JP7711080B2 - 球状アルミナ粉末、樹脂組成物、半導体封止材料 - Google Patents

球状アルミナ粉末、樹脂組成物、半導体封止材料

Info

Publication number
JP7711080B2
JP7711080B2 JP2022553905A JP2022553905A JP7711080B2 JP 7711080 B2 JP7711080 B2 JP 7711080B2 JP 2022553905 A JP2022553905 A JP 2022553905A JP 2022553905 A JP2022553905 A JP 2022553905A JP 7711080 B2 JP7711080 B2 JP 7711080B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alumina powder
spherical alumina
particle size
maximum
resin composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022553905A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2022071131A1 (ja
Inventor
輝洋 相京
純也 新田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denka Co Ltd
Original Assignee
Denka Co Ltd
Denki Kagaku Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denka Co Ltd, Denki Kagaku Kogyo KK filed Critical Denka Co Ltd
Publication of JPWO2022071131A1 publication Critical patent/JPWO2022071131A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7711080B2 publication Critical patent/JP7711080B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/021After-treatment of oxides or hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W74/00Encapsulations, e.g. protective coatings
    • H10W74/10Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their shape or disposition
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W74/00Encapsulations, e.g. protective coatings
    • H10W74/40Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

本発明は、球状アルミナ粉末、樹脂組成物、半導体封止材料に関する。
近年、電子機器の小型軽量化、高性能化の要求に対応して半導体パッケージの小型化、薄型化、狭ピッチ化が急速に加速している。また、その実装方法も配線基板などへの高密度実装に好適な表面実装が主流になっている。このように、半導体パッケージ及びその実装方法が進展する中、半導体封止材料に対しても機能向上が要求されており、エポキシ樹脂にセラミックス粉末、特に球状アルミナ粉末を高充填させることの研究が鋭意行われている。セラミックス粉末を高充填することの問題は、材料の粘度を上昇させ、未充填、ワイヤー流れ、ワイヤー切断、チップシフトなどの成形加工上の不良を増大させることである。
これを解決するため、樹脂側からと、セラミックス粉末側からの改善が行われている。セラミックス粉末側からの改善としては、例えばワーデルの球形度を0.7~1.0に高くする方法(特許文献1)、ロジンラムラー線図で表示した直線の勾配を0.6~0.95とし、粒度分布を広くする方法(特許文献2)、粒度分布に数カ所のピークを設けて多峰性の粒度分布とし、セラミックス粉末を最密充填構造に近づける方法(特許文献3)などがあるが、まだ不十分であり、充填率を高めると、材料の粘度が急激に上昇してしまう。
特開平3-066151号公報 特開平6-080863号公報 特開平8-003365号公報
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、良好な流動性を示し実用的な球状アルミナ粉末を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記のような問題を解決するために鋭意研究を行った結果、下記本発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、下記のとおりである。
[1] レーザー回折散乱式粒度分布測定機にて測定された粒度分布において、小径側から第1の極大ピークと第2の極大ピークとを有し、第1の極大ピークを示す第1極大粒子径が3~9μmの範囲にあり、第2の極大ピークを示す第2極大粒子径が30~50μmの範囲にあり、前記第2極大粒子径-10μmから前記第2極大粒子径+10μmまでの範囲を4等分した5点のそれぞれの粒子径の頻度の累積値が25~45体積%である球状アルミナ粉末。
[2] 前記第2の極大ピークを有するピークの範囲における頻度の累積値が55体積%以上である[1]に記載の球状アルミナ粉末。
[3] 前記第1の極大ピークを有するピークの範囲における頻度の累積値が35体積%以下である[1]又は[2]に記載の球状アルミナ粉末。
[4] 前記第1極大粒子径-1μmにおける頻度、及び、前記第1極大粒子径+1μmにおける頻度のそれぞれが、前記第1極大粒子径における頻度の50%以上である[1]~[3]のいずれかに記載の球状アルミナ粉末。
[5] 粒子径55μm以上の粒子含有率が0.1質量%以下である[1]~[4]のいずれかに記載の球状アルミナ粉末。
[6] 樹脂と、[1]~[5]のいずれかに記載のアルミナ粉末とを含む樹脂組成物。[7] [6]に記載の樹脂組成物を含む半導体封止材料。
本発明によれば、良好な流動性を示し実用的な球状アルミナ粉末を提供することができる。
本発明の球状アルミナ粉末は、レーザー回折散乱式粒度分布測定機にて測定された粒度分布において、小径側から第1の極大ピークと第2の極大ピークとを有し、第1の極大ピークを示す第1極大粒子径が3~9μmの範囲にあり、第2の極大ピークを示す第2極大粒子径が30~50μmの範囲にあり、第2極大粒子径-10μmから第2極大粒子径+10μmまでの範囲を4等分した5点のそれぞれの粒子径の頻度の累積値が25~45体積%である。
本発明は上記のように、小径側から第1の極大ピークと第2の極大ピークとを有する球状アルミナ粉末の第1の極大ピークを示す第1極大粒子径及び第2の極大ピークを示す第2極大粒子径をそれぞれ所定範囲内とし、かつ、第2の極大ピークの形状を規定することで、従来よりもさらなる流動性の向上効果が得られるものである。
上記流動性の向上効果が得られる理由は、下記のように推察される。通常、粉末が密に充填された状態となると、雰囲気中の水分の影響で粉末の粒子間に液架橋が生じる。液架橋が生じると粘性が上昇して樹脂組成物とした際の流動性が低下してしまう。このような現象を踏まえ本発明では、より小径の第1極大ピーク内の球状アルミナ粉末を、これより粒径の大きな第2極大ピーク内の球状アルミナ粉末の粒子間や間隙に存在させたため、液架橋が抑えられ、粉末が密な状態であっても高い流動性が発揮されると推察される。
以下、本発明の実施形態(本実施形態)について詳細に説明する。
[球状アルミナ粉末]
本実施形態に係る球状アルミナ粉末は、レーザー回折散乱式粒度分布測定機にて測定された粒度分布において、小径側から第1の極大ピークと第2の極大ピークとを有する。第1の極大ピークと第2の極大ピークとを有する少なくとも多峰性とすることで、粒径の大きな球状アルミナ粉末(第2極大ピーク内の球状アルミナ粉末)の粒子間や間隙に粒径の小さな球状アルミナ粉末(第1極大ピーク内の球状アルミナ粉末)が入り込んで最密充填が得られやすくなる。また、既述のとおり、第1極大ピーク内の球状アルミナ粉末により液架橋が抑制され、実用的な球状アルミナ粉末となる。
ここで、第1の極大ピークを示す第1極大粒子径は3~9μmの範囲にあり、4~8μmの範囲にあることが好ましい。第1極大粒子径が3~9μmの範囲外にあると液架橋抑制効果が低減し、球状アルミナ粉末を含む樹脂組成物の粘度が増大してスパイラルフローが低下してしまう。
第2の極大ピークを示す第2極大粒子径は30~50μmの範囲にあり、35~48μmの範囲にあることが好ましい。第2極大粒子径が30~50μmの範囲外にあると転がり抵抗が増してしまい球状アルミナ粉末を含む樹脂組成物の粘度が増大してスパイラルフローが低下してしまう。
第1の極大ピークと第2の極大ピークは、既述のとおり、レーザー回折散乱式粒度分布測定機にて測定されるが、具体的には実施例に記載の方法にて測定、算出することができる。
第2極大粒子径-10μmから第2極大粒子径+10μmまでの範囲を4等分した5点のそれぞれの粒子径の頻度(すなわち、第2極大粒子径-10μm、第2極大粒子径-5μm、第2極大粒子径、第2極大粒子径+5μm、第2極大粒子径+10μmのそれぞれの粒子径)の累積値は、25~45体積%であり、34~41体積%であることが好ましい。累積値が上記範囲内にあるということは、第2の極大ピークが第1の極大ピークに比べてシャープな形状となっているといえる。そして、かかる形状を有することで転がり抵抗が軽減した良好な流動性が得られる。逆に、上記累積値が25~45体積%の範囲外であると、良好な流動性が得られにくくなる。
第1極大粒子径-1μmにおける頻度、及び、第1極大粒子径+1μmにおける頻度のそれぞれは、第1極大粒子径における頻度の50%以上であることが好ましく、70~95%であることがより好ましい。上記のように第1極大粒子径における頻度の50%以上であることで、第2の極大ピークがブロードな状態となる。このようなブロードな状態であることで、液架橋低減に寄与する球状アルミナが粒径のバリエーションが大きくなり、第2の極大ピーク内の球状アルミナ粉末間の小さい隙間から大きな隙間まで万遍なく存在させやすくなって、結果的により良好な流動性が得られる。
第1の極大ピークを有するピークの範囲における粒度域の頻度の累積値は35体積%以下であることが好ましく、15~30%であることがより好ましい。当該頻度の累積値が35体積%以下であることで、良好な流動性、粘度にすることができる。
また、第2の極大ピークを有するピークの範囲における粒度域の頻度の累積値は55体積%以上であることが好ましく、65~85%であることがより好ましい。当該頻度の累積値が65体積%以上であることで、良好な流動性、粘度にすることができる。
本実施形態に係る球状アルミナ粉末は、粒子径55μm以上の粒子含有率が0.1質量%以下であることが好ましく、0.05%以下であることがより好ましい。当該粒子含有率が0.1質量%以下であることで、ワイヤー間や素子間のような微細な空間に対する注入性を向上させることができる。粒子径55μm以上の粒子含有率が0.1質量%以下とするには、篩分けによる分級処理により調整すればよい。
ここで、第1の極大ピークを有するピークの範囲は、測定下限から検出される粒径から第1の極大ピークを経て頻度が最低値を示す粒径までの範囲である。また、第2の極大ピークを有するピークの範囲は、上記最低値から第2の極大ピークを経て55μmまでの範囲をいう。
また、上記の範囲内で頻度が最大となるときの径が極大粒子径となる。
本実施形態に係る球状アルミナ粉末の平均粒子径は、20~40μmであることが好ましく、25~35μmであることがより好ましい。平均粒子径が20~40μmであることで、粘度の増加を防ぎスパイラルフローを良好な範囲にすることができる。
ここで、上記平均粒子径は、レーザー回折散乱式粒度分布測定機にて測定される体積基準の累積50%径(D50)であり、実施例に記載の方法にて測定、算出することができる。
本実施形態に係る球状アルミナ粉末の平均球形度は、0.9以上が好ましく、0.92以上であることがより好ましい。平均球形度が0.9以上であることで粘度の増加を防ぎスパイラルフローを良好な範囲にすることができる。
ここで、上記平均球形度は、実施例に記載の方法にて測定、算出することができる。
また、比表面積は、0.25~0.45m/gであることが好ましく、0.3~0.4m/gであることがより好ましい。比表面積が0.25~0.45m/gであることで、粘度の増加を防ぎスパイラルフローを良好な範囲にすることができる。
ここで、上記比表面積はBET法に基づく値であり、BET一点法にて測定、算出することができる。
本実施形態において、10μmまでの累積値は、10~35体積%であることが好ましく、15~30体積%であることがより好ましい。10~35体積%であることで粘度の増加を防ぎスパイラルフローを良好な範囲にすることができる。10μmまでの累積値はレーザー回折散乱式粒度分布測定機にて測定される。
本実施形態に係る球状アルミナ粉末は例えば、下記のようにして作製することができる。
まず、原料となるアルミナ原料粉末は、アルミナ粉末又は水酸化アルミニウム粉末であることが好ましい。
そして、所望の第1極大粒子径とほぼ同じ平均粒子径のアルミナ原料粉末を、水素、天然ガス、アセチレンガス、プロパンガス、ブタン、LPG等の燃料ガスで形成された高温火炎中に投入し、溶融球状化させることによって、第1の球状アルミナ粉末を作製する。
同様に、所望の第2極大粒子径とほぼ同じ平均粒子径のアルミナ原料粉末を溶融球状化させることによって、第2の球状アルミナ粉末を作製する。
なお、球状アルミナ粉末の平均球形度及び比表面積は、高温火炎が形成された炉内温度、アルミナ原料粉末の粒径、及び投入量の少なくともいずれかを制御することによって調整することができる。
次に、第1の球状アルミナ粉末の粒度分布は篩若しくは精密風力分級機等を用いて所望の範囲に調整する。同様に、第2の球状アルミナ粉末の粒度分布も篩若しくは精密風力分級機等を用いて所望の範囲に調整する。
このときの所望の範囲とは、第2極大粒子径-10μmから第2極大粒子径+10μmまでの範囲を4等分した5点のそれぞれの粒子径の頻度の累積値が25~45体積%となるような範囲、第1極大粒子径-1μmにおける頻度、及び、第1極大粒子径+1μmにおける頻度のそれぞれが第1極大粒子径における頻度の50%以上となるような範囲等をいう。
なお、精密風力分級においてフィード量等を調整することで、粒度分布のピーク形状をシャープとしたり、あるいはブロードとしたりすることができる。
その後、第1の球状アルミナ粉末と第2の球状アルミナ粉末とを、体積割合で5:95~25:75で混合することで本実施形態に係る球状アルミナ粉末が得られる。
[樹脂組成物、半導体封止材料]
本発明に係る樹脂組成物は、樹脂と、既述の本発明のアルミナ粉末とを含む。また、本発明に係る半導体封止材料は、既述の本発明の樹脂組成物を含む。
樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル、フッ素樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド等のポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、全芳香族ポリエステル、ポリスルホン、液晶ポリマー、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、マレイミド変成樹脂、ABS樹脂、AAS(アクリロニトリル-アクリルゴム・スチレン)樹脂、AES(アクリロニトリル・エチレン・プロピレン・ジエンゴム-スチレン)樹脂等を使用することができる。
これらの中で半導体封止材料用の樹脂としては、1分子中にエポキシ基を2個以上有するエポキシ樹脂が好ましく、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノール類とアルデヒド類のノボラック樹脂をエポキシ化したもの、ビスフェノールA、ビスフェノールF及びビスフェノールSなどのグリシジルエーテル、フタル酸やダイマー酸などの多塩基酸とエポクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルエステル酸エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、アルキル変性多官能エポキシ樹脂、β-ナフトールノボラック型エオキシ樹脂、1,6-ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、2,7-ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、更には難燃性を付与するために臭素などのハロゲンを導入したエポキシ樹脂等が挙げられる。なかでも、耐湿性や耐ハンダリフロー性の点からは、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格のエポキシ樹脂等が好適である。
エポキシ樹脂の硬化剤としては、例えば、フェノールや、クレゾール、キシレノール、レゾルシノール、クロロフェノール、t-ブチルフェノール、ノニルフェノール、イソプロピルフェノール、オクチルフェノール等の群から選ばれた1種又は2種以上の混合物をホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド又はパラキシレンとともに酸化触媒下で反応させて得られるノボラック型樹脂、ポリパラヒドロキシスチレン樹脂、ビスフェノールAやビスフェノールS等のビスフェノール化合物、ピロガロールやフロログルシノール等の3官能フェノール類、無水マレイン酸、無水フタル酸や無水ピロメリット酸等の酸無水物、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等の芳香族アミン、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂などのフェノールアラルキル樹脂等を挙げることができる。
エポキシ樹脂と硬化剤との反応を促進させるために、例えばトリフェニルホスフィン、1,8-ジアザ-ビシクロ(5,4,0)ウンデセン-7等の硬化促進剤を使用することができる。
本発明の樹脂組成物若しくは半導体封止材料には、以下の成分を必要に応じて配合することができる。すなわち、低応力化剤として、シリコーンゴム、ポリサルファイドゴム、アクリル系ゴム、ブタジエン系ゴム、スチレン系ブロックコポリマーや飽和型エラストマー等のゴム状物質、各種熱可塑性樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂状物質、更にはエポキシ樹脂、フェノール樹脂の一部又は全部をアミノシリコーン、エポキシシリコーン、アルコキシシリコーンなどで変性した樹脂等が挙げられる。
シランカップリング剤として、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ウレイドプロピルトリエトキシシラン、フェニルアミノシラン、N-フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン等の疎水性シラン化合物やメルカプトシラン等が挙げられる。
表面処理剤として、Zrキレート、チタネートカップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。
難燃剤として、ハロゲン化エポキシ樹脂やリン化合物など、着色剤として、カーボンブラック、酸化鉄、染料、顔料等が挙げられる。
難燃助剤として、Sb、Sb、Sb等が挙げられる。
離型剤として、天然ワックス類、合成ワックス類、直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド類、エステル類、パラフィン等が挙げられる。
樹脂脂成物中、又は、半導体封止材料中の本発明の球状アルミナ粉末の含有量は、50~95質量%であることが好ましい。上記範囲であることで、耐熱性、熱伝導性等の機能を付与することができる。
本実施形態の樹脂組成物若しくは半導体封止材料は、上記各材料の所定量をブレンダーや、ヘンシェルミキサー等によりブレンドした後、加熱ロール、ニーダー、一軸又は二軸押し出し機等により混練したものを冷却後、適宜粉砕することによって製造することができる。
また、本実施形態の半導体封止材料を用いて半導体を封止するには、トランスファーモールド、マルチプランジャー等の常套の成形手段が採用される。
以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を逸脱しない限り、下記の実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
(第1の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径4μmアルミナ粉末を得た。
(第2の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径35μmアルミナ粉末を得た。
なお、平均粒子径、平均球形度の測定は下記のようにして行った(下記実施例及び比較例についても同様)。
(平均粒子径の測定方法)
球状アルミナ粉末の平均粒径(体積基準)は、レーザー回折散乱法(マイクロトラック(日機装製、商品名「MT3300EX II」))によって測定した。
(平均球形度の測定方法)
球状アルミナ粉末の平均球形度は、シスメックス社製商品名「FPIA-3000」のフロー式粒子像分析装置を用い、以下のようにして測定した。粒子像から粒子の投影面積(A)と周囲長(PM)を測定する。周囲長(PM)に対応する真円の面積を(B)とすると、その粒子の球形度はA/Bとして表示できる。そこで試料粒子の周囲長(PM)と同一の周囲長を持つ真円を想定するとPM=2πr、B=πrであるから、B=π×(PM/2π)となり、個々の粒子の球形度は、円形度=A/B=A×4π/(PM)として算出できる。これを任意に選ばれた100個以上の粒子について測定し、その平均値を2乗したものを平均球形度とした。測定溶液はサンプル0.1gに蒸留水20mlとプロピレングリコール10mlを加え、3分間超音波分散処理を行い調製した。
第1の球状アルミナ粉末と第2の球状アルミナ粉末とを、体積比率で25:75となるように混合して実施例1の球状アルミナ粉末(平均粒子径33μm、比表面積0.32m/g、10μmまでの累積値20体積%)を作製した。
実施例1の球状アルミナ粉末の粒度分布(粒径と頻度)をレーザー回折散乱法により測定した。測定には粒度分布測定機として、既述のマイクロトラックを用いた。
結果を下記表1に示す。
作製した上記の球状アルミナ粉末89質量部と、ビフェニル型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製YX-4000HK)5.5質量部と、フェノール樹脂(明和化成社製MEHC-7800S)4.8質量部と、トリフェニルホスフィン(北興化学工業社製:TPP)0.15質量部と、フェニルアミノシラン(信越化学工業社製:KBM-573)0.35質量部とをヘンシェルミキサーにてドライブレンドした後、同方向噛み合い二軸押出混練機(スクリュー径D=25mm、L/D=10.2、パドル回転数50~120rpm、吐出量3.0kg/Hr、混練物温度98~100℃)で加熱混練し、樹脂組成物を得た。作製した樹脂組成物について、スパイラルフロー(流動性)を下記のようにして行った。なお、スパイラルフローは100cm以上が好ましい。
粘度測定は、作製した上記球状アルミナ粉末を樹脂組成物中65体積%(88.1質量%)となるようにビスフェノールF型液状エポキシ樹脂(エポキシ当量169、エピコート807;三菱化学社製)に投入後、撹拌と脱泡処理を行い粘度測定用の樹脂組成物を調製した。結果を表1に示す。なお、粘度は100Pa・s以下が好ましい。
(流動性)
スパイラルフロー金型を用い、EMMI-66(EpoxyMolding Material Institute;Society of Plastic Industry)に準拠して、樹脂組成物の流動性を評価した。なお、金型温度は175℃、成型圧力7.4MPa、保圧時間90秒とした。
(粘度)
B型粘度計(東機産業社製商品名「TVB-10」)を用い、温度30℃、10rpm
の回転数により上記粘度測定用の樹脂組成物の粘度測定を行った。
[実施例2]
(第1の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径4μmアルミナ粉末を得た。
(第2の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径38μmアルミナ粉末を得た。
第1の球状アルミナ粉末と第2の球状アルミナ粉末とを、体積比率で25:75となるように混合して実施例2の球状アルミナ粉末(平均粒子径31μm、比表面積0.30m/g、10μmまでの累積値17体積%)を作製した。
当該球状アルミナ粉末を用いて、実施例1と同様にして樹脂組成物を作製し、作製した樹脂組成物について、スパイラルフロー(流動性)及び粘度の測定を行った。結果を下記表1に示す。
[実施例3]
(第1の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径8μmアルミナ粉末を得た。
(第2の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径33μmアルミナ粉末を得た。
第1の球状アルミナ粉末と第2の球状アルミナ粉末とを、体積比率で25:75となるように混合して実施例3の球状アルミナ粉末(平均粒子径32μm、比表面積0.31m/g、10μmまでの累積値23体積%)を作製した。
当該球状アルミナ粉末を用いて、実施例1と同様にして樹脂組成物を作製し、作製した樹脂組成物について、スパイラルフロー(流動性)及び粘度の測定を行った。結果を下記表1に示す。
[実施例4]
(第1の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径4μmアルミナ粉末を得た。
(第2の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径43μmアルミナ粉末を得た。
第1の球状アルミナ粉末と第2の球状アルミナ粉末とを、体積比率で25:75となるように混合して実施例4の球状アルミナ粉末(平均粒子径32μm、比表面積0.32m/g、10μmまでの累積値24体積%)を作製した。
当該球状アルミナ粉末を用いて、実施例1と同様にして樹脂組成物を作製し、作製した樹脂組成物について、スパイラルフロー(流動性)及び粘度の測定を行った。結果を下記表1に示す。
[実施例5]
(第1の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径5μmアルミナ粉末を得た。
(第2の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径36μmアルミナ粉末を得た。
第1の球状アルミナ粉末と第2の球状アルミナ粉末とを、体積比率で35:65となるように混合して実施例5の球状アルミナ粉末(平均粒子径29μm、比表面積0.38m/g、10μmまでの累積値28体積%)を作製した。
当該球状アルミナ粉末を用いて、実施例1と同様にして樹脂組成物を作製し、作製した樹脂組成物について、スパイラルフロー(流動性)及び粘度の測定を行った。結果を下記表1に示す。
[実施例6]
(第1の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径5μmアルミナ粉末を得た。
(第2の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径36μmアルミナ粉末を得た。
第1の球状アルミナ粉末と第2の球状アルミナ粉末とを、体積比率で20:80となるように混合して実施例6の球状アルミナ粉末(平均粒子径36μm、比表面積0.30m/g、10μmまでの累積値15体積%)を作製した。
当該球状アルミナ粉末を用いて、実施例1と同様にして樹脂組成物を作製し、作製した樹脂組成物について、スパイラルフロー(流動性)及び粘度の測定を行った。結果を下記表1に示す。
[比較例1]
(第1の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径2μmアルミナ粉末を得た。
(第2の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径36μmアルミナ粉末を得た。
第1の球状アルミナ粉末と第2の球状アルミナ粉末とを、体積比率で25:75となるように混合して比較例1の球状アルミナ粉末(平均粒子径33μm、比表面積0.40m/g、10μmまでの累積値20体積%)を作製した。
当該球状アルミナ粉末を用いて、実施例1と同様にして樹脂組成物を作製し、作製した樹脂組成物について、スパイラルフロー(流動性)及び粘度の測定を行った。結果を下記表1に示す。
[比較例2]
(第1の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径10μmアルミナ粉末を得た。
(第2の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径43μmアルミナ粉末を得た。
第1の球状アルミナ粉末と第2の球状アルミナ粉末とを、体積比率で25:75となるように混合して比較例2の球状アルミナ粉末(平均粒子径36μm、比表面積0.27m/g、10μmまでの累積値15体積%)を作製した。
当該球状アルミナ粉末を用いて、実施例1と同様にして樹脂組成物を作製し、作製した樹脂組成物について、スパイラルフロー(流動性)及び粘度の測定を行った。結果を下記表1に示す。
[比較例3]
(第1の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径5μmアルミナ粉末を得た。
(第2の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径28μmアルミナ粉末を得た。
第1の球状アルミナ粉末と第2の球状アルミナ粉末とを、体積比率で25:75となるように混合して比較例3の球状アルミナ粉末(平均粒子径26μm、比表面積0.30m/g、10μmまでの累積値22体積%)を作製した。
当該球状アルミナ粉末を用いて、実施例1と同様にして樹脂組成物を作製し、作製した樹脂組成物について、スパイラルフロー(流動性)及び粘度の測定を行った。結果を下記表1に示す。
[比較例4]
(第1の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径5μmアルミナ粉末を得た。
(第2の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径51μmアルミナ粉末を得た。
第1の球状アルミナ粉末と第2の球状アルミナ粉末とを、体積比率で25:75となるように混合して比較例4の球状アルミナ粉末(平均粒子径38μm、比表面積0.29m/g、10μmまでの累積値23体積%)を作製した。
当該球状アルミナ粉末を用いて、実施例1と同様にして樹脂組成物を作製し、作製した樹脂組成物について、スパイラルフロー(流動性)及び粘度の測定を行った。結果を下記表1に示す。
[比較例5]
(第1の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径5μmアルミナ粉末を得た。
(第2の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径39μmアルミナ粉末を得た。
第1の球状アルミナ粉末と第2の球状アルミナ粉末とを、体積比率で40:60となるように混合して比較例5の球状アルミナ粉末(平均粒子径25μm、比表面積0.42m/g、10μmまでの累積値41体積%)を作製した。
当該球状アルミナ粉末を用いて、実施例1と同様にして樹脂組成物を作製し、作製した樹脂組成物について、スパイラルフロー(流動性)及び粘度の測定を行った。結果を下記表1に示す。
[比較例6]
(第1の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径5μmアルミナ粉末を得た。
(第2の球状アルミナ粉末の作製)
LPGと酸素ガスによって形成された火炎中にアルミナ粉末を投入し、球状化処理を行った後、サイクロン分級による分級処理を行って、平均球形度0.92、平均粒子径36μmアルミナ粉末を得た。
第1の球状アルミナ粉末と第2の球状アルミナ粉末とを、体積比率で15:85となるように混合して比較例6の球状アルミナ粉末(平均粒子径39μm、比表面積0.27m/g、10μmまでの累積値12体積%)を作製した。
当該球状アルミナ粉末を用いて、実施例1と同様にして樹脂組成物を作製し、作製した樹脂組成物について、スパイラルフロー(流動性)及び粘度の測定を行った。結果を下記表1に示す。
本発明の球状アルミナ粉末は、自動車、携帯電子機器、家庭電化製品等のモールディングコンパウンドなどの樹脂成形部品、さらにはパテ、シーリング材、船舶用浮力材、合成木材、強化セメント外壁材、軽量外壁材、封止材等の充填材として使用できる。また、本発明の樹脂組成物は、ガラス織布、ガラス不織布、その他有機基材に含浸硬化させてなる、例えばプリント基板用のプリプレグ、プリプレグの1枚又は複数枚を銅箔等と共に加熱成形された電子部品、更には電線被覆材、封止材、ワニス等の製造に使用できる。また、本発明の半導体封止材は、小型、薄型、狭ピッチの半導体パッケージへの成形が容易な封止材として使用できる。

Claims (4)

  1. レーザー回折散乱式粒度分布測定機にて測定された粒度分布において、小径側から第1の極大ピークと第2の極大ピークとを有し、
    第1の極大ピークを示す第1極大粒子径が3~9μmの範囲にあり、
    第2の極大ピークを示す第2極大粒子径が34~50μmの範囲にあり、
    前記第2極大粒子径-10μmから前記第2極大粒子径+10μmまでの範囲を4等分した5点のそれぞれの粒子径の頻度の累積値が25~45体積%であり、
    前記第2の極大ピークを有するピークの範囲における頻度の累積値が55体積%以上であり、
    前記第1の極大ピークを有するピークの範囲における頻度の累積値が35体積%以下であり、
    前記第1極大粒子径-1μmにおける頻度、及び、前記第1極大粒子径+1μmにおける頻度のそれぞれが、前記第1極大粒子径における頻度の50%以上である球状アルミナ粉末。
  2. 粒子径55μm以上の粒子含有率が0.1質量%以下である請求項1に記載の球状アルミナ粉末。
  3. 樹脂と、請求項1又は2に記載のアルミナ粉末とを含む樹脂組成物。
  4. 請求項に記載の樹脂組成物を含む半導体封止材料。
JP2022553905A 2020-09-29 2021-09-24 球状アルミナ粉末、樹脂組成物、半導体封止材料 Active JP7711080B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020163857 2020-09-29
JP2020163857 2020-09-29
PCT/JP2021/035131 WO2022071131A1 (ja) 2020-09-29 2021-09-24 球状アルミナ粉末、樹脂組成物、半導体封止材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2022071131A1 JPWO2022071131A1 (ja) 2022-04-07
JP7711080B2 true JP7711080B2 (ja) 2025-07-22

Family

ID=80949099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022553905A Active JP7711080B2 (ja) 2020-09-29 2021-09-24 球状アルミナ粉末、樹脂組成物、半導体封止材料

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7711080B2 (ja)
TW (1) TWI880031B (ja)
WO (1) WO2022071131A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116081667B (zh) * 2022-12-12 2025-02-28 雅安百图高新材料股份有限公司 一种亚微米球形氧化铝的制备方法
CN116924441A (zh) * 2023-07-31 2023-10-24 江苏联瑞新材料股份有限公司 一种pop封装用低放射性球形氧化铝及其制备方法
JP2025070372A (ja) * 2023-10-19 2025-05-02 デンカ株式会社 アルミナ粉末、樹脂組成物、及び接着剤
JP2025070371A (ja) * 2023-10-19 2025-05-02 デンカ株式会社 アルミナ粉末、樹脂組成物、及び接着剤

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019044006A (ja) 2017-08-30 2019-03-22 京セラ株式会社 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5822055B2 (ja) * 1979-06-15 1983-05-06 昭和電工株式会社 高分子物質用配合剤
JP4361997B2 (ja) * 2000-02-17 2009-11-11 電気化学工業株式会社 球状アルミナ粉末及び樹脂組成物
JP3645197B2 (ja) * 2001-06-12 2005-05-11 日東電工株式会社 半導体装置およびそれに用いる半導体封止用エポキシ樹脂組成物
TWI457281B (zh) * 2008-01-30 2014-10-21 電氣化學工業股份有限公司 氧化矽質粉末、其製造方法及用途
KR101505237B1 (ko) * 2008-04-30 2015-03-23 덴키 가가쿠 고교 가부시기가이샤 알루미나 분말, 그의 제조 방법 및 그것을 사용한 수지 조성물
JP5345340B2 (ja) * 2008-05-16 2013-11-20 新日鉄住金マテリアルズ株式会社 アルミナ配合粒子および樹脂成形体
JP5568399B2 (ja) * 2010-07-14 2014-08-06 電気化学工業株式会社 球状アルミナ粉末、その製造方法及び用途
JP6287085B2 (ja) * 2013-11-11 2018-03-07 住友ベークライト株式会社 有機化合物修飾無機フィラーの製造方法
US10144816B2 (en) * 2014-07-28 2018-12-04 Denka Company Limited Spherical alumina powder and resin composition using same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019044006A (ja) 2017-08-30 2019-03-22 京セラ株式会社 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022071131A1 (ja) 2022-04-07
TWI880031B (zh) 2025-04-11
TW202220124A (zh) 2022-05-16
JPWO2022071131A1 (ja) 2022-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7711080B2 (ja) 球状アルミナ粉末、樹脂組成物、半導体封止材料
JP5227801B2 (ja) アルミナ粉末及びその製造方法、並びにその用途
JP5351513B2 (ja) シリカ粉末及びその用途
JP5380290B2 (ja) シリカ粉末の製造方法
JP5354724B2 (ja) セラミックス粉末及びその用途
JP5526027B2 (ja) 非晶質シリカ質粉末、その製造方法、樹脂組成物、及び半導体封止材
JPWO2017171038A1 (ja) チタン酸バリウム質粉末及びその製造方法、用途
JP6605864B2 (ja) チタン酸バリウム粉末及びその製造方法、用途
CN101563291B (zh) 无定形二氧化硅粉末、其制造方法及半导体密封材料
JP7574406B2 (ja) 無機酸化物粉末、樹脂組成物及び圧縮成形品
JP4155729B2 (ja) 球状無機質粉末およびその用途
JP7574407B2 (ja) 無機酸化物粉末、樹脂組成物及び圧縮成形品
JP5767863B2 (ja) 球状アルミナ粉末、その製造方法及びそれを用いた組成物
JP4880268B2 (ja) 無機粉末およびその用途
JP2001158614A (ja) 球状無機質粉末及びその用途
JP2005306923A (ja) 無機質粉末及びこれを含有した組成物
JP3868272B2 (ja) 球状無機質粉末およびこれを充填した樹脂組成物
JP2019182715A (ja) 非晶質シリカ粉末、樹脂組成物、及び半導体封止材
JP7627744B2 (ja) 無機酸化物粉末、樹脂組成物及び圧縮成形品
JP2002252314A (ja) 球状無機質粉末及びその用途
JP3571009B2 (ja) 球状無機質粉末およびこれを充填した樹脂組成物
JP2006256874A (ja) シリカスラリー、その製造方法及び用途
TWI411594B (zh) 陶瓷粉末及其用途

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230608

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240903

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241008

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250306

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250701

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250709

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7711080

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150