JPH05274947A - 電子部品封止材およびそれを用いた電子部品 - Google Patents
電子部品封止材およびそれを用いた電子部品Info
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- JPH05274947A JPH05274947A JP7110592A JP7110592A JPH05274947A JP H05274947 A JPH05274947 A JP H05274947A JP 7110592 A JP7110592 A JP 7110592A JP 7110592 A JP7110592 A JP 7110592A JP H05274947 A JPH05274947 A JP H05274947A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】耐湿性、耐熱衝撃性に優れ、さらに基板接着性
に優れた封止材及びそれを用いた電子部品を提供する。 【構成】封止材が、熱硬化性樹脂と、比重及び熱膨張係
数が異なる２つの充填物を有する充填材とから成る。ま
た、このような封止材を回路基板の表面に塗布した電子
部品である。
に優れた封止材及びそれを用いた電子部品を提供する。 【構成】封止材が、熱硬化性樹脂と、比重及び熱膨張係
数が異なる２つの充填物を有する充填材とから成る。ま
た、このような封止材を回路基板の表面に塗布した電子
部品である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子部品及びそれを被覆
する電子部品封止材に関するものである。
する電子部品封止材に関するものである。
【０００２】
【従来技術及びその欠点】従来、回路基板に、半導体ペ
アチップやチップコンデンサなどの電子部品素子を配置
した電子部品がある。このような電子部品は、セラミッ
ク回路基板上に電子部品素子を搭載し、その上部からペ
ースト状の電子部品封止材を塗布し、この塗膜を硬化し
て電子部品封止材膜を形成していた。この封止材膜によ
って、電子部品素子や回路基板上に形成した配線パター
ンを外部からの熱衝撃や湿気などから保護していた。
アチップやチップコンデンサなどの電子部品素子を配置
した電子部品がある。このような電子部品は、セラミッ
ク回路基板上に電子部品素子を搭載し、その上部からペ
ースト状の電子部品封止材を塗布し、この塗膜を硬化し
て電子部品封止材膜を形成していた。この封止材膜によ
って、電子部品素子や回路基板上に形成した配線パター
ンを外部からの熱衝撃や湿気などから保護していた。
【０００３】従来の封止材は、熱硬化性樹脂と、充填材
と、溶剤及び各種の添加材とを均質混練していた。
と、溶剤及び各種の添加材とを均質混練していた。
【０００４】ここで、熱硬化性樹脂は、フエノール樹脂
やエポキシ樹脂であり、セラミックなどの回路基板との
接着作用を有し、充填材は熱硬化性樹脂だけでは、回路
基板との熱膨張係数の差が大きいため、封止材全体の熱
膨張係数を回路基板の熱膨張係数に近似させ、さらに封
止材膜の緻密性を向上し、耐湿性を向上するために添加
されていた。さらに、溶剤は、熱硬化性樹脂及び充填材
からなる固形成分を所定粘度のペースト化するために添
加されていた。その他の添加材としては、分散剤、消泡
剤、着色剤、硬化剤などが挙げられる。
やエポキシ樹脂であり、セラミックなどの回路基板との
接着作用を有し、充填材は熱硬化性樹脂だけでは、回路
基板との熱膨張係数の差が大きいため、封止材全体の熱
膨張係数を回路基板の熱膨張係数に近似させ、さらに封
止材膜の緻密性を向上し、耐湿性を向上するために添加
されていた。さらに、溶剤は、熱硬化性樹脂及び充填材
からなる固形成分を所定粘度のペースト化するために添
加されていた。その他の添加材としては、分散剤、消泡
剤、着色剤、硬化剤などが挙げられる。
【０００５】従来の封止材の固定成分として、熱硬化性
樹脂と、セラミック粉末から成る充填材を用いたもの、
また、熱硬化性樹脂と、溶融シリカから成る充填材を用
いたものが既に知られていた。
樹脂と、セラミック粉末から成る充填材を用いたもの、
また、熱硬化性樹脂と、溶融シリカから成る充填材を用
いたものが既に知られていた。
【０００６】従来、前者の封止材において、充填材がＬ
ｉ2 Ｏ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 などのセラミック粉末で
あるため、比重が２．５〜３．１ｍ2 ／ｇとなり、封止
材の塗膜（加熱硬化させる前の膜）を乾燥、加熱硬化す
る間に、表面張力により、回路基板側（塗膜の下部）に
沈降してしまい、塗膜の下部にセラミック粉末が集中す
る傾向がある。このため、塗布膜の上下で、熱膨張係数
の差が発生してしまい、耐熱衝撃性の信頼性が低下して
しまう。
ｉ2 Ｏ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 などのセラミック粉末で
あるため、比重が２．５〜３．１ｍ2 ／ｇとなり、封止
材の塗膜（加熱硬化させる前の膜）を乾燥、加熱硬化す
る間に、表面張力により、回路基板側（塗膜の下部）に
沈降してしまい、塗膜の下部にセラミック粉末が集中す
る傾向がある。このため、塗布膜の上下で、熱膨張係数
の差が発生してしまい、耐熱衝撃性の信頼性が低下して
しまう。
【０００７】従来の後者の充填材が溶融シリカの封止材
は、溶融シリカ粉末の熱膨張係数が例えば上述のセラミ
ック粉末よりも熱膨張係数が大きいため、封止材全体の
熱膨張係数を回路基板の熱膨張係数に近似させるには、
比較的多量の添加が必要となり、これにより、一方の固
形成分である熱硬化性樹脂の添加量が減少してしまう。
即ち、塗膜において、充填材の粒子間に熱硬化性樹脂を
充分に分散させることができず、空孔が発生してしま
い、耐湿性が劣化する。また基板との接着性が低下する
という問題があった。
は、溶融シリカ粉末の熱膨張係数が例えば上述のセラミ
ック粉末よりも熱膨張係数が大きいため、封止材全体の
熱膨張係数を回路基板の熱膨張係数に近似させるには、
比較的多量の添加が必要となり、これにより、一方の固
形成分である熱硬化性樹脂の添加量が減少してしまう。
即ち、塗膜において、充填材の粒子間に熱硬化性樹脂を
充分に分散させることができず、空孔が発生してしま
い、耐湿性が劣化する。また基板との接着性が低下する
という問題があった。
【０００８】このような、封止材で回路基板上に搭載し
た電子部品素子などを被覆しても、耐熱衝撃性が低下し
てしまい、半田ディップ工程などで、封止材膜にクラッ
クが発生したり、また、耐湿性が低下して、電子部品素
子や回路基板に形成した配線パターンに腐蝕が発生した
りしていた。
た電子部品素子などを被覆しても、耐熱衝撃性が低下し
てしまい、半田ディップ工程などで、封止材膜にクラッ
クが発生したり、また、耐湿性が低下して、電子部品素
子や回路基板に形成した配線パターンに腐蝕が発生した
りしていた。
【０００９】本発明は、上述の問題点に鑑みて案出され
たものであり、その目的は、充填材に異なる比重の２つ
の粉末を添加して、耐熱衝撃性、耐湿性に優れた封止材
を提供することにある。
たものであり、その目的は、充填材に異なる比重の２つ
の粉末を添加して、耐熱衝撃性、耐湿性に優れた封止材
を提供することにある。
【００１０】また、別の目的は、回路基板に搭載した電
子部品素子や配線パターンを安定に維持できる封止材膜
を有する電子部品を提供することにある。
子部品素子や配線パターンを安定に維持できる封止材膜
を有する電子部品を提供することにある。
【００１１】
【問題点を解決するための具体的な手段】第１の本発明
は、熱硬化樹脂材と、充填材と溶剤とを含む電子部品封
止材において、前記充填材は、比重が２．５ｍ2 ／ｇ以
上の第１の充填物と、比重がそれ以下の第２の充填物と
から成り、且つ第１の充填物の熱膨張係数が、第２充填
物よりも小さいことを特徴とする電子部品封止材であ
る。この比重の重い第１の充填物としては、Ｌｉ2 Ｏ、
Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 とを含有し、主結晶構造がβ−ユ
ークリプタイト構造及び／又はβ−スポジューメン構造
のセラミックス粉末が望ましい。
は、熱硬化樹脂材と、充填材と溶剤とを含む電子部品封
止材において、前記充填材は、比重が２．５ｍ2 ／ｇ以
上の第１の充填物と、比重がそれ以下の第２の充填物と
から成り、且つ第１の充填物の熱膨張係数が、第２充填
物よりも小さいことを特徴とする電子部品封止材であ
る。この比重の重い第１の充填物としては、Ｌｉ2 Ｏ、
Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 とを含有し、主結晶構造がβ−ユ
ークリプタイト構造及び／又はβ−スポジューメン構造
のセラミックス粉末が望ましい。
【００１２】第２の発明は、電子部品素子を搭載した回
路基板上に、熱硬化樹脂材と、比重、熱膨張係数が異な
る２つ以上の充填物を含む充填材とからなる電子部品封
止材膜が形成された電子部品である。
路基板上に、熱硬化樹脂材と、比重、熱膨張係数が異な
る２つ以上の充填物を含む充填材とからなる電子部品封
止材膜が形成された電子部品である。
【００１３】
【作用】第１の本発明では、充填材に、比重が大きい第
１の充填物と、第１の充填物の比重よりも小さいの第２
の充填物とを用いたため、塗膜の硬化中に、表面張力に
よって分離して、特に第１の充填物が沈降し、表面側に
は、第２の充填物が集中することになる。この塗膜全体
からすると、充填材が略均一に分散される。このように
塗膜の上部側と表面側とでは、熱膨張係数の差が小さく
なり、塗膜または硬化した後の封止膜の耐熱衝撃性が向
上する。また、塗膜中に、充填材が略均一に分散される
ことになるため、同時に、塗膜の緻密化が容易に達成で
き、硬化した後の封止膜の耐湿性に優れた封止材膜とな
る。
１の充填物と、第１の充填物の比重よりも小さいの第２
の充填物とを用いたため、塗膜の硬化中に、表面張力に
よって分離して、特に第１の充填物が沈降し、表面側に
は、第２の充填物が集中することになる。この塗膜全体
からすると、充填材が略均一に分散される。このように
塗膜の上部側と表面側とでは、熱膨張係数の差が小さく
なり、塗膜または硬化した後の封止膜の耐熱衝撃性が向
上する。また、塗膜中に、充填材が略均一に分散される
ことになるため、同時に、塗膜の緻密化が容易に達成で
き、硬化した後の封止膜の耐湿性に優れた封止材膜とな
る。
【００１４】さらに、比重が重い第１の充填物の熱膨張
係数が、表面側に集中する第２の充填物に比較して熱膨
張係数が小さいため、塗膜の下部では、熱膨張係数が熱
硬化性樹脂の熱膨張係数とあいまって、より回路基板の
熱膨張係数に近づけることが可能となり、塗膜又は封止
膜と回路基板との間の耐熱衝撃性が向上する。
係数が、表面側に集中する第２の充填物に比較して熱膨
張係数が小さいため、塗膜の下部では、熱膨張係数が熱
硬化性樹脂の熱膨張係数とあいまって、より回路基板の
熱膨張係数に近づけることが可能となり、塗膜又は封止
膜と回路基板との間の耐熱衝撃性が向上する。
【００１５】さらに、封止材中に充填材を６５〜７５重
量％とすることができ、熱硬化性樹脂による基板との接
着性を優れた状態で維持することができる。
量％とすることができ、熱硬化性樹脂による基板との接
着性を優れた状態で維持することができる。
【００１６】また、このような封止材を用いて、回路基
板上に搭載した電子部品素子及び回路基板上の配線パタ
ーン上に封止膜を形成することができるため、回路基板
と封止材との熱膨張係数の差による応力が緩和され、電
子部品素子や回路基板の配線パターンなどにクラックや
変形が一切発生しなくなる。また、耐湿性が向上した封
止膜が形成できるため、電子部品素子や配線パターンな
どの腐蝕などがなく、長期にあたり、安定した所定回路
動作を維持させることができる。
板上に搭載した電子部品素子及び回路基板上の配線パタ
ーン上に封止膜を形成することができるため、回路基板
と封止材との熱膨張係数の差による応力が緩和され、電
子部品素子や回路基板の配線パターンなどにクラックや
変形が一切発生しなくなる。また、耐湿性が向上した封
止膜が形成できるため、電子部品素子や配線パターンな
どの腐蝕などがなく、長期にあたり、安定した所定回路
動作を維持させることができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を図面を用いて説明する。図１
は、本発明の電子部品の一部破断した状態の斜視図であ
る。
は、本発明の電子部品の一部破断した状態の斜視図であ
る。
【００１８】図において、１は電子部品であり、２はセ
ラミックなどからなる回路基板であり、４は電子部品封
止材膜である。
ラミックなどからなる回路基板であり、４は電子部品封
止材膜である。
【００１９】回路基板２の主面３には、所定配線パター
ン５が厚膜技法、メッキ技法、薄膜技法などによって形
成されており、その配線パターン５間に、厚膜抵抗体膜
６や電子部品素子７、８、９が搭載されている。特に、
９は半導体ベアチップであり、この半導体ベアチップ９
の表面には、弾性を有するシリコーン樹脂などの被膜部
材１０が形成されている。
ン５が厚膜技法、メッキ技法、薄膜技法などによって形
成されており、その配線パターン５間に、厚膜抵抗体膜
６や電子部品素子７、８、９が搭載されている。特に、
９は半導体ベアチップであり、この半導体ベアチップ９
の表面には、弾性を有するシリコーン樹脂などの被膜部
材１０が形成されている。
【００２０】配線パターン５から絶縁基板２の外部に
は、外部リード端子５ａ・・・が接続されており、この
リード端子５ａ・・・の一部が露出するように、絶縁基
板２の全体が電子部品封止膜４によって被覆されてい
る。
は、外部リード端子５ａ・・・が接続されており、この
リード端子５ａ・・・の一部が露出するように、絶縁基
板２の全体が電子部品封止膜４によって被覆されてい
る。
【００２１】この封止材膜４は、ペースト状の封止材槽
に、回路基板２及びリード端子５ａの一部を浸漬し、そ
の後、回路基板２などに塗布された塗膜を７０℃で乾燥
し、さらに、１５０℃前後で約６０分加熱硬化させるこ
とによって形成される。塗布方法としては、上述のデッ
プ法の他に、回路基板の電子部品の外表面を刷毛塗り方
法やスクリーン印刷方法などの他の厚膜技法を用いるこ
とができる。
に、回路基板２及びリード端子５ａの一部を浸漬し、そ
の後、回路基板２などに塗布された塗膜を７０℃で乾燥
し、さらに、１５０℃前後で約６０分加熱硬化させるこ
とによって形成される。塗布方法としては、上述のデッ
プ法の他に、回路基板の電子部品の外表面を刷毛塗り方
法やスクリーン印刷方法などの他の厚膜技法を用いるこ
とができる。
【００２２】上述の封止材膜４となる封止材は、熱硬化
性樹脂と、充填材、及び溶剤とから主に構成される。
尚、必要に応じて、添加材として、分散剤、消泡剤、着
色剤などを添加しても構わない。
性樹脂と、充填材、及び溶剤とから主に構成される。
尚、必要に応じて、添加材として、分散剤、消泡剤、着
色剤などを添加しても構わない。
【００２３】固形成分となる熱硬化性樹脂は、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂などであり、充
填材は、比重が異なる２つの充填物からなる。尚比重の
重い第１の充填物は、例えば比重が２．５ｍ2 ／ｇ以上
であり、Ｌｉ2 Ｏ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 から成るセラ
ミック粉末か例示できる。また比重の軽い第２の充填物
としては溶融シリカ、水酸化アルミニウム、炭酸カルシ
ウムなどが例示できる。ここで重要な点は、比重の重い
第１の充填物の熱膨張係数は、比重の軽い第２の充填物
に比較して小さい値となっている。例えば、セラミック
粉末などの第１の充填物の熱膨張係数は−５．３×１０
-7／℃〜２．０×１０-7／℃であるのに対して、溶融シ
リカなどの第２の充填物であるの熱膨張係数は５．５×
１０-7／℃である。
樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂などであり、充
填材は、比重が異なる２つの充填物からなる。尚比重の
重い第１の充填物は、例えば比重が２．５ｍ2 ／ｇ以上
であり、Ｌｉ2 Ｏ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 から成るセラ
ミック粉末か例示できる。また比重の軽い第２の充填物
としては溶融シリカ、水酸化アルミニウム、炭酸カルシ
ウムなどが例示できる。ここで重要な点は、比重の重い
第１の充填物の熱膨張係数は、比重の軽い第２の充填物
に比較して小さい値となっている。例えば、セラミック
粉末などの第１の充填物の熱膨張係数は−５．３×１０
-7／℃〜２．０×１０-7／℃であるのに対して、溶融シ
リカなどの第２の充填物であるの熱膨張係数は５．５×
１０-7／℃である。
【００２４】第１の充填物は、例えばＬｉ2 Ｏと、Ａｌ
2 Ｏ3 と、ＳｉＯ2 とを含有するセラミックス粉末であ
って、主結晶構造がβ−ユークリプタイト構造及び／又
はβ−スポジューメン構造であり、この主結晶構造を得
るために、Ｌｉ2 Ｏ５〜３６モル％、Ａｌ2 Ｏ3 １０〜
３６モル％、ＳｉＯ2 ４５．５〜８０モル％とする。
2 Ｏ3 と、ＳｉＯ2 とを含有するセラミックス粉末であ
って、主結晶構造がβ−ユークリプタイト構造及び／又
はβ−スポジューメン構造であり、この主結晶構造を得
るために、Ｌｉ2 Ｏ５〜３６モル％、Ａｌ2 Ｏ3 １０〜
３６モル％、ＳｉＯ2 ４５．５〜８０モル％とする。
【００２５】このように主結晶構造がβ−ユークリプタ
イト構造及び／又はβ−スポジューメンであれば、構造
的に安定し、比重が２．５〜３．１ｍ2 ／ｇの範囲で、
また２５〜３００℃における熱膨張係数が５×１０-7／
℃〜−１０×１０-7／℃の範囲で制御可能となる。尚、
Ｌｉ2 Ｏを１６．７モル％、Ａｌ2 Ｏ3 を２８．３モル
％、ＳｉＯ2 を５５．０モル％とすると、比重が約２．
６ｍ2 ／ｇとなり、熱膨張係数が２．０×１０-7／℃と
することができる。
イト構造及び／又はβ−スポジューメンであれば、構造
的に安定し、比重が２．５〜３．１ｍ2 ／ｇの範囲で、
また２５〜３００℃における熱膨張係数が５×１０-7／
℃〜−１０×１０-7／℃の範囲で制御可能となる。尚、
Ｌｉ2 Ｏを１６．７モル％、Ａｌ2 Ｏ3 を２８．３モル
％、ＳｉＯ2 を５５．０モル％とすると、比重が約２．
６ｍ2 ／ｇとなり、熱膨張係数が２．０×１０-7／℃と
することができる。
【００２６】第２の充填物である溶融シリカは、熱膨張
係数が５．５×１０-7／℃であり、比重は、約２．２ｍ
2 ／ｇである。即ち、熱膨張係数は、セラミック粉末な
どの第１の充填物が溶融シリカなどの第２の充填物に対
して、小さく設定されており、また、比重は、大きく設
定されている。
係数が５．５×１０-7／℃であり、比重は、約２．２ｍ
2 ／ｇである。即ち、熱膨張係数は、セラミック粉末な
どの第１の充填物が溶融シリカなどの第２の充填物に対
して、小さく設定されており、また、比重は、大きく設
定されている。
【００２７】この第１の充填物と第２の充填物の混合割
合は、第１の充填物を２５〜７５重量％、第２の充填物
を７５〜２５重量％する。このような混合割合によって
添加された封止材の熱膨張係数を回路基板２として多用
されるセラミック基板の熱膨張係数（０．５×１０-5／
℃〜１．４×１０-5／℃）に近づけることができる。
合は、第１の充填物を２５〜７５重量％、第２の充填物
を７５〜２５重量％する。このような混合割合によって
添加された封止材の熱膨張係数を回路基板２として多用
されるセラミック基板の熱膨張係数（０．５×１０-5／
℃〜１．４×１０-5／℃）に近づけることができる。
【００２８】上述の封止材の固形成分において、熱硬化
性樹脂を２０〜４０重量％、充填材の合計を６０〜８０
重量％とすることが望ましい。尚、上述の充填材の重量
比率は、前記セラミック粉末などの第１の充填物と溶融
シリカなどの第２の充填物を合わせた重量比率である。
熱硬化性樹脂の固形成分に対する重量比率が２０重量％
未満では、封止材を塗膜、硬化した封止材膜４の耐湿性
が低下し、また、封止材膜４と基板２との接着性が低く
なる。逆に、４０重量％を越えると、封止材膜４の熱膨
張係数が充分に基板の熱膨張係数に近づけることが困難
となり、封止材膜４の耐熱衝撃性が低下する。
性樹脂を２０〜４０重量％、充填材の合計を６０〜８０
重量％とすることが望ましい。尚、上述の充填材の重量
比率は、前記セラミック粉末などの第１の充填物と溶融
シリカなどの第２の充填物を合わせた重量比率である。
熱硬化性樹脂の固形成分に対する重量比率が２０重量％
未満では、封止材を塗膜、硬化した封止材膜４の耐湿性
が低下し、また、封止材膜４と基板２との接着性が低く
なる。逆に、４０重量％を越えると、封止材膜４の熱膨
張係数が充分に基板の熱膨張係数に近づけることが困難
となり、封止材膜４の耐熱衝撃性が低下する。
【００２９】尚、上述の封止材には、熱硬化性樹脂、充
填材の固形成分の他に、溶剤、さらに硬化剤、分散剤、
消泡剤、着色剤、カップリング剤、難燃剤などの添加材
などが適宜添加される。
填材の固形成分の他に、溶剤、さらに硬化剤、分散剤、
消泡剤、着色剤、カップリング剤、難燃剤などの添加材
などが適宜添加される。
【００３０】溶剤は、メチルエチルケトン、トルエン低
級アルコールなどが挙げられ、固形成分に均質混練さ
れ、ペースト状に形成するものである。
級アルコールなどが挙げられ、固形成分に均質混練さ
れ、ペースト状に形成するものである。
【００３１】硬化剤は、熱硬化性樹脂の硬化を促進させ
るものであり、例えばフェノール、ノボラック等のポリ
フェノール系硬化剤、無水メチルナジック酸などの無水
酸化物系の硬化剤などが用いられる。
るものであり、例えばフェノール、ノボラック等のポリ
フェノール系硬化剤、無水メチルナジック酸などの無水
酸化物系の硬化剤などが用いられる。
【００３２】上述の本発明の封止材を回路基板２に塗布
すると、塗膜の乾燥・加熱硬化の間で、充填材に挙動が
発生する。即ち、充填材を構成する第１の充填物である
セラミック粉末と第２の充填物である溶融シリカとの比
重の差によって、第１の充填物が沈降してしまい、結果
として、塗膜の表面側には、第２の充填物である溶融シ
リカの割合が多くなり、塗膜の下部側には、第１の充填
物であるセラミック粉末の割合が多くなる。
すると、塗膜の乾燥・加熱硬化の間で、充填材に挙動が
発生する。即ち、充填材を構成する第１の充填物である
セラミック粉末と第２の充填物である溶融シリカとの比
重の差によって、第１の充填物が沈降してしまい、結果
として、塗膜の表面側には、第２の充填物である溶融シ
リカの割合が多くなり、塗膜の下部側には、第１の充填
物であるセラミック粉末の割合が多くなる。
【００３３】従って、封止材の塗膜全体でみると、充填
材が略均一に分散されることになり、表面側と下部との
間の熱膨張係数が極めて小さくなる。これにより、外部
から熱的衝撃が加えられても、クラックなどが発生しな
い封止材膜４が得られることになる。
材が略均一に分散されることになり、表面側と下部との
間の熱膨張係数が極めて小さくなる。これにより、外部
から熱的衝撃が加えられても、クラックなどが発生しな
い封止材膜４が得られることになる。
【００３４】また、回路基板２側においては、熱膨張係
数が比較的小さい第１の充填物であるセラミック粉末が
多くなるので、その部分において、熱膨張係数が表面側
に比較して小さくなる。これにより、回路基板２の熱膨
張係数、例えば０．７×１０-5／℃に近づけることがで
き、封止材膜４と基板２間の剥離現象が緩和できる。
数が比較的小さい第１の充填物であるセラミック粉末が
多くなるので、その部分において、熱膨張係数が表面側
に比較して小さくなる。これにより、回路基板２の熱膨
張係数、例えば０．７×１０-5／℃に近づけることがで
き、封止材膜４と基板２間の剥離現象が緩和できる。
【００３５】さらに、塗膜全体では、塗膜の上下とで熱
膨張係数の差が小さくなる。
膨張係数の差が小さくなる。
【００３６】また、封止材に充分な量の熱硬化性樹脂を
含んでいるので、耐湿性が良好であり、配線パターン
５、厚膜抵抗対膜６、電子部品素子７〜９などを湿気か
ら良好に保護することができ、回路基板２との接着性が
良好であるため、電子部品の機械的強度が高い。
含んでいるので、耐湿性が良好であり、配線パターン
５、厚膜抵抗対膜６、電子部品素子７〜９などを湿気か
ら良好に保護することができ、回路基板２との接着性が
良好であるため、電子部品の機械的強度が高い。
【００３７】（実験例１）熱硬化性樹脂としてのフェノ
ールと、第１の充填物であるＬｉ2 Ｏが１６．７モル
％、Ａｌ2 Ｏ3 が２８．３モル％、ＳｉＯ2 が５５．０
モル％のセラミック粉末と、第２の充填物である溶融シ
リカ、硬化剤としてのイミダゾール系硬化剤、溶剤とし
てのエチルセロソルブを均質混練してペースト状の封止
材を作成した。尚、熱硬化性樹脂として、３０重量％、
第１の充填物である上述のセラミック粉末を５０重量
％、第２の充填物である溶融シリカを２０重量％、硬化
剤を８重量％、溶剤が２０重量％夫々添加した。
ールと、第１の充填物であるＬｉ2 Ｏが１６．７モル
％、Ａｌ2 Ｏ3 が２８．３モル％、ＳｉＯ2 が５５．０
モル％のセラミック粉末と、第２の充填物である溶融シ
リカ、硬化剤としてのイミダゾール系硬化剤、溶剤とし
てのエチルセロソルブを均質混練してペースト状の封止
材を作成した。尚、熱硬化性樹脂として、３０重量％、
第１の充填物である上述のセラミック粉末を５０重量
％、第２の充填物である溶融シリカを２０重量％、硬化
剤を８重量％、溶剤が２０重量％夫々添加した。
【００３８】次に、電子部品素子が搭載された基板（熱
膨張係数が０．７１×１０-5／℃の京セラ製の厚膜回路
基板）２に上述の封止材を塗布し、７０℃で乾燥した
後、１５０℃で６０分硬化した。その結果を表１に示
す。
膨張係数が０．７１×１０-5／℃の京セラ製の厚膜回路
基板）２に上述の封止材を塗布し、７０℃で乾燥した
後、１５０℃で６０分硬化した。その結果を表１に示
す。
【００３９】得られた電子部品において、封止材膜４の
緻密度と、耐熱衝撃性、耐湿性とを調べた。封止材膜４
の緻密度は、水銀圧入法により、優良を「優」、良好を
「良」、やや劣るを「劣」で評価した。また、耐熱衝撃
性は電子部品を耐熱衝撃試験装置に入れて０℃〜１００
℃の温度サイクルに繰り返しておき、乾燥後、電気テス
トとクラックや剥がれなどの外観観察により、優良を
「優」、良好を「良」、やや劣るを「劣」で評価した。
さらに、耐湿性は電子部品を浸漬試験装置に入れ、０℃
の飽和食塩水に６０分間の条件で６５℃の純水に６０分
間の条件を繰り返し置き、乾燥後電気テストと試験前後
の重量差から優良を「優」、良好を「良」、やや劣るを
「劣」で評価した。
緻密度と、耐熱衝撃性、耐湿性とを調べた。封止材膜４
の緻密度は、水銀圧入法により、優良を「優」、良好を
「良」、やや劣るを「劣」で評価した。また、耐熱衝撃
性は電子部品を耐熱衝撃試験装置に入れて０℃〜１００
℃の温度サイクルに繰り返しておき、乾燥後、電気テス
トとクラックや剥がれなどの外観観察により、優良を
「優」、良好を「良」、やや劣るを「劣」で評価した。
さらに、耐湿性は電子部品を浸漬試験装置に入れ、０℃
の飽和食塩水に６０分間の条件で６５℃の純水に６０分
間の条件を繰り返し置き、乾燥後電気テストと試験前後
の重量差から優良を「優」、良好を「良」、やや劣るを
「劣」で評価した。
【００４０】（実験例２）熱硬化性樹脂としてのフェノ
ールと、第１の充填物であるＬｉ2 Ｏが１６．７モル
％、Ａｌ2 Ｏ3 が２８．３モル％、ＳｉＯ2 が５５．０
モル％のセラミック粉末と、第２の充填物である溶融シ
リカ、硬化剤としてのイミダゾール系硬化剤、溶剤とし
てのエチルセロソルブを均質混練してペースト状の封止
材を作成した。尚、実験例１との相違は、第１の充填物
であるセラミック粉末を２０重量％、第２の充填物であ
る溶融シリカを５０重量％とした。また、評価方法など
は、実験例１と同一として、その結果を表１に示す。
ールと、第１の充填物であるＬｉ2 Ｏが１６．７モル
％、Ａｌ2 Ｏ3 が２８．３モル％、ＳｉＯ2 が５５．０
モル％のセラミック粉末と、第２の充填物である溶融シ
リカ、硬化剤としてのイミダゾール系硬化剤、溶剤とし
てのエチルセロソルブを均質混練してペースト状の封止
材を作成した。尚、実験例１との相違は、第１の充填物
であるセラミック粉末を２０重量％、第２の充填物であ
る溶融シリカを５０重量％とした。また、評価方法など
は、実験例１と同一として、その結果を表１に示す。
【００４１】（実験例３）熱硬化性樹脂としてのフェノ
ールと、第１の充填物であるＬｉ2 Ｏが１６．７モル
％、Ａｌ2 Ｏ3 が１６．７モル％、ＳｉＯ2 が６６．６
モル％のセラミック粉末と、第２の充填物である溶融シ
リカ、硬化剤としてのイミダゾール系硬化剤、溶剤とし
てのエチルセロソルブを均質混練してペースト状の封止
材を作成した。尚、第１の充填物であるセラミック粉末
を５０重量％、第２の充填物である溶融シリカを２０重
量％とした。また、評価方法などは、実験例１と同一と
して、その結果を表１に示す。
ールと、第１の充填物であるＬｉ2 Ｏが１６．７モル
％、Ａｌ2 Ｏ3 が１６．７モル％、ＳｉＯ2 が６６．６
モル％のセラミック粉末と、第２の充填物である溶融シ
リカ、硬化剤としてのイミダゾール系硬化剤、溶剤とし
てのエチルセロソルブを均質混練してペースト状の封止
材を作成した。尚、第１の充填物であるセラミック粉末
を５０重量％、第２の充填物である溶融シリカを２０重
量％とした。また、評価方法などは、実験例１と同一と
して、その結果を表１に示す。
【００４２】（比較例１）熱硬化性樹脂としてのフェノ
ールと、充填材としてＬｉ2 Ｏが１６．７モル％、Ａｌ
2 Ｏ3 が１６．７モル％、ＳｉＯ2 が６６．６モル％の
セラミック粉末と、硬化剤としてのイミダゾール系硬化
剤、溶剤としてのエチルセロソルブを均質混練してペー
スト状の封止材を作成した。尚、充填材である上述のセ
ラミック粉末を７０重量％、充填材である溶融シリカを
添加していない。また、評価方法などは、実験例１と同
一として、その結果を表１に示す。
ールと、充填材としてＬｉ2 Ｏが１６．７モル％、Ａｌ
2 Ｏ3 が１６．７モル％、ＳｉＯ2 が６６．６モル％の
セラミック粉末と、硬化剤としてのイミダゾール系硬化
剤、溶剤としてのエチルセロソルブを均質混練してペー
スト状の封止材を作成した。尚、充填材である上述のセ
ラミック粉末を７０重量％、充填材である溶融シリカを
添加していない。また、評価方法などは、実験例１と同
一として、その結果を表１に示す。
【００４３】（比較例２）熱硬化性樹脂としてのフェノ
ールと、第１の充填物としてＬｉ2 Ｏが２２．２モル
％、Ａｌ2 Ｏ3 が２２．２モル％、ＳｉＯ2 が５０．０
モル％、Ｔｉ2 Ｏが５．６モル％のセラミック粉末と第
２の充填物として溶融シリカ、硬化剤としてのイミダゾ
ール系硬化剤、溶剤としてのエチルセロソルブを均質混
練してペースト状の封止材を作成した。尚、第１の充填
物であるセラミック粉末を５０重量％、第２の充填物で
ある溶融シリカを２０重量％添加した。また、評価方法
などは、実験例１と同一として、その結果を表１に示
す。
ールと、第１の充填物としてＬｉ2 Ｏが２２．２モル
％、Ａｌ2 Ｏ3 が２２．２モル％、ＳｉＯ2 が５０．０
モル％、Ｔｉ2 Ｏが５．６モル％のセラミック粉末と第
２の充填物として溶融シリカ、硬化剤としてのイミダゾ
ール系硬化剤、溶剤としてのエチルセロソルブを均質混
練してペースト状の封止材を作成した。尚、第１の充填
物であるセラミック粉末を５０重量％、第２の充填物で
ある溶融シリカを２０重量％添加した。また、評価方法
などは、実験例１と同一として、その結果を表１に示
す。
【００４４】（比較例３）熱硬化性樹脂としてのフェノ
ールと、充填材としての溶融シリカと、硬化剤としての
イミダゾール系硬化剤、溶剤としてのエチルセロソルブ
を均質混練してペースト状の封止材を作成した。尚、充
填材である上述の溶融シリカを７０重量％添加した。ま
た、評価方法などは、実験例１と同一として、その結果
を表１に示す。
ールと、充填材としての溶融シリカと、硬化剤としての
イミダゾール系硬化剤、溶剤としてのエチルセロソルブ
を均質混練してペースト状の封止材を作成した。尚、充
填材である上述の溶融シリカを７０重量％添加した。ま
た、評価方法などは、実験例１と同一として、その結果
を表１に示す。
【００４５】（比較例４）熱硬化性樹脂としてのフェノ
ールと、充填材としての溶融シリカと、硬化剤としての
イミダゾール系硬化剤、溶剤としてのエチルセロソルブ
を均質混練してペースト状の封止材を作成した。尚、熱
硬化性樹脂を２０重量％、充填材である溶融シリカを８
０重量％添加した。また、評価方法などは、実験例１と
同一として、その結果を表１に示す。
ールと、充填材としての溶融シリカと、硬化剤としての
イミダゾール系硬化剤、溶剤としてのエチルセロソルブ
を均質混練してペースト状の封止材を作成した。尚、熱
硬化性樹脂を２０重量％、充填材である溶融シリカを８
０重量％添加した。また、評価方法などは、実験例１と
同一として、その結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】表１の実験例１〜３において、塗膜の緻密
度に優れ、また、比重差による第１の充填材の沈降制
御、第１及び第２の充填材の分散制御、それに伴い塗膜
の下部側における熱膨張係数の制御が良好に行え、結果
として、耐熱衝撃性及び耐湿性に優れた封止材が得られ
る。
度に優れ、また、比重差による第１の充填材の沈降制
御、第１及び第２の充填材の分散制御、それに伴い塗膜
の下部側における熱膨張係数の制御が良好に行え、結果
として、耐熱衝撃性及び耐湿性に優れた封止材が得られ
る。
【００４８】これに対して、比較例２のように、第１及
び第２の充填物を添加しても、第１の充填材の熱膨張係
数が６．０×１０-7／℃によって、塗膜の下部側におけ
る熱膨張係数を充分に回路基板に近似させることができ
ず、耐熱衝撃性が劣化する。
び第２の充填物を添加しても、第１の充填材の熱膨張係
数が６．０×１０-7／℃によって、塗膜の下部側におけ
る熱膨張係数を充分に回路基板に近似させることができ
ず、耐熱衝撃性が劣化する。
【００４９】また、比較例１では、従来技術で述べたよ
うに、セラミック粉末だけの充填材においては、塗膜中
にセラミック粉末の沈降現象が顕著に現れ、塗膜の表面
側と回路基板側との熱膨張係数の差が大きくなり、耐熱
衝撃性が劣化する。
うに、セラミック粉末だけの充填材においては、塗膜中
にセラミック粉末の沈降現象が顕著に現れ、塗膜の表面
側と回路基板側との熱膨張係数の差が大きくなり、耐熱
衝撃性が劣化する。
【００５０】さらに、比較例３、４では、充填材として
溶融シリカを用いて、その溶融シリカの添加量を増大す
れば、耐熱衝撃性を向上させる傾向にあるが、耐湿性が
劣化する。これは、溶融シリカの添加量を増大すれば、
塗膜の緻密性によって大きく作用される。
溶融シリカを用いて、その溶融シリカの添加量を増大す
れば、耐熱衝撃性を向上させる傾向にあるが、耐湿性が
劣化する。これは、溶融シリカの添加量を増大すれば、
塗膜の緻密性によって大きく作用される。
【００５１】上述の実施例は、比重の重い第１の充填物
としては、Ｌｉ2 Ｏと、Ａｌ2 Ｏ3と、ＳｉＯ2 とを含
有し、主結晶構造がβ−ユークリプタイト構造及び／又
はβ−スポジューメン構造のセラミックス粉末である
が、その他に比重が２．５ｍ2／ｇ以上の充填材とし
て、コージィライト構造のセラミック粉末、アルミナ粉
末などが挙げられる。また、第２の充填物として、溶融
シリカであるが、その他に比重が２．５ｍ2 ／ｇ以下の
充填材として、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウムな
どが挙げられ、これらの熱膨張係数を制御して第１の充
填材の熱膨張係数が、第２の充填材の熱膨張係数よりも
小さく設定すれば、夫々の充填材を第１及び第２の充填
材として代用できる。第１の充填物においては、主結晶
構造がβ−ユークリプタイト構造及び／又はβ−スポジ
ューメン構造のセラミックス粉末を単独に用いる必要は
なく、同種の働きを有する添加物を複数用いてもよく、
また、第２の充填物についても、溶融シリカのみを用い
るのではなく、さらに同種の働きを有する他の添加物と
ともに用いても構わない。
としては、Ｌｉ2 Ｏと、Ａｌ2 Ｏ3と、ＳｉＯ2 とを含
有し、主結晶構造がβ−ユークリプタイト構造及び／又
はβ−スポジューメン構造のセラミックス粉末である
が、その他に比重が２．５ｍ2／ｇ以上の充填材とし
て、コージィライト構造のセラミック粉末、アルミナ粉
末などが挙げられる。また、第２の充填物として、溶融
シリカであるが、その他に比重が２．５ｍ2 ／ｇ以下の
充填材として、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウムな
どが挙げられ、これらの熱膨張係数を制御して第１の充
填材の熱膨張係数が、第２の充填材の熱膨張係数よりも
小さく設定すれば、夫々の充填材を第１及び第２の充填
材として代用できる。第１の充填物においては、主結晶
構造がβ−ユークリプタイト構造及び／又はβ−スポジ
ューメン構造のセラミックス粉末を単独に用いる必要は
なく、同種の働きを有する添加物を複数用いてもよく、
また、第２の充填物についても、溶融シリカのみを用い
るのではなく、さらに同種の働きを有する他の添加物と
ともに用いても構わない。
【００５２】
【発明の効果】以上のように、第１の本発明では、充填
材が比重及び熱膨張係数が異なる２つの充填物を用いる
ことにより、耐熱衝撃性、耐湿性、基板接着性に優れた
緻密な封止材を得ることができる。
材が比重及び熱膨張係数が異なる２つの充填物を用いる
ことにより、耐熱衝撃性、耐湿性、基板接着性に優れた
緻密な封止材を得ることができる。
【００５３】また、第２の本発明では電子部品の変形、
割れ等また、封止材膜にクラックが発生せず、耐湿性、
耐熱衝撃性に優れた電子部品を得ることができる。
割れ等また、封止材膜にクラックが発生せず、耐湿性、
耐熱衝撃性に優れた電子部品を得ることができる。
【図１】本発明の電子部品を説明するための一部破断の
斜視図である。
斜視図である。
１・・・・電子部品 ２・・・・絶縁基板 ４・・・・封止材膜 ５・・・・配線パターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 3/28 Ｇ 7511−4Ｅ // Ｈ０１Ｇ 1/02 Ｊ 9174−5Ｅ
Claims (3)
- 【請求項１】熱硬化樹脂材と、充填材と溶剤とを含む電
子部品封止材において、前記充填材は、比重が２．５ｍ
2 ／ｇ以上の第１の充填物と、比重がそれ以下の第２の
充填物とから成り、且つ比重の重い第１の充填物の熱膨
張係数が、比重の軽い第２の充填物よりも小さいことを
特徴とする電子部品封止材。 - 【請求項２】 前記比重の重い第１の充填物は、Ｌｉ2
Ｏ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 とを含有し、主結晶構造がβ
−ユークリプタイト構造及び／又はβ−スポジューメン
構造のセラミックス粉末であることを特徴とする請求項
１記載の電子部品封止材。 - 【請求項３】回路基板上に搭載された電子部品素子の外
表面が、熱硬化樹脂材と、比重、熱膨張係数が異なる第
１及び第２の充填物を含む充填材とからなる電子部品封
止材膜で被覆されて成る電子部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7110592A JPH05274947A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 電子部品封止材およびそれを用いた電子部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7110592A JPH05274947A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 電子部品封止材およびそれを用いた電子部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05274947A true JPH05274947A (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=13450943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7110592A Pending JPH05274947A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 電子部品封止材およびそれを用いた電子部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05274947A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002141396A (ja) * | 2000-11-02 | 2002-05-17 | Yaskawa Electric Corp | プリアライメントセンサ |
| JP2002201358A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-07-19 | Hitachi Chem Co Ltd | 電子部品の封止材料、電子部品の封止方法、半導体パッケージ、および半導体パッケージの作製方法 |
| JP2009152430A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Panasonic Corp | チップ状電子部品 |
| JP2011134942A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Fujitsu Semiconductor Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| KR101234842B1 (ko) * | 2008-12-12 | 2013-02-19 | 제일모직주식회사 | 멀티칩 패키지 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 멀티칩 패키지 |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP7110592A patent/JPH05274947A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002141396A (ja) * | 2000-11-02 | 2002-05-17 | Yaskawa Electric Corp | プリアライメントセンサ |
| JP2002201358A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-07-19 | Hitachi Chem Co Ltd | 電子部品の封止材料、電子部品の封止方法、半導体パッケージ、および半導体パッケージの作製方法 |
| JP2009152430A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Panasonic Corp | チップ状電子部品 |
| KR101234842B1 (ko) * | 2008-12-12 | 2013-02-19 | 제일모직주식회사 | 멀티칩 패키지 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 멀티칩 패키지 |
| JP2011134942A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Fujitsu Semiconductor Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| US8952538B2 (en) | 2009-12-25 | 2015-02-10 | Fujitsu Semiconductor Limited | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
| US9893029B2 (en) | 2009-12-25 | 2018-02-13 | Socionext Inc. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
| US11004817B2 (en) | 2009-12-25 | 2021-05-11 | Socionext Inc. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
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