JP5077239B2 - ビスマス化合物による無機陰イオン交換体およびそれを用いた電子部品封止用樹脂組成物 - Google Patents
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Description
その中でもビスマス化合物は古くから無機陰イオン交換体として知られており、Bi6O6(OH)x(NO3)6-x・nH2O(xは、3.5≦x≦5.5、nは0または正の数。例えば特許文献1参照)、Bi10O13+x(NO3)4-2x(xは、−0.18≦x≦0.29。例えば特許文献2参照)などがイオン交換性能の高いビスマス化合物として提案されている。
例えば、LSI、IC、ハイブリッドIC、トランジスタ、ダイオード、およびサイリスタやこれらのハイブリッド部品の多くは、エポキシ樹脂を用いて封止されている。このような電子部品封止材は、原材料中のイオン性不純物または外部より侵入する水分に起因する不良を生じさせないことの他、難燃性、高密着性、耐クラック性および高体積抵抗率等の電気特性などの種々の特性を備えることが要求されている。
電子部品封止材として多用されているエポキシ樹脂は、主成分であるエポキシ化合物の他、エポキシ化合物硬化剤、硬化促進剤、無機充填物、難燃剤、顔料、およびシランカップリング剤等により構成されている。
更に、近年、半導体の高集積化に伴い、ICチップ上のアルミニウム配線幅の縮小により、アルミニウムの腐食が早期に発生するようになった。この腐食は、主に、封止材として用いられているエポキシ樹脂中に浸入した水分により助長されるものである。また、配線幅の縮小により、半導体の使用中に発生する熱が多くなったため、該エポキシ樹脂に酸化アンチモン、臭素化エポキシ樹脂、および無機水酸化物等の難燃剤が多量に配合されるようになり、これらの難燃剤成分により、アルミニウム等の配線の腐食が更に助長されるようになってきている。
この化合物は陰イオンとして水酸イオンおよび炭酸イオン等の陰イオンをすでに有しているため、陰イオン交換性能は充分とは言えない。
このハイドロタルサイト焼成物をエポキシ樹脂等に配合する提案もなされている(例えば特許文献7参照)。このものは、陰イオン交換性能に優れ、電子部品の耐湿信頼性向上に有効であるものの、吸湿性が非常に高く、空気中において吸湿しやすいため、電子部品中で吸湿し、この吸湿に伴い体積増加を生じる。よって、はんだバスやリフロー装置処理等で高温にさらされた時などに、基板等の熱膨張係数の違いによって発生する熱応力や、吸湿水分が気化して発生する蒸気圧によって、素子、リードフレーム等のインサート品と封止用成形材料との間で剥離が発生し、パッケージクラック、チップ損傷等の原因になる恐れがある。
陰イオン交換体であるオキシ水酸化オキシ酸ビスマス化合物(例えば特許文献8参照)を配合した半導体封止用エポキシ樹脂組成物が知られている(例えば特許文献9参照)。
アラミド繊維にエポキシ樹脂あるいはポリフェニレンオキサイド樹脂とイオン捕捉剤を含有させたプリント基板が知られている。このイオン捕捉剤としては、イオン交換樹脂や無機イオン交換体が例示されていて、無機イオン交換体としては、アンチモン−ビスマス系のものやジルコニウム系のものが記載されている(例えば特許文献12参照)。
イオン捕捉剤を含有する絶縁ワニスが知られていて、この絶縁ワニスを用いて多層プリント配線板が作製されている。このイオン捕捉剤としては、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ、活性白土、水和五酸化アンチモン、リン酸ジルコニウム、およびハイドロタルサイト等が例示されている(例えば特許文献13参照)。
多層配線板用の接着フィルムに無機イオン吸着体を配合したものが知られている。この無機イオン吸着剤としては、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ、活性白土、水和五酸化アンチモン、リン酸ジルコニウム、およびハイドロタルサイト等が例示されている(例えば特許文献14参照)。
イオントラップ剤を含有させたエポキシ樹脂接着剤が知られている。このイオントラップ剤として、陰イオン交換体または陽イオン交換体が例示されている(例えば特許文献15参照)。
イオン捕捉剤と銀粉等を含有させた導電性エポキシ樹脂ペーストが知られている。このイオン捕捉剤としては、水和硝酸ビスマス、マグネシウムアルミニウムハイドロタルサイト、酸化アンチモン等が例示されている(例えば特許文献16参照)。
上記公知例においてイオン交換体・イオン捕捉剤として掲げられたハイドロタルサイトは、そのままで、または焼成体として用いられている。
しかし、ハイドロタルサイトは、100℃以上の熱水中などの高温高湿下では溶解性が大きい。また、ハイドロタルサイトは、吸湿性が高く、封止樹脂の物性に悪影響を与えるため、使用範囲が限られている。
Bi(OH)x(NO3)y・nH2O (1)
(式(1)において、xは2.5以上3未満の正数であり、yは0.5以下の正数であり、x+y=3の値を満たすものであり、nは0または正数である。)
即ち、本発明は、
<1>上記式(1)で表されるビスマス化合物であり、
<2>粉末X線回折パターンにおける2θ=7.4°〜7.5°のピーク強度が1000cps以下である前記1記載のビスマス化合物であり、
<3>前記1または2に記載のビスマス化合物を含有する無機陰イオン交換体であり、
<4>陰イオン交換容量が2.0meq/g以上である前記3に記載の無機陰イオン交換体であり、
<5>中性水溶液中での陰イオン交換容量が0.8meq/g以上である前記3または4に記載の陰イオン交換体であり、
<6>300℃に加熱したときの質量減少が2質量%以下である前記3〜5のいずれか一つに記載の無機陰イオン交換体であり、
<7>脱イオン水に懸濁させたものの上清の電導度が50μS/cm以下のものである前記3〜6のいずれか一つに記載の無機陰イオン交換体であり、
<8>前記3〜7のいずれか1つに記載の無機陰イオン交換体を含有する電子部品封止用樹脂組成物であり、
<9>無機陽イオン交換体を含有する前記8に記載の電子部品封止用樹脂組成物であり、
<10>前記8または9に記載の電子部品封止用樹脂組成物を硬化させてなる電子部品封止用樹脂であり、
<11>前記8または9に記載の電子部品封止用樹脂組成物により素子を封止してなる電子部品であり、
<12>前記3〜7いずれか1つに記載の無機陰イオン交換体を含有するワニスであり、
<13>前記3〜7いずれか1つに記載の無機陰イオン交換体を含有する接着剤であり、
<14>前記3〜7いずれか1つに記載の無機陰イオン交換体を含有するペーストであり、
<15>無機陽イオン交換体を含有する前記12に記載のワニスであり、
<16>無機陽イオン交換体を含有する前記13に記載の接着剤であり、
<17>無機陽イオン交換体を含有する前記14に記載のペーストであり、
<18>前記12または15に記載のワニスを含有する製品であり、
<19>前記13または16に記載の接着剤を含有する製品であり、
<20>前記14または17に記載のペーストを含有する製品である。
○ビスマス化合物
本発明におけるビスマス化合物は、粉末X線回折パターンの2θ=27.9°〜28.1°のピーク強度が900〜2000cps、2θ=8.45°〜8.55°のピーク強度が100〜800cps、および上記式(1)で表されるものである。
本発明において、式(1)のyは、0.5以下の正の数であり、0.4以下の正の数が好ましく、0.35以下の正の数がより好ましく、0.1以上が好ましく、0.1より大きいものがより好ましく、0.15以上が更に好ましい。yの値が0であると中性水溶液中におけるイオン交換性が低下する。
本発明において、式(1)で表されるビスマス化合物は、粉末X線回折パターンの2θ=27.9°〜28.1°のピーク強度が900〜2000cpsであるものであり、より好ましくは1900cps以下であり、更に好ましくは1800cps以下であり、1000cps以上であるものが好ましい。本発明において2000cpsを超えると、中性水溶液中におけるイオン交換性が悪くなる。また、900cps未満であると熱水に溶出しやすくなり、電子材料に悪影響を及ぼす可能性がある。
Bi(OH)2.5(NO3)0.5、Bi(OH)2.55(NO3)0.45、
Bi(OH)2.6(NO3)0.4、Bi(OH)2.65(NO3)0.35、
Bi(OH)2.7(NO3)0.3、Bi(OH)2.75(NO3)0.25、
Bi(OH)2.8(NO3)0.2、Bi(OH)2.85(NO3)0.15、
Bi(OH)2.9(NO3)0.1、Bi(OH)2.95(NO3)0.05、
などで表されるものが挙げられる。
本発明において、このpH調整のために使用できる化合物としては、水酸化アルカリ金属、炭酸アルカリ金属塩、炭酸水素アルカリ金属塩、アンモニア、および加熱によりアンモニアが発生する化合物(例えば尿素やヘキサメチレンテトラミン等)等が好ましいものとして例示でき、より好ましくは水酸化アルカリ金属であり、このアルカリ金属としては、ナトリウムおよびカリウムが好ましい。
本発明において、均一なビスマス化合物を得るための好ましい方法は、ビスマス溶液中にアルカリ溶液をゆっくり滴下して、目的のpHに調整して沈殿物を生成させる方法である。他に、ビスマス溶液とアルカリ溶液とを上記記載のpHになるように調整しながら同時滴下して沈殿物を生成させる方法も可能である。
本発明におけるビスマス化合物の粒径は特に限定されないが、平均粒径として好ましくは0.01〜10μm、より好ましくは0.05〜3μmである。平均粒径が0.01μm以下であると凝集しやすくなり、10μm以上になると樹脂に添加した場合に樹脂の物性を損ねる場合がある。
○陰イオン交換容量
本発明における陰イオン交換容量は、塩酸を用いて測定したものである。すなわち、1gの検体と50mlの0.1mol/リットル濃度の塩酸とを100mlのポリエチレン製の瓶に入れ、40℃で24時間振盪し、その後、上清の塩素イオン濃度をイオンクロマトグラフィーで測定した。そして、検体を入れないで同様の操作を行って塩素イオン濃度を測定したものをブランク値として陰イオン交換容量を算出した。
本発明の無機陰イオン交換体の陰イオン交換容量は、2.0meq/g以上が好ましく、2.5meq/g以上がより好ましく、3.0meq/g以上が更に好ましく、通常、10meq/g以下である。本発明の陰イオン交換体は、陰イオン交換容量が上記記載の範囲であると、電子部品封止等の用途に好適である。更に、本発明の陰イオン交換体は、中性水溶液中での陰イオン交換容量が下記記載の範囲であると、電子部品封止等の用途により好適である。
○中性水溶液中での陰イオン交換容量
本発明における中性水溶液中での陰イオン交換容量は、塩化ナトリウム水溶液を用いて測定したものである。すなわち、1gの検体と50mlの0.1mol/リットル濃度の塩化ナトリウム水溶液とを100mlのポリエチレン製の瓶に入れ、40℃で24時間振盪し、その後、上清の塩素イオン濃度をイオンクロマトグラフィーで測定した。そして、検体を入れないで同様の操作を行って塩素イオン濃度を測定したものをブランク値として陰イオン交換容量を算出した。
本発明の無機陰イオン交換体の中性水溶液中での陰イオン交換容量は、0.8meq/g以上が好ましく、1.0meq/g以上がより好ましく、1.2meq/g以上が更に好ましく、通常、5meq/g以下である。この中性水溶液とは、pHが5〜7のものである。
本発明の陰イオン交換体は、中性水溶液中での陰イオン交換容量が上記記載の範囲であると、電子部品封止等の用途に好適である。
○耐熱性
本発明における耐熱性とは、本発明のビスマス化合物を300℃で加熱したときに減少する質量で表したものである。当該耐熱性は、2.0%以下が好ましく、1.7%以下がより好ましく、1.4%以下がさらに好ましい。
本発明の陰イオン交換体は、耐熱性が上記記載の範囲であると、電子部品封止等の用途に好適である。
○電導度
本発明における上清の電導度は、検体に脱イオン水を入れて撹拌して懸濁させた後、この上清の電導度を測定したものである。すなわち、0.5gの検体と50mlの脱イオン水とを100mlのポリプロピレン製の瓶に入れて撹拌して懸濁させた後、栓をして95℃で20時間保持した(瓶には小さな穴をあけてある)。その後、冷却して0.1μmのメンブレンフィルターでこの溶液をろ過し、ろ液の電導度を測定した。
本発明の無機陰イオン交換体における上清の電導度は、50μS/cm以下が好ましく、40μS/cm以下がより好ましく、30μS/cm以下が更に好ましく、通常、5μS/cm以上が好ましい。
本発明の陰イオン交換体は、電導度が上記記載の範囲であると、電子部品封止等の用途に好適である。
例えば、本発明の無機陰イオン交換体は、陰イオン交換容量が2.0meq/g以上で上清の電導度が50μS/cm以下であると、電子部品封止等の用途に更に好適である。
本発明の無機陰イオン交換体を含有する電子部品封止用樹脂組成物に用いられる樹脂成分としては、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、およびエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂であっても、ポリエチレン、ポリスチレン、塩化ビニル、およびポリプロピレン等の熱可塑性樹脂であってもよく、好ましくは熱硬化性樹脂である。本発明の電子部品封止用樹脂組成物に用いる熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂またはエポキシ樹脂が好ましく、特に好ましくはエポキシ樹脂である。
本発明に用いるエポキシ樹脂は、電子部品封止用樹脂に用いられているものであれば限定なく用いることができる。例えば、1分子中に2個以上のエポキシ基を有し、硬化可能なものであれば特に種類は問わず、フェノール・ノボラック型エポキシ樹脂、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、成形材料として用いられているものをいずれも使用できる。また、本発明の組成物の耐湿性を高めるためには、エポキシ樹脂として、塩化物イオン含有量が10ppm以下、加水分解性塩素含有量が1000ppm以下のものを用いることが好ましい。
本発明に用いる硬化剤はエポキシ樹脂組成物の硬化剤として知られているものをいずれも使用可能であり、好ましい具体例として、酸無水物、アミン系硬化剤およびノボラック系硬化剤等がある。
本発明に用いる硬化促進剤はエポキシ樹脂組成物の硬化促進剤として知られているものをいずれも使用可能であり、好ましい具体例として、アミン系、リン系、およびイミダゾール系の促進剤等がある。
本発明の無機陰イオン交換体と無機陽イオン交換体との配合比は、特に限定はないが、質量比で無機陰イオン交換体/無機陽イオン交換体=100/0〜20/80が好ましい。本発明の無機陰イオン交換体と無機陽イオン交換体は、電子部品封止用樹脂組成物を作製する際に別個に配合してもよく、これらを予め均一に混合してから配合することもできる。好ましくは、後者の混合物を配合する方法である。このようにすることにより、これらの成分を併用する効果をさらに発揮させることができるからである。
さらに、塩化ビニル等の樹脂の安定剤、防錆剤等にも本発明の無機陰イオン交換体は使用可能である。
本発明の電子部品封止用樹脂組成物または電子部品封止用エポキシ樹脂組成物を用いて素子を封止する方法としては、低圧トランスファ成形法が最も一般的であるが、インジェクション成形法、圧縮成形法等を用いてもよい。
一般的な配線板の製法は、エポキシ樹脂などの熱硬化性を用いてプリント配線基板とし、これに銅箔等を接着し、これをエッチング加工等して回路を作製して配線板を作製している。しかし、近年、回路の高密度化、回路の積層化および絶縁層の薄膜化等により腐食や絶縁不良が問題となっている。配線板を作製するときに本発明の無機陰イオン交換体を添加することによりこのような腐食を防止することができる。また、配線板用の絶縁層に本発明の無機陰イオン交換体を添加することにより、配線板の腐食等を防止することができる。このようなことから、本発明の無機陰イオン交換体を含有する配線板は、腐食等に起因する不良品発生を抑制することができる。この配線板や配線板用の絶縁層中の樹脂固形分100質量部に対し、0.1〜5質量部の本発明の無機陰イオン交換体を添加することが好ましい。ここに無機陽イオン交換体を含有させても良い。
配線板等の基板に接着剤を用いて電子部品等を実装している。このとき用いる接着剤に本発明の無機陰イオン交換体を添加することにより、腐食等に起因する不良品発生を抑制することができる。この接着剤中の樹脂固形分100質量部に対し、0.1〜5質量部の本発明の無機陰イオン交換体を添加することが好ましい。ここに無機陽イオン交換体を含有させても良い。
配線板に電子部品等を接続するまたは配線するときに用いる伝導性接着剤等に本発明の無機陰イオン交換体を添加することにより腐食等に起因する不良を抑制することができる。この伝導性接着剤とは、銀等の伝導性金属を含むものが例示できる。この伝導性接着剤中の樹脂固形分100質量部に対し0.1〜5質量部の本発明の無機陰イオン交換体を添加することが好ましい。ここに無機陽イオン交換体を含有させても良い。
本発明の無機陰イオン交換体を含有したワニスを用いて電気製品、プリント配線板、または電子部品等を作製することができる。このワニスとしては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を主成分とするものが例示できる。この樹脂固形分100質量部に対し0.1〜5質量部の本発明の無機陰イオン交換体を添加することが好ましい。ここに無機陽イオン交換体を含有させても良い。
銀粉等を含有させたペーストに本発明の無機陰イオン交換体を添加することができる。ペーストとは、ハンダ付け等の補助剤として接続金属同士の接着を良くするために用いられるものである。このことにより、ペーストから発生する腐食性物の発生を抑制することができる。このペースト中の樹脂固形分100質量部に対し0.1〜5質量部の本発明の無機陰イオン交換体を添加することが好ましい。ここに無機陽イオン交換体を含有させても良い。
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、%は質量%であり、部は質量部である。
50%硝酸ビスマス水溶液を25℃に保ち攪拌しながら、15%水酸化ナトリウム水溶液と2%水酸化ナトリウム水溶液とを用いてpH=10とした。そして、生じた沈殿物をろ過し、脱イオン水で洗浄した。この沈殿物を120℃で24時間乾燥した。その後、粉砕し、ビスマス化合物1(陰イオン交換体1)を得た。この化合物の分析を行ったところ、Bi(OH)2.65(NO3)0.35であった。また、この化合物の粉末X線回折(XRD)測定を行った。得られたXRD図形を図1に示す。この結果、2θ=28°のピーク強度が1100cpsであり、2θ=8.5°のピーク強度が380cpsであり、2θ=7.4°のピーク強度が400cpsであった。
上記のビスマス化合物を硝酸で溶解し、ICP発光分析装置によりビスマス含有量を測定した。また、上記ビスマス化合物0.5gに0.1N水酸化ナトリウム溶液50mlを加え、95℃で20時間処理した。処理後の溶液中の硝酸イオン濃度をイオンクロマトグラフィーで測定し、硝酸含有量を求めた。この2つの測定結果から、ビスマス化合物の組成を算出した。
<陰イオン交換容量の測定>
1.0gの陰イオン交換体1を100mlのポリエチレン製の瓶に入れ、更に50mlの0.1mol/リットル濃度の塩酸を投入し、密栓して40℃で24時間振とうした。その後、ポアサイズ0.1μmのメンブレンフィルターでこの溶液をろ過し、ろ液中の塩素イオン濃度をイオンクロマトグラフィーで測定した。陰イオン交換体1を入れない以外同様の操作を行って塩素イオン濃度を測定したものと比較して陰イオン交換容量を求めた。この結果を表1に示す。
<中性水溶液中での陰イオン交換容量の測定>
1.0gの陰イオン交換体1を100mlのポリエチレン製の瓶に入れ、更に50mlの0.1mol/リットル濃度の塩化ナトリウム水溶液を投入し、密栓して40℃で24時間振とうした。その後、ポアサイズ0.1μmのメンブレンフィルターでこの溶液をろ過し、ろ液中の塩素イオン濃度をイオンクロマトグラフィーで測定した。陰イオン交換体1を入れない以外同様の操作を行って塩素イオン濃度を測定したものと比較して陰イオン交換容量を求めた。この結果を表1に示す。
10.0gの陰イオン交換体1を磁製ルツボに入れ重量を測定、その後300℃で1時間加熱して、取り出し後デシケーター内で室温まで冷却し、再度重量を測定して、減量率を求めた。これらの結果を表1に示す。
0.5gの陰イオン交換体1と50mlの脱イオン水を100mlのポリプロピレン製の瓶に入れて攪拌して懸濁させた後、栓をして95℃で20時間保持した(瓶には小さな穴をあけてある)。その後、冷却し、0.1μmのメンブレンフィルターでこの溶液をろ過し、ろ液の電導度を測定した。これの結果を表1に示す。
50%硝酸ビスマス水溶液を25℃に保ち攪拌しながら、15%水酸化ナトリウム水溶液と2%水酸化ナトリウム水溶液とを用いてpH=10.8とした。そして、生じた沈殿物をろ過し、脱イオン水で洗浄した。この沈殿物を120℃で24時間乾燥した。その後、粉砕し、ビスマス化合物2(陰イオン交換体2)を得た。この化合物の分析を行ったところ、Bi(OH)2.7(NO3)0.3であった。また、この化合物の粉末X線回折(XRD)測定を行った。得られたXRD図形を図2に示す。この結果、2θ=28°のピーク強度が1200cpsで、2θ=8.5°のピーク強度が370cpsであり、2θ=7.4°のピーク強度が150cpsであった。
実施例1と同様に、陰イオン交換体2の陰イオン交換容量、中性水溶液中での陰イオン交換容量、加熱減量率、および上清の電導度の測定を行い、これらの結果を表1に記載した。
50%硝酸ビスマス水溶液を25℃に保ち攪拌しながら、15%水酸化ナトリウム水溶液と2%水酸化ナトリウム水溶液とを用いてpH=12とした。そして、生じた沈殿物をろ過し、脱イオン水で洗浄した。この沈殿物を120℃で24時間乾燥した。その後、粉砕し、ビスマス化合物3(陰イオン交換体3)を得た。この化合物の分析を行ったところ、Bi(OH)2.8(NO3)0.2であった。また、この化合物の粉末X線回折(XRD)測定を行った。得られたXRD図形を図3に示す。この結果、2θ=28°のピーク強度が1800cpsで、2θ=8.5°のピーク強度が500cpsであった。
実施例1と同様に、陰イオン交換体3の陰イオン交換容量、中性水溶液中での陰イオン交換容量、加熱減量率、および上清の電導度の測定を行い、これらの結果を表1に記載した。
50%硝酸ビスマス水溶液を25℃に保ち攪拌しながら、15%水酸化ナトリウム水溶液と2%水酸化ナトリウム水溶液とを用いてpH=7とした。そして、生じた沈殿物をろ過し、脱イオン水で洗浄した。この沈殿物を120℃で24時間乾燥した。その後、粉砕し、比較化合物1を得た。この化合物の分析を行ったところ、Bi(OH)2.4(NO3)0.6であった。また、この化合物の粉末X線回折(XRD)測定を行った。得られたXRD図形を図4に示す。この結果、2θ=28°のピーク強度は730cpsで、2θ=8.5°のピーク強度は230cpsで、2θ=7.4°のピーク強度が620cpsであった。
実施例1と同様に、比較化合物1の陰イオン交換容量、中性水溶液中での陰イオン交換容量、加熱減量率、および上清の電導度の測定を行い、これらの結果を表1に記載した。
50%硝酸ビスマス水溶液を25℃に保ち攪拌しながら、15%水酸化ナトリウム水溶液と2%水酸化ナトリウム水溶液とを用いてpH=13とした。そして、生じた沈殿物をろ過し、脱イオン水で洗浄した。この沈殿物を120℃で24時間乾燥した。その後、粉砕し、比較化合物2を得た。この化合物の分析を行ったところ、Bi(OH)2.9(NO3)0.1であった。また、この化合物の粉末X線回折(XRD)測定を行った。得られたXRD図形を図5に示す。この結果、2θ=28°のピーク強度は2400cpsで、2θ=8.5°のピーク強度は650cpsであった。
実施例1と同様に、比較化合物2の陰イオン交換容量、中性水溶液中での陰イオン交換容量、加熱減量率、および上清の電導度の測定を行い、これらの結果を表1に記載した。
試薬の水酸化ビスマスBi(OH)3を比較化合物3として用いた。そのXRD図形を図6に示す。この水酸化ビスマスのXRD図形における2θ=28°のピーク強度は2800cpsで、2θ=8.5°のピーク強度は900cpsであった。
実施例1と同様に、比較化合物3の陰イオン交換容量、中性水溶液中での陰イオン交換容量、加熱減量率、および上清の電導度の測定を行い、これらの結果を表1に記載した。
試薬の酸化ビスマスB2O3を比較化合物4として用いた。そのXRD図形を図7に示す。
実施例1と同様に、比較化合物4の陰イオン交換容量、中性水溶液中での陰イオン交換容量、加熱減量率、および上清の電導度の測定を行い、これらの結果を表1に記載した。
80部のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量235)、20部のブロム化フェノールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量275)、50部のフェノールノボラック樹脂(分子量700〜1000)、2部のトリフェニルホスフィン、1部のカルナバワックス、1部のカーボンブラック、370部の溶融シリカ、および2部の陰イオン交換体1を配合し、これを80℃〜90℃の熱ロールで3〜5分間混練りした。その後、冷却し、粉砕して、粉末状エポキシ樹脂組成物1を得た。そして、この組成物1を100メッシュの篩で篩い分けし、100メッシュパスの試料を作製した。
この100メッシュパスの試料を用いて、170℃で硬化させ、樹脂練込体1を作製した。この樹脂練込体1を2〜3mmの大きさに粉砕した。この粉砕試料を用いて塩素イオンの溶出試験を行った。
陰イオン交換体1の代わりに陰イオン交換体2を用いた以外は樹脂練込体1の作製と同様に操作し、樹脂練込体2の粉砕試料を作製した。
陰イオン交換体1の代わりに陰イオン交換体3を用いた以外は樹脂練込体1の作製と同様に操作し、樹脂練込体3の粉砕試料を作製した。
陰イオン交換体1の代わりに比較化合物1を用いた以外は樹脂練込体1の作製と同様に操作し、比較樹脂練込体1の粉砕試料を作製した。
陰イオン交換体1の代わりに比較化合物2を用いた以外は樹脂練込体1の作製と同様に操作し、比較樹脂練込体2の粉砕試料を作製した。
陰イオン交換体1の代わりに比較化合物3を用いた以外は樹脂練込体1の作製と同様に操作し、比較樹脂練込体3の粉砕試料を作製した。
陰イオン交換体1の代わりに比較化合物4を用いた以外は樹脂練込体1の作製と同様に操作し、比較樹脂練込体4の粉砕試料を作製した。
陰イオン交換体1を用いない以外は樹脂練込体1の作製と同様に操作し、比較樹脂練込体0の粉砕試料を作製した。即ち、比較樹脂練込体0は無機陰イオン交換体を含まないものである。
5gの樹脂練込体1と50mlの脱イオン水とをポリテトラフルオロエチレン製耐圧容器に入れて密閉し、125℃で100時間加熱した。冷却後、水を取り出し、水に溶出した塩素イオンおよびNO3イオンの濃度をイオンクロマトグラフィーで測定した。結果を表2に示す。また、上清のpHを測定し、この結果を表2に記載した。
樹脂練込体2、3、比較樹脂練込体0〜4についても同様に試験し、これらの結果を表2に示した。
本発明によれば、幅広い範囲で信頼性の高い封止材組成物の提供が可能である。
図1〜7の横軸は、XRDの回折角度2θ(°)
Claims (20)
- 粉末X線回折パターンにおける2θ=27.9°〜28.1°のピーク強度が、試薬水酸化ビスマスBi(OH) 3 の2800cpsに対して900〜2000cpsで、且つ2θ=8.45°〜8.55°のピーク強度が、試薬水酸化ビスマスBi(OH) 3 の900cpsに対して100〜800cpsである下記式(1)で表されるビスマス化合物。
Bi(OH)x(NO3)y・nH2O (1)
(式(1)において、xは2.5以上3未満の正数であり、yは0.5以下の正数であり、x+y=3の値を満たすものであり、nは0または正数である。) - 粉末X線回折パターンにおける2θ=7.4°〜7.5°のピーク強度が1000cps以下である請求項1記載のビスマス化合物。
- 請求項1または2に記載のビスマス化合物を含有する無機陰イオン交換体。
- 陰イオン交換容量が2.0meq/g以上である請求項3に記載の無機陰イオン交換体。
- 中性水溶液中での陰イオン交換容量が0.8meq/g以上である請求項3または4に記載の陰イオン交換体。
- 300℃に加熱したときの質量減少が2質量%以下である請求項3〜5のいずれか一つに記載の無機陰イオン交換体。
- 脱イオン水に懸濁させたものの上清の電導度が50μS/cm以下のものである請求項3〜6のいずれか一つに記載の無機陰イオン交換体。
- 請求項3〜7のいずれか1つに記載の無機陰イオン交換体を含有する電子部品封止用樹脂組成物。
- 無機陽イオン交換体を含有する請求項8に記載の電子部品封止用樹脂組成物。
- 請求項8または9に記載の電子部品封止用樹脂組成物を硬化させてなる電子部品封止用樹脂。
- 請求項8または9に記載の電子部品封止用樹脂組成物により素子を封止してなる電子部品。
- 請求項3〜7いずれか1つに記載の無機陰イオン交換体を含有するワニス。
- 請求項3〜7いずれか1つに記載の無機陰イオン交換体を含有する接着剤。
- 請求項3〜7いずれか1つに記載の無機陰イオン交換体を含有するペースト。
- 無機陽イオン交換体を含有する請求項12に記載のワニス。
- 無機陽イオン交換体を含有する請求項13に記載の接着剤。
- 無機陽イオン交換体を含有する請求項14に記載のペースト。
- 請求項12または15に記載のワニスを含有する製品。
- 請求項13または16に記載の接着剤を含有する製品。
- 請求項14または17に記載のペーストを含有する製品。
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