JP5625444B2 - 混練装置および半導体封止用樹脂組成物の製造方法 - Google Patents
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Description
(1) 複数種の粉末材料を含む組成物を混練する混練装置であって、
前記組成物が供給される供給口と、供給された前記組成物を混練する混練室と、混練された前記組成物が排出される排出口とを有するケーシングと、
前記ケーシング内に回転可能に設置され、スクリュー軸と、該スクリュー軸の外周に設けられ、前記混練室内に配置されたスクリュー部材とを有し、前記混練室内の前記組成物を混練する少なくとも1つのスクリューとを備え、
前記混練室内に位置する前記スクリュー部材の少なくとも表面と、前記混練室の少なくとも内面とのうちの少なくとも一方を非金属で構成し、
前記排出口は、当該混練装置により混練された前記組成物に対し脱気を行う脱気装置の入口が接続される接続部を兼ねることを特徴とする混練装置。
前記組成物が供給される供給口と、供給された前記組成物を混練する混練室と、混練された前記組成物が排出される排出口とを有するケーシングと、
前記ケーシング内に回転可能に設置され、スクリュー軸と、該スクリュー軸の外周に設けられ、前記混練室内に配置されたスクリュー部材および混練部材とを有し、前記混練室内の前記組成物を混練する少なくとも1つのスクリューとを備え、
前記混練室内に位置する前記スクリュー部材および前記混練部材の少なくとも表面と、前記混練室の少なくとも内面とを非金属で構成し、
前記排出口は、当該混練装置により混練された前記組成物に対し脱気を行う脱気装置の入口が接続される接続部を兼ねることを特徴とする混練装置。
前記供給口は、平面視で、前記2つのスクリューの前記スクリュー部材に跨るように配置され、
前記排出口は、平面視で、前記2つのスクリューの前記スクリュー部材に跨るように配置されている上記(1)ないし(12)のいずれかに記載の混練装置。
(14) 前記スクリュー部材として、少なくとも第1のスクリュー部材および該第1のスクリュー部材と逆方向の第2のスクリュー部材を有し、
前記供給口は、平面視で、前記2つのスクリューの前記第1のスクリュー部材に跨るように配置され、
前記排出口は、平面視で、前記2つのスクリューの前記第2のスクリュー部材に跨るように配置されている上記(13)に記載の混練装置。
(15) 前記スクリュー部材として、少なくとも第1のスクリュー部材および該第1のスクリュー部材と逆方向の第2のスクリュー部材を有する上記(1)ないし(12)のいずれかに記載の混練装置。
(16) 半導体封止用樹脂組成物の製造方法であって、
上記(1)ないし(15)のいずれかに記載の混練装置を用いて、複数種の粉末材料を含む組成物を混練することを特徴とする半導体封止用樹脂組成物の製造方法。
図1は、樹脂組成物の製造工程を示す図、図2は、本発明の混練装置の第1実施形態を摸式的に示す斜視図、図3は、図2に示す混練装置の内部を示す平面図(一部断面図)、図4は、図2に示す混練装置の一端側を示す断面図、図5および図6は、それぞれ、図2に示す混練装置のスクリューのスクリュー部の構成例を示す断面図である。
原材料は、樹脂と、硬化剤と、充填材(無機充填材)(無機粒子)とを有し、さらに必要に応じて、硬化促進剤と、カップリング剤等を有している。樹脂としては、エポキシ樹脂が好ましい。
カップリング剤としては、例えば、シラン化合物等が挙げられる。
図1に示すように、原材料のうちの所定の材料については、まず、粉砕装置により、所定の粒度分布となるように粉砕(微粉砕)する。この粉砕する原材料としては、例えば、樹脂、硬化剤、硬化促進剤等の充填材以外の原材料であるが、充填材の一部を加えることもできる。これにより、樹脂、硬化剤、硬化促進剤等の複数種の粉末材料を含む第1の組成物が得られる。また、粉砕装置としては、例えば、連続式回転ボールミル等を用いることができる。
原材料のうちの所定の材料、例えば、充填材の全部または一部(残部)については、表面処理を施すことができる。この表面処理としては、例えば、充填材の表面にカップリング剤等を付着させる。これにより、充填材の粉末材料を含む第2の組成物が得られる。なお、前記微粉砕と表面処理とは、同時に行ってもよく、また、いずれか一方を先に行ってもよい。
次に、混合装置により、前記微粉砕工程で得られた第1の組成物および前記表面処理工程で得られた第2の組成物、すなわち、比重の異なる複数種の粉末材料を含む樹脂組成物(組成物)を完全に混合する。この混合装置としては、例えば、回転羽根を有する高速混合装置や容器回転式混合機等を用いることができる。
次に、混練装置1により、前記混合された樹脂組成物を混練する。なお、混練装置1については、後に詳述する。
次に、脱気装置により、前記混練された樹脂組成物に対し脱気を行う。
次に、シート化装置により、前記脱気した塊状の樹脂組成物をシート状に成形し、シート状の樹脂組成物を得る。このシート化装置としては、例えば、シーティングロール等を用いることができる。
次に、冷却装置により、前記シート状の樹脂組成物を冷却する。これにより、樹脂組成物の粉砕を容易かつ確実に行うことができる。
次に、粉砕装置により、シート状の樹脂組成物を所定の粒度分布となるように粉砕し、粉末状の樹脂組成物を得る。この粉砕装置としては、例えば、ハンマーミル、石臼式磨砕機、ロールクラッシャー等を用いることができる。
次に、成形体製造装置(打錠装置)により、前記粉末状の樹脂組成物を圧縮成形し、成形体である樹脂組成物を得ることができる。
図2〜図6に示すように、混練装置1は、複数種の粉末材料を含む樹脂組成物(組成物)を混練する2軸型混練押出機であり、ケーシング2と、ケーシング2内に回転可能に設置された長尺状の1対のスクリュー4a、4bとを備えている。スクリュー4aとスクリュー4bとは、水平に、かつ互いに平行となるように並設されている。
(混練工程)
この混練工程では、混練装置1を作動させ、複数種の粉末材料を含む樹脂組成物を供給部5に投入する。これにより、樹脂組成物は、供給口31から混練室30内に供給される。
図7は、本発明の混練装置の第2実施形態における内部を示す平面図(一部断面図)である。なお、以下では、図7中の上側を「上」、下側を「下」、左側を「左(上流)」、右側を「右(下流)」として説明を行う。
この混練装置1によれば、前述した第1実施形態と同様の効果が得られる。
2 ケーシング
20 ケーシング本体
21 上側部材
22 下側部材
3 筺体
30 混練室
31 供給口
32 排出口
33 封止部材
4a、4b スクリュー
41 スクリュー軸
42、42a スクリュー部材
43 混練部材
411、421、431 芯部
45 外層
5 供給部
61 軸受け
62 連結部材
100 脱気装置
Claims (16)
- 複数種の粉末材料を含む組成物を混練する混練装置であって、
前記組成物が供給される供給口と、供給された前記組成物を混練する混練室と、混練された前記組成物が排出される排出口とを有するケーシングと、
前記ケーシング内に回転可能に設置され、スクリュー軸と、該スクリュー軸の外周に設けられ、前記混練室内に配置されたスクリュー部材とを有し、前記混練室内の前記組成物を混練する少なくとも1つのスクリューとを備え、
前記混練室内に位置する前記スクリュー部材の少なくとも表面と、前記混練室の少なくとも内面とのうちの少なくとも一方を非金属で構成し、
前記排出口は、当該混練装置により混練された前記組成物に対し脱気を行う脱気装置の入口が接続される接続部を兼ねることを特徴とする混練装置。 - 複数種の粉末材料を含む組成物を混練する混練装置であって、
前記組成物が供給される供給口と、供給された前記組成物を混練する混練室と、混練された前記組成物が排出される排出口とを有するケーシングと、
前記ケーシング内に回転可能に設置され、スクリュー軸と、該スクリュー軸の外周に設けられ、前記混練室内に配置されたスクリュー部材および混練部材とを有し、前記混練室内の前記組成物を混練する少なくとも1つのスクリューとを備え、
前記混練室内に位置する前記スクリュー部材および前記混練部材の少なくとも表面と、前記混練室の少なくとも内面とを非金属で構成し、
前記排出口は、当該混練装置により混練された前記組成物に対し脱気を行う脱気装置の入口が接続される接続部を兼ねることを特徴とする混練装置。 - 前記混練室の内面と前記混練部材の最外周部との間に、間隙距離が0.5〜4mmの隙間が形成されている請求項2に記載の混練装置。
- 前記混練部材は、芯部と、該芯部の表面に設けられ、非金属で構成された外層とを有する請求項2または3に記載の混練装置。
- 前記スクリュー軸は、芯部と、該芯部の一部の表面に設けられ、非金属で構成された外層とを有する請求項1ないし4のいずれかに記載の混練装置。
- 前記スクリュー部材は、芯部と、該芯部の表面に設けられ、非金属で構成された外層とを有する請求項1ないし5のいずれかに記載の混練装置。
- 前記混練室の内面と前記スクリュー部材の最外周部との間に、間隙距離が0.5〜4mmの隙間が形成されている請求項1ないし6のいずれかに記載の混練装置。
- 前記スクリューは、前記ケーシングに対し着脱自在に設置されている請求項1ないし7のいずれかに記載の混練装置。
- 前記スクリュー軸の長さをL、前記スクリュー部材の直径をDとしたとき、L/Dが10以下である請求項1ないし8のいずれかに記載の混練装置。
- 前記非金属がセラミックスである請求項1ないし9のいずれかに記載の混練装置。
- 前記セラミックスの500gfの荷重で測定されるビッカース硬度Hvが、1300以上である請求項10に記載の混練装置。
- 前記セラミックスの熱伝導率が、0.01cal/(cm・秒・℃)以上である請求項10または11に記載の混練装置。
- 前記スクリュー軸に対して垂直な方向に並設された2つの前記スクリューを有し、
前記供給口は、平面視で、前記2つのスクリューの前記スクリュー部材に跨るように配置され、
前記排出口は、平面視で、前記2つのスクリューの前記スクリュー部材に跨るように配置されている請求項1ないし12のいずれかに記載の混練装置。 - 前記スクリュー部材として、少なくとも第1のスクリュー部材および該第1のスクリュー部材と逆方向の第2のスクリュー部材を有し、
前記供給口は、平面視で、前記2つのスクリューの前記第1のスクリュー部材に跨るように配置され、
前記排出口は、平面視で、前記2つのスクリューの前記第2のスクリュー部材に跨るように配置されている請求項13に記載の混練装置。 - 前記スクリュー部材として、少なくとも第1のスクリュー部材および該第1のスクリュー部材と逆方向の第2のスクリュー部材を有する請求項1ないし12のいずれかに記載の混練装置。
- 半導体封止用樹脂組成物の製造方法であって、
請求項1ないし15のいずれかに記載の混練装置を用いて、複数種の粉末材料を含む組成物を混練することを特徴とする半導体封止用樹脂組成物の製造方法。
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