黑色氮氧化鈦粉末及使用其的半導體封裝用樹脂化合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明有關一種被二氧化娃薄膜包覆的黑色氮氧化鐵粉末及將該黑色氮氧化鐵 粉末用作填料的半導體封裝用樹脂化合物。另外，本國際申請主張基于2013年12月18日申 請的日本專利申請第261156號（日本專利申請)的優先權，并將日本專利申請 的所有內容援用于本國際申請中。
【背景技術】
[0002] W往，公開有一種半導體封裝材料用碳黑著色劑，其通過對碳黑進行濕式氧化處 理之后，過濾通過孔徑扣mW下的過濾篩，接著噴涂碳黑含量濃縮調整至3~50質量％的碳 黑漿料并干燥而得到，其中孔徑25WI1的篩殘渣物為0重量％，定量濾紙No. 5A的濾紙殘渣為 0.5ppmW下（例如，參考專利文獻1。）。如此構成的碳黑著色劑中，除去了較大凝聚物，因此 就使用該著色劑的半導體封裝用樹脂組合物而言，即使在高集成度化的半導體元件中，碳 黑的凝聚物夾持于電路之間并由于凝聚物在電路之間發生短路而導致的電力不良現象也 會得到抑制，并且，樹脂組合物的流動性、成型性、激光標記性也優異，適用于IC、LSI等半導 體元件的封裝。
[0003] 專利文獻1:日本專利公開號公報(權利要求1、[0019]段）
[0004] 然而，上述W往的專利文獻1中所示出的半導體封裝材料用碳黑本身具有導電性， 因此若半導體元件的電路間距進一步變窄，為30ymW下，則在將上述碳黑用作填料的封裝 材料中，存在碳黑的凝聚物夾持于電路之間而導致電路短路之憂。為了解決該問題，要求填 料本身具有電絕緣性，作為滿足該要求的填料，即電絕緣性優異的填料有黑色氮氧化鐵粉 末(鐵黑粉末）。但是，黑色氮氧化鐵粉末中由于鐵鐵礦(成為黑色氮氧化鐵原料的氧化鐵的 原料）中所含有的雜質(尤其鉛)而有可能產生α射線。利用該鐵鐵礦來制造氧化鐵粉末，進 一步制造黑色氮氧化鐵粉末，并且通過將黑色氮氧化鐵粉末用作填料的封裝材料來封裝半 導體元件時，若由黑色氮氧化鐵粉末而產生α射線，則有可能通過α射線導致半導體元件發 生故障，即發生軟錯誤。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的在于提供一種黑色氮氧化鐵粉末及使用該黑色氮氧化鐵粉末的半 導體封裝用樹脂化合物，該黑色氮氧化鐵粉末被用作半導體元件等的封裝用樹脂化合物的 填料時，即使半導體元件等的電路間距變窄，也不會發生電路短路，并且能夠抑制發生因 α 射線所導致的半導體元件等的故障即軟錯誤。
[0006] 本發明的第1觀點，一種黑色氮氧化鐵粉末，其用于半導體封裝用樹脂化合物，其 中，該黑色氮氧化鐵粉末具備黑色氮氧化鐵粉末的粉末母體及包覆該粉末母體表面的厚度 為2.5~12nm的二氧化娃薄膜，在W 5Μ化的壓力壓制的壓巧的狀態下的體積電阻率為1 X 105Ω . cmW上，并在CIE 1976L*a*b*顏色空間（測定用光源C:色溫6774K)中的亮度指數L*值 為14W下。
[0007] 本發明的第2觀點，一種半導體封裝用樹脂化合物，其中，第1觀點的黑色氮氧化鐵 粉末分散在環氧樹脂、固化劑、固化促進劑及無機填充劑的混合物中。
[0008] 本發明的第3觀點，其為根據第2觀點的發明，且相對于環氧樹脂、固化劑、固化促 進劑及無機填充劑的混合物與黑色氮氧化鐵粉末的合計量100質量％，黑色氮氧化鐵粉末 的含量比為0.05~10質量％。
[0009] 本發明的第4觀點，其為根據第3觀點的發明，且α射線釋放量為0.1c地/cm2w下。
[0010] 本發明的第1觀點的黑色氮氧化鐵粉末中，W厚度2.5~12nm的二氧化娃薄膜包覆 黑色氮氧化鐵粉末母體的表面，W5M化的壓力對黑色氮氧化鐵粉末進行壓制的壓巧的狀態 下的體積電阻率較大，為1Χ10 5Ω . cmW上，因此黑色氮氧化鐵粉末具有較高的電絕緣性 及較高的α射線屏蔽性。其結果，將黑色氮氧化鐵粉末用作半導體元件等的封裝用樹脂化合 物的填料時，即使半導體元件等的電路間距變窄，該填料即黑色氮氧化鐵粉末也不會使電 路短路，并且能夠抑制發生因 α射線所導致半導體元件等的故障，即軟錯誤。
[0011] 并且，由于將該黑色氮氧化鐵粉末在CIE 19761^1%?巧色空間（測定用光源C:色溫 6774K)中的亮度指數直設為14 W下，因此能夠防止黑色氮氧化鐵粉末的黑色度不夠充分 的現象。其結果，將上述黑色氮氧化鐵粉末用作半導體封裝用樹脂化合物的填料時，能夠提 高基于半導體元件等的封裝材料的隱蔽性。
[0012] 本發明的第2觀點的半導體封裝用樹脂化合物中，該半導體封裝用樹脂化合物中 所含有的黑色氮氧化鐵粉末具有較高的電絕緣性及較高的α射線屏蔽性，因此將該樹脂化 合物用作半導體元件等的封裝材料時，即使半導體元件等的電路間距變窄，封裝材料中的 黑色氮氧化鐵粉末也不會使電路短路，并且能夠抑制發生因 α射線所導致的半導體元件等 的故障即軟錯誤。
[0013] 本發明的第4觀點的半導體封裝用樹脂化合物中，α射線釋放量較少，為O.lcph/ cm2W下，因此，將該樹脂化合物用作半導體元件等的封裝材料時，能夠抑制發生因 α射線所 導致的半導體元件等的故障即軟錯誤。
【具體實施方式】
[0014] 接著，對本發明的【具體實施方式】進行說明。黑色氮氧化鐵粉末具備成為忍部的黑 色氮氧化鐵的粉末母體及成為殼體的包覆該粉末母體的二氧化娃薄膜。黑色氮氧化鐵的粉 末母體W化學式:TiNx〇Y(其中，Χ = 0.2~1.4，Υ = 0.1~1.8)、或化學式:Tiw〇2w-i(其中，W=1 ~10)表示，并呈黑色。在此，上述化學式:TiM)Y中，將邱良定在0.2~1.4的范圍內是因為，若 小于0.2則還原比例較低，而黑色度不夠充分，若大于1.4則逐漸呈黃色，因此作為黑色顏料 得不到規定色調。并且，上述化學式:TiM)Y中，將Y限定在0.1~1.8的范圍內是因為，在該范 圍外作為黑色顏料得不到規定色調。而且，上述化學式:Tiw〇2w-i中，將W限定在1~10的范圍 內是因為，通常不存在小于1的化合物，若大于10則作為黑色顏料得不到規定色調。另外，優 選上述化學式:TiNxOY的氧與氮的質量比(0/N)在0.2~6的范圍內。
[0015] 另一方面，上述二氧化娃薄膜的厚度在2.5~12皿的范圍內，優選在3.0~10.0皿 的范圍內。并且，在W5M化的壓力進行壓制的壓巧的狀態下，黑色氮氧化鐵粉末的體積電阻 率為1Χ1〇5ω .cmW上，優選為1.5Χ1〇6ω .cmW上且1.0X1〇idq .cmW下。上述二氧化 娃薄膜的厚度通過由透射型電子顯微鏡(TEM)進行拍攝的圖像進行測定。并且，上述體積電 阻率利用例如Mitsubishi化emical Corporation制造的低電阻率儀Loresta-GP(型號： UV-3101PC)，并通過四端子四探針法進行測定。該四端子四探針法為如下方法，即在試料 (壓巧)的表面將4根針狀電極隔開規定間隔放置在一條直線上，在外側的2根針狀電極之間 有一定的電流流過，并通過對在內側的2根針狀電極之間所產生的電位差進行測定來求出 體積電阻率。在此，將二氧化娃薄膜的厚度限定在2.5~12nm的范圍內是因為，若小于2.5nm 則從黑色氮氧化鐵的粉末母體中所含有的雜質(尤其鉛)釋放出的α射線屏蔽性不夠充分， 若大于12nm則黑色氮氧化鐵粉末的黑色顏料的黑色度不夠充分。并且，將壓巧的狀態下的 黑色氮氧化鐵粉末的體積電阻率限定在1Χ10 5Ω -cmW上是因為，若小于1Χ105Ω - cm則 黑色氮氧化鐵的粉末母體不會被二氧化娃薄膜完全包覆，而粉末母體的一部分呈暴露狀 態，其結果