JP2003253091A - 外装用封止樹脂組成物および電子部品装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低圧トランスファー成形が可能で、かつ硬化
物の耐外部衝撃性に優れる外装用封止樹脂組成物、およ
びこの外装用封止樹脂組成物を用いて作製される耐破損
性に優れる電子部品装置の提供。 【解決手段】 （Ａ）両末端にエポキシ基を有する直鎖
状エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂および（Ｃ）無
機充填材を必須成分として含有する外装用封止樹脂組成
物であって、前記（Ａ）両末端にエポキシ基を有する直
鎖状エポキシ樹脂が主としてエポキシ当量２００以上の
ビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂で構成され、前記
（Ｃ）無機充填材が主としてシリカ粉末で構成され、樹
脂組成物全体に対して前記（Ｃ）無機充填材を４０〜９
０重量％含有するもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低圧トランスファ
ー成形が可能で、かつ外部衝撃に強く信頼性に優れた硬
化物を得ることのできる外装用封止樹脂組成物およびそ
れを用いた電子部品装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子部品の高度化が進むにつれ
て、これを用いた携帯用記憶装置の開発も同時に進み、
例えば外装用樹脂の硬化物中に記憶素子が内蔵されたカ
ードタイプ、スティックタイプ等の携帯用記憶装置が製
品化されている。このような携帯用記憶装置は、一般的
にエポキシ樹脂を成形後、熱可塑性成形材料等からなる
保護部分と組み合わせたり、あるいは熱可塑性材料で成
形された外装用ケースを用いて組み立てるケーシング方
式等により作製されている。しかしながら、このような
作製方法は複雑であるため、その簡略化が求められてい
る。

【０００３】また、このようなエポキシ樹脂としては、
例えば半導体パッケージ等の封止に用いられているオル
ソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂やビフェニル型
エポキシ樹脂を主成分としたエポキシ樹脂が用いられて
いる。しかしながら、このような従来のエポキシ樹脂
は、十分な耐衝撃性を有していないため、半導体パッケ
ージのように外部に直接さらされないものについては適
用が可能であるものの、携帯用記憶装置のように外部に
直接さらされるものには適していない。

【０００４】例えば、携帯用記憶装置は情報処理端末に
装着して使用され、持ち運ぶ際には情報処理端末から取
り外されるが、この着脱時および携行時に衝撃が加わり
やすいため、上記したような耐衝撃性を有していないエ
ポキシ樹脂からなるものでは破損するおそれがある。

【０００５】また、注形用液状樹脂を使用する場合に
は、本体への脱着時、成形品の寸法安定性も必要とされ
るが、従来の液状樹脂はこのような要求を満足させる特
性を有していなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな課題を解決するためになされたものであり、実使用
的な範囲での外部衝撃から記憶装置等の電子部品を保護
するために十分な耐衝撃性を有し、かつ生産工程の簡略
化が可能な外装用封止樹脂組成物およびそれを用いた電
子部品装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、特定のエポキシ
樹脂、すなわち両末端にエポキシ基を有する直鎖状エポ
キシ樹脂を主剤とし、これにノボラック型フェノール樹
脂、特にビスフェノールＡノボラック型フェノール樹脂
を配合することにより、耐外部衝撃性に優れた樹脂組成
物が得られることを見出し、本発明を完成させたもので
ある。

【０００８】すなわち、本発明の外装用封止樹脂組成物
は、（Ａ）両末端にエポキシ基を有する直鎖状エポキシ
樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、および（Ｃ）無機充填材
を必須成分として含有する樹脂組成物であって、前記樹
脂組成物全体に対して、前記（Ｃ）無機充填材を４０〜
９０重量％含有することを特徴とするものである。

【０００９】前記（Ａ）両末端にエポキシ基を有する直
鎖状エポキシ樹脂は、エポキシ当量２００以上のビスフ
ェノールＡ型のエポキシ樹脂で構成されていることが好
ましい。前記（Ｂ）フェノール樹脂はノボラック型フェ
ノール樹脂、特にビスフェノールＡノボラック型フェノ
ール樹脂で構成されていることが好ましい。

【００１０】前記（Ｃ）無機充填材はシリカ粉末、ある
いはシリカ粉末と酸化チタンとで構成されていることが
好ましい。また、本発明の外装用封止樹脂組成物におい
ては、着色剤によって着色されていることが好ましい。

【００１１】本発明の電子部品装置は、上記したような
外装用封止樹脂組成物の硬化物によって電子部品が封止
されていることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１３】本発明の外装用封止樹脂組成物は、（Ａ）
両末端にエポキシ基を有する直鎖状エポキシ樹脂、
（Ｂ）フェノール樹脂、および（Ｃ）無機充填材を必須
成分として含有する樹脂組成物であって、前記樹脂組成
物全体に対して、前記（Ｃ）無機充填材を４０〜９０重
量％含有することを特徴とするものである。

【００１４】本発明の外装用封止樹脂組成物は、両末端
にエポキシ基をもつ直鎖状エポキシ樹脂を使用すること
により、目的とする特性を得ることができる。即ち、外
装用封止樹脂組成物を構成するエポキシ樹脂として、両
末端にエポキシ基をもつ直鎖状エポキシ樹脂を使用する
ことにより、外装用封止樹脂組成物の充分な作業性、成
形性を維持するとともに、その硬化物の耐外部衝撃性を
向上させることができる。

【００１５】本発明に用いられる（Ａ）両末端にエポキ
シ基を有する直鎖状エポキシ樹脂としては、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
脂等が挙げられ、一般的に電子部品用封止材料として使
用されるものが好ましい。この（Ａ）両末端にエポキシ
基を有する直鎖状エポキシ樹脂は、外装用封止樹脂組成
物全体に対して１５重量％以上、より好ましくは２５重
量％以上配合されているとよい。

【００１６】（Ａ）両末端にエポキシ基を有する直鎖状
エポキシ樹脂は、そのエポキシ当量が２００以上である
ものが好ましく、特性および作業性の面からエポキシ当
量が４００〜１０００程度のものであればより好まし
い。また、本発明の目的に反しない程度で、ｏ−クレゾ
ールノボラック型エポキシ樹脂等他のエポキシ樹脂を併
用することも可能である。

【００１７】（Ｂ）フェノール樹脂としては、前記
（Ａ）両末端にエポキシ基を有する直鎖状エポキシ樹脂
と反応し得るフェノール性水酸基を２個以上有するもの
であれば特に制限されるものではない。具体的な化合物
としては、例えばビスフェノールＡ型フェノール樹脂、
フェノールアラルキル樹脂等が挙げられるが、反応性を
考慮するとノボラック型フェノール樹脂が好ましく、特
に好ましい化合物としては、以下の化学式１、２で示さ
れるようなフェノール樹脂が挙げられる。これらの樹脂
は単独もしくは２種以上を併用することができる。

【００１８】

【化１】

【００１９】

【化２】

【００２０】これら（Ａ）両末端にエポキシ基を有する
直鎖状エポキシ樹脂と（Ｂ）フェノール樹脂との配合
は、エポキシ樹脂のエポキシ基数（ａ）とフェノール樹
脂のフェノール性水酸基数（ｂ）との比[（ａ）／
（ｂ）]が０．５〜２の範囲となるように配合すること
が好ましい。

【００２１】上記比が０．５未満あるいは２を超える
と、耐湿性、耐熱性、成形作業性および硬化物の電気特
性、耐外部衝撃性が悪くなるため、いずれの場合も好ま
しくない。また、外装表面の変色の観点から、[（ａ）
／（ｂ）]を０．５〜１．２の範囲とすればより好まし
い。

【００２２】（Ｃ）無機充填材としては、シリカ粉末、
またはシリカ粉末と酸化チタンとを組み合わせたものを
用いることが好ましいが、これらにアルミナ粉末、窒化
ケイ素粉末、窒化アルミニウム粉末、ガラス繊維および
ウィスカー等から選ばれる１種または２種以上の無機充
填材を混合して使用してもよい。

【００２３】シリカ粉末としては溶融シリカ粉末、結晶
性シリカ粉末が挙げられるが、高充填、高流動性という
点から溶融シリカ粉末を用いることが好ましい。この溶
融シリカ粉末としては、球状溶融シリカ粉末、破砕溶融
シリカ粉末があり、適宜使用することができる。

【００２４】無機充填材の配合割合は、樹脂組成物全体
に対して４０〜９０重量％の割合で配合されていること
が好ましい。その配合割合が４０重量％未満あるいは９
０重量％を超える場合には、特性、成形性、作業性が低
下し実用に適さなくなる。無機充填材のより好ましい配
合割合は、５０〜８０重量％である。

【００２５】本発明の外装用封止樹脂組成物は、前記
（Ａ）両末端にエポキシ基を有する直鎖状エポキシ樹
脂、（Ｂ）フエノール樹脂および（Ｃ）無機充填材を必
須成分と含有するが、本発明の目的に反しない限度にお
いて、また必要に応じて、例えば臭素化エポキシに代表
される臭素系難燃剤、縮合リン酸エステルに代表される
リン系難燃剤、無機系難燃剤等の難燃剤、および、三酸
化アンチモンに代表される難燃助剤、天然ワックス類、
合成ワツクス類、エステル類等の離型剤、エラストマー
等の低応力化成分、着色剤、シランカップリング剤等の
無機充填材の処理剤、種々の硬化促進剤等を適宣添加す
ることが出来る。

【００２６】本発明の外装用封止樹脂組成物を成形材料
として調整する場合の一般的な方法としては、前述した
（Ａ）両末端にエポキシ基を有する直鎖状エポキシ樹
脂、（Ｂ）フェノール樹脂および（Ｃ）無機充填材、さ
らに必要に応じて硬化促進剤等を配合し、ミキサー等に
よって充分均一に混合した後、さらに熱ロールによる溶
融混合処理またはニーダ等による混合処理を行い、次い
で冷却固化させ適当な大きさに粉砕することにより成形
材料とすることができる。

【００２７】本発明の電子部品装置は、上述した外装用
封止樹脂組成物を用いて電子部品を封止することにより
容易に製造されるものである。電子部品装置の封止、被
覆、絶縁等に上記外装用封止樹脂組成物を用いること
で、生産工程を簡略化するとともに、記憶装置等の電子
部品装置を外部衝撃から保護し、その信頼性を向上させ
ることが可能となる。

【００２８】封止の最も一般的な方法としては低圧トラ
ンスファー成形法があるが、射出成形、圧縮成形、注形
等による封止も可能である。電子部品装置は、外装用封
止樹脂組成物を封止の際に加熱して硬化させ、最終的に
この硬化物によって半導体素子等を封止することにより
得られる。このような加熱による硬化は、１５０℃以上
で加熱を行い硬化させることが望ましい。

【００２９】上記したような封止により作製される電子
部品装置としては、例えば記憶素子を封止した携帯用記
憶装置、あるいは集積回路、トランジスタ、サイリス
タ、ダイオード、コンデンサおよび光半導体等の半導体
素子等を封止した半導体装置が挙げられるが、本発明の
電子部品装置はこのようなものに制限されるものではな
く、一般に電子部品を封止するようなものであれば適用
でき、特に外部から衝撃が加わりやすい状態下で使用さ
れる電子部品装置として用いれば好適である。

【００３０】

【実施例】次に本発明を実施例によって説明するが、本
発明はこれらの実施例によって限定されるものではな
い。以下の実施例および比較例において「％」とは「重
量％」を意昧する。

【００３１】[実施例１]ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂（エポキシ当量 ４７５）３８％、フェノールノボラ
ック型フェノール樹脂（フェノール当量１０５）９％、
シリカ粉末５０％、および、ワックス、触媒、着色剤、
フィラー表面処理剤および硬化促進剤３％を配合し、室
温で混合し、さらに８０〜１００℃で混練、冷却した
後、粉砕して成形材料を作製した。

【００３２】このようにして製造された成形材料を１７
５℃に加熱した金型内にトランスファー注入し、硬化さ
せて成形品（封止品）を作製した。この成形品について
曲げ強度、外部衝撃特性を測定した。結果を表１に示
す。

【００３３】なお、耐外部衝撃性は、１８０℃×１５０
ｓのトランスファー成形にて得られた１２×５０×１．
６ｍｍの試験片４個について行い、それぞれクランプか
ら上に３０ｍｍの高さになるように縦に固定し、各コー
ナーに向けて上から錘をおとし、破損（ワレ、カケ）が
発生したものの数を測定した。

【００３４】［実施例２]ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂（エポキシ当量４７５）２９％、ビスフェノールＡ
ノボラツク型フェノール樹脂（フェノール当量１２０）
７％、シリカ粉末６０％、および、ワックス、触媒、着
色剤、フィラー表面処理剤および硬化促進剤４％を配合
し、実施例１と同様の方法で製造、成形、評価を行っ
た。結果を表１に示す。

【００３５】［実施例３]ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂（エポキシ当量４７５）２９％、ビスフェノールＡ
ノボラック型フェノール樹脂（フェノール当量１２０）
７％、シリカ粉末５０％、酸化チタン１０％、および、
ワックス、触媒、着色剤、フィラー表面処理剤および硬
化促進剤４％を配合し、実施例１と同様の方法で製造、
成形、評価を行った。結果を表１に示す。

【００３６】[実施例４]ビスフェノールＡ型工ポキシ樹
脂（エポキシ当量９５０）３６％、ｏ−クレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量１９８）５％、フ
ェノールノボラック型フェノール樹脂（フェノール当量
１０５）６％、シリカ粉末５０％、および、ワックス、
触媒、着色剤、フィラー表面処理剤および硬化促進剤３
％を配合し、実施例１と同様の方法で製造、成形、評価
を行った。結果を表１に示す。

【００３７】[実施例５]ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂（エポキシ当量４７５）２４％、臭素化ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂（工ポキシ当量４６０）５％、フェ
ノールノボラック型フェノール樹脂（フェノール当量１
０５）７％、シリカ粉末５８％、三酸化アンチモン３
％、および、ワックス、触媒、着色剤、フィラー表面処
理剤および硬化促進剤３％を配合し、実施例１と同様の
方法で製造、成形、評価を行った。結果を表１に示す。

【００３８】［比較例１]ｏ−クレゾールノボラック型
工ポキシ樹脂（工ポキシ当量１９８）２５％、ノボラッ
ク型フェノール樹脂（フェノール当量１０５）１２％、
シリカ粉末６０％、および、ワックス、触媒、着色剤、
フィラー表面処理剤および硬化促進剤３％を配合し、実
施例１と同様の方法で製造、成形、評価を行った。結果
を表１に示す。

【００３９】［比較例２]ビフェニル型エポキシ樹脂
（工ポキシ当量１９０）６％、フェノールアラルキル型
フェノール樹脂（フェノール当量１７２）４％、シリカ
粉末８９％、および、ワックス、触媒、着色剤、フィラ
ー表面処理剤および硬化促進剤１％を配合し、実施例１
と同様の方法で製造、成形、評価を行った。結果を表１
に示す。

【００４０】[比較例３]ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂（工ポキシ当量１９０）３０％、フェノールノボラッ
ク型フェノール樹脂（フェノール当量１０５）１７％、
シリカ粉末５０％、および、ワックス、触媒、着色剤、
フィラー表面処理剤および硬化促進剤３％を配合した。
この配合物については、８０〜１００℃で混練、冷却を
行ったが固化せず半固体であったため、粉砕を行わずに
成形材料とし、これを用いて実施例１と同様の方法で製
造、成形、評価を行った。結果を表１に示す。

【００４１】 [使用原料] （エポキシ樹脂） ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂： 大日本インキ化学工業社製 EPICLON-1050 （実施例１〜３、５） 大日本インキ化学工業社製 EPICLON-4050 （実施例４） ジャパンエポキシ社製 エピコート８２８ （比較例３） ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂：住友化学工業社製 ESCN-195XL ビフェニル型エポキシ樹脂：油化シェルエポキシ社製 YX-4000 臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂：旭化成エポキシ社製 AER-8029

【００４２】（フェノール樹脂） フェノールノボラック型フェノール樹脂：明和化成社製
MEH-1000 ビスフェノールＡノボラック型フェノール樹脂：明和化
成社製 MEP-6309 フェノールアラルキル型フェノール樹脂：明和化成社製
MEH-7800

【００４３】（その他） シリカ粉末：タツモリ製 ＲＤ−８ 酸化チタン：テイカ社製 ルチル型 平均粒径０．３μ
ｍ 離型剤：クラリアント社製 Licowax S 硬化促進剤：四国化成製 イミダゾール系2メチルイミ
ダゾール

【００４４】

【表１】

【００４５】表１から明らかなように、両末端にエポキ
シ基を有する直鎖状エポキシ樹脂を用いた本発明の外装
用封止樹脂組成物は、硬化物の耐衝撃性に優れているこ
とが認められた。そのため、この外装用封止樹脂組成物
を用いて携帯用等の電子部品装置を作製することによ
り、これらの電子部品装置の耐破損性を向上させ、信頼
性に優れたものとすることができる。

【００４６】

【発明の効果】本発明の外装用封止樹脂組成物において
は、特定のエポキシ樹脂、すなわち両末端にエポキシ基
を有する直鎖状エポキシ樹脂を主剤とし、これにフェノ
ール樹脂および無機充填材を配合することにより、この
封止樹脂組成物の硬化物の耐外部衝撃性を向上させるこ
とができる。

【００４７】また、本発明の電子部品装置はこのような
外装用封止樹脂組成物の硬化物により電子部品を封止す
ることにより、電子部品装置の耐破損性を向上させ、装
置としての信頼性を向上させることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J002 CC04X CD00W DE136 DJ016 FD016 FD097 GQ05 4J036 AD08 FA02 FA05 FB07 JA07

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）両末端にエポキシ基を有する直鎖
   状エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、および（Ｃ）
   無機充填材を必須成分として含有する樹脂組成物であっ
   て、 前記樹脂組成物全体に対して、前記（Ｃ）無機充填材を
   ４０〜９０重量％含有することを特徴とする外装用封止
   樹脂組成物。
2. 【請求項２】 前記（Ａ）両末端にエポキシ基を有する
   直鎖状エポキシ樹脂が、主としてエポキシ当量２００以
   上のビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂で構成されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の外装用封止樹脂組成
   物。
3. 【請求項３】 前記（Ｂ）フェノール樹脂が主としてノ
   ボラック型フェノール樹脂で構成されていることを特徴
   とする請求項１または２記載の外装用封止樹脂組成物。
4. 【請求項４】 前記（Ｂ）フェノール樹脂が主としてビ
   スフェノールＡノボラック型フェノール樹脂で構成され
   ていることを特徴とする請求項１または２記載の外装用
   封止樹脂組成物。
5. 【請求項５】 前記（Ｃ）無機充填材が主としてシリカ
   粉末で構成されていることを特徴とする請求項１乃至４
   のいずれか１項記載の外装用封止樹脂組成物。
6. 【請求項６】 前記（Ｃ）無機充填材が主としてシリカ
   粉末および酸化チタンで構成されていることを特徴とす
   る請求項１乃至４のいずれか１項記載の外装用封止樹脂
   組成物。
7. 【請求項７】 着色剤によって着色されていることを特
   徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の外装用封
   止樹脂組成物。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれか１項記載の外
   装用封止樹脂組成物の硬化物によって電子部品が封止さ
   れていることを特徴とする電子部品装置。