(57)【要約】【課題】  電子部品から容易に除去できる硬化物を形成できる封止用樹脂組成物、および廃棄の際に封止用樹脂組成物の硬化物と電子部品とを容易に分別できる電子部品装置を提供する。【解決手段】  重合性二重結合を１個以上有するビニル単量体（Ａ）と、ビニル単量体（Ａ）に溶解または膨潤可能な樹脂（Ｂ）と、硬化触媒（Ｃ）とを含有し、重合性二重結合を２個以上有する多官能ビニル単量体が、ビニル単量体（Ａ）と樹脂（Ｂ）との合計（１００質量％）のうち３質量％以下である封止用樹脂組成物、および該封止用樹脂組成物の硬化物によって電子部品が封止された電子部品装置。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合性二重結合を１個以上有するビニル単量体（Ａ）と、
ビニル単量体（Ａ）に溶解または膨潤可能な樹脂（Ｂ）と、
硬化触媒（Ｃ）とを含有し、
重合性二重結合を２個以上有する多官能ビニル単量体が、ビニル単量体（Ａ）と樹脂（Ｂ）との合計（１００質量％）のうち３質量％以下である封止用樹脂組成物。
【請求項２】
さらに、無機充填剤（Ｄ）を含有する、請求項１に記載の封止用樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１または２に記載の封止用樹脂組成物の硬化物によって電子部品が封止された電子部品装置。
【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封止用樹脂組成物の硬化物によって電子部品が封止された電子部品装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置等の電子部品装置における、半導体素子等の電子部品の封止には、エポキシ樹脂を主成分とした封止樹脂材料が用いられている。該封止樹脂材料としては、例えば、エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材、硬化促進剤、カップリング剤からなる液状封止用樹脂組成物（例えば、特許文献１参照）、エポキシ樹脂、硬化剤、ポリマー粒子、充填材、硬化促進剤、カップリング剤からなる液状封止用樹脂組成物（例えば、特許文献２参照）が知られている。また、電子部品装置に難燃性を付与するために、封止樹脂材料に、塩素、臭素等のハロゲン元素を含む化合物（例えば、臭素化エポキシ樹脂）、金属酸化物（例えば、三酸化アンチモン）等の難燃剤を配合することがある。
【０００３】
近年、環境問題への関心が高まっており、各種材料のリサイクルが求められている。また、難燃剤はできるだけ自然界に放出されない方がよいとも言われている。そのため、電子部品装置を廃棄する際に、封止樹脂材料の硬化物を回収することが望まれている。
また、電子部品と封止樹脂材料の硬化物とを容易に分別できれば、例えば、電子部品装置上の不良の電子部品のみを交換することも可能となり、廃棄物の削減に有効である。
【０００４】
しかし、封止樹脂材料の硬化物は、エポキシ樹脂と硬化剤との架橋反応により形成されたものであるため、硬く、しかも電子部品に強力に密着している。よって、電子部品と封止樹脂材料の硬化物とを分離するためには、封止樹脂材料の硬化物を切削するしかない。そのため、電子部品と封止樹脂材料の硬化物との分別にはかなりの手間がかかる。
【特許文献１】特開２００４−２７０２５号公報
【特許文献２】特開２００１−２６１９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、電子部品から容易に除去できる硬化物を形成できる封止用樹脂組成物、および廃棄の際に封止用樹脂組成物の硬化物と電子部品とを容易に分別できる電子部品装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の封止用樹脂組成物は、重合性二重結合を１個以上有するビニル単量体（Ａ）と、ビニル単量体（Ａ）に溶解または膨潤可能な樹脂（Ｂ）と、硬化触媒（Ｃ）とを含有し、重合性二重結合を２個以上有する多官能ビニル単量体が、ビニル単量体（Ａ）と樹脂（Ｂ）との合計（１００質量％）のうち３質量％以下であることを特徴とする。
本発明の封止用樹脂組成物は、さらに、無機充填剤（Ｄ）を含有してもよい。
本発明の電子部品装置は、本発明の封止用樹脂組成物の硬化物によって電子部品が封止されてることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の封止用樹脂組成物によれば、電子部品から容易に除去できる硬化物を形成できる。
本発明の電子部品装置は、廃棄の際に封止用樹脂組成物の硬化物と電子部品とを容易に分別できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明において、「（メタ）アクリレート」とは、「アクリレートおよび／またはメタクリレート」を意味する。
（ビニル単量体（Ａ））
ビニル単量体（Ａ）は、重合性二重結合を１個以上有する単量体である。以下、重合性二重結合を１個有するビニル単量体（Ａ）を単官能ビニル単量体（Ａ１）、重合性二重結合を２個以上有するビニル単量体（Ａ）を多官能ビニル単量体（Ａ２）と記す。
単官能ビニル単量体（Ａ１）としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシルカルビトールアクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル類；スチレン、α−メチルスチレン等のビニル芳香族炭化水素等が挙げられる。単官能ビニル単量体（Ａ１）は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【０００９】
本発明の封止用樹脂組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲で、ビニル単量体（Ａ）として多官能ビニル単量体（Ａ２）を含有していてもよい。
多官能ビニル単量体（Ａ２）の量は、ビニル単量体（Ａ）と樹脂（Ｂ）との合計（１００質量％）のうち、３質量％以下であり、１質量％以下が好ましく、０質量％が最も好ましい。多官能ビニル単量体（Ａ２）が過剰に含まれる場合、封止樹脂組成物の硬化物が溶剤に溶解しなくなる。
【００１０】
多官能ビニル単量体（Ａ２）としては、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート等のアルカンジオールジ（メタ）アクリレート；ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート等のポリオキシアルキレングリコールジ（メタ）アクリレート；トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート等の３官能以上の（メタ）アクリル酸エステルおよび部分エステル等が挙げられる。多官能ビニル単量体（Ａ２）は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１１】
ビニル単量体（Ａ）は、グリシジル基、イソシアネート基、水酸基、カルボキシ基等、架橋反応を起こす可能性がある反応性基を有していないことが好ましい。
ビニル単量体（Ａ）の量は、ビニル単量体（Ａ）と樹脂（Ｂ）との合計（１００質量％）のうち、１０〜９０質量％が好ましい。
【００１２】
（樹脂（Ｂ））
樹脂（Ｂ）は、ビニル単量体（Ａ）に溶解または膨潤可能な樹脂である。
樹脂（Ｂ）としては、熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、ポリブタジエン、可塑剤、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。
【００１３】
熱可塑性樹脂としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート等のビニル単量体を重合して得られるポリアルキル（メタ）アクリレート類；ポリスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体等のビニル芳香族炭化水素を構成単位とするビニル共重合体等が挙げられる。
【００１４】
エポキシ樹脂としては、例えば、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、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、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、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、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、縮合環芳香族炭化水素変性エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂等が挙げられる。
樹脂（Ｂ）としてエポキシ樹脂を用いる場合、架橋反応を起こす酸、アミン等の硬化剤等は用いないことが好ましい。
【００１５】
ポリブタジエン樹脂としては、１，２−ポリブタジエンまたはその誘導体、１，４−ポリブタジエンまたはその誘導体、水添ポリブタジエン等が挙げられる。
可塑剤としては、塩化ビニル樹脂等に用いられるフタル酸アルキルエステル類、フマル酸アルキルエステル類、アジピン酸アルキルエステル類、安息香酸系可塑剤、アルキルスルホン酸系可塑剤、アセチルクエン酸トリブチル等が挙げられる。
【００１６】
ポリエステル樹脂としては、フタル酸、アジピン酸等の二塩基酸と、アルキレングリコール等のポリオールとの縮合物が挙げられる。
ポリウレタン樹脂としては、イソシアネート化合物とポリオール類との反応物等が挙げられる。
【００１７】
樹脂（Ｂ）は、ビニル単量体（Ａ）の種類により、溶解または膨潤の度合いが異なるため、ビニル単量体（Ａ）の種類および量に応じて適宜選択される。
樹脂（Ｂ）は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
樹脂（Ｂ）の量は、ビニル単量体（Ａ）と樹脂（Ｂ）との合計（１００質量％）のうち、１０〜９０質量％が好ましい。
【００１８】
（硬化触媒（Ｃ））
硬化触媒（Ｃ）としては、ラジカル重合を開始できる公知の重合開始剤、重合開始促進剤が挙げられる。
重合開始剤としては、例えば、過酸化ベンゾイル、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサネート、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、クメンハイドロパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド等が挙げられる。重合開始剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１９】
重合開始促進剤としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン等の芳香族第３級アミン類；ナフテン酸コバルト、ナフテン酸マンガン、オクチル酸ニッケル等の金属石鹸類等が挙げられる。
硬化触媒（Ｃ）の配合量は、作業性を好適に保つために、ビニル単量体（Ａ）と樹脂（Ｂ）とからなる樹脂液に混合した際の可使時間が２０〜６０分となるように、かつ硬化性が良好となるように、適宜決定すればよい。硬化触媒（Ｃ）の配合量は、通常、ビニル単量体（Ａ）と樹脂（Ｂ）との合計１００質量部に対して、０．１〜１０質量部である。
【００２０】
（無機充填剤（Ｄ））
無機充填剤（Ｄ）としては、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、タルク、クレー、マイカ、酸化チタン、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、チタンホワイト、ベンガラ、炭化珪素、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミ等の粉末、これらを球形化したビーズ、単結晶繊維、ガラス繊維等が挙げられる。無機充填剤（Ｄ）は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
無機充填剤（Ｄ）としては、封止用樹脂組成物の成形性、流動性等の観点から、最大粒径が１５０μｍ以下であり、平均粒径が１〜３０μｍである粉末状の無機充填剤が好ましく、溶融シリカ、結晶シリカが特に好ましい。
【００２１】
無機充填剤（Ｄ）の配合量は、ビニル単量体（Ａ）と樹脂（Ｂ）と硬化触媒（Ｃ）との合計１００質量部に対して、１００質量部以下が好ましく、３０質量部以下がより好ましい。無機充填剤（Ｄ）が、該組成物１００質量部に対して１００質量部を超えると、封止用樹脂組成物の流動性が低下し、電子部品を封止する際の封止用樹脂組成物の充填性に問題が生じ、成形性も悪くなる。
【００２２】
（他の成分）
本発明の封止用樹脂組成物には、以上の各成分の他、シランカップリング剤、着色剤、ワックス、老化防止剤、消泡剤、難燃化剤等を、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要に応じて配合してもよい。
【００２３】
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メチルジエトキシシラン、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、γ−（メタクリロプロピル）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、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、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メチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、イミダゾールシラン等が挙げられる。シランカップリング剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２４】
（封止用樹脂組成物の調製）
本発明の封止用樹脂組成物を調製するにあたっては、まず、ビニル単量体（Ａ）、樹脂（Ｂ）、硬化触媒（Ｃ）のうち重合開始促進剤、必要に応じて配合される他の成分を混合し、樹脂液とする。このとき加熱してもよい。ついで、樹脂液に硬化触媒（Ｃ）のうち重合開始剤を添加して封止用樹脂組成物とする。
【００２５】
無機充填剤（Ｄ）を配合する場合、ビニル単量体（Ａ）、樹脂（Ｂ）、硬化触媒（Ｃ）のうち重合開始促進剤、必要に応じて配合される他の成分を混合し、樹脂液を得た後、無機充填剤（Ｄ）を加えてミキサー等によって充分に混合し、無機充填剤（Ｄ）を配合した樹脂液を得る。ついで、樹脂液に硬化触媒（Ｃ）のうち重合開始剤を添加して封止用樹脂組成物とする。
【００２６】
重合開始剤は、封止用樹脂組成物を電子部品の封止に用いる直前に樹脂液に添加してもよく、可使時間が長い場合は、可使時間の範囲内で、封止用樹脂組成物を電子部品の封止に用いるよりも早い段階で樹脂液に添加してもよい。いずれの場合でも、封止用樹脂組成物が流動性を保っているうちに封止用樹脂組成物を封止に用いる。
【００２７】
樹脂液の粘度は、電子部品を封止する際の封止用樹脂組成物の充填性の点から、硬化触媒（Ｃ）のうちの重合開始剤、無機充填剤（Ｄ）を加える前で、１０〜２０００ｍＰａ・ｓ（２０℃）が好ましい。粘度は、ＢＭ型回転粘度計にて測定したときの数値である。
【００２８】
（電子部品装置）
本発明の電子部品装置は、本発明の封止用樹脂組成物を用いて電子部品を封止することにより製造される。
電子部品としては、フォトダイオード、フォトトランジスタ等の光半導体電子部品；集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等の半導体電子部品が挙げられる。
【００２９】
封止方法としては、注型法、低圧トランスファー法、射出成形法、圧縮成形法等が挙げられる。
本発明の封止用樹脂組成物は、硬化触媒（Ｃ）の種類により、常温にて硬化できる。電子部品の耐熱温度等により、５０〜８０℃程度の温度をかけて硬化させてもよい。
【００３０】
以上説明した本発明の封止用樹脂組成物にあっては、重合性二重結合を１個以上有するビニル単量体（Ａ）と、ビニル単量体（Ａ）に溶解または膨潤可能な樹脂（Ｂ）と、硬化触媒（Ｃ）とを含有し、多官能ビニル単量体（Ａ２）が、ビニル単量体（Ａ）と樹脂（Ｂ）との合計（１００質量％）のうち３質量％以下であるため、該封止用樹脂組成物を硬化させる際に架橋反応がほとんど起こらず、ビニル単量体（Ａ）の重合体がほとんど架橋構造を有していない。そのため、本発明の封止用樹脂組成物の硬化物は、溶剤に溶解可能である。よって、本発明の封止用樹脂組成物によれば、溶剤によって電子部品から容易に除去できる硬化物を形成できる。
【００３１】
また、以上説明した本発明の電子部品装置にあっては、本発明の封止用樹脂組成物の硬化物によって電子部品が封止されてるため、廃棄の際に封止用樹脂組成物の硬化物と電子部品とを溶剤によって容易に分別できる。このような電子部品装置は、環境に配慮された製品となる。
【００３２】
本発明の封止用樹脂組成物の硬化物を溶解させる溶剤は、硬化物を溶解させる溶剤であればよく、特に限定されない。溶剤としては、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素類；メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤；メタノール、エタノール等のアルコール系溶剤等が挙げられる。溶剤は、混合溶剤であってもよい。
【００３３】
溶剤としては、ｎ−プロピルブロマイド等の臭素系洗浄剤類等が好ましい。従来、電子基板等の洗浄には、トリクロロエチレン等の塩素系洗浄溶剤が用いられていたが、環境負荷の軽減の観点から、臭素系洗浄剤が代替品として登場している。該臭素系洗浄溶剤は、完全な回収体制が整っており、リサイクルの点から好適である。
【実施例】
【００３４】
実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されない。実施例中の「％」は、特にことわりのない限り質量基準である。
【００３５】
〔調製例１〕
樹脂液１の調製：
メチルメタクリレート（三菱レイヨン（株）製、アクリエステルＭ）３８質量部、２−エチルヘキシルカルビトールアクリレート（東亞合成（株）製、アロニックスＭ−１２０）２０質量部、アセチルクエン酸トリブチル（ジェイ・プラス（株）製）１７質量部、アクリルポリマー（三菱レイヨン（株）製、ダイヤナール（登録商標）ＢＲ−５９９）２５質量部、パラフィンワックス（日本精蝋（株）製、パラフィン１３０）１．０質量部、重合開始促進剤（Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン）０．６質量部、重合禁止剤（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、（株）エーピーアイコーポレーション製、ヨシノックスＢＨＴ）０．０２５質量部を、ガラスフラスコ中に仕込み、６０℃で３時間加温して粘度２５０ｍＰａ・ｓ（２０℃）の樹脂液１を得た。
【００３６】
〔調製例２〕
樹脂液２の調製：
メチルメタクリレート３７質量部、２−エチルヘキシルアクリレート（三菱化学（株）製）２０質量部、ポリエステル系可塑剤（旭電化工業（株）製、アデカサイザーＰ−３００）２０質量部、アクリルポリマー２３質量部、パラフィンワックス１．０質量部、重合開始促進剤（Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン）０．６部、重合禁止剤（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール）０．０２５質量部を、ガラスフラスコ中に仕込み、６０℃で３時間加温して粘度３００ｍＰａ・ｓ（２０℃）の樹脂液２を得た。
【００３７】
〔調製例３〕
樹脂液３の調製：
メチルメタクリレート３４質量部、２−エチルヘキシルアクリレート１９質量部、エチレングリコールジメタクリレート４質量部、ポリエステル系可塑剤（アデカサイザーＰ−３００）２０質量部、アクリルポリマー２３質量部、パラフィンワックス１．０質量部、硬化促進剤（Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン）０．６質量部、重合禁止剤（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール）０．０２５質量部を、ガラスフラスコ中に仕込み、６０℃で３時間加温して粘度３００ｍＰａ・ｓ（２０℃）の樹脂液３を得た。
【００３８】
〔実施例１〜３、比較例１〜３〕
ＩＣチップ等を含む電子部品が実装された基板に、封止枠を設けた。表１に示す配合で封止用樹脂組成物を調製し、これを表１に示す温度にて封止枠に流し込み、硬化させ、電子部品装置を作製した。
電子部品装置について、下記に示す方法で各特性を評価した。結果を表１に示す。
【００３９】
（冷熱繰り返し試験）
電子部品装置を−２０℃で４時間放置し、ついで６０℃で４時間放置した。これを１サイクルとし、３サイクル実施した。試験後の封止用樹脂組成物の硬化物の状態を確認した。
○：クラック、基板からの剥離が生じなかった。
×：クラック、基板からの剥離が生じた。
【００４０】
（溶剤溶解性試験）
ｎ−プロピルブロマイド系溶剤（（株）カネコ化学製、ｅクリーン２１）に電子部品装置を常温で２４時間浸漬した。浸漬後、封止用樹脂組成物の硬化物および基板の状態を確認した。
○：硬化物が完全溶解し、基板に付着物等はなかった。
△：硬化物は膨潤したが、基板から分離できなかった。
×：硬化物は膨潤せず、変化がなかった。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
表中、過酸化ベンゾイルは、化薬アクゾ（株）製、カドックスＢＣＨ−５０であり、シリカバルーンは、平均粒径１０μｍの溶融シリカであり、エポキシ樹脂は、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂であり、エポキシ樹脂用硬化剤は、フェノール樹脂硬化剤であり、パラフィンワックスは  日本精蝋（株）製、パラフィン１５０である。
【００４３】
表１から明らかなように、実施例１〜３の封止用樹脂組成物の硬化物は、電子基板の使用温度下でのクラックおよび剥離が見られず、かつ、溶剤への溶解性に優れる。よって、実施例１〜３の封止用樹脂組成物の硬化物と電子部品とを容易に分離可能であり、実施例１〜３の封止用樹脂組成物を用いた電子部品装置は、リサイクル性に優れる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の封止用樹脂組成物は、リサイクル性が要求される、環境に配慮された電子部品装置における封止材として有用である。