[發明專利]樹脂-反磁性物質復合結構體、其制造方法、以及使用其的半導體裝置

有效

• 申請號: 201210301612.5
• 申請日: 2012-08-22
• 公開（公告）號: CN102956578A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 南尾匡紀;氏原大介;和田浩
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H01L23/373
• 分類號: H01L23/373;H01L23/552
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 汪惠民

技術領域

本發明涉及一種樹脂-反磁性物質復合結構體，尤其涉及可用作半導體裝置的散熱構件的樹脂-反磁性物質復合結構體。

背景技術

作為承擔能源的有效利用的部件，存在具有控制電源電力的功能的電力元件及裝入該電力元件的電源組件。作為電力元件開發中的一個重要因素，例舉出構成其的半導體材料。在電力元件中，代替現有的Si系材料，提出有使用能夠應對更高頻率的GaN、以及具有更高耐壓的SiC等材料的方案，且該方案得到實用化。

在使用這些材料之際，要求從電力元件產生的熱量有效地向周圍分散。因此，例如進行如下設置，即，利用散熱性高的材料形成安裝例如電力元件的基板，或將散熱板或散熱片(統稱為“散熱構件”)與基板或電力元件鄰接設置。

當將基板由散熱性(導熱性)高的材料(例如，金屬)形成時，該基板大多具有導熱性和導電性。因此，為了確保基板表面絕緣性，進行如下處理，即，在基板表面配置絕緣性的樹脂層(絕緣性材料的層)，或使用將導熱性高的材料混煉于具有絕緣性的樹脂中而成的材料來形成基板。

另外，散熱板使用銅(Cu)等金屬材料構成的板(金屬板)。金屬材料通常具有導電性，因此，當使金屬板(散熱板)直接與基板或電力元件鄰接時，產生導通而對電力元件或電源組件的動作帶來影響。因此，金屬板(散熱板)經由絕緣性材料構成的層而與基板或電力元件鄰接使用。

即，電源組件的散熱性基板或散熱板均需要伴隨絕緣性材料(具體而言，樹脂)的使用。具有由絕緣性材料構成的層的基板以及散熱板被由絕緣性材料構成的層阻礙散熱，從而具有散熱特性降低的傾向。另外，在樹脂中混合了導熱性高的材料的基板中，由于在樹脂中結合導熱性高的材料而產生導通路徑，從而無法確保所需的絕緣性。

為了避免上述不良情況，考慮使用具有更高導熱性的材料來提高散熱特性，由此來填補使用絕緣性樹脂導致的散熱特性降低。例如，作為具有比銅(Cu)高的導熱性的材料，石墨被引起關注，提出了將石墨用于散熱的提案(例如，參照專利文獻1)。

圖6為專利文獻1記載的導熱片的局部剖視圖。在專利文獻1中，如圖6所示，記載了導熱片1為在由樹脂構成的絕緣片5內混入了由石墨片構成的多個小片6的結構。根據專利文獻1，利用該結構在絕緣片內獨立配置各個石墨片的小片，因此，能夠在靈活運用石墨片所具有的高導熱性的同時確保電絕緣性。

【在先技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開2006-165153號公報

在現有的散熱構件的結構中，具有導熱性的構件(例如，專利文獻1記載的導熱片中的石墨片所構成的小片)從由絕緣性的材料構成的層露出，導致電絕緣性降低。為了避免這種問題，考慮例如利用樹脂片覆蓋具有導熱性的構件而成為復合結構體。

然而，根據本發明者們研究結果可知，在利用這種樹脂片覆蓋的復合結構體中，存在具有導熱性的構件部材向樹脂片的粘接性通常不佳的情況。因此，為了提高兩者的一體性，需要適當選擇將樹脂片粘接于導熱性構件的粘接劑的材料。粘接劑的材料的選擇限制了散熱構件的用途。

發明內容

本發明的目的在于提供一種由導熱性及/或導電性優良的物質和樹脂構成的復合結構體且兩者被良好固定的復合結構體。

為了解決上述課題，本發明的樹脂-反磁性物質復合結構體的特征在于，包括：反磁性物質層；覆蓋所述反磁性物質層的表面的至少一部分的樹脂層，所述反磁性物質層為反磁性物質的粒子集合而成的層。

另外，為了解決上述課題，本發明的樹脂-反磁性物質復合結構體的制造方法的特征在于，

將反磁性物質的粒子和樹脂配置在模具內，并對配置在所述模具內的所述反磁性物質施加磁場，在使所述反磁性物質向遠離所述模具的內側表面的至少一部分的方向移動后，使所述樹脂在所述模具內硬化而制造樹脂-反磁性物質復合結構體。

發明效果

根據本發明，能夠提供由導熱性及/或導電性優良的物質和樹脂構成且兩者被良好地固定的復合結構體。

附圖說明

圖1(a)是表示本發明的樹脂-反磁性物質復合結構體的一例的剖視圖、圖1(b)是表示本發明的樹脂-反磁性物質復合結構體的一例的立體圖。

圖2(a)是表示本發明的樹脂-反磁性物質復合結構體的另一例的剖視圖、圖2(b)是表示本發明的樹脂-反磁性物質復合結構體的另一例的立體圖。

圖3是本發明的樹脂-反磁性物質復合結構體的制造方法的流程圖。