JP2525357B2 - 樹脂封止電子部品 - Google Patents

樹脂封止電子部品

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JP2525357B2 JP60290420A JP29042085A JP2525357B2 JP 2525357 B2 JP2525357 B2 JP 2525357B2 JP 60290420 A JP60290420 A JP 60290420A JP 29042085 A JP29042085 A JP 29042085A JP 2525357 B2 JP2525357 B2 JP 2525357B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はポリフェニレンスルフィド樹脂で被覆または
封止された樹脂封止電子部品に関し、更に詳しくは、封
止された状態で水溶性の電解質成分含有量の低減された
ポリフェニレンスルフィド樹脂で被覆または封止された
樹脂封止電子部品に関する。
〈従来の技術〉 電子部品封止用樹脂として、従来の熱硬化性樹脂に代
り、材料収率、成形速度に特徴を有する熱可塑性樹脂が
注目され、特にポリフェニレンスルフィド樹脂により電
子部品を封止することは、特開昭52-149348号公報でよ
く知られている。更に、ポリフェニレンスルフィド樹脂
中に含有される水溶性電解質成分に起因する電子部品の
電極や配線の腐蝕による断線、洩れ電流の増大等の故障
を低減させる目的では、水溶性の電解質成分含有量が10
0ppm以下のポリフェニレンスルフィドを用いて封止され
た電子部品が特開昭55-156342号公報に開示されてい
る。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、前記特開昭55-156342号公報で開示さ
れている技術により、用いるポリフェニレンスルフィド
樹脂の電解質成分含有量を100ppm以下に調整しても、充
填材との混合、電子部品の封止成形時の溶融滞留時に分
子鎖末端の分解等が生じ、分子中に結合された電子部品
の状態でのポリフェニレンスルフィド樹脂の水溶性電解
質成分含有量、特に水溶性ナトリウム含有量が著しく増
大するという欠点を有している。よって、単に、用いる
ポリフェニレンスルフィド樹脂の水溶性電解質含有量を
100ppm以下としただけでは封止成形後のポリフェニレン
スルフィド樹脂の水溶性電解質含有量を低減しきれない
のである。
従って、本発明の課題は、封止成形された状態での水
溶性電解質成分含有量が少なく、洩れ電流の増大、電極
腐蝕等の問題のない、信頼性のすぐれたポリフェニレン
スルフィド樹脂封止電子部品を提供することである。
〈問題点を解決するための手段〉 すなわち、本発明は樹脂中における全ナトリウム含有
量が800ppm以下であるポリフェニレンスルフィドに無機
充填剤を配合してなるポリフェニレンスルフィド樹脂で
樹脂被覆また樹脂封止され、樹脂被覆または樹脂封止さ
れた状態でのポリフェニレンスルフィド樹脂中の水溶性
塩素含有量が14ppm以下、水溶性ナトリウム含有量が6pp
m以下であることを特徴とするポリフェニレンスルフィ
ド樹脂封止電子部品を提供するものである。
本発明で用いるポリフェニレンスルフィド(以下PPS
と略す)とは、構造式 で示される繰返し単位を70モル以上、より好ましくは90
モル%以上を含む重合体であり、上記繰返し単位が70モ
ル%未満では耐熱性が損なわれるため好ましくない。
PPSは一般に、特公昭45-3368号公報で代表される製造
法により得られる比較的分子量の小さい重合体と特公昭
52-12240号公報で代表される製造法により得られる本質
的に線状で比較的高分子量の重合体等があり、前記特公
昭45-3368号公報記載の方法で得られた重合体において
は、重合後酸素雰囲気下において加熱することにより、
あるいは過酸化物等の架橋剤を添加して加熱することに
より高重合度化して用いることも可能であり、本発明に
おいてはいかなる方法により得られたPPSを用いること
も可能である。
また、PPSはその繰返し単位の30モル%未満を下記の
構造式を有する繰返し単位等で構成することが可能であ
る。
本発明で用いられるPPSの溶融粘度は、電子素子を破
損することなく成形することが可能であれば特に制限は
ないが、特にトランジスタ、IC等ボンディングワイヤを
有する素子を封止する場合は素子の破損を回避するため
溶融粘度の低いものが好ましく用いられる。
本発明で用いるPPS中の全ナトリウム含有量は800ppm
以下であることが必要であり、より好ましくは500ppm以
下、更に好ましくは300ppm以下のものが用いられる。全
ナトリウム含有量が800ppmを越えると、原料段階での水
溶性ナトリウム含有量が低い値であっても、封止用に必
要とされる種々充填材等との溶融混練、封止成形時の加
熱溶融履歴により水溶性ナトリウム含有量が増大するた
め、封止された電子部品に局所導電が生じるので好まし
くない。
また、本発明で用いるPPSの樹脂被覆または樹脂封止
された状態での水溶性塩素の含有量は、14ppm以下であ
ることが必要であり、より好ましくは10ppm以下、特に
好ましくは5ppm以下のものが用いられる。また、水溶性
ナトリウムの含有量が6ppm以下であることが必要であ
る。
水溶性塩素含有量が14ppmを越えるか、水溶性ナトリ
ウム含有量が6ppmを越えると素子の電極等の腐蝕による
故障が生じるので好ましくない。
なお、PPSの分子鎖末端等に結合している塩素原子は
加熱溶融履歴等に対して安定であるため、全塩素含有量
を低減する必要はない。
また、一般に、以下に例示する方法または通常公知の
方法でナトリウム含有量を低減させる際に、水溶性塩素
含有量はより容易に好ましいレベルまで低減される。
本発明における水溶性電解質成分含有量は、100メッ
シュ・パス以下の粒度に粉砕されたPPSを20g/100ccの割
合で1%の湿潤剤(片山化学(株)製“トリトン"X10
0)を含む脱イオン水に浸漬せしめ、120℃で20時間抽出
した抽出水中に含まれる該当する電解質の重量をPPSの
重量で除した割合で定義する。
本発明で用いるPPSの全ナトリウム含有量および水溶
性塩素、水溶性ナトリウムを低減する方法には特に制限
がなく、熱水で洗浄する方法、極性溶媒で洗浄する方
法、あるいは、酸、アルカリ土類金属塩水溶液で処理す
る方法、および、これらを組合わせた方法を例示し得る
が、これらに限定されるものではない。
また、本発明で用いられるPPSには、本発明の目的を
損なわない範囲で酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、結晶核
剤、紫外線防止剤、銅害防止剤、着色剤、離型剤などの
通常の添加剤を添加することができ、更にPPSの架橋度
を制御する目的で、過酸化剤等の架橋促進剤、または特
開昭58-202045号公報、特開昭58-202046号公報等に記載
されているジアルキル錫カルボキシレート、アミノトリ
アゾール等の架橋防止剤を配合することも可能である。
更に本発明で用いられるPPSには、封止された電子部
品の寸法安定性、機械特性あるいは熱伝導性等の改善の
目的で、溶融シリカ、結晶性シリカ、珪酸カルシウム、
硫酸カルシウム、タルク、ガラス繊維、ガラスビーズ等
の無機充填剤を配合することが必須であり、これら充填
剤中の水溶性電解質成分含有量も小さいことが望まし
い。これら充填剤は2種以上を併用することも可能であ
り、必要によりシラン系およびチタン系のカップリング
剤で予備処理して使用することができる。また、これら
カップリング剤は封止樹脂と電子素子との密着性を改善
する目的で、PPSに直接配合することも可能である。
本発明の電子部品は、通常電子部品の概念で考えられ
るものであれば特に制限はないが、例えば、コンデンサ
ー、抵抗器、集積回路(IC)、トランジスター、ダイオ
ード、トライオード、サイリスター、コイル、バリスタ
ー、コネクター、変換器、マイクロスイッチなどおよび
これらの複合部品が挙げられる。
本発明におけるPPSによる被覆または封止方法にも特
に制限はなく、金型中に電子素子を固定しておき射出成
形あるいはトランスファー成形で成形する方法、あるい
はあらかじめフィルム状に成形してあるPPSを用いて、
加熱、加圧下に封包する方法等が挙げられる。
更に、本発明の樹脂封止成形品は、成形後過酸化水素
水等の過酸化物で処理すること、あるいはPPSの融点以
下の温度で熱処理することにより、架橋度または結晶化
度を増大させ、機械特性等を改善することが可能であ
る。
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
〈実施例〉 参考例1(PPSの重合) オートクレーブに30%水硫化ナトリウム水溶液9.34Kg
(水硫化ナトリウム50モル)、50%水酸化ナトリウム4.
00Kg(水酸化ナトリウム50モル)およびN−メチル−2
−ピロリドン(以下NMPと略称する)16Kgを仕込み、攪
拌しながら徐々に205℃まで昇温し、水7.9Kgを含む留出
水8.2lを除去した。残留混合物に1,4−ジクロルベンゼ
ン7.50kg(51.0モル)およびNMP4kgを加え、230℃で2
時間、さらに260℃で1時間加熱した。
反応生成物を、水で2回、70℃の温水で5回洗浄し、
湿潤状態のまま以下の実施例に使用した。
なお、得られたPPSの量は乾燥状態で約5Kgに相当し、
一部を120℃で24時間減圧乾燥して得た粉末について測
定した溶融粘度は、40ポアズ(320℃、剪断速度1000秒
-1)であった。また、同様に乾燥したPPS粉末について
測定したナトリウム含有量は900ppmであり、水溶性ナト
リウム、塩素の量は、それぞれ235ppm、321ppmであっ
た。
実施例1 参考例1で得られた湿潤状態のPPS約1Kg(約50%の水
を含む)と脱イオン水5lとをオートクレーブに仕込み、
常圧で密閉したのち、攪拌しつつ150℃に昇温し、約30
分間保持したのち冷却した。オート・クレーブから内容
物を取り出し濾過し、更に濾液のpHが7となるまで室温
の脱イオン水で洗浄したのち120℃で24時間減圧乾燥し
て粉末状とした。
この粉末状のPPSについて測定した全ナトリウム含有
量および水溶性ナトリウム、塩素含有量は第1表に記載
のとおりであった。
引続き、この洗浄後のPPSと溶融シリカ(東芝セラミ
ックス(株)製GR-80)とガラス繊維(日本電気硝子
(株)製TN101)とを35対50対15の重量比でドライ・ブ
レンドし、310℃に設定してある30mmφの2軸スクリュ
ー押出機に供給し、溶融混練したのち、ペレット化し
た。
次にこのペレットを320℃に設定したスクリューイン
ライン型射出成形機に供給し、リード線を取りつけたP
型MOSトランジスタ素子(ソース・ドレイン間最大定格
電圧20V、しきい値電圧3.5V)をインサートし、200〜21
0℃の温度に設定してある金型を用い、射出圧力30〜50k
g/cm2で封止成形を行った。
得られたPPS封止トランジスタを121℃、2気圧の加圧
水蒸気中に100時間保持した後、(以下PCT後と略する)
ソース・ドレイン間に12Vの電圧を印加してリーク電流
を測定したところ第1表に記載の結果が得られた。
また、同様に成形した別のトランジスタの樹脂部分を
粉砕し、測定した水溶性ナトリウム、塩素含有量は第1
表記載の通りであった。
実施例2 実施例1で洗浄温度を150℃とした代りに、洗浄温度
を180℃としたことのほかは、実施例1と全く同様の方
法でPPS封止トランジスタを得た。評価結果は第1表に
記載の通りであった。
実施例3 実施例2で、180℃での洗浄を2回繰り返したことの
ほかは、実施例2と全く同様の方法で、成形、評価を行
った。評価結果は第1表に記載の通りであった。
実施例4 実施例3で、180℃で2回洗浄を行う前に、70℃の温
度に加温されたpH2の酢酸水溶液にPPSを30分間浸漬し、
攪拌しつつ保持したのち、濾過し、濾液がpH7になるま
で室温の脱イオン水で洗浄する操作を追加した以外は実
施例3と全く同様の方法で成形評価を行った。評価結果
は第1表に記載の通りであった。
比較例1 実施例1で洗浄温度を150℃とした代りに、洗浄温度
を120℃としたことのほかは、実施例1と全く同様の方
法で、成形、評価を行った。評価結果は第1表に記載の
通りであった。
比較例1の結果は、封止前の水溶性ナトリウムおよび
塩素含量用が合計100ppm以下のPPSを使用した場合で
も、封止後の水溶性ナトリウム含有量が特に増加し、PC
T後のリーク電流は極めて大きいことを示している。
それに対して、実施例は、さらに、全ナトリウム含有
量が少ないPPSを使用して、封止後の水溶性ナトリウム
含有量が増加することを防ぐことにより、PCT後のリー
ク電流が極めて小さくなることを示している。
〈発明の効果〉 本発明により、樹脂中の水溶性の電解質含有成分量が
極めて少なく、耐湿性に代表される信頼性が極めてすぐ
れたポリフェニレンスルフィド樹脂封止電子部品が得ら
れるようになった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 23/31

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】樹脂中における全ナトリウム含有量が800p
    pm以下であるポリフェニレンスルフィドに無機充填剤を
    配合してなるポリフェニレンスルフィド樹脂で樹脂被覆
    または樹脂封止され、樹脂被覆または樹脂封止された状
    態でのポリフェニレンスルフィド樹脂中の水溶性塩素含
    有量が14ppm以下、水溶性ナトリウム含有量が6ppm以下
    であることを特徴とするポリフェニレンスルフィド樹脂
    封止電子部品。
JP60290420A 1985-12-25 1985-12-25 樹脂封止電子部品 Expired - Lifetime JP2525357B2 (ja)

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