JPH02187421A - 紫外線感光又は透過素子用の紫外線透過性保護又は支持材料 - Google Patents

紫外線感光又は透過素子用の紫外線透過性保護又は支持材料

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JPH02187421A
JPH02187421A JP1210175A JP21017589A JPH02187421A JP H02187421 A JPH02187421 A JP H02187421A JP 1210175 A JP1210175 A JP 1210175A JP 21017589 A JP21017589 A JP 21017589A JP H02187421 A JPH02187421 A JP H02187421A
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JP
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curing agent
ultraviolet
epoxy compound
sensitive
nitrogen atom
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JP1210175A
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English (en)
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Yosuke Sagami
洋祐 佐上
Teruhiro Inagaki
稲垣 彰宏
Yozo Kajiwara
梶原 洋三
Haruyuki Ashigahara
芦ケ原 治之
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HAISOOLE JAPAN KK
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HAISOOLE JAPAN KK
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は紫外線感光又は透過素子用の紫外線透過性の、
保護又は支持材料、たとえば封止材料とくに封止剤及び
封止部品、基板材料、コーティング材料等、インク、光
学材料及び接着剤に関する。本発明はまたこれらの材料
を使って紫外線感光素子を保護又は支持した紫外線感光
装置、たとえばEPROM、COD、薄膜トランジスタ
、光ディスク、光カード、光テープ等、及びその製造方
法に関する。
[従来技術] 従来、紫外線感光素子、たとえば紫外線による消去の可
能なそしてプログラム可能な集積回路素子とくにはEP
ROM、紫外線に感光するCCD等の封止は紫外線を透
過させる特殊ガラスたとえば石英ガラス又はホウケイ酸
ガラスを素子の紫外線受光部に窓材料として使用して行
われていた。
[従来技術の問題点] しかしながら、特殊ガラスを使ってEPROM、CCD
等を製造するに当っては、加工効率が悪いだけでなく、
機械的強度が低いすなわち薄くすると割れ易いという問
題点があった。とくに高強度が要求されるICカード等
の薄型集積回路装置への用途においては、この問題点の
解決は切火な要求であった。
特殊ガラスに代わる熱硬化性の樹脂材料として、シリコ
ーン樹脂材料(フィラーを含まないもの)がある。その
硬化生成物は紫外線を透過させそして耐熱性に優れてい
るが、機械的強度が低く、透湿性が大きいので、単独で
は封止材料としての適性を欠く。
熱硬化性のビスフェノールA形、フェノールノボラック
形、クレゾールノボラック形、脂環式等のエポキシ樹脂
材料は耐熱性に優れ機械的強度が高いので、一般の集積
回路の封止に広く使われているが、紫外線を吸収し殆ん
ど透過させない。
これらシリコーン樹脂材料とエポキシ樹脂材料とを組合
わせて封止する、すなわち紫外線透過部にはシリコーン
樹脂材料を紫外線不透過部にはクレゾールノボラック形
エポキシ樹脂材料を使って2段階成形法により封止する
ことも提案されている(特開昭60−83338>が、
2種の成形型を要し工程も複雑である上に、シリコーン
樹脂材料が機械的強度に欠ける欠点を完全に補うことは
できない。
また、最近になって検討されている熱可塑性樹脂材料の
射出成形法による使用も、耐熱性及び耐湿性の点で問題
がある。
[本発明による問題点の解決] 本発明者は鋭意研究の結果、特殊なエポキシ樹脂材料す
なわちイソシアヌル酸のトリアジン環窒素原子に結合し
たグリシジル基をもつエポキシ化合物の硬化生成物が意
外にも紫外線を良く透過させることを見出し、本発明を
完成した。この特殊なエポキシ樹脂材料は同時に優れた
耐熱性と耐湿性をもち機械的強度も高い。
[本発明の作用] 従って、本発明者が見出したこの特殊なエポキシ樹脂材
料は、紫外線感光素子たとえばEPROM、CCD等の
封止に効果的に使用することができる。
すなわち、本発明は紫外線感光素子の封止材料、とくに
は封止剤及び封止部品を提供するが、これにとどまるこ
となく、上記した特殊なエポキシ樹脂材料の紫外線透過
性及び優れた物性の利点を生かして、広く紫外線感光又
は透過素子用の、紫外線透過性の、保護又は支持材料(
たとえば前記の封止材料の他に基板材料、コーティング
材料等)、インク、光学材料及び接着剤を提供する。
たとえば、紫外線領域(300nm付近)のレーザ光を
使って形成する薄膜トランジスタ、光ディスク、光カー
ド、光テープ等の基板材料として上記した特殊なエポキ
シ樹脂材料は特に有用である。従来はこのような薄膜ト
ランジスタの基板材料として上記したような特殊ガラス
が使われていたが、薄くすると割れ易く、厚くすると重
く、また熱や衝撃に弱いという一欠点があった。シリコ
ーン樹脂単独では強度が不足であり、紫外線を吸収する
樹脂ではレーザ光のエネルギによって焼けてしまうので
使用できなかった。光ディスク及び光カードについても
同様であり、柔軟性をも要求される光テープについては
、紫外線領域のレーザ光の使える基板材料は知られてい
なかった。光学材料はたとえばレンズであり、接着剤は
たとえば紫外線透過素子たとえば紫外線透過性特殊ガラ
スレンズ貼合わせ用の接着剤である。
エポキシ化合物としてはトリグリシジルイソシアヌレー
トを使用することが好ましい。硬化剤としては酸無水物
硬化剤、アミン硬化剤等を使用することができるが、脂
肪族又は脂環式酸無水物とくにはへキサヒドロフタル酸
無水物又はメチルヘキサヒドロフタル酸無水物を使用す
ることが好ましい。いずれの材料も市場で入手可能であ
る。
紫外線透過性、耐熱性、耐湿性及び機械的強度を望まし
くない程度に損わない限り、製品の目的と用途に応じて
種種の添加成分たとえば硬化促進剤、無機光てん剤(I
R粉末シリカ等)、界面制御剤(カップリング剤、内部
離形剤)、難燃化剤等を添加することができる。同様に
、他のエポキシ樹脂材料、シリコーン樹脂材料等を所望
により添加することもできる。
たとえば、水素添加したビスフェノールAグリシジルエ
ーテルは液状であり製造加工工程でのトリグリシジルイ
ソシアヌレート(扮末状)のハンドリング性能を高める
。また、シリコーン樹脂材料はその柔軟性を利用して金
属配線部等の内部ストレスを緩和する等の目的で添加又
はそれ自体単独で封止材料の一部分として使用すること
ができる。
一般に250〜320nmの波長の紫外線を良く透過さ
せるように各成分の割合を定めることが有利でありそし
て可能である。
対象となる紫外線感光素子としては、紫外線による記憶
情報の消去が可能でありそしてプログラム可能すなわち
電気的な情報の書込みが可能である集積回路素子、たと
えばEPROMとくにはCMOS又は2層ゲートMOS
により構成したEPROMが挙げられるが、OTPRO
M、紫外線検出センサたとえば紫外線感光性COD等に
も適用できる。さらに、紫外線レーザ光を使って製造す
る薄膜トランジスタ、紫外線レーザ光を使って情報を記
憶させる光ディスク、光カード、光テープ等にも適用可
能である。
封止は封止材料単独で素子全体を密封する形式でも、封
止材料を紫外線透過郡全体又はその一部分に使用する形
式でもよい。採用する封止方式に応じて、たとえば樹脂
封止方式においては封止樹脂全体又はその一部分に、気
密封止方式においては、パッケージ内キャビティの一部
分又は全部を封止する材料として、又はパッケージ自体
の一部分又は全部を構成する材料として、使用すること
ができる。
樹脂封止方式としてはエポキシ樹脂による封止に使用す
ることのできる任意の方式を所望により選択することが
できる。このような方式として、注形法たとえばボッテ
ィング、ディッピング、キャスティング又はトリップコ
ーティング手段によるもの、トランスファ成形法、エポ
キシペレットパッキング法、スクリーンプリント法が挙
げられる。
エポキシ樹脂と硬化剤とは、封止剤、コーティング材料
、インク又は接着剤としての使用にあたり、硬化させる
直前に混合する個別の組合わせとすることも、予め混合
してそのまま硬化させることのできる混合物とすること
もできる。またこれらを予め所望の形状に硬化させて封
止部品として(たとえば前記した気密封止パッケージの
一部分又は全部を構成する材料として)、基板材料とし
て、又は光学材料として使用することもできる。
本発明はこうして、特殊ガラスを使用しなくても紫外線
透過性の高い、加工効率の良いそして機械的強度の高い
、紫外線感光装置を製造することを可能とした。
以下、本発明をその実施例及び参考例を挙げてさらに詳
細に説明する。
実施例1〜3及び参考例1〜2 次表1に記載の成分を混合し硬化させる。
表−」− 表1に示した成分の詳細は次のとおりである。
例番号 成分 重量比 実施例1 TGIC HHPA ブタノール 実施例2 TGIC エポキシA HHPA オクチル酸亜鉛 実施例3 G I C エポキシA TEPA 参考例1 エポキシB TEPA 参考例2 エポキシB エポキシC A オクチル酸亜鉛 (イ)樹脂材料: TGIC・・・トリグリシジルイソシアヌレート エポキシA・・・水素添加したビスフェノールAジグリ
シジルエーテル エポキシB・・・ビスフェノールA形エポキシ樹脂(商
品名シェル828) エポキシC・・・脂環式エポキシ樹脂(商品名チバガイ
ギ−CY175) (ロ)硬化剤: HHPA・・・ヘキサヒドロフタル酸無水物MHHPA
・・・メチルヘキサヒドロフタル酸無水物 TEPA・・・テトラエチレンペンタミンPA  ・・
・フタル酸無水物 (ハ)硬化促進剤 ブタノール オクチル酸亜鉛 硬化条件は実施例1〜2及び参考例2においては150
℃で3時間、実施例3及び参考例1においては50℃で
4時間である。
表1に示した各側の組成の単独硬化物(1m厚)につい
て290nmの紫外線を照射し透過率を測定した結果及
び64にのEPROM素子上での硬化物(0,5mm厚
)を通してEPROM消去装置(米国UVP社製 ME
MORASE  C−25:6W・SeC/an” )
にかけた時に要した該EPROMの消去時間(アトパン
テスト社製メモリテスタにより測定)を次表に示す。
表  2 例番号  紫外線透過率(%)  消去時間(分)実施
例1 実施例2 実施例3 参考例1 1.2     測定不能8 参考例2   0.8ツノ ※・・・1時間経過後も消去せず EPROM素子の封止をキャスティング及びトリップコ
ーティングにより行う場合の実施態様を各各辺下に添付
の第1図及び第2図に断図面で示す。第1図及び第2図
において1はEPROM素子を、2は基板を、3は金属
配線を、4はエポキシ樹脂封止体を、5はエポキシ樹脂
デイスペンサシリンジを、そして6は加熱用ヒータを示
す。第1図において7は型をそして8は内部ストレス緩
和のためにEPROM素子表面上に予めコーティングし
たシリコーンゴム又はシリコーンゲルの層を示す。樹脂
封止体の表面は第1図の例では平面状であるが、第2図
の例では凸を成しレンズ状である。
実施例1の組成物により64にのEPROM素子を第2
図に示したようにトリップコーティングして得られなE
PROMについて信頼性評価試験を行った。その結果、
(イ)温度85℃、相対湿度85%、連続1.000時
間放置、(ロ)温度60℃、相対湿度90%、連続3.
000時間放置、(ハ)温度85℃、連続1.000時
間放置、(ニ)温度−40℃、連続1.000時間放置
、(ホ)−40℃及び80℃で各30分のサイクルを連
続800サイクル繰返しの条件下に置いた後も、データ
保持性能に異常は発生しなかった[測定機器:アドバン
テスト社製ギャングプログラマコ。またその後に前記し
たようにしてデータ消去を行った結果、問題なく消去で
きることが解った。
[本発明の効果] 以上詳細に説明したところから明らかなように、本発明
により、特殊ガラスを使用しなくても紫外線透過性の高
い、加工効率の良いそして機械的強度の高い、紫外線感
光装置を製造することが可能となった。
なお、上記の実施例において本発明をEPROMの樹脂
封止を例にとって説明したが、本発明はこれに限定され
ることなく、他の各種紫外線感光素子たとえば紫外線検
出センサたとえばCCDに層状、レンズ我等各種形状の
封止体を付与するために適用することができるし、また
たとえば薄膜トランジスタ、光ディスク、光カード、光
テープ等の基板材料として、さらにはコーティング材料
、インク、光学材料スは接着剤として適用できることは
、明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明によりEPROM素子を各各
キャスティング及びトリップコーティングにより樹脂封
止する実施態様を示す断面図である。 1・・・EPROM素子、2・・・基板、3・・・金属
配線、4・・・エポキシ樹脂封止体、5・・・エポキシ
樹脂デイスペンサシリンジ、6・・・加熱用ヒータ、7
・・・型、8・・・シリコーンゴム又はシリコーンゲル
層。

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)イソシアヌル酸のトリアジン環窒素原子に結合し
    たグリシジル基をもつエポキシ化合物とその硬化剤とを
    個別の組合わせとして又は混合物として、又はそれらの
    硬化生成物を含んで成る、紫外線感光又は透過素子用の
    紫外線透過性保護又は支持材料。
  2. (2)エポキシ化合物としてトリグリシジルイソシアヌ
    レートを含む、請求項(1)に記載の材料。
  3. (3)硬化剤として酸無水物硬化剤又はアミン硬化剤を
    含む、請求項(1)に記載の材料。
  4. (4)酸無水物硬化剤として脂肪族又は脂環式酸無水物
    硬化剤を含む、請求項(3)に記載の材料。
  5. (5)エポキシ化合物としてトリグリシジルイソシアヌ
    レートを、硬化剤としてヘキサヒドロフタル酸無水物又
    はメチルヘキサヒドロフタル酸無水物を含む、請求項(
    1)に記載の材料。
  6. (6)イソシアヌル酸のトリアジン環窒素原子に結合し
    たグリシジル基をもつエポキシ化合物とその硬化剤とを
    個別の組合わせとして又は混合物として、又はそれらの
    硬化生成物を含んで成る、紫外線感光素子用の紫外線透
    過性封止材料。
  7. (7)イソシアヌル酸のトリアジン環窒素原子に結合し
    たグリシジル基をもつエポキシ化合物とその硬化剤とを
    個別の組合わせとして又は混合物として含んで成る、紫
    外線感光素子用の紫外線透過性封止剤。
  8. (8)紫外線感光素子としてのEPROM又はCCDの
    封止に使う、請求項(7)に記載の封止剤。
  9. (9)イソシアヌル酸のトリアジン環窒素原子に結合し
    たグリシジル基をもつエポキシ化合物とその硬化剤との
    硬化生成物を含んで成る、紫外線感光素子用の紫外線透
    過性封止部品。
  10. (10)紫外線感光素子としてのEPROM又はCCD
    の封止に使う、請求項(9)に記載の封止部品。
  11. (11)イソシアヌル酸のトリアジン環窒素原子に結合
    したグリシジル基をもつエポキシ化合物とその硬化剤と
    の硬化生成物を含んで成る、紫外線感光素子用の紫外線
    透過性基板材料。
  12. (12)イソシアヌル酸のトリアジン環窒素原子に結合
    したグリシジル基をもつエポキシ化合物とその硬化剤と
    を個別の組合わせとして又は混合物として含んで成る、
    紫外線感光又は透過素子用の紫外線透過性コーティング
    材料。
  13. (13)イソシアヌル酸のトリアジン環窒素原子に結合
    したグリシジル基をもつエポキシ化合物とその硬化剤と
    を個別の組合わせとして又は混合物として含んで成る、
    紫外線感光又は透過素子用の紫外線透過性インク。
  14. (14)イソシアヌル酸のトリアジン環窒素原子に結合
    したグリシジル基をもつエポキシ化合物とその硬化剤と
    の硬化生成物を含んで成る、紫外線感光素子用の紫外線
    透過性光学材料。
  15. (15)レンズ状に形成して成る、請求項(14)に記
    載の材料。
  16. (16)イソシアヌル酸のトリアジン環窒素原子に結合
    したグリシジル基をもつエポキシ化合物とその硬化剤と
    を個別の組合わせとして又は混合物として含んで成る、
    紫外線感光又は透過素子用の紫外線透過性接着剤。
  17. (17)イソシアヌル酸のトリアジン環窒素原子に結合
    したグリシジル基をもつエポキシ化合物とその硬化剤と
    の硬化生成物により、紫外線感光素子を封止して成る、
    紫外線感光装置。
  18. (18)紫外線感光素子として集積回路素子を使った請
    求項(17)に記載の装置。
  19. (19)集積回路素子としてCMOS又は2層ゲートM
    OSにより構成したEPROM又はCCDを使った、請
    求項(18)に記載の装置。
  20. (20)イソシアヌル酸のトリアジン環窒素原子に結合
    したグリシジル基をもつエポキシ化合物とその硬化剤と
    、又はそれらの硬化生成物を使って、紫外線感光素子を
    封止することを特徴とする、紫外線感光装置の製造方法
  21. (21)注形法、トランスファ成形法、エポキシペレッ
    トパッキング法、スクリーンプリント法又は気密封止法
    により、紫外線による消去の可能なそしてプログラム可
    能な集積回路素子を封止することを特徴とする、請求項
    (20)に記載の方法。
  22. (22)注形法として、ボッティング、デイッピング、
    キャスティング又はトリップコーティングの手段を使う
    、請求項(21)に記載の方法。
  23. (23)イソシアヌル酸のトリアジン環窒素原子に結合
    したグリシジル基をもつエポキシ化合物とその硬化剤と
    の硬化生成物を基板材料としその上に紫外線感光性半導
    体材料を担持し紫外線を照射して形成した半導体回路。
  24. (24)薄膜トランジスタと成した請求項(23)に記
    載の回路。
  25. (25)イソシアヌル酸のトリアジン環窒素原子に結合
    したグリシジル基をもつエポキシ化合物とその硬化剤と
    の硬化生成物を基板材料としその上に紫外線を吸収又は
    反射する材料を担持した紫外線による書込み又は読出し
    の可能な記憶媒体。
  26. (26)光ディスク、光カード又は光テープと成した請
    求項(25)に記載の媒体。
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