JPH0321684A - 熱硬化性接着シート - 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） 本発明は電六部品の封止、特にセラミック等の無磯材料
を基板に使用した電六部品の封止及び接着に利用される
熱硬化性接着シートに関する．（従来の技術） 最近、電気部品等をエポキシ樹脂で封止或いは接着する
ために液状のエポキシｕ１脂が多量に使用されているが
、液状の接着剤の場合、はみ出しや充填不足が起こりや
すい．又、エポキシ樹脂の熱膨張係数を下げるためにシ
リカなどの無機充填材を多量に含有させるために、混合
時に分散不良が生じやすく必ずしも充分な特性が得られ
ない。これを解決するためにがラス１ｍ１１％ガラス不
織布等を含浸させたエポキシ樹脂組或物シ一トははみ出
しや充填不足をなくし熱膨張係数を下げることは可能で
あるが、充分に含浸させることは困ｌ１！でエポキシ樹
脂組成物のシートにピンホールが起こりやすくなってし
まう． （発明が解決しようとする課ｆｆｌ） 本発明の目的はガラス繊維、ガラス不維布等を含浸させ
たエポキシ樹脂組成物シートでは防ぐことができないピ
ンホールを無くシ、かつ耐熱衝撃性が優れ熱膨張係数の
低い熱硬化性接着シートを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明はエポキシ樹脂１００重！Ｌ部に対して、数平均
分子ｆｉ　５０００以上の熱可塑性樹脂５〜５０重量部
、無機充填剤５〜３００重量部、硬化剤を含有する硬化
可能な実質上未硬化状態のエポキシ樹脂組戊物の層を厚
み２０〜２００μのプラスチックフィルムの片面または
両面に形或したことを特徴とする熱硬化性接着シートに
係る． 本発明で用いられるエポキシ樹脂としては、ビス７工／
−ルＡ型エポキシ樹脂〔柚化シエルエポキシ（株）製、
エピコート８２８，　８３４，　１００１，　１００２
，１００３，　１００４，　１００５．　１００７，　
１０１０，　ＩＩＯＯＬ等〕、臭素化ビス７工／−ルＡ
型エポキシ樹脂〔油化シエルエポキシ（株）製、エピコ
ー｝　５０５０．　　５０５１．５０５１Ｈ等〕、ｏ−
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂〔住友化学（株）
製、ＥＳＣＮ−２２ＯＬ，ＥＳＣＮ−２２ＯＦ，ＥＳＣ
Ｎ−２２０Ｈ，ＥＳＣＮ一２２０ＨＨ等〕、央素化ノボ
ラツク型エポキシ樹脂〔日本化薬（株）ｇ１、ＢＲＥＮ
−Ｓ等〕、７工／ールノボラツク型エポキシ樹脂〔住友
化学（株）製、Ｅ　Ｓ　Ｐ　Ｎ−１８０等〕及びこれら
を変性したエポキシ樹脂が挙げられる．これらのエポキ
シ樹脂は併用することも可能である。又、室温で液状の
エポキシ樹脂であっても、又、Ｂステージ状のエポキシ
ｌ＃１脂であっても、これらの？■ｒ．合物が室温（２
５℃）で固型であれば使用可能であるが、好ましくはこ
の混合物の融点を５０〜１２０℃に調整するのが良い。

本発明で用いられる数平均分子量（以下、単に分子量と
いう）５０００以上の熱可塑性樹脂としては、ボリアミ
ド系樹脂、ポリカーポネート系樹脂、ポリウレタン系樹
脂、ポリエステル系樹脂、シリコン系樹脂、７エノキシ
樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ＡＢＳ
系＃｛Ｊｆｆ，ポリビニルアルコール系樹脂、アイオノ
マ一系用脂、メタクリルＡｍ脂、ボリ７エニレンオキサ
イド系樹脂、塩素化ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂或
いはエラストマー、天然ゴム、イソブレンゴム、プクジ
エンゴム、スチレンブタノエンゴム、ニトリルゴム、ク
ロロブレンゴム、シリコンゴム、／ルボルネンボリマー
などのゴムが例示できる。

本発明で用いる熱可塑性樹脂はシートのＷ１械的強度及
ｃ／Ｉｔ熱衝撃性を改善するのが目的であり、分子量が
５０００未満ではその改善効果が小さく、シートは非常
に脆く、耐熱衝撃性に劣るものとなる．一方分子量が１
０００００以上となると融点が高く、また溶融粘度が大
きくなる為、混合温度が高くエネルギーロスが大きく、
又シ一トにしたものが加熱溶融しにくいので、分子量は
１０００００以下が望ましい。又添加量が５重ｔ部未満
であるとシートの機械的強度及び耐熱衝撃性の改善効果
が小さ＜５０重量部を越えるとエポキシ樹脂の特性を損
なってしまう． 本発明に用いられる無機充填材としてはマイカ、シリカ
、がラス繊維、がラス７レーク、〃ラス粉、炭索緘維、
タルク、炭酸カルシウム及Ｃ／　Ｌ　ｉ　＊　０・Ａ　
ｂｏ　３・Ｓ　ｉｏ　２等が例示サレｚａｈｔ、Ｌｉｚ
Ｏ・Ａ　１　２　０　３・Ｓ　ｉ　Ｏ　２は負の熱膨張
係数を持つもので特に効果的である．ｊ！［充填材の配
合量はエポキシ樹脂１００部（重量部、以下同様）に対
して、５〜３００部であるが、好ましくは３０〜１００
部である．配合量が５部よりも少ないと熱膨張係数の低
下はあまＱＩＡ待できず、３００部よりも多くなると見
掛粘度が大きくなり混合時の発熱により硬化反応が進ん
でしまい実質上未硬化状態にするのが不可能になる．　
本発明において硬化剤の例として、アミン系硬化剤、酸
無水物系硬化剤、７エノール樹脂系硬化剤、触媒系硬化
剤等、エポキシ樹脂と硬化反応可能な硬化剤であれば特
に限定はないが、好ましくは室温で固型の硬化剤が望ま
しい。

アミン類の具体例としては、ノエチレントリ７ミン、ト
リエチレンテトラミン、ビス（ヘキサメチレン）トリア
ミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、メンセンジ
アミン、イソホロンジアミン、メタキシリレンジアミン
、３．９−ビス（３−７ミノプロビル）−２．４．８−
テトラスピロ（５．５）ウンデカン、メタ７エニレンジ
アミン、ジアミ７’ｊ７エニルメタン、ノアミ／ジ７エ
ニルスルホン、４ｔ４゛−７チレンビス（２−クロロア
ニリン）及びこれとエポキシ樹脂との７ダクト等を、酸
無水物の共体例としては、無水７タル酸、無水トリメッ
ト酸、無水ビロメリット酸、無水ベンゾ７エノンテトラ
カルボン酸、無水マレイン酸、テト２ヒドロ無水７タル
酸、ヘキサヒドロ無水７タル酸、無水メチルナジツク酸
、無水メチルシクロヘキセンテトラカルポン酸、テトラ
クロロ無水７タル酸、テトラブロモ無水７タル酸等を、
フェノール類の具体例としては、フェノール、０−クレ
ゾール／ボラツク，７エノールノボフック、７エノール
アラルキル等を挙げることができる。触媒系硬化剤とし
ては例えばベンノルノメチルアミン、２．４．６−トリ
ス（ノメチルアミ／メチル）７工／−ル、ビペリノン、
ビリソン、ビコリン等の３級アミンや、２−エチル〜４
−メチルイミグゾールで代表されるイミダゾール類、そ
の他１，８−ノアザビシクロ（　５．４．０　）ウンデ
セン、１３Ｆ，′！？のルイス酸、ジシアンジアミド、
アミンイミド、有機酸ヒドラジド等、またこれらを組合
せた混合物や、塩、錯体等に変性したもの等を挙げるこ
とができる。硬化剤の配合量は通常触媒系硬化剤の場合
はエポキシ樹脂１００に対し０．１〜２０ｐｈｒ，その
他の場合はエポキシ基に対して当量比で０．５〜２の範
囲とするのが好ましい． 本発明において必要に応じて配合剤、添加剤として充填
材、難燃材、捕強材、滑材、分散材、與面活性材、顔料
、染料、カップリング剤等が用いられる。充填材として
は無機充填材以外のアラミド繊維、ナイロン繊ｍ等の有
機充填材、難燃材としては二酸化アンチモン、水酸化ア
ルミニウム、赤リン、ハロデン化合物など、滑材、分散
材、界面活性剤としてはワックス、ステアリン酸亜鉛、
シリコンオイルなど、顔料及び染料としてはカーボンブ
ラック、ベン〃ラ、チタン白、シアニンプルーなど、カ
ップリング削としてはシランヵップリング剤、チタンカ
ップリング剤などを例示ｔ１′きる。

本発明においては、上記エポキシ？１１１１１ｔ組戊物
の実質上未硬化状態の層を厚み２０〜２００μのプラス
チックフィルムの片面又は両面に形或して目的とする熱
硬化性接着シートを得る。プラスチックフィルムとして
はポリイミドフイルム、ポリアミドイミドフイルム、ボ
リアミドフイルム、ポリエステルフイルム、ポリカーボ
ネートフイルム等が挙げちれる．これらのフイルムは優
れた耐熱性を有している．好ましくは、本発明に用いら
れるエポキシ８１ｅｌ岨威物と強い接着性を示すボｑイ
ミド７イルム、ボリアミドフイルムが好適である．又、
フイルムの表面を予めコロナ放電処理、薬品処理等の表
面処理を行うことによりエポキシ用脂組或物との接着性
を大中に改良することが可能である。尚、実質上未硬牝
状態とは架橋が一部進行しているが完結していない状態
を意味する．エボキン？Ｉｌ脂ｍ戒物の層を形戊する方
法としではエポキシ樹脂組或物の７イルムないしシート
を作戊してプラスチックフィルムの表面に融着する方法
、プラスチックフィルムの表面にエポキシ樹脂組我物を
塗布する方法等を挙げることができる．本発明の熱硬化
性接着シートは被接着物或いは被封止物に接触させた状
態でエポキシ樹脂組或物の融点以上に加熱することによ
って、該組成物は溶融し硬化反応が進行して、接珊或い
は封止硬化するのである。

被接着物或いは被封正物への接着性或いは封止性を良く
するためシートを種々の形状に加工することができ、こ
れらは例えば棒状、平板状、リング状、枠状、フイルム
状、ベレット状、短財状、更にこれらに孔をあけた形状
等が例示できる６（発明の効果） 本発明の熱硬化性接着シートによれば、ビンホールを完
全に防ぐことができ、耐熱（Ｉｉ撃試験が優れ、熱膨張
係数の低い熱硬化性接着シートとすることが可能で、又
より小型で微細な形状、寸法の熟硬化性接着シートを謂
れ、欠けなく製造することができ、最近増加しつつある
電子部品等のような小型、微細な部品の接着、封止のニ
ーズに十分応えることができる。又、本発明の熱硬化性
接着シートは、パーツ７イーグーやロボット等の自動化
機器で取扱うのに十分な強度を持っているため、工程の
自動化、コスト低減に優れた効果を発揮する．又本発明
の熱硬化性接着シートは、搬送時の取扱いや振動に対し
ても強いため、破損することがなく、被着体である部品
等を汚損することが少ない。

本発明の熱硬化性接若シ一トはエポキシ系！｛脂を主戊
分とする為、耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、電六特性、
接着性、密着性等も優れたものとなる．（実　施　例） 以下に実施例及び比較例を挙げて説明する。尚、単に部
とあるのは重量部を示す。

実施例１〜１０ 第１表に示す所定の戊分を所定の割合で１００℃の熱ロ
ールにて混合し、ロールの設定温度を下げてロール温度
か８０℃になった時に硬化剤を投入して３分問混合して
得られたエポキシ樹脂組戊物（尚、表以外の戊分として
カーポンプラック１部、三酸化７ンチモン１０部及びス
テアリン酸亜鉛０．３部を含む）を厚さ１００μのポリ
イミドフイルム或いは８０μのコロナ放電されたナイＱ
ンフイルム上でプレス温度１００℃でプレスして０．５
ｅｉｍのシートを作威し、このシートを急激に常温まで
冷却して実質上未硬化状態の熱硬化性接着シートを得た
．この熱硬化性接着シートをステンレス鋼板又はセラミ
ックス板上に貼り付けて、１５０℃のオーブ冫中で１時
間硬化させた。

比較例１〜５ 第２表に示す所定の戊分を所定の割合で使用する以外は
実施例と同様にして熱硬化性接着シートを作威した。

但しガラス下職布を含浸させる場合、ガラス不雄布をひ
いてプレス（プレス温度１００℃）で０．５ｍｍのシー
トを作成した。このガラス下織布を含浸させたシートを
ステンレス鋼板又はセラミック板上に貼り付けて１５　
０　’Ｃのオーブン中で１時間硬化させた． 実施例及び比較例の熱硬化性接着シートについて耐熱衝
撃性試験、各種フイルムとの接着性、ビンホールの有無
について下記に示す方法にて測定し評価を行った， （１）耐熱衝撃性試験 実施例及び比較例で得られたセラミックス板上で硬化さ
せたシートを耐熱衝撃性試験磯を用いて試験した．試験
条件は−２０℃と５０℃の各温度３０分間、１サイクル
１時間とし、３００サイクル行い、エポキシＵ｛脂組成
物のシートとセラミック板との剥離の有無を調べた．評
価基準としてはセラミック板との剥離がなかったものを
○、剥離したものを×とした。

（２）各種フイルムとの接着性 実施例及び比較例で得られたステンレスｗ４板上で硬化
させたシートを用いて、各種フイルムとエポキシ樹脂Ｍ
或物とが剥がれないものを○、剥がれたものを×とした
。

（３）ビンホール試験 実施例及び比較例で得られた熱硬化性接着シートをステ
ンレス鋼板上で１５０゜Ｃ、１時間硬化させた後、テス
ラーコイル式（ビンホールテスター）を用いてビンホー
ルの有無を調べた。ピンホールの確認されなかったもの
をＯ、確認されたものを×とした。

エポキシ樹脂（】） エポキシυ｛ＩＴｌｆ（２） 燕可塑性！ｊ４脂（１） 熱可塑性Ｏノ脂（２） 硬化剤（１） 硬化剤（２） 硬化剤（３） フイルム（１） フイルム（２） フイルム（３） フイルム（４） ビス７工／−ルＡ型エポキシ ｔｊ４脂　エポキシ当量４６２ ビスフェノールＡ型エポキシ ＯＩＭ　エボキン当量６】４ 第 ２ 表 分子景１０，０００のポリアミ 用１ｍ ド系 分子量７０，０００のポリエステル 系用脂 アミン系硬化剤 酸無水物系硬化剤 イミグゾール系硬化剤 ポリイミドフイルム コロナ放電処理ナイロン７イ ノレ　ム ポリエチレンテレフタレート（マ イラー）フイルム ポリカーボネートフイルム （注）　フイルム（５）ガラス不織布を使用比較例４は
均一混合するために混合温度を高くする必要があり、実
質上未硬化状態のエポキシ｛』｛脂シートを作製するこ
とは不可能であった。

実施例１１〜１３ 第３表に示す所定の戊分を所定の割合で■００℃の熱ロ
ールにて混合し、ロールの設定温度を下げてロール温度
が８０゜Ｃになった時に硬化剤を投入して３分問混合し
て得られたエポキシ樹脂ｍ戊物（尚、表以外の戊分とし
てカーボンブラック１部、二酸化アンチモン１０部及び
ステアリン酸亜鉛０．３部を含む）をプレス温度１００
℃でプレスして０．３ｍｍのシートを作戊し、このシー
トを急激に常温まで冷却して実質上未硬化状態の熱硬化
性接着シートを得た。この熱硬化性接着シートをｌＯＯ
μのポリイミドフイルムを中央に両側にはさんでｉ　ｏ
　ｏ　’ｃのプレスで０．５問のシートを作戊し、この
シートを２．激に常温まで冷却して実質上未硬化状態の
熱硬化性シートを得た． この熱硬化性接着シートをステンレス鋼板又はセラミッ
クス板上に貼り付けて、１５０’Ｃのオーブン中で１時
間硬化させｒこ． 第 ３ 表 出 代 願 埋 人 人 （以　上） 東洋ゴム工業株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エポキシ樹脂１００重量部に対して、数平均分子
   量５０００以上の熱可塑性樹脂５〜５０重量部、無機充
   填剤５〜３００重量部、硬化剤を含有する硬化可能な実
   質上未硬化状態のエポキシ樹脂組成物の層を厚み２０〜
   ２００μのプラスチックフィルムの片面または両面に形
   成したことを特徴とする熱硬化性接着シート。
2. （２）プラスチックフィルムの片面または両面を予めコ
   ロナ放電処理した請求項１記載のシート。