[发明专利]黑色氮氧化钛粉末及使用其的半导体封装用树脂化合物

说明书

技术领域

本发明有关一种被二氧化硅薄膜包覆的黑色氮氧化钛粉末及将该黑色氮氧化钛粉 末用作填料的半导体封装用树脂化合物。另外，本国际申请主张基于2013年12月18 日申请的日本专利申请第261156号(日本专利申请2013-261156)的优先权，并将日 本专利申请2013-261156的所有内容援用于本国际申请中。

背景技术

以往，公开有一种半导体封装材料用碳黑着色剂，其通过对碳黑进行湿式氧化处 理之后，过滤通过孔径5μm以下的过滤筛，接着喷涂碳黑含量浓缩调整至3～50质量 ％的碳黑浆料并干燥而得到，其中孔径25μm的筛残渣物为0重量％，定量滤纸No.5A 的滤纸残渣为0.5ppm以下(例如，参考专利文献1。)。如此构成的碳黑着色剂中，除 去了较大凝聚物，因此就使用该着色剂的半导体封装用树脂组合物而言，即使在高集 成度化的半导体元件中，碳黑的凝聚物夹持于电路之间并由于凝聚物在电路之间发生 短路而导致的电力不良现象也会得到抑制，并且，树脂组合物的流动性、成型性、激 光标记性也优异，适用于IC、LSI等半导体元件的封装。

专利文献1：日本专利公开2005－206621号公报(权利要求1、[0019]段)

然而，上述以往的专利文献1中所示出的半导体封装材料用碳黑本身具有导电性， 因此若半导体元件的电路间距进一步变窄，为30μm以下，则在将上述碳黑用作填料 的封装材料中，存在碳黑的凝聚物夹持于电路之间而导致电路短路之忧。为了解决该 问题，要求填料本身具有电绝缘性，作为满足该要求的填料，即电绝缘性优异的填料 有黑色氮氧化钛粉末(钛黑粉末)。但是，黑色氮氧化钛粉末中由于钛铁矿(成为黑色 氮氧化钛原料的氧化钛的原料)中所含有的杂质(尤其铅)而有可能产生α射线。利 用该钛铁矿来制造氧化钛粉末，进一步制造黑色氮氧化钛粉末，并且通过将黑色氮氧 化钛粉末用作填料的封装材料来封装半导体元件时，若由黑色氮氧化钛粉末而产生α 射线，则有可能通过α射线导致半导体元件发生故障，即发生软错误。

发明内容

本发明的目的在于提供一种黑色氮氧化钛粉末及使用该黑色氮氧化钛粉末的半导 体封装用树脂化合物，该黑色氮氧化钛粉末被用作半导体元件等的封装用树脂化合物 的填料时，即使半导体元件等的电路间距变窄，也不会发生电路短路，并且能够抑制 发生因α射线所导致的半导体元件等的故障即软错误。

本发明的第1观点，一种黑色氮氧化钛粉末，其用于半导体封装用树脂化合物， 其中，该黑色氮氧化钛粉末具备黑色氮氧化钛粉末的粉末母体及包覆该粉末母体表面 的厚度为2.5～12nm的二氧化硅薄膜，在以5MPa的压力压制的压坯的状态下的体积 电阻率为1×10⁵Ω·cm以上，并在CIE1976L^*a^*b^*颜色空间(测定用光源C：色温6774K) 中的亮度指数L^*值为14以下。

本发明的第2观点，一种半导体封装用树脂化合物，其中，第1观点的黑色氮氧 化钛粉末分散在环氧树脂、固化剂、固化促进剂及无机填充剂的混合物中。

本发明的第3观点，其为根据第2观点的发明，且相对于环氧树脂、固化剂、固 化促进剂及无机填充剂的混合物与黑色氮氧化钛粉末的合计量100质量％，黑色氮氧 化钛粉末的含量比为0.05～10质量％。

本发明的第4观点，其为根据第3观点的发明，且α射线释放量为0.1cph/cm²以 下。

本发明的第1观点的黑色氮氧化钛粉末中，以厚度2.5～12nm的二氧化硅薄膜包 覆黑色氮氧化钛粉末母体的表面，以5MPa的压力对黑色氮氧化钛粉末进行压制的压 坯的状态下的体积电阻率较大，为1×10⁵Ω·cm以上，因此黑色氮氧化钛粉末具有较高 的电绝缘性及较高的α射线屏蔽性。其结果，将黑色氮氧化钛粉末用作半导体元件等 的封装用树脂化合物的填料时，即使半导体元件等的电路间距变窄，该填料即黑色氮 氧化钛粉末也不会使电路短路，并且能够抑制发生因α射线所导致半导体元件等的故 障，即软错误。