CN112166155A - 复合物、成形体及电子部件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种复合物，其抑制由复合物及金属构件制作的成形体中的裂纹。一种复合物，其是具备含金属元素的粉和树脂组合物的复合物，复合物的固化物的玻璃化转变温度表示为Tg[℃]，25℃以上且小于Tg℃时的复合物的固化物的热膨胀系数表示为CTE1[ppm/℃]，Tg℃以上且250℃以下时的复合物的固化物的热膨胀系数表示为CTE2[ppm/℃]，250℃时的复合物的固化物的弯曲弹性模量表示为E[GPa]，250℃时的复合物的固化物的弯曲强度表示为σ[MPa]，以下述数式(I)所定义的复合物的固化物的应激指数SI为0以上且150以下。SI＝|[CTE1×(Tg‑25)+CTE2×(250‑Tg)‑17×(250‑25)]×E/σ|(I)。

Description

复合物、成形体及电子部件
技术领域
本发明涉及复合物、成形体及电子部件。
背景技术
包含金属粉末及树脂组合物的复合物根据金属粉末的各物性而被用作例如电感器、电磁波屏蔽材料或粘接磁体等各种工业制品的原材料(参照下述专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-13803号公报
发明内容
发明要解决的课题
在由复合物制造工业制品的情况下，使复合物与金属构件密合，并且将复合物固化，由此制作成形体，之后，有时会对成形体进行加热。在对成形体进行加热的工序中，因复合物的固化物与金属构件的热膨胀系数差而在成形体中容易形成裂纹。
本发明是鉴于上述情况而完成的发明，其目的在于提供能够抑制由复合物及金属构件制作的成形体中的裂纹的复合物、具备复合物的固化物的成形体、以及具备复合物的固化物的电子部件。
用于解决课题的手段
本发明的一个方面所涉及的复合物，其是具备含金属元素的粉和树脂组合物的复合物，复合物的固化物的玻璃化转变温度表示为Tg[℃]，25℃以上且小于Tg℃时的复合物的固化物的热膨胀系数表示为CTE1[ppm/℃]，Tg℃以上且250℃以下时的复合物的固化物的热膨胀系数表示为CTE2[ppm/℃]，250℃时的复合物的固化物的弯曲弹性模量表示为E[GPa]，250℃时的复合物的固化物的弯曲强度表示为σ[MPa]，以下述数式(I)所定义的复合物的固化物的应激指数SI(Stress Index)为0以上且150以下。
SI＝|[CTE1×(Tg-25)+CTE2×(250-Tg)-17×(250-25)]×E/σ|(I)
在本发明的一个方面所涉及的复合物中，250℃时的复合物的固化物的弯曲伸长率可以表示为ε[％]，以下述数式(II)所定义的断裂指数FI(Fracture Index)可以为3.0MPa以上且10.0MPa以下。
FI＝ε×σ/2 (II)
在本发明的一个方面所涉及的上述复合物中，含金属元素的粉的含量可以为90质量％以上且小于100质量％。
本发明的一个方面所涉及的成形体具备上述的复合物的固化物。
本发明的一个方面所涉及的电子部件具备上述的复合物的固化物、和被复合物的固化物覆盖的元件，元件具有金属构件。
发明效果
根据本发明，提供能够抑制由复合物及金属构件制作的成形体中的裂纹的复合物、具备复合物的固化物的成形体、以及具备复合物的固化物的电子部件。
附图说明
图1是表示弯曲试验的方法的示意图，其是弯曲试验夹具及试验片的示意性侧视图。
图2中的(a)是本发明的一个实施方式所涉及的电子部件的示意性剖视图，图2中的(b)是本发明的另外一个实施方式所涉及的电子部件的示意性剖视图。
图3是本发明的一个实施方式所涉及的电子电路基板的示意性剖视图。
具体实施方式
以下，对本发明的优选实施方式进行说明。但是，本发明并不受下述实施方式的任何限定。
＜复合物的概述＞
本实施方式所涉及的复合物具备含金属元素的粉和树脂组合物。复合物的固化物的玻璃化转变温度表示为Tg[℃]。25℃以上且小于Tg℃时的复合物的固化物的热膨胀系数表示为CTE1[ppm/℃]。Tg℃以上且250℃以下时的复合物的固化物的热膨胀系数表示为CTE2[ppm/℃]。250℃时的复合物的固化物的弯曲弹性模量表示为E[GPa]。250℃时的复合物的固化物的弯曲强度表示为σ[MPa]。以下述数式(I)所定义的复合物的固化物的应激指数SI为0以上且150以下。
SI＝|[CTE1×(Tg-25)+CTE2×(250-Tg)-17×(250-25)]×E/σ|(I)
在由复合物制造工业制品的情况下，使复合物与金属构件密合，并且将复合物固化，由此制作成形体，之后，有时对成形体进行加热。在对由以往的复合物形成的成形体进行加热的工序中，因复合物的固化物与金属构件的热膨胀系数差而在成形体中容易形成裂纹。例如，在将线圈用复合物的固化物密封而制作电感器、并将电感器安装于电子电路基板时，实施用于连接电感器和电子电路基板的回流焊处理(钎焊)。在回流焊处理中，在复合物的固化物与线圈密合的状态下电感器被加热。在加热以往的电感器的工序中，因复合物的固化物与线圈的热膨胀系数差而容易在电感器中形成裂纹。裂纹容易形成在线圈的内侧。若在电感器中形成裂纹，则导致电感器的电感降低。仅通过减小以往的复合物的固化物与金属构件的热膨胀系数差，不能充分地抑制裂纹。本发明人等发现：通过使用以上述的数式(I)所定义的应激指数SI为0以上且150以下的复合物，从而能够抑制因复合物的固化物与金属构件的热膨胀系数差而产生的裂纹。
数式(I)中的[CTE1×(Tg-25)+CTE2×(250-Tg)-17×(250-25)]可以换称为25℃以上且250℃以下时的复合物的固化物与金属构件(例如铜)的膨胀量差D。即，以上述的数式(I)所定义的SI可以表示为D×E/σ。D越小，则SI越小，越难形成裂纹。上述的弯曲弹性模量E越小，则SI越小，越难形成裂纹。上述的弯曲强度σ越大，则SI越小，越难形成裂纹。通过使SI为0以上且150以下，从而随着成形体的温度变化而充分地降低作用于成形体的应力，抑制成形体的裂纹。SI的上限值150是通过本发明人等的研究而首次发现的。但是，本发明涉及的作用效果并不受上述事项限定。SI可以通过复合物中所含的含金属元素的粉的组成及量、以及树脂组合物的组成及量等来自如地调整。
应激指数SI可以为0以上且140以下、0以上且135以下、0以上且130以下、0以上且100以下、或者0以上且70以下。在SI为上述范围内的情况下，容易抑制由复合物形成的成形体的裂纹。
250℃时的复合物的固化物的弯曲伸长率表示为ε[％]。以下述数式(II)所定义的断裂指数FI可以为3.0MPa以上且10.0MPa以下、或者4MPa以上且9.0MPa以下。FI是以弯曲强度(MPa)与弯曲伸长率(％)之积所表示的数值。在FI为上述范围内的情况下，容易抑制由复合物形成的成形体的裂纹。FI可以通过复合物中所含的含金属元素的粉的组成及量、以及树脂组合物的组成及量等来自如地调整。
FI＝ε×σ/2 (II)
含金属元素的粉由多个(大量)的含金属元素的粒子构成。含金属元素的粉(含金属元素的粒子)例如可以含有选自金属单质、合金及金属化合物中的至少一种。树脂组合物至少含有树脂。例如，树脂组合物可以含有环氧树脂。树脂组合物除树脂外还可以含有其他成分。例如，树脂组合物可以含有具有硅氧烷键的化合物(chemical cоmpоund)。具有硅氧烷键的化合物有时记作“硅氧烷化合物”。树脂组合物可以含有固化剂。树脂组合物也可以含有固化促进剂。树脂组合物可以含有添加剂。树脂组合物是可包含树脂、硅氧烷化合物、固化剂、固化促进剂及添加剂的成分，也可以是除有机溶剂和含金属元素的粉外的其余成分(不挥发性成分)。添加剂是指在树脂组合物中除树脂、硅氧烷化合物、固化剂及固化促进剂外的其余成分。添加剂例如为偶联剂或阻燃剂等。树脂组合物可以含有蜡作为添加剂。复合物可以为粉末(复合物粉)。
复合物可以具备含金属元素的粉、和附着于构成该含金属元素的粉的各个含金属元素的粒子的表面的树脂组合物。树脂组合物可以覆盖该粒子的整个表面，也可以仅覆盖该粒子的表面的一部分。复合物可以具备未固化的树脂组合物和含金属元素的粉。复合物也可以具备树脂组合物的半固化物(例如乙阶树脂组合物)和含金属元素的粉。复合物还可以具备未固化的树脂组合物及树脂组合物的半固化物两者。复合物可以由含金属元素的粉和树脂组合物构成。
在容易将SI及FI调整为上述的范围内的方面，复合物中的含金属元素的粉的含量相对于复合物整体的质量可以为90质量％以上且小于100质量％、90质量％以上且99.8质量％以下、92质量％以上且99.8质量％以下或94质量％以上且99.8质量％以下。复合物除含金属元素的粉外还可以含有其他填充材料(例如二氧化硅的填料)。
在容易将SI及FI调整为上述的范围内的方面，复合物中的树脂组合物的含量相对于复合物整体的质量(例如含金属元素的粉及树脂组合物的质量的合计)可以为0.2质量％以上且10质量％以下、或4质量％以上且6质量％以下。
含金属元素的粉的平均粒径并无特别限定，例如可以为1μm以上且300μm以下。平均粒径例如可以利用粒度分布计来测定。构成含金属元素的粉的各个含金属元素的粒子的形状并无限定，例如可以为球状、扁平形状、棱柱状或针状。复合物可以具备平均粒径不同的多种含金属元素的粉。
根据复合物中所含的含金属元素的粉的组成或组合，能够自如地控制由复合物形成的成形体的电磁特性等各特性，能够将该成形体利用于各种工业制品或它们的原材料。使用复合物而制造的工业制品例如可以为汽车、医疗设备、电子设备、电气设备、信息通信设备、家电制品、音响设备以及一般产业设备。例如，在复合物包含Sm-Fe-N系合金或Nd-Fe-B系合金等永磁铁作为含金属元素的粉的情况下，复合物可以作为粘结磁体的原材料进行利用。在复合物包含Fe-Si-Cr系合金或铁氧体等软磁性粉作为含金属元素的粉的情况下，复合物可以作为电感器(例如EMI滤波器)或变压器的原材料(例如磁芯或密封材料)进行利用。在复合物包含铁和铜作为含金属元素的粉的情况下，由复合物形成的成形体(例如片材)可以作为电磁波屏蔽材料进行利用。
＜复合物的组成＞
(树脂组合物)
树脂组合物具有作为构成含金属元素的粉的含金属元素的粒子的结合材料(粘合剂)的功能，对由复合物形成的成形体赋予机械强度。例如树脂组合物在使用模具于高压下成形复合物时被填充至含金属元素的粒子之间，将含金属元素的粒子相互粘结。通过使成形体中的树脂组合物固化，从而树脂组合物的固化物更牢固地将含金属元素的粒子彼此粘结，成形体的机械强度提高。
树脂组合物至少含有树脂。树脂组合物可以含有环氧树脂作为热固化性树脂。通过使复合物包含在热固化性树脂中流动性较优异的环氧树脂，从而复合物的流动性、保存稳定性及成形性提高。但是，只要不阻碍本发明的效果，则复合物除环氧树脂外还可以包含其他树脂。例如，树脂组合物可以包含酚醛树脂及聚酰胺酰亚胺树脂中的至少一种作为热固化性树脂。在树脂组合物包含环氧树脂及酚醛树脂两者的情况下，酚醛树脂可以作为环氧树脂的固化剂发挥功能。树脂组合物可以包含热塑性树脂。热塑性树脂例如可以为选自丙烯酸类树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯及聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。树脂组合物可以包含热固化性树脂及热塑性树脂两者。树脂组合物可以包含硅树脂。
环氧树脂例如可以为在1分子中具有2个以上环氧基的树脂。环氧树脂例如可以为选自联苯型环氧树脂、芪型环氧树脂、二苯基甲烷型环氧树脂、含硫原子型环氧树脂、线型酚醛型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、水杨醛型环氧树脂、萘酚类与苯酚类的共聚型环氧树脂、芳烷基型酚醛树脂的环氧化物、双酚型环氧树脂、含有双酚骨架的环氧树脂、醇类的缩水甘油基醚型环氧树脂、对二甲苯和/或间二甲苯改性酚醛树脂的缩水甘油基醚型环氧树脂、萜烯改性酚醛树脂的缩水甘油基醚型环氧树脂、环戊二烯型环氧树脂、多环芳香环改性酚醛树脂的缩水甘油基醚型环氧树脂、含萘环的酚醛树脂的缩水甘油基醚型环氧树脂、缩水甘油基酯型环氧树脂、缩水甘油基型或甲基缩水甘油基型的环氧树脂、脂环型环氧树脂、卤代苯酚线型酚醛型环氧树脂、邻甲酚线型酚醛型环氧树脂、对苯二酚型环氧树脂、三羟甲基丙烷型环氧树脂及用过乙酸等过酸对烯烃键进行氧化而得到的线状脂肪族环氧树脂中的至少一种。
就流动性优异的观点而言，环氧树脂可以为选自联苯型环氧树脂、邻甲酚线型酚醛型环氧树脂、苯酚线型酚醛型环氧树脂、双酚型环氧树脂、具有双酚骨架的环氧树脂、水杨醛线型酚醛型环氧树脂及萘酚线型酚醛型环氧树脂中的至少一种。
环氧树脂可以是结晶性的环氧树脂。虽然结晶性的环氧树脂的分子量较低，但是结晶性的环氧树脂具有较高的熔点，并且流动性优异。结晶性的环氧树脂(结晶性高的环氧树脂)例如可以为选自对苯二酚型环氧树脂、双酚型环氧树脂、硫醚型环氧树脂及联苯型环氧树脂中的至少一种。结晶性的环氧树脂的市售品例如可以为选自Epiclon 860、Epiclon1050、Epiclon 1055、Epiclon 2050、Epiclon 3050、Epiclon 4050、Epiclon 7050、EpiclonHM-091、Epiclon HM-101、Epiclon N-730A、Epiclon N-740、Epiclon N-770、Epiclon N-775、Epiclon N-865、Epiclon HP-4032D、Epiclon HP-7200L、Epiclon HP-7200、EpiclonHP-7200H、Epiclon HP-7200HH、Epiclon HP-7200HHH、Epiclon HP-4700、Epiclon HP-4710、Epiclon HP-4770、Epiclon HP-5000、Epiclon HP-6000、N500P-2及N500P-10(以上为DIC株式会社制的商品名)、NC-3000、NC-3000-L、NC-3000-H、NC-3100、CER-3000-L、NC-2000-L、XD-1000、NC-7000-L、NC-7300-L、EPPN-501H、EPPN-501HY、EPPN-502H、EOCN-1020、EOCN-102S、EOCN-103S、EOCN-104S、CER-1020、EPPN-201、BREN-S、BREN-10S(以上为日本化药株式会社制的商品名)、YX-4000、YX-4000H、YL4121H及YX-8800(以上为三菱化学株式会社制的商品名)中的至少一种。
从容易将SI及FI调整为上述的范围内、并且容易抑制由复合物形成的成形体的裂纹的观点出发，树脂组合物可以包含亚联苯基芳烷基型环氧树脂及异氰酸酯改性环氧树脂中的至少一种作为环氧树脂。树脂组合物也可以包含亚联苯基芳烷基型环氧树脂及异氰酸酯改性环氧树脂两者作为环氧树脂。亚联苯基芳烷基型环氧树脂的市售品例如可以为日本化药株式会社制的NC-3000。异氰酸酯改性环氧树脂的市售品例如可以为旭化成株式会社(旧旭化成电子材料株式会社)制的AER-4001。
树脂组合物可以含有上述中的一种环氧树脂。树脂组合物也可以含有上述中的多种环氧树脂。
固化剂被分类为在从低温到室温的范围使环氧树脂固化的固化剂、和随着加热使环氧树脂固化的加热固化型固化剂。在从低温到室温的范围使环氧树脂固化的固化剂例如为脂肪族聚胺、聚氨基酰胺及聚硫醇等。加热固化型固化剂例如为芳香族聚胺、酸酐、苯酚线型酚醛树脂及双氰胺(DICY)等。
当使用在从低温到室温的范围使环氧树脂固化的固化剂的情况下，存在环氧树脂的固化物的玻璃化转变温度低、环氧树脂的固化物软的倾向。其结果为由复合物形成的成形体也容易变软。另一方面，从提高成形体的耐热性的观点出发，固化剂可优选为加热固化型的固化剂，可更优选为酚醛树脂，可进一步优选为苯酚线型酚醛树脂。尤其是通过使用苯酚线型酚醛树脂作为固化剂，从而容易得到玻璃化转变温度高的环氧树脂的固化物。其结果为成形体的耐热性及机械强度容易提高。
酚醛树脂例如可以为选自芳烷基型酚醛树脂、二环戊二烯型酚醛树脂、水杨醛型酚醛树脂、线型酚醛树脂、苯甲醛型苯酚与芳烷基型苯酚的共聚型酚醛树脂、对二甲苯和/或间二甲苯改性酚醛树脂、三聚氰胺改性酚醛树脂、萜烯改性酚醛树脂、二环戊二烯型萘酚树脂、环戊二烯改性酚醛树脂、多环芳香环改性酚醛树脂、联苯型酚醛树脂及三苯基甲烷型酚醛树脂中的至少一种。酚醛树脂可以为由上述中的2种以上构成的共聚物。作为酚醛树脂的市售品，例如可以使用荒川化学工业株式会社制的Tamanol 758或日立化成株式会社制的HP-850N等。
苯酚线型酚醛树脂例如可以为使苯酚类和/或萘酚类与醛类在酸性催化剂下缩合或共缩合而得到的树脂。构成苯酚线型酚醛树脂的苯酚类例如可以为苯酚、甲酚、二甲苯酚、间苯二酚、邻苯二酚、双酚A、双酚F、苯基苯酚及氨基苯酚中的至少一种。构成苯酚线型酚醛树脂的萘酚类例如可以为选自α-萘酚、β-萘酚及二羟基萘中的至少一种。构成苯酚线型酚醛树脂的醛类例如可以为选自甲醛、乙醛、丙醛、苯甲醛及水杨醛中的至少一种。
固化剂例如可以为在1分子中具有2个酚性羟基的化合物。在1分子中具有2个酚性羟基的化合物例如可以为选自间苯二酚、邻苯二酚、双酚A、双酚F及取代或非取代的联苯酚中的至少一种。
树脂组合物可以含有上述中的一种酚醛树脂。树脂组合物也可以具备上述中的多种酚醛树脂。树脂组合物可以含有上述中的一种固化剂。树脂组合物也可以含有上述中的多种固化剂。
与环氧树脂中的环氧基反应的固化剂中的活性基团(酚性OH基)的比率相对于环氧树脂中的环氧基1当量可以优选为0.5～1.5当量、更优选为0.75～1.25当量。在固化剂中的活性基团的比率为上述范围内的情况下，复合物的流动性容易提高。
固化促进剂例如只要是与环氧树脂反应而促进环氧树脂的固化的组合物，就没有限定。固化促进剂例如可以为烷基取代咪唑或苯并咪唑等咪唑类。树脂组合物可以具备一种固化促进剂。树脂组合物也可以具备多种固化促进剂。通过使树脂组合物含有固化促进剂，从而复合物的成形性及脱模性容易提高。另外，通过使树脂组合物含有固化促进剂，从而使用复合物而制造的成形体(例如电子部件)的机械强度提高，或高温、高湿的环境下的复合物的保存稳定性提高。作为咪唑系固化促进剂的市售品，例如可以使用选自2MZ-H、C11Z、C17Z、1,2DMZ、2E4MZ、2PZ-PW、2P4MZ、1B2MZ、1B2PZ、2MZ-CN、C11Z-CN、2E4MZ-CN、2PZ-CN、C11Z-CNS、2P4MHZ、TPZ及SFZ(以上为四国化成工业株式会社制的商品名)中的至少一种。
固化促进剂的配合量只要是能得到固化促进效果的量即可，并无特别限定。但是，从改善树脂组合物的吸湿时的固化性及流动性的观点出发，固化促进剂的配合量相对于100质量份的环氧树脂可优选为0.1质量份以上且30质量份以下、更优选为1质量份以上且15质量份以下。固化促进剂的含量相对于环氧树脂及固化剂(例如酚醛树脂)的质量的合计100质量份优选为0.001质量份以上且5质量份以下。在固化促进剂的配合量小于0.1质量份的情况下，难以得到充分的固化促进效果。在固化促进剂的配合量大于30质量份的情况下，复合物的保存稳定性容易降低。但是，即使是固化促进剂的配合量及含量为上述范围外的情况，也能得到本发明涉及的效果。
从容易将SI及FI调整为上述的范围内、并且容易抑制由复合物形成的成形体的裂纹的观点出发，树脂组合物可以含有具有硅氧烷键的化合物(硅氧烷化合物)。硅氧烷键是包含2个硅原子(Si)和1个氧原子(O)的键，可以以-Si-O-Si-来表示。树脂组合物可以含有一种硅氧烷化合物，也可以含有多种硅氧烷化合物。从容易将SI及FI调整为上述的范围内、并且容易抑制由复合物形成的成形体的裂纹的观点出发，树脂组合物优选含有后述的第1硅氧烷化合物及第2硅氧烷化合物中的至少一种作为硅氧烷化合物。树脂组合物可以仅包含第1硅氧烷化合物作为硅氧烷化合物，也可以仅包含第2硅氧烷化合物作为硅氧烷化合物。树脂组合物也可以含有第1硅氧烷化合物及第2硅氧烷化合物两者。树脂组合物还可以含有除第1硅氧烷化合物及第2硅氧烷化合物以外的硅氧烷化合物。以下，对第1硅氧烷化合物及第2硅氧烷化合物的详细情况进行说明。
第1硅氧烷化合物可以具有下述化学式(1)所示的结构单元。下述化学式(1)所示的结构单元有时记作“结构单元1”。
[化1]
Figure BDA0002798838120000101
上述化学式(1)中，R1及R2分别独立地为碳原子数1～10的烷基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数1～10的烷氧基、具有环氧基的1价有机基团、具有羧基的1价有机基团或碳原子数3～500的聚亚烷基醚基。
第1硅氧烷化合物可以具有多个结构单元1。在第1硅氧烷化合物中存在的多个R1可以彼此相同或不同。在第1硅氧烷化合物中存在的多个R2也可以彼此相同或不同。R1及R2可以彼此相同或不同。第1硅氧烷化合物可以具有上述化学式(1)所示的重复单元。
从容易将SI及FI调整为上述的范围内、并且容易抑制由复合物形成的成形体的裂纹的观点出发，第1硅氧烷化合物优选具有下述化学式(2)所示的结构单元。下述化学式(2)所示的结构单元有时记作“结构单元2”。
[化2]
Figure BDA0002798838120000111
上述化学式(2)中，R3为碳原子数1～10的亚烷基。
第1硅氧烷化合物可以具有多个结构单元2。在第1硅氧烷化合物中存在的多个R3可以彼此相同或不同。第1硅氧烷化合物可以具有上述化学式(2)所示的重复单元。
从容易将SI及FI调整为上述的范围内、并且容易抑制由复合物形成的成形体的裂纹的观点出发，第1硅氧烷化合物优选为下述化学式(3)所示的化合物。下述化学式(3)所示的化合物有时记作“化合物3”。
[化3]
Figure BDA0002798838120000112
上述化学式(3)中，n为1～200的整数。m1及m2分别独立地为1～200的整数。R4、R5、R6及R7分别独立地为碳原子数1～10的烷基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数1～10的烷氧基、具有环氧基的1价有机基团、具有羧基的1价有机基团或碳原子数3～500的聚亚烷基醚基。R8及R9分别独立地为碳原子数1～10的亚烷基。R10及R11分别独立地为碳原子数1～10的2价烃基。
在化合物3中存在的多个R4可以彼此相同或不同。在化合物3中存在的多个R5可以彼此相同或不同。R4、R5、R6及R7可以彼此相同或不同。在化合物3中存在的多个R8可以彼此相同或不同。在化合物3中存在的多个R9也可以彼此相同或不同。R8及R9可以彼此相同或不同。化合物3的重均分子量(Mw)例如可以为4000以上且20000以下。
化合物3的市售品例如可以为Gelest株式会社制的DBL-C31、DBL-C32等。
从容易将SI及FI调整为上述的范围内、并且容易抑制由复合物形成的成形体的裂纹的观点出发，第2硅氧烷化合物优选具有下述化学式(4)所示的结构单元及下述化学式(5)所示的结构单元。下述化学式(4)所示的结构单元有时记作“结构单元4”。下述化学式(5)所示的结构单元有时记作“结构单元5”。
[化4]
Figure BDA0002798838120000121
上述化学式(4)中，R12为碳原子数1～12的1价烃基。
R12可以为例如：甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基等烷基；乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基等烯基；苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、联苯基等芳基；苄基、苯乙基等芳烷基等。R12优选为甲基或苯基。
第2硅氧烷化合物可以具有多个结构单元4。在第2硅氧烷化合物中存在的多个R12可以彼此相同或不同。第2硅氧烷化合物可以具有上述化学式(4)所示的重复单元。
[化5]
Figure BDA0002798838120000122
上述化学式(5)中，R13及R14分别独立地为碳原子数1～12的1价烃基。
R13可以为例如：甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基等烷基；乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基等烯基；苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、联苯基等芳基；苄基、苯乙基等芳烷基等。R13优选为甲基或苯基。
R14可以为例如：甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基等烷基；乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基等烯基；苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、联苯基等芳基；苄基、苯乙基等芳烷基等。R14优选为甲基或苯基。
第2硅氧烷化合物可以具有多个结构单元5。在第2硅氧烷化合物中存在的多个R13可以彼此相同或不同。在第2硅氧烷化合物中存在的多个R14可以彼此相同或不同。R13及R14可以彼此相同或不同。第2硅氧烷化合物可以具有上述化学式(5)所示的重复单元。
从第2硅氧烷化合物的保存稳定性的观点出发，第2硅氧烷化合物的分子的末端优选为R12、R13、R14、羟基及烷氧基中的任一种基团。烷氧基可以为例如甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。
从容易将SI及FI调整为上述的范围内、并且容易抑制由复合物形成的成形体的裂纹的观点出发，第2硅氧烷化合物优选具有下述化学式(6)所示的结构单元。下述化学式(6)所示的结构单元有时记作“结构单元6”。
[化6]
Figure BDA0002798838120000131
上述化学式(6)中，R15为碳原子数1～12的1价烃基。R16为具有环氧基的1价有机基团。
R15可以为例如：甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基等烷基；乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基等烯基；苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、联苯基等芳基；苄基、苯乙基等芳烷基等。R13优选为甲基或苯基。
R16可以为例如2,3-环氧丙基、3,4-环氧丁基、4,5-环氧戊基、2-环氧丙氧基乙基、3-环氧丙氧基丙基、4-环氧丙氧基丁基、2-(3,4-环氧环己基)乙基、3-(3,4-环氧环己基)丙基等。R16优选为3-环氧丙氧基丙基。
第2硅氧烷化合物可以具有多个结构单元6。在第2硅氧烷化合物中存在的多个R15可以彼此相同或不同。在第2硅氧烷化合物中存在的多个R16也可以彼此相同或不同。第2硅氧烷化合物可以具有上述化学式(6)所示的重复单元。
从容易将SI及FI调整为上述的范围内、并且容易抑制由复合物形成的成形体的裂纹的观点出发，第2硅氧烷化合物优选为具有选自下述化学式(7)所示的结构单元、下述化学式(8)所示的结构单元、下述化学式(9)所示的结构单元及下述化学式(10)所示的结构单元中的至少一种结构单元的化合物。下述化学式(7)所示的结构单元有时记作“结构单元7”。下述化学式(8)所示的结构单元有时记作“结构单元8”。下述化学式(9)所示的结构单元有时记作“结构单元9”。下述化学式(10)所示的结构单元有时记作“结构单元10”。上述具有选自结构单元7、结构单元8、结构单元9及结构单元10中的至少一种结构单元的化合物有时记作“化合物11”。化合物11可以具有结构单元7、结构单元8、结构单元9及结构单元10的所有结构单元。
[化7]
Figure BDA0002798838120000141
[化8]
Figure BDA0002798838120000142
[化9]
Figure BDA0002798838120000143
[化10]
Figure BDA0002798838120000151
化合物11可以具有多个结构单元7。化合物11可以具有上述化学式(7)所示的重复单元。化合物11可以具有多个结构单元8。化合物11可以具有上述化学式(8)所示的重复单元。化合物11可以具有多个结构单元9。化合物11可以具有上述化学式(9)所示的重复单元。化合物11可以具有多个结构单元10。化合物11可以具有上述化学式(10)所示的重复单元。
化合物11的市售品例如可以为东丽-道康宁株式会社制的AY42-119。
第2硅氧烷化合物的环氧当量可以为500以上且4000以下、或1000以上且2500以下。在环氧当量为上述范围内的情况下，复合物的流动性容易提高，成形性容易提高。
第2硅氧烷化合物的软化点优选为40℃以上且120℃以下，更优选为50℃以上且100℃以下。在软化点为上述范围内的情况下，由复合物形成的成形体的机械强度容易提高。第2硅氧烷化合物的软化点可以通过第2硅氧烷化合物的分子量、结构(例如各构成单元的含有比率)、与硅原子键合的有机基团的种类等来调整。从提高复合物的流动性的观点出发，优选利用第2硅氧烷化合物中的芳基的含量来调整软化点。芳基例如可以为苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、联苯基等。芳基优选为苯基。更优选利用与第2硅氧烷化合物中的硅原子键合的一价有机基团中的苯基的含量来调整软化点。上述苯基的含量优选调整为60摩尔％以上且100摩尔％以下，更优选调整为70摩尔％以上且85摩尔％以下。
第2硅氧烷化合物的重均分子量(Mw)可以为1000以上且30000以下，优选为2000以上且20000以下，更优选为3000以上且10000以下。重均分子量(Mw)可以利用凝胶渗透色谱(GPC)来测定，可以为使用标准聚苯乙烯校准曲线换算得到的值。第2硅氧烷化合物优选为无规共聚物。
树脂组合物可以含有上述中的一种硅氧烷化合物，也可以含有上述中的多种硅氧烷化合物。
复合物中的硅氧烷化合物的含量相对于环氧树脂100质量份可以为25质量份以上且45质量份以下、25质量份以上且35质量份以下、或者30质量份以上且35质量份以下。在硅氧烷化合物的含量为上述的范围内的情况下，容易将SI及FI调整为上述的范围内，并且容易抑制由复合物形成的成形体的裂纹。
偶联剂使树脂组合物与构成含金属元素的粉的含金属元素的粒子的密合性提高，并且使由复合物形成的成形体的挠性及机械强度提高。偶联剂例如可以为选自硅烷系化合物(硅烷偶联剂)、钛系化合物、铝化合物(铝螯合物类)及铝/锆系化合物中的至少一种。硅烷偶联剂例如可以为选自环氧硅烷、巯基硅烷、氨基硅烷、烷基硅烷、酰脲硅烷、酸酐系硅烷及乙烯基硅烷中的至少一种。特别优选氨基苯基系的硅烷偶联剂。树脂组合物可以含有上述中的一种偶联剂，也可以含有上述中的多种偶联剂。
为了复合物的环境安全性、再循环性、成形加工性及低成本，复合物可以包含阻燃剂。阻燃剂例如可以为选自溴系阻燃剂、球茎(日文：鱗茎)阻燃剂、水合金属化合物系阻燃剂、硅酮系阻燃剂、含氮化合物、受阻胺化合物、有机金属化合物及芳香族工程塑料中的至少一种。树脂组合物可以含有上述中的一种阻燃剂，也可以含有上述中的多种阻燃剂。
在使用模具由复合物形成成形体的情况下，树脂组合物可以含有蜡。蜡在提高复合物的成形(例如传递成形)中的复合物的流动性的同时作为脱模剂发挥功能。蜡可以为高级脂肪酸等脂肪酸、及脂肪酸酯中的至少任一种。
蜡例如可以为下述物质中的至少一种：褐煤酸、硬脂酸、12-羟基硬脂酸(日文：12－オキシステアリン酸)、月桂酸等脂肪酸类或它们的酯；硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸铝、硬脂酸镁、月桂酸钙、月桂酸锌、蓖麻油酸钙、2-乙基己酸(日文：ヘキソイン酸)锌等脂肪酸盐；硬脂酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、山嵛酸酰胺、棕榈酸酰胺、月桂酸酰胺、羟基硬脂酸酰胺、亚甲基双硬脂酸酰胺、亚乙基双硬脂酸酰胺、亚乙基双月桂酸酰胺、二硬脂酰基己二酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺、二油基己二酸酰胺、N-硬脂酰基硬脂酸酰胺、N-油基硬脂酸酰胺、N-硬脂酰基芥酸酰胺、羟甲基硬脂酸酰胺、羟甲基山嵛酸酰胺等脂肪酸酰胺；硬脂酸丁酯等脂肪酸酯；乙二醇、硬脂醇等醇类；包含聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇及它们的改性物的聚醚类；硅油、硅润滑油等聚硅氧烷类；氟系油、氟系润滑油、含氟树脂粉末等氟化合物；以及石蜡、聚乙烯蜡、酰胺蜡、聚丙烯蜡、酯蜡、巴西棕榈蜡、微蜡等蜡类。
(含金属元素的粉)
含金属元素的粉(含金属元素的粒子)例如可以含有选自金属单质、合金及金属化合物中的至少一种。含金属元素的粉例如可以包含选自金属单质、合金及金属化合物中的至少一种。合金可以包含选自固溶体、共晶及金属间化合物中的至少一种。合金可以为例如不锈钢(Fe-Cr系合金、Fe-Ni-Cr系合金等)。金属化合物可以为例如铁氧体等氧化物。含金属元素的粉可以包含一种金属元素或多种金属元素。含金属元素的粉中所含的金属元素例如可以为贱金属元素、贵金属元素、过渡金属元素或稀土元素。复合物可以包含一种含金属元素的粉，也可以包含组成不同的多种含金属元素的粉。
含金属元素的粉并不限定为上述的组合物。含金属元素的粉中所含的金属元素例如可以为选自铁(Fe)、铜(Cu)、钛(Ti)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、锌(Zn)、铝(Al)、锡(Sn)、铬(Cr)、钡(Ba)、锶(Sr)、铅(Pb)、银(Ag)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)及镝(Dy)中的至少一种。含金属元素的粉可以还包含除金属元素以外的元素。含金属元素的粉例如可以包含氧(О)、铍(Be)、磷(P)、硼(B)或硅(Si)。含金属元素的粉可以为磁性粉。含金属元素的粉可以为软磁性合金或强磁性合金。含金属元素的粉例如可以为包含选自Fe-Si系合金、Fe-Si-Al系合金(铝硅铁)、Fe-Ni系合金(坡莫合金)、Fe-Cu-Ni系合金(坡莫合金)、Fe-Co系合金(坡明德合金)、Fe-Cr-Si系合金(电磁不锈钢)、Nd-Fe-B系合金(稀土磁铁)、Sm-Fe-N系合金(稀土磁铁)、Al-Ni-Co系合金(铝镍钴磁铁)及铁氧体中的至少一种的磁性粉。铁氧体例如可以为尖晶石铁氧体、六方晶铁氧体或石榴石铁氧体。含金属元素的粉可以为Cu-Sn系合金、Cu-Sn-P系合金、Cu－Ni系合金或Cu-Be系合金等铜合金。含金属元素的粉可以包含上述的元素及组合物中的一种，也可以包含上述的元素及组合物中的多种。
含金属元素的粉也可以为Fe单质。含金属元素的粉也可以为包含铁的合金(Fe系合金)。Fe系合金例如可以为Fe-Si-Cr系合金或Nd-Fe-B系合金。含金属元素的粉可以为非晶系铁粉及羰基铁粉中的至少任一种。在含金属元素的粉包含Fe单质及Fe系合金中的至少任一种的情况下，容易由复合物制作具有高占空系数且磁特性优异的成形体。含金属元素的粉也可以为Fe非晶态合金。作为Fe非晶态合金粉的市售品，例如可使用选自AW2-08、KUAMET-6B2(以上为EPSON ATMIX株式会社制的商品名)、DAP MS3、DAP MS7、DAP MSA10、DAPPB、DAP PC、DAP MKV49、DAP 410L、DAP 430L、DAP HYB系列(以上为大同特殊钢株式会社制的商品名)、MH45D、MH28D、MH25D及MH20D(以上为神户制钢株式会社制的商品名)中的至少一种。
＜复合物的制造方法＞
在复合物的制造中，将含金属元素的粉和树脂组合物(构成树脂组合物的各成分)一边加热一边混合。例如，可以将含金属元素的粉和树脂组合物一边加热一边用捏合机、辊、搅拌机等进行混炼。通过含金属元素的粉及树脂组合物的加热及混合，从而树脂组合物附着于构成含金属元素的粉的含金属元素的粒子的表面的一部分或整个表面而包覆含金属元素的粒子，树脂组合物中的环氧树脂的一部分或全部成为半固化物。其结果可得到复合物。向通过含金属元素的粉及树脂组合物的加热及混合而得到的粉末中进一步添加蜡，由此也可以得到复合物。也可以预先将树脂组合物和蜡混合。
在混炼中，可以将含金属元素的粉、硅氧烷化合物、环氧树脂、酚醛树脂等固化剂、固化促进剂及偶联剂在槽内混炼。也可以在将含金属元素的粉、硅氧烷化合物及偶联剂投入槽内进行混合后将环氧树脂、固化剂及固化促进剂投入至槽内并对槽内的原料进行混炼。也可以在将硅氧烷化合物、环氧树脂、固化剂、偶联剂在槽内混炼后将固化促进剂放入槽内并进一步对槽内的原料进行混炼。也可以预先制作环氧树脂、固化剂及固化促进剂的混合粉(树脂混合粉)，接着将含金属元素的粉、硅氧烷化合物和偶联剂混炼而制作金属混合粉，接着将金属混合粉和上述的树脂混合粉混炼。
混炼时间也取决于混炼机械的种类、混炼机械的容积、复合物的制造量，例如优选为1分钟以上，更优选为2分钟以上，进一步优选为3分钟以上。另外，混炼时间优选为20分钟以下，更优选为15分钟以下，进一步优选为10分钟以下。在混炼时间小于1分钟的情况下，混炼不充分，复合物的成形性受损，复合物的固化度产生不均。在混炼时间大于20分钟的情况下，例如，在槽内树脂组合物(例如环氧树脂及酚醛树脂)的固化推进，复合物的流动性及成形性容易受损。在将槽内的原料一边加热一边用捏合机进行混炼的情况下，加热温度例如只要是生成环氧树脂的半固化物(乙阶的环氧树脂)、且抑制环氧树脂的固化物(丙阶的环氧树脂)的生成的温度即可。加热温度可以为比固化促进剂的活化温度低的温度。加热温度例如优选为50℃以上，更优选为60℃以上，进一步优选为70℃以上。加热温度优选为150℃以下，更优选为120℃以下，进一步优选为110℃以下。在加热温度为上述的范围内的情况下，槽内的树脂组合物软化而容易包覆构成含金属元素的粉的含金属元素的粒子的表面，容易生成环氧树脂的半固化物，容易抑制混炼中的环氧树脂的完全固化。
＜成形体＞
本实施方式涉及的成形体可以具备上述的复合物。本实施方式涉及的成形体也可以具备上述的复合物的固化物。成形体可以包含选自未固化的树脂组合物、树脂组合物的半固化物(乙阶的树脂组合物)及树脂组合物的固化物(丙阶的树脂组合物)中的至少一种。本实施方式涉及的成形体可以作为电子部件或电子电路基板用的密封材料来使用。根据本实施方式，可以抑制因电子部件或电子电路基板所具备的金属构件与成形体(密封材)的热膨胀系数差所致的成形体的裂纹。
＜成形体的制造方法＞
本实施方式涉及的成形体的制造方法可以具备将复合物在模具中进行加压的工序。成形体的制造方法可以具备将覆盖金属构件的表面的一部分或整体的复合物在模具中进行加压的工序。成形体的制造方法可以仅具备将复合物在模具中进行加压的工序，也可以除该工序外还具备其他工序。成形体的制造方法也可以具备第一工序、第二工序及第三工序。以下，对各工序的详细情况进行说明。
在第一工序中，利用上述的方法制作复合物。
在第二工序中，通过将复合物在模具中进行加压而得到成形体(乙阶的成形体)。在第二工序中，通过将覆盖金属构件的表面的一部分或整体的复合物在模具中进行加压，从而可以得到成形体(乙阶的成形体)。在第二工序中，树脂组合物被填充至构成含金属元素的粉的各个含金属元素的粒子之间。而且，树脂组合物作为结合材料(粘合剂)发挥功能，将含金属元素的粒子彼此相互粘结。
作为第二工序，可以实施复合物的传递成形。在传递成形中可以在5MPa以上且50MPa以下的条件下对复合物在进行加压。存在成形压力越高则越容易得到机械强度优异的成形体的倾向。在考虑成形体的批量生产性及模具的寿命的情况下，成形压力优选为8MPa以上且20MPa以下。利用传递成形而形成的成形体的密度相对于复合物的真密度可优选为75％以上且86％以下，可更优选为80％以上且86％以下。在成形体的密度为75％以上且86％以下的情况下，容易得到机械强度优异的成形体。在传递成形中可以一并实施第二工序和第三工序。
在第三工序中，利用热处理使成形体固化，得到丙阶的成形体。热处理的温度只要是使成形体中的树脂组合物充分固化的温度即可。热处理的温度可优选为100℃以上且300℃以下、更优选为110℃以上且250℃以下。为了抑制成形体中的含金属元素的粉的氧化，优选在非活性气氛下进行热处理。在热处理温度大于300℃的情况下，含金属元素的粉被热处理的气氛中不可避免地含有的微量的氧所氧化，或者树脂固化物劣化。为了在抑制含金属元素的粉的氧化及树脂固化物的劣化的同时使树脂组合物充分固化，热处理温度的保持时间优选为数分钟以上且10小时以下，可以更优选为3分钟以上且8小时以下。
＜电子部件＞
如图2中的(a)及(b)所示，本实施方式涉及的电子部件10a、10b具备上述的复合物的固化物2、和被复合物的固化物2覆盖的元件(device)3。元件3可以具有金属构件。元件3并无特别限定，例如可以为选自半导体芯片、MEMS(微机电系统)及线圈中的至少一种。半导体芯片并无特别限定，可以为选自IC、LSI、系统LSI、SRAM、DRAM及闪速存储器中的至少一种。元件3所具有的金属构件可以包含选自铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)及镍(Ni)中的至少一种。金属构件例如可以为线圈。金属构件可以是作为内插器(引线框)的一部分的外部引线。金属构件也可以是连接元件3和外部引线的内部引线。金属构件还可以是接合线。
如图2中的(a)所示，电子部件10a可以具备上述的复合物的固化物2、和埋设于复合物的固化物2中的元件5。换言之，电子部件10a可以具备元件5、和覆盖元件5整体的复合物的固化物2。元件5可以具有金属构件。例如，元件5可以为线圈，电子部件10a可以为电感器、滤波器(例如EMI滤波器)或变压器。
如图2中的(b)所示，被复合物的固化物2覆盖的元件3的一部分可以向复合物的固化物2之外延伸(extend)。换言之，电子部件10b可以具备元件3、和部分性覆盖元件3的复合物的固化物2。元件3可以具有金属构件。例如，电子部件10b可以是具备内插器9(引线框)、设置于内插器9上的半导体芯片7、和覆盖内插器9及半导体芯片7的复合物的固化物2的半导体封装体，作为内插器9的一部分的外部引线可以向复合物的固化物2之外延伸。
＜电子电路基板＞
如图3所示，本实施方式涉及的电子电路基板100可以具备基板11和设置于基板11的表面的上述的电子部件10a。基板11并无特别限定，例如，可以为选自刚性基板、柔性基板及刚性-柔性基板中的至少一种的印刷基板。电子部件10a例如可以通过回流焊处理与设置于基板11表面的电子电路电连接。电子部件10a所具备的复合物的固化物2由SI为上述的范围内的复合物形成。因此，在通过回流焊处理而加热电子部件10a时，抑制因复合物的固化物2与元件5所具有的金属构件的热膨胀系数差所致的裂纹。
实施例
以下，利用实施例及比较例对本发明更详细地进行说明，但是，本发明并不受这些例子的任何限定。
(实施例1)
[复合物的制备]
将100g的亚联苯基芳烷基型环氧树脂、38.7g的苯酚线型酚醛树脂(固化剂)、2.0g的固化促进剂及7.0g的褐煤酸酯(蜡)投入塑料容器(日文：ポリ容器)中。将这些原料在塑料容器内混合10分钟，由此制备树脂混合物。树脂混合物相当于在树脂组合物中除具有硅氧烷键的化合物及偶联剂以外的其他全部成分。
作为亚联苯基芳烷基型环氧树脂，使用了日本化药株式会社制的NC-3000。
作为苯酚线型酚醛树脂，使用了日立化成株式会社制的HP-850N。
作为固化促进剂，使用了四国化成株式会社制的2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MZ)。
作为褐煤酸酯，使用了Clariant Chemicals株式会社制的LICOWAX-E。
将非晶系铁粉1和非晶系铁粉2用加压式双轴捏合机(日本Spindle制造株式会社制、容量5L)均匀混合5分钟，制备成3835g的含金属元素的粉。含金属元素的粉中的非晶系铁粉1的含量为75质量％。含金属元素的粉中的非晶系铁粉2的含量为25质量％。将3.0g的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(偶联剂)及30g的己内酯改性二甲基硅酮(具有硅氧烷键的化合物)添加到双轴捏合机内的含金属元素的粉中。接着，将双轴捏合机的内容物加热至90℃，在保持该温度的同时将双轴捏合机的内容物混合10分钟。接着，将上述的树脂混合物添加到双轴捏合机的内容物中，在将内容物的温度保持于120℃的同时将内容物熔融、混炼15分钟。将通过以上的熔融、混炼而得到的混炼物冷却至室温后，将混炼物用锤粉碎至混炼物具有规定粒度为止。予以说明，上述的“熔融”是指双轴捏合机的内容物中的树脂组合物的至少一部分熔融。复合物中的含金属元素的粉在复合物的制备过程中不熔融。
作为非晶系铁粉1，使用EPSON ATMIX株式会社制的9A4-II(平均粒径24μm)。
作为非晶系铁粉2，使用了EPSON ATMIX株式会社制的AW2-08(平均粒径5.3μm)。
作为3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，使用了信越化学工业株式会社制的KBM-403。
作为己内酯改性二甲基硅酮，使用了Gelest株式会社制的DBL-C32。该己内酯改性二甲基硅酮为上述的化学式(3)所示的化合物。
利用以上的方法制备了实施例1的复合物。复合物中的含金属元素的粉的含量为95.5质量％。
[流动性的评价]
将50g实施例1的复合物投入传递试验机中，在模具温度(成形温度)为140℃、注入压力为13.5MPa、成形时间为360秒的条件下测定复合物的螺旋流动量(单位：mm)。螺旋流动量是指在形成于上述模具的螺旋曲线(阿基米德螺旋)状的槽内，软化或液化后的复合物所流动的长度。即螺旋流动量是指软化或液化的复合物的流动距离。通过加热而软化或液化的复合物越容易流动，螺旋流动量越大。即，流动性优异的复合物的螺旋流动量大。作为传递试验机，使用株式会社T-Marushichi制的传递成形机。作为模具，使用基于ASTM D3123的螺旋流动测定用的模具。实施例1的螺旋流动量如下述表2所示。
[弯曲试验]
通过140℃下的实施例1的复合物的传递成形，得到图1所示的试验片1。试验片1是包含复合物的固化物的长方体(棒)。对复合物施加的压力为13.5MPa。试验片1的尺寸为纵向宽度L：80mm×横向宽度W：10mm×厚度t：3.0mm。使用带恒温槽的自动绘图仪，对试验片1实施3点支撑型的弯曲试验。作为自动绘图仪，使用了株式会社岛津制作所制的AGS-500A。恒温槽的温度为250℃。如图1所示，在弯曲试验中，利用2个支点来支承试验片1的一个面。对在试验片1的另一面的2个支点间的中央位置施加载荷。对试验片1被破坏时的载荷及试验片1刚要被破坏之前的试验片1的挠度(伸长量)进行测定。弯曲试验的测定条件如以下所示。
2个支点间的距离Lv：64.0±0.5mm
头速度：2.0±0.2mm/分钟
记录纸速度：100mm/分钟
记录纸全刻度(日文：チャートフルスケール)：490N(50kgf)
基于下述数式(A)，算出弯曲强度σ(单位：MPa)。基于下述数式(B)，算出弯曲弹性模量E(单位：GPa)。基于下述数式(C)，算出弯曲伸长率ε(单位：％)。在下述数式中，“P”是试验片1被破坏时的载荷(单位：N)。“Lv”是2个支点间的距离(单位：mm)。“W”是试验片1的横向宽度(单位：mm)。“t”是试验片1的厚度(单位：mm)。“F/Y”是载荷-挠度曲线的直线部分的斜率(单位：N/mm)。“s”是试验片1刚要被破坏之前的试验片1的挠度(单位：mm)。实施例1的σ、E及ε如下述表2所示。
σ＝(3×P×Lv)/(2×W×t2) (A)
E＝[Lv3/(4×W×t3)]×(F/Y) (B)
ε＝(600×s×t)/Lv2 (C)
[断裂指数FI的算出]
使用上述弯曲试验的结果，基于下述数式(II)，算出断裂指数FI(单位：MPa)。实施例1的FI如下述表2所示。
FI＝ε×σ/2(II)
[热机械分析]
对实施例1的复合物，进行了热机械分析(TMA：Thermo Mechanical Analysis)。在TMA中，以140℃、360秒、13.5MPa的条件成形实施例1的复合物后，将复合物的成形体在180℃下进行2小时后固化，由此制作试验片(复合物的固化物)。在TMA中，将试验片从室温(25℃)加热至250℃。在TMA中对试验片赋予的载荷是10g。加热速度为5℃/分钟。基于TMA的结果，求出复合物的固化物的玻璃化转变温度Tg(单位：℃)、25℃以上且小于Tg℃时的复合物的固化物的热膨胀系数CTE1(单位：ppm/℃)及Tg℃以上且250℃以下时的复合物的固化物的热膨胀系数CTE2(单位：ppm/℃)。实施例1的Tg、CTE1及CTE2如下述表2所示。
[膨胀量差D的算出]
使用上述的热机械分析的结果，基于下述数式(III)，算出在25℃至250℃下的实施例1的复合物的固化物与铜的膨胀量差D。实施例1的D如下述表2所示。
D＝CTE1×(Tg-25)+CTE2×(250-Tg)-17×(250-25) (III)
[应激指数SI的算出]
使用上述的弯曲试验及热机械分析的结果，基于下述数式(I)，算出应激指数SI。实施例1的SI如下述表1所示。SI等于D×E/σ。
SI＝|[CTE1×(Tg-25)+CTE2×(250-Tg)-17×(250-25)]×E/σ|(I)
[回流焊处理]
通过传递成形，将铜制的金属构件用实施例1的复合物进行密封，并将复合物固化，由此得到成形体。对成形体实施回流焊处理。回流焊处理中的最高加热温度为260℃。加热时间为300秒。回流焊处理后，观察成形体，并对实施例1的成形体中有无裂纹进行调查。实施例1的回流焊处理的结果如下述表2所示。下述表中记载的“A”是指在成形体中未形成裂纹。“B”是指在成形体中形成了裂纹。
(实施例2～6)
在实施例2～6中，使用下述表1所示的组合物作为复合物的原料。实施例2～6中所使用的各组合物的质量(单位：g)是下述表1所示的值。除这些事项外，利用与实施例1同样的方法分别制作实施例2～6各自的复合物。利用与实施例1同样的方法，进行了与实施例2～6各自的复合物有关的测定及评价。实施例2～6各自的测定及评价的结果如下述表2所示。
(比较例1)
在比较例1中，使用下述表1所示的组合物作为复合物的原料。比较例1中所使用的各组合物的质量(单位：g)是下述表1所示的值。除这些事项外，利用与实施例1同样的方法制作比较例1的复合物。利用与实施例1同样的方法，进行了与比较例1的复合物有关的测定及评价。比较例1的测定及评价的结果如下述表2所示。
下述表中记载的AER-4001是旭化成株式会社(旧旭化成电子材料株式会社)制的异氰酸酯改性环氧树脂。
下述表中记载的MEHC-7851SS是明和化成株式会社制的亚联苯基芳烷基型酚醛树脂(固化剂)。
下述表中记载的C11Z是四国化成工业株式会社制的2-十一烷基咪唑(固化促进剂)。
Figure BDA0002798838120000271
Figure BDA0002798838120000281
产业上的可利用性
本发明涉及的复合物可以抑制由复合物及金属构件制作的成形体中的裂纹，因此具有高工业性价值。
符号的说明
1…试验片、2…复合物的硬化物、3,5…元件、7…半导体芯片、9…内插器、10a,10b…电子部件、11…基板、100…电子电路基板、P…载荷、Lv…支点间的距离、L…试验片的纵向宽度、W…试验片的横向宽度、t…试验片的厚度。

Claims (5)

1.一种复合物，其是具备含金属元素的粉和树脂组合物的复合物，
所述复合物的固化物的玻璃化转变温度表示为Tg℃，
25℃以上且小于Tg℃时的所述复合物的固化物的热膨胀系数表示为CTE1，
Tg℃以上且250℃以下时的所述复合物的固化物的热膨胀系数表示为CTE2，
250℃时的所述复合物的固化物的弯曲弹性模量表示为E，
250℃时的所述复合物的固化物的弯曲强度表示为σ，
其中，所述CTE1和CTE2的单位为ppm/℃，所述E的单位为GPa，所述σ的单位为MPa，
以下述数式(I)所定义的所述复合物的固化物的应激指数SI为0以上且150以下，
SI＝|[CTE1×(Tg-25)+CTE2×(250-Tg)-17×(250-25)]×E/σ| (I)。
2.根据权利要求1所述的复合物，其中，250℃时的所述复合物的固化物的弯曲伸长率表示为ε，所述ε的单位为％，
以下述数式(II)所定义的断裂指数FI为3.0MPa以上且10.0MPa以下，
FI＝ε×σ/2 (II)。
3.根据权利要求1或2所述的复合物，其中，所述含金属元素的粉的含量为90质量％以上且小于100质量％。
4.一种成形体，其具备权利要求1～3中任一项所述的复合物的固化物。
5.一种电子部件，其具备权利要求1～3中任一项所述的复合物的固化物、和被所述复合物的固化物覆盖的元件，
所述元件具有金属构件。
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