(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機材料により構成された基材粒子と、
前記基材粒子を被覆する第一の層と、
前記第一の層を被覆する第二の層と、
を含み、
前記第一の層が硬化剤と硬化促進剤を含み、前記第二の層がエポキシ樹脂を含む、機能性粒子であって、
前記第一の層と前記第二の層との間に、これらを隔離する介在層が設けられ、
前記介在層は前記機能性粒子の内部から外部に向かってシリカから構成される層と、ワックスから構成される層とが順次形成された２層である、機能性粒子。
【請求項２】
請求項１に記載の機能性粒子において、
前記基材粒子と前記第一の層との間に、前記基材粒子に接して設けられた第三の層を有する、機能性粒子。
【請求項３】
請求項２に記載の機能性粒子において、
前記基材粒子の材料がシリカであり、前記第三の層が金属水酸化物を含む、機能性粒子。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか一項に記載の機能性粒子からなる、充填剤。
【請求項５】
請求項４に記載の充填剤を含む、電子部品用樹脂組成物。
【請求項６】
請求項５に記載の電子部品用樹脂組成物を成形させてなる、電子部品。
【請求項７】
請求項５に記載の電子部品用樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなる、半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能性粒子、充填剤およびこれを用いた電子部品用樹脂組成物、電子部品ならびに半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無機粒子、樹脂およびその硬化剤を含む組成物においては、組成物中に各成分を所定の割合で均一に配合することが重要となる。こうした組成物に関する技術として、従来、特許文献１に記載のものがある。同文献には、エポキシ樹脂、硬化剤、無機質充填剤および硬化触媒を必須成分とするエポキシ樹脂組成物を製造する際に、無機質充填剤表面をエポキシ樹脂および硬化剤により表面処理することが記載されている。無機質充填剤を予め表面処理することにより、無機質充填剤の表面が樹脂で均一に被覆されるため、半導体装置を封止する際のボイド発生が非常に少なく、成形性に優れるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２７３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記文献記載の技術について本発明者が検討したところ、以下の点で、改善の余地があった。
すなわち、特許文献１においては、溶媒中に無機質充填剤、樹脂および硬化剤を共存させて表面処理を行っており、樹脂および硬化剤の混合物が粒子表面を被覆していた。このため、一つ一つの粒子について見ると、粒子間で被覆に含まれる成分の配合にばらつきが生じていた。また、樹脂および硬化剤の混合物が粒子表面を被覆しているため、保存中に樹脂と硬化剤とが反応して、組成物中の各成分の配合が所定の値から変動する懸念があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、
無機材料により構成された基材粒子と、
前記基材粒子を被覆する第一の層と、
前記第一の層を被覆する第二の層と、
を含み、
前記第一および第二の層のうち一方が樹脂を含み、他方が前記樹脂の硬化剤を含む、機能性粒子が提供される。
【０００６】
また、本発明によれば、前記本発明における機能性粒子からなる、充填剤が提供される。
また、本発明によれば、前記本発明における充填剤を含む、電子部品用樹脂組成物が提供される。
また、本発明によれば、前記本発明における電子部品用樹脂組成物を成形させてなる、電子部品が提供される。
また、本発明によれば、前記本発明における電子部品用樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなる、半導体装置が提供される。
【０００７】
本発明においては、機能性粒子の基材粒子を被覆する層として、樹脂を含む層と当該樹脂の硬化剤を含む層とが設けられている。樹脂および硬化剤をそれぞれ別の層として設けることにより、樹脂および硬化剤を粒子上に共存させる場合にも、粒子間で均質な被覆を有する構成とすることができる。また、樹脂と硬化剤とが反応することによる配合の変動を抑制できるため、樹脂および硬化剤を粒子上に共存させる場合にも、各成分が粒子上に所定の配合で安定的に保持される。
【０００８】
なお、本明細書において、第一および第二の層が、それぞれ、基材粒子および第一の層を被覆するとは、基材粒子および第一の層の表面の少なくとも一部の領域を覆っていることをいう。このため、表面の全面を覆っている態様には限られず、たとえば特定の断面から見たときに表面全面を覆っている態様や、表面の特定の領域を覆っている態様も含む。粒子間の組成のばらつきをさらに効果的に抑制する観点からは、少なくとも特定の断面から見たときに表面全面を覆っていることが好ましく、表面全面を覆っていることがさらに好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、無機材料により構成された基材粒子を覆う層として樹脂を含む層および当該樹脂の硬化剤を含む層を設けることにより、基材粒子上に樹脂および硬化剤を所定の配合で安定的に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態における機能性粒子の構成を示す断面図である。
【図２】実施形態における半導体装置の構成を示す断面図である。
【図３】実施例における機能性粒子の観察結果を示す断面図である。
【図４】実施例における機能性粒子の観察結果を示す断面図である。
【図５】実施例における機能性粒子の観察結果を示す断面図である。
【図６】実施例における機能性粒子の観察結果を示す断面図である。
【図７】実施例における機能性粒子の観察結果を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明による半導体装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
（第一の実施形態）
図１（ａ）は、本実施形態における機能性粒子の構成を示す断面図である。図１（ａ）に示した機能性粒子１００は、無機材料により構成された基材粒子（無機粒子１０１）、無機粒子１０１を被覆する第一の層１０３および第一の層１０３を被覆する第二の層１０５を含む。
第一の層１０３および第二の層１０５のうち一方が樹脂を含み、他方が当該樹脂の硬化剤を含む。
【００１３】
無機粒子１０１の材料として、たとえば、溶融破砕シリカ粉末、溶融球状シリカ粉末、結晶シリカ粉末、２次凝集シリカ粉末等のシリカ粉末；アルミナ、チタンホワイト、水酸化アルミニウム、タルク、クレー、マイカ、ガラス繊維が挙げられる。
【００１４】
このうち、電子部品、半導体装置の実装信頼性の観点からは、無機粒子１０１をシリカ、アルミナおよびカーボンブラックからなる群から選択される一または二以上の無機材料により構成された球状粒子とすることが好ましい。
また、機械的強度の観点からは、無機粒子１０１をガラス繊維等の繊維材料により構成された繊維状粒子とすることが好ましい。また、無機粒子１０１は、ガラス不織布等の不織布を粒子状に加工して得られる粒子であってもよい。
【００１５】
また、無機粒子１０１の粒子形状に特に制限はなく、たとえば真球状等の球状、繊維状、針状等とすることができる。無機粒子１０１が球状粒子である場合の平均粒子径は、粒子同士の凝集を抑制する観点からは、たとえば１μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上とする。また、平滑性の観点からは、無機粒子１０１の粒子径をたとえば５０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下とする。
【００１６】
なお、無機粒子１０１として、粒子の大きさが異なるものを組み合わせて用いることもできる。たとえば無機粒子１０１を電子部品の封止剤に用いる充填剤とする場合、粒子の大きさが異なるものを組み合わせることにより、流動性を高めることができるため、製造安定性および取り扱い容易性をさらに向上することができる。
【００１７】
図１（ａ）の例では、第一の層１０３は無機粒子１０１の表面に接し無機粒子１０１の表面全面を覆っている。また、第二の層１０５は、第一の層１０３に接し第一の層１０３の表面全面を覆っている。また、第一の層１０３および第二の層１０５は、断面視において均一な厚みで設けられている。
【００１８】
なお、図１（ａ）では、無機粒子１０１と第一の層１０３との界面、および第一の層１０３と第二の層１０５との界面が、いずれも平滑である例を示したが、これらの界面が凹凸を有していてもよい。
【００１９】
第一の層１０３および第二の層１０５のうち、樹脂を含む層の厚さは、硬化剤と反応を生じるために必要な配合量であれば特に制限は無いが、たとえば５ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ以上とし、生産性をさらに向上させる観点からは、たとえば５０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下とする。
また、第一の層１０３および第二の層１０５のうち、硬化剤を含む層の厚さは、樹脂と反応を生じるために必要な配合量であれば特に制限は無いが、たとえば５ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ以上とし、生産性をさらに向上させる観点からは、たとえば５０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下とする。
【００２０】
次に、樹脂および当該樹脂の硬化剤について説明する。
樹脂および硬化剤は、それぞれ、第一の層１０３および第二の層１０５の一方を構成する。機能性粒子１００は、以下（ｉ）および（ｉｉ）のいずれの構成であってもよい。
（ｉ）無機粒子１０１、樹脂を含む第一の層１０３および硬化剤を含む第二の層１０５が粒子内部から外部に向かってこの順に積層した構成
（ｉｉ）無機粒子１０１、硬化剤を含む第一の層１０３および樹脂を含む第二の層１０５が粒子内部から外部に向かってこの順に積層した構成
また、第一の層１０３および第二の層１０５は、樹脂または硬化剤の以外の成分を含んでいてもよい。
【００２１】
樹脂として、たとえば硬化性樹脂を用いることができる。ここで硬化性樹脂としては、以下のような熱硬化性樹脂が挙げられる。たとえば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、ユリア（尿素）樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂等が挙げられる。
【００２２】
フェノール樹脂としてはたとえば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、メチロール型レゾール樹脂、ジメチレンエーテル型レゾール樹脂、桐油、アマニ油、クルミ油等で変性した油変性レゾールフェノール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂等が挙げられる。これらを単独または２種類以上組み合わせて使用することができる。
【００２３】
エポキシ樹脂は、１分子内にエポキシ基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般であり、その分子量、分子構造を特に限定するものではない。
エポキシ樹脂として、たとえば、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂等の結晶性エポキシ樹脂；
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；
フェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、フェニレン骨格含有ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂等のフェノールアラルキル型エポキシ樹脂；
トリフェノールメタン型エポキシ樹脂およびアルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂等の３官能型エポキシ樹脂；
ジシクロベンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂、テルペン変性フェノール型エポキシ樹脂等の変性フェノール型エポキシ樹脂；
トリアジン核含有エポキシ樹脂等の複素環含有エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは１種類を単独で用いても２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２４】
無機粒子１０１を電子部品の封止剤に用いる充填剤とする場合、難燃性を向上させる観点からは、たとえば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、アリールアルキレン型エポキシ樹脂が好適に用いられる。
【００２５】
シアネートエステル樹脂としてはたとえば、ハロゲン化シアン化合物とフェノール類とを反応させたものや、これを加熱等の方法でプレポリマー化したもの等を用いることができる。具体的な形態としてはたとえば、ノボラック型シアネート樹脂、ビスフェノールＡ型シアネート樹脂、ビスフェノールＥ型シアネート樹脂、テトラメチルビスフェノールＦ型シアネート樹脂等のビスフェノール型シアネート樹脂等を挙げることができる。これらを単独または２種類以上組み合わせて使用することができる。
【００２６】
硬化剤は、樹脂の種類に応じて適宜選択される。
たとえば、第一の層１０３または第二の層１０５がエポキシ樹脂を含む場合、これに対する硬化剤としては、エポキシ樹脂と反応して硬化させるものであればよく、重付加型の硬化剤、触媒型の硬化剤、縮合型の硬化剤などを適用することができる。
重付加型の硬化剤としてはたとえば、ジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）、メタキシレンジアミン（ＭＸＤＡ）などの脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）、ｍ−フェニレンジアミン（ＭＰＤＡ）、ジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）などの芳香族ポリアミンのほか、ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）、有機酸ジヒドラジドなどを含むポリアミン化合物、ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（ＭＴＨＰＡ）などの脂環族酸無水物、無水トリメリット酸（ＴＭＡ）、無水ピロメリット酸（ＰＭＤＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸（ＢＴＤＡ）などの芳香族酸無水物などを含む酸無水物、ノボラック型フェノール樹脂、フェノールポリマーなどのポリフェノール化合物、ポリサルファイド、チオエステル、チオエーテルなどのポリメルカプタン化合物、イソシアネートプレポリマー、ブロック化イソシアネートなどのイソシアネート化合物、カルボン酸含有ポリエステル樹脂などの有機酸類などが挙げられる。
触媒型の硬化剤としては、たとえば、ベンジルジメチルアミン（ＢＤＭＡ）、２，４，６−トリジメチルアミノメチルフェノール（ＤＭＰ−３０）などの３級アミン化合物；
２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール（ＥＭＩ２４）などのイミダゾール化合物；および
ＢＦ３錯体などのルイス酸などが挙げられる。
縮合型の硬化剤としては、たとえば、ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂などのフェノール樹脂；
メチロール基含有尿素樹脂のような尿素樹脂；および
メチロール基含有メラミン樹脂のようなメラミン樹脂などが挙げられる。
【００２７】
次に、機能性粒子１００の製造方法を説明する。
機能性粒子１００は、たとえば、無機粒子１０１の表面に第一の層１０３を形成する工程、および第一の層１０３の表面に第二の層１０５を形成する工程を順次行うことにより得られる。
具体的には、無機粒子１０１と、第一の層１０３を構成する材料の原料となる粉体とを水平円筒状の混合容器に投入し、容器内の攪拌翼を回転させて得られる。攪拌翼を高速回転させることにより、個々の無機粒子１０１および粉体原料に衝撃、圧縮力および剪断力が作用して、無機粒子１０１表面に粉体が複合化され、第一の層１０３が形成される。その後、第一の層１０３が形成された粒子と第二の層１０５の原料となる粉体とを用いて上述した処理を行うことにより、第一の層１０３上に第二の層１０５が形成される。攪拌翼の回転速度は、さらに具体的には、周速３〜５０ｍ／ｓ、期待する処理効果の観点からは、７ｍ／ｓ以上とし、好ましくは１０ｍ／ｓとする。また、処理時の発熱抑制および過粉砕防止の観点からは、攪拌翼の回転速度をたとえば３５ｍ／ｓ以下、好ましくは２５ｍ／ｓ以下とする。
混合中の容器内の温度は、原料に応じて設定されるが、たとえば５℃以上５０℃以下とし、有機物の溶融防止の観点からは、４０℃以下、好ましくは２５℃以下とする。ただし、容器を加温し、有機物を溶融させた状態で処理することも可能である。
混合時間は、原料に応じて設定されるが、たとえば３０秒以上３０分以下とし、期待する処理効果の観点からは１分以上、好ましくは３分以上とし、生産性の観点からは２０分以下、好ましくは１０分以下とする。
【００２８】
なお、得られた機能性粒子１００の層構造の分析は、走査型電子顕微鏡、ラマン分光法等によりおこなうことができる。
【００２９】
次に、本実施形態の作用効果を説明する。
機能性粒子１００においては、無機粒子１０１を第一の層１０３および第二の層１０５がこの順で被覆し、第一の層１０３の一方が樹脂を含み、他方が上記樹脂に対する硬化剤を含む。このため、一つ一つの無機粒子１０１の配合組成を均質化することができる。
また、無機粒子１０１は、樹脂と硬化剤とが異なる層に含まれるため、これらが同じ層に含まれる構成に対し、保存中の反応による組成変化を抑制することができる。
【００３０】
このように、本実施形態によれば、粒子間で配合組成が均質化された機能性粒子１００を高い歩留まりで安定的に得ることができる。また粒子上に樹脂および硬化剤を保持していながら保存安定性に優れた機能性粒子１００を得ることができる。
【００３１】
（第二の実施形態）
図１（ａ）に示した粒子において、第一の層１０３と第二の層１０５との間にこれらを離隔する介在層が設けられていてもよい。以下、図１（ｂ）を参照して説明する。図１（ｂ）に示した機能性粒子１１０の基本構成は機能性粒子１００（図１（ａ））と同様であるが、介在層１０７をさらに有する点が異なる。介在層１０７により、第一の層１０３および第二の層１０５が離隔している。介在層１０７を設けることにより、第一の層１０３と第二の層１０５とが接触しないようにすることができるため、これらの層中に含まれる樹脂と硬化剤との反応をさらに確実に抑制することができる。このため、樹脂と硬化剤とが反応することによる組成の変化をさらに確実に抑制し、より一層保存安定性に優れた構成とすることができる。
【００３２】
介在層１０７の構成材料に特に制限はないが、たとえば、シリカ、アルミナおよびカーボンブラックからなる群から選択される一または二以上の無機材料を含んでもよい。こうすることにより、半導体装置としたときの線膨張率を低下させることができるため、さらに信頼性に優れる。
また、介在層１０７がワックス状物質を主材としていてもよい。ワックス状物質として、具体的には、カルナバワックス等の天然ワックスおよびポリエチレンワックス等の合成ワックスが挙げられる。介在層１０７がワックス状物質からなる構成とすることにより、上述の処理により、ワックス状物質が処理中に溶融し、第一の層１０３の表面全体を被覆しやすくなるため、第一の層１０３と第二の層１０５の接触を抑制できる。
【００３３】
（第三の実施形態）
図１（ａ）または図１（ｂ）に示した粒子において、無機粒子１０１と第一の層１０３との間に、さらに第三の層を設けてもよい。図１（ｃ）は、第三の層１０９を有する粒子の構成を示す断面図である。図１（ｃ）に示した機能性粒子１２０の基本構成は、図１（ｂ）に示した機能性粒子１１０と同様であるが、さらに無機粒子１０１に接して第三の層１０９が設けられている。
【００３４】
第三の層１０９の材料に特に制限はないが、たとえば無機粒子１０１と異なる無機材料を主材としてもよい。
無機粒子１０１と異なる無機材料として、たとえば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の金属水酸化物；
タルク；
およびクレーが挙げられる。
また、第三の層１０９は、有機材料を主材としてもよい。有機材料として、たとえば、カップリング剤としてシリコーン系の樹脂、カルナバワックスなどのワックス類等が挙げられる。
【００３５】
また、第三の層１０９は、たとえば難燃剤により構成される。難燃剤として、上記金属水酸化物の他、リン系、シリコーン系、有機金属塩系の物質を用いてもよい。
【００３６】
また、無機粒子１０１と第三の層１０９の主材との組み合わせの具体例として、以下のものが挙げられる。
無機粒子１０１：シリカ、第三の層１０９：金属水酸化物の組み合わせ、および
無機粒子１０１：アルミナ、第三の層１０９：シリコーンの組み合わせ。
【００３７】
以上の実施形態に記載の機能性粒子は、いずれも、たとえば充填剤として好適に用いられる。また、本発明における充填剤は、上述した本発明における機能性粒子からなる。
【００３８】
充填剤の構成として、たとえば以下の例が挙げられる。
無機粒子１０１：球状シリカ、第一の層１０３：エポキシ樹脂に対する硬化剤、第二の層１０５：エポキシ樹脂。この構成は、たとえば半導体封止材料等の電子部品用途に好適である。
無機粒子１０１：ガラス繊維、第一の層１０３：ヘキサメチレンテトラミン等のフェノール樹脂に対する硬化剤、第二の層１０５：ノボラック型フェノール樹脂等のフェノール樹脂。この構成は、たとえば車載用成形材料として好適である。
無機粒子１０１：結晶シリカおよび水酸化アルミニウム、第一の層１０３：エポキシ樹脂に対する硬化剤、第二の層１０５：エポキシ樹脂。この構成は、たとえば電子部品用絶縁材料に好適である。
【００３９】
（第四の実施形態）
本実施形態は、以上の実施形態に記載の機能性粒子からなる充填剤を含む樹脂組成物に関する。
樹脂組成物は、たとえば母剤中に以上の実施形態に記載の充填剤が分散したものである。組成物中に含まれる充填剤において、第一の層１０３および第二の層１０５の一部が組成変化していたり、消失していてもよい。
【００４０】
樹脂組成物中には、充填剤以外に、用途に応じて種々の成分を配合することができる。具体的には、組成物中に硬化性樹脂、本発明における機能性粒子以外の充填剤、カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力成分、天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪酸およびその金属塩類もしくはパラフィン等の離型材、酸化ビスマス等水和物等の無機イオン交換体、酸化防止剤等の各種添加剤を適宜配合してもよい。
【００４１】
組成物の形状は、組成物を成形する際の成形方法に応じて選択することができる。
たとえば本実施形態の樹脂組成物は、圧縮成形用の顆粒であってもよい。顆粒状とすることにより、搬送時の無機粒子１０１の破損をさらに確実に抑制することができる。また、成形時の重点性を向上することができる。よって、圧縮成形により成形体を得る際の歩留まりを向上することができる。
また、本実施形態の樹脂組成物は、トランスファー成形用のタブレットであってもよい。
【００４２】
本実施形態の樹脂組成物は、たとえば電子部品用樹脂組成物、車載用樹脂組成物、粉体塗料として好適に用いられる。
【００４３】
次に、本実施形態の樹脂組成物の製造方法を説明する。
本実施形態の樹脂組成物は、充填剤および必要に応じその他の添加剤を、ミキサーを用いて常温混合した後、ロール、ニーダー等の押出機等の混練機で溶融混練し、冷却後粉砕して得ることができる。
【００４４】
得られた樹脂組成物を成形することにより、成形体が得られる。成形体を製造するには、トランスファーモールド、コンプレッションモールド、インジェクションモールド等の成形方法で硬化成形する。成形時に、第一の層１０３および第二の層１０５の全部または一部が組成または形態変化してもよい。たとえば、成形により第一の層１０３および第二の層１０５に含まれていた樹脂および硬化剤が硬化して、硬化物中に充填剤由来の無機粒子１０１が残存していてもよい。
【００４５】
本実施形態における電子部品用樹脂組成物を成形することにより、電子部品が得られる。たとえば、本実施形態における電子部品用樹脂組成物を用いて半導体素子を封止することにより、半導体装置が得られる。
【００４６】
図２は、本実施形態における電子部品用樹脂組成物を用いた半導体装置の構成を示す断面図である。図２に示した半導体装置においては、ダイパッド２上に、ダイボンド材硬化物６を介して半導体素子１が固定されている。半導体素子１の電極パッドとリードフレーム４との間は金線３によって接続されている。半導体素子１は、封止材硬化物５によって封止されている。
封止材硬化物５は、上述した本実施形態の電子部品用樹脂組成物を硬化させたものである。
【００４７】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【実施例】
【００４８】
（製造例１）
本製造例では、原料として以下の材料を用い、機能性粒子を製造する。
シリカ（母粒子）：溶融球状シリカで平均粒径２６．５μｍのものを使用
シリカ（微球）：溶融球状シリカで平均粒径１μｍのものを使用
水酸化アルミニウム：平均粒径５μｍのものを使用
硬化促進剤（触媒）：トリフェニルホスフィン
エポキシ樹脂：オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬社製、ＥＯＣＮ１０２０、軟化点５５℃）
カップリング剤：γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
フェノール樹脂（硬化剤）：フェノールノボラック樹脂（住友ベークライト社製、ＰＲ−ＨＦ３、軟化点８０℃）
カルナバワックス
カーボンブラック
【００４９】
シリカ（母粒子）１００重量部、水酸化アルミニウム４．７７重量部およびカップリング剤０．２４重量部を造粒装置（たとえば、ホソカワケミカル社製ノビルタＮＰＢ−１３０、以下同じ。）内に投入し、運転動力２ｋＷ、回転数１６９０ｒｐｍで１５分間攪拌処理する。
【００５０】
得られた粒子１００重量部、硬化剤（フェノールノボラック樹脂）４．６７重量部および硬化促進剤０．２１重量部を造粒装置内に投入し、運転動力２ｋＷ、回転数１６３０ｒｐｍで１５分間攪拌処理する。
【００５１】
次いで、得られた粒子１００重量部、シリカ（微球）３．７０重量部を造粒装置内に投入し、運転動力２ｋＷ、回転数１５１０ｒｐｍで１５分間攪拌処理する。
【００５２】
そして、得られた粒子１００重量部およびカルバナワックス０．１２重量部を造粒装置内に投入し、運転動力２ｋＷ、回転数１５７０ｒｐｍで１５分間攪拌処理する。
【００５３】
さらに、得られた粒子１００重量部、エポキシ樹脂９〜１２重量部およびカーボンブラック０．１７重量部を造粒装置内に投入し、運転動力１ｋＷ、回転数１２２０ｒｐｍで１５分間攪拌処理する。
【００５４】
以上の手順により、母粒子上に、硬化剤層および触媒を含む第一介在層、シリカから構成された第二介在層、ワックスから構成された第三介在層およびエポキシ樹脂層が順次形成された機能性粒子を得ることができる。
【００５５】
（製造例２）
本製造例では、原料として以下の材料を用い、機能性粒子を製造した。
シリカ（母粒子）：溶融球状シリカ、粒径２５〜７５μｍに分級したもの
シリカ（微球）：溶融球状シリカ、粒径０．３〜１．５μｍ
難燃剤：水酸化アルミニウム、平均粒子径５μｍ
カップリング剤：アルコキシシラン
フェノール樹脂（硬化剤）：フェノールノボラック樹脂（住友ベークライト社製ＰＲ−ＨＦ−３、軟化点８０℃）
硬化促進剤（触媒）：トリフェニルホスフィン、融点７９〜８１℃
エポキシ樹脂１：ナフタレン型エポキシ樹脂、エポキシ当量２００〜２１０（ｇ／ｅｑ）、融点７３℃
エポキシ樹脂２：ビフェニル型エポキシ樹脂、エポキシ当量１８５（ｇ／ｅｑ）、融点１０５〜１１０℃
添加剤：ブタジエン・アクリロニトリル共重合体、数平均分子量３５５０、カルボキシル基当量２２００ｇ／ｅｑ
ワックス（離型剤）：モンタンワックス、融点８０℃、酸価２０〜３０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）、密度１．００〜１．０２（ｇ／ｃｍ2）
カーボンブラック
【００５６】
本製造例では、造粒装置として、ホソカワケミカル社製ノビルタＮＰＢ−１３０を用い、以下の手順で機能性粒子を得た。
【００５７】
（製造例２−１）
シリカ（母粒子）１００重量部、水酸化アルミニウム４．７７重量部およびカップリング剤０．２４重量部を造粒装置（ホソカワケミカル社製ノビルタＮＰＢ−１３０、以下同じ。）内に投入し、運転動力２ｋＷ、回転数１６９０ｒｐｍで１５分間攪拌処理した。装置内の初期温度は１７．１℃、最高到達温度は２４．８℃となった。
処理後の粒子の走査型電子顕微鏡（scanning electron microscope：ＳＥＭ）観察結果を図３（ａ）および図３（ｂ）に示す。
【００５８】
（製造例２−２）
製造例２−１で得られた粒子１００重量部、硬化剤（フェノールノボラック樹脂：図４（ｂ）中「フェノール樹脂」）４．６７重量部および触媒（トリフェニルホスフィン）０．２１重量部を造粒装置内に投入し、運転動力２ｋＷ、回転数１６３０ｒｐｍで１５分間攪拌処理した。装置内の初期温度は１７．５℃、最高到達温度は２５．５℃となった。
処理後の粒子のＳＥＭ観察結果を図４（ａ）および図４（ｂ）に示す。
【００５９】
（製造例２−３）
製造例２−２で得られた粒子１００重量部およびシリカ（微球）３．７０重量部を造粒装置内に投入し、運転動力２ｋＷ、回転数１５１０ｒｐｍで１５分間攪拌処理した。装置内の初期温度は１８．４℃、最高到達温度は２５．４℃となった。
処理後の粒子のＳＥＭ観察結果を図５（ａ）および図５（ｂ）に示す。
【００６０】
（製造例２−４）
製造例２−３で得られた粒子１００重量部、ワックス（モンタンワックス）０．１２重量部、添加剤０．１２重量部およびシリコーン０．１２重量部を造粒装置内に投入し、運転動力２ｋＷ、回転数１５７０ｒｐｍで１５分間攪拌処理した。装置内の初期温度は１７．４℃、最高到達温度は２５．５℃となった。
処理後の粒子のＳＥＭ観察結果を図６（ａ）および図６（ｂ）に示す。
【００６１】
（製造例２−５）
製造例２−４で得られた粒子１００重量部、エポキシ樹脂１を１．２５重量部、エポキシ樹脂２を３．５５重量部、およびカーボンブラック０．１７重量部を造粒装置内に投入し、運転動力１ｋＷ、回転数１２２０ｒｐｍで１５分間攪拌処理した。装置内の初期温度は１７．６℃、最高到達温度は２０．３℃となった。
処理後の粒子のＳＥＭ観察結果を図７（ａ）および図７（ｂ）に示す。
【００６２】
図３（ａ）〜図７（ｂ）より、製造例（２−１）〜（２−５）において、母粒子であるシリカ表面に良好に被覆層が形成された。
以下、本発明の参考形態の一例を付記する。
＜１＞
無機材料により構成された基材粒子と、
前記基材粒子を被覆する第一の層と、
前記第一の層を被覆する第二の層と、
を含み、
前記第一および第二の層のうち一方が樹脂を含み、他方が前記樹脂の硬化剤を含む、機能性粒子。
＜２＞
＜１＞に記載の機能性粒子において、
前記第一の層と前記第二の層との間に、これらを離隔する介在層が設けられた、機能性粒子。
＜３＞
＜１＞または＜２＞に記載の機能性粒子において、
前記基材粒子と前記第一の層との間に、前記基材粒子に接して設けられた第三の層を有する、機能性粒子。
＜４＞
＜３＞に記載の機能性粒子において、
前記基材粒子の材料がシリカであり、前記第三の層が金属水酸化物を含む、機能性粒子。
＜５＞
＜２＞乃至＜４＞いずれかに記載の機能性粒子において
前記介在層が、シリカ、アルミナおよびカーボンブラックからなる群から選択される一または二以上の無機材料を含む、機能性粒子。
＜６＞
＜２＞乃至＜４＞いずれかに記載の機能性粒子において、前記介在層が、ワックス状物質を主材とする、機能性粒子。
＜７＞
＜１＞乃至＜６＞いずれかに記載の機能性粒子からなる、充填剤。
＜８＞
＜７＞に記載の充填剤を含む、電子部品用樹脂組成物。
＜９＞
＜８＞に記載の電子部品用樹脂組成物を成形させてなる、電子部品。
＜１０＞
＜８＞に記載の電子部品用樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなる、半導体装置。
【符号の説明】
【００６３】
１  半導体素子
２  ダイパッド
３  金線
４  リードフレーム
５  封止材硬化物
６  ダイボンド材硬化物
１００  機能性粒子
１０１  無機粒子
１０３  第一の層
１０５  第二の層
１０７  介在層
１０９  第三の層
１１０  機能性粒子
１２０  機能性粒子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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