特許ウォッチ

公開番号2024123900
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-12
出願番号2023031696
出願日2023-03-02
発明の名称非球状アルミナ粒子、非球状アルミナ粒子の製造方法、前記アルミナ粒子を用いたエポキシ樹脂組成物、及び、半導体装置
出願人DIC株式会社
代理人弁理士法人ユニアス国際特許事務所
主分類C01F 7/02 20220101AFI20240905BHJP(無機化学)
要約【課題】本発明は、高熱伝導性、低α線放射性、及び、高純度の非球状アルミナ粒子、前記非球状アルミナ粒子の製造方法、前記非球状アルミナ粒子を含むエポキシ樹脂組成物、前記エポキシ樹脂組成物により得られ、高熱伝導性、低α線放射性、及び、高耐久性の硬化物、半導体封止材、及び、半導体装置を提供することにある。
【解決手段】本発明は、平均粒子径が、0.1から100μmであり、ウラン含有量が、8ppb以下であり、α結晶構造に起因する複数の面を有する非球状アルミナ粒子に関する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
平均粒子径が、０．１～１００μｍであり、
ウラン含有量が、８ｐｐｂ以下であり、
α結晶構造に起因する複数の面を有する非球状アルミナ粒子。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記α結晶構造に起因する複数の面の数が、８、１２、及び、１４からなる群より選択される少なくとも１種の非球状アルミナ粒子を含む請求項１に記載の非球状アルミナ粒子。
【請求項３】
溶出性アルカリ金属イオンおよび溶出性塩化物イオンの含有量が、各１０ｐｐｍ以下である請求項１に記載の非球状アルミナ粒子。
【請求項４】
α結晶化率が、９０％以上である請求項１に記載の非球状アルミナ粒子。
【請求項５】
請求項１～４のいずれか１項に記載の非球状アルミナ粒子の製造方法であって、
モリブデン化合物の存在下で、アルミニウム化合物を焼成した後に、アルカリ洗浄、酸洗浄、及び、湿式解砕をする工程を含み、
前記アルミニウム化合物と、前記モリブデン化合物中のモリブデンとのモル比（モリブデン／アルミニウム）が、０．０３～３．０である非球状アルミナ粒子の製造方法。
【請求項６】
（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、及び、（Ｄ）無機充填材を含むエポキシ樹脂組成物であって、
前記（Ｄ）無機充填材が、請求項１～４のいずれか１項に記載の非球状アルミナ粒子を含むエポキシ樹脂組成物。
【請求項７】
前記エポキシ樹脂組成物中に、前記非球状アルミナ粒子を５０質量％以上含有する請求項６に記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項８】
請求項６に記載のエポキシ樹脂組成物により得られる硬化物。
【請求項９】
α線カウンターを用いて測定したα線量が、０．００２０ｃｏｕｎｔｓ／ｃｍ
２
・ｈ以下である請求項８に記載の硬化物。
【請求項１０】
請求項８に記載の硬化物を含む半導体封止材。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、非球状アルミナ粒子、非球状アルミナ粒子の製造方法、エポキシ樹脂組成物、硬化物、半導体封止材、及び、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、機器の小型軽量化、高性能化が求められ、これに伴い半導体デバイスの高集積化、大容量化が進んでいる。このため、機器の構成部材に生じる発熱量が増大しており、機器の放熱機能の向上が求められている。
【０００３】
これまで、高い放熱性を必要とする部材には、主に金属材料やセラミックス材料が用いられてきたが、電気・電子部品の小型化に適合する上で金属材料やセラミックス材料は、軽量性や成形加工性の面で難があり、樹脂材料への代替が進みつつある。樹脂材料に高熱伝導性を付与する方法として、例えば、樹脂に無機フィラーとして熱伝導性フィラーを配合する方法が知られている。
【０００４】
前記熱伝導性フィラーとしては、アルミナ（酸化アルミニウム）、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム等が挙げられる。アルミナは、安価であり、樹脂充填性や化学安定性に優れているため、熱伝導性フィラーとして、幅広く使用されている。また、アルミナには、α、β、γ、δ、θ等の各種の結晶形態があるが、α結晶形態のアルミナの熱伝導性が最も高いことが知られている。
【０００５】
また、メモリー半導体用封止材では、原料に含まれるウランによるα線量の低い材料が要求されている。α線量が高い材料を用いると、メモリーにおける誤作動（エラー）が誘因される課題が認められ、低ウランのシリカフィラーが使用されるが、シリカ自体の熱伝導率が低く、前記低ウランのシリカフィラーの熱伝導効率が十分ではなかった(特許文献１)。
【０００６】
また、シリカフィラーの代わりに、アルミナフィラーを使用することで真球度を高くすることができ、耐湿性の向上が図られている(特許文献２)。しかし、真球度が高くなることで、熱伝導率の更なる向上が図れないのが現状である。
【０００７】
なお、熱伝導効率の向上を図るため、球状ではなく、不定型のアルミナフィラーを使用した場合であっても、前記アルミナフィラーが不純物を多く含むことで、耐久性に悪影響するなどの課題を抱えている（特許文献３）。
【０００８】
また、低ウランのアルミナフィラーの開発も進んでいるが、火炎法や一般的な固相法を使用して、アルミナフィラーを製造すると、多結晶で結晶化率の低いアルミナフィラーが得られるにとどまり、熱伝導効率も十分なものが得られていないのが、現状である。さらに、原料に含まれるウランが全ての製品に移行するため、低ウランの水酸化アルミニウムを使用する必要があるが、このような水酸化アルミニウムは高価であるため、原料コストが高いという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特許第５９８３０８５号
特開２０１７－１１０１４６号公報
特開２０１７－４１６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明が解決しようとする課題は、大容量で高集積化されたメモリー半導体封止材に適した高熱伝導性、低α線放射性、高純度の非球状アルミナ粒子、及び、前記非球状アルミナ粒子の製造方法、前記非球状アルミナ粒子を含むエポキシ樹脂組成物、前記エポキシ樹脂組成物により得られ、高熱伝導性、低α線放射性、及び、高耐久性の硬化物、半導体封止材、及び、半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許