JPH0350275A - 電気絶縁被覆用組成物 - 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） 本発明は電子部品用絶縁材料特に各種コンデンサー類あ
るいはハイブリッドＩＣなどに電気絶縁用保護被覆を形
成させるための外装材料に係るものである。

（従来の技術） 電子部品は湿気からの保護及び機械的保護を目的に絶縁
被覆材料により外装を施している。

この絶縁材料の特性は直接電子部品の耐湿特性、機械的
特性に大きな影響を与える。

一方、電子部品の被覆方法には溶剤系デイツプコート法
、溶剤系のドロップコート法、注型法、粉体外装法、成
形法などがある。

この溶剤系のコート法は、熱硬化性樹脂、充填剤、添加
剤等よりなる組成物に溶剤を配合してなる材料に電子部
品を被覆し、風乾により溶剤を部分蒸発させた後、加熱
硬化処理して電子部品を被覆する方法である。

更に高度の耐湿性を要求する場合は、これら電子部品を
ワックスあるいはシリコンで含浸処理する方式が採用さ
れている。

溶剤系のコート法に使用する材料は多量に充填材を含ん
だ材料で、その硬化塗膜の熱膨張率が小さく、内部スト
レスも小さいので耐熱衝撃性に優れている。

特に大きなコンデンサー類、バリスター類、大型の回路
基板を用いたハイブリッドＩＣには好適な材料である。

特にハイブリッドＩＣ分野においては、樹脂封止剤とし
て半導体チップ等を部分被覆するチンプコート材、そし
てモールド部品等搭載回路基板を被覆する外装材として
、溶剤系コート材は上記のように好ましい特性を存して
いるので、その使用は拡大している。

近年、電子部品の要求性能が厳しくなり、耐湿性と耐熱
衝撃性のより一層の向上が望まれている。

また、溶剤系コート材では本来の機能を保持し、作業工
程が複雑なワックス含浸操作なしくワックス含浸レス）
での耐湿性レベルがより向上した材料の開発が望まれて
いる。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的とするところは、溶剤系コート材本来の機
能を保持しつつ、耐湿性を大幅に向上させワックス含浸
レスにも対応できる被覆用組成物を提供することにある
。

（課題を解決するための手段） 溶剤系のコート法に用いる被覆材料としては、粉末状で
供給し、使用時溶剤を加えて溶液化するものと予め溶剤
を加えて、溶液状（ペースト状）にし、供給しているも
のとの２者がある。

前者の粉末状で供給される樹脂は、後者の溶液状のもの
に比し、樹脂の保存性が良いのが特長であり、それぞれ
使いわけられている。

本発明は必須成分が熱硬化性樹脂、充填剤、添加剤から
なる電気絶縁被覆用組成物において、熱硬化性樹脂成分
として、含窒素化合物触媒を使用したレゾール型置換フ
ェノール樹脂（以下レゾール型置換フェノール樹脂とい
う）またはこれとエポキシ樹脂であり、具体的には、 （ａ）　　レゾール型置換フェノール樹脂のみ、（ｂ）
　　レゾール型置換フェノール樹脂とエポキシ樹脂 を主要構成要件とすることを特徴とする電気絶縁被覆用
組成物である。

本発明において、使用するレゾール型置換フェノール樹
脂とは、置換フェノール類及びフェノール・ビスフェノ
ール１モルに対しアルデヒドを１モル以上好ましくは１
．１〜２．０モルで、かつ触媒として含窒素化合物触媒
、あるいは含窒素化合物とアルカリ土類金属触媒を併用
使用して、常法により縮合脱水させた樹脂である。

レゾール型置換フェノール樹脂を構成する置換フェノー
ル類は一般式 （Ｒ＋　は水素原子又はメチル基、Ｒｚは炭素数１ない
し４のアルキル基又は炭素数６のアリール基）で表され
る。

前記−数式で示す置換フェノール類はヒドロキシル基に
対してオルト位またはバラ位をアルキル基、アリール基
で置換された二官能性フェノール類成分とメタ位または
３．５位が置換された三官能フェノール類成分に分けら
れる。具体的には、クレゾール、エチルフェノール、プ
ロピルフェノール、ブチルフェノール、キシレノール、
フェニルフェノールなどを例示できる。これら置換フェ
ノール類は１種あるいは２種以上であってもさしつかえ
なく、むしろ、二官能性フェノール類成分を全フェノー
ル成分１モルに対し０．１モル以上配合することが衝撃
性向上面から好ましい。

また、上記置換フェノールとしてクレゾールが好ましい
、クレゾールはエポキシ樹脂との反応性及び自己縮合反
応性が、速くもなく、かつ遅くもなく適切である。

本発明でいうレゾール型置換フェノール樹脂は前記した
置換フェノール類を使用して、フェノールまたはビスフ
ェノールと共縮合した樹脂もその範ちゅうに入る。置換
フェノールの共縮合割合はフェノールまたはビスフェノ
ール１モルに対し０．１モル以上であることが好ましい
。

アルデヒド類はホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、
クロトンアルデヒドなど例示することができる。好まし
くはホルムアルデヒドであり、ホルマリン水溶液やパラ
ホルムアルデヒドを使用する。

含窒素化合物とは、アンモニア、トリエチルアミン、ト
リエタノールアミン、ジエチレンアミン、アニリン、ヘ
キサメチレンテトラミンなどである。

アルカリ土類金属とは、カルシウム、マグネシウム、バ
リウムなどアルカリ土類金属の酸化物、水酸化物である
。

含窒素化合物、及び含窒素化合物とアルカリ土類金属併
用触媒より得られるレゾール型置換フェノール樹脂は、
硬化物の耐湿性が良いことにより、電気緒特性向上のた
めの必須の樹脂である。

本発明で使用するレゾール型置換フェノール樹脂として
、更に好ましくはアンレニア、ヘキサメチレンテトラミ
ンを反応触媒として使用したアンモニアレゾールである
。好ましい触媒量はフェノール成分１００部に対して、
ＮＨ３として３〜１５部である。

さらに必要に応じて、レゾール型置換フェノール樹脂は
キシレン樹脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂、植物油等
で変性したものであってもよい。

また、レゾール型樹脂と反応する樹脂、例えばノボラッ
ク型フェノール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、フェ
ノキシ樹脂等少量添加してもよい。

本発明において使用するエポキシ樹脂は、１分・子牛に
少なくとも２個以上のエポキシ基を有するもので、ビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポ
キシ樹脂、脂肪族グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、
フェノールノボラック型エポキシ樹脂、タレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、エポキシ
化ポリブタジェン、各種変性エポキシ樹脂などがある。

エポキシ化ポリブタジェンはポリブタジェンの主鎖中及
び末端に複数のエポキシ基を付与したもので、数平均分
子量（Ｍｎ）が６００〜５０００の液状ゴムである０例
えば日本曹達■製Ｂ　Ｆ−１０００、アデカアーガス化
学■製Ｂ　Ｆ−１０００、出光石油化学■製Ｐｏ１ｙ　
ｂｄ　Ｒ４５ＥＰＴ、　Ｐｏ１ｙ　ｂｄ　Ｒ−４５ＥＰ
Ｉなどを挙げることができる。

好ましくは平均分子量が７７０以上のビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂及び１．４結合が５０％以上のエポキシ
化ポリブタジェンであり、部品や基板との密着性や耐熱
衝撃性をより向上することができる。

熱硬化性樹脂がレゾール型置換フェノール樹脂とエポキ
シ樹脂の場合、エポキシ樹脂の割合が多くなると乾燥性
が悪くなるので、そのかね合いから熱硬化性樹脂成分中
のレゾール型置換フェノール樹脂とエポキシ樹脂の割合
はレゾール型置換フェノール樹脂３５〜８０重量％、エ
ポキシ樹脂６５〜２０重量％であることが好ましい。

また、熱硬化性樹脂の添加量は充填剤に対して５〜３０
重量％であることが好ましい。

本発明において使用する充填剤は、炭酸カルシウム、ア
ルミナ、タルク、結晶シリカ、溶融シリカ、焼結珪酸ア
ルミニウムなどの無機フィラーであるが、これに限定さ
れるのではない、またこれら充填剤の１種以上を組み合
わせて使用することができる。半田耐熱性、強度、信頼
性の面がらみて結晶シリカ、溶融シリカを使用すること
が好ましい、またカップリング剤処理した充填剤でもよ
い。

本発明において使用する溶剤は、トルエン、キシレンナ
どの炭化水素系溶剤、エチルアルコールなどのアルコー
ル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン
系溶剤、その他、エステル系、エーテル系、エーテルア
ルコール系、エーテルエステル系などの溶剤１種または
２種以上使用する。

添加剤については密着性をより向上させるためにシラン
系カップリング剤やチタン系カップリングを充填剤に０
．１〜２．０重量％含有させることが好ましい。

また、ステアリン稀酸アルミニウムなどの金属石鹸類、
微粉末シリカ、表面処理炭酸カルシウム、ベントナイト
、カオリン、クレー、ポリエチレンワックス、樹脂酸ア
マイドワックス、有機ベントナイトなどの揺変剤、イミ
ダゾールや芳香族アミンなどの硬化促進剤、消泡剤、顔
料、染料などを適量配合することができる。

本発明の組成物の信転性向上効果に関しては、レゾール
型置換フェノール樹脂によるものである。

性付与、置換基による相溶性の向上などにより熱衝撃性
や信幀性に好ましく寄与しているものと思われる。

（実施例） 以下、本発明を実施例、比較例により説明する。

しかし、本発明は実施例によって限定されるものではな
い、また、ここに記載している「部ハ「％」はすべて「
重量部」、「重量％」を示す。

１遺１土 クレゾール（メタ成分４０％、パラ成分６０％）１０８
部、３７％ホルマリン１１３部、触媒として２８％アン
モニア水２０部を仕込み温度８０″Ｃで４０分間反応を
行い、次いで真空下で脱水を行って融点６０°Ｃの固形
レゾール型置換フェノール樹脂（以下固形レゾールＡと
いう）を得た。

ｌ遺■呈 オルトクレゾール５４部、フェノール４７部、３７％ホ
ルマリン１４０部、２８％アンモニア水１５部と水酸化
カルシウム０．５部を仕込み温度８０°Ｃで６０分間反
応を行い、次いで真空下で脱水を行って融点６４°Ｃの
固形レゾール型置換フェノール樹脂（以下、固形レゾー
ルＢという）を得た。

袈遺炎ユ バラクーシャリク゛チルフェノール７０部、ビスフェノ
ールＡ　１１４部、３７％ホルマリン１６０部、２８％
アンモニア水３０部を仕込み温度１００℃で３０分間反
応を行い、次いで脱水を行って融点６７°Ｃの固形レゾ
ール型置換フェノール樹脂Ｃ以下、固形レゾールＣとい
う）を得た。

＋ｌ　’ｋ　　　　ｌ フェノール９４部、３７％ホルマリン１４６部、２８％
アンモニア水２０部を仕込み温度１００°Ｃで４０分間
反応を行い、次いで真空下で脱水を行って融点６５°Ｃ
の固定レゾール型フェノール樹脂（以下、固形レゾール
Ｄという）を得た。

実施例１〜９及び比較例１〜３ 表１に示すように配合割合で粉砕混合し、粉末樹脂組成
物を得た。

■　ペーストの調製 実施例１〜９、比較例１〜３の粉末樹脂組成物１００部
に対し、メチルエチルケトン／メチルセロソルブ−１／
１の混合溶剤を２８部配合して２時間混合して　ペース
トを作成し、更に上記混合溶剤で希釈して２５°Ｃにお
ける粘度を２０ポイズに調整した。

■　評価用素子の作製 横４０鵬、縦２０ｍ、厚み０．７ｍｍのアルミナ板にＡ
ｇ／Ｐｄペーストにて回路幅０．３ｍ＋ｍ、回路間０．
３１ｍのくし型抵抗を焼付け、リードフレームをとりつ
けたものを上記ペースト中にデイツプして、デイツプ塗
装後、室温で２時間風乾後、１１０℃１時間、１５０°
Ｃ１，５時間焼成硬化し、膜厚０．６ｍの評価用素子を
作製した。

■　評価方法 得られた評価用素子について、耐湿性と耐熱衝撃性を調
べた。結果を第１表に示す。

耐湿性：プレッシャークンカー（１２１°Ｃ１２気圧、
１００％ＲＨ）　　０〜１００時間処理し、室温で１時
間放置後、回路間の絶縁抵抗を測 定した。１０７Ω以下を不良としく初期値ＩＱ＋４Ω以
上）、回路不良数／パターン総数で表現する。

耐熱衝撃性ニー４註 イクルとし、温度サイクル処理後、回 路間の絶縁抵抗変化と塗膜のクラック 発生を目視により観察し、 不良数／パ ターンで表現する。

（発明の効果） 本発明の電気絶縁被覆用組成物はその硬化物が優れた耐
衝撃性を有し、かつ従来のフェノールのレゾール型樹脂
より組成物及びフェノールのレゾール型樹脂とエポキシ
樹脂とよりなる組成物より耐湿性も大幅に向上すること
ができる。

また、従来高信頬性が要求される分野にはワックス含浸
等により対応していたが、本発明の組成物によるワック
ス含浸レスでも充分信顧性の高い外装封止品を得ること
ができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）必須成分が、熱硬化性樹脂、充填剤、及び添加剤
   からなる電気絶縁用被覆組成物であって、かつ、熱硬化
   性樹脂として、構成フェノール類の主成分が一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （Ｒ＿１は水素原子又はメチル基、Ｒ＿２は炭素数１な
   いし４のアルキル基又は炭素数６のアリール基）で表さ
   れる置換フェノール類とアルデヒド類とを含窒素化合物
   触媒で反応したレゾール型置換フェノール樹脂、又はこ
   れとエポキシ樹脂を含有することを特徴とする電気絶縁
   被覆用組成物。
2. （２）レゾール型置換フェノール樹脂がフェノールまた
   はビスフェノールと前記置換フェノール類との共縮合樹
   脂であって、置換フェノール類の割合がフェノールまた
   はビスフェノール１モルに対し、０．１モル以上である
   レゾール型置換フェノール樹脂である請求項１記載の組
   成物。