JPH0243261A - 電子部品封止用熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

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〕 本発明は芳香族ポリチオエーテルスルホン樹脂、ケイ酸
質充填材および繊維状充填材からなり、耐衝撃性、柔軟
性などの靭性にすぐれた電子部品を封止した場合のクラ
ック発生がない電子部品封止用熱可塑性樹脂組成物に関
する。

〔従来の技術〕

従来ＩＣ，トランジスター　ダイオード、コンデンサー
　サイリスタ、コイル、コネクター等の電子部品は、電
気絶縁性の保持、機械的保護、外部雰囲気による特性変
化の防止等の目的で、エポキシ樹脂あるいはシリコーン
樹脂等の熱硬化性樹脂を使用し、トランスファーあるい
は圧縮成形方法を採用して被覆または封止することが広
く行われている。

しかし、これらの熱硬化性樹脂は、樹脂の保存性が悪い
こと、封止成形時の成形サイクルが長くなったりあるい
はランナー、スプルーの再利用ができない等の問題があ
る。

更に近年、上記した熱硬化性樹脂の問題点を解決する目
的で熱可塑性樹脂であるポリフェニレンスルフィド樹脂
を使用し、封止することが特開昭５２−１４９３４８号
、特開昭５３−６６５６５号公報および米国特許４２６
９７５６号公報に開示されている。

また、−船底（１）の構造をもつ芳香族ポリチオエーテ
ルスルホンはガラス転移１１度Ｔｙ　＝　２０３℃の特
性を有しており、耐熱性、耐衝撃性および柔軟性などの
靭性にかかる機械的性質に非常に波れている。また電気
的性質、寸法安定性などにも優れる熱可塑性ポリマであ
ることが知られている（特開昭５２−１５５７００号公
報）。

イ＞−８Ｏ２Ｑｓ−・・・・・・中 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、前記ポリフェニレンスルフィド樹脂は樹脂自体
の成形体が非常にもろい欠点を有しているので、電子部
品封止用途には通常ケイ酸質充填材を配合して、機械的
強度、耐熱性の向上、線膨張係数の低下等の改善を行っ
ている。

しかしながら、ケイ酸質充填材によって補強しているに
もかかわらず、ポリフェニレンスルフィド樹脂は耐衝撃
性、柔軟性などの靭性が不足しているため、電子部品の
成形直後、工Ｃ封止品の素子を折り曲げ時あるいは冷熱
（ヒートサイクル）時にクラックが発生する欠点を有し
ている。

また、芳香族ポリチオエーテルスルホン単体では線膨張
率が大きいために、成形収縮歪によるクラック発生の防
止に効果がない。

本発明は、上記の如き状況に鑑み、耐衝撃性および柔軟
性などの靭性にすぐれ電子部品封止した時にクラック発
生がなく、かつ密着性のすぐれた熱可塑性電子部品封止
用樹脂組成物の取得を課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、本発明は、（イ）芳香族ポリチオエテルスル
ホン樹脂３０〜９０重量％、（ロ）ケイ酸質充填材１０
〜６０重量％および（ハ）６維状充填材０〜５０厘量％
からなる電子部品封止用熱可塑性樹脂組成物を提供する
ものである。

本発明で用いる芳香族ポリチオエーテルスルホン樹脂（
以下ｐｐｓｓと略す）は構造式ω＝　ＳＯ，（◇−８士
で示される繰返し単位を有する重合体である。

このポリマの重合方法としては、例えばジハロゲン芳香
族スルホンとアルカリ金属硫化物を有機アミド溶媒中で
反応させる方法（特開昭５２−１５５７００号公報、米
国特許第４１０２８７号公報参照）、またモノＩ・ロゲ
ン芳香族スルホンアルカリ金属塩の自己脱塩縮合方法（
特開昭４７−１３３４７号公報参照）が挙げられる。

また本発明の目的を逸脱しない範囲でポリフェニレンス
ルフィドの共重合またはブロック共重合体を用いること
ができる。

本発明で用いられるｐｐｓｓの分子λは特に限定される
ものでないが、対数粘度η１ｎｂ（ここで、１）　ｉｎ
ｈは０．５ｙ／ｄ（ｌのＮ−メチルピロリドン溶液の濃
度において、２５℃で測定した１直）が０．２〜０．７
の範囲のものが好ましい。

特にＩＣ，）ランシスター等のボンディングワイヤーを
有する素子を封止する場合は、ボンディングワイヤーの
破損を回避するために低分子漣のものが好ましく用いら
れる。

本発明で便、用するｐｐｓｓは、前述のようにいかなる
ｐｐｓｓも使用可能であるが、（１）酸処理、（２）熱
水洗浄を施されたｐｐｓｓ、あるいは（３）ナトリウム
含有量が９００Ｐ以下であるｐｐｓｓを使用すると、本
発明の効果がより一層発現されて好ましい。

以下これらの好ましいｐｐｓｓの処理について述べる。

酸処理を行う場合は次のとおりである。

酸処理の方法は、酸または酸の水溶液にＰＰ５Ｓを浸漬
せしめる等の方法があり、必要により適宜攪拌または加
熱することも可能である。

例えば、＃酸を用いる場合、ｐＨ４の水溶液を８０〜９
０℃に加熱した中にｐｐｓｓ粉末を浸漬し、３０分間攪
拌することにより十分な効果が得られる。酸処理を施さ
れたｐｐｓｓは残留している酸または塩等を物理的に除
去するため、水または温水で数回洗浄することが必要で
ある。

洗浄に用いる水は、酸処理によるｐｐｓｓの好ましい化
学的変性の効果を損なわない意味で蒸溜水、脱イオン水
であることが好ましい。

熱水で洗浄する場合は次の通りである。即ちＰＰ５Ｓを
熱水処理するにあたり、熱水の温度を１００℃以上、よ
り好ましくは１２０℃以上、さらに好ましくは１５０℃
以上、特に好ましくは１７０℃以上とすることが重要で
あり、１００　℃未満ではＰＰ５Ｓの好ましい化学的変
性の効果が小さいため好ましくない。

本発明の熱水洗浄によるＰＰ５Ｓの好ましい化学的変性
の効果を発現するため、使用する水は蒸溜水あるいは脱
イオン水であることが好ましい。熱水処理の操作は、通
常、所定量の水に所定量のＰＰ５Ｓを投入し、圧力容器
内で加熱、攪拌することにより行われる。ｐｐｓｓと水
との割合は、水の多い方が好ましいが、通常、水ｘｅに
対し、Ｐ　Ｐ　Ｓ　Ｓ　　２００　ｙ　以下ノ浴比カ選
択される。

また、処理の雰囲気は、末端基の分解は好ましくないの
で、これを回避するため不活性雰囲気下とすることが好
ましい。更に、この熱水処理操作を終えたｐｐｓｓは、
残留している成分を吻理的に除去するため温水で数回洗
浄するのが好ましい。

上記記載のｐｐｓ　ｓの酸処理および熱水処理、またナ
トリウム含有量が９００Ｐ以下のＰＰ５Ｓというのは、
あくまでも本発明の効果をより発現させるために好まし
いということで、決して本発明の必須条件ではない。本
発明においてはあらゆるｐｐｓｓが使用可能である。

かかるｐｐｓｓの組成物中における配合割合は３０〜９
０貞盪％、好ましくは４０〜７０重盪％の重量で用いら
れる。３０重血％未満では封止成形時における流動性が
悪くなるので適切でない。また９０重量％を超えると充
填材含有量が過小になるため封止成形品の線膨張率が大
きくなり好ましくない。

本発明で用いられるケイ酸質充填材とは、シリカを主体
とした非繊維状の無機質充填材であって、石英、タルク
、カオリンなどが挙げられ、好ま１くは石英、より好ま
しくは９９％以上の純度を有する市販の溶融シリカ、結
晶性シリカ、合成シリカの粉砕品および球状のものが挙
げられる。本発明の全組成物中に占めるケイ酸質充填材
の配合割合は６０〜１０ｆｉ盪％、好ましくは５０〜１
５重息％の範囲が選択される。１０重量％未満では強度
及び耐湿性の改善効果が不十分であり、６０重量％を超
えると流動性が悪くなるため好ましくない。

これらのケイ酸質充填材は２種以上を併用することも可
能であり、必要により、シラン系およびチタン系カップ
リング剤で予備処理して使用することもできる。

本発明で用いる繊維状充填剤としては、ガラス繊維、セ
ラミックス繊維、石綿、チタン酸カリウム繊維、その他
の無機質繊維、炭素繊維、ポリアミド、ポリエステル、
その他の有償合成繊維が適しており、この中では特にガ
ラス繊維が好ましい。かかる厳維状充填剤の組成物中に
おける配合孟は、０〜５０貞盪％、好ましくは、５〜３
０重追％の範囲が選択される。５０貞盪％を超えると、
封止成形時ｅこおける流動性が悪くなる。また、該繊維
状充填剤の繊維長は、組成物の機械強度及び封止成形時
における流動性の面カら、押出混練後において、（Ｊ、
Ｑ３ｍ〜１．０謂であることが好ましい。

本発明の組成物には、本発明の目的を阻害しない範囲で
酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、着色剤、紫外線吸収剤、
他種ポリマー等を添加配合することができる。

本発明の組成物の調製方法は、−船釣な方法が用いられ
持に限定されるものでない。例えば室温においてリボン
羽根型混合機、ドラム型回転混合機を用いて各成分を一
緒に混合した後、単軸押出機、多軸押出機またはニーダ
−などにより溶融混線を行い、ペレット化される。

〔実施例〕

以下に実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に
説明する。なお、本実施例に示す部及び％はすべてｍｆ
ｆ１基準である。

参考例ｔ　　（ｐｐｓｓの重合） オートクレーブに３０％水硫化ナトリウム水溶液９．３
４　ｋｙ　（水硫化ナトリウム５０モル）、５０％水酸
化ナトリウム４．００　ｋｙ　（水酸化ナトリウム５０
モル）オヨびＮ−メチル−２−ピロリドン（以下ＮＭＰ
と略す）１６＃を仕込み、攪拌しながら徐々に２０５℃
まで昇温し、水７．９ｋｆを含む留出水８．２１を除去
した。残留混合物にビス（Ｐ−クロロフェニル）スルホ
７　ｆ４．３６　ｋｑ及びＮＭＰ４ｋｑを加え、圧力３
．２　ｋｑ／ｃ４ゲージ圧にて２００℃で５時間加熱し
た。

反応生成物をイオン交換水で２回、７０℃のイオン交換
熱水で５回洗浄したのち１２０℃で２４時間減圧乾燥し
て、約５　ｋｑのｐｐｓｓ樹脂粉末を得た。

得られたｐｐｓｓは対数粘度０．４８およびガラス転移
温度２０３℃であった。

参考例２ 参考例１で得られたｐｐｓｓ粉末２　ｋｑを９０℃に加
熱されたｐＨ４の酢酸水溶液２０　／中に投入し、約３
０分間攪拌し続けたのち濾過し、Ｐ液のｐＨが７になる
まで約９０℃の脱イオン水で洗浄し、１２０℃で２４時
間減圧乾燥して粉末状にして実施例に供した。このｐｐ
ｓｓ中の全ナトリウム含有遣は４１ＯＦＦであった。

実施例１〜４および比較例１〜２ 参考例２で得たｐｐｓｓ粉末、ケイ酸質充填材および繊
維状充填材を第１表の組成でトライブレンドしたのち、
３０　ａφ２軸押出機に供給して、処理温度２６０℃〜
３１０℃で溶融混練して均一溶融プレ／ドペレソトを得
た。続いて得られたペレットを射出成形機（温度２９０
〜３２０℃、金型温度１１０℃）にてテストピースを成
形し物性測定して第１表の結果を得た。

また、インサート専用射出成形機（温度３００〜３３０
℃、金型温度１３０℃）にて１６ピンＤＩＰ型ＩＣ封止
品を成形し、ヒートサイクル（−４５℃〜８５℃の温度
サイクルで２００回処理）処理後のクラックの有無を軟
エックス線法で評価して第り表の結果を得た。

第１表の結果から明らかなように本実施例組成物は、耐
衝撃性にすぐれかつヒートサイクル処理後の耐クラツク
性にすぐれていることが判る。

比較例３ 実施例１で用いたＰＰ５Ｓの代わりにポリフェニレンス
ルフィド４ｆｉ［１（ＰＰＳ　ト略ｔ　）　　”　ライ
　ドア　　（Ｒｙｔｏｎ　）　　Ｖ　−１、、（フィリ
ップス社！Ｊ！りを用いて、実施例１と同様の方法でテ
ストピースおよびＤＩＰ型■Ｃ封止品を成形して評価を
行った。結果は第１表に記載の通りであった。

〔発明の効果〕

本発明の電子部品封止用熱可塑性制脂組成物はすぐれた
耐衝撃性などの靭性、耐熱性および流動性を有し、゛ぽ
子部品を封止した場合、クラック発生がないため、電子
部品例えばＩＣ、トランジスター、ダイオード、コンデ
ンサー　コネクター等の対土用材料として非常に有用で
ある。

特許出願大東し株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）芳香族ポリチオエーテルスルホン樹脂３０〜９０
   重量％、 （Ｂ）ケイ酸質充填材１０〜６０重量％および（Ｃ）繊
   維状充填材０〜５０重量％ からなる電子部品封止用熱可塑性樹脂組成物。