JP5791488B2 - Resin composition for heat conductive sheet, heat conductive sheet and power module - Google Patents

Resin composition for heat conductive sheet, heat conductive sheet and power module Download PDF

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Description

本発明は、熱伝導性シート用樹脂組成物、熱伝導性シート及びパワーモジュールに関し、特に、パワーモジュール等の電気・電子機器の発熱部材から放熱部材へ熱を伝達させる熱伝導性シートの製造に用いられる熱伝導性シート用樹脂組成物、並びにこの熱伝導性シート用樹脂組成物を用いて製造される熱伝導性シート及びパワーモジュールに関する。   The present invention relates to a resin composition for a heat conductive sheet, a heat conductive sheet, and a power module, and more particularly to the manufacture of a heat conductive sheet that transfers heat from a heat generating member of an electric / electronic device such as a power module to a heat radiating member. The present invention relates to a resin composition for a heat conductive sheet to be used, and a heat conductive sheet and a power module manufactured using the resin composition for a heat conductive sheet.

電気・電子機器の発熱部から生じた熱を放熱部材に伝達させる部材には、熱伝導性及び電気絶縁性に優れていることが要求される。このような要求を満たす部材として、無機充填材を熱硬化性樹脂の硬化物中に分散させた熱伝導性シートが広く用いられている。この熱伝導性シートに用いられる無機充填材としては様々なものが知られているが、その中でも六方晶窒化ホウ素(h−BN)は、熱伝導性及び電気絶縁性に加えて化学的安定性にも優れており、しかも無毒性且つ比較的安価でもあるため、熱伝導性シートに用いるのに最適である。   A member that transmits heat generated from a heat generating portion of an electric / electronic device to a heat radiating member is required to be excellent in thermal conductivity and electrical insulation. As a member satisfying such requirements, a heat conductive sheet in which an inorganic filler is dispersed in a cured product of a thermosetting resin is widely used. Various inorganic fillers are known for use in this heat conductive sheet. Among them, hexagonal boron nitride (h-BN) is chemically stable in addition to heat conductivity and electrical insulation. In addition, since it is non-toxic and relatively inexpensive, it is optimal for use in a heat conductive sheet.

六方晶窒化ホウ素は、黒鉛と同様の分子構造を有している。また、一般に市販されている六方晶窒化ホウ素は、図4に示すように鱗片状の結晶構造を有しているため、鱗片状窒化ホウ素とも称される。図4において、矢印の方向は熱伝導の方向、矢印の太さは熱伝導の大きさを表す。この鱗片状窒化ホウ素は、長径方向(結晶方向)の熱伝導率が高く、短径方向(層方向)の熱伝導率が低いという熱的異方性を有しており、結晶のa軸方向(面方向)の熱伝導率は、c軸方向(厚み方向)の数倍から数十倍と言われている。そのため、熱硬化性樹脂の硬化物中に分散させる鱗片状窒化ホウ素をシート内で直立させた状態、すなわち、鱗片状窒化ホウ素の長径方向をシート厚み方向と平行に配向させることにより、シート厚み方向の熱伝導性を飛躍的に向上させた熱伝導性シートの開発が行われている。   Hexagonal boron nitride has a molecular structure similar to graphite. Further, commercially available hexagonal boron nitride has a scaly crystal structure as shown in FIG. 4 and is also referred to as scaly boron nitride. In FIG. 4, the direction of the arrow represents the direction of heat conduction, and the thickness of the arrow represents the magnitude of heat conduction. This scaly boron nitride has thermal anisotropy that the thermal conductivity in the major axis direction (crystal direction) is high and the thermal conductivity in the minor axis direction (layer direction) is low. The thermal conductivity in the (plane direction) is said to be several to several tens of times in the c-axis direction (thickness direction). Therefore, in the sheet thickness direction, the scale-like boron nitride dispersed in the cured product of the thermosetting resin is upright in the sheet, that is, by orienting the major axis direction of the scale-like boron nitride parallel to the sheet thickness direction. Development of thermal conductive sheets with dramatically improved thermal conductivity has been carried out.

一般に、熱伝導性シートは、鱗片状窒化ホウ素及び熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物をプレス成形法、射出成形法、押出成形法、カレンダー成形法、ロール成形法、ドクターブレード成形法などの公知の成形方法によってシート状に成形した後、硬化させることによって製造される。しかしながら、このような方法では、シート状に成形する際の圧力や流動によって、鱗片状窒化ホウ素がシート内で倒れた状態、すなわち、図5に示すように、熱硬化性樹脂の硬化物4中で鱗片状窒化ホウ素2の長径方向がシート面方向と平行に配向され易い。このような熱伝導性シートは、シート面方向の熱伝導性に優れているため、シート厚み方向が熱伝導経路となる使用形態においては熱伝導性が十分でない。   Generally, a heat conductive sheet is a known resin composition containing scaly boron nitride and a thermosetting resin, such as a press molding method, an injection molding method, an extrusion molding method, a calender molding method, a roll molding method, a doctor blade molding method, etc. It is manufactured by forming into a sheet by the forming method and then curing. However, in such a method, the scale-like boron nitride collapses in the sheet due to the pressure and flow during molding into a sheet, that is, as shown in FIG. 5, in the cured product 4 of the thermosetting resin. Therefore, the major axis direction of the scaly boron nitride 2 is easily oriented parallel to the sheet surface direction. Since such a heat conductive sheet is excellent in the heat conductivity in the sheet surface direction, the heat conductivity is not sufficient in the usage form in which the sheet thickness direction is a heat conduction path.

そこで、シート厚み方向の熱伝導性を高めるために様々な方法が提案されている。例えば、鱗片状窒化ホウ素を凝集させた二次粒子を作製し、この二次粒子を含む樹脂組成物を用いて熱伝導性シートを製造する方法が提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。このような二次粒子を用いることにより、鱗片状窒化ホウ素が熱伝導性シート内で倒れた状態になることを抑制することができる。   Therefore, various methods have been proposed to increase the thermal conductivity in the sheet thickness direction. For example, a method has been proposed in which secondary particles obtained by agglomerating scaly boron nitride are produced, and a thermally conductive sheet is produced using a resin composition containing the secondary particles (for example, Patent Documents 1 and 2). reference). By using such secondary particles, it is possible to suppress the scaly boron nitride from falling in the thermally conductive sheet.

特許第3654743号公報Japanese Patent No. 3654743 国際公開第2009/041300号公報International Publication No. 2009/041300

鱗片状窒化ホウ素を凝集させた二次粒子を用いる従来の熱伝導性シートは、鱗片状窒化ホウ素の配向を制御することにより、シート厚み方向の熱伝導性を向上させているが、その効果は十分でない。特に、パワーモジュールでは、近年、大容量化及び小型化に伴って発熱量が増大しており、放熱性を改善する観点から、熱伝導性シートの厚み方向の熱伝導性を向上させることが依然として求められている。
他方、鱗片状窒化ホウ素を凝集させた二次粒子の代わりに、球状の窒化アルミニウム(AlN)を配合する方法もあるが、窒化アルミニウムの比誘電率(約9)は、窒化ホウ素の比誘電率(約4)に比べて高く、熱硬化性樹脂の比誘電率(約4)と大きく異なるため、電気絶縁性が大幅に低下してしまう。
The conventional thermal conductive sheet using secondary particles obtained by aggregating flaky boron nitride improves the thermal conductivity in the sheet thickness direction by controlling the orientation of the flaky boron nitride. not enough. In particular, in the power module, the amount of heat generation has increased in recent years with an increase in capacity and miniaturization. From the viewpoint of improving heat dissipation, it is still possible to improve the thermal conductivity in the thickness direction of the thermal conductive sheet. It has been demanded.
On the other hand, there is a method of blending spherical aluminum nitride (AlN) in place of secondary particles obtained by agglomerating scaly boron nitride, but the relative dielectric constant (about 9) of aluminum nitride is the relative dielectric constant of boron nitride. Since it is higher than (about 4) and is significantly different from the relative dielectric constant (about 4) of the thermosetting resin, the electrical insulation is greatly reduced.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、シート厚み方向の熱伝導性及び電気絶縁性に優れた熱伝導性シートを与える熱伝導性シート用樹脂組成物を提供することを目的とする。
また、本発明は、シート厚み方向の熱伝導性及び電気絶縁性に優れた熱伝導性シートを提供することを目的とする。
さらに、本発明は、放熱性及び電気絶縁性に優れたパワーモジュールを提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a resin composition for a heat conductive sheet that provides a heat conductive sheet excellent in heat conductivity and electrical insulation in the sheet thickness direction. The purpose is to do.
Moreover, an object of this invention is to provide the heat conductive sheet excellent in the heat conductivity and electrical insulation of a sheet | seat thickness direction.
Furthermore, an object of this invention is to provide the power module excellent in heat dissipation and electrical insulation.

本発明者らは、上記のような課題を解決すべく鋭意研究した結果、鱗片状窒化ホウ素を凝集させた二次粒子の結晶化度が、二次粒子の凝集力及び熱伝導性と密接に関係しているという知見に基づき、所定の範囲の結晶化度を有する二次粒子を用いることで、鱗片状窒化ホウ素の配向を制御するだけでなく、二次粒子それ自体の熱伝導性も向上させ得ることを見出した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the degree of crystallinity of secondary particles obtained by aggregating scaly boron nitride is closely related to the agglomeration force and thermal conductivity of secondary particles. Based on the knowledge that it is related, the use of secondary particles with a crystallinity in a predetermined range not only controls the orientation of the flaky boron nitride, but also improves the thermal conductivity of the secondary particles themselves. I found out that I could make it.

すなわち、本発明は、エポキシ樹脂と充填材とを含む熱伝導性シート用樹脂組成物であって、前記充填材が、鱗片状窒化ホウ素の二次粒子のみからなり、前記二次粒子が、3以上7以下の結晶化度を有する二次粒子を60質量%以上含むことを特徴とする熱伝導性シート用樹脂組成物である。
また、本発明は、エポキシ樹脂の硬化物中に充填材を含む熱伝導性シートであって、前記充填材が、鱗片状窒化ホウ素の二次粒子のみからなり、前記二次粒子が、3以上7以下の結晶化度を有する二次粒子を60質量%以上含むことを特徴とする熱伝導性シートである。
さらに、本発明は、一方の放熱部材に搭載された電力半導体素子と、前記電力半導体素子で発生する熱を外部に放熱する他方の放熱部材と、前記電力半導体素子で発生する熱を前記一方の放熱部材から前記他方の放熱部材に伝達する、前記熱伝導性シートとを備えることを特徴とするパワーモジュールである。
That is, the present invention is a resin composition for a thermally conductive sheet comprising an epoxy resin and a filler , wherein the filler is composed only of secondary particles of scaly boron nitride, and the secondary particles are 3 A resin composition for a heat conductive sheet, comprising 60% by mass or more of secondary particles having a crystallinity of 7 or less.
Further, the present invention is a thermally conductive sheet containing a filler in a cured epoxy resin, wherein the filler consists only of secondary particles of scaly boron nitride, and the secondary particles are 3 or more. A heat conductive sheet comprising 60% by mass or more of secondary particles having a crystallinity of 7 or less.
Furthermore, the present invention provides a power semiconductor element mounted on one heat radiating member, another heat radiating member that radiates heat generated in the power semiconductor element to the outside, and heat generated in the power semiconductor element. A power module comprising: the heat conductive sheet that transmits from a heat radiating member to the other heat radiating member.

本発明によれば、シート厚み方向の熱伝導性及び電気絶縁性に優れた熱伝導性シートを与える熱伝導性シート用樹脂組成物を提供することができる。また、本発明によれば、シート厚み方向の熱伝導性及び電気絶縁性に優れた熱伝導性シートを提供することができる。さらに、本発明によれば、放熱性及び電気絶縁性に優れたパワーモジュールを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the resin composition for heat conductive sheets which gives the heat conductive sheet excellent in the heat conductivity of a sheet thickness direction and electrical insulation can be provided. Moreover, according to this invention, the heat conductive sheet excellent in the heat conductivity and electrical insulation of a sheet | seat thickness direction can be provided. Furthermore, according to this invention, the power module excellent in heat dissipation and electrical insulation can be provided.

実施の形態2における熱伝導性シートの断面図である。It is sectional drawing of the heat conductive sheet in Embodiment 2. FIG. 実施の形態3におけるパワーモジュールの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a power module in a third embodiment. 実施例1〜5及び比較例1〜4における二次粒子の結晶化度とシート厚み方向の熱伝導率との関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between the crystallinity degree of the secondary particle in Examples 1-5 and Comparative Examples 1-4, and the thermal conductivity of a sheet | seat thickness direction. 鱗片状窒化ホウ素の結晶構造を示す図である。It is a figure which shows the crystal structure of scaly boron nitride. 鱗片状窒化ホウ素を含む従来の熱伝導性シートの断面図である。It is sectional drawing of the conventional heat conductive sheet containing scaly boron nitride. 二次粒子を含む従来の熱伝導性シートの断面図である。It is sectional drawing of the conventional heat conductive sheet containing a secondary particle.

実施の形態1.
本実施の形態の熱伝導性シート用樹脂組成物(以下、「樹脂組成物」と略す。)は、熱硬化性樹脂と鱗片状窒化ホウ素の二次粒子とを含む。ここで、本明細書において「鱗片状窒化ホウ素の二次粒子」とは、鱗片状窒化ホウ素(以下、「一次粒子」と言うこともある。)を等方的に凝集させ、焼結することによって鱗片状窒化ホウ素同士を結着させたものを意味する。
二次粒子は、熱伝導性シートの製造の際に崩壊して一次粒子がシート内で倒れた状態になることを抑制するため、凝集力が大きいことが望ましい。また、熱伝導性シートの厚み方向の熱伝導性を向上させるため、二次粒子それ自体の熱伝導率が高いことも望ましい。
Embodiment 1 FIG.
The resin composition for a heat conductive sheet of the present embodiment (hereinafter abbreviated as “resin composition”) includes a thermosetting resin and scaly boron nitride secondary particles. Here, in the present specification, “secondary particles of flaky boron nitride” means isotropic aggregation and sintering of flaky boron nitride (hereinafter sometimes referred to as “primary particles”). Means that the scaly boron nitrides are bound together.
The secondary particles desirably have a large cohesive force in order to prevent the primary particles from collapsing during the production of the heat conductive sheet and causing the primary particles to fall within the sheet. Moreover, in order to improve the thermal conductivity in the thickness direction of the thermal conductive sheet, it is also desirable that the secondary particles themselves have a high thermal conductivity.

本発明者らは、二次粒子の凝集力及び熱伝導性について詳細な研究を行った結果、二次粒子の凝集力及び熱伝導性が、二次粒子の結晶化度と密接に関係していることを見出した。このような知見に基づき、本実施の形態の樹脂組成物では、二次粒子の凝集力及び熱伝導性の両方を高めるため、二次粒子の結晶化度を3以上7以下に規定する必要がある。二次粒子の結晶化度が3未満であると、一次粒子同士の結合力が弱くなり、二次粒子の凝集力が低下する。その結果、熱伝導性シートの製造の際に二次粒子が崩壊し、一次粒子がシート内で倒れた状態になり易くなる。一方、二次粒子の結晶化度が7を超えると、鱗片状窒化ホウ素のフォノンによって熱の伝導が阻害されるため、二次粒子の熱伝導率が低下する。その結果、熱伝導性シートの厚み方向の熱伝導性が十分に向上しない。   As a result of detailed studies on the agglomeration force and thermal conductivity of the secondary particles, the present inventors found that the agglomeration force and thermal conductivity of the secondary particles are closely related to the crystallinity of the secondary particles. I found out. Based on such knowledge, in the resin composition of the present embodiment, it is necessary to regulate the crystallinity of the secondary particles to 3 or more and 7 or less in order to increase both the cohesive force and thermal conductivity of the secondary particles. is there. When the degree of crystallinity of the secondary particles is less than 3, the binding force between the primary particles becomes weak, and the cohesive force of the secondary particles is reduced. As a result, the secondary particles collapse during the production of the heat conductive sheet, and the primary particles tend to fall in the sheet. On the other hand, when the degree of crystallinity of the secondary particles exceeds 7, heat conduction is inhibited by the phonons of the scaly boron nitride, so that the thermal conductivity of the secondary particles decreases. As a result, the heat conductivity in the thickness direction of the heat conductive sheet is not sufficiently improved.

また、二次粒子は、全てが3以上7以下の結晶化度を有していてもよいが、全ての二次粒子のうちの60質量%以上が3以上7以下の結晶化度を有していれば、熱伝導性シートを製造した場合にシート厚み方向の熱伝導性の向上効果が十分に得られる。3以上7以下の結晶化度を有する二次粒子が60質量%未満であると、シート厚み方向の熱伝導性の向上効果が十分に得られない。   Further, all the secondary particles may have a crystallinity of 3 or more and 7 or less, but 60% by mass or more of all the secondary particles have a crystallinity of 3 or more and 7 or less. If it has, if the heat conductive sheet is manufactured, the effect of improving the heat conductivity in the sheet thickness direction can be sufficiently obtained. When the secondary particles having a crystallinity of 3 or more and 7 or less are less than 60% by mass, the effect of improving the thermal conductivity in the sheet thickness direction cannot be sufficiently obtained.

ここで、二次粒子の結晶化度は、二次粒子のX線回折パターンを測定することによって求めることができる。具体的には、X線回折における(100)面、(101)面及び(102)面の各回折ピーク面積を求め、下記の(式1)に代入することによって算出することができる。
結晶化度=[(100)+(101)]/(102) (式1)
上記の式1において、(100)、(101)及び(102)は、各面の回折ピーク面積を表す。一般に、二次粒子の結晶化度は、結晶性が低くなると大きな値となり、結晶性が高くなると小さな値となる。完全な結晶性では、二次粒子の結晶化度は1.6程度の値となる。
Here, the crystallinity of the secondary particles can be determined by measuring the X-ray diffraction pattern of the secondary particles. Specifically, it can be calculated by obtaining the diffraction peak areas of the (100) plane, (101) plane and (102) plane in X-ray diffraction and substituting them into the following (Equation 1).
Crystallinity = [(100) + (101)] / (102) (Formula 1)
In the above formula 1, (100), (101), and (102) represent the diffraction peak areas of each surface. In general, the degree of crystallinity of the secondary particles increases as the crystallinity decreases, and decreases as the crystallinity increases. With perfect crystallinity, the degree of crystallinity of secondary particles is about 1.6.

二次粒子の結晶化度の算出は、数点(好ましくは10点)のサンプリングを行い、各サンプルから得られた結晶化度の平均値を求めることが好ましい。
樹脂組成物中の二次粒子の結晶化度を算出する場合、原料の二次粒子をサンプルとして用いればよい。また、熱伝導性シート中の二次粒子の結晶化度を算出する場合、熱伝導性シートを、電気炉を用い、空気雰囲気中、500℃〜800℃の温度で5〜10時間程度熱処理して灰化することによって得られた二次粒子をサンプルとして用いればよい。
The calculation of the degree of crystallinity of the secondary particles is preferably performed by sampling several points (preferably 10 points) and obtaining an average value of the degree of crystallinity obtained from each sample.
When calculating the crystallinity of the secondary particles in the resin composition, the secondary particles of the raw material may be used as a sample. Moreover, when calculating the crystallinity degree of the secondary particle in a heat conductive sheet, it heat-processes about 5 to 10 hours at the temperature of 500 to 800 degreeC in an air atmosphere using an electric furnace. Then, secondary particles obtained by ashing may be used as a sample.

二次粒子を構成する鱗片状窒化ホウ素(一次粒子)の平均長径は、好ましくは15μm以下、より好ましくは0.1μm以上10μm以下である。ここで、樹脂組成物中の二次粒子を構成する鱗片状窒化ホウ素の平均長径を測定する場合、原料の二次粒子をサンプルとし、電子顕微鏡で数千倍に拡大した写真を数枚撮影した後、鱗片状窒化ホウ素の長径を実際に測定し、その測定値を平均することによって求めることができる。また、熱伝導性シート中の二次粒子を構成する鱗片状窒化ホウ素の平均長径を測定する場合、熱伝導性シートの断面を研磨して電子顕微鏡で数千倍に拡大した写真を数枚撮影した後、鱗片状窒化ホウ素の長径を実際に測定し、その測定値を平均することによって求めることができる。上記のような範囲の平均長径であれば、鱗片状窒化ホウ素があらゆる方向を向いて凝集するため、等方的な熱伝導性を有する二次粒子となる。一方、鱗片状窒化ホウ素の平均長径が15μmよりも大きいと、鱗片状窒化ホウ素が等方的に凝集しないため、二次粒子の熱伝導性に異方性が現れることがある(すなわち、特定方向の熱伝導性だけが高くなることがある)。その結果、シート厚み方向の熱伝導性を十分に向上させることができない場合がある。   The average major axis of the scaly boron nitride (primary particles) constituting the secondary particles is preferably 15 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 10 μm or less. Here, when measuring the average major axis of the scaly boron nitride constituting the secondary particles in the resin composition, the secondary particles of the raw material were used as samples, and several photographs were taken that were enlarged several thousand times with an electron microscope. Thereafter, the major axis of the scaly boron nitride is actually measured, and the measured value can be averaged. In addition, when measuring the average major axis of the flaky boron nitride constituting the secondary particles in the thermal conductive sheet, several photographs were taken of the thermal conductive sheet that had been polished several thousand times with an electron microscope. Then, the major axis of the scaly boron nitride is actually measured, and the measured value can be averaged. If the average major axis is in the above range, the scaly boron nitride aggregates in all directions, so that secondary particles having isotropic thermal conductivity are obtained. On the other hand, when the average major axis of the flaky boron nitride is larger than 15 μm, the flaky boron nitride does not aggregate isotropically, so that anisotropy may appear in the thermal conductivity of the secondary particles (that is, in a specific direction). Only the thermal conductivity of can be high). As a result, the thermal conductivity in the sheet thickness direction may not be sufficiently improved.

二次粒子の形状は、特に限定されないが、球状であることが好ましい。二次粒子が球状であれば、二次粒子の配合量を多くしても樹脂組成物の流動性を確保することができる。
二次粒子の平均粒径は、好ましくは20μm以上180μm以下、より好ましくは40μm以上130μm以下である。ここで、樹脂組成物中の二次粒子の平均粒径を測定する場合、原料の二次粒子をサンプルとし、このサンプルについてレーザー回折・散乱法による粒度分布測定を行うによって求めることができる。また、熱伝導性シート中の二次粒子の平均粒径を測定する場合、熱伝導性シートを、電気炉を用いて500℃〜800℃の温度で空気雰囲気中にて5〜10時間程度熱処理して灰化することによって得た二次粒子をサンプルとし、このサンプルについてレーザー回折・散乱法による粒度分布測定を行うによって求めることができる。二次粒子の平均粒径が20μm未満であると、所望の熱伝導性を有する熱伝導性シートが得られないことがある。一方、二次粒子の平均粒径が180μmを超えると、二次粒子を樹脂組成物中に混合分散させることが困難となり、作業性や成形性に支障を生じることがある。
また、製造する熱伝導性シートの厚さに対する二次粒子の最大粒径が大きすぎる場合、界面を伝って電気絶縁性が低下するおそれがある。そのため、二次粒子の最大粒径は、製造する熱伝導性シートの厚さの約9割以下であることが好ましい。
The shape of the secondary particles is not particularly limited, but is preferably spherical. If the secondary particles are spherical, the fluidity of the resin composition can be ensured even if the blending amount of the secondary particles is increased.
The average particle size of the secondary particles is preferably 20 μm or more and 180 μm or less, more preferably 40 μm or more and 130 μm or less. Here, when measuring the average particle diameter of the secondary particles in the resin composition, the secondary particles of the raw material can be used as a sample, and this sample can be obtained by performing particle size distribution measurement by a laser diffraction / scattering method. Moreover, when measuring the average particle diameter of the secondary particles in the heat conductive sheet, the heat conductive sheet is heat-treated in an air atmosphere at a temperature of 500 ° C. to 800 ° C. for about 5 to 10 hours using an electric furnace. Then, the secondary particles obtained by ashing can be used as a sample, and this sample can be obtained by measuring the particle size distribution by the laser diffraction / scattering method. When the average particle size of the secondary particles is less than 20 μm, a heat conductive sheet having desired heat conductivity may not be obtained. On the other hand, when the average particle size of the secondary particles exceeds 180 μm, it becomes difficult to mix and disperse the secondary particles in the resin composition, and workability and moldability may be hindered.
Moreover, when the maximum particle diameter of the secondary particle with respect to the thickness of the heat conductive sheet to manufacture is too large, there exists a possibility that electrical insulation may fall along an interface. Therefore, the maximum particle size of the secondary particles is preferably about 90% or less of the thickness of the heat conductive sheet to be manufactured.

二次粒子は、鱗片状窒化ホウ素を含むスラリーをスプレードライ法等の公知の方法によって凝集させた後、焼結することによって製造することができる。ここで、焼結温度は、特に限定されることはないが、一般に約2,000℃である。また、この方法における条件は、使用する原料等の種類によって異なるため、一義的に定義することが難しい。そのため、使用する原料等に応じて、二次粒子が上記特性を有するように適宜調整する必要がある。   The secondary particles can be produced by aggregating a slurry containing scaly boron nitride by a known method such as a spray drying method and then sintering. Here, the sintering temperature is not particularly limited, but is generally about 2,000 ° C. Moreover, since the conditions in this method vary depending on the type of raw material used, it is difficult to define uniquely. Therefore, it is necessary to appropriately adjust the secondary particles so as to have the above characteristics according to the raw material to be used.

二次粒子の含有量は、樹脂組成物の固形分(熱伝導性シート)中で20体積%以上80体積%以下となることが好ましい。特に、樹脂組成物の固形分中の二次粒子の含有量が30体積%以上65体積%以下の場合には、二次粒子を樹脂組成物中に混合分散させ易く、作業性や成形性が良好であると共に、熱伝導性シートの熱伝導性がより一層向上する。二次粒子の含有量が20体積%未満であると、所望の熱伝導性を有する熱伝導性シートが得られないことがある。一方、二次粒子の含有量が80体積%を超えると、二次粒子を樹脂組成物中に混合分散させることが困難となり、作業性や成形性に支障を生じることがある。   The content of the secondary particles is preferably 20% by volume or more and 80% by volume or less in the solid content (thermal conductive sheet) of the resin composition. In particular, when the content of secondary particles in the solid content of the resin composition is 30% by volume or more and 65% by volume or less, the secondary particles are easily mixed and dispersed in the resin composition, and workability and moldability are improved. While being favorable, the heat conductivity of a heat conductive sheet improves further. When the content of the secondary particles is less than 20% by volume, a heat conductive sheet having desired heat conductivity may not be obtained. On the other hand, when the content of the secondary particles exceeds 80% by volume, it is difficult to mix and disperse the secondary particles in the resin composition, and workability and moldability may be hindered.

熱硬化性樹脂としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。熱硬化性樹脂の例としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、及びポリイミド樹脂等が挙げられる。これらの中でも、エポキシ樹脂は、耐熱性や接着性等の特性に優れているので好ましい。エポキシ樹脂の例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、脂環脂肪族エポキシ樹脂、及びグリシジル−アミノフェノール系エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   It does not specifically limit as a thermosetting resin, A well-known thing can be used in the said technical field. Examples of thermosetting resins include epoxy resins, unsaturated polyester resins, phenol resins, melamine resins, silicone resins, and polyimide resins. Among these, epoxy resins are preferable because they are excellent in characteristics such as heat resistance and adhesiveness. Examples of the epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, orthocresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, alicyclic aliphatic epoxy resin, and glycidyl-aminophenol type epoxy resin. It is done. These resins can be used alone or in combination of two or more.

熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合、硬化剤の例としては、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸及び無水ハイミック酸等の脂環式酸無水物;ドデセニル無水コハク酸等の脂肪族酸無水物;無水フタル酸及び無水トリメリット酸等の芳香族酸無水物;ジシアンジアミド及びアジピン酸ジヒドラジド等の有機ジヒドラジド;トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール;ジメチルベンジルアミン;1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン及びその誘導体;2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール及び2−フェニルイミダゾール等のイミダゾール類等が挙げられる。これらの硬化剤は、単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
硬化剤の配合量は、使用する熱硬化性樹脂や硬化剤の種類等に応じて適宜設定する必要があるが、一般的に100質量部の熱硬化性樹脂に対して0.1質量部以上200質量部以下である。
When an epoxy resin is used as the thermosetting resin, examples of the curing agent include alicyclic acid anhydrides such as methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, and hymic anhydride; fats such as dodecenyl succinic anhydride Aromatic anhydrides; aromatic anhydrides such as phthalic anhydride and trimellitic anhydride; organic dihydrazides such as dicyandiamide and adipic dihydrazide; tris (dimethylaminomethyl) phenol; dimethylbenzylamine; 1,8-diazabicyclo (5 , 4, 0) Undecene and its derivatives; imidazoles such as 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole and 2-phenylimidazole. These hardening | curing agents can be used individually or in combination of 2 or more types.
The compounding amount of the curing agent needs to be appropriately set according to the type of the thermosetting resin and the curing agent to be used, but is generally 0.1 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin. It is 200 parts by mass or less.

本実施の形態の樹脂組成物は、二次粒子と熱硬化性樹脂の硬化物との界面の接着力を向上させる観点から、カップリング剤を含むことができる。カップリング剤の例としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらのカップリング剤は、単独又は組み合わせて用いることができる。
カップリング剤の配合量は、使用する熱硬化性樹脂やカップリング剤の種類等に応じて適宜設定する必要があるが、一般的に100質量部の熱硬化性樹脂に対して0.01質量部以上1質量部以下である。
The resin composition of this Embodiment can contain a coupling agent from a viewpoint of improving the adhesive force of the interface of a secondary particle and the hardened | cured material of a thermosetting resin. Examples of coupling agents include γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltri And methoxysilane. These coupling agents can be used alone or in combination.
The blending amount of the coupling agent needs to be appropriately set according to the type of the thermosetting resin and the coupling agent to be used, but is generally 0.01 mass with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin. Part to 1 part by mass.

本実施の形態の樹脂組成物は、熱伝導性や電気絶縁性の向上や、熱伝導性と電気絶縁性とのバランスの改善を目的として、上記の二次粒子とは異なる様々な充填材を含むことができる。充填材の例としては、溶融シリカ(SiO)、結晶シリカ(SiO)、酸化アルミニウム(Al)、窒化ホウ素(BN)、窒化アルミニウム(AlN)、炭化ケイ素(SiC)等が挙げられる。これらは、単独又は組み合わせて用いることができる。
上記の充填材の配合量は、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に限定されず、使用する充填材の種類に応じて適宜設定すればよい。
The resin composition of the present embodiment includes various fillers different from the above secondary particles for the purpose of improving thermal conductivity and electrical insulation and improving the balance between thermal conductivity and electrical insulation. Can be included. Examples of the filler include fused silica (SiO 2 ), crystalline silica (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), silicon carbide (SiC), and the like. It is done. These can be used alone or in combination.
The blending amount of the filler is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, and may be set as appropriate according to the type of filler to be used.

本実施の形態の樹脂組成物は、当該組成物の粘度を調整する観点から、溶剤を含むことができる。溶剤としては特に限定されず、使用する熱硬化性樹脂の種類や各成分の配合量等に応じて適宜選択すればよい。かかる溶剤としては、例えば、トルエンやメチルエチルケトン等が挙げられる。これらは単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
溶剤の配合量は、混練が可能な量であれば特に限定されないが、一般的に、熱硬化性樹脂、二次粒子及び任意の充填材の合計100質量部に対して40質量部以上85質量部以下である。
The resin composition of the present embodiment can contain a solvent from the viewpoint of adjusting the viscosity of the composition. It does not specifically limit as a solvent, What is necessary is just to select suitably according to the kind of thermosetting resin to be used, the compounding quantity of each component, etc. Examples of such a solvent include toluene and methyl ethyl ketone. These can be used alone or in combination of two or more.
The amount of the solvent is not particularly limited as long as it can be kneaded, but generally 40 parts by mass or more and 85 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the thermosetting resin, secondary particles, and optional fillers. Or less.

上記のような構成成分を含有する本実施の形態の樹脂組成物の製造方法は、特に限定されず、公知の方法に従って行うことができる。例えば、樹脂組成物は、以下のようにして製造することができる。
まず、所定量の熱硬化性樹脂と、この熱硬化性樹脂を硬化させるために必要な量の硬化剤とを混合する。次に、この混合物に溶剤を加えた後、二次粒子及び任意の充填材を加えて予備混合する。なお、樹脂組成物の粘度が低い場合には、溶剤を加えなくてもよい。次に、この予備混合物を3本ロールやニーダなどを用いて混練することによって樹脂組成物を得ることができる。なお、樹脂組成物にカップリング剤を配合する場合、カップリング剤は混練工程前までに加えればよい。
The manufacturing method of the resin composition of this Embodiment containing the above structural components is not specifically limited, It can carry out according to a well-known method. For example, the resin composition can be manufactured as follows.
First, a predetermined amount of a thermosetting resin and an amount of a curing agent necessary for curing the thermosetting resin are mixed. Next, after adding a solvent to this mixture, secondary particles and optional fillers are added and premixed. In addition, when the viscosity of a resin composition is low, it is not necessary to add a solvent. Next, a resin composition can be obtained by kneading the preliminary mixture using a three roll or a kneader. In addition, what is necessary is just to add a coupling agent before a kneading | mixing process, when mix | blending a coupling agent with a resin composition.

上記のようにして製造される本実施の形態の樹脂組成物は、所定の結晶化度を有する二次粒子を特定の割合で配合することにより、熱伝導性シートの製造の際に二次粒子が崩壊して一次粒子がシート内で倒れた状態になることを抑制すると共に、二次粒子それ自体の熱伝導性を向上させることができるため、シート厚み方向の熱伝導性に優れた熱伝導性シートを与えることができる。また、この樹脂組成物は、二次粒子が鱗片状窒化ホウ素から形成されているため、電気絶縁性に優れた熱伝導性シートを与えることができる。   The resin composition of the present embodiment manufactured as described above has the secondary particles at the time of manufacturing the heat conductive sheet by blending the secondary particles having a predetermined crystallinity at a specific ratio. Can be prevented from collapsing and the primary particles fall in the sheet, and the thermal conductivity of the secondary particles themselves can be improved. Sex sheet can be given. Moreover, since the secondary particle is formed from scaly boron nitride, this resin composition can provide a heat conductive sheet excellent in electrical insulation.

実施の形態2.
本実施の形態の熱伝導性シートは、上記の樹脂組成物をシート状に成形した後、硬化してなるものである。すなわち、本実施の形態の熱伝導性シートは、熱硬化性樹脂の硬化物中に鱗片状窒化ホウ素の二次粒子を含む。ここで、二次粒子は、3以上7以下の結晶化度を有する二次粒子を60質量%以上含む。
Embodiment 2. FIG.
The thermally conductive sheet of the present embodiment is formed by molding the above resin composition into a sheet and then curing. That is, the thermally conductive sheet of the present embodiment includes scaly boron nitride secondary particles in a cured product of a thermosetting resin. Here, the secondary particles include 60% by mass or more of secondary particles having a crystallinity of 3 or more and 7 or less.

以下、図面を参照して本実施の形態の熱伝導性シートについて説明する。
図1は、本実施の形態における熱伝導性シートの断面図である。図1において、熱伝導性シート1は、熱硬化性樹脂の硬化物2と、この熱硬化性樹脂の硬化物2中に分散された二次粒子3とから構成されている。そして、二次粒子3は、鱗片状窒化ホウ素(一次粒子)4から構成されている。
Hereinafter, the thermally conductive sheet of the present embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a thermally conductive sheet in the present embodiment. In FIG. 1, a heat conductive sheet 1 is composed of a cured product 2 of a thermosetting resin and secondary particles 3 dispersed in the cured product 2 of the thermosetting resin. The secondary particles 3 are composed of scaly boron nitride (primary particles) 4.

本実施の形態の熱伝導性シート1は、上記の樹脂組成物を基材に塗布して乾燥した後、塗布乾燥物を加熱して硬化させることによって製造することができる。また、必要であれば塗布乾燥物を所定のプレス圧で加圧しながら加熱して硬化させてもよい。
ここで、基材としては、特に限定されず、例えば、離型処理された樹脂シートやフィルムなどの公知の離型性基材が挙げられる。また、熱伝導性シート1を放熱部材上に直接形成する場合には、放熱部材を基材として用いてもよい。ここで、放熱部材としては特に限定されないが、例えば、リードフレーム、ヒートシンク、ヒートスプレッダなどが挙げられる。
樹脂組成物の塗布方法としては、特に限定されず、ドクターブレード法等の公知の方法を用いることができる。
塗布した樹脂組成物の乾燥は、周囲温度で行ってよいが、溶剤の揮発を促進させる観点から、必要に応じて80℃以上150℃以下に加熱してもよい。
The heat conductive sheet 1 of this Embodiment can be manufactured by apply | coating said resin composition to a base material and drying, and heating and hardening a coating dried material. Further, if necessary, the coated and dried product may be heated and cured while being pressed at a predetermined press pressure.
Here, it does not specifically limit as a base material, For example, well-known releasable base materials, such as a resin sheet and a film by which the release process was carried out, are mentioned. Moreover, when forming the heat conductive sheet 1 directly on a heat radiating member, you may use a heat radiating member as a base material. Here, although it does not specifically limit as a heat radiating member, For example, a lead frame, a heat sink, a heat spreader etc. are mentioned.
It does not specifically limit as a coating method of a resin composition, Well-known methods, such as a doctor blade method, can be used.
The applied resin composition may be dried at ambient temperature, but may be heated to 80 ° C. or higher and 150 ° C. or lower as needed from the viewpoint of promoting volatilization of the solvent.

塗布乾燥物を加圧する場合、プレス圧は、特に限定されないが、好ましくは0.5MPa以上50MPa以下、より好ましくは1.9MPa以上30MPa以下である。また、プレス時間は、特に限定されないが、一般的に5分以上60分以下である。
塗布乾燥物の硬化温度は、使用する熱硬化性樹脂の種類にあわせて適宜設定すればよいが、一般的に150℃以上250℃以下である。また、硬化時間は、特に限定されないが、一般的に2分以上24時間以下である。
When pressurizing the coated dried product, the pressing pressure is not particularly limited, but is preferably 0.5 MPa or more and 50 MPa or less, more preferably 1.9 MPa or more and 30 MPa or less. The pressing time is not particularly limited, but is generally 5 minutes or more and 60 minutes or less.
The curing temperature of the coated and dried product may be appropriately set according to the type of thermosetting resin to be used, but is generally 150 ° C. or higher and 250 ° C. or lower. Moreover, although hardening time is not specifically limited, Generally it is 2 minutes or more and 24 hours or less.

上記のようにして製造される本実施の形態の熱伝導性シートは、所定の結晶化度を有する二次粒子を特定の割合で配合することにより、熱伝導性シートの製造の際に二次粒子が崩壊して一次粒子がシート内で倒れた状態になることを抑制すると共に、二次粒子それ自体の熱伝導性を向上させることができるため、シート厚み方向の熱伝導性に優れている。また、この熱伝導性シートは、二次粒子が鱗片状窒化ホウ素から形成されているため、電気絶縁性にも優れている。   The heat conductive sheet of the present embodiment manufactured as described above has a secondary ratio in the production of the heat conductive sheet by blending secondary particles having a predetermined crystallinity at a specific ratio. While suppressing the collapse of the particles and the primary particles falling in the sheet, it is possible to improve the thermal conductivity of the secondary particles themselves, and therefore excellent thermal conductivity in the sheet thickness direction. . Moreover, since this secondary particle is formed from scaly boron nitride, this heat conductive sheet is also excellent in electrical insulation.

実施の形態3.
本実施の形態のパワーモジュールは、上記の樹脂組成物から得られる熱伝導性シートを具備する。すなわち、本実施の形態のパワーモジュールは、一方の放熱部材に搭載された電力半導体素子と、電力半導体素子で発生する熱を外部に放熱する他方の放熱部材と、半導体素子で発生する熱を一方の放熱部材から他方の放熱部材に伝達する、上記の熱伝導性シートとを備えることを特徴とする。
Embodiment 3 FIG.
The power module of the present embodiment includes a heat conductive sheet obtained from the above resin composition. That is, the power module according to the present embodiment includes a power semiconductor element mounted on one heat radiating member, the other heat radiating member that radiates heat generated in the power semiconductor element to the outside, and heat generated in the semiconductor element. The heat conductive sheet is transmitted from the heat radiating member to the other heat radiating member.

以下、本実施の形態のパワーモジュールについて図面を用いて説明する。
図2は、本実施の形態のパワーモジュールの断面図である。図2において、パワーモジュール10は、一方の放熱部材であるリードフレーム12と、他方の放熱部材であるヒートシンク14と、リードフレーム12とヒートシンク14との間に配置された熱伝導性シート11と、リードフレーム12に搭載された電力半導体素子13及び制御用半導体素子15とを備えている。そして、電力半導体素子13と制御用半導体素子15との間、及び電力半導体素子13とリードフレーム12との間は、金属線16によってワイヤボンディングされている。また、リードフレーム12の外部接続部、及びヒートシンク14の外部放熱部以外は封止樹脂17で封止されている。
Hereinafter, the power module of the present embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the power module of the present embodiment. In FIG. 2, the power module 10 includes a lead frame 12 that is one heat radiating member, a heat sink 14 that is the other heat radiating member, a heat conductive sheet 11 disposed between the lead frame 12 and the heat sink 14, A power semiconductor element 13 and a control semiconductor element 15 mounted on the lead frame 12 are provided. The power semiconductor element 13 and the control semiconductor element 15 and the power semiconductor element 13 and the lead frame 12 are wire-bonded by a metal wire 16. The parts other than the external connection part of the lead frame 12 and the external heat dissipation part of the heat sink 14 are sealed with a sealing resin 17.

このパワーモジュールにおいて、熱伝導性シート11以外の部材は特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。例えば、電力半導体素子13としては、ケイ素によって形成されたものを用いることができるが、ケイ素に比べてバンドギャップが大きいワイドバンドギャップ半導体によって形成されたものを用いることが好ましい。ワイドバンドギャップ半導体としては、例えば、炭化ケイ素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドが挙げられる。
ワイドバンドギャップ半導体によって形成された電力半導体素子13は、耐電圧性が高く、許容電流密度も高いため、電力半導体素子13の小型化が可能となる。そして、このように小型化された電力半導体素子13を用いることにより、電力半導体素子13を組み込んだパワーモジュールの小型化も可能になる。
また、ワイドバンドギャップ半導体により形成された電力半導体素子13は、耐熱性も高いため、リードフレーム12やヒートシンク14などの放熱部材などの小型化にもつながり、パワーモジュールの一層の小型化が可能になる。
さらに、ワイドバンドギャップ半導体により形成された電力半導体素子13は、電力損失も低いため、素子としての高効率化も可能となる。
In this power module, members other than the heat conductive sheet 11 are not particularly limited, and those known in the technical field can be used. For example, as the power semiconductor element 13, one formed of silicon can be used, but it is preferable to use one formed of a wide band gap semiconductor having a larger band gap than silicon. Examples of the wide band gap semiconductor include silicon carbide, gallium nitride-based materials, and diamond.
Since the power semiconductor element 13 formed of a wide band gap semiconductor has high voltage resistance and high allowable current density, the power semiconductor element 13 can be downsized. And by using the power semiconductor element 13 reduced in size as described above, the power module incorporating the power semiconductor element 13 can be reduced in size.
In addition, since the power semiconductor element 13 formed of a wide band gap semiconductor has high heat resistance, it leads to miniaturization of heat radiating members such as the lead frame 12 and the heat sink 14, thereby enabling further miniaturization of the power module. Become.
Furthermore, since the power semiconductor element 13 formed of a wide band gap semiconductor has low power loss, the efficiency of the element can be increased.

パワーモジュールに熱伝導性シート11を組み込む方法としては、特に限定されることはなく、公知の方法に従って行うことができる。例えば、熱伝導性シート11を別個に作製した場合、電力半導体素子13などの各種部品を搭載したリードフレーム12と、ヒートシンク14との間に熱伝導性シート11を挟み込んだ後、これをトランスファーモールド成型用金型に配置し、トランスファーモールド成型装置を用いて封止樹脂17を金型に流し込み、加圧及び加熱して封止すればよい。
また、ヒートシンク14に熱伝導性シート11を直接形成した場合、電力半導体素子13などの各種部品を搭載したリードフレーム12を熱伝導性シート11上に配置した後、これをトランスファーモールド成型用金型に配置し、トランスファーモールド成型装置を用いて封止樹脂17を金型に流し込み、加圧及び加熱して封止すればよい。
なお、上記では、トランスファーモールド法による封止方法を説明したが、それ以外の公知の方法(例えば、プレス成形法、射出成形法、押出成形法)などを用いてもよい。
The method for incorporating the heat conductive sheet 11 into the power module is not particularly limited, and can be performed according to a known method. For example, when the heat conductive sheet 11 is manufactured separately, the heat conductive sheet 11 is sandwiched between the heat sink 14 and the lead frame 12 on which various parts such as the power semiconductor element 13 are mounted, and then transferred mold. What is necessary is just to arrange | position to the metal mold | die for shaping | molding, to pour sealing resin 17 into a metal mold | die using a transfer mold molding apparatus, and to seal by pressurizing and heating.
Further, when the heat conductive sheet 11 is directly formed on the heat sink 14, the lead frame 12 on which various components such as the power semiconductor element 13 are mounted is disposed on the heat conductive sheet 11, and then this is used as a transfer mold molding die. The sealing resin 17 may be poured into a mold using a transfer mold molding device, and sealed by pressurization and heating.
In addition, although the sealing method by the transfer mold method was described above, other known methods (for example, a press molding method, an injection molding method, an extrusion molding method) and the like may be used.

特に、パワーモジュールに熱伝導性シート11を組み込む場合、熱硬化性樹脂がBステージ状態(半硬化状態)にある熱伝導性シート11を予め作製しておき、これをリードフレーム12とヒートシンク14との間に挟みこんだ後、所定のプレス圧で加圧しながら150℃以上250℃以下に加熱することで熱伝導性シート11を作製することが好ましい。この方法によれば、熱伝導性シート11に対するリードフレーム12及びヒートシンク14の接着性を高めることができる。   In particular, when the heat conductive sheet 11 is incorporated into the power module, the heat conductive sheet 11 in which the thermosetting resin is in a B stage state (semi-cured state) is prepared in advance, and this is connected to the lead frame 12 and the heat sink 14. It is preferable that the heat conductive sheet 11 is produced by heating to 150 ° C. or higher and 250 ° C. or lower while being pressed with a predetermined press pressure. According to this method, the adhesion of the lead frame 12 and the heat sink 14 to the heat conductive sheet 11 can be improved.

上記のようにして製造される本実施の形態のパワーモジュールは、シート厚み方向の熱伝導性及び電気絶縁性に優れた熱伝導性シートを有しているので、放熱性及び電気絶縁性が高い。   The power module of the present embodiment manufactured as described above has a heat conductive sheet excellent in heat conductivity and electric insulation in the sheet thickness direction, and thus has high heat dissipation and electric insulation. .

以下、実施例及び比較例により本発明の詳細を説明するが、これらによって本発明が限定されるものではない。
下記の実施例及び比較例で用いた二次粒子は、鱗片状窒化ホウ素(一次粒子)を含むスラリーをスプレードライ法等の公知の方法によって凝集させた後、約2,000℃で焼結することによって製造した。原料や製造条件等を変えて作製した様々な二次粒子について、X線回折パターンを測定し、結晶化度を算出した。なお、一次粒子の平均長径及び二次粒子の平均粒径は上記の方法によって求めた。作製した二次粒子の特徴を表1に示す。
Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate the detail of this invention, this invention is not limited by these.
The secondary particles used in the following examples and comparative examples are sintered at about 2,000 ° C. after a slurry containing scaly boron nitride (primary particles) is aggregated by a known method such as a spray drying method. Manufactured by. X-ray diffraction patterns were measured for various secondary particles produced by changing raw materials and production conditions, and the crystallinity was calculated. In addition, the average major axis of primary particles and the average particle size of secondary particles were determined by the above methods. Table 1 shows the characteristics of the produced secondary particles.

Figure 0005791488
Figure 0005791488

(実施例1)
液状のビスフェノールA型エポキシ樹脂(熱硬化性樹脂、ジャパンエポキシレジン株式会社製エピコート828)100質量部と、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール(硬化剤、四国化成工業株式会社製キュアゾール2PN−CN)1質量部とを混合した後、メチルエチルケトン(溶剤)166質量部をさらに加えて混合攪拌した。次に、この混合物に、二次粒子No.Cを287質量部加えて混合した。次に、この混合物を三本ロールにて混練し、二次粒子No.Cが均一に分散された樹脂組成物を得た。
Example 1
100 parts by mass of liquid bisphenol A type epoxy resin (thermosetting resin, Epicoat 828 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) and 1-cyanoethyl-2-methylimidazole (curing agent, Curazole 2PN-CN manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.) After mixing with 1 part by mass, 166 parts by mass of methyl ethyl ketone (solvent) was further added and mixed and stirred. Next, secondary particles No. were added to this mixture. 287 parts by mass of C was added and mixed. Next, this mixture was kneaded with three rolls to obtain secondary particles No. A resin composition in which C was uniformly dispersed was obtained.

次に、この樹脂組成物を厚さ105μmの銅箔(放熱部材)上にドクターブレード法にて塗布した後、110℃で15分間加熱乾燥させることによって、厚さが100μmでBステージ状態の熱伝導性シートを得た。
次に、銅箔上に形成したBステージ状態の熱伝導性シートを、熱伝導性シート側が内側になるように2枚重ねた後、120℃で1時間加熱し、さらに160℃で3時間加熱することで、熱硬化性樹脂を完全に硬化させ、2つの銅箔に挟まれた熱伝導性シートを得た。
Next, after applying this resin composition onto a 105 μm thick copper foil (heat radiating member) by a doctor blade method, the resin composition is heated and dried at 110 ° C. for 15 minutes, so that the heat in a B stage state with a thickness of 100 μm. A conductive sheet was obtained.
Next, the two B-stage heat conductive sheets formed on the copper foil are stacked so that the heat conductive sheet side is on the inside, then heated at 120 ° C. for 1 hour, and further heated at 160 ° C. for 3 hours. By doing this, the thermosetting resin was completely cured to obtain a heat conductive sheet sandwiched between two copper foils.

(実施例2)
二次粒子No.Cの代わりに二次粒子No.Dを用いたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物及び2つの銅箔に挟まれた熱伝導性シートを得た。
(実施例3)
二次粒子No.Cの代わりに二次粒子No.Eを用いたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物及び2つの銅箔に挟まれた熱伝導性シートを得た。
(実施例4)
二次粒子No.Cの代わりに二次粒子No.Fを用いたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物及び2つの銅箔に挟まれた熱伝導性シートを得た。
(実施例5)
二次粒子No.Cの代わりに二次粒子No.Gを用いたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物及び2つの銅箔に挟まれた熱伝導性シートを得た。
(Example 2)
Secondary particle No. Secondary particle No. Except having used D, it carried out similarly to Example 1, and obtained the heat conductive sheet pinched | interposed into the resin composition and two copper foils.
(Example 3)
Secondary particle No. Secondary particle No. A heat conductive sheet sandwiched between a resin composition and two copper foils was obtained in the same manner as in Example 1 except that E was used.
Example 4
Secondary particle No. Secondary particle No. Except having used F, it carried out similarly to Example 1, and obtained the heat conductive sheet pinched | interposed into the resin composition and two copper foils.
(Example 5)
Secondary particle No. Secondary particle No. Except having used G, it carried out similarly to Example 1, and obtained the heat conductive sheet pinched | interposed into the resin composition and two copper foils.

(比較例1)
二次粒子No.Cの代わりに二次粒子No.Aを用いたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物及び2つの銅箔に挟まれた熱伝導性シートを得た。
(比較例2)
二次粒子No.Cの代わりに二次粒子No.Bを用いたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物及び2つの銅箔に挟まれた熱伝導性シートを得た。
(比較例3)
二次粒子No.Cの代わりに二次粒子No.Hを用いたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物及び2つの銅箔に挟まれた熱伝導性シートを得た。
(比較例4)
二次粒子No.Cの代わりに二次粒子No.Iを用いたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物及び2つの銅箔に挟まれた熱伝導性シートを得た。
(Comparative Example 1)
Secondary particle No. Secondary particle No. Except having used A, it carried out similarly to Example 1, and obtained the heat conductive sheet pinched | interposed into the resin composition and two copper foils.
(Comparative Example 2)
Secondary particle No. Secondary particle No. Except having used B, it carried out similarly to Example 1, and obtained the heat conductive sheet pinched | interposed into the resin composition and two copper foils.
(Comparative Example 3)
Secondary particle No. Secondary particle No. Except having used H, it carried out similarly to Example 1, and obtained the heat conductive sheet pinched | interposed into the resin composition and two copper foils.
(Comparative Example 4)
Secondary particle No. Secondary particle No. Except having used I, it carried out similarly to Example 1, and obtained the heat conductive sheet pinched | interposed into the resin composition and two copper foils.

上記の実施例及び比較例で得られた熱伝導性シートについて、シート厚み方向の熱伝導率をレーザーフラッシュ法にて測定した。この熱伝導率の測定結果は、比較例1の熱伝導性シートで得られた熱伝導率を基準とし、各実施例又は各比較例の熱伝導性シートで得られた熱伝導率の相対値([各実施例又は各比較例の熱伝導性シートで得られた熱伝導率]/[比較例1の熱伝導性シートで得られた熱伝導率]の値)として表2に示す。   About the heat conductive sheet obtained by said Example and comparative example, the heat conductivity of the sheet | seat thickness direction was measured with the laser flash method. The measurement result of this thermal conductivity is based on the thermal conductivity obtained with the thermal conductive sheet of Comparative Example 1, and the relative value of the thermal conductivity obtained with the thermal conductive sheet of each Example or each Comparative Example. It is shown in Table 2 as (value of [thermal conductivity obtained with thermal conductive sheet of each example or comparative example] / [thermal conductivity obtained with thermal conductive sheet of comparative example 1]).

また、上記の熱伝導性シートについて、絶縁破壊電界(BDE)を評価した。熱伝導性シートの絶縁破壊電界(BDE)は、油中で、銅箔に挟まれた熱伝導性シートに1kV/秒の一定昇圧にて電圧を印加することにより測定された絶縁破壊電圧(BDV)を熱伝導性シートの厚さで割ることにより算出した。この絶縁破壊電界(BDE)の結果は、実施例1の熱伝導性シートで得られたBDEを基準とし、各実施例又は比較例の熱伝導性シートで得られたBDEの相対値([各実施例又は比較例の熱伝導性シートで得られたBDE]/[実施例1の熱伝導性シートで得られたBDE]の値)として表2に示す。
なお、表2では、上記の各実施例及び比較例で使用した構成成分の配合量等についてもまとめた。また、配合量については質量部を用いて表した。
Moreover, the dielectric breakdown electric field (BDE) was evaluated about said heat conductive sheet. The dielectric breakdown electric field (BDE) of the thermal conductive sheet is the breakdown voltage (BDV) measured by applying a voltage at a constant boost of 1 kV / sec to the thermal conductive sheet sandwiched between copper foils in oil. ) Divided by the thickness of the thermally conductive sheet. The result of this dielectric breakdown electric field (BDE) is based on the BDE obtained with the heat conductive sheet of Example 1, and the relative value of BDE obtained with the heat conductive sheet of each Example or Comparative Example ([each It is shown in Table 2 as (value of BDE obtained with the heat conductive sheet of Example or Comparative Example) / [BDE obtained with the heat conductive sheet of Example 1]).
In Table 2, the blending amounts and the like of the constituent components used in the above examples and comparative examples are also summarized. Moreover, about the compounding quantity, it represented using the mass part.

Figure 0005791488
Figure 0005791488

表2に示されているように、3以上7以下の結晶化度を有する二次粒子を用いた実施例1〜5の熱伝導性シートは、シート厚み方向の熱伝導率が高かったのに対し、3未満又は7超過の結晶化度を有する二次粒子を用いた比較例1〜4の熱伝導性シートは、シート厚み方向の熱伝導率が低かった。これは、二次粒子の結晶化度が3未満となると、二次粒子の凝集力が著しく低下し、熱伝導性シートの製造の際に二次粒子が崩壊する結果、一次粒子がシート厚み方向に垂直に配向してしまうことが原因と考えられる(図6参照)。一方、二次粒子の結晶化度が7を超えると、二次粒子それの熱伝導率が低下してしまうことが原因と考えられる。
上記の実施例1〜5及び比較例1〜4の結果を基に、二次粒子の結晶化度とシート厚み方向の熱伝導率との関係を表すグラフを図3に示す。図3に示すように、二次粒子の結晶化度とシート厚み方向の熱伝導性には密接な関係があることがわかる。
As shown in Table 2, the thermal conductive sheets of Examples 1 to 5 using secondary particles having a crystallinity of 3 or more and 7 or less had high thermal conductivity in the sheet thickness direction. On the other hand, the heat conductive sheets of Comparative Examples 1 to 4 using secondary particles having a crystallinity of less than 3 or more than 7 had low heat conductivity in the sheet thickness direction. This is because when the degree of crystallinity of the secondary particles is less than 3, the cohesive force of the secondary particles is remarkably reduced, and the secondary particles are collapsed during the production of the heat conductive sheet. This is considered to be caused by the vertical orientation (see FIG. 6). On the other hand, if the degree of crystallinity of the secondary particles exceeds 7, the cause is considered to be a decrease in the thermal conductivity of the secondary particles.
Based on the results of the above Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4, a graph showing the relationship between the crystallinity of secondary particles and the thermal conductivity in the sheet thickness direction is shown in FIG. As shown in FIG. 3, it can be seen that there is a close relationship between the crystallinity of the secondary particles and the thermal conductivity in the sheet thickness direction.

(実施例6)
二次粒子No.Cの代わりに、二次粒子No.Bを114.8質量部及び二次粒子No.Dを172.8質量部用いたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物及び2つの銅箔に挟まれた熱伝導性シートを得た。
(実施例7)
二次粒子No.Cの代わりに、二次粒子No.Bを57.4質量部及び二次粒子No.Dを229.6質量部用いたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物及び2つの銅箔に挟まれた熱伝導性シートを得た。
(実施例8)
二次粒子No.Cの代わりに、二次粒子No.Bを28.7質量部及び二次粒子No.Dを258.3質量部用いたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物及び2つの銅箔に挟まれた熱伝導性シートを得た。
(Example 6)
Secondary particle No. In place of C, the secondary particle No. 114.8 parts by mass of B and secondary particle No. Except having used 172.8 mass parts of D, it carried out similarly to Example 1, and obtained the heat conductive sheet pinched | interposed into the resin composition and two copper foils.
(Example 7)
Secondary particle No. In place of C, the secondary particle No. 57.4 parts by mass of B and secondary particle No. Except having used 229.6 mass parts of D, it carried out similarly to Example 1, and obtained the heat conductive sheet pinched | interposed into the resin composition and two copper foils.
(Example 8)
Secondary particle No. In place of C, the secondary particle No. 28.7 parts by mass of B and secondary particle No. Except having used 258.3 mass parts of D, it carried out similarly to Example 1, and obtained the heat conductive sheet pinched | interposed into the resin composition and two copper foils.

(実施例9)
メチルエチルケトン(溶剤)の量を78質量部にすると共に、二次粒子No.Cの代わりに二次粒子No.Dを用い、その量を82質量部にしたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物及び2つの銅箔に挟まれた熱伝導性シートを得た。
(実施例10)
メチルエチルケトン(溶剤)の量を102質量部にすると共に、二次粒子No.Cの代わりに二次粒子No.Dを用い、その量を127質量部にしたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物及び2つの銅箔に挟まれた熱伝導性シートを得た。
(実施例11)
メチルエチルケトン(溶剤)の量を234質量部にすると共に、二次粒子No.Cの代わりに二次粒子No.Dを用い、その量を446質量部にしたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物及び2つの銅箔に挟まれた熱伝導性シートを得た。
Example 9
While the amount of methyl ethyl ketone (solvent) was 78 parts by mass, the secondary particle No. Secondary particle No. A heat conductive sheet sandwiched between the resin composition and two copper foils was obtained in the same manner as in Example 1 except that D was used and the amount thereof was 82 parts by mass.
(Example 10)
While the amount of methyl ethyl ketone (solvent) was 102 parts by mass, the secondary particle No. Secondary particle No. A heat conductive sheet sandwiched between the resin composition and two copper foils was obtained in the same manner as in Example 1 except that D was used and the amount thereof was 127 parts by mass.
(Example 11)
While the amount of methyl ethyl ketone (solvent) was 234 parts by mass, secondary particle No. Secondary particle No. A heat conductive sheet sandwiched between the resin composition and two copper foils was obtained in the same manner as in Example 1 except that D was used and the amount thereof was 446 parts by mass.

(比較例5)
二次粒子No.Cの代わりに、二次粒子No.Bを129.2質量部及び二次粒子No.Dを157.9質量部用いたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物及び2つの銅箔に挟まれた熱伝導性シートを得た。
(Comparative Example 5)
Secondary particle No. In place of C, the secondary particle No. 129.2 parts by mass of B and secondary particle No. Except having used 157.9 mass parts of D, it carried out similarly to Example 1, and obtained the heat conductive sheet pinched | interposed into the resin composition and two copper foils.

上記の実施例及び比較例で得られた熱伝導性シートについて、シート厚み方向の熱伝導率及び絶縁破壊電界(BDE)を評価した。これらの評価は、上記と同様の基準を用い、相対値として表3に示す。
なお、表3では、上記の各実施例及び比較例で使用した構成成分の配合量等についてもまとめた。また、配合量については質量部を用いて表した。
About the heat conductive sheet obtained by said Example and comparative example, the heat conductivity and dielectric breakdown electric field (BDE) of the sheet thickness direction were evaluated. These evaluations are shown in Table 3 as relative values using the same criteria as described above.
In Table 3, the blending amounts of the constituent components used in the above Examples and Comparative Examples are also summarized. Moreover, about the compounding quantity, it represented using the mass part.

Figure 0005791488
Figure 0005791488

表3に示されているように、二次粒子全体に占める3以上7以下の結晶化度を有する二次粒子の割合が60質量%以上である熱伝導性シートは、シート厚み方向の熱伝導率が高かったのに対し、この割合が55質量%である熱伝導性シートは、シート厚み方向のシート厚み方向の熱伝導率が低かった(実施例6〜8と比較例5との比較)。また、二次粒子の含有量が30〜70体積%である熱伝導性シートは、シート厚み方向の熱伝導率が高かった(実施例9〜11)。   As shown in Table 3, the heat conductive sheet in which the ratio of the secondary particles having a crystallinity of 3 or more and 7 or less in the entire secondary particles is 60% by mass or more is the heat conduction in the sheet thickness direction. While the rate was high, the thermal conductive sheet having this ratio of 55% by mass had low thermal conductivity in the sheet thickness direction in the sheet thickness direction (comparison between Examples 6 to 8 and Comparative Example 5). . Moreover, the heat conductive sheet whose secondary particle content is 30 to 70% by volume had high heat conductivity in the sheet thickness direction (Examples 9 to 11).

次に、実施例1〜11の熱伝導性シートを用い、トランスファーモールド法により封止樹脂で封止して、パワーモジュールを作製した。
このパワーモジュールにおいて、リードフレームと銅のヒートシンクの中央部とに熱電対を取り付けた後、パワーモジュールを稼動させ、リードフレームとヒートシンクとの温度をそれぞれ測定した。その結果、実施例1〜11の熱伝導性シートを用いたパワーモジュールはいずれも、リードフレームとヒートシンクとの温度差が小さく、放熱性に優れていた。
Next, using the heat conductive sheet of Examples 1-11, it sealed with sealing resin by the transfer molding method, and produced the power module.
In this power module, after attaching a thermocouple to the lead frame and the central part of the copper heat sink, the power module was operated and the temperatures of the lead frame and the heat sink were measured. As a result, all the power modules using the heat conductive sheets of Examples 1 to 11 had a small temperature difference between the lead frame and the heat sink and were excellent in heat dissipation.

以上の結果からわかるように、本発明によれば、シート厚み方向の熱伝導性及び電気絶縁性に優れた熱伝導性シートを与える熱伝導性シート用樹脂組成物を提供することができる。また、本発明によれば、シート厚み方向の熱伝導性及び電気絶縁性に優れた熱伝導性シートを提供することができる。さらに、本発明によれば、放熱性及び電気絶縁性に優れたパワーモジュールを提供することができる。   As can be seen from the above results, according to the present invention, it is possible to provide a resin composition for a thermally conductive sheet that provides a thermally conductive sheet excellent in thermal conductivity and electrical insulation in the sheet thickness direction. Moreover, according to this invention, the heat conductive sheet excellent in the heat conductivity and electrical insulation of a sheet | seat thickness direction can be provided. Furthermore, according to this invention, the power module excellent in heat dissipation and electrical insulation can be provided.

1 熱伝導性シート、2 熱硬化性樹脂の硬化物、3 二次粒子、4 鱗片状窒化ホウ素、10 パワーモジュール、11 熱伝導性シート、12 リードフレーム、13 電力半導体素子、14 ヒートシンク、15 制御用半導体素子、16 金属線、17 封止樹脂。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thermal conductive sheet, 2 Hardened | cured material of thermosetting resin, 3 Secondary particle, 4 Scale-like boron nitride, 10 Power module, 11 Thermal conductive sheet, 12 Lead frame, 13 Power semiconductor element, 14 Heat sink, 15 Control Semiconductor element, 16 metal wire, 17 sealing resin.

Claims (11)

エポキシ樹脂と充填材とを含む熱伝導性シート用樹脂組成物であって、
前記充填材が、鱗片状窒化ホウ素の二次粒子のみからなり、
前記二次粒子が、3以上7以下の結晶化度を有する二次粒子を60質量%以上含むことを特徴とする熱伝導性シート用樹脂組成物。
A resin composition for a thermally conductive sheet comprising an epoxy resin and a filler ,
The filler is composed only of secondary particles of scaly boron nitride,
The said secondary particle contains 60 mass% or more of secondary particles which have a crystallinity degree of 3-7, The resin composition for heat conductive sheets characterized by the above-mentioned.
前記二次粒子が、20μm以上180μm以下の平均粒径を有することを特徴とする請求項1に記載の熱伝導性シート用樹脂組成物。   The resin composition for a heat conductive sheet according to claim 1, wherein the secondary particles have an average particle size of 20 μm to 180 μm. 前記熱伝導性シート用樹脂組成物の固形分における前記二次粒子の含有量が20体積%以上80体積%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の熱伝導性シート用樹脂組成物。   The resin for a heat conductive sheet according to claim 1 or 2, wherein the content of the secondary particles in the solid content of the resin composition for the heat conductive sheet is 20% by volume or more and 80% by volume or less. Composition. 前記二次粒子を構成する前記鱗片状窒化ホウ素の平均長径が15μm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の熱伝導性シート用樹脂組成物。   4. The resin composition for a heat conductive sheet according to claim 1, wherein an average major axis of the scaly boron nitride constituting the secondary particles is 15 μm or less. エポキシ樹脂の硬化物中に充填材を含む熱伝導性シートであって、
前記充填材が、鱗片状窒化ホウ素の二次粒子のみからなり、
前記二次粒子が、3以上7以下の結晶化度を有する二次粒子を60質量%以上含むことを特徴とする熱伝導性シート。
A thermally conductive sheet containing a filler in a cured epoxy resin,
The filler is composed only of secondary particles of scaly boron nitride,
The heat conductive sheet, wherein the secondary particles contain 60% by mass or more of secondary particles having a crystallinity of 3 or more and 7 or less.
前記二次粒子が、20μm以上180μm以下の平均粒径を有することを特徴とする請求項5に記載の熱伝導性シート。   The thermally conductive sheet according to claim 5, wherein the secondary particles have an average particle diameter of 20 μm to 180 μm. 前記熱伝導性シートにおける前記二次粒子の含有量が20体積%以上80体積%以下であることを特徴とする請求項5又は6に記載の熱伝導性シート。   The heat conductive sheet according to claim 5 or 6, wherein the content of the secondary particles in the heat conductive sheet is 20% by volume or more and 80% by volume or less. 前記二次粒子を構成する前記鱗片状窒化ホウ素の平均長径が15μm以下であることを特徴とする請求項5〜7のいずれか一項に記載の熱伝導性シート。   The heat conductive sheet according to any one of claims 5 to 7, wherein an average major axis of the scaly boron nitride constituting the secondary particle is 15 µm or less. 一方の放熱部材に搭載された電力半導体素子と、前記電力半導体素子で発生する熱を外部に放熱する他方の放熱部材と、前記電力半導体素子で発生する熱を前記一方の放熱部材から前記他方の放熱部材に伝達する、請求項5〜8のいずれか一項に記載の熱伝導性シートとを備えることを特徴とするパワーモジュール。   A power semiconductor element mounted on one heat dissipation member; another heat dissipation member that radiates heat generated in the power semiconductor element to the outside; and heat generated in the power semiconductor element from the one heat dissipation member to the other A power module comprising the thermally conductive sheet according to any one of claims 5 to 8, which is transmitted to a heat radiating member. 前記電力半導体素子は、ワイドバンドギャップ半導体によって形成されていることを特徴とする請求項9に記載のパワーモジュール。   The power module according to claim 9, wherein the power semiconductor element is formed of a wide band gap semiconductor. 前記ワイドバンドギャップ半導体は、炭化ケイ素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドであることを特徴とする請求項10に記載のパワーモジュール。   The power module according to claim 10, wherein the wide band gap semiconductor is silicon carbide, a gallium nitride-based material, or diamond.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6171257B2 (en) * 2013-10-09 2017-08-02 株式会社豊田中央研究所 Composite material and manufacturing method thereof
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CN106471618A (en) * 2014-07-03 2017-03-01 住友电木株式会社 Conducting strip and semiconductor device
JP6579105B2 (en) * 2014-07-03 2019-09-25 住友ベークライト株式会社 Thermally conductive sheet and semiconductor device
JP6413478B2 (en) * 2014-08-21 2018-10-31 住友ベークライト株式会社 Granulated powder, heat radiation resin composition, heat radiation sheet, semiconductor device, and heat radiation member
JP2018145090A (en) * 2018-03-28 2018-09-20 住友ベークライト株式会社 Granulated powder, heat radiation resin composition, heat radiation sheet, semiconductor device, and heat radiation member
JP7273700B2 (en) * 2019-12-03 2023-05-15 株式会社東芝 Arc-resistant resin molding, nozzle for gas circuit breaker, gas circuit breaker, and method for producing arc-resistant resin molding

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3654743B2 (en) * 1997-07-01 2005-06-02 電気化学工業株式会社 Heat dissipation spacer
JP2003060134A (en) * 2001-08-17 2003-02-28 Polymatech Co Ltd Heat conductive sheet
JP2009019182A (en) * 2007-07-13 2009-01-29 Sumitomo Electric Ind Ltd Surface-coated filler, composite adhesive and power module
US8193633B2 (en) * 2007-09-26 2012-06-05 Mitsubishi Electric Corporation Heat conductive sheet and method for producing same, and powder module
JP2013040220A (en) * 2009-12-15 2013-02-28 Denki Kagaku Kogyo Kk Highly heat-dissipating thermoplastic resin composition and molding thereof
JP5430449B2 (en) * 2010-03-05 2014-02-26 電気化学工業株式会社 High thermal conductive filler
WO2011125545A1 (en) * 2010-04-07 2011-10-13 電気化学工業株式会社 Heat dissipating resin composition for led lighting housing and heat dissipating housing for led lighting

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