热传导性片材、热传导性片材的固化物和半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术的热传导性片材含有热固化性树脂(A)和分散于热固化性树脂(A)中的无机填料(B)。而且，本发明专利技术的热传导性片材为，对于将该热传导性片材的固化物在700℃加热处理4小时而灰化后的灰化残渣含有的无机填料(B)，利用水银压入法进行细孔径分布测定时，利用上述水银压入法测得的、以细孔径R为横轴且以对数微分细孔容积(dV/dlogR)为纵轴时的无机填料(B)的细孔径分布曲线，上述细孔径R在0.1μm～5.0μm的范围具有第1极大值，上述细孔径R在10μm～30μm的范围具有第2极大值，上述第2极大值处的第2细孔径与上述第1极大值处的第1细孔径之差为9.9μm～25μm。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热传导性片材、热传导性片材的固化物和半导体装置。
技术介绍
以往已知将绝缘概双极晶体管（IGBT !Insulated Gate Bipolar Transistor)和 二极管等半导体芯片、电阻以及电容器等电子部件搭载于基板上而构成的变频器装置或动 力半导体装置。 这些电力控制装置根据其耐压和电流容量应用于各种机器。尤其是，从近年的环 境问题、节能化推进的观点出发，这些电力控制装置面向各种电动机械的使用正逐年扩大。 尤其是关于车载用电力控制装置，要求其小型化、省空间化且将电力控制装置设 置于引擎室内。引擎室内为温度高、温度变化大等严酷的环境，需要高温下的散热性和绝缘 性更加优异的部件。 例如，专利文献1公开了一种将半导体芯片搭载于引线框等支撑体，将支撑体和 与散热器连接的散热板用绝缘树脂层粘合而成的半导体装置。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2011-216619号公报
技术实现思路
但是，这样的半导体装置仍然不能充分满足在高温下的散热性和绝缘性。因此，存 在使半导体芯片的热量充分散热至外部，保持电子部件的绝缘性变得困难的情况，这种情 况下，半导体装置的性能降低。 根据本专利技术，提供一种热传导性片材，该热传导性片材含有固化性树脂和分散于 上述热固化性树脂中的无机填料，对于将该热传导性片材的固化物在700°C加热处理4小 时灰化后的灰化残渣含有的上述无机填料，利用水银压入法进行细孔径分布测定时，利用 上述水银压入法测得的、以细孔径R为横轴且以对数微分细孔容积（dV/dlogR)为纵轴时的 上述无机填料的细孔径分布曲线，上述细孔径R在〇. Iym~5. Oym的范围具有第1极大 值，上述细孔径R在10 μπι~30 μπι的范围具有第2极大值，上述第2极大值处的第2细孔 径与上述第1极大值处的第1细孔径之差为9. 9 μ m~25 μ m。 热传导性片材中的上述无机填料的细孔分布曲线，上述细孔径R在〇. 1 μπι~ 5· 0 μ m的范围具有第1极大值，上述细孔径R在ΙΟμπι~30 μπι的范围具有第2极大值，而 且上述第2极大值处的第2细孔径与上述第1极大值处的第1细孔径之差为9. 9 μπι以上 时，能够提高无机填料的强度，其结果，在热传导性片材制造前后，能够在某种程度上保持 上述无机填料的形状和取向。由此，能够提高热传导性片材及其固化物的热传导性，因此能 够提高所得到的半导体装置的散热性。 此外，上述第2细孔径与上述第1细孔径之差为25 μ m以下时，热固化性树脂充分 进入无机填料的内部，因此，热传导性片材中的空隙的产生少。由此，能够提高热传导性片 材及其固化物的绝缘性，因此能够提高所得到的半导体装置的绝缘可靠性。 而且上述第2细孔径与上述第1细孔径之差为25 μ m以下时，无机填料（B)在热 传导性片材中的填充性高。无机填料（B)之间的接触面积大。由此，能够提高热传导性片 材及其固化物的热传导性。 由以上可推测，根据本专利技术，通过将热传导性片材中的无机填料的上述第2细孔 径与上述第1细孔径之差控制在上述范围内，能够得到散热性和绝缘性的平衡优异的热传 导性片材及其固化物。而且，通过将该热传导性片材应用于半导体装置，能够实现耐久性高 的半导体装置。 此外，根据本专利技术，能够提供使上述热传导性片材固化而成的热传导性片材的固 化物。 此外，根据本专利技术，能够提供半导体装置，其具备金属板、设置于上述金属板的第1 面侧的半导体芯片、在上述金属板的与上述第1面相反侧的第2面接合的热传导件、以及将 上述半导体芯片和上述金属板密封的密封树脂，上述热传导件由上述热传导性片材形成。 根据本专利技术，能够提供散热性和绝缘性的平衡优异的热传导性片材及其固化物以 及耐久性高的半导体装置。 上述的目的和其他目的、特征和优点通过以下所述的适当的实施方式及其附带的 以下附图进一步明确。【附图说明】 图1是本专利技术的一实施方式涉及的半导体装置的截面图。 图2是本专利技术的一实施方式涉及的半导体装置的截面图。【具体实施方式】 以下，基于附图对本专利技术的实施方式进行说明。应予说明，所有的附图中，同样的 构成要素标以相同符号，为了不重复，其详细说明适当省略。此外，图是概略图，未必与实际 的尺寸比率一致。此外，只要"~"没有特别说明，则表示以上至以下。 首先，对本实施方式涉及的热传导性片材进行说明。 本实施方式涉及的热传导性片材含有热固化性树脂（A)和分散于热固化性树脂 ⑷中的无机填料（B)。 而且，对于将该热传导性片材的固化物在700°C加热处理4小时灰化后的灰化残 渣含有的无机填料（B)，利用水银压入法进行细孔径分布测定时，利用上述水银压入法测 得的、以细孔径R为横轴且以对数微分细孔容积（dV/dlogR)为纵轴时的无机填料（B)的 细孔径分布曲线，上述细孔径R在〇. Iym~5. 0 μπκ优选为0. 2 μπι~1. 5 μπκ更优选为 0·2μηι~Ι.Ομηι的范围具有第1极大值，上述细孔径R在10 μ m~30 μ m、优选为11 μ m~ 25 μ m，更优选为12 μ m~20 μ m的范围具有第2极大值，上述第2极大值处的第2细孔径 与上述第1极大值处的第1细孔径之差为9. 9 μ m~25 μ m，优选为11 μ m~23 μ m，更优选 为 12 μ m ~20 μ m〇 其中，上述各范围内各个极大值有2个以上时，将最大的数值作为第1极大值或第 2极大值。 无机填料⑶的上述细孔径R例如能够利用水银压入式的孔隙率计测定。其中，无 机填料⑶的细孔分布曲线的峰在细孔径〇. 03 μπ?~100 μπ?的范围有2个以上时，通常， 细孔径为〇. 03 μπι~3. 0 μπι的范围的峰表示粒子内空隙体积，细孔径为3. 0 μπι~100 μπι 的范围的峰表示粒子间空隙体积。因此，第1细孔径表示粒子内的细孔径，第2细孔径表示 粒子间的细孔径。其中，细孔径R在上述范围内具有峰意味着峰的极大值在上述范围内。此 外，本实施方式中，细孔径表示细孔的直径。第1细孔径和第2细孔径为众数直径。 根据本实施方式，上述第2细孔径与上述第1细孔径之差为上述下限值以上时，能 够提高无机填料（B)的强度（二次聚集粒子的情况下为聚集力），其结果，在热传导性片材 制造前后，能够在某种程度上保持无机填料（B)的形状和取向（二次聚集粒子情况下为一 次粒子的取向）。由此，能够提高热传导性片材及其固化物的热传导性，因此能够提高所得 到的半导体装置的散热性。尤其是无机填料（B)为二次聚集粒子时，通过在某种程度上维 持二次聚集粒子的形状，一次粒子间的接触被保持，且一次粒子的随机取向被保持，因此能 够更进一步提高热传导性片材及其固化物的热传导性。 此外，上述第2细孔径与上述第1细孔径之差为上述上限值以下时，热固化性树脂 (A)充分进入无机填料（B)的内部，因此热传导性片材中的空隙的产生少。由此，能够提高 热传导性片材及其固化物的绝缘性，因此能够提高所得到的半导体装置的绝缘可靠性。 而且上述第2细孔径与上述第1细孔径之差为上述上限值以下时，无机填料（B) 在热传导性片材中的填充性高，无机填料（B)之间的接触面积大。由此，能够提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热传导性片材，含有热固化性树脂和分散于所述热固化性树脂中的无机填料，其特征在于，对于将该热传导性片材的固化物在700℃加热处理4小时灰化后的灰化残渣含有的所述无机填料，利用水银压入法进行细孔径分布测定时，利用所述水银压入法测得的、以细孔径R为横轴且以对数微分细孔容积即dV/dlogR为纵轴时的所述无机填料的细孔径分布曲线中，所述细孔径R在0.1μm～5.0μm的范围具有第1极大值，所述细孔径R在10μm～30μm的范围具有第2极大值，所述第2极大值处的第2细孔径与所述第1极大值处的第1细孔径之差为9.9μm～25μm。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：望月俊佑，北川和哉，白土洋次，长桥启太，津田美香，平沢宪也，黑川素美，
申请(专利权)人：住友电木株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP