[发明专利]无定形二氧化硅粉末、其制造方法、树脂组合物及半导体密封材料

说明书

技术领域

本发明涉及无定形二氧化硅粉末、其制造方法及其用途。

背景技术

近年来，由于针对地球环境保护的意识提高，因此要求对于用于密封半导体元件的半导体密封材料，不使用环境负荷大的锑化合物、溴化环氧树脂等有害的阻燃剂地来赋予阻燃性，赋予不含铅的无铅焊剂以耐热性等。半导体密封材料主要由环氧树脂、酚醛树脂固化剂、固化促进剂、无机填料等构成，而为了满足上述要求特性，采取了如下方法：应用在环氧树脂、酚醛树脂等中大量含有芳香环的阻燃性、耐热性高的结构的物质的方法，高填充无机填料的方法等，半导体密封材料在密封时的粘度具有升高的倾向。

另一方面，为了应对电子设备的小型轻量化、高性能化的要求，半导体的内部结构向着元件的薄型化、金线的小直径化、长跨距化、布线间距的高密度化迅速发展。在使用高粘度化了的半导体密封材料来密封这种半导体时，其结果为，使得金线变形、金线切断、半导体元件倾斜、狭隙未填充等不良增大。因此，对于半导体密封材料，强烈要求在对其赋予阻燃性的同时降低密封时的粘度、减少成型不良。

为了满足这些要求，采取了通过改善用于半导体密封材料的环氧树脂、酚醛树脂固化剂的手段等来谋求低粘度化、提高成型性的方法(专利文献1、2)。另外，作为固化促进剂方面的改善，为了提高环氧树脂的固化起始温度，采取了使用用于抑制固化性的成分来保护反应性的基质的、所谓潜在化的方法(专利文献3、4)。作为无机填料方面的改善，采取了如下方法等：调整粒度分布，使得即使高填充，密封材料的粘度也不上升(专利文献5、6)。然而，这些方法的降低粘度效果、成型性提高效果不充分，尚不存在能够高填充无机填料、且降低密封时的粘度、进一步提高成型性的半导体密封材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-231159号公报

专利文献2：日本特开2007-262385号公报

专利文献3：日本特开2006-225630号公报

专利文献4：日本特开2002-284859号公报

专利文献5：日本特开2005-239892号公报

专利文献6：WO/2007/132771号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供一种即使高填充无机填料，密封时的粘度仍较低、成型性进一步提高的树脂组合物，特别是半导体密封材料，并且提供适于其制备的无定形二氧化硅粉末。

用于解决问题的方案

本发明是一种无定形二氧化硅粉末，其特征在于，15μm以上且小于70μm的粒度范围的Al含量以氧化物换算为100～30000ppm，3μm以上且小于15μm的粒度范围的Al含量以氧化物换算为100～7000ppm，全粒度范围的Al含量以氧化物换算为100～25000ppm，Si和Al的氧化物换算含有率为99.5质量％以上。在本发明中，优选的是，15μm以上且小于70μm的粒度范围的Al含量(A)与3μm以上且小于15μm的粒度范围的Al含量(B)之比(A)/(B)为1.0～20。另外，优选的是，其具有在粒度频率分布中至少包括两个峰的多峰性的粒度分布，第一峰的极大值在15～70μm的粒度范围内，第二峰的极大值在3～10μm的粒度范围内，平均粒径为5～50μm。

此外，本发明是一种无定形二氧化硅粉末的制造方法，其特征在于，该无定形二氧化硅粉末的制造方法通过向由可燃气体与助燃气体形成的高温火焰中喷射含有Al源物质的原料二氧化硅粉末来进行制造，其中，从各自的燃烧器分别喷射如下物质：Al源物质的Al含量以氧化物换算为100～30000ppm、平均粒径为15～70μm的原料二氧化硅粉末，和Al源物质的Al含量以氧化物换算为100～7000ppm、平均粒径为3～10μm的原料二氧化硅粉末。

此外，本发明是含有本发明的无定形二氧化硅粉末和树脂而成的树脂组合物。作为用于树脂组合物的树脂，环氧树脂是优选的。此外，本发明是使用该树脂组合物而成的半导体密封材料。

发明的效果

根据本发明，可以提供流动性、粘度特性、成型性优异的树脂组合物，特别是半导体密封材料。另外，可以提供适于制备这种树脂组合物的无定形二氧化硅粉末。

具体实施方式