JPS63214413A - 紫外線硬化性の反応性樹脂コンパウンドの加工方法及び装置 - 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〕 本発明は、加工装置内に光開始剤及び添加剤を含む紫外
線硬化性の反応性樹脂コンパウンドを加工する方法及び
この方法を実施するための装置に関する。

（従来の技術〕 放射線により硬化可能の反応性樹脂は多くの場合熱硬化
性反応性樹脂よりも好まれる。それというのもこの樹脂
は耐用期間がほとんど無限であることの他に低温で極め
て迅速に硬化するという利点を有するからである。

放射線により硬化可能の反応性樹脂の照射は通常反応性
樹脂を施した後に行われる（欧州特許出願第００９４９
１５Ａ３号明細書）、すなわち例えば紫外線硬化性レジ
ストは塗布工程後に平面的に照射され、またエレクトロ
ニクスデバイス用被覆材は被覆工程後に同様に平面的に
照射されるか又は焦点を合わせた放射線源で走査的に場
合によっては瞬間的閃光で露光される。

小型エレクトロニクスデバイス（例えば発光ダイオード
）を紫外線硬化性コンパウンドで流し込み成形するため
の最近の試みは、露光工程が流し込み成形後、すなわち
流し込み型中でまた場合によっては流し込み型を通過し
た後に行うことを前提としている。この試みは不動化帯
状素子（例えば箔コンデンサ）の被覆及び埋設に対して
も適用される。

これらすべての用途に於いては、完成したデバイスに対
して照射を実施しなければならないという欠点並びに制
約を受ける。すなわち照射を行う場所は塗布すべき又は
被覆すべきデバイスによって規定されてしまう。

この照射は通常短波の電磁放射線又は電子線で、すなわ
ち闇単にシェーディングされる放射線で行われる。

従ってアンダーカットによる又は被覆すべきデバイス自
体によるシェーディングは重大な問題である。

放射線は吸収されることから、この照射によって化学反
応が惹起される。より深い層に対しては吸収された量だ
け減少した放射線が浸透する。多くの光開始剤の分解生
成物もまた紫外線を吸収するので、より深い層の硬化に
はもはや利用できない、従って層が厚い場合、現実には
存在しない理想的な紫外線透過性樹脂マトリックスであ
っても放射線の活性化を均質に行うことは実際上不可能
である。

欧州特許出願第００９４９１５号明細書によれば、紫外
線反応性樹脂からまず照射により貯蔵可能の活性化され
た前駆物質を製造し、引続きこれを加熱硬化することが
知られている。この場合前駆物質は直接基板上に製造さ
れるので、シェーディング及びより大きな層厚での欠陥
はなお存在する。

〔発明が解決しようとする課題〕

これを前提として本発明の課題は、放射線により硬化可
能の反応性樹脂コンパウンドを使用して、任意のデバイ
ス、従って例えばアンダーカット及びシェーディングを
有するデバイスをより大きな樹脂層厚で被覆又は塗布し
、その際反応性樹脂コンパウンドを均質に硬化すること
が可能な方法並びに装置を提供することにある。ちなみ
に従来の方法では、マイクロエレクトロニクスにおいて
多方面に使用されている紫外線に敏感な基板を紫外線硬
化性コンパウンドで被覆又は塗布することは不可能であ
る。

〔課題を解決するための手段〕

この課題は請求項１の特徴部分及び請求項２ないし５記
載の手段によって解決される。

〔作用効果〕

本発明方法によれば層厚を数ミリ単位で得ることができ
るが、これは従来のように既に被覆されているデバイス
を照射する場合には殆ど又は少なくとも均一な硬化では
不可能である。丘陵部を有する複雑なデバイスの場合で
も、光源までの距離が異なることに帰因する硬化度の差
が生じることはない。

更に本発明方法によれば多岐にわたる種類の含浸及び流
し込み成形を行うことができる。流し込み成形は再使用
可能の又は使用済の型で実施することができる。デバイ
スをパケット流し込み成形する場合には、既にパケット
に収容されたデバイスに照射された樹脂を流し込むか又
は十分な量の照射された樹脂で満たされたパケットにデ
バイスを入れることができる。樹脂は両方の場合とも更
に照射することなく急速に硬化する。この工程は従来純
粋に熱的に硬化された樹脂によってのみ実施することが
できたものである。

本発明による方法は接着剤を使用する場合特に有利であ
る。すなわち従来のように紫外線反応性コンパウンドで
接着する場合に接着すべき継ぎ目部分の１つが紫外線透
過性である必要はもはやなく、接合工程は照射された樹
脂の塗布後に行う。

引続き樹脂を暗反応でゲル化し、また場合によっては更
に熱的に硬化された最終状態に移行させることも可能で
ある。

基板と樹脂ではなく、樹脂のみが紫外線に曝されること
から、本発明による方法ではそれ自体紫外線に敏感なデ
バイス、例えばオプトエレクトロニクスセンサを迅速な
工程で品質的に高価な樹脂で被覆することができる。

樹脂の照射は種々の用途に応じて種々の照射装置を必要
とするのに対して、同一の加工装置を本発明により種々
の用途に使用できることは重要な利点である。

紫外線を照射された反応性樹脂コンパウンドには引続き
更に、紫外線励起を阻止するか又は不所望の変化を来す
ことのない添加剤を加えることもできる。このような添
加剤は例えば顔料及び染料である。

紫外線硬化性反応樹脂コンパウンドとしては、紫外線露
光で暗反応が生じ、それ以上紫外線を照射せずともその
反応が進行する全てのコンパウンドを挙げることができ
る。この継続反応には弱い加熱が有効である。

適当な反応樹脂コンパウンドは陽イオン性反応機構によ
りを利に硬化するが、このことは公知である。ここでは
ビニルエーテル、ビニルエステル及びビニル芳香族化合
物のようなビニル化合物、並びにオキシラン（Ｏｘｉｒ
ａｎ）　、チイラン（Ｔｈｌｉｒａｎ）、アセチジン（
Ａｃｅｔｉｄｉｎ）、オキセタン（Ｏｘｅｔａｎ）　ｓ
オキソラン（Ｏｘｏｌａｎ）、ラクトン（Ｌａｃｔｏｎ
）及び種々のスピロ化合物のような複素環式化合物をベ
ースとするコンパウンドについて記載するが、アミノブ
ラスト及びフェノプラストのようなメチロール化合物も
適している。

適当な光開始剤はオニウム塩例えばトリアリールスルホ
ニウム塩（これらは例えば米国特許第４０５８４００号
及び同第４０５８４０１号明細書に記載されている）並
びにジアリールヨードニウム塩（例えば米国特許第４３
７８２７７号明細書参照）である、他の適当なオニウム
塩開始剤の代表的なものとしてはカルバモイルスルホキ
ソニウム塩（例えば欧州特許第００４４２７４Ｂ１号明
細書参照）が挙げられる。

オニウム塩の陰イオンとしては主として強酸の非核的陰
イオン、例えばＨＢＦ、　、ＨＰＦ、、ＨＡ　Ｓ　Ｆ　
＆　、ＨＳ　ｂ　Ｆ　＆　、並びにヘテロポリ酸の陰イ
オン（欧州特許第０１３６３７９Ａ３号明細書による）
を使用する。

本発明におけるを利な光開始剤は欧州特許第００９４９
１５Ａ３号明細書による樹脂混合物に含まれている。こ
れは光に敏感なπアレーン錯体を含む陽イオン性硬化可
能の反応性樹脂又は樹脂混合物である０式： ％式％ の錯体は実験光開始剤ＣＧ　２４−６１　（チバガイギ
−（Ｃｔｂａ　Ｇｅｉｇｙ　Ｇ＋ｍｂＨ）社製）の商品
名で入手可能である。他の優れた光開始剤系は、アルミ
ニウム化合物とシラル−ト前駆物質からなる欧州特許第
００９１１３１Ａ２号明細書による樹脂混合物の成分で
ある。

本発明方法で使用される紫外線硬化性反応樹脂は部分的
に紫外線反応性であってもよい。すなわち樹脂中に紫外
線照射による方法以外の方法、例えば熱的にか湿気によ
ってか又は嫌気的に活性化される官能物質を含んでいて
もよい、この官能物質は紫外線反応性成分の同じ分子中
に完全に又は部分的に埋設されているか、又はまったく
埋設されていなくてもよく、これは後架橋、グラフト重
合又は浸透性網状化を生じる。

本発明方法により製造された被覆、特に被覆された基板
はかなりの厚さでも良好な形状安定性を有することを示
す、更に硬化はシェーディング箇所でも生じる。従って
特に経済的である本発明方法は、ハイブリッド回路の保
護に適している。

〔実施例〕

本発明を以下実施例に基づき詳述する。

肛 ＭＹ　　７９０”　　（低分子の蒸留したビスフエノー
−ルＡ樹脂）　　　　　１００ＭＴ ＣＹ　　１７９°　（脂環式ジェポキシ）１００ＭＴＣ
Ｇ　　２４−６１（実験用光開始剤）　　　　４ＭＴア
ントラセン（増感剤として）　　　　０．５ＭＴこの未
照射コンパウンドは室温で半年以上の貯蔵可能性及び１
００”Ｃで１００分以上のゲル化時間を有する。

ＰＰ−ＰＥからなる一軸射出器中でキセノン閃光装置で
１０秒間照射した後コンパウンドを抜き出す、これは室
温では２０秒、１００　’Ｃでは１０秒未満でゲル化す
る。

五主 ＣＹ　　１７９翼　（脂環式ジエボキシド）１００ＭＴ
ＣＧ　　２４−６１（実験用光開始剤）　　　２．５Ｍ
Ｔクモールヒドロベルオキシド　　　　２．５ＭＴアン
トラセン　　　　　　　　　　０．２５ＭＴ未処理状態
での貯蔵可能性及びゲル化時間は例１と同様である。５
秒間の照射後コンパウンドは室温で２０秒でゲル化する
。

本発明方法を実施するのに適した加工装置は請求項６に
記載した特徴を有し、この装置の有利な実施態様は請求
項７から１１迄の記載によって特徴づけられる。

反応性樹脂用の加工装置は一般に反応性コンパウンド用
貯蔵容器、配量弁及び注型ノズルからなる。貯蔵容器は
場合によっては撹拌装置を備えているか又は加圧されて
いてもよい。

通常の反応性樹脂コンパウンドはその反応性により粘度
上昇を示し、従って硬化時間が長い他に耐用期間が限定
される。硬化時間が短く、従って耐用期間も短い反応性
樹脂コンパウンドは通常仕上げ処理及び加工処理に高価
な装置を必要とする。

本発明方法では簡単な加工装置で、非活性状態ではほぼ
無限の耐用期間を有しかつ塗布直前に紫外線で活性化さ
れる反応性樹脂コンパウンドを使用する。この活性化は
、図示の照射室４、紫外線源５及び場合によってはレフ
レクタ６からなる反応器１７中で実施する。

非活性コンパウンドｌの供給は供給管２から供給口３を
介して照射室４のを利な側で実施し、活性化コンパウン
ドの排出は、供給口３からできるだけ離れて存在する排
出ロアで行う、従って非活コンパウンドと活性化コンパ
ウンドとが互いに混合されることはない、非活性の反応
性樹脂コンパウンド１は照射室４内で貫流中に連続的に
又は静止状態で不連続的に照射、すなわち活性化される
。

第１図ないし第７図は本発明の実施例を略示するもので
ある。

本方法を実施するのに適した断面を第１図に示した装置
は、紫外線を良好に透過する非活性反応性樹脂コンパウ
ンド１を加工するのに使用することができる。照射室４
は全面的に透光性の本体から構成されており、これは窓
１６として利用されまた流動方向１４に対し円形又は正
方形の断面を有していてよい０発光効率を改良するため
紫外線源５に対して照射室４の背後に平坦な又は槽状の
レフレクタ６を配設する。

第２図によれば紫外線は線源５から例えば石英ガラス、
アクリルガラス又は導光性液体のような導光媒体９を介
して照射室４に導かれ、窓１６を通って排出ロアの前で
照射室４に達し、非活性反応性樹脂コンパウンド１を活
性化する。この装置は寸法を特に小さく構成することが
でき、従って小型デバイスを接着しまた対象物１０に滴
下するのに通している。

第３図は反応器の照射室の断面図である。この図面によ
れば照射室４は、場合によっては導光媒体９で満たされ
ている管状の紫外線［５を取り囲んでおり、この場合照
射室４はそのジャケットの内側にレフレクタ６を有する
。場合によっては紫外線源５は照射室４の範囲外に設置
することもできる。この場合紫外線は導光媒体９を介し
て照射室４に投射される。照射室４を通過した例えば活
性化コンパウンドは対象物１１を被覆するため解放流し
込み型１２に導かれる。

第４図は特に流れ状態の良い照射室４の横断面図である
。この場合照射室４の窓１６は球欠状に内側に湾曲して
いる。この実施例により非活性反応性樹脂コンパウンド
１に均一な照射が達成される。それというのも外側に向
かって増大する流動速度が比較的長い流路を補償するか
らである。

第５図では照射室４内における反応性樹脂コンパウンド
の流動過程が流動線１４で認められる。

この構造は充填された反応性樹脂コンパウンドを加工す
るのに特に適している。

第６図によれば照射室４はその底部で変更可能であり、
従って層厚は照射すべき反応性横腹コンパウンドの特性
に合わせて調整することができる。

これはレフレクタ６と連結されかつ管として構成された
流し込み溝１５を軸方向に移動させることによって行う
、これは紫外線で活性化可能の種々のコンパウンドを充
填剤と共に又は充填剤を用いることなく同じ反応器で加
工する場合に特に有利である。すなわち反応性樹脂コン
パウンドの層厚は例えばその紫外線吸収能及びその粘度
に最適に合わせることができる。この実施例の他の利点
は第７図に示した平面図から明らかなように、レフレク
タ６を管状の供給口３に対してまた中心排出ロアに対し
て同心的に配置することである。活性化すべき樹脂コン
パウンドの流路は完全に同じであり、従って同じ照射量
がもたらされる。この場合被覆すべき対象物１１は密閉
された流し込み型１３に直接接続された流し込み溝１５
を介して、活性化反応性樹脂コンパウンド８で被覆され
る。

特定の場合には活性化された反応性横腹コンパウンド８
に照射処理後悔の添加剤を配合することが好ましい、こ
の種の添加剤は活性化工程に関与しない例えば柔軟化剤
、分離側、接着側、老化防止剤等又はマトリックス成分
である。これは特に、紫外線不透過性充填側、例えば金
属粉末、二酸化チタン、カーボンブラック及び特定の染
料のような、この工程を阻害する樹脂成分に対してを効
である。添加剤の供給は排出ロアの直後で行う、引続き
公知構造の動的又は静的連続混合機を用いて均質化する
。

どのような構造の装置であれ、照射室４に光を導入する
ための窓１６及び場合によってはレフレクタ６０作用上
必要な窓以外は、光を通さない材料例えば不透鋼、着色
プラスチック等から構成するのが有利である。この処理
により、反応性樹脂コンパウンドが意図しないのに照射
室４に達する前に活性化されかつ綱状化することが阻止
される。

窓１６は例えば石英ガラス、アクリルガラス等のような
光を通す材料から円盤、管又は箔の形で形成される。

照射源としては基本的にはすべての常用の紫外線源、従
って例えば希ガス、金属製又は金属ハロゲン化物製放射
体、炭素アーク又はレーザが遺している。その場合の前
提条件は、光開始剤への適合下に十分なエネルギー密度
を有する適当な波長の光であることである。これらの事
実は当該分野では周知のことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するのに遺した装置の概略断
面図、第２図は他の実施例を示す装置の概略断面図、第
３図は反応器の照射室の断面図、第４図は照射室の横断
面図、第５図は照射室の平面図、第６図は更に他の実施
例を示す装置の概略断面図、第７図は反応器の平面図で
ある。 １・・・非活性反応性樹脂コンパウンド、　２・・・供
給管、　３・・・非活性反応性樹脂コンパウンドの供給
口、　４・・・照射室、　５・・・紫外線照射源、　６
・・・レフレクタ、　７・・・活性化反応性樹脂コンパ
ウンドの排出口、　　８・・・活性化コンパウンド、　
　９・・・導光媒体、　　１０・・・塗布対象物、　　
１１・・・被覆対象物、　　１２・・・開放流し込み型
、　　１３・・・密閉流し込み型、　１４・・・流動線
、　１５・・・流し込み溝、　　１６・・・窓、　　１
７・・・反応器。 Ｉ０２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）加工装置内に光開始剤及び添加剤を含む紫外線硬化
   性の反応性樹脂コンパウンドを加工する方法において、
   紫外線硬化性の反応性樹脂コンパウンドを加工装置内で
   照射し、その後直ちに基板又は流し込み型に供給するこ
   とを特徴とする紫外線硬化性の反応性樹脂コンパウンド
   の加工方法。 ２）樹脂成分及び光開始剤を含む硬化可能の反応性樹脂
   コンパウンドを加工装置内で照射し、引続き添加剤を加
   え、その後直ちに基板又は流し込み型に供給することを
   特徴とする請求項１記載の方法。 ３）紫外線硬化性の反応性樹脂コンパウンドとして陽イ
   オン又は酸硬化性の反応性樹脂を使用することを特徴と
   する請求項１記載の方法。 ４）紫外線硬化性の反応性樹脂コンパウンドがエポキシ
   化合物、ビニルエーテル、ビニルエステル又はビニル芳
   香族化合物、環状エーテル又は環状エステル、フェノプ
   ラスト又はアミノプラストのようなメチロール化合物又
   はこれらの物質の混合物を含有することを特徴とする請
   求項１記載の方法。 ５）含有された光開始剤が照射後酸又は陽イオン触媒反
   応を開始することを特徴とする請求項１ないし４の１つ
   に記載の方法。 ６）照射室（４）、紫外線照射源（５）及び場合によっ
   てはレフレクタ（６）を備えた少なくとも部分的に放射
   線を通す反応器（１７）を有し、その際反応器（１７）
   は活性化されていない反応性樹脂コンパウンド（１）用
   の供給管（２）と活性化された反応性樹脂コンパウンド
   （８）用の排出口（７）との間に配置されておりまた反
   応器（１７）は場合によってはレフレクタ（６）を一方
   の側又は両側に有するか、或いはレフレクタ（６）によ
   り包囲されていることを特徴とする請求項１ないし５の
   １つに記載の方法を実施するための装置。 ７）反応器（１７）が管として構成されていることを特
   徴とする請求項６記載の装置。 ８）反応器（１７）が凹面の流動断面を有することを特
   徴とする請求項６記載の装置。 ９）活性化された樹脂コンパウンドを基板上に施すか又
   は対象物に流し込むことを特徴とする請求項１ないし５
   の１つに記載の方法。