JPH0420557A - 電気電子部品封止用粉体塗料組成物 - 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〕 この発明は、コンデンサー、バリスター、ハイブリッド
ＩＣ等の電気電子部品の封止に用いられる電気電子部品
封止用粉体塗料組成物に関するものである。

（従来の技術） 従来から、電気電子関連の部品には多くの絶縁被覆や封
止を施した絶縁用部品が用いられており、その絶縁材料
としてはエポキシ樹脂系組成物が汎用されている。

上記エポキシ樹脂系組成物は、比較的安価に量産でき、
しかも種々の環境下においても高い信頼性を有するもの
である。しかし、近年、絶縁用部品の細密化、高精度化
および使用環境範囲の拡大化が進み、より高い信頼性が
要求されるようになっている。このため、特に、随来か
ら使用されているエポキシ樹脂系組成物絶縁材料では、
耐熱衝撃性や耐湿性の点において、このような要求特性
を満足しえないのが実情である。

〔発明が解決しようとする課題〕

すなわち、従来のエポキシ樹脂系組成物を硬化させて得
られる絶縁被覆層において、上記耐熱衝撃性および耐湿
性は、互いに相反する性質のものであり、例えば、架橋
密度を高くして耐湿性の向上を図ると、エポキシ樹脂系
組成物の硬化体自体の応力や被覆物との界面での応力が
大きくなることから耐熱衝撃性の低下を招き高い信鯨性
を得ることができない。一方、架橋密度を低下させたり
可撓性成分を添加して硬化物のガラス転移温度を下げる
方法は、耐熱衝撃性を向上させる反面、耐熱性や耐湿性
の低下をもたらす。また、シリカ粉末を添加して硬化物
の線膨張係数を下げ、被覆される部品と被覆層硬化物と
の線膨張率の差から発生する応力を低減して耐熱衝撃性
を向上させるという方法は一般的であるが、シリカ粉末
の添加量が多くなりすぎると、硬化物の弾性率が高くな
って、耐熱衝撃性が低下するため、その添加量には限界
がある。

この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、耐
熱衝撃信転性、耐湿信顛性および耐熱信軌性の全てに優
れた電気電子部品封止用粉体塗料組成物の提供をその目
的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明の電気電子部品封止
用粉体塗料組成物は、下記の（Ａ）〜（Ｅ）を必須成分
とするという構成をとる。

（Ａ　エポキシ樹脂。

（Ｂ　硬化剤。

（Ｃ硬化促進剤。

（Ｄ　ゴム粉末。

（Ｅ　　Ｅガラスファイバー 〔作用〕 すなわち、本発明者らは、耐熱衝撃信顛性、耐湿信顛性
および耐熱信軌性の全てに優れた電気電子部品封止用粉
体塗料組成物を得るために一連の研究を重ねた。その結
果、従来から用いられる上記エポキシ樹脂、硬化剤およ
び硬化促進剤に、ゴム粉末を配合すると、樹脂マトリッ
クス成分（海成分となる）中にゴム粉末（島成分となる
）が分散された海−島構造を形成させることができ、そ
れによって耐熱衝撃信顛性、耐湿信顛性等の向上効果が
得られることを突き止めた。そして、この事実にもとづ
き、さらに研究を続けた結果、上記成分に、Ｅガラス（
無アルカリガラス）ファイバーを加えると、上記効果の
一層の向上がみられることを見出しこの発明に到達した
。

本発明の電気電子部品封止用粉体塗料組成物はエポキシ
樹脂（Ａ成分）と、硬化剤（Ｂ成分）と、硬化促進剤（
Ｃ成分）と、ゴム粉末（Ｄ成分）と、Ｅガラスファイバ
ー（Ｅ成分）を用いて得られる。

上記エポキシ樹脂（Ａ成分）としては、特に限定するも
のではなく、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型
、ビスフェノールＳ型、フェノールノボラック型、タレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂、さらにこれらエポキ
シ樹脂のゴム変性物、シリコーン変性物等があげられる
。また、難燃性が要求される場合には、これらエポキシ
樹脂の臭素化物が併用される。

また、上記エポキシ樹脂（Ａ成分）とともに用いられる
硬化剤（Ｂ成分）も、特に限定するものではなく、例え
ば従来公知の硬化剤である、フェノール樹脂系、アミン
系、酸系、酸無水物系硬化剤等があげられる。

上記エポキシ樹脂（Ａ成分）と硬化剤（Ｂ成分）の配合
割合は、系によって異なるが、例えばタレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂のエポキシ基１当量に対してフェノ
ール樹脂中の水酸基を０．８〜１．２の範囲内に、また
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂ではエポキシ基１当量
に対し酸無水物系で当量比が０．６〜１．０の範囲内に
設定するのが好ましい。

上記硬化促進剤（Ｃ成分）としては、三級アミン類、１
．８−ジアザビシクロ（５，４，Ｏ）ウンデセン−７等
の特殊アミン類、２−メチルイミダゾール等のイミダゾ
ール類、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホス
ホニウムテトラフェニルボレート等のリン系化合物類等
があげられる、上記硬化促進剤（Ｃ成分）の配合割合は
、通常、塗料組成物全体の０．１〜３重量％の範囲内に
設定するのが好ましい。

そして、上記エポキシ樹脂（Ａ成分）、硬化剤（Ｂ成分
）および硬化促進剤（Ｃ成分）とともに用いられるゴム
粉末（Ｄ成分）としては、ゴム粒子とエポキシ樹脂系マ
トリックスとの界面の接着性が良好であり、熱衝撃等の
衝撃力で硬化物に亀裂が発生した場合にゴム粒子とエポ
キシ樹脂の界面破壊が主体とならないものが好ましい。

具体的には、組み合わせる材料の組成によって異なるが
、ブタジェン系、ブタジェン−スチレン系のゴムを用い
るのが効果的である。また、ゴム粉末の形態としては、
形状は球状であっても非球状であってもよく、平均粒子
径が０，０１〜〜１００μｍの範囲のものを用いるのが
好ましい。このように、このゴム粉末は、ゴム特有の衝
撃緩和能力をエポキシ樹脂系硬化物に付与するために用
いられ、エポキシ樹脂系硬化物の有する耐熱性、耐湿性
等の特性を低下させないためには、ゴム粉末がエポキシ
樹脂に溶解することなく、非相溶系として存在すること
が重要である。すなわち、エポキシ樹脂系のマトリック
スにゴム粉末が粒子状に存在するいわゆる「海−島構造
」をとることが重要である。

そして、上記ゴム粉末（Ｄ成分）は、その添加量にとも
なって系の弾性率を低減することができるが、耐熱衝撃
性に対して有効な添加量は、エポキシ樹脂（Ａ成分）１
００重量部（以下「部」と略す）に対してゴム粉末（Ｄ
成分）を５〜５０部の範囲内に設定するのが好ましく、
特に好ましくは１０〜３０部である。すなわち、ゴム粉
末（Ｄ成分）の添加量が、５部未満であると耐熱衝撃信
頼性の効果が発現し難く、逆に５０部を超えると硬化物
の機械的強度が低下して、かえって耐熱衝撃性を低下さ
せてしまうからである。

さらに、上記Ａ−Ｄ成分とともに用いられるＥガラスフ
ァイバー（Ｅ成分）は、線膨張率の低下機械的強度の向
上１熱放散性の向上、突起部を有する部品に対する均一
な塗膜厚みの封止性等を付与する作用を有するものであ
り、これを加えることにより耐熱衝撃信頼性等を一段と
向上させることができる。そして、このＥガラスファイ
バーとしては、特に限定するものではなく、従来公知の
ものが用いられるが、特に平均繊維長が１０部１以上で
、かつアスペクト比が４以上の針状を有する形状のもの
を用いるのが好適である。すなわち、Ｅガラスファイバ
ーの平均繊維長が１０μｍ未満、またはアスペクト比が
４未満では、この発明の目的の一つである耐熱衝撃性に
優れた組成物を得ることが困難となるからである。この
ように、上記Ｅガラスファイバーを配合することにより
、得られる電気電子部品封止用粉体塗料組成物の耐熱衝
撃性等の著しい向上効果が得られる。

そして、上記Ｅガラスファイバー（Ｅ成分）の配合量は
、エポキシ樹脂１００部に対して５〜５００部の割合に
設定するのが好ましく、特に好ましくは１０〜２００部
である。すなわち、ガラスファイバーの配合量が５部未
満だと耐熱衝撃信頼性等の向上効果が得られにくくなり
、逆に５００部を超えると得られる組成物を電気電子部
品の絶縁被覆に用いた場合、均一な絶縁被覆層が得られ
なくなる傾向がみられるからである。

なお、この発明の電気電子部品封止用粉体塗料組成物に
は、上記Ａ−Ｅ成分以外に、必要に応じて、無機質充填
剤、顔料、カップリング剤、流れ調整剤、シリコンオイ
ル等が適宜用いられる。

上記無機質充填剤としては、結晶シリカ、溶融破砕シリ
カ、溶融球状シリカ等のシリカ粉末、アルミナ粉末、炭
酸カルシウム、酸化チタン、ジルコニア、タルク、硫酸
バリウム、ケイ酸カルシウム、そして特に難燃性を付与
する必要があれば三酸化アンチモン等があげられ、耐熱
衝撃性、耐熱性、耐湿性等この発明の目的とする特性を
損なわないものであれば、その組成および添加量は特に
限定するものではない。

上記顔料としては、カーボン、ヘンガラ、シアニンブル
ー、酸化クロム、シアニンブルーン等があげられる。

また、上記カップリング剤としては、シラン系、チタン
系、アルミ系等のカップリング剤があげられる。

この発明の電気電子部品封止用粉体塗料組成物は、上記
成分を用いて例えばつぎのようにして得られる。すなわ
ち、上記成分を乾式混合したのち、ロール、エフスフル
ーダ等を用いて溶融混合を行い、冷却し、これを粉砕９
分級することにより得られる。

このようにして得られる電気電子部品封止用粉体塗料組
成物は、樹脂マトリックス成分（海成分となる）中にゴ
ム粉末（島成分となる）が存在する海−島構造が形成さ
れるため、優れた耐熱衝撃信鯨性を有している。さらに
、Ｅガラスファイバーを加えることにより、−層優れた
信軌性を有する。

そして、上記のようにして得られる電気電子部品封止用
粉体塗料組成物を用いて、例えば流動浸漬法、スプレー
法、静電スプレー法、ふりかけ法プライマー法、静電流
動浸漬法等の公知の手段によって、コンデンサー等の電
気電子部品に、絶縁被覆層を形成し、必要に応じて加熱
、電子線等により硬化させることにより諸信顛性（耐熱
衝撃信鯨性、耐熱信鯨性、耐湿信転性）に優れた電気電
子部品を作製することができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明の電気電子部品封止用粉体塗料
組成物は、エポキシ樹脂（Ａ成分）、硬化剤（Ｂ成分）
、硬化促進剤（Ｃ成分）、ゴム粉末（Ｄ成分）およびＥ
ガラスファイバー（Ｅ成分）を必須成分とする粉体塗料
組成物であるため、耐熱衝撃信転性、耐熱信頼性および
耐湿信転性の全てに優れたものである。したがって、上
記電気電子部品封止用粉体塗料組成物は、電気電子部品
の絶縁被覆層形成用粉体塗料として最適であり、得られ
る電気電子部品は高い信顛性を有するようになる。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。

〔実施例１〜９、比較例１〜４〕 下記の第１表に示す各成分を、同表に示す割合で配合し
、乾式混合を行った。その後、この混合物を、エクスト
ルーダを用いて溶融混合を行い、冷却したのち、これを
粉砕１分級することにより電気電子部品封止用粉体塗料
組成物を得た。

（以下余白） つぎに、上記のようにして得られた電気電子部品封止用
粉体塗料組成物を用いて、予熱温度１５０°Ｃにて被塗
物に流動浸漬塗装を行い、加熱硬化することにより供試
体を作製した。上記被塗物は、外形直径２０ｍｍ、厚み
１．５−の円盤型セラミックサージアブソーバ−を用い
た。そして、上記供試体を用いて、耐熱衝撃性および耐
湿性を測定し評価した。その結果を、下記の第２表に示
した。

なお、耐熱衝撃性および耐湿性は下記のようにして測定
した。

〈耐熱衝撃性〉 ＝４０°Ｃで５分間冷却した後、１２５°Ｃで５分間加
熱することを１サイクルとする（液層型）加熱条件を２
５０サイクルあるいは５００サイクルで行い、その後の
クラックの発生数を調べた。同一試験サンプルの数は各
３０個であり、その平均値を示した。

〈耐湿性〉 １２１°Ｃ，２気圧の飽和水蒸気中、１００時間放置し
て、放置前と放置後における漏れ電流１０μＡ時の電圧
を測定し、電圧変化率を下記の弐により算出した。なお
、同一試験サンプルの数は各３０個であり、その平均値
を示した。

以 下 余 白 上記第２表の結果から、比較例はいずれも冷熱テストの
サイクル数が小さい段階でクラックが発生している。ま
た、漏れ電流電圧低下率も大きい。これに対して実施例
では、冷熱テストによるクラック発生サイクル数が大き
く、また耐湿性試験の結果から、優れた耐熱衝撃信軌性
および耐湿信転性を有していることがわかる。さらに、
Ｅガラスファイバーを併用すると、飛躍的な信顛性の向
上がみられる。

特許出願人　　日東電工株式会社 代理人　弁理士　西　藤　征　彦

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記の（Ａ）〜（Ｅ）を必須成分とすることを特
   徴とする電気電子部品封止用粉体塗料組成物。 （Ａ）エポキシ樹脂。 （Ｂ）硬化剤。 （Ｃ）硬化促進剤。 （Ｄ）ゴム粉末。 （Ｅ）Ｅガラスファイバー。
2. （２）（Ｄ）のゴム粉末が、一次粒子径が０．０１〜１
   ０μｍで、その配合量が（Ａ）のエポキシ樹脂１００重
   量部に対して５〜５０重量部に設定されている請求項（
   １）記載の電気電子部品封止用粉体塗料組成物。
3. （３）（Ｅ）のＥガラスファイバーが、平均繊維長が１
   ０μｍ以上で、アスペクト比が４以上であり、その配合
   量が（Ａ）のエポキシ樹脂１００重量部に対して５〜５
   ００重量部に設定されている請求項（１）または（２）
   記載の電気電子部品封止用粉体塗料組成物。