JPH0887916A

JPH0887916A - 電気絶縁用外装材

Info

Publication number: JPH0887916A
Application number: JP22048494A
Authority: JP
Inventors: Akio Sanuki; 晢雄佐貫
Original assignee: Sumitomo Durez Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Durez Co Ltd
Priority date: 1994-09-14
Filing date: 1994-09-14
Publication date: 1996-04-02

Abstract

(57)【要約】【構成】（Ａ）平均分子量７７０以上のビスフェノー
ルＡ型またはビスフェノールＦ型エポキシ樹脂又は１，
４結合が５０％以上のエポキシ化ポリブタジェンからな
るエポキシ樹脂、（Ｂ）ジメチレンエーテル型フェノー
ル樹脂、（Ｃ）主成分がプロピレングリコール系である
溶剤、及び（Ｄ）染顔料よりなる電気絶縁用外装材。【効果】その硬化物が電気特性はもとより、優れた耐
熱衝撃性を有し、５０〜１００μｍの薄膜でも耐湿性が
優れている。また、保存性が良く、硬化工程の短縮化も
達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種コンデンサーあるい
はハイブリッドＩＣなどの電気・電子部品を外部環境か
ら保護し、部品の信頼性を図るための電気絶縁用外装材
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品は湿気、水からの保護及び機械
的保護を目的に電気絶縁材料で外装封止されている。こ
の樹脂の外装封止はモールド材、粉体塗料などの粉末外
装封止及び液状外装封止がある。電子産業分野において
は、小型化、軽量化やＣＯＢ、ＴＡＢなどの表面実装技
術の進展に伴う高密度化の急速な進行に対し、液状外装
封止は小型化、軽量薄膜化、低コスト化、高密度化など
に対応しやすいため注目をされている。外装封止材は一
般的には薄膜にすればする程、透水性が高くなるため耐
湿性の低下は避けられない。外装封止材の特性は直接部
品の品質特性に影響を与えるものであり、１００μｍ以
下の薄膜でプレッシャークッカー（１２１℃、２気圧）
１００時間以上の耐湿性と、保存性の良い、安全性の高
い材料の開発が望まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、一般に耐
湿性の劣る液状外装封止材の耐湿性レベルを向上させる
べく研究した結果、耐湿性が大幅に向上する構成を見い
だし、本発明を完成するに至った。本発明の目的とする
ところは、薄膜で、電気特性はもとより、作業性、耐湿
性、耐熱衝撃性に優れた安全性の高い液状の外装封止材
を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）エポキ
シ樹脂、（Ｂ）ジメチレンエーテル型フェノール樹脂、
（Ｃ）溶剤、及び（Ｄ）染顔料よりなる電気絶縁用外装
材である。

【０００５】本発明において使用するエポキシ樹脂は、
１分子中に少なくとも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、ビフェノール型エポキシ樹脂、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、クレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ
樹脂、ブロム化エポキシ樹脂、エポキシ化ポリブタジエ
ン、各種変性エポキシ樹脂などがある。エポキシ化ポリ
ブタジエンはポリブタジエンの主鎖中又は末端に複数の
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。例えば日本曹逹
(株)製ＢＦ−１０００、出光石油化学(株)製 Poly bd R
45EPT、Poly bd R45EPI などを挙げることができる。エ
ポキシ樹脂として好ましくは平均分子量が７７０以上の
ビスフェノールＡ型又はビスフェノールＦ型エポキシ樹
脂、１，４結合が５０％以上のエポキシ化ポリブタジエ
ンであり、単独又は併用で用い、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。

【０００７】本発明において使用するジメチレンエーテ
ル型フェノール樹脂は二価金属塩の存在下、フェノール
類とホルムアルデヒド類をモル比が１：１．０〜３．
０、好ましくは１：１．２〜２．５で還流下４〜８時間
縮合反応させ、次いで１２０℃で減圧脱水して得られる
粘稠状ないし固形状樹脂である。こうして得られた樹脂
は１１０℃以下の温度ではほとんど熱縮合しない樹脂で
あり、メチロール基、メチレン基、ジメチレンエーテル
基をもった構造を有している。

【０００８】本発明において使用するフェノール類は、
２官能性フェノール類としてはオルソクレゾール、パラ
クレゾール、パラエチルフェノール、パラプロピルフェ
ノール、パラターシャリーブチルフェノール、パラオク
チルフェノール、パラノニルフェノール、パラフェニル
フェノールなどの置換フェノールであり、また３官能性
以上のフェノール類としてはフェノール、メタクレゾー
ル、３，５−キシレノール、レゾルシノール、カテコー
ル、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦなどを例示で
きる。これらのフェノール類は１種または２種以上使用
してもさしつかえなく、むしろ、２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
配することがエポキシ樹脂との相溶性面と耐衝撃性向上
面より好ましく、０．５モル以上にすると更に好まし
い。ホルムアルデヒド類はホルマリン、パラホルムアル
デヒドまたはトリオキサンなどであり併用することも可
能である。

【０００９】反応触媒として使用する有機酸金属塩は有
機酸の２価金属塩から選ばれた１種または２種以上であ
って、有機酸としてはカルボン酸、ナフテン酸、スルホ
ン酸、およびスルフィン酸などであるが、特にカルボン
酸とナフテン酸が好ましく、また２価金属の種類として
は鉛、カルシウム、マンガン、錫、亜鉛、銅、マグネシ
ウム、バリウムなどであるが、特に鉛、マンガン、亜
鉛、バリウムが好ましい。また、塩酸、シュウ酸、パラ
トルエンスルホン酸などの酸触媒、水酸化カルシウム、
アンモニア、トリエチルアミン、などの塩基性触媒を少
量併用することもできる。

【００１０】フェノール類とホルムアルデヒド類を有機
酸金属塩を触媒として弱酸性下に反応させる時の触媒使
用量は、通常はフェノール類１モルに対して０．０００
５〜０．０１００モルである、反応系のｐＨが好ましく
は４．５〜６．０になるようにしてフェノール類とホル
ムアルデヒド類を反応させる。

【００１１】ジメチレンエーテル型フェノール樹脂とエ
ポキシ樹脂合の配合割合は、ジメチレンエーテル型フェ
ノール樹脂２０〜６０％、エポキシ樹脂８０〜４０％が
好ましく、ジメチレンエーテル型フェノール樹脂が１０
％以下の場合は硬化縮合が弱くなり、補助的にエポキシ
樹脂の硬化促進剤の添加が必要となる。

【００１２】本発明において使用する溶剤は、トルエ
ン、キシレンな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、メチルエチルケトン、メチル
イソブ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、エーテルエステル系などの溶剤１種
または２種以上使用する。溶剤としては特に、乾燥性、
塗膜特性、溶剤の安全性よりプロピレングリコールモノ
メチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエー
テルなどのプロピレングリコールエーテル類及びプロピ
レングリコールエーテルアセテート類などの沸点１２０
〜１５０℃のプロピレングリコール系のものが好まし
い。

【００１３】本発明の外装材は一般的には、光による誤
動作防止、内部の隠蔽を図るなどのために例えば黒色に
着色する。この着色に関して、１００μｍ以下の薄膜で
充分な隠蔽力を付与するためには多量の着色剤を必要と
し、電気特性や信頼性に影響を与える。着色剤としての
染顔料は無機顔料、カーボンブラック、有機顔料などの
顔料類と溶剤可溶の染料に分けられる。顔料類は充分に
分散させても着色力が弱く、これに比し染料は着色力も
あり、特性劣化も少なく、本願の主要着色剤として使用
する。この染顔料の配合割合は樹脂成分に対して０.２
〜５.０重量％であることが好ましい。

【００１４】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ネート系カップリ
ング剤を含有させることが好ましい。その他の添加剤と
して、微粉末シリカ、有機ベントナイト、脂肪酸アマイ
ドワックスなどの揺変剤、イミダゾール類、有機ホスフ
ィン類、有機アルミニウム化合物などの硬化促進剤、消
泡剤、タレ止め剤、レベリング剤など適宜配合すること
ができる。

【００１５】

【作用】本発明の組成物の信頼性向上効果に関してはジ
メチレンエーテル型フェノール樹脂によるところであ
る。つまり、適度な硬化性、低吸水性、２官能フェノー
ルによる可撓性付与などにより、耐湿性や熱衝撃性に好
ましく寄与しているものと思われる。また、ジメチレン
エーテル型フェノール樹脂は１１０℃以下ではほとんど
縮合反応をしないので、従来のノボラック型フェノール
樹脂／エポキシ樹脂／硬化促進剤系に比し外装材の保存
性は向上し、かつ乾燥硬化工程の短縮化が図ることがで
きる。更にエポキシ樹脂との相溶性が良いので、硬化塗
膜の欠陥は皆無とすることが出来る。

【００１６】

【実施例】以下本発明を実施例によって詳細に説明す
る。なお、この実施例および比較例に記載している
「部」および「％」は、すべて「重量部」および「重量
％」を示す。

【００１７】（製造例１）撹拌機、還流冷却器および温
度計付きの反応装置にフェノール１５０部、パラクレゾ
ール８５０部、８０％パラホルムアルデヒド５８３部を
仕込み、次いで酢酸マンガン５部を仕込み、徐々に昇温
させ、温度が１１０℃に到達後還流状態で５時間反応さ
せた。その後４０Torrの減圧下で脱水反応を行ない、内
温が１２２℃になった時脱水反応を終了した。その後、
メチルイソブチルケトンを添加混合して不揮発分が６５
％のジメチレンエーテル型フェノール樹脂を得た。

【００１８】（製造例２）前記反応装置にパラフェニル
フェノール３００部、パラクレゾール４００部、８０％
パラホルムアルデヒド２５０部、酢酸亜鉛３部、キシレ
ン２００部を仕込み、製造例１と同様の方法で還流反応
と脱水反応を行ない、融点６０℃の固形のジメチレンエ
ーテル型フェノール樹脂を得た。

【００１９】《実施例１〜４、比較例１〜２》（１）外装材の調整表１に示す様な配合割合で溶剤としてプロピレングリコ
ールモノメチルエーテルを用い混合機により４時間溶解
混合して２５℃における粘度を３ポイズに調整し外装材
を作製した。

【００２０】（２）評価用素子の作成アルミナ基盤にＡｇ／Ｐｄペーストにて回路幅０.３ｃ
ｍ、回路間０.３ｃｍの櫛形抵抗を焼き付け、リードフ
レームを取り付けたテストパタ−ンを上記外装材でディ
ップ塗装後、室温で１時間風乾後、１１０℃３０分、１
５０℃２時間焼成硬化し、膜厚６０μｍの評価用素子を
作製した。

【００２１】（３）評価方法評価用素子について、耐湿性と耐熱衝撃性を評価した。
結果を表１に示す。耐湿性：プレッシャークッカー（１２１℃、２気圧）で
２００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 以下を不良として（初期値１
０¹⁴Ω以上）１０パタ−ン当りの回路不良数で表示し
た。耐熱衝撃性：−４０℃３０分〜１２５℃３０分を１サイ
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、１０パター
ンの不良数で表示した。保存性：外装材を２５℃に保存して、粘度が２倍になる
日数を求めた。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【発明の効果】本発明の電気絶縁用外装材は、その着色
硬化物が電気特性はもとより、優れた耐熱衝撃性を有
し、５０〜１００μｍの薄膜でも耐湿性が優れている。
また、保存性が良く、硬化工程の短縮化も達成できる。
この外装材を電子部品に適用することにより高信頼性
で、小型化、軽量薄膜化、高密度化に充分対応すること
ができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）ジメチレン
エーテル型フェノール樹脂、（Ｃ）溶剤、及び（Ｄ）染
顔料よりなる電気絶縁用外装材。
【請求項２】エポキシ樹脂が平均分子量７７０以上の
ビスフェノールＡ型またはビスフェノールＦ型エポキシ
樹脂である請求項１記載の外装材。
【請求項３】エポキシ樹脂が１，４結合が５０％以上
のエポキシ化ポリブタジェンである請求項１記載の外装
材。
【請求項４】ジメチレンエーテル型フェノール樹脂が
アルキル基、アリール基で置換されたフェノールを含ん
だフェノール類とアルデヒド類とを反応した樹脂である
請求項１記載の外装材。
【請求項５】溶剤の主成分がプロピレングリコール系
の溶剤である請求項１記載の外装材。