[发明专利]金属硅粉末及其制造方法、球状二氧化硅粉末与树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及适用于半导体封装材料的金属硅粉末及其制造方法，使用该金属硅粉末制造的球状二氧化硅粉末与使用该球状二氧化硅粉末的树脂组合物。

背景技术

半导体封装为了提高热性质等一般使用含有球状二氧化硅粉末的树脂组合物进行封装(专利文献1)。含有球状二氧化硅粉末的树脂组合物是使用使球状二氧化硅粉末分散在液态(溶液状态)的有机树脂材料中的糊对半导体进行填充、封装后进行聚合反应而固化的树脂组合物。球状二氧化硅粉末中含有规定量以上的铀时，由于该铀放射出的α射线，有可能使封装的半导体发生错误动作。因此尽量除去含有的铀。尤其是不控制铀元素的浓度(铀浓度)而制造球状二氧化硅粉末的场合的铀浓度是30ppb左右。

为了降低球状二氧化硅粉末中的铀含量，则需降低原料金属硅中的铀含量。例如，通过使用氢氟酸等溶解除去由于偏析凝聚的铀而降低铀的含量。

[专利文献1]特开2000-63630号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，已经知道即使是使用铀含量控制在适宜范围的金属硅粉末制造半导体封装材料有时也不能发挥充分的性能。根据本发明人的研究，为了从金属硅中除去铀，即使是进行精制也有不能除去的元素，如果不将这些元素中磷(P)的含量控制在规定的范围内，则制得的半导体封装材料的电导率升高，根据作为适用对象的半导体种类的不同出现伴随超过半导体封装材料所要求的电导率上限的不适应。

本发明是鉴于上述实际状况而完成的，以提供在控制铀含量时也同时对磷含量进行控制，用于半导体封装材料的场合可实现更高性能的金属硅粉末及其制造方法作为拟解决的课题。此外，还以提供由该金属硅粉末制得的高纯度球状二氧化硅粉末作为拟解决的课题。进一步，还以提供由该球状二氧化硅粉末制得的树脂组合物作为拟解决的课题。

解决课题的方法

本发明的金属硅粉末是在火焰中与氧反应制造球状二氧化硅粉末时使用的金属硅粉末。

本发明人为了解决上述课题潜心进行研究的结果，不仅对铀含量也对磷含量发现了适宜的含量范围，从而完成了以下的发明。即，本发明的金属硅粉末，其特征在于按质量基准含有铀元素10ppb以下，磷元素500ppm以下(优选100ppm以下)、1ppm以上。特别优选前述铀元素的浓度是5ppb以下。

另外，本发明的金属硅粉末的制造方法，其特征在于具有将硅含量99质量％以上、按质量基准含有磷元素100ppm以下、1ppm以上的金属硅原料粉碎成粉碎物的粉碎工序、和在至少含有氢氟酸的无机酸中浸渍前述粉碎物后、使用洗涤液进行洗涤的除去洗涤工序。制得的金属硅粉末是按质量基准含有铀元素10ppb以下，磷元素500ppm以下(优选100ppm以下)、1ppm以上的金属硅粉末。

虽然磷存在使制得的树脂组合物中的球状二氧硅粉末与有机树脂材料的润湿性提高，流动性提高，但原封不动地含有磷的场合，有时电导率升高，在这种场合，为了即使含有磷也不使电导率升高的目的，想到了添加铝元素，从而完成了以下的发明。

即，本发明的金属硅粉末，其特征在于按质量基准还含有铝元素5％以下，使其与磷元素的质量比(铝元素)/(磷元素)为2以上。

并且，优选前述质量比(铝元素)/(磷元素)是100以下。特别优选前述铀元素的浓度是5ppb以下。

另外，本发明的金属硅粉末的制造方法，作为粉碎工序采用使用氧化铝质的粉碎介质将金属硅原料粉碎成粉碎物的工序。制得的金属硅粉末是按质量基准含有铀元素10ppb以下，磷元素500ppm以下、1ppm以上，铝元素5％以下，铝元素与磷元素的质量比(铝元素)/(磷元素)为2以上的金属硅粉末。

解决上述课题的本发明的球状二氧化硅粉末，其特征是将上述的金属硅粉末或采用上述的制造方法制造的金属硅粉末与载气一起向氧过量的氧化焰中投入进行制造。

解决上述课题的本发明的树脂组合物，其特征是含有前述的球状二氧化硅粉末和分散前述球状二氧化硅粉末的有机树脂材料。

发明效果

本发明的金属硅粉末通过具有上述的组成，制造球状二氧化硅粉末，用于半导体封装材料的场合，即使是要求降低铀含量使用的这种高性能的用途也可发挥高的性能。

通过将磷控制在规定范围内，在制造球状二氧化硅粉末的场合，可提高对构成树脂组合物的有机树脂材料的润湿性。

另外，通过规定铝元素的含量，可降低树脂组合物的电导率。这里，作为铝元素的作用估计通过与来自磷元素的磷酸反应形成不溶于水的磷酸铝，可防止对电导率赋予影响的磷酸溶出。