JPH04168121A - 電気絶縁用エポキシ樹脂液状組成物 - 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〕 本発明は電子部品用絶縁材料特に各種コンデンサー類あ
るいはハイブリットＩＣなどに電気絶縁用保護被覆を形
成させるための外装材料に係るものである。

〔従来の技術〕

電子部品は湿気からの保護及び機械的保護を目的に絶縁
被覆材料により外装を施している。

この絶縁材料の特性は直接電子部品の耐湿特性、機械的
特性に大きな影響を与える。

一方、電子部品の被覆方法には溶剤系デイツプコート法
、溶剤系のドロップコート法、注型法、粉体外装法、成
形法なとがある。

この溶剤系のコート法は、熱硬化性樹脂、充填剤、添加
剤等よりなる組成物に溶剤を配合してなる材料に電子部
品を被覆し、風乾により溶剤を部分蒸発させた後、加熱
硬化処理して電子部品を被覆する方法である。

更に高度の耐湿性を要求する場合は、これら電子部品を
ワックスあるいはシリコンで含浸処理する方式が採用さ
れている。

溶剤系のコート法に使用する材料は多量に充填材を含ん
だ材料で、その硬化塗膜の熱膨張率が小さく、内部スト
レスも小さいので耐熱衝撃性に優れている。

特に大きなコンデンサー類、バリスター類、大型の回路
基板を用いたハイブリッド■ｃには好適な材料である。

特にハイブリッドＩＣ分野においては、樹脂封止材とし
て半導体チップ等を部分被覆するチップコート材、そし
てモールド部品等搭載回路基板を被覆する外装材として
、溶剤系コート材は上記のように好ましい特性を有して
いるので、その使用は拡大している。

近年、電子部品の要求性能が厳しくなり、耐湿性と耐熱
衝撃性のより一層の向上が望まれている。

また、溶剤系コート材では本来の機能を保持し、作業工
程が複雑なワックス含浸操作なしくワックス含浸レス）
ての耐湿性レベルがより向上した材料の開発が望まれて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者はｍ、一般に耐湿性の劣る液状外装封止材の耐
湿性レベルを向上させるへく研究の結果、緻密で、耐湿
性が大巾に向上する構成を見いだし、本発明を完成させ
るに至った。

本発明の目的とするところは、溶剤系コート材本来の機
能を保持しつつ、緻密性、耐湿性を大幅に向上させワッ
クス含浸レスにも対応できるハイソリッド型の被覆用組
成物を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は必須成分か熱硬化性樹脂、充填剤、添加剤から
なる電気絶縁用エポキシ樹脂液状組成物において、熱硬
化性樹脂成分として、ノボラック型置換フェノール樹脂
、常温で固形のエポキシ樹脂、常温で液状のエポキシ樹
脂、硬化触媒を主要構成要件とする電気絶縁用組成物で
ある。

本発明において使用するノボラック型置換フェノール樹
脂は、置換フェノール類はアルデヒド類を用い、触媒と
してシュウ酸なとの有機酸及び塩酸、硫酸等の無機酸、
酢酸亜鉛なとの有機酸塩の一種又はそれ以上を使用して
、常法により縮合脱水させた樹脂である。ここでいう置
換フェノール類は一般式 （Ｒ，は水素原子又はメチル基、Ｒ７は炭素数１ないし
４のいアルキル基又は炭素数６のアリール基）で表され
る。

前記一般式で示す置換フェノール類はヒドロキシル基に
対してオルト位またはパラ位をアルキル基、アリール基
で置換された二官能性フェノール類成分とメタ位または
３．５位が置換された三官能フェノール類成分に分けら
れる。具体的には、クレゾール、エチルフェノール、プ
ロピルフェノール、ブチルフェノール、キシレノール、
フェニルフェノールなとを例示できる。これら置換フェ
ノール類は１種あるいは２種以上であってもさしつかえ
なく、むしろ、二官能性フェノール類成分を全フェノー
ル成分１モルに対し０．１モル以上配合することが衝撃
性向上面から好ましい。また、上記置換フェノールとし
てクレゾールが好ましい。

クレゾールはエポキシ樹脂との反応性が速くもなく、か
つ遅くもなく適切である。

本発明でいうノボラック型置換フェノール樹脂は、前記
した置換フェノール類を使用して、フェノールまたはビ
スフェノールと共縮合した樹脂もその範ちゅうに入る。

置換フェノールの共縮合割合はフェノールまたはビスフ
ェノール１モルに対し０．１モル以上であることが好ま
しい。さらに必要に応じて、ノボラック型置換フェノー
ル樹脂はキシレン樹脂、シリコン樹脂、植物油等で変性
したものであってもよい。

アルデヒド類はホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、
クロトンアルデヒドなと例示することができる。好まし
くはホルムアルデヒドであり、ホルマリン水溶液やパラ
ホルムアルデヒドを使用する。

これらノボラック型置換フェノール樹脂の配合量は、エ
ポキシ樹脂に対しフェノール性水酸基が０．１〜１．０
当量の範囲であることが好ましい。フェノール樹脂は少
量の添加においても吸湿性を減少させることができる。

本発明において使用する常温で固形のエポキシ樹脂は、
１分子中に少なくとも２個以上のエポキシ基を有するも
のて、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、フェノールノボラック型エポキシ
樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、各種変性
エポキシ樹脂なとてあり、これら何種類かを併用するこ
ともてきる。好ましくは、エポキシ当量が４００〜２２
００のビスフェノールＡ型またはビスフェノールＦ型エ
ポキシ樹脂であり、耐熱衝撃性や耐湿性をバランスよく
向上することができる。

本発明において使用する常温で液状のエポキシ当量が２
５０以下のエポキシ樹脂は、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、脂肪族グリ
シジルエーテル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック
型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、エポキシ化ポリ
ブタジェン、各種変性エポキシ樹脂なとがあり、これら
何種類かを併用することもてきる。好ましくは、ビスフ
ェノール型エポキシ樹脂、エポキシ化ポリブタジェンて
あり、密着性の向上、ボイド発生防止に有効である。

エポキシ化ポリブタジェンはポリブタジェンの主鎖中及
び末端に複数のエポキシ基を付与したもので、数平均分
子量（Ｍｎ）が６００〜５０００の液状ゴムである。例
えば日本曹達■製Ｂ　Ｆ　−１０００、アデカアーガス
化学■製Ｂ　Ｐ　−１０００、出光石油化学■製Ｐｏ１
ｙ　ｂｄ　Ｒ４５ＥＰＩＴ　Ｐｏ１ｙ　ｂｄ　Ｒ−４５
ＥＰＩなどを挙げることかできる。

常温で固形のエポキシ樹脂に対する液状のエポキシ樹脂
の配合割合は固形のエポキシ樹脂１００重量部に対し、
液状エポキシ樹脂を１０重量部以上添加して、充填剤と
のバランスから割合を決定する。また、樹脂成分と充填
剤の割合は、充填剤に対して樹脂成分力用ｏ〜３５重量
％であることが好ましい。

本発明において使用する硬化触媒としては、ＤＢＵ（１
，８−ジアザビシクロ−（５，４，Ｏ）−ウンデセン−
７）及びその塩などの第３級アミン類、イミダゾール及
びそのシアノエチル化物、イソシアヌール酸付加物なと
の変性イミダゾール類、イミダシリン類、トリフェニル
ホスフィンなどの有機ホスフィン類、ジアミノジフヱニ
ルメタンなとの芳香族アミン類、ヒドラジン類などが挙
げられる。保存性と硬化性とのがね合いより変性イミダ
ゾール類、有機ホスフィン類が好ましい。

これら硬化触媒は何種類かを併用してもよく、配合量は
エポキシ樹脂１００重量部に対しｏ、ｏｉ〜５重量部が
適当である。０．０１重量部より少ないと硬化性か乏し
く、５重量部より多いと保存安定性が悪くなる。

本発明において必要により希釈剤を使用する。

かかる希釈剤は、トルエン、キシレンなとの炭化水素系
溶剤、エチルアルコールなとのアルコール系溶剤、アセ
トン、メチルエチルケトンなとのケトン系溶剤、その他
、エステル系、エーテル系、エーテルアルコール系、エ
ーテルエステル系などの溶剤類、フェニルグリシジルエ
ーテル、臭素化クレゾールモノグリシジルエーテルなと
の反応性エポキシ系希釈剤、ジオクチルフタレート、ト
リクレジルフォスフェートなとの可塑剤であり、これら
を単独又は何種類かを混合して用いてもよい。

本発明において使用する充填剤は、炭酸カルシウム、ア
ルミナ、タルク、結晶シリカ、溶融シリカ、焼結珪酸ア
ルミニウムなとの無機フィラーであるか、これに限定さ
れるのではない。またこれら充填剤の１種以上を組合わ
せて使用することができる。半田耐熱性、強度、信頼性
の面からみて結晶シリカ、溶融シリカを使用することが
好ましい。またカップリング剤処理した充填剤でもよい
。

添加剤については密着性をより向上させるためにシラン
系カップリング剤やチタン系カップリングを充填剤に０
．１〜ｚＯ重量％含有させることが好ましい。

また、ステアリン酸アルミニウムなとの金属石鹸類、微
粉末シリカ、表面処理炭酸カルシウム、ベントナイト、
カオリン、クレー、ポリエチレンワックス、樹脂酸アマ
イドワックス、有機ベントナイトなとの揺変剤、消泡剤
、顔料、染料なとを適量配合することができる。

・本発明の組成物の信頼性向上効果に関しては、ノボラ
ック型置換フェノール樹脂によるものである。つまり、
適度に緩やかな硬化性、硬化物が給水しにくく、かつ、
二官能性置換フェノールによる可撓性付与、置換基によ
る相溶性の向上なとにより熱衝撃性や信頼性に好ましく
寄与しているものと思われる。

一方、塗膜のボイドの防止や平滑性の向上は、液状エポ
キシ樹脂によるハイソリッド化に伴う希釈剤成分の減少
による硬化時のボイド発生の減少とレベリング性の向上
によるものである。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例、比較例により説明する。

しかし、本発明は実施例によって限定されるものではな
い。また、ここに記載している「部」、「％」はすべて
「重量部」、「重量％」を示す。

製造例１ クレゾール（メタ成分４０％、パラ成分６０％）１０８
部、３７％ホルマリン６２部、触媒としてシュウ酸１部
を仕込み温度１００℃で１時間反応を行ない、次いて真
空下で脱水を行なって融点６８℃の固形ノボラック型置
換フェノール樹脂（以下、ノボラックＡという）を得た
。

製造例２ オルトクレゾール５４部、フェノール４７部、３７％ホ
ルマリン６０部、シュウ酸１部を仕込み、温度１００℃
で２時間反応を行ない次いて真空下て脱水を行なって融
点７０℃のノボラック型置換フェノール樹脂（以下、ノ
ボラックＢという）を得た。

製造例３ パラターシャリ−ブチルフェノール７０部、ビスフェノ
ールＡ　１１４部、３７％ホルマリン５８部、シュウ酸
１．５部を仕込み温度１００℃で２時間反応を行ない、
次いで脱水を行なって融点６７°Ｃのノボラック型置換
フェノール樹脂（以下、ノボラックＣという）を得た。

実施例１〜４及び比較例１〜２ （１）液状組成物の調製 表−１に示す様な配合割合で混合機により４時間溶解混
合してペーストを作成し、更に混合溶剤（メチルエチル
ケトン／メチルセロソルブ１／１）で希釈して、２５℃
における粘度を２５ボイズに調製した。

（２）評価用素子の作製 横４０ｍ、縦２０ｍ１厚み０．７閣のアルミナ基板にＡ
　ｇ／Ｐ　ｄペーストにて回路幅０．３　ａｍ、回路間
０．３閣の（し型抵抗を焼付け、リードフレームを取り
つけたものを上記ペースト中にデイツプして、デイツプ
塗装後、室温で２時間風乾後１１０°Ｃ１時間、１５０
℃２時間焼成硬化し、膜厚６０μｍの評価用素子を作製
した。

（３）評価方法 得られた評価用素子について、耐湿性と耐熱衝撃性を調
べた。結果を第１表に示す。

耐湿性：ブレッシャークッ力−（１２１”Ｃ１２気圧、
１００％ＲＨ）０〜１５０時間処理し、室温て１時間放
置後、回路間の絶縁抵抗を測定した。

１０７Ω以下を不良として（初期値１０１４Ω以上）、
回路不良数／パターン総数で表現する。

耐熱衝撃性、−４０°Ｃ／３０分〜１２５°Ｃ／３０分
を１サイクルとし、温度サイクル処理後、回路間の絶縁
抵抗変化と塗膜のクラック発生を目視により観察し、不
良数／パターンで表現する。

（４）塗膜特性 アルミナセラミック基板に上記ペーストを１．５肛厚に
ドロップコートし、室温で４時間風乾後、１１０°Ｃ１
時間、　１５０℃２時間焼成硬化した。塗膜特性である
塗膜表面の平滑性、及び硬化物を切断しての内部ボイド
を目視により観察し、Ｏを良好、△を普通、×を不良と
表現する。

〔発明の効果〕

明 以上の実施例からもＭらかなように、本発明の電気絶縁
用エポキシ樹脂液状組成物はその硬化物が優れた耐衝撃
性を有し、かつ従来のフェノールのレゾール型樹脂より
組成物及びフェノールのし′　　ゾール型樹脂とエポキ
シ樹脂とよりなる組成物より緻密性、耐湿性も大幅に向
上することができる。

また、従来高信頼性が要求される分野にはワックス含浸
等により対応していたが、本発明の組成物によるワック
ス含浸レスでも充分信頼性の高い外装封止品を得ること
ができる。

特許出願人　住友ベークライト株式会社住友デーレズ株
式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）必須成分が、熱硬化性樹脂、充填剤、及び添加剤
   からなる電気絶縁用エポキシ樹脂液状組成物であって、
   かつ、熱硬化性樹脂として、 （ｉ）構成フェノール類の主成分が一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （Ｒ＿１は水素原子又はメチル基、Ｒ＿２は炭素数１な
   いし４のアルキル基又は炭素数６のアリール基）で表さ
   れる置換フェノール類とアルデヒド類とを酸触媒で反応
   したノボラック型置換フェノール樹脂、 （ｉｉ）エポキシ樹脂の主成分が、 （ａ）常温で固形のエポキシ樹脂、 （ｂ）常温で液状のエポキシ樹脂、 （ｉｉｉ）硬化触媒 を含有することを特徴とする電気絶縁用エポキシ樹脂液
   状組成物。