JP2002362910A - 球状金属酸化物微粉末及びその用途 - Google Patents
球状金属酸化物微粉末及びその用途Info
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- JP2002362910A JP2002362910A JP2001175164A JP2001175164A JP2002362910A JP 2002362910 A JP2002362910 A JP 2002362910A JP 2001175164 A JP2001175164 A JP 2001175164A JP 2001175164 A JP2001175164 A JP 2001175164A JP 2002362910 A JP2002362910 A JP 2002362910A
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- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】充填材の高充填域においても、エポキシ樹脂の
種類を問わずに、樹脂組成物の流動特性とバリ特性に優
れる球状金属酸化物微粉末、充填材、樹脂組成物及び封
止材を提供する。 【解決手段】平均粒子径０．２〜１．０μｍ、０．１μ
ｍ下粒子の含有率１〜５％、粒子径の変動係数４０〜１
５０％である球状金属酸化物微粉末。該球状金属酸化物
微粉末と母体フィラーを含有してなる充填材。この充填
材の充填された樹脂組成物。この樹脂組成物からなる封
止材。
種類を問わずに、樹脂組成物の流動特性とバリ特性に優
れる球状金属酸化物微粉末、充填材、樹脂組成物及び封
止材を提供する。 【解決手段】平均粒子径０．２〜１．０μｍ、０．１μ
ｍ下粒子の含有率１〜５％、粒子径の変動係数４０〜１
５０％である球状金属酸化物微粉末。該球状金属酸化物
微粉末と母体フィラーを含有してなる充填材。この充填
材の充填された樹脂組成物。この樹脂組成物からなる封
止材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、球状金属酸化物微
粉末及びその用途に関する。
粉末及びその用途に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、半導体産業においては、半導体の
高集積化が進むにつれ、半導体チップの封止材の高性能
化が求められ、特に電気絶縁性、低膨張率などの機能が
要求されている。これらの要求を満たすため、合成樹
脂、特にエポキシ樹脂に無機質粒子、特に金属酸化物微
粉末をフィラーとして充填した半導体封止材（以下、単
に「封止材」という。）が一般的に用いられている。そ
して、この金属酸化物微粉末が球状の形状を持ったもの
であると、高充填することがでることが知られている。
高集積化が進むにつれ、半導体チップの封止材の高性能
化が求められ、特に電気絶縁性、低膨張率などの機能が
要求されている。これらの要求を満たすため、合成樹
脂、特にエポキシ樹脂に無機質粒子、特に金属酸化物微
粉末をフィラーとして充填した半導体封止材（以下、単
に「封止材」という。）が一般的に用いられている。そ
して、この金属酸化物微粉末が球状の形状を持ったもの
であると、高充填することがでることが知られている。
【０００３】このように封止材に用いられる球状無機質
粒子は、例えば金属微粒子を火炎中に投じて酸化反応さ
せながら球状化する方法、金属アルコラートを特定の条
件でゾルゲル法により析出させ球状化する方法、不定形
の粒子を粉砕機の中で粒子の角を取り疑似球状化する方
法、酸化物粉末を高温火炎中で溶融又は軟化により球状
化する方法等が知られている。
粒子は、例えば金属微粒子を火炎中に投じて酸化反応さ
せながら球状化する方法、金属アルコラートを特定の条
件でゾルゲル法により析出させ球状化する方法、不定形
の粒子を粉砕機の中で粒子の角を取り疑似球状化する方
法、酸化物粉末を高温火炎中で溶融又は軟化により球状
化する方法等が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、樹脂組
成物中にフィラーを高充填させた場合、球状無機質粒子
であっても封止材の流動性が低下し、様々な成形性不良
を引き起こすという問題がある。
成物中にフィラーを高充填させた場合、球状無機質粒子
であっても封止材の流動性が低下し、様々な成形性不良
を引き起こすという問題がある。
【０００５】そこで、フィラーの高充填域で封止時の成
形性（流動性）を損なわせないようにした技術として
は、例えば、ロジンラムラー線図で表示した直線の勾配
を０．６〜０．９５とし粒度分布を広くする方法（特開
平６−８０８６３号公報）、ワーデルの球形度で０．７
〜１．０とし、より球形度を高くする方法（特開平３−
６６１５１号公報）、更には封止材の流動性を高めるた
め、平均粒子径０．１〜１μｍ程度の球状微小粉末を少
量添加する方法（特開平５−２３９３２１号公報）等が
提案されている。
形性（流動性）を損なわせないようにした技術として
は、例えば、ロジンラムラー線図で表示した直線の勾配
を０．６〜０．９５とし粒度分布を広くする方法（特開
平６−８０８６３号公報）、ワーデルの球形度で０．７
〜１．０とし、より球形度を高くする方法（特開平３−
６６１５１号公報）、更には封止材の流動性を高めるた
め、平均粒子径０．１〜１μｍ程度の球状微小粉末を少
量添加する方法（特開平５−２３９３２１号公報）等が
提案されている。
【０００６】これらの中でも、球状微小粉末を少量添加
する方法は、フィラーの高充填域においても封止材の流
動特性やバリ特性が飛躍的に改善できるため、最近注目
を浴びている。この様な球状の微小粉末は、主として金
属粉末を火炎中に投じて酸化反応させながら球状化する
方法によって製造することができ、市販品として「アド
マファインＳＯ−２５Ｒ」、「アドマファインＳＯ−Ｃ
２」（アドマテックス社製、商品名）などがある。しか
しながら、このような球状微小粉末添加による流動性改
善効果は、封止材のエポキシ樹脂の種類によって異な
り、その管理が容易でない問題がある。
する方法は、フィラーの高充填域においても封止材の流
動特性やバリ特性が飛躍的に改善できるため、最近注目
を浴びている。この様な球状の微小粉末は、主として金
属粉末を火炎中に投じて酸化反応させながら球状化する
方法によって製造することができ、市販品として「アド
マファインＳＯ−２５Ｒ」、「アドマファインＳＯ−Ｃ
２」（アドマテックス社製、商品名）などがある。しか
しながら、このような球状微小粉末添加による流動性改
善効果は、封止材のエポキシ樹脂の種類によって異な
り、その管理が容易でない問題がある。
【０００７】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
り、母体フィラーに添加する無機質球状粒子の粒度分布
に着目し、封止材の流動特性、及びバリ特性といった成
形性に与える影響について鋭意研究した結果、ある特定
の粒子径分布を持つことでバリの低減効果及び流動性助
長効果が大きくなることを突き止め、本発明を提案する
に至ったものである。
り、母体フィラーに添加する無機質球状粒子の粒度分布
に着目し、封止材の流動特性、及びバリ特性といった成
形性に与える影響について鋭意研究した結果、ある特定
の粒子径分布を持つことでバリの低減効果及び流動性助
長効果が大きくなることを突き止め、本発明を提案する
に至ったものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は以下
のとおりである。 （請求項１）平均粒子径０．２〜１．０μｍ、０．１μ
ｍ下粒子の含有率１〜５％、粒子径の変動係数４０〜１
５０％であることを特徴とする球状金属酸化物微粉末。 （請求項２）球状金属酸化物微粉末が溶融化率９５％以
上の非晶質シリカであることを特徴とする請求項１記載
の球状金属酸化物微粉末。 （請求項３）請求項１又は２記載の球状金属酸化物微粉
末と母体フィラーとを含有してなることを特徴とする充
填材。 （請求項４）請求項３記載の充填材を含有してなること
を特徴とする樹脂組成物。 （請求項５）請求項４記載の樹脂組成物からなることを
特徴とする封止材。
のとおりである。 （請求項１）平均粒子径０．２〜１．０μｍ、０．１μ
ｍ下粒子の含有率１〜５％、粒子径の変動係数４０〜１
５０％であることを特徴とする球状金属酸化物微粉末。 （請求項２）球状金属酸化物微粉末が溶融化率９５％以
上の非晶質シリカであることを特徴とする請求項１記載
の球状金属酸化物微粉末。 （請求項３）請求項１又は２記載の球状金属酸化物微粉
末と母体フィラーとを含有してなることを特徴とする充
填材。 （請求項４）請求項３記載の充填材を含有してなること
を特徴とする樹脂組成物。 （請求項５）請求項４記載の樹脂組成物からなることを
特徴とする封止材。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、更に詳しく本発明について
説明する。
説明する。
【００１０】本発明の球状金属酸化物微粉末は、無機質
充填材（以下、「母体フィラー」という。）に少量含有
させることを目的とした特定の性状を有する微小粉末で
ある。すなわち、本発明の球状金属酸化物微粉末は、そ
の特定性状を有する作用により、これを適用した封止材
に対して、高充填域では得られない高流動性とバリ特性
を同時に満足することができ、樹脂組成物、特に封止材
を調整する場合の自由度を拡大させることができるもの
である。
充填材（以下、「母体フィラー」という。）に少量含有
させることを目的とした特定の性状を有する微小粉末で
ある。すなわち、本発明の球状金属酸化物微粉末は、そ
の特定性状を有する作用により、これを適用した封止材
に対して、高充填域では得られない高流動性とバリ特性
を同時に満足することができ、樹脂組成物、特に封止材
を調整する場合の自由度を拡大させることができるもの
である。
【００１１】本発明の球状金属酸化物微粉末の第１条件
は、平均粒子径０．２〜１．０μｍである。平均粒子径
が０．２μｍ未満では流動性助長効果が低減し、１．０
μｍ超ではバリ低減効果が低減する。
は、平均粒子径０．２〜１．０μｍである。平均粒子径
が０．２μｍ未満では流動性助長効果が低減し、１．０
μｍ超ではバリ低減効果が低減する。
【００１２】本発明の球状金属酸化物微粉末の第２条件
は、０．１μｍ下粒子の含有率が１〜５％である。１μ
ｍ未満の粒子成分は母体フィラーに少量配合させた時の
流動性及びバリ特性の向上効果があり、特に０．１〜
１．０μｍ領域を多く含むことが好ましい。これによっ
て、母体フィラーの最密充填が向上し、流動性及びバリ
特性を向上させることができる。ただし、０．１〜１．
０μｍの粒子のみで構成された粉末は、凝集し易く、他
の充填材に少量添加した際に十分に混合せず、流動性及
びバリ特性の向上が不十分となるので、０．１μｍ下粒
子は１〜５％含有させる。この粒子の含有率が１％未満
ではバリ特性が十分でなく、５％超ではバリ特性が悪く
なる他、流動性助長効果が低減する。
は、０．１μｍ下粒子の含有率が１〜５％である。１μ
ｍ未満の粒子成分は母体フィラーに少量配合させた時の
流動性及びバリ特性の向上効果があり、特に０．１〜
１．０μｍ領域を多く含むことが好ましい。これによっ
て、母体フィラーの最密充填が向上し、流動性及びバリ
特性を向上させることができる。ただし、０．１〜１．
０μｍの粒子のみで構成された粉末は、凝集し易く、他
の充填材に少量添加した際に十分に混合せず、流動性及
びバリ特性の向上が不十分となるので、０．１μｍ下粒
子は１〜５％含有させる。この粒子の含有率が１％未満
ではバリ特性が十分でなく、５％超ではバリ特性が悪く
なる他、流動性助長効果が低減する。
【００１３】また、本発明の球状金属酸化物微粉末の第
３条件は、次式で定義される粒子径の変動係数が４０〜
１５０％である。変動係数が４０％未満であるとバリ止
め効果が十分でなく、１５０％超であると流動性助長効
果が低減する。 変動係数（％）＝（標準偏差／平均粒径）×１００ なお、標準偏差には、本発明の球状金属酸化物微粉末の
粒度分布の粒子サイズを対数に変換し、粒子径幅をｌｏ
ｇ（μｍ）＝０．０４の幅でヒストグラム表示した際の
標準偏差を用いた。
３条件は、次式で定義される粒子径の変動係数が４０〜
１５０％である。変動係数が４０％未満であるとバリ止
め効果が十分でなく、１５０％超であると流動性助長効
果が低減する。 変動係数（％）＝（標準偏差／平均粒径）×１００ なお、標準偏差には、本発明の球状金属酸化物微粉末の
粒度分布の粒子サイズを対数に変換し、粒子径幅をｌｏ
ｇ（μｍ）＝０．０４の幅でヒストグラム表示した際の
標準偏差を用いた。
【００１４】本発明の球状金属酸化物微粉末の粒度分布
は、レーザー回折・光散乱法による粒度測定に基づく値
であり、コールター粒度測定器（モデルＬＳ−２３０；
コールターベックマン社製）にて測定した。溶媒には水
を用い、前処理として、１分間、ホモジナイザを用いて
２００Ｗの出力をかけて分散処理させた。また、ＰＩＤ
Ｓ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ
Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）濃
度を４５〜５５％として測定した。なお、水の屈折率値
には１．３３を用い、粉の屈折率値については粉の材質
の屈折率を考慮した。たとえば、非晶質シリカについて
は屈折率値を１．５０として測定した。
は、レーザー回折・光散乱法による粒度測定に基づく値
であり、コールター粒度測定器（モデルＬＳ−２３０；
コールターベックマン社製）にて測定した。溶媒には水
を用い、前処理として、１分間、ホモジナイザを用いて
２００Ｗの出力をかけて分散処理させた。また、ＰＩＤ
Ｓ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ
Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）濃
度を４５〜５５％として測定した。なお、水の屈折率値
には１．３３を用い、粉の屈折率値については粉の材質
の屈折率を考慮した。たとえば、非晶質シリカについて
は屈折率値を１．５０として測定した。
【００１５】本発明の球状金属酸化物微粉末は、通常、
母体フィラーと共に使用され、その母体フィラーとして
は、結晶性シリカ、溶融シリカ、アルミナ、チタニア、
窒化珪素、窒化アルミニウム、炭化珪素、タルク、炭酸
カルシウム等の無機質粉末である。母体フィラーの平均
粒子径は５〜１００μｍ程度のものが使用され、その粒
度構成及び形状については特に制約はない。
母体フィラーと共に使用され、その母体フィラーとして
は、結晶性シリカ、溶融シリカ、アルミナ、チタニア、
窒化珪素、窒化アルミニウム、炭化珪素、タルク、炭酸
カルシウム等の無機質粉末である。母体フィラーの平均
粒子径は５〜１００μｍ程度のものが使用され、その粒
度構成及び形状については特に制約はない。
【００１６】本発明の球状金属酸化物微粉末は、母体フ
ィラーに内割りで１〜２０質量％、特に３〜１５質量％
混合される。１質量％未満であると、樹脂組成物、特に
封止材の成形性が不十分となり、２０質量％超である
と、逆に流動性が低下することがある。
ィラーに内割りで１〜２０質量％、特に３〜１５質量％
混合される。１質量％未満であると、樹脂組成物、特に
封止材の成形性が不十分となり、２０質量％超である
と、逆に流動性が低下することがある。
【００１７】本発明の球状金属酸化物微粉末と母体フィ
ラーとを含む充填材は、樹脂組成物に８０〜９５質量％
含有させることが好ましい。具体的には、樹脂組成物の
用途が封止材である場合、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）
エポキシ樹脂の硬化剤、及び（Ｃ）充填材としたとき、
（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計量に対し（Ｃ）が８０
〜９５質量％であることが好ましい。（Ｃ）成分が８０
質量％よりも少なくなると、封止材の破壊靱性値と曲げ
強度が小さくなり、吸水率の上昇や耐はんだリフロー性
が低下する。一方、９５質量％超であると、良好な流動
性を保持することが困難となり、成形性が悪化する危険
がある。
ラーとを含む充填材は、樹脂組成物に８０〜９５質量％
含有させることが好ましい。具体的には、樹脂組成物の
用途が封止材である場合、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）
エポキシ樹脂の硬化剤、及び（Ｃ）充填材としたとき、
（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計量に対し（Ｃ）が８０
〜９５質量％であることが好ましい。（Ｃ）成分が８０
質量％よりも少なくなると、封止材の破壊靱性値と曲げ
強度が小さくなり、吸水率の上昇や耐はんだリフロー性
が低下する。一方、９５質量％超であると、良好な流動
性を保持することが困難となり、成形性が悪化する危険
がある。
【００１８】本発明で使用される樹脂としては、エポキ
シ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹
脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル、フッ素樹脂、ポ
リイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド等の
ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレ
ンテレフタレート等のポリエステル、ポリフェニレンス
ルフィド、全芳香族ポリエステル、ポリスルホン、液晶
ポリマー、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネイト、
マレイミド変成樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＡＳ（アクリロニ
トリルーアクリルゴム・スチレン）樹脂、ＡＥＳ（アク
リロニトリル・エチレン・プロピレン・ジエンゴムース
チレン）樹脂等をあげることができる。
シ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹
脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル、フッ素樹脂、ポ
リイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド等の
ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレ
ンテレフタレート等のポリエステル、ポリフェニレンス
ルフィド、全芳香族ポリエステル、ポリスルホン、液晶
ポリマー、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネイト、
マレイミド変成樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＡＳ（アクリロニ
トリルーアクリルゴム・スチレン）樹脂、ＡＥＳ（アク
リロニトリル・エチレン・プロピレン・ジエンゴムース
チレン）樹脂等をあげることができる。
【００１９】これらの中、封止材用樹脂としては、１分
子中にエポキシ基を２個以上有するエポキシ樹脂が好ま
しい。その具体例をあげれば、フェノールノボラック型
エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ
樹脂、フェノール類とアルデヒド類のノボラック樹脂を
エポキシ化したもの、ビスフェノールＡ、ビスフェノー
ルＦ及びビスフェノールＳなどのグリシジルエーテル、
フタル酸やダイマー酸などの多塩基酸とエポクロルヒド
リンとの反応により得られるグリシジルエステル酸エポ
キシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹
脂、複素環式エポキシ樹脂、アルキル変性多官能エポキ
シ樹脂、βーナフトールノボラック型エオキシ樹脂、
１，６−ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、２，
７−ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、ビスヒド
ロキシビフェニル型エポキシ樹脂、更には難燃性を付与
するために臭素などのハロゲンを導入したエポキシ樹脂
等である。中でも、耐湿性や耐ハンダリフロー性の点か
らは、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビ
スヒドロキシビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン骨
格のエポキシ樹脂等が好適である。
子中にエポキシ基を２個以上有するエポキシ樹脂が好ま
しい。その具体例をあげれば、フェノールノボラック型
エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ
樹脂、フェノール類とアルデヒド類のノボラック樹脂を
エポキシ化したもの、ビスフェノールＡ、ビスフェノー
ルＦ及びビスフェノールＳなどのグリシジルエーテル、
フタル酸やダイマー酸などの多塩基酸とエポクロルヒド
リンとの反応により得られるグリシジルエステル酸エポ
キシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹
脂、複素環式エポキシ樹脂、アルキル変性多官能エポキ
シ樹脂、βーナフトールノボラック型エオキシ樹脂、
１，６−ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、２，
７−ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、ビスヒド
ロキシビフェニル型エポキシ樹脂、更には難燃性を付与
するために臭素などのハロゲンを導入したエポキシ樹脂
等である。中でも、耐湿性や耐ハンダリフロー性の点か
らは、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビ
スヒドロキシビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン骨
格のエポキシ樹脂等が好適である。
【００２０】エポキシ樹脂の硬化剤については、エポキ
シ樹脂と反応して硬化させるものであれば特に限定され
ず、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、
レゾルシノール、クロロフェノール、ｔ−ブチルフェノ
ール、ノニルフェノール、イソプロピルフェノール、オ
クチルフェノール等の群から選ばれた１種又は２種以上
の混合物をホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド又
はパラキシレンとともに酸化触媒下で反応させて得られ
るノボラック型樹脂、ポリパラヒドロキシスチレン樹
脂、ビスフェノールＡやビスフェノールＳ等のビスフェ
ノール化合物、ピロガロールやフロログルシノール等の
３官能フェノール類、無水マレイン酸、無水フタル酸や
無水ピロメリット酸等の酸無水物、メタフェニレンジア
ミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニル
スルホン等の芳香族アミンなどがあげることができる。
シ樹脂と反応して硬化させるものであれば特に限定され
ず、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、
レゾルシノール、クロロフェノール、ｔ−ブチルフェノ
ール、ノニルフェノール、イソプロピルフェノール、オ
クチルフェノール等の群から選ばれた１種又は２種以上
の混合物をホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド又
はパラキシレンとともに酸化触媒下で反応させて得られ
るノボラック型樹脂、ポリパラヒドロキシスチレン樹
脂、ビスフェノールＡやビスフェノールＳ等のビスフェ
ノール化合物、ピロガロールやフロログルシノール等の
３官能フェノール類、無水マレイン酸、無水フタル酸や
無水ピロメリット酸等の酸無水物、メタフェニレンジア
ミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニル
スルホン等の芳香族アミンなどがあげることができる。
【００２１】本発明の樹脂組成物には、次の成分を必要
に応じて配合することができる。すなわち、低応力化剤
として、シリコ−ンゴム、ポリサルファイドゴム、アク
リル系ゴム、ブタジエン系ゴム、スチレン系ブロックコ
ポリマ−や飽和型エラストマ−等のゴム状物質、各種熱
可塑性樹脂、シリコ−ン樹脂等の樹脂状物質、更にはエ
ポキシ樹脂、フェノ−ル樹脂の一部又は全部をアミノシ
リコ−ン、エポキシシリコ−ン、アルコキシシリコ−ン
などで変性した樹脂など、シランカップリング剤とし
て、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β
−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメト
キシシラン等のエポキシシラン、アミノプロピルトリエ
トキシシラン、ウレイドプロピルトリエトキシシラン、
Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン等のア
ミノシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリ
メトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン等の
疎水性シラン化合物やメルカプトシランなど、表面処理
剤として、Ｚｒキレ−ト、チタネ−トカップリング剤、
アルミニウム系カップリング剤など、難燃助剤として、
Ｓｂ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ4、Ｓｂ2Ｏ5など、難燃剤として、ハ
ロゲン化エポキシ樹脂やリン化合物など、着色剤とし
て、カ−ボンブラック、酸化鉄、染料、顔料などであ
る。更には、ワックス等の離型剤を添加することができ
る。その具体例をあげれば、天然ワックス類、合成ワッ
クス類、直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド類、エステル
類、パラフィンなどである
に応じて配合することができる。すなわち、低応力化剤
として、シリコ−ンゴム、ポリサルファイドゴム、アク
リル系ゴム、ブタジエン系ゴム、スチレン系ブロックコ
ポリマ−や飽和型エラストマ−等のゴム状物質、各種熱
可塑性樹脂、シリコ−ン樹脂等の樹脂状物質、更にはエ
ポキシ樹脂、フェノ−ル樹脂の一部又は全部をアミノシ
リコ−ン、エポキシシリコ−ン、アルコキシシリコ−ン
などで変性した樹脂など、シランカップリング剤とし
て、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β
−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメト
キシシラン等のエポキシシラン、アミノプロピルトリエ
トキシシラン、ウレイドプロピルトリエトキシシラン、
Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン等のア
ミノシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリ
メトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン等の
疎水性シラン化合物やメルカプトシランなど、表面処理
剤として、Ｚｒキレ−ト、チタネ−トカップリング剤、
アルミニウム系カップリング剤など、難燃助剤として、
Ｓｂ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ4、Ｓｂ2Ｏ5など、難燃剤として、ハ
ロゲン化エポキシ樹脂やリン化合物など、着色剤とし
て、カ−ボンブラック、酸化鉄、染料、顔料などであ
る。更には、ワックス等の離型剤を添加することができ
る。その具体例をあげれば、天然ワックス類、合成ワッ
クス類、直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド類、エステル
類、パラフィンなどである
【００２２】とくに、高い耐湿信頼性や高温放置安定性
が要求される場合には、各種イオントラップ剤の添加が
有効である。イオントラップ剤の具体例としては、協和
化学社製商品名「ＤＨＦ−４Ａ」、「ＫＷ−２００
０」、「ＫＷ−２１００」や東亜合成化学工業社製商品
名「ＩＸＥ−６００」などでがある。
が要求される場合には、各種イオントラップ剤の添加が
有効である。イオントラップ剤の具体例としては、協和
化学社製商品名「ＤＨＦ−４Ａ」、「ＫＷ−２００
０」、「ＫＷ−２１００」や東亜合成化学工業社製商品
名「ＩＸＥ−６００」などでがある。
【００２３】本発明の樹脂組成物には、エポキシ樹脂と
硬化剤との反応を促進させるために硬化促進剤を配合す
ることができる。その硬化促進剤としては、１，８ージ
アザビシクロ（５，４，０）ウンデセンー７，トリフェ
ニルホスフィン、ベンジルジメチルアミン、２−メチル
イミダゾール等がある。
硬化剤との反応を促進させるために硬化促進剤を配合す
ることができる。その硬化促進剤としては、１，８ージ
アザビシクロ（５，４，０）ウンデセンー７，トリフェ
ニルホスフィン、ベンジルジメチルアミン、２−メチル
イミダゾール等がある。
【００２４】本発明の樹脂組成物は、上記諸材料をブレ
ンダーやミキサーで混合した後、加熱ロ−ル、ニーダ
ー、１軸又は２軸押出機、バンバリーミキサーなどによ
って溶融混練し、冷却後に粉砕することによって製造す
ることができる。
ンダーやミキサーで混合した後、加熱ロ−ル、ニーダ
ー、１軸又は２軸押出機、バンバリーミキサーなどによ
って溶融混練し、冷却後に粉砕することによって製造す
ることができる。
【００２５】本発明の樹脂組成物を用いて、半導体を封
止するには、トランスファーモールド、マルチプランジ
ャー等の公知の成形法を採用すればよく、これによって
耐熱性、強度、耐湿性、熱伝導等の特性を付与させるこ
とができ、しかも充填材の充填率が高いのにもかかわら
ず流動性が良好となる。
止するには、トランスファーモールド、マルチプランジ
ャー等の公知の成形法を採用すればよく、これによって
耐熱性、強度、耐湿性、熱伝導等の特性を付与させるこ
とができ、しかも充填材の充填率が高いのにもかかわら
ず流動性が良好となる。
【００２６】本発明の球状金属酸化物微粉末は、シリ
カ、アルミナ、チタニア等の単体ないしはそれらを成分
とする複合物であるが、封止材である場合、溶融化率９
５％以上の非晶質シリカであることが特に好ましい。
カ、アルミナ、チタニア等の単体ないしはそれらを成分
とする複合物であるが、封止材である場合、溶融化率９
５％以上の非晶質シリカであることが特に好ましい。
【００２７】溶融化率は、粉末Ｘ線回折装置（例えば、
ＲＩＧＡＫＵ社製「Ｍｉｎｉ Ｆｌｅｘ」）を用い、Ｃ
ｕＫα線の２θが２６°〜２７．５°の範囲において試
料のＸ線回折分析を行い、特定回折ピークの強度比から
測定することができる。すなわち、結晶シリカは、２
６．７°に主ピークが存在するが、溶融シリカではこの
位置には存在しない。溶融シリカと結晶シリカが混在し
ていると、それらの割合に応じた２６．７°のピーク高
さが得られるので、結晶シリカ標準試料のＸ線強度に対
する試料のＸ線強度の比から、結晶シリカ混在率（試料
のＸ線強度／結晶シリカのＸ線強度）を算出し、式、溶
融化率（％）＝（１−結晶シリカ混在率）×１００、か
ら溶融化率を求めることができる。
ＲＩＧＡＫＵ社製「Ｍｉｎｉ Ｆｌｅｘ」）を用い、Ｃ
ｕＫα線の２θが２６°〜２７．５°の範囲において試
料のＸ線回折分析を行い、特定回折ピークの強度比から
測定することができる。すなわち、結晶シリカは、２
６．７°に主ピークが存在するが、溶融シリカではこの
位置には存在しない。溶融シリカと結晶シリカが混在し
ていると、それらの割合に応じた２６．７°のピーク高
さが得られるので、結晶シリカ標準試料のＸ線強度に対
する試料のＸ線強度の比から、結晶シリカ混在率（試料
のＸ線強度／結晶シリカのＸ線強度）を算出し、式、溶
融化率（％）＝（１−結晶シリカ混在率）×１００、か
ら溶融化率を求めることができる。
【００２８】本発明の球状金属酸化物微粉末は、本発明
で規定する特性を有していれば、どのような方法で製造
されたものでもよいが、以下に示す方法により好適に製
造することができる。すなわち、高温火炎の形成ないし
は高温火炎の形成と共に無機質原料粉末を高温火炎中に
噴射することのできる溶融炉と、溶融処理物の捕集系と
からなる公知の設備にて、炉内温度分布及び炉内圧力条
件、風量条件等を調整することで製造することができ
る。なお、捕集系には、重力沈降室、サイクロン、バグ
フィルター、電気集塵装置等を採用することができる。
で規定する特性を有していれば、どのような方法で製造
されたものでもよいが、以下に示す方法により好適に製
造することができる。すなわち、高温火炎の形成ないし
は高温火炎の形成と共に無機質原料粉末を高温火炎中に
噴射することのできる溶融炉と、溶融処理物の捕集系と
からなる公知の設備にて、炉内温度分布及び炉内圧力条
件、風量条件等を調整することで製造することができ
る。なお、捕集系には、重力沈降室、サイクロン、バグ
フィルター、電気集塵装置等を採用することができる。
【００２９】本発明の球状金属酸化物微粉末は、捕集系
内でのオンライン分級で得ることが可能であるが、球状
粉として捕集した後、回転翼を有した分級機等の公知の
方法でオフライン分級で得ることも可能である。
内でのオンライン分級で得ることが可能であるが、球状
粉として捕集した後、回転翼を有した分級機等の公知の
方法でオフライン分級で得ることも可能である。
【００３０】また、高温火炎を形成するための燃料ガス
としては、プロパン、ブタン、プロピレン、アセチレ
ン、水素等が使用され、また助燃ガスとしては、酸素が
一般的に使用される。
としては、プロパン、ブタン、プロピレン、アセチレ
ン、水素等が使用され、また助燃ガスとしては、酸素が
一般的に使用される。
【００３１】
【実施例】以下、実施例、比較例をあげて更に具体的に
本発明を説明する。
本発明を説明する。
【００３２】実施例１〜１６ 比較例１〜８ 無機質原料粉末として天然珪石粉末（平均粒径：５μ
ｍ）を用いた。この原料をキャリアガスとして酸素２５
Ｎｍ3／Ｈｒにて各バーナーに搬送した、各バーナーは
燃料ガスとしてＬＰＧ：１０Ｎｍ3／ｈｒ、助燃ガスと
して酸素：２５Ｎｍ3／Ｈｒで火炎を形成し、その火炎
中に５０ｋｇ／ｈｒで原料粉末を噴射して球状化処理を
行い、その溶融品の分級処理及び分級されたものの混合
処理によって球状金属酸化物微粉末Ａ〜Ｖを得た。これ
らの粉体Ａ〜Ｖについて、流動性助長効果及びバリ特性
を評価した。実施例の結果を表１に、比較例の結果を表
２に示した。また、これらの粉体Ａ〜Ｖの溶融化率は全
て９８％以上であった。
ｍ）を用いた。この原料をキャリアガスとして酸素２５
Ｎｍ3／Ｈｒにて各バーナーに搬送した、各バーナーは
燃料ガスとしてＬＰＧ：１０Ｎｍ3／ｈｒ、助燃ガスと
して酸素：２５Ｎｍ3／Ｈｒで火炎を形成し、その火炎
中に５０ｋｇ／ｈｒで原料粉末を噴射して球状化処理を
行い、その溶融品の分級処理及び分級されたものの混合
処理によって球状金属酸化物微粉末Ａ〜Ｖを得た。これ
らの粉体Ａ〜Ｖについて、流動性助長効果及びバリ特性
を評価した。実施例の結果を表１に、比較例の結果を表
２に示した。また、これらの粉体Ａ〜Ｖの溶融化率は全
て９８％以上であった。
【００３３】流動性評価 粉体Ａ〜Ｘを表３に示す配合で各材料と共にドライブレ
ンドした後、これをロール表面温度１００℃のミキシン
グロールを用い、５分間混練・冷却・粉砕した後、スパ
イラルフローの測定を行った。測定は、スパイラルフロ
ー金型を用い、ＥＭＭＩ−６６（Ｅｐｏｘｙ Ｍｏｌｄ
ｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｄｅ ；
Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｉｎｄｕｓｔ
ｒｙ）に準拠して行った。成形温度は１７５℃、成形圧
力は７．４ＭＰａ、成形時間は９０秒である。
ンドした後、これをロール表面温度１００℃のミキシン
グロールを用い、５分間混練・冷却・粉砕した後、スパ
イラルフローの測定を行った。測定は、スパイラルフロ
ー金型を用い、ＥＭＭＩ−６６（Ｅｐｏｘｙ Ｍｏｌｄ
ｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｄｅ ；
Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｉｎｄｕｓｔ
ｒｙ）に準拠して行った。成形温度は１７５℃、成形圧
力は７．４ＭＰａ、成形時間は９０秒である。
【００３４】バリ特性評価 バリの測定は２μｍ、５μｍ、１０μｍ、３０μｍのス
リットを持つバリ測定用金型を用い、成形温度は１７５
℃、成形圧力は７．４ＭＰａで成形した際にスリットに
流れ出た樹脂をノギスで測定し、それぞれのスリットで
測定された値を平均しバリ長さとした。
リットを持つバリ測定用金型を用い、成形温度は１７５
℃、成形圧力は７．４ＭＰａで成形した際にスリットに
流れ出た樹脂をノギスで測定し、それぞれのスリットで
測定された値を平均しバリ長さとした。
【００３５】流動性の助長効果は、式ＳＦ２／ＳＦ１×
１００［％］（但し、ＳＦ１は粉体Ａ〜Ｖを配合しない
母体フィラー（シリカ質粉末）のみのスパイラルフロー
値、ＳＦ２は母体フィラーに粉体Ａ〜Ｖを配合した時の
スパイラルフロー値である。）により算出した。また、
バリ長さは、式ＢＲ２／ＢＲ１×１００［％］（但し、
ＢＲ１は粉体Ａ〜Ｖを配合しない母体フィラーのみの各
スリットのバリ長さの平均値、ＢＲ２は母体フィラーに
粉体Ａ〜Ｖを配合した時の値である。）により算出し
た。
１００［％］（但し、ＳＦ１は粉体Ａ〜Ｖを配合しない
母体フィラー（シリカ質粉末）のみのスパイラルフロー
値、ＳＦ２は母体フィラーに粉体Ａ〜Ｖを配合した時の
スパイラルフロー値である。）により算出した。また、
バリ長さは、式ＢＲ２／ＢＲ１×１００［％］（但し、
ＢＲ１は粉体Ａ〜Ｖを配合しない母体フィラーのみの各
スリットのバリ長さの平均値、ＢＲ２は母体フィラーに
粉体Ａ〜Ｖを配合した時の値である。）により算出し
た。
【００３６】参考例１ 市販の高純度シリカ微粒粉末「アドマファインＳＯ−Ｃ
２」（アドマテックス社製）の流動性助長効果の試験結
果を表２に示した。
２」（アドマテックス社製）の流動性助長効果の試験結
果を表２に示した。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【００３９】
【表３】
【００４０】表１〜３から明らかなように、本発明の球
状金属酸化物粉末の配合された樹脂組成物は、充填材の
高充填域において、樹脂の種類にかかわらず、その流動
性が２０％以上助長されていることが分かる。また同時
に、バリ長さも３０％以下に低減されていることが分か
る。
状金属酸化物粉末の配合された樹脂組成物は、充填材の
高充填域において、樹脂の種類にかかわらず、その流動
性が２０％以上助長されていることが分かる。また同時
に、バリ長さも３０％以下に低減されていることが分か
る。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、充填材の高充填域にお
いてもエポキシ樹脂の種類を問わずに、樹脂組成物の流
動性助長効果とバリ低減効果に優れる球状金属酸化物微
粉末、充填材、樹脂組成物及び封止材が提供される。
いてもエポキシ樹脂の種類を問わずに、樹脂組成物の流
動性助長効果とバリ低減効果に優れる球状金属酸化物微
粉末、充填材、樹脂組成物及び封止材が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆターム(参考） 4G042 DA01 DC03 4G072 AA25 BB05 BB07 BB13 DD05 DD06 GG01 TT01 TT02 TT30 UU07 4J002 AA001 BC061 BD121 BG101 BH021 BN151 CC031 CC161 CC181 CD001 CD011 CD021 CD041 CD051 CD061 CD101 CD111 CD121 CD201 CF061 CF071 CF161 CF211 CG001 CM041 CN011 CN031 CP031 DE136 DE146 DE236 DF016 DJ006 DJ016 DJ017 DJ046 FD016 FD090 FD130 FD140 FD150 FD160 FD200 FD207 GQ01 GQ04 4M109 AA01 EA02 EB04 EB12
Claims (5)
- 【請求項１】 平均粒子径０．２〜１．０μｍ、０．１
μｍ下粒子の含有率１〜５％、粒子径の変動係数４０〜
１５０％であることを特徴とする球状金属酸化物微粉
末。 - 【請求項２】 球状金属酸化物微粉末が溶融化率９５％
以上の非晶質シリカであることを特徴とする請求項１記
載の球状金属酸化物微粉末。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の球状金属酸化物微
粉末と母体フィラーとを含有してなることを特徴とする
充填材。 - 【請求項４】 請求項３記載の充填材を含有してなるこ
とを特徴とする樹脂組成物。 - 【請求項５】 請求項４記載の樹脂組成物からなること
を特徴とする半導体封止材。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001175164A JP4131620B2 (ja) | 2001-06-11 | 2001-06-11 | シリカ粉末及びその用途 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001175164A JP4131620B2 (ja) | 2001-06-11 | 2001-06-11 | シリカ粉末及びその用途 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002362910A true JP2002362910A (ja) | 2002-12-18 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009017058A1 (ja) * | 2007-08-01 | 2009-02-05 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | シリカ粉末、その製造方法及びそれを用いた組成物 |
| JP2009184843A (ja) * | 2008-02-04 | 2009-08-20 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 超微粉末、その製造方法及びその用途 |
| JP2015036357A (ja) * | 2013-08-13 | 2015-02-23 | 電気化学工業株式会社 | 表面処理シリカ粉末、スラリー組成物及びそれを用いた樹脂組成物 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH07109610A (ja) * | 1993-08-16 | 1995-04-25 | Tokai Kensetsu:Kk | ヘルメット |
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-
2001
- 2001-06-11 JP JP2001175164A patent/JP4131620B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| CN101743198B (zh) * | 2007-08-01 | 2012-12-12 | 电气化学工业株式会社 | 二氧化硅粉末、其制造方法以及使用该二氧化硅粉末的组合物 |
| US8480990B2 (en) | 2007-08-01 | 2013-07-09 | Denki Kagaki Kogyo Kabushiki Kaisha | Silica powder, process for its production, and composition employing it |
| JP5380290B2 (ja) * | 2007-08-01 | 2014-01-08 | 電気化学工業株式会社 | シリカ粉末の製造方法 |
| KR101406571B1 (ko) * | 2007-08-01 | 2014-06-11 | 덴키 가가쿠 고교 가부시기가이샤 | 실리카 분말, 그의 제조 방법 및 이를 이용한 조성물 |
| JP2009184843A (ja) * | 2008-02-04 | 2009-08-20 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 超微粉末、その製造方法及びその用途 |
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