JPH0718118A - 熱硬化性液状樹脂組成物 - Google Patents

熱硬化性液状樹脂組成物

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JPH0718118A
JPH0718118A JP15984093A JP15984093A JPH0718118A JP H0718118 A JPH0718118 A JP H0718118A JP 15984093 A JP15984093 A JP 15984093A JP 15984093 A JP15984093 A JP 15984093A JP H0718118 A JPH0718118 A JP H0718118A
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JP
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resin composition
resin
polybutadiene resin
polybutadiene
liquid resin
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JP15984093A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Yamanaka
浩史 山中
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 封止層を厚くでき、ヒートサイクル試験でク
ラックが良好で、且つ耐湿性に優れる熱硬化性液状樹脂
組成物を提供する。 【構成】 ラジカル重合性を有するポリブタジエン樹脂
として、水素添加したポリブタジエン樹脂を、ポリブタ
ジエン樹脂の総量中に35〜100wt%含有し、ジシ
クロペンテニル基、又は、イソボニル基を有する化合物
のうち1種以上を含み、ラジカル重合開始剤、充填剤と
してタルク、酸無水物で硬化する脂環式エポキシ樹脂、
及び、この脂環式エポキシ樹脂を硬化する酸無水物を含
有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子部品、半導体素子等
を封止する、熱硬化性液状樹脂組成物に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】電子部品、半導体素子を物理的、化学的
に保護し、且つ固着するための封止材料として各種の液
状樹脂組成物が用いられている。この液状樹脂組成物と
して、光硬化性のポリブタジエン樹脂を主成分とした封
止材料が知られている。この光硬化性のポリブタジエン
樹脂組成物は100℃とマイナス40℃のヒートサイク
ル試験でのクラックや剥離は良好であるが、光硬化であ
るため、封止層の厚みが3mm程度に制限され、耐湿性
も劣る欠点がある。近年、例えば、ケースに入れた電子
部品を封止するには、例えば50mm程度の封止層の厚
みが求められている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の事実に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、熱硬
化が可能で封止層を厚くでき、ヒートサイクル試験でク
ラックが良好で、且つ耐湿性に優れる熱硬化性液状樹脂
組成物を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の熱硬化性液状樹
脂組成物は、ラジカル重合性を有するポリブタジエン
樹脂として、水素添加したポリブタジエン樹脂を、ポリ
ブタジエン樹脂の総量中に35〜100wt%含有し、
ジシクロペンテニル基、又は、イソボニル基を有する
化合物のうち1種以上を含み、ラジカル重合開始剤、
充填剤としてタルク、酸無水物で硬化する脂環式エ
ポキシ樹脂、及び、この脂環式エポキシ樹脂を硬化する
酸無水物を含有することを特徴とする。
【0005】
【作用】本発明では、ポリブタジエン樹脂を使用してい
るので、用いる基板と封止する樹脂との間に熱による伸
縮の差が生じても、ポリブタジエン樹脂が有する可撓性
によってクラック等の発生を防止できる。特に、水素添
加したポリブタジエン樹脂をポリブタジエン樹脂の総量
中に35〜100wt%含有していると、ヒートサイク
ル試験の高温の際に、この樹脂組成物の硬化物は、弾性
を有するのでストレスを小さくでき、クラックの発生を
抑制できる。本発明では、脂環式エポキシ樹脂を用いる
と、ポリブタジエン樹脂と分離することなく使用でき、
脂環式エポキシ樹脂は熱硬化するので、用いる封止層の
厚みに制限を受けることがない。又、本発明では、タル
クを用いるので、タルクが鱗片状の形状を有するためポ
リブタジエン樹脂の架橋密度が粗になり、上記熱硬化性
液状樹脂組成物の硬化物の透湿度を抑えることができ
る。
【0006】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
熱硬化性液状樹脂組成物を構成するラジカル重合性を有
するポリブタジエン樹脂として、水素添加したポリブタ
ジエン樹脂を含有する。この水素添加したポリブタジエ
ン樹脂は、上記ポリブタジエン樹脂の総量中に35〜1
00wt%の範囲で含まれる。このポリブタジエン樹脂
の存在により、用いる基板と封止するこの熱硬化性液状
樹脂組成物が硬化した硬化物との間に熱による伸縮の差
が生じても、ポリブタジエン樹脂が有する可撓性によっ
てクラック等の発生を防止できる。さらに、上記水素添
加したポリブタジエン樹脂を35〜100wt%含む
と、ヒートサイクル試験の高温の際に、この樹脂組成物
の硬化物は弾性を有するのでストレスを小さくでき、ク
ラックの発生を抑制できる。
【0007】上記水素添加したポリブタジエン樹脂とし
ては、ラジカル重合が可能であるような重合性官能基を
有するものが用いられ、例えば、分子末端にアクリロイ
ル基、ビニル基、スチリル基を有するポリブタジエン樹
脂が挙げられる。水素が未添加のポリブタジエン樹脂と
水素添加したポリブタジエン樹脂の一例を挙げれば、水
素が未添加のポリブタジエン樹脂として下式構造式
〔1〕で示される末端アクリル変性ポリブタジエン樹脂
が挙げられ、このポリブタジエン樹脂に水素添加したポ
リブタジエン樹脂として下式構造式〔2〕で示されるポ
リブタジエン樹脂が挙げられる。上記ポリブタジエン樹
脂の分子量は、特に限定しないが、500〜5000程
度であることが好ましい。
【0008】
【化1】
【0009】
【化2】
【0010】本発明の熱硬化性液状樹脂組成物は、ジシ
クロペンテニル基、又は、イソボニル基を有する化合物
のうち1種以上を含む。上記ジシクロペンテニル基、又
は、イソボニル基を有する化合物のうち1種以上が含有
すると、セラミック基板等とのなじみをよくし、基板と
の密着性がよくなる。上記ジシクロペンテニル基、又
は、イソボニル基を有する化合物の含有量は、上記ポリ
ブタジエン樹脂の総量に対し、重量比で0.2〜2.3
含有することが好ましい。上記範囲を越えると、この熱
硬化性液状樹脂組成物の硬化物が脆くなる傾向があり、
上記範囲に満たないと、上記熱硬化性液状樹脂組成物の
粘度が高くなりすぎて作業性に支障をきたす傾向がみら
れる。
【0011】上記ジシクロペンテニル基を有する化合物
としては、例えば、下式構造式〔3〕で示されるジシク
ロペンテニルアクリレート、下式構造式〔4〕で示され
るジシクロペンテニルオキシエチルメタアクリレート、
ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシク
ロペンテニルメタアクリレート等が挙げられ、それぞれ
単独又は混ぜ合わせて用いることができる。
【0012】
【化3】
【0013】
【化4】
【0014】上記イソボニル基を有する化合物として
は、例えば、下式構造式〔5〕で示されるイソボニルア
クリレート、イソボニルメタアクリレート等が挙げら
れ、それぞれ単独又は混ぜ合わせて用いることができ
る。
【0015】
【化5】
【0016】本発明の熱硬化性液状樹脂組成物は、ラジ
カル重合開始剤を含む。このラジカル重合開始剤として
は、例えば、t−ブチルパーオキシベンゾエート等が挙
げられる。
【0017】本発明の熱硬化性液状樹脂組成物は、充填
剤としてタルクを含む。上記タルクは鱗片状の形状を有
するためポリブタジエン樹脂の架橋密度が粗になるの
で、上記熱硬化性液状樹脂組成物の硬化物の透湿度を抑
えることができる。このタルクの含有量は、上記熱硬化
性液状樹脂組成物の全量中に5〜75wt%含有してい
ることが好ましい。タルク以外の充填剤としては、例え
ば、シリカ、アルミナ、水和アルミナ等が挙げられ、タ
ルクと併用してもよい。
【0018】本発明の熱硬化性液状樹脂組成物は、酸無
水物で硬化する脂環式エポキシ樹脂、及び、この脂環式
エポキシ樹脂を硬化する酸無水物を含有する。上記脂環
式エポキシ樹脂を用いるのは、この脂環式エポキシ樹脂
はポリブタジエン樹脂と相溶性を有するので、混合した
後に分離することなく、さらに、脂環式エポキシ樹脂を
含有している熱硬化性液状樹脂組成物は、熱硬化するの
で、封止層の厚みを厚くすることができる。上記脂環式
エポキシ樹脂としては、特に制限がなく公知の脂環式エ
ポキシ樹脂が用いられる。上記脂環式エポキシ樹脂の含
有量は、上記ポリブタジエン樹脂の総量に対して重量比
で0.1〜1.0含有していることが好ましい。上記酸
無水物の種類、及び量は、用いる脂環式エポキシ樹脂の
種類、及び量により適宜決められる。
【0019】さらに、上記成分に加え必要に応じて、硬
化促進剤、着色剤等を適宜配合した後に、混合して熱硬
化性液状樹脂組成物が得られる。この熱硬化性液状樹脂
組成物は、塗布や注型された状態で加熱され、電子部品
等を封止することができる。本発明の熱硬化性液状樹脂
組成物は、例えば、3mm以上の厚い封止層を容易に形
成できる。特に、セラミック基板に搭載した電子部品の
封止に適する。
【0020】
【実施例】
実施例1 水素添加したポリブタジエン樹脂として、前記構造式
〔2〕で示される末端アクリル変性ポリブタジエン樹脂
(日本曹達株式会社製TEAI−1000)を100重
量部(以下部と記す)、ジシクロペンテニル基を有する
化合物として、前記構造式〔3〕で示されるジシクロペ
ンテニルアクリレートを50部、ラジカル重合開始剤と
して、t−ブチルパーオキシベンゾエートを1部、充填
剤として、タルク(ソブエクレー株式会社製ステアタル
ク)を100部、脂環式エポキシ樹脂(ダイセル株式会
社製セロキサイド2021)を30部、酸無水物とし
て、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸を10部、硬化促
進剤として、DUBオクチル酸塩を1部を配合した。こ
れらを室温で30分間高速攪拌機を用いて混合し、熱硬
化性液状樹脂組成物を得た。
【0021】ジシクロペンテニル基を有する化合物の含
有量は、ポリブタジエン樹脂に対して重量比で0.5で
あり、上記脂環式エポキシ樹脂は、ポリブタジエン樹脂
の総量に対して重量比で0.3であり、タルクはこの熱
硬化性液状樹脂組成物の全量中に34wt%であった。
【0022】得られた熱硬化性液状樹脂組成物の相溶
性、この熱硬化性液状樹脂組成物の硬化物の表面硬化
性、ヒートサイクル試験、及び耐湿性を評価した。
【0023】上記相溶性は、得られた熱硬化性液状樹脂
組成物を試験管に採取し、室温で5日間放置し、相分離
の有無を観察した。相分離がなきものは○、相分離が発
生したものは×とした。
【0024】上記熱硬化性液状樹脂組成物を、アルミナ
基板上に厚みが5mmとなるよう塗布し、150℃、6
0分加温して、アルミパターン素子を封止し、試験品を
作製した。このアルミパターン素子は、回路幅5μm,
回路間5μmであった。
【0025】上記表面硬化性は、上述の試験品の封止層
の表面を指でさわり、粘りけのないものは○、粘りつく
ものを×とした。
【0026】上記ヒートサイクル試験は、上述の試験品
をマイナス40℃30分と100℃30分を1サイクル
とし、100サイクル行った後に取り出し、外観を目視
観察し、クラックや基板との剥離のないものは○、クラ
ックや剥離が発生しているものは×とした。
【0027】上記耐湿性として、PTC試験を行った。
上述の試験品を、2気圧、121℃300時間PTC試
験を行った後に、取り出し断線の有無を調べた。断線の
ないものは○、断線しているものは×とした。
【0028】結果は表2のとおり、相溶性、表面硬化
性、ヒートサイクル試験、及びPCT試験の全て良好で
あった。
【0029】実施例2 実施例1のジシクロペンテニル基を有する化合物に代え
て、イソボニル基を有する化合物として、前記構造式
〔5〕で示されるイソボニルアクリレートを50部用い
た以外は実施例1と同様にして熱硬化性液状樹脂組成物
を得た。イソボニル基を有する化合物の含有量は、ポリ
ブタジエン樹脂に対して重量比で0.5であった。
【0030】実施例1と同様に、相溶性、表面硬化性、
ヒートサイクル試験、及びPCT試験を評価した。結果
は表2に示すとおり全て良好であった。
【0031】実施例3 ジシクロペンテニル基を有する化合物として、前記構造
式〔3〕で示されるジシクロペンテニルアクリレート2
5部と、イソボニル基を有する化合物として、前記構造
式〔5〕で示されるイソボニルアクリレート25部を併
用した。これ以外の成分は、実施例1と同様の材料を表
1に示す配合で混合して、熱硬化性液状樹脂組成物を得
た。ジシクロペンテニル基とイソボニル基を有する化合
物の含有量は、ポリブタジエン樹脂に対して重量比で
0.5であった。
【0032】実施例1と同様に、相溶性、表面硬化性、
ヒートサイクル試験、及びPCT試験を評価した。結果
は表2に示すとおり全て良好であった。
【0033】実施例4 水素添加したポリブタジエン樹脂として、前記構造式
〔2〕で示される末端アクリル変性ポリブタジエン樹脂
(日本曹達株式会社製TEAI−1000)を70部、
水素添加していないポリブタジエン樹脂として前記構造
式〔1〕で示される末端アクリル変性ポリブタジエン樹
脂(日本曹達株式会社製TEA−1000)30部、併
用した。水素添加したポリブタジエン樹脂は、ポリブタ
ジエン樹脂の総量中に対し70wt%であった。これ以
外の成分は、実施例2と同様の材料を表1に示す配合で
混合して、熱硬化性液状樹脂組成物を得た。
【0034】実施例1と同様に、相溶性、表面硬化性、
ヒートサイクル試験、及びPCT試験を評価した。結果
は表2に示すとおり全て良好であった。
【0035】比較例1 エポキシ樹脂にビスフェノールA型エポキシ樹脂を10
0部、酸無水物としてメチルヘキサヒドロ無水フタル酸
を10部、硬化促進剤としてDUBオクチル酸塩を1
部、充填剤として溶融シリカ(平均粒径8μm)を10
0部用い、これらを混合して液状樹脂組成物を得た。
【0036】実施例1と同様に、相溶性、表面硬化性、
ヒートサイクル試験、及びPCT試験を評価した。結果
は表2に示すとおり、ポリブタジエン樹脂を用いないの
で、ヒートサイクル試験でクラックが発生していた。
【0037】比較例2 水素添加したポリブタジエン樹脂として、前記構造式
〔2〕で示される末端アクリル変性ポリブタジエン樹脂
(日本曹達株式会社製TEAI−1000)を100
部、ジシクロペンテニル基を有する化合物として、前記
構造式〔3〕で示されるジシクロペンテニルアクリレー
トを50部、ラジカル重合開始剤として、t−ブチルパ
ーオキシベンゾエートを1部、充填剤として、タルク
(ソブエクレー株式会社製ステアタルク)を100部用
い、これらを混合して液状樹脂組成物を得た。
【0038】実施例1と同様に、相溶性、及び表面硬化
性を評価した。結果は表2に示すとおり、脂環式エポキ
シ樹脂を用いてないので、表面硬化性が不良であった。
【0039】比較例3 実施例1のタルクに代わり充填剤として溶融シリカ(平
均粒径8μm)を100部を用いた以外は実施例1と同
様にして液状樹脂組成物を得た。
【0040】実施例1と同様に、相溶性、表面硬化性、
ヒートサイクル試験、及びPCT試験を評価した。結果
は表2に示すとおり、タルクを用いていないのでPCT
試験が不良であった。
【0041】比較例4 実施例1のタルクに代わり充填剤として溶融シリカ(平
均粒径8μm)を100部、メチルヘキサヒドロ無水フ
タル酸を40部、さらにエポキシ樹脂として脂環式エポ
キシ樹脂を30部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂を
100部用いた以外は実施例1と同様にして液状樹脂組
成物を得た。
【0042】実施例1と同様に、相溶性を評価したとこ
ろ相分離が起きていた。
【0043】
【表1】
【0044】
【表2】
【0045】
【発明の効果】本発明の熱硬化性液状樹脂組成物は相分
離することもなく、ヒートサイクル試験でクラックが生
じず、且つ耐湿性の優れた封止層を得ることができる。
本発明の熱硬化性液状樹脂組成物は、特に、封止層の厚
みが厚い分野に有用であり、又、セラミック基板に搭載
した電子部品の封止に有効である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ラジカル重合性を有するポリブタジエン
    樹脂として、水素添加したポリブタジエン樹脂を、ポリ
    ブタジエン樹脂の総量中に35〜100wt%含有し、 ジシクロペンテニル基、又は、イソボニル基を有する
    化合物のうち1種以上を含み、 ラジカル重合開始剤、 充填剤としてタルク、 酸無水物で硬化する脂環式エポキシ樹脂、及び、この
    脂環式エポキシ樹脂を硬化する酸無水物を含有すること
    を特徴とする熱硬化性液状樹脂組成物。
  2. 【請求項2】上記ジシクロペンテニル基、又は、イソ
    ボニル基を有する化合物のうち1種以上が、上記ポリブ
    タジエン樹脂の総量に対し、重量比で0.2〜2.3含
    有することを特徴とする請求項1の熱硬化性液状樹脂組
    成物。
  3. 【請求項3】上記脂環式エポキシ樹脂が、上記ポリブ
    タジエン樹脂の総量に対して重量比で0.1〜1.0含
    有することを特徴とする請求項1又は2の熱硬化性液状
    樹脂組成物。
  4. 【請求項4】上記タルクがこの熱硬化性液状樹脂組成
    物の全量中に5〜75wt%含有することを特徴とする
    請求項1乃至3いずれかの熱硬化性液状樹脂組成物。
JP15984093A 1993-06-30 1993-06-30 熱硬化性液状樹脂組成物 Withdrawn JPH0718118A (ja)

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