JPWO2016125664A1 - 樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
[1] (A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤及び(C)無機充填材を含む樹脂組成物であって、
(B)成分が液状フェノール系硬化剤を含み、
(C)成分が、(C1)平均粒子径0.1μm以上3μm未満の無機充填材、(C2)平均粒子径3μm以上10μm未満の無機充填材及び(C3)平均粒子径10μm以上35μm以下の無機充填材を含む、樹脂組成物。
[2] (C)成分の含有量を100質量%とした場合、(C1)成分の含有量が5質量%〜40質量%、(C2)成分の含有量が5質量%〜40質量%、(C3)成分の含有量が20質量%〜90質量%である、[1]に記載の樹脂組成物。
[3] (C1)成分の平均粒径をdc1(μm)、(C2)成分の平均粒径をdc2(μm)、(C3)成分の平均粒径をdc3(μm)としたとき、dc1、dc2及びdc3が、dc2−dc1≧0.5及びdc3−dc2≧5.0の関係を満たす、[1]又は[2]に記載の樹脂組成物。
[4] (C)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100体積%とした場合、60体積%〜90体積%である、[1]〜[3]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[5] (C)成分が、熱伝導率25W/m・K以上の無機充填材を含む、[1]〜[4]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[6] (C)成分が、窒化アルミニウム、アルミナ、窒化ホウ素、窒化ケイ素及び炭化ケイ素からなる群から選択される1又は2以上の無機充填材を含む、[1]〜[5]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[7] (C)成分が、窒化アルミニウムを含む、[1]〜[6]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[8] (A)成分が、液状エポキシ樹脂を含む、[1]〜[7]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[9] (D)硬化促進剤をさらに含む、[1]〜[8]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[10] (D)成分が、テトラ置換ホスホニウム塩を含む、[9]に記載の樹脂組成物。
[11] (E)カルボジイミド化合物をさらに含む、[1]〜[10]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[12] 支持体と、該支持体と接合している[1]〜[11]のいずれかに記載の樹脂組成物からなる樹脂組成物層とを含む接着フィルム。
[13] 樹脂組成物層の最低溶融粘度が500ポイズ〜20000ポイズである、[12]に記載の接着フィルム。
[14] 樹脂組成物層の厚さが、(C3)成分の平均粒径をdc3(μm)としたとき、(dc3+45)μm〜200μmである、[12]又は[13]に記載の接着フィルム。
[15] 高熱伝導用である[12]〜[14]のいずれかに記載の接着フィルム。
[16] 金属放熱体と半導体モジュールとの接着に使用される[12]〜[15]のいずれかに記載の接着フィルム。
[17] [1]〜[11]のいずれかに記載の樹脂組成物の硬化物により形成された絶縁層を含むプリント配線板。
[18] 第1及び第2の主面を有する金属放熱体、
第1及び第2の主面を有する半導体モジュール、及び
金属放熱体の第1の主面と半導体モジュールの第2の主面と接合するように、金属放熱体と半導体モジュールとの間に設けられた[1]〜[11]のいずれかに記載の樹脂組成物の硬化物により形成された絶縁層を含むパワー半導体装置。
[19] 金属放熱体の第1の主面及び半導体モジュールの第2の主面の少なくとも一方の算術平均粗さ(Ra)が500nm以下である、[18]に記載のパワー半導体装置。
[20] 絶縁層の熱伝導率が8W/m・K以上であり、
絶縁層と金属放熱体の第1の主面及び半導体モジュールの第2の主面の少なくとも一方との密着強度が0.5kgf/cm以上である、[18]又は[19]に記載のパワー半導体装置。
[21] 絶縁層と金属層の積層体であって、
絶縁層の熱伝導率が8W/m・K以上であり、かつ、絶縁層と金属層との密着強度が0.5kgf/cm以上である積層体。
[22] 金属層の絶縁層と接合している表面の算術平均粗さ(Ra)が500nm以下である、[21]に記載の積層体。
[23] 金属層が銅又はアルミニウムからなる、[21]又は[22]に記載の積層体。
[24] 絶縁層が[1]〜[11]のいずれかに記載の樹脂組成物の硬化物により形成されてなる、[21]〜[23]のいずれかに記載の積層体。
本発明の樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤及び(C)無機充填材を含み、(B)成分が液状フェノール系硬化剤を含み、(C)成分が、(C1)平均粒子径0.1μm以上3μm未満の無機充填材、(C2)平均粒子径3μm以上10μm未満の無機充填材及び(C3)平均粒子径10μm以上35μm以下の無機充填材を含むことを特徴とする。
エポキシ樹脂としては、例えば、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、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリスフェノール型エポキシ樹脂、ナフト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、tert−ブチル−カテコール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、ブタジエン構造を有するエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、スピロ環含有エポキシ樹脂、シクロヘキサンジメタノール型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、トリメチロール型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂等が挙げられる。エポキシ樹脂は1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の樹脂組成物において、硬化剤は、液状フェノール系硬化剤を含むことを特徴とする。液状フェノール系硬化剤を含むことにより、無機充填材含有量が高い場合にも金属層に対し十分な密着強度を呈する絶縁層を実現することができる。なお、本発明において、液状フェノール系硬化剤とは、温度20℃で液状のフェノール系硬化剤をいう。
本発明の樹脂組成物において、無機充填材は、(C1)平均粒子径0.1μm以上3μm未満の無機充填材、(C2)平均粒子径3μm以上10μm未満の無機充填材及び(C3)平均粒子径10μm以上35μm以下の無機充填材を含むことを特徴とする。これにより、熱拡散性及び金属層に対する密着強度の双方に優れる絶縁層を実現することができる。
表面処理剤による表面処理の程度は、無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量によって評価することができる。無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量は、無機充填材の分散性向上の観点から、0.02mg/m2以上が好ましく、0.1mg/m2以上がより好ましく、0.2mg/m2以上が更に好ましい。一方、樹脂ワニスの溶融粘度やシート形態での溶融粘度の上昇を防止する観点から、1mg/m2以下が好ましく、0.8mg/m2以下がより好ましく、0.5mg/m2以下が更に好ましい。
無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量は、表面処理後の無機充填材を溶剤(例えば、メチルエチルケトン(MEK))により洗浄処理した後に測定することができる。具体的には、溶剤として十分な量のMEKを表面処理剤で表面処理された無機充填材に加えて、25℃で5分間超音波洗浄する。上澄液を除去し、固形分を乾燥させた後、カーボン分析計を用いて無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量を測定することができる。カーボン分析計としては、(株)堀場製作所製「EMIA−320V」等を使用することができる。
本発明の樹脂組成物は、硬化促進剤をさらに含んでもよい。硬化促進剤を使用することにより、金属層に対する密着強度を高めることができる。
本発明の樹脂組成物は、カルボジイミド化合物をさらに含んでもよい。上記の(A)乃至(C)成分と組み合わせてカルボジイミド化合物を使用することにより、金属層に対し一層良好な密着強度を呈する樹脂組成物(ひいては絶縁層)を実現できることを本発明者らは見出した。
本発明の樹脂組成物は、熱可塑性樹脂をさらに含んでもよい。熱可塑性樹脂を使用することにより、十分な可撓性を有し取り扱い性に優れる接着フィルムを得ることができると共に、金属層に対し良好な密着強度を呈する樹脂組成物層(ひいては絶縁層)を得ることができる。
本発明の樹脂組成物は、必要に応じて、難燃剤及び有機充填材からなる群から選択される1種以上の添加剤をさらに含んでもよい。
難燃剤としては、例えば、有機リン系難燃剤、有機系窒素含有リン化合物、窒素化合物、シリコーン系難燃剤、金属水酸化物等が挙げられる。難燃剤は、1種単独で用いてもよく、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。樹脂組成物中の難燃剤の含有量は特に限定されないが、好ましくは0.5質量%〜10質量%、より好ましくは0.8質量%〜9質量%である。
有機充填材としては、プリント配線板の絶縁層を形成するに際し使用し得る任意の有機充填材を使用してよく、例えば、ゴム粒子、ポリアミド微粒子、シリコーン粒子などが挙げられ、ゴム粒子が好ましい。樹脂組成物中の有機充填材の含有量は、好ましくは1質量%〜10質量%、より好ましくは2質量%〜5質量%である。
本発明の樹脂組成物は、必要に応じて、他の成分を含んでいてもよい。斯かる他の成分としては、例えば、有機銅化合物、有機亜鉛化合物及び有機コバルト化合物等の有機金属化合物、並びに分散剤、増粘剤、消泡剤、レベリング剤、及び着色剤等の樹脂添加剤等が挙げられる。
本発明の樹脂組成物は、ワニス状態で塗布して使用することもできるが、工業的には一般に接着フィルムの形態で用いることが好適である。
本発明のプリント配線板は、本発明の樹脂組成物の硬化物により形成された絶縁層を含む。
(I)内層基板上に、接着フィルムを、該接着フィルムの樹脂組成物層が内層基板と接合するように積層する工程
(II)樹脂組成物層を熱硬化して絶縁層を形成する工程
工程(III)は、絶縁層に穴あけする工程であり、これにより絶縁層にビアホール、スルーホール等のホールを形成することができる。工程(III)は、絶縁層の形成に使用した樹脂組成物の組成等に応じて、例えば、ドリル、レーザー、プラズマ等を使用して実施してよい。ホールの寸法や形状は、プリント配線板のデザインに応じて適宜決定してよい。
工程(IV)は、絶縁層を粗化処理する工程である。粗化処理の手順、条件は特に限定されず、プリント配線板の絶縁層を形成するに際して通常使用される公知の手順、条件を採用することができる。例えば、膨潤液による膨潤処理、酸化剤による粗化処理、中和液による中和処理をこの順に実施して絶縁層を粗化処理することができる。膨潤液としては特に限定されないが、アルカリ溶液、界面活性剤溶液等が挙げられ、好ましくはアルカリ溶液であり、該アルカリ溶液としては、水酸化ナトリウム溶液、水酸化カリウム溶液がより好ましい。市販されている膨潤液としては、例えば、アトテックジャパン(株)製の「スウェリング・ディップ・セキュリガンスP」、「スウェリング・ディップ・セキュリガンスSBU」等が挙げられる。膨潤液による膨潤処理は、特に限定されないが、例えば、30℃〜90℃の膨潤液に絶縁層を1分間〜20分間浸漬することにより行うことができる。絶縁層の樹脂の膨潤を適度なレベルに抑える観点から、40℃〜80℃の膨潤液に硬化体を5分間〜15分間浸漬させることが好ましい。酸化剤としては、特に限定されないが、例えば、水酸化ナトリウムの水溶液に過マンガン酸カリウムや過マンガン酸ナトリウムを溶解したアルカリ性過マンガン酸溶液が挙げられる。アルカリ性過マンガン酸溶液等の酸化剤による粗化処理は、60℃〜80℃に加熱した酸化剤溶液に絶縁層を10分間〜30分間浸漬させて行うことが好ましい。また、アルカリ性過マンガン酸溶液における過マンガン酸塩の濃度は5質量%〜10質量%が好ましい。市販されている酸化剤としては、例えば、アトテックジャパン(株)製の「コンセントレート・コンパクトCP」、「ドージングソリューション・セキュリガンスP」等のアルカリ性過マンガン酸溶液が挙げられる。また、中和液としては、酸性の水溶液が好ましく、市販品としては、例えば、アトテックジャパン(株)製の「リダクションソリューション・セキュリガントP」が挙げられる。中和液による処理は、酸化剤による粗化処理がなされた処理面を30℃〜80℃の中和液に5分間〜30分間浸漬させることにより行うことができる。作業性等の点から、酸化剤による粗化処理がなされた対象物を、40℃〜70℃の中和液に5分間〜20分間浸漬する方法が好ましい。
一実施形態において、粗化処理後の絶縁層表面の算術平均粗さRaは、好ましくは500nm以下、より好ましくは400nm以下、さらに好ましくは350nm以下、さらにより好ましくは300nm以下、250nm以下、200nm以下、150nm以下、又は100nm以下である。絶縁層表面の算術平均粗さ(Ra)は、非接触型表面粗さ計を用いて測定することができる。非接触型表面粗さ計の具体例としては、ビーコインスツルメンツ社製の「WYKO NT3300」が挙げられる。
工程(V)は、導体層を形成する工程である。
半導体素子の中でも、電力用半導体素子(パワー半導体素子)は特に発熱量が大きい。先述のとおり、本発明の樹脂組成物は、熱拡散性及び金属層に対する密着強度の双方に優れる硬化物をもたらす。したがって本発明の樹脂組成物は、パワー半導体素子を実装した半導体装置(パワー半導体装置)において、熱拡散層を形成するために有利に使用することができる。
第1及び第2の主面を有する金属放熱体、
第1及び第2の主面を有する半導体モジュール、及び
金属放熱体の第1の主面と半導体モジュールの第2の主面と接合するように、金属放熱体と半導体モジュールとの間に設けられた本発明の樹脂組成物の硬化物により形成された絶縁層、を含む。
本発明はまた、絶縁層と金属層の積層体を提供する。
まずは各種測定方法・評価方法について説明する。
実施例及び比較例で作製した接着フィルムを、高温真空プレス装置(北川精機(株)製「KVHC−PRESS」)を用いて、樹脂組成物層とアルミニウム板とが接合するように、アルミニウム板((株)メタルカット製の5052−H32材)に積層した。積層は、減圧して気圧を13hPa以下とした後、120℃、圧力3kgf/cm2で5分間プレスすることにより行った。その後、支持体を剥離し、露出した樹脂組成物層の表面に、樹脂組成物層と電解銅箔の光沢面とが接合するように、電解銅箔(JX日鉱日石金属(株)製「JTCP−35u」、光沢面のRa:200nm)を積層した。次いで、上記高温真空プレス装置を用いて、減圧して気圧を13hPa以下とした後、140℃、圧力5kgf/cm2で10分間、次いで200℃、圧力5kgf/cm2で90分間プレスして、樹脂組成物層を硬化させて絶縁層を形成した。
測定・評価用基板の銅箔に、幅10mm、長さ50mmの部分の切込みをいれ、この一端を剥がしてつかみ具((株)ティー・エス・イー製のオートコム型試験機「AC−50C−SL」)で掴み、室温中にて、50mm/分の速度で垂直方向に10mmを引き剥がした時の荷重(kgf/cm)を測定し、密着強度を求めた。
(1)硬化物試料の調製
実施例及び比較例で作製した接着フィルムを、140℃で10分間加熱した後、支持体を剥離した。こうして得られた樹脂組成物層を5枚重ね合わせた後、200℃、圧力20kgf/cm2で90分間プレスして樹脂組成物層を硬化させ、硬化物試料を得た。
(2)熱拡散率αの測定
硬化物試料について、該硬化物の厚さ方向の熱拡散率α(m2/s)を、ai−Phase社製「ai−Phase Mobile 1u」を用いて温度波分析法により測定した。同一試料について3回測定を行い、平均値を算出した。
(3)比熱容量Cpの測定
硬化物試料について、示差走査熱量計(SIIナノテクノロジー(株)製「DSC7020」)を用いて、−40℃から80℃まで10℃/分で昇温し、測定することにより、該硬化物試料の20℃での比熱容量Cp(J/kg・K)を算出した。
(4)密度ρの測定
硬化物試料の密度(kg/m3)を、メトラー・トレド(株)製分析天秤XP105(比重測定キット使用)を用いて測定した。
(5)熱伝導率λの算出
上記(2)乃至(4)で得られた熱拡散率α(m2/s)、比熱容量Cp(J/kg・K)、及び密度ρ(kg/m3)を下記式(I)に代入して、熱伝導率λ(W/m・K)を算出した。
λ=α×Cp×ρ (I)
実施例及び比較例で作製した接着フィルムの樹脂組成物層について、動的粘弾性測定装置((株)ユー・ビー・エム製「Rheosol−G3000」)を使用して溶融粘度を測定した。試料樹脂組成物1.8gについて、直径18mmのパラレルプレートを使用して、測定開始温度60℃から昇温速度5℃/分にて昇温し、測定温度間隔2.5℃、振動数1Hz、歪み1degの測定条件にて測定した。最低の粘度値(η)を最低溶融粘度とした。
(1)樹脂ワニスの調製
ビスフェノール型エポキシ樹脂(新日鉄住金化学(株)製「ZX1059」、ビスフェノールA型とビスフェノールF型の1:1混合品、エポキシ当量約169)3部、2官能脂肪族エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「YL7410」、エポキシ当量418)2部、ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製「NC3000L」、エポキシ当量約269)4.5部、ビキシレノール型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「YX4000HK」、エポキシ当量約185)3部を、ソルベントナフサ10部に撹拌しながら加熱溶解させた。室温まで冷却した後、リン酸エステル型アニオン界面活性剤(東邦化学工業(株)製「RS−610」)1部を溶解し、平均粒子径1.1μmの窒化アルミニウム((株)トクヤマ製「シェイパルH」、比表面積2.5m2/g、比重3.0g/cm3、以下「窒化アルミニウム1」という。)34部、平均粒子径4.7μmの窒化アルミニウム((株)トクヤマ製「シェイパルH」、比表面積1.0m2/g、比重3.1g/cm3、以下「窒化アルミニウム2」という。)34部、平均粒子径22.3μmの窒化アルミニウム((株)トクヤマ製「シェイパルH」、比表面積0.2m2/g、比重2.9g/cm3、以下「窒化アルミニウム3」という。)136部を添加し、3本ロールで混練し分散させた。そこへ、フェノキシ樹脂(三菱化学(株)製「YL7553」、固形分30質量%のメチルエチルケトン(MEK)とシクロヘキサノンの1:1溶液)5.5部、液状フェノール系硬化剤(少なくともアリル基およびアルキル基を有する液状フェノール)群栄化学工業(株)製「ACG−1」、水酸基当量約230、重量平均分子量1690)5.5部、硬化促進剤(4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、固形分5質量%のMEK溶液)4.5部を混合し、樹脂ワニスを調製した。
支持体として、離型層付きPETフィルム(リンテック(株)製「PET501010」、厚さ50μm)を用意した。該支持体の離型層側に、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが100μmとなるように樹脂ワニスを均一に塗布し、75℃〜120℃で10分間乾燥させて、接着フィルムを作製した。
3本ロールでの混練後にカルボジイミド化合物(日清紡ケミカル(株)製「V−03」、固形分51%、粘度38mPa・s(20℃))2部をさらに加えたこと以外は、実施例1と同様にして接着フィルムを作製した。
窒化アルミニウム1の配合量を17部に、窒化アルミニウム2の配合量を51部に変更した以外は、実施例1と同様にして接着フィルムを作製した。
窒化アルミニウム1の配合量を43.5部に、窒化アルミニウム2の配合量を43.5部に、窒化アルミニウム3の配合量を116部に変更した以外は、実施例1と同様にして接着フィルムを作製した。
窒化アルミニウム1の配合量を63.8部に、窒化アルミニウム2の配合量を38.3部に、窒化アルミニウム3の配合量を102部に変更した以外は、実施例1と同様にして接着フィルムを作製した。
窒化アルミニウム1の配合量を72.5部に、窒化アルミニウム2の配合量を14.5部に、窒化アルミニウム3の配合量を116部に変更した以外は、実施例1と同様にして接着フィルムを作製した。
窒化アルミニウム1の配合量を38.1部に、窒化アルミニウム2の配合量を38.1部に、窒化アルミニウム3の配合量を127部に変更した以外は、実施例1と同様にして接着フィルムを作製した。
ビスフェノール型エポキシ樹脂(新日鉄住金化学(株)製「ZX1059」、ビスフェノールA型とビスフェノールF型の1:1混合品、エポキシ当量約169)5部、ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製「NC3000L」、エポキシ当量約269)4.5部、ビキシレノール型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「YX4000HK」、エポキシ当量約185)3部を、ソルベントナフサ10部に撹拌しながら加熱溶解させた。室温まで冷却した後、リン酸エステル型アニオン界面活性剤(東邦化学工業(株)製「RS−710」)1部を溶解し、平均粒子径1.5μmの窒化アルミニウム((株)トクヤマ製「シェイパルH(耐水処理品)」、比表面積2.5m2/g、比重3.3g/cm3、以下「窒化アルミニウム4」という。)34部、平均粒子径5.2μmの窒化アルミニウム((株)トクヤマ製「シェイパルH(耐水処理品)」、比表面積0.8m2/g、比重3.3g/cm3、以下「窒化アルミニウム5」という。)34部、平均粒子径23.0μmの窒化アルミニウム((株)トクヤマ製「シェイパルH(耐水処理品)」、比表面積0.2m2/g、比重3.0g/cm3、以下「窒化アルミニウム6」という。)136部を添加し、3本ロールで混練し分散させた。そこへ、フェノキシ樹脂(三菱化学(株)製「YL7553」、固形分30質量%のメチルエチルケトン(MEK)とシクロヘキサノンの1:1溶液)5.5部、液状フェノール系硬化剤(群栄化学工業(株)製「ACG−1」、水酸基当量約230、重量平均分子量1690)5.5部、硬化促進剤(4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、固形分5質量%のMEK溶液)4.5部を混合し、樹脂ワニスを調製し、実施例1と同様にして接着フィルムを作製した。
液状フェノール系硬化剤を明和化成(株)製「MEH−8000H」(アリル基を有する液状フェノール、水酸基当量約140)5.5部に変更した以外は、実施例8と同様にして接着フィルムを作製した。
窒化アルミニウム4の配合量を17.0部に、窒化アルミニウム5の配合量を51.0部に、硬化促進剤をテトラブチルホスホニウムデカン酸塩(TBPDA)(固形分10質量%のMEK溶液)6部に変更した以外は、実施例8と同様にして接着フィルムを作製した。
窒化アルミニウム4の配合量を37.8部に、窒化アルミニウム5の配合量を37.8部に変更し、窒化アルミニウム6の代わりに平均粒子径30μmの窒化アルミニウム((株)トクヤマ製「シェイパルH(耐水処理品)」、比表面積0.2m2/g、比重3.3g/cm3、以下「窒化アルミニウム7」という。)126部を添加し、フェノキシ樹脂を「YL7482」(三菱化学(株)製、固形分30質量%のメチルエチルケトン(MEK)とシクロヘキサノンの1:1溶液)5.5部に変更した以外は、実施例10と同様にして接着フィルムを作製した。
リン酸エステル型アニオン界面活性剤の配合量を1.2部に、窒化アルミニウム4の配合量を44.4部に、窒化アルミニウム5の代わりに平均粒子径4μmのアルミナ(昭和電工(株)製「CB−P05」、比表面積0.7m2/g、比重2.2g/cm3、以下「アルミナ2」という。)44.4部、窒化アルミニウム6の代わりに平均粒子径28μmのアルミナ(昭和電工(株)製「CB−A30S」、比表面積0.2m2/g、比重2.3g/cm3、以下「アルミナ3」という。)148部を添加し、フェノキシ樹脂を「YL7482」に変更した以外は、実施例8と同様にして接着フィルムを作製した。
リン酸エステル型アニオン界面活性剤の配合量を1.1部に変更し、窒化アルミニウム4の代わりに平均粒子径1μmのアルミナ(日本軽金属(株)製「AHP300」、比表面積2.6m2/g、比重3.98g/cm3、以下「アルミナ1」という。)40.8部を添加し、アルミナ2の配合量を40.8部に変更し、アルミナ3の代わりに窒化アルミニウム7を136部添加し、硬化促進剤をテトラブチルホスホニウムデカン酸塩(TBPDA)(固形分10質量%のMEK溶液)6部に変更した以外は、実施例12と同様にして接着フィルムを作製した。
硬化促進剤を4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、固形分5質量%のMEK溶液)4.5部に変更した以外は、実施例13と同様にして接着フィルムを作製した。
i)窒化アルミニウム1の配合量を17部に、窒化アルミニウム2の配合量を51部に変更した点、ii)液状フェノール系硬化剤(群栄化学工業(株)製「ACG−1」、活性基当量約230)5.5部に代えて、固体状フェノール系硬化剤(DIC(株)製「LA7054」、トリアジン構造含有フェノールノボラック樹脂、活性基当量約125、固形分60質量%のMEK溶液)5部及び固体状ナフトール系硬化剤(新日鉄住金化学(株)製「SN−485」、水酸基当量215、固形分50%のMEK溶液)5部を使用した点以外は、実施例1と同様にして接着フィルムを作製した。
i)窒化アルミニウム1を使用しなかった点、ii)窒化アルミニウム2の配合量を68部に変更した点以外は、実施例1と同様にして接着フィルムを作製した。
i)窒化アルミニウム1の配合量を68部に変更した点、ii)窒化アルミニウム2を使用しなかった点以外は、実施例1と同様にして接着フィルムを作製した。
i)窒化アルミニウム1の配合量を51部に、窒化アルミニウム2の配合量を153部に変更した点、ii)窒化アルミニウム3を使用しなかった点以外は、実施例1と同様にして接着フィルムを作製した。
1a 金属放熱体の第1の主面
1b 金属放熱体の第2の主面
2 絶縁層
3 半導体モジュール
3b 半導体モジュールの第2の主面
4 半導体素子基板
5 金属層(回路)
6 基板
7 金属層
8 半導体素子
9 リード線
10 パワー半導体装置
Claims (24)
- (A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤及び(C)無機充填材を含む樹脂組成物であって、
(B)成分が液状フェノール系硬化剤を含み、
(C)成分が、(C1)平均粒子径0.1μm以上3μm未満の無機充填材、(C2)平均粒子径3μm以上10μm未満の無機充填材及び(C3)平均粒子径10μm以上35μm以下の無機充填材を含む、樹脂組成物。 - (C)成分の含有量を100質量%とした場合、(C1)成分の含有量が5質量%〜40質量%、(C2)成分の含有量が5質量%〜40質量%、(C3)成分の含有量が20質量%〜90質量%である、請求項1に記載の樹脂組成物。
- (C1)成分の平均粒径をdc1(μm)、(C2)成分の平均粒径をdc2(μm)、(C3)成分の平均粒径をdc3(μm)としたとき、dc1、dc2及びdc3が、dc2−dc1≧0.5及びdc3−dc2≧5.0の関係を満たす、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- (C)成分の含有量が、樹脂組成物中の不揮発成分を100体積%とした場合、60体積%〜90体積%である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- (C)成分が、熱伝導率25W/m・K以上の無機充填材を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- (C)成分が、窒化アルミニウム、アルミナ、窒化ホウ素、窒化ケイ素及び炭化ケイ素からなる群から選択される1又は2以上の無機充填材を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- (C)成分が、窒化アルミニウムを含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- (A)成分が、液状エポキシ樹脂を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- (D)硬化促進剤をさらに含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- (D)成分が、テトラ置換ホスホニウム塩を含む、請求項9に記載の樹脂組成物。
- (E)カルボジイミド化合物をさらに含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 支持体と、該支持体と接合している請求項1〜11のいずれか1項に記載の樹脂組成物からなる樹脂組成物層とを含む接着フィルム。
- 樹脂組成物層の最低溶融粘度が500ポイズ〜20000ポイズである、請求項12に記載の接着フィルム。
- 樹脂組成物層の厚さが、(C3)成分の平均粒径をdc3(μm)としたとき、(dc3+45)μm〜200μmである、請求項12又は13に記載の接着フィルム。
- 高熱伝導用である請求項12〜14のいずれか1項に記載の接着フィルム。
- 金属放熱体と半導体モジュールとの接着に使用される請求項12〜15のいずれか1項に記載の接着フィルム。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載の樹脂組成物の硬化物により形成された絶縁層を含むプリント配線板。
- 第1及び第2の主面を有する金属放熱体、
第1及び第2の主面を有する半導体モジュール、及び
金属放熱体の第1の主面と半導体モジュールの第2の主面と接合するように、金属放熱体と半導体モジュールとの間に設けられた請求項1〜11のいずれか1項に記載の樹脂組成物の硬化物により形成された絶縁層を含むパワー半導体装置。 - 金属放熱体の第1の主面及び半導体モジュールの第2の主面の少なくとも一方の算術平均粗さ(Ra)が500nm以下である、請求項18に記載のパワー半導体装置。
- 絶縁層の熱伝導率が8W/m・K以上であり、
絶縁層と金属放熱体の第1の主面及び半導体モジュールの第2の主面の少なくとも一方との密着強度が0.5kgf/cm以上である、請求項18又は19に記載のパワー半導体装置。 - 絶縁層と金属層の積層体であって、
絶縁層の熱伝導率が8W/m・K以上であり、かつ、絶縁層と金属層との密着強度が0.5kgf/cm以上である積層体。 - 金属層の絶縁層と接合している表面の算術平均粗さ(Ra)が500nm以下である、請求項21に記載の積層体。
- 金属層が銅又はアルミニウムからなる、請求項21又は22に記載の積層体。
- 絶縁層が請求項1〜11のいずれか1項に記載の樹脂組成物の硬化物により形成されてなる、請求項21〜23のいずれか1項に記載の積層体。
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