CN107093591B - 散热板 - Google Patents
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Abstract
提供在传递模塑成型法中框等被粘物与散热板的密合性及耐电压特性优异的散热板。一种散热板,其为包含金属层(11)和树脂层(13)的散热板,上述树脂层(13)中具有孔隙,上述树脂层(13)的孔隙率为10~30%;以及,一种散热板,在前述树脂层(13)的基础上还包含第二树脂层(22),前述第二树脂层(22)形成于前述金属层(11)与前述树脂层(13)之间,实质上不具有孔隙。
Description
技术领域
本发明涉及散热板。
背景技术
半导体装置中搭载有IC芯片、功率芯片等许多电子部件。因此,在半导体装置驱动时从这些电子部件产生大量的热量。该热量会导致半导体装置的机能失常,因此需要高效地散热。作为用于对该热量进行散热的材料,已知有包含金属层和树脂层的散热板。
作为半导体装置的制造方法之一,已知有传递模塑成型法(例如,专利文献1)。具体而言,有如下的方法:以包含金属层和树脂层的散热板中的金属层与树脂封装用模具接触的方式在树脂封装用模具内载置散热板,接着,将设置有电子部件、导线等的框载置于散热板的树脂层上的规定位置,然后,对树脂封装用模具进行加热,用封装用树脂填充,在加压状态下使封装用树脂固化的方法;预先对树脂封装用模具进行加热,如上所述地将各构件载置在散热板的树脂层上,填充封装用树脂,一边加压一边使封装用树脂固化的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-109100号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,上述方法的情况下,由于对树脂封装用模具进行了加热,因此在载置框之前,散热板的树脂层就进行了固化反应,框与树脂层的密合变得不充分。
鉴于上述情况,本发明的目的在于,提供在传递模塑成型法中与框等被粘物的密合性及耐电压特性优异的散热板。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题,本发明的第一方式为一种散热板,其特征在于,其为包含金属层和树脂层的散热板,前述树脂层中具有孔隙,前述树脂层的孔隙率为10~30%。
本发明的第二方式为一种散热板,其特征在于,其为包含金属层和树脂层的散热板,其在前述树脂层的基础上还包含第二树脂层,前述第二树脂层形成在前述金属层与前述树脂层之间,且实质上不具有孔隙。
发明的效果
本发明能够提供在传递模塑成型法中与框等被粘物的密合性及耐电压特性优异的散热板。
需要说明的是,上述发明内容并未列举出本发明的全部必要特征。另外,这些特征组的子组合也有可能另外构成发明。
附图说明
图1为实施方式的2层散热板的截面示意图。
图2为实施方式的3层散热板的截面示意图。
附图标记说明
10 2层散热板、11金属层、13树脂层、20 3层散热板、22树脂层。
具体实施方式
以下,通过发明的实施方式说明本发明,但以下的实施方式不对专利保护范围中的方案做出限定。另外,实施方式中说明的特征组合对于发明的解决手段而言不一定全都是必须的。需要说明的是,附图中,上下左右等位置关系在没有特别说明的情况下以附图中示出的位置关系为基准。另外,附图的尺寸比率不限定于图示的比率。进而,附图中,对于共通的要素,省略重复说明。
(2层散热板)
图1为本实施方式的2层散热板的截面示意图。散热板10为包含金属层11和树脂层13的散热板。
金属层11的材料没有特别限定,可以使用各种金属。例如可列举出铜、铝、不锈钢等。这些之中,从热导率、加工性的观点出发,金属层11优选为铜箔层。铜箔大致分类有电解铜箔和压延铜箔,从与树脂层的密合性的观点出发,优选为电解铜箔,与光泽面相比更优选在消光面(粗糙面)上形成树脂层。
金属层11的厚度没有特别限定,可以适当选择合适的厚度。本实施方式中,从加工性的观点出发,优选为12~500μm,从加工性、散热特性的观点出发,更优选为35~105μm。
树脂层13由包含主剂、固化剂、固化促进剂及填料的树脂组合物形成。作为主剂,可以适当选择热塑性聚酰亚胺树脂(需要说明的是,本说明书中也可以为热塑性聚酰亚胺前体阶段)、环氧树脂、丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、或聚酯树脂。需要说明的是,也可以根据散热板所要求的特性,选择2种以上树脂、或者从同种类树脂中选择2种以上树脂来进行组合。这些之中,从耐热性、阻燃性的观点出发,优选使用热塑性聚酰亚胺树脂、环氧树脂。
作为热塑性聚酰亚胺树脂,为以至少1种以上四羧酸二酐和1种以上二胺作为原料而得到的树脂。此处,热塑性是指,在100℃~400℃的范围具有玻璃化转变温度,通过加热至玻璃化转变温度以上而熔融流动,能够进行成型加工。
作为用作原料的四羧酸二酐及二胺,具有热塑性即可,没有特别限定,可以使用公知的原料。
作为原料四羧酸二酐,可列举出3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、2,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、苯均四酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’-联苯醚四羧酸二酐、对亚苯基双(偏苯三酸单酯酸酐)、间亚苯基双(偏苯三酸单酯酸酐)、邻亚苯基双(偏苯三酸单酯酸酐)、TABP、对甲基亚苯基双(偏苯三酸单酯酸酐)、3,3’,4,4’-联苯砜四羧酸二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙酸二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、5-(二氧代四氢呋喃基-3-甲基-3-环己烯-1,2-二羧酸二酐、4-(2,5-二氧代四氢呋喃-3-基)-四氢萘-1,2-二羧酸二酐、四氢呋喃-2,3,4,5-四羧酸二酐、1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐等。另外,也可以将它们选择2种以上来组合使用。
同样地,作为二胺,可列举出对苯二胺、间苯二胺、2,4-二氨基甲苯、2,5-二氨基甲苯、2,4-二氨基二甲苯、2,4-二氨基杜烯、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-亚甲基双(2-甲基苯胺)、4,4’-亚甲基双(2-乙基苯胺)、4,4’-亚甲基双(2,6-二甲基苯胺)、4,4’-亚甲基双(2,6-二乙基苯胺)、4,4’-二氨基二苯基醚、3,4’-二氨基二苯基醚、3,3’-二氨基二苯基醚、2,4’-二氨基二苯基醚、4,4’-二氨基二苯基砜、3,3’-二氨基二苯基砜、4,4’-二氨基二苯甲酮、3,3’-二氨基二苯甲酮、4,4’-二氨基苯甲酰苯胺、联苯胺、3,3’-二羟基联苯胺、3,3’-二甲氧基联苯胺、邻联甲苯胺、间联甲苯胺、2,2’-双(三氟甲基)联苯胺、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、4,4’-双(4-氨基苯氧基)联苯、双(4-(3-氨基苯氧基)苯基)砜、双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)砜、2,2-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)丙烷、2,2-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)六氟丙烷、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、对亚三联苯基二胺(p-terphenylenediamine)、4,4’-亚甲基双环己胺、异佛尔酮二胺、反式-1,4-二氨基环已烷、顺式-1,4-二氨基环已烷、1,4-环已烷双甲胺、2,5-双(氨基甲基)双环[2.2.1]庚烷、2,6-双(氨基甲基)双环[2.2.1]庚烷、3,8-双(氨基甲基)三环[5.2.1.0]癸烷、1,3-二氨基金刚烷、2,2-双(4-氨基环己基)丙烷、2,2-双(4-氨基环己基)六氟丙烷、1,3-丙二胺、1,4-四亚甲基二胺、1,5-五亚甲基二胺、1,6-六亚甲基二胺、1,7-七亚甲基二胺、1,8-八亚甲基二胺、1,9-九亚甲基二胺。另外,也可以将它们选择2种以上来组合使用。
将热塑性聚酰亚胺前体聚合的方法、及前述前体的酰亚胺化反应可以应用公知的方法。关于将前述前体酰亚胺化的时机,例如,将溶解于溶剂的前述热塑性聚酰亚胺前体涂布于金属层11并干燥,形成树脂层13,在该树脂层13上载置了框等被粘物时,进行前述前体的酰亚胺化。由此,能够得到包含热塑性聚酰亚胺树脂的树脂层13。
上述的情况下,酰亚胺化反应的反应温度高,因此具有不易受到由传递模塑成型法中的树脂封装用模具的预热造成的影响的优点。即,树脂层13的酰亚胺化反应不易受到由树脂封装用模具的预热造成的影响。
作为环氧树脂,可列举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂等双酚型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂等酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、含萘环的环氧树脂,从密合性的观点出发,优选双酚型环氧树脂,从耐热性的观点出发,优选酚醛清漆型环氧树脂。
作为丙烯酸类树脂,可列举出通过将(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸等单体聚合而得到的聚合物。
作为聚氨酯树脂,可列举出通过使聚酯多元醇与多异氰酸酯进行聚合反应而得到的树脂。
作为聚酯树脂,可列举出通过使二羧酸与多元醇缩聚而得到的树脂。
作为固化剂,可列举出环氧系化合物、异氰酸酯系化合物、酰胺系化合物、咪唑系化合物、胺系化合物、酸酐系化合物等,作为与环氧树脂的组合,优选咪唑系化合物、酰胺系化合物、酸酐系化合物,从密合性、固化性的观点出发,更优选作为酰胺系化合物的双氰胺。相对于构成树脂层的主剂100重量份(固体成分换算),固化剂的配混量为0.5~50重量份,从密合性的观点出发,优选为1~10重量份。
作为异氰酸酯系固化剂,可列举出TDI-TMP(甲苯二异氰酸酯-三羟甲基丙烷加合物)、HMDI-TMP(六亚甲基二异氰酸酯-三羟甲基丙烷加合物)等异氰酸酯系化合物。
作为咪唑系固化剂,可列举出2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-甲基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑异氰脲酸加合物、2,3-二氢-1H-吡咯并[1,2-a]苯并咪唑、环氧-咪唑加合物等咪唑系化合物。
作为固化促进剂,可列举出磷酸三苯酯、三氟化硼单乙胺等胺系化合物、2-十七烷基咪唑、2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-甲基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑异氰脲酸加合物、2,3-二氢-1H-吡咯并[1,2-a]苯并咪唑、环氧-咪唑加合物等咪唑系化合物,从密合性的观点出发,优选2-十一烷基咪唑。相对于构成树脂层的主剂100重量份(固体成分换算),固化促进剂的配混量为0.1~5重量份,从密合性、固化性的观点出发,优选为0.2~1重量份。
作为填料,可列举出氮化硼、氮化铝、氮化硅、氮化镓、氧化铝、碳化硅、二氧化硅的无机填料,从导热性的观点出发,优选氮化硼。关于填料的形状,一次颗粒的形状可列举出鳞片形状、球状等,从孔隙形成性的观点出发,优选为鳞片形状。进而,从孔隙形成性的观点出发,也可以优选地使用将晶体状的上述物质物理粉碎而得到的形状(粉碎形状)作为一次颗粒的形状。另外,从同样的观点出发,也可以使用上述一次颗粒聚集而成的聚集颗粒。另外,可以将它们组合使用2种以上。填料的配混量相对于构成树脂层的树脂组合物的全部固体成分为30~70体积%,从孔隙形成性、密合性的观点出发,优选为45~60体积%。
作为橡胶,可列举出聚异戊二烯橡胶、丁苯橡胶、聚丁二烯橡胶、乙丙橡胶、乙烯丙烯二烯橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、丙烯酸类橡胶等橡胶系树脂。从加工性、密合性的观点出发,优选为丙烯腈丁二烯橡胶、丁苯橡胶。相对于构成树脂层的主剂树脂100重量份(固体成分换算),橡胶的配混量(固体成分换算)为5~100重量份,从加工性、密合性、树脂层的柔软性的观点出发,优选为10~50重量份。
关于树脂层13的厚度,B阶固化状态下的树脂组合物的厚度为30~300μm。从孔隙形成性、密合性、散热特性的观点出发,优选为40~160μm。树脂层13的厚度变厚时,例如制作多个厚度薄的树脂组合物的片,将它们层叠并加热压接,从而能够得到具有期望厚度的树脂层13。此处,本申请发明中的树脂层的固化度是指,由使用差示扫描量热计DSC-60(Shimadzu Corp.制造、以下也称为DSC)测定时的发热量算出的固化度。B阶固化状态是指,固化度的值处于0~64%的范围的情况,也称为半固化状态。具体的测定方法在后文中说明。需要说明的是,无法利用DSC测定固化度的固化剂的情况下,由依据JPCA-BM02的树脂组合物的树脂流动的测定法来判断固化程度。
在金属层11的表面上形成树脂层13的方法没有特别限定,可以采用各种方法。例如有:用模涂机将用溶剂稀释的树脂组合物涂布于金属层11,使上述组合物中的溶剂干燥后进行加热的方法;用模涂机将用溶剂稀释的树脂组合物涂布于隔离膜,使上述组合物中的溶剂干燥后,在树脂面上层叠金属层11,进行热层压或热压压制的方法。考虑树脂层13的树脂组合物的组成并利用加工时的热量来调整树脂层13的固化状态。作为涂布手段,例如可列举出模涂机、逗点涂布机、凹版涂布机、棒涂机。
作为溶剂,例如可列举出醇(例如,甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、溶纤剂)、酮(例如,丙酮、甲乙酮、环己酮)、芳香族烃(例如,甲苯、二甲苯)、脂肪族烃(例如,己烷、辛烷、癸烷、十二烷)、酯(例如,乙酸乙酯、丙酸甲酯)、醚(例如,四氢呋喃、乙基丁基醚、丙二醇单乙醚)等。这些可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
(3层散热板)
图2为本实施方式的3层散热板的截面示意图。散热板20为包含金属层11、作为第二树脂层的树脂层22、以及树脂层13的散热板。金属层11及树脂层13的说明是重复的内容,因此省略。另外,作为第二树脂层的树脂层22也仅说明与树脂层13不同的部分。
关于树脂层22的厚度,C阶固化状态下的树脂组合物的厚度为30~300μm。从加工性、耐电压特性、散热特性的观点出发,优选为40~160μm。此处,C阶固化状态是指,由DSC测定算出的固化度的值处于65~100%的范围的情况,也称为凝胶化状态。
树脂层22可以通过与上述形成树脂层13的方法相同的方法而形成在金属层11上。例如可以通过如下的方法来形成:用模涂机将用溶剂稀释的树脂层22的树脂组合物涂布于金属层11,使上述组合物中的溶剂干燥后进行加热的方法;用模涂机将用溶剂稀释的树脂层22的树脂组合物涂布于隔离膜,在使上述组合物中的溶剂干燥而成的树脂面上层叠金属层11,进行热层压或热压压制的方法。然后,对树脂层22施加规定的热量,将其制成C阶固化状态。接着,用模涂机将用溶剂稀释的树脂层13的树脂组合物涂布于隔离膜,在使上述组合物中的溶剂干燥而成的树脂面上层叠树脂层22,进行热层压或热压压制,得到3层散热板。
本实施方式中,树脂层13具有孔隙,可以用孔隙率来表示。孔隙率从密合性的观点出发优选为10~30%,从耐电压特性的观点出发优选为10~20%。
此处,在散热板的领域中,为了提高散热特性,在树脂组合物中大量添加热导率优异的填料。此时,容易产生起因于填料形状的孔隙,有时树脂无法充分散布至上述孔隙,在树脂层中残留孔隙。已知,散热板以树脂中存在该孔隙的状态被组装于半导体装置时,会对耐电压特性造成不良影响。
因此,制作散热板时尽可能地去除上述孔隙是现有技术常识。
但是,在传递模塑成型法这样的封闭体系成形法中,使用上述散热板的情况下,存在与被粘物的密合性不充分的问题,本发明通过与上述技术常识不同的构思而解决了上述问题。
即,本发明的散热板通过故意在树脂层中存在一定量的孔隙,从而抑制耐电压特性的降低,并且,即使是传递模塑成型法这样的封闭体系成形法,其与被粘物的密合性也优异。在传递模塑成型法这样的封闭体系成形法中产生密合力的机理推测如下。
将使本发明的散热板的树脂层13中包含具有容易形成孔隙的鳞片形状、球状等形状的一次颗粒的填料从而存在一定比例的孔隙的散热板用于传递模塑成型法这样的封闭体系成形法时,上述散热板中存在的孔隙接收因加热加压而变得柔软的上述树脂层13的树脂成分,引起树脂流动。进而,在加热了树脂封装用模具的状态下载置有散热板的情况下,即使散热板的树脂层进行固化反应,上述树脂流动也比现有散热板(树脂层部分不具有孔隙的散热板)更容易发生。其结果,可以认为,藉由树脂层13,金属层11与框等被粘物的密合力变大。进而,密合后树脂层中的孔隙几乎全部消失,因此耐电压特性也变得良好。需要说明的是,树脂层13的孔隙率超过30%时,即使在发生了上述树脂流动的情况下,密合后的树脂层13中也会残留孔隙,因此存在耐电压特性变差的倾向。
从耐电压特性的观点出发,树脂层22优选实质上不具有孔隙。“实质上不具有孔隙”是指,在不影响耐电压特性的范围内不存在孔隙,孔隙率为5%以下、优选为3%以下。超过该值的孔隙率存在于第二树脂层22时,存在耐电压特性变差的倾向。
树脂层22的固化度比树脂层13高,孔隙少。由此,成为耐电压特性优异的散热板。另外,本发明的散热板的树脂层13与树脂层22由相同树脂组合物构成,通过压制加工等调整了孔隙率,但也可以使上述树脂层13、22以不同的树脂组成来构成、或改变构成的树脂组合物中的填料种类、除此之外的树脂来调整孔隙率。
实施例
以下,用实施例及比较例更详细地说明本发明,但本发明不受以下实施例的任何限定。实施例及比较例中,各物性的测定及评价通过以下方法进行。
(1)孔隙率
关于孔隙率,首先使用比重测定用天平AUX220(Shimadzu Corp.制造)算出样品的密度,基于该密度由下述数学式1求出孔隙率。
[数学式1]
孔隙率[%]={1-(具有孔隙的样品的密度[g/cm3]/实质上不具有孔隙的样品的密度[g/cm3])}×100
具有孔隙的样品是利用蚀刻处理去除后述具有孔隙的2层散热板的铜箔层并水洗,然后以100℃干燥1小时后在23℃、50%RH的气氛下冷却而得到的,实质上不具有孔隙的样品是将与上述方法同样地处理后述实质上不具有孔隙的2层散热板而得到的物体作为孔隙率测定用的样品。样品的尺寸为2×2cm。此处,确认了实质上不具有孔隙的样品的密度与能由树脂组合物的配混比例求出的理论密度相等。
(2)密合性
密合性为被粘物与散热板的树脂层之间的密合力,利用超声波成像装置FineSATFS300II(Hitachi Power Solutions Co.,Ltd.制造)进行评价。密合力的程度根据被粘物与上述树脂层的界面的观察图像的黑白深浅来判断。观察区域均匀时密合力高,有斑块图案等不均时密合力低。
对于样品,将从散热板剥离脱模PET而得到的树脂面与作为被粘物的厚度300μm的铜板重叠,在该状态下使用MVLP-500(名机制作所株式会社制造)在真空下、180℃、30秒、非加压状态下载置,然后,在真空下、180℃、1MPa、30秒的加压状态下压接,进而使用循环式干燥炉以180℃加热1小时,然后在23℃、50%RH的气氛下冷却,将如此得到的物体作为密合力测定用的样品。
密合力的评价基于观察图像按照以下的基准评价。
◎···观察区域整体均匀(没有深浅区域)。
○···观察区域的一部分存在不均区域。
×···观察区域的整体不均匀。
(3)耐电压
耐电压依据JIS C2110测定。
样品按照以下的步骤来制作。首先,将从各散热板剥离脱模PET而得到的树脂面与厚度为35μm的电解铜箔的光泽面(福田金属箔粉工业株式会社制造)重叠,在该状态下使用MVLP-500(名机制作所株式会社制造),在真空下、180℃、30秒、非加压状态下载置,然后在真空下、180℃、1MPa、30秒的加压状态下压接。接着使用循环式干燥炉,以180℃加热1小时,然后在23℃、50%RH的气氛下冷却。进而,通过蚀刻去除上述电解铜箔,水洗后以100℃干燥1小时,然后在23℃、50%RH的气氛下冷却,将如此得到的物体作为耐电压用的样品。
测定条件为,在油中夹于6mmφ的电极,以0.5kV/分钟的速度升压,测定短路时的电压。
耐电压的评价按照以下基准评价。
◎···7kV以上
○···4kV以上且不足7kV
△···2kV以上且不足4kV
×···不足2kV
(4)固化度
关于固化度,使用差示扫描量热计DSC-60(Shimadzu Corp.制造)测定发热量,由下述数学式2求出。
[数学式2]
固化度[%]={(H0-H1)/H0}×100
需要说明的是,数学式2中,H0为固化前状态的树脂组合物的发热量[J/g],H1为各固化状态的树脂组合物的发热量[J/g]。
样品按照以下的步骤来准备。首先,对于固化前状态的树脂组合物,为了去除后述树脂组合物中所含的溶剂成分而以120℃加热5分钟,在23℃、50%RH的气氛下冷却来使用。B阶固化状态、C阶固化状态的样品将从后述各散热板分离树脂层部分而得到的物质作为样品。
测定以10℃/分钟的升温速度从室温起进行至300℃为止。接着根据由测定得到的DSC曲线求出各发热量,由上述数学式2求出固化度。
(树脂组合物的制备)
(实施例1)
关于树脂组合物,添加环氧当量为875~975g/eq的双酚A型环氧树脂(三菱化学株式会社制造)以固体成分换算计50重量份、环氧当量为200~220g/eq 的双酚A型环氧树脂(三菱化学株式会社制造)以固体成分换算计50重量份、双氰胺(Alz Chem公司制造)5重量份、2-十一烷基咪唑(四国化成株式会社制造)0.2重量份、丙烯腈丁二烯橡胶(ZEONCORPORATION制造)以固体成分换算计20重量份、甲乙酮180重量份、丙二醇单甲醚HAISORUBU MP(日文:ハイソルブMP,东邦化学工业株式会社制造)220重量份并充分搅拌后,进一步添加相对于树脂组合物中的全部固体成分为60体积%的鳞片形状氮化硼SGP(电气化学株式会社制造),使其充分分散,得到树脂组合物。
(实施例2~10、比较例1~4)
除了变更实施例3及比较例8的填料成分的种类、添加量之外,通过与实施例1同样的方法制备树脂组合物。
(2层散热板的制作)
(1)未调整孔隙的干膜的制作
使用棒涂机,将上述得到的树脂组合物涂布于50μm的对单面实施过脱模处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(以下也称为脱模薄膜)(Lintec Corporation制造),使得干燥后的膜厚约为230μm,使用循环式干燥炉以100~150℃干燥5分钟左右,得到未调整孔隙的干膜。
(2)树脂层具有孔隙的2层散热板的制作
实施例1~5中,对于上述得到的未调整孔隙的干膜,考虑其与孔隙率的关系地如下制作树脂层具有孔隙的2层散热板。将未调整孔隙的干膜的露出的树脂面与105μm的铜板(福田金属箔粉工业株式会社制造)在真空下、80~150℃、0.5~10MPa、0.25~5分钟的条件下进行热压压制处理,然后进行70~120℃、1~3天的烘烤处理后,冷却至室温,得到树脂层具有孔隙的2层散热板。需要说明的是,各实施例的固化度调整为25%。
(3)树脂层实质上不具有孔隙的2层散热板的制作
比较例1及2中,将未调整孔隙的干膜的一个脱模薄膜剥掉,将露出的树脂面与105μm的铜板(福田金属箔粉工业株式会社制造)在140℃、6~10MPa、4~6分钟的条件下进行热压压制加工,将树脂层的厚度设为约160μm。然后,进行70~120℃、1~3天的烘烤处理后,冷却至室温,得到树脂层实质上不具有孔隙的2层散热板。需要说明的是,各比较例的固化度调整为25%。
(3层散热板的制作)
实施例6~10、比较例3及4中,与2层散热板同样地对于上述得到的未调整孔隙的干膜,考虑其与孔隙率的关系地如下进行制作。首先,将未调整孔隙的干膜的脱模薄膜剥离,将露出的树脂面与105μm的铜板(福田金属箔粉工业株式会社制造)在170℃、6~10MPa、4~6分钟的条件下进行热压压制加工,制作树脂层的厚度为160μm且树脂层实质上不具有孔隙的2层散热板。接着,在其树脂层侧进一步层叠未调整孔隙的干膜,在真空下、80~150℃、0.5~10MPa、0.25~5分钟的条件下进行热压压制处理,形成具有各种孔隙率的树脂层。然后,进一步进行70~120℃、1~3天的烘烤处理,冷却至室温,得到3层散热板。
表1示出2层散热板中的具有孔隙的树脂层的各组成、以及各实施例和各比较例的孔隙率、固化度及密合力的结果。
[表1]
表1的实施例1~5中,孔隙率为10~30%时密合力良好。进而可知,实施例1~4的孔隙率为10~20%时,耐电压达到4kV以上,即使是2层散热板,也满足密合性、耐电压特性这两种特性。需要说明的是,实施例5的孔隙率为30%时,耐电压为3kV,但作为散热板能够足以在实用上利用,能实现耐电压与密合力的兼顾。进而,比较例1、2的孔隙率为5%以下时,耐电压为9kV,但如表1所示,无法实现耐电压与密合力的兼顾。
表2示出3层散热板中的实质上不具有孔隙的树脂层的各组成、以及各实施例和各比较例的孔隙率、固化度、密合力及耐电压特性的结果。需要说明的是,具有孔隙的树脂层的组成、孔隙率及固化度与表1记载相同,因此省略。关于实施例6~10、比较例3~4中使用的未调整孔隙的干膜,以实施例编号升序对应的方式分别使用了实施例1~5、比较例1~2的未调整孔隙的干膜。
[表2]
可知在表2的实施例6~10中,耐电压达到10kV以上,作为3层散热板,满足密合性、耐电压特性这两种特性。
以上,使用实施方式说明了本发明,但本发明的保护范围不限定于上述实施方式记载的范围。可以对上述实施方式加以多种变更或改良对于本领域技术人员来说是显而易见的。由权利要求书的记载明显可知,这种加以变更或改良而成的技术方案也可以包括在本发明的保护范围之内。
需要注意的是,权利要求书、说明书和附图中示出的装置、体系、程序和方法中的操作、过程、步骤和阶段等各处理的实行顺序在没有特别说明“之前”、“以前”等,而且没有将前面的处理的输出用于后续处理的情况下可以以任意顺序来实现。关于权利要求书、说明书和附图中的操作流程,即便是为了方便而使用“首先”、“接着”等来进行说明,也不意味着必须以该顺序来实施。
Claims (5)
1.一种散热板,其为包含金属层和树脂层的散热板,
所述树脂层中具有孔隙,
所述树脂层的孔隙率为10~20%,
所述树脂层包含填料,
所述填料的配混量相对于构成树脂层的树脂组合物的全部固体成分为45~60体积%,
所述树脂层为B阶固化状态。
2.根据权利要求1所述的散热板,其中,所述树脂层包含主剂、固化剂、固化促进剂和橡胶,
所述填料的一次颗粒的形状为选自鳞片形状、球状中的至少1种形状。
3.根据权利要求2所述的散热板,其中,所述填料为一次颗粒聚集而成的聚集颗粒。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的散热板,其中,在所述树脂层的基础上还包含第二树脂层,
所述第二树脂层形成于所述金属层与所述树脂层之间,所述第二树脂层的孔隙率为5%以下。
5.根据权利要求4所述的散热板,其中,所述第二树脂层为C阶固化状态。
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