[发明专利]树脂组合物、树脂固化物及复合成形体

说明书

一种树脂组合物，包含树脂及凝聚无机填料，并且该树脂组合物固化后的85℃、85％RH下的重量增加率为0.80％以下，除去无机填料的该树脂组合物的固化物在200℃下的储能模量为1.0×10⁷Pa以上。本发明提供一种树脂组合物，其强度高，吸湿回流耐性优异，制成与金属板的层叠体时的热膨胀及收缩所伴随的界面剥离的问题得到减少。

技术领域

本发明是有关于一种树脂组合物及树脂固化物，以及具有由此树脂组合物形成的固化物的固化物部与金属部的复合成形体。

本发明的树脂组合物、树脂固化物及复合成形体例如可较佳地用作功率(power)半导体组件(device)用的散热片。

背景技术

近年来，为了进一步的小型化、低成本化、高效率化等，铁路、汽车、一般家电等各种领域中所使用的功率半导体组件正在自以往的Si功率半导体向使用了SiC、AlN、GaN等的功率半导体转移。

功率半导体组件一般而言是作为将多个半导体组件配置于共通的散热器上并进行封装的功率半导体模块来使用。

面向此种功率半导体组件的实用化，指出了各种课题。其中之一是自组件发出的热的散热问题。此问题一般而言会影响藉由在高温下进行工作而能够实现高输出、高密度化的功率半导体组件的可靠性。担心组件的开关(switching)所伴随的发热等会使可靠性下降。

近年来，特别是在电气/电子领域，集成电路的高密度化所伴随的发热成为大问题。因此，如何散热成为紧急的课题。

作为解决此课题的一个方法，在安装功率半导体组件的散热基板中，使用了氧化铝基板或氮化铝基板等导热性高的陶瓷基板。但是，陶瓷基板存在容易因冲击而破裂、薄膜化困难而难以小型化等缺点。

因此，提出了使用高导热性的环氧树脂等树脂与高导热性无机填料的散热片。例如，专利文献1中提出了一种散热树脂片，其含有Tg为60℃以下的树脂与氮化硼填料，并且氮化硼填料的含量为30vol％以上且60vol％以下。

但是，包括以往的含有无机填料的树脂组合物的散热树脂片在应用于功率半导体的情况下，存在以下般的课题。

(1)功率半导体在高电压下流动大电流，所以耐电压性能变得重要，但在以往的散热树脂片中，作为功率半导体用途时的耐电压性能不充分。

(2)在为了提高导热性而制成贴合有铜箔等基板的层叠散热片的情况下，由于使用时的大量发热引起的热膨胀与收缩，容易在界面处剥离。

在为陶瓷基板的情况下，由于藉由与铜板的烧结而一体化，因此不易发生界面处的剥离。但是，散热树脂片是藉由固化膜的加热压接而一体化，因此容易引起界面剥离。

为了防止膨胀及收缩引起的界面剥离，考虑提高环氧树脂的交联度以提高固化物的强度。为了提高交联度，需要提高环氧树脂的环氧当量。在此情况下，存在如下倾向：藉由环氧树脂的环氧基与活性氢的加成反应，羟基浓度增高，而随着所述浓度的增加，吸湿率变高。因环氧树脂的吸湿率的增加，固化物的绝缘性下降，高温高湿条件下的耐电压性能亦下降。因此，此种手法被认为欠佳。

组装功率半导体模块的步骤之一是回流焊步骤。在回流焊步骤中，藉由迅速地将构件升温，而使焊料熔融，将金属构件彼此接合。在此回流步骤中，因用于模块的构件劣化，例如固化物与金属的界面剥离或绝缘性能下降，功率半导体模块的可靠性下降这一方面亦成为课题。另外，在回流步骤之前，构件在保管过程中吸湿，因构件的吸湿而大幅促进回流焊步骤中的构件劣化，所获得的功率半导体模块的性能进一步下降亦成为课题。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]日本专利特开2017-36415号公报

发明内容

发明所欲解决的课题