(57)【特許請求の範囲】
【請求項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において、少なくとも二つの山を持つ多峰性の頻度粒度分布を有し、第一の山の極大粒子径が４０〜８０μｍ、第二の山の極大粒子径が３〜８μｍの範囲内にあり、しかも２０μｍ以上４０μｍ未満の粒子の割合が２０質量％以下（０％を含む）であり、かつ
Ａｌ2Ｏ3含有率が、１００〜８０００ｐｐｍである
ことを特徴とするシリカ粉末。
【請求項２】
原料シリカ粉末の表面に、粒径０．１〜５μｍ、０．０１〜２質量％のアルミナ粒子をコーティングした後、火炎で溶融球状化処理することによって製造されることを特徴とする請求項１に記載のシリカ粉末。
【請求項３】
更に、第三の山を有し、その極大粒子径が０．１〜０．８μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１又は２に記載のシリカ粉末。
【請求項４】
アンモニアの化学的吸着量が、０．１〜１．８μｍｏｌ／ｇであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシリカ粉末。
【請求項５】
請求項１〜４に記載のいずれかのシリカ粉末を樹脂及びゴムの少なくとも一方に含有させてなる組成物。
【請求項６】
樹脂及びゴムの少なくとも一方が、エポキシ樹脂である請求項５に記載の組成物からなる半導体封止材料。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかに記載のシリカ粉末の製造方法であって、
原料シリカ粉末の表面に、粒径０．１〜５μｍ、０．０１〜２質量％のアルミナ粒子をコーティングした後、火炎で溶融球状化処理することを特徴とする、製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックス粉末及びその用途に関する。
【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、半導体封止材料にも高性能化、特に成形性、耐熱性、難燃性などの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、特に非晶質球状シリカ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、半導体封止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。【０００３】
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、半導体封止材料の粘度が急激に上昇することが未解決であった。【０００４】
近年、自動車用途においても電子機器の搭載が進んでおり、環境負荷の大きい難燃剤を用いないで難燃性を付与することや、一般の民生機器以上の高温放置特性（耐熱性）、耐冷熱サイクル性の付与が求められている。最近では特に、成形性の向上とともに、高温放置特性（耐熱性）の向上が強く求められている。しかしながら、このような要求を満たし得るセラミックス粉末は未だない。【０００５】
【特許文献１】特開平３−０６６１５１号公報
【特許文献２】特開平６−０８０８６３号公報
【特許文献３】特開平８−００３３６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、充填率を高めても成形性が良好であり、しかも耐熱性、難燃性に優れた半導体封止材料を調製することのできるセラミックス粉末と、それを樹脂及びゴムの少なくとも一方に含有させてなる組成物、特に半導体封止材料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、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において、少なくとも二つの山を持つ多峰性の頻度粒度分布を有し、第一の山の極大粒子径が４０〜８０μｍ、第二の山の極大粒子径が３〜８μｍの範囲内にあり、しかも２０μｍ以上４０μｍ未満の粒子の割合が２０質量％以下（０％を含む）であることを特徴とするセラミックス粉末である。【０００８】
本発明においては、（１）更に、第三の山があり、その極大粒子径が０．１〜０．８μｍの範囲内にあること、（２）アンモニアの吸着量が０．１〜１．８μｍｏｌ／ｇであること、（３）セラミックス粉末がシリカ粉末であること、（４）セラミックス粉末がシリカ粉末であって、しかもＡｌ2Ｏ3含有率が１００〜８０００ｐｐｍであること、から選ばれた少なくとも一つの実施態様を備えていることが好ましい。【０００９】
また、本発明は、本発明のセラミックス粉末を樹脂及びゴムの少なくとも一方に含有させてなることを特徴とする組成物である。更に、本発明は、本発明の組成物がエポキシ樹脂組成物であることを特徴とする半導体封止材料である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、セラミックス粉末の樹脂組成物中又はゴム組成物中の充填率を９０質量％以上にしても、高い成形性を維持し、しかも耐熱性と難燃性に優れた樹脂組成物又はゴム組成物（以下、両者をあわせて「組成物」という。）、特に半導体封止材料の提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の粉末は、セラミックス粉末からなり、セラミックス粉末としては、例えば、シリカや、アルミナ、チタニア、マグネシア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素等の粉末が含まれる。
これらの粉末は単独で用いてもよく、また二種類以上混合物として使用してもよいが、半導体素子と半導体封止材料との熱膨張率を近づけること、及び耐熱性、耐冷熱サイクル性、金型の低摩耗性を更に高める点から、シリカ粉末が好適であり、特に、結晶質シリカを高温で溶融して製造された非晶質シリカ、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。非晶質シリカ粉末の非晶質率は、後記方法で測定された値として９５％以上であることが好ましい。【００１２】
本発明のセラミックス粉末の特徴は、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において、少なくとも二つの山を持つ多峰性の頻度粒度分布を有し、第一の山の極大粒子径が４０〜８０μｍ、第二の山の極大粒子径が３〜８μｍの範囲内であること、そして、２０μｍ以上４０μｍ未満の粒子の割合が２０質量％以下（０％を含む）であること、である。セラミックス粉末をこのような特性を有するものとすることによって、セラミックス粉末のエポキシ樹脂等への充填率を９０質量％以上にしても、高い成形性を維持し、しかも耐熱性と難燃性に優れた半導体封止材料の提供が可能となる。特許文献３に示された多峰性粒度分布のセラミックス粉末においては、２０〜４０μｍの粒子の割合は約４０〜５２質量％となっている。【００１３】
４０〜８０μｍの範囲に極大粒子径がある第一の山の粒子群は、本発明のセラミックス粉末の主粒であるが、その極大粒子径が４０μｍ未満であると、粘度が急激に上昇し、高い成形性を有する組成物の調製が容易でなくなる。一方、極大粒子径が８０μｍを超えると、組成物中での粒子の流動抵抗が大きくなり、やはり成形性が悪化する。第一の山の極大粒子径は５０〜７０μｍの範囲にあることが好ましい。なお、４０〜８０μｍの粒子の含有率は、４０質量％以上が好ましく、特に４５質量％以上であることが好ましい。上限としては、例えば、７０質量％が好適である。【００１４】
３〜８μｍの範囲に極大粒子径がある第二の山の粒子群は、第一の山の粒子群の間隙に入り込み、粒子の充填構造を密にするので、セラミックス粉末の充填性をより高め、組成物の粘度を一層低下させることができる。好ましくは４〜７μｍである。特に、第二の山の極大粒子径を、第一の山の極大粒子径に対し、０．１〜０．２倍の関係に調整しておくことによって、より充填性が高くなる。なお、３〜８μｍの粒子の含有率は、２０質量％以上が好ましく、特に３０質量％以上であることが好ましい。上限としては、例えば、６０質量％が好適である。【００１５】
本発明において任意に使用できる、０．１〜０．８μｍの範囲に極大粒子径がある第三の山の粒子群は、第一の山の粒子群と第二の山の粒子群によって構成される粒子の充填構造の隙間に入り込み、充填構造を更に密にする。その結果、より高充填率としても良好な成形性を維持するので、耐熱性と難燃性が一段と優れた組成物の調製が可能となる。なお、０．１〜０．８μｍの粒子の含有率は、３質量％以上が好ましく、特に１０質量％以上であることが好ましい。上限としては、例えば、２５質量％が好適である。【００１６】
本発明において、２０μｍ以上４０μｍ未満の粒子は、上記二つの山又は三つの山の粒子群から構成される密充填構造には不要であるので、ない方（０％）が最適であり、あっても最大２０質量％（０％を含む）、好適には最大１０質量％（０％）であることが好ましい。この条件は極めて重要であり、２０μｍ以上４０μｍ未満の粒子群を厳格に制御したセラミックス粉末はこれまでにない。【００１７】
半導体封止材料には、通常、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が配合されている。硬化促進剤の例としては、例えば、トリブチルホスフィンや、メチルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス（４−メチルフェニル）ホスフィン、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィン、テトラフェニルホスフィンテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィンテトラフェニルボレート等の有機リン系のもの、例えば１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、１，５−ジアザ−ビシクロ（４，３，０）ノネン、５，６−ジブチルアミノ−１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等のシクロアミジン化合物に代表される有機窒素系のものなどがある。一般にこれらの硬化促進剤の組成物への添加率は、組成物の所望する硬化速度に応じて０．１〜５質量％の間で選択される。しかし、これらの硬化促進剤は、いずれも強いルイス塩基性を示し、半導体封止材料の高温放置特性（耐熱性）を悪化させてしまう。【００１８】
そこで、本発明のセラミックス粉末においては、アンモニアの化学的吸着量が０．１〜１．８μｍｏｌ／ｇであることが好ましい。更に好ましくは０．１〜１．６μｍｏｌ／ｇ、特に好ましくは０．２〜１．４μｍｏｌ／ｇである。アンモニアの化学的吸着量の多少はセラミックス粉末の表面酸性度の大小を表す。セラミックス粉末の表面酸性度を制御することによって、組成物の安定した硬化特性と、高温放置特性との両立が可能となる。アンモニアの化学的吸着量が０．１μｍｏｌ／ｇ未満であると、硬化促進剤がセラミックス粉末の表面酸点に捕捉され難く、組成物の高温放置特性（耐熱性）が悪化する恐れがある。一方、アンモニアの化学的吸着量が１．８μｍｏｌ／ｇを超えると、硬化促進剤がセラミックス粉末の表面酸点に捕捉され過ぎる結果、組成物の硬化速度が遅くなり、成形後にも所望の組成物硬度が得られなくなる恐れがある。【００１９】
セラミックス粉末が特にシリカ粉末である場合、そのアンモニアの化学的吸着量は、Ａｌ2Ｏ3の含有率で制御することができる。即ち、シリカ粉末の表面にＡｌ原子がドープされると、Ｓｉ原子とＡｌ原子との配位数の違いにより、その点が強いルイス酸点になる。シリカ粉末中のＡｌ2Ｏ3含有率を１００〜８０００ｐｐｍにすることによってアンモニアの化学的吸着量を０．１〜１．８μｍｏｌ／ｇに制御することが容易となる。
本発明のセラミックス粉末の平均球形度は、０．８５以上、特に、０．９０以上であることが好ましい。最大は、１．００が好適である。これによって、組成物の粘度を更に低下させることができる。【００２０】
本発明のセラミックス粉末の粒度分布は、レーザー回折散乱法による粒度測定に基づく値である。粒度分布測定機としては、例えば、ベックマンコールター社製「モデルＬＳ−２３０」（粒子径チャンネルがｌｏｇ（μｍ）＝０．０４の幅）がある。測定に際しては、溶媒には水を用い、前処理として１分間、ホモジナイザーを用いて２００Ｗの出力をかけて分散処理する。また、ＰＩＤＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）濃度を４５〜５５質量％に調製する。水の屈折率には１．３３を用い、試料粉末の屈折率にはその材質の屈折率を考慮する。例えば、非晶質シリカでは屈折率を１．５０とする。【００２１】
極大粒子径とは、レーザー回折散乱法による頻度粒度分布において、極大値を示す粒子範囲の中心値のことである。例えば、累積粒度分布で、３２μｍまでの累積値が５０質量％、４８μｍまでの累積値が６５質量％、６４μｍまでの累積値が７０質量％であるときは、極大値を示す粒子範囲は、３２〜４８μｍの間で、極大粒子径は３２μｍと４８μｍの中心である４０μｍと計算される。【００２２】
アンモニア吸着量は、昇温熱脱離−質量分析装置ＴＰＤ−ＭＳ（例えば、アネルバ社製商品名「モデルＭ−４００」）を用い、以下のようにして測定する。（前処理）試料粉末約０．１ｇを白金皿に精秤し、管状炉中ヘリウム流量４０ｍｌ／分で室温から６００℃まで３０分間で昇温し、そのまま１０分間保持した後、１００℃まで降温する。（アンモニア吸着）１００℃を維持しながら、真空排気し、アンモニアガスを約１３ｋＰａ導入し、１５分間吸着させる。真空排気後、１５分間、ヘリウムを５０ｍｌ／分の流量で流して残存アンモニアをパージして室温まで降温する。（水処理）室温において、アルゴンを１０ｍｌ／分の流量で純水にバブリングし、これに４０ｍｌ／分の流量のアルゴンを混合して相対湿度２０％の不活性ガスをつくり、このガスフローの下に、１時間試料粉末を置いて物理吸着したアンモニアを水で置換する。（アンモニア吸着量測定）ヘリウム流量４０ｍｌ／分で、室温から１０００℃まで、２０℃／分の昇温速度で昇温して脱離したアンモニアの量を定量する。なお、アンモニア吸着量の定量には水の影響を補正した後の、ｍ／ｚ＝１７のパターンを用いた。【００２３】
非晶質率は、粉末Ｘ線回折装置（例えば、ＲＩＧＡＫＵ社製商品名「モデルＭｉｎｉ  Ｆｌｅｘ」）を用い、ＣｕＫα線の２θが２６°〜２７．５°の範囲において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。例えば、シリカ粉末の場合、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。【００２４】
Ａｌ2Ｏ3含有率は、例えば、蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）、エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）、原子吸光光度計（ＡＡＳ）、プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ）などによって測定する。本発明では、セラミックス粉末をフッ化水素、過塩素酸の２０：１（体積比率）の混合溶液で加熱溶解し、純水で稀釈してから、島津製作所社製原子吸光光度計を用いてＡｌ含有率を測定し、それをＡｌ2Ｏ3に換算して定量した。【００２５】
平均球形度は、実体顕微鏡（例えば、ニコン社製商品名「モデルＳＭＺ−１０型」）等にて撮影した粒子像を画像解析装置（例えば、マウンテック社製商品名「ＭａｃＶｉｅｗ」）に取り込み、写真から粒子の投影面積（Ａ）と周囲長（ＰＭ）から測定する。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となるので、試料の周囲長（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、個々の粒子の真円度は、真円度＝Ａ／Ｂ＝Ａ×４π／（ＰＭ）2となる。このようにして得られた任意の粒子２００個の真円度を求め、その平均値を二乗したものを平均球形度とした。【００２６】
本発明のセラミックス粉末は、例えば、任意成分としての平均粒子径が０．１〜０．８μｍの粒子と、３〜８μｍの粒子と、４０〜８０μｍの粒子を混合することによって容易に製造することができる。また、セラミックス粉末が球状シリカ粉末等の球状酸化物粉末であるときは、高温火炎中に粉末原料を噴射し、溶融球状化処理した後、例えば重量沈降室、サイクロン、バグフィルター、電気集塵機等の捕集装置で回収する方法において、粉末原料の粒度、噴射量、火炎温度などの処理条件を適宜変更するか、回収粉を分級、篩分け、混合などの操作をするか、又は両者の併用によって製造することができる。Ａｌ2Ｏ3含有率の制御は、例えば原料シリカ粉末の表面に粒径約０．１〜５μｍ、約０．０１〜２質量％程度の範囲内でアルミナ粒子をコーティングした後、火炎で溶融球状化処理することによって可能である。アルミナ粒子のコーティングには、市販のコーティング装置、ブレンダー等を用いることができる。【００２７】
本発明の組成物は、本発明のセラミックス粉末を樹脂及びゴムの少なくとも一方に含有させたものである。組成物中のセラミックス粉末の含有率は、通常、１０〜９９質量％、好ましくは、３０〜９５質量％であることが好ましい。【００２８】
樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂や、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。【００２９】
これらの中、半導体封止材料としては、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。それを例示すれば、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。【００３０】
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、上記した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。【００３１】
本発明の組成物には、更に以下の成分を必要に応じて配合することができる。即ち、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、更には離型剤として、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、パラフィンなどである。【００３２】
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。【００３３】
本発明の半導体封止材料は、本発明の組成物がエポキシ樹脂からなるものが好適である。本発明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。
【実施例】
【００３４】
実施例１〜５  比較例１〜５
天然珪石の粉砕物をＬＰＧと酸素との燃焼により形成される火炎中に供給し、溶融球状化処理を行って、球状非晶質シリカ粉末を得た。火炎形成条件、原料粒度、原料供給量、分級条件、混合条件を調整して、表１に示される１０種の球状非晶質シリカ粉末Ａ〜Ｊを製造した。極大粒子径及び２０μｍ以上４０μｍ未満の粒子の含有率の調整は、原料粒度、球状化処理粉の多段篩分け操作の条件、及び篩分け操作で回収された粗粒子、微粒子、超微粒子の混合量を変更することにより行った。Ａｌ2Ｏ3含有率の調整は、天然珪石の粉砕物を溶融球状化処理する前に、表面に０．５μｍのアルミナ超粒子を０．０１〜２質量％の範囲でコーティングすることにより行った。平均球形度の制御は、火炎温度と原料供給量の調整により行った。【００３５】
球状非晶質シリカ粉末Ａ〜Ｊの非晶質率はいずれも９９．５％以上であった。これらの粉末の粒度分布を測定し、極大粒子径、２０μｍ以上４０μｍ未満の粒子の割合を求めた。また、アンモニアの化学的吸着量、Ａｌ2Ｏ3含有率、４５μｍ以上の粒子の平均球形度も求めた。４０〜８０μｍの範囲、３〜８μｍの範囲、及び０．１〜０．８μｍの範囲における極大粒子径をそれぞれＰ１、Ｐ２、Ｐ３とし、表１に示した。【００３６】
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〜Ｊ９０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４．２部、フェノール樹脂４．３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０．３部、カルナバワックス０．５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、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。混練物（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製造し、成形性、難燃性及び耐熱性を以下に従って評価した。それらの結果を表１に示す。【００３７】
（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、半導体封止材料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。【００３８】
（２）難燃性／ＵＬ−９４
半導体封止材料をトランスファー成形して厚み１／８インチの試験片を作製し、１７５℃で８時間アフターキュアした後、ＵＬ−９４規格に準拠して難燃性評価を行った。【００３９】
（３）耐熱性／高温放置特性
ＳＯＰ-２８ｐ（リードフレーム４２アロイ製）にＴＥＧ-ＭＬ１０２０チップを載せ、リードフレームとチップとをφ３０μｍの金線により８ヶ所接続した後、半導体封止材料でパッケージングして模擬半導体を作製した。このような模擬半導体を２０個つくった。
これら２０個の模擬半導体を１７５℃で８時間アフターキュアした後、１９５℃中に１５００時間放置し、室温まで冷却後、通電の有無を測定した。８ヶ所の配線のうち１配線でも導通不良のある模擬半導体の個数を計測した。【００４０】
表１
0005294015.tif 000002
【００４１】
表１（続き）
0005294015.tif 000003
【００４２】
実施例と比較例の対比から明らかなように、本発明のセラミックス粉末によれば、比較例よりも成形性、耐熱性及び難燃性に優れた組成物、特に半導体封止材料を調製することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明のセラミックス粉末は、自動車、携帯電子機器、パソコン、家庭電化製品等に使用される半導体封止材料、半導体が搭載される積層板、更にはパテ、シーリング材、各種ゴム、各種エンジニアプラスチックスなどの充填材として使用される。また、本発明の組成物は、半導体封止材料の他に、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や、各種エンジニアプラスチックス等として使用できる。