JP2000063630A - 微細球状シリカ及び液状封止樹脂組成物 - Google Patents

微細球状シリカ及び液状封止樹脂組成物

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JP2000063630A JP10235664A JP23566498A JP2000063630A JP 2000063630 A JP2000063630 A JP 2000063630A JP 10235664 A JP10235664 A JP 10235664A JP 23566498 A JP23566498 A JP 23566498A JP 2000063630 A JP2000063630 A JP 2000063630A
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豊 木ノ瀬
Shinsuke Miyabe
慎介 宮部
Takeshi Sakamoto
剛 坂本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板とICチップ間の僅かな隙間を封止する
隙間浸透性に優れ、且つ信頼性の高い液状封止樹脂組成
物及びこれに充填される粘度特性に優れる微細球状シリ
カフィラーを提供すること。 【解決手段】 最大粒子径が24μm 、平均粒子径が
1.7〜7μm 、3μm 以下の粒子が全体粒子に占める
割合X1 が、100/D50重量%以上、(18+(10
0/D50))以下の粒度特性を有する微細球状シリカで
あって、且つ、常温で液状のエポキシ樹脂又はシリコー
ン樹脂に、前記微細球状シリカを最大で80重量%配合
した混合物の50℃における粘度が、20Pa・s 以下で
ある微細球状シリカ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、優れた粘度特性を
有する微細球状シリカ及び基板とICチップ間の僅かな
隙間を封止する液状封止樹脂組成物に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】電子機器の高性能化、高機能化の要求は
マルチメディア時代を迎えてますます強くなっている。
これに伴って電子機器に使用される1Cパッケージの形
態も小型化、薄型化、多ピン化が進んでいる。半導体チ
ップは、その表面に形成された微細で複雑な電子回路を
空気中のほこりや湿気から保護するために、封止材でI
Cチップ全体を密閉して成型されている。現在、半導体
ICチップの封止材として最も多く用いられているのは
エポキシ樹脂封止材である。このエポキシ樹脂封止材
は、トランスファー成型用エポキシ樹脂封止材と液状エ
ポキシ樹脂封止材に大別され、現在その主力となってい
るのはトランスファー成型用エポキシ樹脂封止材であ
り、液状エポキシ樹脂封止材は、これまでその用途が限
定されていた。
【0003】しかし、この液状エポキシ樹脂封止材は、
最近、特にP−PGA(Plastic Pin Grid Array)、P
−BGA(Plastic Ball Grid Array )、フリップチッ
プあるいはCSP(Chip Saize Package又はChip Scale
Package)等の最先端半導体デバイスの封止材として使
用され始めてきた。それらの中、CSPは従来のデバイ
スと比較すると、小型で複雑な構造のものが多い。CS
Pの基板とICチップ間の隙間(ギャップ)は、従来の
75〜100μm 程度が主流であったものが、近年、多
ピッチ化に伴う狭ピッチ化のためにバンプサイズが小さ
くなり、ギャップも30〜50μm 程度のものが増えつ
つあり、更に最先端半導体デバイスではギャップ寸法が
1ミル(25.4μm )のものが開発されている。
【0004】このような最先端半導体デバイスを封止す
るためには、これまで以上の微細な加工性が要求され、
これに応じることができる封止材として、隙間浸透性に
優れる液状エポキシ樹脂封止材の開発が切望されてい
る。
【0005】一方、従来の液状エポキシ樹脂封止材に
は、該封止材の信頼性を高めるため、液状封止材とIC
チップとの線膨張率の差により発生する応力を低減する
という問題がある。これを解決するものとしては、液状
エポキシ樹脂封止材中にシリカフィラーを多量に配合し
て液状封止材の線膨張率を小さくする方法があり、この
シリカフィラーの多量配合に伴う流動性の問題を解決す
るものとして、優れた低粘度特性を有する微細な溶融球
状シリカを使用する数多くの方法が提案されている(特
開平2−59416号公報、特開平2−199013号
公報など)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
液状エポキシ樹脂封止材は、シリカフィラーの多量充填
が可能で高い信頼性を有し、且つ最先端半導体デバイス
の基板とICチップ間の僅かな隙間を封止する隙間浸透
性を十分兼ね備えているとは言い難い。このため、シリ
カフィラーの多量充填が可能で高い信頼性と優れた隙間
浸透性を有する液状エポキシ樹脂封止材及びこの性能を
シリカフィラー側から付与する液状封止材用シリカの開
発が望まれている。
【0007】従って、本発明の目的は、基板とICチッ
プ間の僅かな隙間を封止する隙間浸透性に優れ、且つ信
頼性の高い液状封止樹脂組成物及びこれに充填される微
細球状シリカフィラーを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者は鋭意検討を行った結果、常温で液状のエポキシ
樹脂又はシリコーン樹脂に特定の粒度特性及び粘度特性
を有する溶融球状シリカ、例えば、やや大きめの粒子に
微粒子を特定割合で混合した微細球状シリカを配合すれ
ば、上記課題を解決し、基板とICチップ間の僅かな隙
間を封止する隙間浸透性に優れ、且つ信頼性が高いこと
を見出し、本発明を完成するに至った。
【0009】すなわち、本発明は、最大粒子径が24μ
m 、平均粒子径が1.7〜7μm 、3μm 以下の粒子が
全体粒子に占める割合X1 が100/D50重量%以上、
(18+100/D50)以下の粒度分布を有する微細球
状シリカであって、且つ、常温で液状のエポキシ樹脂又
はシリコーン樹脂に、前記微細球状シリカを最大で80
重量%配合した混合物の50℃における粘度が、20Pa
・s 以下であることを特徴とする微細球状シリカを提供
するものである。
【0010】また、本発明は、(A)最大粒子径が24
μm 、平均粒子径が2〜7μm 、1μm 以下の粒子が粒
子全体の1重量%以下の粒度分布を有し、BET比表面
積が3m2/g以下の溶融球状シリカと、(B)最大粒子径
が10μm 、平均粒子径が0.3〜1.0μm 、BET
比表面積が6〜15m2/gの球状シリカを、その重量比率
が(A)/(B)で99/1〜40/60の範囲で混合
されたことを特徴とする微細球状シリカを提供するもの
である。
【0011】また、本発明は、常温で液状のエポキシ樹
脂又はシリコーン樹脂に、前記微細球状シリカを30〜
80重量%配合することを特徴とする液状封止用樹脂組
成物を提供するものである。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1の微細球状シリ
カは、粒度特性と粘度特性から特定される。すなわち、
該微細球状シリカの粒度特性は、最大粒子径が24μm
、平均粒子径が1.7〜7μm 、3μm 以下の粒子が
全体粒子に占める割合X1 が100/D 50重量%以上、
(18+100/D50)以下の粒度分布を有する。3μ
m 以下の粒子が全体粒子に占める割合X1 は、当該粒子
の平均粒子径D50に影響され、例えば、平均粒子径が3
μm の微細球状シリカの場合、100/3=33.3重
量%以上、51.3重量%以下であり、平均粒子径が5
μm の微細球状シリカの場合、100/5=20重量%
以上、38重量%以下であり、平均粒子径が7μmの微
細球状シリカの場合、100/7=14.3重量%以
上、32.3重量%以下である。すなわち、本発明の微
細球状シリカは、平均粒子径が1.7〜7μmの範囲
で、比較的大きな平均粒子径を有する粒子には3μm 以
下の微粒子が少なく、平均粒子径が小さな粒子には3μ
m 以下の微粒子が多い粒度特性を有する。このように、
最大粒子径、平均粒子径及び3μm 以下の粒子が全体粒
子に占める割合X1 が上記の範囲にある微細球状シリカ
は、これを液状封止樹脂組成物とした場合、その作用機
構は明確ではないが、比較的大きな粒子と微粒子との相
互作用により、流体中で最密充填構造を形成するか、あ
るいは、微粒子が大きな粒子の間を滑るように移動する
固体潤滑剤的な作用等により粘度を低下させる。これら
最大粒子径、平均粒子径及び粒度分布の測定は、レーザ
ー法マイクロトラック粒度分析計などを用いて行えばよ
い。
【0013】該微細球状シリカの粒度特性の好ましい範
囲は、最大粒子径が24μm 、平均粒子径が2〜7μm
、3μm 以下の粒子が全体粒子に占める割合X1 が1
00/D50重量%以上、(18+100/D50)以下で
ある。該微細球状シリカの最大粒子径を24μm 以下と
することにより、液状封止樹脂組成物とした場合、これ
をCSPの基板とICチップ間の隙間に十分浸透させる
ことができる。微細球状シリカの平均粒子径が7μm を
越えると、通常、最大粒子径を24μm 以下にすること
は困難である。また、平均粒子径が1.7μm 未満で
は、全体の粒度分布に占める3μm 以下の粒子の割合が
多くなり過ぎるため、液状封止樹脂組成物とした場合、
粘度が高くなり、その結果隙間浸透性が悪くなる。ま
た、本発明の微細球状シリカの前記全体の粒度分布に占
める3μm 以下の粒子の割合が上記範囲外では液状封止
材の粘度上昇が急激に大きくなり、隙間浸透性が悪くな
る。
【0014】また、該微細球状シリカの粘度特性は、常
温で液状のエポキシ樹脂又はシリコーン樹脂に、前記粘
度特性を有する微細球状シリカを最大で80重量%配合
した混合物の50℃における粘度が、20Pa・s 以下、
好ましくは18Pa・s 以下である。この液状封止材用微
細球状シリカ混合物は、配合される微細球状シリカフィ
ラーが前記粒度特性を有するため、80重量%の高配合
であっても低粘度を示す。また、該微細球状シリカの粘
度特性は、常温で液状のエポキシ樹脂又はシリコーン樹
脂に、前記粘度特性を有する微細球状シリカを70重量
%配合した混合物の50℃における粘度で示すと、10
Pa・s 以下、好ましくは8Pa・s 以下である。この粘度
の測定はELD型回転粘度計を用いて行えばよい。
【0015】常温で液状のエポキシ樹脂としては、1分
子中に1個以上のエポキシ基を有する液状物であれば、
特に制限されないが、例えば、液状フェノールノボラッ
ク系エポキシ樹脂、液状クレゾールノボラック系エポキ
シ樹脂、液状ビスフェノールA系エポキシ樹脂、液状ビ
スフェノールAD系エポキシ樹脂、液状ビスフェノール
F系エポキシ樹脂、液状指環族系エポキシ樹脂、1 、1-
ビス(4- ヒドロキシフェニル) エタンのグリシジルエー
テルなどの液状エポキシ樹脂等が挙げられる。常温で液
状のエポキシ樹脂は、これら単独もしくは2種以上を混
合して使用することができる。
【0016】常温で液状のシリコーン樹脂としては、例
えば、下記一般式(1):
【0017】
【化1】
【0018】(式中、nは2 〜10,000であり、R1 〜R
8 の主体はメチル基であり、該メチル基は水素原子、メ
チル基、フェニル基、高級脂肪酸残基、エポキシ含有基
又はポリオキシアルキレン基で置換されたものであって
もよく、また、R4 及びR5 がメチレン基の環状ポリシ
ロキサンを形成していてもよい。)で表されるポリシロ
キサンであり、25℃における粘度が2 〜100Pa ・s(1,
000 ポイズ) 、好ましくは2 〜500Pa ・s(5,000 ポイ
ズ) を有する常温で液状の鎖状、部分水素化、環状ある
いは変性ポリシロキサンが挙げられる。具体的には、2
5℃の粘度が60ポイズのポリジメチルシロキサンオイ
ル、25℃の粘度が500ポイズのポリジメチルシロキ
サンオイル、末端に水酸基を有するポリジメチルシロキ
サン、末端にビニル基を有するポリシロキサンなどが例
示される。
【0019】また、本発明の微細球状シリカの上記特性
は、(A)最大粒子径が24μm 、平均粒子径が2〜7
μm 、1μm 以下の粒子が粒子全体の1重量%以下の粒
度分布を有し、BET比表面積が3m2/g以下の溶融球状
シリカと、(B)最大粒子径が10μm 、平均粒子径が
0.3〜1.0μm 、BET比表面積が6〜15m2/gの
球状シリカを、その重量比率が(A)/(B)で99/
1〜40/60の範囲で混合することによって得られ
る。すなわち、請求項2記載の微細球状シリカは比較的
大きな粒子と微粒子の混合粒子であり、且つ該微粒子を
やや多めに含むものである。
【0020】(A)成分の溶融球状シリカの好ましい態
様は、最大粒子径が22μm 、平均粒子径が3〜7μm
、特に好ましくは3.3〜6.6μm 、1μm 以下の
粒子が粒子全体の0.96重量%以下である。最大粒子
径を24μm 以下とすることにより、液状封止樹脂組成
物とした場合、これをCSPの基板とICチップ間の隙
間に十分浸透させることができる。平均粒子径が7μm
を越えると、分級手段によっても最大粒子径を24μm
以下にすることは困難である。また、平均粒子径が2μ
m 未満では、(B)成分との混合後においても、全体の
粒度分布に占める3μm 以下の粒子の割合が多くなり過
ぎ、液状封止樹脂組成物とした場合、粘度が高くなり、
その結果隙間浸透性が悪くなる。また、溶融球状シリカ
の前記全体の粒度分布に占める1μm 以下の粒子の割合
が1%を超えると、(B)成分が配合後において液状封
止材の粘度上昇急激に大きくなり、隙間浸透性が悪くな
る。また、BET比表面積の値が3m2/gを超えると粘度
の上昇が大きくなり、隙間浸透性が悪くなる。
【0021】(A)の溶融球状シリカを得る方法として
は、特に制限されないが、珪酸アルカリと鉱酸との湿式
反応により合成された高純度シリカゲルを作成し、次い
でこの高純度シリカゲルをボールミル又はジェットミル
等の粉砕機により粉砕して、例えば、平均粒子径が5μ
m の粉砕シリカゲルを得る。この粉砕シリカゲルを溶融
炉に供給して、酸素−LPG混合火炎中でシリカの融点
以上の温度で溶融し、次いで、溶融したシリカを急冷し
た後、サイクロンで捕集して溶融球状シリカを得る方法
が好ましい。この溶融球状シリカは必要に応じて分級処
理して、上記範囲の粒度特性を有する溶融球状シリカと
すればよい。
【0022】(B)成分の球状シリカの好ましい態様
は、最大粒子径が8.5μm 、平均粒子径が0.4〜
1.0μm 、BET比表面積が6.0〜12.0m2/gで
ある。平均粒子径が0.3μm 以下になると、溶融球状
シリカ(A)と混合後の粘度低下効果がなくなり、ま
た、凝集性の強い粉体になり、粉体混合時の均一性に問
題を生じる。比表面積が15m2/g以上になると液状の樹
脂と混合した場合、粘度が高くなり実用的ではない。こ
のように、該(B)成分の球状シリカの最大粒子径、平
均粒子径及びBET比表面積が、上記範囲外であると、
これを前記(A)の溶融球状シリカと配合して、更に液
状封止樹脂組成物とした場合に、粘度の上昇が大きくな
り、隙間安定性が悪くなる。
【0023】(B)成分の球状シリカとしては、特に制
限されないが、例えば、シリコンパウダーの火炎溶融で
得られる溶融球状シリカ、シリカを沸点以上の温度で火
炎溶融してSiOを生成させ、更にSiOを空気酸化で
SiO2 にして得られる溶融球状シリカ、エチレンシリ
ケートの加水分解等の方法で得られる球状シリカ等が挙
げられる。
【0024】(A)の溶融球状シリカと(B)の球状シ
リカの混合比率としては、(A)/(B)が、99/1
〜40/60、好ましくは97/3〜50/50、特に
好ましくは95/5〜60/40、更に好ましくは90
/10〜60/40、更に特に好ましくは90/10〜
70/30である。(A)の溶融球状シリカの混合比率
が99重量%を超えても、また、(B)の球状シリカの
混合比率が60重量%を超えても、これを配合する液状
封止材の粘度は低下せず、むしろ粘度が上昇する傾向に
あるため好ましくない。
【0025】通常、封止材用のシリカフィラーには、球
状シリカと破砕シリカがあるが、このうち、破砕シリカ
は液状エポキシ樹脂に配合した場合、球状シリカを配合
した場合に比べて粘度が高くなる。従って、破砕状シリ
カの使用は、前記(A)及び(B)のシリカのいずれに
おいても好ましくない。
【0026】(A)の溶融球状シリカと(B)の球状シ
リカを均一に混合する方法としては、特に制限されない
が、例えば、水平円筒形、V形、二重円錐形等の容器回
転形混合機;リボン形、水平スクリュー形、パドル形、
たて形リボン形、マラー形、遊星運動形、スタティック
ミキサー、単軸ロータ形、ヘンシェルミキサー、フロー
ジェットミキサー等の容器固定形混合機等が挙げられ
る。これらは、乾式及び湿式のいずれも適用できるが、
乾式が好ましい。
【0027】本発明の微細球状シリカは、イオン性不純
物として、煮沸抽出水中のNaイオンとClイオンがそ
れぞれ1ppm以下、放射性不純物としてのU、Thが
それぞれ1ppb以下であることが好ましい。放射性不
純物量が多い場合は、いわゆるソフトエラーの原因にな
ることが知られており、特に、半導体メモリーデバイス
の封止用として使用する場合は注意が必要である。
【0028】本発明の液状封止樹脂組成物は、常温で液
状のエポキシ樹脂又はシリコーン樹脂に、前記微細球状
シリカフィラーを配合してなる。配合割合としては、3
0〜80重量%、好ましくは30〜75重量%である。
この液状封止樹脂組成物は、配合される微細球状シリカ
フィラーが前記粒度特性を有するため、80重量%の高
配合であっても低粘度を示す。該常温で液状のエポキシ
樹脂又はシリコーン樹脂としては、前記微細球状シリカ
の粘度特性で述べたと同様のものが挙げられる。
【0029】本発明の液状封止樹脂組成物は、前記微細
球状シリカフィラー以外に、他の任意成分を含有するこ
とができる。該任意成分としては、エポキシ樹脂の硬化
剤、硬化触媒、着色剤などが挙げられる。液状樹脂がエ
ポキシ樹脂の場合、任意成分は第3級アミン、4−(イ
ミダゾ−1−イル)フェノール等の芳香族性水酸基含有
第3級アミン、ジアゾビシクロ化合物などの硬化促進
剤、無水フタル酸、無水テトラハイドロフタル酸、無水
ヘキサハイドロフタル酸、無水メチルヘキサハイドロフ
タル酸、無水メチルテトラハイドロフタル酸及びイソフ
タル酸無水物等の硬化剤等が使用される。
【0030】本発明の液状封止材用微細球状シリカフィ
ラーは、常温で液状のエポキシ樹脂又はシリコーン樹脂
に高割合に配合しても粘度が上昇せず、且つ、液状封止
樹脂組成物の線膨張率を小さくできるため高い信頼性を
有する。また、該微細球状シリカは、特定の粒度分布を
有し、そのうち、特に3μm以下の粒子を多めに配合し
たため、液状樹脂組成物とした場合、比較的大きな粒子
と3μm以下の微粒子との相互作用により、流体中で最
密充填構造を形成するか、あるいは、微粒子が大きな粒
子の間を滑るように移動する固体潤滑剤的な作用等によ
り粘度を低下させ、良好な隙間浸透性を有する。このた
め、本発明の液状封止材用微細球状シリカフィラーは、
24μm の狭ギャップ寸法のCSP封止材用フィラーと
して好適に使用される。
【0031】
【実施例】次に、本発明を実施例を挙げて更に具体的に
説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限す
るものではない。
【0032】参考例 ((A)の溶融球状シリカの製造)攪拌器付き反応槽に
塩酸水溶液(HCl 11.2重量%)3,300 gを取り、70℃に
加熱した。これとは別に、珪酸ソーダJIS3号(Na2O 9.2
重量% 、SiO2 28.5 重量%、SiO2/Na2O モル比3.20)2,10
0g を容器に取り攪拌し、ニトリル四酢酸(NTA)1.0gを
少量の水に分散させて添加、溶解し、更に70℃で2 時間
攪拌した。硝酸水溶液にこのNTA 含有珪酸ナトリウム水
溶液を約30分間を要して添加し、この間反応槽の温度を
70〜80℃に保持した。添加後、反応終了スラリーからシ
リカの沈澱を濾過分離し、これを水中にリバルブして洗
浄した後、再びシリカの沈澱を濾過分離した。分離した
シリカを攪拌器付き酸処理槽にとり、これに水と硝酸を
加えてスラリー全量を5l、スラリー中の硝酸濃度1Nとな
るようにして調整し、更に35%過酸化水素水17g を添加
して攪拌しながらこのシリカスラリーを90℃で3 時間加
熱して酸処理した後、スラリーからシリカを濾過分離
し、以下常温により水によるリバルブ洗浄、固液分離、
乾燥を行い、さらに900 ℃で2 時間焼成し高純度シリカ
ゲルを得た。この高純度シリカゲルをボールミル及びジ
ェットミルにより粉砕して、平均粒子径が5μm の高純
度シリカゲルを得た。この高純度シリカゲルを溶融炉に
供給して、酸素−LPG混合火炎中でシリカの融点以上
の温度で溶融し、次いで、溶融したシリカを急冷した
後、サイクロンで捕集して溶融球状シリカを得た。この
溶融球状シリカは必要に応じて分級処理を行い、粒度特
性が異なる2種類の溶融球状シリカ(I)及び(II)を
得た。これらの平均粒子径、最大粒子径、1μm 以下の
粒度及び比表面積を表1に示す。なお、平均粒子径、最
大粒子径及び1μm 以下の粒度の測定はレーザー法マイ
クロトラック粒度分析計を用いて常法により測定し、比
表面積はBET法モノソーブ比表面積測定装置を用いて
常法にて測定した。
【0033】((B)の球状シリカ)市販の球状シリカ
(III)(商品名「アドマファインSO−25H」;龍森
社製)を使用した。粒度特性を表1に示す。
【0034】
【表1】
【0035】実施例1〜8、比較例1及び2 参考例で得られた溶融球状シリカ(I)及び球状シリカ
(III)を表2に示す混合比率で混合して、各種の混合微
細球状シリカを調製した。平均粒子径、3μm以下の粒
子の割合(重量%)、常温で液状のエポキシ樹脂と混合
した混合物の粘度(50℃)及び隙間浸透性の結果を表
2に示す。粘度(50℃)及び隙間浸透性は下記の方法
により測定した。また、図2〜図11には粒度分布を、
図12には粘度特性を示した。なお、表中、「浸透せ
ず」は60分以上を示す。
【0036】(50℃における粘度)25℃の粘度が
0.98Pa・s(9.8 ポイズ) のエポキシ樹脂(商品名
「エピコート815」:油化シェル社製)12gと微細
球状シリカ28g(配合量70重量%)をポリプロピレ
ン製ビーカに秤量して、ガラス棒で均一に混合した後、
恒温槽で所定温度(50℃)下、ELD型回転粘度計
(東機産業社製)を用いて常法により測定する。 (隙間浸透性)図1に示すように、幅5mm、隙間寸法
30μm又は50μm 、長さ18mmの隙間を有する金
型を75℃の温度に加熱した後、一方に測定試料を垂ら
し、毛細管現象により片端にまで浸透した時間を測定し
て、時間(分)で表示する。測定試料は25℃の粘度が
0.98Pa・s 、50℃の粘度が0.12Pa・s のエポ
キシ樹脂(商品名「エピコート815」油化シェル社
製)14gと微細球状シリカ26g(シリカ配合率65
重量%)をポリプロピレン製ビーカに秤量してガラス棒
で均一に混合したものを用いた。
【0037】
【表2】
【0038】実施例9〜13、比較例3 参考例で得られた溶融球状シリカ(II)及び球状シリカ
(III)を表3に示す混合比率で混合して、各種の混合微
細球状シリカを調製した。平均粒子径、3μm以下の粒
子の割合(重量%)、常温で液状のエポキシ樹脂と混合
した混合物の粘度(50℃)及び隙間浸透性を表3に示
す。また、図13〜図18には粒度分布を示した。
【0039】
【表3】
【0040】表1〜表3及び図12から、溶融球状シリ
カ(I)又は(II)及び球状シリカ(III)の混合品は、
それぞれ単独品と比較して、液状封止樹脂組成物とした
場合、明らかに粘度は低下している。この粘度低下の傾
向は、混合比率(溶融球状シリカ/球状シリカ)が95
/5〜50/50の範囲において顕著である。
【0041】
【発明の効果】本発明の液状封止材用微細球状シリカフ
ィラーは、常温で液状のエポキシ樹脂又はシリコーン樹
脂に高割合に配合しても粘度が低下せず、液状封止樹脂
組成物の線膨張率を小さくできるため高い信頼性を付与
できる。また、該微細球状シリカフィラーの高い配合量
であっても該液状封止樹脂組成物は低粘度であるため、
良好な隙間浸透性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】隙間浸透性を評価する金型の斜視図を示す。
【図2】比較例1の粒度特性を示す。
【図3】実施例1の粒度特性を示す。
【図4】実施例2の粒度特性を示す。
【図5】実施例3の粒度特性を示す。
【図6】実施例4の粒度特性を示す。
【図7】実施例5の粒度特性を示す。
【図8】実施例6の粒度特性を示す。
【図9】実施例7の粒度特性を示す。
【図10】実施例8の粒度特性を示す。
【図11】比較例2の粒度特性を示す。
【図12】粘度特性を示す図である。
【図13】比較例3の粒度特性を示す。
【図14】実施例9の粒度特性を示す。
【図15】実施例10の粒度特性を示す。
【図16】実施例11の粒度特性を示す。
【図17】実施例12の粒度特性を示す。
【図18】比較例4の粒度特性を示す。
【符号の説明】
1 測定試料 2 カバーガラス(18mm×18mm) 3 30μm の隙間を有する溝 4 50μm の隙間を有する溝 10 試験用金型
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 23/31 (72)発明者 坂本 剛 東京都江東区亀戸9丁目11番1号 日本化 学工業株式会社研究開発本部内 Fターム(参考) 4G072 AA25 AA28 BB07 CC16 DD03 DD04 DD05 GG01 GG02 HH21 JJ14 JJ41 MM01 MM02 MM21 MM38 PP17 RR06 TT01 TT06 UU09 UU30 4J002 CD001 CD021 CD051 CD061 CP031 CP051 CP121 DJ016 FD016 GJ02 GQ05 HA01 4M109 AA01 BA04 CA05 EA02 EA10 EB13 EB16 EC20

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 最大粒子径が24μm 、平均粒子径が
    1.7〜7μm 、3μm 以下の粒子が全体粒子に占める
    割合X1 が100/D50重量%以上、(18+100/
    50)以下の粒度分布を有する微細球状シリカであっ
    て、且つ、常温で液状のエポキシ樹脂又はシリコーン樹
    脂に、前記微細球状シリカを最大で80重量%配合した
    混合物の50℃における粘度が、20Pa・s 以下である
    ことを特徴とする微細球状シリカ。
  2. 【請求項2】 (A)最大粒子径が24μm 、平均粒子
    径が2〜7μm 、1μm 以下の粒子が粒子全体の1重量
    %以下の粒度分布を有し、BET比表面積が3m2/g以下
    の溶融球状シリカと、(B)最大粒子径が10μm 、平
    均粒子径が0.3〜1.0μm 、BET比表面積が6〜
    15m2/gの球状シリカを、その重量比率が(A)/
    (B)で99/1〜40/60の範囲で混合されたこと
    を特徴とする微細球状シリカ。
  3. 【請求項3】 液状封止用シリカフィラーとして使用す
    る請求項1又は2記載の微細球状シリカ。
  4. 【請求項4】 常温で液状のエポキシ樹脂又はシリコー
    ン樹脂に、請求項1又は2記載の微細球状シリカを30
    〜80重量%配合することを特徴とする液状封止用樹脂
    組成物。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6395807B1 (en) * 1998-08-21 2002-05-28 Nippon Chemical Industrial Co., Ltd Fine spherical silica and liquid sealing resin composition containing same
JP2002179421A (ja) * 2000-12-07 2002-06-26 Hakuyoo Kogyo Kk シリカ微粉末の製造方法、シリカ微粉末及びシリカ微粉末を含む樹脂組成物
WO2005083746A1 (ja) * 2004-02-26 2005-09-09 Asahi Glass Company, Limited 発光デバイス及びその製造方法
WO2005100278A1 (ja) * 2004-04-16 2005-10-27 Asahi Glass Company, Limited 複層ガラスおよびその製造方法
US7070748B2 (en) 2000-09-27 2006-07-04 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Non-porous spherical silica and method for production thereof
JP2006273920A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2008248007A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Admatechs Co Ltd 樹脂組成物添加用無機粉末及び樹脂組成物
JP2011168634A (ja) * 2010-02-16 2011-09-01 Shin-Etsu Chemical Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2011201948A (ja) * 2010-03-24 2011-10-13 Kyocera Chemical Corp 注型用エポキシ樹脂組成物、及びそれを用いたコイル部品
JP2012012563A (ja) * 2010-06-02 2012-01-19 Nitto Denko Corp 熱硬化性シリコーン樹脂用組成物
WO2023176315A1 (ja) * 2022-03-17 2023-09-21 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 研磨パッド、研磨パッドの製造方法及びウェハ研磨方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6847122B1 (en) * 2003-10-16 2005-01-25 Kulicke & Soffa Investments, Inc. System and method for preventing and alleviating short circuiting in a semiconductor device
US6955949B2 (en) * 2003-10-16 2005-10-18 Kulicke & Soffa Investments, Inc. System and method for reducing or eliminating semiconductor device wire sweep
US7179688B2 (en) * 2003-10-16 2007-02-20 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Method for reducing or eliminating semiconductor device wire sweep in a multi-tier bonding device and a device produced by the method
MXPA05001211A (es) * 2005-01-31 2006-07-31 Gcc Technology And Processes S Microsilica mejorada, su aplicacion como material puzolanico y metodos para su obtencion.
US8063120B2 (en) * 2006-05-12 2011-11-22 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Ceramic powder and use thereof
US7956102B2 (en) * 2007-04-09 2011-06-07 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Sol-gel inks
JP6564517B1 (ja) * 2018-12-17 2019-08-21 株式会社アドマテックス 電子材料用フィラー及びその製造方法、電子材料用樹脂組成物の製造方法、高周波用基板、並びに電子材料用スラリー

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000063630A (ja) * 1998-08-21 2000-02-29 Nippon Chem Ind Co Ltd 微細球状シリカ及び液状封止樹脂組成物

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6395807B1 (en) * 1998-08-21 2002-05-28 Nippon Chemical Industrial Co., Ltd Fine spherical silica and liquid sealing resin composition containing same
US7070748B2 (en) 2000-09-27 2006-07-04 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Non-porous spherical silica and method for production thereof
KR100793503B1 (ko) * 2000-09-27 2008-01-14 미츠비시 레이온 가부시키가이샤 비공성 구상 실리카 및 그의 제조 방법
JP2002179421A (ja) * 2000-12-07 2002-06-26 Hakuyoo Kogyo Kk シリカ微粉末の製造方法、シリカ微粉末及びシリカ微粉末を含む樹脂組成物
JP4650415B2 (ja) * 2004-02-26 2011-03-16 旭硝子株式会社 発光デバイス及びその製造方法
WO2005083746A1 (ja) * 2004-02-26 2005-09-09 Asahi Glass Company, Limited 発光デバイス及びその製造方法
US6992440B2 (en) 2004-02-26 2006-01-31 Asahi Glass Company, Limited Light-emitting device and process for its production
JPWO2005083746A1 (ja) * 2004-02-26 2008-01-17 旭硝子株式会社 発光デバイス及びその製造方法
WO2005100278A1 (ja) * 2004-04-16 2005-10-27 Asahi Glass Company, Limited 複層ガラスおよびその製造方法
JP2006273920A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2008248007A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Admatechs Co Ltd 樹脂組成物添加用無機粉末及び樹脂組成物
JP2011168634A (ja) * 2010-02-16 2011-09-01 Shin-Etsu Chemical Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2011201948A (ja) * 2010-03-24 2011-10-13 Kyocera Chemical Corp 注型用エポキシ樹脂組成物、及びそれを用いたコイル部品
JP2012012563A (ja) * 2010-06-02 2012-01-19 Nitto Denko Corp 熱硬化性シリコーン樹脂用組成物
WO2023176315A1 (ja) * 2022-03-17 2023-09-21 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 研磨パッド、研磨パッドの製造方法及びウェハ研磨方法

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