JPS63241021A - 電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料 - 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） 本発明は耐熱衝撃性、耐熱性、成形性に優れた電子部品
封止用エポキシ樹脂成形材料に関するものである。

（従来の技術〉 従来、コイル、コンデンサ、トランジスタ、ＩＣなどの
電子部品封止用としては、エポキシ樹脂成形材料が広く
用いられている。この理由としては、エポキシ樹脂が電
気特性、耐熱性、機械強度、インサートとの接着性など
の諸物件にバランスが取れているためである。

しかし、電子部品のパッケージは、ＩＣに代表されるよ
うに、小形、薄形化の仰向にあり、冷熱サイクル時にパ
ッケージがクラックするという問題が生じる。

エポキシ樹脂成形材料の耐熱衝撃性を改善するものとし
て、エポキシ樹脂糸ヲシリコーン１会体で改質する方法
がある。一般にシリコーン７ＩＬ付体はエポキシ樹脂系
に非相溶であり、エボキシ樹脂中に微粒子で分散する構
造を形取し、耐熱衝撃性を向上する効果がある。しかし
、液状のシリコーン重合体は非相溶であるために、成形
材料の耐熱衝撃性は向上するものの、成形時にしみ出し
、パリ（金型クリアランス力為らのしみ出し〕や成形品
外観の悪化を引きおこすという欠点を有する。

また成形時のしみ出しを防止するために、クロキサン化
付物をエポキシ樹脂筒たは硬化剤で予め変性して成形材
料に使用した揚台、一般にクロキサン化付物のしみ出し
、ガラス転移ｍ度の低下を生じるといった問題がある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はかかる欠点を解決するために為されたものであ
り、耐熱衝撃性、耐熱性が良好で、かつ成形性にも優れ
た電子部品封止用エボキ７樹脂成形材料を提供しようと
するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは上記の問題点全解決するため鋭意検討を重
ねた結果、エポキシ樹脂系に特定の微粒子伏シロキサン
化合物の重合体を配合することにより上記の目的を達成
しうろことを見い出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の電子部品封止用エポキシ樹脂成形材
料は （〜　１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキ
シ樹脂と （Ｂ）１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有す
る化付物 とを主な樹脂成分とする電子部品封止用成形材料におい
て、（Ａ）または（Ｂν）一部筐たは全部、あるいはＩ
ＡＪと（Ｂ）の混合物の混合物の一部または全部を分散
媒として、０砕性を有するシロキサン化合物をｇｔ粒子
分敬した後に、分散媒中で７０キサン化合物自体の反応
により分散粒子を固形化したものを、分散媒も含めｔｃ
）成分として配合したことを特徴とする。

本発明において用いられる（ＡＪＨ，分の１分子中に２
個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂としては、電
子部品封止用エポキシ樹脂成形材料で一般に使用されて
いるものであれば制限はなく、フェノールノボラック型
エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エボ牛シ
樹脂ｔはじめとするフェノール類とアルデヒド類のノボ
ラック樹脂をエポキシ化したもの、ビス２エノールＡ、
ビスフェノールＢ１　ビスフェノールＦ、ビスフェノー
ルＳなどのジグリシジルエーテル、フタル酸ダイマー酸
などの多塩基酸とエピクロルヒドリンの反応により得ら
れるグリシジルエステル型エポキシ樹脂、ジアミノジフ
ェニルメタン、インシアヌル酸などのポリアミンとエピ
クロルヒドリンの反応により得られるグリシジルアミン
型エポキシ樹脂、オレフィン納付を過酢酸などの過酸で
酸化して得られる鈑状脂肪族エポキシａｌ脂、および脂
環族エポキシ樹脂などがあり、これらを適宜何種類でも
併用することができる。

本発明において用いられる（Ｂ）Ｈ，分の１分子中に２
個以上のフェノール性水酸基を有する化付物としては、
フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシン、
カテコール、ビスフェノールＡ、　　ビスフェノールＦ
　１１　トノ７エ／−ル類とホルムアルデヒドとを酸性
融媒下で縮合反応させて得られるノボラック型フェノー
ル樹脂、ビスフェノールＡ１　ビスフェノールＦ１ポリ
パラビニルフエノール樹脂、レゾルシン、カテコール、
ハイドロキノンなどの多１曲フェノールなどがあり、単
独または２種類以上併用してもよい。また、（〜のエポ
キシ樹脂との当量比（（Ｂ）の水酸基数／ＩＡＩのエポ
キシ基数）は、％に限？はされないが、（１７〜１．３
が好ましい。

次に本発明で用いられるシロキサン化合物としては、エ
ポキシ樹脂やフェノール化付物と完全には相浴せず、シ
ロキサン化合物間の反応により、三次元化して固形化す
るものであれは良い。この様な性質のシロキサン化合物
は単一の構造もしくは二種類以上の構造を持つものの混
合物でもよ（、シロキサン化合物間の反応全促進する加
硫剤または８Ｉｓを含むものでもよい。

単−構造２持つものとしては、加熱により縮甘可能なシ
ラノニル基を持つシロキサン化合物や脱アルコールによ
りｍ付可能なアルコキシ基、アセトギシ基、アミノキシ
基などを持つシロキサン化合物あるいは加熱により付加
するビニル基を持つ７０キサン化合物などがある。また
、二′ａ類の構造を持つ例としては、分子構造中に互に
反応可能な官能基を各々持つ二種類のシロキサン化付物
の混合物などが掲げられる。

ここ″′ｃ７ｃ１キサン化会物の配合霊としては（ＢＪ
成分中のペース樹脂に対し１：２〜１：１０（体積）の
範囲が好ましい。この理由は１：２以下ではシロキサン
化付物の微粒子分散が困難になり、１：１０以上では使
用するペース樹脂量が多くなるため、ＩＢ）成分の製造
コストが高くなるためである。シロキサン化合物を分散
させる方法としては特に制限はなく、攪拌装置の付いた
反応釜ホモジナイザ、ニーダ、押出機など分散操作を十
分行える装置が用いられる。

このようにしてエボキ７樹脂あるいはフェノール化付物
中に微粒子分散したあと、常温〜１５０℃で３０分から
１０時間反応することによりシロキサン化合物は微籾子
状に分散固化する。

この反応工程はシロキサン化付物を分散させる装置内で
行うこともできるが、分散後（Ｂ）成分を取り出して、
恒温槽などを用いて別途行ってもよい。

本発明において用いられるＩＱ成分、すなわち（ＡＩエ
ポキシ樹脂または（Ｂ）フェノール化合物の一部または
全部、あるいは（Ａｌと（均の混合物の一部または全部
の中に７０キサン化付物を徴収子分散し、その後シロキ
サン化合物自体の反応により分散粒子を固形化して得ら
れる樹脂混付物において、シロキサン化合物の分散粒子
径は１００μｍ以下が９０重量％以上であることが好ま
しい。またその平均粒径５０μｍ以下であることが好ま
しい。この粒径の制限は、目的とする電子部品を成形す
る際の成形性に関係するものである。一般にＩＣ，）ラ
ンジスタなどの電子部品を成形する金型のゲートサイズ
は、狭い部分がα５ＩＩＩＩ１１前後″″Ｃあり、成形
中にゲートつまりを発生しないためには１００μｍ以下
が９０重量％以上の粒度分布が必要となる。また、素子
とリードを結ぶ金線が成形時に変形する現象に対しても
、分散厄介の粒子径は１００μｍ以下が好ましい。また
、耐熱衝隼性罠ついて特に効果を発揮するためには平均
粒径５０μｍ以下が好ましい。

シロキサン化合物の微粒子の硬さは、使用する７ｅ！キ
サン化付物の官能基当量あるいは当量比で任意に設定で
きるが、軟かいほど耐ノくツケージクラック性を向上す
る効果力１ある。

この様な軟かい固形微粒子を成形材料中に分散すること
で、耐パフケージクラック性に代表される耐熱衝撃性が
格段に向上し、ガラス転移温度（Ｔｇ）　　の低下もな
い優れた特性が得られる。

また、シロキサン化合物が固形微粒子で脩加されるため
、シリコーン化付物で変性したエポキシ成形材料で問題
となりやすい、成形時のシリコーンのしみ出しによる成
形品、金型の汚ｎが発生しない特長がある。成形品にし
み出しか生じると外観が悪くなり、マーキング性も低下
する等の問題となり、金型が汚れる場廿は金型のクリー
ニング頻度も多くしなければならない。

特に金型のクリ−ニングは多大な労力と時間を要するた
め、汚れを発生しない成形材料の使用は生産性の点から
大きな利点となる。

また、本発明の電子・部品封止用エポ牛シ柚脂成形材料
には、エポ中シ樹脂とフェノール性水酸基を有する化合
物の硬化反応を促進する硬化促進剤を配合することがで
きる。この硬化促進剤としては、例えば、１，８．−ジ
アザービシクｏ（５，４ｅ　　Ｏ）ウンデセン−７、ト
リエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエ
タノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス（
ジメチルアミノメチル）フェノールなどの三級アミン類
、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミタソール
、　２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−ヘプ
タデシルイミダゾールなどのイミダゾール類、トリソテ
ルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、トリフェ
ニルホスフィン、ジフェニルホスフィン、２エニルホス
フインなどの有機ホス２イン類、テトラ２エニルホスホ
ニウムテトラフエニルボレート、トリフェニルホスフィ
ンテトラ７エ二ルボレ、−ト、２−エチル−４−メチル
イミダゾールテトラフェニルポレート、Ｎ−メチルモル
ホリンテトラフェニルボレートなどのテトラ２エニルボ
ロン塩などがある。

また、本発明の電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料に
は、無機質充填剤として、浴融シリカ、結晶シリカ、ア
ルミナ、ジルコン、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム１
炭化珪素、窒化ホウ素、ベリリア、マグネシア、ジルコ
ニア、７オルステライド、ステアタイト、スピネル、ム
ライト、チタニアなどの粉体、およびチタン酸カリウム
、炭化珪素、窒化珪素、アルミナなどの単結晶繊維、ガ
ラス砿維などを１ａＩ類以上配合することができる。無
機質充填剤の配合量としては１％に限定するものではな
いが、４０Ｓ８０容量％が好ましい。

また、本発明の電子部品封圧用エポキシ樹脂成形材料に
は、高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、エステル系ワック
スなどの離型剤、カーボンブラックなどの着色剤、エポ
キシ樹脂、アミノクラン、ビニルシラン、アルキルシラ
ン、有機ブタネート、アルミニウムアルコレートなどの
カップリング剤を使用することができる。

以上のような原材料を用いて成形材料全作製する一般的
な方法としては、所定の配合ｊｘｔの原材料混合物をミ
キサー等によって光分混合した後、熱ロール、押出機等
によって混疎し、冷却、粉砕することによって、成形材
料を得ることができる。

本発明で得られる成形材料を用いて電子部品を封止する
方法としては、低圧トランスファ成形法が最も一般的で
あるが、インジヱクシ１ン底形、圧縮成形、注型などの
方法によっても可能である。

本発明に係る成形材料は成形性にすぐｎており、また高
いＴｇを保持しながら、かつ可撓性にすぐれるとともに
成形材料の製造上の利点も大きい。すなわち、１００μ
ｍ以下の軟かいゴム状の固形微粒子を安価に成形材料中
に添加できることが特長である。一般に１００μｍ以下
のゴム状物質はバルクを粉砕して製造することは困難で
あり、コストも高くなる。また、乳化重付、懸濁重合な
どでシロキサン化付物微板子を得る方法もあるが、分散
媒の除去と同時に界面活性剤の除去も必要になる。後者
の方法と比較した場合、本発明の製造法では分散媒とし
て成形材料に使用するベース樹脂を使用するため、シロ
キサン化付物を分散、硬化後に分散媒と共に配合するこ
とが可能であり、コストの点からは非常に有利になる。

さらに、シロキサン微粒子を単独で補集せずに分散媒中
に分散させた状態で扱えるために、軟かい微粒子同士が
凝集する心配もない。

以上の点から、本発明は製造法の観点からも優れた特長
を示す。

（作用） 本発明により耐熱衝撃性、成形性に優れたエポキシ樹脂
成形材料が得られる理由は、（Ａ）のエポキシ樹脂およ
び（Ｂｌのフェノール化貧＠全主とした樹脂系に、（〜
および（ＢＪまたは（〜と（Ｂ）の一部または全部を分
散媒として、分散媒に相溶しないシロキサン化付物を微
粒子分散し、その後シロキサン化合物を自硬化して得ら
八る分散媒を含めた樹脂成分（ＣＪ　ｋ可撓剤として使
用したことによる。すなわち、ｔｃｔ成分中のシロキサ
ン化付物は粒径１００μｍ以下の固形ゴム状物質’′ｃ
あり、ｔＱ酸成分成形材料中に均一分散するので優れた
耐熱衝撃性が得られる。また、ベース樹脂とシロキサン
化付物が相溶せず、相分離構造を形成するため、ベース
樹脂本来のガラス転移温度を低下゛せず、したがって耐
熱性も良好である。

さらＫ、（ｑ成分中のシロキサン化付物は成形材料中に
固形で分散するため、成形時にしみ出す心配もなく、成
形品及び金型を汚損することもない。

以上の作用により耐熱衝撃性、耐熱性、成形性罠優れた
組成が得られると推察される。

（実施例） 以下実施例により本発明を説明するが、本発明の範囲は
これらの実施例に限定されるものではない。

（Ｃ）成分の製造 エポキシ当［２２０，軟化点７８℃のタレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂２１０ｇを溶融させた中に、市販の
電子部品ボッティング用のＬＴＶゴムＳＥ１８２１　（
ポリジメチルクロキサン骨格の付加型シリコーンゴム、
トーン・シリコーン株式会社ｉ商品名）ｔ−５００＠１
フラスコ中で高速攪拌しながら除々に伶加して、６加終
了後、約１２０℃で３０分間加熱を行い、得られたもの
を可撓剤（１）とした。可撓剤（１）をアセトンに溶解
しエボギシ樹脂を除去することによって得られたクロキ
サン化合物のｘｆｔ物はけぼ球形の固形粉末であり、１
００μｍ以上の粒子はほとんど存在しなかった。

また、軟化点８３℃の２工ノールノボラツク樹脂３００
ｇを１８加圧□ニーダ中で約１００℃に加熱し、攪拌を
行いながら、市販のＬＴＶゴムＣＹ５２−１６６ＡＢ（
フェニル基を有するポリシｃ１ｄＰｔン骨格の付加型シ
リコーンゴム、トーン・シリコーン株式会社製商品名）
を重加し、１００℃〜１１０℃で約１時間混線を行った
ものを可撓剤（ＩＩ）とした。可撓剤［１）についても
可撓剤Ｃ１）と同様にシリコーン微粉子を抽出したとこ
ろ、はぼ球状の固形微粒子が得られ、１００μｍ以上の
粒子はほとんど存在しなかった。

なお、実施例で用いた２８１数のＬＴＶゴムはいづれも
２液タイプのものであり、混合比はメーカの指定に基す
き、あらかじめ混合したものを実施例で使用した。

エポ中シ白量２２０、軟化点７８℃のクレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂、エポキク当量３７５、軟化点８０
℃、臭素含量４８］１量％の臭素化ビスフェノールＡｆ
Ｉｌエポキシ樹脂、水酸基当′１１１０６、軟化点８３
℃のフェノールノボラック樹脂、１．８−ジアザーピク
クＯ（５゜４．０）ウンデセン−７、カルナバワックス
。

三酸化アンチモン、カーボンブラック、カップリング剤
としてＴ−グリシドキシグロビルトリメトキ７シラン、
石英ガラス粉および可撓剤（１）〜〔■〕全表１に示す
ｌ量比で配甘し、混線温度８０〜９０℃、混練時間１０
分の条件でロール混練を行い、実施例１．２および比較
例１゜２の成形材料を作製した。

表２に実施例および比較例で得られた成形材料の特性を
、表３に特性評価法の詳１１１１１を示す。

この結果、実施例１，２で得られた成形材料は比較例２
で得らｎた可撓剤無箔加の成形材料と比べ、耐熱衝撃性
が格段罠向上し、成形品外観も良好であり、耐熱性の指
標であるガラス転移温度の低下もなく良好であった。ま
た比較例１のシリコーンオイルを可撓剤に用いた成形材
料は、耐熱衝撃性は良好であるが、成形品外観に曇りが
生じ英用土問題がある。

表１ 廿＊１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセ
ン−７＊実施例１，２の可撓剤中にをエエポキシ樹脂ｆ
たは２エノールノボラツク樹脂が含まれており、可撓剤
中のシロキサン化合物量が１０となる様に配合した。

表２ （発明の効果ン 本発明によって得られる電子部品封止用エポギシ樹脂成
形材料を用いて１０％ＬＳＩなどの電子部品を封止すれ
ば、実施例で示したように、非相浴性の可撓剤を使用し
た際に発生しやすい成形品外観の劣化など成形性の問題
点もなく、耐熱性、耐熱衝撃性の優れた製品を得ること
ができ、その工業的１曲値は大でるる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（Ａ）１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエ
   ポキシ樹脂と （Ｂ）１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有す
   る化合物 とを主成分とする電子部品封止用成形材料において、上
   記（Ａ）または（Ｂ）の一部または全部、あるいは（Ａ
   ）と（Ｂ）の混合物の一部または全部を分散媒として自
   硬性を有するシロキサン化合物を微粒子分散させるとと
   もに反応硬化させて得られた樹脂混合物（Ｃ）を配合し
   てなることを特徴とする電子部品封止用エポキシ樹脂成
   形材料。 ２、微粒子分散してなるシロキサン化合物の９０％以上
   が１００μｍ以下の粒子径である特許請求の範囲第１項
   記載の電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料。