复合片材及其制造方法、以及层叠体及其制造方法技术

提供复合片材10，其包含：厚度小于2mm的多孔质的氮化物烧结体20；和填充于氮化物烧结体20的气孔的树脂，复合片材具有最大高度粗糙度Rz小于20μm的主面10a(10b)。提供复合片材10的制造方法，其具有：将树脂组合物含浸于厚度小于2mm的多孔质的氮化物烧结体20的气孔的含浸工序；将附着于氮化物烧结体20的主面的树脂组合物平滑化，得到主面的一部分露出了的树脂含浸体的平滑化工序；和对树脂含浸体进行加热从而将含浸于气孔的树脂组合物固化或半固化来得到复合片材10的固化工序。来得到复合片材10的固化工序。来得到复合片材10的固化工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合片材及其制造方法、以及层叠体及其制造方法


[0001]本专利技术涉及复合片材及其制造方法、以及层叠体及其制造方法。

技术介绍

[0002]在功率器件、晶体管、晶体闸流管、CPU等零件中，要求对在使用时产生的热进行高效地散热。根据这样的要求，以往进行了安装电子零件的印刷布线板的绝缘层的高导热化、将电子零件或印刷布线板隔着具有电绝缘性的热界面材料(Thermal Interface Materials)安装于散热器。在这样的绝缘层及热界面材料中，使用由树脂和氮化硼等陶瓷构成的复合体作为散热部件。
[0003]作为这样的复合体，研究了使树脂含浸于多孔质的陶瓷烧结体(例如，氮化硼烧结体)而成的复合体(例如，参见专利文献1)。另外，还研究了在具有电路基板和树脂含浸氮化硼烧结体的层叠体中，使构成氮化硼烧结体的一次粒子与电路基板直接接触来降低层叠体的热阻、改善散热性(例如，参见专利文献2)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：国际公开第2014/196496号
[0007]专利文献2：日本特开2016
‑
103611号

技术实现思路

[0008]专利技术所要解决的课题
[0009]随着近年来的半导体装置等中的电路的高集成化，要求各零件小型化并且散热特性优异。为了使散热部件充分地发挥散热性能，认为需要提高与其他部件的密合性，降低热阻。
[0010]本专利技术提供与其他部件的密合性优异、且能够降低热阻的复合片材及其制造方法。另外，本专利技术提供通过使用这样的复合片材而能够降低层叠方向上的热阻的层叠体及其制造方法。
[0011]用于解决课题的手段
[0012]本专利技术的一个侧面提供复合片材，其包含：厚度小于2mm的多孔质的氮化物烧结体；和填充于氮化物烧结体的气孔的树脂，复合片材具有最大高度粗糙度Rz小于20μm的主面。这样的复合片材由于主面的最大高度粗糙度Rz小，因此在与其他部件连接时抑制了间隙的产生，能够使氮化物烧结体与其他部件充分地密合。因此，上述复合片材即使小型化而与其他部件的接触面积变小，也能够降低接触界面处的热阻。
[0013]上述氮化物烧结体的气孔中的树脂的填充率可以为85体积％以上。通过具有这样高的填充率，能够减小加热及加压而与其他部件粘接时的变形量。因此，能够充分提高尺寸稳定性。另外，在填充于气孔中的树脂为半固化物的情况下，由于树脂的填充率充分高，因此，进行加热和加压而与其他部件粘接时，树脂成分从复合片材的内部充分地渗出。由此渗
出的树脂成分有助于密合性的提高，能够进一步降低热阻。
[0014]上述氮化物烧结体也可以包含氮化硼烧结体。氮化硼具有高导热性及绝缘性等。因此，具备氮化硼烧结体的复合片材能够合适地用作半导体装置等的零件。
[0015]本专利技术的一个侧面提供层叠体，该层叠体中，上述的复合片材与金属片材被层叠。该层叠体由于具备上述的复合片材，因此复合片材与金属片材的密合性优异。因此，该层叠体能够降低热阻。
[0016]本专利技术的一个侧面提供复合片材的制造方法，其具有：含浸工序，将树脂组合物含浸于厚度小于2mm的多孔质的氮化物烧结体的气孔；平滑化工序，将附着于氮化物烧结体的主面的树脂组合物平滑化，得到主面的一部分露出了的树脂含浸体；和固化工序，对树脂含浸体进行加热从而将含浸于气孔的树脂组合物固化或半固化来得到复合片材。
[0017]在上述制造方法中，由于在厚度小于2mm的多孔质的氮化物烧结体的气孔中含浸有树脂组合物，因此能够得到在氮化物烧结体的气孔中充分填充有树脂的复合片材。而且，由于使附着于氮化物烧结体的主面上的树脂组合物平滑化从而主面的一部分露出，因此能够充分地使氮化物烧结体与其他部件密合。因此，通过上述制造方法得到的复合片材即使小型化而与其他部件的接触面积变小，也能够降低接触界面处的热阻。
[0018]在上述平滑化工序中，可以使用选自整平部件、研磨部件、研磨装置、热水、与树脂组合物相溶的溶剂、及热风中的至少一者，将附着于氮化物烧结体的主面的树脂组合物平滑化。由此，能够使氮化物烧结体的主面充分露出而形成平滑的主面。因此，能够进一步提高氮化物烧结体与其他部件的密合性，进一步降低热阻。
[0019]在上述固化工序中，也可以得到具有最大高度粗糙度Rz小于20μm的主面的复合片材。这样的复合片材由于主面的最大高度粗糙度Rz小，因此在与其他部件连接时能够抑制间隙的产生，能够充分地使氮化物烧结体与其他部件密合。
[0020]由上述固化工序得到的复合片材的树脂的填充率可以为85体积％以上。通过具有这样高的填充率，能够减小加热及加压而与其他部件粘接时的变形量。因此，能够充分提高尺寸稳定性。另外，在填充于气孔的树脂为半固化物的情况下，由于树脂的填充率充分高，因此，进行加热和加压而与其他部件粘接时，树脂成分从复合片材的内部充分地渗出。由此渗出的树脂成分有助于粘接性的提高，能够进一步降低热阻。
[0021]上述氮化物烧结体也可以包含氮化硼烧结体。氮化硼具有高导热性及绝缘性等。因此，具备氮化硼烧结体的复合片材能够适合用作半导体装置等的零件。
[0022]本专利技术的一个侧面提供层叠体的制造方法，其具有将由上述制造方法得到的复合片材与金属片材层叠、并进行加热及加压的层叠工序。由这种制造方法得到的层叠体由于使用上述的复合片材，因此复合片材与金属片材的密合性优异。因此，该层叠体能够降低层叠方向上的热阻。
[0023]专利技术效果
[0024]根据本专利技术，能够提供与其他部件的密合性优异、且能够降低热阻的复合片材及其制造方法。另外，根据本专利技术，能够提供通过使用这样的复合片材而能够降低层叠方向上的热阻的层叠体及其制造方法。
附图说明
[0025][图1]图1为一个实施方式涉及的复合片材的立体图。
[0026][图2]图2为一个实施方式涉及的层叠体的截面图。
具体实施方式
[0027]以下，视情况参照附图对本专利技术的若干实施方式进行说明。但是，以下的实施方式是用于说明本专利技术的例示，并非旨在将本专利技术限定于以下的内容。
[0028]图1是一实施方式的复合片材10的立体图。复合片材10包含厚度t小于2mm的多孔质的氮化物烧结体20和填充在氮化物烧结体20的气孔中的树脂。氮化物烧结体20含有氮化物的一次粒子彼此烧结而构成的氮化物粒子和气孔。复合片材10的主面10a及主面10b的最大高度粗糙度Rz小于20μm。主面10a及主面10b中，氮化物烧结体20的主面的一部分露出，并且该主面的凹部被树脂埋设。因此，主面10a及主面10b由氮化物烧结体20的表面(主面)和树脂构成。
[0029]主面10a及主面10b中的最大高度粗糙度Rz可以小于15μm，也可以小于12μm。由此，能够使主面10a及主面10b与其他部件充分密合。其他部件例如可以是金属片材，也可以是金属制的冷却片或金属电路。从基于锚定效应的粘接力提高的观点出发，主面10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.复合片材，其包含：厚度小于2mm的多孔质的氮化物烧结体；和填充于所述氮化物烧结体的气孔的树脂，所述复合片材具有最大高度粗糙度Rz小于20μm的主面。2.如权利要求1所述的复合片材，其中，所述气孔中的所述树脂的填充率为85体积％以上。3.如权利要求1或2所述的复合片材，其中，所述氮化物烧结体包含氮化硼烧结体。4.层叠体，其中，权利要求1～3中任一项所述的复合片材与金属片材被层叠。5.复合片材的制造方法，其具有：含浸工序，将树脂组合物含浸于厚度小于2mm的多孔质的氮化物烧结体的气孔；平滑化工序，将附着于所述氮化物烧结体的主面的所述树脂组合物平滑化，得到所述主面的一部分露出了的树脂含浸体；和固化工序，对所述树脂含浸体进行加热从而将含浸于所述气孔的所述树脂组合物固化或半固化来得到复合片材。6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：南方仁孝，和久田裕介，金子政秀，坂口真也，山口智也，
申请(专利权)人：电化株式会社，
类型：发明
国别省市：