(57)【要約】【課題】  落下させた際にもクラックや欠けが発生しないという優れた耐落下性を有するメディアカードシステムを提供する。【解決手段】  エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤及び無機充填材を必須成分とし、該無機充填材を全エポキシ樹脂組成物中に２０〜８０重量％含み、好ましくはエポキシ樹脂としてビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂を含み、より好ましくは硬化剤としてビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂を含むエポキシ樹脂組成物を用いて、有機基板及び有機基板に搭載された半導体装置を一体封止する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤及び（Ｄ）無機充填材を必須成分とするエポキシ樹脂組成物であって、該無機充填材を全エポキシ樹脂組成物中に２０〜８０重量％含み、該エポキシ樹脂組成物が有機基板及び有機基板に搭載された半導体装置を一体封止することを特徴とするメディアカード封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項２】
上記エポキシ樹脂として一般式（１）で表されるエポキシ樹脂を含む請求項１記載のメディアカード封止用エポキシ樹脂組成物。
【化１】
2005105184.tif 000008
（式中、ｍは０〜４の整数。）
【請求項３】
上記硬化剤として一般式（２）で表されるフェノール樹脂硬化剤を含む請求項１又は２記載のメディアカード封止用エポキシ樹脂組成物。
【化２】
2005105184.tif 000009
（式中、ｍは０〜４の整数。）
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物を用いて有機基板及び有機基板に搭載された半導体装置を一体封止してなることを特徴とするメディアカードシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子情報の記録媒体となるメディアカードシステムの製造に用いるメディアカード封止用エポキシ樹脂組成物及びメディアカードシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子情報の記録媒体となるメディアカードシステムは半導体装置が実装された有機基板を予め成形されたプラスチック製キャップによって中空状態でカバーすることによって製造されている。
しかしながら、有機基板を中空でカバーするため強度が劣ったり、製造工程の煩雑化による問題が解決できずにいた。
メディアカードを外部環境から保護するという観点では、メディアカードをカードフォルダーに挿入する際の擦過傷を防ぐための手法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）が、使用時に誤ってメディアカードを落下させた場合のカード自体の破損を防止するという点では不充分であった。
こうした問題を解決できるような製造方法およびその材料が求められている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３７９８２号公報（第１〜５頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記のような従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところはメディアカードシステムを落下させた際にもクラックや欠けが発生しないという優れた耐落下性を有するエポキシ樹脂組成物及びこれを用いて製造されたメディアカードシステムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、
［１］  （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤及び（Ｄ）無機充填材を必須成分とするエポキシ樹脂組成物であって、該無機充填材を全エポキシ樹脂組成物中に２０〜８０重量％含み、該エポキシ樹脂組成物が有機基板及び有機基板に搭載された半導体装置を一体封止することを特徴とするメディアカード封止用エポキシ樹脂組成物、
［２］  上記エポキシ樹脂として一般式（１）で表されるエポキシ樹脂を含む第［１］項記載のメディアカード封止用エポキシ樹脂組成物、
【化３】
2005105184.tif 000002
［３］  上記硬化剤として一般式（２）で表されるフェノール樹脂硬化剤を含む第［１］又は［２］項記載のメディアカード封止用エポキシ樹脂組成物、
【化４】
2005105184.tif 000003
［４］  第［１］乃至［３］項記載のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物を用いて有機基板及び有機基板に搭載された半導体装置を一体封止してなることを特徴とするメディアカードシステム、
である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の方法に従うと、メディアカードシステムを落下させた際にもクラックや欠けが発生しないという優れた耐落下性を有するメディアカードシステムを得ることができるうえに、メディアカードシステムの製造工程においてもその簡略化が図れるので、工業的なメディアカードシステムの製造方法として好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、メディアカードシステム自体の構造上の欠陥及び無機充填材量により変化する封止材料の弾性率に着目し、メディアカードシステムを落下させた際に局所的に加わる応力を抑制することができるとの知見をもとになされたものであり、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤及び無機充填材を必須成分とし、該無機充填材を全エポキシ樹脂組成物中に２０〜８０重量％含み、好ましくはエポキシ樹脂としてビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂を含み、より好ましくは硬化剤としてビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂を含むエポキシ樹脂組成物を用いて、有機基板及び有機基板に搭載された半導体装置を一体封止することにより、メディアカードシステムを落下させた際にもクラックや欠けが発生しないという優れた耐落下性を有するメディアカードシステムを得ることができ、更に本レジンシステムの導入により成形材料として望まれている難燃性も同時に得ることが可能で、且つメディアカードシステムの製造工程においてもその簡略化が図れることを見出したものである。
以下、本発明について詳細に説明する。
【０００８】
本発明に用いるエポキシ樹脂としては、１分子中にエポキシ基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を言い、その分子量、分子構造は特に限定されるものではないが、例えばフェニレン及び／又はビフェニレン骨格を有するアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、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、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂等が挙げられる。
その中でも特に架橋点間距離が長く、強靱性を有しているフェニレン及び／又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂は落下試験に非常に効果的であり、ビフェニレン骨格を有するアラルキル型エポキシ樹脂がより好ましい。
また、樹脂組成物の耐湿性向上のためには、不純物としてＣｌイオン、Ｎａイオン等の不純物イオンが極力少ないことが望ましく、また、硬化性の観点からエポキシ当量としては１５０〜３００ｇ／ｅｑが望ましい。
【０００９】
本発明に用いる硬化剤としては、フェノール系、アミン系、ポリアミノアミド系、酸無水物系が挙げられ、それらの分子構造は特に限定されるものではないが、例えばフェノール系ではフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、フェニレン及び／又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、トリフェノールメタン樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、トリフェノールメタン型フェノール樹脂等、アミン系では脂肪族ジアミンやポリアミン、芳香族ジアミンやポリアミン等、酸無水物系では脂肪族、脂環式、芳香族系が挙げられる。耐落下強度及び難燃性の観点からビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂が望ましい。
【００１０】
本発明に用いる硬化促進剤は、エポキシ樹脂と硬化剤の反応を促進するものであればよく、一般に封止材料に使用されているものを利用することができる。例えば１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等のジアザビシクロアルケン及びその誘導体、トリフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類、２−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物等があり、これらは単独でも混合して用いてもよい。
【００１１】
本発明に用いる無機充填材としては、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化珪素等が挙げられ、流動性、低収縮性より球状の溶融シリカが好ましい。
本発明は無機充填材を全エポキシ樹脂組成物中に２０〜８０重量％含有していることを特徴としているが、好ましくは４０〜８０重量％、より好ましくは４５〜８０重量％である。無機充填材の量が上記下限値を下回ると硬化物全体の収縮率が大きくなりメディアカードシステムの反り量を抑えることができなくなる。また、無機充填材の量が上記上限値を越えるとエポキシ樹脂組成物の弾性率が高くなり耐落下性が確保できないばかりでなく、粘度が高くなり成形時に基板のシフトを生じさせ成形外観不良となる。
【００１２】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｄ）成分を必須とするが、これ以外に必要に応じてシランカップリング剤、難燃剤、難燃助剤、離型剤及びシリコーン系や合成ゴム系の低応力剤等の種々の添加剤、着色剤等を適宜配合しても差し支えない。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、例えば（Ａ）〜（Ｄ）成分及びその他の添加剤をミキサー等により混合した後、更に熱ロールやニーダー等で溶融混練し、冷却後粉砕して製造すればよい。
【００１３】
本発明は、上記のエポキシ樹脂組成物を用いて有機基板及び有機基板に搭載された半導体装置を一体封止することを特徴とする。本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて有機基板及び有機基板に搭載された半導体装置を一体封止しメディアカードシステムを製造するには、トランスファーモールド、コンプレッションモールド、インジェクションモールド等の従来からの成形方法で硬化成形すればよい。本発明の方法によれば、有機基板及び有機基板に搭載された半導体装置をエポキシ樹脂組成物で一度に一体封止成形できるため、従来の製法である、半導体素子をエポキシ樹脂組成物で封止した半導体装置を有機基板に搭載したものをキャップにいれ、接着剤等で固定する等の煩雑な工程を取り除けるという利点を有している。
【実施例】
【００１４】
以下本発明を実施例にて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。配合割合は重量部とする。
実施例１
【００１５】
エポキシ樹脂１：式（１）で示されるビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂（軟化点５８℃、エポキシ当量２７２ｇ／ｅｑ）        １００重量部
【化５】
2005105184.tif 000004
【００１６】
フェノール樹脂１：式（２）で示されるビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂（軟化点６５℃、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ）                  ７０重量部
【化６】
2005105184.tif 000005
【００１７】
１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（以下、ＤＢＵという）
２重量部
溶融シリカ粉末（平均粒径２０μｍ）                              ２００重量部
カルナバワックス                                                    ３重量部
をミキサーにて常温混合し、８０〜１１０℃で二軸混練機により混練し、冷却後粉砕しエポキシ樹脂組成物を得た。評価結果を表１に示す。
【００１８】
評価方法
スパイラルフロー：ＥＭＭＩ−１−６６に準じた金型を用い、前記樹脂組成物をトランスファー成形機にて、金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰa、保圧時間１２０秒の条件にて成形しスパイラルフローを測定した。単位はｃｍ。流動性の指標としては１２０ｃｍ以上を合格とした。
耐落下性：得られた樹脂組成物を用いて、低圧トランスファー成形機をにて、金型温度１８０℃、注入圧力９．８ＭＰａ、硬化時間９０秒の条件で、メディアカード（メディアカードシステムサイズ２０ｍｍ×３１ｍｍ×厚さ１．６ｍｍ）を一体封止成形した。得られたメディアカードシステムの成形品を１．８ｍの高さから１サンプルにつき２０回落下させ、樹脂クラックや欠け等の発生を実体顕微鏡にて確認した。落下させる床の材質はリノリウム性のタイル張りで実施した。外観検査にてクラックや欠けの発生したものを不良とした。試験はｎ＝２０個にて実施し不良０を合格とした。
反り：耐落下性試験と同様にしてメディアカードを一体封止成形して得られたメディアカードシステムの成形品について、その長辺方向の両端間の反り量を接触型の表面粗さ計にて測定を行った。単位はｍｍ。反り量は後工程の矯正作業にて矯正が困難である１ｍｍを越えるものを不合格とした。
シフト：耐落下性試験と同様にしてメディアカードを一体封止成形して得られたメディアカードシステム成形品について、その断面を切断し基板の両端を測定位置とし設計値に対しどれだけ動いたかを測定した。単位はμｍ。シフト量の合否は絶対値として１００μｍ以下を合格とした。ここで云うシフト量とは有機基板の設計上の位置からの移動距離を指す。
難燃性：低圧トランスファー成形機を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力９．８ＭＰａ、硬化時間１２０秒の条件で、長さ１２７ｍｍ、幅１２．７ｍｍ、厚さ１．６ｍｍの試験片を成形し、ポストキュアとして１７５℃、８時間加熱処理した後、２３℃、相対湿度５０％の環境下で４８時間加湿処理し、ＵＬ−９４に準じて難燃性試験を行った。
【００１９】
実施例２〜６、比較例１〜６
表１、表２の処方に従って配合し、実施例１と同様にして樹脂組成物を得、同様に評価した。評価結果を表１、表２に示す。
実施例１以外で用いた成分について、以下に示す。
エポキシ樹脂２：ビフェニル型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン製、ＹＸ４０００、融点１０５℃、エポキシ当量１９０ｇ／ｅｑ）
エポキシ樹脂３：ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業製、ＨＰ７２００、軟化点６０℃、エポキシ当量２６３ｇ／ｅｑ）
フェノール樹脂２：フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂（三井化学製、ＸＬ２２５ＬＬ、軟化点７５℃、水酸基当量１７５ｇ／ｅｑ）
フェノール樹脂３：フェノールノボラック樹脂（三井化学製、ＶＲ９３０５、軟化点８０℃、エポキシ当量１０４ｇ／ｅｑ）
トリフェニルホスフィン
臭素化エポキシ樹脂（臭素含有量４９％、軟化点７０℃、エポキシ当量３６０ｇ／ｅｑ）
三酸化アンチモン
カーボンブラック
【００２０】
【表１】
2005105184.tif 000006
【００２１】
【表２】
2005105184.tif 000007
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、電子情報の記録媒体となるメディアカードシステムの製造に用いるメディアカード封止用エポキシ樹脂組成物及びメディアカードシステムとして好適に使用できるものである。その利用範囲はデジタルカメラ、携帯電話、パソコンを始め多くの電子機器製品の記録媒体として多くの産業用、民生用製品に及ぶものである。また、その生産方式はＩＣパッケージを組み立て、更に基盤に実装し最後に従来のケース状の成形品を重ね合わせて生産するといった長い工程を経る必要が無く、簡便にしかも短工程で製品を一括に製造できるという利点がある。