JP2017199765A - High-voltage protection particle, method of manufacturing the same, and semiconductor device - Google Patents

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JP2017199765A JP2016088511A JP2016088511A JP2017199765A JP 2017199765 A JP2017199765 A JP 2017199765A JP 2016088511 A JP2016088511 A JP 2016088511A JP 2016088511 A JP2016088511 A JP 2016088511A JP 2017199765 A JP2017199765 A JP 2017199765A
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Shogo Nakano
尚吾 中野
楠木 淳也
Junya Kusuki
淳也 楠木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-voltage protection particle that is useful for manufacturing a resin cured product that exhibits a larger value of a non linear coefficient compared with a conventional art, and to provide a method of manufacturing the high-voltage protection particle, and a semiconductor device that uses the high-voltage protection particle.SOLUTION: A high-voltage protection particle 110 used for manufacturing a resin cured product whose voltage-current characteristics do not follow with Ohm's law and that exhibits nonlinearity, includes: a semiconductor ceramic particle 100 that has a grain boundary part, and a plurality of crystal parts separated by the grain boundary part; and a resin layer 320 that coats a surface of the semiconductor ceramic particle 100.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、高電圧保護粒子、高電圧保護粒子の製造方法および半導体装置に関する。   The present invention relates to a high voltage protective particle, a method for manufacturing the high voltage protective particle, and a semiconductor device.

近年、高密度に実装できる技術が進歩したことに伴い、電子部品の小型化および軽量化が進んでいる。それ故、電子部品内に実装されている回路は、高密度化される傾向にある。
ここで、高密度化した回路が実装されている電子部品である場合、かかる電子部品に対して静電気等の過電圧が印加されることにより、該電子部品に誤作動が生じる、該電子部品が損傷する等の不都合が生じる可能性は高まる傾向にある。
In recent years, with the progress of technology capable of high-density mounting, electronic components have been reduced in size and weight. Therefore, the circuit mounted in the electronic component tends to be densified.
Here, in the case of an electronic component on which a high-density circuit is mounted, application of an overvoltage such as static electricity to the electronic component causes malfunction of the electronic component, or damage to the electronic component. There is a tendency for the possibility of inconveniences such as to increase.

こうした事情に鑑みて、電子部品内に実装されている回路中に搭載されている電子素子を静電気等の過電圧から保護するための技術について、いくつかの報告がなされている(特許文献1〜3等)。   In view of such circumstances, several reports have been made on techniques for protecting electronic elements mounted in circuits mounted in electronic components from overvoltage such as static electricity (Patent Documents 1 to 3). etc).

特許文献1〜3には、電子部品本体の外部端子全体にシールして覆うバリスタ機能を発現可能な樹脂硬化物を作製するために用いる樹脂材料が記載されている。また、特許文献1〜3には、かかる樹脂材料として、電圧−電流特性がオームの法則に従わない良好な非直線性(バリスタ特性)を示す半導体セラミックス粒子を、充填材として含む樹脂組成物が記載されている。   Patent Documents 1 to 3 describe resin materials used for producing a cured resin that can exhibit a varistor function that seals and covers the entire external terminal of the electronic component body. Patent Documents 1 to 3 include a resin composition containing, as such a resin material, semiconductor ceramic particles that exhibit good non-linearity (varistor characteristics) in which voltage-current characteristics do not follow Ohm's law as fillers. Have been described.

特開平06−244001号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-244001 特開平06−244002号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-244002 特開平06−244003号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-244003

しかし、本発明者らは、半導体セラミックス粒子を充填材として含む従来の樹脂組成物により形成された封止材を備える半導体装置を作製した場合、その製造時に、かかる樹脂組成物中に含まれている半導体セラミックス粒子が部分的に破損してしまうという不都合が生じる可能性があることを知見した。具体的には、本発明者らは、半導体セラミックス粒子を充填材として含む従来の樹脂組成物により形成された封止材を備える半導体装置においては、結果として、バリスタ特性が十分に発現しない可能性があることを見出した。   However, when the present inventors produce a semiconductor device provided with a sealing material formed of a conventional resin composition containing semiconductor ceramic particles as a filler, it is included in the resin composition at the time of production. It has been found that there is a possibility that the semiconductor ceramic particles that are present may be partially damaged. Specifically, the present inventors have the possibility that the varistor characteristics may not be sufficiently developed as a result in a semiconductor device including a sealing material formed of a conventional resin composition containing semiconductor ceramic particles as a filler. Found that there is.

また、近年においては、電子部品の過電圧に対する耐久信頼性を向上させる観点から、静電気等の上記過電圧から該電子部品を保護するために用いる部材が発現するバリスタ特性について要求される技術水準はますます高くなってきている。   Also, in recent years, from the viewpoint of improving durability reliability against overvoltage of electronic components, the technical level required for the varistor characteristics developed by members used to protect the electronic components from the overvoltage such as static electricity is increasing. It's getting higher.

そこで、本発明は、従来と比べて非直線係数が大きな値を示す樹脂硬化物を作製するために有用な高電圧保護粒子、かかる高電圧保護粒子の製造方法、および上記高電圧保護粒子を用いた半導体装置を提供する。   Therefore, the present invention uses a high-voltage protective particle useful for producing a cured resin having a larger nonlinear coefficient than conventional ones, a method for producing such a high-voltage protective particle, and the high-voltage protective particle. A semiconductor device was provided.

本発明によれば、電圧−電流特性がオームの法則に従わない非直線性を示す樹脂硬化物を作製するために用いる高電圧保護粒子であって、
粒界部と、前記粒界部によって離隔された複数の結晶部とを有する半導体セラミックス粒子と、
前記半導体セラミックス粒子の表面を被覆する樹脂層と、
を含む高電圧保護粒子が提供される。
According to the present invention, high-voltage protective particles used for producing a cured resin that exhibits non-linearity in which voltage-current characteristics do not follow Ohm's law,
Semiconductor ceramic particles having a grain boundary part and a plurality of crystal parts separated by the grain boundary part;
A resin layer covering the surface of the semiconductor ceramic particles;
High voltage protective particles are provided.

さらに、本発明によれば、電圧−電流特性がオームの法則に従わない非直線性を示す樹脂硬化物を作製するために用いる高電圧保護粒子の製造方法であって、
粒界部と、前記粒界部によって離隔された複数の結晶部とを有する半導体セラミックス粒子を準備する工程と、
前記半導体セラミックス粒子の表面を被覆する樹脂層を形成する工程と、
を有する高電圧保護粒子の製造方法が提供される。
Furthermore, according to the present invention, there is provided a method for producing high-voltage protective particles used for producing a resin cured product exhibiting nonlinearity in which voltage-current characteristics do not follow Ohm's law,
Preparing a semiconductor ceramic particle having a grain boundary part and a plurality of crystal parts separated by the grain boundary part;
Forming a resin layer covering the surface of the semiconductor ceramic particles;
A method for producing high voltage protective particles having the following is provided:

さらに、本発明によれば、基板と、
前記基板上に搭載された半導体素子と、
上記高電圧保護粒子を含む材料を硬化した樹脂硬化物により構成され、かつ前記半導体素子を封止する封止材と、
を備える半導体装置が提供される。
Furthermore, according to the present invention, a substrate;
A semiconductor element mounted on the substrate;
A sealing material that is made of a cured resin obtained by curing a material containing the high-voltage protective particles, and seals the semiconductor element;
A semiconductor device is provided.

本発明によれば、従来と比べて非直線係数が大きな値を示す樹脂硬化物を作製するために有用な高電圧保護粒子、かかる高電圧保護粒子の製造方法、および上記高電圧保護粒子を用いた半導体装置を提供することができる。   According to the present invention, a high-voltage protective particle useful for producing a cured resin having a large nonlinear coefficient as compared with the prior art, a method for producing the high-voltage protective particle, and the high-voltage protective particle are used. A semiconductor device can be provided.

本実施形態に係る高電圧保護粒子の断面図である。It is sectional drawing of the high voltage protective particle which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る半導体セラミックス粒子の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the semiconductor ceramic particle concerning this embodiment. 本実施形態に係る半導体装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the semiconductor device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る半導体装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the semiconductor device which concerns on this embodiment. 実施例1の粒子の断面形状のSEM画像を示す図である。3 is a diagram showing an SEM image of the cross-sectional shape of the particles of Example 1. FIG. 実施例1の粒子の外観形状(表面形状)のSEM画像を示す図である。3 is a diagram showing an SEM image of the appearance shape (surface shape) of particles in Example 1. FIG. 電流値の測定結果から非直線係数とバリスタ電圧を算出する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of calculating a non-linear coefficient and a varistor voltage from the measurement result of an electric current value.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.

<<高電圧保護粒子>>
図1は、本実施形態に係る高電圧保護粒子の断面図である。
本実施形態に係る高電圧保護粒子110は、電圧−電流特性がオームの法則に従わない非直線性を示す樹脂硬化物を作製するために用いるものである。そして、高電圧保護粒子110は、図1に示すように、粒界部と、前記粒界部によって離隔された複数の結晶部とを有する半導体セラミックス粒子100と、半導体セラミックス粒子100の表面を被覆する樹脂層320と、を含んでいる。
<< High-voltage protective particles >>
FIG. 1 is a cross-sectional view of the high voltage protective particles according to the present embodiment.
The high voltage protective particles 110 according to the present embodiment are used for producing a cured resin that exhibits non-linearity in which voltage-current characteristics do not follow Ohm's law. As shown in FIG. 1, the high-voltage protective particle 110 covers the surface of the semiconductor ceramic particle 100 and the semiconductor ceramic particle 100 having a grain boundary part and a plurality of crystal parts separated by the grain boundary part. The resin layer 320 to be included.

ここで、本実施形態に係る高電圧保護粒子110を用いて作製した樹脂硬化物が示す、電圧−電流特性がオームの法則に従わない非直線性(バリスタ特性)とは、印加電圧に応じて抵抗値が非直線的に変動する特性のことを指す。具体的には、本実施形態に係る高電圧保護粒子110を用いて作製した樹脂硬化物は、前降伏領域と呼ばれる降伏電圧よりも低い電圧が印加された場合には高い抵抗を示す電気的絶縁性を有しており、降伏領域と呼ばれる降伏電圧よりも高い電圧が印加された場合には極めて低い抵抗を示す導電性を有するものである。なお、本実施形態に係る樹脂硬化物が示す特性が、絶縁性から導電性に変換される電圧や、導電性から絶縁性に変換される電圧のことを、以下、バリスタ電圧と称する。   Here, the non-linearity (varistor characteristic) in which the voltage-current characteristic does not follow Ohm's law, which is indicated by the cured resin produced using the high-voltage protective particle 110 according to the present embodiment, depends on the applied voltage. A characteristic in which the resistance value varies nonlinearly. Specifically, the cured resin produced using the high-voltage protective particles 110 according to the present embodiment has an electrical insulation exhibiting a high resistance when a voltage lower than a breakdown voltage called a pre-breakdown region is applied. When a voltage higher than a breakdown voltage called a breakdown region is applied, it has conductivity showing extremely low resistance. In addition, the voltage which the characteristic which the resin hardened | cured material which concerns on this embodiment shows is converted from insulation to electroconductivity, or the voltage converted from electroconductivity to insulation is hereafter called a varistor voltage.

本実施形態に係る高電圧保護粒子110は、上述したように、半導体セラミックス粒子100と、該半導体セラミックス粒子100の表面を被覆するように形成された樹脂層320とを含むものである(図1参照)。この高電圧保護粒子110によれば、従来と比べて非直線係数が大きな値を示す樹脂硬化物を歩留りよく作製することができる。   As described above, the high-voltage protective particle 110 according to the present embodiment includes the semiconductor ceramic particle 100 and the resin layer 320 formed so as to cover the surface of the semiconductor ceramic particle 100 (see FIG. 1). . According to the high-voltage protective particles 110, it is possible to produce a cured resin having a higher nonlinear coefficient than conventional ones with a high yield.

本実施形態に係る高電圧保護粒子110において、樹脂層320は、半硬化状態(Bステージ)であってもよい。また、樹脂層320は、硬化反応が進行する前の状態にある熱硬化性樹脂を含む、各種固形原料成分をそれぞれ溶融させることなく混合した樹脂混合物からなる、いわばドライ状態であってもよい。   In the high voltage protective particle 110 according to the present embodiment, the resin layer 320 may be in a semi-cured state (B stage). In addition, the resin layer 320 may be in a dry state made of a resin mixture in which various solid raw material components are mixed without melting, including a thermosetting resin in a state before the curing reaction proceeds.

また、本実施形態において、樹脂層320は、良好なバリスタ特性を発現する封止材を歩留りよく作製する観点から、熱硬化性樹脂を含む樹脂微粒子の凝集物により形成されたものであることが好ましい。つまり、本実施形態に係る高電圧保護粒子110が有する樹脂層320は、熱硬化性樹脂を含む樹脂微粒子の凝集物からなることが好ましい。
本実施形態に係る樹脂層320が熱硬化性樹脂を含む樹脂微粒子の凝集物により形成されている場合、かかる凝集物を構成する複数の樹脂微粒子は、互いに重なり合い、圧縮されて一体化されていてもよい。言い換えれば、本実施形態に係る樹脂層320が熱硬化性樹脂を含む樹脂微粒子の凝集物により形成されている場合、かかる凝集物の一部が塑性変形していてもよい。
In the present embodiment, the resin layer 320 is formed of an aggregate of resin fine particles including a thermosetting resin from the viewpoint of producing a sealing material that exhibits good varistor characteristics with a high yield. preferable. That is, it is preferable that the resin layer 320 included in the high-voltage protection particle 110 according to the present embodiment is made of an aggregate of resin fine particles including a thermosetting resin.
When the resin layer 320 according to the present embodiment is formed of an aggregate of resin fine particles containing a thermosetting resin, the plurality of resin fine particles constituting the aggregate overlap each other and are compressed and integrated. Also good. In other words, when the resin layer 320 according to the present embodiment is formed of an aggregate of resin fine particles containing a thermosetting resin, a part of the aggregate may be plastically deformed.

ここで、樹脂層320が熱硬化性樹脂を含む樹脂微粒子の凝集物により形成されている場合、高電圧保護粒子110は、いわば、異種粉体の粒子を複合化してなるものであるといえる。その場合、高電圧保護粒子110の形状は、ハンドリング性および分散性を向上させる観点から、球状であることが好ましい。なお、上述した球状とは、真球には限らず、楕円回転体や、上記樹脂微粒子の凝集体が球形化され丸みを帯びた形状を含む。また、全体として丸みを帯びていれば表面に凹凸があってもよい。   Here, when the resin layer 320 is formed of an aggregate of resin fine particles containing a thermosetting resin, it can be said that the high voltage protective particles 110 are formed by combining particles of different powders. In that case, the shape of the high-voltage protective particles 110 is preferably spherical from the viewpoint of improving handling properties and dispersibility. The spherical shape described above is not limited to a true sphere, but includes an elliptic rotating body and a rounded shape of an aggregate of the resin fine particles. Further, the surface may be uneven as long as it is rounded as a whole.

本実施形態に係る高電圧保護粒子110において上述した樹脂層320は、当該粒子の耐久性を向上させる観点から、半導体セラミックス粒子100の外周面に沿うように全体を覆っていることが好ましい。ただし、被覆率は特に限定されず、樹脂層320が半導体セラミックス粒子100の一部分のみを覆っていてもよい。   In the high voltage protective particle 110 according to the present embodiment, the resin layer 320 described above preferably covers the entire outer peripheral surface of the semiconductor ceramic particle 100 from the viewpoint of improving the durability of the particle. However, the coverage is not particularly limited, and the resin layer 320 may cover only a part of the semiconductor ceramic particle 100.

ここで、本実施形態に係る高電圧保護粒子110の外観構造や断面構造の分析は、走査型電子顕微鏡やラマン分光法等により行うことができる。
たとえば、当該高電圧保護粒子110の断面構造の分析は、以下の方法により行うことができる。まず、クロスセクションポリッシャ(SM−09010、日本電子社製)を用いて、当該高電圧保護粒子110を切断し断面を露出させる。そして、露出した高電圧保護粒子110の断面構造を、たとえば走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製、JSM−7401F)を用いて分析する。
Here, the analysis of the external structure and the cross-sectional structure of the high-voltage protective particle 110 according to the present embodiment can be performed by a scanning electron microscope, Raman spectroscopy, or the like.
For example, the analysis of the cross-sectional structure of the high-voltage protection particle 110 can be performed by the following method. First, using a cross section polisher (SM-09010, manufactured by JEOL Ltd.), the high voltage protective particles 110 are cut to expose the cross section. Then, the cross-sectional structure of the exposed high voltage protective particles 110 is analyzed using, for example, a scanning electron microscope (JSM-7401F, manufactured by JEOL Ltd.).

以下、本実施形態に係る樹脂層320が熱硬化性樹脂を含む樹脂微粒子の凝集物により形成されたものである場合を例に挙げて、高電圧保護粒子110の構成を説明する。   Hereinafter, the configuration of the high-voltage protection particle 110 will be described by taking as an example the case where the resin layer 320 according to the present embodiment is formed of an aggregate of resin fine particles including a thermosetting resin.

本実施形態に係る樹脂層320が熱硬化性樹脂を含む樹脂微粒子の凝集物により形成されている場合、高電圧保護粒子110を使用する際に一部の高電圧保護粒子110同士が互着して、塊状となること、潜在的に塊状となりやすい状態となること等の成形不良が生じる要因が発生することを抑制できる。   When the resin layer 320 according to the present embodiment is formed of an aggregate of resin fine particles including a thermosetting resin, some of the high voltage protection particles 110 are adhered to each other when the high voltage protection particles 110 are used. Thus, it is possible to suppress the occurrence of a factor causing molding defects such as a lump or a state where it is likely to become a lump.

本実施形態に係る高電圧保護粒子110における樹脂層320において、上記樹脂微粒子が密に凝集している場合、当該樹脂微粒子同士が一体化されて、界面が必ずしも明瞭に観察されないことがある。この場合、電子顕微鏡による高電圧保護粒子110の断面像において、樹脂層320が、半導体セラミックス粒子100の外周に沿った円状に観察されることにより、かかる樹脂微粒子は半導体セラミックス粒子100の半径方向に積層するように凝集していると理解できる。   In the resin layer 320 in the high voltage protection particle 110 according to the present embodiment, when the resin fine particles are densely aggregated, the resin fine particles are integrated with each other, and the interface may not always be clearly observed. In this case, the resin layer 320 is observed in a circular shape along the outer periphery of the semiconductor ceramic particle 100 in the cross-sectional image of the high-voltage protection particle 110 by an electron microscope, so that the resin fine particle is in the radial direction of the semiconductor ceramic particle 100. It can be understood that they are aggregated so as to be laminated.

本実施形態に係る高電圧保護粒子110の平均粒径d50は、そのハンドリング性および分散性を向上させる観点から、好ましくは、5μm以上220μm以下であり、より好ましくは、5μm以上150μm以下であり、さらに好ましくは、10μm以上80μm以下である。   The average particle diameter d50 of the high voltage protective particles 110 according to the present embodiment is preferably 5 μm or more and 220 μm or less, more preferably 5 μm or more and 150 μm or less, from the viewpoint of improving the handleability and dispersibility. More preferably, they are 10 micrometers or more and 80 micrometers or less.

また、本実施形態に係る樹脂層320を構成する上記樹脂微粒子の平均粒径d50は、高電圧保護粒子110の耐久性および製造安定性を向上させる観点から、好ましくは、0.01μm以上150μm以下であり、より好ましくは、0.1μm以上50μm以下であり、さらに好ましくは、1μm以上30μm以下である。   In addition, the average particle diameter d50 of the resin fine particles constituting the resin layer 320 according to the present embodiment is preferably 0.01 μm or more and 150 μm or less from the viewpoint of improving durability and manufacturing stability of the high voltage protection particles 110. More preferably, it is 0.1 μm or more and 50 μm or less, and further preferably 1 μm or more and 30 μm or less.

また、本実施形態に係る樹脂層320を構成する上記樹脂微粒子の平均粒径d50の上限値は、高電圧保護粒子110の耐久性および製造安定性を向上させる観点から、好ましくは、後述する半導体セラミックス粒子100の平均粒径d50以下であり、より好ましくは、半導体セラミックス粒子100の平均粒径d50の1/2以下であり、さらに好ましくは、半導体セラミックス粒子100の平均粒径d50の3/10以下である。樹脂微粒子の平均粒径d50の下限値は、高電圧保護粒子110の耐久性および製造安定性を向上させる観点から、好ましくは、半導体セラミックス粒子100の平均粒径d50の1/100以上であり、より好ましくは、1/50以上であり、さらに好ましくは、1/30以上である。   Further, the upper limit value of the average particle diameter d50 of the resin fine particles constituting the resin layer 320 according to the present embodiment is preferably a semiconductor which will be described later, from the viewpoint of improving the durability and manufacturing stability of the high voltage protective particles 110. The average particle diameter d50 or less of the ceramic particles 100, more preferably 1/2 or less of the average particle diameter d50 of the semiconductor ceramic particles 100, and more preferably 3/10 of the average particle diameter d50 of the semiconductor ceramic particles 100. It is as follows. The lower limit value of the average particle diameter d50 of the resin fine particles is preferably 1/100 or more of the average particle diameter d50 of the semiconductor ceramic particles 100 from the viewpoint of improving the durability and manufacturing stability of the high-voltage protective particles 110. More preferably, it is 1/50 or more, and more preferably 1/30 or more.

ここで、本明細書において、各粒子の平均粒径は、具体的には、以下の方法により測定される平均粒径d50(メジアン径)を指す。
メジアン径:フランホーファー回折理論およびミーの散乱理論による解析を利用したレーザー回折散乱式粒度分布測定装置(堀場製作所社製LA−950V2)を用いて、湿式法にて測定を行い、粉体をある粒子径から2つに分けたとき、大きい側と小さい側が等量となる径をメジアン径とする。湿式法での測定では、純水50mL中に測定試料を少量(耳かき一杯程度)を加えた後、界面活性剤を添加し、超音波バス中で3分間処理し、試料が分散した溶液を用いる。
Here, in this specification, the average particle diameter of each particle specifically refers to an average particle diameter d50 (median diameter) measured by the following method.
Median diameter: Measured by a wet method using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus (LA-950V2 manufactured by Horiba, Ltd.) using analysis based on Franhofer diffraction theory and Mie's scattering theory. When the particle size is divided into two, the median diameter is the diameter where the large side and the small side are equivalent. In the wet method, a small amount (about one earpick) of measurement sample is added to 50 mL of pure water, and then a surfactant is added, followed by treatment in an ultrasonic bath for 3 minutes, and a solution in which the sample is dispersed is used. .

また、本実施形態に係る高電圧保護粒子110において、樹脂層320の含有量は、高電圧保護粒子110を用いて形成した封止材が機械的強度に優れ、かつ確実にバリスタ特性を発現するものとする観点から、高電圧保護粒子110全量に対して、好ましくは、5質量%以上40質量%以下であり、さらに好ましくは、7質量%以上35質量%以下である。   Further, in the high voltage protective particle 110 according to the present embodiment, the content of the resin layer 320 is such that the sealing material formed using the high voltage protective particle 110 is excellent in mechanical strength and surely exhibits varistor characteristics. From the viewpoint of making it, it is preferably 5% by mass or more and 40% by mass or less, and more preferably 7% by mass or more and 35% by mass or less, with respect to the total amount of the high voltage protective particles 110.

また、本実施形態において、流動特性評価装置を用いて測定温度175℃、荷重10kgで測定した際における高電圧保護粒子110の高化式粘度は、好ましくは、10Pa・s以上2000Pa・s以下であり、さらに好ましくは、12Pa・s以上1500Pa・s以下である。こうすることで、高電圧保護粒子110の成形性を向上させることができるため、高電圧保護粒子110を用いて形成した樹脂硬化物の内部にボイドが発生することを抑制できる。そのため、結果として、従来と比べて非直線係数の値が大きな値を示す耐久信頼性に優れた半導体装置を作製することができる。   In this embodiment, the high-voltage viscosity of the high-voltage protective particles 110 when measured at a measurement temperature of 175 ° C. and a load of 10 kg using a flow characteristic evaluation apparatus is preferably 10 Pa · s or more and 2000 Pa · s or less. More preferably, it is 12 Pa · s or more and 1500 Pa · s or less. By doing so, since the moldability of the high voltage protection particles 110 can be improved, it is possible to suppress the generation of voids inside the cured resin formed using the high voltage protection particles 110. Therefore, as a result, it is possible to manufacture a semiconductor device excellent in durability reliability in which the value of the nonlinear coefficient is larger than that of the conventional one.

また、本実施形態において、高電圧保護粒子110のスパイラルフローは、好ましくは、5cm以上であり、より好ましくは、6cm以上であり、さらに好ましくは、8cm以上である。こうすることで、高電圧保護粒子110を用いて封止材を形成する際における樹脂充填性を向上させることができる。一方、高電圧保護粒子110のスパイラルフローの上限値は、たとえば、200cm以下としてもよいし、150cm以下としてもよいし、120cm以下としてもよい。   In the present embodiment, the spiral flow of the high voltage protective particles 110 is preferably 5 cm or more, more preferably 6 cm or more, and further preferably 8 cm or more. By doing so, it is possible to improve the resin filling property when the sealing material is formed using the high voltage protective particles 110. On the other hand, the upper limit value of the spiral flow of the high voltage protective particles 110 may be, for example, 200 cm or less, 150 cm or less, or 120 cm or less.

以下、本実施形態に係る高電圧保護粒子110の構成要素について、詳細に説明する。   Hereinafter, the components of the high voltage protection particle 110 according to the present embodiment will be described in detail.

まず、本実施形態に係る高電圧保護粒子110は、上述したように、半導体セラミックス粒子100を含む構成を採用している。これにより、該高電圧保護粒子110を用いて作製した構造体(樹脂硬化物)が、上述したバリスタ特性を発現することが可能となる。   First, the high voltage protective particles 110 according to the present embodiment employ a configuration including the semiconductor ceramic particles 100 as described above. Thereby, the structure (resin cured product) produced using the high voltage protective particles 110 can exhibit the above-described varistor characteristics.

図2は、本実施形態に係る半導体セラミックス粒子100の拡大断面図である。
図2に示すように、本実施形態に係る半導体セラミックス粒子100は、粒界部20と、上記粒界部20によって離隔された複数の結晶部10とを有する粒子である。言い換えれば、本実施形態に係る半導体セラミックス粒子100は、粒界部20と、上記粒界部20を介して互いに離間するように配置される2以上の結晶部10とからなる複数の結晶が凝集した粒子であるともいえる。かかる半導体セラミックス粒子100は、当該粒子に対してバリスタ電圧未満の電圧が印加された場合には、粒界部20が抵抗として作用するため電流を通さないが、バリスタ電圧以上の電圧が印加された場合には、トンネル効果が生じて図2に示す矢印のように電流を通すという特性を有した粒子である。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the semiconductor ceramic particle 100 according to the present embodiment.
As shown in FIG. 2, the semiconductor ceramic particle 100 according to the present embodiment is a particle having a grain boundary part 20 and a plurality of crystal parts 10 separated by the grain boundary part 20. In other words, in the semiconductor ceramic particle 100 according to the present embodiment, a plurality of crystals composed of the grain boundary part 20 and two or more crystal parts 10 arranged so as to be separated from each other via the grain boundary part 20 are aggregated. It can be said that it is a particle. When a voltage lower than the varistor voltage is applied to the particle, the semiconductor ceramic particle 100 does not pass current because the grain boundary portion 20 acts as a resistance, but a voltage higher than the varistor voltage is applied. In some cases, the particle has a characteristic that a tunnel effect occurs and current is passed as shown by an arrow in FIG.

半導体セラミックス粒子100の平均粒径d50は、好ましくは、0.01μm以上150μm以下であり、より好ましくは、0.1μm以上120μm以下であり、さらに好ましくは、1μm以上90μm以下である。こうすることで、半導体セラミックス粒子100を含む高電圧保護粒子110を用いて形成された構造体(樹脂硬化物)の形状に依存することなく、良好なバリスタ特性を発現することが可能となる。また、半導体セラミックス粒子100は、球状粒子であることが好ましい。これにより、バリスタ電圧の制御を容易に行うことができる。
なお、半導体セラミックス粒子100が球状でない場合、本実施形態における上記半導体セラミックス粒子100の平均粒径d50の値は、真球近似した値を採用すればよい。
The average particle diameter d50 of the semiconductor ceramic particles 100 is preferably 0.01 μm or more and 150 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 120 μm or less, and further preferably 1 μm or more and 90 μm or less. By doing so, it becomes possible to develop good varistor characteristics without depending on the shape of the structure (cured resin) formed using the high voltage protective particles 110 including the semiconductor ceramic particles 100. The semiconductor ceramic particles 100 are preferably spherical particles. Thereby, the varistor voltage can be easily controlled.
In addition, when the semiconductor ceramic particle 100 is not spherical, the value of the average particle diameter d50 of the semiconductor ceramic particle 100 in the present embodiment may be a value approximated to a true sphere.

半導体セラミックス粒子100において結晶部10は、酸化亜鉛、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウム、および、チタン酸バリウムからなる群より選択される1種以上の成分を含むことが好ましい。結晶部10を上記材料で形成した場合、半導体セラミックス粒子100自体の非直線係数やエネルギー耐量を向上させるとともに、高電圧・高周波ノイズを抑制することが可能となる。中でも、酸化亜鉛を主成分として含む材料は、高電圧保護粒子110の非直線係数やエネルギー耐量を向上させる観点から好ましい。炭化ケイ素を主成分として含む材料は、絶縁破壊電圧が高いため、バリスタ電圧を高電圧に設定する場合には好適である。また、チタン酸ストロンチウムを主成分として含む材料は、高電圧・高周波ノイズの吸収や抑制という点において、好適である。   In the semiconductor ceramic particle 100, the crystal part 10 preferably includes one or more components selected from the group consisting of zinc oxide, silicon carbide, strontium titanate, and barium titanate. When the crystal part 10 is formed of the above-described material, it is possible to improve the nonlinear coefficient and energy tolerance of the semiconductor ceramic particle 100 itself, and to suppress high voltage / high frequency noise. Among these, a material containing zinc oxide as a main component is preferable from the viewpoint of improving the non-linear coefficient and energy resistance of the high voltage protective particles 110. Since a material containing silicon carbide as a main component has a high dielectric breakdown voltage, it is suitable when the varistor voltage is set to a high voltage. A material containing strontium titanate as a main component is preferable in terms of absorption and suppression of high voltage / high frequency noise.

半導体セラミックス粒子100において粒界部20は、高電圧保護粒子110の非直線性を向上させる観点から、ビスマス、プラセオジム、アンチモン、マンガン、コバルトおよびニッケル、およびこれらの化合物からなる群より選択される1種以上の成分を含むことが好ましい。中でも、粒界部20は、高電圧保護粒子110の非直線性をより一層良好なものとする観点から、ビスマス、プラセオジム、およびこれらの化合物からなる群より選択される1種以上を含むことが好ましい。なお、これらの化合物としては、酸化物、窒化物、有機化合物、その他の無機化合物等の形態が挙げられるが、高電圧保護粒子110が発現するバリスタ特性を良好なものとする観点から、酸化物であることが好ましい。   In the semiconductor ceramic particle 100, the grain boundary portion 20 is selected from the group consisting of bismuth, praseodymium, antimony, manganese, cobalt and nickel, and compounds thereof from the viewpoint of improving the non-linearity of the high voltage protective particle 110. Preferably it contains more than one component. Especially, the grain boundary part 20 contains 1 or more types selected from the group which consists of bismuth, praseodymium, and these compounds from a viewpoint which makes the nonlinearity of the high voltage protective particle 110 still more favorable. preferable. Examples of these compounds include oxides, nitrides, organic compounds, and other inorganic compounds. From the viewpoint of improving the varistor characteristics exhibited by the high voltage protective particles 110, the oxides. It is preferable that

次に、本実施形態に係る高電圧保護粒子110における樹脂層320を構成する樹脂材料(以下、本樹脂材料ともいう。)について説明する。   Next, a resin material constituting the resin layer 320 in the high voltage protective particle 110 according to the present embodiment (hereinafter also referred to as the present resin material) will be described.

本樹脂材料は、封止材を形成するための材料として本実施形態に係る高電圧保護粒子110を使用する観点から、該封止材に優れた電気的絶縁性および耐熱性を付与すべく、熱硬化性樹脂を含むものであることが好ましい。かかる熱硬化性樹脂としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールA型ノボラック樹脂、トリアジン骨格含有フェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂;未変性のレゾールフェノール樹脂、桐油、アマニ油、クルミ油等で変性した油変性レゾールフェノール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂等のフェノール樹脂;ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールE型エポキシ樹脂、ビスフェノールM型エポキシ樹脂、ビスフェノールP型エポキシ樹脂、ビスフェノールZ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂;フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂;ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、アリールアルキレン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、フェノキシ型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、3官能型エポキシ樹脂、複素環含有エポキシ樹脂、変性フェノール型エポキシ樹脂、ノルボルネン型エポキシ樹脂、アダマンタン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂;ユリア(尿素)樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂;不飽和ポリエステル樹脂;ビスマレイミド化合物等のマレイミド樹脂;ポリウレタン樹脂;ジアリルフタレート樹脂;シリコーン樹脂;ベンゾオキサジン樹脂;ポリイミド樹脂;ポリアミドイミド樹脂;ベンゾシクロブテン樹脂、ノボラック型シアネート樹脂、ビスフェノールA型シアネート樹脂、ビスフェノールE型シアネート樹脂、テトラメチルビスフェノールF型シアネート樹脂等のビスフェノール型シアネート樹脂等のシアネートエステル樹脂等が挙げられる。これらは、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。中でも、本樹脂材料は、封止材の耐熱性および密着性をより一層優れたものとする観点から、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびマレイミド樹脂からなる群より選択される1種以上を含むことが好ましい。   From the viewpoint of using the high voltage protective particles 110 according to the present embodiment as a material for forming the encapsulant, the present resin material is intended to impart excellent electrical insulation and heat resistance to the encapsulant. It is preferable that it contains a thermosetting resin. Examples of such thermosetting resins include phenol novolak resins, cresol novolak resins, bisphenol A type novolak resins, triazine skeleton-containing phenol novolak resins and the like; unmodified resole phenol resins, tung oil, linseed oil, walnut oil, and the like Phenol resin such as resol type phenol resin such as oil-modified resol phenol resin modified with bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, bisphenol E type epoxy resin, bisphenol M type epoxy resin, bisphenol Bisphenol type epoxy resins such as P type epoxy resin and bisphenol Z type epoxy resin; phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, naphtho Novolak type epoxy resins such as lenovolac type epoxy resin; biphenyl type epoxy resin, biphenyl aralkyl type epoxy resin, arylalkylene type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, anthracene type epoxy resin, stilbene type epoxy resin, hydroquinone type epoxy resin, phenoxy type Epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin, trifunctional type epoxy resin, heterocyclic ring containing epoxy resin, modified phenol type epoxy resin, norbornene type epoxy resin, adamantane type epoxy resin, fluorene type epoxy resin, etc. Epoxy resin; resin having triazine ring such as urea (urea) resin, melamine resin; unsaturated polyester resin; maleimide resin such as bismaleimide compound; Resin resin; diallyl phthalate resin; silicone resin; benzoxazine resin; polyimide resin; polyamideimide resin; benzocyclobutene resin, novolac type cyanate resin, bisphenol A type cyanate resin, bisphenol E type cyanate resin, tetramethylbisphenol F type cyanate resin And cyanate ester resins such as bisphenol-type cyanate resins. These may be used alone or in combination of two or more. Especially, it is preferable that this resin material contains 1 or more types selected from the group which consists of an epoxy resin, a phenol resin, and a maleimide resin from a viewpoint which makes the heat resistance and adhesiveness of a sealing material more excellent. .

上記熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合、かかるエポキシ樹脂の具体例としては、その分子量、分子構造に関係なく、1分子内にエポキシ基を2個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を使用することが可能である。このようなエポキシ樹脂の具体例としては、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂等の結晶性エポキシ樹脂;クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂;フェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、フェニレン骨格含有ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂等のフェノールアラルキル型エポキシ樹脂;トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂等の3官能型エポキシ樹脂;ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂、テルペン変性フェノール型エポキシ樹脂等の変性フェノール型エポキシ樹脂;トリアジン核含有エポキシ樹脂等の複素環含有エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて併用してもよい。   When using an epoxy resin as the thermosetting resin, specific examples of such an epoxy resin include monomers, oligomers, and polymers generally having two or more epoxy groups in one molecule regardless of the molecular weight and molecular structure. It is possible. Specific examples of such epoxy resins include biphenyl type epoxy resins, bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, stilbene type epoxy resins, hydroquinone type epoxy resins and the like; cresol novolac type epoxy resins, Novolak type epoxy resins such as phenol novolac type epoxy resin and naphthol novolak type epoxy resin; Phenol aralkyl type epoxy resins such as phenylene skeleton-containing phenol aralkyl type epoxy resin, biphenylene skeleton containing phenol aralkyl type epoxy resin, phenylene skeleton containing naphthol aralkyl type epoxy resin Resin; Trifunctional epoxy resin such as triphenolmethane type epoxy resin and alkyl-modified triphenolmethane type epoxy resin; Diene modified phenol type epoxy resins, modified phenol type epoxy resins such as terpene-modified phenol type epoxy resins; heterocycle-containing epoxy resins such as triazine nucleus-containing epoxy resins. These may be used alone or in combination of two or more.

上記熱硬化性樹脂としてフェノール樹脂を用いる場合、かかるフェノール樹脂の具体例としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールA型ノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、メチロール型レゾール樹脂、ジメチレンエーテル型レゾール樹脂、桐油、アマニ油、クルミ油等で変性した油変性レゾールフェノール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂等が挙げられる。これらは、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて併用してもよい。   When a phenol resin is used as the thermosetting resin, specific examples of the phenol resin include novolak phenol resins such as phenol novolak resin, cresol novolak resin, bisphenol A type novolak resin, methylol type resole resin, dimethylene ether type. Examples include resol type phenol resins such as oil-modified resol phenol resins modified with resole resin, tung oil, linseed oil, walnut oil, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

本樹脂材料全量に対する熱硬化性樹脂の含有量は、好ましくは5質量%以上80質量%以下であり、より好ましくは5質量%以上60質量%以下であり、さらに好ましくは10質量%以上55質量%以下である。熱硬化性樹脂の含有量を上記下限値以上とすることにより、本樹脂材料の流動性が低下することを抑制できる。また、熱硬化性樹脂の含有量を上記上限値以下とすることにより、本樹脂材料の熱放散性が低下することを抑制しつつ、高電圧保護粒子110を用いて作製した樹脂硬化物が発現するバリスタ特性が低下することも抑制できる。   The content of the thermosetting resin relative to the total amount of the resin material is preferably 5% by mass to 80% by mass, more preferably 5% by mass to 60% by mass, and further preferably 10% by mass to 55% by mass. % Or less. By making content of a thermosetting resin more than the said lower limit, it can suppress that the fluidity | liquidity of this resin material falls. Further, by setting the content of the thermosetting resin to the upper limit value or less, the resin cured product produced using the high voltage protective particles 110 is exhibited while suppressing the heat dissipation of the resin material from being lowered. It is also possible to suppress the deterioration of the varistor characteristics.

本樹脂材料には、硬化剤を含有させてもよい。かかる硬化剤は、熱硬化性樹脂と反応して硬化させるものであればよい。ここで、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合に使用可能な硬化剤の具体例としては、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等の炭素数2〜20の直鎖脂肪族ジアミン、メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、パラキシレンジアミン、4,4'−ジアミノジフェニルメタン、4,4'−ジアミノジフェニルプロパン、4,4'−ジアミノジフェニルエーテル、4,4'−ジアミノジフェニルスルホン、4,4'−ジアミノジシクロヘキサン、ビス(4−アミノフェニル)フェニルメタン、1,5−ジアミノナフタレン、メタキシレンジアミン、パラキシレンジアミン、1,1−ビス(4−アミノフェニル)シクロヘキサン、ジシアノジアミド等のアミノ類;アニリン変性レゾール樹脂やジメチルエーテルレゾール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂;フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、tert−ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂;フェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂、ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂、フェニレン骨格含有ナフトールアラルキル型フェノール樹脂等のフェノールアラルキル樹脂;ナフタレン骨格やアントラセン骨格のような縮合多環構造を有するフェノール樹脂;ポリパラオキシスチレン等のポリオキシスチレン;ヘキサヒドロ無水フタル酸(HHPA)、メチルテトラヒドロ無水フタル酸(MTHPA)などの脂環族酸無水物、無水トリメリット酸(TMA)、無水ピロメリット酸(PMDA)、ベンゾフェノンテトラカルボン酸(BTDA)などの芳香族酸無水物などを含む酸無水物等;ポリサルファイド、チオエステル、チオエーテルなどのポリメルカプタン化合物;イソシアネートプレポリマー、ブロック化イソシアネートなどのイソシアネート化合物;カルボン酸含有ポリエステル樹脂などの有機酸類等が挙げられる。これらは1種類を単独で用いても2種類以上を組み合わせて用いてもよい。中でも構造体の耐湿性、信頼性を向上させる観点から、1分子内に少なくとも2個のフェノール性水酸基を有する化合物が好ましく、その具体例としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、tert−ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂;レゾール型フェノール樹脂;ポリパラオキシスチレン等のポリオキシスチレン;フェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂、ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂、フェニレン骨格含有ナフトールアラルキル型フェノール樹脂等が挙げられる。   The resin material may contain a curing agent. Such a curing agent only needs to react with the thermosetting resin and be cured. Here, as a specific example of the curing agent that can be used when an epoxy resin is used as the thermosetting resin, a linear aliphatic group having 2 to 20 carbon atoms such as ethylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, and hexamethylenediamine. Diamine, metaphenylenediamine, paraphenylenediamine, paraxylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylpropane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 4, Amino such as 4'-diaminodicyclohexane, bis (4-aminophenyl) phenylmethane, 1,5-diaminonaphthalene, metaxylenediamine, paraxylenediamine, 1,1-bis (4-aminophenyl) cyclohexane, dicyanodiamide Aniline Resol type phenol resins such as resole resin and dimethyl ether resole resin; Novolak type phenol resins such as phenol novolak resin, cresol novolak resin, tert-butylphenol novolak resin, nonylphenol novolak resin; phenylene skeleton containing phenol aralkyl resin, biphenylene skeleton containing phenol aralkyl resin Phenol aralkyl resins such as phenylene skeleton-containing naphthol aralkyl type phenol resins; phenol resins having a condensed polycyclic structure such as naphthalene skeleton and anthracene skeleton; polyoxystyrenes such as polyparaoxystyrene; hexahydrophthalic anhydride (HHPA), methyl Alicyclic acid anhydrides such as tetrahydrophthalic anhydride (MTHPA), trimellitic anhydride (TMA), pyroanhydride Acid anhydrides including aromatic acid anhydrides such as merit acid (PMDA) and benzophenone tetracarboxylic acid (BTDA); Polymercaptan compounds such as polysulfide, thioester and thioether; Isocyanate compounds such as isocyanate prepolymer and blocked isocyanate An organic acid such as a carboxylic acid-containing polyester resin. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, from the viewpoint of improving the moisture resistance and reliability of the structure, a compound having at least two phenolic hydroxyl groups in one molecule is preferable. Specific examples thereof include phenol novolak resin, cresol novolak resin, and tert-butylphenol novolak. Resin, novolak type phenol resin such as nonylphenol novolac resin; resol type phenol resin; polyoxystyrene such as polyparaoxystyrene; phenylene skeleton-containing phenol aralkyl resin, biphenylene skeleton-containing phenol aralkyl resin, phenylene skeleton-containing naphthol aralkyl type phenol resin, etc. Can be mentioned.

本樹脂材料全量に対する硬化剤の含有量は、好ましくは、0.8質量%以上50質量%以下であり、より好ましくは1.5質量%以上45質量%以下である。本樹脂材料全量に対する硬化剤の含有量を上記数値範囲内とすることにより、良好な流動性を発現させつつ、良好な硬化性を得ることができる。   The content of the curing agent with respect to the total amount of the resin material is preferably 0.8% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 1.5% by mass or more and 45% by mass or less. By setting the content of the curing agent relative to the total amount of the resin material within the above numerical range, good curability can be obtained while exhibiting good fluidity.

本樹脂材料には、硬化促進剤を含有させてもよい。
熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合に使用可能な硬化促進剤は、エポキシ基等の官能基と硬化剤との硬化反応を促進させるものであればよく、その具体例としては、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7等のジアザビシクロアルケン及びその誘導体;トリブチルアミン、ベンジルジメチルアミン等のアミン系化合物;2−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物;トリフェニルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類;テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラ安息香酸ボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラナフトイックアシッドボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラナフトイルオキシボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラナフチルオキシボレート等のテトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート;ベンゾキノンをアダクトしたトリフェニルホスフィン等が挙げられる。これらは、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて併用してもよい。
The resin material may contain a curing accelerator.
The curing accelerator that can be used when an epoxy resin is used as the thermosetting resin may be any accelerator that promotes the curing reaction between a functional group such as an epoxy group and the curing agent. Diazabicycloalkenes such as diazabicyclo [5.4.0] undecene-7 and derivatives thereof; amine compounds such as tributylamine and benzyldimethylamine; imidazole compounds such as 2-methylimidazole; triphenylphosphine and methyldiphenylphosphine Organic phosphines such as tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate, tetraphenylphosphonium / tetrabenzoic acid borate, tetraphenylphosphonium / tetranaphthoic acid borate, tetraphenylphosphonium / tetranaphthoyloxyborate, tetraphenyl Ruhosuhoniumu Tetra naphthyl Oki Chevrolet preparative like tetra-substituted phosphonium tetra-substituted borate; triphenylphosphine was adduct of benzoquinone, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

本樹脂材料全量に対する硬化促進剤の含有量は、好ましくは、1質量%以上8質量%以下であり、より好ましくは2質量%以上7質量%以下である。本樹脂材料全量に対する硬化促進剤の含有量を上記数値範囲内とすることにより、充分な流動性を発現させつつ、充分な硬化性を得ることができる。   The content of the curing accelerator with respect to the total amount of the resin material is preferably 1% by mass or more and 8% by mass or less, and more preferably 2% by mass or more and 7% by mass or less. By setting the content of the curing accelerator to the total amount of the resin material within the above numerical range, sufficient curability can be obtained while exhibiting sufficient fluidity.

また、本樹脂材料には、上述した各種成分の他に、必要に応じて、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のカップリング剤;カーボンブラック等の着色剤;モンタン酸エステル系ワックスなどの天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪酸もしくはその金属塩類、パラフィン、酸化ポリエチレン等の離型剤;シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力剤;ハイドロタルサイト等のイオン捕捉剤;水酸化アルミニウム等の難燃剤;酸化防止剤等の各種添加剤を配合することができる。   In addition to the various components described above, the resin material may include a coupling agent such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane; a colorant such as carbon black; a montanic acid ester wax; Release agents such as natural wax, synthetic wax, higher fatty acid or metal salts thereof, paraffin and polyethylene oxide; low stress agent such as silicone oil and silicone rubber; ion scavenger such as hydrotalcite; flame retardant such as aluminum hydroxide Various additives such as antioxidants can be blended.

次に、本実施形態に係る高電圧保護粒子110の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the high voltage protective particles 110 according to this embodiment will be described.

本実施形態に係る高電圧保護粒子110の製造方法は、粒界部と、粒界部によって離隔された複数の結晶部とを有する半導体セラミックス粒子100を準備する工程と、上記半導体セラミックス粒子100の表面を被覆する樹脂層を形成する工程と、を有する。
そして、本実施形態に係る高電圧保護粒子110の製造方法は、上記樹脂層を形成する工程として、半導体セラミックス粒子100と、樹脂層320を形成するために用いる熱硬化性樹脂を含む各種原料成分の混合物とを機械的に複合化することにより上記半導体セラミックス粒子100の表面を被覆する樹脂層320を形成する工程を含むものであることが好ましい。
以下、本実施形態に係る高電圧保護粒子110の製造方法の一例について、詳細に説明する。
The manufacturing method of the high-voltage protection particle 110 according to the present embodiment includes a step of preparing a semiconductor ceramic particle 100 having a grain boundary part and a plurality of crystal parts separated by the grain boundary part; Forming a resin layer covering the surface.
And the manufacturing method of the high voltage protection particle 110 which concerns on this embodiment is various raw material components containing the thermosetting resin used in order to form the semiconductor ceramic particle 100 and the resin layer 320 as a process of forming the said resin layer. It is preferable that the method includes a step of forming a resin layer 320 that covers the surface of the semiconductor ceramic particle 100 by mechanically combining the mixture.
Hereinafter, an example of the manufacturing method of the high voltage protective particles 110 according to the present embodiment will be described in detail.

まず、半導体セラミックス粒子100と、該半導体セラミックス粒子100の表面に被覆させる樹脂層320の原材料とを準備する。かかる樹脂層320の原材料としては、熱硬化性樹脂を含む各種固形原料成分を混練して得られた樹脂組成物を粉砕して得られた粉砕物を用いてもよいし、熱硬化性樹脂を含む各種固形原料成分を粉砕してから混合することにより得られた粉砕物を使用してもよい。なお、上述した樹脂組成物または各種固形原料成分の粉砕は、ジェットミル等の公知の粉砕機を用いて実施することができる。また、粉砕物の形状は、粉状としてもよいし、粒状としてもよいし、破砕状、略球状または真球状としてもよい。   First, the semiconductor ceramic particles 100 and the raw material of the resin layer 320 to be coated on the surface of the semiconductor ceramic particles 100 are prepared. As a raw material of the resin layer 320, a pulverized product obtained by pulverizing a resin composition obtained by kneading various solid raw material components including a thermosetting resin may be used, or a thermosetting resin may be used. You may use the pulverized material obtained by grind | pulverizing and mixing the various solid raw material components to contain. The pulverization of the above-described resin composition or various solid raw material components can be carried out using a known pulverizer such as a jet mill. The shape of the pulverized product may be powdery, granular, crushed, substantially spherical, or true spherical.

次に、半導体セラミックス粒子100と、上述した方法で得られた粉砕物(以下、原料粉砕物ともいう。)とを、機械的に複合化して混合する。具体的には、半導体セラミックス粒子100と、原料粉砕物とを機械的粒子複合化装置における混合容器に投入した後、容器内の攪拌翼等を回転させる、または撹拌翼等を固定あるいは回転させながら上記混合容器を回転させる等の方法により機械的複合化処理を施しながら混合する。このとき、混合容器や攪拌翼等を高速回転させることにより、個々の半導体セラミックス粒子100および原料粉砕物に対して、圧縮力やせん断力および衝撃力を含む機械的作用を加えることができる。これにより、結果として、原料粉砕物からなる粉体が複合化された樹脂層320が半導体セラミックス粒子100表面を覆うように形成される。すなわち、本実施形態に係る製造方法によれば、半導体セラミックス粒子100と、原料粉砕物とを混合する際に上述した機械的複合化処理を施すことにより、所望の高電圧保護粒子110を、単に異種粒子を混合しただけでは得られない新たな特性を付与した機能性粒子として得ることが可能となる。   Next, the semiconductor ceramic particles 100 and the pulverized material obtained by the above-described method (hereinafter also referred to as raw material pulverized material) are mechanically combined and mixed. Specifically, after the semiconductor ceramic particles 100 and the pulverized raw material are put into a mixing container in a mechanical particle compounding apparatus, the stirring blades in the container are rotated, or the stirring blades are fixed or rotated Mixing is performed while performing a mechanical complexing process by rotating the mixing container. At this time, a mechanical action including a compressive force, a shear force, and an impact force can be applied to the individual semiconductor ceramic particles 100 and the raw material pulverized material by rotating the mixing container and the stirring blade at high speed. Thereby, as a result, the resin layer 320 in which the powder of the raw material pulverized material is combined is formed so as to cover the surface of the semiconductor ceramic particle 100. That is, according to the manufacturing method according to the present embodiment, the desired high-voltage protection particles 110 are simply obtained by performing the above-described mechanical complexation process when the semiconductor ceramic particles 100 and the raw material pulverized material are mixed. It becomes possible to obtain functional particles having new characteristics that cannot be obtained simply by mixing different kinds of particles.

攪拌翼等の回転速度は、たとえば、周速1m/s以上50m/s以下の条件に設定することが挙げられる。特に、攪拌翼等の回転速度の下限値は、機械的複合化処理を効果的に実施する観点から、周速7m/s以上としてもよいし、周速10m/s以上としてもよい。一方、攪拌翼等の回転速度の上限値は、機械的複合化処理時の発熱抑制および過粉砕防止の観点から、たとえば、周速35m/s以下としてもよいし、周速25m/s以下としてもよい。   For example, the rotational speed of the stirring blades may be set to a peripheral speed of 1 m / s to 50 m / s. In particular, the lower limit value of the rotational speed of the stirring blade or the like may be set to a peripheral speed of 7 m / s or higher, or a peripheral speed of 10 m / s or higher from the viewpoint of effectively performing the mechanical complexing process. On the other hand, the upper limit value of the rotational speed of the stirring blade or the like may be, for example, a peripheral speed of 35 m / s or less, or a peripheral speed of 25 m / s or less, from the viewpoint of suppressing heat generation and preventing excessive crushing during the mechanical compounding process. Also good.

また、機械的粒子複合化装置の処理動力は、たとえば、0.3kW以上1.5kW以下としてもよいし、0.4kW以上1.1kW以下としてもよいし、0.5kW以上1kW以下としてもよい。こうすることで、半導体セラミックス粒子100の表面に樹脂硬化物からなる粉体を効率よく複合化することができる。   The processing power of the mechanical particle composite device may be, for example, 0.3 kW or more and 1.5 kW or less, 0.4 kW or more and 1.1 kW or less, or 0.5 kW or more and 1 kW or less. . By doing so, the powder made of the cured resin can be efficiently combined on the surface of the semiconductor ceramic particle 100.

ここで、本実施形態に係る高電圧保護粒子110を作製するためには、上述した圧縮力やせん断力および衝撃力を含む機械的作用を加える機械的複合化プロセスを採用することが好ましい。さらに具体的には、本実施形態に係る製造方法は、かかる機械的複合化プロセスとして、液体を使用する工程を含まない乾式造粒プロセスを採用することが好ましい。こうすることで、半導体セラミックス粒子100表面を被覆する材料粒子のサイズレベルで被覆状態を制御し、結果として、高度に組成が均質化された樹脂層320を形成することが可能となる。   Here, in order to produce the high-voltage protection particle 110 according to the present embodiment, it is preferable to employ a mechanical compounding process that applies a mechanical action including the compression force, shearing force, and impact force described above. More specifically, the manufacturing method according to the present embodiment preferably employs a dry granulation process that does not include a step of using a liquid as the mechanical complexing process. By doing so, it is possible to control the covering state at the size level of the material particles covering the surface of the semiconductor ceramic particle 100, and as a result, it is possible to form the resin layer 320 having a highly homogenized composition.

ここで、上記機械的粒子複合化装置とは、複数種の粉体等の原料に対して圧縮力やせん断力および衝撃力を含む機械的作用を加えることで、複数種の粉体等の原料同士が結合した粉体を得ることができる装置である。機械的作用を加える方式としては、一つあるいは複数の撹拌翼等を備えた回転体と撹拌翼等の先端部と近接した内周面を備えた混合容器を有し、撹拌翼等を回転させる方式や、撹拌翼等を固定し、または回転させながら混合容器を回転させる等の方式が挙げられる。撹拌翼等の形状については、機械的作用を加えることができれば特に制限はなく、楕円型や板状等が挙げられる。また、撹拌翼等は、回転方向に対して角度をもってもよい。また、混合容器はその内面に溝等の加工を施してもよい。   Here, the mechanical particle compounding device refers to a raw material such as a plurality of types of powders by applying a mechanical action including a compressive force, a shearing force and an impact force to the raw materials such as a plurality of types of powders. It is an apparatus that can obtain a powder in which they are bonded together. As a method of applying a mechanical action, a rotating body having one or a plurality of stirring blades and the like and a mixing container having an inner peripheral surface close to a tip portion of the stirring blades and the like are provided, and the stirring blades and the like are rotated. Examples thereof include a method and a method of rotating a mixing container while fixing or rotating a stirring blade or the like. The shape of the stirring blade is not particularly limited as long as a mechanical action can be applied, and examples thereof include an elliptical shape and a plate shape. Further, the stirring blade or the like may have an angle with respect to the rotation direction. Moreover, you may process a groove | channel etc. in the inner surface of a mixing container.

機械的粒子複合化装置の具体例としては、奈良機械製作所社製ハイブリダイゼーション、川崎重工業社製クリプトロン、ホソカワミクロン社製メカノフュージョンおよびノビルタ、徳寿工作所社製シータコンポーザ、岡田精工社製メカノミル、宇部興産社製CFミル等が挙げられるが、この限りではない。   Specific examples of the mechanical particle compounding device include hybridization by Nara Machinery Co., Ltd., kryptron by Kawasaki Heavy Industries, Ltd., mechanofusion and nobilta by Hosokawa Micron, theta composer by Tokusu Kosakusha, mechano mill by Okada Seiko, Ube A CF mill manufactured by Kosan Co., Ltd. may be mentioned, but not limited thereto.

混合中の容器内の温度は、原料に応じて設定されるが、たとえば、5℃以上50℃以下の条件とすることが挙げられるが、有機物の溶融防止の観点から、40℃以下としてもよいし、25℃以下としてもよい。ただし、容器を加温し、有機物を溶融させた状態で処理することも可能である。
また、混合時間は、原料に応じて設定されるが、たとえば30秒以上120分以下の条件とすることが挙げられる。上記混合時間の下限値は、機械的複合化処理を効果的に実施する観点から、1分以上としてもよいし、3分以上としてもよい。一方、上記混合時間の上限値は、生産性の観点から、90分以下としてもよいし、60分以下としてもよい。
Although the temperature in the container during mixing is set according to the raw material, for example, a condition of 5 ° C. or more and 50 ° C. or less can be mentioned. And it is good also as 25 degrees C or less. However, it is also possible to process the container in a state where the organic matter is melted by heating.
Moreover, although mixing time is set according to a raw material, it is mentioned as conditions for 30 seconds or more and 120 minutes or less, for example. The lower limit of the mixing time may be 1 minute or more, or 3 minutes or more from the viewpoint of effectively performing the mechanical complexing process. On the other hand, the upper limit value of the mixing time may be 90 minutes or less or 60 minutes or less from the viewpoint of productivity.

以上においては、本実施形態に係る高電圧保護粒子110の態様について、半導体セラミックス粒子100の表面を1層の樹脂層320で被覆することを前提とした場合を例に挙げて説明したが、かかる粒子は、その保存安定性を向上させる目的で、後述する態様としてもよい。なお、後述する態様を採用した場合には、本実施形態に係る高電圧保護粒子110の保存時に、樹脂層320を構成する成分が反応することによる配合の変動を抑制できる。
また、後述においては、樹脂層320が、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、硬化促進剤とを含む樹脂材料により形成されている場合を想定した変形例を示す。なお、本実施形態に係る高電圧保護粒子110の態様は、以下の例に限定されるものではない。
In the above, the aspect of the high-voltage protection particle 110 according to the present embodiment has been described by taking as an example the case where it is assumed that the surface of the semiconductor ceramic particle 100 is covered with one resin layer 320. The particles may have a mode described later for the purpose of improving the storage stability. In addition, when the aspect mentioned later is employ | adopted, the fluctuation | variation of the mixing | blending by the component which comprises the resin layer 320 reacts at the time of the preservation | save of the high voltage protective particle 110 which concerns on this embodiment can be suppressed.
Further, in the following, a modification example in which the resin layer 320 is formed of a resin material including a thermosetting resin, a curing agent, and a curing accelerator will be described. In addition, the aspect of the high voltage protective particle 110 according to the present embodiment is not limited to the following example.

(第1の変形例)
本変形例に係る高電圧保護粒子110は、半導体セラミックス粒子100と、上記半導体セラミックス粒子100の表面を被覆するように形成された第1の樹脂層と、上記第1の樹脂層の表面を被覆するように形成された第2の樹脂層と、を含むものである。
(First modification)
The high voltage protective particle 110 according to the present modification covers the semiconductor ceramic particle 100, the first resin layer formed so as to cover the surface of the semiconductor ceramic particle 100, and the surface of the first resin layer. And a second resin layer formed as described above.

本変形例に係る高電圧保護粒子110において、第1の樹脂層には、熱硬化性樹脂、硬化剤および硬化促進剤のうち、いずれか一つが含まれ、他の二つが第2の樹脂層に含まれている。
または、熱硬化性樹脂、硬化剤および硬化促進剤のうち、いずれか二つが第1の樹脂層に含まれ、他の一つが第2の樹脂層に含まれている。
In the high-voltage protection particle 110 according to this modification, the first resin layer includes any one of a thermosetting resin, a curing agent, and a curing accelerator, and the other two are the second resin layer. Included.
Alternatively, any two of the thermosetting resin, the curing agent, and the curing accelerator are included in the first resin layer, and the other one is included in the second resin layer.

さらに具体的には、熱硬化性樹脂、硬化剤および硬化促進剤のうち、硬化剤および硬化促進剤が同じ樹脂層に含まれ、熱硬化性樹脂が別の樹脂層に含まれる構成とする。第1の樹脂層および第2の樹脂層のうち、一方が硬化剤および硬化促進剤を含み、他方が熱硬化性樹脂を含む構成とすることにより、高電圧保護粒子110の保存安定性をさらに向上させることができる。たとえば、40℃で保存したときの経時劣化を効果的に抑制することも可能となる。   More specifically, among the thermosetting resin, the curing agent, and the curing accelerator, the curing agent and the curing accelerator are included in the same resin layer, and the thermosetting resin is included in another resin layer. One of the first resin layer and the second resin layer includes a curing agent and a curing accelerator, and the other includes a thermosetting resin, thereby further improving the storage stability of the high voltage protective particles 110. Can be improved. For example, deterioration over time when stored at 40 ° C. can be effectively suppressed.

また、本変形例に係る他の具体的な態様として、熱硬化性樹脂、硬化剤および硬化促進剤のうち、熱硬化性樹脂および硬化剤が同じ樹脂層に含まれ、硬化促進剤が別の樹脂層に含まれる構成とする。第1の樹脂層および第2の樹脂層のうち、一方が熱硬化性樹脂および硬化剤を含み、他方が硬化促進剤を含む構成とすることにより、高電圧保護粒子110の保存安定性をさらに向上させることができる。たとえば、40℃で保存したときの経時劣化を効果的に抑制することも可能となる。   Further, as another specific aspect according to this modification, among the thermosetting resin, the curing agent, and the curing accelerator, the thermosetting resin and the curing agent are included in the same resin layer, and the curing accelerator is different. The structure is included in the resin layer. One of the first resin layer and the second resin layer includes a thermosetting resin and a curing agent, and the other includes a curing accelerator, thereby further improving the storage stability of the high voltage protective particles 110. Can be improved. For example, deterioration over time when stored at 40 ° C. can be effectively suppressed.

また、本変形例に係る高電圧保護粒子110において、第1の樹脂層と第2の樹脂層との間には、これらを離隔する介在層が設けられていてもよい。   Moreover, in the high voltage protective particle 110 according to the present modification, an intervening layer that separates them may be provided between the first resin layer and the second resin layer.

(第2の変形例)
本実施形態に係る高電圧保護粒子110は、2種以上の異なる粒子を混合した、いわば粒子群からなるものであってもよい。以下、本変形例に関し、2種以上の異なる高電圧保護粒子110を混合してなるものを、高電圧保護粒子群と称して説明する。
(Second modification)
The high-voltage protection particles 110 according to the present embodiment may be composed of a so-called particle group in which two or more different particles are mixed. In the following, this modified example will be described by mixing two or more different high voltage protective particles 110 as a high voltage protective particle group.

本変形例に係る高電圧保護粒子群は、半導体セラミックス粒子100と、上記半導体セラミックス粒子100の表面を被覆するように形成された第1の樹脂層からなる第1の粒子と、半導体セラミックス粒子100と、上記半導体セラミックス粒子100の表面を被覆するように形成された第2の樹脂層からなる第2の粒子と、を含む。   The high-voltage protective particle group according to this modification includes semiconductor ceramic particles 100, first particles composed of a first resin layer formed so as to cover the surface of the semiconductor ceramic particles 100, and semiconductor ceramic particles 100. And second particles composed of a second resin layer formed so as to cover the surface of the semiconductor ceramic particle 100.

本変形例において第1の樹脂層および第2の樹脂層は、上述した第1の変形態様と同様の構成を採用することができる。   In the present modification, the first resin layer and the second resin layer can employ the same configuration as that of the first modification described above.

<半導体装置>
本実施形態に係る半導体装置は、基板と、基板上に搭載された半導体素子と、上述した高電圧保護粒子110を含む材料を硬化した樹脂硬化物により構成され、かつ半導体素子を封止する封止材と、を備えている。こうすることで、かかる半導体装置中にサージ電圧が発生した際においても、上述した高電圧保護粒子110が有するバリスタ特性を効果的に発現させることができるため、結果として、該半導体装置に搭載された半導体素子を過電圧から効果的に保護することができる。特に、本実施形態に係る半導体装置によれば、該半導体装置中にサージ電圧が発生した場合、高電圧保護粒子110中に含まれる半導体セラミックス粒子をバイパス回路として作用させることができる。
また、上述したサージ電圧に対する耐久性は、半導体素子が発光ダイオード素子である場合に、顕在化する傾向にある。
<Semiconductor device>
The semiconductor device according to the present embodiment includes a substrate, a semiconductor element mounted on the substrate, and a resin cured material obtained by curing the material including the high voltage protective particles 110 described above, and seals the semiconductor element. And a stop material. By so doing, even when a surge voltage is generated in such a semiconductor device, the varistor characteristics of the above-described high voltage protective particles 110 can be effectively expressed, and as a result, the semiconductor device is mounted on the semiconductor device. The semiconductor device can be effectively protected from overvoltage. In particular, according to the semiconductor device according to the present embodiment, when a surge voltage is generated in the semiconductor device, the semiconductor ceramic particles contained in the high-voltage protection particles 110 can act as a bypass circuit.
In addition, the durability against the surge voltage described above tends to become apparent when the semiconductor element is a light emitting diode element.

まず、半導体素子としては、たとえば、集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード、固体撮像素子等が挙げられる。そして、本実施形態に係る半導体装置は、例えば、ボール・グリッド・アレイ(BGA)、MAPタイプのBGA等が挙げられる。又、チップ・サイズ・パッケージ(CSP)、クワッド・フラット・ノンリーデッド・パッケージ(QFN)、Fan In WLPおよびFan Out WLP等のウエハ・レベルパッケージ(WLP)、スモールアウトライン・ノンリーデッド・パッケージ(SON)、リードフレーム・BGA(LF−BGA)等の形態に対して適用可能である。   First, examples of the semiconductor element include an integrated circuit, a large-scale integrated circuit, a transistor, a thyristor, a diode, and a solid-state imaging element. Examples of the semiconductor device according to the present embodiment include a ball grid array (BGA), a MAP type BGA, and the like. Also, chip size package (CSP), quad flat non-ready package (QFN), wafer level package (WLP) such as Fan In WLP and Fan Out WLP, small outline non-ready package (SON) The present invention can be applied to forms such as lead frame / BGA (LF-BGA).

また、本実施形態に係る半導体装置は、そのまま、或いは80℃から200℃程度の温度で、10分から10時間程度の時間をかけて完全硬化させた後、電子機器等に搭載することができる。   In addition, the semiconductor device according to this embodiment can be mounted on an electronic device or the like as it is or after being completely cured at a temperature of about 80 ° C. to 200 ° C. for about 10 minutes to 10 hours.

以下に、本実施形態に係る半導体装置について、リードフレーム又は回路基板と、リードフレーム又は回路基板上に積層又は並列して搭載された1以上の半導体素子と、リードフレーム又は回路基板と半導体素子とを電気的に接続するボンディングワイヤと、半導体素子とボンディングワイヤを封止する封止材とを備えた場合を例に挙げて説明するが、本発明はボンディングワイヤを用いたものに限定されるものではなく、アレイ状に並んだバンプにより電気的に接続するフリップチップ型の半導体装置であってもよい。   Hereinafter, with respect to the semiconductor device according to the present embodiment, a lead frame or a circuit board, one or more semiconductor elements stacked or mounted in parallel on the lead frame or the circuit board, a lead frame or a circuit board, and the semiconductor element The present invention will be described by taking as an example a case where a bonding wire for electrically connecting the semiconductor element and a sealing element for sealing the semiconductor element and the bonding wire is provided, but the present invention is limited to the one using the bonding wire. Instead, it may be a flip chip type semiconductor device electrically connected by bumps arranged in an array.

図3および図4は、本実施形態に係る半導体装置の一例について、断面構造を示した図である。
図3に示す半導体装置は、リードフレームに搭載した半導体素子を封止して得られるものであり、ダイパッド403上に、ダイボンド材硬化体402を介して半導体素子401が固定されている。半導体素子401の電極パッドとリードフレーム405との間はワイヤ404によって接続されたものである。そして、上記半導体素子401は、高電圧保護粒子110を含む材料を硬化した樹脂硬化物により構成された封止材406によって封止されている。
3 and 4 are views showing a cross-sectional structure of an example of the semiconductor device according to the present embodiment.
The semiconductor device shown in FIG. 3 is obtained by sealing a semiconductor element mounted on a lead frame. A semiconductor element 401 is fixed on a die pad 403 via a die bond material cured body 402. The electrode pad of the semiconductor element 401 and the lead frame 405 are connected by a wire 404. The semiconductor element 401 is sealed with a sealing material 406 made of a cured resin obtained by curing a material containing the high voltage protective particles 110.

図4に示す半導体装置は、回路基板に搭載した半導体素子を封止して得られるものであり、回路基板408上にダイボンド材硬化体402を介して半導体素子401が固定されている。そして、上記半導体素子401の電極パッド407と回路基板408上の電極パッド407との間はワイヤ404によって接続されている。さらに、高電圧保護粒子110を含む材料を硬化した樹脂硬化物により構成された封止材406によって、回路基板408の半導体素子401が搭載された片面側のみが封止されている。回路基板408上の電極パッド407は回路基板408上の非封止面側の半田ボール409と内部で接合されている。   The semiconductor device shown in FIG. 4 is obtained by sealing a semiconductor element mounted on a circuit board, and the semiconductor element 401 is fixed on the circuit board 408 via a die bond material cured body 402. The electrode pad 407 of the semiconductor element 401 and the electrode pad 407 on the circuit board 408 are connected by a wire 404. Further, only one side of the circuit board 408 on which the semiconductor element 401 is mounted is sealed with a sealing material 406 made of a cured resin obtained by curing a material containing the high voltage protective particles 110. The electrode pad 407 on the circuit board 408 is bonded to the solder ball 409 on the non-sealing surface side on the circuit board 408 inside.

本実施形態に係る封止材は、高電圧保護粒子110からなる樹脂材料により形成してもよいし、高電圧保護粒子110を充填材として配合した樹脂組成物により形成してもよい。
ここで、本実施形態に係る封止材を上述した樹脂組成物により形成する場合、かかる樹脂組成物中には、従来の半導体封止用樹脂組成物に配合されている熱硬化性樹脂、硬化剤、硬化促進剤、カップリング剤および充填材等といった各種成分を含有させてもよい。
The sealing material according to the present embodiment may be formed of a resin material composed of the high voltage protective particles 110, or may be formed of a resin composition in which the high voltage protective particles 110 are blended as a filler.
Here, when the sealing material according to the present embodiment is formed of the resin composition described above, the resin composition contains a thermosetting resin and a cured resin compounded in a conventional semiconductor sealing resin composition. Various components such as an agent, a curing accelerator, a coupling agent, and a filler may be contained.

また、封止材の形成方法としては、トランスファー成形法、圧縮成形法、インジェクション成形法、ラミネーション法等が挙げられる。中でも、未充填部分を残すことなく封止成形する観点から、トランスファー成形法または圧縮成形法が好ましい。そのため、封止材を形成する樹脂材料は、顆粒状、タブレット状またはシート状に加工されたものであることが好ましい。   Examples of the method for forming the sealing material include a transfer molding method, a compression molding method, an injection molding method, and a lamination method. Among these, the transfer molding method or the compression molding method is preferable from the viewpoint of sealing molding without leaving an unfilled portion. Therefore, it is preferable that the resin material forming the sealing material is processed into a granular shape, a tablet shape, or a sheet shape.

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.

以下、本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, although an example and a comparative example explain the present invention, the present invention is not limited to these.

<実施例1>
まず、樹脂層を形成するための原料として、以下のものを準備した。
・熱硬化性樹脂1:ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂(日本化薬社製、NC3000)
・熱硬化性樹脂2:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学社製、YL6810)
・硬化剤1:フェニレン骨格含有ナフトールアラルキル型フェノール樹脂(新日鉄住金化学社製、SN485)
・硬化剤2:ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂(明和化成社製、MEH−7851SS、平均粒径d50:100μm)
・離型剤:モンタン酸エステル系ワックス(クラリアントジャパン社製、WE−4、平均粒径d50:100μm)
・硬化促進剤:下記式(1)で表される化合物
<Example 1>
First, the following were prepared as raw materials for forming the resin layer.
-Thermosetting resin 1: phenol aralkyl type epoxy resin containing biphenylene skeleton (Nippon Kayaku Co., Ltd., NC3000)
Thermosetting resin 2: bisphenol A type epoxy resin (YL6810, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
Curing agent 1: phenylene skeleton-containing naphthol aralkyl type phenolic resin (manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd., SN485)
Curing agent 2: Biphenylene skeleton-containing phenol aralkyl resin (Maywa Kasei Co., Ltd., MEH-7851SS, average particle size d50: 100 μm)
Release agent: Montanate ester wax (manufactured by Clariant Japan, WE-4, average particle size d50: 100 μm)
Curing accelerator: a compound represented by the following formula (1)

次に、37質量部の上記熱硬化性樹脂1と、16質量部の上記熱硬化性樹脂2と、9質量部の上記硬化剤1と、32質量部の上記硬化剤2と、1質量部の上記離型剤と、5質量部の上記硬化促進剤とからなる原料を、90℃の三本ロールにより3分間混練したことにより樹脂組成物を得た。次いで、得られた樹脂組成物をジェットミル(セイシン企業社製、シングルトラックジェットミル)で粉砕した。このようにして得られた粉砕物(平均粒径d50:7.0μm)を、後述する機械的粒子複合化処理に使用した。なお、ジェットミルによる粉砕条件は、高圧ガス圧力0.6MPaとした。   Next, 37 parts by mass of the thermosetting resin 1, 16 parts by mass of the thermosetting resin 2, 9 parts by mass of the curing agent 1, 32 parts by mass of the curing agent 2, and 1 part by mass. The resin composition was obtained by kneading the raw material consisting of the above-mentioned mold release agent and 5 parts by mass of the above-mentioned curing accelerator with a three roll of 90 ° C. for 3 minutes. Next, the obtained resin composition was pulverized by a jet mill (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd., single track jet mill). The pulverized product thus obtained (average particle diameter d50: 7.0 μm) was used for the mechanical particle composite treatment described later. The pulverizing condition by the jet mill was a high pressure gas pressure of 0.6 MPa.

次に、10質量部の上記粉砕物と、90質量部の半導体セラミックス粒子(セラオン社製、マイクロバリスタ、平均粒径d50:50μm)とを用い、後述する方法で両者を機械的に複合化した。具体的には、10質量部の上記粉砕物と、90質量部の半導体セラミックス粒子とを機械的粒子複合化装置(ホソカワミクロン社製、ノビルタ)のケーシング(処理容器)にセットした。なお、上記機械的粒子複合化装置(粉体処理装置)は、被処理粉体を受け入れるケーシングと、ケーシングに対して相対回転され、その外周にケーシングの内面との間で被処理粉体に圧縮剪断力を加える羽根部を設けた攪拌翼とを備えるものである。また、上記半導体セラミックス粒子は、酸化ビスマス(Bi)からなる粒界部と、上記粒界部によって離隔され、酸化亜鉛(ZnO)により形成された複数の結晶部とを有するものであった。
次に、機械的粒子複合化装置(粉体処理装置)を、攪拌翼の回転速度950rpm、処理動力0.5kWの条件で30分間駆動させた。その後、ケーシングから、実施例1の粒子を取り出した。得られた粒子の断面形状のSEM画像を図5に、得られた粒子の外観形状(表面形状)のSEM画像を図6に示す。
図5に示した通り、実施例1の粒子は、半導体セラミックス粒子の表面全体に、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、離型剤と、硬化促進剤とからなる樹脂層が形成されたものであった。また、図6に示した通り、実施例1の粒子は、その一部が塑性変形しているものの、ジェットミルで粉砕して得られた粉砕物からなる樹脂微粒子の凝集物により形成された樹脂層を備えるものであった。
Next, 10 parts by mass of the pulverized product and 90 parts by mass of semiconductor ceramic particles (manufactured by CERAON, microvaristor, average particle size d50: 50 μm) were mechanically combined by a method described later. . Specifically, 10 parts by mass of the pulverized product and 90 parts by mass of semiconductor ceramic particles were set in a casing (processing vessel) of a mechanical particle composite apparatus (manufactured by Hosokawa Micron Corporation, Nobilta). The mechanical particle compounding device (powder processing device) is rotated relative to the casing that receives the powder to be processed and the casing, and is compressed into the powder to be processed between the outer periphery and the inner surface of the casing. And a stirring blade provided with a blade portion for applying a shearing force. The semiconductor ceramic particles have a grain boundary portion made of bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) and a plurality of crystal portions separated by the grain boundary portion and formed of zinc oxide (ZnO). It was.
Next, the mechanical particle compounding apparatus (powder processing apparatus) was driven for 30 minutes under the conditions of a stirring blade rotation speed of 950 rpm and a processing power of 0.5 kW. Thereafter, the particles of Example 1 were taken out of the casing. FIG. 5 shows an SEM image of the cross-sectional shape of the obtained particle, and FIG. 6 shows an SEM image of the external shape (surface shape) of the obtained particle.
As shown in FIG. 5, the particles of Example 1 were obtained by forming a resin layer composed of a thermosetting resin, a curing agent, a release agent, and a curing accelerator on the entire surface of the semiconductor ceramic particles. Met. In addition, as shown in FIG. 6, although the particles of Example 1 were partially plastically deformed, a resin formed by agglomerates of resin fine particles made of a pulverized product obtained by pulverizing with a jet mill. It was equipped with a layer.

<実施例2>
半導体セラミックス粒子と機械的に複合化する際に用いる粉砕物として、樹脂層を形成するための原料それぞれを予めジェットミルで粉砕することにより得られた粉砕物をミキサーで5分間混合して得られた混合物を用いた点、機械的粒子複合化装置の駆動条件に関し、処理動力を0.8kWとした点以外は、実施例1と同じ方法で、実施例2の粒子を得た。
ここで、実施例2の粒子を作製するために用いた上記混合物中に含まれる各原料の粉砕物の平均粒径d50は、以下の通りであった。
・熱硬化性樹脂1の平均粒径d50:7μm
・熱硬化性樹脂2の平均粒径d50:13μm
・硬化剤1の平均粒径d50:8μm
・硬化剤2の平均粒径d50:10μm
・離型剤の平均粒径d50:15μm
・硬化促進剤の平均粒径d50:10μm
そして、得られた実施例2の粒子は、実施例1と同様に、半導体セラミックス粒子の表面全体に、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、離型剤と、硬化促進剤とからなる樹脂層が形成されたものであった。また、実施例2の粒子は、実施例1と同様に、その一部が塑性変形しているものの、予めジェットミルで粉砕して得られた原料粉砕物の混合物からなる樹脂微粒子の凝集物により形成された樹脂層を備えるものであった。
<Example 2>
As a pulverized product used when mechanically compositing with semiconductor ceramic particles, a pulverized product obtained by previously pulverizing each raw material for forming a resin layer with a jet mill is mixed with a mixer for 5 minutes. The particles of Example 2 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the processing power was set to 0.8 kW with respect to the point of using the mixture and the driving conditions of the mechanical particle composite device.
Here, the average particle diameter d50 of the pulverized product of each raw material contained in the mixture used for preparing the particles of Example 2 was as follows.
-Average particle diameter of thermosetting resin 1 d50: 7 μm
-Average particle diameter of thermosetting resin 2 d50: 13 μm
-Average particle diameter of curing agent 1 d50: 8 μm
-Average particle size d50 of curing agent 2: 10 μm
-Average particle size of the release agent d50: 15 μm
-Average particle size of curing accelerator d50: 10 μm
And the particle | grains of obtained Example 2 are the resin layer which consists of a thermosetting resin, a hardening | curing agent, a mold release agent, and a hardening accelerator on the whole surface of a semiconductor ceramic particle like Example 1. Was formed. In addition, the particles of Example 2 are partly plastically deformed, as in Example 1, but are agglomerated of resin fine particles made of a mixture of raw material pulverized material previously pulverized by a jet mill. It was provided with the formed resin layer.

<比較例1>
半導体セラミックス粒子を含む実施例1において使用した各種原料を、実施例1と同じ配合比率で準備した。この原料を、ミキサー(容器回転V型ブレンダー)にて常温混合した。混合条件は、30rpmで10分間とした。得られた混合物を80〜100℃の加熱ロールで5分間溶融混練し、冷却後粉砕することにより、表面に樹脂層が形成されていない半導体セラミックス粒子を含む比較例1の樹脂組成物を得た。
<Comparative Example 1>
Various raw materials used in Example 1 containing semiconductor ceramic particles were prepared at the same blending ratio as in Example 1. This raw material was mixed at room temperature with a mixer (container rotating V-type blender). Mixing conditions were 10 minutes at 30 rpm. The obtained mixture was melt-kneaded with a heating roll at 80 to 100 ° C. for 5 minutes, cooled and pulverized to obtain a resin composition of Comparative Example 1 containing semiconductor ceramic particles on which no resin layer was formed. .

(電極間封止)
得られた粒子を用いて電極間封止を行った。
半導体素子が搭載されている基板として、FR−4基板(厚み0.15mm)と回路層(銅回路、厚み12μm、隣接する回路間の最短距離が200μm)とを有するものを使用した。封止方法は、上記実施形態において述べた圧縮成形法を採用した。成形条件は、金型温度175℃、成形圧力3.9MPa、硬化時間120秒で行った。
これにより、電極間封止を行い、構造体(半導体装置)を作製した。
(Sealing between electrodes)
Sealing between electrodes was performed using the obtained particles.
A substrate having a FR-4 substrate (thickness: 0.15 mm) and a circuit layer (copper circuit, thickness: 12 μm, shortest distance between adjacent circuits: 200 μm) was used as the substrate on which the semiconductor elements are mounted. As the sealing method, the compression molding method described in the above embodiment was adopted. The molding conditions were a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 3.9 MPa, and a curing time of 120 seconds.
Thereby, sealing between electrodes was performed and a structure (semiconductor device) was produced.

実施例1および2で得られた粒子、および構造体について行った測定および評価を以下に詳説する。   Measurements and evaluations performed on the particles and structures obtained in Examples 1 and 2 are described in detail below.

<評価項目>
・成形性:成形性は基板の外観を目視で観察し、電極間における未充填の有無について確認した。未充填が無い場合を(○)、ある場合を(×)と判定した。
<Evaluation items>
Formability: Formability was confirmed by visually observing the appearance of the substrate and checking for unfilled space between the electrodes. The case where there was no unfilling was determined as (◯), and the case where there was was (×).

・電気特性評価
回路間の電流・電圧特性は、pA meter/DC VOLTAGE SOURCE 4140B(アジレントテクノロジー社製)を用いて隣接した回路間に0Vから100Vまで昇圧速度0.5V/secで印加した時に流れた電流値を測定した。このようにして得られた結果に基づいて、図7に示すように、対数軸でプロットしたグラフを作成した。次いで、得られたグラフから、非直線係数とバリスタ電圧を算出した。具体的には、得られたグラフの変曲点より高圧側のグラフの接線(a)を下記式(2)で表わした時の乗数αを、非直線係数として算出し、低圧側のグラフの接線(b)と高圧側の接線(a)の交点を、バリスタ電圧[V]として算出した。また、バリスタ特性は、バリスタ電圧の算出可能な場合を(○)、不可能な場合を(×)と判定した。
・ Electrical characteristics evaluation Current / voltage characteristics between circuits flow when applied from 0V to 100V at a boosting speed of 0.5V / sec between adjacent circuits using pA meter / DC VOLTAGSOURCE SOURCE 4140B (manufactured by Agilent Technologies). The current value was measured. Based on the results thus obtained, a graph plotted on the logarithmic axis was created as shown in FIG. Next, the nonlinear coefficient and the varistor voltage were calculated from the obtained graph. Specifically, the multiplier α when the tangent line (a) of the graph on the high pressure side from the inflection point of the obtained graph is expressed by the following equation (2) is calculated as a nonlinear coefficient, and the graph of the low pressure side graph is calculated. The intersection of the tangent line (b) and the high voltage side tangent line (a) was calculated as the varistor voltage [V]. The varistor characteristics were determined as (◯) when the varistor voltage could be calculated and (×) when it was not possible.

・スパイラルフロー:低圧トランスファー成形機(コータキ精機社製、KTS−15)を用いて、EMMI−1−66に準じたスパイラルフロー測定用金型に、金型温度175℃、注入圧力6.9MPa、保圧時間120秒の条件で実施例1および2で得られた粒子を注入し、流動長を測定した。単位をcmとした。 Spiral flow: Using a low-pressure transfer molding machine (KTS-15, manufactured by Kotaki Seiki Co., Ltd.), a mold for spiral flow measurement according to EMMI-1-66, a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 6.9 MPa, The particles obtained in Examples 1 and 2 were injected under a pressure holding time of 120 seconds, and the flow length was measured. The unit was cm.

・高化式粘度:実施例1および2で得られた粒子の高化式粘度を、流動特性評価装置(島津製作所社製、高化式フローテスター、CFT−500D)を用いて、175℃、圧力10kgf/cm、キャピラリー径0.5mmの条件で測定した。なお、単位は、Pa・Sである。 -Increased viscosity: The increased viscosity of the particles obtained in Examples 1 and 2 was measured at 175 ° C using a flow characteristic evaluation apparatus (manufactured by Shimadzu Corporation, enhanced flow tester, CFT-500D). The measurement was performed under the conditions of a pressure of 10 kgf / cm 2 and a capillary diameter of 0.5 mm. The unit is Pa · S.

上記評価項目に関する評価結果を、以下の表1に示す。   The evaluation results regarding the above evaluation items are shown in Table 1 below.

比較例1の樹脂組成物を用い、上述した方法で電極間封止を行った。その結果、得られた構造体について上述した方法で測定した非直線係数およびバリスタ電圧の値と、上記表1に示した実施例1および2の値とを対比した場合、非直線係数およびバリスタ電圧のいずれについても、実施例1および2の方が高い値を示していた。このことから、比較例1の樹脂組成物を用いて作製した樹脂硬化物と比べて、実施例1および2の粒子を用いて作製した方が、良好なバリスタ特性を発現できることが分かった。   Using the resin composition of Comparative Example 1, sealing between electrodes was performed by the method described above. As a result, when the nonlinear coefficient and varistor voltage values measured by the above-described method for the obtained structure were compared with the values of Examples 1 and 2 shown in Table 1 above, the nonlinear coefficient and varistor voltage were In any case, Examples 1 and 2 showed higher values. From this, it was found that the varistor characteristics produced by using the particles of Examples 1 and 2 can express better varistor characteristics than the cured resin produced by using the resin composition of Comparative Example 1.

10 結晶部
20 粒界部
100 半導体セラミックス粒子
110 高電圧保護粒子
320 樹脂層
401 半導体素子
402 ダイボンド材硬化体
403 ダイパッド
404 ワイヤ
405 リードフレーム
406 封止材
407 電極パッド
408 回路基板
409 半田ボール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Crystal part 20 Grain boundary part 100 Semiconductor ceramic particle 110 High voltage protective particle 320 Resin layer 401 Semiconductor element 402 Die bond material hardening body 403 Die pad 404 Wire 405 Lead frame 406 Sealing material 407 Electrode pad 408 Circuit board 409 Solder ball

Claims (11)

電圧−電流特性がオームの法則に従わない非直線性を示す樹脂硬化物を作製するために用いる高電圧保護粒子であって、
粒界部と、前記粒界部によって離隔された複数の結晶部とを有する半導体セラミックス粒子と、
前記半導体セラミックス粒子の表面を被覆する樹脂層と、
を含む高電圧保護粒子。
High-voltage protective particles used for producing a cured resin that exhibits non-linearity in which voltage-current characteristics do not follow Ohm's law,
Semiconductor ceramic particles having a grain boundary part and a plurality of crystal parts separated by the grain boundary part;
A resin layer covering the surface of the semiconductor ceramic particles;
Including high voltage protection particles.
前記半導体セラミックス粒子の平均粒径d50が、0.01μm以上150μm以下である、請求項1に記載の高電圧保護粒子。   The high voltage protective particles according to claim 1, wherein the semiconductor ceramic particles have an average particle diameter d50 of 0.01 μm or more and 150 μm or less. 前記樹脂層が熱硬化性樹脂を含む、請求項1または2に記載の高電圧保護粒子。   The high-voltage protective particles according to claim 1 or 2, wherein the resin layer contains a thermosetting resin. 前記熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびマレイミド樹脂からなる群より選択される1種以上を含む、請求項3に記載の高電圧保護粒子。   The high-voltage protective particle according to claim 3, wherein the thermosetting resin contains one or more selected from the group consisting of an epoxy resin, a phenol resin, and a maleimide resin. 前記樹脂層が硬化剤を含む、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の高電圧保護粒子。   The high voltage protective particles according to any one of claims 1 to 4, wherein the resin layer contains a curing agent. 前記樹脂層が硬化促進剤を含む、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の高電圧保護粒子。   The high voltage protective particles according to any one of claims 1 to 5, wherein the resin layer contains a curing accelerator. 前記結晶部が、酸化亜鉛、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウム、およびチタン酸バリウムからなる群より選択される1種以上の成分を含む、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の高電圧保護粒子。   The high-voltage protection according to any one of claims 1 to 6, wherein the crystal part includes one or more components selected from the group consisting of zinc oxide, silicon carbide, strontium titanate, and barium titanate. particle. 前記粒界部が、ビスマス、プラセオジム、アンチモン、マンガン、コバルトおよびニッケル、およびこれらの化合物からなる群より選択される1種以上の成分を含む、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の高電圧保護粒子。   The said grain boundary part contains 1 or more types of components selected from the group which consists of bismuth, praseodymium, antimony, manganese, cobalt, and nickel, and these compounds, It is any one of Claim 1 thru | or 7 characterized by the above-mentioned. High voltage protective particles. 前記樹脂層が、平均粒径d50が0.01μm以上150μm以下である樹脂微粒子の凝集物からなる層である、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の高電圧保護粒子。   The high voltage protective particles according to any one of claims 1 to 8, wherein the resin layer is a layer made of an aggregate of resin fine particles having an average particle diameter d50 of 0.01 µm or more and 150 µm or less. 電圧−電流特性がオームの法則に従わない非直線性を示す樹脂硬化物を作製するために用いる高電圧保護粒子の製造方法であって、
粒界部と、前記粒界部によって離隔された複数の結晶部とを有する半導体セラミックス粒子を準備する工程と、
前記半導体セラミックス粒子の表面を被覆する樹脂層を形成する工程と、
を有する高電圧保護粒子の製造方法。
A method for producing high-voltage protective particles used for producing a cured resin that exhibits nonlinearity in which voltage-current characteristics do not follow Ohm's law,
Preparing a semiconductor ceramic particle having a grain boundary part and a plurality of crystal parts separated by the grain boundary part;
Forming a resin layer covering the surface of the semiconductor ceramic particles;
A method for producing high-voltage protective particles having
基板と、
前記基板上に搭載された半導体素子と、
請求項1乃至9のいずれか一項に記載の高電圧保護粒子を含む材料を硬化した樹脂硬化物により構成され、かつ前記半導体素子を封止する封止材と、
を備える半導体装置。
A substrate,
A semiconductor element mounted on the substrate;
A sealing material that is made of a resin cured material obtained by curing a material containing the high-voltage protective particles according to claim 1 and that seals the semiconductor element;
A semiconductor device comprising:
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