(57)【要約】【課題】  表面に塗布後に加熱硬化されることで使用される常温で液状のエポキシ樹脂組成物において、封止樹脂の厚みが薄くなったとしても、内部部材の電子部品、接続手段等の形状、その凹凸が表面に反映されにくく、良好な表面外観性が得られるとともに、表面の引っかきキズ等が目立ちやすいという外観の安定性を図る。【解決手段】  エポキシ樹脂、硬化剤もしくは硬化促進剤並びに無機充填剤を含有する常温で液状の電子部品封止用のエポキシ樹脂組成物であって、平均粒子径５〜１５μｍの範囲内の固体粒子状の硬化剤もしくは硬化促進剤が組成物全体量の０．２〜２０ｗｔ％の範囲で配合されており、塗布後の加熱硬化による硬化体の表面粗さがＲａ：２〜５μｍ、Ｒｚ：１０〜３０μｍの範囲内となる封止用のエポキシ樹脂組成物とする。【選択図】 なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂、硬化剤もしくは硬化促進剤並びに無機充填剤を含有する常温で液状の電子部品封止用のエポキシ樹脂組成物であって、平均粒子径５〜１５μｍの範囲内の固体粒子状の硬化剤もしくは硬化促進剤が組成物全体量の０．２〜２０ｗｔ％の範囲で配合されており、塗布後の加熱硬化による硬化体の表面粗さがＲａ：２〜５μｍ、Ｒｚ：１０〜３０μｍの範囲内となることを特徴とする電子部品封止用のエポキシ樹脂組成物。
【請求項２】
エポキシ樹脂、硬化剤もしくは硬化促進剤並びに無機充填剤を含有する常温で液状の電子部品封止用のエポキシ樹脂組成物であって、平均粒子径１〜５０μｍの範囲内の樹脂粒子が組成物全体量の０．２〜５ｗｔ％の範囲で配合されており、該樹脂粒子は、架橋熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の粒子のうちの少くとも１種であり、塗布後の加熱硬化による硬化体の表面粗さがＲａ：２〜５μｍ、Ｒｚ：１０〜３０μｍの範囲内となることを特徴とする電子部品封止用のエポキシ樹脂組成物。
【請求項３】
熱可塑性樹脂粒子は、架橋ポリメタクリル酸エステルの粒子であることを特徴とする請求項２記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項４】
熱硬化性樹脂粒子は、ホルムアルデヒド系縮合物粒子またはメラミンホルムアルデヒド系縮合物粒子であることを特徴とする請求項２記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項５】
硬化剤もしくは硬化促進剤の少くとも一部が固体粒子状物として配合されていることを特徴とする請求項２から４のうちのいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項６】
無機充填材の平均粒径は５０μｍ以下であり、組成物全体量における配合量は８５ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項１から５のうちのいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項７】
硬化剤は酸無水物系硬化剤であることを特徴とする請求項１から６のうちのいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項８】
請求項１から７のうちのいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物の硬化体により封止されていることを特徴とする樹脂封止電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品封止用の液状エポキシ樹脂組成物とこれにより封止された樹脂封止電子部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体等の電子部品の高密度実装化にともない、電子部品のサイズは小型化、薄型化が求められていることから、実装品での電子部品の封止や接着のためのエポキシ樹脂組成物においてもこれらの要請に対応するための工夫、改良が進められてる。
【０００３】
たとえば液状のエポキシ樹脂組成物を接着剤とする場合には、チキントロピー性を改善し、接続信頼性を高めることや、リサイクル性を高めてリペアー性を向上させることを目的として、液状のエポキシ樹脂に、粒子状の熱可塑性樹脂や粒子状の硬化剤、さらにはマイクロカプセル型の硬化促進剤を配合すること（特許文献１）や、接着性の向上のためにコアシェル型構造の架橋ゴムを配合して半硬化状態のシート状接着剤とすること（特許文献２）のように、配合成分を粒状化することが提案されている。
【０００４】
また、液状エポキシ樹脂組成物において、基板の反りを抑えることと、封止作業性とを両立させることを目的として、粒径範囲の異なる複数グループのシリカを配合すること（特許文献３）も提案されている。
【０００５】
このような背景において、電子部品の小型化、薄型化にともなって、封止樹脂の厚みも内部部材としての実装された電子部品の厚みと限りなく同等となることが求められてきている。
【０００６】
しかしながら、表面に塗布後に加熱硬化させることで使用される樹脂組成物においては、封止樹脂の厚みが薄くなると、内部部材の形状、その凹凸が表面に写りやすくなり、外観性を損うばかりか、表面の引っかきキズ等が目立ちやすいという問題が生じることになる。このような封止後の外観、その安定性については、従来ではほとんど考慮されておらず、これら課題の解決のための方策は示されていない。
【特許文献１】特開２０００−３１９６２０号公報
【特許文献２】特開２００３−２２６８５６号公報
【特許文献３】特開平５−１２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のとおりの背景から、表面に塗布後に加熱硬化されることで使用される、常温で液状のエポキシ樹脂組成物において、封止樹脂の厚みが薄くなったとしても、内部部材の電子部品、接続手段等の形状、その凹凸が表面に反映されにくく、良好な表面外観性が得られるとともに、表面の引っかきキズ等が目立ちにくいという外観の安定性を図ることもできる、改善された新しい封止用液状エポキシ樹脂組成物と、これを用いた樹脂封止電子部品を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記の課題を解決するものとして以下のことを特徴としている。
【０００９】
第１：エポキシ樹脂、硬化剤もしくは硬化促進剤並びに無機充填剤を含有する常温で液状の電子部品封止用のエポキシ樹脂組成物であって、平均粒子径５〜１５μｍの範囲内の固体粒子状の硬化剤もしくは硬化促進剤が組成物全体量の０．２〜２０ｗｔ％の範囲で配合されており、塗布後の加熱硬化による硬化体の表面粗さがＲａ：２〜５μｍ、Ｒｚ：１０〜３０μｍの範囲内となる。
【００１０】
第２：エポキシ樹脂、硬化剤もしくは硬化促進剤並びに無機充填剤を含有する常温で液状の電子部品封止用のエポキシ樹脂組成物であって、平均粒子径１〜５０μｍの範囲内の樹脂粒子が組成物全体量の０．２〜５ｗｔ％の範囲で配合されており、該樹脂粒子は、架橋熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の粒子のうちの少くとも１種であり、塗布後の加熱硬化による硬化体の表面粗さがＲａ：２〜５μｍ、Ｒｚ：１０〜３０μｍの範囲内となる。
【００１１】
第３：架橋熱可塑性樹脂粒子は、架橋ポリメタクリル酸エステルの粒子である。
【００１２】
第４：熱硬化性樹脂粒子は、ホルムアルデヒド系縮合物粒子またはメラミンホルムアルデヒド系縮合物粒子である。
【００１３】
第５：上記第２から第４の発明の組成物において、硬化剤もしくは硬化促進剤の少くとも一部が固体粒子状物として配合されている。
【００１４】
第６：上記いずれかの発明の組成物において、無機充填材の平均粒径は５０μｍ以下であり、組成物全体量における配合量は８５ｗｔ％以下である。
【００１５】
第７：硬化剤は酸無水物系硬化剤である。
【００１６】
そして、本発明は、上記のとおりのいずれかの発明のエポキシ樹脂組成物の硬化体により封止されていることを特徴とする樹脂封止電子部品をも提供する。
【発明の効果】
【００１７】
固体粒子状の硬化剤もしくは硬化促進剤が配合されている上記第１の発明、並びに粒子状の樹脂が配合されている第２の発明のいずれの場合にも、電子部品表面に塗布後に加熱硬化されることで使用される、常温で液状のエポキシ樹脂組成物において、封止樹脂の厚みが薄くても、内部部材の電子部品、接続手段等の形状、その凹凸が表面に反映されにくい、梨地状（つや消し状、無光沢状）の表面形状が実現される。これによって、良好な表面外観性が得られるとともに、表面の引っかきキズ等が目立ちにくいという外観の安定性を図ることもできる。
【００１８】
第３および第４の発明によれば、樹脂粒子の種類が特定されて、上記第２の発明における効果はより確実に顕著なものとして実現される。
【００１９】
さらに、硬化剤もしくは硬化促進剤の少くとも一部が粒子状である第５の発明ではさらに顕著なものとなる。
【００２０】
また、第６および第７の発明によれば、第１から第５の発明の効果は一段と良好なものとして確実に実現される。
【００２１】
そして、本発明では、以上の効果が体現された樹脂封止電子部品が提供されることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
【００２３】
本発明の常温で液状の、すなわち、通常の１５〜２６℃の室温範囲においてペースト状、あるいは粘性流動性のある液状のエポキシ樹脂組成物においてこれを構成する必須成分としてのエポキシ樹脂については各種のものであってよく、たとえば代表的なものとしては、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、水添ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＡＦ型、フェノールノボラック型等の液状エポキシ樹脂の１種もしくは２種以上であってよい。あるいはそれらいずれかの誘導体や、多価アルコールとエピクロルヒドリンから誘導される液状エポキシ樹脂、各種のグリシジル型エポキシ樹脂、それらの誘導から選択されたものであってもよい。なかでも、本発明のエポキシ樹脂組成物においてはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が好適なものとして考慮される。
【００２４】
一方、これらのエポキシ樹脂成分の硬化剤としては、フタル酸無水物系等の各種の酸無水物硬化剤が好適なものとして考慮されるが、これら酸無水物に限られることなく、硬化剤、あるいは硬化促進剤としてはフェノール系化合物、アミン系化合物、イミダゾール系化合物、ホスフィン系化合物を含めた１種もしくは２種以上であってもよい。たとえば、４−メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、１−シアノエチルイミダゾール化合物、トリアジンイソシアヌル酸化合物、テトラフェニルホスホニウム化合物等である。
【００２５】
エポキシ樹脂に対しての硬化剤、そして硬化促進剤の合計量の割合は、一般的には重量比として０．２〜１．６の範囲とすることが考慮される。
【００２６】
そして、上記第１の発明の液状エポキシ樹脂組成物においては、組成物全体量の０．２〜２０ｗｔ％の範囲において固体粒子状の硬化剤もしくは硬化促進剤が添加配合される。これらの平均粒径は５〜１５μｍの範囲内となる。
【００２７】
この添加配合をもって、電子部品表面への塗布後の加熱硬化体の表面粗さが、Ｒａ：２〜５μｍ、Ｒｚ：１０〜３０μｍの範囲内にあるものとする。
【００２８】
固体粒子状の硬化剤もしくは硬化促進剤は、１種または２種以上のものでよく、硬化剤と硬化促進剤が共に固体粒子状であってもよい。これらの配合量が０．２ｗｔ％未満である場合には本発明の外観性、その安定性の効果は得られにくい。逆に、２０ｗｔ％を超える場合も同様である。より好ましくは、０．５〜１０ｗｔ％の範囲内である。
【００２９】
また、その平均粒径が５μｍ未満、あるいは１５μｍを超える場合も所期の効果は得られにくい。
【００３０】
硬化剤、硬化促進剤は全てが固体粒子状物として配合されてもよいし、あるいは上記範囲内のものが固体粒子状であって、残りは液状のものとして配合されてもよい。
【００３１】
一方、上記第２の発明の液状エポキシ樹脂組成物においては、硬化剤、硬化促進剤が全て液状物として配合される場合であっても、架橋熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の少くとも１種の粒子が配合される。これによって、加熱硬化体の表面粗さが、Ｒａ：２〜５μｍ、Ｒｚ：１０〜３０μｍの範囲内にあるものとする。
【００３２】
このような樹脂粒子の配合量は、組成物全体量において０．２〜５ｗｔ％の範囲内とする。５ｗｔ％を超える場合、また０．２ｗｔ％未満では、本発明の所期の効果は得られにくい。
【００３３】
また、本発明の架橋熱可塑性樹脂粒子においては、その熱変形（軟化）開始温度がエポキシ樹脂の加熱硬化温度以上、たとえば、１２０℃以上のものであることが好ましい。さらには１５０℃以上のものであることが更に好ましい。
【００３４】
本発明において配合される上記の樹脂粒子の粒径は、平均粒径として１〜５０μｍの範囲内のものとする。これよりも過小なもの、また過大なものの場合には、特性は得られにくい。殊に、本発明においては、このような特性を確実、良好に得るためには、平均粒径が１２〜４０μｍの範囲内にあることが好ましい。
【００３５】
架橋熱可塑性樹脂粒子としては、各種の熱可塑性樹脂からなるものであってよく、たとえば入手しやすさ、取扱い性、価格、安定性等の観点を加味すると、ポリアクリル酸エステル系、ポリメタクリル酸エステル系、ポリスチレン系、ポリアクリルニトリル系、あるいはこれらのコポリマー系等の１種または２種以上のものが好適に例示される。なかでも、ポリメタクリル酸ブチルエステル、ポリメタクリル酸メチルエステル、ポリメタクリル酸シクロヘキシルエステル、ポリメタクリル酸エチルエステル等のポリメタクリル酸エステル、あるいはポリアクリル酸エチルエステル等のポリアクリル酸エステルであることが好ましい。しかも、本発明においては、これらのポリマー粒子は、架橋されたポリマーの粒子であることが好適なものとして考慮される。
【００３６】
また、本発明の樹脂粒子は、熱硬化性樹脂の粒子であってもよい。これらも各種のものが考慮される。たとえば、ホルムアルデヒド系縮合物、メラミンホルムアルデヒド系縮合物、ウレタン系樹脂、ウレア系樹脂、メラミン系樹脂、アミド系樹脂、イミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリエステル系樹脂等である。なかでも、入手しやすさ、取扱い性、特性の発現性の観点からは、ホルムアルデヒド系縮合物、メラミンホルムアルデヒド系縮合物等が好適なものとして考慮される。
【００３７】
架橋熱可塑性樹脂粒子、そして熱硬化性樹脂粒子はその１種または２種以上用いることができる。
【００３８】
以上のような樹脂粒子を配合する液状エポキシ樹脂組成物においては、硬化剤あるいは硬化促進剤の少くとも一部が固体粒子状のものとして配合されることも有効である。この場合の固体粒子状の硬化剤あるいは硬化促進剤については平均粒径は上記第１の発明の場合（５〜１５μｍ）よりも小さくてもよく、たとえば０．５〜５μｍ未満であってもよい。その粒径の上限は１５μｍとするのが好ましい。また、配合量については、組成物全体量の５ｗｔ％以下、すなわち０．１〜５ｗｔ％の範囲とするのが好ましい。
【００３９】
本発明における以上のような樹脂粒子は、市販品として利用できるものであってもよいし、公知の方法で調製したものであってもよい。
【００４０】
本発明の液状エポキシ樹脂組成物では、チキントロピー性の向上や熱膨張係数の低下等を目的として無機質粒子充填剤を配合してもよい。たとえば溶融シリカ、結晶シリカ等のシリカ粉末、アルミナ粉末、窒化珪素粉末、マグネシア粉末、水酸化アルミニウム粉末等の従来より知られているものの１種または２種以上である。これらの平均粒径としては５０μｍ以下、５〜３０μｍの範囲のものが好ましく、その配合量は、組成物全体量の８５ｗｔ％以下とするのが好ましい。
【００４１】
また、その他の添加剤として、たとえば難燃剤や難燃助剤、着色剤等を、本発明の目的、趣旨を逸脱しない範囲で適宜に配合することも可能である。
【００４２】
以上のような本発明の液状エポキシ樹脂を調製するには、上記の各成分を配合し、ロール、ミキサー等を用いて混合、分散し、必要に応じて減圧脱泡することができる。
【００４３】
また、本発明の液状エポキシ樹脂を用いての電子部品の封止においては、樹脂組成物が表面に塗布された後に加熱硬化して使用することができ、封止の対象としては、表面実装品の各種の電子部品の接続端子等の接続部を好適な対象とすることができる。塗布のための方法としては、ディペンサー塗布法等の各種であってよい。加熱についても同様である。液状エポキシ樹脂の反応開始温度を考慮して加熱のための温度や時間を設定することができる。たとえば８０〜１１０℃、数分間の加熱である。
【００４４】
本発明においては、この加熱硬化後の硬化体の表面粗さが、Ｒａ：２〜５μｍ、Ｒｚ：１０〜３０μｍの範囲内となることによって、梨地状の表面形状が得られ、これによって本発明の外観特性が実現されることになる。
【００４５】
なお、本発明での表面粗さ、Ｒａ、Ｒｚの定義についてはＪＩＳ−Ｂ−０６０１（１９９４）に従っている。
【００４６】
そこで、以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。もちろん以下の例によって発明が限定されることはない。
【実施例】
【００４７】
＜実施例１〜７＞
＜比較例１〜４＞
以下の配合成分をミキサーにより混合分散して表１に示した実施例１〜７の液状エポキシ樹脂組成物を調製した。表１には各成分の配合量（重量部）を示した。
Ａ）エポキシ樹脂
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
ジャパンエポキシレジン「エピコート８２８」
Ｂ）酸無水物硬化剤（液状）
４−メチルヘキサヒドロフタル酸無水物
新日本理化「ＭＨ７００」
Ｃ）硬化促進剤
ＰＮ−Ｈ：味の素ファインテクノ
ＨＸ−３７４２：旭化成ケミカル
その他市販品
Ｄ）充填剤（シリカ）
溶融シリカ
トクヤマ「ＳＥ１５」（平均粒径１５μｍ）
Ｅ）顔料カーボンブラック
Ｆ）樹脂粒子
架橋ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）
積水化成品工業「ＭＢＸ３０」（平均粒径３０μｍ）
ホルムアルデヒド系縮合物
日本触媒「エポスターＳＣ２５」（平均粒径２５μｍ）
メラミンホルムアルデヒド系縮合物
日本触媒「エポスターＧＰＨ１１０」（平均粒径１１μｍ）
また、表２の組成のものも比較例１〜４として調製した。
【００４８】
これら各々の液状エポキシ樹脂組成物について、電子部品上に厚みが０．２ｍｍとなるように塗布し、１１０℃×２分で加熱硬化させた。得られた硬化体について目視によって部品の位置が認識できるような表面凹凸の有無と、表面粗さ計（測定範囲３０ｍｍ）によるＲａ、Ｒｚを測定した。
【００４９】
そして、実用上の外観性の評価を行った。
【００５０】
その結果を表１および表２に示した。
【００５１】
【表１】
2007197571.tif 000002
【００５２】
【表２】
2007197571.tif 000003