專利名稱：球狀包覆氧化鎂粉末及其制造方法,以及含該粉末的樹脂組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐濕性優(yōu)異，且作為充填材料使用時(shí)的填充性優(yōu)異的球狀包覆氧化鎂粉末以及其制造方法。又，本發(fā)明涉及含該球狀包覆氧化鎂粉末的樹脂組合物，以及使用該樹脂組合物的電子裝置。
背景技術(shù)：
電子裝置由積層體，印刷電路板，多層電路板等電子元件構(gòu)成。電子元件中，通常，樹脂組合物用于預(yù)浸材料，間隔壁、封裝劑、粘合片等中，因此樹脂組合物需要各種性能或特性。例如，最近的趨勢(shì)上可看到在電子裝置中的大容量功率電子元件的搭載、高密度的安裝，伴隨著這些對(duì)于樹脂組合物以及其適用品需要比以往更優(yōu)異的放熱性，耐熱性。
半導(dǎo)體封裝用樹脂組合物中所使用的填充物，一直以來使用二氧化硅(以下，稱為硅石)，氧化鋁(以下，稱為礬土)。但是，硅石的導(dǎo)熱性低，相對(duì)于由高堆積化，高電力化，高速化等引起的發(fā)熱量的增大，用于應(yīng)對(duì)的放熱并不充分，故對(duì)半導(dǎo)體的穩(wěn)定工作等產(chǎn)生問題。另一方面，若使用比硅石導(dǎo)熱性高的礬土，放熱性雖然改善，但由于礬土的硬度高，而存在使混煉機(jī)、成型機(jī)以及模具的損耗急劇增加的問題。
因此，作為半導(dǎo)體封裝用樹脂填充物的材料，研究了比硅石熱導(dǎo)率高一位數(shù)，具有與礬土大致相同的熱導(dǎo)率的氧化鎂。但是，氧化鎂粉末與硅石粉末相比吸濕性強(qiáng)。因此，使用氧化鎂粉末作為半導(dǎo)體封裝用樹脂填充物時(shí)，吸濕的水與氧化鎂發(fā)生水合，而出現(xiàn)由填充物的體積膨脹引起的裂紋的發(fā)生、導(dǎo)熱性的降低等問題。因此，對(duì)作為半導(dǎo)體封裝用樹脂填充物而使用的氧化鎂粉末賦予耐濕性已成為保障半導(dǎo)體的長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的一大課題。
為改善氧化鎂粉末的耐濕性，在日本專利特開2003-34522號(hào)公報(bào)和特開2003-34523號(hào)公報(bào)中公開了包覆氧化鎂粉末的制造方法，其特征為，通過將鋁鹽或硅化合物與氧化鎂粉末混合，濾除固體成分，使其干燥，煅燒，從而以包覆層包覆該氧化鎂粉末的表面，其中該包覆層包含鋁或硅與鎂的復(fù)合氧化物。
由這樣的方法制得的包覆氧化鎂粉末耐濕性雖然改善，但是粉末粒子形狀呈棱角，對(duì)于樹脂的填充性低，且制得的樹脂組合物有流動(dòng)性低的問題。
另一方面， 日本專利第2590491號(hào)公報(bào)中公開了一種氧化鎂類物質(zhì)的制造方法，該方法對(duì)氧化鎂粉末添加礬土及/或硅石粒子，使用噴霧干燥器使其粒狀化制得球形顆粒物后，不使該?；癄顟B(tài)崩散地熔融上述造粒物的至少一部分，之后將此迅速冷卻。
該方法雖然以提高氧化鎂粉末的耐濕性為目的，但是由于使用噴霧干燥器進(jìn)行粒狀化，因此制得的球形顆粒物是粒子的集合體亦即多孔質(zhì)體，故可預(yù)測(cè)對(duì)樹脂的高填充極為困難。
本發(fā)明的目的在于解決上述課題，提供一種球狀包覆氧化鎂粉末，該粉末耐濕性優(yōu)異，且作為對(duì)樹脂等的充填材料使用時(shí)，填充性優(yōu)異，進(jìn)而填充后的樹脂組合物的流動(dòng)性高，其結(jié)果，成型性也優(yōu)異。本發(fā)明的另一目的在于提供容易地制造這樣的球狀包覆氧化鎂粉末的制造方法以及含有該球狀包覆氧化鎂粉末的樹脂組合物，以及使用該樹脂組合物的電子裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明者為達(dá)到上述目的，著眼于粒子的平均形狀系數(shù)，對(duì)于包覆氧化鎂粉末的形狀進(jìn)行各種研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了最合適的平均形狀系數(shù)的范圍，從而完成本發(fā)明。
另外，發(fā)現(xiàn)易于制造球狀包覆氧化鎂粉末的方法，使氧化鎂粉末的表面上存在形成熔點(diǎn)為2773K或其以下的復(fù)合氧化物的元素的化合物，通過在高溫下熔融。
亦即，依照本發(fā)明可提供一種球狀包覆氧化鎂粉末，其特征為，表面被復(fù)合氧化物所包覆，且，平均形狀系數(shù)為1.25或其以下。
又，依照本發(fā)明可提供球狀包覆氧化鎂粉末的制造方法，其中使氧化鎂粉末的表面存在有形成復(fù)合氧化物的元素的化合物之后，通過在高溫下熔融，從而使上述氧化鎂粉末表面被復(fù)合氧化物包覆、并使粉末球狀化。
又，本發(fā)明提供含有上述球狀包覆氧化鎂粉末的樹脂組合物，以及使用該樹脂組合物的電子裝置。
具體實(shí)施例方式
球狀包覆氧化鎂粉末本發(fā)明的球狀包覆氧化鎂粉末是其表面被復(fù)合氧化物包覆，并且，平均形狀系數(shù)為1.25或其以下的粉末。
在此，形狀系數(shù)是在粒子的投影像中以(周長(zhǎng))2/(4π×面積之和)表示的值。粒子的投影像為正圓時(shí)為1，數(shù)值越大則表示形狀越不規(guī)則。
本發(fā)明中使用的平均形狀系數(shù)，是使用激光顯微鏡與圖像分析軟件求得100個(gè)粒子的形狀系數(shù)，并取其平均值。
為提高粉末對(duì)樹脂的填充率，需要使粉末的形狀接近于球狀。根據(jù)本發(fā)明，球狀包覆氧化鎂粉末的平均形狀系數(shù)需要在1.25或其以下，優(yōu)選為1.22或其以下，更優(yōu)選為1.20或其以下。若平均形狀系數(shù)為1.25或其以下，則提高對(duì)樹脂的填充性，且，所得的樹脂組合物的流動(dòng)性也優(yōu)異。
本發(fā)明的球狀包覆氧化鎂粉末其表面被復(fù)合氧化物包覆。以該復(fù)合氧化物包覆的第一目的在于改善氧化鎂粉末的耐濕性，第二目的在于使氧化鎂粉末的球狀化處理步驟容易。亦即，通過在氧化鎂粉末的表面形成比火焰溫度熔點(diǎn)低的復(fù)合氧化物，使氧化鎂粉末的表面低熔點(diǎn)化，而使球狀化容易。復(fù)合氧化物的熔點(diǎn)優(yōu)選為2773K或其以下，更優(yōu)選為2273K或其以下。
包覆該氧化鎂粉末表面的復(fù)合氧化物優(yōu)選含有選自鋁，鐵，硅及鈦中的一種或一種以上元素與鎂。復(fù)合氧化物可列舉鎂橄欖石(Mg2SiO4)、尖晶石(Al2MgO4)、鎂鐵氧體(Fe2MgO4)、鈦酸鎂(MgTiO3)等。
在本發(fā)明中使用的復(fù)合氧化物的含量，亦即，相對(duì)于一個(gè)粒子的表面的復(fù)合氧化物的比例優(yōu)選為5～50質(zhì)量％，更優(yōu)選為10～40質(zhì)量％。復(fù)合氧化物的含量在上述范圍時(shí)，氧化鎂粉末的表面完全被復(fù)合氧化物包覆而使球狀化變?nèi)菀?，?duì)樹脂的高填充也成為可能，且填充后的樹脂組合物的導(dǎo)熱性高，作為導(dǎo)熱性填充物便可發(fā)揮充分的效果。
本發(fā)明的球狀包覆氧化鎂粉末的平均粒徑優(yōu)選為5×10-6至500×10-6m，更優(yōu)選為10×10-6至100×10-6m。另外，BET比表面積優(yōu)選為5.0×103m2/kg或其以下，更優(yōu)選為1×103m2/kg或其以下。
球狀包覆氧化鎂粉末的制造方法接著，本發(fā)明的球狀包覆氧化鎂粉末通過如下制造使氧化鎂粉末的表面上存在形成復(fù)合氧化物的元素的化合物，之后通過在高溫下熔融，使所述氧化鎂粉末表面以復(fù)合氧化物包覆并球狀化而制造。
通常，作為使粉末的形狀接近于球狀的方法，使用例如使粉末通過高溫火焰中而熔融，借助表面張力而成球狀的方法。但該方法雖可適用于熔點(diǎn)比氧燃燒的火焰溫度(2073K至2723K)低的硅石、礬土，卻并不適用于比火焰溫度熔點(diǎn)高的氧化鎂(熔點(diǎn)3073K)，因此，氧化鎂的球狀化被認(rèn)為是困難的。
在本發(fā)明的制造方法中，在氧化鎂粉末的表面上形成熔點(diǎn)比火焰溫度低的復(fù)合氧化物，使氧化鎂粉末的表面低熔點(diǎn)化，從而能夠使用上述高溫火焰熔融步驟來球狀化。該復(fù)合氧化物的熔點(diǎn)優(yōu)選為2773K或其以下，更優(yōu)選2273K或其以下。
為形成復(fù)合氧化物而使用的化合物優(yōu)選為選自鋁化合物，鐵化合物，硅化合物以及鈦化合物中的一種或一種以上化合物?；衔锏男螒B(tài)并無限定，但通常使用硝酸鹽、硫酸鹽、氯化物、含氧硝酸鹽、含氧硫酸鹽、含氧氯化物、氫氧化物，氧化物等。
相對(duì)于氧化鎂粉末，這些化合物的調(diào)配量最好是以由最終所得的球狀包覆氧化鎂粉末中的復(fù)合氧化物的含量為5至50質(zhì)量％而定。
作為形成復(fù)合氧化物的元素的化合物，例如，使用硅化合物時(shí)，可如下制造將干式硅石與氧化鎂粉末以濕法混合，過濾后，干燥，獲得表面上均勻吸附硅石的氧化鎂粉末，使該粉末以氧作為載氣通過例如丙烷-氧的火焰中，冷卻后，由收集裝置收集而制造?？扇夹詺怏w并無限定，但可使用丙烷，丁烷，乙炔，氫等可燃?xì)怏w或使用這些氣體的混合氣體。
本發(fā)明中使用的氧化鎂粉末的微晶顆粒徑優(yōu)選為50×10-9m或其以上。微晶顆粒徑為50×10-9m或其以上的氧化鎂粉末與更微細(xì)的粉末相比，反應(yīng)性低，可使硅化合物等均勻地吸附在氧化鎂粉末的表面，從而使粒子的球狀化均勻地進(jìn)行。又，可以用復(fù)合氧化物均勻地包覆氧化鎂粉末的表面，而因此提高耐水性。
本發(fā)明所使用的微晶顆粒經(jīng)是使用X射線衍射法、并由謝勒(Scherrer)式算出的值。一般，一個(gè)粒子是由多個(gè)單晶體所構(gòu)成的多晶體，微晶顆粒徑表示多晶體中的單晶體的大小的平均值。
氧化鎂粉末的純度并無特別限定，優(yōu)選根據(jù)用途來決定。例如，為滿足電子元件的絕緣特性，純度優(yōu)選為90％或其以上，更優(yōu)選為純度95％或其以上。另外，具有本發(fā)明特性的氧化鎂粉末可使用例如電熔法、燒結(jié)法等公知的方法制造。
由上述制造方法可以低成本制得易維持耐濕性、導(dǎo)熱性且對(duì)樹脂具有高填充性的球狀氧化鎂粉末。又，填充由此制得的球狀包覆氧化鎂粉末的樹脂組合物具有良好的流動(dòng)性、成型性也被改善。
且，在本發(fā)明的制造方法中，氧化鎂粉末的熔融球狀化步驟并非限定于上述的火焰熔融步驟，只要是可實(shí)現(xiàn)所期望溫度的步驟即可，例如，還可使用等離子加熱步驟等。
含有包覆氧化鎂粉末的樹脂組合物本發(fā)明的樹脂組合物是在樹脂中含有上述球狀氧化鎂粉末而制得。
此時(shí)，本發(fā)明的球狀氧化鎂粉末可根據(jù)需要以硅烷系偶聯(lián)劑，鈦酸酯系偶聯(lián)劑，鋁酸酯系偶聯(lián)劑作表面處理，可進(jìn)一步提高填充性。
硅烷系偶聯(lián)劑可舉例如，乙烯基三氯硅烷，乙烯基三烷氧基硅烷，環(huán)氧丙氧基丙基三烷氧基硅烷，甲基丙烯酰氧基丙基甲基二烷氧基硅烷等。
鈦酸酯系偶聯(lián)劑可舉例如，異丙基三異硬脂酰鈦酸酯，四辛基雙(雙十三烷基磷酸酯)鈦酸酯，雙(二辛基焦磷酸酯)氧基乙酸酯鈦酸酯等。
用于本發(fā)明的樹脂組合物中的樹脂并無特別限定，可列舉環(huán)氧樹脂，酚醛樹脂，聚酰亞胺樹脂，聚酯樹脂，聚硅氧烷樹脂等熱固性樹脂以及聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚苯硫醚樹脂，氟樹脂等熱塑性樹脂等。這些當(dāng)中，優(yōu)選為環(huán)氧樹脂、聚硅氧烷樹脂、聚苯硫醚樹脂。又，根據(jù)需要可配合固化劑，固化促進(jìn)劑。
環(huán)氧樹脂可列舉為，雙酚A環(huán)氧樹脂，酚醛清漆型環(huán)氧樹脂，雙酚F環(huán)氧樹脂，溴化環(huán)氧樹脂，鄰甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂，縮水甘油脂樹脂，縮水甘油胺系樹脂，雜環(huán)環(huán)氧樹脂等。
酚醛樹脂可列舉為，酚醛清漆型酚醛樹脂，可溶酚醛型酚醛樹脂等。
聚硅氧烷樹脂可列舉為，混煉成型硅橡膠，縮合型液態(tài)硅橡膠，加成型液態(tài)硅橡膠，UV固化型硅橡膠等，優(yōu)選為加成型液態(tài)硅橡膠。另外，雖然1液型和2液型的硅橡膠均可，但優(yōu)選2液型的硅橡膠。
本發(fā)明的樹脂組合物中，除上述的球狀包覆氧化鎂粉末之外，可還配合充填材料。充填材料并無特別限定，可舉例如，熔融硅石，結(jié)晶硅石等。另外可根據(jù)需要適當(dāng)配合脫模劑、阻燃劑，著色劑，低應(yīng)力賦予劑等。
本發(fā)明的電子裝置將上述組合物作為其一部分使用，具有優(yōu)異的放熱性、耐熱性。電子裝置可舉例樹脂電路基板，金屬基底電路基板、覆金屬積層板，內(nèi)層有電路的覆金屬積層板等。
本發(fā)明的樹脂組合物對(duì)上述電子裝置的用途，可列舉為，半導(dǎo)體封裝劑，粘結(jié)劑或粘結(jié)片，或放熱片，放熱間隔物或放熱脂膏等。
在使用本發(fā)明的樹脂組合物制造上述基板等時(shí)，是將紙基材、玻璃基板等浸漬于本發(fā)明的樹脂組合物中，之后加熱干燥固化至B級(jí)，制造預(yù)浸材料(樹脂布，樹脂紙等)。
另外，使用該預(yù)浸材料可制造樹脂電路基板，覆金屬積層板、內(nèi)層有電路的覆金屬積層板等。例如，覆金屬積層板是根據(jù)基板厚度層積預(yù)浸材料，放置金屬箔，夾在模型中插入壓機(jī)(Press)的熱盤間，施加既定的加熱、加壓，使積層板成型，之后再將所形成的積層板的四邊切斷，進(jìn)行外觀檢查。另外，還可將本發(fā)明的樹脂組合物與其他材料混合，以玻璃環(huán)氧樹脂，特氟隆環(huán)氧樹脂等復(fù)合材料的形態(tài)，用作基材。
本發(fā)明的樹脂組合物，可用作封裝材料。所謂封裝用樹脂是指在用以保護(hù)半導(dǎo)體芯片以防來自外來的機(jī)械與熱的應(yīng)激反應(yīng)以及濕度等外界因素的封裝中所使用的樹脂材料，由本發(fā)明的樹脂組合物所形成的封裝的性能由樹脂固化物的熱導(dǎo)率以及耐候性來顯示。
本發(fā)明的樹脂組合物可用作粘結(jié)劑。粘結(jié)劑是指用于貼合兩個(gè)物體的物質(zhì)，被粘結(jié)物體的材質(zhì)并無特別限定。粘結(jié)劑在涂布或貼合被粘結(jié)物體的表面時(shí)，帶來短暫的流動(dòng)性，而在粘結(jié)后就失去流動(dòng)性而固定化?？膳e例如，溶劑粘結(jié)劑、感壓粘結(jié)劑、如粘合片等感熱粘結(jié)劑，反應(yīng)粘結(jié)劑。將本發(fā)明的樹脂組合物用作粘結(jié)劑時(shí)，粘結(jié)后的熱導(dǎo)率以及耐候性由樹脂固化物的熱導(dǎo)率以及耐候性來顯示。
又，將本發(fā)明的樹脂組合物作為粘結(jié)劑使用可制造金屬基底電路板。金屬基底電路板如下制造將粘結(jié)劑涂布在金屬板上，在粘結(jié)劑為B級(jí)狀態(tài)時(shí)層壓金屬箔，進(jìn)行既定的加熱、加壓而一體化。
又，本發(fā)明的樹脂組合物可作為散熱材料使用。散熱材料可舉例為如，散熱片，散熱間隔物，散熱脂膏等。放熱薄板是電絕緣性的導(dǎo)熱性片，其用于除去由發(fā)熱性電子元件、電子裝置所產(chǎn)生的熱，在硅橡膠中填充導(dǎo)熱性填充物來制造，主要安裝在散熱片或金屬板上使用。放熱脂膏，除了使用聚硅氧烷油來替代硅橡膠之外，與放熱薄板同樣。放熱間隔物用于將發(fā)熱性電子元件、電子裝置所產(chǎn)生的熱直接傳熱至電子機(jī)器的外殼上，是具有可填埋發(fā)熱性電子部件、電子裝置與外殼之間的空間的厚度的聚硅氧烷固化物。
實(shí)施例利用實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于下面的實(shí)施例。
1.球狀包覆氧化鎂粉末合成例1將作為微晶顆粒經(jīng)為58.3×10-9m的單晶體的集合體的氧化鎂粉末(立穗化學(xué)工業(yè)股份公司制造的KMAO-H)，用沖擊式粉碎機(jī)粉碎成粒徑為100×10-6m或其以下。以濕法添加熱解硅石(純度99.9％或其以上，比表面積200±20m2/g)，并使氧化鎂的混合比為10質(zhì)量％，以400至500rpm速度攪拌混合600秒。攪拌混合后，用干燥機(jī)在423K下將過濾、脫水所得的塊干燥一晚。用樣品碾磨機(jī)粉碎干燥后的塊，調(diào)節(jié)為與氧化鎂粉末同等程度的粒徑，而制得包覆氧化鎂粉末。
合成例2除熱解硅石的混合比為3質(zhì)量％以外，與上述合成例1同樣地制得包覆氧化鎂粉末。
合成例3除熱解硅石的混合比為3質(zhì)量％以外，與上述合成例1同樣制得包覆氧化鎂粉末。
合成例4將作為微晶顆粒徑為58.3×10-9m的單晶體的集合體的氧化鎂粉末(タテホ化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制造的KMAO-H)，用沖擊式粉碎機(jī)粉碎成粒徑為100×10-6m或其以下。濕法添加4％硝酸鋁水溶液(關(guān)東化學(xué)株式會(huì)社制造的特級(jí)試劑)，且將其換算為Al2O3時(shí)相對(duì)于氧化鎂的混合比為10質(zhì)量％，以400至500rpm攪拌混合600秒。攪拌混合后，過濾，在開始形成塊之際，為去除殘留的硝酸鋁而充分水洗，脫水，將所得的塊用干燥機(jī)在423K下干燥一晚。將干燥后的塊以樣品研磨機(jī)磨碎，調(diào)整為與原料的氧化鎂粉末同等程度的粒徑，而制得包覆氧化鎂粉末。
合成例5除了以磷酸鐵水溶液替代磷酸鋁，且將其換算為Fe2O3時(shí)相對(duì)于氧化鎂的混合比以15質(zhì)量％配合以外，其他與上述合成例4同樣地制得包覆氧化鎂粉末。
實(shí)施例1將合成例1中制得的粉末，供應(yīng)到由液化丙烷氣體與氧氣燃燒形成的高溫火焰中，進(jìn)行熔融球狀化處理，制得以鎂橄欖石(Mg2SiO4)包覆的球狀包覆氧化鎂粉末。
實(shí)施例2除使用合成例2中制得的粉末外，與上述實(shí)施例1同樣地進(jìn)行熔融-球狀化處理，制得以鎂橄欖石(Mg2SiO4)包覆的球狀包覆氧化鎂粉末。
實(shí)施例3除使用合成例3中制得的粉末外，與上述實(shí)施例1同樣地進(jìn)行熔融、球狀化處理，制得以鎂橄欖石(Mg2SiO4)包覆的球狀包覆氧化鎂粉末。
實(shí)施例4除使用合成例4中制得的粉末外，與上述實(shí)施例1同樣地方法進(jìn)行熔融-球狀化處理，制得以尖晶石(Al2MgO4)包覆的球狀包覆氧化鎂粉末。
實(shí)施例5除使用合成例5中制得的粉末外，與上述實(shí)施例l同樣地進(jìn)行熔融球狀化處理，制得以鎂鐵氧體(Fe2MgO4)包覆的球狀包覆氧化鎂粉末。
比較例1將合成例1所得的粉末在空氣中以1723K煅燒3600秒之后，再度以樣品研磨機(jī)磨碎，調(diào)整為與原料的氧化鎂粉末同等程度的粒徑，制得以鎂橄欖石(Mg2SiO4)包覆的包覆氧化鎂粉末。
比較例2將氧化鎂粉末供應(yīng)到由液化丙烷氣體與氧氣燃燒形成的高溫火焰中，制得表面沒有包覆的氧化鎂粉末。
評(píng)價(jià)試驗(yàn)測(cè)定上述各實(shí)施例1至5以及比較例1、2中所得氧化鎂粉末試料的平均形狀系數(shù)、復(fù)合氧化物的含量、BET比表面積、平均粒徑以及耐濕性的各項(xiàng)目，結(jié)果示于表1中。另外，各項(xiàng)目的測(cè)定方法如下。
平均形狀系數(shù)使用超深度形狀測(cè)定顯微鏡“VK8550”(株式會(huì)社キ一エンス制造)攝影粒子像，由圖像分析軟件“Easy32”(株式會(huì)社ライブラリ一制造)測(cè)定100個(gè)粒子的形狀系數(shù)，取其平均值作為平均形狀系數(shù)。
粉末表面的復(fù)合氧化物的含量使用掃描型螢光X射線分析裝置“ZSX-100e”(理學(xué)電機(jī)工業(yè)株式會(huì)社制造)，測(cè)定包含在粉末試料中的元素含量，換算成復(fù)合氧化物的含量。
BET比表面積利用氣體吸附法，用流動(dòng)式比表面積測(cè)定裝置“FlowSorb II2300”(株式會(huì)社島津制作所制造)測(cè)定粉末試料的比表面積。
平均粒徑 利用激光衍射散射法，用粒度分布測(cè)定裝置“Microtrac HRA”(日機(jī)裝株式會(huì)社制造)測(cè)定粉末試料的體積平均粒徑。
耐濕性試驗(yàn)將5×10-3kg所得的試料，在溫度373K的100×10-6m3沸騰水中攪拌2小時(shí)，測(cè)定質(zhì)量增加率(質(zhì)量％)，評(píng)價(jià)耐濕性。
表1

2.樹酯組合物實(shí)施例6在實(shí)施例1中制得的試料粉末中添加環(huán)氧硅烷1.0質(zhì)量％，攪拌混合600秒而對(duì)粉末進(jìn)行表面處理，接著在423K下干燥7200秒。所得的試料560重量份與鄰甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂63重量份，酚醛清漆型酚醛樹脂34重量份，三苯基磷1重量份以及巴西棕櫚蠟2重量份，用擂潰機(jī)混合粉碎600秒。其后，用雙輥在373K下混煉混合物300秒，其后將此混煉物進(jìn)一步粉碎成10篩目或其以下，制成φ38mm×t15mm的顆粒。將該顆粒以7MPa、448K傳遞成型180秒，由下述方法測(cè)定螺旋流動(dòng)。
另外，將該顆粒以448K、7MPa下傳遞成型180秒，接著在453K下，進(jìn)行后固化(post cure)18×103秒，得到φ50mm×t3mm的成型體。
實(shí)施例7除使用實(shí)施例2中制作的球狀包覆氧化鎂粉末以外，與上述實(shí)施例6同樣，測(cè)定螺旋流動(dòng)，得到成型體。
實(shí)施例8除使用實(shí)施例3中制作的球狀包覆氧化鎂粉末以外，與上述實(shí)施例6同樣，測(cè)定螺旋流動(dòng)，得到成型體。
實(shí)施例9除使用實(shí)施例4中制作的球狀包覆氧化鎂粉末以外，與上述實(shí)施例6同樣，測(cè)定螺旋流動(dòng)，得到成型體。
實(shí)施例10除使用實(shí)施例5中制作的球狀包覆氧化鎂粉末以外，與上述實(shí)施例同樣，測(cè)定螺旋流動(dòng)，得到成型體。
比較例3除使用比較例1中制作的試料以外，與上述實(shí)施例6同樣，測(cè)定螺旋流動(dòng)，得到成型體。
比較例4除使用礬土粉末替代氧化鎂粉末以外，與上述實(shí)施例6同樣，測(cè)定螺旋流動(dòng)，得到成型體。
實(shí)施例11在實(shí)施例1中制作的試料粉末中添加乙烯基三甲氧基硅烷1.0質(zhì)量％，攪拌混合600秒而對(duì)粉末進(jìn)行表面處理，接著在423K下干燥7200秒。將所得的試料451重量份與二液型RTV硅橡膠100重量份，用雙輥混煉混合物300秒，其后添加鉑催化劑5重量份，用雙輥混煉600秒，制作復(fù)合物，在下述條件下測(cè)定粘度。將此復(fù)合物以393K、5MPa傳遞成型600秒，得到φ50mm×t3mm的成型體。
比較例5除使用比較例1中制作的試料粉末以外，與上述實(shí)施例11同樣，測(cè)定粘度，得到成型體。
比較例6除使用礬土粉末替代氧化鎂粉末以外，與上述實(shí)施例11同樣，測(cè)定粘度，得到成型體。
評(píng)價(jià)試驗(yàn)測(cè)定由上述各實(shí)施例6至11以及比較例3至6所得樹脂組合物的螺旋流動(dòng)或粘度(常溫下根據(jù)樹脂的狀態(tài)選擇適宜的測(cè)定方法。)，以及這些樹脂組合物的成型體的熱導(dǎo)率、耐濕性及耐濕性試驗(yàn)后的外觀，其結(jié)果示于表2中。另外，上述各項(xiàng)目的評(píng)價(jià)方法如下所述。
螺旋流動(dòng)按照EMMI-I-66測(cè)定粘度使用流變儀“VAR-50”(REOLOGICA公司制造)測(cè)定粘度，剪切速率為1s-1的值。
熱導(dǎo)率利用激光閃射法，使用熱常數(shù)測(cè)定裝置“TC-3000”(真空理工株式會(huì)社制造)，測(cè)定成型體的熱導(dǎo)率。
耐濕性試驗(yàn)將成型體保管在溫度設(shè)定為358K、濕度設(shè)定為85％的恒溫恒濕器中7日，測(cè)定吸濕率。另外，由目視觀察外觀。
表2

(*)使用無包覆的Al2O3粉末來替代包覆MgO粉末由以上結(jié)果可知，滿足本發(fā)明的平均形狀系數(shù)的球狀包覆氧化鎂粉末(表1，實(shí)施例1至5)具有優(yōu)異的耐濕性。因此，填充這些粉末而制成的樹脂組合物(表2，實(shí)施例6至11)具有優(yōu)異的流動(dòng)性，進(jìn)而，其成型體具有高的熱導(dǎo)率，耐濕性也優(yōu)異。
另一方面，比較例1的粉末其耐濕性雖為優(yōu)異，但平均形狀系數(shù)卻為1.25或其以上。將其填充于環(huán)氧樹脂中時(shí)(表2，比較例3)，以及填充于硅橡膠中時(shí)(表2，比較例5)，其流動(dòng)性的數(shù)值降低。
比較例2的粉末沒有包覆復(fù)合氧化物，如表1所示，耐濕性非常低。
另外，用以往的釩土粉末代替氧化鎂填充，所得的樹脂組物(表2，比較例4、6)其流動(dòng)性和耐濕性雖為優(yōu)異，但導(dǎo)熱性卻差。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性如以上詳細(xì)說明那樣，本發(fā)明的球狀包覆氧化鎂粉末，耐濕性優(yōu)異，且作為充填材料使用時(shí)，填充性優(yōu)良，對(duì)于樹脂可高填充，作為導(dǎo)熱性充填材料極為有用。
又，填充該球狀包覆氧化鎂粉末所得的樹脂組合物，流動(dòng)性優(yōu)異，其成型體有高的放熱性以及耐濕性，故作為各種電子裝置的封裝材或間隔物、粘結(jié)劑或粘合片、或作為樹脂電路基板、金屬基底電路基板、覆金屬積層板、內(nèi)層有電路的覆金屬積層板等的構(gòu)成部件極為有用，其工業(yè)價(jià)值極其高。
權(quán)利要求
1.一種球狀包覆氧化鎂粉末，其特征在于，其表面以復(fù)合氧化物包覆，且平均形狀系數(shù)為1.25或其以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球狀包覆氧化鎂粉末，其中，所述復(fù)合氧化物的熔點(diǎn)為2773K或其以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球狀包覆氧化鎂粉末，其中，所述復(fù)合氧化物含有選自鋁、鐵、硅以及鈦中的一種或一種以上的元素與鎂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的球狀包覆氧化鎂粉末，其中，含有所述復(fù)合氧化物5至50質(zhì)量％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的球狀包覆氧化粉末，其平均粒徑為5×10-6至500×10-6m，BET比表面積為5×103m2/kg或其以下。
6.一種球狀包覆氧化鎂粉末的制造方法，其特征在于，使氧化鎂粉末的表面上存在形成復(fù)合氧化物的元素的化合物，之后在高溫下使其熔融，從而用復(fù)合氧化物包覆所述氧化鎂粉末表面、并進(jìn)行球狀化。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，其中，與鎂形成復(fù)合氧化物的元素的化合物是選自鋁化合物、鐵化合物、硅化合物以及鈦化合物中的一種或一種以上的化合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中，被包覆的氧化鎂粉末的微晶粒徑為50×10-9m或其以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中，火焰溫度為2073K或其以上。
10.一種樹脂組合物，其含有權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的球狀包覆氧化鎂粉末。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的樹脂組合物，其中，所述樹脂組合物的樹脂為環(huán)氧樹脂。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的樹脂組合物，其中，所述樹脂組合物的樹脂為硅橡膠。
13.一種電子裝置，其使用權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的樹脂組合物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種球狀包覆氧化鎂粉末，其特征在于是耐濕性優(yōu)異，且在用作對(duì)樹脂的充填材料時(shí)，填充性以及流動(dòng)性優(yōu)異的球狀包覆氧化鎂粉末，被復(fù)合氧化物包覆，且，平均形狀系數(shù)為1.2或1.2以下。另外，本發(fā)明提供一種球狀包覆氧化鎂粉末的制造方法，使氧化鎂粉末的表面上存在形成復(fù)合氧化物的元素的化合物之后，通過高溫下使其熔融，從而以復(fù)合氧化物包覆所述鎂粉末表面，并進(jìn)行球狀化。進(jìn)一步，本發(fā)明提供含有該球狀包覆氧化鎂粉末的樹脂組合物及使用該樹脂組合物的電子裝置。
文檔編號(hào)C08K9/02GK1839182SQ20038011048
公開日2006年9月27日 申請(qǐng)日期2003年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月3日
發(fā)明者清川敏夫, 山元香織, 國(guó)重正明 申請(qǐng)人:達(dá)泰豪化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社