JP2017107961A - 電子・電気部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な外観を有し、熱硬化性樹脂の未充填部分やボイドなどの発生を抑制した、高品質で高信頼性のある、熱硬化性樹脂により封止・モールドされた電子・電気部品を、生産性良く、かつ簡便に製造することができる電子・電気部品の製造方法を提供する。【解決手段】電子・電気部品素子を成形型内に配置する工程と、前記成形型内に（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）脂環式アミン、（Ｃ）芳香族アミン、および（Ｄ）球状溶融シリカを含む液状のエポキシ樹脂組成物を注入して前記エポキシ樹脂組成物を半硬化させる工程と、前記半硬化させる工程で得られた前記電子・電気部品素子を具備する前記エポキシ樹脂組成物の半硬化物の後硬化により前記エポキシ樹脂組成物を完全硬化させる工程とを備える電子・電気部品の製造方法。【選択図】図１

Description

本発明は、電子・電気部品の製造方法に関する。

近年、電子・電気機器、自動車機器、化学機器などの機器において、小型化・軽量化が進んでいる。それに伴い、それら機器に搭載する電子・電気部品に使用する絶縁材料に対する要求が一段と厳しくなってきている。

従来、この種の用途の絶縁材料としては、熱硬化性樹脂が広く用いられている。熱硬化性樹脂のなかでも、エポキシ樹脂は、耐熱性、耐薬品性が良好で、機械的特性に優れる上に、硬化剤および各種添加剤との組合せにより、目的に応じた配合設計が実現できることから、多用されている。

このようなエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を用いて電子・電気部品を封止・モールドする方法としては、部品を収容したケースまたは金型内に液状の熱硬化性樹脂を、常圧または真空下で注入滴下して硬化させる方法（注型法）が一般に用いられている。

また、金型温度を比較的低温（５０〜１５０℃）に保ち、金型のキャビティ内に比較的低い圧力（０．１〜１０ｋｇ／ｃｍ^２）で液状の熱硬化性樹脂を射出充填して成形する方法（射出成形法）も知られている。

特開平１１−５８９０号公報 特開平８−２８８３２１号公報

しかしながら、これらの従来の方法では、いずれも成形に時間がかかり、生産性が低い上に、部品によっては、その容積や熱容量、熱硬化性樹脂の硬化する際の反応熱などを考慮して、多段で複雑な成形硬化条件を設定する必要があった。また、上記の注型法を用いた方法では、熱硬化性樹脂の滴下面に相当する成形体の一面が覆われていないため、外観が不良であるという問題があった。さらに、上記の射出成形法を用いた方法では、熱硬化性樹脂の未充填部分やボイドが生じやすいという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、良好な外観を有し、熱硬化性樹脂の未充填部分やボイドなどの発生を抑制した、高品質で高信頼性のある、熱硬化性樹脂により封止・モールドされた電子・電気部品を、生産性良く、かつ簡便に製造することができる電子・電気部品の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る電子・電気部品の製造方法は、電子・電気部品素子を成形型内に配置する工程と、前記成形型内に（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）脂環式アミン、（Ｃ）芳香族アミン、および（Ｄ）球状溶融シリカを含む液状のエポキシ樹脂組成物を注入して前記エポキシ樹脂組成物を半硬化させる工程と、前記半硬化させる工程で得られた前記電子・電気部品素子を具備する前記エポキシ樹脂組成物の半硬化物の後硬化により前記エポキシ樹脂組成物を完全硬化させる工程とを備える。

本発明によれば、良好な外観を有し、熱硬化性樹脂の未充填部分やボイドなどの発生を抑制した、高品質で高信頼性のある、熱硬化性樹脂により封止・モールドされた電子・電気部品を、生産性良く、かつ簡便に製造することができる電子・電気部品の製造方法を提供することができる。

本発明の電子・電気部品の製造方法における液状のエポキシ樹脂組成物を注入して半硬化させる工程を概略的に示す断面図である。 本発明の電子・電気部品の製造方法によって製造された電子・電気部品の一例を概略的に示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を説明する。説明は図面に基づいて行うが、それらの図面は単に図解のために提供されるものであって、本発明はそれらの図面により何ら限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、厚みの比率などは実際のものとは異なることに留意されたい。

本発明の一態様に係る電子・電気部品の製造方法は、電子・電気部品素子を成形型内に配置する工程と、成形型内に（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）脂環式アミン、（Ｃ）芳香族アミン、および（Ｄ）球状溶融シリカを含む液状のエポキシ樹脂組成物を注入して液状のエポキシ樹脂組成物を半硬化させる工程と、半硬化させる工程で得られた電子・電気部品素子を具備するエポキシ樹脂組成物の半硬化物の後硬化によりエポキシ樹脂組成物を完全硬化させる工程とを備える。

図１は、本発明の電子・電気部品の製造方法における液状のエポキシ樹脂組成物を注入して半硬化させる工程を概略的に示す断面図である。また、図２は、本発明の電子・電気部品の製造方法によって製造された電子・電気部品の一例を概略的に示す断面図である。

図１に示すように、成形型として使用される射出成形用の金型１は、下型１１と上型１２とから構成される。下型１１および上型１２には、それぞれ、凹部１１ａ、凹部１２ａが形成されている。これら凹部１１ａおよび凹部１２ａは、下型１１および上型１２を嵌合したときに、金型１の内部にキャビティ１３を構成する。また、上型１２には、キャビティ１３に連通する樹脂注入路となるスプルー１４が設けられる。このスプルー１４には、液状のエポキシ樹脂組成物３を注入するための射出ノズル１５が接続されている。この射出ノズル１５からスプルー１４を介してキャビティ１３内に液状のエポキシ樹脂組成物３を注入して射出成形を行い、電子・電気部品を製造する。

まず、所定の温度に制御した下型１１の凹部１１ａ内に、電子・電気部品素子２を配置する。そして、凹部１１ａと凹部１２ａとを対向するように、射出ノズル１５を接続した上型１２を下型１１に被嵌し、キャビティ１３内に電子・電気部品素子２を配置する。次いで、下型１１と上型１２との接合部を気密にシールするとともに、キャビティ１３内を真空ポンプなど（図示を省略）により吸引し、例えば、キャビティ１３内を１０Ｔｏｒｒ（約１．３３ｋＰａ）に減圧する。電子・電気部品素子２は、その本体の側面から延びる端子２ａを有しており、これらの端子２ａを下型１１と上型１２との接合部で挟持されるように配置される。シール部材１６は、下型１１と上型１２との接合部を気密にシールする部材である。

次いで、射出ノズル１５のノズル先端部１５ａから、液状のエポキシ樹脂組成物３を、下型１１と上型１２との間に形成されたキャビティ１３内に射出する。射出ノズル１５は、ノズル本管１５ｂ内にプランジャ１５ｃを同心的に配設し、このプランジャ１５ｃを上下動させることによって、ノズル先端部１５ａを開閉し、液状のエポキシ樹脂組成物３をキャビティ１３内に断続的に射出できるようになっている。プランジャ１５ｃを上昇させ、ノズル先端部１５ａを開いて、液状のエポキシ樹脂組成物３を射出する。

液状のエポキシ樹脂組成物３を半硬化させる工程では、液状のエポキシ樹脂組成物３をキャビティ１３内に十分に充填した後、下型１１および上型１２を加熱して液状のエポキシ樹脂組成物３を半硬化させる。液状のエポキシ樹脂組成物３を半硬化させることによって、電子・電気部品素子２を具備するエポキシ樹脂組成物の半硬化物が得られる。本実施形態では、このとき、液状のエポキシ樹脂組成物３を完全硬化させずに、半硬化させる。ここで、「半硬化」とは、後で最終製品として使用されるために完全に硬化する前に反応を停止させた状態を意味し、通常「Ｂ−Ｓｔａｇｅ」と称される状態をいう。エポキシ樹脂組成物の半硬化物は、半硬化状態のエポキシ樹脂組成物である。

液状のエポキシ樹脂組成物３を半硬化させて得られるエポキシ樹脂組成物の半硬化物の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により測定される硬化反応率が３０〜５５％になるような条件で、金型１内に注入された液状のエポキシ樹脂組成物３を加熱することが好ましい。エポキシ樹脂組成物の半硬化物の硬化反応率が３０％未満では、半硬化物の硬化（液状のエポキシ樹脂組成物３の半硬化）が不十分であるために、半硬化物の形状を保持したまま金型１から半硬化物を容易に取り出すことができない、または取り出すことが困難となる。また、エポキシ樹脂組成物の半硬化物の硬化反応率が５５％を超えると、液状のエポキシ樹脂組成物３の半硬化に時間がかかり生産性を十分に向上させることができないことがある。また、生産性の低下を防止するため、短時間に液状のエポキシ樹脂組成物３を半硬化させた場合には、硬化収縮などにより内部応力が発生し、半硬化物にはクラックなどの欠陥が発生しやすくなる。金型１からの半硬化物の取り出しを容易にし、半硬化物における欠陥の発生を防止し、生産性を高めるためには、エポキシ樹脂組成物の半硬化物の硬化反応率が４０〜５０％になるような条件で液状のエポキシ樹脂組成物３を加熱することがより好ましい。

なお、ＤＳＣにより測定される上記エポキシ樹脂組成物の半硬化物の硬化反応率とは、未硬化のエポキシ樹脂組成物から採取した試料（未硬化試料）および半硬化後のエポキシ樹脂組成物から採取した試料（測定試料）について、それぞれＤＳＣを行って各試料の発熱量を求め、未硬化試料の発熱量をＨ_０、測定試料の発熱量をＨ_１としたとき、下記式（１）により算出される値である。

硬化反応率（％）＝｛（Ｈ_０−Ｈ_１）／Ｈ_０）×１００ …（１）

液状のエポキシ樹脂組成物３を半硬化させた後、エポキシ樹脂組成物を完全硬化させる工程では、金型１を開放し、半硬化成形品である、エポキシ樹脂組成物の半硬化物によって封止・モールドされた電子・電気部品素子２を金型１の内部から取り出し、後硬化によりエポキシ樹脂組成物の半硬化物を完全硬化させる。半硬化物の後硬化は、金型１から取り出した複数の半硬化成形品を一括して、加熱ステージ上で加熱したり、加熱オーブン中で加熱したりすることにより行うことができる。つまり、後硬化は、複数の半硬化成形品を一括して処理することができる。これにより、図２に示すような、電子・電気部品素子２をエポキシ樹脂組成物の完全硬化物４で覆って保護した電子・電気部品５が得られる。なお、電子・電気部品５は、端子２ａの端部が完全硬化物４の外に突出して、他の機器などと接続できるようになっている。

本実施形態の電子・電気部品の製造方法においては、３０〜５５％という低い硬化反応率で金型から半硬化成形品を取り出すことができるため、金型内での成形時間を短縮することができ、生産性を高めることができる。また、液状のエポキシ樹脂組成物の硬化の大半を後硬化で行うことができるので、成形段階での複雑な成形硬化条件を設定する必要がない。

本実施形態において、液状のエポキシ樹脂組成物を金型に注入する際には、射出ノズル内に収容している液状のエポキシ樹脂組成物の射出時の温度を低温に設定した上で、液状のエポキシ樹脂組成物を高温の金型へ注入充填して、液状のエポキシ樹脂組成物を半硬化させることが好ましい。

具体的には、射出ノズル内に収容している液状のエポキシ樹脂組成物の射出時の温度は５０〜７０℃が好ましい。射出時の温度が５０℃未満では、液状のエポキシ樹脂組成物の流動性が悪くなることがある。一方、射出時の温度が７０℃を超えると、射出ノズル内で液状のエポキシ樹脂組成物の一部が硬化反応またはゲル化反応を進行することがある。また、液状のエポキシ樹脂組成物の射出速度は、０．２〜５．０Ｌ／分が好ましい。射出速度が０．２Ｌ／分未満では生産性が低下し、一方、射出速度が５．０Ｌ／分を超えると、液状のエポキシ樹脂組成物内への気泡の巻き込みにより半硬化物や完全硬化物の内部にボイドが発生することがある。

液状のエポキシ樹脂組成物を金型内で半硬化させる際の液状のエポキシ樹脂組成物の加熱温度および加熱時間の条件としては、金型内のエポキシ樹脂組成物の加熱温度は９０〜１１０℃が好ましく、このときの加熱時間は５〜２５分が好ましい。加熱温度が９０℃未満では、硬化反応が十分に進行しないことがあり、加熱温度が１１０℃を超えると、硬化が急速に進んで、電子・電気部品素子の空隙にエポキシ樹脂組成物が均一に充填しないことがある。また、上述したように、硬化収縮などにより内部応力が発生し、半硬化物内にクラックなどの欠陥が発生しやすくなるという問題が生じることがある。また、上記温度範囲内における加熱時間が５分未満では、硬化またはゲル化が不十分で、半硬化成形品の金型からの取り出しが困難になることがあり、加熱時間が２５分を超えると、成形時間が長いために、生産性を十分に向上させることができない。

また、液状のエポキシ樹脂組成物を半硬化させる工程における金型内の加圧条件としては、液状のエポキシ樹脂組成物を収容している金型内の圧力は０．２〜１０ＭＰａが好ましい。金型内の圧力が０．２ＭＰａ未満では、半硬化成形品の内部にエポキシ樹脂組成物の未充填部分が生じることや、半硬化物や完全硬化物の内部にボイドが生じることがある。一方、金型内の圧力が１０ＭＰａを超えると、電子・電気部品素子を損傷させることがある。

半硬化成形品を金型から取り出した後に行われる半硬化物の後硬化は、例えば、半硬化成形品を１００℃で２時間加熱することにより行うことができ、さらに、その後、１５０〜１８０℃程度の温度で加熱してもよい。

なお、射出ノズルなどには、液状のエポキシ樹脂組成物を所望の温度まで加温できるヒータなどの加温手段を設けてもよい。また、金型は、ステンレス鋼などの耐熱性および耐食性を有する金属からなるものが好ましい。

本実施形態において、電子・電気部品素子としては、例えば、巻線を収納した固定子鉄心（コイル）部品、コネクター、スイッチ、リレー、コンデンサ、トランス、抵抗器、集積回路、発光ダイオード（ＬＥＤ）などが挙げられる。

次に、本実施形態の電子・電気部品の製造方法で使用する熱硬化性樹脂である液状のエポキシ樹脂組成物について説明する。

エポキシ樹脂組成物に含まれる（Ａ）エポキシ樹脂は、１分子中に２個以上のグリシジル基（エポキシ基）を有するものであれば、従来から知られるエポキシ樹脂の中から１種以上を適宜選択して使用することができる。具体的には、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、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、アルキル置換ビスフェノール型エポキシ樹脂、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エーテルまたはポリエーテル型エポキシ樹脂（１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、４，４’−イソプロピリデンジシクロヘキサノールジグリシジルエーテル等）、エステルまたはポリエステル型エポキシ樹脂（ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（３，４−エポキシ）シクロヘキサンカルボキシレート、トリグリシジルイソシアヌレート等）、ウレタン型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、エチレンオキサイド変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、プロピレンオキサイド変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、グリシジル変性ポリブタジエン、グリシジル変性トリアジン樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、アミノフェノール型エポキシ樹脂、可とう性エポキシ樹脂、メタクリル変性エポキシ樹脂、アクリル変性エポキシ樹脂、特殊変性エポキシ樹脂、側鎖水酸基アルキル変性エポキシ樹脂、長鎖アルキル変性エポキシ樹脂、イミド変性エポキシ樹脂、ＣＴＢＮ変性エポキシ樹脂、アミン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは１種を単独で、または２種以上を混合して使用することができる。

（Ａ）エポキシ樹脂は、常温大気圧（２５℃、１ａｔｍ）下で液状であることが好ましいが、常温大気圧下で固体のエポキシ樹脂を、液状のエポキシ樹脂、反応性希釈剤、溶剤などに希釈分散することにより液状にして用いることもできる。好ましい液状のエポキシ樹脂としては、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、１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、４，４’−イソプロピリデンジシクロヘキサノールジグリシジルエーテル、可とう性エポキシ樹脂が挙げられる。なかでも、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂がより好ましく、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が特に好ましい。（Ａ）エポキシ樹脂として特に好適なビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の市販品としては、例えば、Ｒ１４０Ｐ（三井化学社製）などが挙げられる。

エポキシ樹脂組成物に含まれる（Ｂ）脂環式アミンは、上記（Ａ）エポキシ樹脂の硬化剤であり、従来からエポキシ樹脂の硬化剤として使用されているものであれば、特に制限されることなく使用することができる。具体的には、例えば、イソホロンジアミン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、ビス（４−アミノシクロへキシル）メタン、ノルボルネンジアミン、１，２−ジアミノシクロヘキサン、ラロミン等が挙げられ、これらは１種を単独で、または２種以上を混合して使用することができる。（Ｂ）脂環式アミンの市販品としては、例えば、アンカミン１６１８、アンカミン２０７４、アンカミン２５９６、アンカミン２１９９、サンマイドＩＭ−５４４、サンマイドＩ−５４４、アンカミン２０７５、アンカミン２２８０、アンカミン１９３４、アンカミン２２２８（エアープロダクツジャパン社製）、ダイトクラールＦ−５１９４、ダイトクラールＢ−１６１６（大都産業社製）、フジキュアＦＸＤ−８２１、フジキュア４２３３（富士化成工業社製）、ＪＥＲキュア１１３（三菱化学社製）、ラミロンＣ−２６０（ＢＡＳＦ社製）などが挙げられる。

エポキシ樹脂組成物に含まれる（Ｃ）芳香族アミンは、（Ｂ）脂環式アミンとともに用いられる（Ａ）エポキシ樹脂の硬化剤であり、従来からエポキシ樹脂の硬化剤として使用されているものであれば、特に制限されることなく使用することができる。具体的には、例えば、ジメチルトルエンジアミン、１−メチル−３，５−ジエチル−２，４−ジアミノベンゼン、１−メチル−３，５−ジメチル−２，６−ジアミノベンゼン、１，３，５−トリエチル−２，６−ジアミノベンゼン、３，３’−ジエチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’，５，５’−テトラメチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン等が挙げられ、これらは１種を単独で、または２種以上を混合して使用することができる。（Ｃ）芳香族アミンの市販品としては、例えば、ＪＥＲキュアＷ、ＪＥＲキュアＺ（三菱化学社製）、カヤハードＡ−Ａ、カヤハードＡ−Ｂ、カヤハードＡ−Ｓ（日本化薬社製）、トートアミンＨＭ−２０５（東都化成社製）、アデカハードナーＥＨ−１０１（旭電化工業社製）、エポミックＱ−６４０、エポミックＱ−６４３（三井化学社製）、ＤＥＴＤＡ８０（Ｌｏｎｚａ社製）などが挙げられる。

エポキシ樹脂組成物に含まれる（Ｂ）脂環式アミンと（Ｃ）芳香族アミンとの質量比は、（Ｂ）脂環式アミン／（Ｃ）芳香族アミンで、６０／４０〜９０／１０であることが好ましい。質量比が６０／４０未満では、液状のエポキシ樹脂組成物の反応性が遅すぎて、金型内での成形時間の短縮の効果が十分には得られない。また、質量比が９０／１０を超えると、完全硬化物のガラス転移点Ｔｇが低すぎて、完全硬化物の熱時強度が減少する。

エポキシ樹脂組成物に含まれる（Ｂ）脂環式アミンおよび（Ｃ）芳香族アミンの合計の配合量は、（Ａ）エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量当たり、０．７〜１．３当量であることが好ましく、０．９〜１．１当量であることがより好ましい。合計の配合量が０．７当量未満または１．３当量を超えると、完全硬化物の耐熱性、機械的特性、耐湿性などの特性が低下することがある。

なお、本実施形態の効果を阻害しない範囲であれば、液状のエポキシ樹脂組成物は、（Ｂ）脂環式アミンおよび（Ｃ）芳香族アミンの他に、従来からエポキシ樹脂の硬化剤として使用されているフェノール樹脂硬化剤、イミダゾール化合物、潜在性硬化剤、イソシアネート化合物、カチオン系硬化剤などの硬化剤を配合してもよい。

エポキシ樹脂組成物に含まれる（Ｄ）球状溶融シリカとしては、平均粒径が１〜４０μｍであることが好ましく、３〜３５μｍであることがより好ましい。許容される（Ｄ）球状溶融シリカの最大粒径は２００μｍ程度である。（Ｄ）球状溶融シリカの平均粒径が１μｍ以上であれば、液状のエポキシ樹脂組成物は適度な粘度を有することができ、平均粒径が４０μｍ以下であれば、エポキシ樹脂組成物中の（Ｄ）球状溶融シリカの沈降が抑えられる。ここで、（Ｄ）球状溶融シリカの平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置により測定した個数積算分布における５０％粒径（Ｄ５０値）である。なお、市販の平均粒径の異なる複数種の球状溶融シリカを使用する場合、複数種の球状溶融シリカを混合した混合球状溶融シリカの平均粒径が上記条件を満たしていればよい。

なお、液状のエポキシ樹脂組成物の流動性の点から、（Ｄ）球状溶融シリカは、（Ｄ）球状溶融シリカ全量に対して、粒径１μｍ以上６μｍ未満の溶融シリカ粒子を１０〜４０質量％、粒径６μｍ以上２００μｍ以下の溶融シリカ粒子を６０〜９０質量％含有するものであることがより好ましい。

エポキシ樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂１００質量部あたり、（Ｄ）球状溶融シリカを２００〜７００質量部含有することが好ましく、４００〜６５０質量部含有することがより好ましく、４００〜５５５質量部含有することが特に好ましい。（Ｄ）球状溶融シリカの配合量が２００質量部未満では、エポキシ樹脂組成物の硬化収縮により、電子・電気部品の歪みや破損などが発生しやすくなる。また、（Ｄ）球状溶融シリカの配合量が７００質量部を超えると、エポキシ樹脂組成物の射出時の流動性が低下し、エポキシ樹脂組成物の未充填部分が発生することがある。（Ｄ）球状溶融シリカの配合量が２００〜７００質量部の範囲内であれば、完全硬化物の良好な耐熱衝撃性や機械的特性などが得られる。

なお、本実施形態の効果を阻害しない範囲であれば、液状のエポキシ樹脂組成物は、（Ｄ）球状溶融シリカの他に、従来からこの種の樹脂組成物に配合される充填剤を配合してもよい。併用する充填剤は、無機系および有機系のいずれであってもよい。無機系充填剤としては、例えば、窒化ケイ素、アルミナ、窒化アルミニウム、炭酸カルシウム、マグネシア、ベーマイト、水酸化アルミニウム、タルクなどが挙げられる。また、上記（Ｄ）球状溶融シリカ以外のシリカ、例えば、溶融粉砕シリカや結晶質シリカなども使用可能である。有機系充填剤としては、例えば、シリコーン樹脂、ポリテトラフロロエチレン等のフッ素樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ベンゾグアナミンやメラミンとホルムアルデヒドとの架橋物等が挙げられる。さらに、シリカとアクリル樹脂との複合剤など、無機系充填剤と有機系充填剤とを複合した充填剤等も使用される。これらの充填剤は、エポキシ樹脂組成物中での分散性等を高めるため、アルコキシシラン、アシロキシシラン、シラザン、オルガノアミノシラン等のシランカップリング剤等により表面処理が施されていてもよい。

液状のエポキシ樹脂組成物は、さらに必要に応じて、例えば、カップリング剤、離型剤、着色剤、低応力付与剤、消泡剤などの各種添加剤を、本実施形態の効果を阻害しない範囲で配合することができる。カップリング剤としては、例えば、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランなどが挙げられる。離型剤としては、例えば、合成ワックス、天然ワックス、直鎖脂肪族の金属塩、酸アミド、エステル類などが挙げられる。着色剤としては、例えば、カーボンブラック、コバルトブルーなどが挙げられる。低応力付与剤としては、例えば、シリコーンオイル、シリコーンゴムなどが挙げられる。

液状のエポキシ樹脂組成物の調製は、上述したような（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）脂環式アミン、（Ｃ）芳香族アミン、及び（Ｄ）球状溶融シリカ、ならびに必要に応じて配合される各種添加剤などを十分に混合することにより行われる。混合後、エポキシ樹脂組成物を、５０〜７０℃に予熱し、減圧下で脱泡した後、成形型である金型内に射出注入することが好ましい。

以上、実施形態を示して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことが可能である。また、上記実施形態には種々の段階の説明が含まれており、開示される複数の構成要件を適宜組み合わせることにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも１つが解決できている場合には、このいくつかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

次に、本発明を実施例および比較例により詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら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、「部」とは「質量部」を意味する。

（実施例１）
表１に示すように、原料として、（Ａ）エポキシ樹脂であるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三井化学社製、Ｒ１４０Ｐ）８０部およびアミン型エポキシ樹脂（新日鉄住金化学社製、ＹＨ４３４）２０部、（Ｂ）脂環式アミシである変性脂環式アミン（三菱化学社製、ＪＥＲキュア１１３）２４部、（Ｃ）芳香族アミンである変性芳香族アミン（三菱化学社製、ＪＥＲキュアＷ）４．５部、（Ｄ）球状溶融シリカである球状溶融シリカ１（マイクロン社製、Ｓ２１０、平均粒径２６μｍ）４００部、充填剤である溶融粉砕シリカ２（龍森社製、ＷＸ、平均粒径１．５μｍ）５０部、添加剤であるシランカップリング剤（モメンティブ社製、Ａ１８７）２部、消泡剤（ビックケミー社製、ＢＹＫ０６６Ｎ）０．２部、および着色剤（アイカ工業社製、ＥＣＢ６０２）を均一に撹拌混合して、液状のエポキシ樹脂組成物Ｅ１を調製した。

次いで、図１に示す金型１を用い、調製された上記液状のエポキシ樹脂組成物Ｅ１により電子・電気部品素子２の封止を行った。まず、金型１の下型１１の凹部１１ａ内に封止すべき電子・電気部品素子２を収容し、上型１２を下型１１に被嵌して、金型１を組み立てた。次に、エポキシ樹脂組成物Ｅ１を射出ノズル１５のノズル本管１５ｂ内に導入し、下型１１と上型１２との間のキャビティ１３内を真空ポンプにて１０Ｔｏｒｒまで真空引きした。プランジャ１５ｃを作動させ、射出速度０．５Ｌ／分、射出時の温度６０℃で、キャビティ１３内にエポキシ樹脂組成物Ｅ１を射出充填した後、０．５ＭＰａの加圧下、下型１１および上型１２を加熱したまま、１００℃で１０分間の条件でエポキシ樹脂組成物Ｅ１を加熱硬化させて、半硬化物を得た。その後、金型１を開放し、半硬化成形品を金型１から取り出した後、１００℃で２時間、１５０℃で２時間、さらに１８０℃で２時間の条件で半硬化物の後硬化を行い、半硬化物を完全硬化し、エポキシ樹脂組成物の完全硬化物で封止された電子・電気部品Ｅ１を製造した。

（実施例２〜６）
表１に示した原料の種類および配合にした以外は、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組成物Ｅ２〜Ｅ６を調整した。次いで、実施例１と同様にして、エポキシ樹脂組成物Ｅ２〜Ｅ６を用いて電子・電気部品Ｅ２〜Ｅ６を製造した。

（比較例１〜６）
表１に示した原料の種類および配合にした以外は、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組成物Ｃ１〜Ｃ６を調整した。次いで、実施例１と同様にして、エポキシ樹脂組成物Ｃ１〜Ｃ６を用いて電子・電気部品Ｃ１〜Ｃ６を製造した。

表１に示した原料は以下の通りである。
・ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三井化学社製、Ｒ１４０Ｐ）
・アミン型エポキシ樹脂（新日鉄住金化学社製、ＹＨ４３４）
・脂環式エポキシ樹脂（ダイセル化学社製、ＣＥＬ２０２１Ｐ）
・変性脂環式アミン（三菱化学社製、ＪＥＲキュア１１３）
・変性芳香族アミン（三菱化学社製、ＪＥＲキュアＷ）
・脂肪族アミン（ハンツマン社製、Ｄ２３０）
・メチルテトラヒドロ無水フタル酸（日立化成社製、ＨＮ７０００）
・ジシアンジアミド（三菱化学社製、ＤＩＣＹ７）
・イミダゾール（四国化成社製、Ｃ１１Ｚ−Ａ）
・特殊アミン（サンアプロ社製、Ｕ−ＣＡＴ２０３０）
・球状溶融シリカ１（マイクロン社製、Ｓ２１０、平均粒径２６μｍ）
・球状溶融シリカ２（マイクロン社製、ＳＣ３０、平均粒径３３．５μｍ）
・球状溶融シリカ３（マイクロン社製、Ｓ４０８０−５、平均粒径１７μｍ）
・溶融粉砕シリカ１（龍森社製、ＲＤ−８、平均粒径１５μｍ）
・溶融粉砕シリカ２（龍森社製、ＷＸ、平均粒径１．５μｍ）
・シランカップリング剤（モメンティブ社製、Ａ１８７）
・消泡剤（ビックケミー社製、ＢＹＫ０６６Ｎ）
・着色剤（アイカ工業社製、ＥＣＢ６０２）

上記実施例１〜６で得られたエポキシ樹脂組成物Ｅ１〜Ｅ６および電子・電気部品Ｅ１〜Ｅ６、ならびに比較例１〜６で得られたエポキシ樹脂組成物Ｃ１〜Ｃ６および電子・電気部品Ｃ１〜Ｃ６について、下記に示す方法で各種特性を評価し、その結果を表２に示した。

（１）粘度
ＪＩＳ Ｃ ２１０５の粘度測定法に準拠して、ＢＲＯＯＫＦＩＥＬＤ粘度計（品番：ＤＶ−ＩＩ）により、ローターＮｏ．３４ｓｐｉｎｄｌｅを用い、温度６０℃、回転数１０ｒｐｍの条件でエポキシ樹脂組成物の粘度を測定した。

（２）ゲルタイム
ＪＩＳ Ｃ ２１０５の試験管法に準拠して、エポキシ樹脂組成物を試験管中に１０ｇ量り取り、１４０℃のオイルバス中にてエポキシ樹脂組成物がゲルになるまでの時間を測定した。

（３）硬化反応率
エポキシ樹脂組成物と金型から取り出した直後の半硬化成形品から採取した半硬化物片とについて、示差走査熱量計（セイコーインスツルメンツ（株）製）によりＤＳＣ測定を行った。具体的には、測定サンプル約１０ｍｇを昇温速度１０℃／分で昇温させたときのＤＳＣ曲線を測定し、エポキシ樹脂組成物の発熱量（Ｈ_０）および半硬化物片の発熱量（Ｈ_１）から、下記式（２）により硬化反応率を算出した。

硬化反応率（％）＝｛（Ｈ_０−Ｈ_１）／Ｈ_０）×１００ …（２）

（４）成形性
電子・電気部品を任意の切断面で切断し、その切断面におけるエポキシ樹脂組成物の完全硬化物中のボイドの有無を目視で確認し、下記の基準で成形性を評価した。
Ａ：ボイドがない
Ｂ：ボイドが多数あり、実用上問題あり

（５）成形時発熱
金型内において１５０℃でエポキシ樹脂組成物の半硬化を実施し、半硬化物の中央部分に設置していた熱電対から半硬化物の最高温度を測定した。そして、下記の基準で評価した。
Ａ：２００℃以下であり、実用上問題ない
Ｂ：２００℃超であり、実用上問題あり

（６）ガラス転移点（Ｔｇ）
エポキシ樹脂組成物を１００℃で２時間、１５０℃で２時間、さらに１８０℃で２時間の条件で完全硬化させて作製した完全硬化物について、熱分析装置ＴＭＡ／ＳＳ１５０（セイコーインスツルメンツ社製 型名）により、室温から２５０℃まで昇温（昇温速度１０℃／分）して、熱膨張曲線を測定し、変位点の中点からガラス転移点Ｔｇを求めた。

（７）熱膨張係数（線膨張係数）α１およびα２
上記（６）で測定した熱膨張曲線において、ガラス転移点Ｔｇよりも低い温度領域における熱膨張係数α１を、またガラス転移点Ｔｇよりも高い温度領域における熱膨張係数α２を求めた。

（８）接着強さ（せん断接着力）
直径５ｍｍ、高さ５ｍｍであるエポキシ樹脂組成物の完全硬化物をアルミニウム板上に成形して、完全硬化物のせん断接着力を測定した。次に、ＰＣＴ処理（１２１℃、２ａｔｍ、５００ｈ処理）後の完全硬化物のせん断接着力を測定した。

１…金型、２…電子・電気部品素子、２ａ…端子、３…エポキシ樹脂組成物、４…完全硬化物、５…電子・電気部品、１１…下型、１１ａ…凹部、１２…上型、１２ａ…凹部、１３…キャビティ、１４…スプルー、１５…射出ノズル、１５ａ…ノズル先端部、１５ｂ…ノズル本管、１５ｃ…プランジャ、１６…シール部材

Claims (5)

1. 電子・電気部品素子を成形型内に配置する工程と、
   前記成形型内に（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）脂環式アミン、（Ｃ）芳香族アミン、および（Ｄ）球状溶融シリカを含む液状のエポキシ樹脂組成物を注入して前記エポキシ樹脂組成物を半硬化させる工程と、
   前記半硬化させる工程で得られた前記電子・電気部品素子を具備する前記エポキシ樹脂組成物の半硬化物の後硬化により前記エポキシ樹脂組成物を完全硬化させる工程と
   を備えることを特徴とする電子・電気部品の製造方法。
2. 前記エポキシ樹脂組成物に含まれる前記（Ｂ）脂環式アミシと前記（Ｃ）芳香族アミンとの質量比（前記（Ｂ）脂環式アミシ／前記（Ｃ）芳香族アミン）は、６０／４０〜９０／１０であることを特徴とする請求項１記載の電子・電気部品の製造方法。
3. 前記エポキシ樹脂組成物は、前記（Ａ）エポキシ樹脂１００質量部あたり、前記（Ｄ）球状溶融シリカを２００〜７００質量部含有することを特徴とする請求項１又は２記載の電子・電気部品の製造方法。
4. 前記エポキシ樹脂組成物の半硬化物の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により測定される硬化反応率は、３０〜５５％であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の電子・電気部品の製造方法。
5. 前記半硬化させる工程において、前記成形型内で前記エポキシ樹脂組成物を９０〜１１０℃で５〜２５分間加熱して半硬化させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の電子・電気部品の製造方法。

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