TW201920523A - 製造功率半導體裝置的方法、熱壓用片材和熱壓用熱硬化性樹脂組成物 - Google Patents

製造功率半導體裝置的方法、熱壓用片材和熱壓用熱硬化性樹脂組成物 Download PDF

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TW201920523A
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Taiwan
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thermosetting resin
power semiconductor
sheet
resin composition
hot pressing
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TW107130028A
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小関裕太
本田一尊
Original Assignee
日商日立化成股份有限公司
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Abstract

本發明揭示一種製造包括配線基板及搭載於所述配線基板上的功率半導體元件的功率半導體裝置的方法。所述方法包括如下步驟：藉由利用載台及壓接頭夾持具有配線基板、功率半導體元件及包含金屬粒子的燒結材的積層體而進行加熱及加壓，藉此，經由藉由燒結材的燒結所形成的燒結金屬層而將配線層與電極電性連接。於使具有熱硬化性樹脂層的熱壓用片材介於積層體與壓接頭之間的狀態下，對積層體進行加熱及加壓。

Description

功率半導體元件的製造方法、熱壓用片材和熱壓用熱硬化性樹脂組成物
本發明是有關於一種製造功率半導體裝置的方法、用於製造功率半導體裝置的熱壓用片材和用於形成熱壓用片材的熱壓用熱硬化性樹脂組成物。
於製造將功率半導體元件搭載於配線基板且功率半導體元件藉由導電材料而連接於配線基板的功率半導體裝置的情況下，一般而言，功率半導體元件經過藉由熱壓來逐個進行加熱及加壓的步驟而被搭載於配線基板。設想於高溫區域中使用功率半導體裝置，因此，有時應用包含金屬粒子且具有高耐熱性的燒結材作為將功率半導體元件的電極與配線基板電性連接的導電材料（例如專利文獻1）。 [現有技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2016-143685號公報
[發明所欲解決之課題] 然而，於經由包含金屬粒子的燒結材將功率半導體元件搭載於配線基板的情況下，有時產生如下不良狀況：連接部分的一部分產生剝離，藉由燒結材的燒結所形成的燒結金屬層的一部分變得稀疏等。特別是若對包含多個功率半導體元件的積層體一併進行加熱及加壓，則存在如下問題：多個功率半導體元件中，高比例地發生連接可靠性不足。因此，藉由包含將多個功率半導體元件一併搭載於配線基板的步驟的方法來穩定地生產具有充分的連接可靠性的功率半導體裝置實際上非常困難。
所以，本發明的一個方面的目的在於提供一種於經由包含金屬粒子的燒結材將功率半導體元件搭載於配線基板的情況下，可將功率半導體元件以高的連接可靠性搭載於配線基板的方法。另外，本發明亦提供一種所述方法中使用的熱壓用片材和用於形成熱壓用片材的熱壓用熱硬化性樹脂組成物。 [解決課題之手段]
本發明的一個方面是有關於一種製造包括配線基板及搭載於所述配線基板上的功率半導體元件的功率半導體裝置的方法。本發明的一個方面的方法包括如下步驟：藉由利用載台（stage）及壓接頭夾持積層體而進行加熱及加壓，藉此，經由藉由燒結材的燒結所形成的燒結金屬層而將配線層與電極電性連接，其中，所述積層體包括：具有絕緣基板及設置於所述絕緣基板上的配線層的配線基板、具有電極的功率半導體元件、及包含金屬粒子的燒結材，且功率半導體元件是以配線層與電極相向的方式配置，燒結材介於相向的配線層與電極之間。所述步驟中，於使具有熱硬化性樹脂層的熱壓用片材介於積層體與壓接頭之間的狀態下，對積層體進行加熱及加壓。熱硬化性樹脂層為包含熱硬化性樹脂的樹脂層。
於使具有熱硬化性樹脂層的熱壓用片材介於積層體與壓接頭之間的狀態下對具有配線基板及功率半導體元件的積層體進行加熱及加壓，藉此可將功率半導體元件以高的連接可靠性搭載於配線基板。
熱硬化性樹脂層可含有(甲基)丙烯酸酯化合物及聚合抑制劑。相對於(甲基)丙烯酸酯化合物的含量100質量份，聚合抑制劑的含量可為0.01質量份～10質量份。
若將具有含有(甲基)丙烯酸酯化合物的熱硬化性樹脂層的熱壓用片材於長期保存後使用，則有時難以藉由熱壓而穩定地製造功率半導體裝置。藉由所述方法，即便於長期保存熱壓用片材之後，亦可穩定地製造功率半導體裝置。
於將配線層與電極電性連接的所述步驟中，對於分別具有1個半導體功率元件的多個積層體、或者具有配置於1個配線基板上的多個功率半導體元件的1個或多個積層體，可藉由利用一組載台及壓接頭夾持而進行加熱及加壓。
若藉由對包含經由燒結材而配置於配線基板上的多個功率半導體元件的積層體一併進行加熱及加壓可將多個功率半導體元件同時搭載於配線基板，則可高效率地製造功率半導體裝置。於將多個功率半導體元件一併連接的情況下，存在如下問題：並未對該些功率半導體元件均勻地施加壓力，由於壓力的偏移而於功率半導體元件的一部分中，連接狀態容易產生不良狀況。即便於此種情況下，亦可藉由使用具有熱硬化性樹脂層的熱壓用片材而穩定地製造壓力的偏移得到緩和、並具有充分的連接可靠性的功率半導體裝置。
本發明的另一個方面是有關於一種具有熱硬化性樹脂層的熱壓用片材。所述熱壓用片材於所述方法中被用以介於積層體與壓接頭之間。換言之，本發明的另一個方面是有關於具有熱硬化性樹脂層的片材的、用以於所述方法中介於積層體與壓接頭之間的應用、或者用以藉由於所述方法中介於積層體與壓接頭之間而製造功率半導體裝置的應用。
熱硬化性樹脂層的厚度亦可為20 μm以上。
熱壓用片材亦可進而具有設置於熱硬化性樹脂層的單面上或兩面上的脫模片材。
亦可為，熱硬化性樹脂層含有(甲基)丙烯酸酯化合物作為熱硬化性樹脂，且熱硬化性樹脂層進而含有聚合起始劑。亦可為，熱硬化性樹脂層含有(甲基)丙烯酸酯化合物作為熱硬化性樹脂，且熱硬化性樹脂層進而含有聚合抑制劑。亦可為，熱硬化性樹脂層包含環氧化合物作為熱硬化性樹脂，且熱硬化性樹脂層進而含有環氧化合物的硬化劑。
本發明的進而又一個方面是有關於一種含有熱硬化性樹脂、且用於形成所述熱壓用片材的熱硬化性樹脂層的熱壓用熱硬化性樹脂組成物。換言之，本發明的進而又一個方面是有關於一種含有熱硬化性樹脂的熱硬化性樹脂組成物的、用於形成所述熱壓用片材的熱硬化性樹脂層的應用。亦可為，熱硬化性樹脂組成物含有(甲基)丙烯酸酯化合物作為熱硬化性樹脂，且熱硬化性樹脂組成物進而含有聚合起始劑。亦可為，熱硬化性樹脂組成物含有環氧化合物作為熱硬化性樹脂，且熱硬化性樹脂組成物進而含有環氧化合物的硬化劑。所述熱硬化性樹脂組成物亦可進而含有溶劑。 [發明的效果]
根據本發明，可將功率半導體元件以高的連接可靠性搭載於配線基板。特別是即便於將多個功率半導體元件一併搭載於配線基板的情況下，亦可一面抑制連接狀態的偏差，一面以高的連接可靠性製造功率半導體裝置。例如，於將多個功率半導體元件搭載於1個配線基板上的情況下，功率半導體元件的高度依功率半導體元件而不同，因此，若對該些功率半導體元件一併進行加熱及加壓，則容易產生壓力的偏移，但即便於此種情況下，亦可藉由使用本發明的熱壓用片材的方法而以高的連接可靠性一併搭載配線基板上的多個功率半導體元件。若於1個配線基板上對功率半導體元件逐個進行加熱及加壓，則不僅生產性低，而且亦存在如下問題：熱亦傳至經加熱及加壓的功率半導體元件的周圍，該情況對連接功率半導體元件的燒結金屬層的特性造成影響。根據本發明的方法，亦可避免此種問題。
根據本發明的若干方面，提供一種如下方法：於使用具有含有(甲基)丙烯酸酯化合物的熱硬化性樹脂層的熱壓用片材製造經由包含金屬粒子的燒結材而將功率半導體元件搭載於配線基板的功率半導體裝置的情況下，即便於長期保存熱壓用片材之後，亦可實現穩定的製造。
以下，一面適當參照圖式一面對本發明的實施形態進行說明。但本發明並不限定於以下實施形態。以下實施形態中，除特別明示的情況以外，其構成要素（亦包含要素步驟等）並非必需。數值及其範圍亦同樣如此，並不限制本發明。另外，各圖中的構件的大小為概念性的大小，構件間的大小的相對關係並不限定於此。
本說明書中，「步驟」這一用語不僅是指獨立於其他步驟的步驟，即便於無法與其他步驟明確區分的情況下，只要達成所述步驟的目的，則亦包含所述步驟。 本說明書中，使用「～」所表示的數值範圍包含「～」的前後記載的數值分別作為最小值及最大值。 本說明書中，關於組成物中的各成分的含量，於組成物中存在多種相當於各成分的物質的情況下，只要無特別說明，則是指存在於組成物中的該多種物質的合計含量。 本說明書中，關於組成物中的各成分的粒徑，於組成物中存在多種相當於各成分的粒子的情況下，只要無特別說明，則是指關於存在於組成物中的該多種粒子的混合物而言的值。 本說明書中，關於「層」這一用語，當觀察該層所存在的區域時，不僅包含形成於該區域整體的情況，而且亦包含僅形成於該區域的一部分中的情況。
製造功率半導體裝置的方法 圖1、圖2及圖3是表示製造功率半導體裝置的方法的一實施形態的剖面圖。圖1～圖3所示的方法包括：藉由利用一組載台及壓接頭夾持分別包含1個功率半導體元件的多個積層體而一併進行加熱及加壓。
首先，如圖1所示，準備具有絕緣基板11及設置於該絕緣基板11上的配線層13的配線基板10，並於配線層13上供給燒結材50A。
繼而，如圖2所示，將具有元件本體21與設置於作為元件本體21的一個主面的背面上的電極23的功率半導體元件20以配線層13與電極23相向的方式配置於燒結材50A上，藉此形成積層體1A。於積層體1A中，燒結材50A介於相向的配線層13與電極23之間。
繼而，如圖3所示，將多個積層體1A配置於載台41上，並使具有熱硬化性樹脂層的熱壓用片材3介於多個積層體1A與壓接頭43之間。於該狀態下，藉由利用一組載台41及壓接頭43同時夾持多個積層體1A而進行加熱及加壓。藉由加熱及加壓而燒結材50A燒結並形成燒結金屬層。於加熱及加壓的過程中，熱壓用片材3的熱硬化性樹脂層通常暫時成為某種程度上具有流動性的狀態後進行硬化。於加熱及加壓之後，將熱壓用片材3去掉。藉由該方法，可將多個功率半導體元件藉由一次加熱及加壓而一併搭載於配線基板。
圖4是表示藉由所述方法獲得的功率半導體裝置的一實施形態的剖面圖。圖4所示的功率半導體裝置1包括：具有電極23的功率半導體元件20、具有配線層13的配線基板10、及由燒結材所形成的燒結金屬層50。功率半導體元件20的電極23與配線基板10的配線層13經由燒結金屬層50而電性連接。功率半導體元件20藉由空隙少的緻密的燒結金屬層50而與配線基板10電性連接，因此，功率半導體裝置1具有優異的導熱性及連接可靠性。
搭載於1個配線基板上的功率半導體元件的數量並無特別限制。就生產效率的觀點而言，搭載於1個配線基板上的功率半導體元件的數量可為2個以上、或者3個以上，就功率半導體裝置的構成上的要求而言，可為6個以上。於1個配線基板上搭載有多個功率半導體元件的情況下，可對具有1個配線基板及多個功率半導體元件的積層體逐個進行加熱及加壓，亦可對多個該積層體一併進行加熱及加壓。一併搭載的功率半導體元件的數量越多，本實施形態的方法的效果越顯著。搭載於1個配線基板上的功率半導體元件的個數的上限並無特別限制，例如可為50個以下。
關於藉由燒結材的燒結所形成的燒結金屬層，若燒結時施加的壓力不足，則有空隙率變高並使連接可靠性下降的傾向。於對多個積層體一併進行加熱及加壓的情況下，由於燒結材及配線基板的厚度的偏差、高溫下的配線基板的翹曲、或者壓接頭的扭曲及傾斜等因素而壓力可能於某種程度上產生偏移。認為由於該壓力的偏移，而連接功率半導體元件的燒結金屬層的空隙率變高，即變得稀疏。利用具有熱硬化性樹脂層的熱壓用片材來緩和施加於燒結材的壓力的偏移，藉此穩定地形成空隙率低的緻密的燒結金屬層。其結果，認為可將多個功率半導體元件以高的連接可靠性一併搭載於配線基板。即便於僅對1個配線基板上具有1個功率半導體元件的1個積層體進行加熱及加壓並將功率半導體元件的電極與配線基板的配線層電性連接的情況下，亦有時於1個積層體的面內產生壓力的偏移。因此，使用熱壓用片材的方法可有助於提升連接可靠性。
配線基板 配線基板10具有絕緣基板11及設置於絕緣基板11上的配線層13。絕緣基板11的種類並無特別限制。例如，可自包含阻燃劑（Flame Retardant，FR）4、FR5等纖維基材的有機基板；不含纖維基材的積層（build-up）型的有機基板；聚醯亞胺、聚酯等有機樹脂膜；以及包含陶瓷、氧化鋁、玻璃、矽等無機材料的基板中選擇絕緣基板11。特別是絕緣基板11亦可為於功率半導體裝置所要求的耐熱性及耐衝擊性方面優異的陶瓷基板。
配線層13通常為包含連接用的電極的導體配線。配線層13例如藉由半加成（semi additive）法、減成（subtractive）法等方法而形成。根據燒結材的種類，亦可對配線層13實施銀、金或鎳等金屬鍍覆。
燒結材 燒結材50A包含金屬粒子，且通常為糊（paste）狀。金屬粒子的粒徑例如可為100 nm以下。作為燒結材，例如可使用包含銅粒子的銅糊、或者包含銀粒子的銀糊。由銀糊所形成的燒結金屬層50包含銀粒子凝聚所形成的燒結體（銀塊體（bulk））。包含銀塊體的燒結金屬層於二次安裝時難以再熔融，因此於穩定連接方面特別優異。
藉由將燒結材50A塗敷於配線層13上，可將燒結材50A供給於配線層13上。作為塗敷燒結材的方法的例子，有：使用在塗敷部分形成有開口的金屬遮罩或網格（mesh）狀遮罩的方法；使用分配器塗敷於所需部分的方法；以及藉由撥水性樹脂形成在塗敷部分形成有開口的圖案並將燒結材塗敷於所述開口部分的方法。撥水性樹脂例如為包含矽酮或氟的樹脂。撥水性樹脂的圖案例如可藉由如下方法形成：使用在所需部分形成有開口的金屬遮罩或網格狀遮罩並塗敷撥水性樹脂的方法；對感光性的撥水性樹脂進行曝光及顯影的方法；或者藉由雷射將塗敷於配線基板上的撥水性樹脂的一部分去除的方法。該些塗敷方法能夠根據所要接合的電極的面積、形狀而加以組合。
積層體的加熱及加壓 對積層體進行加熱及加壓時的配置於載台上的積層體的數量並無特別限制。就生產效率的觀點而言，配置於載台上的積層體的數量可為2個以上、3個以上、或者5個以上。一併加熱及加壓的積層體的數量越多，本實施形態的製造方法的效果越顯著。配置於載台上的積層體的個數的上限並無特別限制，例如可為100個以下。
關於積層體的加熱及加壓的條件，只要可由燒結材形成空隙率小的燒結金屬層，則無特別限制。
積層體的加熱溫度並無特別限制，例如可為150℃以上、或者250℃以上，亦可為380℃以下、或者250℃以下。藉由設為此種加熱溫度，可有效率地使燒結材燒結。該加熱溫度通常為載台或壓接頭的溫度。
對積層體進行加壓的壓力並無特別限制，例如可為10 MPa以上、或者2 MPa以上，亦可為50 MPa以下、或者10 MPa以下。藉由以此種壓力對積層體進行加壓，而有可有效率地形成空隙少的燒結金屬層的傾向。
對積層體進行加熱及加壓時的環境並無特別限制，可為包含氫、甲酸的還原環境、或者氮等非氧化環境。
熱壓用片材 圖5是表示一實施形態的熱壓用片材的剖面圖。圖5所示的熱壓用片材3具有：熱硬化性樹脂層31、及設置於熱硬化性樹脂層31的兩面上的脫模片材33a、脫模片材33b。熱硬化性樹脂層31為將含有熱硬化性樹脂的熱硬化性樹脂組成物成形為片狀而成者。熱硬化性樹脂層31或用以形成其的熱硬化性樹脂組成物亦可含有用於熱硬化性樹脂的硬化的聚合起始劑、硬化劑或者該兩者。熱硬化性樹脂組成物視需要亦可進而包含其他成分。脫模片材亦可設置於熱硬化性樹脂層31的單面上。
就可追隨高度不同的功率半導體元件的厚度的觀點而言，熱硬化性樹脂層31的厚度例如亦可為20 μm以上、或者40 μm以上。就成膜性的觀點而言，熱硬化性樹脂層31的厚度例如亦可為300 μm以上、或者200 μm以下。包含脫模片材33a、脫模片材33b的熱壓用片材3的厚度例如可為50 μm～400 μm。
熱硬化性樹脂 熱硬化性樹脂為具有形成交聯結構體並使熱硬化性樹脂層硬化的反應性官能基的化合物。作為熱硬化性樹脂的例子，可列舉：(甲基)丙烯酸酯化合物、環氧化合物、雙馬來醯亞胺化合物、氰酸酯化合物及酚化合物。就熱硬化性樹脂層的黏度及熱硬化性樹脂組成物的硬化物的熱膨脹率的觀點而言，熱硬化性樹脂可包含選自由(甲基)丙烯酸酯化合物、環氧化合物、雙馬來醯亞胺化合物、及酚化合物所組成的群組中的至少一種，亦可包含選自由(甲基)丙烯酸酯化合物、環氧化合物、及雙馬來醯亞胺化合物所組成的群組中的至少一種。就硬化速度的觀點而言，熱硬化性樹脂亦可包含選自由(甲基)丙烯酸酯化合物及環氧化合物所組成的群組中的至少一種。該些熱硬化性樹脂可單獨使用一種，亦可組合使用兩種以上。
熱硬化性樹脂組成物中的熱硬化性樹脂的含量並無特別限制。就獲得充分的硬化性的觀點而言，以熱硬化性樹脂組成物的質量為基準，熱硬化性樹脂的含量例如可為5質量%以上、或者10質量%以上。就熱硬化性樹脂組成物的流動性的觀點而言，以熱硬化性樹脂組成物的質量為基準，熱硬化性樹脂的含量例如可為70質量%以下、或者60質量%以上。
本說明書中，關於以熱硬化性樹脂組成物的質量或體積為基準而決定的各成分的含量，即便於熱硬化性樹脂組成物包含溶劑的情況下，亦為以固體成分的質量、或者熱硬化性樹脂組成物所包含的溶劑以外的成分的合計質量為基準計算所得的值。
此處，所謂熱硬化性樹脂組成物的固體成分，是指水分及後述溶劑等揮發成分以外的成分。固體成分亦包括於25℃附近的室溫下為液狀、或蠟狀者，未必一定為固體。本說明書中，所謂揮發成分（即，水分及溶劑），是指沸點於大氣壓下為200℃以下的物質。
熱硬化性樹脂層31及用以形成其的熱硬化性樹脂組成物亦可含有(甲基)丙烯酸酯化合物作為熱硬化性樹脂。(甲基)丙烯酸酯化合物具有丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基或者該兩者。(甲基)丙烯酸酯化合物並無特別限制，可自通常使用的(甲基)丙烯酸酯化合物中適當選擇。(甲基)丙烯酸酯化合物可為具有1個(甲基)丙烯酸酯基的單官能(甲基)丙烯酸酯、具有2個以上的(甲基)丙烯酸酯基的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物、或者該些的組合。「(甲基)丙烯酸酯基」是指甲基丙烯酸酯基或丙烯酸酯基。
作為(甲基)丙烯酸酯化合物的例子，可列舉：赤藻糖醇聚(甲基)丙烯酸酯、具有縮水甘油醚基的(甲基)丙烯酸酯化合物、具有源於雙酚A的二醇單元的二(甲基)丙烯酸酯化合物、具有環癸烷基的二(甲基)丙烯酸酯化合物、(甲基)丙烯酸羥甲酯、甘醇二(甲基)丙烯酸酯、具有二噁烷基的二(甲基)丙烯酸酯化合物、具有源於雙酚F的二醇單元的(甲基)丙烯酸酯化合物、(甲基)丙烯酸二羥甲酯、異氰脲酸二(甲基)丙烯酸酯、及三(甲基)丙烯酸三羥甲酯。(甲基)丙烯酸酯化合物亦可包含選自由三(甲基)丙烯酸三羥甲酯、異氰脲酸二(甲基)丙烯酸酯化合物、具有源於雙酚F的二醇單元的(甲基)丙烯酸酯化合物、具有環癸烷基的二(甲基)丙烯酸酯化合物、及具有縮水甘油醚基的(甲基)丙烯酸酯化合物所組成的群組中的至少一種。所述(甲基)丙烯酸酯化合物可單獨使用一種，亦可併用兩種以上。
熱硬化性樹脂層及用以形成其的熱硬化性樹脂組成物中的(甲基)丙烯酸酯化合物的含量並無特別限制，但就獲得充分的硬化性的觀點而言，相對於熱硬化性樹脂層的質量、或熱硬化性樹脂組成物的固體成分的質量，例如亦可為5質量%以上、或者10質量%以上。就熱硬化性樹脂層的流動性的觀點而言，(甲基)丙烯酸酯化合物的含量相對於熱硬化性樹脂層的質量、或熱硬化性樹脂組成物的固體成分的質量，例如亦可為70質量%以下、或者60質量%以下。
熱硬化性樹脂的硬化起始溫度亦可低於燒結材的燒結溫度。若熱硬化性樹脂的硬化起始溫度低於燒結材的燒結溫度，則有容易抑制對積層體進行加熱及加壓時的、施加於功率半導體元件與配線基板的壓力的偏移的傾向。
於將熱壓用片材用於載台及壓接頭的熱壓之前，熱硬化性樹脂層所包含的熱硬化性樹脂（例如(甲基)丙烯酸酯化合物）的硬化反應亦可於某種程度上進行。藉此，即便於功率半導體元件的厚度等的偏差變大的情況下，亦可於消除負荷不均勻性的方面獲得更加顯著的效果。例如，藉由用於形成熱硬化性樹脂層的乾燥條件的調整、或者熱處理或紫外線照射，可使熱硬化性樹脂層的硬化反應於某種程度上進行。
熱硬化性樹脂層的硬化反應的進行程度可基於熱硬化性樹脂層的熔融黏度來估計。具體而言，熱硬化性樹脂層於25℃至180℃的區域中的最低熔融黏度亦可為1000 Pa·s～100000 Pa·s。若最低熔融黏度為1000以上，則於為了消除負荷不均勻性而變形了的熱壓用片材中，熱硬化性樹脂層不過度流動而容易保持形狀。若最低熔融黏度為100000以下，則有熱壓用片材為了消除負荷的不均勻性而容易變形的傾向。就同樣的觀點而言，熱硬化性樹脂層於25℃至180℃的區域中的最低熔融黏度亦可為5000 Pa·s～50000 Pa·s、或10000 Pa·s～30000 Pa·s。熱硬化性樹脂層的最低熔融黏度為於5%的擺動角、頻率1 Hz、升溫速度10℃/min的條件下測定熱硬化性樹脂層的黏度（複黏性係數）時的黏度（複黏性係數）的最小值。黏度（複黏性係數）例如可使用流變儀（動態黏彈性測定裝置，裝置名：MCR301，日本安東帕（Anton Paar Japan）（股）製造）進行測定。
聚合起始劑（自由基聚合起始劑） 於熱硬化性樹脂層及用以形成其的熱硬化性樹脂組成物包含(甲基)丙烯酸酯化合物作為熱硬化性樹脂的情況下，為了促進(甲基)丙烯酸酯化合物的聚合反應，熱硬化性樹脂層及熱硬化性樹脂組成物亦可含有自由基聚合起始劑。自由基聚合起始劑典型而言為熱自由基聚合起始劑，但亦可為光自由基聚合起始劑。自由基聚合起始劑亦可為熱自由基聚合起始劑與光自由基聚合起始劑的組合。
作為熱自由基聚合起始劑，例如可列舉：酮過氧化物、氫過氧化物、二醯基過氧化物、二烷基過氧化物、過氧化縮酮、烷基過酸酯(過氧化酯)、及過氧化碳酸酯。所述自由基聚合起始劑可單獨使用一種，亦可併用兩種以上。
作為酮過氧化物的具體例，可列舉：甲基乙基酮過氧化物、甲基異丁基酮過氧化物、乙醯丙酮過氧化物、環己酮過氧化物、及甲基環己酮過氧化物。
作為氫過氧化物的具體例，可列舉：1,1,3,3-四甲基丁基氫過氧化物、氫過氧化枯烯、第三丁基氫過氧化物、對薄荷烷氫過氧化物、及二異丙基苯氫過氧化物。
作為二醯基過氧化物的具體例，可列舉：二異丁醯基過氧化物、雙-3,5,5-三甲基己醇過氧化物、二月桂醯基過氧化物、二苯甲醯基過氧化物、間甲苯甲醯基苯甲醯基過氧化物、及琥珀酸過氧化物。
作為二烷基過氧化物的具體例，可列舉：過氧化二異丙苯、2,5-二甲基-2,5-雙(第三丁基過氧化)己烷、1,3-雙(第三丁基過氧化異丙基)己烷、第三丁基枯基過氧化物、二-第三丁基過氧化物、二-第三己基過氧化物、及2,5-二甲基-2,5-雙(第三丁基過氧化)己炔-3。
作為過氧化縮酮的具體例，可列舉：1,1-雙(第三己基過氧化)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(第三己基過氧化)環己烷、1,1-雙(第三丁基過氧化)-2-甲基環己烷、1,1-雙(第三丁基過氧化)環己烷、2,2-雙(第三丁基過氧化)丁烷、及4,4-雙(第三丁基過氧化)戊酸丁酯。
作為烷基過酸酯(過氧化酯)的具體例，可列舉：1,1,3,3-四甲基丁基過氧化新癸酸酯、過氧化新癸酸α-異丙苯酯、第三丁基過氧化新癸酸酯、第三己基過氧化新癸酸酯、第三丁基過氧化新庚酸酯、第三己基過氧化三甲基乙酸酯、第三丁基過氧化三甲基乙酸酯、1,1,3,3-四甲基丁基過氧化-2-乙基己酸酯、第三戊基過氧化-2-乙基己酸酯、第三丁基過氧化-2-乙基己酸酯、第三丁基過氧化異丁酸酯、二-第三丁基過氧化六氫對苯二甲酸酯、1,1,3,3-四甲基丁基過氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、第三戊基過氧化3,5,5-三甲基己酸酯、第三丁基過氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、第三丁基過氧化乙酸酯、第三丁基過氧化苯甲酸酯、二丁基過氧化三甲基己二酸酯、2,5-二甲基-2,5-二-2-乙基己醯基過氧化己烷、第三己基過氧化-2-乙基己酸酯、第三己基過氧化異丙基單碳酸酯、第三丁基過氧化月桂酸酯、第三丁基過氧化異丙基單碳酸酯、第三丁基過氧化-2-乙基己基單碳酸酯、及2,5-二甲基-2,5-二-苯甲醯基過氧化己烷。
作為過氧化碳酸酯的具體例，可列舉：二-正丙基過氧化二碳酸酯、二異丙基過氧化碳酸酯、二-4-第三丁基環己基過氧化碳酸酯、二-2-乙基己基過氧化碳酸酯、二-第二丁基過氧化碳酸酯、二-3-甲氧基丁基過氧化二碳酸酯、二-2-乙基己基過氧化二碳酸酯、二異丙基氧基二碳酸酯、第三戊基過氧化異丙基碳酸酯、第三丁基過氧化異丙基碳酸酯、第三丁基過氧化-2-乙基己基碳酸酯、及1,6-雙(第三丁基過氧化羧氧基)己烷。
就硬化性的觀點而言，熱自由基聚合起始劑亦可包含1,1-雙(第三丁基過氧化)環己烷等環己烷型的過氧化物。
光自由基聚合起始劑亦可為具有苯烷基酮（alkylphenone）結構的化合物。作為其市售品的例子，可列舉：豔佳固（IRGACURE）651、豔佳固（IRGACURE）184、豔佳固（IRGACURE）1173、豔佳固（IRGACURE）2959、豔佳固（IRGACURE）127、豔佳固（IRGACURE）907、豔佳固（IRGACURE）369、豔佳固（IRGACURE）379EG。亦能夠使用作為分子內具有肟酯的化合物的豔佳固（IRGACURE）OXE01、豔佳固（IRGACURE）OXE02（均為巴斯夫（BASF）公司製造的商品名（「豔佳固（IRGACURE）」為註冊商標））、N-1919（艾迪科（ADEKA）（股）製造）、含有磷元素的豔佳固（IRGACURE）819、路西林（LUCIRIN）TPO（均為巴斯夫（BASF）公司製造的商品名（「路西林（LUCIRIN）」為註冊商標））。光自由基聚合起始劑可單獨使用或者組合使用兩種以上。光自由基聚合起始劑亦可與增感劑組合使用。
相對於熱硬化性樹脂層或熱硬化性樹脂組成物100質量份，自由基聚合起始劑的含量可為0.01質量份～10質量份、或者0.1質量份～5質量份。
相對於(甲基)丙烯酸酯化合物的含量100質量份，熱硬化性樹脂層及用以形成其的熱硬化性樹脂組成物中的自由基聚合起始劑的含量可為0.0質量份～10質量份、或者0.1質量份～5質量份。
聚合抑制劑 於熱硬化性樹脂層及用以形成其的熱硬化性樹脂組成物包含(甲基)丙烯酸酯化合物作為熱硬化性樹脂的情況下，熱硬化性樹脂層及熱硬化性樹脂組成物亦可進而含有聚合抑制劑。熱硬化性樹脂層及熱硬化性樹脂組成物亦可含有(甲基)丙烯酸酯化合物、自由基聚合起始劑及聚合抑制劑。無論有無後述的自由基聚合起始劑，(甲基)丙烯酸酯化合物有時於保存時藉由熱、氧等的影響而進行自由基聚合，該情況有可能影響功率半導體裝置製造的穩定性。認為藉由使(甲基)丙烯酸酯化合物與聚合抑制劑組合，而功率半導體裝置製造的穩定性提升。聚合抑制劑只要對自由基聚合具有聚合抑制效果，則無特別限制。聚合抑制劑例如可為酚系、磷系、或硫醚系的聚合抑制劑、或者該些的組合。
作為酚系的聚合抑制劑，例如可列舉：季戊四醇基-四[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、3,9-雙{2-[3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]-1,1-二甲基乙基}2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]十一烷、十八基-3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、1,6-己二醇-雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)苯、2,6-二-第三丁基-4-甲基苯酚、2,6-二-第三丁基-4-乙基苯酚、2,6-二苯基-4-十八烷氧基苯酚、硬脂基(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、二硬脂基(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)膦酸酯、硫代二乙二醇雙[(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、4,4'-硫代雙(6-第三丁基-間甲酚)、2-辛基硫代-4,6-二(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯氧基)-均三嗪、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-第三丁基-6-丁基苯酚)、2,2'-亞甲基雙(4-乙基-6-第三丁基苯酚)、雙[3,3-雙(4-羥基-3-第三丁基苯基)丁酸]乙二醇酯、4,4'-亞丁基雙(6-第三丁基-間甲酚)、2,2'-亞乙基雙(4,6-二-第三丁基苯酚)、2,2'-亞乙基雙(4-第二丁基-6-第三丁基苯酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-第三丁基苯基)丁烷、雙[2-第三丁基-4-甲基-6-(2-羥基-3-第三丁基-5-甲基苄基)苯基]對苯二甲酸酯、1,3,5-三(2,6-二甲基-3-羥基-4-第三丁基苄基)異氰脲酸酯、1,3,5-三(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)-2,4,6-三甲基苯、1,3,5-三[(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基乙基]異氰脲酸酯、四[亞甲基-3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]甲烷、2-第三丁基-4-甲基-6-(2-丙烯醯氧基-3-第三丁基-5-甲基苄基)苯酚、3,9-雙(1,1-二甲基-2-羥基乙基)-2,4-8,10-四氧雜螺[5,5]十一烷-雙[β-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯]、三乙二醇雙[β-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯]、1,1'-雙(4-羥基苯基)環己烷、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,2'-亞甲基雙(4-乙基-6-第三丁基苯酚)、2,2'-亞甲基雙(6-(1-甲基環己基)-4-甲基苯酚)、4,4'-亞丁基雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)、3,9-雙(2-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基丙醯氧基)1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧雜螺(5,5)十一烷、4,4'-硫代雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)、4,4'-雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)硫醚、4,4'-硫代雙(6-第三丁基-2-甲基苯酚)、2,5-二-第三丁基對苯二酚、2,5-二-第三戊基對苯二酚、2-第三丁基-6-(3-第三丁基-2-羥基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、2,4-二甲基-6-(1-甲基環己基、苯乙烯化苯酚（styrenated phenol）、及2,4-雙((辛基硫代)甲基)-5-甲基苯酚。酚系的聚合抑制劑亦可為受阻酚系的聚合抑制劑。
作為磷系的聚合抑制劑，例如可列舉：雙-(2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基)五季戊四醇二亞磷酸酯、三(2,4-二-第三丁基苯基亞磷酸酯)、四(2,4-二-第三丁基-5-甲基苯基)-4,4'-伸聯苯基二亞膦酸酯（phosphonite）、3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基膦酸酯-二乙酯、雙-(2,6-二枯基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、2,2-亞甲基雙(4,6-二-第三丁基苯基)辛基亞磷酸酯、三(單-壬基苯基亞磷酸酯)或三(二-壬基苯基亞磷酸酯)、雙(2,4-二-第三丁基苯基)五季戊四醇-二、-亞磷酸酯、雙(2,6-二-第三丁基-4-甲氧基羰基乙基-苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、及雙(2,6-二-第三丁基-4-十八烷氧基羰基乙基-苯基)季戊四醇二亞磷酸酯。
作為硫醚系的聚合抑制劑，例如可列舉：二月桂基3,3'-硫代二丙酸酯、雙(2-甲基-4-(3-正十二基)硫代丙醯氧基)-5-第三丁基苯基)硫醚、二硬脂基-3,3'-硫代二丙酸酯、及季戊四醇-四(3-月桂基)硫代丙酸酯。
可使用選自以上例示的聚合抑制劑中的一種或者組合使用兩種以上。
相對於(甲基)丙烯酸酯化合物的含量100質量份，熱硬化性樹脂層及用以形成其的熱硬化性樹脂組成物中的聚合抑制劑的含量可為0.01質量份～10質量份、或者0.1質量份～5質量份。相對於(甲基)丙烯酸酯化合物的含量100質量份，聚合抑制劑的含量可為0.01質量份以上、或者0.1質量份以上，亦可為10質量份以下、或者5質量份以下。若聚合抑制劑的含量處於所述範圍，則一面確保聚合反應速度，一面容易獲得熱壓用片材的充分的保存穩定性。
環氧化合物 熱硬化性樹脂層及用以形成其的熱硬化性樹脂組成物亦可含有環氧化合物作為熱硬化性樹脂。環氧化合物為於1個分子中具有2個以上的環氧基的化合物。例如，可使用通常用於電子零件的製造的環氧化合物。作為環氧化合物，例如可列舉：作為雙酚化合物的二縮水甘油醚的雙酚型環氧樹脂、酚醛清漆型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、線狀脂肪族環氧樹脂、及脂環族環氧樹脂。該些環氧樹脂可單獨使用一種，亦可組合使用兩種以上。就反應性及耐熱性的觀點而言，環氧化合物亦可包含雙酚型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂或者該些的組合。
作為衍生雙酚型環氧樹脂的雙酚化合物的例子，可列舉：雙酚A、雙酚F、雙酚AD、雙酚S、萘二醇、及氫化雙酚A。雙酚型環氧樹脂亦可為藉由所述雙酚化合物與表氯醇的反應而獲得的化合物。
酚醛清漆型環氧樹脂亦可為酚醛清漆樹脂的縮水甘油醚。酚醛清漆樹脂例如是使酚化合物與醛化合物縮合或共聚而獲得。酚醛清漆型環氧樹脂亦可為鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂。
縮水甘油酯型環氧樹脂為鄰苯二甲酸、二聚酸等多元酸的縮水甘油酯。縮水甘油酯型環氧樹脂例如是藉由多元酸與表氯醇的反應而獲得。
縮水甘油胺型環氧樹脂為具有鍵結於對胺基苯酚、二胺基二苯基甲烷、異氰脲酸等胺化合物的胺基上的縮水甘油基的化合物。縮水甘油胺型環氧樹脂例如是藉由胺化合物與表氯醇的反應而獲得。
線狀脂肪族環氧樹脂亦可為藉由直鏈或分支烯烴化合物的烯烴鍵的氧化而形成的具有環氧基的化合物。烯烴鍵可藉由過乙酸等過酸而被氧化。
環氧化合物於25℃下可為固體或液體。亦可將固體的環氧化合物與液體的環氧化合物併用。就降低熱硬化性樹脂組成物的黏度的觀點而言，環氧化合物亦可為液狀的環氧化合物。
硬化劑 於熱硬化性樹脂層及用以形成其的熱硬化性樹脂組成物含有環氧化合物作為熱硬化性樹脂的情況下，熱硬化性樹脂層及熱硬化性樹脂組成物亦可含有使環氧化合物硬化的硬化劑。硬化劑並無特別限制，可自通常使用的硬化劑中選擇。硬化劑於25℃下可為固體或液體。亦可將固體的硬化劑與液體的硬化劑併用。就短時間內的硬化的觀點而言，硬化劑亦可包含至少一種酸酐。
環氧化合物與硬化劑的當量比（與環氧基進行反應的官能基當量）並無特別限制。就減少各成分的未反應部分的觀點而言，例如，相對於環氧化合物，硬化劑可為0.1當量～2.0當量、0.5當量～1.25當量、或者0.8當量～1.2當量。
硬化促進劑 於熱硬化性樹脂層及用以形成其的熱硬化性樹脂組成物包含環氧化合物作為熱硬化性樹脂的情況下，熱硬化性樹脂層及熱硬化性樹脂組成物亦可進而含有促進環氧化合物與硬化劑的硬化反應的硬化促進劑。作為硬化促進劑，例如可列舉：磷系硬化促進劑、胺系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑、及胍系硬化促進劑。硬化促進劑亦可為選自磷系硬化促進劑、胺系硬化促進劑、及咪唑系硬化促進劑中的至少一種。硬化促進劑可單獨使用一種，亦可組合使用兩種以上。
當將環氧化合物與硬化劑的固體成分（或者溶劑以外的成分）的合計設為100質量%時，硬化促進劑的含量亦可為0.05質量%～3質量%。
熱塑性樹脂 熱硬化性樹脂層及用以形成其的熱硬化性樹脂組成物亦可含有熱塑性樹脂。作為熱塑性樹脂，例如可列舉：丙烯酸樹脂、苯乙烯樹脂、丁二烯樹脂、醯亞胺樹脂、及醯胺樹脂。該些熱塑性樹脂可單獨使用一種，亦可組合使用兩種以上。
熱塑性樹脂例如可為藉由自由基聚合而生成聚合性單體的聚合體。所述熱硬化性樹脂包含源於聚合性單體的單體單元。作為聚合性單體，例如可列舉：(甲基)丙烯酸；(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸酯；二丙酮(甲基)丙烯醯胺等(甲基)丙烯醯胺；苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯或苯乙烯衍生物；乙烯基-正丁基醚等乙烯基醇的醚；馬來酸；馬來酸單甲酯、馬來酸單乙酯等馬來酸單酯；富馬酸；肉桂酸；衣康酸；及巴豆酸。該些聚合性單體可單獨使用一種，亦可組合使用兩種以上。熱塑性樹脂亦可為作為(甲基)丙烯酸酯化合物而例示的至少一種化合物藉由嵌段共聚而形成的丙烯酸系嵌段共聚物。
作為熱塑性樹脂，亦可使用市售品。其例子可列舉：可樂麗（Kuraray）（股）製造的「可樂麗蒂（Clarity）的LA系列（LA-2140、LA-2250、LA-2330、LA-4285）」。
本說明書中，所謂「(甲基)丙烯酸」，是指丙烯酸或甲基丙烯酸，所謂「(甲基)丙烯醯胺」，是指丙烯醯胺或甲基丙烯醯胺。
就成膜性及流動性的觀點而言，熱塑性樹脂的重量平均分子量例如亦可為5000～1000000、或者20000～500000。
本說明書中的重量平均分子量是指利用凝膠滲透層析（Gel Permeation Chromatography，GPC）法進行測定，並藉由使用標準聚苯乙烯所製作的校準曲線進行換算所得的值。以下示出GPC的條件。 泵：L-6000型（日立製作所（股）製造，商品名） 管柱：蓋爾派克（Gelpack）GL-R420+蓋爾派克（Gelpack）GL-R430+蓋爾派克（Gelpack）GL-R440（共3根）（日立化成（股）製造，商品名） 溶離液：四氫呋喃（Tetrahydrofuran，THF） 測定溫度：40℃ 流速：2.05 mL/min 檢測器：L-3300型折射率（refractive index，RI）（日立製作所（股）製造，商品名）
於熱硬化性樹脂組成物含有熱塑性樹脂的情況下，相對於熱硬化性樹脂組成物的質量，熱塑性樹脂的含量例如可為1質量%～70質量%、或者5質量%～50質量%。若熱塑性樹脂的含量為1質量%以上，則有熱硬化性樹脂組成物的成膜性提升的傾向。若熱塑性樹脂的含量為70質量%以下，則有硬化性提升，且功率半導體元件與配線基板的接合性提升的傾向。
無機填充材 熱硬化性樹脂層及用以形成其的熱硬化性樹脂組成物亦可含有至少一種無機填充材。無機填充材例如可包含含有選自二氧化矽（熔融二氧化矽、結晶二氧化矽等）、碳酸鈣、黏土、氧化鋁（氧化鋁等）、氮化矽、碳化矽、氮化硼、矽酸鈣、鈦酸鉀、氮化鋁、氧化鈹、氧化鋯、鋯石、鎂橄欖石、塊滑石、尖晶石、富鋁紅柱石、及二氧化鈦等中的無機材料的粒子或球形粒子。無機填充材亦可包含玻璃纖維。該些無機填充材可單獨使用一種，亦可組合使用兩種以上。
無機填充材的體積平均粒徑例如亦可為0.01 μm～15.0 μm、或者0.3 μm～5.0 μm。若體積平均粒徑為0.01 μm以上，則基於無機填充材的添加量，可容易地調整熱硬化性樹脂組成物的黏度。若體積平均粒徑為15.0 μm以下，則有不損害熱壓用片材的凹凸追隨性便可對硬化性的調整及硬化物的彈性係數進行控制的傾向。
本說明書中，所謂「體積平均粒徑」，是指於使用雷射繞射式粒度分佈測定裝置而獲得的體積累積分佈曲線中，自小徑側起累積成為50%的粒徑（D50）。
於熱硬化性樹脂層及用以形成其的熱硬化性樹脂組成物含有無機填充材的情況下，以熱硬化性樹脂層、或用以形成其的熱硬化性樹脂組成物的質量為基準，無機填充材的含量例如可為5質量%～90質量%、20質量%～85質量%、或者60質量%～85質量%。若無機填充材的含量為30質量%以上，則有熱膨脹係數的減少效果變大的傾向，且有耐濕可靠性提升的傾向。若無機填充材的含量為80質量%以下，則有可抑制由無機填充材的添加所致的熱硬化性樹脂層的成形性及落粉等的影響的傾向。
以熱硬化性樹脂層、或用以形成其的熱硬化性樹脂組成物的體積為基準，無機填充材的含量亦可為1體積%～80體積%、或者30體積%～70體積%。熱硬化性樹脂組成物中的無機填充材的體積基準的含有率藉由包含以下的（i）、（ii）、（iii）、及（iv）的方法進行測定。 （i）測定25℃下的熱硬化性樹脂組成物的質量（Wc）。對所述熱硬化性樹脂組成物於空氣中於400℃下進行2小時熱處理，繼而於700℃下進行3小時熱處理，將樹脂成分燃燒去除。測定殘存的無機填充材於25℃下的質量（Wf）。 （ii）使用電子比重計或比重瓶求出無機填充材於25℃下的比重（df）。 （iii）使用電子比重計或比重瓶測定熱硬化性樹脂組成物於25℃下的比重（dc）。 （iv）藉由（式1）求出熱硬化性樹脂組成物的體積（Vc）及殘存的無機填充材的體積（Vf）。根據該些體積求出無機填充材的體積比率（Vr）。 （式1） Vc＝Wc/dc Vf＝Wf/df Vr＝Vf/Vc Vc：熱硬化性樹脂組成物的體積（cm3 ）、Wc：熱硬化性樹脂組成物的質量（g） dc：熱硬化性樹脂組成物的密度（g/cm3 ） Vf：無機填充材的體積（cm3 ）、Wf：無機填充材的質量（g） df：無機填充材的密度（g/cm3 ） Vr：無機填充材的體積比率
其他成分 熱硬化性樹脂層及用以形成其的熱硬化性樹脂組成物視需要亦可含有其他成分。作為其他成分，可列舉：偶合劑、著色劑、溶劑、界面活性劑、離子捕捉劑等。熱硬化性樹脂層及熱硬化性樹脂組成物亦可含有光陽離子聚合起始劑或光陰離子聚合起始劑。
熱硬化性樹脂組成物亦可含有至少一種溶劑。包含溶劑的熱硬化性樹脂組成物可作為用於形成熱硬化性樹脂層的清漆來使用。藉由使用熱硬化性樹脂組成物的清漆，可以良好的操作性形成熱硬化性樹脂層。作為所述溶劑，例如可列舉：甲基乙基酮、二甲苯、甲苯、丙酮、乙二醇單乙醚、環己酮、乙基乙氧基丙酸酯、N,N-二甲基甲醯胺、及N,N-二甲基乙醯胺。該些溶劑可單獨使用一種，亦可組合使用兩種以上。
熱硬化性樹脂組成物中的溶劑的含量並無特別限制。例如可根據製作樹脂片材的設備來調整其含量。
關於熱硬化性樹脂組成物的清漆，例如可將熱硬化性樹脂組成物的成分於所述溶劑中混合而獲得。亦可藉由將清漆塗敷於脫模片材上並自塗膜中將溶劑去除、或者對塗膜進行乾燥的方法來形成熱硬化性樹脂層。
脫模片材 脫模片材33a、脫模片材33b為具有於積層體的加熱及加壓之後，不黏附於壓接頭及積層體的程度的脫模性的片材。脫模片材33a、脫模片材33b是為了容易進行脫模而設置。但是，於例如熱硬化性樹脂層31自身於硬化後具有脫模性的情況下，亦可不設置脫模片材33a、脫模片材33b。作為脫模片材33a、脫模片材33b，例如可列舉：聚乙烯膜、聚氯乙烯等聚烯烴膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚碳酸酯膜、聚醯亞胺膜等有機樹脂膜；脫模紙；銅箔、鋁箔等金屬箔。亦能夠使用帶脫模層的有機樹脂膜、帶脫模層的金屬箔。就耐熱性的觀點而言，脫模片材33a、脫模片材33b亦可為聚醯亞胺膜、或者銅箔及鋁箔等金屬箔。
熱壓片材的製作方法 熱壓用片材3例如可藉由如下方法獲得，所述方法包括：將所述包含熱硬化性樹脂的熱硬化性樹脂組成物的清漆塗敷於脫模片材33a上，並將所塗敷的熱硬化性樹脂組成物的清漆加以乾燥而形成熱硬化性樹脂層31；以及將脫模片材33b積層於熱硬化性樹脂層31上。
將清漆塗敷於脫模片材33a可藉由通常的方法來實施。具體而言，可列舉：缺角輪塗佈（comma coat）、模塗（die coat）、唇式塗佈（lip coat）、凹版印刷塗佈（gravure coat）等方法。
關於塗敷至脫模片材33a上的清漆的乾燥，只要可將清漆所包含的溶劑的至少一部分去除，則無特別限制，可自通常使用的乾燥方法中適當選擇。代替使用清漆的方法，亦可將藉由光反應而流動性降低的熱硬化性樹脂組成物塗敷於脫模片材33a，並對所塗敷的熱硬化性樹脂組成物照射紫外線。 [實施例]
以下，藉由實施例對本發明進行具體說明，但本發明並不限定於該些實施例。
實施例1-1 （1）熱硬化性樹脂組成物的製備 於具備攪拌機的燒瓶中放入196.6 g作為熱塑性樹脂的丙烯酸系嵌段共聚物（可樂麗（Kuraray）（股）製造的商品名「LA4285」）、98.32 g作為熱硬化性樹脂的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯（日立化成（股）製造的商品名「TMPT21」）。繼而，加入1.5 g作為聚合起始劑的1,1-雙(第三丁基過氧化)環己烷（日油（股）製造的商品名「帕海撒（Perhexa）C」）、843.6 g作為無機填充材的二氧化矽粒子（亞都瑪（Admatechs）（股）製造的商品名「SE2050」、體積平均粒徑：0.5 μm）、288.5 g作為溶劑的甲基乙基酮，將該些加以攪拌並混合，獲得熱硬化性樹脂組成物的清漆。
（2）熱壓用片材的製作 將所獲得的熱硬化性樹脂組成物的清漆塗敷於作為脫模片材的聚醯亞胺膜（東麗杜邦（DU PONT-TORAY）（股）製造的商品名「卡普頓（Kapton）100H」、平均厚度：25 μm）。將所塗敷的熱硬化性樹脂組成物於70℃的乾燥機中藉由10分鐘的加熱而加以乾燥，從而於聚醯亞胺膜上形成平均厚度40 μm的熱硬化性樹脂層。將與所述相同的聚醯亞胺膜疊加於熱硬化性樹脂層上，並使用熱輥層壓機於100℃、0.5 MPa、1.0 m/min的條件下進行貼合。按照以上順序，獲得具有聚醯亞胺膜、熱硬化性樹脂層及聚醯亞胺膜、且該些依序積層而成的熱壓用片材A。
（3）燒結材的製作 使用擂潰機將12質量份的二丙二醇甲醚乙酸酯（dipropylene glycol methyl ether acetate）（大賽璐（Daicel）工業（股）製造，略稱「DPMA」）、12質量份的異冰片基環己醇（日本萜烯（Terpene）化學（股）製造，略稱「MTPH」）、及0.88質量份的硬脂酸混煉10分鐘，獲得液狀成分。向所獲得的液狀成分中加入44質量份的鱗片狀銀粒子（福田金屬箔粉工業（股）製造的商品名「AgC-239」）與44質量份的球狀銀粒子（美泰樂科技（Metalor Technologies）公司製造的商品名「K-0082P」）。使用擂潰機將混合物混煉15分鐘，獲得銀糊。
（4）連接性評價用的半導體元件搭載基板 於實施有鍍銀的銅板上設置金屬遮罩。自金屬遮罩的上方藉由刮板（squeegee）將銀糊塗開，藉此，於1個銅板上印刷3個部位的厚度100 μm的銀糊。3個部位的銀糊分別印刷於3 mm×3 mm的正方形狀的範圍。將具有厚度200 μm的鍍銀作為電極的功率半導體元件以電極與銀糊接觸的方向逐個載置於所印刷的3個部位的銀糊的各者。以所述方式，獲得於1個銅板上經由銀糊而配置有3個功率半導體元件的積層體。將所獲得的積層體配置於載台上並於其上以覆蓋3個功率半導體元件的方式疊加1片熱壓用片材A。然後，藉由與該載台相向地配置並加熱至170℃的壓接頭與載台，以200 N的負荷對積層體進行60秒鐘加熱及加壓。然後，將壓接頭升溫至300℃後，藉由壓接頭與載台，以2700 N的負荷對積層體進行150秒鐘加熱及加壓。藉此，將銀糊燒結而形成燒結金屬層，獲得連接性評價用的半導體元件搭載基板。於所獲得的半導體元件搭載基板中，銅板與3個功率半導體元件的電極經由燒結金屬層而電性連接。
（比較例1-1） 除使用聚醯亞胺膜（東麗杜邦（DU PONT-TORAY）（股）製造的商品名「卡普頓（Kapton）100H」、平均厚度：25 μm）代替熱壓用片材A以外，與實施例1-1同樣地，使3個功率半導體元件的電極一併電性連接於銅板，獲得連接性評價用的半導體元件搭載基板。
＜連接性的評價＞ 使用超音波觀察裝置（音賽特（INSIGHT）（股）製造的商品名「音賽特（INSIGHT）-300」）對連接評價用的半導體元件搭載基板的內部進行觀察。於經由燒結金屬層而連接於銅板的3個功率半導體元件中，數出觀察到銅板與燒結金屬層之間的剝離、燒結金屬層的內部的剝離、燒結金屬層與功率半導體元件之間的剝離、或者燒結金屬層變得稀疏的功率半導體元件的個數（不良（not good，NG）數）。將結果示於表1。圖6是實施例1-1的半導體元件搭載基板的藉由超音波觀察所得的剖面圖像，圖7是比較例1-1的半導體元件搭載基板的藉由超音波觀察所得的剖面圖像。如圖6所示，於實施例1-1的半導體元件搭載基板中，未觀察到剝離，相對於此，如圖7所示，於比較例1-1的半導體元件搭載基板中，關於3個功率半導體元件中的框A內的2個，觀察到連接部分周緣部中的剝離。
[表1]
（實施例2-1） 於具備攪拌機的燒瓶中放入作為熱塑性樹脂的196.6 g的丙烯酸系嵌段共聚物（可樂麗（Kuraray）（股）製造的商品名「LA4285」）、與作為(甲基)丙烯酸酯化合物的98.32 g的三(2-丙烯醯氧基乙基)異氰脲酸酯（日立化成（股）製造的商品名「FA731A」）。繼而，加入作為聚合起始劑的1.5 g的過氧化二異丙苯（日油（股）製造的商品名「珀庫美（PERCUMYL）D」）、作為無機填充材的843.6 g的二氧化矽粒子（亞都瑪（Admatechs）（股）製造的商品名「SE2050」、體積平均粒徑：0.5 μm）、作為聚合抑制劑的0.075 g的受阻酚系聚合抑制劑（艾迪科（ADEKA）（股）製造的商品名「AO-60」）、及作為溶劑的288.5 g的甲基乙基酮，將該些加以攪拌並混合，獲得熱硬化性樹脂組成物的清漆。聚合抑制劑的含量相對於(甲基)丙烯酸酯化合物100質量份而為0.08質量份。 使用所獲得的熱硬化性樹脂組成物的清漆，以與實施例1-1同樣的方式製作熱壓用片材。使用所製作的熱壓用片材，與實施例1-1同樣地製作連接評價用的半導體元件搭載基板。使用製作當天的熱壓用片材、或者自製作起以冷藏的方式保存2週或4週的熱壓用片材製作半導體元件搭載基板。
（實施例2-2） 除將聚合抑制劑替換為對甲氧基苯酚（東京化成工業（股）製造）以外，以與實施例2-1同樣的方式製作清漆及熱壓用片材。使用所獲得的熱壓用片材，與實施例2-1同樣地製作連接性評價用的半導體元件搭載基板。
（實施例2-3） 除未添加聚合抑制劑以外，以與實施例2-1同樣的方式製作清漆及熱壓用片材。使用所獲得的熱壓用片材，以與實施例2-1同樣的方式製作連接性評價用的半導體元件搭載基板。
（比較例2-1） 使用聚醯亞胺膜（東麗杜邦（DU PONT-TORAY）（股）製造的商品名「卡普頓（Kapton）100H」、平均厚度：25 μm）作為熱壓用片材，以與實施例2-1同樣的方式獲得連接性評價用的半導體元件搭載基板。
＜連接性的評價＞ 使用超音波觀察裝置（音賽特（INSIGHT）（股）製造的商品名「音賽特（INSIGHT）-300」）對連接評價用的半導體元件搭載基板的內部進行觀察。於經由燒結金屬層而連接於銅板的3個功率半導體元件中，數出觀察到銅板與燒結金屬層之間的剝離、燒結金屬層的內部的剝離、或者燒結金屬層與功率半導體元件之間的剝離、或者燒結金屬層變得稀疏的功率半導體元件的個數（NG數）。將結果示於表2。實施例2-1、實施例2-2及實施例2-3中，於使用製作當天的熱壓用片材而獲得的半導體元件搭載基板中，未觀察到剝離。此外，實施例2-1及實施例2-2的半導體元件搭載基板中，即便於將熱壓用片材保存4週之後，亦未觀察到剝離。實施例2-3的半導體元件搭載基板中，於使用保存了2週以上的熱壓用片材的情況下，關於3個功率半導體元件中的1個，觀察到連接部分周緣部中的剝離。
[表2]
1‧‧‧功率半導體裝置
1A‧‧‧積層體
3‧‧‧熱壓用片材
10‧‧‧配線基板
11‧‧‧絕緣基板
13‧‧‧配線層
20‧‧‧功率半導體元件
21‧‧‧元件本體
23‧‧‧電極
50A‧‧‧燒結材
50‧‧‧燒結金屬層
41‧‧‧載台
43‧‧‧壓接頭
31‧‧‧熱硬化性樹脂層
33a、33b‧‧‧脫模片材
A‧‧‧框
圖1是表示製造功率半導體裝置的方法的一實施形態的剖面圖。 圖2是表示製造功率半導體裝置的方法的一實施形態的剖面圖。 圖3是表示製造功率半導體裝置的方法的一實施形態的剖面圖。 圖4是一實施形態的功率半導體裝置的剖面圖。 圖5是一實施形態的熱壓用片材的剖面圖。 圖6是實施例1-1的半導體元件搭載基板的藉由超音波觀察所得的剖面圖像。 圖7是比較例1-1的半導體元件搭載基板的藉由超音波觀察所得的剖面圖像。

Claims (14)

  1. 一種方法，其為製造功率半導體裝置的方法，其中，所述功率半導體裝置包括配線基板及搭載於所述配線基板上的功率半導體元件，且 積層體包括：具有絕緣基板及設置於所述絕緣基板上的配線層的配線基板、具有電極的功率半導體元件、及包含金屬粒子的燒結材，且所述功率半導體元件以所述配線層與所述電極相向的方式配置，所述燒結材介於相向的所述配線層與所述電極之間， 所述製造功率半導體裝置的方法包括如下步驟： 藉由利用載台及壓接頭夾持所述積層體而進行加熱及加壓，藉此，經由藉由所述燒結材的燒結所形成的燒結金屬層而將所述配線層與所述電極電性連接， 於將所述配線層與所述電極電性連接的所述步驟中，於使具有熱硬化性樹脂層的熱壓用片材介於所述積層體與所述壓接頭之間的狀態下，對所述積層體進行加熱及加壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，所述熱硬化性樹脂層含有(甲基)丙烯酸酯化合物及聚合抑制劑。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的方法，其中，於將所述配線層與所述電極電性連接的所述步驟中，對於分別具有一個所述功率半導體元件的多個所述積層體、或者具有配置於一個所述配線基板上的多個所述功率半導體元件的一個或多個所述積層體，藉由利用一組所述載台及所述壓接頭夾持而進行加熱及加壓。
  4. 一種熱壓用片材，具有熱硬化性樹脂層，且 積層體包括：具有絕緣基板及設置於所述絕緣基板上的配線層的配線基板、具有電極的功率半導體元件、及包含金屬粒子的燒結材，且所述功率半導體元件以所述配線層與所述電極相向的方式配置，所述燒結材介於相向的所述配線層與所述電極之間， 所述熱壓用片材被用以於如下步驟中介於所述積層體與壓接頭之間：藉由利用載台及所述壓接頭夾持所述積層體而進行加熱及加壓，藉此，經由藉由所述燒結材的燒結所形成的燒結金屬層而將所述配線層與所述電極電性連接。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的熱壓用片材，其中，所述熱硬化性樹脂層的厚度為20 μm以上。
  6. 如申請專利範圍第4項或第5項所述的熱壓用片材，其進而具有設置於所述熱硬化性樹脂層的單面上或兩面上的脫模片材。
  7. 如申請專利範圍第4項至第6項中任一項所述的熱壓用片材，其中，所述熱硬化性樹脂層含有(甲基)丙烯酸酯化合物及聚合起始劑。
  8. 如申請專利範圍第4項至第6項中任一項所述的熱壓用片材，其中，所述熱硬化性樹脂層含有(甲基)丙烯酸酯化合物及聚合抑制劑。
  9. 如申請專利範圍第7項或第8項所述的熱壓用片材，其中，所述熱硬化性樹脂層進而含有環氧化合物及其硬化劑。
  10. 一種熱壓用熱硬化性樹脂組成物，其含有熱硬化性樹脂，且用於形成如申請專利範圍第4項至第6項中任一項所述的熱壓用片材的熱硬化性樹脂層。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的熱壓用熱硬化性樹脂組成物，其含有(甲基)丙烯酸酯化合物作為所述熱硬化性樹脂，且進而含有聚合起始劑。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的熱壓用熱硬化性樹脂組成物，其含有(甲基)丙烯酸酯化合物作為所述熱硬化性樹脂，且進而含有聚合抑制劑。
  13. 如申請專利範圍第10項至第12項中任一項所述的熱壓用熱硬化性樹脂組成物，其進而含有環氧化合物作為所述熱硬化性樹脂，且進而含有所述環氧化合物的硬化劑。
  14. 如申請專利範圍第10項至第13項中任一項所述的熱壓用熱硬化性樹脂組成物，其進而含有溶劑。
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