(57)【要約】【課題】耐温度サイクル性および充填性に優れた封止用樹脂組成物を提供する。【解決手段】本発明の封止用樹脂組成物は、配線基板と、前記配線基板の少なくとも一面上に搭載された複数の電子部品と、複数の電子部品を封止する封止樹脂部材と、を備える車載用電子制御装置における封止樹脂部材を形成するために用いられる封止用樹脂組成物であって、熱硬化性樹脂と、無機充填材と、を含み、所定の手順で測定されるαＥ、αＡｓで表される、４０℃から１５０℃の平均線膨張係数の差分（αＡｓ−αＥ）が、０以上６．０以下であり、所定の手順で測定される、当該封止用樹脂組成物のトルク値が最低トルク値の２倍以下である時間Ｔ１が５秒以上５０秒以下であり、当該封止用樹脂組成物の最低トルク値が０．５Ｎ・ｍ以上４．５Ｎ・ｍ以下である。【選択図】図１
2020066661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板と、前記配線基板の少なくとも一面上に搭載された複数の電子部品と、前記複数の電子部品を封止する封止樹脂部材と、を備える車載用電子制御装置における前記封止樹脂部材を形成するために用いられる封止用樹脂組成物であって、
熱硬化性樹脂と、
無機充填材と、を含み、
下記の手順Ａで測定されるαＥ、αＡｓで表される、４０℃から１５０℃の平均線膨張係数の差分（αＡｓ−αＥ）が、０以上６．０以下であり、
下記の手順Ｂで測定される、当該封止用樹脂組成物のトルク値が最低トルク値の２倍以下である時間Ｔ１が５秒以上５０秒以下であり、当該封止用樹脂組成物の最低トルク値が０．５Ｎ・ｍ以上４．５Ｎ・ｍ以下である、封止用樹脂組成物。
（手順Ａ）
当該封止用樹脂組成物を用いて、１７５℃、３分の成形条件で金型成形して、縦×横×厚み：１０ｍｍ×８０ｍｍ×４ｍｍｔのアズモールド試験片を作成する。得られた前記アズモールド試験片の表面における中心部から流動方向において、熱機械分析装置を用いて、昇温５℃／分、４０℃から１５０℃の温度範囲の条件で測定したときの平均線膨張係数をαＡｓ（ｐｐｍ／℃）とする。
得られた前記アズモールド試験片を用いて、１８０℃、８時間の硬化条件で後硬化処理して、後硬化試験片を作成する。得られた前記後硬化試験片の表面における中心部から流動方向において、熱機械分析装置を用いて、昇温５℃／分、４０℃から１５０℃の温度範囲の条件で測定したときの平均線膨張係数をαＥ（ｐｐｍ／℃）とする。
（手順Ｂ）
ラボプラストミルを用いて、回転数３０ｒｐｍ、測定温度１５０℃の条件で、当該封止用樹脂組成物のトルク値を経時的に測定する。
ラボプラストミル測定の測定開始点をＰ１とし、トルク値が最低トルク値となる点をＰ３とし、Ｐ１からＰ３に至る間においてトルク値が最低トルク値の２倍となる点をＰ２とし、Ｐ３を経た後にトルク値が最低トルク値の２倍となる点をＰ４とする。
ラボプラストミル測定の測定開始点Ｐ１は、ラボプラストミルに材料を投入し、急激にトルクが立ち上がった後、トルクが下がり始める点とする。
Ｐ３からＰ４までの時間を、トルク値が最低トルク値の２倍以下である時間Ｔ１とする。
【請求項２】
請求項１に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記熱硬化性樹脂が、フェノール樹脂を含む、封止用樹脂組成物。
【請求項３】
請求項２に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記フェノール樹脂が、レゾール型フェノール樹脂を含む、封止用樹脂組成物。
【請求項４】
請求項３に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記レゾール型フェノール樹脂の含有量が、前記フェノール樹脂全体に対して、６０質量％以上１００質量％以下である、封止用樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記無機充填材が、炭酸カルシウムを含む、封止用樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記無機充填材が、ガラス繊維を含まない、封止用樹脂組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記無機充填材がシリカ粒子を含み、前記シリカ粒子の平均粒子径ｄ５０が、３μｍ以上５０μｍ以下である、封止用樹脂組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物であって、
硬化促進剤を含む、封止用樹脂組成物。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物であって、
離型剤を含む、封止用樹脂組成物。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物であって、
シランカップリング剤を含む、封止用樹脂組成物。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物であって、
顔料を含む、封止用樹脂組成物。
【請求項１２】
配線基板と、
前記配線基板の少なくとも一面上に搭載された複数の電子部品と、
前記複数の電子部品を封止する封止樹脂部材と、を備える車載用電子制御装置であって、
前記封止樹脂部材が、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物の成形体で構成される、車載用電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封止用樹脂組成物およびそれを用いた車載用電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで車載用電子制御装置に用いられる封止用樹脂組成物において様々な開発がなされてきた。この種の技術として、例えば、特許文献１に記載の技術が知られている。特許文献１には、車載用電子制御装置中の回路基板を封止する封止樹脂として、主にエポキシ樹脂が用いられることが記載されている（特許文献１の段落００１２、００２２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２５８１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、本発明者が検討した結果、上記特許文献１に記載の封止用樹脂組成物において、耐温度サイクル性および充填性の点で改善の余地があることが判明した。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
近年、車載用電子制御装置の技術分野において、電子部品を封止する封止樹脂部材を形成するための封止用樹脂組成物に対して、より短時間で成形できることが要求されている。
一般的に、封止用樹脂組成物をポストキュア（後硬化）した後の成形体（以下、「Ｅ成形体」が封止樹脂部材として用いられている。
これに対して、封止用樹脂組成物をアズモールドしたポストキュア前の成形体（以下、「Ａｓ成形体」と呼称する。）を用いることで、Ｅ成形体の場合と比較して短時間で封止体を得ることができる。
【０００６】
しかしながら、本発明者が検討した結果、通常のＡｓ成形体は十分に硬化していない状態であるので、基板や半田との熱膨張差が大きく、その結果、温度サイクル試験の初期において、半田クラックが生じやすくなる恐れがあることが判明した。
このような知見に基づきさらに鋭意研究したところ、Ａｓ成形体とＥ成形体との線膨張係数差が小さい封止用樹脂組成物を用いることで、封止用樹脂組成物をアズモールドしたＡｓ成形体を封止樹脂部材として用いたとしても、半田クラックを抑制でき、耐温度サイクル性を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
また、本発明者が検討した結果、封止用樹脂組成物の溶融特性を適切に調整することで、電子部品を封止する際にウェルドボイド等の未充填箇所の発生を抑制できることが判明した。
【０００８】
本発明によれば、
配線基板と、前記配線基板の少なくとも一面上に搭載された複数の電子部品と、前記複数の電子部品を封止する封止樹脂部材と、を備える車載用電子制御装置における前記封止樹脂部材を形成するために用いられる封止用樹脂組成物であって、
熱硬化性樹脂と、
無機充填材と、を含み、
下記の手順Ａで測定されるαＥ、αＡｓで表される、４０℃から１５０℃の平均線膨張係数の差分（αＡｓ−αＥ）が、０以上６．０以下であり、
下記の手順Ｂで測定される、当該封止用樹脂組成物のトルク値が最低トルク値の２倍以下である時間Ｔ１が５秒以上５０秒以下であり、当該封止用樹脂組成物の最低トルク値が０．５Ｎ・ｍ以上４．５Ｎ・ｍ以下である、封止用樹脂組成物が提供される。
（手順Ａ）
当該封止用樹脂組成物を用いて、１７５℃、３分の成形条件で金型成形して、縦×横×厚み：１０ｍｍ×８０ｍｍ×４ｍｍｔのアズモールド試験片を作成する。得られた前記アズモールド試験片の表面における中心部から流動方向において、熱機械分析装置を用いて、昇温５℃／分、４０℃から１５０℃の温度範囲の条件で測定したときの平均線膨張係数をαＡｓ（ｐｐｍ／℃）とする。
得られた前記アズモールド試験片を用いて、１８０℃、８時間の硬化条件で後硬化処理して、後硬化試験片を作成する。得られた前記後硬化試験片の表面における中心部から流動方向において、熱機械分析装置を用いて、昇温５℃／分、４０℃から１５０℃の温度範囲の条件で測定したときの平均線膨張係数をαＥ（ｐｐｍ／℃）とする。
（手順Ｂ）
ラボプラストミルを用いて、回転数３０ｒｐｍ、測定温度１５０℃の条件で、当該封止用樹脂組成物のトルク値を経時的に測定する。
ラボプラストミル測定の測定開始点をＰ１とし、トルク値が最低トルク値となる点をＰ３とし、Ｐ１からＰ３に至る間においてトルク値が最低トルク値の２倍となる点をＰ２とし、Ｐ３を経た後にトルク値が最低トルク値の２倍となる点をＰ４とする。
ラボプラストミル測定の測定開始点Ｐ１は、ラボプラストミルに材料を投入し、急激にトルクが立ち上がった後、トルクが下がり始める点とする。
Ｐ３からＰ４までの時間を、トルク値が最低トルク値の２倍以下である時間Ｔ１とする。
【０００９】
また本発明によれば、
配線基板と、
前記配線基板の少なくとも一面上に搭載された複数の電子部品と、
前記複数の電子部品を封止する封止樹脂部材と、を備える車載用電子制御装置であって、
前記封止樹脂部材が、上記の封止用樹脂組成物の成形体で構成される、車載用電子制御装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、耐温度サイクル性および充填性に優れた封止用樹脂組成物およびそれを用いた車載用電子制御装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る車載用電子制御装置の一例を示す断面模式図である。
【図２】ラボプラストミルを用いた測定により得られるトルク値と測定時間との関係を模式的に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図は概略図であり、実際の寸法比率とは一致していない。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る車載用電子制御装置１０の一例を示す断面模式図である。
図１に示す車載用電子制御装置１０は、たとえば、配線基板１２と、配線基板１２の少なくとも一面に搭載された複数の電子部品１６と、電子部品１６を封止する封止樹脂部材１４と、を備えるものである。
【００１４】
車載用電子制御装置１０は、エンジンや各種車載機器等を制御するために用いられる。車載用電子制御装置１０の具体例は、例えば、エンジンルームに搭載されるＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）やＡＴＣＵ（オートマチックトランスミッションコントロールユニット）である。
【００１５】
本実施形態の封止用樹脂組成物は、配線基板１２と、配線基板１２上に搭載された複数の電子部品１６と、電子部品１６を封止する封止樹脂部材１４と、を備える車載用電子制御装置１０の封止樹脂部材１４を形成するために用いられるものである。
【００１６】
本実施形態の封止用樹脂組成物は、熱硬化性樹脂と、無機充填材と、を含み、下記の手順Ａで測定されるαＥ、αＡｓで表される、４０℃から１５０℃の平均線膨張係数の差分（αＡｓ−αＥ）が、０以上６．０以下であり、下記の手順Ｂで測定される、当該封止用樹脂組成物のトルク値が最低トルク値の２倍以下である時間Ｔ１が５秒以上５０秒以下であり、当該封止用樹脂組成物の最低トルク値が０．５Ｎ・ｍ以上４．５Ｎ・ｍ以下という特性を有するものである。
【００１７】
（手順Ａ）
当該封止用樹脂組成物を用いて、１７５℃、３分の成形条件で金型成形して、縦×横×厚み：１０ｍｍ×８０ｍｍ×４ｍｍｔのアズモールド試験片を作成する。得られたアズモールド試験片の表面における中心部から流動方向において、熱機械分析装置を用いて、昇温５℃／分、４０℃から１５０℃の温度範囲の条件で測定したときの平均線膨張係数をαＡｓ（ｐｐｍ／℃）とする。
得られたアズモールド試験片を用いて、１８０℃、８時間の硬化条件で後硬化処理して、後硬化試験片を作成する。得られた後硬化試験片の表面における中心部から流動方向において、熱機械分析装置を用いて、昇温５℃／分、４０℃から１５０℃の温度範囲の条件で測定したときの平均線膨張係数をαＥ（ｐｐｍ／℃）とする。
【００１８】
本実施形態において、封止用樹脂組成物を用いて、１７５℃、３分の成形条件で成形した成形品を「Ａｓ成形体」という。また、アズモールド成形体（）を、さらに１８０℃、８時間の硬化条件で後硬化処理（ポストキュア）して得られたものを「Ｅ成形体」という。
【００１９】
（手順Ｂ）
ラボプラストミルを用いて、回転数３０ｒｐｍ、測定温度１５０℃の条件で、当該封止用樹脂組成物のトルク値を経時的に測定する。
ラボプラストミル測定の測定開始点をＰ１とし、トルク値が最低トルク値となる点をＰ３とし、Ｐ１からＰ３に至る間においてトルク値が最低トルク値の２倍となる点をＰ２とし、Ｐ３を経た後にトルク値が最低トルク値の２倍となる点をＰ４とする。
ラボプラストミル測定の測定開始点Ｐ１は、ラボプラストミルに材料を投入し、急激にトルクが立ち上がった後、トルクが下がり始める点とする。
Ｐ３からＰ４までの時間を、トルク値が最低トルク値の２倍以下である時間Ｔ１とする。
【００２０】
本発明者が検討した結果、通常のＡｓ成形体は十分に硬化していない状態であるので、基板や半田との熱膨張差が大きく、その結果、温度サイクル試験の初期において、半田クラックが生じやすくなる恐れがあることが判明した。
このような知見に基づきさらに鋭意研究したところ、Ａｓ成形体とＥ成形体との線膨張係数差が小さい封止用樹脂組成物を用いることで、封止用樹脂組成物をアズモールドしたＡｓ成形体を封止樹脂部材として用いたとしても、半田クラックを抑制でき、耐温度サイクル性を向上できることを見出された。
【００２１】
また、本発明者が検討した結果、封止用樹脂組成物の溶融特性を適切に調整することで、電子部品を封止する際にウェルドボイド等の未充填箇所の発生を抑制できることが判明した。
【００２２】
従って、本実施形態の封止用樹脂組成物によれば、適切な溶融特性を有するため、基板を一括封止できること、Ａｓ成形体を封止部材に用いることで封止工程を短時間化することができること、そして、Ａｓ成形体とＥ成形体との線膨張係数の変動を抑制することで、Ａｓ成形体と半田や基板との熱膨張差の差分を小さくできるため、繰り返し熱履歴が加わる使用環境下において、半田クラックの発生を抑制できることが可能になる。
【００２３】
本実施形態では、たとえば封止用樹脂組成物中に含まれる各成分の種類や配合量、封止用樹脂組成物の調製方法等を適切に選択することにより、上記（αＡｓ−αＥ）、αＥ、αＡｓ、時間Ｔ１、および最低トルク値を制御することが可能である。これらの中でも、たとえば、熱硬化性樹脂としてフェノール樹脂を用いること、レゾール型フェノール樹脂とノボラック型フェノール樹脂との配合比率を適切に調整すること、硬化促進させること、フィラー量を低減しレジン量を増加させること等が、上記（αＡｓ−αＥ）、αＥ、αＡｓ、時間Ｔ１、および最低トルク値を所望の数値範囲とするための要素として挙げられる。
【００２４】
＜封止用樹脂組成物＞
本実施形態の封止用樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物である。
【００２５】
上記熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、オキセタン樹脂、マレイミド樹脂、ユリア（尿素）樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂などが用いられる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。この中でも、アズモールド時における線膨張係数を比較的小さくできる観点から、フェノール樹脂を用いることが好ましい。
【００２６】
上記フェノール樹脂の含有量の下限値は、熱硬化性樹脂全体（１００質量％）に対して、例えば、２０質量％以上、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは５０質量％以上である。熱硬化性樹脂中のフェノール樹脂の含有比率を高めることで、Ａｓ成形体の線膨張係数の変動の増大を抑制できる。一方、上記フェノール樹脂の含有量の下限値は、熱硬化性樹脂全体（１００質量％）に対して、例えば、１００質量％以下でもよい。
【００２７】
上記フェノール樹脂としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラック樹脂などのノボラック型フェノール樹脂；メチロール型レゾール樹脂、ジメチレンエーテル型レゾール樹脂、桐油、アマニ油、クルミ油などで溶融した油溶融レゾールフェノール樹脂などのレゾール型フェノール樹脂；アリールアルキレン型フェノール樹脂などが挙げられる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。この中でも、速硬化性の観点から、レゾール型フェノール樹脂を用いることが好ましい。
【００２８】
上記レゾール型フェノール樹脂としては、例えば、フェノール類とアルデヒド類とをアルカリ条件下または弱酸性下で反応させて得られるものが用いられる。
【００２９】
上記フェノール類としては、例えば、フェノール環数は１核体、２核体または３核体などのいずれでもよく、フェノール性水酸基数は、１個でも２個以上でもよい。
上記フェノール類の一例としては、特に限定されないが、例えば、フェノール；オルソクレゾール、メタクレゾール、パラクレゾール等のクレゾール；２、３−キシレノール、２、４−キシレノール、２、５−キシレノール、２、６−キシレノール、３、５−キシレノール等のキシレノール；２，３，５−トリメチルフェノール、２−エチルフェノール、４−エチルフェノール、２−イソプロピルフェノール、４−イソプロピルフェノール、ｎ−ブチルフェノール、イソブチルフェノール、ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、ヘキシルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、フェニルフェノール、ベンジルフェノール、クミルフェノール、アリルフェノール、カルダノール、ウルシオール、ラッコール等のアルキルフェノール；１−ナフトール、２−ナフトール等のナフトール；フルオロフェノール、クロロフェノール、ブロモフェノール、ヨードフェノール等のハロゲン化フェノール、ｐ−フェニルフェノール、アミノフェノール、ニトロフェノール、ジニトロフェノール、トリニトロフェノール等の１価フェノール置換体；ビスフェノールＳ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＣ、ビスフェノールＺ、ビスフェノールＥ等のビスフェノール；レゾルシン、アルキルレゾルシン、ピロガロール、カテコール、アルキルカテコール、ハイドロキノン、アルキルハイドロキノン、フロログルシン、ジヒドロキシナフタリン、ナフタレン等の多価フェノール；などが挙げられる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、フェノール類は、フェノール、クレゾール、キシレノール、アルキルフェノールおよびビスフェノールからなる群より選ばれる１種以上を含むことができ、安価な観点から、フェノール、クレゾール、ブチルフェノール、ビスフェノールＡを用いることができる。
【００３０】
上記アルデヒド類としては、特に限定されないが、例えば、ホルマリンやパラホルムアルデヒド等のホルムアルデヒド；トリオキサン、アセトアルデヒド、パラアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ポリオキシメチレン、クロラール、ヘキサメチレンテトラミン、フルフラール、グリオキザール、ｎ−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、ｔｅｒｔ−ブチルアルデヒド、カプロアルデヒド、アリルアルデヒド、ベンズアルデヒド、クロトンアルデヒド、アクロレイン、テトラオキシメチレン、フェニルアセトアルデヒド、ｏ−トルアルデヒド、サリチルアルデヒド等が挙げられる。これらのアルデヒド類は単独または２種以上を組み合わせて使用してもよい。この中でも、アルデヒド類は、ホルムアルデヒドまたはアセトアルデヒドを含むことができ、生産性および安価な観点から、ホルマリンまたはパラホルムアルデヒドを用いることができる。
【００３１】
アルカリ性条件下の場合、アルカリ性触媒を用いることができる。
上記アルカリ性触媒としては、特に限定はされないが、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、アンモニア水、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、メチルエチルアミン、トリエチルアミンなどのアミン、カルシウム、マグネシウム、バリウムなどのアルカリ土類金属の酸化物及び水酸化物、炭酸ナトリウム、ヘキサメチレンテトラミンなどのアルカリ性物質を用いることができる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。例えば、水酸化ナトリウムを用いてもよい。
【００３２】
また、弱酸性下の場合、亜鉛系触媒を用いることができる。
上記亜鉛系触媒としては、特に限定されず、二価金属塩触媒であればいずれも使用できるが、例えば、酢酸亜鉛や蟻酸亜鉛等を用いることができる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。例えば、酢酸亜鉛の水和物を用いてもよい。
【００３３】
上記アルカリ性触媒または上記亜鉛系触媒の添加量は、フェノール類１００質量％に対し、例えば、０．０１質量％〜２０質量％としてもよく、好ましくは０．１質量％〜１０質量％とすることができる。
【００３４】
また、フェノール類とアルデヒド類のモル比（Ｆ／Ｐモル比）は、フェノール類１モルに対し、例えば、アルデヒド類を０．７モル〜４．０モルとしてもよく、好ましくは１．０モル〜３．０モルとすることができる。アルデヒド類を上記範囲とすることで、上記のようにフェノール類１モルに対して、アルデヒド類の転化率が高まり、残留未反応アルデヒド類を低減させることができる。
【００３５】
上記レゾール型フェノール樹脂の含有量の下限値は、フェノール樹脂全体（１００質量％）に対して、例えば、６０質量％以上、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上である。これにより、封止用樹脂組成物の速硬化性を高めることができる。それによって、耐温度サイクル性を向上できる。上記レゾール型フェノール樹脂の含有量の上限値は、フェノール樹脂全体（１００質量％）に対して、例えば、１００質量％以下、９５質量％以下としてもよい。これにより、封止用樹脂組成物の成形体の物性のバランスを図ることができる。
【００３６】
このような封止用樹脂組成物は、配線基板と、配線基板の少なくとも一面上に搭載された複数の電子部品と、複数の電子部品を封止する封止樹脂部材と、を備える車載用電子制御装置における封止樹脂部材を形成するために用いられる封止用樹脂組成物であって、フェノール樹脂と、無機充填材と、を含み、フェノール樹脂中におけるレゾール型フェノール樹脂とノボラック型フェノール樹脂との含有比率（レゾール：ノボラック含有比率）が、質量換算で、６０：４０〜１００：０とすることができる。
【００３７】
上記のレゾール：ノボラック含有比率は、例えば、６０：４０〜１００：０、より好ましくは７０：３０〜１００：０、さらに好ましくは８０：２０〜１００：０である。このようにフェノール樹脂中のレゾール型フェノール樹脂の含有比率を向上させることで、封止用樹脂組成物の速硬化性を高めることができる。それによって、耐温度サイクル性を向上できる。
【００３８】
本実施形態の封止用樹脂組成物は、無機充填材を含むものである。
上記無機充填材としては、例えば、タルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、酸化チタン、アルミナ、シリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素等が用いられる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３９】
上記無機充填材は、流動性の観点から、平均粒子径ｄ５０が例えば３μｍ以上５０μｍ以下であるシリカ粒子を含むことができる。シリカ粒子は、球状シリカまたは破砕シリカなどが用いられる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記シリカ粒子の平均粒子径ｄ５０は、例えば、３μｍ〜５０μｍ、好ましくは５μｍ〜４０μｍ、より好ましくは１０μｍ〜３０μｍである。適切な平均粒子径ｄ５０とすることで、幅狭領域に対する封止用樹脂組成物の充填性を高めることができる。
【００４０】
本明細書中、「〜」は、特に明示しない限り、上限値と下限値を含むことを表す。
【００４１】
平均粒子径ｄ５０は、レーザー回折式粒度分布測定装置で測定でき、粒子の粒度分布を体積基準で測定したときのメディアン径（Ｄ５０）を意味する。
【００４２】
上記無機充填材は、低コストの観点から、比較的コストが抑えられる無機充填材として、炭酸カルシウムなどを含むことができる。
【００４３】
前記炭酸カルシウムの含有量は、無機充填材全体（１００質量％）に対して、例えば、５質量％〜４０質量％、好ましくは８質量％〜３０質量％、より好ましくは１０質量％〜２５質量％である。
【００４４】
上記無機充填材は、ガラス繊維などの繊維状充填材を実質的に含まないことが好ましい。これにより、封止用樹脂組成物の流動性の低下を抑制できる。これにより、幅狭領域への充填性を高めることができる。
実質的に含まないとは、無機充填材全体（１００質量％）に対する含有量が、０．１質量％以下、好ましくは０質量％以下を意味する。
【００４５】
上記無機充填材の含有量は、封止用樹脂組成物の固形分全体に対して、例えば、５０質量％〜８５質量％、好ましくは６０質量％〜８３質量％、より好ましくは６３〜７２質量％である。無機充填材の含有量を上記下限値以上とすることで、Ａｓ成形体の線膨張係数の変動を抑制できる。無機充填材の含有量を上限値以下とした場合でも、熱硬化性樹脂中のフェノール樹脂の含有比率を高めることで、Ａｓ成形体の線膨張係数の変動の増大を抑制できる。
【００４６】
上記封止用樹脂組成物は、必要に応じて、硬化促進剤を含むことができる。
上記硬化促進剤としては、アミン系硬化剤を用いることができる。
上記アミン系硬化剤としては、例えば、エチレンジアミン（ＥＤＡ）、ジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）、メンセンジアミン（ＭＤＡ）、４，４−ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）、メタフェニレンジアミン（ＤＰＤＡ）、ジアミノジフェニルスルフォン（ＤＤＳ）、トリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン、１，８−ジアザビスシクロ（５，４，０）ウンデセン−１（ＤＢＵ）、ピラゾール、ベンゾトリアゾール、トリアゾールなどが挙げられる。また、２−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２，４’−ジアミノ−６−［２’−エチル−４’−メチルイミダゾリル−（１’）］エチル−ｓ−トリアジン、２−メチルイミダゾール・イソシアヌル酸付加物、２−メチルイミダゾール・トリメリット酸付加物等のイミダゾール系化合物が用いられる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４７】
上記硬化促進剤の含有量は、封止用樹脂組成物の固形分全体に対して、例えば、０．０１質量％〜３質量％、好ましくは０．０５質量％〜２質量％、より好ましくは０．１〜１質量％である。
【００４８】
上記封止用樹脂組成物は、硬化助剤を含むことができる。
上記硬化促進剤としては、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等が用いられる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４９】
上記硬化助剤の含有量は、封止用樹脂組成物の固形分全体に対して、例えば、０．０１質量％〜３質量％、好ましくは０．０５質量％〜２質量％、より好ましくは０．１〜１質量％である。
【００５０】
上記封止用樹脂組成物は、離型剤を含むことができる。
上記離型剤としては、例えば、カルナバワックス等の天然ワックス、モンタン酸エステルワックス等の合成ワックス、ステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸およびその金属塩類、ならびにパラフィン等を用いることができる。
【００５１】
上記離型剤の含有量は、封止用樹脂組成物の固形分全体に対して、例えば、０．１質量％〜３質量％、好ましくは０．３質量％〜２質量％である。
【００５２】
上記封止用樹脂組成物は、シランカップリング剤を含むことができる。
上記シランカップリング剤としては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランなどのエポキシ基含有アルコキシシラン化合物；γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシランなどのメルカプト基含有アルコキシシラン化合物；γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−ウレイドエチル）アミノプロピルトリメトキシシランなどのウレイド基含有アルコキシシラン化合物；γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリクロロシランなどのイソシアナト基含有アルコキシシラン化合物；γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ基含有アルコキシシラン化合物；γ−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−ヒドロキシプロピルトリエトキシシランなどの水酸基含有アルコキシシラン化合物などが挙げられる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５３】
上記シランカップリング剤の含有量は、封止用樹脂組成物の固形分全体に対して、例えば、０．０５質量％〜２質量％、好ましくは０．１〜１質量％である。
【００５４】
上記封止用樹脂組成物は、顔料を含むことができる。
上記顔料としては、例えば、カーボンブラック、ニグロシンを用いることができる。
【００５５】
上記顔料の含有量は、封止用樹脂組成物の固形分全体に対して、例えば、０．０５質量％〜２質量％、好ましくは０．１〜１．５質量％である。
【００５６】
本実施形態の封止用樹脂組成物は、上述した成分以外の他の成分を含むことができる。
【００５７】
この他の成分としては、例えば、有機充填材、難燃剤、耐候剤、酸化防止剤、可塑剤、滑剤、摺動剤、発泡剤が挙げられる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５８】
本実施形態の封止用樹脂組成物の調製方法としては、たとえば各成分を混合した後、得られた混合物を回転ボールミルによって一定の条件下により微粉砕すること方法が挙げられる。回転ボールミルによる微粉砕の後における溶融混練工程の条件を制御することや、各成分の混合から溶融混練までのプロセスを連続的に行うこと等を行ってもよい。なお、封止用樹脂組成物の調製方法は、上記のものに限定されるものではない。
【００５９】
＜車載用電子制御装置１０＞
配線基板１２は、少なくとも一辺において、外部と接続するための接続端子１８を有している。本実施形態の一例に係る車載用電子制御装置１０は、接続端子１８と相手方コネクタを嵌合することによって、接続端子１８を介して上記相手方コネクタに電気的に接続されることとなる。
【００６０】
配線基板１２は、たとえば一面および当該一面とは反対の他面のうちの一方または双方に回路配線が設けられた配線基板である。図１に示すように、配線基板１２は、たとえば平板状の形状を有している。本実施形態においては、たとえばポリイミド等の有機材料により形成された有機基板を配線基板１２として採用することができる。配線基板１２は、たとえば配線基板１２を貫通して一面と他面を接続するスルーホール１２０を有していてもよい。この場合、配線基板１２のうちの一面に設けられた配線と、他面に設けられた配線と、がスルーホール１２０内に設けられた導体パターンを介して電気的に接続される。
【００６１】
配線基板１２は、たとえば電子部品１６を搭載する一面においてソルダーレジスト層を有している。上記ソルダーレジスト層は、半導体装置の分野において通常使用されるソルダーレジスト形成用樹脂組成物を用いて形成することができる。本実施形態においては、たとえば配線基板１２の一面および他面にソルダーレジスト層を設けることができる。
配線基板１２の一面に、または一面および他面の双方に設けられた上記ソルダーレジスト層は、たとえばシリコーン化合物を含む樹脂組成物により形成される。これにより、表面平滑性に優れたソルダーレジスト層を実現することができる。
【００６２】
複数の電子部品１６は、図１に示すように、たとえば配線基板１２の一面と他面のそれぞれに搭載される。一方で、電子部品１６は、配線基板１２の一面のみに設けられ、配線基板１２の他面には設けられていなくともよい。電子部品１６としては、車載用電子制御装置に搭載され得るものであればとくに限定されないが、たとえばマイクロコンピュータが挙げられる。
【００６３】
封止樹脂部材１４は、電子部品１６を封止するように封止用樹脂組成物を成形し、硬化することにより形成される。本実施形態において、封止樹脂部材１４は、たとえば電子部品１６とともに配線基板１２を封止するように形成される。図１に示す例では、配線基板１２の一面および他面、ならびに配線基板１２に搭載された電子部品１６を封止するように封止樹脂部材１４が設けられている。また、封止樹脂部材１４は、たとえば配線基板１２の一部または全部を封止するように形成される。図１においては、接続端子１８が露出するように、配線基板１２のうちの接続端子１８を封止せずに他の部分全体を封止するように封止樹脂部材１４が設けられる場合が例示されている。
【００６４】
本実施形態に係る車載用電子制御装置１０において、配線基板１２は、たとえば金属ベース上に搭載されていてもよい。金属ベースは、たとえば電子部品１６から発生する熱を放熱するためのヒートシンクとして機能することができる。本実施形態においては、たとえば金属ベースと、金属ベース上に搭載された配線基板１２と、を封止用樹脂組成物により一体的に封止成形することにより車載用電子制御装置１０を形成することができる。金属ベースを構成する金属材料としては、とくに限定されないが、たとえば鉄、銅、およびアルミ、ならびにこれらの一種または二種以上を含む合金等を含むことができる。なお、車載用電子制御装置１０は、金属ベースを有していなくともよい。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【実施例】
【００６６】
以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。
【００６７】
＜封止用樹脂組成物の調製＞
まず、表１に示す配合に従って、各成分を、室温状態に設定したヘンシェルミキサー（容量２００リットル、回転数９００ｒｐｍ）で２０分間予備混合した。次いで、得られた混合物を、連続式回転ボールミル（日本コークス工業（株）製ダイナミックミルＭＹＤ２５、スクリュー回転数５００ｒｐｍ、アルミナ製ボール径１０ｍｍ、装置容積に対するボールの体積充填率５０％）を用いて、材料供給量２００ｋｇ／ｈｒで材料温度を３０℃以下に保ちながら微粉砕した。次いで、微粉砕された混合物を、単軸押出混練機（スクリュー径Ｄ＝４６ｍｍ、押出機長さ＝５００ｍｍ、溶融混練部長さ＝７Ｄ、スクリュー回転数２００ｒｐｍ、吐出量３０ｋｇ／ｈｒ）を用いて溶融混練した。次いで、混練後の混合物を冷却し、粉砕して封止用樹脂組成物を得た。なお、ヘンシェルミキサーによる予備混合から、封止用樹脂組成物を得るまでの各工程は、連続的に行った。
【００６８】
（熱硬化性樹脂）
・レゾール型フェノール樹脂１：レゾール型フェノール樹脂（住友ベークライト社製、Ｒ−２５）
・レゾール型フェノール樹脂２：レゾール型フェノール樹脂（住友ベークライト社製、ＰＲ−５１７２３）
・ノボラック型フェノール樹脂１：ノボラック型フェノール樹脂（住友ベークライト社製、ＰＲ−５１４７０）
・ノボラック型フェノール樹脂２：ノボラック型フェノール樹脂（住友ベークライト社製、Ａ−１０８７）
・エポキシ樹脂１：オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、ＥＰＩＣＬＯＮ  Ｎ−６７０）
・エポキシ樹脂２：オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、ＥＰＩＣＬＯＮ  Ｎ−６９５）
【００６９】
（硬化助剤）
・硬化助剤１：消石灰（秩父石灰社製）
（硬化促進剤）
・硬化促進１：２−フェニル−４−メチルイミダゾール（四国化成工業社製、２Ｐ４ＭＺ）
【００７０】
（無機充填材）
・無機充填材１：球状シリカ（電気化学工業社製、ＦＢ−９５０、平均粒子径Ｄ５０＝２６μｍ）
・無機充填材２：破砕シリカ（龍森製社製、ＲＤ−８、平均粒子径Ｄ５０＝１５μｍ）
・無機充填材３：炭酸カルシウム（日東粉化社製）
【００７１】
（添加剤）
・離型剤１：モンタン酸エステルワックス（クラリアントジャパン社製、リコルブＷＥ−４）
・シランカップリング剤１：γ−アミノプロピルトリエトキシシラン（信越化学工業社製、ＫＢＥ−９０３、）
・顔料１：カーボンブラック（三菱化学社製、＃５）
【００７２】
【表１】
2020066661.tif 000003
【００７３】
（線膨張係数：αＡｓ、αＥ）
得られた封止用樹脂組成物を用いて、１７５℃、３分の成形条件で金型成形して、縦×横×厚み：１０ｍｍ×８０ｍｍ×４ｍｍｔのアズモールド試験片を作成した。得られたアズモールド試験片の表面における中心部から流動方向において、熱機械分析装置（セイコーインスツルメント社製、製品名：ＴＭＡ／ＳＳ−６０００）を用いて、昇温５℃／分、４０℃から１５０℃の温度範囲の条件で測定したときの平均線膨張係数をαＡｓ（ｐｐｍ／℃）とした。
また、得られたアズモールド試験片を用いて、１８０℃、８時間の硬化条件で後硬化処理して、後硬化試験片を作成した。得られた後硬化試験片の表面における中心部から流動方向において、熱機械分析装置（セイコーインスツルメント社製、製品名：ＴＭＡ／ＳＳ−６０００）を用いて、昇温５℃／分、４０℃から１５０℃の温度範囲の条件で測定したときの平均線膨張係数をαＥ（ｐｐｍ／℃）とした。
測定されたαＥ、αＡｓを用いて、４０℃から１５０℃の平均線膨張係数の差分（αＡｓ−αＥ）を算出した。結果を表１に示す。
【００７４】
（ラボトルク：最低トルク、Ｔ１）
ラボプラストミル（東洋精機製作所社製、４Ｃ１５０）を用いて、回転数３０ｒｐｍ、測定温度１５０℃の条件で、得られた封止用樹脂組成物のトルク値を経時的に測定した。
図２に示すように、ラボプラストミル測定の測定開始点をＰ１とし、トルク値が最低トルク値となる点をＰ３とし、Ｐ１からＰ３に至る間においてトルク値が最低トルク値の２倍となる点をＰ２とし、Ｐ３を経た後にトルク値が最低トルク値の２倍となる点をＰ４とした。
ラボプラストミル測定の測定開始点Ｐ１は、ラボプラストミルに材料を投入し、急激にトルクが立ち上がった後、トルクが下がり始める点とした。Ｐ３からＰ４までの時間を、トルク値が最低トルク値の２倍以下である時間Ｔ１とした。結果を表１に示す。時間Ｔ１の単位は秒であり、最低トルク値の単位はＮ・ｍである。
【００７５】
＜充填性評価＞
ガラスエポキシ銅張積層板（パナソニック（株）製、Ｒ−１７０５、基板厚み１．６ｍｍ）にソルダーレジスト（（株）タムラ製作所製、ＤＳＲ−２２００Ｓ６６−１１）を印刷、硬化して得た基板（縦１３０ｍｍ、幅８０ｍｍ）を、上記で得られた封止用樹脂組成物を用いてＴＯＷＡ（株）製ＹＰＳ−１２０ｔｏｎマニュアルプレスにより金型温度１７５℃、注入時間２０秒、注入圧力８．４ＭＰａ、硬化時間１２０秒の条件にて封止成形し、成形物を得た。成形物の封止樹脂部は縦１２０ｍｍ、幅９０ｍｍ、厚さ９．６ｍｍであり、基板の縦１１５ｍｍまでが封止樹脂中に封入され、一辺から基板の縦１５ｍｍが露出していた。また、基板上面側・下面側の樹脂厚みはともに４ｍｍであった。
得られた成形体の外観を目視で観察し、ウェルドによる未充填の有無を確認した。そして、未充填部分が１ｍｍ以上であれば×、未充填部分が１ｍｍ未満であれば○として、充填性を評価した。
【００７６】
＜温度サイクル試験＞
上記充填性評価と同様にして作製された成形体を、温度サイクル試験（−４０℃３０分、１５０℃３０分、１サイクル１時間）に２０００サイクル投入した後、（株）日立パワーソリューションズ製ＦｉｎｅＳＡＴにて再度超音波探傷した。そして、新しい剥離の発生、または剥離の進展の有無を確認した。
ここでは、新たな剥離の発生または剥離の進展があれば×、新たな剥離の発生および剥離の進展がなければ○として、温度サイクル試験による評価を行った。
【００７７】
実施例１〜４の封止用樹脂組成物は、比較例１〜４と比べて耐温度サイクル性に優れており、比較例３と比べて充填性に優れることが分かった。
【符号の説明】
【００７８】
１０  車載用電子制御装置
１２  配線基板
１４  封止樹脂部材
１６  電子部品
１８  接続端子
１２０  スルーホール
【図１】
2020066661.tif 000004
【図２】
2020066661.tif 000005