被包覆氧化镁粉末以及该被包覆氧化镁粉末的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及可以作为填充于树脂的填充料使用的被包覆氧化镁粉末、以及该被包 覆氧化镁粉末的制造方法。又，本发明涉及包括所述被包覆氧化镁粉末的树脂组成物、以及 由该树脂组成物形成的散热性构件。
【背景技术】
[0002] 电子器件由层叠体、印刷线路板、多层线路板等电子部件构成。在电子部件中，通 常树脂组成物使用于半固化片、衬垫、密封剂、粘接性薄板等中，该树脂组成物被要求具备 各种性能或特性。例如，最近的趋势是电子器件中的大容量功率元件的搭载、高密度的封 装，伴随于此要求树脂组成物以及其应用品具有比以往更优异的散热性、耐湿性。
[0003] 使用于半导体密封用树脂组成物的填充料（filler)以往一直使用二氧化硅（以下 称为二氧化娃（silica))、氧化错（以下称为氧化错（alumina))。然而，二氧化娃的导热性 较低，针对因高集成化、高电力化、高速化等而引起的放热量增大作为应对措施的散热并不 充分，因此在半导体的稳定工作等中产生问题。另一方面，在使用导热性高于二氧化硅的氧 化铝时，散热性得到改善，但是氧化铝硬度较高，因此存在炼胶机和成型机以及模具的磨损 严重的问题。
[0004] 因此，将导热系数比二氧化硅高一数量级且具有氧化铝的约两倍的导热系数的氧 化镁作为半导体密封用树脂填充料的材料进行研宄。然而，氧化镁粉末的吸湿性大于二氧 化硅粉末的吸湿性。因此，在将氧化镁粉末作为半导体密封用树脂填充料使用时，吸湿的水 分和氧化镁进行水合，而填充料的体积膨胀，由此引起裂痕的产生、导热性降低等的问题。 因此，对作为半导体密封用树脂填充材料使用的氧化镁粉末提供耐湿性在确保半导体的长 期稳定动作的方面成为重要的课题。
[0005] 作为改善氧化镁粉末的耐湿性的方法，专利文献1以及专利文献2公开了如下被 包覆氧化镁粉末的制造方法：将铝盐或硅化合物和氧化镁粉末进行混合，将固体部分过滤 干燥并煅烧，以此将该氧化镁粉末的表面用含有铝或硅和镁的复合氧化物的包覆层进行包 覆。
[0006] 现有技术文献： 专利文献： 专利文献1 :日本特开2003-34522号公报； 专利文献2 :日本特开2003-34523号公报。
【发明内容】
[0007] 发明要解决的问题： 然而，通过上述方法得到的被包覆氧化镁粉末虽然耐湿性得到改善，但是粉末颗粒形 成为有棱角的形状，因此存在对树脂的填充性较低，并且进一步得到的树脂组成物的流动 性较低的问题。
[0008] 本发明的目的是解决上述问题，并且提供导热性和耐湿性优异，此外，在作为填充 于树脂的填充料进行使用时，填充后的树脂组成物的流动性较高，其结果是成型性优异的 被包覆氧化镁粉末、以及该被包覆氧化镁粉末的制造方法。本发明的另一目的是，提供包含 该被包覆氧化镁粉末的树脂组成物、以及由该树脂组成物形成的散热性构件。
[0009] 解决问题的手段： 本发明涉及被包覆氧化镁粉末，具有：在压汞式微孔分布中，颗粒内孔隙量为〇. 3~ 0· 8cm3/g、众径（众数直径）（mode diameter)为 0· 2 ~I. 0 μm、以及拐点径（inflection point diameter)为0. 9 μπι以上的氧化镁粉末；和形成在所述氧化镁粉末表面的至少一部 分上且包含磷酸镁系化合物的包覆层；被包覆氧化镁粉末内的磷含量为0. 1~10质量％。 [0010] 又，本发明还涉及由该被包覆氧化镁粉末形成的填充料。
[0011] 此外，本发明还涉及含有树脂、和该填充料的树脂组成物。该树脂组成物可以作为 粘接剂或半导体密封剂等散热性构件使用。
[0012] 此外，又，本发明又涉及被包覆氧化镁粉末的制造方法，将纯度98%以上的氢氧 化镁在1000 °C~1200°C下煅烧，以此得到氧化镁粉末，在所述氢氧化镁中B含有100~ lOOOppm、Na含有300ppm以下、K含有300ppm以下、Cl含有0· 02~0· 5质量％、且Si以 31〇2换算含有0. 02~0. 5质量％、Ca以CaO换算含有0. 1~0. 8质量％ ;之后，将所述氧化 镁粉末与磷化合物混合，在300°C以上的温度下煅烧，以此在所述氧化镁粉末表面的至少一 部分上形成包含磷酸镁系化合物的包覆层。
[0013] 发明效果： 根据本发明，可以提供导热性和耐湿性优异，此外，作为填充于树脂的填充料使用时填 充性优异，且填充后的树脂组成物的流动性较高，其结果是成型性优异的被包覆氧化镁粉 末。
【附图说明】
[0014] 图1是拍摄实施例1中制造的被包覆氧化镁粉末的电子显微镜照片。
【具体实施方式】
[0015] 以下，具体说明本发明。
[0016] 本发明的被包覆氧化镁粉末具有：示出特定的物理性质的氧化镁粉末、和形成于 其表面且包含磷酸镁系化合物的包覆层。包含磷酸镁系化合物的包覆层可以形成于氧化镁 粉末的全部表面，也可以仅形成于氧化镁粉末表面的一部分。未包覆包含磷酸镁系化合物 的包覆层的氧化镁粉末表面可以裸露。
[0017] 在本发明中，氧化镁粉末满足颗粒内孔隙量为0. 3~0.8cm3/g、众径（mode diameter )为 0.2 ~1.0 μπι、以及拐点径（inflection point diameter)为 0.9 μπι 以上。 通过在这样的氧化镁粉末的表面形成包含磷酸镁系化合物的包覆层，以此可以将本发明的 被包覆氧化镁粉末适当地利用为导热性的填充料。
[0018] 另外，各测定值是在压汞式微孔分布测定装置中进行测定的数值。
[0019] 拐点径以及颗粒内孔隙量可以由累计微孔孔容曲线求出，在累计微孔孔容曲线 中，纵轴表示单位重量试样的、从较大的微孔开始依次求出的颗粒微孔孔容的累计值的累 计微孔孔容，横轴表示微孔直径。
[0020] 拐点是累计微孔孔容曲线急剧上升的点。根据测定试样的不同，拐点的数量不限 于一个，存在具有多个的情况，但是将微孔直径最大的拐点作为本发明的拐点。拐点径是在 拐点处的微孔直径。
[0021] 在拐点径小于0. 9 μπι时，细颗粒的量增加，因此在填充至树脂中时产生粘度的急 剧上升。拐点径优选的是〇. 9~1.5μπι。
[0022] 颗粒内孔隙量是颗粒内存在的比团聚颗粒的粒径小的孔隙的量，颗粒内孔隙量由 如下容积表示：从由微孔直径0.003 X KT 6~100Χ 10 - 6m的累计微孔孔容表示的总微孔 孔容中减去所述拐点处的累计微孔孔容而得到的容积。
[0023] 在氧化镁粉末的颗粒内孔隙量小于0. 3cm3/g时，颗粒中的孔隙较少，颗粒中无法 浸透足够量的树脂，树脂组成物的机械强度恶化。又，导热性也降低。另一方面，颗粒内孔 隙量超过〇.8cm 3/g时，颗粒内孔隙存在至颗粒内深处，树脂无法充分到达至孔隙内部，颗粒 与树脂之间产生气泡且导热性降低。颗粒内孔隙量优选的是〇. 3~0. 7cm3/g。
[0024] 众径可以由压汞式微孔分布测定求出，其是与log微分微孔孔容分布曲线的最大 值相对应的微孔直径。在将本发明的氧化镁颗粒的微孔分布通过压汞测定装置进行测定 的情况下，众径对应于氧化镁颗粒之间的孔隙的直径。在氧化镁粉末的众径小于0.2 μπι 时，细小颗粒的量增加，因此在填充树脂时发生急剧的粘度的上升。另一方面，在众径超过 LOym时，较大的颗粒的量增加，因此树脂组成物的机械强度恶化。又，导热性也降低。优 选的是众径为〇. 3~I. 0 μ m。
[0025] 在这样的氧化镁粉末上形成包含磷酸镁系化合物的包覆层。通过该包覆层可以改 善氧化镁粉末的耐湿性。磷酸镁系化合物例如是由组成式：Mg xPyOz (x=l~3、y=2、z=6~ 8)表不的化合物。
[0026] 本发明的被包覆氧化镁粉末具有包含磷酸镁系化合物的包覆层，因此含有作为构 成元素的磷。相对于本发明的被包覆氧化镁粉末，磷的含量为0. 1~10质量％。磷包含在 这样的范围内，以此可以使本发明的被包覆氧化镁粉末具有优异的耐湿性。在磷的含量小 于0. 1质量％时，无法发挥充分的耐湿性。相反地，在磷的含量超过10质量％时，磷酸镁系 化合物不仅包覆氧化镁粉末的表面，而且由该磷酸镁系化合物单独地形成颗粒，或者包覆 层过厚，因此存在导热性降低的缺点。
[0027] 本发明的被包覆氧化镁粉末在填充至树脂中时填充性优异，且具有填充后的树脂 组成物的流动性较高的优点，因此可以较好地作为填充材料与树脂配合。作为在本发明中 可以使用的树脂，例如举出热固性树脂、或热塑性树脂。作为热固性树脂并不特别限定，例 如举出酚醛树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、邻苯二甲酸二 烯丙酯树脂、聚氨酯树脂或者硅树脂。作为热塑性树脂并不特别限定，例如举出聚酰胺树 月旨、聚缩醛树脂、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚砜树脂、聚酰胺酰亚胺树 月旨、聚醚酰亚胺树脂、聚芳酯树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚醚酮树脂、氟树脂或液晶聚合物。
[0028] 本