(57)【要約】    【課題】電子部品からの放熱性に優れた接着剤層付放熱部材を提供し、放熱性に優れた半導体装置を提供すること。    【解決手段】半導体素子を備えた電子部品と該電子部品が発する熱を放熱するための放熱部材とが、無機フィラーを含有する熱硬化性樹脂組成物を硬化させた硬化物によって接着されている半導体装置の形成に用いられ、前記放熱部材の表面に前記電子部品を接着させるための接着剤層が前記熱硬化性樹脂組成物で形成されている接着剤層付放熱部材であって、前記放熱部材には、前記電子部品の輪郭形状よりも一回り大きな開口を有する凹入部が形成されており、該凹入部の底部及び側壁部を前記電子部品に接着させうるように前記底部の表面と前記側壁部の表面とに前記接着剤層が形成されていることを特徴としている接着剤層付放熱部材などを提供する。【選択図】  図１
2014099504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子を備えた電子部品と該電子部品が発する熱を放熱するための放熱部材とが、無機フィラーを含有する熱硬化性樹脂組成物を硬化させた硬化物によって接着されている半導体装置の形成に用いられ、前記放熱部材の表面に前記電子部品を接着させるための接着剤層が前記熱硬化性樹脂組成物で形成されている接着剤層付放熱部材であって、
前記放熱部材には、前記電子部品の輪郭形状よりも一回り大きな開口を有する凹入部が形成されており、該凹入部の底部及び側壁部を前記電子部品に接着させうるように前記底部の表面と前記側壁部の表面とに前記接着剤層が形成されていることを特徴とする接着剤層付放熱部材。
【請求項２】
前記熱硬化性樹脂組成物には、エポキシ樹脂とフェノール樹脂とが含有され、前記無機フィラーが４０体積％〜７０体積％含有されており、該無機フィラーとして窒化ホウ素粒子が含有されている請求項１記載の接着剤層付放熱部材。
【請求項３】
前記無機フィラーとして、アルミナ粒子及びシリカ粒子の少なくとも一方からなる金属酸化物粒子がさらに含有されており、該金属酸化物粒子と前記窒化ホウ素粒子との体積比率が１０：９０〜５０：５０で、前記金属酸化物粒子のメジアン径が０．５μｍ〜３０μｍである請求項１又は２記載の接着剤層付放熱部材。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の接着剤層付放熱部材と、半導体素子を備えた電子部品とが前記接着剤層付放熱部材に備えられた接着剤層によって接着されてなり、前記接着剤層付放熱部材を構成する放熱部材の凹入部の底部表面と側壁部表面とに設けられた前記接着剤層によって前記電子部品が接着されていることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を備えた電子部品と該電子部品が発する熱を放熱するための放熱部材とが、無機フィラーを含有する熱硬化性樹脂組成物を硬化させた硬化物によって接着されている半導体装置の形成に用いられる接着剤層付放熱部材、及び、該接着剤層付放熱部材が用いられてなる半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パワートランジスタなどの発熱量の大きな電子部品を半導体装置の構成部品として用いる場合には、当該半導体装置からの放熱性を促進させるべく放熱フィンなどの放熱部材も前記半導体装置を構成させる部材として用いられている。
前記パワートランジスタとしては、背面側に放熱板を露出させたタイプのものが広く用いられており、半導体チップを樹脂モールドした部分よりも外側に前記放熱板が延出され、該延出部分において螺子止め用の貫通孔が穿設されたものが広く用いられている。
そして、この種のパワートランジスタを半導体装置に利用する場合には、前記貫通孔を使って放熱フィンが螺子止めされたりしており、前記放熱板に面接させる形で放熱フィンがパワートランジスタに固定されたりしている。
このときパワートランジスタから放熱フィンへの熱伝達を良好にさせるべく間に無機フィラーを含有したシリコーンゴムシート（放熱シート）やシリコーングリス（放熱グリス）を介在させることが行われている。
【０００３】
このパワートランジスタなどの電子部品から放熱フィンなどの放熱部材への熱伝達性については、より一層良好なものとすることが求められている。
そのために、近年では、下記特許文献１にも示されているようにエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂と、窒化ホウ素粒子や窒化アルミニウム粒子などの熱伝導性に優れた無機フィラーとを含有する熱硬化性樹脂組成物によって熱伝導性と電気絶縁性とに優れた接着シートを形成させて該接着シートで電子部品と放熱部材とを接着させることが行われている。
例えば、前記放熱シートであれば、通常、弾性変形を生じさせる必要があるために無機フィラーを高充填させるのにも限界があり、その熱伝導率は、高くても５Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であるが、前記接着シートの場合には無機フィラーを５０体積％以上含有させることも困難ではなく、５Ｗ／（ｍ・Ｋ）を超え、場合によっては１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）に及ぶような熱伝導率を有するものも作製することが容易である。
【０００４】
また、放熱グリスや放熱シートを用いる場合には、通常、電子部品と放熱部材との接触状態を保持させるための固定具を別途必要とするが、接着シートの場合は、その接着力をもって電子部品と放熱部材とを接着固定させることができる点においても有利である。
さらに、ヒートスプレッダがケーシングも兼用しているような電子部品で、動作時に該ヒートスプレッダに通電がなされるような非絶縁型の電子部品は、放熱部材との間に絶縁性を確保することが求められるが前記接着シートは、通常、その硬化物が１×１０12Ω・ｃｍ以上もの体積抵抗率を有することからこの種の電子部品の放熱に特に適したものであるといえる。
【０００５】
一方で、接着シートは無機フィラーが高充填されることで脆くて割れやすい状態になるためにその熱伝導率を向上させようとすると、通常、慎重な取り扱いが必要になる。
このことから接着シートの形成に用いられるような熱硬化性樹脂組成物によって放熱部材の表面に接着剤層を形成させた接着剤層付放熱部材が半導体装置の形成に利用されるようになっている。
即ち、この種の接着剤層付放熱部材においては、接着剤層が放熱部材表面に保持された状態となっているために半導体装置を作製する作業において該接着剤層に割れ等のトラブルを生じるおそれが低く接着シートを単体で用いて半導体装置を作製する場合に比べて作業を容易にさせることができる。
この接着剤層付放熱部材の利用方法について説明すると、例えば図４に示すように、接着させる電子部品２００の輪郭形状よりも大面積な範囲に及ぶ接着剤層１１０が無機フィラーを含有する熱硬化性樹脂組成物で放熱フィン１００ａの平坦面Ｓ１０に形成されている接着剤層付放熱部材１００を、前記熱硬化性樹脂組成物を構成している熱硬化性樹脂の軟化温度以上に加熱させて前記接着剤層に表面タック性を出現させ、この接着剤層１１０に電子部品２００を圧接させつつ加熱を継続させることで前記熱硬化性樹脂組成物を熱硬化させて半導体装置を作製するような利用方法が挙げられる。
【０００６】
しかし、このように放熱部材に保持させたとしても電子部品との接着性の観点などからは、熱硬化性樹脂組成物に無機フィラーをさらに高充填させることは難しい。
即ち、電子部品からの放熱性を従来以上に向上させることが難しい状況になってきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１３２８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、従来のものに比べて電子部品からの放熱性に優れた接着剤層付放熱部材を提供し、放熱性に優れた半導体装置の提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための接着剤層付放熱部材に係る本発明は、半導体素子を備えた電子部品と該電子部品が発する熱を放熱するための放熱部材とが、無機フィラーを含有する熱硬化性樹脂組成物を硬化させた硬化物によって接着されている半導体装置の形成に用いられ、前記放熱部材の表面に前記電子部品を接着させるための接着剤層が前記熱硬化性樹脂組成物で形成されている接着剤層付放熱部材であって、前記放熱部材には、前記電子部品の輪郭形状よりも一回り大きな開口を有する凹入部が形成されており、該凹入部の底部及び側壁部を前記電子部品に接着させうるように前記底部の表面と前記側壁部の表面とに前記接着剤層が形成されていることを特徴としている。
【００１０】
また、半導体装置に係る本発明は、上記のような接着剤層付放熱部材が用いられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の接着剤層付放熱部材によれば、電子部品と接着剤層との接触面積を従来のものに比べて広く確保することができ、電子部品からの放熱性の向上を図りうる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態の接着剤層付放熱部材の使用方法を示す概略斜視図（ａ）及び概略部分拡大図（ｂ）。
【図２】図１のＡ−Ａ線概略矢視断面図（ａ）及び電子部品を接着させる様子をしめした概略図（ｂ）。
【図３】他の実施形態の接着剤層付放熱部材の概略断面図。
【図４】従来の接着剤層付放熱部材を示す概略斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の熱伝導性シートに係る好ましい実施の形態について、図１、２を参照しつつ説明する。
なお、本実施形態においては、接着剤層付放熱部材とともに半導体装置の形成に用いる電子部品として、扁平な直方体形状を有する本体部２０を備えた電子部品２を例示して該電子部品２の冷却に用いる接着剤層付放熱部材１について説明する。
また、該電子部品２は、３本の板状の主端子２１ａと１０本の針状の制御端子２１ｂとを前記本体部２０の４つの側面部の内の互いに対向する２つの側面から突出させており、該端子２１ａ，２１ｂを前記本体部２０の厚み方向略中央部において外向きに突出させている。
また、本実施形態の電子部品２は、本体内の半導体素子２３の熱を外部に放熱するための放熱板２２が備えられており、当該電子部品２の底面部２ｂの中央部において前記放熱板２２の下面側を露出させているとともに該放熱板２２の上面側には、前記半導体素子２３が搭載されている。
即ち、本実施形態の電子部品２は、動作時においては前記放熱板２２が通電状態となるものである。
【００１４】
半導体素子２３を備えた前記電子部品２と、該電子部品２が発する熱を放熱するための放熱部材１０とが無機フィラーを含有する熱硬化性樹脂組成物で接着されている半導体装置の形成に用いられる本実施形態の接着剤層付放熱部材１は、図１（ａ）の概略斜視図に示すように前記放熱部材１０の表面に前記電子部品２を接着させるための接着剤層１１が形成されており、該接着剤層１１が熱硬化性樹脂組成物によって形成されている。
そして、本実施形態の接着剤層付放熱部材１は、前記放熱部材１０に、前記電子部品２の輪郭形状よりも一回り大きな開口１２ａを有する凹入部１２が形成されており、該凹入部１２の底部１２ｂ及び側壁部１２ｃを前記電子部品２に接着させうるように前記底部１２ｂの表面と前記側壁部１２ｃの表面とに前記接着剤層１１が形成されている。
【００１５】
前記放熱部材１０は、電子部品２よりも大きな前記凹入部１２を備えることが可能な形状であれば、特にその形状、大きさ、材質などが限定されるものではなく、アルミニウム、銅、錫、ニッケル、鉄、チタンなどの一般的な金属、及び、その合金、或いは、セラミックスなどによって形成されたものを採用することができ、このような材質によって平板ブロック状に形成されたもの、放熱フィン形状に形成されたものなどを採用することができる。
また、前記放熱部材１０は、内部を中空状とし該中空領域に作動液が減圧封入されたヒートパイプ機能を有するものであっても良い。
本実施形態においては、比較的安価なものを入手が容易で、類似品種が多数市販されているために設計変更等も容易である点から、アルミニウムをフィン形状に押出して所定長さで切断した放熱フィン（アルミ押出放熱フィン）を前記放熱部材１０として採用している。
【００１６】
該アルミ押出放熱フィンは、矩形板状の基板部１０ａと該基板部１０ａの一面側Ｓ１に立設された複数のフィン部１０ｂとを有しており、前記フィン部１０ｂの設けられている側とは逆の前記基板部１０ａの他面側Ｓ２の中央部に前記凹入部１２が形成されている。
なお、前記基板部１０ａの他面側Ｓ２は、前記凹入部１２以外の部分が略平坦面となって形成されている。
本実施形態においては、上記のように半導体装置の形成に扁平な直方体形状を有する電子部品２が用いられており、前記電子部品２よりも一回り大きな矩形の開口１２ａを有するとともに前記電子部品２を厚み方向半分程度まで突入させ得る深さを有している凹入部１２が形成された放熱部材１０が用いられている。
【００１７】
前記放熱部材１０は、前記凹入部１２の開口面積を前記電子部品２の輪郭形状に対して過度に大きく確保すると該凹入部１２を側方から画定している前記側壁部１２ｃの表面に厚い接着剤層を形成させないと該接着剤層を電子部品２の側面部２ａに接着させることが困難になるおそれを有する。
なお、前記接着剤層１１については、厚みが薄い方が熱抵抗を低くすることができて放熱に有利になる反面、過度に薄いと絶縁信頼性や接着性に問題を発生させるおそれを有する。
【００１８】
前記接着剤層１１は、熱抵抗、絶縁信頼性、接着性などの特性をバランス良く付与するために、その厚みが、通常、１０μｍ〜５００μｍとされ、好ましくは、５０μｍ〜３００μｍとされ、より好ましくは、１００μｍ〜２００μｍとされる。
【００１９】
そして、本実施形態の接着剤層付放熱部材１は、前記側壁部１２ｃの表面に上記のような厚みで接着剤層１１（以下「側壁部接着剤層１１’」ともいう）を形成させることによって前記凹入部１２の開口１２ａよりも一回り小さくなった開口が形成されることになるが、前記側壁部接着剤層１１’によって画定される開口が前記電子部品２の輪郭形状よりも過度に小さくなると前記電子部品２を前記凹入部１２に突入させるのに際して空気の逃げ場が失われるおそれを有する。
即ち、電子部品２の底面部２ｂと前記凹入部１２の底部表面に形成させた接着剤層１１（以下「底部接着剤層１１”」ともいう）との間に空気層を形成させるおそれを有する。
一方で、前記開口が、電子部品２の輪郭形状よりも過度に大きい状態であると前記側壁部接着剤層１１’と電子部品２の側面部２ａとの接着が困難になるおそれを有する。
このことから、前記側壁部接着剤層１１’の内側に形成される開口は、一辺の長さが前記電子部品２の輪郭形状に対して±５０μｍ以下であることが好ましく、実質的に同一であることがより好ましい。
【００２０】
即ち、放熱部材１０の凹入部１２は、前記接着剤層１１の好ましい厚みを勘案すると、前記電子部品２を突入させた際にその開口縁１２ｅから該電子部品２の側面部２ａまでの距離が１００μｍ〜２００μｍとなるように形成されていることが好ましい。
【００２１】
なお、要すれば、図１（ｂ）に示すように、前記側壁部接着剤層１１’に外方に向けて凹入する溝１１ｚを形成させ、且つ、該溝１１ｚを上下方向に延在するように形成させて電子部品２を突入させる際に該電子部品２の底面部２ｂと底部接着剤層１１”との間の空気を排出させるための経路とさせてもよい。
【００２２】
また、前記側壁部接着剤層１１’と底部接着剤層１１”とは、その形成厚みや、形成に用いる熱硬化性樹脂組成物の配合内容を異ならせても良いが、これらを異なる熱硬化性樹脂組成物で形成させたり、異なる厚みとさせたりするよりは、共通させる方が容易である。
なお、優れた熱伝導性、及び、接着性をこれらの接着剤層に付与する上において、これらの形成に用いる前記熱硬化性樹脂組成物には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、及び、無機フィラーを含有させ、該無機フィラーを４０体積％〜７０体積％含有させることが好ましい。
【００２３】
前記エポキシ樹脂としては、例えば、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂等の各種のエポキシ樹脂を単独又は２種以上併用して採用することができる。
【００２４】
また、前記フェノール樹脂としては、例えば、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、ノボラック型フェノール樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、トリフェニルメタン型フェノール樹脂等を採用することができる。
なかでも、トリフェニルメタン型フェノール樹脂は、耐熱性において有利であり、フェノールアラルキル樹脂は、放熱部材や電子部品との間に良好なる接着性を発揮させ得る上において好ましく用いられ得る。
【００２５】
なお、前記フェノール樹脂は、エポキシ樹脂の硬化剤として機能するものであるが、要すれば、他の硬化剤や硬化促進剤をさらに加えて熱硬化性樹脂組成物の熱硬化性を調整してもよい。
該硬化剤としては、例えば、ジアミノジフェニルスルホン、ジシアンジアミド、ジアミノジフェニルメタン、トリエチレンテトラミンなどのアミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤などを用いることができる。
前記硬化促進剤としては、例えば、イミダゾール類や、トリフェニルフォスフェイト（ＴＰＰ）、三フッ化ホウ素モノエチルアミンなどのアミン系硬化促進剤が挙げられる。
【００２６】
さらに、前記無機フィラーとしては、窒化ホウ素粒子、窒化アルミニウム粒子、窒化ケイ素粒子、窒化ガリウム粒子などの窒化物、アルミナ（酸化アルミニウム）粒子、シリカ（酸化ケイ素）粒子、酸化ジルコニウム（ジルコニア）粒子、酸化チタン（チタニア）粒子、チタン酸バリウム粒子、酸化ハフニウム粒子、酸化亜鉛粒子、酸化鉄粒子などの金属酸化物粒子、炭化ケイ素粒子、ダイヤモンド粒子などを採用することができる。
これらの中でも、熱伝導性に優れる窒化ホウ素粒子が好ましく用いられ得る。
特に、六角板状の一次粒子を複数凝集一体化させて２０μｍ〜１００μｍ程度の大きさの凝集粒子の形態となった窒化ホウ素粒子を採用することが好ましい。
ただし、窒化ホウ素粒子は、エポキシ樹脂やフェノール樹脂との間に相互作用を発揮させるのに有効な表面官能基を殆ど有しておらず、接着剤層に優れた凝集破壊強度を発揮させるためには、アルミナ粒子、シリカ粒子を併用することが好ましい。
なお、アルミナ粒子やシリカ粒子は、その表面官能基を利用すべく熱硬化性樹脂組成物に含有させることから粒径が細かい方が好ましい。
【００２７】
即ち、前記熱硬化性樹脂組成物には、アルミナ粒子及びシリカ粒子の少なくとも一方からなる金属酸化物粒子と窒化ホウ素粒子とを合計４０体積％〜７０体積％含有させ、且つ、前記金属酸化物粒子と前記窒化ホウ素粒子とを体積比率が１０：９０〜５０：５０（金属酸化物粒子：窒化ホウ素粒子）となるように含有させることが好ましく、前記金属酸化物粒子は、メジアン径が０．５μｍ〜３０μｍであることが好ましい。
また、前記金属酸化物粒子は、メジアン径が０．５〜１０μｍのものが特に好ましい。
このメジアン径については、レーザー回折散乱式粒度分布計による測定によって求めることができる。
上記のようにして窒化ホウ素粒子と金属酸化物粒子とを含有させることにより、熱硬化後における接着剤層の熱伝導率を、例えば、４．５Ｗ／ｍＫ以上とすることができ、３ｏｚ（１０５μｍ）の厚みの電解銅箔のマット面との間の接着力（９０度ピール強度）を５．７Ｎ／ｃｍ以上とすることができる。
【００２８】
前記接着剤層１１に窒化ホウ素粒子を凝集粒子の状態で含有させることが好ましいのは、該接着剤層１１の厚み方向に良好なる伝熱パスを形成させるのに前記凝集粒子が有効に作用するためである。
なお、窒化ホウ素の一次粒子は、通常、前記のように六角板状となっており、前記凝集粒子はこの一次粒子が複数集合した球状に近い形状を示していることから、当該接着剤層の断面を顕微鏡観察するなどすれば、窒化ホウ素粒子が凝集粒子として含有されているかどうかを容易に判別することができる。
上記のようにこの凝集粒子は、良好なる伝熱パスを形成させるのに有効な成分であり、接着剤層１１に優れた熱伝導性を発揮させ得る点において含有させる窒化ホウ素粒子の内、５０質量％以上を凝集粒子の状態で含有させることが好ましい。
【００２９】
なお、窒化ホウ素粒子と金属酸化物粒子とが、上記範囲内の体積比率となっていることが好ましいのは、窒化ホウ素粒子と金属酸化物粒子との合計に占める金属酸化物粒子の体積比率が５０％を超えると接着剤層に十分な熱伝導性を付与することが難しくなり、該金属酸化物粒子の体積比率が１０％未満では接着剤層に優れた凝集破壊強度を付与することが難しくなるためである。
【００３０】
また、金属酸化物粒子のメジアン径が上記範囲内であることが好ましいのは、上記範囲外では、窒化ホウ素凝集粒子によって形成される良好なる伝熱パスを金属酸化物粒子が阻害して接着剤層の熱伝導性を低下させてしまうおそれを有するためである。
【００３１】
また、前記熱硬化性樹脂組成物には、エポキシ樹脂やフェノール樹脂以外のポリマーや、窒化ホウ素粒子や金属酸化物粒子以外の無機フィラーを含有させることができる。
さらに、前記熱硬化性樹脂組成物には、分散剤、粘着性付与剤、老化防止剤、酸化防止剤、加工助剤、安定剤、消泡剤、難燃剤、増粘剤、顔料などといった樹脂製品に一般に用いられる配合薬品を適宜含有させることができる。
【００３２】
このような熱硬化性樹脂組成物を用いて放熱部材の凹部表面に接着剤層を形成させるには、例えば、下記ａ）〜ｆ）の工程を順に実施する方法が挙げられる。
ａ）コーティング液作製工程
前記エポキシ樹脂や前記フェノール樹脂を溶解可能な有機溶媒に所望の濃度となるようにエポキシ樹脂とフェノール樹脂とを溶解させるとともにこの樹脂溶液に前記窒化ホウ素粒子や前記金属酸化物粒子等を分散させてコーティング液を作製するコーティング液作製工程、
ｂ）コーティング工程
マット加工された樹脂フィルムや電解銅箔などを転写用シートとして用い、該転写用シートのマット面に前記コーティング液をコーティングするコーティング工程、
ｃ）乾燥工程
前記コーティング液がコーティングされた転写用シートを乾燥炉に導入して前記有機溶媒を除去し前記コーティング液の乾燥被膜を転写用シート上に形成させる乾燥工程、
ｄ）積層工程前記乾燥被膜の形成された転写用シートを２枚用意し、前記乾燥被膜が内側になるように重ね合わせ、熱プレスしてこれらの乾燥被膜を積層一体化させて、転写用シート／乾燥被膜／乾燥被膜／転写用シートの４層構造を有する積層シートを形成させる積層工程、
ｅ）外形加工工程
前記積層シートを、前記凹入部の開口面積よりも大きな面積に切断して接着剤層形成用のシート片を作製する外形加工工程、
ｆ）熱プレス工程
前記凹入部の形成された放熱部材をプレス機にセットし、前記シート片から片側の転写用シートを除去し、露出させた乾燥被膜が前記放熱部材と当接するようにして該転写用シートを前記凹入部に覆い被せ、前記電子部品に対応する突起を有するプレス板で前記シート片を凹入部内に押し込んで該凹入部の底部表面及び側壁部表面に前記乾燥被膜を熱プレスして接着剤層を形成させた後に残りの転写用シートを除去する熱プレス工程。
【００３３】
なお、前記コーティング液作製工程は、ボールミル、プラネタリーミキサー、ホモジナイザー、三本ロールミル等の攪拌装置を用いて実施することができる。
ただし、コーティング液に過度にせん断が加えられると窒化ホウ素の凝集粒子を破砕してしまうおそれを有することから、そのようなことが起こり難い装置を選択することが好ましい。
また、装置の運転条件としても凝集粒子の破砕が生じないように調整することが好ましい。
【００３４】
前記コーティング工程は、グラビヤロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ナイフコーター、コンマコーター、ダイレクトコーター等のコーティング装置を用いて実施することができ、前記乾燥工程は、一般的な加熱乾燥炉を用いて実施することができる。
【００３５】
前記コーティング液には、含有する固形分に対して、少なくとも、金属酸化物粒子と窒化ホウ素粒子とが合計４０体積％〜７０体積％含有されることになるが、通常、これだけの無機フィラーを含有させると乾燥被膜中に細かな空隙部が形成されるおそれがあり、見かけ上の被膜厚みを厚くさせてしまうおそれがある。
前記積層工程は、乾燥被膜を２枚重ねとして、厚み方向に貫通する欠陥を形成させないようにする上においても有効なものではあるが、上記の空隙部を原因としたボイドなどの欠陥が接着剤層に形成されることを抑制させる上においても有効となる。
また、窒化ホウ素粒子どうしを接近させて、特に凝集粒子を主体とした伝熱パスを形成させるのにも該積層工程は有効なものであるといえる。
【００３６】
上記のような効果をより顕著に発揮させ得る点においては、積層工程を、より高温、且つ、高圧で実施する方が好ましいが、該積層工程において熱硬化性樹脂組成物に過度に熱を加えるとエポキシ樹脂等の硬化反応が過度に進行して放熱部材に対する接着力を大きく低下させてしまうおそれを有する。
また、後段の熱プレス工程においても同種の効果を期待することができるため、この積層工程における熱プレスは仮接着程度のものであってもよい。
【００３７】
前記外形加工工程は、トムソン刃型による打抜きを行うなどして実施することができる。
【００３８】
前記熱プレス工程では、その後の電子部品との接着に有効な反応性を接着剤層が示すように条件設定されることが好ましい。
このような点においては、冷却状態の前記プレス板と、予めエポキシ樹脂の軟化温度以上に加熱しておいた放熱部材とを用いて前記熱プレス工程を実施させ、放熱部材との接着界面よりも電子部品と接着される側の方が硬化反応の進行の程度を抑制させることが好ましい。
【００３９】
なお、このときの接着剤層の硬化の進行度合い（Ｂステージ化の度合い）については近赤外分光分析（ＮＩＲ）によって確認することができ、その分析精度の高さから、音響光学可変波長フィルタ（Ａｃｏｕｓｔｏ−Ｏｐｔｉｃ  Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｆｉｌｔｅｒ） 分光方式の近赤外分光分析（ＡＯＴＦ−ＮＩＲ）によって確認することが好ましい。
より詳しくは、ＡＯＴＦ−ＮＩＲによって、４６１１ｃｍ-1近傍に出現する芳香族由来の吸収ピークと４５２５ｃｍ-1近傍に出現するエポキシ基由来の吸収ピークとの強度比で硬化の進行度合いを判定することが好ましい。
【００４０】
即ち、接着剤層の硬化反応が進行しても４６１１ｃｍ-1近傍に出現する吸収ピークのピーク高さは殆ど変化をしないが、４５２５ｃｍ-1近傍に出現する吸収ピークのピーク高さは接着剤層の硬化反応が進行するにつれて低くなるため、例えば、４６１１ｃｍ-1近傍に出現する吸収ピークのピーク高さをＩARM、４５２５ｃｍ-1近傍に出現する吸収ピークのピーク高さをＩEPXとした場合に、これらの比（ＩEPX／ＩARM）によって硬化度合いを精度良く判定することができる。
【００４１】
なお、接着剤層付放熱部材の製造単位ごとに接着剤層の硬化の進行度合いを異ならせていると、これらを電子部品に接着させて半導体装置を製造する際に、接着剤層の硬化の進行度合いに応じて接着条件を異ならせる必要性を生じさせてしまうことになる。
従って、作業効率の観点からは、電子部品への接着条件を一定化させることが好ましく、熱プレス工程後、電子部品との接着前に、接着剤層の硬化度合いを調整する硬化度調整工程をさらに設けることが好ましい。
この硬化度調整工程は、接着剤層付放熱部材を所定の温度で所定の時間加熱することで実施可能であり、その際の加熱温度や加熱時間については、前記のＡＯＴＦ−ＮＩＲによる硬化度判定結果に基づいて設定すればよい。
【００４２】
なお、この接着剤層付放熱部材１と電子部品２とを接着させる方法としては、従来の方法と同様に実施することができ、接着剤層付放熱部材１を、前記熱硬化性樹脂組成物を構成している熱硬化性樹脂の軟化温度以上に加熱して前記接着剤層１１に表面タック性を出現させ、この接着剤層１１に電子部品２を圧接させつつ加熱を継続させることで前記熱硬化性樹脂組成物を熱硬化させ、該電子部品２と前記接着剤層付放熱部材１とを接着一体化させる方法が挙げられる。
【００４３】
このようにして得られる半導体装置においては、電子部品２の底面部２ｂのみならず側面部２ａにも接着剤層１１を介して放熱部材１０が接着された状態となるために電子部品２からは良好な放熱が実施されることになる。
【００４４】
なお、図２においては、側面厚み方向略中央部において端子２１ａ，２１ｂを突出させている電子部品２を例示し、この端子突出部分よりも底部側のみを側壁部接着剤層１１’に接着させる場合を例示しているが、例えば、図３（ａ）に示すような半導体素子２３にアクセスするための端子２１ｘを上面側において突出させており、放熱部材１０ｘの凹入部１２ｘに突入させるのに対して障害となるような突出物が側面部に備えられていないような電子部品２ｘであれば、本発明の接着剤層付放熱部材を底部接着剤層を形成させた後の深さが前記電子部品２ｘの本体部分の厚み以上となるように形成させて、前記本体部分全体が放熱部材１０ｘに埋もれた状態となるようにして半導体装置を形成させることもできる。
【００４５】
また、本実施形態においては、凹入部１２の底部１２ｂ及び側壁部１２ｃの表面にのみ接着剤層１１を形成させる場合を例示しているが、本発明の接着剤層付放熱部材は、側面部２ａにおいて端子２１ａ，２１ｂを突出させている電子部品２の前記端子２１ａ，２１ｂと放熱部材１０との間の絶縁信頼性を確保すべく図３（ｂ）に示すように、凹入部１２の周囲の基板部１０ａの表面にまで接着剤層１１ｘを延展させたものであってもよい。
【００４６】
なお、本実施形態においては、接着剤層が放熱性とともに電気絶縁性に優れていることから、作動時に通電状態となる放熱板２２を底面部２ｂにおいて露出させている電子部品２を例示しているが、本発明の接着剤層付放熱部材は、このようなタイプの電子部品のみならず各種の電子部品の放熱に利用可能なものである。
【００４７】
また、本実施形態の接着剤層付放熱部材と、半導体素子を備えた電子部品とが前記接着剤層によって接着され、前記放熱部材の凹入部の底部表面と側壁部表面とに設けられた前記接着剤層によって前記電子部品が接着固定されている半導体装置においては、通電時において電子部品から発せられる熱が放熱部材を通じて素早く放熱されることになるが、この種の半導体装置には、オン／オフが繰り返されることで接着剤層にヒートサイクルが加えられることになる。
その場合、放熱部材や電子部品との熱膨張係数の違いから、接着剤層と放熱部材との接着界面や、接着剤層と電子部品との接着界面において繰り返し歪みが加えられる結果、接着剤層にクラックを生じさせるおそれを有する。
一方で、本発明の好ましい態様によれば、アルミナ粒子やシリカ粒子によって接着剤層に優れた凝集破壊強度が付与されることから上記のようなクラックの発生を抑制させることができる。
【００４８】
また、ここではこれ以上の詳述は割愛するが、本発明の接着剤層付放熱部材や半導体装置は、上記例示に限定されるものではなく、従来これらの技術分野において公知の技術事項を本発明の効果が著しく損なわれない限りにおいて適宜採用することが可能なものであ
【符号の説明】
【００４９】
１     接着剤層付放熱部材
２     電子部品
２ａ   側面部
２ｂ   底面部
１０   放熱部材
１０ａ 基板部
１０ｂ フィン部
１１   接着剤層
１１ｚ 溝
１２   凹入部
１２ａ 開口
１２ｂ 底部
１２ｃ 側壁部
１２ｅ 開口縁
２２   放熱板
２３   半導体チップ
１００ 接着剤層付放熱部材
１１０ 接着剤層
２００ 電子部品
【図１】
2014099504.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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