(57)【要約】【課題】電子部品に悪影響を及ぼさない程度の低温で使用することができ、高熱伝導性を得ることができる樹脂組成物を提供する。【解決手段】金属ナノ粒子１の集合体である第１粉体１０と、金属マイクロ粒子２の集合体である第２粉体２０と、高分子化合物３とを含有する。金属ナノ粒子１は、第１金属で構成されている。金属マイクロ粒子２は、コア２２と、コア２２を被覆する金属コート層２３とを有している。コア２２は、第２金属で構成されている。金属コート層２３は、第３金属で構成されている。第１金属と第３金属とが同じ材質である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ナノ粒子の集合体である第１粉体と、
金属マイクロ粒子の集合体である第２粉体と、
高分子化合物と
を含有し、
前記金属ナノ粒子は、第１金属で構成され、
前記金属マイクロ粒子は、コアと、前記コアを被覆する金属コート層とを有し、
前記コアは、第２金属で構成され、
前記金属コート層は、第３金属で構成され、
前記第１金属と前記第３金属とが同じ材質であることを特徴とする
樹脂組成物。
【請求項２】
前記第１粉体の平均粒子径が１０〜１０００ｎｍの範囲内であることを特徴とする
請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
前記第２粉体の平均粒子径が１〜１００μｍの範囲内であることを特徴とする
請求項１又は２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
前記第１金属及び前記第３金属が銀であることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項５】
前記第２金属が銅、ニッケルのいずれかであることを特徴とする
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項６】
前記高分子化合物がシリコーンゲル、シリコーンゴム、シリコーンオイルのいずれかであることを特徴とする
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項７】
前記第１粉体及び前記第２粉体の合計体積に占める前記第１粉体の体積比率が５〜５０体積％の範囲内であることを特徴とする
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項８】
前記樹脂組成物の全体積に占める前記第１粉体及び前記第２粉体の合計体積の体積比率が１０〜８０体積％の範囲内であることを特徴とする
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の樹脂組成物の反応物と、
第１部材と、
第２部材と
を備え、
前記樹脂組成物の反応物が前記第１部材と前記第２部材との間に介在し、
前記第１部材及び前記第２部材が、基板、半導体部品、冷却体のいずれかであることを特徴とする
半導体デバイス。
【請求項１０】
第３部材をさらに備え、
前記樹脂組成物の反応物が前記第１部材又は前記第２部材と前記第３部材との間に介在し、
前記第３部材が、基板、半導体部品、冷却体のいずれかであることを特徴とする
請求項９に記載の半導体デバイス。
【請求項１１】
前記半導体部品がパワー半導体を含むことを特徴とする
請求項９又は１０に記載の半導体デバイス。
【請求項１２】
前記冷却体がヒートシンク、ヒートリッドの少なくともいずれかを含むことを特徴とする
請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の半導体デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に電子・電気機器に用いられる樹脂組成物及びそれを備えた半導体デバイスに関し、より詳細には放熱ペースト及びダイアタッチペーストなどに用いられる樹脂組成物及びそれを備えた半導体デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体デバイスの高速化及び高集積化に伴い、電子・電気機器からの発熱量は増加の一途をたどっている。そのため、電子産業分野やパワーエレクトロニクス分野において、放熱材料の熱伝導性を飛躍的に向上させることが急務となっている。
【０００３】
このような中、例えば、特許文献１に記載の熱硬化性樹脂組成物が提供されている。この熱硬化性樹脂組成物は、プレート型銀微粒子と、平均粒子径が０．５〜３０μｍである銀粉と、熱硬化性樹脂とを含み、銀微粒子と銀粉の合計量を１００質量部としたとき、熱硬化性樹脂が１〜２０質量部配合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１９４０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、熱硬化性樹脂組成物を１００℃以上に加熱して硬化させることにより熱伝導経路（パス）を形成している。この場合、１００℃以上に加熱しても銀粉は溶融せずに、プレート型銀微粒子のみが溶融して銀粉にくっつくことになる。このように、少なくともプレート型銀微粒子を溶融させるためには１００℃以上に加熱する必要があるが、このような高温は、熱硬化性樹脂組成物の周囲に存在する電子部品に悪影響を及ぼす。
【０００６】
しかも上述のように銀粉は溶融せずに、プレート型銀微粒子のみが溶融して銀粉にくっつくだけであるので、接触抵抗が発生し熱伝導経路の形成が不十分であり、かつ熱伝導経路の強度が不十分である。すなわち、このような熱伝導経路は、温度変化に伴う膨張及び収縮により断絶しやすく、高熱伝導性を得ることができない。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、電子部品に悪影響を及ぼさない程度の低温で使用することができ、高熱伝導性を得ることができる樹脂組成物及びそれを備えた半導体デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る樹脂組成物は、
金属ナノ粒子の集合体である第１粉体と、
金属マイクロ粒子の集合体である第２粉体と、
高分子化合物と
を含有し、
前記金属ナノ粒子は、第１金属で構成され、
前記金属マイクロ粒子は、コアと、前記コアを被覆する金属コート層とを有し、
前記コアは、第２金属で構成され、
前記金属コート層は、第３金属で構成され、
前記第１金属と前記第３金属とが同じ材質であることを特徴とする。
【０００９】
前記第１粉体の平均粒子径が１０〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００１０】
前記第２粉体の平均粒子径が１〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。
【００１１】
前記第１金属及び前記第３金属が銀であることが好ましい。
【００１２】
前記第２金属が銅、ニッケルのいずれかであることが好ましい。
【００１３】
前記高分子化合物がシリコーンゲル、シリコーンゴム、シリコーンオイルのいずれかであることが好ましい。
【００１４】
前記第１粉体及び前記第２粉体の合計体積に占める前記第１粉体の体積比率が５〜５０体積％の範囲内であることが好ましい。
【００１５】
前記樹脂組成物の全体積に占める前記第１粉体及び前記第２粉体の合計体積の体積比率が１０〜８０体積％の範囲内であることが好ましい。
【００１６】
本発明に係る半導体デバイスは、
前記樹脂組成物の反応物と、
第１部材と、
第２部材と
を備え、
前記樹脂組成物の反応物が前記第１部材と前記第２部材との間に介在し、
前記第１部材及び前記第２部材が、基板、半導体部品、冷却体のいずれかであることを特徴とする。
【００１７】
第３部材をさらに備え、
前記樹脂組成物の反応物が前記第１部材又は前記第２部材と前記第３部材との間に介在し、
前記第３部材が、基板、半導体部品、冷却体のいずれかであることが好ましい。
【００１８】
前記半導体部品がパワー半導体を含むことが好ましい。
【００１９】
前記冷却体がヒートシンク、ヒートリッドの少なくともいずれかを含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電子部品に悪影響を及ぼさない程度の低温で使用することができ、高熱伝導性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１Ａは本発明の実施形態に係る樹脂組成物の加熱前の状態を示す概略断面図であり、図１Ｂは同上の樹脂組成物の加熱後の状態を示す概略断面図である。
【図２】図２Ａは第１実施形態に係る半導体デバイスの概略断面図であり、図２Ｂは同上の半導体デバイスの変形例を示す概略断面図である。
【図３】図３Ａは第２実施形態に係る半導体デバイスの概略断面図であり、図３Ｂは同上の半導体デバイスの変形例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
［樹脂組成物］
本実施形態の樹脂組成物１００は、第１粉体１０と、第２粉体２０と、高分子化合物３とを含有している。樹脂組成物１００は、無溶剤でもよいが、さらに溶剤が含有されていてもよい。図１Ａは樹脂組成物１００を加熱する前の状態を模式的に示し、図１Ｂは樹脂組成物１００を加熱した後の状態を模式的に示している。
【００２４】
まず第１粉体１０について説明する。第１粉体１０は、金属ナノ粒子１の集合体である。実際には無数の金属ナノ粒子１で第１粉体１０は構成されている。金属ナノ粒子１は、ナノメートルのオーダー（ナノサイズ）の粒子である。金属ナノ粒子１は、第１金属で構成されている。ここで、金属ナノ粒子１の融点と、同じ第１金属で構成されたバルク金属の融点とを比べると、金属ナノ粒子１には、いわゆるナノサイズ効果により、バルク金属に比べて融点が降下する現象が見られる。具体的には、金属ナノ粒子１の融点は１００℃未満となり、このような融点で金属ナノ粒子１は溶融する。金属ナノ粒子１の融点は好ましくは５０〜３００℃の範囲内であり、より好ましくは７０〜１００℃の範囲内である。なお、金属ナノ粒子１の融点と第１粉体１０の融点とは同じである。第１粉体１０の平均粒子径は１０〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、１０〜５００ｎｍの範囲内であることがより好ましい。ここで、平均粒子径は、レーザー回折散乱法により測定されるものを意味し、以下も同様である。第１粉体１０の平均粒子径が１０ｎｍ以上であることによって、第１粉体１０のカサ密度が高くなるのを抑制することができ、高充填化を実現することができる。第１粉体１０の平均粒子径が１０００ｎｍ以下であることによって、ナノサイズ効果により、第１粉体１０の融点をさらに降下させることができる。
【００２５】
次に第２粉体２０について説明する。第２粉体２０は、金属マイクロ粒子２の集合体である。実際には無数の金属マイクロ粒子２で第２粉体２０は構成されている。金属マイクロ粒子２は、サブマイクロからマイクロメートルまでのオーダー（マイクロサイズ）の粒子である。このように、金属マイクロ粒子２は、金属ナノ粒子１よりも大きい。金属マイクロ粒子２は、コア２２と、金属コート層２３とを有している。コア２２は、粒子状であり、第２金属で構成されている。金属コート層２３は、第３金属で構成されている。金属コート層２３は、コア２２を被覆している。金属コート層２３は、コア２２の表面全体を被覆していることが好ましいが、コア２２の表面の一部が金属コート層２３で被覆されていなくてもよい。金属コート層２３によるコア２２の被覆は、例えば、粉体めっきにより行うことができる。ここで、金属コート層２３の融点と、同じ第３金属で構成されたバルク金属の融点とを比べると、ナノサイズ効果と同様の現象が起こることを本発明者らは見出した。すなわち、金属コート層２３の融点がバルク金属の融点に比べて降下する。具体的には、金属マイクロ粒子２の金属コート層２３の融点は１００℃未満となり、このような融点で金属コート層２３は溶融する。金属コート層２３の融点は好ましくは５０〜３００℃の範囲内であり、より好ましくは７０〜１００℃の範囲内である。金属ナノ粒子１の融点と、金属マイクロ粒子２の金属コート層２３の融点とは同じであることが好ましい。金属マイクロ粒子２のコア２２は溶融しなくてもよい。金属コート層２３の厚さは、１〜２００ｎｍの範囲内であることが好ましく、１０〜１００ｎｍの範囲内であることがより好ましい。金属コート層２３の厚さが１ｎｍ以上であることによって、金属コート層２３が溶融して金属ナノ粒子１との間に金属結合を形成した際に接触面積が十分に高くなるので、後述の接合部４０を強固に形成することができ、接合部４０の熱伝導性も高めることができる。金属コート層２３の厚さが２００ｎｍ以下であることによって、金属コート層２３の融点をさらに降下させることができる。第２粉体２０の平均粒子径は１〜１００μｍの範囲内であることが好ましく、１０〜５０μｍの範囲内であることがより好ましい。第２粉体２０の平均粒子径が１μｍ以上であることによって、樹脂組成物１００の粘度が大きくなり過ぎないようにすることができ、熱伝導性も高めることができる。第２粉体２０の平均粒子径が１００μｍ以下であることによって、厚さが１００μｍ以下である狭い隙間に樹脂組成物１００を介在させることができる。なお、上記の隙間は、例えば、後述の半導体デバイス２００における第１部材２０１と第２部材２０２との間の隙間が挙げられる。
【００２６】
次に金属ナノ粒子１を構成する第１金属、金属マイクロ粒子２のコア２２を構成する第２金属、金属マイクロ粒子２の金属コート層２３を構成する第３金属について説明する。第１金属と第３金属とは同じ材質である。図１Ａに示すように、樹脂組成物１００中において、第１金属で構成された金属ナノ粒子１と、第３金属で構成された金属コート層２３とは、接触し得る状態にある。第１金属及び第３金属が同じ材質であれば、樹脂組成物１００を加熱した場合に、図１Ｂに示すように、１００℃未満の融点で第１金属及び第３金属が互いに溶融し合って渾然一体となり、この状態で固化させることができる。すなわち、実際には無数に存在する金属マイクロ粒子２のうち、特に近くに存在する２個の金属マイクロ粒子２に着目すると、これらの金属コート層２３と、この近くに存在する金属ナノ粒子１とが溶融し合って渾然一体となり、この状態で固化して接合部４０が形成される。接合部４０は、３個以上の金属マイクロ粒子２に跨って形成されることもある。接合部４０は、金属ナノ粒子１が介在しないで、複数の金属マイクロ粒子２が直接接触して形成されることもあり得る。このように、無数の金属マイクロ粒子２が数珠つなぎになって連結して熱伝導経路３００が形成される。金属マイクロ粒子２同士が接合するにあたって、その間に金属ナノ粒子１が介在していることで、金属マイクロ粒子２同士の接触面積を増加させることができるので、熱伝導経路３００は全体として高熱伝導性を有している。しかも熱伝導経路３００の接合部４０は単一の金属で形成されており、この金属は、金属ナノ粒子１と金属マイクロ粒子２の金属コート層２３とが均一に溶融し合って形成された強固な金属結合を含んでいるので十分に高い熱伝導性と強度を有しており、温度変化に伴う膨張及び収縮により接合部４０に亀裂が入ることを抑制することができる。接合部４０は、第１金属及び第３金属で構成され、第１金属及び第３金属は同じ材質である。第１金属及び第３金属は銀であることが好ましい。銀は熱伝導率が高く、また化学的に安定なため、表面酸化などの影響を抑えることができる点で好ましい。第２金属は銅、ニッケルのいずれかであることが好ましい。銅、ニッケルは高い熱伝導性を有し、しかも安価な点で好ましい。
【００２７】
次に高分子化合物３について説明する。高分子化合物３は、第１粉体１０及び第２粉体２０を粘性のあるペーストにするために練り込む場合のつなぎとなるものである。高分子化合物３は、耐熱性を有していることが好ましい。高分子化合物３は、加熱又は光照射などにより架橋反応するものでも反応しないものでもよい。高分子化合物３が反応する場合には、反応後にゲル状又はゴム状の固体となるものが好ましい。この場合の反応温度は１００℃未満であることが好ましい。第１金属及び第３金属が溶融し始める前に高分子化合物３が反応し始める場合には、高分子化合物３は、第１金属及び第３金属の溶融一体化を阻害しないものであることが好ましい。また高分子化合物３は、常温（例えば２５℃）で半固体のグリースでもよい。以上の観点から、高分子化合物３はシリコーンゲル、シリコーンゴム、シリコーンオイルのいずれかであることが好ましい。後述の半導体デバイス２００などにおいて、いわゆるポンプアウトをより抑制するためには、高分子化合物３はシリコーンゲル、シリコーンゴムのいずれかであることが好ましい。高分子化合物３は接着性を有していてもよい。
【００２８】
次に樹脂組成物１００に占める第１粉体１０及び第２粉体２０の割合について説明する。第１粉体１０及び第２粉体２０の合計体積に占める第１粉体１０の体積比率は５〜５０体積％の範囲内であることが好ましく、１０〜３０体積％の範囲内であることがより好ましい。第１粉体１０の体積比率が５体積％以上であることによって、第１粉体１０を構成する金属ナノ粒子１と第２粉体２０を構成する金属マイクロ粒子２との間の接合を十分に確保することができる。第１粉体１０の体積比率が５０体積％以下であることによって、第２粉体２０に比べて粒子径の小さい第１粉体１０が増えることによる、カサ密度を増大を抑えることができ、結果として第１粉体１０及び第２粉体２０全体の充填量を増やすことができる。
【００２９】
樹脂組成物１００の全体積に占める第１粉体１０及び第２粉体２０の合計体積の体積比率は１０〜８０体積％の範囲内であることが好ましく、３０〜６０体積％の範囲内であることがより好ましい。第１粉体１０及び第２粉体２０の合計体積の体積比率が１０体積％以上であることによって、熱伝導性の高い第１粉体１０及び第２粉体２０が相対的に多くなり、樹脂組成物１００としての熱伝導性をさらに高めることができる。第１粉体１０及び第２粉体２０の合計体積の体積比率が８０体積％以下であることによって、相対的に高分子化合物３が多くなり、低粘度及び低硬度を同時に達成することができる。樹脂組成物１００の低粘度は、作業性が向上し、ボイドトラップによる熱伝導性の低下を抑制することができる点で好ましい。樹脂組成物１００の低硬度は、接触抵抗が減ることにより全体の熱抵抗が低下する点で好ましい。さらに高分子化合物３で膨張、収縮などの熱歪みを吸収しやすくなり、熱伝導経路３００の断絶を抑制することができる。
【００３０】
次に樹脂組成物１００の製造方法について説明する。樹脂組成物１００は、第１粉体１０、第２粉体２０、高分子化合物３をプラネタリーミキサーのタンクに入れて攪拌、混練することによって製造することができる。このようにして第１粉体１０及び第２粉体２０が均一に分散した樹脂組成物１００を得ることができる。
【００３１】
次に樹脂組成物１００の加熱前後の様子について説明する。上述のように、図１Ａは樹脂組成物１００を加熱する前の状態を模式的に示している。樹脂組成物１００中において第１粉体１０及び第２粉体２０は均一に分散している。図１Ｂは樹脂組成物１００を加熱した後の状態を模式的に示している。言い換えると、図１Ｂは樹脂組成物１００を加熱して得られた反応物１０１を示している。加熱温度は、金属ナノ粒子１及び金属マイクロ粒子２の金属コート層２３が共に溶融する温度でよく、この温度は１００℃未満でよい。好ましくは５０〜３００℃の範囲内であり、より好ましくは７０〜１００℃の範囲内である。このような低温で金属ナノ粒子１及び金属コート層２３が互いに溶融し合って渾然一体となり、この状態で固化して接合部４０を形成することができる。このように、無数の金属マイクロ粒子２が数珠つなぎになって連結して熱伝導経路３００が形成される。熱伝導経路３００において、接合部４０及び金属コート層２３の部分のみならず、コア２２の部分も熱の通り道となり得る。熱伝導経路３００の周囲に存在する高分子化合物３は、温度変化に伴って反応物１０１が膨張及び収縮する場合に熱歪みを吸収し、熱伝導経路３００の断絶を抑制することができる。
【００３２】
［半導体デバイス］
次に樹脂組成物１００の半導体デバイス２００への適用例について説明する。
【００３３】
（第１実施形態）
図２Ａに第１実施形態の半導体デバイス２００を示す。半導体デバイス２００は、樹脂組成物１００の反応物１０１と、第１部材２０１と、第２部材２０２とを備えている。  樹脂組成物１００の反応物１０１は第１部材２０１と第２部材２０２との間に介在している。具体的には、反応物１０１は第１部材２０１及び第２部材２０２の両方に接触している。第１部材２０１と第２部材２０２とは直接接触していない。
【００３４】
第１部材２０１及び第２部材２０２の一方が高温物体、他方が低温物体となり得る。第１部材２０１及び第２部材２０２は、基板２１０、半導体部品２２０、冷却体２３０のいずれかである。図２Ａでは、第１部材２０１は半導体部品２２０であり、第２部材２０２は冷却体２３０である。半導体部品２２０には、単一の素子及び複数の素子を１つにまとめた集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）が含まれる。半導体部品２２０は基板２１０に搭載されている。半導体部品２２０は、半田バンプ２２３により基板２１０に電気的に接続されている。基板２１０は電気的絶縁性を有している。基板２１０にはサーマルバイア２１１が設けられている。サーマルバイア２１１は、放熱用のスルーホールである。これにより、半導体デバイス２００の放熱性をさらに向上させることができる。半導体部品２２０は発熱するので高温物体であり、冷却体２３０は低温物体である。したがって、この間に介在する反応物１０１によって、半導体部品２２０の熱を冷却体２３０に逃がすことができる。このような反応物１０１を形成するのに用いられる樹脂組成物１００はＴＩＭ（Thermal Interface Material）と呼ばれる。冷却体２３０はヒートシンク２３１、ヒートリッド２３２の少なくともいずれかを含むことが好ましい。これらは、放熱性の良い材質で形成されている。例えば、アルミニウム、銅が挙げられる。ヒートシンク２３１は、表面積を大きくするために、ひだを有している。図２Ａでは、冷却体２３０はヒートリッド２３２である。ヒートリッド２３２は基板２１０と接触している。このようにヒートリッド２３２からの熱を基板２１０に逃がすこともできる。
【００３５】
ここで、反応物１０１は、例えば、第１部材２０１である半導体部品２２０と第２部材２０２である冷却体２３０との間に樹脂組成物１００を介在させた状態で加熱して形成することができる。この場合、１００℃未満の低温で加熱すればよいので、特に電子部品である半導体部品２２０に大きな熱負荷がかからず悪影響を及ぼすおそれがない。また半田バンプ２２３は通常１００℃以上の温度で加熱しないと溶融しないので、１００℃未満の低温で加熱しても溶融するおそれがない。したがって、半田バンプ２２３が溶融することによるショート（短絡）の発生を抑制することもできる。
【００３６】
図２Ｂは、図２Ａに示す第１実施形態の半導体デバイス２００の変形例である。この半導体デバイス２００は、第３部材２０３をさらに備えている。樹脂組成物１００の反応物１０２が第１部材２０１又は第２部材２０２と第３部材２０３との間にも介在している。図２Ｂでは、反応物１０２が、第２部材２０２と第３部材２０３との間に介在している。反応物１０２は第２部材２０２及び第３部材２０３の両方に接触している。第３部材２０３と第２部材２０２とは直接接触していない。
【００３７】
第３部材２０３は、基板２１０、半導体部品２２０、冷却体２３０のいずれかであることが好ましい。図２Ｂでは、第３部材２０３は冷却体２３０であり、この冷却体２３０はヒートシンク２３１である。第２部材２０２及び第３部材２０３の一方が高温物体、他方が低温物体となり得る。この場合、発熱する半導体部品２２０に近い第２部材２０２が高温物体であり、半導体部品２２０から離れた第３部材２０３が低温物体である。したがって、この間に介在する反応物１０１によって、第２部材２０２の冷却体２３０の熱を第３部材２０３の冷却体２３０に逃がすことができる。この場合の反応物１０１を形成する樹脂組成物１００もＴＩＭ（Thermal Interface Material）と呼ばれる。
【００３８】
上記のような半導体デバイス２００を長期間使用した後であっても、反応物１０１、１０２中の高分子化合物３がシリコーンゲル、シリコーンゴムなどであれば、反応物１０１、１０２が元の位置から溶け出して別の位置に流動するポンプアウトを抑制することができる。
【００３９】
（第２実施形態）
図３Ａに第２実施形態の半導体デバイス２００を示す。半導体デバイス２００は、樹脂組成物１００の反応物１０１と、第１部材２０１と、第２部材２０２とを備えている。樹脂組成物１００の反応物１０１は第１部材２０１と第２部材２０２との間に介在している。具体的には、反応物１０１は第１部材２０１及び第２部材２０２の両方に接触している。
【００４０】
第１部材２０１及び第２部材２０２の一方が高温物体、他方が低温物体となり得る。第１部材２０１及び第２部材２０２は、基板２１０、半導体部品２２０、冷却体２３０のいずれかである。図３Ａでは、第１部材２０１は基板２１０であり、第２部材２０２は半導体部品２２０である。半導体部品２２０はパワー半導体２２１を含んでいてもよい。パワー半導体２２１は、電源の制御や電力の変換を行う半導体であり、扱う電圧や電流が大きいので、発熱量が多くなりやすい。パワー半導体２２１の具体例として、ダイオード、トランジスタ、集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）が挙げられる。半導体部品２２０は基板２１０に搭載されている。半導体部品２２０は、ワイヤー２２２により基板２１０に電気的に接続されている。基板２１０にはサーマルバイア２１１が設けられている。これにより、半導体デバイス２００の放熱性をさらに向上させることができる。半導体部品２２０は発熱するので高温物体であり、基板２１０は低温物体である。したがって、この間に介在する反応物１０１によって、半導体部品２２０の熱を基板２１０に逃がすことができる。なお、この場合、反応物１０１は、基板２１０と半導体部品２２０との間に介在してこの両者を接着しているので、この反応物１０１を形成するための樹脂組成物１００はダイアタッチペーストとも呼ばれる。
【００４１】
ここで、反応物１０１は、例えば、第１部材２０１である基板２１０と第２部材２０２である半導体部品２２０との間に樹脂組成物１００を介在させた状態で加熱して形成することができる。この場合、１００℃未満の低温で加熱すればよいので、特に電子部品である半導体部品２２０に大きな熱負荷がかからず悪影響を及ぼすおそれがない。
【００４２】
図３Ｂは、図３Ａに示す第２実施形態の半導体デバイス２００の変形例である。この半導体デバイス２００は、第３部材２０３をさらに備えている。樹脂組成物１００の反応物１０２が第１部材２０１又は第２部材２０２と第３部材２０３との間にも介在している。図３Ｂでは、反応物１０２が、第２部材２０２と第３部材２０３との間に介在している。反応物１０２は第２部材２０２及び第３部材２０３の両方に接触している。第３部材２０３と第２部材２０２とは直接接触していない。
【００４３】
第３部材２０３は、基板２１０、半導体部品２２０、冷却体２３０のいずれかであることが好ましい。図３Ｂでは、第３部材２０３は冷却体２３０である。第３部材２０３及び第２部材２０２の一方が高温物体、他方が低温物体となり得る。この場合、半導体部品２２０は発熱するので高温物体であり、冷却体２３０が低温物体である。したがって、この間に介在する反応物１０１によって、第２部材２０２の冷却体２３０の熱を第３部材２０３の冷却体２３０に逃がすことができる。冷却体２３０はヒートシンク２３１、ヒートリッド２３２の少なくともいずれかを含むことが好ましい。図３Ｂでは、冷却体２３０はヒートシンク２３１である。
【００４４】
上記のような半導体デバイス２００を長期間使用した後であっても、反応物１０１、１０２中の高分子化合物３がシリコーンゲル、シリコーンゴムなどであれば、反応物１０１、１０２が元の位置から溶け出して別の位置に流動するポンプアウトを抑制することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  金属ナノ粒子
２  金属マイクロ粒子
３  高分子化合物
１０  第１粉体
２０  第２粉体
２２  コア
２３  金属コート層
１００  樹脂組成物
１０１  反応物
１０２  反応物
２００  半導体デバイス
２０１  第１部材
２０２  第２部材
２０３  第３部材
２１０  基板
２２０  半導体部品
２２１  パワー半導体
２３０  冷却体
２３１  ヒートシンク
２３２  ヒートリッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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