[发明专利]叠层体及功率半导体模块用部件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具备绝缘层和导热系数为10W/m·K以上的导热体、且导电层叠层于该绝缘层上而使用的叠层体。另外，本发明涉及一种使用了该叠层体的功率半导体模块用部件的制造方法。

背景技术

近年来，电气设备的小型化及高性能化得到不断发展。与此相伴，电子部件的安装密度变高，使由电子部件产生的热得以散逸的需要越来越高。作为使热散逸的方法，广泛采用的是将具有高放热性且导热系数为10W/m·K以上的导热体粘接于发热源的方法。另外，为了将该导热体粘接于发热源，可使用具有绝缘性的绝缘粘接材料。

下述专利文献1中公开了使用上述绝缘粘接材料的电气设备的一个例子。专利文献1中公开了一种从成型用树脂突出有多根引线的电力用半导体装置。具体而言，在专利文献1中公开了一种电力用半导体装置，其包括：包含第一模垫部的第一引线、载置于该第一模垫部的表面的功率芯片、安装于上述第一模垫部的背面且由导热系数大于上述成型用树脂的树脂形成的绝缘片、包含第二模垫部的第二引线、载置在该第二模垫部上的控制芯片、将上述功率芯片和上述制御芯片直接连接且主要成分为金的导线、以及以使上述第一引线和上述第二引线的端部分别突出的方式埋入上述制御芯片和上述功率芯片的上述成型用树脂。该电力用半导体装置在上述绝缘片和上述成型用树脂的界面具有各个材料混杂而成的混合层。

另外，根据专利文献1的记载，绝缘片可以使用下述树脂：包含选自Al₂O₃、Si₃N₄、AlN等陶瓷、SiO₂、由绝缘材料涂敷的金属中的至少一种以上材料的微粒。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4146785号公报

发明内容

发明要解决的问题

如上所述，近年来，电气设备的小型化及高性能化得到不断发展，使由电子部件产生的热得以散逸的需要越来越高。特别是对于专利文献1中记载的电力用半导体装置等功率半导体模块等而言，容易由发热源产生非常大的热量。

然而，在使用专利文献1中记载的这样的现有绝缘片的情况下，绝缘层的导热系数变低，有时无法获得充分的放热性。进而，将导热系数为10W/m·K以上的导热体经由绝缘层与引线等导电层粘接时，可能导致绝缘层与导电层的粘接性变低。

本发明的目的在于提供一种叠层体，其能够提高绝缘层的导热性，并且能够提高绝缘层与导电层的粘接性。

另外，本发明的目的在于提供一种功率半导体模块用部件的制造方法，该方法可以获得绝缘层的导热性高、且绝缘层与导电层的粘接性高的功率半导体模块用部件。

解决问题的方法

根据本发明的宽泛的方面，可提供一种叠层体，其具备：导热系数为10W/m·K以上的导热体、叠层于该导热体的表面且为半固化物或固化物的第一绝缘层、以及叠层于该第一绝缘层的与上述导热体侧相反的表面且为未固化物或半固化物的第二绝缘层，上述第一绝缘层包含86重量%以上且低于97重量%的导热系数为10W/m·K以上的无机填料，且上述第二绝缘层包含67重量%以上且低于95重量%的无机填料，上述第一绝缘层的固化率为50%以上，上述第二绝缘层的固化率低于80%，且上述第一绝缘层的固化率大于上述第二绝缘层的固化率。

另外，根据本发明的宽泛的方面，可提供一种使用了上述叠层体的功率半导体模块用部件的制造方法。

即，根据本发明的宽泛的方面，可提供一种功率半导体模块用部件的制造方法，该方法包括：使用具备导热系数为10W/m·K以上的导热体、叠层于该导热体的表面且为半固化物或固化物的第一绝缘层、以及叠层于该第一绝缘层的与上述导热体侧相反的表面且为未固化物或半固化物的第二绝缘层的叠层体，在上述叠层体中的上述第二绝缘层的与上述第一绝缘层侧相反的表面叠层导电层的工序，其中，在上述叠层体中，上述第一绝缘层包含86重量%以上且低于97重量%的导热系数为10W/m·K以上的无机填料，且上述第二绝缘层包含67重量%以上且低于95重量%的无机填料，上述第一绝缘层的固化率为50%以上，上述第二绝缘层的固化率低于80%，且上述第一绝缘层的固化率大于上述第二绝缘层的固化率；使上述第二绝缘层固化，并且在上述第一绝缘层为半固化物的情况下使上述第一绝缘层固化的工序；以及将上述导热体、上述第一绝缘层、上述第二绝缘层及上述导电层埋入成型用树脂内的工序。