热固性树脂组合物、树脂片及金属基基板制造技术

本发明专利技术的构成介于发热体与散热体之间的散热绝缘部件的至少一部分的热固性树脂组合物包含：(A)环氧树脂；(B)除环氧树脂(A)以外的热固性树脂；(C)在分子内具备介晶结构的苯氧基树脂；(D)导热性粒子；以及(E)有机硅氧烷化合物。合物。合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热固性树脂组合物、树脂片及金属基基板


[0001]本专利技术涉及一种热固性树脂组合物、由该组合物形成的树脂片及包含该树脂片的金属基(Metal Base)基板。

技术介绍

[0002]对构成电气/电子设备等的绝缘材料要求散热性。关于绝缘材料的散热性进行了各种各样的开发。
[0003]作为这种技术，例如已知有专利文献1中所记载的技术。在专利文献1中记载有一种热固性树脂组合物，其使用双酚A型环氧树脂作为热固性树脂，并使用鳞片状或球形状的氮化硼粒子作为导热性粒子。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2015
‑
193504号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的课题
[0008]然而，在专利文献1中所记载的以往技术中，有吸湿率高、绝缘耐久性下降的情况。另外，一直以来，众所周知，即使在氮化硼粒子等导热性粒子中添加硅烷偶联剂，密合性也不会改善。
[0009]解决课题的技术方案
[0010]本专利技术的专利技术人发现树脂或树脂与导热性粒子的界面处的吸湿对绝缘耐久性产生影响并对其进行了研究的结果，发现了通过组合导热性粒子和硅烷偶联剂等有机硅氧烷化合物，吸湿率降低，绝缘耐久性得到改善。
[0011]根据本专利技术，提供一种热固性树脂组合物，其构成介于发热体与散热体之间的散热绝缘部件的至少一部分，所述热固性树脂组合物包含：
[0012](A)环氧树脂；
[0013](B)除环氧树脂(A)以外的热固性树脂；
[0014](C)在分子内具备介晶(mesogen)结构的苯氧基树脂；
[0015](D)导热性粒子；以及
[0016](E)有机硅氧烷化合物。
[0017]根据本专利技术，提供一种树脂片，其由所述热固性树脂组合物形成。
[0018]并且，根据本专利技术，提供一种金属基基板，其依次具备：
[0019]金属基板；
[0020]使所述树脂片固化而成的绝缘层；以及
[0021]金属层。
[0022]专利技术效果
[0023]根据本专利技术，能够提供一种可获得吸湿率低且绝缘耐久性优异并且导热性及绝缘性优异的树脂片的热固性树脂组合物、由该组合物形成的树脂片及包含该树脂片的金属基基板。
附图说明
[0024]图1是表示本实施方式所涉及的金属基基板的结构的概略剖视图。
[0025]图2是表示使用本实施方式所涉及的金属基基板的半导体装置的结构的概略剖视图。
具体实施方式
[0026]以下，使用附图对本专利技术的实施方式进行说明。另外，在所有附图中，对相同的构成要素标注相同的符号并适当省略说明。并且，只要没有特别指定，则“～”表示“以上”至“以下”。
[0027]本实施方式的热固性树脂组合物构成介于发热体与散热体之间的散热绝缘部件的至少一部分，其包含：(A)环氧树脂；(B)除环氧树脂(A)以外的热固性树脂；(C)在分子内具备介晶结构的苯氧基树脂；(D)导热性粒子；以及(E)有机硅氧烷化合物。
[0028]作为发热体，可以举出半导体元件、LED元件、搭载有半导体元件或LED元件等的基板、中央处理器(Central Processing Unit：CPU)、功率半导体、锂离子电池、燃料电池等。
[0029]作为散热体，可以举出散热片(heat sink)、散热器(heat spreader)、散热(冷却)翘片等。
[0030]散热绝缘部件只要其一部分由本实施方式的热固性树脂组合物构成即可，具体而言，可以举出使该热固性树脂组合物固化而成的散热片、层叠有该散热片和基板的层叠体(例如，图1的金属基基板100)等。所述基板只要为散热性的金属基板，则不受特别限定，例如为铜基板、铜合金基板、铝基板、铝合金基板，优选铜基板或铝基板，更优选铜基板。通过使用铜基板或铝基板，能够使散热绝缘部件的散热性变得良好。
[0031]所述散热绝缘部件的一部分由本实施方式的热固性树脂组合物构成，其热导率优选为12W/m
·
K以上，进一步优选为15W/m
·
K以上。
[0032]散热绝缘部件及散热体可以形成于发热体的一个面，也可以形成于两个面。并且，在所述发热体与所述散热绝缘部件之间或所述散热绝缘部件与所述散热体之间，可以在不对散热性产生影响的范围内设置有各种基材或层。
[0033]在本实施方式中，所述发热体、所述散热绝缘部件及所述散热体能够从前述部件中适当组合而获得层叠结构体。该层叠结构体可以用于要求散热绝缘性的各种用途，可以用于半导体装置、智能手机、LED灯泡/灯、功率模块、锂离子电池、燃料电池、无线基站、不间断电源装置等各种用途。
[0034]以下，对本实施方式的热固性树脂组合物中所包含的成分进行说明。
[0035](环氧树脂(A))
[0036]作为环氧树脂(A)，在发挥本专利技术的效果的范围内可以使用公知的环氧树脂。例如，可以举出双酚A型、F型、S型、AD型等缩水甘油醚、氢化的双酚A型缩水甘油醚、苯酚酚醛清漆型缩水甘油醚、甲酚酚醛清漆型缩水甘油醚、双酚A型的酚醛清漆型缩水甘油醚、萘型
缩水甘油醚、联苯酚(biphenol)型缩水甘油醚、二羟基戊二烯型缩水甘油醚、三苯基甲烷型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、氢醌型缩水甘油醚等，可以使用至少一种。
[0037]作为环氧树脂(A)，从本专利技术的效果的观点考虑，优选包含从萘型缩水甘油醚、联苯酚型缩水甘油醚、二羟基戊二烯型缩水甘油醚、氢醌型缩水甘油醚中选出的至少一种。
[0038]环氧树脂(A)可以优选含有包含介晶骨架的环氧树脂。由此，能够进一步提高固化时的导热性(散热性)。
[0039]认为在包含介晶骨架的环氧树脂固化时，由该介晶骨架形成高次结构(液晶相或晶相)。而且，认为通过热在该高次结构中传递而导热性(散热性)进一步提高。固化物中的高次结构的存在能够通过使用偏光显微镜的观察来调查。
[0040]作为介晶骨架，可以举出通过发挥分子间相互作用而使液晶性或结晶性容易显现的所有骨架。介晶骨架优选包含共轭结构。作为介晶骨架，具体而言，可以举出联苯骨架、苯甲酸苯酯骨架、偶氮苯骨架、芪骨架、萘骨架、蒽骨架、查耳酮骨架、菲骨架等。
[0041]环氧树脂(A)尤其优选包含稠合多环芳香族烃骨架，特别优选包含萘骨架。
[0042]例如，联苯骨架(
‑
C6H4‑
C6H4‑
)在高温条件下存在因热运动而导致下列结构的中心的碳
‑
碳的单键部分“旋转”，从而液晶性下降的可能性。同样地，苯甲酸苯酯骨架(
‑
C6H4‑
COO
‑
C6H4‑
)在高温条件下也存在酯键旋转的可能性。但是，在如萘骨架那样的稠合多环芳香族烃骨架中，原理上不会存在由这种旋转引起的液晶性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热固性树脂组合物，其中，其构成介于发热体与散热体之间的散热绝缘部件的至少一部分，所述热固性树脂组合物包含：(A)环氧树脂；(B)除环氧树脂(A)以外的热固性树脂；(C)在分子内具备介晶结构的苯氧基树脂；(D)导热性粒子；以及(E)有机硅氧烷化合物。2.根据权利要求1所述的热固性树脂组合物，其中，所述散热绝缘部件的热导率为12W/m
·
K以上。3.根据权利要求1或2所述的热固性树脂组合物，其中，导热性粒子(D)包含从二氧化硅、氧化铝、氮化铝、氮化硼、氮化硅、碳化硅及氧化镁中选出的至少一种。4.根据权利要求1至3中任一项所述的热固性树脂组合物，其中，导热性粒子(D)包含60质量％以上的所述氮化硼。5.根据权利要求3或4所述的热固性树脂组合物，其中，导热性粒子(D)包含所述氮化硼，所述氮化硼包括鳞片状氮化硼的单分散粒子、颗粒状粒子、凝聚粒子或这些的混合物。6.根据权利要求1至5中任一项所述的热固性树脂组合物，其中，有机硅氧烷化合物(E)具备从环氧基、缩水甘油醚基、氨基、异氰酸酯基、苯基、羧基、羟基、烷基、乙烯基、巯基及氮杂硅杂环戊基中选出的至少一种基团。7.根据权利要求1至6中任一项所述的热固性树脂组合物，其中，所述热固性树脂组合物包含相对于导热性粒子(D)100质量份为0.01～1质量份的有机硅氧烷化合物(E)。8.根据权利要求1至7中任一项所述的热固性树脂组合物，其中，苯氧基树脂(C)包含源自酚化合物的结构单元及源自环氧化合物的结构单元。9.根据权利要求1至8中任一项所述的热固性树脂组合物，其中，苯氧基树脂(C...

【专利技术属性】
技术研发人员：樫野智将，远藤忠相，大叶昭良，
申请(专利权)人：住友电木株式会社，
类型：发明
国别省市：