JP2983867B2 - 電子部品封止用樹脂組成物 - Google Patents

電子部品封止用樹脂組成物

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JP2983867B2 JP6311196A JP31119694A JP2983867B2 JP 2983867 B2 JP2983867 B2 JP 2983867B2 JP 6311196 A JP6311196 A JP 6311196A JP 31119694 A JP31119694 A JP 31119694A JP 2983867 B2 JP2983867 B2 JP 2983867B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像素子、水晶振動
子、またはレーザーピックアップ等の電子部品素子を中
空のパッケージに収納して気密封止する際に用いられる
パッケージ本体と蓋材との接着に用いる電子部品封止用
樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、固体撮像素子、水晶振動子等
の電子部品素子を、セラミック等のパッケージに収納
し、これを有機系接着剤または無機系接着剤からなる電
子部品封止用樹脂組成物を用いて蓋材で気密封止するこ
とが行われている。すなわち、電子部品素子は、パッケ
ージ本体に収納した後、パッケージ本体と蓋材との間に
電子部品封止用樹脂組成物を介在させ、パッケージ本体
と蓋材とを加圧しながら加熱して該樹脂組成物を溶か
し、パッケージ本体と蓋材とを接着して気密封止させる
ものである。近年、このようなパッケージを配線板に実
装する技術が高度化し、表面実装技術等を用いて高密度
実装がなされるようになったため、実装する工程におい
て、パッケージを高温度で溶解されたはんだ浴に浸漬し
てパッケージに付属する金属フレームにはんだを付着さ
せた後、配線板に実装することが行われている。そし
て、上記のはんだ浴に浸漬されたパッケージにおいて
は、電子部品封止用樹脂組成物の熱膨張率が、前記パッ
ケージ本体および蓋材に比べて大きいため、蓋材と電子
部品封止用樹脂組成物、または、パッケージ本体と電子
部品封止用樹脂組成物との接着面に膨張率の差による応
力が働き、硬化された電子部品封止用樹脂組成物が破壊
されたり、あるいは、はんだ浴の高温によって電子部品
封止用樹脂組成物の接着性が低下しパッケージ本体また
は蓋材との剥離が生じて気密性が損なわれるという問題
を有していた。このような問題に対して、従来はエポキ
シ樹脂にニトリルブタジエンゴムやシリコーン等を含有
させることにより、弾性率を低くさせ、かつ高耐熱性硬
化剤による高ガラス転移温度化等によって高耐熱性への
試みがなされていたが、今だ前記問題を解決するにはい
たっていないのが現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記事情を考
慮したものであり、気密封止した電子部品素子の信頼性
を向上させることができる新規な気密封止用のエポキシ
樹脂系接着剤を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記一般式で
示される多官能エポキシ樹脂を含有するエポキシ樹脂成
分と、ジアミノジフェニルスルホンとを主成分とするこ
とを特徴とするパッケージ本体と蓋材との接着に用いる
電子部品封止用樹脂組成物である。
【化2】 (式中nは0〜6の整数を示す)
【0005】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
いうエポキシ樹脂成分とは、多官能エポキシ樹脂とその
他のエポキシ樹脂との混合物から構成されたものであ
る。本発明でいう多官能エポキシ樹脂としては、例
応性や取扱特性が優れた下記一般式を有する日本化薬
社製のEPPN−500シリーズ(商品名:EPPN−
501H等)が好適である。
【化3】 (式中nは0〜6の整数を示す)また、エポキシ樹脂成
分中に配合される多官能エポキシ樹脂以外のエポキシ樹
脂としては、特に限定されないが、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、脂環
式エポキシ樹脂等、いずれのものも用いることができ
る。しかし、硬化後の耐熱性が優れているため特にビス
フェノールA型エポキシ樹脂が好ましい。これらの樹脂
のうち、室温で液状のものがパッケージ本体に塗布しや
すいので好ましい。しかしながら、固形のエポキシ樹脂
でも、例えば、液状のエポキシ樹脂と混合したり、ある
いは、反応性希釈剤を添加することによって、使用する
ことが可能である。また、塗布する際の温度を上昇させ
ることによって、使用する樹脂の粘度を下げて使用すれ
ば、室温で固形のエポキシ樹脂を用いることができ、さ
らに液状硬化剤や反応性希釈剤に固形のエポキシ樹脂を
分散して用いることもできる。エポキシ樹脂成分におけ
る多官能エポキシ樹脂の配合量は、多官能エポキシ樹脂
とその他のエポキシ樹脂との合計量中、1〜50重量%
であることが好ましい。多官能エポキシ樹脂の量が1重
量%より少ないと十分な耐熱性が得られない場合があ
り、50重量%より多いと内部応力が大きくなりすぎて
脆くなり耐熱信頼性が劣り、作業性も悪くなる場合があ
る。また、更にエポキシ樹脂成分における多官能エポキ
シ樹脂の配合量は1〜30重量%が好ましく、1〜30
重量%にすることによって、内部応力が比較的小さくか
つガラス転移温度が高いものが得られるため、優れた耐
熱信頼性の樹脂組成物を得ることができる。
【0006】本発明においては、エポキシ樹脂成分を硬
化させる目的で、ジアミノジフェニルスルホンを含有さ
せるものである。ジアミノジフェニルスルホンとして
は、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’
−ジアミノジフェニルスルホン等が挙げられるが、この
中でも硬化後の電子部品封止用樹脂組成物の特性や取扱
い性の点から 4,4’−ジアミノジフェニルスルホン
が最も好ましい。また、他の硬化剤をジアミノジフェニ
ルスルホンと併用してよい。エポキシ樹脂成分に対する
ジアミノジフェニルスルホンの配合割合は、当量比0.
5〜2の範囲が耐熱性や作業性の面から好適である。
【0007】本発明による電子部品封止用樹脂組成物
は、前記エポキシ樹脂成分、ジアミノジフェニルスルホ
ンおよび必要に応じて配合されるその他の成分を混合す
ることによって得られる。その他の成分としては、反応
性希釈剤、反応促進剤、充填剤、カップリング剤等が挙
げられる。反応性希釈剤としては、電子部品封止用樹脂
組成物の粘度調整を行うことができ、パッケージを封止
する際にガス化して収納された電子部品素子の特性に影
響を与えないものであれば、いかなるものでも使用する
ことができる。具体的には、グリシジル基を有する化合
物、例えば、日本化薬社製BR−250等を挙げること
ができる。反応促進剤としては、2−エチル−4−メチ
ルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール等のイミ
ダゾール類、m−フェニルレンジアミン、ジアミノジフ
ェニルエーテル、三フッ化ホウ素モノエチルアミン錯塩
等のアミン類、トリフェニルフォスフィン、カルボン酸
等が挙げられるが、エポキシ樹脂とジアミノジフェニル
スルホンとの反応を調整できるものであれば、何れのも
のも使用できる。充填剤としては、シリカ、石英粉、ア
ルミナ、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛
等が挙げられる。
【0008】本発明のパッケージ本体と蓋材との接着に
用いる電子部品封止用樹脂組成物の塗布方法としては、
スクリーン印刷法、ディスペンサ法等が挙げられるが、
寸法精度、塗布形状を制御できれば、何れの方法でもよ
い。また、本発明における上記電子部品封止用樹脂組成
物の粘度は、室温にて液状のものが好ましく、特に25
℃において1〜1000000センチポイズの範囲が好
ましい。しかしながら、室温において固形であっても加
熱して液状になるものであれば、本発明において使用可
能である。
【0009】
【作用】本発明によれば、従来の技術では得ることがで
きなかった、ガラス転移温度以下の低温度域における低
弾性率化と、高ガラス転移温度化という一見相反する特
性を有する電子部品封止用樹脂組成物が得られる。した
がって、本発明のパッケージ本体と蓋材との接着に用い
電子部品封止用樹脂組成物を封止用の接着剤として用
いれば、高い耐熱性、低い弾性率変化等の優れた特長に
より、パッケージ本体あるいは蓋材との熱膨張率の差に
起因する応力を充分に吸収することができ、かつ強固な
接着力を有しているため、パッケージ本体あるいは蓋材
と電子部品封止用樹脂組成物との剥離を防ぐことがで
き、したがって、電子部品素子の信頼性が向上するとい
う作用効果を奏する。
【0010】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明を説明する。な
お、実施例において部とは重量部を示す。 実施例1〜実施例3および比較例1〜比較例2 下記表1に示す材料を使用し、表に記載の配合比にて3
本ロールミルで混練後、真空脱泡を行い、本発明の電子
部品封止用樹脂組成物(実施例1〜実施例3)および比
較用の電子部品封止用樹脂組成物(比較例1〜比較例
2)を得た。
【表1】 次に、上記で得た各電子部品封止用樹脂組成物を、外寸
13.2mm×13.2mm×2.2mm、内寸11.
7mm×11.7mm×1.5mmのセラミック製パッ
ケージの周縁部に1mm幅でディスペンスし、80℃の
熱を加えてBステージ状態にした後、セラミック製の蓋
材で覆い、1kgの荷重を加えた状態で、100℃で2
時間および180℃で1時間加熱して電子部品封止用樹
脂組成物を硬化させ、気密封止を行った。
【0011】次に上記気密封止したパッケージを次の項
目の測定または試験を行い、その結果を表2に記載し
た。 (1)ガラス転移温度 ガラス転移温度は、動的粘弾性法により110Hzにお
ける減衰tanδを測定し、減衰tanδの最大値にお
ける温度をガラス転移温度として求めた。 (2)ヤング率 ヤング率は、動的粘弾性法により110Hzにおける引
張り弾性率を測定し、50℃および265℃における引
張り弾性率の値をそれぞれの温度におけるヤング率とし
た。 (3)はんだ耐熱試験 はんだ耐熱試験は、前記気密封止した各パッケージを2
65℃のはんだ浴に10秒間浸漬することを連続10回
行った後、グロスリークテスト(120℃のフロンの中
にパッケージを浸漬すること)を行い発泡の有無を確認
した。 (4)プレッシャークッカーテスト プレッシャークッカーテストは 125℃、100%R
Hで24時間行った後、グロスリークテストを行い発泡
の有無を確認した。
【表2】 表2から明らかなように、本発明のパッケージ本体と蓋
材との接着に用いる電子部品封止用樹脂組成物である実
施例1〜実施例3においては、はんだ耐熱試験およびプ
レッシャークッカーテストともに実用上問題のない結果
であった。これは、樹脂組成物自体が高いガラス転移温
度を有するため優れた耐熱性を有し、かつガラス転移温
度以下の低温度域でヤング率が低く、かつガラス転移温
度より高い温度域でも著しいヤング率の低下を示さない
ため、硬化後の樹脂組成物の内部応力が大きくならず、
ゆえに硬くならないため優れた接着性を有していること
に起因するものと推定される。一方、比較例1の電子部
品封止用樹脂組成物は、プレッシャークッカーテストに
おいて10個の測定数のうち良品数が3個のみであり、
電子部品の信頼性に問題のある結果であった。また、比
較例2の電子部品封止用樹脂組成物は、はんだ耐熱試験
およびプレッシャークッカーテストとも著しく劣り、信
頼性に問題のある結果であった。
【0012】
【発明の効果】本発明によれば、非常に耐熱性に優れた
パッケージ本体と蓋材との接着に用いる電子部品封止用
樹脂組成物が得られる。また、本発明のパッケージ本体
と蓋材との接着に用いる電子部品封止用樹脂組成物を電
子部品素子の封止に用いれば、高いガラス転移温度と、
ガラス転移温度以下の低温度域で低くかつガラス転移温
度より高い温度域でも著しい低下を示さないヤング率を
有する特長により、従来の電子部品封止用樹脂組成物の
高温度における破壊や剥離の問題が改善され、パッケー
ジ内部に収納、気密封止した素子の高温における信頼性
が向上する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 貴子 静岡県静岡市用宗巴町3番1号 株式会 社巴川製紙所 電子・ディスプレイ材料 研究所内 審査官 小林 均 (56)参考文献 特開 平3−209747(JP,A) 特開 平1−152120(JP,A) 特開 平6−145628(JP,A) 特開 平6−25446(JP,A) 特開 平4−348120(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08G 59/32 C08G 59/50 H01L 23/10

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式で示される多官能エポキシ樹
    脂を含有するエポキシ樹脂成分と、ジアミノジフェニル
    スルホンとを主成分とすることを特徴とするパッケージ
    本体と蓋材との接着に用いる電子部品封止用樹脂組成
    物。 【化1】 (式中nは0〜6の整数を示す)
  2. 【請求項2】 エポキシ樹脂成分中にビスフェノールA
    型エポキシ樹脂を含有することを特徴とする請求項1記
    載のパッケージ本体と蓋材との接着に用いる電子部品封
    止用樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 エポキシ樹脂成分中の多官能エポキシ
    樹脂の含有量が、1〜30重量%であることを特徴とす
    る請求項1記載のパッケージ本体と蓋材との接着に用い
    る電子部品封止用樹脂組成物。
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JP4736367B2 (ja) * 2004-07-22 2011-07-27 住友ベークライト株式会社 樹脂組成物、プリプレグおよび積層板
JP2011124541A (ja) * 2009-11-12 2011-06-23 Ricoh Co Ltd 光デバイス、光走査装置及び画像形成装置、並びに光デバイスの製造方法

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