JP6868370B2 - Epoxy resin composition, insulating sheet, and semiconductor module - Google Patents

Epoxy resin composition, insulating sheet, and semiconductor module Download PDF

Info

Publication number
JP6868370B2
JP6868370B2 JP2016208681A JP2016208681A JP6868370B2 JP 6868370 B2 JP6868370 B2 JP 6868370B2 JP 2016208681 A JP2016208681 A JP 2016208681A JP 2016208681 A JP2016208681 A JP 2016208681A JP 6868370 B2 JP6868370 B2 JP 6868370B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
ethyl
cyanoethyl
diamino
methylimidazolyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016208681A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018070687A (en
Inventor
直登 前島
直登 前島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Shinko Corp
Original Assignee
Nitto Shinko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Shinko Corp filed Critical Nitto Shinko Corp
Priority to JP2016208681A priority Critical patent/JP6868370B2/en
Publication of JP2018070687A publication Critical patent/JP2018070687A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6868370B2 publication Critical patent/JP6868370B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Description

本発明は、エポキシ樹脂組成物、絶縁シート、及び、半導体モジュールに関し、より詳しくは、エポキシ樹脂とアルミナフィラーとを含むエポキシ樹脂組成物、絶縁層がBステージ状態の前記エポキシ樹脂組成物によって形成されている絶縁シート、及び、半導体素子を備えた電気回路を外部から絶縁する絶縁層を備えている半導体モジュールに関する。 The present invention relates to an epoxy resin composition, an insulating sheet, and a semiconductor module. More specifically, the present invention is formed by an epoxy resin composition containing an epoxy resin and an alumina filler, and the epoxy resin composition in which the insulating layer is in a B stage state. The present invention relates to an insulating sheet and a semiconductor module including an insulating layer that insulates an electric circuit including a semiconductor element from the outside.

従来、半導体素子を搭載したリードフレームなどによって内部に電気回路を形成した半導体装置は、“半導体モジュール”などとも称され、電力制御機器を構成する部品として広く用いられている(下記特許文献1参照)。
また、前記半導体素子としてパワートランジスタなどを搭載した半導体モジュールは、パワーモジュールなどと称されて大型モーターの制御装置に利用されている。
Conventionally, a semiconductor device in which an electric circuit is formed inside by a lead frame or the like on which a semiconductor element is mounted is also called a "semiconductor module" and is widely used as a component constituting a power control device (see Patent Document 1 below). ).
Further, a semiconductor module equipped with a power transistor or the like as the semiconductor element is called a power module or the like and is used as a control device for a large motor.

この種の半導体モジュールは、動作時において半導体素子から発生する熱をモジュール外に素早く放熱して内部の温度上昇を抑制させるべく、通常、放熱器などの部材と組み合わせて使用されている。
放熱器は、アルミニウムなどの金属によって形成されており、放熱用グリースなどによって半導体モジュールの外表面との密着性を向上させた状態で使用されたりしている。
This type of semiconductor module is usually used in combination with a member such as a radiator in order to quickly dissipate heat generated from a semiconductor element to the outside of the module during operation and suppress an increase in internal temperature.
The radiator is made of a metal such as aluminum, and is used in a state where the adhesion to the outer surface of the semiconductor module is improved by using grease for heat dissipation or the like.

半導体モジュールは、放熱器と接する外表面近くに半導体素子を配置する方が放熱には有利となる。
しかしながら、半導体モジュールは、リードフレームや半導体素子といった電気回路を構成する部材を外表面近くに配置しようとするとこれらの部材を外部から絶縁することが難しくなる。
そのため、従来、半導体モジュールを作製する際には、薄くて優れた熱伝導性を有しつつも絶縁信頼性に優れた絶縁層を形成させることが行われており、該絶縁層によって電気回路を外部から絶縁するとともに該絶縁層を介して外部に良好なる伝熱パスを形成させることが行われている。
In the semiconductor module, it is advantageous for heat dissipation to arrange the semiconductor element near the outer surface in contact with the radiator.
However, in a semiconductor module, it becomes difficult to insulate these members from the outside when the members constituting the electric circuit such as a lead frame and a semiconductor element are arranged near the outer surface.
Therefore, conventionally, when manufacturing a semiconductor module, it has been performed to form an insulating layer which is thin and has excellent thermal conductivity but also excellent insulation reliability, and the electric circuit is formed by the insulating layer. Insulation from the outside and forming a good heat transfer path to the outside through the insulating layer are performed.

なお、半導体モジュールにこのような絶縁層を形成させるために、従来、熱伝導性に優れたアルミナフィラーを含むエポキシ樹脂組成物で絶縁層を形成させた絶縁シートが利用されており、絶縁層がBステージ状態などと称される半硬化な状態のエポキシ樹脂組成物で形成された絶縁シートが利用されている。
該絶縁シートは、絶縁層を形成するエポキシ樹脂組成物がBステージ状態であるため優れた接着性を発揮するとともに被着体に接着させた後はエポキシ樹脂組成物をCステージ化させて硬化物とすることで該絶縁層に優れた耐熱性を発揮させることができる。
In order to form such an insulating layer on a semiconductor module, an insulating sheet in which an insulating layer is formed of an epoxy resin composition containing an alumina filler having excellent thermal conductivity has been conventionally used, and the insulating layer is formed. An insulating sheet formed of an epoxy resin composition in a semi-cured state called a B-stage state or the like is used.
Since the epoxy resin composition forming the insulating layer is in the B stage state, the insulating sheet exhibits excellent adhesiveness, and after being adhered to the adherend, the epoxy resin composition is C-staged to form a cured product. Therefore, the insulating layer can exhibit excellent heat resistance.

特開平11−186473号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-186473

エポキシ樹脂組成物は、通常、硬化剤や硬化促進剤の種類や配合量によって熱硬化性が調整されている。
しかしながら従来のエポキシ樹脂組成物は、硬化剤や硬化促進剤の種類や配合量が同じでも熱硬化の挙動が大きく異なる場合があり、通常の硬化条件では十分な熱硬化を生じない“硬化阻害”と呼ばれる現象を生じさせる場合がある。
The epoxy resin composition is usually adjusted for thermosetting depending on the type and amount of the curing agent and curing accelerator.
However, conventional epoxy resin compositions may have significantly different thermosetting behavior even if the types and amounts of curing agents and curing accelerators are the same, and "curing inhibition" does not cause sufficient thermosetting under normal curing conditions. May cause a phenomenon called.

このようなことから、従来、絶縁シートを被着体に接着させるのに長時間の加熱が必要になったり、半導体モジュールを製造するのに多大な手間が必要になったりすることがある。
そのため、従来、エポキシ樹脂組成物の硬化阻害を抑制することが求められている。
しかしながら、従来、硬化阻害の原因自体が十分に解明されておらず、エポキシ樹脂組成物の硬化阻害を抑制することは困難な状況である。
For this reason, conventionally, it may take a long time to heat the insulating sheet to be adhered to the adherend, or it may take a lot of time and effort to manufacture the semiconductor module.
Therefore, conventionally, it has been required to suppress the inhibition of curing of the epoxy resin composition.
However, conventionally, the cause of the curing inhibition itself has not been fully elucidated, and it is difficult to suppress the curing inhibition of the epoxy resin composition.

なお、硬化阻害の抑制は、絶縁シートの形成に用いられるエポキシ樹脂組成物に限られた要望事項ではなく、各種の用途に用いられるエポキシ樹脂組成物に共通して要望される事項である。
また、エポキシ樹脂組成物の硬化阻害を抑制して被着体への接着性を向上させることは、半導体モジュールの形成に用いられる絶縁シートに限られた要望事項ではなく、各種の用途に用いられる絶縁シートに共通して要望される事項である。
It should be noted that the suppression of curing inhibition is not a requirement limited to the epoxy resin composition used for forming the insulating sheet, but a requirement common to the epoxy resin compositions used for various purposes.
Further, suppressing the curing inhibition of the epoxy resin composition and improving the adhesiveness to the adherend is not a requirement limited to the insulating sheet used for forming the semiconductor module, but is used for various purposes. This is a common requirement for insulating sheets.

そこで、本発明は、硬化阻害の生じ難いエポキシ樹脂組成物を提供して被着体への接着性を向上させた絶縁シートを提供し、ひいては、半導体モジュールの製造に要する手間の削減を図ることを目的としている。 Therefore, the present invention provides an epoxy resin composition that does not easily inhibit curing to provide an insulating sheet having improved adhesiveness to an adherend, and thus reduces the labor required for manufacturing a semiconductor module. It is an object.

本発明者は、アルミナフィラーを含むエポキシ樹脂組成物において、特定の硬化剤と特定の硬化促進剤とを組み合わせて用いることで当該エポキシ樹脂組成物の硬化阻害を抑制し得ることを見出して本発明を完成させるに至ったものである。 The present inventor has found that in an epoxy resin composition containing an alumina filler, curing inhibition of the epoxy resin composition can be suppressed by using a specific curing agent and a specific curing accelerator in combination. Has been completed.

すなわち、本発明は、前記課題を解決すべく、エポキシ樹脂と、アルミナフィラーと、前記エポキシ樹脂を熱硬化させるためのフェノール系硬化剤と、硬化促進剤とを含むエポキシ樹脂組成物であって、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、及び、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールからなる群より選ばれる1種以上の硬化促進剤を含むエポキシ樹脂組成物を提供する。 That is, the present invention is an epoxy resin composition containing an epoxy resin, an alumina filler, a phenolic curing agent for thermally curing the epoxy resin, and a curing accelerator in order to solve the above problems. 1-Cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole Rium trimerite, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimerite, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino -6- [2'-Undecylimidazolyl- (1')] -ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-ethyl-4'-methylimidazolyl- (1')]-ethyl -S-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- -(1')]-Ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, and 2-phenyl-4-methyl-5- Provided is an epoxy resin composition containing one or more curing accelerators selected from the group consisting of hydroxymethylimidazole.

また、本発明は、エポキシ樹脂と、アルミナフィラーと、前記エポキシ樹脂を熱硬化させるためのフェノール系硬化剤と、硬化促進剤とを含むエポキシ樹脂組成物によって形成された絶縁層を備え、該絶縁層がBステージ状態の前記エポキシ樹脂組成物によって形成されている絶縁シートであって、前記エポキシ樹脂組成物が、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、及び、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールからなる群より選ばれる1種以上の硬化促進剤を含む絶縁シートを提供する。 The present invention also includes an insulating layer formed of an epoxy resin composition containing an epoxy resin, an alumina filler, a phenol-based curing agent for thermally curing the epoxy resin, and a curing accelerator, and the insulation thereof. An insulating sheet in which the layer is formed of the epoxy resin composition in the B stage state, wherein the epoxy resin composition is 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-. Cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecyl imidazolium trimerite, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimerite, 2,4 -Diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-undecylimidazolyl- (1')]-ethyl-s- Triazine, 2,4-diamino-6- [2'-ethyl-4'-methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1') 1')]-Ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2-phenylimidazole An insulating sheet containing one or more curing accelerators selected from the group consisting of isocyanuric acid adduct, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, and 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole. provide.

さらに、本発明は、半導体素子を含む電気回路と、該電気回路を外部から絶縁する絶縁層を備えている半導体モジュールであって、前記絶縁層がエポキシ樹脂組成物を熱硬化させた硬化物によって形成されており、前記エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂と、アルミナフィラーと、前記エポキシ樹脂を熱硬化させるためのフェノール系硬化剤と、硬化促進剤とを含み、前記硬化促進剤として、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、及び、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールからなる群より選ばれる1種以上の硬化促進剤を含む半導体モジュールを提供する。 Further, the present invention is a semiconductor module including an electric circuit including a semiconductor element and an insulating layer that insulates the electric circuit from the outside, and the insulating layer is a cured product obtained by thermally curing an epoxy resin composition. The epoxy resin composition is formed and contains an epoxy resin, an alumina filler, a phenol-based curing agent for thermally curing the epoxy resin, and a curing accelerator, and as the curing accelerator, 1- Cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazolium tri Meritate, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimerite, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1')] -ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6 -[2'-Undecylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-ethyl-4'-methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s -Triazine, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (2'-methylimidazolyl- (1') 1')]-Ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, and 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethyl Provided is a semiconductor module containing one or more curing accelerators selected from the group consisting of imidazole.

本発明によれば、エポキシ樹脂の硬化剤や硬化促進剤として特定の硬化剤と特定の硬化促進剤とが用いられることからエポキシ樹脂組成物の硬化阻害を抑制させ得る。
そのため、本発明によれば、被着体への接着性を向上させた絶縁シートが提供され得るとともに半導体モジュールの製造に要する手間が削減され得る。
According to the present invention, since a specific curing agent and a specific curing accelerator are used as the curing agent and the curing accelerator of the epoxy resin, the curing inhibition of the epoxy resin composition can be suppressed.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an insulating sheet having improved adhesiveness to an adherend, and it is possible to reduce the labor required for manufacturing a semiconductor module.

図1は、絶縁シートの一実施形態を示した概略図であり、半導体モジュールの内部構造を示した概略断面図である。FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of an insulating sheet, and is a schematic cross-sectional view showing an internal structure of a semiconductor module. 図2は、半導体モジュールの製造方法の一例を示した概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing a semiconductor module. 図3は、半導体モジュールの製造方法の他の例を示した概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another example of a method for manufacturing a semiconductor module.

以下に、本発明の実施の形態について、本発明のエポキシ樹脂組成物からなる絶縁層を備えた絶縁シートが半導体モジュールの構成材として使用される場合を例に説明する。
図1に示すように、本実施形態における絶縁シート10は、基材層11と、絶縁層12との積層構造を有する。
本実施形態における絶縁シート10は、前記基材層11が金属箔で形成され、前記絶縁層12がエポキシ樹脂組成物で形成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by exemplifying a case where an insulating sheet provided with an insulating layer made of the epoxy resin composition of the present invention is used as a constituent material of a semiconductor module.
As shown in FIG. 1, the insulating sheet 10 in the present embodiment has a laminated structure of a base material layer 11 and an insulating layer 12.
In the insulating sheet 10 of the present embodiment, the base material layer 11 is formed of a metal foil, and the insulating layer 12 is formed of an epoxy resin composition.

なお、図1は、半導体モジュールの構造を示したもので、本実施形態の半導体モジュール100は、半導体素子101と、該半導体素子101の熱を吸熱するためのヒートシンク102とを備えている。
また、本実施形態の半導体モジュール100は、半導体素子101とともに電気回路を形成し、且つ、当該半導体モジュール100の外部端子を構成するリードフレーム103を備えている。
本実施形態の半導体モジュール100は、全体形状が扁平な直方体形状であり、該半導体モジュール100の外形を画定する矩形枠状のケース104を備え、該ケース104の内側に半導体素子101やヒートシンク102が収容されている。
前記半導体素子101及び前記ヒートシンク102は、ケース104の内側においてモールド樹脂105に埋設されている。
なお、本実施形態の半導体モジュール100は、扁平直方体状のヒートシンク102の上面側に半導体素子101が載置されており、前記半導体素子101が半田106によって前記ヒートシンク102に固定されているとともに前記半導体素子101が前記ヒートシンク102と電気的に接続されている。
また、前記半導体素子101や前記ヒートシンク102は、ボンディングワイヤー107によってリードフレーム103と電気的に接続されている。
そして、本実施形態の半導体モジュール100は、前記ヒートシンク102の下面がモールド樹脂105の下面と面一になるように形成されており、該ヒートシンク102の下面を下側から覆うように絶縁シート10が接着されている。
Note that FIG. 1 shows the structure of the semiconductor module. The semiconductor module 100 of the present embodiment includes a semiconductor element 101 and a heat sink 102 for absorbing the heat of the semiconductor element 101.
Further, the semiconductor module 100 of the present embodiment includes a lead frame 103 that forms an electric circuit together with the semiconductor element 101 and constitutes an external terminal of the semiconductor module 100.
The semiconductor module 100 of the present embodiment has a rectangular parallelepiped shape having a flat overall shape, includes a rectangular frame-shaped case 104 that defines the outer shape of the semiconductor module 100, and a semiconductor element 101 and a heat sink 102 are provided inside the case 104. It is contained.
The semiconductor element 101 and the heat sink 102 are embedded in the mold resin 105 inside the case 104.
In the semiconductor module 100 of the present embodiment, the semiconductor element 101 is placed on the upper surface side of the flat rectangular heat sink 102, and the semiconductor element 101 is fixed to the heat sink 102 by solder 106 and the semiconductor. The element 101 is electrically connected to the heat sink 102.
Further, the semiconductor element 101 and the heat sink 102 are electrically connected to the lead frame 103 by a bonding wire 107.
The semiconductor module 100 of the present embodiment is formed so that the lower surface of the heat sink 102 is flush with the lower surface of the mold resin 105, and the insulating sheet 10 covers the lower surface of the heat sink 102 from below. It is glued.

即ち、本実施形態の絶縁シート10は、ヒートシンク102の下面よりも大面積であり、ヒートシンク102の下面に絶縁層12の表面を接着させて半導体モジュール100を構成している。
また、本実施形態の絶縁シート10は、ヒートシンク102の周囲におけるモールド樹脂105の下面にも絶縁層12の表面を接着させている。
That is, the insulating sheet 10 of the present embodiment has a larger area than the lower surface of the heat sink 102, and the surface of the insulating layer 12 is adhered to the lower surface of the heat sink 102 to form the semiconductor module 100.
Further, in the insulating sheet 10 of the present embodiment, the surface of the insulating layer 12 is also adhered to the lower surface of the mold resin 105 around the heat sink 102.

前記のように本実施形態の半導体モジュール100においては、前記半導体素子101や前記リードフレーム103と前記ヒートシンク102とが電気的に接続されており、該ヒートシンク102は前記半導体素子101や前記リードフレーム103とともに電気回路を形成している。
そして、本実施形態の半導体モジュール100は、該電気回路を外部から絶縁するために絶縁シート10が用いられており、該絶縁シート10によって形成された絶縁層を備えている。
As described above, in the semiconductor module 100 of the present embodiment, the semiconductor element 101 or the lead frame 103 and the heat sink 102 are electrically connected, and the heat sink 102 is the semiconductor element 101 or the lead frame 103. Together with it forms an electric circuit.
The semiconductor module 100 of the present embodiment uses an insulating sheet 10 to insulate the electric circuit from the outside, and includes an insulating layer formed by the insulating sheet 10.

なお、前記絶縁シート10は、ヒートシンク102に接着される以前は、絶縁層12がBステージ状態のエポキシ樹脂組成物によって形成されており、ヒートシンク102に接着された後で絶縁層12がCステージ化されたものである。 Before the insulating sheet 10 is adhered to the heat sink 102, the insulating layer 12 is formed of an epoxy resin composition in a B stage state, and after the insulating layer 12 is adhered to the heat sink 102, the insulating layer 12 is formed into a C stage. It was done.

本実施形態の半導体モジュール100は、例えば図2に示すように、絶縁シート以外の部材によって構成された半製品100xと、絶縁層12xがBステージ状態のエポキシ樹脂組成物によって形成された絶縁シート10xとを用意し、前記半製品100xの下面に絶縁層12xの表面を熱接着させる形で絶縁シート10xを貼り付け、前記絶縁層12xを構成しているエポキシ樹脂組成物をCステージ化させて硬化物とする方法によって作製することができる。 As shown in FIG. 2, for example, the semiconductor module 100 of the present embodiment includes a semi-finished product 100x composed of members other than the insulating sheet, and an insulating sheet 10x formed of an epoxy resin composition in which the insulating layer 12x is in a B stage state. And, an insulating sheet 10x is attached to the lower surface of the semi-finished product 100x by heat-adhering the surface of the insulating layer 12x, and the epoxy resin composition constituting the insulating layer 12x is C-staged and cured. It can be produced by the method of making a thing.

また、本実施形態の半導体モジュール100は、例えば図3に示すように、絶縁シート以外の部材によって構成され、且つ、樹脂モールドがされていない半製品100yと、絶縁層12xがBステージ状態のエポキシ樹脂組成物によって形成された絶縁シート10xとを用意し、前記半製品100yの下側に絶縁層12xを上向きにした絶縁シート10xを配置し、この状態で加熱溶融状態のモールド樹脂(図示せず)をケース104の内部に導入し、該モールド樹脂の熱を利用して絶縁シート10xの前記絶縁層12xをヒートシンク102に熱接着させた後、該絶縁層12xを構成しているエポキシ樹脂組成物をCステージ化させる方法によって作製することができる。 Further, as shown in FIG. 3, for example, the semiconductor module 100 of the present embodiment includes a semi-finished product 100y composed of members other than an insulating sheet and not resin-molded, and an epoxy in which the insulating layer 12x is in a B stage state. An insulating sheet 10x formed of the resin composition is prepared, and an insulating sheet 10x with the insulating layer 12x facing upward is placed under the semi-finished product 100y, and in this state, a molded resin in a heat-melted state (not shown). ) Is introduced into the case 104, and the insulating layer 12x of the insulating sheet 10x is heat-bonded to the heat sink 102 by utilizing the heat of the molding resin, and then the epoxy resin composition constituting the insulating layer 12x. Can be produced by a method of C-stage.

前記絶縁層12を形成するエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂と、アルミナフィラーと、前記エポキシ樹脂を熱硬化させるためのフェノール系硬化剤と、硬化促進剤とを含む。 The epoxy resin composition forming the insulating layer 12 includes an epoxy resin, an alumina filler, a phenolic curing agent for thermosetting the epoxy resin, and a curing accelerator.

前記エポキシ樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば、ジシクロペンタジエン型、クレゾールノボラック型、フェノールノボラック型、ビスフェノール型、ビフェニル型、トリスヒドロキシフェニルメタン型等の各種のものを用いることができる。
これらエポキシ樹脂は単独で用いてもよいし2種以上併用してもよい。
そして、前記エポキシ樹脂は、特に融点または軟化点が常温(23℃)を超えていることが好ましい。
なかでも、前記エポキシ樹脂組成物には、エポキシ当量450〜2000g/eqの常温固体のビスフェノールA型エポキシ樹脂と、エポキシ当量160〜220g/eqの多官能の60℃から93℃の間に軟化点を有するノボラック型エポキシ樹脂とが(ビスフェノールA型エポキシ樹脂/ノボラック型エポキシ樹脂)=40/60〜60/40となる質量比率で含まれることが好ましい。
なお、エポキシ樹脂の「エポキシ当量」は、JIS K 7236によって求めることができる。
また、エポキシ樹脂の「軟化点」は、JIS K 7234に規定の環球法によって求めることができる。
The epoxy resin is not particularly limited, and various types such as dicyclopentadiene type, cresol novolac type, phenol novolac type, bisphenol type, biphenyl type, and trihydroxyphenylmethane type can be used. ..
These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more.
The epoxy resin preferably has a melting point or a softening point exceeding room temperature (23 ° C.).
Among them, the epoxy resin composition includes a bisphenol A type epoxy resin which is a room temperature solid epoxy equivalent of 450 to 2000 g / eq and a softening point between 60 ° C. and 93 ° C. of a polyfunctional epoxy equivalent of 160 to 220 g / eq. It is preferable that the novolak type epoxy resin having the above is contained in a mass ratio of (bisphenol A type epoxy resin / novolak type epoxy resin) = 40/60 to 60/40.
The "epoxy equivalent" of the epoxy resin can be determined by JIS K 7236.
Further, the "softening point" of the epoxy resin can be obtained by the ring-and-ball method specified in JIS K 7234.

該エポキシ樹脂を硬化させるためのフェノール系硬化剤としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、アラルキル型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、ナフタレン型フェノール樹脂、ビスフェノール系フェノール樹脂などが挙げられる。
なお、本実施形態のエポキシ樹脂組成物には、1種類又は2種類以上のフェノール系硬化剤を含有させることができる。
Examples of the phenol-based curing agent for curing the epoxy resin include phenol novolac resin, aralkyl-type phenol resin, dicyclopentadiene-modified phenol resin, naphthalene-type phenol resin, and bisphenol-based phenol resin.
The epoxy resin composition of the present embodiment may contain one kind or two or more kinds of phenolic curing agents.

前記硬化促進剤としては、例えば、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、及び、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールなどが挙げられる。
なお、本実施形態のエポキシ樹脂組成物には、1種類又は2種類以上の硬化促進剤を含有させることができる。
本実施形態のエポキシ樹脂組成物には、前記硬化促進剤として、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、及び、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールの内の1種以上を含有させることが好ましい。
Examples of the curing accelerator include 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, and the like. 1-Cyanoethyl-2-undecylimidazolium trimerite, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimerite, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1')]-ethyl- s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-undecylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-ethyl-4'-methyl Imidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2,4-diamino -6- [2'-methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, and 2 Examples thereof include −phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole.
The epoxy resin composition of the present embodiment may contain one kind or two or more kinds of curing accelerators.
In the epoxy resin composition of the present embodiment, one or more of 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole and 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole are used as the curing accelerator. Is preferably contained.

前記アルミナフィラーは、コランダム型の結晶構造を主体としたα−アルミナからなる粒子であっても、スピネル型の結晶構造を主体としたγ−アルミナからなる粒子であってもよい。
なかでも、前記アルミナフィラーは、熱伝導性に優れ、且つ、エポキシ樹脂組成物における高充填性に優れることからα−アルミナからなる球状粒子(以下「球状アルミナフィラー」ともいう)であることが好ましい。
該アルミナフィラーは、レーザー回折散乱法によって求められる体積基準でのメジアン径が、0.1μm〜50μmであることが好ましく、該メジアン径が1μm〜25μmであることが好ましい。
The alumina filler may be particles made of α-alumina mainly composed of a corundum-type crystal structure or particles made of γ-alumina mainly composed of a spinel-type crystal structure.
Among them, the alumina filler is preferably spherical particles made of α-alumina (hereinafter, also referred to as “spherical alumina filler”) because it is excellent in thermal conductivity and high filling property in the epoxy resin composition. ..
The median diameter of the alumina filler on a volume basis determined by the laser diffraction / scattering method is preferably 0.1 μm to 50 μm, and the median diameter is preferably 1 μm to 25 μm.

本実施形態における前記エポキシ樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲において、アルミナフィラー以外の無機フィラーを含有していてもよい。
アルミナフィラー以外にエポキシ樹脂組成物に含有させ得る無機フィラーとしては、例えば、窒化ホウ素フィラー、窒化アルミニウムフィラー、窒化ケイ素フィラー、炭化ケイ素フィラー、シリカフィラー、ジルコニアフィラーなどが挙げられる。
The epoxy resin composition in the present embodiment may contain an inorganic filler other than the alumina filler as long as the effects of the present invention are not impaired.
Examples of the inorganic filler that can be contained in the epoxy resin composition other than the alumina filler include boron nitride filler, aluminum nitride filler, silicon nitride filler, silicon carbide filler, silica filler, and zirconia filler.

本実施形態の前記エポキシ樹脂組成物は、絶縁層に優れた熱伝導性を発揮させる点において、アルミナフィラーを含めて全ての無機フィラーを絶縁層に占める割合が50質量%以上となるように配合することが好ましく、75質量%以上とすることがより好ましく、85質量%以上とすることが特に好ましい。
また、無機フィラーに占めるアルミナフィラーの割合は50質量%以上であることが好ましい。
なお、絶縁層に優れた熱接着性を発揮させる上において、該絶縁層に占める無機フィラーの割合は、99質量%以下であることが好ましく、95質量%以下であることがより好ましく、92質量%以下であることが特に好ましい。
The epoxy resin composition of the present embodiment is blended so that the proportion of all inorganic fillers including alumina filler in the insulating layer is 50% by mass or more in terms of exhibiting excellent thermal conductivity in the insulating layer. It is preferably 75% by mass or more, and particularly preferably 85% by mass or more.
Further, the ratio of the alumina filler to the inorganic filler is preferably 50% by mass or more.
In order to make the insulating layer exhibit excellent thermal adhesiveness, the proportion of the inorganic filler in the insulating layer is preferably 99% by mass or less, more preferably 95% by mass or less, and 92% by mass. It is particularly preferable that it is% or less.

本実施形態の前記エポキシ樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、老化防止剤、酸化防止剤、安定剤、分散助剤、消泡剤、難燃剤、増粘剤、顔料などといった各種配合剤をさらに含有させることができる。 The epoxy resin composition of the present embodiment includes antiaging agents, antioxidants, stabilizers, dispersion aids, defoamers, flame retardants, thickeners, pigments, etc., as long as the effects of the present invention are not impaired. Various compounding agents can be further contained.

該エポキシ樹脂組成物によって形成される絶縁層とともに絶縁シートを構成する前記基材層は、通常、50〜300μmの厚さの金属箔を用いて形成することができ、この金属箔としては、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄などの純金属や合金が用いられたものを採用することができる。
また、このような金属箔としては、各種メッキが施されたものや、あるいは、複数種類の金属が積層されているクラッド箔なども用いることができる。
The base material layer forming the insulating sheet together with the insulating layer formed by the epoxy resin composition can be usually formed by using a metal foil having a thickness of 50 to 300 μm, and the metal foil may be, for example, , Copper, aluminum, nickel, iron and other pure metals and alloys can be used.
Further, as such a metal foil, one having various plating applied, or a clad foil in which a plurality of types of metals are laminated can be used.

本実施形態において、Bステージ状態の絶縁層を備えた絶縁シートは、例えば、前記エポキシ樹脂が可溶な有機溶媒を用いて前記エポキシ樹脂組成物を含む塗工液を作製し、該塗工液を前記金属箔に塗布、乾燥することによって作製することができる。
本実施形態のエポキシ樹脂組成物は、前記エポキシ樹脂の硬化剤としてフェノール系の硬化剤を含み、硬化促進剤として前記のような化合物を含有することで、絶縁層をヒートシンクに熱接着させる際の硬化阻害を抑制することができるとともに塗工液の保存性にも優れている。
即ち、本実施形態におけるエポキシ樹脂組成物は、塗工液の調整後、或る程度の日数が経過するまで過度なゲル化を生じず、熱硬化性に優れた絶縁層を形成することができる。
In the present embodiment, for the insulating sheet provided with the insulating layer in the B stage state, for example, a coating liquid containing the epoxy resin composition is prepared using an organic solvent in which the epoxy resin is soluble, and the coating liquid is prepared. Can be produced by applying and drying to the metal foil.
The epoxy resin composition of the present embodiment contains a phenolic curing agent as a curing agent for the epoxy resin and a compound as described above as a curing accelerator, so that the insulating layer is thermally adhered to the heat sink. It is possible to suppress hardening inhibition and also has excellent storage stability of the coating liquid.
That is, the epoxy resin composition in the present embodiment does not cause excessive gelation until a certain number of days have passed after the preparation of the coating liquid, and can form an insulating layer having excellent thermosetting properties. ..

上記のようにして作製される絶縁シートは、絶縁層の厚みが厚いほど半導体モジュールに優れた絶縁信頼性を付与することができる。
一方で半導体素子の放熱性を考慮すると、絶縁層の厚みは薄い方が好ましい。
このようなことから半導体モジュールを構成している絶縁シートにおける絶縁層の平均厚みは、25μm〜300μmであることが好ましく、50μm〜200μmであることがより好ましい。
また、絶縁層は、Cステージ状態における熱伝導率が2W/mK以上であることが好ましく、5W/mK以上であることがより好ましい。
さらに、絶縁層は、Cステージ状態における体積抵抗率が、1×1010Ω・cm以上であることが好ましく、1×1013Ω・cm以上であることがさらに好ましい。
なお、Cステージ状態における体積抵抗率の値は、通常、1×1018Ω・cm以下である
In the insulating sheet produced as described above, the thicker the insulating layer, the more excellent the insulating reliability can be imparted to the semiconductor module.
On the other hand, considering the heat dissipation of the semiconductor element, it is preferable that the thickness of the insulating layer is thin.
For these reasons, the average thickness of the insulating layer in the insulating sheet constituting the semiconductor module is preferably 25 μm to 300 μm, more preferably 50 μm to 200 μm.
Further, the insulating layer preferably has a thermal conductivity of 2 W / mK or more in the C stage state, and more preferably 5 W / mK or more.
Further, the insulating layer preferably has a volume resistivity of 1 × 10 10 Ω · cm or more in the C stage state, and more preferably 1 × 10 13 Ω · cm or more.
The value of volume resistivity in the C stage state is usually 1 × 10 18 Ω · cm or less.

なお、本実施形態においては、特定の構造を有する半導体モジュールを例示しているが、本発明の半導体モジュールは上記例示に限定されるものではない。
また、本実施形態においては、金属箔からなる基材層を備えた絶縁シートを例示し、且つ、半導体モジュールの構成部材として用いられる絶縁シートを例示しているが本発明の絶縁シートは上記例示に限定されるものではない。
即ち、本発明の絶縁シートは、その用途が半導体モジュールに限定されるものではない。
例えば、本発明の絶縁シートは、銅板やアルミニウム板と張り合わせて金属ベースプリント配線板の原材料などとしても利用可能である。
また、本発明の絶縁シートは、基材層が金属箔以外で構成されていても良く、基材層を有していない絶縁層単体であっても良い。
また、本発明のエポキシ樹脂組成物は、その用途が絶縁シートに限定されるものではない。
In the present embodiment, a semiconductor module having a specific structure is illustrated, but the semiconductor module of the present invention is not limited to the above examples.
Further, in the present embodiment, an insulating sheet provided with a base material layer made of a metal foil is exemplified, and an insulating sheet used as a constituent member of a semiconductor module is exemplified, but the insulating sheet of the present invention is exemplified above. It is not limited to.
That is, the use of the insulating sheet of the present invention is not limited to the semiconductor module.
For example, the insulating sheet of the present invention can be used as a raw material for a metal-based printed wiring board by laminating it with a copper plate or an aluminum plate.
Further, in the insulating sheet of the present invention, the base material layer may be made of a material other than the metal foil, or may be a single insulating layer having no base material layer.
Further, the use of the epoxy resin composition of the present invention is not limited to the insulating sheet.

次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
まず、下記の「配合物1」に示したエポキシ樹脂組成物を調製し、該「配合物1」にてBステージ状態の試料を作製した。
<配合物1>
・トリスヒドロキシフェニルメタン型のエポキシ樹脂 :100質量部
・ビフェニル構造を有するフェノール樹脂系硬化剤 : 80質量部
・テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート: 1質量部
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
First, the epoxy resin composition shown in the following "formulation 1" was prepared, and a sample in the B stage state was prepared with the "formulation 1".
<Compound 1>
-Trishydroxyphenylmethane type epoxy resin: 100 parts by mass-Phenol resin-based curing agent having a biphenyl structure: 80 parts by mass-Tetraphenylphosphonium Tetraphenylborate: 1 part by mass

「配合物1」で作製した試料を示差走査熱量分析機(DSC)で熱分析し、硬化反応による発熱ピークを観察した。
なお、このときのDSCでの試料の昇温速度は10℃/minとした。
結果、上記配合物1では温度が100℃を超えたあたりから立ち上がり、約170℃においてピークトップとなる発熱ピークが観測された。
The sample prepared in "Compound 1" was thermally analyzed by a differential scanning calorimeter (DSC), and the exothermic peak due to the curing reaction was observed.
The rate of temperature rise of the sample at DSC at this time was set to 10 ° C./min.
As a result, in the above-mentioned formulation 1, an exothermic peak was observed in which the temperature rose from around 100 ° C. and reached the peak at about 170 ° C.

次いで、上記配合物1に対し、メジアン径が9μmの球状アルミナフィラー800部をさらに加えた「配合物2」を調整し、該「配合物2」にてBステージ状態の試料を作製した。
<配合物2>
・トリスヒドロキシフェニルメタン型のエポキシ樹脂 :100質量部
・ビフェニル構造を有するフェノール樹脂系硬化剤 : 80質量部
・テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート: 1質量部
・球状アルミナフィラー :800質量部
Next, "Compound 2" was prepared by further adding 800 parts of a spherical alumina filler having a median diameter of 9 μm to the above Formulation 1, and a sample in a B stage state was prepared with the “Compound 2”.
<Compound 2>
-Trishydroxyphenylmethane type epoxy resin: 100 parts by mass-Phenol resin-based curing agent having a biphenyl structure: 80 parts by mass-Tetraphenylphosphonium tetraphenylborate: 1 part by mass-Spherical alumina filler: 800 parts by mass

「配合物2」で作製した試料を前記のようにDSCで熱分析して硬化反応による発熱ピークを観察しところ、140℃あたりで立ち上がり、約190℃においてピークトップとなる発熱ピークが観測された。
即ち、DSCで観察される「配合物2」の発熱ピークは、「配合物1」に比べて立ち上がり温度が約40℃高温側にシフトし、ピークトップ温度が約20℃高温側にシフトしていた。
このことから「配合物2」では、アルミナフィラーの添加によってエポキシ樹脂の硬化阻害が生じていることが確認できた。
When the sample prepared in "Compound 2" was thermally analyzed by DSC as described above and the exothermic peak due to the curing reaction was observed, an exothermic peak rising at around 140 ° C. and peaking at about 190 ° C. was observed. ..
That is, the exothermic peak of "Compound 2" observed by DSC has a rising temperature shifted to a high temperature side of about 40 ° C. and a peak top temperature shifted to a high temperature side of about 20 ° C. as compared with "Compound 1". It was.
From this, it was confirmed that in "Compound 2", the addition of the alumina filler inhibited the curing of the epoxy resin.

次いで、下記の「配合物3」に示したエポキシ樹脂組成物を調製し、該「配合物3」にてBステージ状態の試料を作製した。
<配合物3>
・トリスヒドロキシフェニルメタン型のエポキシ樹脂 :100質量部
・ビフェニル構造を有するフェノール樹脂系硬化剤 : 80質量部
・2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール: 1質量部
Next, the epoxy resin composition shown in the following "formulation 3" was prepared, and a sample in the B stage state was prepared with the "formulation 3".
<Compound 3>
-Trishydroxyphenylmethane type epoxy resin: 100 parts by mass-Phenol resin-based curing agent having a biphenyl structure: 80 parts by mass-2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole: 1 part by mass

「配合物3」で作製した試料を前記のようにDSCで熱分析して硬化反応による発熱ピークを観察しところ、100℃あたりで立ち上がり、約150℃においてピークトップとなる発熱ピークが観測された。 When the sample prepared in "Compound 3" was thermally analyzed by DSC as described above and the exothermic peak due to the curing reaction was observed, an exothermic peak rising at around 100 ° C. and peaking at about 150 ° C. was observed. ..

さらに、上記配合物3に対し、メジアン径が9μmの球状アルミナフィラー800部をさらに加えた「配合物4」を調整し、該「配合物4」にてBステージ状態の試料を作製した。
<配合物4>
・トリスヒドロキシフェニルメタン型のエポキシ樹脂 :100質量部
・ビフェニル構造を有するフェノール樹脂系硬化剤 : 80質量部
・2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール: 1質量部
・球状アルミナフィラー :800質量部
Further, 800 parts of a spherical alumina filler having a median diameter of 9 μm was further added to the above-mentioned formulation 3 to prepare “compound 4”, and a sample in a B stage state was prepared with the “compound 4”.
<Compound 4>
-Trishydroxyphenylmethane type epoxy resin: 100 parts by mass-Phenol resin-based curing agent having a biphenyl structure: 80 parts by mass-2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole: 1 part by mass-Spherical alumina filler: 800 parts by mass Department

「配合物4」で作製した試料を前記のようにDSCで熱分析して硬化反応による発熱ピークを観察しところ、「配合物3」で測定された発熱ピークと略同じ発熱ピークが観測された。
即ち、上記の結果からは、特定のイミダゾールを硬化促進剤として含有する「配合物4」のようなエポキシ樹脂では硬化阻害が生じないことが確認できた。
When the sample prepared in "Compound 4" was thermally analyzed by DSC as described above and the exothermic peak due to the curing reaction was observed, substantially the same exothermic peak as the exothermic peak measured in "Compound 3" was observed. ..
That is, from the above results, it was confirmed that the epoxy resin such as "Compound 4" containing a specific imidazole as a curing accelerator does not cause curing inhibition.

また、前記に挙げた2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールのような他のイミダゾール類についても同様の評価を行ったところ、この「配合物3」と「配合物4」とにおける結果と同様の評価結果となった。
このことから本発明によれば硬化阻害の生じ難いエポキシ樹脂組成物が提供され、被着体への接着性を向上させた絶縁シートが提供されることがわかる。
Further, when other imidazoles such as 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole mentioned above were also evaluated in the same manner, they were found in the "formulation 3" and the "formulation 4". The evaluation result was similar to the result.
From this, it can be seen that according to the present invention, an epoxy resin composition in which curing inhibition is unlikely to occur is provided, and an insulating sheet having improved adhesiveness to an adherend is provided.

Claims (5)

半導体素子を含む電気回路と、該電気回路を外部から絶縁する絶縁層とを備えている半導体モジュールの前記絶縁層を形成するのに用いられるエポキシ樹脂組成物であって、
エポキシ樹脂と、無機フィラーとしてアルミナフィラーのみと、前記エポキシ樹脂を熱硬化させるためのフェノール系硬化剤と、硬化促進剤とを含み、
前記硬化促進剤は、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’ −メチルイミダゾリル−(1’)] −エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、及び、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールからなる群より選ばれる1種以上である
エポキシ樹脂組成物(ただし、前記エポキシ樹脂がメソゲン基を有する場合を除く)。
An electric circuit including a semiconductor element, an epoxy resin composition is found used for forming the insulating layer of the semiconductor module and an insulating layer for insulating the electric circuit from the outside,
It contains an epoxy resin, only an alumina filler as an inorganic filler, a phenolic curing agent for thermosetting the epoxy resin, and a curing accelerator.
The curing accelerator is 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl. -2-Undecylimidazolium trimerite, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimerite, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine , 2,4-Diamino-6- [2'-undecylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-ethyl-4'-methylimidazolyl- (2'-ethyl-4'-methylimidazolyl- ( 1')]-Ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2,4-diamino-6- [2'-Methylimidazolyl- (1')]-Ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, and 2-phenyl- One or more epoxy resin compositions selected from the group consisting of 4-methyl-5-hydroxymethylimidazole (except when the epoxy resin has a mesogen group).
前記硬化促進剤として、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、及び、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールの内の少なくとも一方を含む請求項1記載のエポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition according to claim 1, wherein the curing accelerator contains at least one of 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole and 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole. エポキシ樹脂と、無機フィラーとしてアルミナフィラーのみと、前記エポキシ樹脂を熱硬化させるためのフェノール系硬化剤と、硬化促進剤とを含むエポキシ樹脂組成物によって形成された絶縁層を備え、該絶縁層がBステージ状態の前記エポキシ樹脂組成物によって形成されている絶縁シートであって、
前記絶縁層は、半導体素子を含む電気回路と、該電気回路を外部から絶縁する絶縁層とを備えている半導体モジュールの絶縁層として用いられ、
前記エポキシ樹脂組成物において、
前記エポキシ樹脂は、メソゲン基を有しておらず、
前記硬化促進剤は、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’ −メチルイミダゾリル−(1’)] −エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、及び、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールからなる群より選ばれる1種以上である
絶縁シート。
An insulating layer formed of an epoxy resin composition containing an epoxy resin, only an alumina filler as an inorganic filler, a phenolic curing agent for thermosetting the epoxy resin, and a curing accelerator is provided, and the insulating layer is provided. An insulating sheet formed of the epoxy resin composition in a B-stage state.
The insulating layer is used as an insulating layer of a semiconductor module including an electric circuit including a semiconductor element and an insulating layer that insulates the electric circuit from the outside.
In the epoxy resin composition,
The epoxy resin does not have a mesogen group and has no mesogen group.
The curing accelerator is 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl. -2-Undecylimidazolium trimerite, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimerite, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine , 2,4-Diamino-6- [2'-undecylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-ethyl-4'-methylimidazolyl- (2'-ethyl-4'-methylimidazolyl- ( 1')]-Ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2,4-diamino-6- [2'-Methylimidazolyl- (1')]-Ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, and 2-phenyl- An insulating sheet that is one or more selected from the group consisting of 4-methyl-5-hydroxymethylimidazole.
金属箔からなる基材層をさらに備え、該基材層と前記絶縁層とが積層された積層構造を有する請求項3記載の絶縁シート。 The insulating sheet according to claim 3, further comprising a base material layer made of a metal foil, and having a laminated structure in which the base material layer and the insulating layer are laminated. 半導体素子を含む電気回路と、該電気回路を外部から絶縁する絶縁層とを備えている半導体モジュールであって、
前記絶縁層がエポキシ樹脂組成物を熱硬化させた硬化物によって形成されており、
前記エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂と、無機フィラーとしてアルミナフィラーのみと、前記エポキシ樹脂を熱硬化させるためのフェノール系硬化剤と、硬化促進剤とを含み、
前記エポキシ樹脂は、メソゲン基を有しておらず、
前記硬化促進剤は、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’ −メチルイミダゾリル−(1’ ) ] −エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、及び、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールからなる群より選ばれる1種以上である
半導体モジュール。
A semiconductor module including an electric circuit including a semiconductor element and an insulating layer that insulates the electric circuit from the outside.
The insulating layer is formed of a cured product obtained by thermosetting an epoxy resin composition.
The epoxy resin composition contains an epoxy resin, only an alumina filler as an inorganic filler, a phenolic curing agent for thermosetting the epoxy resin, and a curing accelerator.
The epoxy resin does not have a mesogen group and has no mesogen group.
The curing accelerator is 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl. -2-Undecylimidazolium trimerite, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimerite, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine , 2,4-Diamino-6- [2'-undecylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-ethyl-4'-methylimidazolyl- (2'-ethyl-4'-methylimidazolyl- ( 1')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2,4-diamino-6- [2'-Methylimidazolyl- (1')]-Ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, and 2-phenyl- the semiconductor module is at least one selected from the group consisting of 4-methyl-5-hydroxymethylimidazole.
JP2016208681A 2016-10-25 2016-10-25 Epoxy resin composition, insulating sheet, and semiconductor module Active JP6868370B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016208681A JP6868370B2 (en) 2016-10-25 2016-10-25 Epoxy resin composition, insulating sheet, and semiconductor module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016208681A JP6868370B2 (en) 2016-10-25 2016-10-25 Epoxy resin composition, insulating sheet, and semiconductor module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018070687A JP2018070687A (en) 2018-05-10
JP6868370B2 true JP6868370B2 (en) 2021-05-12

Family

ID=62113923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016208681A Active JP6868370B2 (en) 2016-10-25 2016-10-25 Epoxy resin composition, insulating sheet, and semiconductor module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6868370B2 (en)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11273934A (en) * 1998-03-19 1999-10-08 Toyota Motor Corp Sealing material comprising gradient structure in filler concentration, and method for molding the same
JP5493853B2 (en) * 2007-04-10 2014-05-14 住友ベークライト株式会社 Epoxy resin composition, prepreg, laminate, multilayer printed wiring board, semiconductor device, insulating resin sheet, and method for producing multilayer printed wiring board
JP4782870B2 (en) * 2008-07-31 2011-09-28 積水化学工業株式会社 Cured body, sheet-like molded body, laminated board and multilayer laminated board
JP5761639B2 (en) * 2010-09-30 2015-08-12 日本発條株式会社 Adhesive resin composition, cured product thereof, and adhesive film
JP2013006893A (en) * 2011-06-22 2013-01-10 Hitachi Chemical Co Ltd High thermal conductivity resin composition, high thermal conductivity cured product, adhesive film, sealing film, and semiconductor device using them
JP2013014700A (en) * 2011-07-05 2013-01-24 Kyocera Chemical Corp Epoxy resin composition for sealing semiconductor, and lamination type semiconductor device using the same
JP2013245309A (en) * 2012-05-28 2013-12-09 Denki Kagaku Kogyo Kk Epoxy resin composition, epoxy resin sheet, metal base circuit board, and method for producing b stage epoxy resin sheet
JP5870912B2 (en) * 2012-12-20 2016-03-01 住友金属鉱山株式会社 Sealant composition for protective film layer and electronic component using the same
JP2016001685A (en) * 2014-06-12 2016-01-07 日東電工株式会社 Electronic device equipment manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018070687A (en) 2018-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2016002669A (en) Metal foil-clad substrate, circuit board and electronic component-mounted substrate
JP2016004841A (en) Metal foil-clad board, circuit board and heating element mounting board
KR101612596B1 (en) Laminate and method for producing component for power semiconductor modules
JP2017098376A (en) Resin composition, circuit board, exothermic body-mounted substrate and circuit board manufacturing method
JP6575321B2 (en) Resin composition, circuit board, heating element mounting board, and circuit board manufacturing method
JP2013098217A (en) Method for manufacturing component for power semiconductor module
JP2016155946A (en) Thermosetting resin composition, thermally conductive resin sheet, circuit board, and power module
JP2011100757A (en) Electronic component, and method of manufacturing the same
JP6584752B2 (en) Resin sheet for sealing
JP5114111B2 (en) Resin composition, heat conductive sheet, high heat conductive adhesive sheet with metal foil, and high heat conductive adhesive sheet with metal plate
CN106133900B (en) Thermally conductive sheet and semiconductor device
WO2015190389A1 (en) Method for producing electronic device apparatus
JP2014098055A (en) Composition for forming insulating layer, film for forming insulating layer, and substrate
JPWO2016063695A1 (en) Metal foil-clad board, circuit board, and heating element mounting board
JP2013089670A (en) Heat dissipation member, and manufacturing method of semiconductor module
JP6868370B2 (en) Epoxy resin composition, insulating sheet, and semiconductor module
WO2015178393A1 (en) Metal-foil-clad substrate, circuit board, and substrate with electronic component mounted thereon
JP5092050B1 (en) Laminated body
JP6617710B2 (en) Metal foil-clad board, circuit board, and heating element mounting board
JP2013094987A (en) Laminate
JP5559219B2 (en) Manufacturing method of semiconductor module to which high heat conductive adhesive sheet with metal foil or high heat conductive adhesive sheet with metal plate is bonded
JP2015026780A (en) Insulating heat dissipating substrate
JP2018139326A (en) Manufacturing method of electronic device
WO2021251454A1 (en) Heat-conductive sheet and semiconductor module including said heat-conductive sheet
JP2013211556A (en) Electronic component

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20180615

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190816

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200424

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200626

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200825

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200918

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201111

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210326

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210412

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6868370

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250