复合片材及其制造方法、以及层叠体及其制造方法技术

本发明专利技术提供复合片材，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中的树脂，树脂的填充率为85体积％以上。本发明专利技术提供复合片材的制造方法，其具有下述工序：含浸工序，将具有10～500mPa

【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]本公开文本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、晶闸管、CPU等部件中，要求将使用时所产生的热高效地散热。由于这样的要求，以往实施了下述操作：谋求安装电子部件的印刷布线板的绝缘层的高热传导化，或者将电子部件或印刷布线板隔着具有电绝缘性的热界面材料(Thermal Interface Materials)安装至散热器。在这样的绝缘层及热界面材料中，作为散热构件，使用了由树脂和氮化硼等陶瓷构成的复合体。
[0003]作为这样的复合体，研究了使树脂含浸于多孔性的陶瓷烧结体(例如，氮化硼烧结体)中而得到的复合体(例如，参见专利文献1)。另外，还进行了下述研究：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，从而降低层叠体的热阻，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]伴随着近年来的半导体装置等中的电路的高集成化，要求部件的小型化。另外，与之相伴，各构件彼此的接触面积不断变小。在这样的状况下，为了确保可靠性，认为必须提高由相互不同的材质构成的构件彼此的粘接性。r/>[0010]因此，本公开文本提供易于小型化并且具有优异的粘接性的复合片材及其制造方法。另外，本公开文本提供层叠体及其制造方法，所述层叠体通过使用这样的复合片材，从而即使小型化，粘接可靠性也优异。
[0011]用于解决课题的手段
[0012]本公开文本在一个方面提供复合片材，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中的树脂，树脂的填充率为85体积％以上。本公开文本中的“树脂的填充率”是指填充有树脂的气孔相对于氮化物烧结体的全部气孔而言的体积比率。该复合片材的厚度小于2mm，因此易于小型化。而且，由于树脂的填充率充分高，因此，若进行加热及加压而与其他构件粘接，则树脂成分从复合片材的内部充分地渗出。这样渗出的树脂成分有助于提高粘接性。因此，该复合片材易于小型化并且具有优异的粘接性。
[0013]上述复合片材中的氮化物烧结体的气孔的平均细孔径可以为0.5～5μm。需要说明的是，可以在本公开文本的氮化物烧结体的气孔的至少一部分中填充有树脂。通过使气孔的平均细孔径为上述范围，能够使粘接时的渗出量充分多而进一步提高粘接性，并且使热
导率高。
[0014]主面上的凹凸结构的凸部的至少一部分可以由树脂形成。由此，在粘接时，构成凸部的树脂软化或溶解，有助于提高粘接性。因此，能够进一步提高粘接性。
[0015]上述氮化物烧结体可以包含氮化硼烧结体。氮化硼具有高的导热性及绝缘性等。因此，具备氮化硼烧结体的复合片材可以合适地用作半导体装置等的部件。
[0016]本公开文本在一个方面提供层叠体，其层叠有上述的复合片材和金属片材。该层叠体具备上述的复合片材，因此，复合片材与金属片材的粘接性优异。因此，即使小型化，粘接可靠性也优异。
[0017]本公开文本在一个方面提供复合片材的制造方法，其具有下述工序：含浸工序，将具有10～500mPa
·
s的粘度的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中，得到树脂含浸体；和固化工序，对树脂含浸体进行加热，使填充于气孔中的树脂组合物半固化。
[0018]上述的制造方法中，使用厚度小于2mm的多孔质的氮化物烧结体，并且使用了规定粘度的树脂组合物，因此，能够将树脂组合物充分地含浸于氮化物烧结体的气孔中。就使这样的树脂含浸体中的树脂组合物半固化而得到的复合片材而言，若进行加热及加压而与其他构件粘接，则半固化物所包含的树脂成分从复合片材的内部充分地渗出。这样渗出的树脂成分有助于提高粘接性。因此，根据上述制造方法，能够制造易于小型化并且具有优异的粘接性的复合片材。利用上述制造方法得到的复合片材的树脂的填充率可以为85体积％以上。
[0019]上述制造方法中，氮化物烧结体的气孔的平均细孔径可以为0.5～5μm。由此，能够提高复合片材的强度，并且使粘接时的树脂成分的渗出量充分多而进一步提高粘接性，并且提高热导率。
[0020]在上述固化工序中，可以使附着于树脂含浸体的主面上的树脂组合物半固化，由此在主面上形成由树脂构成的凸部。构成如此形成的凸部的树脂有助于提高与其他构件的粘接性。因此，能够进一步提高粘接性。
[0021]上述氮化物烧结体可以包含氮化硼烧结体。氮化硼具有高的导热性及绝缘性等。因此，具备氮化硼烧结体的复合片材可以合适地用作半导体装置等的部件。
[0022]本公开文本在一个方面提供层叠体的制造方法，其具有下述层叠工序：将利用上述的制造方法得到的复合片材与金属片材层叠，进行加热及加压。利用这样的制造方法得到的层叠体使用上述的复合片材，因此复合片材与金属片材的粘接性优异。因此，能够制造即使小型化、粘接可靠性也优异的层叠体。
[0023]专利技术效果
[0024]根据本公开文本，可以提供易于小型化并且具有优异的粘接性的复合片材及其制造方法。另外，根据本公开文本，可以提供层叠体及其制造方法，所述层叠体通过使用这样的复合片材，从而即使小型化，粘接可靠性也优异。
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为示出将复合片材沿厚度方向切断时的截面的一例的扫描型显微镜照
片。
[0027][图3]图3为一个实施方式涉及的层叠体的截面图。
具体实施方式
[0028]以下，根据情况，参照附图对本公开文本的一些实施方式进行说明。但是，以下的实施方式是用于对本公开文本进行说明的示例，并非旨在将本公开文本限定于以下内容。
[0029]图1为一个实施方式涉及的复合片材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、和填充于氮化物烧结体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。
[0030]复合片材10中的树脂的填充率为85体积％以上。由此，在通过加热及加压进行粘接时，能够使树脂成分的渗出充分地多。由此，本实施方式的复合片材具有优异的粘接性。从进一步提高粘接性的观点考虑，树脂的填充率可以为88体积％以上，可以为90体积％以上，也可以为92体积％以上。
[0031]本公开文本中的“树脂”是包含主剂及固化剂的树脂组合物的半固化物(B阶段)。半固化物是树脂组合物的固化反应部分地进行而得到的。因此，树脂可以包含树脂组合物中的主剂及固化剂反应而生成的热固性树脂等。上述半固化物除了包含作为树本文档来自技高网...

【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中的树脂，所述树脂的填充率为85体积％以上。2.如权利要求1所述的复合片材，其中，所述气孔的平均细孔径为0.5～5μm。3.如权利要求1或2所述的复合片材，其中，主面上的凹凸结构的凸部的至少一部分由所述树脂形成。4.如权利要求1～3中任一项所述的复合片材，其中，所述氮化物烧结体包含氮化硼烧结体。5.层叠体，其层叠有权利要求1～4中任一项所述的复合片材和金属片材。6.复合片材的制造方法，所述方法具有下述工序：含浸工序，将具有10～500mPa
·
s的粘度的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中，得到树脂含浸体；和固化工序，对所...

【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：