WO2023013046A1 - 粒子材料及びその製造方法並びに半導体実装材料用フィラー、スラリー材料及び半導体実装材料 - Google Patents

粒子材料及びその製造方法並びに半導体実装材料用フィラー、スラリー材料及び半導体実装材料 Download PDF

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oxidation reaction
particulate material
semiconductor packaging
filler
combustible gas
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伸太 萩本
康平 緒方
友祐 渡辺
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株式会社アドマテックス
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    • H01L23/02—Containers; Seals

Definitions

  • the present invention relates to a particulate material, a manufacturing method thereof, a filler for a semiconductor packaging material, a slurry material, and a semiconductor packaging material, and in particular, a particulate material capable of suppressing the amount of carbon dioxide emitted during manufacturing, a manufacturing method thereof, and a semiconductor packaging material.
  • the present invention relates to material fillers and semiconductor packaging materials.
  • Semiconductor mounting materials such as conventional printed wiring board materials, electronic boards, solder resists, interlayer insulating films, build-up materials, FPC adhesives, die bond materials, underfill, ACF, ACP, NCF, NCP, and sealing materials
  • a resin composition in which an inorganic particulate material is dispersed in a resin material is widely used. Since semiconductor packaging materials are in direct contact with semiconductors, they are required to have a variety of performance characteristics, including electrical properties such as high insulation and mechanical properties such as a small coefficient of linear expansion. Advanced performance is achieved by dispersing them inside (for example, Patent Document 1).
  • the particle material it is desirable to employ a particle material (oxide particle material) composed of a metal oxide, and it is particularly preferable to employ a particle material having a high degree of sphericity because the filling property of the particle material can be increased. .
  • a method for producing a particulate material with a high degree of sphericity there is a so-called method of producing a particulate material composed of a metal oxide by putting a particulate material composed of metal (metallic particle material) into an oxidizing flame and burning it.
  • a method called the VMC method There is a method called the VMC method, and a melting method in which a raw material particle material made of metal oxide is thrown into a flame and then melted and then cooled to produce a particle material.
  • a metal particle material is explosively burned in a flame, and after the metal oxide obtained is vaporized, it is cooled to produce an oxide particle material with extremely high sphericity.
  • the flame used at this time is formed by burning a combustible gas such as propane mixed with a combustible gas such as oxygen.
  • the metal that constitutes the metal particle material used as the raw material for the VMC method is relatively easy to purify, and the resulting oxide particle material is also characterized by the fact that it is easy to obtain a high-purity material.
  • Patent Document 5 discloses a method of producing fumed silica using an oxyhydrogen flame using silicon tetrachloride as a raw material, and a method of producing spherical fused silica particles by further melting fumed silica.
  • fumed silica has a shape in which nanoscale fine particles are fused and aggregated in a beaded shape, there are problems as inorganic particles used for semiconductor packaging materials due to viscosity when filled in resin.
  • fused silica particles produced by melting fumed silica tend to have a particle size as large as 10 ⁇ m or more, which poses a problem for semiconductor packaging materials that fill fine gaps.
  • the present invention was completed in view of the above circumstances, and the problem to be solved is to provide a method for producing a particulate material that emits less carbon dioxide than conventional production methods.
  • the present inventors conducted intensive studies, and as a result, focused on the flame formation method used in the VMC method and the melting method.
  • a hydrocarbon gas such as propane is used to form a high-temperature atmosphere.
  • Hydrocarbon gas in addition to being converted into carbon dioxide and water by combustion, has a problem that part of it is converted into carbon due to incomplete combustion and mixed into the produced particulate material. Therefore, instead of forming a high-temperature atmosphere using a combustible gas, the inventors came up with the idea of forming a high-temperature atmosphere using the heat of reaction when metal particles employed in the VMC method are oxidized. The present inventors completed the following invention based on the above findings.
  • the method for producing a particulate material of the present invention that solves the above problems is a method for producing a particulate material made of a metal oxide having a volume average particle diameter of 0.02 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less and a sphericity of 0.85 or more.
  • an oxidation reaction step in which the raw material particles made of the metal contained in the metal oxide are successively introduced into a high-temperature oxidation atmosphere to proceed with the oxidation reaction, and the reaction heat generated by the oxidation reaction continues the high-temperature oxidation atmosphere; a spheroidizing step of rapidly cooling the metal oxide produced in the oxidation reaction step to spheroidize;
  • the high-temperature oxidizing atmosphere can be formed by burning a combustible gas containing carbon,
  • a unit carbon dioxide generation amount which is a carbon dioxide generation amount per unit production amount (1 kg) of the metal oxide produced from the start of production of the particulate material to the end of production, is less than 0.3 kg.
  • the filler for a semiconductor packaging material of the present invention which was incidentally completed in solving the above-mentioned problems, is a material that forms a semiconductor packaging material by being dispersed in a resin material, and the above-described manufacturing method includes: A filler for a semiconductor packaging material containing a particulate material produced under conditions in which an atmosphere in which an oxidation reaction step is performed does not contain a carbon-containing gas except for the first time.
  • the semiconductor packaging material of the present invention which was incidentally completed in solving the above problems, has the semiconductor packaging material filler and the resin material in which the semiconductor packaging material filler is dispersed.
  • the method for producing a particulate material of the present invention can reduce the amount of carbon dioxide emissions by having the above configuration.
  • the atmosphere in which the oxidation reaction step is performed does not contain a carbon-containing gas after the start of the metal combustion reaction, except for the initial stage of forming a combustible gas flame that serves as a pilot flame.
  • a filler for a semiconductor packaging material free from the possibility of inclusion of carbon-derived impurities.
  • high performance is required for particle materials dispersed in semiconductor packaging materials. If (conductive particles) are mixed as impurities, short circuits may occur between adjacent wirings, so it is necessary to reduce the amount of conductive particles.
  • Conductive particles include carbon-derived impurities. In principle, there is no risk of contamination with carbon-derived impurities by not containing carbon when performing the production method.
  • the semiconductor packaging material under conditions that do not contain a hydrogen-containing gas in the atmosphere in which the oxidation reaction step is performed, except for the first time, there is no possibility of contamination with moisture derived from the hydrogen-containing gas as an additional effect. It is possible to obtain a filler for Particle materials with low water content are expected to improve insulation reliability and dielectric properties.
  • the particle material of the present embodiment is a particle material that can be suitably used as a filler for a semiconductor packaging material that is dispersed in a resin material.
  • Semiconductor packaging materials include printed wiring board materials, electronic substrates, solder resists, interlayer insulating films, build-up materials, FPC adhesives, die bond materials, underfill, ACF, ACP, NCF, NCP, sealing materials, etc. mentioned.
  • the term "particle diameter" means the volume average particle diameter for an aggregate of particulate materials, and when referring to individual particulate materials, the particle diameter of each individual particulate material. means. (particle material)
  • the particulate material of the present embodiment contains a metal oxide as a main component.
  • metal oxides include silica, alumina, titania, zirconia, mixtures and composite oxides thereof. In particular, it preferably contains 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more, 90% or more, 95% or more, 99% or more of silica based on the total mass, and all other than inevitable impurities are composed of silica more preferably.
  • the particle material of this embodiment has a volume average particle size of 0.02 ⁇ m to 10 ⁇ m or less.
  • the volume average particle diameter is measured by a laser diffraction method.
  • the upper limit values of the volume average particle diameter are preferably 10 ⁇ m, 8 ⁇ m, 5 ⁇ m and 3 ⁇ m, and the lower limit values are preferably 0.02 ⁇ m, 0.05 ⁇ m, 0.1 ⁇ m and 0.2 ⁇ m. These upper and lower limits can be combined arbitrarily.
  • the particle material of the present embodiment has a sphericity of 0.85 or more, preferably 0.88 or more, 0.90 or more, 0.95 or more, and 0.97 or more.
  • a sphericity of 0.85 or more, preferably 0.88 or more, 0.90 or more, 0.95 or more, and 0.97 or more.
  • an average value of sphericity obtained by image analysis of arbitrary 100 or more particles observed in an electron microscope image may be employed.
  • the particle material may be surface-treated.
  • Surface treatments can be used to optimize the surface properties of the particulate material. For example, when mixed in a resin material, it is hydrophobized (phenyl group, hydrocarbon group, etc.) to improve the affinity with the resin material, or a functional group (vinyl group, epoxy group, etc.) that is reactive with the resin. group, acrylic group, methacrylic group, etc.) can be introduced.
  • the amount of surface treatment is not particularly limited, the surface treatment can be performed so as to achieve the desired properties.
  • the surface treatment agent is a substance that reacts with the functional groups (such as OH groups) on the surface of the filler material
  • the amount of the surface treatment agent should be selected according to the amount of functional groups present on the surface of the filler material. (whole amount, half amount, double amount, etc.) of surface functional groups.
  • a silane compound can be used as a surface treatment agent for surface treatment.
  • the silane compound include so-called silane coupling agents having SiH, SiOH, and SiOR (R is a hydrocarbon group), and silazanes such as hexamethylenedisilazane. Examples include those to which a functional group is bound.
  • Optional functional groups include hydrocarbon groups (alkyl groups (methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, etc.), alkenyl groups (vinyl group, ethenyl group, propenyl group, etc.), phenyl groups, amino groups, phenylamino groups, acrylic groups, methacrylic groups, epoxy groups, styryl groups, silicones, and combinations thereof.
  • Silane compounds can be treated using one type or a combination of two or more types.A combination of two or more types can be used.
  • the surface treatment can be performed by mixing a plurality of types of surface treatment agents, or the surface treatment can be performed sequentially using a plurality of types of surface treatment agents.
  • the particulate material of the present embodiment is silica, it preferably has a degree of crystallinity of 3% or less.
  • the degree of crystallinity is calculated from the area of the peak derived from the crystalline and the area of the peak derived from the amorphous from the spectrum measured by XRD. Crystalline peaks are derived from the Powder Diffraction File provided by the International Center for Diffraction Data. The degree of crystallinity is calculated from a calibration curve prepared using samples of which the amount of crystals present in the particulate material is known. (Method for producing particle material)
  • the particulate material manufactured by the particulate material manufacturing method of the present embodiment is the particulate material of the present embodiment described above. Therefore, a description of the particulate material produced is omitted.
  • the method for producing a particulate material of the present embodiment has an oxidation reaction step and a spheroidizing step.
  • a raw material particle material composed of a metal contained in a metal oxide that constitutes the particle material is successively introduced into a high-temperature oxidation atmosphere to allow an oxidation reaction to proceed, and the reaction heat generated by the oxidation reaction causes the high-temperature oxidation atmosphere. It is a process to continue. In particular, it is preferable to carry out the reaction in a furnace.
  • metals include metallic silicon in the case of silica, metallic aluminum in the case of alumina, metallic titanium in the case of titania, and metallic zirconium in the case of zirconia.
  • raw material particles metals and metal oxides made into particles by atomizers, crushers, granulators, etc. can be used. For example, after the raw material is heated and melted, it can be atomized by an atomizer. Then, by performing a pulverization operation on a material that is larger than the raw material particulate material, the raw material particulate material can be obtained. In addition, a material having a particle size smaller than that of the raw material particles can be granulated to a desired size. In the case of granulation, it is desirable to use a binder that does not contain carbon. For example, it is possible to granulate without a binder by spray-drying a dispersion liquid dispersed in water.
  • the raw material particles can also be subjected to the surface treatment described above in the section on particle materials for the purpose of improving the fluidity of the raw material particles. Further, the fluidity can be improved by mixing metal oxide particles having a particle size of about 10 nm to 200 nm and surface-treated with a surface-treating agent having a phenyl group or the like. Furthermore, particles made of metal oxide can be partially contained. The amount of reaction heat generated in the oxidation reaction step can be adjusted by mixing the raw material particles made of metal oxides.
  • the particle size of the raw material particles is not particularly limited, it is possible to adopt the same particle size distribution as the particle material to be manufactured.
  • D90/D10 is preferably 5 or less, more preferably 4 or less.
  • D10 and D90 are particle diameters when the cumulative total from the smaller particle diameter is 10% for D10 and 90% for D90 on a volume basis.
  • the high-temperature oxidizing atmosphere contains an oxidizing agent such as oxygen, and is an atmosphere that can react with the metal contained in the charged raw material particles to form a metal oxide.
  • an oxidizing agent such as oxygen
  • the above-mentioned conditions for the progress of the reaction are sufficient. 1500°C or less.
  • 900° C., 1000° C. and 1100° C. can be used as lower limits
  • 1500° C., 1400° C. and 1300° C. can be used as upper limits. These upper and lower limits can be combined arbitrarily.
  • a high-temperature oxidizing atmosphere in the disclosure can be obtained by burning a combustible gas, or by supplying energy from the outside through discharge or the like. It is also possible to create a high-temperature oxidizing atmosphere by electric discharge, and by electric discharge (especially spark discharge), the raw material particles suspended in gas such as oxygen are ignited to cause a dust explosion, and the heat generated at that time A high temperature oxidizing atmosphere can also be formed.
  • the supply of combustible gas can be stopped by adopting conditions that allow a high-temperature oxidation atmosphere to be maintained by the reaction heat generated by the oxidation reaction of the raw material particles.
  • stopping the supply of the combustible gas it is possible to eliminate the generation of carbon dioxide and water, and to suppress the contamination of incombustible substances derived from the combustible gas. It is also possible to supply the combustible gas in an amount that cannot supply enough energy to advance the oxidation reaction of the raw material particulate material by itself, and to make up for the insufficient energy with the reaction heat generated by the oxidation reaction of the raw material particulate material.
  • the amount of reaction gas that cannot cause the oxidation reaction of the raw material particles to proceed by itself means that the amount of energy required to burn that amount of reaction gas alone is calculated, and even if the raw material particles are added, the oxidation reaction will cause the particle material. is such that it is not possible to obtain
  • the unit amount of carbon dioxide generated from the start of the production of the particulate material to the end of the production is less than 0.3 kg.
  • the unit carbon dioxide generation amount is preferably less than 0.1 kg, more preferably less than 0.07 kg.
  • the unit carbon dioxide generation amount is 0 kg.
  • the supply of energy through discharge does not directly lead to the emission of carbon dioxide, so it can be continued during the oxidation reaction process.
  • Either direct current or alternating current may be used for discharge.
  • carbon-free gases such as hydrogen and ammonia can be used partially or wholly.
  • the carbon-free gas contains 20% or more, preferably 40% or more, more preferably 60% or more, and even more preferably 80% or more based on the total volume of the combustible gas. , all of which are carbon-free gases.
  • a flame is formed by mixing a combustible gas with a combustible gas containing oxygen and combusting the mixture.
  • Air or oxygen can be used as the combustion support gas.
  • the combustible gas and the combustion-supporting gas may be supplied separately when supplied into the furnace, or may be supplied in a pre-mixed state. When they are supplied separately, the combustible gas can be supplied to the inner tube of the double tube, and the combustion-enhancing gas can be supplied to the outer tube.
  • the flow velocity of the combustible gas is preferably 10 m/s or higher, more preferably 15 m/s or higher, and even more preferably 20 m/s or higher.
  • the flow velocity of the combustion-enhancing gas is preferably 10 m/s or higher, more preferably 15 m/s or higher, and even more preferably 20 m/s or higher.
  • the combustible gas/supporting gas flow rate ratio is preferably 2.0 or less, more preferably 1.5 or less, and even more preferably 1.0 or less.
  • the amount of the combustible gas and the auxiliary combustion gas to be supplied is determined by the amount of the combustible gas that can form a flame large enough to sufficiently heat the raw material particles to be supplied, and the amount of the combustible gas that can sufficiently burn the combustible gas. the amount of sexual gas.
  • the combustible gas should be about 0.1 Nm 3 /kg to 5 Nm 3 /kg, and oxygen as a combustion support gas should be about 0.5 Nm 3 /kg to 5 Nm 3 /kg, per unit weight of the raw material particulate material to be processed. can be done. After the high-temperature oxidizing atmosphere can be maintained without supplying the combustible gas, the supply of the combustible gas is stopped and the supply of only the supporting gas is switched to.
  • the amount of oxygen contained in the combustion-enhancing gas should be such that the raw material particles to be supplied can react sufficiently. For example, a stoichiometric ratio of 1.5 times or more, 2.0 times or more, or 2.5 times or more based on the starting particulate material can be adopted.
  • the method of supplying the raw material particulate material into the flame is not particularly limited, but it can be supplied into the flame in a state of being dispersed in a carrier gas.
  • Carrier gases include air, oxygen, nitrogen, and the like.
  • the carrier gas may contain the above-mentioned combustible gas and combustible gas.
  • the concentration at which the raw material particles are dispersed in the carrier gas is not particularly limited, but the concentration of the raw material particles is preferably about 0.5 kg/Nm 3 to 8.0 kg/Nm 3 , more preferably 1.0 kg/Nm 3 to 6.0 kg/Nm 3 . It is more preferably about 0 kg/Nm 3 , more preferably about 1.5 kg/Nm 3 to 4.0 kg/Nm 3 .
  • the sheath gas inlet can be multi-staged, and the flow rate can be arbitrarily adjusted for each height.
  • the spheroidizing step is a step of rapidly cooling the metal oxide, which has been formed by an oxidation reaction in a high-temperature oxidizing atmosphere, outside the high-temperature oxidizing atmosphere to spheroidize.
  • the metal oxide can drop from the high-temperature oxidizing atmosphere by its own weight and move out of the high-temperature oxidizing atmosphere, and is rapidly cooled.
  • the produced particulate material is classified and collected by a bag filter or cyclone.
  • the obtained particulate material can be surface-treated with the above-described surface-treating agent.
  • the carbon-containing gas is not used to maintain the high-temperature oxidizing atmosphere (high-temperature atmosphere) in the method for producing the particulate material of the present embodiment, impurities derived from carbon are not mixed into the obtained particulate material.
  • the number of colored foreign matter of 20 ⁇ m or more measured by the following method is 10/50 g or less, 8/50 g or less, 6/50 g or less, 4/50 g or less, It is preferably 2 pieces/50 g or less.
  • the upper limit of the number of colored foreign matter may possibly be increased. It is surmised that sufficient performance can sometimes be exhibited even at an upper limit such as 15 pieces/50 g or less.
  • the number of colored foreign matter was measured by irradiating a dispersion of 50 g of a particle material in 400 mL of ethanol as a dispersion medium with ultrasonic waves of 38 kHz and 300 W for 20 minutes and then leaving the supernatant for 24 hours. is filtered through a nylon mesh screen with an opening of 20 ⁇ m, and the number of foreign matter remaining on the screen is measured.
  • whether or not the foreign matter is a colored foreign matter containing carbon can be determined by elemental analysis of the recovered foreign matter.
  • the filler for a semiconductor packaging material of the present embodiment is the particulate material of the present embodiment described above, which is produced by a method that does not contain a combustible gas in a high-temperature oxidizing atmosphere (high-temperature atmosphere). Therefore, the filler for a semiconductor packaging material of the present embodiment does not, in principle, contain impurities derived from combustible gas, or even if it does contain unavoidable impurities derived from the furnace or the like used for production. Since it does not contain impurities, it is possible to suppress the influence of the impurities on the semiconductor. For example, by not containing carbon, the content of conductive impurities (simple carbon) is reduced, which can prevent short circuits in semiconductor wiring. and dielectric properties can be improved.
  • the slurry material of the present embodiment contains the above filler for semiconductor packaging material and a solvent for dispersing the filler for semiconductor packaging material.
  • the filler for semiconductor packaging materials is preferably contained in the solvent by about 20% to 92%, more preferably about 40% to 90%, and more preferably about 60% to 88%, based on the total mass. is more preferred.
  • solvents examples include ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, alkanes such as pentane, hexane, cyclohexane, octane and heptane, alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol, ethylene glycol, propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monomethyl ether.
  • glycol ethers such as ether acetate, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, and chlorine-containing solvents such as dichloromethane, carbon tetrachloride and chloroform.
  • the solvent it is preferable to select a solvent capable of dissolving or mixing a material (for example, a resin material) to be mixed with the slurry material of the present embodiment.
  • a material for example, a resin material
  • the filler for semiconductor packaging material employed in the slurry material can be surface-treated with a surface-treating agent capable of introducing a functional group that improves the affinity with the solvent in which it is dispersed.
  • the semiconductor packaging material of this embodiment is a material in which the filler for semiconductor packaging material of this embodiment is dispersed in a resin material.
  • the semiconductor packaging material filler employed in the present semiconductor packaging material can be surface-treated with a surface treatment agent capable of introducing a functional group that improves affinity with the resin material to be dispersed.
  • the resin material is not particularly limited, but epoxy resin, silicone resin, etc. can be exemplified. In particular, it is preferable to employ a thermosetting resin before curing.
  • the filler for semiconductor packaging materials is preferably contained in the resin material by about 20% to 92%, more preferably about 40% to 90%, and about 60% to 88% based on the total mass. It is more preferable to let
  • the particulate material, the method for producing the same, the filler for semiconductor packaging material, and the semiconductor packaging material of the present invention will be described in detail below based on examples.
  • the raw particulate material was supplied in the amounts shown in Table 1. Using air as a carrier gas, the raw material particles were supplied into the furnace while being suspended in the carrier gas. In the furnace body, a combustible gas flame is first formed as a pilot flame, and raw material particles suspended in a carrier gas are supplied toward the pilot flame, and the raw material particles are mixed with the combustible gas flame. A metal combustion flame was formed on contact. In Table 1, for all test examples in which the amount of combustible gas supplied was 0, the supply of combustible gas to the pilot flame was stopped when the temperature stabilized after the formation of the metal combustion flame.
  • the obtained particulate material was recovered with a bag filter and a cyclone after the oxidation reaction from the raw material particulate material to the particulate material stabilized. All of the recovered particulate materials were white powder in appearance, which indicates that the raw material particulate materials exhibiting a black to gray appearance were sufficiently oxidized in all test examples. In other words, a sufficient amount of combustible gas is burned in an oxidizing atmosphere to generate an oxidizing flame as a high-temperature oxidizing atmosphere. It has been found that the process of the present invention can produce particulate material comparable to that which is being practiced.
  • the average particle diameter (D50), specific surface area (BET method, nitrogen gas), and the amount of water generated before heating to 200°C after production were measured for the particulate material collected by the bag filter, and the results are shown in Table 1.
  • the amount of carbon dioxide produced and the amount of moisture derived from the combustion gas were calculated, and the amounts of carbon dioxide and moisture per 1 kg of the produced particulate material were also calculated.
  • the sphericity of the resulting particulate material was very high (0.98 or higher) for all test examples.
  • Combinations of different types of combustible gas with the same ratio of raw material particulate material and combustion supporting gas (Test Example 1: LPG as combustible gas, Test Example 5: no combustible gas, Test Example 8: Combustible gas is ammonia , Test Example 9: The combustible gas is hydrogen, Test Example 10: The combustible gas is LPG and ammonia, and Test Example 11: The combustible gas is LPG and hydrogen). It was possible to continuously produce the particulate material regardless of the conditions. Although the average particle size and specific surface area fluctuated, they were within controllable ranges by adjusting as necessary, as shown in these test examples.
  • Test Examples 2, 12 and 13 are combinations of different combustible gas types (Test Example 2: LPG, Test Example 12: LPG and ammonia, Test Example 13: ammonia) using raw material particles made of metallic aluminum. However, all of them were able to continuously produce particulate materials.

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Abstract

従来の製造方法よりも二酸化炭素の排出量が少ない粒子材料の製造方法を提供することを解決すべき課題とする。上記課題を解決する本発明の粒子材料の製造方法は、体積平均粒径が０．０２μｍ以上１０μｍ以下、球形度が０．８５以上である金属酸化物からなる粒子材料の製造方法であって、前記金属酸化物に含まれる金属からなる原料粒子材料を高温酸化雰囲気中に逐次投入して酸化反応を進行させ、前記酸化反応により生ずる反応熱により前記高温雰囲気を継続させる酸化反応工程と、前記酸化反応工程により生成した金属酸化物を急冷して球状化する球状化工程とを有する。

Description

粒子材料及びその製造方法並びに半導体実装材料用フィラー、スラリー材料及び半導体実装材料
　本発明は、粒子材料及びその製造方法並びに半導体実装材料用フィラー、スラリー材料及び半導体実装材料に関し、特に製造時に発生する二酸化炭素の排出量を抑制することができる粒子材料及びその製造方法並びに半導体実装材料用フィラー及び半導体実装材料に関する。
　従来のプリント配線基板用材料、電子基板、ソルダーレジスト、層間絶縁膜、ビルドアップ材料、ＦＰＣ用接着剤、ダイボンド材料、アンダーフィル、ＡＣＦ、ＡＣＰ、ＮＣＦ、ＮＣＰ、封止材料などの半導体実装材料には、樹脂材料中に無機物からなる粒子材料が分散された樹脂組成物が汎用されている。半導体実装材料は、半導体に直接接触するため、高い絶縁性などの電気的特性や、小さな線膨張係数などの機械的特性などの種々の性能が要求されており、無機物からなる粒子材料を樹脂材料中に分散させることで高度な性能を実現している（例えば、特許文献１）。
　粒子材料としては、金属酸化物から構成される粒子材料（酸化物粒子材料）を採用することが望ましく、特に球形度が高い粒子材料を採用することにより、粒子材料の充填性が高くできるため好ましい。
　球形度が高い粒子材料を製造する方法としては、金属から構成される粒子材料（金属粒子材料）を酸化炎中に投入して燃焼させることで金属酸化物から構成される粒子材料を製造するいわゆるＶＭＣ法と称される方法であったり、金属酸化物からなる原料粒子材料を火炎中に投入することで溶融させたものを冷却することで粒子材料を製造する溶融法がある。
　ＶＭＣ法では、金属粒子材料は火炎中で爆発的に燃焼して、得られた金属酸化物が気化した後、冷却されることで極めて真球性の高い酸化物粒子材料を製造することができる。このときに用いられる火炎は、プロパンなどの可燃性ガスを酸素などの助燃性ガスと混合して燃焼させることで形成している。
　ＶＭＣ法については複数の文献が開示されており、いずれも金属粒子材料を連続的に火炎に投入しながら、火炎を形成するためのプロパンガスを連続的に供給している。つまり得られる金属酸化物粒子材料に対し常に一定量の二酸化炭素が排ガスとして生成されている。得られる金属酸化物粒子１ｋｇあたりに発生する、可燃性ガス由来の二酸化炭素排出量を算出すると、例えば９～１２ｋｇ（特許文献２）、０．８～３．９ｋｇ（特許文献３）、０．３ｋｇ（特許文献４）などが開示されている。
　また、ＶＭＣ法の原料として用いられる金属粒子材料を構成する金属は、比較的精製が容易であり、得られた酸化物粒子材料についても純度が高いものを得やすいという特徴が有る。
　特許文献５では四塩化ケイ素を原料として酸水素炎によりヒュームドシリカを製造する方法や、ヒュームドシリカをさらに溶融して球状の溶融シリカ粒子を製造する方法が開示されている。しかしヒュームドシリカはナノスケールの微粒子が数珠状に融着、凝集した形状であるため、樹脂へ充填した際の粘度などで半導体実装材料に用いる無機粒子としては課題がある。またヒュームドシリカを溶融して製造される溶融シリカ粒子は粒径が１０μｍ以上と大きくなりやすく、微細な間隙に充填される半導体実装材料向けにはやはり課題がある。
特開2020-111474号公報 特許4192073号公報 特開2012-087027号公報 特許3229353号公報 特許4381149号公報
　ところで、近年、地球温暖化防止を目的として二酸化炭素の排出量の低減が必至の事項となっている。
　本発明は上記実情に鑑み完成したものであり、従来の製造方法よりも二酸化炭素の排出量が少ない粒子材料の製造方法を提供することを解決すべき課題とする。
　上記課題を解決する目的で本発明者らは鋭意検討を行った結果、ＶＭＣ法や溶融法にて用いる火炎の形成方法に着目した。従来、ＶＭＣ法や溶融法ではプロパンなどの炭化水素ガスを用いて高温雰囲気を形成している。炭化水素ガスは燃焼により二酸化炭素と水とになる他、不完全燃焼などにより一部が炭素となって、製造される粒子材料中に混入する問題がある。そこで、可燃性ガスを用いて高温雰囲気を形成する代わりに、ＶＭＣ法で採用する金属からなる粒子を酸化する際の反応熱を用いて高温雰囲気を形成することに思い至った。本発明者らは上記知見に基づき以下の発明を完成した。
　すなわち、上記課題を解決する本発明の粒子材料の製造方法は、体積平均粒径が０．０２μｍ以上１０μｍ以下、球形度が０．８５以上である金属酸化物からなる粒子材料の製造方法であって、
　前記金属酸化物に含まれる金属からなる原料粒子材料を高温酸化雰囲気中に逐次投入して酸化反応を進行させ、前記酸化反応により生ずる反応熱により前記高温酸化雰囲気を継続させる酸化反応工程と、
　前記酸化反応工程により生成した金属酸化物を急冷して球状化する球状化工程とを有し、
　前記高温酸化雰囲気は、炭素を含有する可燃性ガスを燃焼させることで形成可能であり、
　前記粒子材料の製造開始から、製造終了までに生成する前記金属酸化物の単位生成量（１ｋｇ）あたりの二酸化炭素発生量である単位二酸化炭素発生量が０．３ｋｇ未満である。
　また、上記課題を解決する際に付随的に完成した本発明の半導体実装材料用フィラーは、樹脂材料中に分散して半導体実装材料を形成する材料であり、上述の製造方法であって、前記酸化反応工程を行う雰囲気中には、最初を除き、炭素を含有するガスを含有しない条件で製造された粒子材料を含む半導体実装材料用フィラー。
　また、上記課題を解決する際に付随的に完成した本発明の半導体実装材料は、この半導体実装材料用フィラーと、前記半導体実装材料用フィラーを分散する前記樹脂材料とを有する。
　本発明の粒子材料の製造方法は、上記構成を有することで二酸化炭素の排出量を減らすことができる。
　また、前記酸化反応工程を行う雰囲気中には、種火となる可燃性ガス火炎を形成する最初を除き、金属燃焼反応開始後は炭素を含有するガスを含有しない条件で製造することにより、付随的な効果として炭素由来の不純物の混入の可能性がない半導体実装材料用フィラーを得ることができる。近年の半導体の微細化に伴い、半導体実装材料中に分散させる粒子材料に高い性能が求められるようになり、例えば、配線の微細化が進んだ半導体に直接接触する用途において、導電性を示す粒子（導電性粒子）が不純物として混入すると隣接する配線間で短絡が生じるおそれがあるため、導電性粒子の量を低減する必要がある。導電性粒子としては、炭素由来の不純物が挙げられる。製造方法を行うに際して炭素を含有させないようにすることで、炭素由来の不純物の混入のおそれは原理上ありえない。
　また前記酸化反応工程を行う雰囲気中に、最初を除き、水素を含有するガスを含有しない条件で製造することにより、付随的な効果として水素含有ガス由来の水分の混入可能性がない半導体実装材料用フィラーを得ることができる。含水量の小さい粒子材料は、絶縁信頼性の向上や、誘電特性の向上が期待できる。
　本発明の粒子材料の製造方法、半導体実装材料用フィラー及び半導体実装材料について以下実施形態に基づき詳細に説明を行う。本実施形態の粒子材料は、樹脂材料中に分散させて用いる半導体実装材料用フィラーとして好適に利用可能な粒子材料である。半導体実装材料としては、プリント配線基板用材料、電子基板、ソルダーレジスト、層間絶縁膜、ビルドアップ材料、ＦＰＣ用接着剤、ダイボンド材料、アンダーフィル、ＡＣＦ、ＡＣＰ、ＮＣＦ、ＮＣＰ、封止材料などが挙げられる。なお、本明細書中において「粒径」とは、粒子材料の集合体に対しては体積平均粒径を意味し、個々の粒子材料について言及する場合には個々の粒子材料それぞれの粒径を意味する。
（粒子材料）
　本実施形態の粒子材料は、金属酸化物を主成分とする。金属酸化物としてはシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、これらの混合物や複合酸化物が例示できる。特に全体の質量を基準としてシリカを５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、９０％以上、９５％以上、９９％以上含有することが好ましく、不可避不純物以外は全てシリカから構成されることがより好ましい。
　本実施形態の粒子材料は、体積平均粒径が０．０２μｍ～１０μｍ以下である。体積平均粒径の測定は、レーザー回折法により測定する。体積平均粒径の上限値は、１０μｍ、８μｍ、５μｍ、３μｍであることが好ましく、下限値は、０．０２μｍ、０．０５μｍ、０．１μｍ、０．２μｍであることが好ましい。これらの上限値と下限値とは任意に組み合わせることが可能である。
　本実施形態の粒子材料は、球形度が０．８５以上であり、０．８８以上、０．９０以上、０．９５以上、０．９７以上であることが好ましい。球形度の測定は、電子顕微鏡像で観察される任意の１００個以上の粒子を画像解析して得られる球形度の平均値を採用しても良い。
　粒子材料は表面処理されていても良い。表面処理を行うことで粒子材料の表面の性質を好ましいものにすることができる。例えば、樹脂材料中に混合する場合には樹脂材料との親和性を向上するために疎水化（フェニル基、炭化水素基など）したり、樹脂との反応性をもつ官能基（ビニル基、エポキシ基、アクリル基、メタクリル基など）を導入したりすることができる。表面処理の量は特に限定しないが目的の性質が実現できるように表面処理することができる。また、表面処理剤がフィラー材料の表面の官能基（ＯＨ基など）と反応する物である場合にはフィラー材料の表面に存在する官能基の量に応じて表面処理剤の量を選択することができる（表面の官能基の全量、半量、倍量など）。
　表面処理を行う表面処理剤はシラン化合物を採用することができる。シラン化合物としては、ＳｉＨ、ＳｉＯＨ、ＳｉＯＲ（Ｒは炭化水素基）を有するいわゆるシランカップリング剤と称されるものやヘキサメチレンジシラザンなどのシラザン類が例示でき、シラン化合物がもつＳｉに任意の官能基が結合されている物が例示できる。
　任意の官能基としては、炭化水素基（アルキル基（メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基など）、アルケニル基（ビニル基、エテニル基、プロペニル基など）、フェニル基、アミノ基、フェニルアミノ基、アクリル基、メタクリル基、エポキシ基、スチリル基、シリコーン、これらの組み合わせが挙げられる。シラン化合物としては１種類を用いて処理したり、２種類以上を組み合わせて処理できる。２種類以上を組み合わせて表面処理する場合には複数種類の表面処理剤を混合して表面処理したり、複数種類の表面処理剤を用いて順次表面処理したりできる。
　本実施形態の粒子材料がシリカからなる場合には、結晶化度が３％以下であることが好ましい。結晶化度は、ＸＲＤにより測定したスペクトルから結晶質に由来するピークの面積と非晶質に由来するピークの面積とから算出する。結晶質に由来するピークは、国際回折データセンターが提供するPowder Diffraction Fileから導出する。粒子材料中に存在する結晶量が既知の試料を用いて作成した検量線から結晶化度を算出する。
（粒子材料の製造方法）
　本実施形態の粒子材料の製造方法により製造される粒子材料は、上述した本実施形態の粒子材料である。従って、製造される粒子材料についての説明は省略する。本実施形態の粒子材料の製造方法は、酸化反応工程と球状化工程とを有する。
　酸化反応工程は、粒子材料を構成する金属酸化物に含まれる金属からなる原料粒子材料を高温酸化雰囲気中に逐次投入して酸化反応を進行させ、その酸化反応により生ずる反応熱により高温酸化雰囲気を継続させる工程である。特に炉内にて反応を行うことが好ましい。金属としては、シリカの場合には金属ケイ素、アルミナの場合には金属アルミニウム、チタニアの場合には金属チタン、ジルコニアの場合には金属ジルコニウムである。
　原料粒子材料は、アトマイザ、粉砕機、造粒機などにより金属や金属酸化物を粒子化したものを採用できる。例えば、原料を加熱して溶融した後、アトマイザにより微粒子化することができる。そして原料粒子材料よりも大きな材料に対して粉砕操作を行うことで原料粒子材料を得ることができる。また、原料粒子材料よりも粒径が小さい材料については、造粒して目的の大きさにすることができる。なお、造粒する場合には結着剤として炭素を含有しないものを採用することが望ましい。例えば水中に分散させた分散液を噴霧乾燥することで結着剤無しで造粒することが可能である。
　原料粒子材料は、原料粒子材料の流動性改善などを目的として粒子材料の欄にて先述した表面処理を行うこともできる。更に、１０ｎｍ～２００ｎｍ程度の粒径をもち、フェニル基などをもつ表面処理剤などで表面処理された金属酸化物粒子を混合することで流動性を向上することもできる。更に、金属酸化物からなる粒子を一部に含有することもできる。金属酸化物からなる原料粒子材料を混合することで酸化反応工程により生成する反応熱の量を調節できる。
　原料粒子材料の粒径は、特に限定しないが、製造する粒子材料と同程度の粒度分布を採用することができる。また、Ｄ９０／Ｄ１０が５以下であることが好ましく、４以下であることが更に好ましい。なお、Ｄ１０及びＤ９０は、体積基準で粒径が小さい方からの累計がＤ１０では１０％、Ｄ９０では９０％になるときの粒径である。
　高温酸化雰囲気は、酸素などの酸化剤を有しており、投入された原料粒子材料に含まれる金属と反応して金属酸化物を形成することができる雰囲気である。具体的な温度としては、先述の反応進行する条件であれば十分であるが、炉内温度の指標として炉の耐火構造体の温度が最も高くなる位置（炉体温度）で、９００℃以上、１５００℃以下にする。炉体温度としては、下限値として９００℃、１０００℃、１１００℃が採用でき、上限値として１５００℃、１４００℃、１３００℃が採用できる。これらの上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
　開示における高温酸化雰囲気の形成は、可燃性ガスを燃焼して得ることもできるし、放電などにより外部からエネルギーを供給して得ることもできる。放電により高温酸化雰囲気を形成することもできるし、放電（特に火花放電）により、酸素などのガス中に浮遊した原料粒子材料に対して着火して粉塵爆発を生じさせ、そのときの生成熱で高温酸化雰囲気を形成することもできる。
　酸化反応工程が進行できる程度の温度にまで到達した後は、原料粒子材料の酸化反応による反応熱により高温酸化雰囲気が維持できる条件を採用することで可燃性ガスの供給を止めることができる。可燃性ガスの供給を止めることで二酸化炭素や水の発生を無くし、更には可燃性ガス由来の不燃物の混入を抑制することができる。また、単独では原料粒子材料の酸化反応を進行させるエネルギーを供給できない量の可燃性ガスを供給し、足りないエネルギーを原料粒子材料の酸化反応による反応熱により充足することもできる。単独で原料粒子材料の酸化反応を進行させることができない反応ガスの量とは、その量の反応ガスを燃焼するのみでのエネルギーでは計算上、原料粒子材料を投入しても酸化反応により粒子材料が得られないような量である。
　なお、可燃性ガスを加える場合には、粒子材料の製造開始から製造終了までに生成する単位二酸化炭素発生量（製造される粒子材料１ｋｇあたりの二酸化炭素発生量）が０．３ｋｇ未満になるように調節する。単位二酸化炭素発生量は、０．１ｋｇ未満になるようにすることが好ましく、０．０７ｋｇ未満になるようにすることがさらに好ましい。可燃性ガスを用いない場合には、単位二酸化炭素発生量は０ｋｇである。
　放電によるエネルギーの供給は二酸化炭素の排出には直接繋がらないため、酸化反応工程中も継続することができる。放電としては、直流、交流のいずれを用いたものでも良く。アーク放電、コロナ放電、グロー放電などであり、プラズマ状態を形成することが好ましい。
　可燃性ガスは、プロパンガスや天然ガスなどの炭素含有ガスの他、水素やアンモニアなどの炭素非含有ガスを一部乃至全部として採用することができる。炭素非含有ガスは、可燃性ガスの全体の体積を基準として２０％以上含有し、４０％以上含有することが好ましく、６０％以上含有することがより好ましく、８０％以上含有することが更に好ましく、全てを炭素非含有ガスとすることが特に好ましい。
　火炎は、可燃性ガスに対して酸素を含む助燃性ガスを混合して燃焼させて形成する。助燃性ガスとしては、空気や酸素を採用できる。可燃性ガスと助燃性ガスは、炉内に供給するときに、別々に供給しても良いし、あらかじめ混合した状態で供給しても良い。別々に供給する場合には、二重管の内管に可燃性ガスを供給し、外管に助燃性ガスを供給することができる。可燃性ガスの流速は、１０ｍ／ｓ以上であることが好ましく、１５ｍ／ｓ以上であることがより好ましく、２０ｍ／ｓ以上であることが更に好ましい。助燃性ガスの流速は、１０ｍ／ｓ以上であることが好ましく、１５ｍ／ｓ以上であることがより好ましく、２０ｍ／ｓ以上であることが更に好ましい。流速比で可燃性ガス／助燃性ガスが、２．０以下になることが好ましく、１．５以下になることがより好ましく、１．０以下になることが更に好ましい。可燃性ガスと助燃性ガスとの供給量は、供給する原料粒子材料を十分に加熱できる大きさの火炎が形成できるような可燃性ガスの量と、その可燃性ガスを十分に燃焼可能な助燃性ガスの量とする。例えば、処理する原料粒子材料の単位重量に対し可燃性ガスを０．１Ｎｍ3／ｋｇ～５Ｎｍ3／ｋｇ、助燃性ガスとしての酸素を０．５Ｎｍ3／ｋｇ～５Ｎｍ3／ｋｇ程度にすることができる。そして、可燃性ガスの供給無しでも高温酸化雰囲気を維持できるようになった後には、可燃性ガスの供給を止めて助燃性ガスのみの供給に切り替える。助燃性ガスに含まれる酸素の量は、供給する原料粒子材料が十分に反応できる量とする。例えば、原料粒子材料を基準とした化学量論比で１．５倍以上、２．０倍以上、２．５倍以上等が採用できる。
　原料粒子材料を火炎中に供給する方法は特に限定しないが、キャリアガス中に分散させた状態で火炎中に供給することができる。キャリアガスとしては空気、酸素、窒素などが挙げられる。キャリアガス中に前述した可燃性ガスや助燃性ガスを含有させることもできる。
　キャリアガス中に原料粒子材料を分散させる濃度としては特に限定しないが、原料粒子材料を０．５ｋｇ／Ｎｍ3～８．０ｋｇ／Ｎｍ3程度にすることが好ましく、１．０ｋｇ／Ｎｍ3～６．０ｋｇ／Ｎｍ3程度にすることがより好ましく、１．５ｋｇ／Ｎｍ3～４．０ｋｇ／Ｎｍ3程度にすることが更に好ましい。
　更に、原料粒子材料を分散させたキャリアガスの周囲にシースガスとしての空気などを供給することが好ましい。シースガスにより原料粒子材料の酸化反応により生成する火炎の形状が制御可能で炉への火炎による影響を抑制できると共に、得られた粒子材料を速やかに冷却することが可能になる。シースガスの流量としては、原料粒子材料の単位重量に対して５Ｎｍ3／ｋｇ、２０Ｎｍ3／ｋｇ、４０Ｎｍ3／ｋｇ程度を採用することができる。また、シースガスの吹き込み口を多段とし、高さごとに適切な流量に任意に調節することができる。
　球状化工程は、高温酸化雰囲気中で酸化反応が進行して金属酸化物となったものを高温酸化雰囲気外にて急速に冷却して球状化する工程である。金属酸化物は、自重により高温酸化雰囲気中から落下して高温酸化雰囲気外に移動することができ、急冷される。製造された粒子材料は、バグフィルタやサイクロンにより分級されて回収される。得られた粒子材料について、先述した表面処理剤により表面処理を行うことができる。
（本実施形態の粒子材料の製造方法で得られる粒子材料の特徴）
　本実施形態の粒子材料の製造方法のうち高温酸化雰囲気（高温雰囲気）の維持に炭素含有ガスを用いない場合には、得られる粒子材料には、炭素由来の不純物が混入しない。例えば、このような粒子材料は、以下の方法により測定される２０μｍ以上の着色異物の数が１０個／５０ｇ以下であり、８個／５０ｇ以下、６個／５０ｇ以下、４個／５０ｇ以下、２個／５０ｇ以下であることが好ましい。なお、着色異物の数の上限値としては、更に多くなっても良い可能性があり、例えば、比較例の結果からは、３０個／５０ｇ以下、２５個／５０ｇ以下、２０個／５０ｇ以下、１５個／５０ｇ以下などの上限値でも十分な性能を発揮できることもあることが推察される。
　着色異物の数の測定は、分散媒としてのエタノール４００ｍＬ中に粒子材料５０ｇを分散させた分散液に対して、３８ｋＨｚ、３００Ｗの超音波を２０分間照射した後に２４時間静置したときの上澄み液を目開き２０μｍのナイロンメッシュスクリーンにて濾過し、スクリーン上に残った異物の数として測定する。ここで炭素を含む着色異物であるか否かについては、回収した異物の元素分析などで判断できる。
（半導体実装材料用フィラー、スラリー材料、及び半導体実装材料）
　本実施形態の半導体実装材料用フィラーは、上述した本実施形態の粒子材料のうち、高温酸化雰囲気（高温雰囲気）中に可燃性ガスを有さない方法で製造されたものである。そのため本実施形態の半導体実装材料用フィラーは、原理的に可燃性ガス由来の不純物を含有しないか、含有しても製造に用いた炉などに由来する不可避不純物が混入する程度である。不純物を含有しないため、不純物に由来する半導体への影響を抑制できる。例えば、炭素を含有しないことで導電性の不純物（単体の炭素）の含有量が減って半導体の配線感の短絡が防止できたり、水素を含有しないことで水分の含有量が減って絶縁信頼性や誘電特性が向上できたりする。
　本実施形態のスラリー材料は、上述の半導体実装材料用フィラーと、その半導体実装材料用フィラーを分散する溶剤とを有する。半導体実装材料用フィラーは、全体の質量を基準として、溶剤中に２０％～９２％程度含有させることが好ましく、４０％～９０％程度含有させることがより好ましく、６０％～８８％程度含有させることが更に好ましい。
　溶剤としては、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン、ヘプタンなどのアルカン類、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのグリコールエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、ジクロロメタン、四塩化炭素、クロロホルムなどの塩素含有溶媒などが挙げられる。溶剤としては、本実施形態のスラリー材料に対してその後に混合する材料（例えば樹脂材料）を溶解ないしは混合可能なものを選択することが好ましい。スラリー材料に採用する半導体実装材料用フィラーは、分散させる溶剤との親和性を向上させるような官能基が導入できる表面処理剤により表面処理を行うこができる。
　本実施形態の半導体実装材料は、本実施形態の半導体実装材料用フィラーを樹脂材料中に分散させた材料である。本半導体実装材料に採用する半導体実装材料用フィラーは、分散させる樹脂材料との親和性を向上させるような官能基が導入できる表面処理剤により表面処理を行うこができる。
　樹脂材料としては特に限定しないが、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などが例示できる。特に硬化前の熱硬化性樹脂を採用することが好ましい。半導体実装材料用フィラーは、全体の質量を基準として、樹脂材料中に２０％～９２％程度含有させることが好ましく、４０％～９０％程度含有させることがより好ましく、６０％～８８％程度含有させることが更に好ましい。
　本発明の粒子材料及びその製造方法、半導体実装材料用フィラー及び半導体実装材料について実施例に基づいて以下詳細に説明を行う。
（粒子材料の製造）
　表１に示す量で原料粒子材料を供給した。原料粒子材料は、空気をキャリアガスとして、そのキャリアガス中に浮遊させた状態で炉体中に供給した。炉体中では、最初に種火としての可燃性ガス火炎を形成しておき、その種火に向けてキャリアガス中に浮遊させた原料粒子材料を供給し、原料粒子材料が可燃性ガス火炎と接触して金属燃焼火炎を形成させた。表１において可燃性ガスの供給量がいずれも０の試験例については、金属燃焼火炎形成後に温度が安定したら種火への可燃性ガスの供給を止めたことを示す。
　得られた粒子材料は、原料粒子材料から粒子材料への酸化反応が安定した後にバグフィルタとサイクロンにより回収した。回収した粒子材料の外観はいずれも白色粉体であり、これは黒色～灰色の外観を呈する原料粒子材料がいずれの試験例においても十分に酸化されたことを示す。つまり、十分な量の可燃性ガスを酸化雰囲気中で燃焼させて高温酸化雰囲気としての酸化炎を生成し、その酸化炎中に原料粒子材料を投入して酸化させて粒子材料を製造する、従来行っている方法と同等の粒子材料を本発明の製造方法でも製造できることが分かった。
　バグフィルタにて回収した粒子材料について平均粒径（Ｄ５０）、比表面積（ＢＥＴ法、窒素ガス）、製造後、２００℃に加熱するまでに生じた水分量を測定し表１に示した。また、生成する二酸化炭素量、燃焼ガス由来の水分量を算出し、更に製造した粒子材料１ｋｇあたりの二酸化炭素量及び水分量を算出した。なお、得られた粒子材料の球形度は、全ての試験例について非常に高いものであった（０．９８以上）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　原料粒子材料と助燃性ガスの比が同等であり可燃性ガスの有無が異なる組み合わせ（試験例１と試験例５、試験例４と試験例６、試験例３と試験例７）とを比較すると、可燃性ガスの供給の有無によらず、継続的に粒子材料は製造可能であった。平均粒径及び比表面積は変動するものの、これらの試験例で示したように必要に応じて調節することで制御可能な範囲であった。
　原料粒子材料と助燃性ガスの比が同等であり可燃性ガスの種類が異なる組み合わせ（試験例１：可燃性ガスがＬＰＧ、試験例５：可燃性ガス無し、試験例８：可燃性ガスがアンモニア、試験例９：可燃性ガスが水素、試験例１０：可燃性ガスがＬＰＧ及びアンモニア、試験例１１：可燃性ガスがＬＰＧ及び水素）とを比較すると、可燃性ガスの供給の有無や種類によらず、継続的に粒子材料は製造可能であった。平均粒径及び比表面積は変動するものの、これらの試験例で示したように必要に応じて調節することで制御可能な範囲であった。
　試験例２、１２及び１３は、金属アルミニウムからなる原料粒子材料を用い、可燃性ガスの種類が異なる組み合わせ（試験例２：ＬＰＧ、試験例１２：ＬＰＧ及びアンモニア、試験例１３：アンモニア）であるが、いずれも継続的に粒子材料を製造することが可能であった。

Claims (8)

  1. 　体積平均粒径が０．０２μｍ以上１０μｍ以下、球形度が０．８５以上である金属酸化物からなる粒子材料の製造方法であって、
    　前記金属酸化物に含まれる金属からなる原料粒子材料を高温酸化雰囲気中に逐次投入して酸化反応を進行させ、前記酸化反応により生ずる反応熱により前記高温酸化雰囲気を継続させる酸化反応工程と、
    　前記酸化反応工程により生成した金属酸化物を急冷して球状化する球状化工程とを有し、
    　前記高温酸化雰囲気は、炭素を含有する可燃性ガスを燃焼させることで形成可能であり、
    　前記粒子材料の製造開始から、製造終了までに生成する前記金属酸化物の単位生成量（１ｋｇ）あたりの二酸化炭素発生量である単位二酸化炭素発生量が０．３ｋｇ未満である粒子材料の製造方法。
  2. 　前記単位二酸化炭素発生量が０．１ｋｇ未満である請求項１に記載の粒子材料の製造方法。
  3. 　前記単位二酸化炭素発生量が０．０７ｋｇ未満である請求項２に記載の粒子材料の製造方法。
  4. 　前記酸化反応工程を開始する種火となる燃焼火炎を形成するため及び前記高温酸化雰囲気を継続させるための可燃性ガスとして炭素を含有しないガスを用いる請求項１～３のうちの何れか１項に記載の粒子材料の製造方法。
  5. 　前記酸化反応工程は、開始時に可燃性ガスを酸化雰囲気で燃焼させて形成する酸化炎からなるか又は電気により加熱してなる前記高温酸化雰囲気中に前記原料粒子材料を投入して酸化反応を生起させ、その後は前記可燃性ガスの供給を止めて前記原料粒子材料の酸化反応に由来する反応熱により生成した前記高温酸化雰囲気を用いて酸化反応を継続する請求項１～４何れか１項に記載の粒子材料の製造方法。
  6. 　樹脂材料中に分散して半導体実装材料を形成する請求項５に記載の製造方法により製造された粒子材料からなる半導体実装材料用フィラー。
  7. 請求項６に記載の半導体実装材料用フィラーと
    前記半導体実装材料用フィラーを分散する溶剤と
    を有するスラリー材料。
  8. 　請求項６に記載の半導体実装材料用フィラーと、
    　前記半導体実装材料用フィラーを分散する樹脂材料と、
    　を有する半導体実装材料。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05193928A (ja) * 1992-01-20 1993-08-03 Toyota Motor Corp シリカガラス粉末の製造方法
JP2015196628A (ja) * 2014-04-02 2015-11-09 株式会社アドマテックス アルミナ粒子及びその製造方法、並びに樹脂組成物
JP2017222569A (ja) * 2017-07-13 2017-12-21 株式会社アドマテックス 表面改質シリカ粒子の製造方法及びフィラー含有組成物の製造方法

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