[发明专利]散热片、散热构件和半导体器件

说明书

本发明提供一种具有高的导热性和绝缘性的散热片和散热构件。散热片(10)包含破坏强度为20MPa以下、弹性模量为48MPa以上的凝集无机填料(1)和基体树脂(2)，散热片(10)中的凝集无机填料(1)的一半以上满足下述条件A、B，并且满足下述条件A、B的凝集无机填料满足下述条件C或D。条件A：凝集无机填料彼此发生面接触。条件B：长径比超过1且为2以下。条件C：在将凝集无机填料彼此的接触界面所构成的直线作为一边、将该凝集无机填料的假想圆的中心作为顶点而形成的三角形中，将上述直线的两端与上述顶点连结而成的角度θ₁为30度以上的三角形的面积的总和S_t相对于凝集无机填料的截面积的总和S_h为20％以上。条件D：上述总和S_h相对于凝集无机填料的假想圆的面积的总和S_v为90％以下。

技术领域

本发明涉及散热片、散热构件、半导体器件。

本申请基于2018年3月30日在日本提交的日本特愿2018-068075号、2018年3月30日在日本提交的日本特愿2018-068471号和2019年3月13日在日本提交的日本特愿2019-046007号要求优先权，将其内容援用于此。

背景技术

关于导热性良好且绝缘性优异的散热片，已进行了许多研究。特别是，持续尝试了在树脂中混合填料，由此用于获得以高水平满足导热性和绝缘性的散热树脂片。作为这种散热树脂片中含有的填料，使用了各种氧化物、氮化物，对其粒径、粒度分布等也进行了许多研究。

作为散热片中含有的填料，尝试了使用六方晶的氮化硼。六方晶的氮化硼通常为薄板状的晶体，该薄板的平面方向的导热系数高，而薄板的厚度方向的导热系数低。另外，若将薄板状的氮化硼混配到散热片中，在片化时与片的面平行地取向，因此片的厚度方向的导热性并不好。

作为提高片的厚度方向的导热性的材料，可以举出氮化硼凝集颗粒。

众所周知，通过使用氮化硼凝集颗粒，能够提高向片的厚度方向的导热性。特别是，本发明人先前开发出了卡屋结构的氮化硼凝集颗粒(例如参见专利文献1)。此外，开发出了平均粒径比较大、并且即便施加压力也较少坍塌的卡屋结构的氮化硼凝集颗粒(例如参见专利文献2)。这些氮化硼凝集颗粒确保了卡屋结构带来的导热路径，因此通过含有在散热片中，向片的厚度方向的导热性优异。另外，氮化硼凝集颗粒在不另行使用粘结剂的情况下，氮化硼颗粒发生凝集。因此，即便在片化时施加外力也不容易坍塌，可维持导热路径，能够向片的厚度方向散热，能够实现优异的导热性(例如参见专利文献3)。

另外，作为提高片的厚度方向的导热性的成型方法，已知通过使片内的氮化硼凝集颗粒彼此发生面接触而提高导热系数的方法(例如参见专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5679083号公报

专利文献2：日本特开2016-135730号公报

专利文献3：国际公开第2015/119198号

专利文献4：国际公开第2012/070289号

发明内容

发明所要解决的课题

但是，上述专利文献1～3中公开的卡屋结构颗粒存在下述问题：填料间容易残存微细的空隙，难以充分地确保绝缘性。

如专利文献4中记载的那样，为了使凝集颗粒彼此发生面接触，需要高的压力，在专利文献4中记载的方法中，使用了具有高弹性模量、具体而言为46MPa以下的弹性模量的二次颗粒。专利文献4中记载了下述内容：若二次颗粒的弹性模量超过46MPa，如专利文献4的图4所示，二次颗粒间发生点接触，因此存在无法获得充分的导热性的问题。