JP2007070474A - 無機粉末およびその用途 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
平均球形度0.85以上、熱伝導率が10W/mK以上の球状無機質粉末と、この球状無機質粉末よりも平均粒子径が小さく、しかも高熱伝導率である平均球形度0.85未満の非球状無機質粉末とを含む混合粉末からなり、平均粒子径が5〜50μmである無機粉末。及びこの無機粉末が混合された樹脂及び/又はゴムの組成物、特に封止材。
【選択図】なし
Description
(1)平均粒子径
平均粒子径(体積平均径)と頻度粒度分布は、レーザー回折式粒度分布測定器(例えばシーラスグラニュロメーター社製「モデル920」)を用いて測定した。測定に際しては、前処理として、溶媒に水を用い、PIDS(Polarization Intensity Differential Scattering)濃度を45〜55質量%に調整し、200W出力のホモジナイザーで1分間分散させる。なお、水の屈折率には1.33を用い、粉末の屈折率は文献値を用いた。たとえば、非晶質シリカの屈折率には1.46、アルミナの屈折率には1.76、SiCの屈折率には2.63を用いた。
(2)極大ピーク
レーザー回折式粒度分布測定器(例えばシーラスグラニュロメーター社製「モデル920」)で得られた頻度粒度分布において、上記粒子径領域において頻度が最大の値を示す粒子径を表す。頻度が最大の値を示す粒子径とは、0.04〜2000μmの粒径範囲を116分割して得られた頻度粒度分布において、最も高い頻度を示すチャンネルにおける中央値の粒子径である、これは自動表示される。粒子径領域に2つ以上の極大ピークが存在する場合には、各極大ピークの頻度を比較し、その最大値を示す粒子径とする。しかしながら、特定粒子径の最大粒子径或いは最小粒子径が頻度の最大になる場合においては、極大ピークとはならないものとする。
(3)熱伝導率
直径28mm、厚さ3mmのくぼみの設けられた金型に組成物を流し込み、脱気後、150℃×20分で成型して得られた成形体を熱伝導率測定装置(アグネ社製商品名「ARC−TC−1型」)を用い、室温において温度傾斜法で測定した。
(4)スパイラルフロー
スパイラルフロー金型を用い、EMMI−66(EpoxyMolding Material Institute;Society of Plastic Industry)に準拠して行った。金型温度は175℃、成型圧力7.4MPa、保圧時間90秒とした。
(5)摩耗量
厚み6mm、孔径3mmのアルミニウム製ディスクの孔に175℃に加熱された組成物を加圧式押出機で150cm3通過させた際のディスクの質量減少量を摩耗量とした。
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末又はシリカ粉末を投入し、球状化処理を行って表1に示すアルミナ粉末又はシリカ粉末を製造した。また、市販の炭化珪素粉末又は窒化アルミニウム粉末をアトライタ−ミルで粉砕し表1に示す炭化珪素粉末、窒化アルミニウム粉末を得た。これらを表2に示す割合で混合し無機粉末を製造した。
原料供給量を調節して得られた平均球形度が0.86の球状アルミナ粉末を用いたこと(実施例2)、球状無機質粉末と非球状無機質粉末との混合比を表1に示す割合に変更したこと(実施例3)、平均粒子径の異なる非球状無機質粉末を用いたこと(実施例4)、平均粒子径の異なる球状無機質粉末を用いたこと(実施例5〜7)、無機粉末の平均粒子径が異なるように球状無機質粉末の混合比を変更したこと(実施例8)、非球状無機質粉末を窒化アルミニウム粉末に変更したこと(実施例9)、非球状無機質粉末を炭化珪素と窒化アルミニウムの混合粉末に変更したこと(実施例10)、球状無機質粉末と非球状無機質粉末の平均粒子径を調整し一つの極大ピーク1を有するように変更したこと(実施例11)、球状無機質粉末と非球状無機質粉末の平均粒子径を変更したこと(実施例12)、以外は実施例1と同様にして組成物を製造し評価を行った。それらの結果を表2に示す。
球状無機質粉末として、平均球形度が0.80のアルミナ粉末(比較例1)又は熱伝導率が10W/mK未満のシリカ粉末(比較例2)を用いたこと、非球状無機質粉末として、平均粒子径が48μmの炭化珪素粉末(比較例3)、熱伝導率がアルミナ粉末よりも小さいシリカ粉末(比較例4)、又は平均球形度が0.90の炭化珪素粉末(比較例5)を用いたこと、球状無機質粉末と非球状無機質粉末の平均粒子径を変更し、無機粉末の平均粒子径を58.8μm(比較例6)、95.6μm(比較例7)又は3.5μm(比較例8)としたこと、平均粒子径が4μmのアルミナ粉末を単独で用いたこと(比較例9)、平均粒子径が45μmのアルミナ粉末を単独で用いたこと(比較例10)、平均粒子径が45μmのシリカを単独で用いたこと(比較例11)、以外は実施例1と同様にして組成物を製造し評価を行った。それらの結果を表3に示す。
Claims (7)
- 平均球形度0.85以上、熱伝導率が10W/mK以上の球状無機質粉末と、この球状無機質粉末よりも平均粒子径が小さく、しかも高熱伝導率である平均球形度0.85未満の非球状無機質粉末とを含む混合粉末からなり、平均粒子径が5〜50μmであることを特徴とする無機粉末。
- 頻度粒度分布において、40〜80μmの領域と0.6〜30μmの領域に少なくとも一つの極大ピークを有することを特徴とする請求項1に記載の無機粉末。
- 0.6〜4μmの領域に更に少なくとも一つの極大ピークを有することを特徴とする請求項2に記載の無機粉末。
- 非球状無機質粉末の平均粒子径が2μm未満であり、その含有率が1〜40質量%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の無機粉末。
- 球状無機質粉末がアルミナ粉末であり、非球状無機質粉末が炭化珪素粉末及び/又は窒化アルミニウム粉末であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の無機粉末。
- 請求項1〜5に記載のいずれかの無機粉末をゴム及び/又は樹脂に含有させてなることを特徴とする組成物。
- 請求項6に記載の組成物からなり、熱伝導率が4W/mK以上、スパイラルフローが1m以上であることを特徴とする封止材。
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