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CN111801808B - 一种球形或角形粉体填料的制备方法、由此得到的球形或角形粉体填料及其应用 - Google Patents

一种球形或角形粉体填料的制备方法、由此得到的球形或角形粉体填料及其应用 Download PDF

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CN111801808B CN201980016674.1A CN201980016674A CN111801808B CN 111801808 B CN111801808 B CN 111801808B CN 201980016674 A CN201980016674 A CN 201980016674A CN 111801808 B CN111801808 B CN 111801808B
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Abstract

本发明涉及一种球形或角形粉体填料的制备方法，提供包括T单位的球形或角形硅氧烷，其中，T单位＝R1SiO3‑，R1为氢原子或可独立选择的碳原子1至18的有机基；以及在惰性气体氛围或大气氛围条件下，对该球形或角形硅氧烷进行热处理，热处理温度为250度以上至650度以下，以使得球形或角形硅氧烷中的硅羟基发生缩合以得到球形或角形粉体填料，在该球形或角形粉体填料的T单位中，不含羟基的单位在总单位中的含量≥95％，含有一个羟基的单位在总单位中的含量≤5％。本发明还提供一种根据上述的制备方法得到的球形或角形粉体填料。本发明又提供一种根据上述的球形或角形粉体填料的应用。本发明提供的球形或角形粉体填料具有低诱电率，低吸水率和低放射性。

Description

一种球形或角形粉体填料的制备方法、由此得到的球形或角 形粉体填料及其应用
技术领域
本发明涉及半导体的封装，更具体地涉及一种球形或角形粉体填料的制备方法、由此得到的球形或角形粉体填料及其应用。
背景技术
在半导体后端工序的封装工艺中，需要用到塑封料、贴片胶、底灌料和芯片载板等封装材料。此外，将被动元件、半导体元件、电声器件、显示器件、光学器件和射频器件等组装成设备时还须使用(高密度互连板(high density inerconnect，HDI)、高频高速板和母板等电路板。这些封装材料和电路板一般主要由环氧树脂，芳香族聚醚，氟树脂等有机高分子和填料所构成，其中的填料主要是角形或球形二氧化硅，其主要功能是降低有机高分子的热膨胀系数。现有的填料选用球形或角形二氧化硅进行紧密充填级配，该二氧化硅的化学结构是Si的Q单位，即SiO4-。
一方面，随着技术的进步，半导体所用的信号频率越来越高，信号传输速度的高速化低损耗化要求填料具有低诱电率。另一方面，材料的诱电率(又称介电常数)基本取决于材料的化学组成和结构，二氧化硅有其固有的诱电率值，因此，现有的填料无法满足更低诱电率的要求。
同样地，随着技术的进步，半导体集成度越来越高，尺寸越来越小要求填料具有高纯度，其中无导电异物且无粗大颗粒。但是，现在的球形或角形二氧化硅很难避免粗大颗粒和导电异物的混入。而且，粗大颗粒和导电异物一旦混入基本上不能干法除去。因此，现有的填料无法满足无导电异物且无粗大颗粒的要求。
对于半导体记忆体要求填料具有低放射性。但是，现在的球形或角形二氧化硅的纯度很大程度依靠天然矿物本身的纯度。因此，现有的填料无法满足低放射性的要求。
发明内容
本发明旨在提供一种球形或角形粉体填料的制备方法、由此得到的球形或角形粉体填料及其应用，由此提供的填料具有低诱电率、无导电异物、无粗大颗粒和低放射性。
本发明提供一种球形或角形粉体填料的制备方法，包括步骤：S1，提供包括T单位的球形或角形硅氧烷，其中，T单位＝R1SiO3-，R1为氢原子或可独立选择的碳原子1至18的有机基；以及S2，在惰性气体氛围或大气氛围条件下，对该球形或角形硅氧烷进行热处理，热处理温度为250度以上至650度以下，以使得球形或角形硅氧烷中的硅羟基发生缩合以得到球形或角形粉体填料，在该球形或角形粉体填料的T单位中，不含羟基的单位在总单位中的含量≥95％，含有一个羟基的单位在总单位中的含量≤5％。
与现有的仅含Q单位的二氧化硅填料不同，本发明的球形或角形粉体填料的二氧化硅包括T单位，通过引入有机基R1大大降低诱电率。通过在在惰性气体氛围或大气氛围条件下进行热处理。为了避免有机基的氧化，大气氛围条件下的加热温度低于300度为佳，加热时间长于20小时为佳。惰性气体如氮气氛围条件下的加热温度可以高至650度，温度高时加热时间可以短些。本发明将热处理温度具体限定在250度以上，以促使硅羟基的缩合反应的进行。虽然温度越高缩合越快越充分，但是本发明将热处理温度具体限定在650 度以下，以避免碳硅烷本身的热分解。热处理后得到的粉体填料通过29Si NMR 进行表征：-30～-80ppm范围的峰对应于T单位，该范围内的面积为总面积S； -42～-52ppm范围(不包含-52ppm)的峰对应于含有两个羟基的T单位，即 T1，该范围内的面积为S1；-52～-62ppm范围(不包含-62ppm)的峰对应于含有一个羟基的T单位，即T2，该范围内的面积为S2；-62～-75ppm范围的峰对应于不含羟基的T单位，即T3，该范围内的面积为S3。本发明的球形或角形粉体填料的S3/S≥95％，S2/S≤5％，S1实质上等于0。
优选地，步骤S1中提供的该球形或角形硅氧烷还含有Q单位、D单位、和/或M单位，其中，Q单位＝SiO4-，D单位＝R2R3SiO2-，M单位＝R4R5R6SiO2-， R2，R3，R4，R5，R6分别为氢原子或可独立选择的碳原子1至18的烃基。应该理解，Q单位的导入能降低热膨胀系数，但会导致诱电率和诱电损失上升，所以导入量根据需要进行调节。另外，D或M单位的导入能降低诱电率和诱电损失，但会导致热膨胀系数上升，所以导入量根据需要进行调节。优选地， Q单位、D单位、和/或M单位在该球形或角形硅氧烷中的总和含量≤20％重量百分比。
优选地，步骤S1中提供的该球形或角形硅氧烷还含有二氧化硅粒子。应该理解，二氧化硅粒子(也被称为二氧化硅微粉)的导入能降低热膨胀系数，但会导致诱电率和诱电损失上升，所以导入量根据需要进行调节。优选地，二氧化硅粒子在该球形或角形硅氧烷中的总和含量≤70％重量百分比。
优选地，在所述步骤S2中，热处理通过电热加热或微波加热来实现，其使得球形或角形硅氧烷中的Si-OH发生缩合以产生SiOSi结构，该缩合反应的方程式如下：
Figure BDA0002661984890000031
其中的R’，R”，R”’为氢原子或可独立选择的碳原子1至18的有机基R1(又被称为烃基)。
优选地，步骤S2中的热处理温度为250-650度。应该理解，温度越高时所需时间越短，温度越低时所需时间越长。在优选地实施例中，该热处理的时间在1-72小时之间。
优选地，该制备方法还包括加入处理剂对聚硅氧烷进行表面处理，以提高填料和树脂的亲和性。
优选地，该处理剂包括硅烷偶联剂，该硅烷偶联剂为(R7)a(R8)bSi(M)4-a-b， R7，R8为可独立选择的碳原子1至18的烃基、氢原子、或被官能团置换的碳原子1至18的烃基，该官能团选自由以下有机官能团组成的组中的至少一种：乙烯基，烯丙基，苯乙烯基，环氧基，脂肪族氨基，芳香族氨基，甲基丙烯酰氧丙基，丙烯酰氧丙基，脲基丙基，氯丙基，巯基丙基，聚硫化物基，异氰酸酯丙基；M为碳原子1至18的烃氧基或卤素原子，a＝0、1、2或3， b＝0、1、2或3，a+b＝1、2或3。
优选地，该硅烷偶联剂选择具有自由基聚合反应的硅烷偶联剂，如乙烯基硅烷偶联剂等；和环氧树脂反应的硅烷偶联剂，如环氧硅烷偶联剂，氨基硅烷偶联剂等；和疏水树脂有高亲和性的烃基硅烷偶联剂，如二甲基二甲氧基硅烷，二苯基二甲氧基硅烷，苯基硅烷偶联剂，长链烷基硅烷偶联剂等。更优选地，该硅烷偶联剂选自以下偶联剂中的至少一种：二甲基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷。
优选地，该处理剂包括二硅氮烷，该二硅氮烷为(R9R10R11)SiNHSi (R12R13R14)，R9，R10，R11，R12，R13，R14为可独立选择的碳原子1至18的烃基或氢原子。更优选地，该二硅氮烷为六甲基二硅氮烷。
优选地，该制备方法包括使用干法或湿法的筛分或惯性分级来除去球形或角形粉体填料中的75微米以上的粗大颗粒。优选地，除去球形或角形粉体填料中的55微米以上的粗大颗粒。优选地，除去球形或角形粉体填料中的45 微米以上的粗大颗粒。优选地，除去球形或角形粉体填料中的20微米以上的粗大颗粒。优选地，除去球形或角形填料中的10微米以上的粗大颗粒。优选地，除去球形或角形粉体填料中的5微米以上的粗大颗粒。优选地，除去球形或角形粉体填料中的3微米以上的粗大颗粒。优选地，除去球形或角形粉体填料中的1微米以上的粗大颗粒。
本发明还提供一种根据上述的制备方法得到的球形或角形粉体填料，该球形或角形粉体填料的粒径为0.1-50微米。优选地，该粒径为0.5-30微米。另外，该球形或角形粉体填料的200度挥发水分含量≤0.1％。具体地，本发明的粉体的含水量可用200度下加热2小时后的水分失重来表征。众所周知填料的吸水率和诱电损失相关，吸水率越大诱电损失越大。根据本发明的球形或角形粉体填料，其含有的羟基极性基团少，吸水率低，在200度下加热2 小时后的水分失重≤0.1％，适应于有低诱电损失要求的半导体封装或电路板等用途。
测定结果表明，500MHz时的本发明的球形或角形粉体填料的诱电率只有 2.5-2.9，小于3，而现有的Q单位的二氧化硅填料的诱电率大约为3.8-4.5。因此，本发明的球形或角形粉体填料具有大大降低的诱电率，能够满足5G时代的信号高频的材料要求。
本发明又提供一种根据上述的球形或角形粉体填料的应用，其中，不同粒径的球形或角形粉体填料紧密填充级配在树脂中形成复合材料。优选地，该复合材料适用于半导体封装材料、电路板及其中间半成品。优选地，该封装材料为塑封料、贴片胶、底灌料、或芯片载板。该塑封料为DIP封装形式的塑封料、SMT封装形式的塑封料、MUF，FO-WLP，FCBGA的塑封料。优选地，该电路板为HDI、高频高速板、或母板。
已知地，复合材料的诱电率可由下式1近似计算：
式1：logε＝V1×logε1+V2×logε2
ε：复合材料的诱电率；V1：树脂的体积分数；ε1：树脂的诱电率；V2：填料的体积分数；ε2：填料的诱电率。
由此，通过调节树脂和球形或角形粉体填料的体积分数，可以根据需要设计复合材料所需的诱电率以形成封装材料、电路板及其中间半成品。
总之，根据本发明的球形或角形粉体填料的制备方法得到的填料具有低诱电率。而且由于制备方法的原材料都是有机物，不涉及常规使用的角形粉碎石英等，而且可以通过蒸馏等工业方法精制，由此形成的球形或角形粉体填料中不含铀和钍等放射性元素，因此满足无导电异物、无粗大颗粒、低放射性的要求。另外，本发明的制备方法可适当调整合成参数来制造粒径为0.1 至50微米的球形或角形粉体填料。
具体实施方式
下面给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。
以下实施例中涉及的检测方法包括：
平均粒径用HORIBA的激光粒度分布仪LA-700测定。溶剂是异丙醇；
铀，钍 含量用Agilent的7700X型ICP-MS测定。制样方法是800度烧灼后用氢氟酸全溶制样；
200度2小时加热重量损失用分析天平秤重，加热后的样品在干燥空气容器中冷却后称重。加热后的样品在大气中放置会吸水增重，说明加热重量损失是聚硅氧烷吸收的水份。测试前的样品在大气氛围下放置1小时以上，让样品吸附大气中的水份并达到饱和状态。这里所说的大气氛围是指亚热带地区自然大气氛围。
Q，T，D，M单位的含量是从固体28Si-NMR核磁共振光谱图上-80至 -120ppm范围的峰积分面积(Q单位)，-30至-80ppm范围的峰积分面积(T 单位)，-10至-30ppm范围的峰积分面积(D单位)，+20至-10ppm范围的峰积分面积(M单位)，算出。使用核磁共振仪是JEOL的ECS-400；参考文献： Separation and Purification Technology Volume 25,Issues 1–3,1October 2001, Pages 391-397,29Si NMR and Si2p XPS correlation inpolysiloxane membranes prepared by plasma enhanced chemical vapor deposition。T1，T2，T3的％比含有量按：-42～-52ppm范围(不包含-52ppm)的面积归属于T1，-52～-62ppm范围(不包含-62ppm)的面积归属于T2，-62～-75ppm范围的面积归属于T3， -30至-80ppm范围的峰积分面积为分母计算而得到。
诱电率用KEYCOM的摄动方式试料穴封锁形空洞共振法诱电率诱电损失测定装置Model No.DPS18测定。
在本文中，“度”指的是“摄氏度”，即℃。
参考《球形硅树脂微粉》，黄文润，有机硅材料，2007，21(5)294-299 和PCT/CN2018/124685的方法制成不同组成的球形硅氧烷用于实施例和对比例以进行后续的热处理。
将甲基三氯硅烷或甲基三甲氧基硅烷加入水中得白色沉淀。用去离子水洗净后用砂磨机将沉淀物磨至2微米细粉用于实施例和对比例以进行后续的热处理。
另外，将甲基三氯硅烷或甲基三甲氧基硅烷和二氧化硅混合后加入水中得白色沉淀。用去离子水洗净后用砂磨机将沉淀物磨至2微米细粉用于实施例和对比例以进行后续的热处理。
例1
将T单位(R1为甲基)100％，平均粒径2微米的球形硅氧烷在空气或氮气氛围下的不同温度下热处理。处理后的粉体用1％的乙烯基三甲氧基硅烷混合处理，然后130度加热3小时后，粉体用旋风分离除去10微米以上大颗粒得实施例和对比例样品。样品的分析结果列入表1。
表1
Figure BDA0002661984890000071
显然，根据实施例1-实施例3得到的实施例样品的诱电率均小于3，200 度蒸发水分小于0.1％，从而满足5G时代填料的低诱电率(信号迟延小)的要求。对比例1和对比例2的T2含量过高，吸水率和诱电率过高；对比例3 的T单位全部被氧化成Q单位(即变成了二氧化硅)诱电率过高，这些不属于本发明范围。
例2
将T单位(R1为甲基)97％，Q单位3％的平均粒径2微米的球形硅氧烷在氮气氛围下热处理。处理后的粉体不利用处理剂进行表面处理，直接用旋风分离除去10微米以上大颗粒得实施例和对比例样品。样品的分析结果列入表2。
表2
Figure BDA0002661984890000081
显然，根据实施例4得到的实施例样品的诱电率小于3，200 度蒸发水分小于0.1％，从而满足5G时代填料的低诱电率(信号迟延小)的要求。
例3
将T单位(R1为甲基)97％，D单位(R2，R3均为甲基)3％的平均粒径 2微米的球形硅氧烷在空气或氮气氛围下热处理。处理后的粉体用2％的六甲基二硅氮烷混合处理，然后130度加热3小时后，粉体用旋风分离除去10微米以上大颗粒得实施例。样品的分析结果列入表3。
表3
Figure BDA0002661984890000082
显然，根据实施例5得到的实施例样品的诱电率小于3，200 度蒸发水分小于0.1％，从而满足5G时代填料的低诱电率(信号迟延小)的要求。
例4
将甲基三甲氧基硅烷和二氧化硅混合后加入水中得白色沉淀。用去离子水洗净后用砂磨机将沉淀物磨至2微米细粉。
将T单位(R1为甲基)70％，二氧化硅微粉(气相白炭黑)30％的平均粒径2微米的角形硅氧烷在空气或氮气氛围下热处理。处理后的粉体用5％的二甲基二甲氧基硅烷混合处理，然后130度加热3小时后，粉体用旋风分离除去10微米以上大颗粒得实施例。样品的分析结果列入表4。
表4
Figure BDA0002661984890000091
显然，根据实施例6得到的实施例样品的诱电率小于3，200度蒸发水分小于0.1％，从而满足5G时代填料的低诱电率(信号迟延小)的要求。
例5
将T单位(R1为甲基)100％的平均粒径2微米的球形硅氧烷在氮气氛围下热处理。处理后的粉体用2％的乙烯基三甲氧基硅烷处理后，1％的六甲基二硅氮烷混合处理，然后130度加热3小时后，粉体用旋风分离除去10微米以上大颗粒得实施例7，分析结果列入表5。将T单位(R1为甲基)100％的平均粒径2微米的球形硅氧烷在氮气氛围下热处理。处理后的粉体用2％的甲基三甲氧基硅烷和1％的六甲基二硅氮烷的混合液处理，然后130度加热3小时后，粉体用旋风分离除去10微米以上大颗粒得实施例8，分析结果列入表 5。
表5
Figure BDA0002661984890000101
显然，根据实施例7-8得到的实施例样品的诱电率小于3，200度蒸发水分小于0.1％，从而满足5G时代填料的低诱电率(信号迟延小)的要求。
例6
将T单位(R1为甲基)100％，平均粒径不同的球形硅氧烷在氮气氛围下热处理不同时间得实施例样品。样品的分析结果列入表6。
表6
Figure BDA0002661984890000102
显然，根据实施例9-13得到的实施例样品的诱电率小于3，200度蒸发水分小于0.1％，从而满足5G时代填料的低诱电率(信号迟延小)的要求。另外，实施例9-13的粉体进行级配后可得低粘度紧密填充粉体。
例7
将甲基三氯硅烷加入水中得白色沉淀。用去离子水洗净后用砂磨机将沉淀物磨至2微米细粉。过滤，干燥后氮气氛围下热处理。处理后的粉体用4％的六甲基二硅氮烷混合处理，然后130度加热3小时后，粉体用旋风分离除去10微米以上大颗粒得实施例样品。样品的分析结果列入表7。
表7
Figure BDA0002661984890000111
显然，根据实施例14得到的实施例样品的诱电率小于3，200度蒸发水分小于0.1％，从而满足5G时代填料的低诱电率(信号迟延小)的要求。
应该理解，上述实施例1-实施例14所得到的实施例样品可以进行顶点切割步骤，以除去粗大颗粒。具体地，使用干法或湿法的筛分或惯性分级等方法来根据半导体芯片大小的需要，除去球形粉体填料中的75、55、45、20、 10、5、3或1微米以上的粗大颗粒。另外，上述实施例1-实施例14所得到的实施例样品用氢氟酸溶解试样ICP-MS检测发现铀和钍的含量都在0.5ppb以下。
以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (8)

1.一种球形或角形粉体填料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
S1，提供包括T单位的球形或角形硅氧烷，其中，T单位＝R1SiO3-，R1为氢原子或可独立选择的碳原子1至18的有机基；以及
S2，在惰性气体氛围或大气氛围条件下，对该球形或角形硅氧烷进行热处理，热处理温度为250度以上至650度以下，以使得球形或角形硅氧烷中的硅羟基发生缩合以得到球形或角形粉体填料，在该球形或角形粉体填料的T单位中，不含羟基的单位在总单位中的含量≥95％，含有一个羟基的单位在总单位中的含量≤5％。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，该球形或角形硅氧烷还含有Q单位、D单位、和/或M单位，其中，Q单位＝SiO4-，D单位＝R2R3SiO2-，M单位＝R4R5R6SiO2-，R2，R3，R4，R5，R6分别为氢原子或可独立选择的碳原子1至18的烃基。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，该球形或角形硅氧烷还含有二氧化硅粒子。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，该制备方法还包括加入处理剂对粉体填料进行表面处理，该处理剂包括硅烷偶联剂和/或二硅氮烷；该硅烷偶联剂为(R7)a(R8)bSi(M)4-a-b，R7，R8为可独立选择的碳原子1至18的烃基、氢原子、或被官能团置换的碳原子1至18的烃基，该官能团选自由以下有机官能团组成的组中的至少一种：乙烯基，烯丙基，苯乙烯基，环氧基，脂肪族氨基，芳香族氨基，甲基丙烯酰氧丙基，丙烯酰氧丙基，脲基丙基，氯丙基，巯基丙基，聚硫化物基，异氰酸酯丙基；M为碳原子1至18的烃氧基或卤素原子，a＝0、1、2或3，b＝0、1、2或3，a+b＝1、2或3；该二硅氮烷为(R9R10R11)SiNHSi(R12R13R14)，R9，R10，R11，R12，R13，R14为可独立选择的碳原子1至18的烃基或氢原子。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，该制备方法包括使用干法或湿法的筛分或惯性分级来除去球形或角形粉体填料中的1、3、5、10、20、45、55、或75微米以上的粗大颗粒。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法得到的球形或角形粉体填料，其特征在于，该球形或角形粉体填料的粒径为0.1-50微米。
7.根据权利要求6所述的球形或角形粉体填料的应用，其特征在于，不同粒径的球形或角形粉体填料紧密填充级配在树脂中形成复合材料。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，该复合材料适用于半导体封装材料、电路板及其中间半成品、高频高速电路板的半固化片或覆铜板。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020168542A1 (zh) * 2019-02-22 2020-08-27 湖州五爻硅基材料研究院有限公司 一种球形或角形粉体填料的制备方法、由此得到的球形或角形粉体填料及其应用
CN111393855A (zh) * 2020-03-18 2020-07-10 平湖阿莱德实业有限公司 一种具有优异耐候性的高导热凝胶组合物
CN112624126A (zh) * 2020-11-26 2021-04-09 浙江三时纪新材科技有限公司 一种中空二氧化硅粉体填料的制备方法、由此得到的粉体填料及其应用
CN113603103A (zh) * 2021-08-13 2021-11-05 浙江三时纪新材科技有限公司 半导体封装材料，基板材料的制备方法，由此得到的半导体封装材料，基板材料及其应用
CN115368754A (zh) * 2022-08-12 2022-11-22 吉安豫顺新材料有限公司 一种球形低密度氧化硅填料
CN116178992B (zh) * 2022-12-26 2025-09-30 江苏联瑞新材料股份有限公司 底部填充胶用低黏度高流动表面改性硅微粉的制备方法
CN118420910A (zh) * 2024-04-15 2024-08-02 衢州三时纪新材料有限公司 一种聚硅氧烷颗粒及其制备方法与应用
CN118530510B (zh) * 2024-05-27 2025-12-12 衢州三时纪新材料有限公司 一种低含水量壳层及其包覆方法与应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1295905A1 (en) * 2001-09-25 2003-03-26 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Silicone rubber compositions for the sealing and encapsulation of electric and electronic parts
CN103205125A (zh) * 2012-01-16 2013-07-17 信越化学工业株式会社 用于半导体封装的热固性树脂组合物和封装的半导体器件
CN103771423A (zh) * 2013-12-11 2014-05-07 天津泽希矿产加工有限公司 电子封装用球形填料及制造方法
CN104449550A (zh) * 2013-12-31 2015-03-25 弗洛里光电材料（苏州）有限公司 有机硅组合物及其应用
CN105153992A (zh) * 2015-08-26 2015-12-16 中国科学院化学研究所 一种采用聚硅氧烷改性的填料及其制备方法与应用
CN111801296A (zh) * 2019-02-22 2020-10-20 浙江三时纪新材科技有限公司 一种球形或角形粉体填料的制备方法、由此得到的球形或角形粉体填料及其应用

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5323899A (en) * 1976-08-18 1978-03-04 Inst Fuizuichiesukoi Himii Im Process for preparing aminized silicate compound
KR940004144B1 (ko) * 1990-11-30 1994-05-13 삼성전기 주식회사 유전체 자기조성물
US5426168A (en) * 1994-04-29 1995-06-20 Dow Corning Corporation Method of preparing an organically-modified, heat-curable silicone resin and the resin produced thereby
JP3846667B2 (ja) * 1998-12-25 2006-11-15 竹本油脂株式会社 有機シリコーン微粒子、その製造方法、有機シリコーン微粒子から成る高分子材料用改質剤及び化粧品原料
KR100797202B1 (ko) * 2000-06-23 2008-01-23 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드 손상된 실리카 유전 필름에 소수성을 부여하는 방법 및 손상된 실리카 유전 필름 처리 방법
US7790316B2 (en) * 2004-03-26 2010-09-07 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Silicon composite particles, preparation thereof, and negative electrode material for non-aqueous electrolyte secondary cell
JP2008507471A (ja) * 2004-07-26 2008-03-13 チバ　スペシャルティ　ケミカルズ　ホールディング　インコーポレーテッド 反応性シリコン亜酸化物フレーク
JP4460468B2 (ja) * 2005-02-04 2010-05-12 信越化学工業株式会社 アミノ基含有オルガノポリシロキサンの製造方法
CN101627043A (zh) * 2007-02-09 2010-01-13 株式会社日本触媒 硅烷化合物、其生产方法以及包含硅烷化合物的树脂组合物
JP2009062472A (ja) * 2007-09-07 2009-03-26 Toray Ind Inc ポリフェニレンスルフィドフィルムおよびそれからなるコンデンサ
KR100962936B1 (ko) * 2007-12-20 2010-06-09 제일모직주식회사 반도체 조립용 접착 필름 조성물 및 접착 필름
CN101555018B (zh) * 2009-05-15 2012-05-02 中国科学院广州能源研究所 一种有机改性制备高机械性能纳米多孔材料的方法
JP5549568B2 (ja) * 2009-12-15 2014-07-16 信越化学工業株式会社 光半導体素子封止用樹脂組成物及び当該組成物で封止した光半導体装置
JP5163912B2 (ja) * 2010-02-16 2013-03-13 信越化学工業株式会社 エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP6063197B2 (ja) * 2012-10-02 2017-01-18 東レ・ダウコーニング株式会社 新規な共変性オルガノポリシロキサン、それを含有してなる粉体処理剤および粉体組成物
SG11201607136VA (en) * 2014-02-28 2016-09-29 Az Electronic Materials Luxembourg S À R L Hybrid material for optoelectronic applications
CN104558689B (zh) * 2014-12-26 2017-08-29 广东生益科技股份有限公司 一种填料组合物及其应用
CN106609039B (zh) * 2015-10-21 2019-09-13 广东生益科技股份有限公司 一种聚苯醚树脂组合物及其在高频电路基板中的应用
KR102091457B1 (ko) * 2016-10-06 2020-03-23 와커 헤미 아게 구형 폴리실세스퀴옥산 입자의 제조 방법
CN107128935A (zh) * 2017-05-23 2017-09-05 苏州纳迪微电子有限公司 一种高纯度球形二氧化硅微粉的制备方法
CN107140654B (zh) * 2017-06-26 2020-05-19 兰陵县益新矿业科技有限公司 一种改性石英砂制备方法
CN108329692B (zh) * 2018-02-07 2021-01-29 深圳华力兴新材料股份有限公司 一种低介电常数的聚苯硫醚树脂组合物及制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1295905A1 (en) * 2001-09-25 2003-03-26 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Silicone rubber compositions for the sealing and encapsulation of electric and electronic parts
CN103205125A (zh) * 2012-01-16 2013-07-17 信越化学工业株式会社 用于半导体封装的热固性树脂组合物和封装的半导体器件
CN103771423A (zh) * 2013-12-11 2014-05-07 天津泽希矿产加工有限公司 电子封装用球形填料及制造方法
CN104449550A (zh) * 2013-12-31 2015-03-25 弗洛里光电材料（苏州）有限公司 有机硅组合物及其应用
CN105153992A (zh) * 2015-08-26 2015-12-16 中国科学院化学研究所 一种采用聚硅氧烷改性的填料及其制备方法与应用
CN111801296A (zh) * 2019-02-22 2020-10-20 浙江三时纪新材科技有限公司 一种球形或角形粉体填料的制备方法、由此得到的球形或角形粉体填料及其应用

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