JPH0649182A

JPH0649182A - エレクトロニクス素子封止体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH0649182A
Application number: JP21963592A
Authority: JP
Inventors: Yuuji Koushima; 裕二甲嶋; Teiji Obara; 禎二小原; Yoshio Natsuume; 伊男夏梅
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1992-07-28
Filing date: 1992-07-28
Publication date: 1994-02-22

Abstract

(57)【要約】【目的】耐熱性、長期信頼性、封止材によるリードフ
レームの封止性に優れ、さらに形状の精度に優れたエレ
クトロニクス素子封止体を得る。【構成】発光ダイオード、ダイオード、トランジスタ
やＩＣ素子、ＣＣＤ素子などの集積回路などの電子部品
の半導体チップに用いられるエレクトロニクス素子を、
トルエン溶媒によるＧＰＣ（ゲル・パーミエーション・
クロマトグラフィ）法で測定したポリスチレン換算値
で、数平均分子量１０，０００〜２００，０００、水素
添加率９０％以上、Ｔｇ１００℃以上のノルボルネン系
開環重合体水素添加物で封止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製造効率に優れ、形状
の精度に優れ、封止されたエレクトロニクス素子が劣化
しにくいエレクトロニクス素子およびその製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣ素子などエレクトロニクス素子封止
体の製造においては、一般に、素子である金属やセラミ
クスなどをエポキシ樹脂を用いて封止している。しか
し、エポキシ樹脂は熱硬化性樹脂であるため、架橋によ
る硬化に時間がかかり、製造時間が長くなるという問題
があった。

【０００３】近時、エレクトロニクス素子を金型中に固
定し、金型内に熱可塑性樹脂であるノルボルネン系単量
体とエチレン等のオレフィンとの共重合体を射出して成
形したエレクトロニクス素子封止体が知られている（特
開平２−３１４５１号）。この封止体は短時間で成形で
き、耐熱性、ヒートサイクル特性、長期信頼性、封止材
によるリードフレームの封止性に優れており、また、発
光ダイオードを封止する場合など必要な場合は光透過性
にも優れることが知られている。

【０００４】しかし、このエレクトロニクス素子封止体
では、射出成形の金型の隙間に樹脂が流れ込み、いわゆ
るバリができることがあり、形状の精度が不十分であっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、耐熱
性、ヒートサイクル特性、長期信頼性、封止材によるリ
ードフレームの封止性に優れ、さらに形状の精度に優れ
たエレクトロニクス素子封止体を得ることを目指して鋭
意努力の結果、エレクトロニクス素子を金型中に固定
し、金型内に溶融したノルボルネン系開環重合体水素添
加物を注入し、固化させることにより上記目的を達成で
きることを見いだし、本発明を完成するに到った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かくして、本発明によれ
ば、エレクトロニクス素子をノルボルネン系開環重合体
水素添加物で封止したエレクトロニクス素子封止体とそ
の製造方法が提供される。

【０００７】（エレクトロニクス素子）本発明で用いる
エレクトロニクス素子は、発光ダイオード、ダイオー
ド、トランジスタやＩＣ素子、ＣＣＤ素子などの集積回
路などの電子部品の半導体チップに用いられるものなど
をいう。

【０００８】（ノルボルネン系開環重合体水素添加物）
本発明で用いるノルボルネン系開環重合体水素添加物
は、ノルボルネン系単量体を開環重合し、水素添加した
ものをいう。必要に応じて、水素添加前にジシクロペン
タジエンやマレイン酸などを付加させてもよい。

【０００９】ノルボルネン系単量体は、特開平２−２２
７４２４号、特開平２−２７６８４２号、特開平３−１
４８８２号、特開平３−１２２１３７号、特開平４−６
３８０７号などで公知の単量体であって、例えば、ノル
ボルネン、そのアルキル、アルキリデン、芳香族置換誘
導体およびこれら置換または非置換のオレフィンのハロ
ゲン、水酸基、エステル基、アルコキシ基、シアノ基、
アミド基、イミド基、シリル基等の極性基置換体、例え
ば、２−ノルボルネン、５−メチル−２−ノルボルネ
ン、５，５−ジメチル−２−ノルボルネン、５−エチル
−２−ノルボルネン、５−ブチル−２−ノルボルネン、
５−エチリデン−２−ノルボルネン、５−メトキシカル
ボニル−２−ノルボルネン、５−シアノ−２−ノルボル
ネン、５−メチル−５−メトキシカルボニル−２−ノル
ボルネン、５−フェニル−２−ノルボルネン、５−フェ
ニル−５−メチル−２−ノルボルネン、５−ヘキシル−
２−ノルボルネン、５−オクチル−２−ノルボルネン、
５−オクタデシル２−ノルボルネン等；ノルボルネンに
一つ以上のシクロペンタジエンが付加した単量体、その
上記と同様の誘導体や置換体、例えば、１，４：５，８
−ジメタノ−１，２，３，４，４ａ，５，８，８ａ−
２，３−シクロペンタジエノナフタレン、６−メチル−
１，４：５，８−ジメタノ−１，４，４ａ，５，６，
７，８，８ａ−オクタヒドロナフタレン、１，４：５，
１０：６，９−トリメタノ−１，２，３，４，４ａ，
５，５ａ，６，９，９ａ，１０，１０ａ−ドデカヒドロ
−２，３−シクロペンタジエノアントラセン等；シクロ
ペンタジエンの多量体である多環構造の単量体、その上
記と同様の誘導体や置換体、例えば、ジシクロペンタジ
エン、２，３−ジヒドロジシクロペンタジエン等；シク
ロペンタジエンとテトラヒドロインデン等との付加物、
その上記と同様の誘導体や置換体、例えば、１，４−メ
タノ−１，４，４ａ，４ｂ，５，８，８ａ，９ａ−オク
タヒドロフルオレン、５，８−メタノ−１，２，３，
４，４ａ，５，８，８ａ−オクタヒドロ−２，３−シク
ロペンタジエノナフタレン等；等が挙げられる。

【００１０】なお、本発明においてはノルボルネン系単
量体の開環重合において、本発明の効果を実質的に妨げ
ない範囲において共重合可能な他のシクロオレフィン類
等を併用して、共重合体とすることができる。開環重合
の場合の共重合可能なシクロオレフィンの具体例として
は、例えば、シクロペンテン、シクロオクテン、５，６
−ジヒドロジシクロペンタジエンなどのごとき反応性の
二重結合を１個以上有する化合物が例示される。

【００１１】ノルボルネン系単量体の開環重合は公知の
方法で行えばよく、また、ノルボルネン系開環重合体の
水素添加も公知の方法で行えばよい。水素添加率は耐熱
劣化性、耐光劣化性などの観点から、９０％以上、好ま
しくは９５％以上、より好ましくは、９９％以上とす
る。

【００１２】本発明で用いるノルボルネン系開環重合体
水素添加物はＴｇが好ましくは１００℃以上、より好ま
しくは１２０℃以上、特に好ましくは１３０℃以上のも
のである。数平均分子量は、トルエン溶媒によるＧＰＣ
（ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィ）法で測
定したポリスチレン換算値で、１０，０００〜２００，
０００、好ましくは２０，０００〜１００，０００、よ
り好ましくは２５，０００〜５０，０００である。数平
均分子量が小さすぎると機械的強度が劣り、大きすぎる
と成形性が悪くなる。

【００１３】また、ノルボルネン系開環重合体水素添加
物には、必要に応じて、老化防止剤、耐光安定剤、紫外
線吸収剤、可撓性付与剤、可塑剤、粘着付与剤、着色
剤、滑剤、フィラー、カーボンブラック、ホワイトカー
ボン（ケイ酸化合物）、炭酸カルシウム、タルク、クレ
ーなどの無機充填剤、その他の添加物を添加してもよ
い。

【００１４】（成形方法）本発明のエレクトロニクス素
子封止体は、内部にエレクトロニクス素子を固定した金
型内に溶融したノルボルネン系開環重合体水素添加物を
注入し、冷却してノルボルネン系開環重合体水素添加物
を固化させて成形する。固化した後に、研磨、切削、他
の成形品と接着したりしてもよい。

【００１５】注入する方法としては、作業効率の点から
射出することが好ましい。射出成形はノルボルネン系開
環重合体水素添加物の通常の方法でよい。ノルボルネン
系開環重合体水素添加物はノルボルネン系単量体とオレ
フィンの付加型共重合体と多くの点で類似しているが、
溶融成形、特に射出成形においては、いわゆるバリが生
じ難い。そのため、同じ方法でエレクトロニクス素子封
止体を製造しても、形状の精度に優れ、また、バリを除
去するための研磨、切削の手間を省くことができる。な
お、通電させるために架橋性ポリマー層に覆われない部
分がある。ノルボルネン系開環重合体水素添加物に覆わ
れている部分は、リード線が外部に突出している部分を
除き、好ましくは０．０１ｍｍ以上、より好ましくは
０．０５ｍｍ以上、特に好ましくは０．０８ｍｍ以上の
厚さにする。

【００１６】（エレクトロニクス素子封止体）エレクト
ロニクス素子封止体は、一体として封止部分と連続して
いるリード線をハンダ付することがあり、封止樹脂の耐
熱性が高いことなど、諸条件を満たすことが要求され
る。本発明のエレクトロニクス封止体は、耐熱性、耐水
性、耐湿性などに優れたノルボルネン系開環重合体水素
添加物でエレクトロニクス素子を封止しているので、耐
熱性、長期信頼性、ヒートサイクル特性などに優れてい
る。また、封止材によるリードフレームの封止性に優
れ、さらに形状の精度に優れている。

【００１７】

【実施例】以下に実施例、比較例をあげて、本発明をさ
らに具体的に説明する。なお、封止性試験、ヒートサイ
クル試験は以下のように行った。

【００１８】（封止性試験）封止発光ダイオードを赤イ
ンク（ＩＮＫＲＥＤ、パイロット株式会社製）２０％
水溶液に浸漬し、１時間沸騰させた後、取り出し、表面
の赤インク水溶液を拭き取り、目視で観察した。

【００１９】実施例１金属リードフレーム（ＥＭＥ２００３−２、株式会社エ
ノモト製）、半導体ＰＮ接合子、金線で構成された発光
ダイオードチップ（定格電流２０ｍＡ）の半導体ＰＮ接
合子、金線が完全に封止されるように金型内に固定し、
金型にノルボルネン系開環重合体水素添加物（ゼオネッ
クス２８０、日本ゼオン株式会社製）を射出成形機（上
型固定、下型可動型、立型射出成形機、株式会社山城精
機製作所、ＳＡＶ−３０／３０型）を用いて樹脂温度３
００℃、金型温度１００℃、射出圧力２５ｋｇＧ／ｃｍ
²、射出成形速度２ｇ／秒で射出成形し、封止発光ダイ
オード１００個を得た。ノルボルネン系開環重合体水素
添加物の層は金属リードフレームの封止部分と未封止部
分を除くと最も薄い部分で０．３ｍｍであった。

【００２０】目視で調べたところ、全ての封止発光ダイ
オードでバリが認められなかった。また、通電すると正
常に発光した。

【００２１】封止性試験の結果、全ての封止発光ダイオ
ードで赤インクの封止体内部への進入は認められなかっ
た。通電すると全て正常に発光した。

【００２２】比較例１ノルボルネン系開環重合体水素添加物の代わりにエチレ
ンと１，４，５，８−ジメタノ−１，２，３，４，４
ａ，５，８，８ａ−オクタヒドロナフタレンのランダム
共重合体（エチレン含量５８ｍｏｌ％、ＭＦＲ360℃
３１ｇ／１０ｍｉｎ、３０℃デカリン中での極限粘度
〔η〕０．４２ｄｌ／ｇ、ガラス転移温度１３７℃）を
用いる以外は実施例１と同様に同型の封止発光ダイオー
ドを１００個得た。

【００２３】目視で調べたところ、６９個の封止発光ダ
イオードでバリが認められなかったものの、残り３１個
にバリが認められた。また、全ての封止発光ダイオード
で通電すると正常に発光した。

【００２４】封止性試験の結果、全ての封止発光ダイオ
ードで赤インクの封止体内部への進入は認められず、通
電すると正常に発光した。

【００２５】比較例２ノルボルネン系開環重合体水素添加物の代わりにアクリ
ル樹脂（三菱レーヨン株式会社製、アクリペットＶＨ）
を用い、射出条件を樹脂温度２４０℃、金型温度８０
℃、射出圧力２０ｋｇＧ／ｃｍ²、射出成形速度１．６
ｇ／秒にする以外は実施例１と同様に、同型の封止発光
ダイオード１００個を得た。

【００２６】目視で調べたところ、全ての封止発光ダイ
オードでバリが認められなかった。また、全ての封止発
光ダイオードで通電すると正常に発光した。

【００２７】封止性試験の結果、３６個の封止発光ダイ
オードで赤インクの封止体内部への進入は認めらなかっ
たものの、残り６４個では封止体内部に赤インクが進入
しており、その内、１１個は通電しても発光しなかっ
た。この１１個を調べたところ、いづれも、金属フレー
ムが腐食していた。残りは全て、通電すると正常に発光
した。

【００２８】

【発明の効果】本発明のエレクトロニクス素子封止体
は、成形に要する時間が短く、水や空気などが通過しに
くく、埋め込まれたエレクトロニクス素子が酸化等の変
化を起こしにくい。また、形状の精度に優れ、製造効率
に優れる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エレクトロニクス素子をノルボルネン系
開環重合体水素添加物で封止したエレクトロニクス素子
封止体。
【請求項２】エレクトロニクス素子を金型に固定し、
金型内に溶融したノルボルネン系開環重合体水素添加物
を注入し、固化させる請求項１記載のエレクトロニクス
素子封止体の製造方法。