(57)【要約】【課題】無機質粉末の充填率が高くても成形性が良く、かつ成形時のバリが少ない例えば半導体封止材料を得るために好適な無機質粉末とそれを含有させた脂組成物を提供する。【解決手段】体積基準頻度粒度分布において、０．０７μｍ以上０．５μｍ未満、３μｍ以上１５μｍ未満及び３０μｍ以上７０μｍ未満の領域にそれぞれ極大径を有し、しかも０．５μｍ以上３μｍ未満の粒子含有率Ａと１５μｍ以上３０μｍ未満の粒子含有率Ｂの比率Ａ／Ｂが１．２〜３．３であることを特徴とする無機質粉末。また、上記無機質粉末をゴム及び樹脂のいずれか一方に含有させてなることを特徴とする組成物。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
体積基準頻度粒度分布において、０．０７μｍ以上０．５μｍ未満、３μｍ以上１５μｍ未満及び３０μｍ以上７０μｍ未満の領域にそれぞれ極大径を有し、しかも０．５μｍ以上３μｍ未満の粒子含有率Ａと１５μｍ以上３０μｍ未満の粒子含有率Ｂの比率Ａ／Ｂが１．２〜３．３であることを特徴とする無機質粉末。
【請求項２】
体積基準頻度粒度分布における粒子含有率が、０．０７μｍ以上０．５μｍ未満の粒子が３〜６％、３μｍ以上１５μｍ未満が４０〜６０％、３０μｍ以上７０μｍ未満が２０〜４０％、０．５μｍ以上３μｍ未満が８〜１０％、１５μｍ以上３０μｍ未満が２〜９％であることを特徴とする請求項１記載の無機質粉末。
【請求項３】
３μｍ以下の粒子を分取した際の体積基準累積粒度分布において、０．１μｍ以下の粒子を１０％以上含有し、０．０５μｍ未満の粒子を実質的に含有しないことを特徴とする請求項１又は２記載の無機質粉末。
【請求項４】
無機質粉末が球形非晶質シリカ粉末であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の無機質粉末。
【請求項５】
請求項１〜４記載のいずれかの無機質粉末をゴム及び樹脂のいずれか一方に含有させてなることを特徴とする組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機質粉末、及びこれをゴム及び樹脂のいずれか一方に含有させてなる組成物に関する。詳しくは、無機質粉末の充填率が高くても流動性、成形性が良く、かつ成形時のバリが少ない半導体封止材料を得るために好適な無機質粉末及び組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、狭ピッチ化が益々加速している。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りつつある。このように、半導体パッケージおよびその実装方法が進展する中、半導体封止材料にも高性能化、特に半田耐熱性、耐湿性、低熱膨張性、機械的特性、電気絶縁性などの機能向上が要求されている。これらの要求を満たすためエポキシ樹脂に無機質粉末、特に非晶質シリカ粉末を充填した樹脂組成物が一般に用いられており、半導体封止材料のほとんどがこの樹脂組成物によるものである。この半導体封止材料に充填される無機質粉末は、半田耐熱性、耐湿性、低熱膨張性、機械的強度向上の観点から、エポキシ樹脂に高充填させることが望ましい。
【０００３】
しかしながら、無機質粉末を高充填することで、半導体封止材料の溶融粘度を上昇させ、未充填、ワイヤー流れ、チップシフトなどの成形加工上の不良を増大させるという問題が生じている。半導体パッケージ内部はリードフレーム、半導体素子、ボンディングワイヤーなどにより構成されているが、高密度実装技術および微細加工技術の進歩にともなうボンディングワイヤーの形状の複雑化、本数の増加、リードフレーム形状の複雑化などにより、成形加工上の不具合が、好ましくない問題として益々クローズアップされている。
【０００４】
この問題に対し、無機質粉末の形状や粒度分布を最適化する試み、あるいはエポキシ樹脂やフェノール樹脂硬化剤などの樹脂成分の粘度を封止形成される温度域において極めて小さくすることによって溶融粘度を低く保ち、成形加工の不具合を低減する試み、などが検討されている。
【０００５】
無機質粉末を高充填しても半導体封止材料の溶融粘度を損なわせないようにした無機質粉末側の改善技術としては、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１）、ワーデルの球形度で０．７〜１．０とし、より球形度を高くする方法（特許文献２）、更には平均粒径０．１〜１μｍ程度の球状微小粉末を少量添加する方法（特許文献３）などが提案されている。
【０００６】
また、樹脂側の改善技術としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤の溶融粘度を低下させる方法（特許文献４）、混練過程での熱履歴による樹脂硬化反応の進行、溶融粘度の上昇を防止するため、配合成分のうち予備混合の段階で硬化反応が進まない原材料を組み合わせ、これらの原材料が溶融あるいは軟化するより高い温度で溶融混合した後に溶融混練を行う方法（特許文献５）、混練機の選択や混練条件を最適化することにより硬化反応の進行を最小限に抑え、溶融粘度を低く保つ方法（特許文献６）などが提案されている。
【０００７】
これらの技術によって改善がなされたが、今日の電子分野、特に半導体パッケージやその実装方法の急速な進展に対していまだ十分とはいえず、これに応じることができるものとして、無機質粉末の充填率が高くても成形性が良い半導体封止材料の開発が切望されている。また、成形性を向上させるために樹脂組成物の溶融粘度を低く抑える結果、成形時に金型のエアーベント部から樹脂組成物が溢れ出る現象、すなわち『バリ』が著しく発生するという問題も新たにクローズアップされており、流動性の向上とバリの低減を両立させるも要求されている。
【特許文献１】特開平６−８０８６３号公報
【特許文献２】特開平３−６６１５１号公報
【特許文献３】特開平５−２３９３２１号公報
【特許文献４】特開平９−２９１１３６号公報
【特許文献５】特開平３−１９５７６４号公報
【特許文献６】特開平９−５２２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、無機質粉末の充填率が高くても成形性が良く、かつ成形時のバリが少ない半導体封止材料を得るために好適な無機質粉末とそれを含有させた脂組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、体積基準頻度粒度分布において、０．０７μｍ以上０．５μｍ未満、３μｍ以上１５μｍ未満及び３０μｍ以上７０μｍ未満の領域にそれぞれ極大径を有し、しかも０．５μｍ以上３μｍ未満の粒子含有率Ａと１５μｍ以上３０μｍ未満の粒子含有率Ｂの比率Ａ／Ｂが１．２〜３．３であることを特徴とする無機質粉末である。この場合において、粒子含有率が、０．０７μｍ以上０．５μｍ未満の粒子が３〜６％、３μｍ以上１５μｍ未満が４０〜６０％、３０μｍ以上７０μｍ未満が２０〜４０％、０．５μｍ以上３μｍ未満が８〜１０％、１５μｍ以上３０μｍ未満が２〜９％であることが好ましい。また、３μｍ以下の粒子を分取した際の体積基準累積粒度分布において、０．１μｍ以下の粒子を１０％以上含有し、０．０５μｍ未満の粒子を実質的に含有しないことが特に好ましい。また、上記いずれかの無機質粉末が球形非晶質シリカ粉末であることが好ましい。
【００１０】
さらに、本発明は、上記いずれかの無機質粉末をゴム及び樹脂のいずれか一方に含有させてなることを特徴とする組成物である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、無機質粉末の充填率が高くても成形性が良く、かつ成形時のバリが少ない半導体封止材料を得るために好適な無機質粉末及び組成物が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の無機質粉末は、上記粒度特性を有するものであるところ、その極大径とは、無機質粉末の頻度粒度分布において極大値を示す粒子径のことである。
【００１３】
バリの発生を抑制するためには、金型エアーベント部から流出する樹脂組成物の流れを防止させることが必要であり、樹脂組成物中の無機質粉末がエアーベント部を閉塞させることが最も効果的である。そこで、流動性を損なわず、バリを低減させるためには、無機質粉末の最密充填構造を形成させることが望ましく、その完全な実現は不可能であるが、本発明ではそれに近い構造を有する粒度分布として、種々検討の結果、本発明に到達したものであり。
【００１４】
すなわち、本発明において、３０μｍ以上７０μｍ未満の領域の粒子は、ゴム・樹脂組成物の充填材の主材である（以下、３０μｍ以上７０μｍ未満の粒子を「主材粒子」ともいう。）。極大径が３０μｍ未満であると、ゴム・樹脂組成物の溶融粘度が著しく上昇し、またエアーベント部からゴム・樹脂組成物が流出するのを抑制する効果が小さくなる。逆に、極大径が７０μｍを超えると、その粒子サイズが障害となり、ゴム・樹脂組成物の用途が半導体封止材料である場合、成型時に半導体チップを損傷させる、ワイヤー切断・ワイヤー流れを起こす、等の問題を起こす恐れがある。４０μｍ以上６０μｍ未満の領域に極大径を有することが特に好ましい。
【００１５】
３μｍ以上１５μｍ未満の領域の粒子は、主材粒子の間隙に入り込んで充填構造を密にし、溶融粘度を低下させ、バリの低減等が可能となる（以下、この粒子を「介入粗粉粒子」ともいう。）。この粒子領域における極大径は、主材粒子の極大径に対し、０．１〜０．２倍程度の大きさであることが好ましく、特に４μｍ以上１２μｍ未満に極大径を有することが好ましい。
【００１６】
０．０７μｍ以上０．５μｍ未満の領域の粒子は、主材粒子と介入粗粉粒子で構成される密充填構造の間隙に更に入り込んで充填構造を更に密なものとし、溶融粘度の更なる低下と、バリ発生防止効果等を著しく高めることができる（以下、この粒子を「介入微粉粒子」ともいう。）。
【００１７】
１５μｍ以上３０μｍ未満の領域に存在する粒子（以下、この粒子を「粗粉調整粒子」ともいう。）は、その配合量を調整することで、主材粒子と介入粗粉粒子の充填構造を密にすることができる。同様に、０．５μｍ以上３μｍ未満の領域に存在する粒子（以下、この粒子を「微粉調整粒子」ともいう。）は、その配合量を調整することで、介入粗粉粒子と介入微粉粒子の充填構造を密にすることができる。
【００１８】
微粉調整粒子の含有率（Ａ）と粗粉調整粒子の含有率（Ｂ）との比率（Ａ／Ｂ）は、１．２〜３．３であることが好ましい。この比率が３．３よりも著しく大きくなると、主材粒子の間隙へ入り込めない粒子が多くなり密充填構造の形成が阻害される。また、この比率が１．２よりも著しく小さいと、構成粒子全体の微粉量が増加するため、溶融粘度が高まり、成形性を著しく悪化させる恐れがある。
【００１９】
上記各粒子の構成比率（体積含有率）としては、介入微粉粒子（すなわち０.０７μｍ以上０．５μｍ未満の粒子）が３〜６％、介入粗粉粒子（すなわち３μｍ以上１５μｍ未満の粒子）が４０〜６０％、主材粒子（すなわち３０μｍ以上７０μｍ未満の粒子）が２０〜４０％、微粉調整粒子（すなわち０．５μｍ以上３μｍ未満の粒子）が８〜１０％、及び粗粉調整粒子（すなわち１５μｍ以上３０μｍ未満の粒子）が２〜９％であることが好ましい。このような粒度構成であると、理論最密充填構造に一段と近づけることが可能となり、本発明の上記効果が助長される。
【００２０】
本発明の無機質粉末においては、３μｍ以下の粒子を分取した際の体積基準累積粒度分布において、０．１μｍ以下の粒子を１０％以上含有しておらず、しかも０．０５μｍ未満の粒子を実質的に含有しないことが好ましい。このような超微粒子は、無機質粉末による最密充填構造の形成を阻害するからである。
【００２１】
本発明において、「０．０５μｍ未満の粒子を実質的に含有しない」とは、電子顕微鏡により倍率５０，０００倍で撮影した任意の写真１００枚について、０．０５μｍ未満の粒子個数を数え、写真１枚あたりの平均値として換算した値が５０個未満であると定義される。０．０５μｍ未満の粒子は少ない程好適であるが、平均粒子数５０個以上で本発明の効果が急激に失われることはなく、この程度の個数ならば間違いなく本発明の効果が助長される。
【００２２】
本発明の無機質粉末の粒度分布は、レーザー回折光散乱法による粒度測定に基づく値であり、粒度分布測定機としては、例えば「モデルＬＳ−２３０」（ベックマンコールター社製）にて測定することができる。測定に際しては、前処理として、溶媒に水を用い、ＰＩＤＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）濃度を４５〜５５質量％になるように調製し、２００Ｗ出力のホモジナイザーに１分間かけて分散させる。なお、水の屈折率には１．３３を用い、粉末の屈折率については粉末の材質の屈折率を考慮した。たとえば、非晶質シリカについては屈折率を１．４６として測定した。なお、測定した粒度分布は、粒子径チャンネルがｌｏｇ（μｍ）＝０．０４の幅になるよう変換して種々の解析を行った。
【００２３】
また、０．１μｍ以下の超微粒子は、上記方法では測定が困難である。０．１μｍ以下の超微粒子を精度良く測定するためには、３μｍ以下の粒子を分取し、動的光散乱法により測定しなければならない。３μｍ以上の粒子が存在すると測定精度にばらつきがでる。測定機としては、例えば「マイクロトラックＵＰＡ１５０」（日機装社製）などがある。測定に際しては、前処理として、溶媒に水を用い、濃度が１質量％になるように調製し、２００Ｗ出力のホモジナイザーに５分間かけて分散させ、その後、遠心分離を行う。遠心分離には、例えばプラネタリーミキサー「あわとり練太郎ＡＲ-３６０Ｍ」（シンキー社製）などを用いることができる。本発明では、公転２０００ｒｐｍの条件で１０分間遠心分離を行った。遠心分離後、３時間静置し、粗大粒子を沈降させ、その上澄み液を分取し測定に用いた。
【００２４】
本発明の無機質粉末は球状であることが好ましい。「球状」の程度としては、平均球形度が０．８５以上であることが好ましい。一般に無機質粉末の平均球形度を上げればゴム・樹脂組成物の転がり抵抗が少なくなり、溶融粘度が低下する傾向にある。本発明においては、平均球形度を０．９０以上とすることが特に好ましい。
【００２５】
平均球形度は、実体顕微鏡、例えば「モデルＳＭＺ−１０型」（ニコン社製）、走査型電子顕微鏡等にて撮影した粒子像を画像解析装置、例えば（日本アビオニクス社製など）に取り込み、次のようにして測定することができる。すなわち、写真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、その粒子の真円度は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＝πｒ２であるから、Ｂ＝π×（ＰＭ／２π）２となり、個々の粒子の球形度は、球形度＝Ａ／Ｂ＝Ａ×４π／（ＰＭ）２として算出することができる。このようにして得られた任意の粒子２００個の球形度を求めその平均値を平均球形度とした。
【００２６】
上記以外の球形度の測定法としては、粒子像分析装置、例えば「モデルＦＰＩＡ−１０００」（シスメックス社製）などにて定量的に自動計測された個々の粒子の真円度から、式、球形度＝（真円度）２により換算して求めることもできる。
【００２７】
本発明における無機質粉末は、シリカ、アルミナ、チタニア、マグネシア、カルシア、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化硼素、炭化珪素等の無機質粉末であり、それらの粉末を単独で用いても二種類以上混合したものであってもよい。とくに、半導体チップと半導体封止材料との熱膨張率を近づけるという点、半田耐熱性、耐湿性、金型の低摩耗性という観点において、結晶質シリカを高温で溶融する方法ないしは合成法で製造された非晶質シリカが最適である。また、その非晶質率は、粉末Ｘ線回折装置、例えば「モデルＭｉｎｉ  Ｆｌｅｘ」（ＲＩＧＡＫＵ社製）を用い、ＣｕＫα線の２θが２６°〜２７．５°の範囲において試料のＸ線回折分析を行い、特定回折ピークの強度比から測定することができる。すなわち、結晶質シリカは、２６．７°に主ピークが存在するが、非晶質シリカではピークは存在しない。非晶質シリカと結晶質シリカが混在していると、結晶質シリカの割合に応じた２６．７°のピーク高さが得られるので、結晶質シリカ標準試料のＸ線強度に対する試料のＸ線強度の比から、結晶質シリカ混在比（試料のＸ線回折強度／結晶質シリカのＸ線回折強度）を算出し、式、非晶質率（％）＝（１−結晶質シリカ混在比）×１００から非晶質率を求めることができる。
【００２８】
本発明の無機質粉末は、イオン性不純物として抽出水中のＮａイオン濃度とＣｌイオン濃度とがそれぞれ１ｐｐｍ以下、放射性不純物としてＵ、Ｔｈ濃度がそれぞれ１ｐｐｂ以下であることが好ましい。イオン性不純物が多い場合には、半導体チップの信頼性、耐湿性に悪影響を与える恐れがある。また、放射性不純物が多いと、α線によるソフトエラーの原因になることが知られており、特に半導体メモリーの封止用として使用する場合には注意が必要である。
【００２９】
本発明の無機質粉末は、本発明で規定する特性を有していればどのような方法で製造されたものでもよい。その一例を示すと、高温火炎の形成とシリカ粉末原料の噴射とが可能な溶融炉と、溶融処理物の捕集系とからなる設備にて、シリカ粉末原料の粒度、原料供給量、炉内温度、炉内圧力、炉内風量条件等を調整して種々の粒度構成をもった非晶質シリカ粉末を製造し、それを更に分級、篩分け、混合して製造することができる。上記設備には多くの公知があり（例えば、特開平１１−０５７４５１号公報）、それを採用することができる。
【００３０】
次に、本発明の組成物について説明する。この組成物は本発明の無機質粉末をゴム及び樹脂の少なくとも一方に含有させてなるものである。組成物中の無機質粉末の割合は１０〜９９質量％であることが好ましい。
【００３１】
本発明で使用されるゴムとしては、例えばシリコーンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレン酢酸ビニル共重合体等をあげることができる。また、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、ポリカーボネイト、マレイミド変成樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＡＳ（アクリロニトリルーアクリルゴム・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）樹脂等をあげることができる。これらのゴム又は樹脂は一種以上が使用される。
【００３２】
これらの中、半導体封止材料用樹脂としては、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い。その具体例をあげれば、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、ビスヒドロキシ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である。中でも、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、ビスヒドロキシ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。
【００３３】
エポキシ樹脂の硬化剤については、エポキシ樹脂と反応して硬化させるものであれば特に限定されず、例えば、フェノール、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等をあげることができる。
【００３４】
本発明の組成物には、次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など、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、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など、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など、難燃助剤として、Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ４、Ｓｂ２Ｏ５など、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、顔料などである。更には、ワックス等の離型剤を添加することができる。その具体例をあげれば、天然ワックス類、合成ワックス類、直鎖脂肪酸塩の金属塩、酸アミド類、エステル類、パラフィンなどである。
【００３５】
とくに、高い耐湿信頼性や高温放置安定性が要求される場合には、各種イオントラップ剤の添加が有効である。イオントラップ剤の具体例としては、協和化学社製商品名「ＤＨＦ−４Ａ」、「ＫＷ−２０００」、「ＫＷ−２１００」や東亜合成化学工業社製商品名「ＩＸＥ−６００」などである。
【００３６】
本発明の組成物には、エポキシ樹脂と硬化剤との反応を促進させるために硬化促進剤を配合することができる。その硬化促進剤としては、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、トリフェニルホスフィン、ベンジルジメチルアミン、２−メチルイミダゾール等がある。
【００３７】
本発明の組成物は、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、粉砕することによって製造することができる。
【００３８】
本発明の組成物を用いて、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公知の成形法が採用される。
【実施例】
【００３９】
実施例１〜５  比較例１〜１８
天然珪石を粉砕、その粉砕物を溶融炉内のＬＰＧ、酸素との燃焼により形成される高温火炎中に供給し、溶融・球状化処理を行った。溶融処理物を重力沈降室、サイクロン、バグフィルター、ブロワーからなる捕集系へ空気輸送し、分級した。火炎形成条件、原料粒度、原料供給量、分級条件などを調整し、単一の極大径（０．１μｍ、０．４μｍ、５μｍ、１２μｍ、３６μｍ、５８μｍ）を有する６種の球状非晶質シリカ粉末を製造した。この粉体を適宜混合し、表１、表２、表３に示される２３種の粉末を製造した。また、球形度の制御は、主として火炎形成条件、原料供給量を調整することにより行った。粉体名Ａ〜Ｅが実施例に係る無機質粉末であり、粉体名Ｆ〜Ｗが比較例に係る無機質粉末である。粉体名Ａ〜Ｗの非晶質率はいずれも９９％以上、平均球形度は０．９０以上であった。これらの粉末の粒度特性を上記方法に従い測定した。それらの結果を表１（実施例）、表２（比較例）、表３（比較例）に示す。
【００４０】
得られた球状非晶質シリカ粉末の半導体封止材料の充填材としての特性を評価するため、球状非晶質シリカ粉末Ａ〜Ｗ９０部（質量部、以下同じ）に対し、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’、５，５’−テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂４．３部、テトラヒドロ無水フタル酸４．４部、トリフェニルホスフィン０．２部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０．５部、カーボンブラック０．２部、カルナバワックス０．４部を加え、ヘンシェルミキサーにてドライブレンドした後、得られた配合物を同方向噛み合い二軸押出混練機（スクリュー径Ｄ＝２５ｍｍ、ニーディングディスク長１０Ｄｍｍ、パドル回転数１５０ｒｐｍ、吐出量５ｋｇ／ｈ、ヒーター温度１０５〜１１０℃）で加熱混練した。吐出物を冷却プレス機にて冷却した後、粉砕して半導体封止材料を得た。得られた材料の成形性とバリ長さを次に示す方法に従って評価した。それらの結果を表１、表２、表３に示す。
【００４１】
（１）成形性（スパイラルフロー）
ＥＭＭＩ−Ｉ−６６（Ｅｐｏｘｙ  Ｍｏｌｄｉｎｇ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ；Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ）に準拠したスパイラルフロー測定用金型を取り付けたトランスファー成形機を用いて、前記エポキシ樹脂組成物のスパイラルフロー値を測定した。トランスファー成形条件は、金型温度１７５℃、成形圧力７．４ＭＰａ、保圧時間９０秒とした。
【００４２】
（２）バリ長さ
３２ピンＬＯＣ（Ｌｅａｄ  ｏｎ  Ｃｈｉｐ）構造ＴＳＯＰ（Ｔｈｉｎ  Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ；１０ｍｍ×２１ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ、模擬ＩＣチップサイズ９ｍｍ×１８ｍｍ、リードフレーム４２アロイ製）の半導体パッケージをトランスファー成形機により４８個作製し、平均バリ長さを測定した。トランスファー成形条件は、金型温度１７５℃、成形圧力７．４ＭＰａ、保圧時間９０秒とした。
【００４３】
【表１】
2005306923.tif 000002
【００４４】
【表２】
2005306923.tif 000003
【００４５】
【表３】
2005306923.tif 000004
【００４６】
表１〜表３から明らかなように、本発明の無機質粉末の混合された組成物は、無機質粉末の充填率が９０質量％以上であっても成形性が良好で、バリ長さが低いレベルにあることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の無機質粉末は、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、更にはパテ、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、軽量外壁材などの充填材として使用される。また、本発明の組成物は、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型された電子部品、更には電線被覆材、半導体封止材、ワニスなどの製造に使用される。