JPH02206667A - 電気電子部品封止用粉体塗料組成物 - Google Patents

電気電子部品封止用粉体塗料組成物

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JPH02206667A
JPH02206667A JP1027791A JP2779189A JPH02206667A JP H02206667 A JPH02206667 A JP H02206667A JP 1027791 A JP1027791 A JP 1027791A JP 2779189 A JP2779189 A JP 2779189A JP H02206667 A JPH02206667 A JP H02206667A
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phenolic hydroxyl
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首藤 伸一郎
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祐三 赤田
Norio Kawamoto
河本 紀雄
Hiroyoshi Tsuchiya
裕義 土屋
Hitoshi Takahira
等 高比良
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  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

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〕 本発明はエポキシ樹脂を主体とする粉体組成物からなる
電気電子部品封止用粉体塗料組成物に関するものであり
、その目的とする所はコンデンサー、バリスター、ハイ
ブリッド夏cなどの封止材料として用いた場合、耐湿性
、耐熱性及び耐熱衝撃性に優れるとともに、熱湿時の電
気特性及び保存安定性に特に優れた、信頼性の高い物性
を有する絶縁被覆層を形成できる組成物を提供するもの
である。
〔従来の技術] 電気電子部品の封止材料として従来から7ニポキシ樹脂
系粉体組成物が広範囲に使用されている。
エポキシ樹脂粉体組成物は比較的安価であり、又作業性
にも優れ、種々の環境下においても高い信頼性が得られ
ることが広く使用される原因である。
一方、近年、電気電子部品の封止材をはじめその曲材料
に関して電子部品の高精度化、使用環境の拡大化に伴い
より高い信頼性が要求されるようになってきている。し
かしながら従来から使用されているエポキシ樹脂組成物
では特に耐湿性並びに耐熱衝撃性の点でこのような要求
を充分に満足できないのが実情である。
さらに、電気電子関連の部品への使用においては上記耐
湿性や耐熱性に優れるだけでなく、絶縁被覆層の外観が
良好であり、複雑な形状の部品に対しても均一な厚みの
絶縁層を設けられること、特にエツジ部の被覆性に優れ
ることが要求される。
しかしながら絶縁被覆層の良好な外観とエツジ部の均一
な被覆性との両方を満足するには、エポキシ粉体組成物
の塗装時の適度な流動性が必要であり、従来から使用さ
れているエポキシ粉体組成物では、長期間塗装に使用し
た場合に適度な流動性が()られす、外観が損なわれた
り、、エツジ部の均一な被覆層が得られないようになり
、保存安定性の面でこのような要求を充分に満足できな
いのが現状である。
〔発明が解決しようとする課題〕
エポキシ樹脂系組成物を硬化させてなる絶縁被覆層にお
いて、前記耐湿性と耐熱衝撃性は相反する性質であり、
架橋密度を高くして耐湿性を向上させると硬化物自体や
被塗物との界面での応力が大きくなり、絶縁用部品とし
ての耐熱衝撃性の低下を招き信頼性の高い特性を得るこ
とができなくなる。一方、架橋密度を低下させたり可撓
性成分を添加すると耐熱衝撃性やエツジ部の被覆性に優
れる反面、耐熱性が不充分となる傾向を示す9またこれ
らの要求を満足し得ても長期間の塗装に使用した場合、
いずれかの要求特性を満足し得なくなり、保存安定性が
悪くなる。
本発明者らは上記問題点を一挙に解決でき、耐湿性、耐
熱衝撃性、エツジ部の被覆性、保存安定性などの緒特性
のバランスに優れた絶縁被覆層を得るべく鋭意検討を重
ねた結果、特定の組成物からなるエポキシ樹脂粉体塗料
組成物を用いてなる絶縁被覆層を絶縁用部品、特にコン
デンサー、ブリスタ、ハイブリッi−I C等に設けた
場合、信頼性の高い特性が得られ、要求特性を充分に満
足することができることを見い出し、本発明を完成させ
るに至ったものである。
〔課題を解決するための手段〕
即ち、本発明は (1)多官能フェノールのポリグリシジルエーテルと、 (2)平均フェノール性水酸基当量が2.0〜4.0m
eq/gである両末端にフェノール性水酸基を有する線
状フェノール樹脂と、 (3)テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルポレ
ート及びテトラブチルホスホニウムテトラフェニルボレ
ートの少なくとも1種からなる硬化促進剤、及び (4)無機系充填剤、 とを含有せしめた組成物を電気電子部品の封止用粉体組
成物として提供するものである。そしてこの組成物は優
れた耐湿性及び耐熱衝撃性を有し、封止材以外にもその
特性を生かして、たとえば−般絶縁材料、接着剤等にも
使用されるものである。
〔発明の作用並びに構成〕
本発明において用いる多官能フェノールのポリグリシジ
ルエーテルは平均して一分子中に2.5個以上のエポキ
シ基を含有する、フェノールグリシジルエーテル型エポ
キシ樹脂をいい、本発明では最終生成物が粉体になる関
係上30°Cで固体であることが必要である。多官能フ
ェノールのポリグリシジルエーテルの具体例としては例
えばフェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフ
ェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA
・ノボラック型エポキシ樹脂をはじめ以下の式(I[)
〜(IV)で示されるエポキシ樹脂等が例示できる。
(但しR”はHまたはCH:l ) これらエポキシ樹脂においては、特に耐湿性、耐熱衝撃
性及び生産性のバランスからクレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂が特に望ましい。
本発明に於いてはこれ等多官能フェノールのポリグリシ
ジルエーテルは難燃性を付与する目的で臭素等のハロゲ
ンによりハロゲン化されたものでもかまわない。この際
ハロゲン化の程度は通常5重量%〜50重量%程度であ
る。
本発明に於いては上記ポリグリシジルエーテル以外のエ
ポキシ樹脂を使用することを妨げず、目的に応じてビス
フェノールA型エポキシ樹脂など他のエポキシ樹脂が適
宜に配合されても良い。この場合、全エポキシ樹脂の5
0重重量以下、好ましくは30重量%以下であることが
望ましい。
次に、本発明においてエポキシ系樹脂に硬化剤として使
用する両末端にフェノール性水酸基を有する線状フェノ
ール樹脂とは、平均して、−分子中にフェノール性水酸
基を1.8個以上有し、代表的な構造として、両末端に
フェノール性水酸基を有しているフェノール樹脂をいい
、例えば、ビスフェノール類とエビハロヒドリンとの反
応生成物である式(1)のような化合物があげられる(
以下本発明フェノール樹脂という)。
・・・・・・ (1) (但しRはHまたはCH,3、n≧0である)本発明フ
ェノール樹脂においては水酸基当量を限定する必要があ
り、フェノール性水酸基当量が2.0〜4.0meq/
gであることが必要である。これは架橋間の分子鎖の長
さとして、この範囲が必要であるためであり、2.0m
eq/gより小さい場合はガラス転移点の低下をもたら
し、耐湿性の低下が起こる。また逆に4.Omeq/g
を超える場合は、耐熱衝撃性が低下する。さらに(1)
の化合物においては、n=0のものすなわちビスフェノ
ールA又はビスフェノールFが、全体の30重量%以下
の量で含有されていることが必要である。たとえフェノ
ール性水酸基当量が上記範囲内であってもビスフェノー
ルA又はFが30重重量を超えて含まれた場合、加熱硬
化時に発泡を起こすことがあり、耐湿性の低下を招くこ
とがある。
尚、この場合のビスフェノールA又はビスフェノールF
の含有量を直接的に測定するのは困難であり、この際の
重量%は、GPC又は液体クロマトグラフのピーク面積
より算出することが通例である。
本発明においてエポキシ系樹脂と本発明フェノール樹脂
とのブレンド比率は、エポキシ系樹脂のエポキシ1当量
に対し、本発明フェノール樹脂のフェノール性水酸基当
量が0.2〜1.0、好ましくは0.5〜1.0当量で
ある。本発明フェノール樹脂のブレンド比率が1.0当
量を超える場合は、耐湿性、耐熱性が低下する欠点があ
り、逆に0.2当量を下回る場合には塗膜が脆くなり耐
衝撃性が劣るという問題が残る。
本発明においてエポキシ系樹脂と本発明フェノール樹脂
のブレンドによって得られる混合物の軟化点は、その夫
々の樹脂やブレンド比により異なるが、通常40〜12
0°Cであり、その場合には耐熱性向上によって伴う耐
衝撃性低下のごとき弊害は生じないことが判かった。
本発明において用いる硬化促進剤は、テトラフェニルホ
ムホニウムテトラフェニルボレート又は(及び)テトラ
ブチルホスホニウムテトラフェニルポレートであり、必
ず使用する必要がある。硬化促進剤として一般に用いら
れるその他の3級アミン類、イミダゾール類、又は特殊
アミン類と比較すると、特に高温時の耐湿性が優れるの
で、電気電子部品の絶縁被覆として使用した場合の信頼
性が大幅に向上する。この本発明硬化促進剤は、耐湿信
頼性が優れているため電気電子部品封止用材料の硬化促
進剤とし7て最近よく使用されるトリフェニルホスフィ
ン(以下TPP)と比較しても、本発明の促進剤の方が
耐湿信頼性に優れている。
即ち、吸湿後の電気絶縁性は両者間等に優れているが、
吸湿中も通電して行うPCBT (プレッシャー・クツ
カー・バイアス・テスト)でもTPPに比較し本発明に
おける硬化促進剤を使用した場合は、電気絶縁性の低下
が極めて小さく、電気電子部品の対土用材料として好適
であり、特にコンデンサー、バリスタ、ハイブリットI
C等に適用した場合に信頼性の高い特性を示すようにな
る。
また、保存安定性の面でもTPPに比較し、本発明の上
記硬化促進剤を使用した場合は、長期間保存した後の塗
装外観及びエツジ部の均一塗装性において特性の低下が
小さく、極めて安定している為、大幅な被覆塗装作業性
の改善が期待でき、品質安定性、信頼性の向上に大きく
貢献し得る。
使用量は目的、用途に応じて変化するが通常エポキシ樹
脂100重量部に対して0.01〜5重量部が好ましい
本発明において用いる無機系充填剤は線膨張率の低下、
熱放散性の向上、機械的強度の向上、エツジ部の被覆性
の向上に作用するものであって、例えばシリカ、アルミ
ナ、炭酸カルシウム、酸化チタン、ジルコニア、タルク
、硫酸バリウム、ケイ酸カルシウム、酸化マグネシウム
などの無機粉末が用いられる。また、難燃性が要求され
る用途には三酸化アンチモンなどの難燃性充填剤を用い
ることが好ましい。それらの添加量はエポキシ樹脂10
0重量部に対し、2〜500重量部である。
これらの必須成分以外に、目的に応じて種々の添加剤等
を耐湿性、耐熱衝撃性を低下させない範囲で加えること
が出来、シラン系カップリング剤、チタン系カップリン
グ剤、表面調整剤、各種顔料等が例示出来る。
このような成分からなるエポキシ系粉体組成物は、通常
各成分を乾式混合したのち、二本ロール、−軸、二軸の
混練機などを用いて溶融混合を充分行い、そののち粉砕
、分級をすることによって得ることができる。
得られた粉体組成物は被塗物であるコンデンサ、バリス
タ、ハイブリットICの如き電気電子部品に、例えば流
動浸漬法、スプレー法、静電スプレー法、ふりかけ法、
射出成形法、静電流動浸漬法などの公知の手段によって
絶縁被覆層を形成し、加熱硬化させることによって目的
物品を得ることができる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明の塗料組成物は、特定の組成からな
るエポキシ樹脂系粉体組成物となっているため、電気電
子部品、特にコンデンサー、バリスター、ハイブリッド
ICなどに適用することによって、従来品と比べて特に
耐湿信頼性に極めて優れ、また耐熱性、耐熱衝撃性、表
面平滑性、エツジ部の被膜厚の均一性の向上、及び保存
安定性等の緒特性にもバランス良く優れたものとなり、
電気電子部品が本来発揮すべき特性に欠陥を生ずること
なく、得られる特性に対して高い信頼性を有するもので
ある。
〔実施例〕
以下に本発明の実施例を示し、さらに具体的に説明する
実施例1〜5 第1表に示す各成分を加熱溶融、混合し、冷却後粉砕、
分級を施してエポキシ樹脂粉体塗料組成物とし、得られ
た組成物を予熱温度150°Cにて流動浸漬塗装を行な
い絶縁用部品を得た。被塗物としてバリスタ電圧220
■のセラミック系バリスタを用いた。得られた絶縁被覆
層は平均厚さが約500μmであった。
比較例1〜4 第1表に示す各成分を実施例と同様の操作にて被塗物に
塗装を施し絶縁用部品を得た。
上記各実施例および比較例にて得た絶縁用部品(バリス
タ)の特性を評価し、第1表にその結果を示した。
なお、第1表中の成分配合割合は夫々重量部を示す。ま
た同表中の耐湿性1、耐湿性2、絶縁層均一性、耐熱衝
撃性及び保存安定性についての測定方法は下記の通りで
ある。
(1)紺塁並」。
12ビC12気圧の飽和水蒸気中、100時間放置して
、放置前と放置後における漏れ電流10μへの時の電圧
を測定し、電圧変化率を次式により算出した。(n=3
0)。但しn=30とは同一試験サンプルの数は夫々3
0個であることを示す。以下同じ。
■o  −初期電圧 ■、。。h、=100時間放置後の電圧(2)捌j■1
え 130 ’C185%RHの雰囲気中で被塗物の素子電
極間に30Vの直流電圧を印加して100時間放置し、
放置前と放置後における漏れ電流10μへの時の電圧を
測定し、電圧変化率を耐湿性1と間代にて算出した。(
n、=30) (3)絶縁層均一性 被塗物をファインカッターにて切断後、顕微鏡(100
倍)にて観察した。(n=5)(4)耐熱衝撃性 一40°Cで5分間冷却した後、125°cで5分間加
熱することを1サイクルとする(液層型)加熱条件を2
50サイクル行い、その後のクラックの発生数を調べた
。(n=30) (5)保存安定性 35°C,50RH%の雰囲気中に得られた粉体組成物
を1000時間放置した後、前記した条件で前記被塗物
に塗装し、外観及び絶縁層均一性を調べた。(n=5)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.(1)多官能フェノールのポリグリシジルエーテル
    と、 (2)平均フェノール性水酸基当量が2.0〜4.0m
    eq/gである両末端にフェノール性水酸基を有する線
    状フェノール樹脂と、 (3)テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレ
    ート及びテトラブチルホスホニウムテトラフェニルボレ
    ートの少なくとも1種からなる硬化促進剤、及び (4)無機系充填剤、 とを必須成分として含有する電気電子部品封止用粉体塗
    料組成物。 2.上記、両末端にフェノール性水酸基を有する線状フ
    ェノール樹脂が、ビスフェノールA又は(及び)ビスフ
    ェノールFとエピハロヒドリン類とから得られる下記式
    (I)に代表される線状フェノール樹脂であり、かつ式
    (I)においてn=0のもの(すなわちビスフェノール
    A又は/及びビスフェノールF)の重量%が30%以下
    であることを特徴とする請求項1記載の電気電子部品封
    止用粉体塗料組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・(I) (但しRは同一または相異なるHまたはCH_3を示し
    、n≧0である)
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04298067A (ja) * 1991-03-27 1992-10-21 Nippondenso Co Ltd 樹脂封止型半導体装置
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WO2025187747A1 (ja) * 2024-03-06 2025-09-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 液状樹脂組成物及び半導体装置

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