JP2006052279A - 半導体封止材用カーボンブラック着色剤およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 樹脂成分への分散性に優れ、体積固有抵抗値が高く、遮光性に優れた半導体封止材を形成することのできる半導体封止材用の黒色着色剤として好適なカーボンブラック着色剤およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】 過硫酸ナトリウムあるいは過硫酸アンモニウムによる湿式酸化処理で生成したカーボンブラック粒子表面のカルボキシル基の末端水素が、アンモニアで置換され、ｐＨが３．０〜８．０であることを特徴とする半導体封止材用カーボンブラック着色剤。その製造方法は過硫酸ナトリウム水溶液あるいは過硫酸アンモニウム水溶液にカーボンブラックを入れて湿式酸化処理した後、還元塩を脱塩除去し、次いでアンモニア水溶液を加えてｐＨを４．０〜１２．０に調整して反応させ、更に、スラリー中の異物を除去して精製した後、乾燥し、粉砕することを特徴とする。なお、カーボンブラックを湿式酸化処理する前に予め乾式酸化すること、および、湿式酸化処理する際に界面活性剤を添加すること、が好ましい。
【選択図】 なし

Description

本発明は、半導体封止材用樹脂組成物の黒色着色剤として好適なカーボンブラック着色剤およびその製造方法に関する。

電子機器の高性能化、高機能化の要求はマルチメディア時代を迎えてますます強くなっており、これに伴って電子機器に使用されるＩＣパッケージの形態も小型化、薄型化、多ピン化が進んでいる。半導体チップは、その表面に形成された微細で、複雑な電子回路を空気中の埃や湿気あるいは外力から保護するために、封止材でＩＣチップ全体を密閉して成形されている。

現在、半導体ＩＣチップの封止材として最も多く用いられているのはエポキシ樹脂封止材である。エポキシ樹脂封止材は、トランスファー成形用エポキシ樹脂封止材と液状エポキシ樹脂封止材に大別され、主力となっているのはトランスファー成形用エポキシ樹脂封止材であり、液状エポキシ樹脂封止材はこれまでその用途が限定されていた。

しかし、液状エポキシ樹脂封止材は、最近、特にＰ−ＰＧＡ（plastic pin grid array）やフリップチップあるいはＣＳＰ（chip size package またはchip scale package）などの最先端半導体デバイスの封止材として使用され始めており、今後もより一層の小型化薄型化の要求に伴い、液状エポキシ樹脂封止材を用いるポッティング成形方式の需要が高まるものと予想されている。

半導体樹脂封止材は、通常、樹脂、硬化剤、硬化促進剤、無機質充填剤などから形成されている。例えば、特許文献１には（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化触媒として、(a) 有機基を有するアルミニウム化合物および (b)Ｓｉに直結したＯＨ基もしくは加水分解性基を分子内に１個以上有するシリコーン化合物又はオルガノシラン化合物、および（Ｃ）シリカ粉末を必須成分としてなる液状樹脂封止材が開示されている。

また、半導体樹脂封止材には半導体チップに光が当たって発生する光励起電流による電気的不具合を防止するために、通常、黒色に着色されている。黒色着色剤としては遮光性が高く、静電防止のために導電性を有するカーボンブラックが有用されており、例えば、均一な黒色度を付与する半導体封止用樹脂組成物として、特許文献２にはエポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤、無機充填材およびカーボンブラックを必須成分とする樹脂組成物において、該カーボンブラックの平均粒子径が１０〜１００ｎｍ、ＢＥＴ法による比表面積が５０〜５００ｍ² ／ｇ、ｐＨ値が６．５〜８．５であり、該カーボンブラックを全樹脂組成物中に０．０５〜１．０重量％含む半導体封止用樹脂組成物が提案されている。

カーボンブラックを黒色着色剤とする場合には樹脂中への分散性が良好であり、更に硬化時にカーボンブラック同士が凝集せず、樹脂中に微分散していることが重要であるが、カーボンブラックは極めて微細な粒子であり、かつ微細粒子が三次元的に結合したアグリゲートやアグロメレートとして存在するために極めて凝集し易い性状を有している。例えば、通常のカーボンブラックを使用した場合には、樹脂組成物の硬化時にカーボンブラック同士の凝集が生じ易い難点がある。

そこで、特許文献３には黒色度、耐湿性、流動性、着色力が高く、結着剤樹脂中への分散性に優れた半導体封止材料用黒色複合粒子粉末として、体質顔料の粒子表面が糊剤によって被覆されていると共に該被覆にカーボンブラックが付着している平均粒子径１．０〜３０．０μｍの黒色複合粒子粉末からなり、前記カーボンブラックの付着量が前記体質顔料１００重量部に対して１〜１００重量部である液状半導体封止材料用黒色複合粒子粉末が提案されている。
特開平０８−０８１５４４号公報 特開２０００−００７８９４号公報 特開２００３−２２６８２３号公報

しかしながら、特許文献３の黒色複合粒子粉末はシリカ微粒子などの体質顔料粒子の表面が糊剤で被覆され、この糊剤被覆にカーボンブラックを付着させたものであるから、半導体封止材料を得るために樹脂および硬化剤などと共に黒色複合粒子粉末を混合、混練する際に、カーボンブラックが糊剤から離脱したり、糊剤により使用温度が制限されるなどの難点がある。更に、付着処理に用いるカーボンブラックはファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラックなどがそのまま用いられ、その変性については全く考慮されていない。

そこで、本発明者はカーボンブラックの表面性状ならびにその変性について鋭意研究を行った結果、カーボンブラックを過硫酸ナトリウムや過硫酸アンモニウムにより湿式酸化処理し、生成したカーボンブラック粒子表面のカルボキシル基の末端水素を、アンモニアで置換すると、樹脂成分中への分散性が向上し、更に樹脂の硬化時にも凝集などを起こさず、形成した半導体封止材は遮光性に優れ、高い体積固有抵抗値を有することを見出した。

すなわち、本発明は上記の知見に基づいて完成したものであり、その目的は樹脂成分への分散性に優れ、体積固有抵抗が高く、遮光性に優れた半導体封止材を形成することのできる半導体封止材用樹脂組成物の黒色着色剤として好適なカーボンブラック着色剤およびその製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明の半導体封止材用カーボンブラック着色剤は、過硫酸ナトリウムあるいは過硫酸アンモニウムによる湿式酸化処理で生成したカーボンブラック粒子表面のカルボキシル基の末端水素が、アンモニアで置換され、ｐＨが３．０〜８．０であることを構成上の特徴とする。

また、本発明の半導体封止材用カーボンブラック着色剤の製造方法は、過硫酸ナトリウム水溶液あるいは過硫酸アンモニウム水溶液にカーボンブラックを入れて湿式酸化処理した後、還元塩を脱塩除去し、次いでアンモニア水溶液を加えてｐＨを４．０〜１２．０に調整して反応させ、更に、スラリー中の異物を除去して精製した後、乾燥し、粉砕することを構成上の特徴とする。

また、上記の製造方法において、カーボンブラックを湿式酸化処理する前に、予め乾式酸化処理することが好ましい。

更に、カーボンブラックを湿式酸化処理する際に、界面活性剤を添加することが好ましい。

本発明によれば、樹脂成分への分散性に優れ、また樹脂組成物の硬化時にも凝集を起こし難く、体積固有抵抗が高く、遮光性に優れた半導体封止材を形成することのできる樹脂組成物の黒色着色剤として好適なカーボンブラック着色剤およびその製造方法が提供される。

本発明において対象となるカーボンブラックには特に制限はなく、ファーネスブラックをはじめサーマルブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラックなどの各種市販品を適用することができる。

本発明の半導体封止材用カーボンブラック着色剤は、これらのカーボンブラックを過硫酸ナトリウムあるいは過硫酸アンモニウムによる湿式酸化処理で生成したカーボンブラック粒子表面の官能基のうち、カルボキシル基の末端水素がアンモニアで置換されたものである。

すなわち、カーボンブラック粒子表面に生成したカルボキシル基の末端水素をアンモニアで置換した構造とし、更に、そのｐＨを３．０〜８．０に調整することにより、エポキシ樹脂に対する良好な分散性能を示し、硬化時にも再凝集することがない。そして、このカーボンブラック着色剤を分散したエポキシ樹脂組成物を用いて形成した半導体封止材は、遮光性に優れ、体積固有抵抗値が高いなどの優れた性能が付与される。

なお、カーボンブラックのｐＨは、ＪＩＳ Ｋ５１０１（1991）「顔料試験方法」に準拠して測定した値である。

この半導体封止材用カーボンブラック着色剤は、カーボンブラックを過硫酸ナトリウム水溶液あるいは過硫酸アンモニウム水溶液に入れて攪拌、混合して湿式酸化処理した後、還元塩を脱塩除去し、次いでアンモニア水溶液を加えて反応させ、更に、スラリー中の異物を除去して精製した後、乾燥し、粉砕することにより製造される。

カーボンブラックの酸化処理方法としては、湿式法および乾式法があるが、カーボンブラック粒子表面を均一に酸化処理する観点より、湿式法が望ましい。湿式酸化処理する湿式媒体としては水、アルコール類、揮発性オイルなどが用いられるが、安価で、安全性の高い水を用いることが好ましく、以下、湿式媒体として水を用いた場合を例に説明する。

カーボンブラックの湿式酸化処理は、元来、疎水性の表面性状を有するカーボンブラックを親水性の表面性状に改質するために行うもので、湿式酸化処理は酸化剤として過硫酸ナトリウム水溶液あるいは過硫酸アンモニウム水溶液を用いて、これらの水溶液中にカーボンブラックを分散させて、酸化剤濃度、時間、温度などを適宜に設定して、攪拌することにより行われる。この処理により、カーボンブラック粒子表面にはヒドロキシル基やカルボキシル基などの親水性の官能基が生成する。

なお、湿式酸化処理する前に、予め空気、酸素、オゾン、ＮＯ_x 、ＳＯ_x などの気体酸化剤により適宜な温度下に加熱して乾式酸化したカーボンブラックを用いると、湿式酸化処理がより効果的に進行するので好ましい。

更に、カーボンブラックを湿式酸化処理する際に、過硫酸ナトリウム水溶液あるいは過硫酸アンモニウム水溶液に界面活性剤を添加して水分散性の向上を図ると、より一層効果的に湿式酸化処理することができるので好ましい。なお、界面活性剤としては、アニオン系、ノニオン系、カチオン系いずれも使用することができる。

アニオン系の界面活性剤としては、例えば、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルアリールスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルジアリールエーテルジスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル硫酸塩、ナフタレンスルホン酸フォルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩、グリセロールボレイト脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセロール脂肪酸エステルなどが例示できる。なお、半導体用途から塩はアンモニウム塩が好ましい。

ノニオン系の界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエ−テル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、フッ素系、シリコン系の非イオン活性剤が例示できる。

カチオン系の界面活性剤としては、例えば、アルキルアミン塩、第４級アンモニウム塩、ポリオキシエチレンアルキルアミンなどが例示される。

過硫酸ナトリウム水溶液あるいは過硫酸アンモニウム水溶液にカーボンブラックを入れて湿式酸化処理したカーボンブラックスラリーは、酸化反応により生成したスラリー中の還元塩を除去しないと水分散性が低下して、スラリー中でカーボンブラックが凝集するので、限外濾過膜（ＵＦ）、逆浸透膜（ＲＯ膜）、電気透析膜などの分離膜を用いて還元塩を脱塩除去する。なお、脱塩は、例えばスラリー中のカーボンブラック濃度が３ｗｔ％の場合に、２００μＳ／ｃｍ以下の電気伝導度になるまで行うことが好ましい。

次いで、このカーボンブラックスラリー中にアンモニア水溶液を加え、加熱、攪拌して、湿式酸化処理により生成したカーボンブラック粒子表面のカルボキシル基の末端水素をアンモニアと置換する。なお、この反応時のカーボンブラックスラリーのｐＨを４．０〜１２．０に調整することにより、最終的に得られるカーボンブラック着色剤のｐＨを３．０〜８．０に制御、調整することができる。最終的に得られるカーボンブラック着色剤のｐＨが３．０未満の場合、カーボンブラック粒子表面のカルボキシル基の末端水素のごく一部しかアンモニア置換されないため、該カーボンブラック着色剤を用いて樹脂組成物を作製した場合、硬化時にカーボンブラック着色剤同士の凝集が起こる可能性がある。一方、最終的に得られるカーボンブラック着色剤のｐＨが８．０を超える場合、樹脂組成物の保存安定性が低下する可能性がある。

反応後のスラリー中にはカーボンブラックの未分散塊や凝集体あるいはグリットなどの異物が残存する場合があり、これらの異物は半導体封止材の体積固有抵抗値の低下原因になるため除去する必要がある。異物除去の方法は、例えば遠心分離により分級処理し、更に孔径５μｍ以下のフィルターにより濾過分離するなどの方法で行うことができる。

このようにして異物を除去して精製したスラリーは、水分を蒸発除去して乾燥し、乾燥したカーボンブラックはジェットミル、カッターミキサー、ボールミルなどの粉砕機で粉砕して本発明の半導体封止材用カーボンブラック着色剤が製造される。

このようにして製造された本発明のカーボンブラック着色剤は、電子部品封止用として一般に用いられているエポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、無機充填剤などとともに混合されて半導体封止材用の樹脂組成物が作製される。

使用するエポキシ樹脂としては１分子中に２個以上のエポキシ基を有するものであれば分子構造、分子量など特に制限されないが、室温で液状のエポキシ樹脂が好ましい。このようなエポキシ樹脂には、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリフェノールプロパン型エポキシ樹脂などのトリフェノールアルカン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、シクロペンタジエン型エポキシ樹脂などが挙げられる。これらのエポキシ樹脂は１種単独でまたは２種以上混合して用いることができる。また、得られる液状半導体封止材料の機械的強度向上などの観点から、必要に応じてビスフェノール型エポキシ樹脂などの固形のエポキシ樹脂を混合して用いてもよい。

上記エポキシ樹脂中の全塩素含有量は１５００ｐｐｍ以下、望ましくは１０００ｐｐｍ以下であることが望ましい。また、１００℃で５０％エポキシ樹脂濃度における２０時間での抽出水塩素が１０ｐｐｍ以下であることが好ましい。全塩素含有量が１５００ｐｐｍを越え、抽出水塩素が１０ｐｐｍを越えると半導体素子の信頼性、特に耐湿性に悪影響を与えるおそれがあるためである。

エポキシ樹脂の硬化剤としては、上記エポキシ樹脂中のエポキシ基と反応可能な官能基（例えば、フェノール性水酸基、アミノ基、酸無水物基など）を２個以上（但し、酸無水物基は１個以上）有する化合物であれば、分子構造、分子量などは特に限定されず、公知のものを使用することができる。例えば、１分子中にフェノール性水酸基を少なくとも２個以上有するフェノール樹脂、具体的にはフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂などのノボラック型フェノール樹脂、パラキシリレン変性ノボラック樹脂、メタキシリレン変性ノボラック樹脂、オルソキシリレン変性ノボラック樹脂などのキシリレン変性ノボラック樹脂、ビスフェノールＡ型樹脂、ビスフェノールＦ型樹脂などのビスフェノール型フェノール樹脂、ビフェニル型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、フェノールアラルキル型樹脂、ビフェニルアラルキル型樹脂、トリフェノールメタン型樹脂、トリフェノールプロパン型樹脂などのトリフェノールアルカン型樹脂およびその重合体などのフェノール樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂などのいずれのフェノール樹脂も使用可能であるほか、無水フタル酸、無水マレイン酸および無水テトラヒドロフタル酸などの酸無水物硬化剤、脂肪族ポリアミン、ポリアミド樹脂および芳香族ジアミンなどのアミン系硬化剤、ルイス酸錯化合物などを用いることができる。更に、ジシアンジアミド、アジピン酸ヒドラジド、イソフタル酸ヒドラジドなどのカルボン酸ヒドラジドも使用することができる。

エポキシ樹脂と硬化剤との反応を促進させる硬化促進剤としては、例えば、１、８−ジアザビシクロ（５、４、０）ウンデセン−７、トリフェニルホスフィン、ベンジルジメチルアミン、２−メチルイミダゾールなどを用いることができる。

無機充填剤としては、膨張係数を小さくする目的から従来より知られている各種の無機質充填剤を使用することができる。具体的には、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、ボロンナイトライド、窒化アルミ、窒化珪素、マグネシア、マグネシウムシリケートなどが使用される。中でも球状の溶融シリカが低粘度化、高侵入性のために望ましい。

なお、本発明においては上記の必須成分に加えて必要に応じて、シリコーンゴムなどの低応力化剤、各種カップリング剤、表面処理剤、難燃剤、難燃助剤などの添加剤を適宜配合することもできる。

本発明の半導体封止材用カーボンブラック着色剤は、上記のエポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤および無機充填剤などとともに所定の割合で擂潰機、３本ロール、ボールミル、プラネタリーミキサーなどを用いて、攪拌、溶解、混合、分散させることにより半導体封止用樹脂組成物が作製される。なお、樹脂組成物の粘度は２５℃において１００００ポイズ以下であることが望ましい。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこの実施例に制限されるものではない。

実施例１
窒素吸着比表面積(N₂SA)１３５ｍ² ／ｇ、ＤＢＰ吸収量５６ｃｍ³ ／１００ｇのカーボンブラック（東海カーボン社製、トーカブラック＃７５５０Ｆ）を使用して、カーボンブラックの単位表面積当たり、０．２０ｍｍｏｌ／ｍ² のペルオキソ２硫酸ナトリウム（(N a)₂ S₂O₈ ）が反応するように、下記式からペルオキソ２硫酸ナトリウムの必要量を算出して純水に溶解し、３ｄｍ³ としたペルオキソ２硫酸ナトリウム水溶液にカーボンブラック１００ｇを入れて、６０℃の温度で攪拌速度０．１２ｓ^-1の条件で１０時間、攪拌混合して湿式酸化処理を行った。

ペルオキソ２硫酸ナトリウムの必要量の算出；
必要量＝（ペルオキソ２硫酸ナトリウムのカーボンブラックの単位表面積当たりの必要モル数ｍｍｏｌ／ｍ² ）×（カーボンブラックの窒素吸着比表面積ｍ² ／ｇ）×（ペルオキソ２硫酸ナトリウムの当量２３８．１ｇ／ｍｏｌ）
より算出する。
したがって、この場合に必要なペルオキソ２硫酸ナトリウムの重量は、カーボンブラック１００ｇ当たり、
０．２０（ｍｍｏｌ／ｍ² ）×１３５（ｍ² ／ｇ）×１００（ｇ）×２３８．１ｇ／ｍｏｌ）＝６４２．８７（ｇ）、となる。

湿式酸化処理後のカーボンブラックスラリーは、限外濾過膜（旭化成社製、ＡＨＰ−１０１０、分画分子量５００００）を用いて、２００μＳ／ｃｍ以下の電気伝導度になるまで還元塩を除去脱塩した。脱塩後のカーボンブラックスラリーに濃度０．５Ｎのアンモニア水０．１５ｄｍ³ を加えて、ｐＨを８．５に調整し、反応温度９８℃、攪拌速度０．１５ｓ^-1で３時間反応させた。

反応後のカーボンブラックスラリーを遠心分離機（日立工機株製、ＣＲ２２Ｆ）により１０^-2ｓ^-1の回転速度で１０分間処理して大粒を分級除去した。次いで、上澄み液を孔径１μｍのフィルターで濾過して、フィルターを通過したカーボンブラックスラリーを１１０℃の乾燥機中で乾燥し、乾燥後、カーボンブラック塊をカッターミキサーで解砕し、更にシングルトラック・ジェットミル（セイシン企業社製、ＳＴＪ−２００）で粉砕してカーボンブラック着色剤を製造した。

実施例２
実施例１において、ペルオキソ２硫酸ナトリウム水溶液による湿式酸化処理する前に、カーボンブラックをオゾン発生器（日本オゾン社製、１０Ｔ−４Ａ６）に入れて、発生電圧２００Ｖ、オゾン発生量５ｍｇ／ｓの条件で５時間保持してオゾンによる乾式酸化処理した他は、実施例１と同じ方法によりカーボンブラック着色剤を製造した。

実施例３
実施例１において、湿式酸化処理する際に、ノニオン系界面活性剤（花王社製、エマルゲンＡ５００）をカーボンブラックに対して１０重量％の割合で添加した他は、実施例１と同じ方法によりカーボンブラック着色剤を製造した。

比較例１
実施例１で用いたカーボンブラックを、そのままカーボンブラック着色剤とした。

比較例２
実施例１において、湿式酸化処理し、還元塩を除去脱塩したカーボンブラックスラリーにアンモニア水を加えることなく、そのまま遠心分離およびフィルター濾過を行って、カーボンブラック着色剤を製造した。

比較例３
実施例１において、アンモニア水の添加量を１．５０ｄｍ³ に増やして、ｐＨを１２．５に調整した他は、実施例１と同じ方法によりカーボンブラック着色剤を製造した。

このようにして製造したカーボンブラック着色剤について、製造条件を対比して表１に示した。

次に、これらのカーボンブラック着色剤を下記の原料とともに３本ロールにより混練して、半導体封止用の樹脂組成物を作製した。

ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（日本火薬社製、ＲＥ４１０） ２０．９％
メチルテトラヒドロ無水フタル酸（新日本理化製、ＭＨ７００） １８．９％
ジメチルアミノメチルフェノール ０．２％
球状シリカ（最大粒径２４μｍ以下、平均粒径８μｍ、徳山ソーダ社製、ＳＥ８ＦＣ） ５９．２％
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学社製、ＫＢＭ４０３）
０．７％
カーボンブラック着色剤 ０．１％

これらの樹脂組成物の粘度および保存性などを下記の方法で測定して、その結果を表２に示した。

粘度；
Ｅ型粘度計（トキメック社製、ＴＶＥ−３０Ｈ）にて、３度Ｒ１４のコーンローターを使用し、２５℃においてローター回転数２．５ｒｐｍで測定した。

保存性；
製造直後の樹脂組成物の粘度（初期粘度）と、３０日経過後の樹脂組成物の粘度を測定し、初期粘度に対する３０日経過後の粘度の増加率（％）を求めた。この値が高いほど保存性が悪いことを示す。

次に、これらの樹脂組成物を用いてＴＢＡの半導体部分を封止し、１００℃で１時間、更に１５０℃で１時間加熱硬化して、半導体封止材料を作製し、その特性を下記の方法で測定した。

分散性；
半導体封止材料の断面を光学顕微鏡で撮影し、顕微鏡写真（×２００倍）における未分散の凝集粒子の個数を計数して、下記の５段階で評価した。５が最も分散状態が良いことを示す。
１…０．２５ｍｍ² 当たりに５０個以上
２…０．２５ｍｍ² 当たりに１０個以上、５０個未満
３…０．２５ｍｍ² 当たりに５個以上、１０個未満
４…０．２５ｍｍ² 当たりに１個以上、５個未満
５…０．２５ｍｍ² 当たりに未分散凝集粒子認められず

体積固有抵抗値；
半導体封止材料を打ち抜き加工して円柱状の測定試料を作製し、測定試料を温度２５℃、相対湿度６０％の環境下に１２時間以上暴露した後、ステンレス電極間にセットして、ホイートストーンブリッジ（横河北辰電気社製、ＴＹＰＥ２７６８）で１５Ｖの電圧を印加して抵抗値Ｒ（Ω）を測定した。次いで、測定試料の上面の面積Ａ（ｃｍ² ）と厚みｔ（ｃｍ）を測定し、下記式より体積固有抵抗値（Ω・ｃｍ）を求めた。
体積固有抵抗値（Ω・ｃｍ）＝Ｒ×（Ａ／ｔ）

遮光性；
半導体封止材料を５０×５０×０．５ｍｍの板状に加工して測定試料を作製し、試料の表面５箇所についてマクベス濃度計（コルモーゲン社製、ＲＤ−９２７）を用いて反射による光学濃度（ＯＤ）を測定した。

実施例と比較例とを対比すれば、本発明の製造方法により製造された本発明のカーボンブラック着色剤は、樹脂成分への分散性に優れており、作製した樹脂組成物の体積固有抵抗値が高く、遮光性も優れており、半導体封止材用樹脂組成物の黒色着色剤として好適なカーボンブラック着色剤であることが分かる。

Claims (4)

1. 過硫酸ナトリウムあるいは過硫酸アンモニウムによる湿式酸化処理で生成したカーボンブラック粒子表面のカルボキシル基の末端水素が、アンモニアで置換され、ｐＨが３．０〜８．０であることを特徴とする半導体封止材用カーボンブラック着色剤。
2. 過硫酸ナトリウム水溶液あるいは過硫酸アンモニウム水溶液にカーボンブラックを入れて湿式酸化処理した後、還元塩を脱塩除去し、次いでアンモニア水溶液を加えてｐＨを４．０〜１２．０に調整して反応させ、更に、スラリー中の異物を除去して精製した後、乾燥し、粉砕することを特徴とする半導体封止材用カーボンブラック着色剤の製造方法。
3. 予め乾式酸化したカーボンブラックを湿式酸化処理する請求項２記載の半導体封止材用カーボンブラック着色剤の製造方法。
4. カーボンブラックを湿式酸化処理する際に、界面活性剤を添加する請求項２記載の半導体封止材用カーボンブラック着色剤の製造方法。