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功能性颗粒、功能性颗粒群、填充剂、电子部件用树脂组合物、电子部件和半导体装置

摘要

本发明提供功能性颗粒、功能性颗粒群、填充剂、电子部件用树脂组合物、电子部件和半导体装置。功能性颗粒(100)包括无机颗粒(101)、包覆无机颗粒(101)的第一层(103)和包覆第一层(103)的第二层(105)。第一层(103)中包含树脂、固化剂和固化促进剂中的任一种或两种成分,并且第二层(105)中包含树脂、固化剂和固化促进剂中的其他成分。

著录项

  • 公开/公告号CN103052687A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2013-04-17

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 住友电木株式会社;

    申请/专利号CN201180038684.9

  • 发明设计人 小笹维义;河口龙巳;中野尚吾;

    申请日2011-03-02

  • 分类号C08L101/00(20060101);C08K9/04(20060101);C08L63/00(20060101);H01L23/29(20060101);H01L23/31(20060101);

  • 代理机构11322 北京尚诚知识产权代理有限公司;

  • 代理人龙淳

  • 地址 日本东京都

  • 入库时间 2024-02-19 18:57:52

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-03-10

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):C08L101/00 授权公告日:20160120 终止日期:20190302 申请日:20110302

    专利权的终止

  • 2016-01-20

    授权

    授权

  • 2013-08-07

    实质审查的生效 IPC(主分类):C08L101/00 申请日:20110302

    实质审查的生效

  • 2013-04-17

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及功能性颗粒、功能性颗粒群、填充剂和使用其的电子部件用树脂组合物、电子部件以及半导体装置。

背景技术

在含有无机颗粒、树脂及其固化剂的组合物中,在组合物中以规定的比例均匀地配合各成分是重要的。作为关于这样的组合物的技术,有在专利文献1中记载的技术。在该文献中,记载有制造以环氧树脂、固化剂、无机质填充剂和固化催化剂为必须成分的环氧树脂组合物的方法。具体而言,记载有:预先利用环氧树脂和/或固化剂对球状二氧化硅进行表面处理,将得到的处理二氧化硅与固化催化剂等混合,进行混炼,由此得到环氧树脂组合物。通过预先进行表面处理,无机质填充剂的表面被树脂均匀地包覆,因此,在对半导体装置进行密封时的空隙产生非常少,成形性优异。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平8-27361号公报

发明内容

但是,本发明人对上述文献记载的技术进行了研究,发现在以下方面有改善的余地。

即,在专利文献1中,将得到的处理二氧化硅与固化催化剂混合,进行混炼,有在组合物中处理二氧化硅与固化催化剂成分分离,或组成产生不均匀的情况。另外,通过进行混合、混炼,有可能树脂、固化剂、固化催化剂在保存中发生反应,固化进行,在保存稳定性方面也有改善的余地。

根据本发明,提供一种功能性颗粒,其具有由无机材料构成的基材颗粒、包覆上述基材颗粒的第一层和包覆上述第一层的第二层,

上述第一层中包含环氧树脂、上述环氧树脂的固化剂和固化促进剂中的任一种或两种成分,并且上述第二层中包含上述环氧树脂、上述固化剂和上述固化促进剂中的其他成分。

另外,根据本发明,提供一种填充剂,其由上述本发明的功能性颗粒构成。

在本发明中,在基材颗粒上设置第一层和第二层,将环氧树脂、其固化剂和固化促进剂分别配合在第一层和第二层中的任一层中。将环氧树脂、固化剂和固化促进剂配合在基材颗粒上的层中,并且将上述3成分中的至少一种成分作为另一层设置,由此,各成分以规定的配合被稳定地保持在颗粒上。因此,在包含本发明的功能性颗粒的填充剂中,能够有效地抑制成分的不均和偏差、以及由各成分间的反应造成的保存性的降低。另外,适合作为例如将半导体元件密封的电子部件用树脂组合物使用,能够使半导体元件的制造稳定性提高。

另外,通过形成为树脂、固化剂和固化促进剂包覆基材颗粒表面的结构,即使在包含本发明的功能性颗粒的填充剂为片状的情况下,也能够得到片成形性优异的组合物。

此外,在本说明书中,第一层和第二层分别包覆基材颗粒和第一层是指覆盖基材颗粒和第一层的表面的至少一部分区域。因此,并不限于覆盖整个表面的方式,也包括例如从特定的截面观察时覆盖整个表面的方式和覆盖表面的特定的区域的方式。从更有效地抑制颗粒间的组成的偏差的观点出发,优选至少从特定的截面观察时覆盖整个表面,更优选覆盖整个表面。

另外,第一层与基材颗粒可以直接接触,也可以在它们之间设置插入层。第二层与第一层也同样,它们可以直接接触,也可以在它们之间设置插入层。

根据本发明,提供一种功能性颗粒群,其是将用树脂包覆由无机材料构成的基材颗粒而得到的第一包覆颗粒和用上述树脂的固化剂包覆上述基材颗粒而得到的第二包覆颗粒根据配方混合而得到的。

即,根据本发明,提供一种功能性颗粒群,其包括:

将由无机材料构成的基材颗粒用树脂包覆而得到的第一包覆颗粒;和

将上述基材颗粒用上述树脂的固化剂包覆而得到的第二包覆颗粒。

另外,根据本发明,提供一种填充剂,其由上述本发明的功能性颗粒群构成。

在本发明中,构成由包覆基材颗粒的材料为树脂的第一包覆颗粒、和包覆基材颗粒的材料为该树脂的固化剂的第二包覆颗粒构成的功能性颗粒群。通过将树脂和固化剂分别包覆在不同的基材颗粒上,能够形成为在基材颗粒上分别具有均质的树脂和固化剂包覆的结构。另外,能够抑制由于树脂与固化剂在保存中反应而造成的配合的变动,因此,即使在使树脂和固化剂在功能性颗粒群中共存的情况下,各成分也以规定的配合被稳定地保持在颗粒上。另外,通过包覆基材颗粒表面,能够得到片成形性优异的组合物。

此外,树脂、固化剂等包覆基材颗粒的材料可以呈层状包覆在该基材颗粒上。这样的话,能够使设置在颗粒上的包覆的均质性进一步提高。

另外,在第一包覆颗粒和第二包覆颗粒中,基材颗粒与树脂或固化剂可以直接接触,也可以在它们之间设置插入层。

另外,在本说明书中,树脂、该树脂的固化剂、其他成分等材料包覆基材颗粒是指覆盖基材颗粒层的表面的至少一部分区域。因此,并不限于覆盖整个表面的方式,也包括例如从特定的截面观察时覆盖整个表面的方式和覆盖表面的特定的区域的方式。从更有效地抑制颗粒间的组成的偏差的观点出发,优选至少从特定的截面观察时覆盖整个表面,更优选覆盖整个表面。

根据本发明,提供一种电子部件用树脂组合物,其包含上述本发明的填充剂。

另外,根据本发明,提供一种电子部件,其是通过使上述本发明的电子部件用树脂组合物成形而得到的。

另外,根据本发明,提供一种半导体装置,其是通过使用上述本发明的电子部件用树脂组合物将半导体元件密封而得到的。

根据本发明,能够将树脂和固化剂以规定的配合稳定地保持在基材颗粒上。

附图说明

图1为表示实施方式的功能性颗粒的结构的截面图。

图2为表示实施方式的功能性颗粒的结构的截面图。

图3为表示实施方式的半导体装置的结构的截面图。

图4为表示实施方式的包覆颗粒的结构的截面图。

图5为表示实施方式的功能性颗粒群的结构的截面图。

具体实施方式

以下,参照附图,对本发明的实施方式详细地进行说明。此外,在附图的说明中,对同一要素标注同一符号,省略重复的说明。

(第一实施方式)

图1(a)为表示本实施方式的功能性颗粒的结构的截面图。图1(a)所示的功能性颗粒100包括由无机材料构成的基材颗粒(无机颗粒101)、包覆无机颗粒101的第一层103和包覆第一层103的第二层105。

在图1(a)的例子中,第一层103与无机颗粒101的表面接触并覆盖无机颗粒101的整个表面。另外,第二层105与第一层103接触并覆盖第一层103的整个表面。另外,第一层103和第二层105,作为在截面视图中优选的方式以均匀的厚度设置。

此外,在图1(a)中,表示了无机颗粒101与第一层103的界面、以及第一层103与第二层105的界面均为平滑的例子,但这些界面也可以具有凹凸。

第一层103中包含环氧树脂、固化剂和固化促进剂中的任一种或两种成分,并且第二层105中包含环氧树脂、固化剂和固化促进剂中的其他成分。此外,第一层103和第二层105也可以分别含有树脂、固化剂和固化促进剂以外的成分。

具体而言,第一层103中包含环氧树脂、固化剂和固化促进剂中的任一种,第二层105中包含环氧树脂、固化剂和固化促进剂中的另外两种。

或者,第一层103中包含环氧树脂、固化剂和固化促进剂中的任两种,第二层105中包含环氧树脂、固化剂和固化促进剂中的另外一种。

更具体而言,形成为环氧树脂、固化剂和固化促进剂中,固化剂和固化促进剂包含在同一层,环氧树脂包含在其他层的结构。通过形成为第一层103和第二层105中的一个层包含固化剂和固化促进剂,另一个层包含环氧树脂的结构,能够进一步提高由功能性颗粒100构成的填充剂的保存稳定性。例如,也能够有效地抑制在40℃保存时的经时劣化。

另外,作为其他的具体方式,形成为树脂和固化剂包含在同一层,固化促进剂包含在其他层的结构。通过形成为第一层103和第二层105中的一个层包含树脂和固化剂,另一个层包含固化促进剂的结构,能够进一步提高由功能性颗粒100构成的填充剂的保存稳定性。例如,也能够有效地抑制在40℃保存时的经时劣化。

第一层103和第二层105中包含环氧树脂的层的厚度,只要为用于引发固化反应而需要的配合量就没有特别限制,例如设为5nm以上,优选设为50nm以上,从使生产率进一步提高的观点出发,例如设为50μm以下,优选设为5μm以下。

另外,第一层103和第二层105中包含固化剂的层的厚度,只要为用于引发固化反应而需要的配合量就没有特别限制,例如设为5nm以上,优选设为50nm以上,从使生产率进一步提高的观点出发,例如设为50μm以下,优选设为5μm以下。

另外,第一层103和第二层105中包含固化促进剂的层的厚度,只要为用于引发固化反应而需要的配合量就没有特别限制,例如设为1nm以上,优选设为5nm以上,不一定需要形成均匀的层,从使生产率进一步提高的观点出发,例如设为50μm以下,优选设为5μm以下。

以下,给出功能性颗粒100的构成成分的具体例子。作为各成分,可以使用一种,也可以组合多种使用。

作为无机颗粒101的材料,例如,可以列举:熔融破碎二氧化硅粉末、熔融球状二氧化硅粉末、结晶二氧化硅粉末、2次凝集二氧化硅粉末等二氧化硅粉末;氧化铝;钛白;氢氧化铝;滑石;粘土;云母;和玻璃纤维。

其中,从作为电子部件、半导体装置的密封剂使用时的安装可靠性的观点出发,优选将无机颗粒101形成为由选自二氧化硅、氧化铝和氮化硅中的一种或两种以上的无机材料构成的球状颗粒。在这些无机材料中特别优选二氧化硅。

另外,从机械强度的观点出发,优选将无机颗粒101形成为由玻璃纤维等纤维材料构成的纤维状颗粒。另外,无机颗粒101也可以为将玻璃无纺布等无纺布加工成颗粒状而得到的颗粒。

另外,无机颗粒101的颗粒形状没有特别限制,例如能够形成为破碎状,大致球状、正球状等球状,纤维状,针状等。无机颗粒101为球状颗粒时的平均粒径,从抑制颗粒彼此的凝集的观点出发,例如设为1μm以上,优选设为10μm以上。另外,从平滑性的观点出发,将无机颗粒101的粒径例如设为100μm以下,优选设为50μm以下。

此外,作为无机颗粒101,也能够将颗粒的大小不同的无机颗粒组合使用。例如在将无机颗粒101作为电子部件的密封剂中使用的填充剂的情况下,通过将颗粒的大小不同的无机颗粒组合,能够提高流动性,因此,能够实现填料的高填充,能够进一步提高焊锡耐热性等封装可靠性。在该情况下,作为与具有上述平均粒径的无机颗粒组合的无机颗粒,从抑制颗粒彼此的凝集的观点出发,平均粒径例如设为50nm以上,优选设为200nm以上。从提高流动性的观点出发,例如设为2.5μm以下,优选设为1μm以下。

接着,对环氧树脂、该树脂的固化剂和固化促进剂(固化催化剂)进行说明。

环氧树脂是所有在1分子内具有2个以上环氧基的单体、低聚物、聚合物,对其分子量、分子结构没有特别限定。

作为环氧树脂,例如可以列举:联苯型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、二苯乙烯型环氧树脂、氢醌型环氧树脂等2官能性或结晶性环氧树脂;

甲酚醛型环氧树脂、苯酚醛型环氧树脂、萘酚醛型环氧树脂等酚醛型环氧树脂;

含亚苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂、含亚联苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂、含亚苯基骨架的萘酚芳烷基型环氧树脂等酚芳烷基型环氧树脂;

三苯酚甲烷型环氧树脂和烷基改性三苯酚甲烷型环氧树脂等3官能型环氧树脂;

双环戊二烯改性苯酚型环氧树脂、萜烯改性苯酚型环氧树脂等改性苯酚型环氧树脂;和

含三嗪核的环氧树脂等含杂环环氧树脂等。它们既可以单独使用1种也可以组合2种以上使用。

在将功能性颗粒100作为电子部件的密封剂中使用的填充剂的情况下,从提高封装可靠性的观点出发,例如适合使用:苯酚醛型环氧树脂、甲酚醛环氧树脂等酚醛型环氧树脂;

联苯型环氧树脂;

含亚苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂、含亚联苯基骨架的苯酚芳烷基(即联苯基芳烷基)型环氧树脂、含亚苯基骨架的萘酚芳烷基型环氧树脂等酚芳烷基型环氧树脂;

三苯酚甲烷型环氧树脂和烷基改性三苯酚甲烷型环氧树脂等3官能型环氧树脂;

双环戊二烯改性苯酚型环氧树脂、萜烯改性苯酚型环氧树脂等改性苯酚型环氧树脂;

含三嗪核的环氧树脂等含杂环环氧树脂、芳基亚烷基型环氧树脂。

固化剂,只要是与环氧树脂反应使其固化的固化剂就没有特别限定,作为它们的具体例子,可以列举:多胺化合物,包括二亚乙基三胺(DETA)、三亚乙基四胺(TETA)、间苯二甲胺(MXDA)等脂肪族多胺,二氨基二苯甲烷(DDM)、间苯二胺(MPDA)、二氨基二苯砜(DDS)等芳香族多胺,以及双氰胺(DICY)、有机酸二酰肼等;

酸酐,包括六氢邻苯二甲酸酐(HHPA)、甲基四氢邻苯二甲酸酐(MTHPA)等脂环族酸酐,和偏苯三酸酐(TMA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)、二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)等芳香族酸酐等;

线型酚醛树脂、含亚苯基骨架的苯酚芳烷基树脂、含亚联苯基骨架的苯酚芳烷基(即联苯基芳烷基)树脂、含亚苯基骨架的萘酚芳烷基树脂等酚芳烷基型环氧树脂等多酚化合物和双酚A等双酚化合物;

多硫化物、硫酯、硫醚等多硫醇化合物;

异氰酸酯预聚物、封端异氰酸酯等异氰酸酯化合物;

含羧酸的聚酯树脂等有机酸类;

苄基二甲胺(BDMA)、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚(DMP-30)等叔胺化合物;

2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑(EMI24)等咪唑化合物;和BF3配位化合物等路易斯酸;

线型酚醛树脂、甲阶酚醛树脂等酚醛树脂;

含羟甲基的尿素树脂那样的尿素树脂;和

含羟甲基的三聚氰胺树脂那样的三聚氰胺树脂等。

在这些固化剂中特别优选使用酚类树脂。本实施方式中使用的酚类树脂为所有在1分子内具有2个以上酚性羟基的单体、低聚物、聚合物,对其分子量、分子结构没有特别限定,例如可以列举苯酚醛树脂、甲酚醛树脂、双环戊二烯改性酚醛树脂、萜烯改性酚醛树脂、三苯酚甲烷型树脂、酚芳烷基树脂(具有亚苯基骨架、亚联苯基骨架等)等,它们可以单独使用1种也可以并用2种以上。

另外,固化促进剂只要是促进环氧树脂与固化剂的反应的物质即可,能够利用一般的半导体密封用环氧树脂组合物中使用的固化促进剂。

作为具体例子,可以列举:有机膦、四取代鏻化合物、磷酸酯甜菜碱化合物、由膦化合物与醌化合物的加成物、鏻化合物与硅烷化合物的加成物等例示的叔膦、季鏻、叔膦与缺电子化合物的加成物等含磷原子化合物;由1,8-二氮杂双环(5,4,0)十一碳烯-7、苄基二甲胺、2-甲基咪唑等例示的叔胺化合物、环状、非环状的脒化合物等含氮原子化合物等。这些固化促进剂可以单独使用1种也可以并用2种以上。其中,优选含磷原子化合物,特别是当考虑能够通过降低半导体密封用树脂组合物的粘度来使流动性提高、以及固化开始速度的方面时,优选四取代鏻化合物,另外,当考虑半导体密封用树脂组合物的固化物的热时低弹性率的方面时,优选磷酸酯甜菜碱化合物、膦化合物与醌化合物的加成物,另外,当考虑潜伏固化性的方面时,优选鏻化合物与硅烷化合物的加成物。

作为有机膦,例如可以列举:乙基膦、苯基膦等伯膦;二甲基膦、二苯基膦等仲膦;三甲基膦、三乙基膦、三丁基膦、三苯基膦等叔膦。

作为四取代鏻化合物,可以列举由下述通式(4)表示的化合物等。

[P为磷原子。R7、R8、R9和R10为芳香族基或烷基,相互可以相同也可以不同。A为在芳香环上具有至少1个选自羟基、羧基和巯基中的官能团的任一个的芳香族有机酸的阴离子。AH为在芳香环上具有至少1个选自羟基、羧基和巯基中的官能团的任一个的芳香族有机酸。g、h为1~3的整数,i为0~3的整数,并且g=h。]

由上述通式(4)表示的化合物,例如如以下那样得到,但并不限定于此。首先,在有机溶剂中混入四取代卤化鏻、芳香族有机酸和碱,均匀地混合,在该溶液体系内产生芳香族有机酸阴离子。接着,当加入水时,能够使由上述通式(4)表示的化合物沉淀。优选在由上述通式(4)表示的化合物中,与磷原子结合的R7、R8、R9和R10为苯基,并且AH为在芳香环上具有羟基的化合物、即酚类,并且A为该酚类的阴离子。

作为磷酸酯甜菜碱化合物,可以列举由下述通式(5)表示的化合物等。

[P为磷原子。X1为碳原子数1~3的烷基,Y1为羟基。j、k为0~3的整数。]

由上述通式(5)表示的化合物,例如如以下那样得到。首先,经过使作为叔膦的三芳香族取代膦与重氮盐接触,使三芳香族取代膦与重氮盐具有的重氮基取代的工序而得到。但是并不限定于此。

作为膦化合物与醌化合物的加成物,可以列举由下述通式(6)表示的化合物等。

[P为磷原子。R11、R12和R13表示碳原子数1~12的烷基或碳原子数6~12的芳基,相互可以相同也可以不同。R14、R15和R16表示氢原子或碳原子数1~12的烃基,相互可以相同也可以不同,R14与R15可以结合形成环状结构。]

作为在膦化合物与醌化合物的加成物中使用的膦化合物,优选三苯基膦、三(烷基苯基)膦、三(烷氧基苯基)膦、三萘基膦、三(苄基)膦等在芳香环上无取代的膦化合物或在芳香环上存在烷基、烷氧基等取代基的膦化合物,作为烷基、烷氧基,可以列举具有1~6的碳原子数的烷基、烷氧基。从容易得到的观点出发,优选三苯基膦。

另外,作为在膦化合物与醌化合物的加成物中使用的醌化合物,可以列举邻苯醌、对苯醌、蒽醌类,其中,从保存稳定性的方面考虑优选对苯醌。

作为膦化合物与醌化合物的加成物的制造方法,能够通过使有机叔膦和苯醌类两者在两者能够溶解的溶剂中接触、混合得到加成物。作为溶剂,为丙酮或甲乙酮等酮类,优选对加成物的溶解性低的溶剂。但是并不限定于此。

在由上述通式(6)表示的化合物中,与磷原子结合的R11、R12和R13为苯基,并且R14、R15和R16为氢原子的化合物,即,使1,4-苯醌和三苯基膦加成而得到的化合物,在使半导体密封用树脂组合物的固化物热时弹性率降低的方面优选。

作为鏻化合物与硅烷化合物的加成物,可以列举由下述通式(7)表示的化合物等。

[P为磷原子。Si为硅原子。R17、R18、R19和R20分别为具有芳香环或杂环的有机基、或者脂肪酸基,相互可以相同也可以不同。X2为与基Y2和Y3结合的有机基。X3为与基Y4和Y5结合的有机基。Y2和Y3为给质子性取代基放出质子而形成的基,它们相互可以相同也可以不同,同一分子内的基Y2和Y3与硅原子结合形成螯合物结构。Y4和Y5为给质子性取代基放出质子而形成的基,同一分子内的基Y4和Y5与硅原子结合形成螯合物结构。X2和X3相互可以相同也可以不同,Y2、Y3、Y4和Y5相互可以相同也可以不同。Z1为具有芳香环或杂环的有机基或者脂肪族基。]

在上述通式(7)中,作为R17、R18、R19和R20,例如可以列举苯基、甲基苯基、甲氧基苯基、羟基苯基、萘基、羟基萘基、苄基、甲基、乙基、正丁基、正辛基和环己基等,其中,更优选苯基、甲基苯基、甲氧基苯基、羟基苯基、羟基萘基等具有取代基的芳香族基或无取代的芳香族基。

另外,在上述通式(7)中,X2为与Y2和Y3结合的有机基。同样,X3为与基Y4和Y5结合的有机基。Y2和Y3为给质子性取代基放出质子而形成的基,同一分子内的基Y2和Y3与硅原子结合形成螯合物结构。同样,Y4和Y5为给质子性取代基放出质子而形成的基,同一分子内的基Y4和Y5与硅原子结合形成螯合物结构。基X2和X3相互可以相同也可以不同,基Y2、Y3、Y4和Y5相互可以相同也可以不同。

这样的上述通式(7)中的由-Y2-X2-Y3-和-Y4-X3-Y5-表示的基,由质子给体放出2个质子而形成的基构成,作为质子给体,例如可以列举儿茶酚、邻苯三酚、1,2-二羟基萘、2,3-二羟基萘、2,2'-双酚、1,1'-二-2-萘酚、水杨酸、1-羟基-2-萘甲酸、3-羟基-2-萘甲酸、氯冉酸、单宁酸、2-羟基苄醇、1,2-环己二醇、1,2-丙二醇和丙三醇等,其中,更优选儿茶酚、1,2-二羟基萘、2,3-二羟基萘。

另外,上述通式(7)中的Z1表示具有芳香环或杂环的有机基或脂肪族基,作为它们的具体例子,可以列举:甲基、乙基、丙基、丁基、己基和辛基等脂肪族基;苯基、苄基、萘基和联苯基等芳香族基;具有氧化缩水甘油丙基、巯基丙基、氨基丙基和乙烯基等反应性取代基的有机基等,其中,从热稳定性的方面考虑更优选甲基、乙基、苯基、萘基和联苯基。

作为鏻化合物与硅烷化合物的加成物的制造方法,在加入有甲醇的烧瓶中,加入苯基三甲氧基硅烷等硅烷化合物、2,3-二羟基萘等质子给体使其溶解,接着在室温搅拌下滴加甲醇钠-甲醇溶液。进一步,当在室温搅拌下向其中滴加预先准备的将四苯基溴化鏻等四取代卤化鏻溶解在甲醇中而得到的溶液时,结晶析出。当对析出的结晶进行过滤、水洗、真空干燥时,得到鏻化合物与硅烷化合物的加成物。但是,并不限定于此。

作为功能性颗粒100中的树脂、其固化剂和固化促进剂的更具体的构成,例如可以列举以下。

无机颗粒101:87质量份,第一层103:联苯型环氧树脂6.1质量份、苯酚醛树脂4.0质量份,第二层105:三苯基膦0.15质量份。

另外,功能性颗粒100也可以含有环氧树脂以外的树脂。

作为其他树脂,例如能够使用固化性树脂。在此,作为固化性树脂,可以列举以下那样的热固化性树脂。例如可以列举:酚醛树脂、氰酸酯树脂、脲(尿素)树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、双马来酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、有机硅树脂、具有苯并噁嗪环的树脂等。

作为酚醛树脂,可以列举:苯酚醛树脂、甲酚醛树脂、双酚A型酚醛树脂等线型酚醛树脂;羟甲基型甲阶酚醛树脂,二亚甲基醚型甲阶酚醛树脂,由桐油、亚麻仁油、核桃油等改性后的油改性甲阶酚醛树脂等甲阶酚醛树脂等。能够将它们单独使用或组合2种以上使用。

另外,作为氰酸酯树脂,能够使用使卤化氰化合物与酚类反应而得到的物质、将其用加热等方法进行预聚合而得到的物质等。作为具体的形态,例如能够列举酚醛型氰酸酯树脂、双酚A型氰酸酯树脂、双酚E型氰酸酯树脂、四甲基双酚F型氰酸酯树脂等双酚型氰酸酯树脂等。能够将它们单独使用或组合2种以上使用。

接着,对功能性颗粒100的制造方法进行说明。

功能性颗粒100,例如通过依次进行在无机颗粒101的表面形成第一层103的工序、和在第一层103的表面形成第二层105的工序而得到。

具体而言,功能性颗粒100通过将无机颗粒101和作为构成第一层103的材料的原料的粉末投入到机械式颗粒复合化装置的混合容器中,使容器内的搅拌桨旋转而得到。通过使搅拌桨高速旋转,对各个无机颗粒101和粉末原料作用冲击、压缩力和剪切力,粉末被复合在无机颗粒101表面,形成第一层103。然后,通过使用形成有第一层103的颗粒和作为第二层105的原料的粉末进行上述的处理,在第一层103上形成第二层105。

此外,在形成第一层103或第二层105时,进行处理使得环氧树脂、其固化剂和固化促进剂中的任一种或两种成分包含在第一层103中、并且其他成分包含在第二层105中,但第一层103和第二层105使用的原料,可以分别还预先混合环氧树脂、其固化剂和固化促进剂以外的多种原料,使用该混合物形成第一层或第二层。

搅拌桨的旋转速度,更具体而言,设为圆周速度1~50m/s,从期待的处理效果的观点出发,设为7m/s以上,优选设为10m/s以上。另外,从抑制处理时的发热和防止过粉碎的观点出发,将搅拌桨的旋转速度例如设为35m/s以下,优选设为25m/s以下。

在此,上述机械式颗粒复合化装置是能够通过对多种粉末等原料施加包括压缩力、剪切力和冲击力的机械作用,得到多种粉末等原料彼此结合而形成的粉末的装置。作为施加机械作用的方式,可以列举具有具备一个或多个搅拌桨等的旋转体和具备与搅拌桨等的前端部接近的内周面的混合容器、使搅拌桨旋转的方式,和在将搅拌桨等固定或使搅拌桨等旋转的同时使混合容器旋转等方式。对于搅拌桨等的形状,只要能够施加机械作用就没有特别限制,可以列举椭圆型和板状等。另外,搅拌桨等可以相对于旋转方向具有角度。另外,混合容器可以在其内表面施加槽等加工。

作为机械式颗粒复合化装置,例如,可以列举株式会社奈良机械制作所制造的Hybridization、川崎重工业株式会社制造的Kryptron、细川密克朗株式会社(Hosokawa Micron Corporation)制造的Mechanofusion和Nobilta、株式会社德寿工作所制造的Theta Composer、冈田精工株式会社制造的Mechanomill、宇部兴产株式会社制造的CFMill等,但并不限于这些。

混合中的容器内的温度根据原料设定,例如设为5℃以上50℃以下,从防止有机物熔融的观点出发,设为40℃以下,优选设为25℃以下。但是,也能够对容器进行加热,在使有机物熔融的状态下进行处理。

另外,混合时间根据原料设定,例如设为30秒以上120分钟以下,从期待的处理效果的观点出发,设为1分钟以上,优选设为3分钟以上,从生产率的观点出发,设为90分钟以下,优选设为60分钟以下。

从在无机颗粒101上分别均质地形成第一层103和第二层105的观点出发,优选将第一层103和第二层105的原料的固体成分使用气流磨等预先粉碎。粉碎物的形状可以任意选择破碎状、大致球状、正球状等形状。在第一层103和第二层105中,从更稳定地形成各层的观点出发,将第一层103和第二层105的各层的原料的平均粒径设为无机颗粒101的例如平均粒径以下,优选设为无机颗粒101的平均粒径的1/2以下。

此外,得到的功能性颗粒100的层结构的分析能够利用扫描型电子显微镜、拉曼光谱法等进行。

接着,对本实施方式的作用效果进行说明。

在功能性颗粒100中,环氧树脂、固化剂和固化促进剂中的任一种或两种成分包含在第一层103中,并且剩余的成分包含在第二层105中。因此,能够使一个一个的功能性颗粒100的配合组成均质化。另外,能够以高的成品率稳定地得到在颗粒间配合组成被均质化的功能性颗粒100。因此,能够使环氧树脂(A)、固化剂(B)和固化促进剂(C)各成分稳定地保持在无机颗粒101上。而且,能够抑制在保存过程中成分彼此发生反应而导致组成变化,使保存稳定性提高。

另外,如上述那样能够使一个一个的功能性颗粒100的配合组成均质化,因此,通过将在颗粒间配合组成被均质化的功能性颗粒100用作半导体密封用树脂组合物,能够使半导体装置的制造稳定性提高。

在以下的实施方式中,以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。

(第二实施方式)

图1(b)为表示本实施方式的功能性颗粒的结构的截面图。图1(b)所示的功能性颗粒102的基本结构与第一实施方式中记载的功能性颗粒100(图1(a))同样,但在第二层105具有多层这一点上不同。

具体而言,在功能性颗粒102中,第二层105包括与第一层103的上部接触设置的下层105b和与下层105b接触设置的上层105a。

第一层103包含树脂、固化剂和固化促进剂中的任一种成分。另外,第二层105中,下层105b包含树脂、固化剂和固化促进剂中的除第一层103中包含的成分以外的一种成分,上层105a包含第一层103和下层105b中均不包含的成分。例如能够形成为依次设置有包含树脂的第一层103、包含固化剂的下层105b和包含固化促进剂的上层105a的结构。

在本实施方式的功能性颗粒102中,形成为树脂、固化剂和固化促进剂分别作为不同的层,按规定的顺序在无机颗粒101上叠层的结构。由此,能够进一步有效地抑制保存过程中的成分彼此的反应和变质。

另外,通过形成为第一层103和第二层105中的一个层包含固化剂和固化促进剂、且另一个层包含环氧树脂的结构,或者形成为第一层103和第二层105中的一个层包含环氧树脂和固化剂、且另一个层包含固化促进剂的结构,功能性颗粒102成为保存稳定性更优异的颗粒。

(第三实施方式)

在以上的实施方式所使用的功能性颗粒中,可以在第一层103与第二层105之间设置将它们隔离的插入层。以下,以第一实施方式的功能性颗粒100为例进行说明。

图2(a)所示的功能性颗粒110的基本结构与功能性颗粒100(图1(a))同样,但在还具有插入层107这一点上不同。通过插入层107,第一层103和第二层105隔离。通过设置插入层107,能够使得第一层103与第二层105不接触,因此,能够更可靠地抑制这些层中包含的树脂与固化剂、固化促进剂之间的反应。因此,能够更可靠地抑制由树脂与固化剂、固化促进剂之间的反应造成的组成的变化,能够形成为保存稳定性更优异的结构。

插入层107的构成材料没有特别限制,例如含有选自金属氢氧化物、偶联剂、脱模剂、离子捕集剂、着色剂和阻燃剂中的一种以上。

如果插入层107形成为以氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、水滑石等金属氢氧化物作为主要材料的结构,则能够抑制第一层103与第二层105的接触,还表现出阻燃性、防蚀性提高等效果。

如果插入层107形成为以环氧硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂等偶联剂作为主要材料的结构,则能够在第一层103与第二层105之间有效地发挥作用,有助于成形时低粘度化。另外,在由低应力成分包覆的情况下,能够抑制第一层103与第二层105的接触,而且更容易表现出作为低应力材料的功能,能够使作为半导体装置时的可靠性进一步提高。

另外,插入层107可以以硅油、低熔点硅橡胶等硅橡胶、低熔点合成橡胶等合成橡胶等低应力成分作为主要材料。由此,在第一层103与第二层105之间有效地发挥作用,容易在第一层103与第二层105之间浸透,因此,能够抑制第一层103与第二层105的接触,而且更容易表现出作为低应力材料的功能,作为半导体装置的密封剂使用时的可靠性进一步提高。

另外,插入层107可以以炭黑等颜料(着色剂)、水滑石等离子捕集剂等作为主要材料。

另外,插入层107例如由阻燃剂构成。作为阻燃剂,除上述金属氢氧化物以外,还可以使用磷类、有机硅类、有机金属盐类的物质。

另外,插入层107可以以蜡状物质作为主要材料,作为蜡状物质,具体而言,可以列举巴西棕榈蜡等天然蜡和聚乙烯蜡等合成蜡。通过插入层107形成为由蜡状物质构成的结构,通过上述的处理,蜡状物质在成型时熔融,容易包覆第一层103的整个表面,因此,能够抑制第一层103与第二层105的接触,还表现出脱模性提高等效果。另外,通过上述的处理,蜡状物质在处理中熔融,容易包覆第一层103的整个表面,因此,在第二层105的整个表面均匀地形成第一层103变得更加容易。

另外,插入层107例如可以含有选自二氧化硅、氧化铝和氮化硅中的一种或两种以上的无机材料。另外,除上述材料以外,还可以包括相对于与插入层相邻的成分实质上不活泼的成分。由此,能够使作为半导体装置时的线膨胀率降低,因此,作为半导体装置的密封剂使用时的可靠性进一步提高。

(第四实施方式)

在以上的实施方式中使用的功能性颗粒中,在无机颗粒101与第一层103之间还可以设置第三层。以下,以第三实施方式的功能性颗粒110为例进行说明。

图2(b)为表示具有第三层109的颗粒的结构的截面图。图2(b)所示的功能性颗粒120的基本结构与图2(a)所示的功能性颗粒110同样,但还与无机颗粒101接触地设置有第三层109。

第三层109的材料没有特别限制,例如,含有选自金属氢氧化物、偶联剂、脱模剂、离子捕集剂、着色剂和阻燃剂中的一种以上。

另外,第三层109例如可以以与无机颗粒101不同的无机材料作为主要材料。作为与无机颗粒101不同的无机材料,例如可以列举:氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、水滑石等金属氢氧化物;滑石;和粘土。

另外,第三层109通过以环氧硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂等偶联剂作为主要材料,能够发挥优异的增强效果。

另外,第三层109例如由阻燃剂构成。作为阻燃剂,除上述金属氢氧化物以外,还可以使用磷类、有机硅类、有机金属盐类的物质。

另外,第三层109能够使用在第二实施方式中作为插入层107的材料例示的材料。

另外,作为无机颗粒101与第三层109的主要材料的组合的具体例子,可以列举以下的组合。

无机颗粒101:二氧化硅、第三层109:金属氢氧化物的组合,和无机颗粒101:氧化铝、第三层109:有机硅的组合。

以上的实施方式中记载的功能性颗粒均适合作为例如填充剂使用。另外,本实施方式中的填充剂由上述的本实施方式中的功能性颗粒构成。

作为填充剂的构成,例如可以列举以下的例子。

无机颗粒101:球状二氧化硅、第一层103:对环氧树脂的固化剂、第二层105:环氧树脂。该构成适合于例如半导体密封材料等电子部件用途。

无机颗粒101:球状二氧化硅、第一层103:对环氧树脂的固化剂和固化促进剂、第二层105:环氧树脂。该构成适合于例如半导体密封材料等电子部件用途。

无机颗粒101:玻璃纤维、第一层103:六亚甲基四胺等对酚醛树脂的固化剂、第二层105:线型酚醛树脂等酚醛树脂。该构成适合作为例如车载用成形材料。

无机颗粒101:结晶二氧化硅和氢氧化铝、第一层103:对环氧树脂的固化剂、第二层105:环氧树脂。该构成适合于例如电子部件用绝缘材料。

(第五实施方式)

本实施方式涉及包含由以上的实施方式中记载的功能性颗粒构成的填充剂的树脂组合物。

本实施方式的树脂组合物包含以上的实施方式中记载的功能性颗粒和根据需要使用的在半导体密封用树脂组合物、车载用成形材料、电子部件用绝缘材料中公知的成分等。而且,在组合物中,以上的实施方式中记载的功能性颗粒作为填充剂均匀地分散。在组合物中包含的填充剂中,第一层103和第二层105的一部分可以发生组成变化,或者消失。

树脂组合物中的无机颗粒101的含量没有特别限定,优选为树脂组合物全体的40质量%以上96质量%以下,更优选为50质量%以上92质量%以下。

另外,在半导体密封用树脂组合物的情况下,优选为70质量%以上96质量%以下,更优选为85质量%以上92质量%以下。当含量在上述范围内时,能够更有效地抑制耐焊锡性的降低和流动性的降低。

树脂组合物中的树脂的含量没有特别限定,优选为树脂组合物全体的2质量%以上50质量%以下,更优选为2.5质量%以上40质量%以下,特别是在半导体密封用树脂组合物的情况下,优选为树脂组合物全体的2质量%以上15质量%以下,更优选为2.5质量%以上8质量%以下。由此,能够更有效地抑制耐焊锡性的降低和流动性的降低。

另外,树脂组合物中的固化剂的含量没有特别限定,优选为树脂组合物全体的2质量%以上30质量%以下,更优选为2质量%以上20质量%以下,特别是在半导体密封用树脂组合物的情况下,优选为树脂组合物全体的1质量%以上15质量%以下,更优选为2质量%以上7质量%以下。由此,能够更有效地抑制耐焊锡性的降低和流动性的降低。

另外,树脂组合物中的固化促进剂的含量设为树脂组合物全体的例如0.1质量%以上。由此,能够进一步有效地抑制组合物的固化性的降低。另外,固化促进剂的含量设为树脂组合物全体的例如1质量%以下。由此,能够进一步有效地抑制组合物的流动性的降低。

另外,本实施方式的树脂组合物中,作为包含填充剂的组合物,除本发明的功能性颗粒以外,还能够根据用途配合偶联剂、脱模剂、离子捕集剂、着色剂和阻燃剂等在半导体密封用树脂组合物中公知的各种成分。具体而言,可以在组合物中适当配合:固化性树脂;功能性颗粒100以外的填充剂;偶联剂;炭黑、铁丹等着色剂;硅油、硅橡胶等低应力成分;天然蜡、合成蜡、高级脂肪酸及其金属盐类或石蜡等脱模剂;氧化铋等的水合物等无机离子交换体;氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、水滑石、氧化锑、硼酸锌等阻燃剂;抗氧化剂等各种添加剂。

在本实施方式中,树脂组合物的形状能够根据将组合物成形时的成形方法来选择。

例如,本实施方式的树脂组合物可以为压缩成形用的颗粒。另外,本实施方式的树脂组合物可以为传递成形用的片。

其中,通过将本实施方式的树脂组合物形成为由以上的实施方式中记载的功能性颗粒构成的颗粒状,颗粒彼此的凝集被抑制,因此,粉末流动性提高并且变得难以附着,因此,不会发生在输送路径中的附着,对输送造成障碍的可能性降低,能够可靠地抑制本实施方式的树脂组合物向成形模具输送时的滞留等故障。另外,能够提高成形时的填充性。因此,能够提高通过压缩成形得到成形体时的成品率。

在颗粒状的树脂组合物中,从使输送时或计量时等的操作容易性、和树脂组合物的保存稳定性提高的观点出发,使用JIS标准筛通过筛分测定的粒度分布中,小于1μm的微粉相对于该树脂组合物全体的比例设为例如5质量%以下,优选设为3质量%以下。

另外,从使颗粒状的树脂组合物中的微粉的比例降低的观点出发,使用激光衍射式粒度分布测定装置测定的累积频率为10%的粒径d10例如设为3μm以上,优选设为5μm以上。此外,d10的上限没有特别限制,能够根据考虑成形模具的浇口尺寸等而得到的基材颗粒的平均粒径等来设定,例如设为10μm以下。

本实施方式的树脂组合物,例如适合作为电子部件用树脂组合物、车载用树脂组合物、粉末涂料使用。

接着,对本实施方式的树脂组合物的制造方法进行说明。

本实施方式的树脂组合物,能够通过将由以上的实施方式中记载的功能性颗粒构成的填充剂和根据需要配合的其他添加剂使用混合机在常温进行混合而得到。另外,也可以在不使本发明的效果降低的范围用辊、捏和机等挤出机等混炼机进行熔融混炼,在冷却后粉碎。

通过将得到的树脂组合物成形,得到成形体。在制造成形体时,利用传递成形、压缩成形、注射成形等成形方法进行固化成形。在成形时,第一层103和第二层105的全部或一部分可以发生组成或形态变化。例如,可以通过成形,第一层103和第二层105中包含的树脂和固化剂固化,来自填充剂的无机颗粒101残留在固化物中。

通过将本实施方式的电子部件用树脂组合物成形,得到电子部件。例如,通过使用本实施方式的电子部件用树脂组合物将半导体元件密封,得到半导体装置。另外,本实施方式的半导体装置的制造方法,包括使用半导体密封用树脂组合物,通过例如压缩成形或传递成形、注射成形将半导体元件密封的工序。

图3为表示使用本实施方式的电子部件用树脂组合物的半导体装置的结构的截面图。在图3所示的半导体装置中,在芯片焊盘(die pad)2上,经由芯片接合材料固化物6固定有半导体元件1。半导体元件1的电极焊盘与引线框4之间由金线3连接。半导体元件1由密封材料固化物5密封。

密封材料固化物5为使上述的本实施方式的电子部件用树脂组合物固化而得到的物质。

根据第一~第五实施方式,作为将由无机材料构成的基材颗粒覆盖的层,设置包含环氧树脂、该树脂的固化剂和固化促进剂的层,由此,能够将这些成分以规定的配合稳定地保持在基材颗粒上。

(第六实施方式)

图4为表示本实施方式的包覆颗粒的结构的截面图。图4所示的包覆颗粒130由作为由无机材料构成的基材颗粒的无机颗粒111和包覆无机颗粒111的第一层113构成。第一层113能够由构成电子部件用树脂组合物的各种原料构成,作为最低限度需要的构成要素,为第一层113为树脂的第一包覆颗粒、和第一层为该树脂的固化剂的第二包覆颗粒,由它们构成功能性颗粒群。此外,第一层113可以含有多种成分。

在图4的例子中,第一层113与无机颗粒111的表面接触并覆盖无机颗粒111的整个表面。另外,作为优选的方式,第一层113在截面视图中以均匀的厚度设置。

此外,在图4中,表示了无机颗粒111与第一层113的界面平滑的例子,但它们的界面也可以具有凹凸。

图5为表示本实施方式的功能性颗粒群的结构的截面图。图5所示的功能性颗粒群140包括用树脂包覆无机颗粒111而得到的第一颗粒(第一包覆颗粒)131和用树脂的固化剂包覆无机颗粒111而得到的第二颗粒(第二包覆颗粒)133。第一颗粒131的树脂层115和第二颗粒133的固化剂层117对应于图4所示的包覆颗粒130的第一层113。

在第一包覆颗粒中的第一层中,由树脂包覆的层(图5的树脂层115)的厚度,只要为用于与固化剂发生反应而需要的配合量就没有特别限制,例如设为5nm以上,优选设为50nm以上,从使生产率进一步提高的观点出发,例如设为50μm以下,优选设为5μm以下。

另外,在第二包覆颗粒中的第一层中,由固化剂包覆的层(图5的固化剂层117)的厚度,只要为用于与树脂发生反应而需要的配合量就没有特别限制,例如设为5nm以上,优选设为50nm以上,从使生产率进一步提高的观点出发,例如设为50μm以下,优选设为5μm以下。

以下,对构成各层的材料,给出具体例子进行说明。

作为无机颗粒111的材料,例如,可以列举:熔融破碎二氧化硅粉末、熔融球状二氧化硅粉末、结晶二氧化硅粉末、2次凝集二氧化硅粉末等二氧化硅粉末;氧化铝;钛白;氢氧化铝;滑石;粘土;云母;和玻璃纤维等。

其中,从电子部件、半导体装置的安装可靠性的观点出发,优选将无机颗粒111形成为由选自二氧化硅、氧化铝和氮化硅中的一种或两种以上的无机材料构成的球状颗粒。在这些无机材料中特别优选二氧化硅。

另外,从机械强度的观点出发,优选将无机颗粒111形成为由玻璃纤维等纤维材料构成的纤维状颗粒。另外,无机颗粒111也可以为将玻璃无纺布等无纺布加工成颗粒状而得到的颗粒。

另外,无机颗粒111的颗粒形状没有特别限制,例如能够形成为破碎状,大致球状、正球状等球状,纤维状,针状等。无机颗粒111为球状颗粒时的平均粒径,从抑制颗粒彼此的凝集的观点出发,例如设为1μm以上,优选设为10μm以上。另外,从平滑性的观点出发,将无机颗粒111的粒径例如设为100μm以下,优选设为50μm以下。

此外,作为无机颗粒111,也能够将颗粒的大小不同的无机颗粒组合使用。例如在将无机颗粒111作为电子部件的密封剂中使用的填充剂的情况下,通过将颗粒的大小不同的无机颗粒组合,能够提高流动性,因此,通过填料的高填充能够进一步提高焊锡耐热性等封装可靠性。在该情况下,作为与具有上述平均粒径的无机颗粒组合的无机颗粒,从抑制颗粒彼此的凝集的观点出发,平均粒径例如设为50nm以上,优选设为200nm以上。从提高流动性的观点出发,例如设为2.5μm以下,优选设为1μm以下。

接着,对树脂和该树脂的固化剂进行说明。

树脂和固化剂分别构成树脂层115和固化剂层117。作为树脂和固化剂的材料,分别可以列举例如在第一实施方式中例示的材料。

作为树脂,例如能够使用固化性树脂。在此,作为固化性树脂,可以列举以下那样的热固化性树脂。例如可以列举:酚醛树脂、环氧树脂、氰酸酯树脂、脲(尿素)树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、双马来酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、有机硅树脂、具有苯并噁嗪环的树脂等。

作为酚醛树脂,例如可以列举:苯酚醛树脂、甲酚醛树脂、双酚A型酚醛树脂等线型酚醛树脂;羟甲基型甲阶酚醛树脂,二亚甲基醚型甲阶酚醛树脂,由桐油、亚麻仁油、核桃油等改性后的油改性甲阶酚醛树脂等甲阶酚醛树脂等。能够将它们单独使用或组合2种以上使用。

环氧树脂是所有在1分子内具有2个以上环氧基的单体、低聚物、聚合物,对其分子量、分子结构没有特别限定。

作为环氧树脂,例如可以列举:联苯型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、二苯乙烯型环氧树脂、氢醌型环氧树脂等2官能性或结晶性环氧树脂;

甲酚醛型环氧树脂、苯酚醛型环氧树脂、萘酚醛型环氧树脂等酚醛型环氧树脂;

含亚苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂、含亚联苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂、含亚苯基骨架的萘酚芳烷基型环氧树脂等酚芳烷基型环氧树脂;

三苯酚甲烷型环氧树脂和烷基改性三苯酚甲烷型环氧树脂等3官能型环氧树脂;

双环戊二烯改性苯酚型环氧树脂、萜烯改性苯酚型环氧树脂等改性苯酚型环氧树脂;和

含三嗪核的环氧树脂等含杂环环氧树脂等。它们既可以单独使用1种也可以组合2种以上使用。

在将功能性颗粒群140作为电子部件的密封剂中使用的填充剂的情况下,从提高封装可靠性的观点出发,例如适合使用:苯酚醛型环氧树脂、甲酚醛环氧树脂等酚醛型环氧树脂;

联苯型环氧树脂;

含亚苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂、含亚联苯基骨架的苯酚芳烷基(即联苯基芳烷基)型环氧树脂、含亚苯基骨架的萘酚芳烷基型环氧树脂等酚芳烷基型环氧树脂;

三苯酚甲烷型环氧树脂和烷基改性三苯酚甲烷型环氧树脂等3官能型环氧树脂;

双环戊二烯改性苯酚型环氧树脂、萜烯改性苯酚型环氧树脂等改性苯酚型环氧树脂;

含三嗪核的环氧树脂等含杂环环氧树脂、芳基亚烷基型环氧树脂。

作为氰酸酯树脂,例如能够使用使卤化氰化合物与酚类反应而得到的物质、将其用加热等方法进行预聚合而得到的物质等。作为具体的形态,例如能够列举酚醛型氰酸酯树脂、双酚A型氰酸酯树脂、双酚E型氰酸酯树脂、四甲基双酚F型氰酸酯树脂等双酚型氰酸酯树脂等。能够将它们单独使用或组合2种以上使用。

固化剂根据树脂的种类适当选择。

例如,在第一包覆颗粒中的第一层(树脂层115)包含环氧树脂的情况下,作为对其的固化剂,只要是与环氧树脂反应使其固化的固化剂即可,能够使用本领域技术人员公知的固化剂,例如可以列举:多胺化合物,包括二亚乙基三胺(DETA)、三亚乙基四胺(TETA)、间苯二甲胺(MXDA)等脂肪族多胺,二氨基二苯甲烷(DDM)、间苯二胺(MPDA)、二氨基二苯砜(DDS)等芳香族多胺,以及双氰胺(DICY)、有机酸二酰肼等;

酸酐,包括六氢邻苯二甲酸酐(HHPA)、甲基四氢邻苯二甲酸酐(MTHPA)等脂环族酸酐,和偏苯三酸酐(TMA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)、二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)等芳香族酸酐等;

线型酚醛树脂、含亚苯基骨架的苯酚芳烷基树脂、含亚联苯基骨架的苯酚芳烷基(即联苯基芳烷基)树脂、含亚苯基骨架的萘酚芳烷基树脂等酚芳烷基型环氧树脂等多酚化合物和双酚A等双酚化合物;

多硫化物、硫酯、硫醚等多硫醇化合物;

异氰酸酯预聚物、封端异氰酸酯等异氰酸酯化合物;

含羧酸的聚酯树脂等有机酸类;

苄基二甲胺(BDMA)、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚(DMP-30)等叔胺化合物;

2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑(EMI24)等咪唑化合物;和BF3配位化合物等路易斯酸;

线型酚醛树脂、甲阶酚醛树脂等酚醛树脂;

含羟甲基的尿素树脂那样的尿素树脂;和

含羟甲基的三聚氰胺树脂那样的三聚氰胺树脂等。

在这些固化剂中特别优选使用酚类树脂。本实施方式中使用的酚类树脂为所有在1分子内具有2个以上酚性羟基的单体、低聚物、聚合物,对其分子量、分子结构没有特别限定,例如可以列举苯酚醛树脂、甲酚醛树脂、双环戊二烯改性酚醛树脂、萜烯改性酚醛树脂、三苯酚甲烷型树脂、酚芳烷基树脂(具有亚苯基骨架、亚联苯基骨架等)等,它们可以单独使用1种也可以并用2种以上。

接着,对构成功能性颗粒群的包覆颗粒130的制造方法进行说明。包覆颗粒130通过进行在无机颗粒111的表面形成第一层113的工序而得到。

具体而言,通过将无机颗粒111和作为构成第一层113的材料的原料的粉末投入到机械式颗粒复合化装置的混合容器中,使容器内的搅拌桨旋转而得到。通过使搅拌桨高速旋转,对各个无机颗粒111和粉末原料作用冲击、压缩力和剪切力,粉末被复合在无机颗粒111表面,形成第一层113。此外,在形成第一层113时,也可以预先混合包含树脂和固化剂中的至少一种的多种原料,使用该混合物形成第一层113。搅拌桨的旋转速度,更具体而言,设为圆周速度1~50m/s,从期待的处理效果的观点出发,设为7m/s以上,优选设为10m/s以上。另外,从抑制处理时的发热和防止过粉碎的观点出发,将搅拌桨的旋转速度例如设为35m/s以下,优选设为25m/s以下。

在此,上述机械式颗粒复合化装置是能够通过对多种粉末等原料施加包括压缩力、剪切力和冲击力的机械作用,得到多种粉末等原料彼此结合而形成的粉末的装置。作为施加机械作用的方式,可以列举具有具备一个或多个搅拌桨等的旋转体和具备与搅拌桨等的前端部接近的内周面的混合容器、使搅拌桨旋转的方式,和在将搅拌桨等固定或使搅拌桨等旋转的同时使混合容器旋转等方式。对于搅拌桨等的形状,只要能够施加机械作用就没有特别限制,可以列举椭圆型和板状等。另外,搅拌桨等可以相对于旋转方向具有角度。另外,混合容器可以在其内表面施加槽等加工。

作为机械式颗粒复合化装置,例如,可以列举株式会社奈良机械制作所制造的Hybridization、川崎重工业株式会社制造的Kryptron、细川密克朗株式会社(Hosokawa Micron Corporation)制造的Mechanofusion和Nobilta、株式会社德寿工作所制造的Theta Composer、冈田精工株式会社制造的Mechanomill、宇部兴产株式会社制造的CFMill等,但并不限于这些。

混合中的容器内的温度根据原料设定,例如设为5℃以上50℃以下,从防止有机物熔融的观点出发,设为40℃以下,优选设为25℃以下。但是,也能够对容器进行加热,在使有机物熔融的状态下进行处理。

混合时间根据原料设定,例如设为30秒以上120分钟以下,从期待的处理效果的观点出发,设为1分钟以上,优选设为3分钟以上,从生产率的观点出发,设为90分钟以下,优选设为60分钟以下。

此外,得到的包覆颗粒130的层结构的分析能够利用扫描型电子显微镜、拉曼光谱法等进行。

另外,在本实施方式中,也如在第一实施方式中所述的那样,从在无机颗粒111上均质地形成第一层113的观点出发,优选将第一层113的原料的固体成分使用气流磨等预先粉碎。其形状可以任意选择破碎状、大致球状、正球状等形状。在第一层113中,从更稳定地形成各层的观点出发,将各层的原料的平均粒径设为无机颗粒的例如平均粒径以下,优选设为无机颗粒的平均粒径的1/2以下。

接着,对本实施方式的作用效果进行说明。

本实施方式的包覆颗粒130(图5中的功能性颗粒群140),分别由用树脂包覆无机颗粒111而得到的第一颗粒131和用上述树脂的固化剂包覆无机颗粒111而得到的第二颗粒133构成。因此,能够在基材颗粒上分别以规定的配合稳定地保持树脂或固化剂和固化促进剂。另外,对于第一颗粒131和第二颗粒133,能够使一个一个颗粒的配合组成均质化。另外,功能性颗粒群140由第一颗粒131和第二颗粒133构成,因此,能够使在混合操作中等由于颗粒的大小或比重的差异而产生的各个包覆颗粒的偏析难以发生。

这样,根据本实施方式,通过将作为第一层包覆有各种构成要素的、配合组成被均质化的包覆颗粒130根据配方混合,能够以高的成品率稳定地得到难以发生原料的偏析的功能性颗粒群。另外,通过将树脂和固化剂包覆在不同的基材颗粒上,能够得到保存稳定性优异的功能性颗粒群。

此外,在形成第一层时,可以以不损害本实施方式的作用效果的原料的组合将多种原料预先混合,使用该混合物形成包含树脂和固化剂中的任一种的第一层。

(第七实施方式)

在图4和5所示的颗粒和使用其的功能性颗粒群中,除第一层113为树脂的第一包覆颗粒和第一层113为上述树脂的固化剂的第二包覆颗粒以外,还可以包含第一层113为上述树脂和固化剂以外的第三成分的第三包覆颗粒。通过在第一包覆颗粒和第二包覆颗粒以外存在第三包覆颗粒,能够改变第一包覆颗粒与第二包覆颗粒的接触程度,而且通过适当选择上述第三成分,能够进一步抑制或促进树脂与固化剂的反应。因此,能够更可靠地抑制由树脂与固化剂反应造成的组成变化,形成保存稳定性更优异的结构。

第三包覆颗粒的无机颗粒111,例如,由与第一包覆颗粒和第二包覆颗粒的无机颗粒111相同的材料构成。

第三包覆颗粒的第一层113的构成成分没有特别限制,可以包含与构成第一包覆颗粒的第一层113的树脂和构成第二包覆颗粒的第一层113的树脂的固化剂发生作用的固化促进剂(固化催化剂)。固化催化剂根据树脂和固化剂的种类适当选择,只要是与树脂和固化剂发生作用促进固化的物质即可。例如,在第一层113包含环氧树脂的情况下,作为对其的固化催化剂,只要是与环氧树脂和固化剂反应促进固化的物质即可。例如,可以列举1,8-二氮杂双环(5,4,0)十一碳烯-7(DBU)、三苯基膦、2-甲基咪唑、四苯基鏻·四苯基硼酸酯等。它们可以单独使用也可以混合使用。另外,作为固化催化剂,还能够使用在第一实施方式中作为固化促进剂例示的物质。

第三包覆颗粒的第一层113,例如可以含有选自金属氢氧化物、偶联剂、脱模剂、离子捕集剂、着色剂和阻燃剂中的一种以上。

通过第三包覆颗粒的第一层113以氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、水滑石等金属氢氧化物作为主要材料,能够抑制第一颗粒131与第二颗粒121的接触,还表现出阻燃性、防蚀性提高等效果。

另外,通过第三包覆颗粒的第一层113以环氧硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂等偶联剂作为主要材料,能够在第一颗粒131与第二颗粒121之间有效地发挥作用,有助于促进固化反应和成形时低粘度化。另外,能够发挥优异的增强效果。

另外,第三包覆颗粒的第一层113可以以硅油、低熔点硅橡胶等硅橡胶、低熔点合成橡胶等合成橡胶等低应力成分等作为主要材料。由此,在第一包覆颗粒和第二包覆颗粒之间有效地发挥作用,容易在第一包覆颗粒和第二包覆颗粒之间浸透,因此,能够抑制第一包覆颗粒与第二包覆颗粒的接触,而且更容易表现出作为低应力材料的功能,作为半导体装置的密封剂使用时的可靠性进一步提高。

另外,第三包覆颗粒的第一层113可以以炭黑等颜料(着色剂)、水滑石等离子捕集剂等作为主要材料。

另外,第三包覆颗粒的第一层113例如由阻燃剂构成。作为阻燃剂,除上述金属氢氧化物以外,还可以使用磷类、有机硅类、有机金属盐类的物质。

另外,第三包覆颗粒的第一层113可以以蜡状物质作为主要材料。作为蜡状物质,具体而言,可以列举巴西棕榈蜡等天然蜡和聚乙烯蜡等合成蜡。通过第三包覆颗粒的第一层113形成为由蜡状物质构成的结构,上述的功能性颗粒群中的蜡状物质在成型时熔融,容易在第一包覆颗粒和第二包覆颗粒之间浸透,因此,能够抑制第一包覆颗粒和第二包覆颗粒的接触,还表现出脱模性提高等效果。另外,通过上述的处理,蜡状物质在处理中熔融,容易包覆第三包覆颗粒的第一层113的整个表面,因此,在无机颗粒111的整个表面均匀地形成第三包覆颗粒的第一层113变得更加容易。

另外,第三包覆颗粒的第一层113可以含有选自二氧化硅、氧化铝和氮化硅中的1种以上的无机材料。

另外,第三包覆颗粒的第一层113可以通过包覆含有液态原料的成分而形成。

以上的实施方式中记载的功能性颗粒群均适合作为例如填充剂使用。另外,本实施方式的填充剂由上述的本发明的功能性颗粒群构成。

作为填充剂的构成,例如可以列举以下的例子。

无机颗粒111:球状二氧化硅、第一包覆颗粒的第一层113:对环氧树脂的固化剂、第二包覆颗粒的第一层113:环氧树脂。该构成适合于例如半导体密封材料等电子部件用途。

无机颗粒111:玻璃纤维、第一包覆颗粒的第一层113:六亚甲基四胺等对酚醛树脂的固化剂、第二包覆颗粒的第一层113:线型酚醛树脂等酚醛树脂。该构成适合作为例如车载用成形材料。

无机颗粒111:结晶二氧化硅和氢氧化铝、第一包覆颗粒的第一层113:对环氧树脂的固化剂、第二包覆颗粒的第一层113:环氧树脂。该构成适合于例如电子部件用绝缘材料。

(第八实施方式)

本实施方式涉及包含由以上的实施方式中记载的功能性颗粒群构成的填充剂的树脂组合物。

就树脂组合物而言,该树脂组合物为包含以上的实施方式中记载的功能性颗粒群和根据需要使用的在半导体密封用树脂组合物中公知的成分等的组合物,在组合物中分散有以上的实施方式中记载的功能性颗粒群。在组合物中包含的填充剂中,第一层113的一部分可以发生组成变化,或者消失。

另外,作为填充剂的组合物中的无机颗粒的含量没有特别限定,优选为组合物全体的40质量%以上96质量%以下,更优选为50质量%以上92质量%以下。另外,在半导体密封用树脂组合物的情况下,优选为70质量%以上96质量%以下,更优选为85质量%以上92质量%以下。当含量在上述范围内时,能够更有效地抑制耐焊锡性的降低和流动性的降低。

作为填充剂的组合物中的固化性树脂的含量没有特别限定,优选为组合物全体的2质量%以上50质量%以下,更优选为2.5质量%以上40质量%以下,特别是在半导体密封用树脂组合物的情况下,优选为组合物全体的2质量%以上15质量%以下,更优选为2.5质量%以上8质量%以下。由此,能够更有效地抑制耐焊锡性的降低和流动性的降低。

作为填充剂的组合物中的固化剂的含量没有特别限定,优选为组合物全体的2质量%以上50质量%以下,更优选为2.5质量%以上40质量%以下,特别是在半导体密封用树脂组合物的情况下,优选为树脂组合物全体的2质量%以上15质量%以下,更优选为2.5质量%以上8质量%以下。由此,能够更有效地抑制耐焊锡性的降低和流动性的降低。

另外,作为填充剂的组合物中的固化促进剂的配合量,在作为填充剂的组合物全体中,例如设为0.1质量%以上。由此,能够更有效地抑制组合物的固化性的降低。另外,固化促进剂的配合量,在组合物全体中,例如设为1质量%以下。由此,能够更有效地抑制组合物的流动性的降低。

树脂组合物中,除由以上的实施方式中记载的功能性颗粒群构成的填充剂以外,还能够根据用途配合各种成分。具体而言,可以在组合物中适当配合:固化性树脂;本发明的功能性颗粒群以外的填充剂;偶联剂;炭黑、铁丹等着色剂;硅油、硅橡胶等低应力成分;天然蜡、合成蜡、高级脂肪酸及其金属盐类或石蜡等脱模剂;氧化铋等的水合物等无机离子交换体;氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、水滑石、氧化锑、硼酸锌等阻燃剂;抗氧化剂等各种添加剂。

组合物的形状能够根据将组合物成形时的成形方法来选择。

例如本实施方式的树脂组合物可以为压缩成形用的颗粒。通过形成为由以上的实施方式中记载的功能性颗粒群构成的颗粒,颗粒彼此的凝集被抑制,因此,粉末流动性提高并且变得难以附着,因此,不会发生在输送路径中的附着,对输送造成障碍的可能性降低,能够可靠地抑制本实施方式的树脂组合物向成形模具输送时的滞留等故障。另外,能够提高成形时的填充性。因此,能够提高通过压缩成形得到成形体时的成品率。

另外,本实施方式的树脂组合物可以为传递成形用的片。

此外,在本实施方式中,也与第五实施方式同样,在颗粒状的树脂组合物中,从使输送时或计量时等的操作容易性、和树脂组合物的保存稳定性提高的观点出发,使用JIS标准筛通过筛分测定的粒度分布中,小于1μm的微粉相对于该树脂组合物全体的比例设为例如5质量%以下,优选设为3质量%以下。

另外,从使颗粒状的树脂组合物中的微粉的比例降低的观点出发,使用激光衍射式粒度分布测定装置测定的累积频率为10%的粒径d10设为例如3μm以上,优选设为5μm以上。此外,d10的上限没有特别限制,能够根据考虑成形模具的浇口尺寸等而得到的基材颗粒的平均粒径等来设定,例如设为10μm以下。

本实施方式的树脂组合物,例如适合作为电子部件用树脂组合物、车载用树脂组合物、粉末涂料使用。

接着,对本实施方式的树脂组合物的制造方法进行说明。

本实施方式的树脂组合物,能够通过将由以上的实施方式中记载的功能性颗粒群构成的填充剂和根据需要配合的其他添加剂使用混合机在常温进行混合而得到。另外,也可以在不使本发明的效果降低的范围用辊、捏和机等挤出机等混炼机进行熔融混炼,在冷却后粉碎。

通过将得到的树脂组合物成形,得到成形体。在制造成形体时,利用传递成形、压缩成形、注射成形等成形方法进行固化成形。在成形时,第一层113的全部或一部分可以发生组成或形态变化。例如,可以通过成形,第一层113中包含的树脂或固化剂固化,来自填充剂的无机颗粒111残留在固化物中。

通过将本实施方式的电子部件用树脂组合物成形,得到电子部件。例如,通过使用本实施方式的电子部件用树脂组合物将半导体元件密封,得到半导体装置。

图3为表示使用本实施方式的电子部件用树脂组合物的半导体装置的结构的截面图。在图3所示的半导体装置中,在芯片焊盘2上,经由芯片接合材料固化物6固定有半导体元件1。半导体元件1的电极焊盘与引线框4之间由金线3连接。半导体元件1由密封材料固化物5密封。

密封材料固化物5为使上述的本实施方式的电子部件用树脂组合物固化而得到的物质。

根据第六~第八实施方式,分别制作将由无机材料构成的基材颗粒用树脂包覆的包覆颗粒和将上述基材颗粒用该树脂的固化剂包覆的包覆颗粒,来构成功能性颗粒群,由此,能够以规定的配合稳定地保持构成功能性颗粒群的树脂和固化剂。而且,能够降低由粒度的差异等造成的上述配合的偏差。

以上,参照附图对本发明的实施方式进行了说明,但这些为本发明的例示,也能够采用上述以外的各种构成。

本发明也包含以下的方式。

[1]一种功能性颗粒群,其特征在于,包括:将由无机材料构成的基材颗粒用树脂包覆而得到的第一包覆颗粒;和将上述基材颗粒用上述树脂的固化剂包覆而得到的第二包覆颗粒。

[2]如[1]中记载的功能性颗粒群,其中,上述无机材料为二氧化硅。

[3]如[1]或[2]中记载的功能性颗粒群,其中,功能性颗粒群包括将上述基材颗粒用树脂和树脂的固化剂以外的第三成分包覆而得到的第三包覆颗粒。

[4]如[3]中记载的功能性颗粒群,其中,上述第三成分包含上述树脂的固化催化剂。

[5]如[1]~[4]中任一项中记载的功能性颗粒群,其中,上述第三成分包含阻燃剂。

[6]如[1]~[5]中任一项中记载的功能性颗粒群,其中,上述第三成分包含选自二氧化硅、氧化铝和炭黑中的1种以上的无机材料。

[7]如[1]~[6]中任一项中记载的功能性颗粒群,其中,上述第三成分包含蜡状物质。

[8]如[1]~[7]中任一项中记载的功能性颗粒群,其中,上述第三成分包含液态原料。

[9]一种填充剂,其由[1]~[7]中任一项中记载的功能性颗粒群构成。

[10]一种电子部件用树脂组合物,其包含[9]中记载的填充剂。

[11]一种电子部件,其是通过使[10]中记载的电子部件用树脂组合物成形而得到的。

[12]一种半导体装置,其是通过使用[10]中记载的电子部件用树脂组合物将半导体元件密封而得到的。

实施例

(实施例A1)

在以下的实施例中,制造在基材颗粒上具有多个层的功能性颗粒。将各层的成分的配合(质量比)示于表1。作为机械式颗粒复合化装置,使用株式会社德寿工作所制造的Theta Composer。

表1

(实施例1)

包覆层的原料均预先用气流磨粉碎。作为气流磨,使用株式会社清新企业(Seishin Enterprise Co.,Ltd.)制造的Single Track气流磨。粉碎条件设为高压气体压力0.6MPa。

将熔融球状二氧化硅(平均粒径29μm和0.1μm)以表1中记载的配合混合,得到无机填充剂。将得到的无机填充剂88份(质量份,以下相同)和偶联剂0.3份投入到机械式颗粒复合化装置中,在搅拌桨的圆周速度为10m/s的条件下搅拌15分钟,由此进行包覆处理。

接着,将得到的包覆颗粒和环氧树脂6.3份投入到上述机械式颗粒复合化装置中,在搅拌桨的圆周速度为10m/s的条件下搅拌15分钟,进行包覆处理。

然后,将得到的包覆颗粒和酚醛树脂4.3份投入到上述装置中,在搅拌桨的圆周速度为10m/s的条件下搅拌15分钟,进行包覆处理。

进一步,将得到的包覆颗粒与固化促进剂、离子捕集剂、着色剂和脱模剂以表1中记载的配合投入,在搅拌桨的圆周速度为10m/s的条件下搅拌15分钟,由此进行包覆处理。

通过以上步骤,得到在无机颗粒101(图1(b)、图2(b))上依次形成有偶联剂层(第三层109)、环氧树脂层(第一层103)、酚醛树脂层(固化剂层:第二层105的下层105b),进一步在其上形成有包含固化促进剂、离子捕集剂、着色剂和脱模剂的包覆层(第二层105的上层105a)的功能性颗粒。

(实施例2)

将熔融球状二氧化硅(平均粒径29μm和0.1μm)以表1中记载的配合混合,得到无机填充剂。将得到的无机填充剂88份和偶联剂0.3份投入到机械式颗粒复合化装置中,在搅拌桨的圆周速度为10m/s的条件下搅拌15分钟,由此进行包覆处理。

接着,将得到的包覆颗粒与离子捕集剂、着色剂和脱模剂以表1中记载的配合投入到与实施例1同样的装置中,在搅拌桨的圆周速度为10m/s的条件下搅拌15分钟,进行包覆处理。

然后,将得到的包覆颗粒与酚醛树脂4.3份和固化促进剂0.2份预先混合而得到的混合物投入到与实施例1同样的装置中,在搅拌桨的圆周速度为10m/s的条件下搅拌15分钟,进行包覆处理。

进一步,投入得到的包覆颗粒和环氧树脂6.3份,在搅拌桨的圆周速度为10m/s的条件下搅拌15分钟,由此进行包覆处理。

通过以上步骤,得到在无机颗粒101(图2(a)、图2(b))上形成有偶联剂层(第三层109)、包含离子捕集剂、着色剂和脱模剂的包覆层、酚醛树脂与固化促进剂的混合层(第一层103),进一步在其上形成有环氧树脂层(第二层105)的功能性颗粒。

(实施例3)

将熔融球状二氧化硅(平均粒径29μm和0.1μm)以表1中记载的配合混合,得到无机填充剂。将得到的无机填充剂88份和偶联剂0.3份投入到与实施例1同样的机械式颗粒复合化装置中,在搅拌桨的圆周速度为10m/s的条件下搅拌15分钟,由此进行包覆处理。

接着,将得到的包覆颗粒和环氧树脂6.3份投入到与实施例1同样的机械式颗粒复合化装置中,在搅拌桨的圆周速度为10m/s的条件下搅拌15分钟,进行包覆处理。

然后,将得到的包覆颗粒和脱模剂0.3份投入到与实施例1同样的机械式颗粒复合化装置中,在搅拌桨的圆周速度为10m/s的条件下搅拌15分钟,进行包覆处理。

进一步,将得到的包覆颗粒与酚醛树脂、固化促进剂、离子捕集剂和着色剂以表1中记载的配合投入到与实施例1同样的机械式颗粒复合化装置中,在搅拌桨的圆周速度为10m/s的条件下搅拌15分钟,由此进行包覆处理。

通过以上步骤,得到在无机颗粒101(图2(b))上依次形成有偶联剂层(第三层109)、环氧树脂层(第一层103)、脱模剂层(插入层107),进一步在其上形成有包含酚醛树脂、固化促进剂、离子捕集剂和着色剂的包覆层(第二层105)的功能性颗粒。

(比较例1)

将表1中记载的原料全部投入到亨舍尔混合机中进行粉碎混合,得到本例的半导体密封用树脂组合物。混合条件设为以1000rpm进行10分钟。

(比较例2)

将表1中记载的原料用混合机(容器旋转V型混合机)在常温进行混合。混合条件设为以30rpm进行10分钟。将得到的混合物用80~100℃的加热辊熔融混炼5分钟,冷却后粉碎,由此得到本例的半导体密封用树脂组合物。

对由实施例1~3中得到的功能性颗粒构成的半导体密封用树脂组合物和比较例1和2中得到的半导体密封用树脂组合物,将凝胶时间(秒)、螺旋流(cm)、片成形性、灰分均匀性(%)和40℃/7日后保存性(螺旋流残存率)(%)的测定结果示于表1。此外,这些项目分别按以下方法测定。

凝胶时间:将由各例中得到的半导体密封用树脂组合物构成的试样放置在设为175℃的加热板上,试样熔融后,边用刮刀搅拌边测定到固化为止的时间。该时间越短,表示固化速度越快。

螺旋流:使用低压传递成形机(上泷精机株式会社(KohtakiPrecision Machine Co.,Ltd.)制造,KTS-15),在基于EMMI-1-66的螺旋流测定用模具中,在模具温度175℃、注入压力6.9MPa、保压时间120秒的条件下注入半导体密封用树脂组合物,测定流动长度。将单位设为cm。

片成形性:将由各例中得到的半导体密封用树脂组合物构成的试样压片成型为片。将产生下述所示的不良情况的情况评价为×,将不产生不良情况、良好地得到片的情况评价为○。

在片成型工序中,树脂附着在模具内表面,片的外观产生缺损的情况

灰分均匀性:将由各例中得到的半导体密封用树脂组合物构成的试样用混合机(容器旋转V型混合机)在常温进行混合。混合条件设为以30rpm进行10分钟。从得到的混合物的5处进行取样,测定在700℃烧制后的残渣的质量比。将单位设为%。算出从得到的测定结果的最大值减去最小值而得到的值。该数值越小,表示成分均匀性越好。

40℃/7日后保存性(螺旋流残存率):将由各例中得到的半导体密封用树脂组合物构成的试样在温度调节为40℃的干燥机中保存7日后,测定螺旋流,从保存前后的螺旋流测定结果求出残存率(保存后的测定值/保存前的测定值)。该数值越大,表示螺旋流的降低越少,保存性越好。

此外,关于在比较例1中得到的半导体密封用树脂组合物,在测定凝胶时间时,试样松散分离没有均匀地熔融。另外,在螺旋流的测定中,试样也是松散分离,固化物不均匀。

(实施例B1)

在本实施例中,制造包含包覆层的材料不同的多种颗粒的功能性颗粒群。作为机械式颗粒复合化装置,使用株式会社德寿工作所制造的Theta Composer。另外,作为混合机使用容器旋转V型混合机。

将各颗粒的原料的配合(质量比)示于表2。

表2包覆颗粒制造时的原料配合(质量比)

(实施例4)

在本实施例中,制造包含包覆层的构成材料不同的8种包覆颗粒的功能性颗粒群。

作为各包覆层的原料预先用气流磨粉碎。作为气流磨,使用株式会社清新企业制造的Single Track气流磨。粉碎条件设为高压气体压力0.6MPa。

将无机填充剂88质量份和环氧树脂12质量份投入到机械式颗粒复合化装置中进行包覆处理,得到包覆颗粒1。

另外,将无机填充剂88质量份和酚醛树脂12质量份投入到机械式颗粒复合化装置中进行包覆处理,得到包覆颗粒2。

对于包覆颗粒3~8,也分别通过将原料按照表2中记载的配合投入到机械式颗粒复合化装置中进行包覆处理来制造。

搅拌处理条件,对于任一种颗粒,均设为以搅拌桨的圆周速度10m/s进行60分钟搅拌处理。

将得到的包覆颗粒1~8按照表3中记载的质量比配合并在混合机中混合,得到本实施例的功能性颗粒群。

表3包覆颗粒的混合比(质量比)

实施例4包覆颗粒152.5包覆颗粒235.8包覆颗粒31.7包覆颗粒42.5包覆颗粒51.7包覆颗粒63.3包覆颗粒71.7包覆颗粒80.8

另外,在将以表2的配合得到的各颗粒按照表3的配合混合而得到的功能性颗粒群中,各原料的配合比(质量份)如表4所示。

另外,对于实施例4中得到的功能性颗粒群,将凝胶时间(秒)、螺旋流(cm)、片成形性、灰分均匀性(%)和40℃/7日后保存性(螺旋流残存率)(%)的测定结果示于表4。

表4混合后的颗粒群中的原料比(质量比)和评价结果

此外,在实施例1~4中得到的功能性颗粒(群)中,小于1μm的微粉的比例均为1质量%以下。

另外,在各实施例中,关于使用激光衍射式粒度分布测定装置测定的累积频率为10%的粒径d10,实施例1为9.0μm,实施例2为8.8μm,实施例3为9.0μm,实施例4为9.1。

本申请主张以2010年8月5日提出申请的日本专利申请特愿2010-176054为基础的优先权,在此插入其全部公开内容。

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