JPS59204633A - 低放射能樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体部品のパッケージ材料または塗料として
有用なα線放射量０．０１　（個／　ｃｍ２・ｈｒ　）
以下、スパイラルフローの長さ１００（Ｃｒ／Ｌ）以上
の低放射能樹脂組成物に関するものである。最近ＩＣや
ＬＳＩ等の誤動作がそれらのパッケージから放射される
α線に由来することが判明してからパッケージ材料中の
α線源を可及的に少ぐすることが要求されている。

一方、半導体の高密度集積化に伴ない、トランスファ成
形用の金型は大型化し、このような大型で の金型と未充填などを起さす十分な成型物を得るには高
い流動性を示す成形用材料が必要とされる。。

本発明は、これらの事実に鑑みて鋭意研究を行った結果
完成したものであって、その特徴とするところは、熱硬
化性樹脂１００重量部に対し充填剤としてウラン含量１
ＰＰ以下で平均粒子径１μ以上の溶融石英粉末２０〜９
７重量％とウラン含量１　ｐｐ　以下で平均粒子径１０
〜８００ｍμの球状珪酸質粉末８０〜６重量係との割合
からなる混合物５０〜４００重量部を含有するα線放射
量［１，０１（個／ｃｍ”−ｈｒ　）以下、スパイラル
フローノ長さ１００　（ｃｒ／Ｌ）以上の低放射能樹脂
組成物である。

以下、本発明の内容を詳細に説明する。

本発明において使用する充填剤は、ウラン含量１　ｐｐ
　以下で平均粒子径１μ以上の溶融石英粉末（以下、溶
融石英粉末という。）とウラン含量１ＰＰｂ以下で平均
粒子径１０〜８００７７１μの球状珪酸質粉末（以下、
シリカ微粉という。）とからなるものである。

溶融石英粉末としては、火炎溶融法、気相合成法あるい
は電気炉法で製造した溶融石英インゴットを粉砕したも
のや珪石粉末を溶射して得た球状粉末を使用することが
できるが、火炎溶融、気相合成法で得た溶融石英を原料
とする場合には電気炉品の場合に比べ溶融炉の内張材か
らの不純物の混入が少く有利である。また、溶融石英の
球状粉末を使用すると粉末の表面が滑゛らかであるため
に樹脂に配合し高い流動性の樹脂組成物を得ることがで
きる。この溶融石英粉末はウラン含量１　ｐｐｂ以下で
平均粒子径１μ以上であることが好ましい。

ウラン含量が１ＰＰｂをこえると樹脂組成物のα線放射
量が０．０１　（個／ＣＴＬ２・ｈｒ　）をこえること
になるので好ましくない。また、平均粒子径が１μ未満
では、充填剤の粒度が小さくなり過ぎてこれを配合した
樹脂組成物のスパイラルフロー長さが１１００Ｃ未満と
なるので好ましくない。゛溶融石英粉末の平均粒子径は
上記したように１μ以上であればよいが５０μをこえる
とスパイラルフロー長さの低下はないが樹脂組成物内で
粒子の沈降現象が起るので１〜５０μの範囲であるもの
が好ましい。

次に、シリカ微粉としては、市販のホワイトカーホン（
日本アエロジル■商品名「アエロジル」）がウラン含量
０．１ＰＰｂ以下と僅量であるため使用できるし、その
ほか珪石をコークスで約１２００’Ｃの温度上加熱還元
するときに副生ずるヒユーム状のＳｉＯ蒸気が酸素と結
合してできる二酸化珪素は完全球状に近い非晶質シリカ
でありしかも容易にかつ安価に得られるために有利であ
る。

このシリカ微粉はウラン含量１’ｐｐｂ以下で平均粒子
径１０〜８００ｍμであることが好ましい。

ウラン含量１ＰＰｂをこえると樹脂組成物のα線放射量
が０．０１　（個／ＣｒｒＬ２・ｈｒ　）をこえること
になるので好ましくない。

また、平均粒子径が１０１ｎμ未満では、粒度〃；小さ
くなり過き゛て樹脂組成物のスパイラルフロー長さが１
００Ｃ７ｒＬ未満となるので好ましくないし、８００　
ｍａｌをこえると樹脂組成物の流動性を増大させる効果
が小さくなりスパイラルフロー長さ１００Ｃｎ１以上の
樹脂組成物を得ることができな℃・ので好ましくない。

本発明において使用する充填剤は前記した溶融石英゛１
５テ末とシリカ微粉とからなるがその配合割合は溶融石
英粉末２０〜９７重量係に対しシリカ微′ｉ’Ｒ８０〜
３　’Ｍ　ｔ　％　’Ｃ”　、ｂ　６　”／。

シリカ微粉量が６重量部未満では、樹脂組成物の流動性
向上効果が少なく、８０重量部をこえると充填剤中の微
粒子分が多くなり過ぎスパイラルレフロー長さが低下す
る傾向となるので好ましくない。

本発明は前記の充填剤を熱硬化性樹脂に混合したもので
あるが、熱硬化性樹脂としては、シリコン、エポキシ、
フェノール、ポリエステル、ポリイミド、ポリウレタン
、ジアリルフタレート等の樹脂カミ−あげられる。熱硬
化性樹脂と充填剤の配合割合は、熱硬化性樹脂１００重
量部に対し、充填剤５０〜４００重量部好ましくは１．
０　［１〜６５０重量部である。

充填剤の配合割合が４［］００重量をこえろと樹脂組成
物のスパイラルフロー長さが１１００Ｃ未満となるので
好ましくない。また５０重量部未満では、α線放射量、
スパイラルフローの長さはいずれも良好となるが、電気
絶縁性が不良となる。

本発明の樹脂組成物を製造するには、前記した充填剤と
熱硬゛化性樹脂とを所定の割合とし、ロールミル、ニー
ダ−、パンパリミキサー押出機等により溶融混練した後
冷却固化させ粉砕すればよい。

また、これらの充填剤と熱硬化性樹脂に必要に応じて離
型剤、顔料、硬化促進剤、硬化遅延剤、難燃剤、難燃助
剤、接着付与剤などを添加することができる。

以上説明したように、本発明による低放射能樹脂組成物
はα線放射量が０．（：ｌ　１　（個／ｃＩｒＬ２・ｈ
ｒ　）以下と少くしかもスパイラルフロー長さ１［１０
Ｃｍ以上の高流動性を有するので大規模集積回路チップ
封止用として好適である。

以下、実施例をあげてさらに本発明を具体的に説明する
。

実施例 （Ａ）　　充填剤の製造 （１）溶融石英粉末の製造 高純度ブラジル産水晶（ウラン０．Ｉ　ＰＰｂ）の２０
〜５０ｍｍ品を、前記水晶で内張した竪型回転炉内へ投
入し、炉を回転しつつ１８００°Ｃの温度で溶融し溶融
石英インコゝットを製造した。

次にこの溶融石英インゴットを精選後ポリウレタンゴム
（大阪ゴム工業■製）を内張したホールミル内で溶融石
英質ボール（ウラン５ｐｐｂ。

粒度２０〜５Ｑｍｍ）にて粉砕し６５０メツシュ篩通過
分が７０％以上で平均粒子径２５μのウラン含量０．７
　ＰＰｂの溶融石英粉末を得た。

（２１充填剤の製造 前記溶融石英粉末８０重量部とシリカ微粉（日本アエロ
ジル■製画品名「アエロジル」平均粒度２０ｍμ）２０
重量部とをポリウレタンして充填剤を得た。

（Ｂ）　　樹脂組成物の製造 クレゾールノボラックエポキシ樹脂（チバガイギー社商
品名［ｍｃＮ−１２８０Ｊ　）１００重量部、フェノー
ルノボラック樹脂（チパガイギー社商品名ＦＨＴ−９４
９０Ｊ　）５０重量部、ニーランディシルイミダゾール
（硬化促進剤）２重量部。

カルナバワックス６重量部と固定し前記充填剤の配合量
をＩ　Ｏｏ　、２００．３５０　、各重量部と変えてミ
キシングロールで１０分間混線後冷却固化し粉砕した。

次にこの粉砕品を成形温度１６０’Ｃ１・成形圧カフ　
０　ｋｇ　７　ｍｍ２で成形した。成形時のスパイラル
フロー長さおよび粉砕品のα線放射量の測定結果を表に
示す。

比較例１ 実施例の（Ｂ）樹脂組成物の、製造において充填剤の配
合量を４５０重量部とした以外は実施例と同様に行った
。

比較例２ 実施例で用いた溶融石英粉末１５重量部とシリカ微粉（
ロ本アエロジル■商品名「アエロジル」粒度２０？ｎμ
）８０重量部とをポリウレタンゴム（大阪ゴム工業■）
内張ミキサーで混合して充填剤を得た。

次にこの充填剤３５０重量部を配合した以外は実施例と
同様に行った。

比較例６ 実施例で用いた溶融石英粉末９９重量部とシリカ微粉（
日本アエロジル■　層間品名「アエロジル」）平均粒径
２０ｍμ）１重量部とをポリウレタンゴム（大阪ゴム工
業■対）内張ミキサーで混合して充填剤を得た。

次に、この充填剤６５０重量部を配合した以外は実施例
と同様にして樹脂組成物を得た。

実施例および比較例において記載した充填剤および樹脂
組成物の化学成分、物性の測定は次の方法によった。

（１）ウラン量　・・　螢光光度法による（ｐｐｂ）。

（２）　　スパイラルフロー・・　ＥＭＭ工規格に準じ
た金型を使用し成形温度１６０℃、成形圧カフ　Ｑ　Ｉ
ｃｇ　、／朋２の条件による（ｃＩｒＬ）。

（３）α線放射量・・　α線スペクトロナトリー（スベ
クトラムザイエンス社製）による （個／ｃｍ”−ｈｒ　）。

特許出願人　電気化学工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱硬化性樹脂１００重量部に対し充填剤としてウラン含
   量１　ｐｐ　以下で平均粒子径１μ以上の溶融石英粉末
   ２０〜９７重量係とウラン含量１ＰＰｂ以下で、平均粒
   子径１０〜８００ｒＩＬμの球状珪酸質粉末８０〜６重
   量係との割合から・なる混合物５０〜４００重量部を含
   有することを特徴とするα線放射量０．０１　（個／　
   Ｃｍ２・ｈｒ　）以下、スパイラルフローの長さ１００
   （ＣＴＬ）以上である低放射能樹脂組成物。