JPS6317549A

JPS6317549A - 樹脂封止電子部品

Info

Publication number: JPS6317549A
Application number: JP16238186A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Kobayashi; 裕和小林; Akihiko Kishimoto; 岸本　彰彦
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1986-07-10
Filing date: 1986-07-10
Publication date: 1988-01-25
Also published as: JPH0447460B2

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、ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物で封止
された樹脂封止電子部品に関し、さらに詳しくは、耐湿
性、耐熱衝撃性で代表される信頼性の改善されたポリフ
ェニレンスルフィド樹脂組成物で封止された樹脂封止電
子部品に関する。

〈従来の技術〉ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物で電子部品を封止
することは特開昭５２−１４９３４８号公報などでよく
知られている。ざらに、耐湿性、耐熱衝撃性に代表され
る信頼性の改善された樹脂封止電子部品を得る目的で、
粘着性ないしは接着剤を有する重合体をポリフェニレン
スルフィド樹脂に配合した組成物で封止する方法が特開
昭５７−１７１５３号公報に開示されており、また、特
開昭５９−１６７０４０号公報には、ポリフェニレンス
ルフィドと水素化共役ジエン／モノビニル置換芳香族コ
ポリマーを含む組成物で封止された電子部品が開示され
ている。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかしながら、前記各号公報に記載の樹脂封止電子部品
においても耐湿性、耐熱衝撃性″は不十分である。

即ち、特開昭５７−１７１５３号公報に記載されている
粘着性ないしは接着性を有する重合体はフェノキシ樹脂
、エポキシ樹脂およびシリコーン系手合体であり、エポ
キシ樹脂を配合した組成物においては、素子との化学的
な結合力は改善されるが弾性率が大きいため加熱下で素
子との間に発生する応力が大きく、一方、シリコーン系
樹脂では弾性率は低下するが素子との化学的な結合力の
改善が顕著でなく、またフェノキシ樹脂は前記両効果と
も顕著でなき、いずれも、耐高湿、耐高熱条件下での素
子との密着性の改善が十分でない。

また、特開昭５９−１６７０４０号公報に記載されてい
る水素化共役ジエン／モノビニル置換芳香族コポリマー
を配合した組成物においても、弾性率低下による低応力
化効果は有するが、素子との化学的な結合力の改善が小
ざく、従って、耐高湿、耐高熱条件下での素子との密着
性が不十分である。

よって、本発明は耐湿性、耐熱衝撃性が共に優れたポリ
フェニレンスルフィド樹脂組成物で封止された電子部品
を得ることを課題とする。

く問題点を解決するための手段〉本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果
、ポリフェニレンスルフィドに特定のゴム成分を配合し
た組成物で電子部品を封止することにより課題が解決さ
れることを見出し本発明に到達した。

即ち、本発明は、（ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂（ｂ）α−オレフィンとα、β−不飽和酸グリシジルエ
ステルからなるオレフィン系共重合体（ｃ）無機フィラ
ー（ｄ）有機シランを必須成分とする樹脂組成物で封止された樹脂封止電子
部品を提供するものである。

本発明で用いるポリフェニレンスルフィド（以下ＰＰＳ
と略する）とは、構造式返し単位を７０モル％以上、より好ましくは９０モル％
以上を含む重合体であり、上記繰返し単位が７０モ”ル
％未満では耐熱性が損なわれるため好ましくない。

ＰＰＳは一般に、特公昭４５−３３６８号公報で代表さ
れる製造法により得られる比較的分子量の小さい重合体
と特公昭５２−１２２４０号公報で代表される製造法に
より得られる本質的に線状で比較的高分子量の重合体な
どがあり、前記特公昭４５−３３６８号公報記載の製造
法で得られた重合体においては、重合後酸素雰囲気下に
おいて加熱することにより、あるいは過酸化物などの架
橋剤を添加して加熱することにより高重合度化して用い
ることも可能であり、本発明においてはいかなる方法に
より得られたＰＰＳを用いることも可能である。

また、ＰＰＳはその繰返し単位の３０モル％未満を下記
の構造式を有する繰返し単位などで構成することが可能
である。

本発明で用いられるＰＰＳの溶融粘度は、電子素子を破
損することなく成形することが可能であれば特に制限は
ないが、特にトランジスタ、ＩＣなどボンディングワイ
ヤを有する素子を封止する場合は素子の破損を回避する
ため溶融粘度の低いものが好ましく用いられる。

また本発明で用いられるＰＰＳには、酸化防止剤、熱安
定剤、滑剤、結晶核剤、紫外線防止剤、銅害防止剤、着
色剤、離型剤などの通常の添加剤を添加することができ
、ざらにＰＰＳの架橋度を制御する目的で、過酸化剤な
どの架橋促進剤、または特開昭５８−２０４０４５号公
報、特開昭５８−２０４０４６号公報などに記載されて
いるジアルキル錫ジカルボキシレート、アミノトリアゾ
ールなどの架橋防止剤を配合することも可能である。

さらに、電子部品封止用樹脂組成物ではイオン性不純物
含有量の少ないことを要求されるため、ＰＰＳ中のイオ
ン性不純物を低減させる目的で熱水または酸処理を施さ
れたＰＰＳを用いることも可能である。

本発明で用いるオレフィン系共重合体としてはα−オレ
フィンとα、β−不飽和酸のグリシジルエステルからな
る共重合体が好ましく、ここでいうα−オレフィンとは
エチレン、プロピレン、ブテン−１などが挙げられるが
、エチレンが好ましく用いられる。また、α、β−不飽
和酸のグリシジルエステルとは、一般式（Ｒは水素原子
または低級アルコール基を示す）で示される化合物が好
ましく、具体的にはアクリル酸グリシジル、メタクリル
酸グリシジル、エタクリル酸グリシジルなどが挙げられ
るが、中でもメタクリル酸グリシジルが好ましく使用さ
れる。

オレフィン系共重合体におけるα、β−不飽和酸のグリ
シジルエステルの共重合量は、少なすぎると目的とする
効果が得にくく、多すぎるとＰＰＳとの溶Ｆｆｉ混練時
にゲル化を生じ、押出安定性、成形性および機械的特性
が低下する傾向があるため、０．５〜４０重量％が好ま
しく、特に３〜３０重ω％が好ましい。

また、オレフィン系共重合体には４０重足％以下で、か
つ、本発明の目的を損なわない範囲で、ざらに共重合可
能な他の不飽和上ツマ、例えば、ビニルエーテル、酢酸
ビニル、プロピオン酸ビニル、アクリル酸メチル、メタ
クリル酸メチル、アクリロニトリル、スチレンなどを共
重合せしめてもよい。

オレフィン系共重合体を配合する割合は特に制限はない
が、ＰＰ５１００重量部に対する割合が少なすぎると目
的とする効果が得にくく、また、多すぎると組成物の剛
性、耐熱性が損なわれる恐れが生じるばかりではなく、
溶融混線時にゲル化を生じ、成形性が損なわれる傾向が
生じるので、５〜３０重量部の範囲を、より好ましくは
１０〜２０重量部の範囲を選択することができる。

本発明で用いる無機フィラーは、封止用組成物の寸法安
定性、機械特性あるいは熱伝導性などの改善のため必要
であり、例えば、溶融シリカ、結晶性シリカ、珪酸カル
シウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、タルり、ガ
ラス・ビーズなどの充填剤、およびガラス繊維、チタン
酸カルシウム・ウィスカーなどの補強繊維などが挙げら
れる。また、組成物中のイオン性不純物を低減する目的
で特開昭６０−１８６５６１号公報に記載のハイドロタ
ルサイトを無機フィラーとして配合することも可能であ
る。これら無機フィラーは二種以上を併用して用いるこ
とも可能である。

本発明で用いる組成物中に無機フィラーを配合する割合
は、少な過ぎると所期の効果が得られなくなる傾向があ
り、多過ぎると組成物の流動性が損なわれ、成形性を阻
害する傾向があるため、全組成物中で４０〜７０重量％
が好適である。

本発明で用いる有機シランは、ＰＰＳおよびオレフィン
系共重合体よりなる樹脂成分と無機フィラーとの密着性
を改善し、無機フィラー配合による機械特性改善効果な
どをより有効に発現させるため、あるいは無機フィラー
含有による耐湿性低下を改善するため必要である。使用
する有機シランの種類に特に制限はないが、例えば、ど
−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、と−アニ
リノプロピルトリメトキシシラン、と−メルカプトプロ
ピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、
ごニルトリアセトキシシラン、ノー（２−アミノ丁チル
）アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられ、
これらの一種または二種以上を組み合せて用いることも
可能である。

本発明で用いる組成物中に有機シランを配合する割合は
、少なすぎると所期の効果が得られなくなる傾向があり
、多すぎると上記改良効果が飽和し、組成物の流動性を
損なう傾向があるため、全組成物中で０．５〜３重量部
が好適であり、特に１．０〜２．０重量部が好適である
。

本発明で用いる組成物を製造する方法は、一般的な溶融
混練方法が用いられ、特に限定されるものではない。例
えば、各成分をトライブレンドしたのち、押出機で溶融
混練しペレタイズする方法、あるいは、各成分を押出機
の別々の供給口から供給して溶融混練、ペレタイズする
方法、あるいは、これらを組み合せた方法により製造す
ることができる。また、有機シランは、ヘンシェル◆ミ
キサーなどで無機フィラーと混合する、あるいは、有機
シランを水または溶媒に溶解した液にフィラーを浸漬し
たのち乾燥するなどの方法で、あらかじめ無機フィラー
に添着せしめて用いることも可能である。

本発明で樹脂封止する電子部品は、通常電子部品の概念
で考えられるものであれば特に制限はないが、例えば、
コンデンサー、抵抗器、集積回路（ＩＣ）、トランジス
ター、ダイオード、トライオード、サイリスター、コイ
ル、バリスター、コネクター、変換器、マイクロスイッ
チなどおよびこれらの複合部品が挙げられる。

本発明に用いられる組成物に含有される無機フィラーの
配合伍は、前記した好適な範囲内で、ざらに、電子部品
の種類により、より好適な範囲が選択され得る。例えば
、集積回路、トランジスターなどの能動部品封止におい
ては、無機フィラーとして、溶融シリカまたは結晶性シ
リカ４０〜５５重量％およびガラス繊維またはチタン酸
カリウム・ウィスカー５〜２０重量％を含有する組成が
、あるいは、コンデンサー、コネクターなどの受動部品
封止においては、珪酸カルシウムまたは硫酸カルシウム
あるいはタルク２５〜３５重量％およびガラス繊維３０
〜４０重量％を含有する組成が好適に例示され得る。

本発明における電子部品の封止方法には特に制限はなく
、金型中に電子素子を固定しておき、射出成形あるいは
トランスファー成形で成形する方法などが挙げられる。

ざらに、本発明の樹脂封止電子部品は、成形俊、過酸化
水素などの過酸化物で熱処理すること、あるいは、ＰＰ
Ｓに融点以下の温度で熱処理することにより、架橋度ま
たは結晶化度を増大ざぜ、機械特性などを改善すること
が可能である。

以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。

〈実施例〉参考例１　（ＰＰＳの重合）オート・クレープに３０％水Ａ化ナトリウム水溶液４．
６７に！ｊ（水硫化ナトリウム２５モル）、５０％水酸
化ナトリウム２，０ＯＯＮｆｆ（水酸化ナトリウム２５
モル）およびＮ−メチル−２−ピロリドン（以下ＮＭＰ
と略する）８に！ｊを仕込み、攪拌しながら徐々に２０
５℃まで昇温し、水３゜８　Ｋｇを含む留出水４．１ｆ
ｌを除去した。残留混合物に１．４−ジクロルベンゼン
３．７５に！ｊ（２５，５モル）およびＮｒｗｌＰ２Ｋ
ｇを加え２３０℃で２時間、ざらに、２６０℃で１時間
加熱した。

反応生成物を約５０１の水に浸漬、ン濾過する操作を２
回、同値の７０℃のイオン交換水に浸漬、濾過する操作
を３回行ったのち、オート・クレープ中に約５０１のイ
オン交換水とともに仕込み、１９０℃で３０分保持した
のち冷却、ン濾過する操作を２回繰返し、ざらに、約７
０℃イオン交換水で２回洗浄、濾過を行った。

次いで、１２０℃で２４時間減圧乾燥を行い、ＰＰＳ粉
末約２．５　Ｋｇを（ｑた。このＰＰＳの溶融粘度は４
０ポアズ（３２０℃、剪断速度１，０００秒−１）であ
った。

実施例１参考例１で得られたＰＰ５３２重ｄ％、エチレン−メタ
クリル酸グリシジル（９４／６重母比）共重合体く以下
オレフィン系共重合体と略称する）３重量％、溶融シリ
カ（東芝セラミック（体製５ＧＡ）５０重辺％、ガラス
繊維１３．５重量％および、ンーグリシドキシプロピル
トリメトキシシラン１．０重量％、と−アニリノトリメ
トキシシラン０．５重量％を準備した。ヘンシェルミキ
サーに溶融シリカおよび２種類の有機シランを供給し、
約３．０００回転／分の攪拌速度で約５分間攪拌し、有
機シランを溶融シリカに添着した。引き続き、有機シラ
ンを添着させた溶融シリカを含む前記の全成分をトライ
ブレンドしたのち、シリンダ一温度２９０℃に設定した
スクリュー径３０！ｒＩ！ｎφの２軸押比機に供給、溶
融混練せしめ、押出機先端に装着したホット・カッター
でペレタイズした。

このペレットを竪型射出成形機に供給し、１６ピン・デ
ュアルインライン（ＤＩＰ）形集積回路の封止成形を行
った。

用いたリード・フレークは厚さ０．２５ｍの鉄−ニッケ
ル合金製である。成形条件は、シリンダ一温度３２０℃
、金型温度２００℃、キャビディ充填時の射出圧カフ０
に９／ｃｔＡとした。

得られた電子部品の耐湿性の評価は次の方法で行った。

まず、得られた電子部品を一４０’Ｃと１００℃の温度
に交互に３０分間保持する゛ことを５０回繰返し、熱衝
撃を与えた。（以下、この操作前後のものを、それぞれ
、熱衝撃前後と略記する。）次いで、電子部品を赤イン
ク中に浸漬し、室温で５気圧の圧力下で１６時間保持し
たのち、封止樹脂組成物を除去し赤インクの浸入の程度
を観察した。リード・フレームの封止樹脂で封止されて
いる部分の面積に対し、赤インクの浸入した面積に比率
（％）を篩出し、耐湿性の尺度とした。結果は第１表に
記載のとおりである。

ざらに、比較例との効果を明確化するため、熱衝撃前の
赤インク浸入度および前記ペレットより成形した試験片
について曲げ強度（ＡＳＴＭ　　Ｄ−７９０＞を評価し
た結果も第１表にあわせて記載する。

比較例１実施例１でオレフィン系共重合体を配合せず、ＰＰＳの
配合量を３５重量％とじたことのほかは実施例１と全く
同様の操作を行い評価を行った。結果は第１表に記載の
とおりであった。

比較例２〜５実施例１でオレフィン系共重合体を配合した代りに、エ
ポキシ樹脂（住友化学工業＃製ｔＬスミエポン”ＥＳＣ
Ｌ２２０８Ｈ）３重量％（比較例２）、フェノキシ樹脂
（米国ユニオン・カーバイト社製“ＵＣＡＲ”　ＰＫＨ
Ｈ＞３重量％（比較例３）、シリコーン樹脂（トーμ・
シリコーン■製５Ｈ６０１８）３重量％（比較例４）お
よび水素化ブタジェン／スチレン共重合体（シェル化学
■製Ｌ１クレイトン”　Ｇ　１６５７　）’３３重量（
比較例５）をそれぞれ配合したことのほかは実施例１と
全く同様の操作を行い評価を行った結果は第１表に記載
のとおりであった。

比較例２においては熱衝撃前の赤インク浸入率が比較的
小ざいが、弾性率が大きく熱衝撃俊の赤インク浸入率が
大きい。比較例４．５は弾性率が小さいが、熱衝撃前に
おいても赤インク浸入率が大きい。

実施例２実施例１でＰＰ５３２重量％、オレフィン系共重合体３
重量％を配合した代りに、ＰＰ５３０重量％、オレフィ
ン系共重合体５重量％を配合したことのほかは、実施例
１と全く同様の操作を行い評価した結果は第１表に記載
のとおりであった。

実施例３実施例１で用いたと一グリシドキシプロピルトリメトキ
シシランの配合口を１．５重量％とし、と−アニリノト
リメトキシシランを用いなかったことのほかは実施例１
と同様の操作を行い評価した結果は第１表に記載のとお
りであった。

実施例４実施例１でＰＰ３３２重ω％を配合した代りに、ＰＰ５
３０重母％、ポリエチレン（三井石油化学（珠社製”ハ
イゼックス”２２００Ｊ）２Ｉ［％を配合したことのほ
かは実施例１と全く同様の操作を行い評価した結果は第
１表に記載のとおりでおった。

〈発明の効果〉本発明の樹脂封止電子部品は、耐湿性、耐熱衝撃性とも
に優れる。

Claims

【特許請求の範囲】（ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂（ｂ）α−オレフィンとα、β−不飽和酸グリシジルエ
ステルからなるオレフィン系共重合体（ｃ）無機フィラ
ー（ｄ）有機シランを必須成分とする樹脂組成物で封止された樹脂封止電子
部品。