JP2545869B2 - 電子部品封止剤 - Google Patents
電子部品封止剤Info
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は共重合ポリエステルからなる電子部品封止剤
に関するものである。さらに詳しくは、低い溶融粘度、
高い靱性、かつ高い耐熱性を有し、さらに電子部品との
接着性に優れた電子部品封止剤に関するものである。
に関するものである。さらに詳しくは、低い溶融粘度、
高い靱性、かつ高い耐熱性を有し、さらに電子部品との
接着性に優れた電子部品封止剤に関するものである。
<従来の技術> 電子部品、例えばIC、トランジスタ、ダイオード、コ
ンデンサなどでは、外部雰囲気によるそれらの特性変化
の防止、外力による変形の防止、また電機絶縁性の保持
を目的として、セラミックス、合成樹脂などによる封止
が行われている。
ンデンサなどでは、外部雰囲気によるそれらの特性変化
の防止、外力による変形の防止、また電機絶縁性の保持
を目的として、セラミックス、合成樹脂などによる封止
が行われている。
合成樹脂封止剤としては、従来シリコーン樹脂やオル
ソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂に代表される熱
硬化性樹脂が用いられているが、これらの熱硬化性樹脂
は熱硬化に長時間を要し、成形時間が長くなること、ポ
ストキュアが必要であること、成形ショット数を重ねる
につれ、金型汚れが生じること、さらに樹脂原料である
エピクロヒドリンに起因する加水分解性塩素の含有量が
多く、電子部品を構成する、例えばAl配線に腐蝕などの
悪影響を与えるなどの問題があった。
ソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂に代表される熱
硬化性樹脂が用いられているが、これらの熱硬化性樹脂
は熱硬化に長時間を要し、成形時間が長くなること、ポ
ストキュアが必要であること、成形ショット数を重ねる
につれ、金型汚れが生じること、さらに樹脂原料である
エピクロヒドリンに起因する加水分解性塩素の含有量が
多く、電子部品を構成する、例えばAl配線に腐蝕などの
悪影響を与えるなどの問題があった。
このような問題を解決する方法として、p−ヒドロキ
シ安息香酸およびフェニルハイドロキノン、クロルハイ
ドロキノンなどに代表されるジオールとテレフタル酸、
1,4−シクロヘキシレンジカルボン酸などに代表される
ジカルボン酸からなる液晶ポリエステルを集積回路モジ
ュール用シーラントに用いることが特開昭60−44521号
公報に開示されている。
シ安息香酸およびフェニルハイドロキノン、クロルハイ
ドロキノンなどに代表されるジオールとテレフタル酸、
1,4−シクロヘキシレンジカルボン酸などに代表される
ジカルボン酸からなる液晶ポリエステルを集積回路モジ
ュール用シーラントに用いることが特開昭60−44521号
公報に開示されている。
また、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、4−ヒドロ
キシ安息香酸などを共重合したポリエステルおよび粒子
状無機材料を電子部品の封止用として用いることが特開
昭60−40163号公報に開示されている。
キシ安息香酸などを共重合したポリエステルおよび粒子
状無機材料を電子部品の封止用として用いることが特開
昭60−40163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、特開昭60−44521号公報に開示された
ポリエステルは靱性が低いため、電子部品、例えばICの
直接封止に用いるには高重合度化する必要があり、その
ために溶融粘度が高くなり、配線材の変形、損傷が生じ
るという問題がある。さらに特開昭60−40163号公報に
開示されたポリエステルは、電子部品との接着性に問題
があり、電子部品の封止剤として用いた場合、耐久性な
どに欠け、十分なものではなかった。
ポリエステルは靱性が低いため、電子部品、例えばICの
直接封止に用いるには高重合度化する必要があり、その
ために溶融粘度が高くなり、配線材の変形、損傷が生じ
るという問題がある。さらに特開昭60−40163号公報に
開示されたポリエステルは、電子部品との接着性に問題
があり、電子部品の封止剤として用いた場合、耐久性な
どに欠け、十分なものではなかった。
よって、本発明は、溶融粘度が低く、靱性が高く、か
つ、耐熱性に優れ、電子部品との接着性が良好な電子部
品封止剤の取得を課題とする。
つ、耐熱性に優れ、電子部品との接着性が良好な電子部
品封止剤の取得を課題とする。
<問題点を解決するための手段> 本発明者らは上記問題点を解決すべく鋭意検討した結
果、本発明に到達した。
果、本発明に到達した。
すなわち本発明は、下記構造単位(I)〜(IV)から
なり、構造単位[(I)+(II)]が〔I〕+〔II〕+
〔III〕の77〜95モル%、構造単位(III)が〔I〕+
〔II〕+〔III〕の23〜5モル%であり、構造単位
(I)/(II)のモル比が75/25〜95/5である共重合ポ
リエステルからなる電子部品封止剤を提供するものであ
る。
なり、構造単位[(I)+(II)]が〔I〕+〔II〕+
〔III〕の77〜95モル%、構造単位(III)が〔I〕+
〔II〕+〔III〕の23〜5モル%であり、構造単位
(I)/(II)のモル比が75/25〜95/5である共重合ポ
リエステルからなる電子部品封止剤を提供するものであ
る。
O−R1−O ……(II) O−CH2CH2−O ……(III) OC−R2−CO ……(IV) (ただし、式中のR1は および から選ばれた1種以上の基を示す。また構造単位〔(I
I)+(III)〕と構造単位(IV)は実質的に等モルであ
る。
I)+(III)〕と構造単位(IV)は実質的に等モルであ
る。
上機構造単位(I)はp−ヒドロキシ安息香酸から生
成した構造単位である。
成した構造単位である。
構造単位(II)は4,4′−ジヒドロキシビフェニルか
ら生成した構造単位を示す。構造単位(III)はエチレ
ングリコールから生成した構造単位を示す。構造単位
(IV)はテレフタル酸および4,4′−ジフェニルジカル
ボン酸から選ばれた1種以上から生成した構造単位を示
す。
ら生成した構造単位を示す。構造単位(III)はエチレ
ングリコールから生成した構造単位を示す。構造単位
(IV)はテレフタル酸および4,4′−ジフェニルジカル
ボン酸から選ばれた1種以上から生成した構造単位を示
す。
構造単位(I)〜(IV)のうち構造単位[(I)+
(II)]は、全体の77〜95モル%であり、好ましくは77
〜87モル%である。また構造単位(III)は全体の23〜
5モル%であり、好ましくは23〜13モル%である。構造
単位[(I)+(II)]が全体の95モル%を越えると溶
融粘度が上昇し、77モル%未満では耐熱性が不良とな
り、ハンダ耐熱性などの点で問題があり、電子部品の封
止用途には適さない。
(II)]は、全体の77〜95モル%であり、好ましくは77
〜87モル%である。また構造単位(III)は全体の23〜
5モル%であり、好ましくは23〜13モル%である。構造
単位[(I)+(II)]が全体の95モル%を越えると溶
融粘度が上昇し、77モル%未満では耐熱性が不良とな
り、ハンダ耐熱性などの点で問題があり、電子部品の封
止用途には適さない。
構造単位(I)/(II)のモル比は75/25〜95/5であ
り、好ましくは78/22〜92/8である。75/25未満であった
り、95/5を越える場合には、耐熱性が不良となったり、
溶融粘度が高くなったりして好ましくない。
り、好ましくは78/22〜92/8である。75/25未満であった
り、95/5を越える場合には、耐熱性が不良となったり、
溶融粘度が高くなったりして好ましくない。
本発明の電子部品封止剤に用いる共重合ポリエステル
の代表的な製造法としては次の方法が挙げられる。
の代表的な製造法としては次の方法が挙げられる。
(1)p−アセトキシ安息香酸などのオキシ安息香酸の
アシル化物、4,4′−ジアセトキシビフェニルなどの芳
香族ジオキシ化合物のジアシル化物とテレフタル酸など
の芳香族ジカルボン酸とポリエチレンテレフタレートな
どのエチレングリコールと芳香族ジカルボン酸からのポ
リエステルとを脱酢酸重合によって製造する方法。
アシル化物、4,4′−ジアセトキシビフェニルなどの芳
香族ジオキシ化合物のジアシル化物とテレフタル酸など
の芳香族ジカルボン酸とポリエチレンテレフタレートな
どのエチレングリコールと芳香族ジカルボン酸からのポ
リエステルとを脱酢酸重合によって製造する方法。
(2)p−オキシ安息香酸、4,4′−ジオキシビフェニ
ルなどの芳香族ジオキシ化合物と無水酢酸のおよびテレ
フタル酸などの芳香族ジカルボン酸とポリエチレンテレ
フタレートなどのエチレングリコールと芳香族ジカルボ
ン酸からのポリエステルとを脱酢酸重合によって製造す
る方法。
ルなどの芳香族ジオキシ化合物と無水酢酸のおよびテレ
フタル酸などの芳香族ジカルボン酸とポリエチレンテレ
フタレートなどのエチレングリコールと芳香族ジカルボ
ン酸からのポリエステルとを脱酢酸重合によって製造す
る方法。
一般には、これらの重縮合反応は酢酸第一錫、テトラ
ブチルチタネート、酢酸ナトリウムおよび酢酸カリウ
ム、三酸化アンチモン、金属マグネシウムなどの金属触
媒を添加したほうが好ましい場合もあるが、電子部品の
封止剤用途としてはAl配線などの腐食する恐れのあるNa
+、K+などのイオン性物質が系内に添加されない方が好
ましいため、重縮合反応は無触媒下で行なうのが最も好
ましい。
ブチルチタネート、酢酸ナトリウムおよび酢酸カリウ
ム、三酸化アンチモン、金属マグネシウムなどの金属触
媒を添加したほうが好ましい場合もあるが、電子部品の
封止剤用途としてはAl配線などの腐食する恐れのあるNa
+、K+などのイオン性物質が系内に添加されない方が好
ましいため、重縮合反応は無触媒下で行なうのが最も好
ましい。
また、本発明の電子部品封止剤に用いる共重合ポリエ
ステルの溶融粘度は10〜5,000ポイズが好ましく、特に1
0〜2,000ポイズが好ましい。
ステルの溶融粘度は10〜5,000ポイズが好ましく、特に1
0〜2,000ポイズが好ましい。
なおこの溶融粘度は300℃で剪断速度200(1/秒)の条
件下で高化式フローテスターによって測定した値であ
る。
件下で高化式フローテスターによって測定した値であ
る。
なお本発明の電子部品封止剤に用いる共重合ポリエス
テルを重縮合する際には上記構造単位(I)〜(IV)を
構成する成分以外に2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,2
−ビス(4−フェノキシ)エタン−4,4′−ジカルボン
酸、1,2−ビス(2−クロルフェノキシ)エタン−4,4′
−ジカルボン酸、イソフタル酸、3,3′−ジフェニルジ
カルボン酸、3,4′−ジフェニルジカルボン酸、2,2′−
ジフェニルジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、ア
ジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン
酸などの脂環式ジカルボン酸、ハイドロキノン、2,6−
ジヒドロキシナフタレン、t−ブチルハイドロキノン、
3,3′,5,5′−テトラメチル−4,4′−ジヒドロキシビフ
ェニル、クロルハイドロキノン、メチルハイドロキノ
ン、4,4′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4′−
ジヒドロキシジフェニルプロパン、4,4′−ジヒドロキ
シジフェニルスルフィド、4,4′−ジヒドロキシベンゾ
フェノン、4,4′−ジヒドロキシジフェニルエーテルな
どの芳香族ジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキ
サンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロ
ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール
などの脂肪族、脂環式ジオールおよびm−オキシ安息香
酸、2,6−オキシナフトエ酸などの芳香族オキシカルボ
ン酸などを本発明の目的を損なわない程度の少割合の範
囲でさらに共重合せしめることができる。
テルを重縮合する際には上記構造単位(I)〜(IV)を
構成する成分以外に2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,2
−ビス(4−フェノキシ)エタン−4,4′−ジカルボン
酸、1,2−ビス(2−クロルフェノキシ)エタン−4,4′
−ジカルボン酸、イソフタル酸、3,3′−ジフェニルジ
カルボン酸、3,4′−ジフェニルジカルボン酸、2,2′−
ジフェニルジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、ア
ジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン
酸などの脂環式ジカルボン酸、ハイドロキノン、2,6−
ジヒドロキシナフタレン、t−ブチルハイドロキノン、
3,3′,5,5′−テトラメチル−4,4′−ジヒドロキシビフ
ェニル、クロルハイドロキノン、メチルハイドロキノ
ン、4,4′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4′−
ジヒドロキシジフェニルプロパン、4,4′−ジヒドロキ
シジフェニルスルフィド、4,4′−ジヒドロキシベンゾ
フェノン、4,4′−ジヒドロキシジフェニルエーテルな
どの芳香族ジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキ
サンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロ
ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール
などの脂肪族、脂環式ジオールおよびm−オキシ安息香
酸、2,6−オキシナフトエ酸などの芳香族オキシカルボ
ン酸などを本発明の目的を損なわない程度の少割合の範
囲でさらに共重合せしめることができる。
また、本発明の電子部品封止剤に対し、溶融シリカ、
合成シリカ、ガラスビーズなどの充填材を添加すること
もできる。
合成シリカ、ガラスビーズなどの充填材を添加すること
もできる。
かくしてなる本発明の電子部品封止剤は溶融粘度が低
く、低圧での射出成形が可能であり、IC、トランジス
タ、ダイオードコンデンサなどの封止に供することが可
能である。
く、低圧での射出成形が可能であり、IC、トランジス
タ、ダイオードコンデンサなどの封止に供することが可
能である。
<実施例> 実施例1 重合用試験管にp−アセトキシ安息香酸(I)60.80g
(33.75×10-2モル)、4,4′−ジアセトキシビフェニル
(II)12.16g(4.5×10-2モル)、テレフタル酸7.47g
(4.5×10-2モル)および固有粘度が約0.6のポリエチレ
ンテレフタレート(III)12.97g(6.75×10-2モル)
([(I)+(II)]/[(I)+(II)+(III)]
が85モル%、(I)/(II)のモル比が88/12)を仕込
み次の条件で脱酢酸重合を行なった。
(33.75×10-2モル)、4,4′−ジアセトキシビフェニル
(II)12.16g(4.5×10-2モル)、テレフタル酸7.47g
(4.5×10-2モル)および固有粘度が約0.6のポリエチレ
ンテレフタレート(III)12.97g(6.75×10-2モル)
([(I)+(II)]/[(I)+(II)+(III)]
が85モル%、(I)/(II)のモル比が88/12)を仕込
み次の条件で脱酢酸重合を行なった。
まず窒素ガス雰囲気下に250〜300℃で2.5時間反応さ
せた後、300℃で0.2mmHgに減圧し、さらに2.0時間反応
させ、重縮合を完結させたところ、ほぼ論理量の酢酸が
留出し、ベージュ色のポリマが得られた。さらに同一条
件で5バッチ重合を行ないポリマを回収し朋来(株)製
粉砕機でポリマを粉砕した。
せた後、300℃で0.2mmHgに減圧し、さらに2.0時間反応
させ、重縮合を完結させたところ、ほぼ論理量の酢酸が
留出し、ベージュ色のポリマが得られた。さらに同一条
件で5バッチ重合を行ないポリマを回収し朋来(株)製
粉砕機でポリマを粉砕した。
このポリマの理論構造式は次の通りであり、そのポリ
エステルの元素分析結果は論理値とよい一致を示した。
エステルの元素分析結果は論理値とよい一致を示した。
l/m/n/o=75/10/15/25 また、このポリエステルを偏光顕微鏡の資料台にの
せ、昇温して光学異方性の確認を行なった結果、液晶開
始温度は264℃であり、良好な光学異方性を示した。
せ、昇温して光学異方性の確認を行なった結果、液晶開
始温度は264℃であり、良好な光学異方性を示した。
また得られたポリマの溶融粘度は300℃、剪段速度200
(1/秒)で測定したところ370ポイズであった。
(1/秒)で測定したところ370ポイズであった。
このポリマをインサート専用射出成形機に共し、半導
体素子の封止成形を行なった。半導体素子は、10連の支
持フレーム上にそれぞれ半導体チップをのせ、アルミニ
ウム配線で半導体チップの電極と支持フレームの端子と
を連結させたものを用いた。成形圧力は、金型内に樹脂
が完全に充填される最低の圧力を選択して行なった。得
られた封止サンプルを121℃、2気圧の水蒸気加圧下で
耐湿試験を100時間行なったあとのリーク電流の値を10
個の封止部品について測定したところ平均10-3μAであ
った。
体素子の封止成形を行なった。半導体素子は、10連の支
持フレーム上にそれぞれ半導体チップをのせ、アルミニ
ウム配線で半導体チップの電極と支持フレームの端子と
を連結させたものを用いた。成形圧力は、金型内に樹脂
が完全に充填される最低の圧力を選択して行なった。得
られた封止サンプルを121℃、2気圧の水蒸気加圧下で
耐湿試験を100時間行なったあとのリーク電流の値を10
個の封止部品について測定したところ平均10-3μAであ
った。
また上記封止サンプルのヒートサイクルテストを−55
℃、+155℃、各30分間、1000サイクル行なったとこ
ろ、クラック発生率2%、不良(断線)発生率3%であ
った。
℃、+155℃、各30分間、1000サイクル行なったとこ
ろ、クラック発生率2%、不良(断線)発生率3%であ
った。
実施例2 重合用試験管にp−アセトキシ安息香酸60.80g(33.7
5×10-2モル)(I)、4,4′−ジアセトキシジフェニル
(II)12.16g(4.5×10-2モル)、4,4′−ジフェニルジ
カルボン酸10.89g(4.5×10-2モル)、固有粘度が0.7の
ポリエチレン−4,4′−ジフェニルジカルボキシレート
/ポリエチレンテレフタレート共重合体(モル比6/4)
(III)18.31g(6.75×10-2モル)([(I)+(I
I)]/[(I)+(II)+(III)]が85モル%、
(I)/(II)のモル比88/12)を仕込み、実施例1と
同様の条件で重縮合を行ない液晶開始温度258℃のポリ
エステルを得た。
5×10-2モル)(I)、4,4′−ジアセトキシジフェニル
(II)12.16g(4.5×10-2モル)、4,4′−ジフェニルジ
カルボン酸10.89g(4.5×10-2モル)、固有粘度が0.7の
ポリエチレン−4,4′−ジフェニルジカルボキシレート
/ポリエチレンテレフタレート共重合体(モル比6/4)
(III)18.31g(6.75×10-2モル)([(I)+(I
I)]/[(I)+(II)+(III)]が85モル%、
(I)/(II)のモル比88/12)を仕込み、実施例1と
同様の条件で重縮合を行ない液晶開始温度258℃のポリ
エステルを得た。
このポリマの理論構造式は次の通りであり、そのポリ
エステルの元素分析結果は理論値とよい一致を示した。
エステルの元素分析結果は理論値とよい一致を示した。
l/m/n/o/p=75/10/15/6/19 また、得られたポリマの溶融粘度は300℃、剪段速度2
00(1/秒)で測定したところ320ポイズであった。
00(1/秒)で測定したところ320ポイズであった。
このポリマを実施例1と同様に封止剤として用い、同
様の条件で耐湿試験を行なったところ、リーク電流値は
やはり10-3μAと低いことが判った。
様の条件で耐湿試験を行なったところ、リーク電流値は
やはり10-3μAと低いことが判った。
またヒートサイクルテストの結果、クラック発生率1
%、不良率3%という良好な結果を与えた。
%、不良率3%という良好な結果を与えた。
比較例1 次の理論構造式で示されるポリマの重合を行なった。
l/m/n=20/80/80 得られたポリマの溶融粘度は300℃、剪断速度200(1/
秒)で測定したところ12,500ポイズと高粘度であった。
秒)で測定したところ12,500ポイズと高粘度であった。
このポリマを実施例1と同様にインサート専用成形機
に共し、半導体素子の封止成形を行なった。得られた封
止サンプルはこの時点で12%の不良(断線)であった。
付量品を除いたサンプルを実施例1の条件で耐湿試験を
行なったところリーク電流値は平均102μAであった。
またヒートサイクルテストの結果クラック発生率7%、
不良(断線)発生率26%であった。
に共し、半導体素子の封止成形を行なった。得られた封
止サンプルはこの時点で12%の不良(断線)であった。
付量品を除いたサンプルを実施例1の条件で耐湿試験を
行なったところリーク電流値は平均102μAであった。
またヒートサイクルテストの結果クラック発生率7%、
不良(断線)発生率26%であった。
比較例2 重合試験管に6−アセトキシ−2−ナフトエ酸46.0g
(0.2モル)、4−アセトキシ安息香酸54.0g(0.3モ
ル)、テレフタル酸1.66g(0.01モル)を仕込み、次の
条件で脱酢酸重合を行なった。
(0.2モル)、4−アセトキシ安息香酸54.0g(0.3モ
ル)、テレフタル酸1.66g(0.01モル)を仕込み、次の
条件で脱酢酸重合を行なった。
まず、窒素雰囲気下に250〜330℃で2.5時間反応させ
た後、330℃で0.4mmHgに減圧し、さらに1.0時間反応さ
せ、重縮合を完結させたところ、ベージュ色のポリマが
得られた。この方法により必要量のポリマを重合した。
このポリマの溶融粘度は300℃、剪断速度200(1/秒)で
測定したところ520ポイズであった。
た後、330℃で0.4mmHgに減圧し、さらに1.0時間反応さ
せ、重縮合を完結させたところ、ベージュ色のポリマが
得られた。この方法により必要量のポリマを重合した。
このポリマの溶融粘度は300℃、剪断速度200(1/秒)で
測定したところ520ポイズであった。
このポリマを実施例1と同様にインサート専用成形機
に供し、半導体素子の封止成形を行なった。得られたサ
ンプルを実施例1の条件で耐湿試験を行なったところリ
ーク電流値は平均102μAであった。また、ヒートサイ
クルテストの結果、クラック発生率6%、不良(断線)
発生率18%であった。
に供し、半導体素子の封止成形を行なった。得られたサ
ンプルを実施例1の条件で耐湿試験を行なったところリ
ーク電流値は平均102μAであった。また、ヒートサイ
クルテストの結果、クラック発生率6%、不良(断線)
発生率18%であった。
<発明の効果> 本発明の電子部品封止剤は低溶融粘度、高靱性と高耐
熱性および優れた接着性を有しており、電子部品の封止
剤として優れており、本発明の電子部品封止剤を用いて
封止した電子部品は優れた耐久性、信頼性を有している
ことがわかった。
熱性および優れた接着性を有しており、電子部品の封止
剤として優れており、本発明の電子部品封止剤を用いて
封止した電子部品は優れた耐久性、信頼性を有している
ことがわかった。
Claims (2)
- 【請求項1】下記構造単位(I)〜(IV)からなり、構
造単位〔(I)+(II)〕が〔(I)+(II)+(II
I)〕の77〜95モル%、構造単位(III)が〔(I)+
(II)+(III)〕の23〜5モル%であり、構造単位
(I)/(II)のモル比が75/25〜95/5である共重合ポ
リエステルからなる電子部品封止剤。 O−R1−O ……(II) O−CH2CH2−O ……(III) OC−R2−CO ……(IV) (ただし、式中のR1は および から選ばれた1種以上の基を示す。また構造単位〔(I
I)+(III)〕と構造単位(IV)は実質的に等モルであ
る。) - 【請求項2】電子部品封止剤が射出成形用である特許請
求の範囲第1項記載の電子部品封止剤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62186303A JP2545869B2 (ja) | 1987-07-24 | 1987-07-24 | 電子部品封止剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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