CN111566163A - 密封组合物和半导体装置 - Google Patents
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Abstract
密封组合物含有环氧树脂、固化剂和无机填充材料，上述无机填充材料的粒度分布具有至少3个峰，上述无机填充材料包含粒径为1μm以下的氧化铝。
Description
技术领域
本发明涉及密封组合物和半导体装置。
背景技术
近年来，随着小型化和高集成化，半导体封装体内部的发热令人担忧。由于担心具有半导体封装体的电气部件或电子部件的性能会由于发热而发生下降，因此对半导体封装体中使用的构件要求高热传导性。因此，需要使半导体封装体的密封材料高热传导化。
作为使密封材料高热传导化的方法之一，可列举使用属于高热传导性填料的氧化铝来作为密封材料所含的无机填充材料的方法(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006－273920号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，专利文献1记载的方法存在密封材料的流动性变差的情况。例如，就采用了将半导体元件和基板通过金属线来连接的被称为引线键合结构的方法的半导体封装体而言，其是通过用树脂组合物密封半导体元件、基板、和对这些进行电连接的金属线而形成的。这种情况下，密封材料的流动会对金属线造成压力，存在产生金属线的位置偏移(线移动)或对半导体元件的保护不充分的情况。
从而，存在难以兼顾密封材料的流动性和高热传导性的情况。
本发明的一方式是鉴于上述现有情况而完成的，其目的在于，提供流动性优异、具有高热传导性的密封组合物以及使用其的半导体装置。
用于解决课题的方案
用于解决上述课题的具体方案如下所述。
＜1＞一种密封组合物，其含有环氧树脂、固化剂和无机填充材料，上述无机填充材料的粒度分布具有至少3个峰，
上述无机填充材料包含粒径为1μm以下的氧化铝。
＜2＞根据＜1＞所述的密封组合物，其中，上述无机填充材料的粒度分布在0.3μm～0.7μm的范围、7μm～20μm的范围和30μm～70μm的范围内具有峰。
＜3＞根据＜1＞或＜2＞所述的密封组合物，其中，上述无机填充材料所含的粒径为1μm以下的无机粒子中，氧化铝所占的比例为1体积％～40体积％。
＜4＞根据＜1＞～＜3＞中任一项所述的密封组合物，其中，上述无机填充材料的平均圆形度为0.80以上。
＜5＞一种半导体装置，其包含半导体元件、和密封上述半导体元件的＜1＞～＜4＞中任一项所述的密封组合物的固化物。
发明效果
根据本发明的一方式，可以提供流动性优异、具有高热传导性的密封组合物以及使用其的半导体装置。
具体实施方式
以下，对用于实施本发明的密封组合物和半导体装置的方式进行详细说明。但是，本发明不受以下的实施方式限定。在以下的实施方式中，其构成要素(也包含要素步骤等)除了特别明示的情况外均并非必需。关于数值和其范围也同样，不对本发明进行限制。
本公开中，使用“～”示出的数值范围中，包括记载于“～”的前后的数值分别作为最小值和最大值。
本公开中，分阶段记载的数值范围中，以一个数值范围记载的上限值或下限值可以替换为其他分阶段记载的数值范围的上限值或下限值。另外，本公开所记载的数值范围中，其数值范围的上限值或下限值也可以替换为实施例所示出的值。
本公开中，各成分可以包含多种的相符的物质。当组合物中存在多种与各成分相符的物质时，各成分的含有率或含量只要没有特别说明，则表示存在于组合物中的该多种物质的合计的含有率或含量。
本公开中，可以包含多种与各成分相符的粒子。当组合物中存在多种与各成分相符的粒子时，各成分的粒径只要没有特别说明，则是指存在于组合物中的该多种粒子的混合物的值。
＜密封组合物＞
本公开的密封组合物含有环氧树脂、固化剂和无机填充材料，上述无机填充材料的粒度分布具有至少3个峰，上述无机填充材料包含粒径为1μm以下的氧化铝。
本公开的密封组合物的流动性优异、具有高热传导性。其理由尚不明确，可推测如下。
密封组合物所含的无机填充材料显示具有至少3个峰的粒度分布。即，无机填充材料至少包含大粒径的无机粒子、中粒径的无机粒子和小粒径的无机粒子而构成。认为由于无机填充材料包含大粒径的无机粒子、中粒径的无机粒子和小粒径的无机粒子，因此本公开的密封组合物的流动性优异。
另外，无机填充材料包含粒径为1μm以下的氧化铝，从而如上所述氧化铝显示高热传导性。另外，对于密封组合物所含的无机填充材料而言，粒径为1μm以下的氧化铝相当于小粒径的无机粒子。通过包含氧化铝作为小粒径的无机粒子，容易使大粒径的无机粒子和中粒径的无机粒子之间存在作为小粒径的无机粒子的氧化铝。通过使显示高热传导性的氧化铝介于大粒径的无机粒子与中粒径的无机粒子之间，从而可以促进大粒径的无机粒子与中粒径的无机粒子之间的热传导。推测结果是本公开的密封组合物具有高热传导性。
以下对构成密封组合物的各成分进行说明。本公开的密封组合物含有环氧树脂、固化剂和无机填充材料，可以根据需要含有其他成分。
－环氧树脂－
密封组合物含有环氧树脂。环氧树脂的种类没有特别限定，可以使用公知的环氧树脂。
具体而言，可列举例如：使选自酚化合物(例如苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚、邻苯二酚、双酚A和双酚F)以及萘酚化合物(例如α－萘酚、β－萘酚和二羟基萘)中的至少1种与醛化合物(例如甲醛、乙醛、丙醛、苯甲醛和水杨醛)在酸性催化剂下缩合或共缩合而得到酚醛树脂、再将该酚醛树脂环氧化而得的环氧树脂(例如苯酚酚醛型环氧树脂和邻甲酚酚醛型环氧树脂)；选自双酚(例如双酚A、双酚AD、双酚F和双酚S)和联苯酚(例如烷基取代和非取代的联苯酚)中的至少1种的二缩水甘油醚；苯酚·芳烷基树脂的环氧化物；酚化合物与选自二环戊二烯和萜烯化合物中的至少1种的加成物或加聚物的环氧化物；通过多元酸(例如邻苯二甲酸及二聚酸)与表氯醇的反应而得到的缩水甘油酯型环氧树脂；通过多胺(例如二氨基二苯基甲烷及异氰脲酸)与表氯醇的反应而得到的缩水甘油胺型环氧树脂；用过酸(例如过乙酸)对烯键进行氧化而得到的线状脂肪族环氧树脂；以及脂环族环氧树脂。环氧树脂可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。
从防止集成电路(Integrated Circuit、IC)等元件上的铝布线或铜布线的腐蚀的观点出发，环氧树脂的纯度优选为高，水解性氯量优选为少。从提高密封组合物的耐湿性的观点出发，水解性氯量以质量基准计优选为500ppm以下。
在此，水解性氯量为将1g作为试样的环氧树脂溶解于30mL二噁烷并添加5mL 1N－KOH甲醇溶液回流30分钟后、利用电位差滴定而求出的值。
环氧树脂在密封组合物中所占的含有率优选为1.5质量％～20质量％，更优选为2.0质量％～15质量％，进一步优选为3.0质量％～10质量％。
环氧树脂在除无机填充材料以外的密封组合物中所占的含有率优选为30质量％～65质量％，更优选为35质量％～60质量％，进一步优选为40质量％～55质量％。
－固化剂－
密封组合物含有固化剂。固化剂的种类没有特别限定，可以使用公知的固化剂。
具体而言，可列举例如：使选自酚化合物(例如苯酚、甲酚、间苯二酚、邻苯二酚、双酚A和双酚F)以及萘酚化合物(例如α－萘酚、β－萘酚和二羟基萘)中的至少1种与醛化合物(例如甲醛、乙醛、丙醛、苯甲醛和水杨醛)在酸性催化剂下缩合或共缩合而得到的酚醛树脂；苯酚·芳烷基树脂；联苯·芳烷基树脂；以及萘酚·芳烷基树脂。固化剂可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。其中，作为固化剂，从提高耐回流性的观点出发，优选苯酚·芳烷基树脂。固化剂可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。
优选按照固化剂的官能团(例如，在酚醛树脂的情况下，为酚式羟基)的当量相对于环氧树脂的环氧基1当量达到0.5当量～1.5当量的方式配合固化剂，特别优选按照达到0.7当量～1.2当量的方式配合固化剂。
－无机填充材料－
密封组合物包含无机填充材料。通过包含无机填充材料，有密封组合物的吸湿性降低、固化状态下的强度提高的倾向。
无机填充材料可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。
作为组合使用两种以上无机填充材料的情况，可列举例如：使用两种以上的成分、平均粒径、形状等不同的无机填充材料的情况。
无机填充材料的形状没有特别限定，可列举例如：粉状、球状、纤维状等。从密封组合物的成形时的流动性和模具摩耗性的角度出发，优选为球状。
无机填充材料的平均圆形度优选为0.80以上，更优选为0.85以上，进一步优选为0.90以上，特别优选为0.93以上。另外，无机填充材料的平均圆形度可以为1.0以下。
无机填充材料的圆形度是指：由圆等效直径计算的圆的圆周长除以由无机填充材料的投影像测定的周长(轮郭线的长度)而得到的数值，可由下述式子求出，所述圆等效直径是与无机填充材料的投影面积具有相同面积的圆的直径。需要说明的是，正圆的情况下，圆形度为1.00。
圆形度＝(等效圆的周长)/(粒子剖面图像的周长)
具体而言，平均圆形度为下述值：用扫描型电子显微镜对放大至倍率1000倍的图像进行观察，任意选择10个无机填充材料，按照上述方法测定各无机填充材料的圆形度，计算其算术平均值而得的值。需要说明的是，圆形度、等效圆的周长和粒子的投影像的周长可利用市售的图像分析软件来求出。
在组合使用两种以上无机填充材料的情况下，无机填充材料的平均圆形度是指两种以上无机填充材料的混合物的值。
作为无机填充材料，只要粒度分布具有至少3个峰、包含粒径为1μm以下的氧化铝，则对材质、粒径等没有特别限定。
作为无机填充材料，可列举：球状二氧化硅、结晶二氧化硅等二氧化硅、氧化铝、锆石、氧化镁、硅酸钙、碳酸钙、钛酸钾、碳化硅、氮化硅、氮化硼、氮化铝、氧化铍、氧化锆等。此外，作为具有阻燃效果的无机填充材料，可列举氢氧化铝、硼酸锌等。这些中，从高热传导性的观点出发，优选氧化铝。
在无机填充材料中，氧化铝所占的比例优选为60质量％～95质量％，更优选为60质量％～92质量％，进一步优选为60质量％～90质量％。
作为无机填充材料，可以组合使用氧化铝和二氧化硅。组合使用氧化铝和二氧化硅作为无机填充材料的情况下，优选在无机填充材料中氧化铝所占的比例为80质量％～95质量％。二氧化硅所占的比例为5质量％～20质量％，更优选氧化铝所占的比例为82质量％～92质量％、二氧化硅所占的比例为8质量％～18质量％，进一步优选氧化铝所占的比例为85质量％～90质量％、二氧化硅所占的比例为10质量％～15质量％。
无机填充材料的粒度分布具有至少3个峰，优选具有3个峰。无机填充材料的粒度分布中的峰的位置没有特别限定，例如，优选在0.3μm～0.7μm的范围、7μm～20μm的范围和30μm～70μm的范围内具有峰，更优选在0.3μm～0.6μm的范围、7μm～15μm的范围和40μm～70μm的范围内具有峰。
无机填充材料的粒度分布可通过下述方法来求出。
将作为测定对象的无机填充材料以0.02质量％～0.08质量％的范围添加到溶剂(纯水)中，用110W的水浴式超声波清洗机振动1分钟～10分钟来分散无机填充材料。将约40mL左右的分散液注入测定池，在25℃下进行测定。测定装置使用激光衍射/散射式粒径分布测定装置(例如株式会社堀场制作所、LA920(商品名))，测定体积基准的粒度分布。需要说明的是，折射率使用氧化铝的折射率。在无机填充材料为氧化铝与氧化铝以外的无机填充材料的混合物时，折射率也使用氧化铝的折射率。
无机填充材料所含的粒径为1μm以下的无机粒子中氧化铝所占的比例优选为1体积％～40体积％，更优选为10体积％～35体积％，进一步优选为15体积％～30体积％。
无机填充材料所含的粒径为1μm以下的无机粒子中氧化铝所占的比例可通过以下的方法来测定。
对于已通过扫描型电子显微镜而确认了粒径为1μm以下的各无机粒子，利用能量色散型X射线分析(Energy dispersive X－ray spectrometry)鉴定构成元素，从而确定无机粒子的材质。求出50个1μm以下的无机粒子中氧化铝所占的体积基准的比例，从而可以求出无机填充材料所含的粒径为1μm以下的无机粒子中氧化铝所占的比例。各无机粒子的粒径设为圆等效直径、即具有与投影面积相同面积的圆的直径。
无机填充材料所含的粒径为10μm以上的无机粒子中氧化铝所占的比例优选为20体积％～60体积％，更优选为25体积％～55体积％，进一步优选为30体积％～50体积％。
无机填充材料所含的粒径为10μm以上的无机粒子中氧化铝所占的比例，可以与无机填充材料所含的粒径为1μm以下的无机粒子中氧化铝所占的比例同样地求出。
作为无机填充材料的配合量，从吸湿性、降低线膨胀系数、强度提高和焊料耐热性的观点出发，相对于密封组合物整体优选在75质量％～97质量％的范围内，更优选在80质量％～95质量％的范围内。
为了使无机填充材料显示具有至少3个峰的粒度分布，可列举例如将平均粒径不同的3种无机填充材料配合的方法，但不限于该方法。例如，可以组合使用平均粒径为0.3μm～0.7μm的无机填充材料、平均粒径为7μm～20μm的无机填充材料和平均粒径为30μm～70μm的无机填充材料。
无机填充材料整体的平均粒径优选为4μm～30μm，更优选为5μm～25μm，进一步优选为6μm～20μm。
关于无机填充材料的平均粒径，使用与无机填充材料的粒度分布的测定时同样地制备的无机填充材料的分散液，在利用激光衍射/散射式粒径分布测定装置(例如株式会社堀场制作所、LA920(商品名))测定的体积基准的粒度分布中，作为从小粒径侧起累积达到50％时的粒径(D50％)来求出。
(固化促进剂)
密封组合物可以还含有固化促进剂。固化促进剂的种类没有特别限制，可以使用公知的固化促进剂。
具体而言，可列举：1,8－二氮杂－双环[5.4.0]十一碳烯－7、1,5－二氮杂－双环[4.3.0]壬烯、5,6－二丁基氨基－1,8－二氮杂－双环[5.4.0]十一碳烯－7等环脒化合物；在环脒化合物上加成马来酸酐、1,4－苯醌、2,5－甲苯醌、1,4－萘醌、2,3－二甲基苯醌、2,6－二甲基苯醌、2,3－二甲氧基－5－甲基－1,4－苯醌、2,3－二甲氧基－1,4－苯醌、苯基－1,4－苯醌等醌化合物、重氮苯基甲烷、酚醛树脂等具有π键的化合物而成的具有分子内极化的化合物；苄基二甲胺、三乙醇胺、二甲基氨基乙醇、三(二甲基氨基甲基)苯酚等叔胺化合物、叔胺化合物的衍生物；2－甲基咪唑、2－苯基咪唑、2－苯基－4－甲基咪唑等咪唑化合物、咪唑化合物的衍生物；三丁基膦、甲基二苯基膦、三苯基膦、三(4－甲基苯基)膦、二苯基膦、苯基膦等有机膦化合物；在有机膦化合物上加成马来酸酐、上述醌化合物、重氮苯基甲烷、酚醛树脂等具有π键的化合物而成的具有分子内极化的磷化合物；四苯基鏻四苯基硼酸盐、三苯基膦四苯基硼酸盐、2－乙基－4－甲基咪唑四苯基硼酸盐、N－甲基吗啉四苯基硼酸盐等四苯基硼盐、四苯基硼盐的衍生物；三苯基鏻－三苯基硼烷、N－甲基吗啉四苯基鏻－四苯基硼酸盐等膦化合物与四苯基硼盐的加成物等。固化促进剂可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。
固化促进剂的含有率相对于环氧树脂与固化剂的合计量优选为0.1质量％～8质量％。
(离子捕获剂)
密封组合物可以还含有离子捕获剂。
本公开中可使用的离子捕获剂只要是通常用于半导体装置的制造用途中所用的密封材料的离子捕获剂就没有特别限制，可列举水滑石等。作为离子捕获剂，可使用下述通式(II－1)或下述通式(II－2)所示的化合物。
Mg1－aAla(OH)2(CO3)a/2·uH2O(II－1)
(通式(II－1)中，a为0＜a≤0.5，u为正数。)
BiOb(OH)c(NO3)d(II－2)
(通式(II－2)中，b为0.9≤b≤1.1，c为0.6≤c≤0.8，d为0.2≤d≤0.4。)
可以市售品形式获得离子捕获剂。作为通式(II－1)所示的化合物，可以市售品形式获得例如“DHT－4A”(协和化学工业株式会社、商品名)。另外，作为通式(II－2)所示的化合物，可以市售品形式获得例如“IXE500”(东亚合成株式会社、商品名)。
另外，作为上述以外的离子捕获剂，可列举选自镁、铝、钛、锆、锑等中的元素的含水氧化物等。
离子捕获剂可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。
在密封组合物含有离子捕获剂的情况下，从实现充分的耐湿可靠性的观点出发，离子捕获剂的含量相对于密封组合物中的环氧树脂100质量份而优选为1质量份以上。从充分发挥其他成分的效果的观点出发，离子捕获剂的含量相对于密封组合物中的环氧树脂100质量份而优选为15质量份以下。
另外，离子捕获剂的平均粒径优选为0.1μm～3.0μm，最大粒径优选为10μm以下。离子捕获剂的平均粒径可以与无机填充材料时同样地进行测定。
(偶联剂)
密封组合物可以还含有偶联剂。偶联剂的种类没有特别限制，可以使用公知的偶联剂。作为偶联剂，可列举例如硅烷偶联剂和钛偶联剂。偶联剂可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。
作为硅烷偶联剂，可列举例如：乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β－甲氧基乙氧基)硅烷、γ－甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、β－(3,4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ－环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ－巯基丙基三甲氧基硅烷、γ－氨基丙基三乙氧基硅烷、γ－[双(β－羟基乙基)]氨基丙基三乙氧基硅烷、N－β－(氨基乙基)－γ－氨基丙基三甲氧基硅烷、γ－(β－氨基乙基)氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、N－(三甲氧基甲硅烷基丙基)乙二胺、N－(二甲氧基甲基甲硅烷基异丙基)乙二胺、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、N－β－(N－乙烯基苄基氨基乙基)－γ－氨基丙基三甲氧基硅烷、γ－氯丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅烷、γ－苯胺基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和γ－巯基丙基甲基二甲氧基硅烷。
作为钛偶联剂，可列举例如：三异硬脂酰基钛酸异丙酯、三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸异丙酯、异丙基三(N－氨基乙基－氨基乙基)钛酸酯、四辛基双(双十三烷基亚磷酰氧基)钛酸酯、四(2,2－二烯丙基氧基甲基－1－丁基)双(双十三烷基亚磷酰氧基)亚磷酰氧基钛酸酯、双(二辛基焦磷酸酰氧基)氧基乙酸酯钛酸酯(日文：ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート)、双(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯、异丙基三辛酰基钛酸酯、异丙基二甲基丙烯酰基异硬脂酰基钛酸酯、异丙基三(十二烷基)苯磺酰基钛酸酯、异丙基异硬脂酰基二丙烯酰基钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三枯基苯基钛酸酯及四异丙基双(二辛基亚磷酰氧基)钛酸酯。
当密封组合物含有偶联剂时，偶联剂的含有率相对于密封组合物的整体而优选为3质量％以下，从发挥其效果的观点出发，优选为0.1质量％以上。
(脱模剂)
密封组合物可以还含有脱模剂。脱模剂的种类没有特别限制，可以使用公知的脱模剂。具体而言，可列举例如高级脂肪酸、高级脂肪酸酯、巴西棕榈蜡和聚乙烯系蜡。脱模剂可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。
当密封组合物含有脱模剂时，脱模剂的含有率相对于环氧树脂与固化剂的合计量优选为10质量％以下，从发挥其效果的观点出发，优选为0.5质量％以上。
(着色剂和改良剂)
密封组合物可以含有着色剂(例如炭黑)。另外，密封组合物可以含有改性剂(例如硅酮和硅橡胶)。着色剂和改性剂分别可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。
当使用炭黑等导电性粒子作为着色剂时，导电性粒子中，粒径为10μm以上的粒子的含有率优选为1质量％以下。
当密封组合物含有导电性粒子时，导电性粒子的含有率相对于环氧树脂与固化剂的合计量优选为4质量％以下。
＜密封组合物的制作方法＞
密封组合物的制作方法没有特别限制，可以利用公知的方法来进行。例如，可以将规定配合量的原材料的混合物用混合机等充分混合后，经过利用热辊、挤出机等的混炼、冷却、粉碎等处理而制作。密封组合物的状态没有特别限制，可以为粉末状、固体状、液体状等。
＜半导体装置＞
本公开的半导体装置包含半导体元件、和密封上述半导体元件的本公开的密封组合物的固化物。
使用密封组合物密封半导体元件的方法没有特别限定，可应用公知的方法。例如，通常使用传递模塑法，也可以使用压缩模塑法、注射成形法等。
本公开的半导体装置适宜为IC、LSI(Large－Scale Integration、大规模集成电路)等。
实施例
以下对本发明的实施例进行说明，但本发明不受其限定。另外，表中的数值只要没有特别声明则表示“质量份”。
(实施例1～11以及比较例1和2)
将表1～表3所示的配方的材料进行预备混合(干混)后，用双轴辊(辊表面温度：约80℃)混炼约15分钟，冷却粉碎，由此制造粉末状的密封组合物。
[表1]
[表2]
[表3]
表中的材料的详细情况分别如下。另外，表中的“－”表示不含该成分。
(环氧树脂)
·环氧树脂1：联苯型环氧树脂、环氧当量：186g/eq
·环氧树脂2：多官能环氧树脂、环氧当量：167g/eq
·环氧树脂3：双酚型结晶性环氧树脂、环氧当量：192g/eq
·环氧树脂4：双F型环氧树脂、环氧当量：159g/eq
(固化剂)
·固化剂1：多官能酚醛树脂、羟基当量为102g/eq的三苯基甲烷型酚醛树脂
·固化剂2：多官能酚醛树脂、羟基当量为205g/eq的联苯·芳烷基树脂
·固化剂3：苯酚·芳烷基树脂、羟基当量：170g/eq
·固化促进剂：磷系固化促进剂
·偶联剂：环氧基硅烷(γ－缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷)
·脱模剂：褐煤酸酯
·着色剂：炭黑
·离子捕获剂：水滑石
·改良剂：硅酮
(无机填充材料)
·无机填充材料1：氧化铝与二氧化硅的混合物(平均粒径：8.6μm)
·无机填充材料2：二氧化硅(平均粒径：9.5μm)
·无机填充材料3：氧化铝(平均粒径：0.4μm)
·无机填充材料4：二氧化硅(平均粒径：0.8μm)
·无机填充材料5：二氧化硅(平均粒径：0.1μm)
·无机填充材料6：二氧化硅(平均粒径：13.0μm)
·无机填充材料7：二氧化硅(平均粒径：2.2μm)
·无机填充材料8：二氧化硅(平均粒径：0.8μm)
·无机填充材料9：氧化铝与二氧化硅的混合物(平均粒径：7.4μm)
·无机填充材料10：二氧化硅(平均粒径：1.5μm)
·无机填充材料11：二氧化硅(平均粒径：22.0μm)
·无机填充材料12：氧化铝(平均粒径：14.9μm)
·无机填充材料13：氧化铝(平均粒径：10.4μm)
·无机填充材料14：氧化铝(平均粒径：2.0μm)
·无机填充材料15：氧化铝与二氧化硅的混合物(平均粒径：43.9μm)
实施例1～11的无机填充材料的粒度分布中的峰的位置如下所述，
具有3个峰。另外，实施例1～11的密封组合物均包含粒径为1μm以下的氧化铝。同时将无机填充材料整体的平均粒径示于以下。
实施例1：0.45μm、10μm和40μm(平均粒径：8.1μm)
实施例2：0.5μm、10μm和50μm(平均粒径：8.7μm)
实施例3：0.5μm、10μm和50μm(平均粒径：7.6μm)
实施例4：0.5μm、10μm和50μm(平均粒径：7.7μm)
实施例5：0.5μm、10μm和50μm(平均粒径：6.6μm)
实施例6：0.5μm、10μm和51μm(平均粒径：6.2μm)
实施例7：0.5μm、10μm和51μm(平均粒径：7.7μm)
实施例8：0.5μm、10μm和51μm(平均粒径：6.6μm)
实施例9：0.5μm、10μm和51μm(平均粒径：10.8μm)
实施例10：0.45μm、10μm和51μm(平均粒径：6.4μm)
实施例11：0.4μm、9μm和45μm(平均粒径：7.8μm)
另一方面，比较例1的无机填充材料的粒度分布中的峰的位置如下所述，其具有2个峰。另外，比较例1的密封组合物包含粒径为1μm以下的氧化铝。同时将无机填充材料整体的平均粒径示于以下。
比较例1：1.5μm和10μm(平均粒径：11.3μm)
另外，比较例2的无机填充材料的粒度分布中的峰的位置如下所述，其具有3个峰。另外，比较例2的密封组合物不包含粒径为1μm以下的氧化铝。同时将无机填充材料整体的平均粒径示于以下。
比较例2：0.5μm、10μm和50μm(平均粒径：6.5μm)
＜流动性的评价＞
密封组合物的流动性的评价通过螺旋流动试验来进行。
具体而言，使用基于EMMI－1－66的螺旋流动测定用模具将密封组合物成形，测定密封组合物的成形物的流动距离(cm)。使用传递成形机，在模具温度180℃、成形压力6.9MPa、固化时间120秒的条件下进行密封组合物的成形。
另外，关于流动性，将160cm以上设为A，将为150cm以上且小于160cm设为B，将小于150cm设为C。
＜导热系数的评价＞
密封组合物的导热系数的评价通过下述的方法来进行。
具体而言，使用制备的密封组合物在模具温度180℃、成形压力7MPa、固化时间300秒的条件进行传递成形，得到模具形状的固化物。利用阿基米德法对得到的固化物进行测定而得到的密度为2.8g/cm3～3.0g/cm3。另外，使用热扩散率测定装置(NETZSCH公司、LFA467)，通过激光闪光法测定固化物的热扩散率。由上述中测定的热扩散率、通过阿基米德法测定的密度和通过DSC(差示量热计)测定的比热的积计算导热系数(W/(m·K))。
另外，关于导热系数，将2.5W/(m·K)以上设为A，将小于2.5W/(m·K)设为B。
[表4]
[表5]
[表6]
如表4～表6所示，根据具有3个峰的实施例1～11和具有2个峰的比较例1的结果，无论在无机填充材料中氧化铝所占的比例如何，由于无机填充材料的粒度分布中不具有3个峰，故流动性会极端下降、导热系数会下降。
另外，无机填充材料中不含粒径为1μm以下的氧化铝的比较例2与无机填充材料中特别是具有较多的粒径为1μm以下的氧化铝的实施例1、5、6、8、10和11相比，结果是流动性为同等或下降，导热系数会下降。
2017年12月28日提出申请的日本专利申请2017－254883号的公开的整体通过参照而整合到本说明书中。
就本说明书中记载的全部文献、专利申请和技术标准而言，各个文献、专利申请及技术标准通过参照而引入的做法与具体且分别记载的情形为同等程度，而被整合至本说明书中。
Claims (5)
1.一种密封组合物，其含有环氧树脂、固化剂和无机填充材料，
所述无机填充材料的粒度分布具有至少3个峰，
所述无机填充材料包含粒径为1μm以下的氧化铝。
2.根据权利要求1所述的密封组合物，其中，所述无机填充材料的粒度分布在0.3μm～0.7μm的范围、7μm～20μm的范围和30μm～70μm的范围内具有峰。
3.根据权利要求1或2所述的密封组合物，其中，所述无机填充材料所含的粒径为1μm以下的无机粒子中，氧化铝所占的比例为1体积％～40体积％。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的密封组合物，其中，所述无机填充材料的平均圆形度为0.80以上。
5.一种半导体装置，其包含半导体元件、和密封所述半导体元件的权利要求1～4中任一项所述的密封组合物的固化物。
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- 2023-03-02 JP JP2023032122A patent/JP2023067951A/ja active Pending
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