JPH04153264A - 封止用樹脂組成物 - 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、半導体、抵抗体、コンデンサー、その他覚子
部品などを封止するための封止体として用いられる樹脂
組成物に関する。

（従来の技術） 近年電子回路技術の発展に伴って、半導体、抵抗体、コ
ンデンサー、その他の電子部品の用途は拡大の一途をた
どっている。これらの電子部品は集積化、機械的保護、
外部雰囲気によって生ずる特性変動の防止などの目的に
より封止されて用いられることが多くある。その封止材
料としては、封止成形の容易さ、電気絶縁性などの観点
から合成樹脂が用いられるのが一般的である。また、例
えば抵抗体の如く回路の作動中に発熱を伴うようなもの
の封止にはヒートシンクや放熱板を設けたり、あるいは
そのような形態に封止成形を行うなどの対策が講しられ
ていた。一方、封止材料として合成樹脂を用いないでア
ルミナを用いて焼結封止する方法もとられていた。

（発明が解決しようとする課題） 発熱を伴う電子部品を封止するためには、前述のごとき
対策が講しられてきたが、これらの方法は以下に述べる
問題を有している。すなわち、ヒートシンクや放熱板を
設ける方法においては、封止成形の構造が複雑になる、
構造が大きくなって回路の小型軽量化を妨げる、生産コ
スト的にデメリットが大きいなどの問題がある。またア
ルミナを用いて焼結封止する方法においては、生産性が
低くコストデメリットが大きいという問題があるこれら
の問題に対処するために、アルミナ粉真を含有させて熱
伝導性を向上させた樹脂コンパどンドを用いることが試
みられた（特開昭６２−２４０３３号公報）。この試み
においては、モールドパッケージの熱抵抗値からモール
ド樹脂の放熱性を打定し、ビデオＲＡ？Ｉの高温下作動
寿命時間をもって効果をｉＩ認しているにとどまってお
り、例えば扛抗体のごとき高発熱体の封止材料としての
耐久性に関しては未だ不充分である。

本発明者らは、母材樹脂としてポリフェニレンサルファ
イド樹脂（以下ＰＰｓと称する）を用い、アルミナ粉末
を充填材としてコンパウンドを作り、このコンパウンド
で抵抗体を封止して通電試験を行った。この結果、封止
体にクランクが発生することを認めた。

このように、アルミナ粉末を含有させた樹脂コンパウン
ドは、発熱を伴う電子部品、特に高発熱体の封止材料と
しては今なお多くの問題点を有し、簡単な構造で安価に
製造でき、且つ回路作動中においても封止体の溶融やク
ランクによる破壊を起こすことなく長時間の使用に耐え
うる封止材料が求められているのが現状である。

本発明の目的は、熱伝動性の良好な、かつクラックの発
生のない機械的強度の優れた樹脂組成物を、高発熱体の
封正に対して良好な特性を備えた材料として提供するこ
とである。

（課題を解決するための手段） 先に述べた課題に対処するため、本発明者らは種々検討
した結果、ＰＰＳと繊維状および／またはウィスカー状
ホウ酸アルミニウムとを含有する樹脂組成物が、発熱を
伴う電子部品、特に抵抗体のごとき高発熱体の封止材料
として、これらの問題点を解決するための有効な手段で
あることを見出し、本発明を完成するに到った。

すなわち、本発明はポリフェニレンサルファイド樹脂と
繊維状および／またはウィスカー状ホウ酸アルミニウム
とを含有することを特徴とする封止用樹脂組成物を提供
するものである。

本発明で使用されるｐｐｓは電子部品の封止成形をより
容易に行うために、メルトフローインデックスが高いも
のが好ましいが、特に限定されるものではない。ＰＰＳ
の好ましいメルトフローインデックス（ａ度３００″Ｃ
１荷Ｍ２１６０　ｇ　）　ハ１００〜７００ｇ／１０分
、より好ましくは２００〜５００ｇ／１０分である。

本発明で使用されるホウ酸アルミニウムは、その形状と
しては繊維状、ウィスカー状などがあるが、好適な例と
してアルボレックスＣ（四国化成工業株式会社製造）が
挙げられる。アルボレックスＧは９ＡＩｚＣｈ・２Ｂ！
０３で表わされるホウ酸アルミニウムのウィスカーであ
り、長さ１０〜３０μｍ、直径０．５〜１．０μ−の白
色針状結晶である。

本発明組成物の各々の配合量としては、ＰＰ５２０〜６
０重量％、特に３５〜５０重量％、ホウ酸アルミニウム
４０〜８０重置％、特に５０〜６５重量％が好ましい。

この組成比はコンパウンド化性、封止成形性、封止体の
熱伝導性、抵抗体封止品の通電耐久性試験など、あらゆ
る角変がら検討を行なった結果得られたものである。

なお、本願発明において、ホウ酸アルミニウムの含有率
を高くすることによりコンパウンド化性や封止成形性を
損ない、逆に低くすることにより封止体の熱伝導性が低
下しその結果、通電中に封止体内の蓄熱量が増加して溶
融破壊を起こし昂いという傾向が認められた。またホウ
酸アルミニウムは樹脂組成物の中にあって強化材として
の作用を併せもっており、クラック破壊に対する耐久性
は十分であるとの結果を得た。

ＰＰＳとホウ酸アルミニウムとの組成比は以上述べた如
くコンパウンド′、封止体の特性と密接な関連を有する
が、本発明に適用される組成比に関しては特に限定され
るものではなく、封止される電子部品の特質に応して先
に述べた組成比の範囲を越えて任意に選択されうるもの
である。

（実施例） 以下、本発明を実施例並びに比較例により具体的に説明
するが、本発明はこれらによって限定されるものではな
い。

なお、実施例における各試験方法は以下に述べる通りで
ある。

■　コンパウンド化性 コンパウンド化性は、二軸押出機から吐出されソ４二組
成物を視覚的に観察した状態、及び二軸押出機にかかる
負荷とにより判断した。

■　溶融粘度 溶融粘度は３００℃における粘度を■島津製作所製の「
フローテスターＣＦＴ−５００Ｊを用いて、荷重５０ｋ
ｇで測定した。この溶融温度は、封止成形の難易度の判
断のひとつの目安となるものである。

■　熱伝導率 熱伝導率の測定は、得られた組成物を１００×１００Ｘ
３閣の板状に射出成形し、これを５枚重ねて測定した。

このとき、重ねた板の空隙を埋めるためにシリコングリ
スを最小限充填した。測定器は京都電子工業株製の「迅
速熱伝導率針Ｋｅｍ−ｔｈｅｒｙａ　ＱＴＭ−Ｄ３　Ｊ
を用いた。

■　通電耐久性試験 （］）　　溶溶融環に対する通電耐久性試験抵抗器に所
定の直流電圧をかけて通電する、通電開始後、封止体が
溶融破壊するまでの時間を測定し耐久時間とした。抵抗
器にかける直流電圧は負荷をＩＷ単位で変えて各々の負
荷に対して耐久時間を求めた。

（２）　　クランク破壊に対する通電耐久性試験抵抗器
に負荷が４Ｗ、または５Ｗになるように直流電圧をかけ
て、１０８０時間連続通電した後電圧を解除、２４時間
放置して抵抗器自体が十分室温になった後、再び同負荷
で通電した。７２時間連続通電した後電圧を解除、２４
時間放置した後さらに同負荷で７２時間連続通電してそ
の後電圧を解除した。このとき封止体にクランクが発生
する時期をもってクランク破壊に対する耐久性の指標と
した。

実施例１〜３、比較例１〜３ 表１に示す組成比により、各々のコンパウンドを作成し
た。このときホウ酸アルミニウムは直径０．５〜１μ霧
、長さｌＯ〜３０μ−のウィスカーを使用した。また、
アルミナは平均粒子径２．２μｍの粉末を、ガラス繊維
は繊維直径１２μ曽、長さ６−のものを用いた。コンパ
ウンド化は３条の二軸押出機により行なった。この方法
によると比較例２においてはコンパウンド化が不可能で
あった。その他の得られたコンパウンドを用いて射出成
形機により抵抗体を射出成形した。封止した抵抗器の形
状を第１図（斜視図）及び第２図（断面図）に示す、用
いた抵抗体は抵抗値がｌＯΩのものである以下余白 表１より明らかなように、溶融破壊に対する耐久性は、
ホウ酸アルミニウムウィスカー５０重量％である組成物
においては６Ｗ（実施例１）、同６０〜６５重量％にお
いては８Ｗ（実施例２．３）であり、ホウ酸アルミニウ
ムウィスカーを含有しないガラス繊維強化ＰＰＳコンパ
ウンドの４Ｗ（比較例１）にくらべて耐久性が向上する
ことが判る。

また、クラック破壊に対する耐久性に関してはホウ酸ア
ルミニウムウィスカーの効果が顕著で、その含有率５０
〜６５重量％のもの（実施例１．２．３）において負荷
４Ｗ、５Ｗともにクランクの発生を認められなかった。

なお、クラック破壊耐久性に対してはガラス繊維を含有
させることも効果を認めたが、この場合は溶融破壊耐久
性が７Ｗであり、溶融破壊耐久性とクランク破壊耐久性
とを含めて総合的な耐久性をみるとホウ酸アルミニウム
ウィスカーの適用が効果的であることが判る。

以上の結果から判るように高発熱体の封止材料としての
樹脂コンパウンドは、熱伝導性をあげること並びに強化
材を含有させることにより溶融破壊、クラック破壊を防
止することができる。ＰＰＳとホウ酸アルミニウムウィ
スカーとを適当量の割合でコンパウンド化することによ
り、ホウ酸アルミニウムが有する高熱伝導体、強化作用
とにより溶融破壊及びクランク破壊に対する耐久性に富
んだ電子部品の封止材料とすることができる。

（発明の効果） 本発明によれば、熱伝導性の良好な、且つクラック等の
発生の極めて少ない機械的強度の優れた樹脂組成物を得
ることができる。この結果、抵抗体のごとき高発熱体の
封正においても、放熱板などを設けることなく簡単な構
造で、回路作動中に溶融破壊、クランク破壊を起こすこ
となく、長時間安定して使用に耐えうる封止品を製造す
ることができる。したがって、回路の小型軽量化が可能
であり、さらに封止材料がコンパウンド化可能な樹脂組
成物であるため、射出成形などで容易に封止成形ができ
、生産性が高くコストメリントが大きい。

４、

【図面の簡単な説明】

第 図は本発明の封止用樹脂組成物にて封 止された抵抗器の斜視図を、 第２図はその断＠図 を示す。 １　： 封止体 ２　： 抵抗体 ３　： 抵抗体のり 一ド線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ポリフェニレンサルファイド樹脂と繊維状および／ま
   たはウィスカー状ホウ酸アルミニウムとを含有すること
   を特徴とする封止用樹脂組成物