JP5192162B2 - Inorganic material parts - Google Patents

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本発明は、無機材料に関する。更に詳しくは、無機材料基体に形成された貫通孔及び/又は凹部に特定の充填剤を充填して硬化させてなる無機材料部品に関する。   The present invention relates to an inorganic material. More specifically, the present invention relates to an inorganic material part obtained by filling a through hole and / or a recess formed in an inorganic material substrate with a specific filler and curing it.

近年、情報通信技術の発達や、情報処理装置の処理速度の飛躍的向上などに伴って、大容量データの電送ニーズが高まり、高速通信環境を得るための技術に期待が寄せられている。このような高速通信環境を実現し得る技術においては、光通信技術に代表されるように、従来に比べて著しく高い接続精度や位置精度が要求される。特に機器内の配線基板間、配線基板内の半導体チップ間、半導体チップ内など、比較的短い距離における信号伝達経路においても、その高い精度を得る必要があり、このような分野において対応できる優れた加工精度を得ることができる無機材料部品が望まれている。   In recent years, with the development of information communication technology and the dramatic improvement in processing speed of information processing devices, the need for transmission of large-capacity data has increased, and technology for obtaining a high-speed communication environment has been expected. In the technology capable of realizing such a high-speed communication environment, as represented by the optical communication technology, remarkably high connection accuracy and position accuracy are required as compared with the conventional technology. Especially in signal transmission paths at relatively short distances, such as between wiring boards in equipment, between semiconductor chips in wiring boards, and within semiconductor chips, it is necessary to obtain high accuracy, and it is excellent in that it can cope with such fields Inorganic material parts capable of obtaining processing accuracy are desired.

このような分野における技術としては、下記特許文献1に、アライメントホールなどの筒状部を樹脂で形成したマイクロホールアレイ等が開示されている。
また、電子部品や半導体素子等を封止する目的で使用される封止剤として、下記特許文献2〜4が開示されている。
As a technique in such a field, the following Patent Document 1 discloses a microhole array in which a cylindrical portion such as an alignment hole is formed of a resin.
Moreover, the following patent documents 2-4 are disclosed as a sealing agent used in order to seal an electronic component, a semiconductor element, etc.

特開2003−107283号公報JP 2003-107283 A 特開平8−53602号公報JP-A-8-53602 特開2000一186183号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-186183 特開2001一181479号公報JP 2001-181479 A

しかし、上記特許文献1の技術は、セラミック基体(本体基材)と筒状部(樹脂と無機充填物とを含む複合材料を注型し形成された部位)との熱膨張差緩和を、無機充填物(シリカ等の無機フィラー)のみに依存するものである。この無機フィラーのみによる熱膨張差緩和を行おうとすると、充填剤(樹脂と無機充填物とを含む複合材料)の粘度は上昇し、充填性は過度に悪化する。また、充填剤を硬化してなる硬化物の弾性率も大きくなり、硬化物の加工性が低下すると共に、機械加工においてはドリル等の穿孔用具の磨耗を早めるという問題を生じる。更にはクラックを生じやすくなるという問題をも生じる。   However, the technique of the above-mentioned Patent Document 1 reduces the thermal expansion difference between the ceramic base (main body base) and the cylindrical portion (the part formed by casting a composite material including a resin and an inorganic filler), It depends only on the filler (inorganic filler such as silica). When trying to reduce the difference in thermal expansion using only the inorganic filler, the viscosity of the filler (a composite material containing a resin and an inorganic filler) increases, and the fillability deteriorates excessively. In addition, the elastic modulus of the cured product obtained by curing the filler is increased, the workability of the cured product is lowered, and in machining, there is a problem that wear of a drilling tool such as a drill is accelerated. Furthermore, the problem that it becomes easy to produce a crack also arises.

一方、上記特許文献2〜4は、電子部品や半導体素子等を封止する目的で使用される封止剤である。この封止剤は、通常固形状であり、高温で金型へ充填し、金型成形して使用される封止剤である。このため、小さな欠部(貫通孔及び凹部)への充填性が十分に得られ難く、また、金型や装置コストを要するという問題がある。更に、セラミック基体に対応する低熱膨張性、硬化体の高精度加工性、及び無機材料基体との密着性等についてはなんら検討されていない。   On the other hand, Patent Documents 2 to 4 are sealing agents used for the purpose of sealing electronic components, semiconductor elements, and the like. This sealant is normally a solid, is a sealant that is used by filling a mold at a high temperature and molding the mold. For this reason, there is a problem that it is difficult to obtain sufficient filling properties for small notches (through holes and recesses), and that a mold and an apparatus cost are required. Furthermore, no consideration has been given to low thermal expansion corresponding to the ceramic substrate, high-precision workability of the cured body, adhesion to the inorganic material substrate, and the like.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、充填剤の状態では優れた充填性を有しつつ、低熱膨張性及び加工性に優れた硬化体を備える無機材料部品を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides an inorganic material part including a cured body having excellent filling properties in the state of a filler and having excellent low thermal expansion and workability. Objective.

即ち、本発明は以下の通りである。
(1)貫通孔及び凹部のうちの少なくとも一方の欠部を有する無機材料基体と、該欠部のうち少なくとも1つの欠部内に、充填剤が充填されて硬化されてなる硬化体と、を有する無機材料部品であって、
上記充填剤が、液状エポキシ樹脂と、硬化剤と、相溶化剤と、無機フィラーと、有機フィラーと、を含有し、
上記充填剤全体を100質量%とした場合に、上記液状エポキシ樹脂が1〜55質量%であり、
上記液状エポキシ樹脂を100質量部とした場合に、上記硬化剤が2〜10質量部であり、上記相溶化剤が0.5〜20質量部であり、上記無機フィラーが100〜600質量部であり、上記有機フィラーが0.5〜30質量部であり、
上記液状エポキシ樹脂は、ビスフェノール型エポキシ樹脂とアミノフェノール型エポキシ樹脂とを含有し、
上記硬化剤は、ポリアミン系硬化剤を含有し、
上記相溶化剤は、末端及び/又は側鎖にポリエーテル基を有するシリコーンオイルを含有し、
上記無機フィラーは、シリカを含有し、
上記有機フィラーは、シリコーンフィラーを含有し、
且つ、該無機フィラーの粒度分布はD10とD50との差が9μm以上であることを特徴とする無機材料部品。
(2)上記硬化剤は、ジシアンジアミドを含有する上記(1)に記載の無機材料部品。
(3)上記硬化体全体に対する上記無機フィラーが占める体積割合は、45体積%以上である上記(1)又は(2)に記載の無機材料部品。
(4)上記ビスフェノール型エポキシ樹脂と上記アミノフェノール型エポキシ樹脂との合計を100質量%とした場合に、上記アミノフェノール型エポキシ樹脂が30〜70質量%である上記(1)乃至(3)のうちのいずれかに記載の無機材料部品。
)上記硬化体は、該硬化体の一部に形成されたアライメント整合孔を備える上記(1)乃至()に記載の無機材料部品。
)上記欠部の充填体積は、0.75mm以上である上記(1)乃至()のうちのいずれかに記載の無機材料部品。
)上記硬化体の線熱膨張係数と上記無機材料基体の線熱膨張係数との差が30ppm/K以下であり、且つ該硬化体の弾性率が1〜8GPaである上記(1)乃至()のうちのいずれかに記載の無機材料部品。
That is, the present invention is as follows.
(1) having an inorganic material substrate having at least one notch of the through hole and the recess, and a cured body in which at least one of the notches is filled with a filler and cured. Inorganic material parts,
The filler contains a liquid epoxy resin, a curing agent, a compatibilizing agent, an inorganic filler, and an organic filler,
When the entire filler is 100% by mass, the liquid epoxy resin is 1 to 55% by mass,
When the liquid epoxy resin is 100 parts by mass, the curing agent is 2 to 10 parts by mass, the compatibilizer is 0.5 to 20 parts by mass, and the inorganic filler is 100 to 600 parts by mass. Yes, the organic filler is 0.5-30 parts by mass,
The liquid epoxy resin contains a bisphenol type epoxy resin and an aminophenol type epoxy resin,
The curing agent contains a polyamine curing agent,
The compatibilizer contains a silicone oil having a polyether group at the terminal and / or side chain,
The inorganic filler contains silica,
The organic filler contains a silicone filler,
And the particle size distribution of this inorganic filler WHEREIN: The difference of D10 and D50 is 9 micrometers or more, The inorganic material components characterized by the above-mentioned.
(2) The said hardening | curing agent is an inorganic material component as described in said (1) containing dicyandiamide.
(3) The inorganic material part according to (1) or (2), wherein a volume ratio of the inorganic filler to the entire cured body is 45% by volume or more.
(4) When the total of the bisphenol type epoxy resin and the aminophenol type epoxy resin is 100% by mass, the aminophenol type epoxy resin is 30 to 70% by mass. An inorganic material part according to any one of the above.
( 5 ) The inorganic material part according to (1) to ( 4 ), wherein the cured body includes alignment alignment holes formed in a part of the cured body.
( 6 ) The inorganic material component according to any one of (1) to ( 5 ), wherein a filling volume of the notch is 0.75 mm 3 or more.
( 7 ) The difference between the linear thermal expansion coefficient of the cured body and the linear thermal expansion coefficient of the inorganic material substrate is 30 ppm / K or less, and the elastic modulus of the cured body is 1 to 8 GPa. The inorganic material part according to any one of ( 6 ).

本発明の無機材料部品によれば、硬化体と無機材料基体との密着性及び密着耐久性に優れる。また、硬化体の加工性に優れ、高い加工精度で加工を行うことができ、特にドリル加工性に優れている。更に、硬化体となる前の充填剤の状態では優れた充填性、特に多量のフィラーを含有する場合であってもディスペンサを用いて充填できる充填性を得ることができる。従って、貫通孔及び凹部の形状、大きさ等に制約されることなく広範な無機材料基体に適用できる。また、簡便な装置を用いて安価に効率よく無機材料部品を製造できる。更に、充填の際の空気の混入を防止できる。   According to the inorganic material component of the present invention, the adhesion between the cured body and the inorganic material substrate and the adhesion durability are excellent. Moreover, it is excellent in workability of the cured body, can be processed with high processing accuracy, and is particularly excellent in drill workability. Furthermore, in the state of the filler before becoming a cured product, excellent filling properties, particularly filling properties that can be filled using a dispenser can be obtained even when a large amount of filler is contained. Therefore, the present invention can be applied to a wide variety of inorganic material substrates without being restricted by the shape and size of the through holes and the recesses. Moreover, an inorganic material component can be manufactured efficiently at low cost using a simple apparatus. Furthermore, air can be prevented from being mixed during filling.

相溶化剤がシリコーンオイルを含有する場合は、フィラー(特に無機フィラー)を高含有させることができる。従って、硬化体を低熱膨張化でき、無機材料基体との熱膨張差が効果的に抑制され、無機材料基体との密着性及び密着耐久性に特に優れる。また、得られる硬化体の加工性に優れ、より高い精度で加工を行うことができ、特にドリル加工性に優れる。更に、硬化体となる前の充填剤の状態ではフィラー含有量が多いにも関わらず優れた充填性を得ることができる。
液状エポキシ樹脂がビスフェノール型エポキシ樹脂とアミノフェノール型エポキシ樹脂とを含有する場合は、特に優れた耐熱性(特に無機材料基体と硬化体との間の耐熱クラック性)を発揮できる。また、充填剤では特に優れた充填性を得ることができる。
When the compatibilizing agent contains silicone oil, a high amount of filler (particularly inorganic filler) can be contained. Accordingly, the cured body can be reduced in thermal expansion, the difference in thermal expansion from the inorganic material substrate is effectively suppressed, and the adhesion to the inorganic material substrate and the adhesion durability are particularly excellent. Moreover, it is excellent in workability of the hardened | cured body obtained, can be processed with higher accuracy, and is particularly excellent in drill workability. Furthermore, in the state of the filler before becoming a cured product, excellent filling properties can be obtained despite the high filler content.
When the liquid epoxy resin contains a bisphenol type epoxy resin and an aminophenol type epoxy resin, particularly excellent heat resistance (particularly, heat crack resistance between the inorganic material substrate and the cured body) can be exhibited. In addition, particularly excellent filling properties can be obtained with the filler.

相溶化剤が末端及び/又は側鎖にポリエーテル基を有するシリコーンオイルを含有し、且つ液状エポキシ樹脂がビスフェノール型エポキシ樹脂とアミノフェノール型エポキシ樹脂とを含有する場合は、充填剤ではフィラー(特に無機フィラー)を高含有させつつ、上記2種の液状エポキシ樹脂と安定した分散状態を保持できる。従って、優れた充填性を有しながら、硬化体を低熱膨張化でき、無機材料基体との熱膨張差を効果的に抑制できる。このため硬化体と無機材料基体との密着性及び密着耐久性に特に優れる。また、硬化体は加工性に優れ、特に高い精度で加工を行うことができる。加えて、硬化体は特に優れた耐熱性(特にセラミック基体と硬化体との間、LTCC基体と硬化体との間、の耐熱クラック性)を発揮できる。   When the compatibilizing agent contains a silicone oil having a polyether group at the terminal and / or side chain, and the liquid epoxy resin contains a bisphenol type epoxy resin and an aminophenol type epoxy resin, a filler (particularly, While maintaining a high content of (inorganic filler), it is possible to maintain a stable dispersion state with the two liquid epoxy resins. Therefore, the cured body can be reduced in thermal expansion while having excellent filling properties, and the difference in thermal expansion from the inorganic material substrate can be effectively suppressed. For this reason, it is particularly excellent in adhesion and adhesion durability between the cured body and the inorganic material substrate. Further, the cured body is excellent in processability and can be processed with particularly high accuracy. In addition, the cured body can exhibit particularly excellent heat resistance (particularly between the ceramic substrate and the cured body and between the LTCC substrate and the cured body).

有機フィラーがシリコーンフィラーを含有する場合は、高い耐クラック性(特に無機材料基体と硬化体との間における耐クラック性)を得ることができる。また、硬化体の加工性に特に優れ、加工を行った際の硬化体の割れ及びクラックが防止される。また、熱サイクルによる応力に対しても高い耐久性を発揮できる。更に、充填剤では優れた充填性を得ることができる。
硬化剤がジシアンジアミドを含有する場合は、硬化収縮が抑制されて、無機材料基体と硬化体との間の耐クラック性が向上される。また、硬化体の加工性に優れ、加工を行った際の硬化体の割れ及びクラックを防止できる。
硬化体全体に対する無機フィラーが占める体積割合が45体積%以上である場合、即ち、無機フィラーを高含有する場合は、優れた加工性を保持しつつ、硬化体が低熱膨張化されて、無機材料基体との熱膨張差が効果的に抑制され、無機材料基体と硬化体との間の密着性及び密着耐久性に優れる。
硬化体がその一部に形成されたアライメント整合孔を備える場合は、高い精度で他部材との位置制御を行うことができる。
欠部の充填体積が0.75mm以上と大きい場合には、上記各種利点を特に効果的に得ることができる。
硬化体の線熱膨張係数と無機材料基体の線熱膨張係数との差が30ppm/K以下であり、且つ硬化体の弾性率が1〜8GPaである場合は、低熱膨張性及び加工性に優れ、無機材料基体との密着性及び密着耐久性に優れ、高い精度で加工を行うことができる。
When the organic filler contains a silicone filler, high crack resistance (particularly, crack resistance between the inorganic material substrate and the cured body) can be obtained. Moreover, it is excellent in the workability of a hardening body, and the crack and crack of a hardening body at the time of processing are prevented. Moreover, high durability can be exhibited against stress due to thermal cycling. Furthermore, an excellent filling property can be obtained with the filler.
When the curing agent contains dicyandiamide, curing shrinkage is suppressed and crack resistance between the inorganic material substrate and the cured body is improved. Moreover, it is excellent in the workability of a hardening body and can prevent the crack and crack of a hardening body at the time of processing.
When the volume ratio of the inorganic filler to the entire cured body is 45% by volume or more, that is, when the inorganic filler is highly contained, the cured body is reduced in thermal expansion while maintaining excellent workability, and thus an inorganic material. The difference in thermal expansion from the substrate is effectively suppressed, and the adhesion and adhesion durability between the inorganic material substrate and the cured body are excellent.
When the cured body includes an alignment matching hole formed in a part thereof, position control with other members can be performed with high accuracy.
When the filling volume of the notch is as large as 0.75 mm 3 or more, the above various advantages can be obtained particularly effectively.
When the difference between the coefficient of linear thermal expansion of the cured product and the coefficient of linear thermal expansion of the inorganic material substrate is 30 ppm / K or less and the modulus of elasticity of the cured product is 1 to 8 GPa, it is excellent in low thermal expansion and workability. It is excellent in adhesion and adhesion durability with an inorganic material substrate, and can be processed with high accuracy.

以下、本発明を詳細に説明する。
[1]無機材料部品
本発明の無機材料部品は、
貫通孔及び凹部のうちの少なくとも一方の欠部を有する無機材料基体と、該欠部のうち少なくとも1つの欠部内に、充填剤が充填されて硬化されてなる硬化体と、を有する無機材料部品であって、
上記充填剤が、液状エポキシ樹脂と、硬化剤と、相溶化剤と、無機フィラーと、有機フィラーと、を含有し、
上記充填剤全体を100質量%とした場合に、上記液状エポキシ樹脂が1〜55質量%であり、
上記液状エポキシ樹脂を100質量部とした場合に、上記硬化剤が2〜10質量部であり、上記相溶化剤が0.5〜20質量部であり、上記無機フィラーが100〜600質量部であり、上記有機フィラーが0.5〜30質量部であり、
上記液状エポキシ樹脂は、ビスフェノール型エポキシ樹脂とアミノフェノール型エポキシ樹脂とを含有し、
上記硬化剤は、ポリアミン系硬化剤を含有し、
上記相溶化剤は、末端及び/又は側鎖にポリエーテル基を有するシリコーンオイルを含有し、
上記無機フィラーは、シリカを含有し、
上記有機フィラーは、シリコーンフィラーを含有し、
且つ、該無機フィラーの粒度分布はD10とD50との差が9μm以上であることを特徴とする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[1] Inorganic material parts inorganic material component of the present invention,
An inorganic material part having an inorganic material base having at least one of a through hole and a recess, and a cured body in which at least one of the notches is filled with a filler and cured. Because
The filler contains a liquid epoxy resin, a curing agent, a compatibilizing agent, an inorganic filler, and an organic filler,
When the entire filler is 100% by mass, the liquid epoxy resin is 1 to 55% by mass,
When the liquid epoxy resin is 100 parts by mass, the curing agent is 2 to 10 parts by mass, the compatibilizer is 0.5 to 20 parts by mass, and the inorganic filler is 100 to 600 parts by mass. Yes, the organic filler is 0.5-30 parts by mass,
The liquid epoxy resin contains a bisphenol type epoxy resin and an aminophenol type epoxy resin,
The curing agent contains a polyamine curing agent,
The compatibilizer contains a silicone oil having a polyether group at the terminal and / or side chain,
The inorganic filler contains silica,
The organic filler contains a silicone filler,
The particle size distribution of the inorganic filler is characterized in that the difference between D10 and D50 is 9 μm or more.

上記「無機材料基体」とは、主部が無機材料からなっている基体である。この無機材料基体を構成する無機材料としては、セラミック材料、ガラスセラミック材料(結晶化ガラス材料)、ガラス材料及び金属材料等が挙げられる。これらのなかでも上記無機材料がセラミック材料及び/又はガラスセラミック材料であることが好ましい。即ち、セラミック基体及びガラスセラミック基体が好ましい。これらの基体は特に加工性に乏しく、焼成後の精度の高い加工が難しく、本発明の構成による効果を特に得やすい。   The “inorganic material substrate” is a substrate whose main part is made of an inorganic material. Examples of the inorganic material constituting the inorganic material substrate include ceramic materials, glass ceramic materials (crystallized glass materials), glass materials, and metal materials. Among these, the inorganic material is preferably a ceramic material and / or a glass ceramic material. That is, a ceramic substrate and a glass ceramic substrate are preferable. These substrates are particularly poor in workability, difficult to process with high accuracy after firing, and are particularly easy to obtain the effects of the configuration of the present invention.

更に、このセラミック基体を構成するセラミック材料の種類は特に限定されないが、例えば、アルミナ、窒化アルミナ、窒化珪素、窒化ほう素、ベリリア、ムライト、シリカ(非晶質シリカ)、炭化珪素、マイカ、ワラストナイトなどが挙げられる。ガラスセラミック材料としては、低温焼成ガラスセラミックス(LTCC)等が挙げられる。これらのなかでは、セラミック材料が好ましく、更にはアルミナ及び窒化アルミナがより好ましい。これらのセラミック材料は1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。   Further, the type of ceramic material constituting the ceramic substrate is not particularly limited. For example, alumina, alumina nitride, silicon nitride, boron nitride, beryllia, mullite, silica (amorphous silica), silicon carbide, mica, wax The last night etc. are mentioned. Examples of the glass ceramic material include low-temperature fired glass ceramics (LTCC). Of these, ceramic materials are preferable, and alumina and alumina nitride are more preferable. These ceramic materials may be used alone or in combination of two or more.

これらのセラミック材料は、熱伝導性に優れ、各種素子(特に光学素子)及びその動作回路などから生じる熱を効率よく放散できる。このため、動作安定性及び信頼性に優れた部品を得ることができる。
無機材料基体の形状及び大きさ等が特に限定されず、セラミック材料及び/又はガラスセラミック材料を用いた無機材料基体として、例えば、配線基板(セラミック製配線基板、セラミック製光導波路基板、低温焼成ガラスセラミック配線基板等)、マイクロホールアレイブロック、光ファイバアレイブロック、レンズアレイブロック、コネクタブロック等が挙げられる。
These ceramic materials are excellent in thermal conductivity, and can efficiently dissipate heat generated from various elements (particularly optical elements) and their operation circuits. For this reason, it is possible to obtain a component having excellent operation stability and reliability.
The shape and size of the inorganic material substrate are not particularly limited. Examples of the inorganic material substrate using a ceramic material and / or a glass ceramic material include a wiring substrate (ceramic wiring substrate, ceramic optical waveguide substrate, low-temperature fired glass). Ceramic wiring board, etc.), microhole array block, optical fiber array block, lens array block, connector block and the like.

上記「欠部」は、上記無機材料基体に形成された貫通孔及び凹部のうちのいずれか一方である。この欠部の形状は特に限定されない。また、欠部の大きさも特に限定されないが、上記硬化体による特性は欠部が比較的大きい場合に得られやすい。充填体積が小さい場合に比べて、充填体積が大きい場合には、硬化時の収縮、無機材料基体との熱膨張差、及び弾性率などの影響をより大きく受けるからである。即ち、例えば、無機材料部品における欠部の充填体積(欠部全体の体積に関係なく、実際に充填されている体積であって、穿孔加工等が施されていない状態における硬化体の体積と同じ)が0.75mm以上(更には0.785〜80mm、特に1〜80mm)である場合に、前記本発明の構成による効果を特に得やすい。尚、通常、欠部の充填断面積(充填を行う部位の開口面積)は0.25〜16mm(更には0.785〜16mm)である。 The “notch” is any one of a through hole and a recess formed in the inorganic material substrate. The shape of this notch is not particularly limited. Further, the size of the notch is not particularly limited, but the characteristics of the cured body are easily obtained when the notch is relatively large. This is because when the filling volume is large as compared with the case where the filling volume is small, the influence of shrinkage at the time of curing, the difference in thermal expansion from the inorganic material substrate, and the elastic modulus is more greatly affected. That is, for example, the filling volume of the notch in the inorganic material part (the same as the volume of the hardened body in the state where it is actually filled regardless of the entire volume of the notch and not subjected to drilling or the like) ) is when 0.75 mm 3 or more (further 0.785~80mm 3, in particular 1~80mm 3), in particular easy to obtain the effect of construction of the present invention. In addition, the filling cross-sectional area (opening area of the site | part which performs filling) of a missing part is 0.25-16 mm < 2 > (further 0.785-16 mm < 2 >) normally.

上記「充填剤」は、欠部に充填され、硬化されて硬化体となるものである。また、液状エポキシ樹脂と、硬化剤と、相溶化剤と、無機フィラーと、有機フィラーと、を含有し、且つ、無機フィラーの粒度分布はD10とD50との差が9μm以上である。
上記「液状エポキシ樹脂」は、少なくとも温度20〜30℃において液体状であるエポキシ樹脂である。特に温度25℃における粘度が25Pa・s以下(より好ましくは20Pa・s以下、更に好ましくは15Pa・s以下、通常0.01Pa・s以上)であることが好ましい。また、液状エポキシ樹脂の軟化点は特に限定されないが、通常、25℃以下(より好ましくは20℃以下、更に好ましくは18℃以下、通常−30℃以上)である。
The “filler” is filled in the notch and cured to form a cured body. Further, it contains a liquid epoxy resin, a curing agent, a compatibilizing agent, an inorganic filler, and an organic filler, and the particle size distribution of the inorganic filler is such that the difference between D10 and D50 is 9 μm or more.
The “liquid epoxy resin” is an epoxy resin that is liquid at least at a temperature of 20 to 30 ° C. In particular, the viscosity at a temperature of 25 ° C. is preferably 25 Pa · s or less (more preferably 20 Pa · s or less, further preferably 15 Pa · s or less, usually 0.01 Pa · s or more). The softening point of the liquid epoxy resin is not particularly limited, but is usually 25 ° C. or lower (more preferably 20 ° C. or lower, more preferably 18 ° C. or lower, usually −30 ° C. or higher).

この液状エポキシ樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、及びグリシジルエステル型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのなかでは、ビスフェノール型エポキシ樹脂及びグリシジルアミン型エポキシ樹脂を用い、グリシジルアミン型エポキシ樹脂としてアミノフェノール型エポキシ樹脂を用いる。これらエポキシ樹脂は1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the liquid epoxy resin include bisphenol type epoxy resin, glycidylamine type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, glycidyl ether type epoxy resin, and glycidyl ester type epoxy resin. Among these, bisphenol type epoxy resin and glycidylamine type epoxy resin are used, and aminophenol type epoxy resin is used as the glycidylamine type epoxy resin . These epoxy resins may use only 1 type and may use 2 or more types together.

上記ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、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AF型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型樹脂等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。これらのなかでは、ビスフェノールA型エポキシ樹脂及びビスフェノールF型エポキシ樹脂が好ましく、特にビスフェノールA型エポキシ樹脂が好ましい。硬化体における耐熱性及び耐薬品性、充填剤における流動性及び欠部への充填性、に優れ、全体として極めてバランスがよい。   Examples of the bisphenol type epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol AF type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type resin and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, bisphenol A type epoxy resins and bisphenol F type epoxy resins are preferable, and bisphenol A type epoxy resins are particularly preferable. It is excellent in heat resistance and chemical resistance in the cured body, fluidity in the filler and filling in the notch, and as a whole has a very good balance.

上記グリシジルアミン型エポキシ樹脂としてアミノフェノール型エポキシ樹脂を用いる。このアミノフェノール系エポキシ樹脂とは、構造内のベンゼン環に直接結合されたアミノ基を1つ以上有し、このアミノ基が有する水素原子がグリシジル基末端を有する置換基に置換されており、且つ分子全体に少なくとも2つ以上のグリシジル基を有する構造の多官能性エポキシ樹脂である。このアミノフェノール型エポキシ樹脂は、硬化体における耐熱性及び耐薬品性、充填剤における流動性及び欠部への充填性、に優れ、全体として極めてバランスがよい。 An aminophenol type epoxy resin is used as the glycidylamine type epoxy resin. The aminophenol-based epoxy resin has one or more amino groups directly bonded to a benzene ring in the structure, and the hydrogen atom of the amino group is substituted with a substituent having a glycidyl group end, and It is a polyfunctional epoxy resin having a structure having at least two or more glycidyl groups in the whole molecule. This aminophenol type epoxy resin is excellent in heat resistance and chemical resistance in the cured product, fluidity in the filler and filling property in the notch, and as a whole has a very good balance.

これらの液状エポキシ樹脂は、各々単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよいが、2種以上の上記液状エポキシ樹脂からなり、更には、ビスフェノール型エポキシ樹脂とアミノフェノール型エポキシ樹脂との両方が含有されることが好ましく、本発明ではビスフェノール型エポキシ樹脂とアミノフェノール型エポキシ樹脂との両方が含まれる。これら2種のエポキシ樹脂が併用されることで、充填剤において優れた充填性を有しながら、硬化体においては高い耐熱性を得ることができる。特にフィラー含有量が多いにもかかわらず、後述するようにディスペンサによる充填を行うことができる程の低粘度を保つこともできる。 These liquid epoxy resins may be used alone or in combination of two or more, but are composed of two or more of the above liquid epoxy resins, and further include bisphenol type epoxy resins and aminophenol type epoxy resins. both rather preferably be contained in the, in the present invention include both the bisphenol type epoxy resin and an amino phenol epoxy resins. By using these two types of epoxy resins in combination, it is possible to obtain high heat resistance in the cured product while having excellent filling properties in the filler. Although the filler content is particularly high, the viscosity can be kept low enough to allow filling with a dispenser as described later.

ビスフェノール型エポキシ樹脂及びアミノフェノール型エポキシ樹脂を含有する場合、これらの合計含有量は、液状エポキシ樹脂全体を100質量%とした場合に、ビスフェノール型エポキシ樹脂及びアミノフェノール型エポキシ樹脂を合計で55質量%以上(より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上、100質量%であってもよい)である。この範囲では、硬化体における耐熱性及び耐薬品性、並びに充填剤における流動性のバランスに優れる。   When the bisphenol type epoxy resin and the aminophenol type epoxy resin are contained, the total content thereof is 55% in total of the bisphenol type epoxy resin and the aminophenol type epoxy resin when the entire liquid epoxy resin is 100% by mass. % Or more (more preferably 70% by mass or more, still more preferably 80% by mass or more, or 100% by mass). In this range, the balance of heat resistance and chemical resistance in the cured body and fluidity in the filler is excellent.

また、ビスフェノール型エポキシ樹脂とアミノフェノール型エポキシ樹脂との合計を100質量%とした場合に、ビスフェノール型エポキシ樹脂は30〜95質量%含有され、且つアミノフェノール型エポキシ樹脂は5〜70質量%含有されることが好ましく、更には、ビスフェノール型エポキシ樹脂は30〜70質量%含有され、且つアミノフェノール型エポキシ樹脂は30〜70質量%含有されることがより好ましい。これらの範囲でビスフェノール型エポキシ樹脂及びアミノフェノール型エポキシ樹脂を併用することによる利点を特に効果的に得ることができる。   Further, when the total of the bisphenol type epoxy resin and the aminophenol type epoxy resin is 100% by mass, the bisphenol type epoxy resin is contained in an amount of 30 to 95% by mass, and the aminophenol type epoxy resin is contained in an amount of 5 to 70% by mass. More preferably, the bisphenol type epoxy resin is contained in an amount of 30 to 70% by mass, and the aminophenol type epoxy resin is more preferably contained in an amount of 30 to 70% by mass. Within these ranges, the advantages obtained by using the bisphenol type epoxy resin and the aminophenol type epoxy resin in combination can be obtained particularly effectively.

更に、充填剤全体に対する液状エポキシ樹脂の含有量は、充填剤全体を100質量%とした場合に、1〜55質量%(より好ましくは10〜40質量%、更に好ましくは15〜35質量%)である。また、充填剤全体積を100体積%とした場合には、5〜55体積%であることが好ましく、20〜50体積%であることがより好ましく、25〜45体積%であることが特に好ましい。この範囲であれば、充填剤としての適度な流動性を発現させることができ、且つ、硬化体においては高信頼性が得られるからである。   Furthermore, content of the liquid epoxy resin with respect to the whole filler is 1-55 mass% (more preferably 10-40 mass%, still more preferably 15-35 mass%), when the whole filler is 100 mass%. It is. Further, when the total volume of the filler is 100% by volume, it is preferably 5 to 55% by volume, more preferably 20 to 50% by volume, and particularly preferably 25 to 45% by volume. . This is because within this range, appropriate fluidity as a filler can be exhibited, and high reliability can be obtained in the cured product.

上記「硬化剤」は、用いる液状エポキシ樹脂を硬化させることができるものであればよく、その種類は特に限定されない。即ち、重付加型硬化剤であってもよく、触媒型硬化剤であってもよい。重付加型硬化剤としては、ポリアミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、ポリフェノール系硬化剤及びイソシアネート系硬化剤等が挙げられる。また、触媒型硬化剤としては、イミダゾール系硬化剤、三級アミン系硬化剤及びルイス酸等が挙げられる。これらの硬化剤は1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。本発明では、これらのなかでもポリアミン系硬化剤を含有する。 The “curing agent” is not particularly limited as long as it can cure the liquid epoxy resin to be used. That is, it may be a polyaddition type curing agent or a catalyst type curing agent. Examples of the polyaddition type curing agent include a polyamine curing agent, an acid anhydride curing agent, a polyphenol curing agent, and an isocyanate curing agent. Examples of the catalyst type curing agent include imidazole type curing agents, tertiary amine type curing agents and Lewis acids. These curing agents may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, among these, a polyamine curing agent is contained.

ポリアミン系硬化剤を用いることで、得られる硬化体の耐クラック性を改善することができる。特に無機材料基体と硬化体との密着性及び密着耐久性を向上させることができる。この利点は、特に液状エポキシ樹脂として、ビスフェノール型エポキシ樹脂とアミノフェノール型エポキシ樹脂とを併用した場合に効果的に得ることができる。
ポリアミン系硬化剤としては、ジシアンジアミド、ジエチレントリアミン、トリエチレントリアミン、メタキシリレンジアミン、イソホロンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、フェニレンジアミン及びジヒドラジド等が挙げられる。これらのなかでもジシアンジアミドが好ましい。
By using a polyamine curing agent, the crack resistance of the resulting cured product can be improved. In particular, the adhesion and adhesion durability between the inorganic material substrate and the cured body can be improved. This advantage can be effectively obtained particularly when a bisphenol type epoxy resin and an aminophenol type epoxy resin are used in combination as a liquid epoxy resin.
Examples of polyamine curing agents include dicyandiamide, diethylenetriamine, triethylenetriamine, metaxylylenediamine, isophoronediamine, diaminodiphenylmethane, phenylenediamine, and dihydrazide. Of these, dicyandiamide is preferred.

上記ジシアンジアミドを硬化剤に用いた場合は、得られる硬化体の耐クラック性を特に向上できる。この利点は特にビスフェノール型エポキシ樹脂及びアミノフェノール型エポキシ樹脂を併用した場合に効果的に得られる傾向にある。ジシアンジアミドを用いた場合には、これらの液状エポキシ樹脂の硬化収縮を特に抑制できるためであると考えられる。
また、このジシアンジアミドを用いた場合は、硬化体の耐熱性及び耐薬品性(例えば、酸化剤及び塩基等に対する耐食性)を向上させることができる。加えて、充填剤を安定して使用できる寿命を長くできる。一般に、エポキシ樹脂と硬化剤とを混合した後は、保存している間にも硬化が進行する。このため、硬化剤によっては安定して使用できる寿命が短くなる場合がある。これに対して、ジシアンジアミドは、充填剤内において、混合した後の経時変化が少なく、安定して使用できる寿命をより長くできる傾向にある。
When the dicyandiamide is used as a curing agent, the crack resistance of the resulting cured product can be particularly improved. This advantage tends to be obtained effectively when a bisphenol type epoxy resin and an aminophenol type epoxy resin are used in combination. This is probably because when dicyandiamide is used, curing shrinkage of these liquid epoxy resins can be particularly suppressed.
Moreover, when this dicyandiamide is used, the heat resistance and chemical resistance (for example, corrosion resistance with respect to an oxidizing agent, a base, etc.) of a hardening body can be improved. In addition, the lifetime in which the filler can be used stably can be extended. Generally, after mixing an epoxy resin and a curing agent, curing proceeds during storage. For this reason, the lifetime which can be used stably depending on a hardening | curing agent may become short. On the other hand, dicyandiamide is less likely to change with time after mixing in the filler, and tends to have a longer life that can be stably used.

液状エポキシ樹脂の合計質量を100質量部とした場合に、硬化剤は2〜10質量部(より好ましくは3〜9質量部)である。また、充填剤全体を100質量%とした場合には、0.1〜5質量%(より好ましくは0.5〜5質量%、更に好ましくは1〜3質量%)とすることが好ましい。充填剤全体積を100体積%とした場合には、1〜5体積%(より好ましくは1〜4体積%、更に好ましくは1〜3体積%)とすることが好ましい。この範囲であれば、得られる硬化体の耐クラック性の改善効果が特に優れている。
尚、後述するように硬化剤以外にも1種類又は2種以上の硬化促進剤を併用することができる。
When the total mass of the liquid epoxy resin is 100 parts by mass, the curing agent is 2 to 10 parts by weight (more preferably 3 to 9 parts by weight). Moreover, when the whole filler is 100 mass%, it is preferable to set it as 0.1-5 mass% (more preferably 0.5-5 mass%, still more preferably 1-3 mass%). When the total volume of the filler is 100% by volume, it is preferably 1 to 5% by volume (more preferably 1 to 4% by volume, still more preferably 1 to 3% by volume). If it is this range, the improvement effect of the crack resistance of the hardened | cured material obtained will be especially excellent.
As will be described later, one type or two or more types of curing accelerators can be used in combination with the curing agent.

上記「相溶化剤」は、充填剤の増粘を抑えつつ、フィラー(無機フィラー及び有機フィラーを含む。特に無機フィラー)の配合量を増大させることができる成分である。即ち、この充填剤は相溶化剤を含有することで、相溶化剤を含有しない場合に比べてより多くのフィラー(特に無機フィラー)を含有させることができる。特に充填剤の粘度を低く保持したまま(更にはディスペンサによる充填が可能な状態を保持しながら)、フィラーの含有量を大幅に増大できる。これにより、無機材料基体との熱膨張差をより小さくできると共に、硬化体においては優れた加工性を得ることができる。   The “compatibility agent” is a component capable of increasing the blending amount of fillers (including inorganic fillers and organic fillers, particularly inorganic fillers) while suppressing the thickening of the filler. That is, this filler can contain more fillers (particularly inorganic fillers) by containing a compatibilizing agent than when it does not contain a compatibilizing agent. In particular, the filler content can be greatly increased while the viscosity of the filler is kept low (further, while maintaining a state where filling with a dispenser is possible). Thereby, while being able to make a thermal expansion difference with an inorganic material base | substrate smaller, the outstanding workability can be obtained in a hardening body.

この相溶化剤の種類は特に限定されず、例えば、シリコーンオイル、シランカップリング剤、分散剤、希釈剤、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられるが、これらのなかではシリコーンオイルを用いる。更には、ジメチルシロキサン骨格を有するシリコーンオイルがより好ましい。このシリコーンオイルの種類も特に限定されないが、通常、少なくともエポキシ基を分子末端及び/又は分子側鎖に有するものであることが好ましい。充填剤を構成する樹脂は液状エポキシ樹脂を主成分としているためである。このエポキシ基を有するシリコーンオイルを含有することで、充填剤に含有できるフィラーの量を増加させることができる。用いるシリコーンオイルのエポキシ当量は特に限定されないが、500〜20000が好ましく、更には5000〜15000がより好ましい。更に、シリコーンオイルの粘度は特に限定されないが、温度25℃における粘度が10〜5000mm/sが好ましく、500〜3500mm/sがより好ましい。 The type of the compatibilizer is not particularly limited, and examples thereof include silicone oil, silane coupling agent, dispersant, diluent, alicyclic epoxy resin, and the like . Among these, silicone oil is used. Furthermore, a silicone oil having a dimethylsiloxane skeleton is more preferable. Although the kind of this silicone oil is not particularly limited, it is usually preferable that it has at least an epoxy group at the molecular end and / or molecular side chain. This is because the resin constituting the filler is mainly composed of a liquid epoxy resin. By containing this silicone oil having an epoxy group, the amount of filler that can be contained in the filler can be increased. The epoxy equivalent of the silicone oil to be used is not particularly limited, but is preferably 500-20000, and more preferably 5000-15000. Furthermore, the viscosity of the silicone oil is not particularly limited, viscosity at 25 ° C. is preferable 10~5000mm 2 / s, 500~3500mm 2 / s is more preferable.

また、シリコーンオイルは、上記エポキシ基以外の他の官能基を備えることができる。他の官能基としては、ポリエーテル基、ヒドロキシル基(R−OH等のアルコール性水酸基を含む)、アルコキシル基、アミノ基、ポリグリセリン基、ピロリドン基、ベタイン基、及びカルボキシル基など(即ち、各種の親水性基)が挙げられる。これらの官能基は1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。これらのなかでも、本発明ではポリエーテル基を用いる。ポリエーテル基を有することで、理由は定かではないが、液状エポキシ樹脂としてアミノフェノール型エポキシ樹脂を使用する場合の相溶性向上効果に優れている。即ち、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂に無機フィラーを含有させるだけであれば、他の相溶化剤を用いることも可能であるが、アミノフェノール型エポキシ樹脂とビスフェノール型エポキシ樹脂と無機フィラーとの3種を併用する場合はポリエーテル基を有するシリコーンオイルを用いることでこれら3種を相溶化することができる。更に、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とアミノフェノール型エポキシ樹脂とを併用した場合における相溶化剤の分散安定性にも特に優れている。分散安定性に優れることで、上記2種の液状エポキシ樹脂と相溶化剤とが相互に分散された状態を長期に亘って保持できる。 Further, the silicone oil can have a functional group other than the epoxy group. Other functional groups include polyether groups, hydroxyl groups (including alcoholic hydroxyl groups such as R-OH), alkoxyl groups, amino groups, polyglycerin groups, pyrrolidone groups, betaine groups, and carboxyl groups (that is, various types) Hydrophilic group). These functional groups may use only 1 type and may use 2 or more types together. Among these, a polyether group is used in the present invention . By having a polyether group, the reason is not clear, but the compatibility improvement effect when using an aminophenol type epoxy resin as a liquid epoxy resin is excellent. That is, for example, as long as the inorganic filler is included in the bisphenol-type epoxy resin, other compatibilizers can be used, but three types of aminophenol-type epoxy resin, bisphenol-type epoxy resin, and inorganic filler are used. When these are used together, these three types can be compatibilized by using a silicone oil having a polyether group. Furthermore, the dispersion stability of the compatibilizer is particularly excellent when a bisphenol A type epoxy resin and an aminophenol type epoxy resin are used in combination. By being excellent in dispersion stability, it is possible to maintain a state in which the two liquid epoxy resins and the compatibilizing agent are dispersed with each other over a long period of time.

このポリエーテル基の種類は特に限定されず、エーテル結合を複数有する官能基であればよい。このポリエーテル基としては、ポリオキシアルキレン基(アルキレン基がエーテル結合を介して結合した構造を有する基)などが挙げられる。更には、ポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンプロピレン基、及びポリオキシプロピレン基等が挙げられる。これらの官能基は1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。   The kind of the polyether group is not particularly limited as long as it is a functional group having a plurality of ether bonds. Examples of the polyether group include a polyoxyalkylene group (a group having a structure in which an alkylene group is bonded via an ether bond). Furthermore, a polyoxyethylene group, a polyoxyethylene propylene group, a polyoxypropylene group, etc. are mentioned. These functional groups may use only 1 type and may use 2 or more types together.

更に、この相溶化剤の含有量は、液状エポキシ樹脂の含有量を100質量部とした場合に、0.5〜20質量部であ、1〜15質量部であることがより好ましく、5〜13質量部であることが特に好ましい。また、充填剤全体を100質量%とした場合には、0.1〜5質量%であることが好ましく、0.4〜5質量%であることがより好ましく、1〜3質量%であることが特に好ましい。更に、充填剤全体積を100体積%とした場合には、1〜5体積%であることが好ましく、2〜5体積%であることがより好ましく、2〜4体積%であることが特に好ましい。この範囲では、充填剤の充填性とフィラーの高含有性とを高次に両立できる。 Furthermore, the content of the compatibilizer, in the case where the content of the liquid epoxy resin is 100 parts by mass, Ri 0.5 to 20 parts by mass der, more preferably 1 to 15 parts by weight, 5 It is especially preferable that it is -13 mass parts. Moreover, when the whole filler is 100 mass%, it is preferable that it is 0.1-5 mass%, It is more preferable that it is 0.4-5 mass%, It is 1-3 mass% Is particularly preferred. Furthermore, when the total volume of the filler is 100% by volume, it is preferably 1 to 5% by volume, more preferably 2 to 5% by volume, and particularly preferably 2 to 4% by volume. . In this range, it is possible to achieve both high filler filling properties and high filler content.

上記「無機フィラー」は、無機物からなるフィラーであり、粒度分布においてD10とD50との差が9μm以上である。
この無機フィラーの種類並びに含有量、及び後述する有機フィラーの種類並びに含有量等により、得られる硬化体の加工性を向上させることができる。更に加えて、硬化時(無機材料部品製造時)の熱膨張を制御できるために無機材料基体と硬化体との密着性に優れた無機材料部品を得ることができる。また、硬化体の使用時の熱環境の変化に伴う熱膨張を抑制できる。
The “inorganic filler” is a filler made of an inorganic substance, and the difference between D10 and D50 in the particle size distribution is 9 μm or more.
Depending on the type and content of the inorganic filler and the type and content of the organic filler described below, the processability of the obtained cured product can be improved. In addition, since the thermal expansion during curing (in the production of inorganic material parts) can be controlled, an inorganic material part having excellent adhesion between the inorganic material substrate and the cured body can be obtained. Moreover, the thermal expansion accompanying the change of the thermal environment at the time of use of a hardening body can be suppressed.

上記無機フィラーとしては、セラミックフィラー、ガラスセラミックスフィラー、ガラスフィラー及び金属フィラー等が挙げられる。これらのなかでも本発明ではセラミックフィラーを用いる。これらは金属フィラーに比べて得られる硬化体を大幅に低熱膨張化にでき、熱膨張係数の制御もし易いからである。更に、金属フィラーに比べて安定した形状のフィラーを得易く、流動性及び充填性の観点からも好ましい。
尚、金属フィラーとしては、銅、銀、銅と銀の合金等からなるフィラーが挙げられる。
Examples of the inorganic filler include a ceramic filler, a glass ceramic filler, a glass filler, and a metal filler. Among these, a ceramic filler is used in the present invention . This is because the cured product obtained compared to the metal filler can be greatly reduced in thermal expansion, and the thermal expansion coefficient can be easily controlled. Furthermore, it is easy to obtain a filler having a stable shape as compared with a metal filler, which is preferable from the viewpoint of fluidity and filling properties.
In addition, as a metal filler, the filler which consists of copper, silver, an alloy of copper and silver, etc. is mentioned.

上記セラミックフィラーとしては、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、窒化アルミニウム等が挙げられる。これらのなかでも、シリカ及びアルミナが好ましく、本発明ではシリカを用いる。シリカフィラーを用いた場合は、得られる硬化体の線熱膨張係数と充填する無機材料基体の線熱膨張係数との差を特に小さくすることができ、線熱膨張係数差が大きいことで生じる無機材料基体と硬化体との間の密着不良を抑制できるからである。上記各種セラミックフィラーは1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、無機フィラーの形状は特に限定されないが、高充填を目的とする上で球状(例えば、ラグビーボール形状等の略球状形状を含む)が好ましい。球状の無機フィラーを用いることで、流動性と充填性を共に向上させることができる。
Examples of the ceramic filler include silica, alumina, talc, calcium carbonate, and aluminum nitride. Among these, silica and alumina are preferable, and silica is used in the present invention . When silica filler is used, the difference between the coefficient of linear thermal expansion of the obtained cured product and the coefficient of linear thermal expansion of the inorganic material base to be filled can be particularly reduced, and the inorganic generated by the large difference in coefficient of linear thermal expansion. This is because poor adhesion between the material substrate and the cured body can be suppressed. The above-mentioned various ceramic fillers may be used alone or in combination of two or more.
The shape of the inorganic filler is not particularly limited, but is preferably spherical (for example, including a substantially spherical shape such as a rugby ball shape) for the purpose of high filling. By using a spherical inorganic filler, both fluidity and filling property can be improved.

無機フィラーの粒度分布は、前述のようにD10とD50との差が9μm以上である。この差が9μm未満であると、相溶化剤を含有させたとしても無機フィラー含有量とすることができない。また、無機材料基体と硬化体との密着性及び密着耐久性を十分に得ることができない。D10とD50との差は、9〜25μmであることが好ましく、10〜21μmであることがより好ましい。即ち、D50(平均粒径)に対して、より小さい粒径の無機フィラーが積極的に含有されていることが好ましい。液状エポキシ樹脂及び相溶化剤を併用し、更には、この範囲の粒度分布を有する無機フィラーを含有することで、充填剤中の無機フィラーの含有量をとりわけ多くできる。このため、得られる硬化体は無機材料基体との熱膨張差を小さく抑制しつつ、無機材料基体との高い密着性及び優れた密着耐久性を得ることができる。更に、硬化体は優れた加工性を得ることができる。   As described above, the particle size distribution of the inorganic filler is such that the difference between D10 and D50 is 9 μm or more. If this difference is less than 9 μm, the inorganic filler content cannot be achieved even if a compatibilizing agent is contained. In addition, sufficient adhesion and adhesion durability between the inorganic material substrate and the cured body cannot be obtained. The difference between D10 and D50 is preferably 9 to 25 μm, and more preferably 10 to 21 μm. That is, it is preferable that an inorganic filler having a smaller particle diameter is positively contained with respect to D50 (average particle diameter). By using a liquid epoxy resin and a compatibilizing agent in combination, and further including an inorganic filler having a particle size distribution in this range, the content of the inorganic filler in the filler can be particularly increased. For this reason, the obtained hardened | cured material can obtain the high adhesiveness with the inorganic material base | substrate, and the outstanding adhesion | attachment durability, suppressing the thermal expansion difference with an inorganic material base | substrate small. Furthermore, the cured body can obtain excellent processability.

上記各D10及びD50の大きさは特に限定されないが、D50(平均粒径)は、通常、9〜25μmであり、10〜17μmであることが好ましく、11〜15μmであることがより好ましい。また、D10は、通常、0.1〜5μmであり、0.1〜4μmであることが好ましく、0.1〜3μmであることがより好ましい。更に、D90も特に限定されないが、通常、25〜60μmであり、30〜50μmであることが好ましく、34〜45μmであることがより好ましい。
尚、これらの粒度分布は、レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置(株式会社堀場製作所製、形式「LA−750(500MODE)」)を用いて測定した場合における測定値による。
Although the magnitude | size of said each D10 and D50 is not specifically limited, D50 (average particle diameter) is 9-25 micrometers normally, it is preferable that it is 10-17 micrometers, and it is more preferable that it is 11-15 micrometers. Moreover, D10 is 0.1-5 micrometers normally, it is preferable that it is 0.1-4 micrometers, and it is more preferable that it is 0.1-3 micrometers. Furthermore, although D90 is not specifically limited, Usually, it is 25-60 micrometers, it is preferable that it is 30-50 micrometers, and it is more preferable that it is 34-45 micrometers.
In addition, these particle size distributions are based on measured values when measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus (manufactured by Horiba, Ltd., model “LA-750 (500 MODE)”).

無機フィラーの含有量は、液状エポキシ樹脂の合計質量を100質量部とした場合に100〜600質量部である。この含有量は200〜600質量部が好ましく、300〜550質量部がより好ましく、350〜500質量部が更に好ましい。また、充填剤全体積を100体積%とした場合には、45〜80体積%であることが好ましく、54〜76体積%であることがより好ましく、59〜74体積%であることが特に好ましい。この範囲では充填剤の過度な増粘を防止しつつ、得られる硬化体における低熱膨張性と優れた加工性を両立できる。尚、無機フィラーの表面処理の有無はとわない。 The content of the inorganic filler is 100 to 600 parts by mass when the total mass of the liquid epoxy resin is 100 parts by mass. This content is preferably 200 to 600 parts by mass, more preferably 300 to 550 parts by mass, and still more preferably 350 to 500 parts by mass. Further, when the total volume of the filler is 100% by volume, it is preferably 45 to 80% by volume, more preferably 54 to 76% by volume, and particularly preferably 59 to 74% by volume. . Within this range, it is possible to achieve both low thermal expansion and excellent processability in the obtained cured product while preventing excessive thickening of the filler. In addition, the presence or absence of the surface treatment of an inorganic filler is not taken.

上記「有機フィラー」は、有機材料からなるフィラーである。有機フィラーを構成する有機材料は特に限定されないが、特に耐熱性の観点からシリコーンを用いることが好ましい。即ち、有機フィラーとしてシリコーンフィラー(シリコーン粉末)を用いることが好ましく、本発明ではこのシリコーンフィラーを用いる
更に、この有機材料であるシリコーンには、シリコーンゴムとシリコーンレジンとがあるが、特にシリコーンゴムをフィラーとして含有していることが好ましい。即ち、シリコーンゴムフィラーを含有することが好ましい。シリコーンゴムフィラーを含有することで、得られる硬化体の弾性率を、シリコーンゴムフィラーが含有されない場合に比べて小さく抑えることができる。これにより充填剤が硬化される際の収縮が緩和され、無機材料基体と硬化体との間のクラック発生を著しく抑制できる。更に、例えば、製造時のリフロー工程等の高温履歴に対する耐久性、及び使用時の熱サイクルに対する耐久性等の熱サイクルに対しても高い耐久性を発揮できる。また、無機材料基体に形成された欠部内に充填された硬化体の加工性(特にドリル等により機械加工性)が向上され、特に高い加工精度を得ることができる。
The “organic filler” is a filler made of an organic material. Although the organic material which comprises an organic filler is not specifically limited, It is preferable to use silicone from a heat resistant viewpoint especially. That is, it is preferable to use a silicone filler (silicone powder) as the organic filler, and this silicone filler is used in the present invention .
Furthermore, silicone, which is an organic material, includes silicone rubber and silicone resin, and it is particularly preferable to contain silicone rubber as a filler. That is, it is preferable to contain a silicone rubber filler. By containing a silicone rubber filler, the elastic modulus of the obtained cured product can be suppressed to a smaller value than when no silicone rubber filler is contained. Thereby, the shrinkage | contraction at the time of hardening a filler is relieve | moderated, and generation | occurrence | production of the crack between an inorganic material base | substrate and a hardening body can be suppressed remarkably. Furthermore, for example, high durability can be exhibited against heat cycle such as durability against high temperature history such as a reflow process during manufacture and durability against heat cycle during use. Moreover, the workability (particularly machineability by a drill or the like) of the cured body filled in the notch formed in the inorganic material substrate is improved, and particularly high processing accuracy can be obtained.

更に、このシリコーンゴムフィラーは、シリコーンレジンで表面被覆されたものであることがより好ましい。シリコーンレジンで表面被覆されたシリコーンゴムフィラーによれば、上記弾性率低下の効果を得られながら、更に、高い耐熱性を得ることができるからである。   Further, the silicone rubber filler is more preferably one whose surface is coated with a silicone resin. This is because, according to the silicone rubber filler whose surface is coated with a silicone resin, it is possible to obtain higher heat resistance while obtaining the effect of reducing the elastic modulus.

有機フィラーは得られる硬化体の弾性率を抑制できる一方で、硬化体の線熱膨張係数を大きくする傾向がある。上記充填剤は線熱膨張係数が小さい無機材料部品の欠部に対して用いるため、硬化体の線熱膨張係数は無機材料基体と同等に小さいことが要求される。他方、無機フィラーを高配合すれば硬化体の線熱膨張係数をより小さくすることができる。しかし、フィラー、特に無機フィラーを高配合すると充填剤の粘度は急激に上昇し、液状及びペースト状を保てなくなるという問題がある。
これに対して、上記充填剤では、前述のように相溶化剤を含有することで、フィラー含有量を多くすることができる。即ち、無機フィラーを高含有させることができ、有機フィラーによる低弾性率化の効果を得つつ、無機フィラーによる低線熱膨張化の効果を両立させることができる。
While the organic filler can suppress the elastic modulus of the obtained cured body, it tends to increase the linear thermal expansion coefficient of the cured body. Since the filler is used for the notch of the inorganic material part having a small linear thermal expansion coefficient, the cured product is required to have a linear thermal expansion coefficient as small as that of the inorganic material substrate. On the other hand, if the inorganic filler is highly blended, the linear thermal expansion coefficient of the cured body can be further reduced. However, when a high amount of fillers, especially inorganic fillers, is added, the viscosity of the filler increases rapidly, and there is a problem that the liquid and paste cannot be maintained.
On the other hand, in the said filler, filler content can be increased by containing a compatibilizing agent as mentioned above. That is, the inorganic filler can be contained in a high amount, and the effect of low linear thermal expansion by the inorganic filler can be achieved while obtaining the effect of reducing the elastic modulus by the organic filler.

この有機フィラーの粒径及び粒度分布等は特に限定されないが、D50(平均粒径)は、通常、1〜10μmであり、2〜8μmであることが好ましく、3〜5μmであることがより好ましい。また、D10は、通常、0.1〜5μmであり、1〜4μmであることが好ましく、2〜4μmであることがより好ましい。更に、D90は、通常、3〜11μmであり、4〜8μmであることが好ましく、5〜7μmであることがより好ましい。
尚、これらの粒度分布は、レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置(株式会社堀場製作所製、形式「LA−750(500MODE)」)を用いて測定した場合における測定値による。
The particle size and particle size distribution of the organic filler are not particularly limited, but D50 (average particle size) is usually 1 to 10 μm, preferably 2 to 8 μm, and more preferably 3 to 5 μm. . Moreover, D10 is 0.1-5 micrometers normally, it is preferable that it is 1-4 micrometers, and it is more preferable that it is 2-4 micrometers. Furthermore, D90 is usually 3 to 11 μm, preferably 4 to 8 μm, and more preferably 5 to 7 μm.
In addition, these particle size distributions are based on measured values when measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus (manufactured by Horiba, Ltd., model “LA-750 (500 MODE)”).

有機フィラーの含有量は、液状エポキシ樹脂の合計質量を100質量部とした場合に0.5〜30質量部である。この含有量は1〜25質量部が好ましく、5〜25質量部がより好ましく、7〜20質量部が更に好ましい。また、充填剤全体積を100体積%とした場合には、0.5〜20体積%であることが好ましく、1.5〜10体積%であることがより好ましく、2〜8体積%であることが特に好ましい。この範囲では、高熱膨張化を抑制しながら、硬化体の優れた加工性及び無機材料基体との優れた密着性及びその耐久性を得ることができる。 The content of the organic filler is 0.5 to 30 parts by mass when the total mass of the liquid epoxy resin is 100 parts by mass. This content is preferably 1 to 25 parts by mass, more preferably 5 to 25 parts by mass, and even more preferably 7 to 20 parts by mass. Further, when the total volume of the filler is 100% by volume, it is preferably 0.5 to 20% by volume, more preferably 1.5 to 10% by volume, and 2 to 8% by volume. It is particularly preferred. In this range, it is possible to obtain excellent processability of the cured body, excellent adhesion to the inorganic material substrate, and durability thereof while suppressing high thermal expansion.

更に、前記無機フィラーと上記有機フィラーとの含有量は、充填剤全体を100質量%とした場合の無機フィラーと有機フィラーとの合計量は55〜90質量%(より好ましくは60〜87質量%、更に好ましくは70〜85質量%)とすることが好ましい。また、充填剤全体積を100体積%とした場合には、無機フィラーと有機フィラーとの合計量は50〜80体積%(より好ましくは55〜77体積%、更に好ましくは60〜75体積%)とすることが好ましい。   Furthermore, the content of the inorganic filler and the organic filler is 55 to 90% by mass (more preferably 60 to 87% by mass) when the total amount of the inorganic filler and the organic filler is 100% by mass. And more preferably 70 to 85% by mass). When the total volume of the filler is 100% by volume, the total amount of the inorganic filler and the organic filler is 50 to 80% by volume (more preferably 55 to 77% by volume, still more preferably 60 to 75% by volume). It is preferable that

また、充填剤には、上記液状エポキシ樹脂、硬化剤、相溶化剤、無機フィラー及び有機フィラー以外にも他の成分を含有できる。他の成分としては、硬化促進剤、消泡剤、レベリング剤、増粘剤、及び分散剤等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記硬化促進剤としては、ウレア系化合物(芳香族ジメチルウレア、脂肪族ジメチルウレア等)、第三級アミン(ベンジルアミン、ジメチルアミノメチルフェノール等)、第三級アミン塩(前記第三級アミンの塩等)、イミダゾール類(2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアンエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール等)、前記イミダゾール類の変生物(アクリロニトリル、トリメリット酸、ジシアンジアミド等による変性)、第四級アンモニウム塩、ホスフィン、ホスフィニウム塩、スルホニウム塩等が挙げられる。硬化促進剤は、1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
The filler may contain other components in addition to the liquid epoxy resin, the curing agent, the compatibilizer, the inorganic filler, and the organic filler. Examples of other components include a curing accelerator, an antifoaming agent, a leveling agent, a thickener, and a dispersing agent. These may use only 1 type and may use 2 or more types together.
Examples of the curing accelerator include urea compounds (aromatic dimethylurea, aliphatic dimethylurea, etc.), tertiary amines (benzylamine, dimethylaminomethylphenol, etc.), tertiary amine salts (of the tertiary amines). Salts), imidazoles (2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, etc.), metabolites of the imidazoles (modification with acrylonitrile, trimellitic acid, dicyandiamide, etc.) Quaternary ammonium salts, phosphines, phosphinium salts, sulfonium salts and the like. Only one type of curing accelerator may be used, or two or more types may be used in combination.

これらのなかでは、ウレア系化合物(特に加熱により反応開始する潜在性硬化促進剤)が好ましい。特に硬化剤としてシジアンジアミドを用い、硬化促進剤としてウレア系化合物を用いた場合には、他の硬化剤と硬化促進剤との組合せに比べて、充填剤の硬化時の硬化収縮が抑制される。この結果、充填剤に含有させる有機フィラーを減らすことができる。従って、他の組合せである場合に比べて更に硬化体の低熱膨張化ができ、無機材料基体と硬化体との熱膨張差をとりわけ緩和できる。また、脂肪族ウレア化合物に比べて、硬化体の耐熱性が更に向上されるために芳香族ウレア系化合物がより好ましい。硬化促進剤の含有量は特に限定されないが、充填剤全体を100質量部とした場合に、0.1〜7質量部(更には0.5〜5質量部、特に0.5〜2.5質量部)とすることができる。   Of these, urea compounds (particularly latent curing accelerators that start reaction upon heating) are preferred. In particular, when siadiandiamide is used as the curing agent and a urea compound is used as the curing accelerator, the shrinkage of the curing during curing of the filler is suppressed compared to the combination of other curing agents and the curing accelerator. The As a result, the organic filler contained in the filler can be reduced. Therefore, compared with other combinations, the cured body can be further reduced in thermal expansion, and the difference in thermal expansion between the inorganic material substrate and the cured body can be particularly alleviated. Moreover, since the heat resistance of the cured product is further improved as compared with the aliphatic urea compound, the aromatic urea compound is more preferable. Although content of a hardening accelerator is not specifically limited, When the whole filler is 100 mass parts, it is 0.1-7 mass parts (further 0.5-5 mass parts, especially 0.5-2.5. Part by mass).

また、上記充填剤には、溶剤が含有されてもよいが、実質的に含有されないことが好ましい。溶剤が含有されないことで、無機材料基体の欠部へ充填したのち硬化させる際に溶剤の揮発に起因する不具合(密着不良及び空隙形成等)の発生を防止できるからである。   Moreover, although the said filler may contain a solvent, it is preferable not to contain substantially. This is because the absence of a solvent can prevent the occurrence of defects (adhesion failure, void formation, etc.) due to the volatilization of the solvent when it is cured after filling in the notches of the inorganic material substrate.

更に、充填剤の性状は、通常、少なくとも温度20〜30℃において液体状である。また、その粘度は特に限定されないが、回転粘度計により温度23℃で測定した場合の剪断速度1s−1における粘度が250〜600Pa・s(より好ましくは250〜500Pa・s、更に好ましくは250〜450Pa・s)であることが好ましい。この範囲では優れた充填性が得られ、特にディスペンサによる充填も可能である。 Furthermore, the properties of the filler are usually liquid at least at a temperature of 20-30 ° C. Further, the viscosity is not particularly limited, but the viscosity at a shear rate of 1 s −1 when measured at a temperature of 23 ° C. with a rotational viscometer is 250 to 600 Pa · s (more preferably 250 to 500 Pa · s, and still more preferably 250 to 450 Pa · s) is preferable. In this range, excellent filling properties can be obtained, and in particular, filling with a dispenser is also possible.

上記「硬化体」は、無機材料基体の欠部内に前記充填剤が充填されて硬化されてなるものである。また、この硬化体は硬化体全体を100体積%とした場合に、無機フィラーが占める体積割合が45体積%以上(より好ましくは54〜76体積%、更に好ましくは59〜74体積%)であることが好ましい。
この硬化体の性状は特に限定されないが、前記充填剤が硬化されてなることで、線熱膨張係数は、30ppm/K以下(更には5〜25ppm/K、特に5〜15ppm/K)とすることができる。更に、その弾性率は1〜8GPa(更には2〜8GPa、より更に3〜8GPa、特に5〜8GPa)とすることができる。
これにより、硬化体には高精度に加工を施すことができる。この加工方法の種類は特に限定されないが、機械加工に適しており、更には穿孔加工に適している。この穿孔加工としては、ドリル加工、パンチ加工及びレーザ加工等が挙げられるが、これらのなかでもドリル加工が最も適している。
The above-mentioned “cured body” is formed by filling the filler in the notches of the inorganic material substrate and curing. Moreover, this hardening body has the volume ratio which an inorganic filler occupies 45 volume% or more (more preferably 54-76 volume%, still more preferably 59-74 volume%) when the whole hardening body is 100 volume%. It is preferable.
The properties of the cured product are not particularly limited, but the linear thermal expansion coefficient is 30 ppm / K or less (more preferably 5 to 25 ppm / K, particularly 5 to 15 ppm / K) by curing the filler. be able to. Furthermore, the elastic modulus can be 1-8 GPa (further 2-8 GPa, further 3-8 GPa, especially 5-8 GPa).
Thereby, a hardening body can be processed with high precision. Although the kind of this processing method is not specifically limited, it is suitable for machining and further suitable for drilling. Examples of the drilling include drilling, punching, and laser processing. Among these, drilling is most suitable.

本発明の無機材料部品を構成する硬化体には、加工により、孔及び/又は凹部を高い精度(形成精度及び位置精度)で形成できる。高い加工精度を有するために、硬化体に形成された孔及び/又は凹部は、整合孔(又は整合穴)として用いることができる。即ち、アライメント整合孔、外部端子接続孔、光ファイバー保持孔、光ファイバー嵌挿孔などとして用いることができる。この整合孔へは、各種嵌挿部材を嵌挿して、本無機材料部材と他部材とを高い位置精度で接合することができる。嵌挿部材としては、アライメント整合ピン、外部端子、及び光ファイバー等が挙げられる。尚、上記整合孔(又は整合穴)は、貫通孔であってもよく、有底孔(即ち、穴)であってもよい。
特に上記硬化体は上記範囲の弾性率を有するために、形成された整合孔が嵌挿部材嵌挿部材(アライメント整合ピン、外部端子、光ファイバーなど)の断面より小さくとも、嵌挿部材の取り付けを行うことができる。また、この取り付けにより硬化体の整合孔によって嵌挿部材は強固に保持される。即ち、嵌挿部材を高精度よく取り付けることができ、嵌挿部材(特に外部端子)を基準として光学素子を基板に搭載することも可能となる。
In the cured body constituting the inorganic material component of the present invention, holes and / or recesses can be formed with high accuracy (formation accuracy and position accuracy) by processing. In order to have a high processing accuracy, the holes and / or the recesses formed in the cured body can be used as alignment holes (or alignment holes). That is, it can be used as an alignment matching hole, an external terminal connection hole, an optical fiber holding hole, an optical fiber insertion hole, and the like. Various types of insertion members can be inserted into the alignment holes, and the inorganic material member and other members can be joined with high positional accuracy. Examples of the insertion member include an alignment matching pin, an external terminal, and an optical fiber. The alignment hole (or alignment hole) may be a through hole or a bottomed hole (that is, a hole).
In particular, since the cured body has an elastic modulus in the above range, even if the formed alignment hole is smaller than the cross-section of the insertion member insertion member (alignment alignment pin, external terminal, optical fiber, etc.), the insertion member is attached. It can be carried out. In addition, the fitting member is firmly held by the alignment hole of the cured body by this attachment. That is, the insertion member can be attached with high precision, and the optical element can be mounted on the substrate with the insertion member (particularly, the external terminal) as a reference.

また、この硬化体と無機材料基体との線熱膨張係数の差は特に限定されないが、30ppm/K以下(更には0.1〜25ppm/K、特に0.5〜10ppm/K)とすることができる。この範囲の線熱膨張係数の差を有することで、使用時の熱サイクルや、製造時のリフロー工程等の高温が付加される加工工程を経る(特に複数回経る)場合であっても、無機材料基体と硬化体との間にクラックや割れを生じることを効果的に抑制できる。   The difference in the coefficient of linear thermal expansion between the cured body and the inorganic material substrate is not particularly limited, but should be 30 ppm / K or less (more preferably 0.1 to 25 ppm / K, particularly 0.5 to 10 ppm / K). Can do. By having a difference in coefficient of linear thermal expansion in this range, it is inorganic even when it undergoes a processing step (especially a plurality of times) in which a high temperature is applied such as a heat cycle during use or a reflow step during production. It can suppress effectively that a crack and a crack arise between a material base | substrate and a hardening body.

図1は、本発明の無機材料部品の一態様である低温焼成磁器(以下、単に「LTCC」という)基板100aの平面図である。無機材料部品100aは、LTCC基体とその内部に形成された配線層とを備える。また、LTCC基体200の4隅には欠部(LTCC基体貫通孔)210が形成されている。更に、各欠部210内には硬化体300が備えられている。硬化体300には更に貫通孔(硬化体貫通孔)310が形成されている。   FIG. 1 is a plan view of a low-temperature fired porcelain (hereinafter simply referred to as “LTCC”) substrate 100a which is an embodiment of the inorganic material component of the present invention. The inorganic material component 100a includes an LTCC base and a wiring layer formed therein. In addition, notches (LTCC substrate through holes) 210 are formed at four corners of the LTCC substrate 200. Furthermore, a cured body 300 is provided in each notch 210. A through hole (cured body through hole) 310 is further formed in the cured body 300.

図2は、本発明の無機材料部品の他態様であるLTCC基板100bの平面図である。無機材料部品100bは、LTCC基体とその内部に形成された配線層とを備える。また、LTCC基体200の2つの対側面に欠部(LTCC基体凹部、即ち、ノッチ)210が形成されている。更に、各欠部210内には硬化体300が備えられている。硬化体300には更に凹部(硬化体凹部)310が形成されている。   FIG. 2 is a plan view of an LTCC substrate 100b which is another embodiment of the inorganic material component of the present invention. The inorganic material component 100b includes an LTCC base and a wiring layer formed therein. In addition, notches (LTCC substrate recesses, that is, notches) 210 are formed on two opposite side surfaces of the LTCC substrate 200. Furthermore, a cured body 300 is provided in each notch 210. The cured body 300 is further formed with a recess (cured body recess) 310.

尚、欠部210の平面形状は、図2に示すように半円形状であってもよく、その他、多角形形状等であってもよい。また、上記欠部210は、多数個取りLTCC基板に、切断後の分割される位置に貫通孔として形成し、その後、多数個取りLTCC基板を切断して、欠部210を形成することができる。多数個取りLTCC基板において穿孔形成することで量産性に優れる。また、欠部210は、LTCC基板が複層タイプである場合は、基板全体を貫通孔するのではなく、特定の層厚分だけを貫通して形成されていてもよい。   The planar shape of the notch 210 may be a semicircular shape as shown in FIG. 2, or may be a polygonal shape or the like. Further, the notch 210 can be formed as a through hole in the multi-piece LTCC substrate at a position where it is divided after cutting, and then the multi-cavity LTCC substrate can be cut to form the notch 210. . It is excellent in mass productivity by forming holes in a multi-piece LTCC substrate. Further, when the LTCC substrate is a multi-layer type, the notch portion 210 may be formed through only a specific layer thickness instead of penetrating the entire substrate.

図3は、図1に示す無機材料部品に形成された貫通孔(硬化体貫通孔)310に外部端子(MTピン)400が嵌挿された状態を示す図1のa−a線における断面図である。
一方、図4は、図1に示す無機材料部品に形成された貫通孔(硬化体貫通孔)310に外部端子(リベット)400が嵌挿された状態を示す図1のa−a線における断面図である。
上記外部端子の形状は特に限定されず、上記MTピン及びリベット以外にも、ネジ等であってもよい。
3 is a cross-sectional view taken along the line aa of FIG. 1 showing a state in which an external terminal (MT pin) 400 is inserted into a through hole (cured body through hole) 310 formed in the inorganic material component shown in FIG. It is.
On the other hand, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line aa of FIG. 1 showing a state in which an external terminal (rivet) 400 is inserted into a through hole (cured body through hole) 310 formed in the inorganic material component shown in FIG. FIG.
The shape of the external terminal is not particularly limited, and may be a screw or the like in addition to the MT pin and the rivet.

以下、本発明を実施例及び比較例を用いて具体的に説明する。
[1]充填剤の調製
表1に示した調合となるように各原料を秤量し、容器にいれて撹拝した後、3本ロールで混練後、真空脱泡をして、実施例1〜5及び比較例1〜4の各充填剤を調製した。
尚、表1における各成分量は、液状エポキシ樹脂の合計量を100質量部とした場合の外配合量(質量部)で示している。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples.
[1] Preparation of Filler Each raw material was weighed so as to have the formulation shown in Table 1, stirred in a container, kneaded with three rolls, vacuum degassed, and Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 were prepared.
In addition, each component amount in Table 1 is shown as an external blending amount (parts by mass) when the total amount of the liquid epoxy resin is 100 parts by mass.

Figure 0005192162
Figure 0005192162

また、表1における各成分は、下記の通りである。
液状エポキシ樹脂;
ビスフェノールA : ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン製、商品名「エピコート828」)
アミノフェノール : アミノフェノール型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン製、商品名「エピコート630」)
硬化剤;
ジシアンジアミド : ジシアンジアミド系硬化剤(ジャパンエポキシレジン製、商品名「DICY7」)
硬化促進剤;
芳香族ジメチルウレア : ウレア系硬化促進剤(サンアプロ株式会社製、品名「U−CAT3502T」)
無機フィラー;
シリカ(広分布品) : シリカフィラー(株式会社龍森製、D10=3.0μm、D50=13.2μm、D90=39.2μm、D50−D10=10.2μm)
シリカ(狭分布品) : シリカフィラー(株式会社龍森製、D10=2.3μm、D50=5.9μm、D90=10.1μm、D50−D10=3.6μm)
有機フィラー;
シリコーン(被覆) : シリコーン複合パウダー(信越化学工業株式会社製、商品名「KMP−600」、表面がシリコーンレジンで被覆されたシリコーンゴムフィラー、平均粒径3.7μm)
シリコーン(非被覆) : シリコーンゴムパウダー(東レ・ダウコーニング株式会社製、商品名「トレフィル E−601」、エポキシ基含有シリコーンゴムパウダー、平均粒径2μm、嵩比重0.2)
相溶化剤;
シリコーンオイル : エポキシ・ポリエーテル変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、25℃粘度2000mm/s、エポキシ当量12000)
Moreover, each component in Table 1 is as follows.
Liquid epoxy resin;
Bisphenol A: Bisphenol A type epoxy resin (made by Japan Epoxy Resin, trade name “Epicoat 828”)
Aminophenol: Aminophenol type epoxy resin (made by Japan Epoxy Resin, trade name “Epicoat 630”)
Curing agent;
Dicyandiamide: Dicyandiamide-based curing agent (trade name “DICY7” manufactured by Japan Epoxy Resin)
Curing accelerator;
Aromatic dimethylurea: Urea-based curing accelerator (manufactured by San Apro, product name “U-CAT3502T”)
Inorganic fillers;
Silica (wide distribution product): Silica filler (manufactured by Tatsumori Co., Ltd., D10 = 3.0 μm, D50 = 13.2 μm, D90 = 39.2 μm, D50-D10 = 10.2 μm)
Silica (narrow distribution product): Silica filler (manufactured by Tatsumori Co., Ltd., D10 = 2.3 μm, D50 = 5.9 μm, D90 = 10.1 μm, D50-D10 = 3.6 μm)
Organic fillers;
Silicone (coating): Silicone composite powder (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name “KMP-600”, silicone rubber filler whose surface is coated with a silicone resin, average particle size 3.7 μm)
Silicone (uncoated): Silicone rubber powder (manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd., trade name “Trefill E-601”, epoxy group-containing silicone rubber powder, average particle size 2 μm, bulk specific gravity 0.2)
Compatibilizer;
Silicone oil: Epoxy / polyether-modified silicone oil (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., 25 ° C. viscosity 2000 mm 2 / s, epoxy equivalent 12000)

尚、表1の各充填剤から得られる硬化体(硬化体全体を100体積%とした場合)に対する無機フィラーの体積割合は各々、実施例1が63体積%、実施例2が63体積%、実施例3が63体積%、実施例4が63体積%、実施例5が63体積%、比較例1が46体積%、比較例2が50体積%、比較例3が63体積%、比較例4が65体積%である。また、この割合は、各充填剤がほとんど収縮しないため、各充填剤に対する無機フィラーの体積割合に等しい。   In addition, the volume ratio of the inorganic filler with respect to the hardening body (when the whole hardening body is 100 volume%) obtained from each filler of Table 1 is 63 volume% in Example 1, 63 volume% in Example 2, Example 3 is 63% by volume, Example 4 is 63% by volume, Example 5 is 63% by volume, Comparative Example 1 is 46% by volume, Comparative Example 2 is 50% by volume, Comparative Example 3 is 63% by volume, Comparative Example 4 is 65% by volume. Moreover, since this filler hardly shrinks, this ratio is equal to the volume ratio of the inorganic filler with respect to each filler.

[2]充填剤の評価
(1)試験用LTCC基板の作製
貫通孔が形成されたグリーンシート5枚を、貫通孔同士が連通するように位置を合わせして積層し、圧着を行ない、その後、焼成を行ない2.5mm及び4.5mmの各大きさの貫通孔(欠部)が形成された厚さ5mm(縦30mm×横35mm)のLTCC基板を得た。
[2] Evaluation of filler (1) Preparation of test LTCC substrate Five green sheets formed with through-holes are aligned and laminated so that the through-holes communicate with each other, and then crimped, Baking was performed to obtain an LTCC substrate having a thickness of 5 mm (length 30 mm × width 35 mm) in which through-holes (notches) having sizes of 2.5 mm and 4.5 mm were formed.

(2)ペースト性の評価
上記[1]で得られた各充填剤を厚さ約200μmにキャスティング成形して、得られたシートの表面を目視により観察し、下記基準に従って評価し、表1に「ペースト性」として併記した。
「○」・・・・シート表面がなめらかである。
「×」・・・・シート表面に穴及び/又はかすれが認められる。
(2) Evaluation of paste properties Each filler obtained in [1] above was cast to a thickness of about 200 μm, the surface of the obtained sheet was visually observed, and evaluated according to the following criteria. It was written together as "Paste property".
“O”... The sheet surface is smooth.
"X" .... Holes and / or blurs are observed on the sheet surface.

(3)ディスペンサ充填性
上記[1]で得られた各充填剤を、上記[2](1)で得たLTCC基板の貫通孔にディスペンサを用いて充填した。この際、下記の基準に従って評価し、表1に「ディスペンサ充填性」として併記した。
「○」・・・・21G(φ0.51mm)のディスペンサから充填材が出る。
「×」・・・・21G(φ0.51mm)のディスペンサから充填材が出ない。
(3) Dispenser filling property Each filler obtained in the above [1] was filled into the through hole of the LTCC substrate obtained in the above [2] (1) using a dispenser. At this time, the evaluation was made according to the following criteria, and it was also shown in Table 1 as “dispenser filling property”.
“◯”... The filler comes out from a 21 G (φ0.51 mm) dispenser.
“×”... ·············································· 21G (φ0.51mm) dispenser does not come out

(4)LTCC基板との密着性
上記[2](3)で充填剤が充填されたLTCC基板を加熱炉に入れ、温度120℃で40分、続いて150℃で5時間で各充填剤を加熱硬化させ、その後、25℃まで放冷した。
その後、赤色溶液(レッドチェック液)をLTCC基板の一面につけた後、反対面から吸引した際の反対面への上記液の漏れ出しの有無を検査した。そして、下記基準に従って評価し、表1に「LTCC基体との密着性−キュア後」として併記した。
「○」・・・・φ2.5mm及びφ4.5mmの両方の貫通孔で漏れが認められない。
「×」・・・・φ2.5mmの貫通孔で漏れが認められる、又は、φ4.5mmの貫通孔で漏れが認められる。
(4) Adhesiveness with LTCC substrate The LTCC substrate filled with the filler in the above [2] (3) is put in a heating furnace, and each filler is added at a temperature of 120 ° C for 40 minutes, and then at 150 ° C for 5 hours. It was heat-cured and then allowed to cool to 25 ° C.
Thereafter, after applying a red solution (red check solution) to one surface of the LTCC substrate, the presence or absence of leakage of the solution to the opposite surface when sucked from the opposite surface was inspected. And it evaluated according to the following reference | standard and it described together in Table 1 as "adhesion with a LTCC base | substrate-after a cure."
“◯”: No leakage is observed in both through holes of φ2.5 mm and φ4.5 mm.
“×”... · Leakage is observed at a through hole of φ2.5 mm, or leak is observed at a through hole of φ4.5 mm.

更に、各試験片をMIL STD202 ConditionBに準拠し、−55〜125℃まで各10分、途中の昇温/冷却5分で変化させる環境下におき、このサイクル(−55℃から125℃まで昇温させ、その後、125℃から−55℃まで降温させるサイクルを1サイクルとする)を500サイクル課した。その後、上記と同様にレッドチェック液を滴下し、上記と同じ基準に従って評価し、表1に「LTCC基板との密着性−耐久後」として併記した。   Furthermore, according to MIL STD202 Condition B, each test piece is placed in an environment where the temperature is changed from −55 to 125 ° C. for 10 minutes each and the temperature is increased / cooled for 5 minutes in the middle, and this cycle (the temperature is increased from −55 ° C. to 125 ° C. 500 cycles were applied), and then the cycle of lowering the temperature from 125 ° C. to −55 ° C. was taken as one cycle). Thereafter, a red check solution was added dropwise in the same manner as described above, and evaluation was performed according to the same criteria as described above, and the results are shown in Table 1 as “Adhesion with LTCC substrate—after durability”.

(5)ガラス転移点の評価
上記[1]で得られた各充填剤をフィルム状に成形し、120℃で40分、続いて150℃で5時間加熱して硬化させて、厚さ200μmのフィルム状硬化体とした。その後、各フィルム状硬化体から幅4mmの試験片を切り出し、各試験片を動的粘弾性分析(DMA)測定(JIS C6481に準拠)に供した。測定条件はスパン40mmにて、試験片の長手方向に10gの引張加重を加えた状態で、振幅16μm且つ周波数11Hzの正弦波を試験片の長手方向に課して行い、損失正接(tanδ)を測定した。この損失正接のピーク温度を表1に「ガラス転移点」として併記した。
(5) Evaluation of glass transition point Each filler obtained in the above [1] is formed into a film and cured by heating at 120 ° C. for 40 minutes and then at 150 ° C. for 5 hours, and having a thickness of 200 μm. A cured film was obtained. Thereafter, a test piece having a width of 4 mm was cut out from each cured film, and each test piece was subjected to dynamic viscoelasticity analysis (DMA) measurement (based on JIS C6481). The measurement conditions are a span of 40 mm, a tensile load of 10 g is applied in the longitudinal direction of the test piece, a sine wave having an amplitude of 16 μm and a frequency of 11 Hz is imposed in the longitudinal direction of the test piece, and the loss tangent (tan δ) is calculated. It was measured. The peak temperature of this loss tangent is also shown in Table 1 as “glass transition point”.

(6)熱膨張係数の評価
上記(5)で得られたフィルム状硬化体から幅5mmの試験片を切り出し、この試験片を熱機械的分析(TMA)測定(JPCA−BU01に準拠)に供した。測定条件はスパン15mmにて、試験片の長手方向に5gの引張加重を加えた状態で−55℃まで冷却し、10℃/分の昇温速度で125℃まで加熱し、伸び率ε(ε=ΔL/L、ε;伸び率、ΔL;伸び量、L;スパン長さ)を測定した。そして、この伸び率εを用いて、下記式に従って、線熱膨張係数α1及びα2を算出し、この結果を表1に併記した。尚、LTCC基板の線熱膨張係数は5.2ppm/Kであった。
α1=(ΔL/ΔT)/L(ΔT;温度変化、ガラス転移温度までの熱膨張)
α2=(ΔL/ΔT)/L(ΔT;温度変化、ガラス転移温度を超える熱膨張)
(6) Evaluation of thermal expansion coefficient A test piece having a width of 5 mm was cut out from the film-like cured product obtained in (5) above, and the test piece was subjected to thermomechanical analysis (TMA) measurement (based on JPCA-BU01). did. The measurement conditions were a span of 15 mm, a tensile load of 5 g applied in the longitudinal direction of the test piece, cooling to −55 ° C., heating to 125 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min, and elongation ε (ε = ΔL / L 0 , ε; Elongation rate, ΔL; Elongation amount, L 0 ; Span length). And using this elongation rate (epsilon), linear thermal expansion coefficient (alpha) 1 and (alpha) 2 were computed according to the following formula, and this result was written together in Table 1. The LTCC substrate had a linear thermal expansion coefficient of 5.2 ppm / K.
α1 = (ΔL / ΔT) / L 0 (ΔT; temperature change, thermal expansion to glass transition temperature)
α2 = (ΔL / ΔT) / L 0 (ΔT; temperature change, thermal expansion exceeding glass transition temperature)

(7)弾性率の評価
上記(5)で得られたフィルム状硬化体から幅4mmの試験片を切り出し、この試験片をDMA測定(JIS C6481に準拠)に供した。測定条件は上記(5)と同様にしいて、25℃における貯蔵弾性率を求めた。そして、この値を表1に「弾性率」として併記した。
(7) Evaluation of elastic modulus A test piece having a width of 4 mm was cut out from the film-like cured product obtained in (5) above, and this test piece was subjected to DMA measurement (based on JIS C6481). The measurement conditions were the same as in (5) above, and the storage elastic modulus at 25 ° C. was determined. This value is also shown in Table 1 as “elastic modulus”.

(8)ドリル加工性
充填材が充填され硬化された硬化体を備えるLTCC基板において、φ2mm及びφ4mmのドリルを用いて、硬化体に穴加工を行った。穴間の規定のピッチにズレを生じないものを「○」とした。
(8) Drill workability In the LTCC board | substrate provided with the hardening body with which the filler was filled and hardened, the drilling was performed to the hardening body using the drill of (phi) 2mm and (phi) 4mm. “◯” indicates that no deviation occurs in the specified pitch between the holes.

(9)実施例の効果
比較例1では、充填剤に相溶化剤を含有せず、無機フィラーには粒度分布がD50−D10<9μmである狭分布品を用いたものである。この充填剤ではペースト性及びディスペンサ充填性を得るために、液状エポキシ樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂を多めに使用して、無機フィラー含有量を抑えなければならなかった(特に粘度は表1に示すように比較的小さく、ディスペンサ充填性には優れるものの、これ以上無機フィラーを含有させるとペースト性が急激に低下し、シート表面に穴及び/又はかすれが認められるようになってしまう)。しかし、このような成分配合としてもLTCC基体と硬化体との間の密着性が十分に得られず、また、密着耐久性も十分に得られないことが分かる。更に、この無機材料部品では、充填剤のビスフェノールA型エポキシ樹脂の使用量が多いために、得られた硬化体のガラス転移点が200℃に満たないことが分かる。
(9) Effect of Example In Comparative Example 1, the filler does not contain a compatibilizing agent, and the inorganic filler is a narrow distribution product having a particle size distribution of D50-D10 <9 μm. In this filler, in order to obtain paste properties and dispenser filling properties, a large amount of bisphenol A type epoxy resin must be used as the liquid epoxy resin to suppress the inorganic filler content (particularly the viscosity is shown in Table 1). Although it is relatively small and excellent in the dispenser filling property, if an inorganic filler is further contained, the paste property is drastically lowered, and holes and / or blurs are recognized on the sheet surface). However, it can be seen that even with such a component formulation, sufficient adhesion between the LTCC substrate and the cured body cannot be obtained, and sufficient adhesion durability cannot be obtained. Furthermore, in this inorganic material part, since the amount of the bisphenol A type epoxy resin used as the filler is large, it can be seen that the glass transition point of the obtained cured product is less than 200 ° C.

比較例2では、充填剤に相溶化剤を含有せず、広分布品の無機フィラーを215質量部含有させたものである。より粘度の低いアミノフェノール型エポキシ樹脂量を多くし、広分布品の無機フィラーを使用することで、比較例1よりも無機フィラー含有量を多くでき、ペースト性及びディスペンサ充填性を確保できる。しかし、得られた無機材料部品では、LTCC基体と硬化体との間の密着性及び密着耐久性が十分に得られないことが分かる。また、得られた硬化体では線熱膨張係数が実施例1〜5に比べて大きいことが分かる。   In Comparative Example 2, the filler does not contain a compatibilizing agent, and 215 parts by mass of a widely distributed inorganic filler is contained. By increasing the amount of the aminophenol type epoxy resin having a lower viscosity and using an inorganic filler having a broad distribution, the content of the inorganic filler can be increased as compared with Comparative Example 1, and the paste property and the dispenser filling property can be secured. However, it can be seen that the obtained inorganic material part does not provide sufficient adhesion and adhesion durability between the LTCC substrate and the cured body. Moreover, in the obtained hardening body, it turns out that a linear thermal expansion coefficient is large compared with Examples 1-5.

比較例3では、充填剤に相溶化剤を用いることによって、狭分布品の無機フィラーを370質量部含有させたものである。ペースト性及びディスペンサ充填性を確保できるものの、得られた無機材料部品では、LTCC基体と硬化体との間の密着耐久性が十分に得られないことが分かる。また、得られた硬化体では線熱膨張係数が実施例1〜5に比べてやや大きいことが分かる。
比較例4では、充填剤に相溶化剤を用いないものの、無機フィラーに広分布品を用い、尚かつ実施例1〜5と同量の420質量部を含有させたものである。この充填剤では粘度としては実施例3と同程度に収まるように調整したとしても、ディスペンサ充填性を得ることができず、また、ペースト性も得ることもできないことが分かる。
尚、比較例4では、ペースト性が不十分であるために、表1下段の無機材料部品としての評価を行っていない。
In Comparative Example 3, 370 parts by mass of a narrowly distributed product inorganic filler is contained by using a compatibilizing agent as a filler. Although the paste property and the dispenser filling property can be secured, it can be seen that the obtained inorganic material part does not provide sufficient adhesion durability between the LTCC substrate and the cured body. Moreover, in the obtained hardening body, it turns out that a linear thermal expansion coefficient is a little large compared with Examples 1-5.
In Comparative Example 4, a compatibilizer is not used as a filler, but a wide distribution product is used as an inorganic filler, and 420 parts by mass of the same amount as in Examples 1 to 5 is contained. It can be seen that even if the viscosity of this filler is adjusted to be about the same as that of Example 3, dispenser filling properties cannot be obtained, and paste properties cannot be obtained.
In Comparative Example 4, since the paste property is insufficient, evaluation as an inorganic material part in the lower part of Table 1 is not performed.

これに対して、本発明品である実施例1〜5の充填剤は、比較例1〜3(215〜370質量部)よりも多い無機フィラー含有量(420質量部)を有しながら、優れたペースト性及びディスペンサ充填性を発揮できることが分かる。更に、得られる無機材料部品においてもLTCC基体と硬化体とは十分な密着性及び密着耐久性を有することが分かる。更に、LTCC基板と硬化体のとの線熱膨張係数差は0.5〜10ppm/Kと小さく、弾性率は6.9GPa以下と低く抑えられていることが分かる。そして、この弾性率であるためにドリル加工性にも優れていた。また、いずれも硬化体もガラス転移点は200℃以上を確保しており、優れた耐熱性を発揮できることが分かる。   On the other hand, the fillers of Examples 1 to 5, which are products of the present invention, are excellent while having an inorganic filler content (420 parts by mass) greater than Comparative Examples 1 to 3 (215 to 370 parts by mass). It can be seen that the paste property and dispenser filling property can be exhibited. Furthermore, it can be seen that the LTCC substrate and the cured body also have sufficient adhesion and adhesion durability in the resulting inorganic material part. Furthermore, it can be seen that the difference in coefficient of linear thermal expansion between the LTCC substrate and the cured body is as small as 0.5 to 10 ppm / K, and the elastic modulus is kept as low as 6.9 GPa or less. And since it was this elasticity modulus, it was excellent also in drill workability. In addition, it can be seen that both of the cured products have a glass transition point of 200 ° C. or higher and can exhibit excellent heat resistance.

また、実施例1は、無機フィラーとして粒度分布が広範であるシリカを用いている。このため、420質量部もの大量のシリカを充填剤内に含有させつつ、ディスペンサ充填性を良好な範囲に保つことができた。そして、この大量のシリカフィラーを含有するために、線熱膨張係数は9.6ppm/Kと非常に小さい値を示した。即ち、LTCC基板との線熱膨張係数差はわずかに4.4ppm/Kであった。更に、LTCC基体と硬化体との密着性も優れており、尚かつ、ドリル加工性にも優れていた。更に、実施例3及び実施例4は他の各種の特性をいずれも確保しながら、特にLTCC基板との線熱膨張係数差はわずかに4.1ppm/K及び4.2ppm/Kと著しく小さくできていることが分かる。   In Example 1, silica having a wide particle size distribution is used as the inorganic filler. For this reason, it was possible to keep the dispenser filling property in a good range while containing a large amount of 420 parts by mass of silica in the filler. And since it contained this large amount of silica filler, the linear thermal expansion coefficient showed a very small value of 9.6 ppm / K. That is, the difference in coefficient of linear thermal expansion from the LTCC substrate was only 4.4 ppm / K. Furthermore, the adhesion between the LTCC substrate and the cured body was excellent, and the drilling workability was also excellent. In addition, while Example 3 and Example 4 ensure all other characteristics, the difference in coefficient of linear thermal expansion from the LTCC substrate, in particular, can be remarkably reduced to 4.1 ppm / K and 4.2 ppm / K. I understand that

本発明は電子部品関連分野において広く利用できる。また、本発明の無機材料部品は、マザーボード等の通常の配線基板、フリップチップ用配線基板、CSP用配線基板及びMCP用配線基板等の半導体素子搭載用配線基板、インターポーザー基板、アンテナスイッチモジュール用配線基板、ミキサーモジュール用配線基板、PLLモジュール用配線基板及びMCM用配線基板等のモジュール用配線基板等に用いられる。   The present invention can be widely used in the field of electronic components. Further, the inorganic material component of the present invention is used for ordinary wiring boards such as motherboards, flip chip wiring boards, CSP wiring boards, MCP wiring boards and other semiconductor element mounting wiring boards, interposer boards, and antenna switch modules. It is used for wiring boards for modules, such as wiring boards, mixer module wiring boards, PLL module wiring boards, and MCM wiring boards.

本発明の無機材料部品の一例を示す模式的な平面図である。It is a typical top view which shows an example of the inorganic material component of this invention. 本発明の無機材料部品の他例を示す模式的な平面図である。It is a typical top view which shows the other example of the inorganic material component of this invention. 図1の無機材料部品の貫通孔内に外部端子(MTピン)を嵌挿した状態を示すa−a線における模式的な断面図である。It is typical sectional drawing in the aa line which shows the state which inserted the external terminal (MT pin) in the through-hole of the inorganic material component of FIG. 図1の無機材料部品の貫通孔内に外部端子(リベット)を嵌挿した状態を示すa−a線における模式的な断面図である。It is typical sectional drawing in the aa line which shows the state which inserted the external terminal (rivet) in the through-hole of the inorganic material component of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

100a、100b;無機材料部品、200;LTCC基体、210;欠部(LTCC基体貫通孔、LTCC基体凹部)、300;硬化体、310;貫通孔(硬化体貫通孔)、400;外部端子。   100a, 100b; inorganic material component, 200; LTCC substrate, 210; notch (LTCC substrate through hole, LTCC substrate recess), 300; cured body, 310; through hole (cured body through hole), 400; external terminal.

Claims (7)

貫通孔及び凹部のうちの少なくとも一方の欠部を有する無機材料基体と、該欠部のうち少なくとも1つの欠部内に、充填剤が充填されて硬化されてなる硬化体と、を有する無機材料部品であって、
上記充填剤が、液状エポキシ樹脂と、硬化剤と、相溶化剤と、無機フィラーと、有機フィラーと、を含有し、
上記充填剤全体を100質量%とした場合に、上記液状エポキシ樹脂が1〜55質量%であり、
上記液状エポキシ樹脂を100質量部とした場合に、上記硬化剤が2〜10質量部であり、上記相溶化剤が0.5〜20質量部であり、上記無機フィラーが100〜600質量部であり、上記有機フィラーが0.5〜30質量部であり、
上記液状エポキシ樹脂は、ビスフェノール型エポキシ樹脂とアミノフェノール型エポキシ樹脂とを含有し、
上記硬化剤は、ポリアミン系硬化剤を含有し、
上記相溶化剤は、末端及び/又は側鎖にポリエーテル基を有するシリコーンオイルを含有し、
上記無機フィラーは、シリカを含有し、
上記有機フィラーは、シリコーンフィラーを含有し、
且つ、該無機フィラーの粒度分布はD10とD50との差が9μm以上であることを特徴とする無機材料部品。
An inorganic material part having an inorganic material base having at least one of a through hole and a recess, and a cured body in which at least one of the notches is filled with a filler and cured. Because
The filler contains a liquid epoxy resin, a curing agent, a compatibilizing agent, an inorganic filler, and an organic filler,
When the entire filler is 100% by mass, the liquid epoxy resin is 1 to 55% by mass,
When the liquid epoxy resin is 100 parts by mass, the curing agent is 2 to 10 parts by mass, the compatibilizer is 0.5 to 20 parts by mass, and the inorganic filler is 100 to 600 parts by mass. Yes, the organic filler is 0.5-30 parts by mass,
The liquid epoxy resin contains a bisphenol type epoxy resin and an aminophenol type epoxy resin,
The curing agent contains a polyamine curing agent,
The compatibilizer contains a silicone oil having a polyether group at the terminal and / or side chain,
The inorganic filler contains silica,
The organic filler contains a silicone filler,
And the particle size distribution of this inorganic filler WHEREIN: The difference of D10 and D50 is 9 micrometers or more, The inorganic material components characterized by the above-mentioned.
上記硬化剤は、ジシアンジアミドを含有する請求項1に記載の無機材料部品。   The inorganic material part according to claim 1, wherein the curing agent contains dicyandiamide. 上記硬化体全体に対する上記無機フィラーが占める体積割合は、45体積%以上である請求項1又は2に記載の無機材料部品。   The inorganic material component according to claim 1 or 2, wherein a volume ratio of the inorganic filler to the entire cured body is 45% by volume or more. 上記ビスフェノール型エポキシ樹脂と上記アミノフェノール型エポキシ樹脂との合計を100質量%とした場合に、上記アミノフェノール型エポキシ樹脂が30〜70質量%である請求項1乃至3のうちのいずれかに記載の無機材料部品。   The said aminophenol type epoxy resin is 30-70 mass% when the sum total of the said bisphenol type epoxy resin and the said aminophenol type epoxy resin is 100 mass%, The any one of Claims 1 thru | or 3 Inorganic material parts. 上記硬化体は、該硬化体の一部に形成されたアライメント整合孔を備える請求項1乃至に記載の無機材料部品。 The cured product, inorganic material parts according to any one of claims 1 to 4 comprising an alignment matching hole formed in a part of the cured resin. 上記欠部の充填体積は、0.75mm3以上である請求項1乃至のうちのいずれかに記載の無機材料部品。 Fill volume of the missing portion, the inorganic material component according to any one of claims 1 to 5 is 0.75mm3 or more. 上記硬化体の線熱膨張係数と上記無機材料基体の線熱膨張係数との差が30ppm/K以下であり、且つ該硬化体の弾性率が1〜8GPaである請求項1乃至のうちのいずれかに記載の無機材料部品。 The difference between the linear thermal expansion coefficient and linear thermal expansion coefficient of the inorganic material substrate of the cured product is less 30 ppm / K, and the elastic modulus of the cured body of the claims 1 to 6 is 1~8GPa An inorganic material part according to any of the above.
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