JP6168005B2 - 電装部品 - Google Patents

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Description

本発明は、電子部品と、これを被覆するプライマー層と、電子部品及びプライマー層を被覆する封止樹脂とを有する電装部品に関する。
電装部品においては、衝撃、圧力、湿度、熱等の外部環境から電子部品を保護するために、封止樹脂が用いられている。従来、例えば、銅箔上に設けられた被覆層の表面に形成されたプライマー樹脂層と、さらにその上に形成されたポリイミド層とを有する銅張積層板を用いた配線基板が提案されている。
特開２０１２−７６３６３号公報
しかしながら、上述の従来の構成の電装部品においては、封止樹脂と電子部品との間の親和性が十分ではない。そのため、広範囲の温度領域において使用すると、封止樹脂と電子部品との間に剥離が生じるおそれがあり、耐久性の点で更なる改良が望まれている。
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、広範囲の温度領域における使用に耐えることができる、耐久性に優れた電装部品を提供しようとするものである。
本発明の一態様は、電子部品と、
該電子部品を少なくとも部分的に被覆するプライマー層と、
上記電子部品及び上記プライマー層を少なくとも部分的に被覆する封止樹脂と、を有し、
上記プライマー層は、下記の式（１）で表される構造を有するポリイミド重合体を含有し、
上記封止樹脂は、エポキシ系樹脂及び／又はマレイミド系樹脂を含有し、
上記封止樹脂は、上記エポキシ系樹脂及び／又は上記マレイミド系樹脂として、エポキシ化合物及び／又はマレイミド化合物を含む主剤と、下記の式（２）で表されるジアミン化合物を含有する硬化剤とを含むモールド材の硬化物を含有することを特徴とする電装部品にある。
Figure 0006168005
 （ただし、式（１）中、Ｒ1は、４価の脂環族炭化水素基、４価の脂肪族炭化水素基、４価の芳香族炭化水素基であり、Ｏ、Ｓを含んでいてもよい。また、式（１）中、Ｒ2はＨ又は炭素数１〜３のアルキル基であり、ｎ1は３であり、ｍは１〜１０００００の整数である。また、式（１）におけるベンゼン環は、酸素原子を介してパラ位で結合している。）
Figure 0006168005
 （ただし、式（２）中、Ｒ3はＨ又は炭素数１〜３のアルキル基で あり、ｎ2は３である。また、式（２）におけるベンゼン環は、酸素原子を介してパラ位で結合している。）
上記電装部品は、上記特定の構造を有するポリイミド重合体を含有するプライマー層を有する。そのため、プライマー層が、エポキシ系樹脂及び／又はマレイミド系樹脂を含有する封止樹脂と高い親和性を発揮することができる。その結果、電装部品が例えば−４０℃〜２５０℃という広範囲の温度領域で使用されても、封止樹脂の内部剥離が抑制される。即ち、電装部品は、広範囲の温度領域における使用に耐えることができ、優れた耐久性を示すことができる。
実施例１における、電装部品の断面図。 実施例１における、ジアミン化合物の熱分析データ解析の結果を示す説明図。
次に、上記電装部品の好ましい実施形態について説明する。
電子部品は、ＳｉＣ基板等からなるパワー素子を有することが好ましい。ＳｉＣ基板等を用いたパワー素子は、例えば２４０℃を超える高温環境下に曝されるおそれがあるため、この場合には、電装部品が広範囲の温度領域において優れた耐久性を示すという上述の効果が顕著になる。電装部品としては、例えば車両用、特にハイブリッド車（ＨＶ）用のパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）に用いられる半導体モジュール（パワーカード）等がある。
エポキシ系樹脂及び／又はマレイミド系樹脂を含有する封止樹脂は、例えばエポキシ化合物及び／又はマレイミド化合物を含む主剤と、硬化剤とを含むモールド材の硬化物からなる。硬化剤としては、例えばアミン系硬化剤、フェノール系硬化剤等を用いることができる。一般的な主剤と硬化剤との関係のように、主剤は１分子内に少なくとも２つ以上の官能基を含有することが好ましい。即ち、マレイミド化合物及び／又はエポキシ化合物を含有する主剤は、エポキシ基とマレイミド基との合計で２つ以上の官能基を有することが好ましい。マレイミド化合物及びエポキシ化合物は、硬化剤との反応により高分子化するプレポリマーであり、例えばモノマーである。
主剤と硬化剤との配合割合は、一般的な主剤と硬化剤との関係になるように、主剤と硬化剤との官能基の当量比に基づいて適宜調整することができる。具体的には、両者の官能基の当量比が例えば０．５〜１．５の範囲、好ましくは０．８〜１．２の範囲、より好ましくは０．９〜１．１の範囲となるように適宜調整することができる。
モールド材においては、主剤の官能基数の合計（マレイミド基の数ＮMとエポキシ基の数ＮEとの合計）と、硬化剤の官能基数の合計（アミノ基の数ＮAと水酸基の数ＮHとの合計）との比（ＮM＋ＮE）／（ＮA＋ＮH）が０．９〜１．１の範囲であることが好ましい。主剤の官能基数の合計と硬化剤の官能基数の合計との比（ＮM＋ＮE）／（ＮA＋ＮH）、即ち、主剤と硬化剤との当量比は、最も好ましくは１がよい。
マレイミド化合物は、分子内にマレイミド基を２つ以上有することが好ましい。この場合には、他の主剤を用いることなく架橋が可能になる。このようなマレイミド化合物としては、例えば４，４−ジフェニルメタンビスマレイミド、ｍ−フェニレンビスマレイミド、ビスフェノールＡジフェニルエーテルビスマレイミド、３，３−ジメチル−５，５−ジフェニルメタンビスマレイミド、４−メチル−１，３−フェニレンビスマレイミド、１，６−ビスマレイミド−（２，２，４−トリメチル）ヘキサン等の２官能タイプのビスマレイミド化合物が用いられる。また、フェニルメタンマレイミド等の多官能タイプのマレイミド化合物も用いられる。マレイミド化合物中のマレイミド基の数は２つ以上かつ５つ以下であることが好ましい。
好ましくは、マレイミド基が２つであるビスマレイミド化合物を少なくとも含むマレイミド化合物が用いられる。より好ましくは、ビスマレイミド化合物を主成分とするマレイミド化合物が用いられる。この場合には、マレイミド化合物の軟化温度が比較的低くなるため、主剤と硬化剤との相溶性をより向上させることが可能になる。
エポキシ化合物は、分子内にエポキシ基を２つ以上有することが好ましい。この場合には、他の主剤を用いることなく硬化が可能になる。なお、以下の列挙において、「エポキシ樹脂」は分子内に２つ以上のエポキシ基を有する化合物の総称である。このようなエポキシ化合物としては、例えばビスフェノール型エポキシ樹脂、芳香族多官能エポキシ樹脂、フェノール系多官能エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、又はこれらのエポキシ樹脂のベンゼン環が水添された脂環骨格を有するエポキシ樹脂等が用いられる。ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型等が挙げられる。芳香族多官能エポキシ樹脂としては、例えばグリシジルアミン型等が挙げられる。フェノール系多官能エポキシ樹脂としては、例えばフェノールノボラック型、クレゾールノボラック型等が挙げられる。ナフタレン型エポキシ樹脂としては、例えばＤＩＣ社製のＥＰＩＣＬＯＮ ＨＰ−４０３２Ｄ等の２官能タイプのエポキシ樹脂が挙げられる。また、ナフタレン型のエポキシ樹脂としては、例えばＤＩＣ社製のＥＰＩＣＬＯＮ ＨＰ−４７００等の４官能タイプのエポキシ樹脂も挙げられる。その他にも、エポキシ化合物としては、例えばトリメチロールプロパン、エチレングリコール等の脂肪族骨格を有するエポキシ樹脂を用いることも可能である。
これらの中でも、エポキシ化合物としては、ビスフェノールＡ型、グリシジルアミン型、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、ナフタレン型等のように芳香環を有するエポキシ樹脂を用いることが好ましい。この場合には、硬化物の機械的特性、ガラス転移温度がより向上する。硬化物の機械的特性、ガラス転移温度がさらに向上するという観点から、エポキシ化合物としては、クレゾールノボラック型、ナフタレン型のエポキシ樹脂がより好ましい。ガラス転移温度がさらに向上するという観点から、エポキシ化合物としてはナフタレン型のエポキシ樹脂が特に好ましい。
主剤は、少なくともマレイミド化合物を含有することが好ましい。この場合には、硬化物（封止樹脂）の耐熱性がより向上する。その結果、電装部品は、高温環境下で用いられる用途により好適になる。マレイミド化合物とエポキシ化合物とを併用する場合には、両者の合計量１００質量部に対するエポキシ化合物の含有量が３０質量部以下であることが好ましい。
また、硬化剤は、芳香族ポリアミンを含有することが好ましい。芳香族ポリアミンは、アミノ基を２つ以上有する芳香族化合物である。このような芳香族ポリアミンとしては、例えばジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）、ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）等の芳香族ジアミン等が用いられる。また、芳香族ポリアミンとしては、例えば、フェニレンオキサイド骨格を有するポリアミン、フェニレンスルフィド骨格を有するポリアミン等も用いられる。
封止樹脂は、上述の主剤と、上記式（２）で表されるジアミン化合物を含有する硬化剤とを含むモールド材の硬化物からなることが好ましい。この場合には、封止樹脂が、プライマー層における上記式（１）で表される構造に類似の構造を有する。そのため、封止樹脂とプライマー層との親和性をより高めることができる。また、この場合には、封止樹脂が接着性に優れたフェニレンオキサイド骨格を有するため、優れた接着性を示すことができる。さらに、この場合には、封止樹脂の靱性が向上する。これは、封止樹脂におけるマレイミド部位同士、エポキシ部位同士、又はマレイミド部位とエポキシ部位との強い相互作用と、硬化物においてジアミン化合物の主骨格が平面に並ぶことによって生じる強い相互作用のためであると考えられる。
式（２）において、アミノ基、Ｒ3は、ベンゼン環のいずれの位置に結合していてもよい。即ち、アミノ基、Ｒ3は、オルト位、メタ位、パラ位のいずれの位置に結合していてもよい。また、硬化剤としては、式（２）で表される化合物のうち、１種又は２種以上の化合物を用いることが可能である。
また、式（２）におけるベンゼン骨格は、Ｏ原子を介してメタ位又はパラ位で結合していることが好ましい。この場合には、封止樹脂の靱性がより向上する。これは、樹脂構造中の立体障害がより小さくなり、ベンゼン環が平面に並びやすくなるためであると考えられる。より好ましくは、式（２）におけるベンゼン骨格は、Ｏ原子を介してすべてパラ位で結合していることがよい。また、式（２）におけるアミノ基もＯ原子に対してパラ位に結合していることが好ましい。
また、式（２）におけるｎ2が大きくなりすぎるとジアミン化合物の合成が困難になるだけでなく、ジアミン化合物の融点が高くなることが予想される。かかる観点から、式（２）におけるｎ2は、上述のごとく１〜１０であることが好ましく、１〜５であることがより好ましく、１〜３であることがさらに好ましい。式（２）で表される化合物としては、ｎ2が１〜１０の範囲にある化合物から選ばれる１種の化合物を用いることができる。また、ｎの値が異なる２種以上の化合物からなる混合物を用いることもできる。
また、硬化剤としては、フェノール系硬化剤を用いることもできる。フェノール系硬化剤としては、例えばフェノールノボラック、クレゾールノボラック、ビスフェノールＡ骨格を含有するノボラック等を用いることができる。フェノール系硬化剤としては、例えばフェノール性ＯＨ当量が１２０以下で、軟化点又は融点が１３０℃以下の化合物が好ましい。フェノール系硬化剤のフェノール性ＯＨ当量は９０以下であることがより好ましく、軟化点又は融点は１００℃以下であることがより好ましい。なお、フェノール性ＯＨ当量は、ベンゼン環に結合した水酸基の当量である。
フェノール系硬化剤として例えば市販品を用いる場合には、フェノール性ＯＨ当量は、製造メーカによって示される。フェノール性ＯＨ当量は、例えば次のようにして測定することも可能である。具体的には、まず、ピリジンと無水酢酸との混合液中にフェノール系硬化剤が添加される。このときフェノール系硬化剤から生成するアセチル化物をアルカリによって逆滴定することにより、フェノール性ＯＨ当量の測定が可能である。また、フェノール類の軟化点又は融点は、フェノール類の骨格構造を調整したり、フェノール類の混合物を用いることにより調整することができる。軟化点は例えば環球法により求められる。
また、モールド材は、さらに硬化触媒を含有することが好ましい。この場合には、モールド材の硬化を促進させることが可能になる。硬化触媒としては、マレイミド樹脂及び／又はエポキシ樹脂の硬化反応に用いられる市販の硬化触媒を用いることができる。硬化触媒としては、例えばリン系触媒、アミン系触媒等が用いられる。より具体的には、リン系触媒としては、例えばトリフェニルホスフィン又はその塩等が用いられる。また、アミン系触媒としては、例えばアルキルイミダゾール、ＣＮ含有イミダゾール、又はこれらのカルボン酸塩等が用いられる。また、アミン系触媒としては、トリアジン変性イミダゾール類、そのイソシアヌル酸付加物、ヒドロキシ基含有イミダゾール類等を用いることも可能である。
アルキルイミダゾール類としては、例えば２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール等が挙げられる。ＣＮ含有イミダゾールとしては、例えば１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール等が挙げられる。トリアジン変性イミダゾールとしては、例えば２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリルー（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン等が挙げられる。ヒドロキシ基含有イミダゾール類としては、例えば２−フェニルー４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール等が挙げられる。また、アミン系触媒としては、その他にも、２，３−ジヒドロ−１Ｈ−ピロロ［１，２−ａ］ベンズイミダゾール、１−ドデシル−２−メチル−３−ベンジルイミダゾリウムクロライド、２−メチルイミダゾリン、２−フェニルイミダゾリン等を用いることも可能である。これらの中でも、硬化触媒はイミダゾール類であることが好ましい。この場合には、モールド材の硬化速度が向上する。
また、硬化物の線膨張係数を調整するために、モールド材は、さらにシリカ、アルミナ等のフィラーを含有することができる。この場合には、封止材の剥離をより一層防止することができる。モールド材全量中におけるフィラーの含有量は６０〜９５質量％であることが好ましく、６５〜９０質量％であることがより好ましく、７０〜８５質量％であることがさらに好ましい。具体的には所望の線膨張係数になるように適宜調整することができる。
また、モールド材には、さらに密着助剤を添加することができる。この場合には、封止樹脂の密着性がより向上する。密着助剤としては、例えばシラン化合物等が用いられる。具体的には、シラン化合物としては、例えばグリシドキシプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
上記プライマー層は、上記式（１）で表される構造のポリイミド骨格を有するポリイミド重合体を含有する。式（１）において、Ｒ1は、４価の脂環族炭化水素基、４価の脂肪族炭化水素基、４価の芳香族炭化水素基であり、Ｏ、Ｓを含んでいてもよい。より具体的には、Ｒ1は、スルフィド結合、スルホニル基、エーテル結合、エステル結合、及びカーボネート基から選ばれる少なくとも１つの官能基又は結合を有していてもよい。
また、式（１）中、Ｒ2はＨ又は炭素数１〜３のアルキル基である。Ｒ2の炭素数がさらに大きくなると、ポリイミド骨格中の立体障害が大きくなり、プライマー層と封止樹脂との親和性が低下するおそれがある。また、式（１）におけるｎ1は１〜１０の整数であり、ｍは１〜１０００００の整数である。ｎ1及びｍがさらに大きくなると、ポリイミド重合体の合成が困難になるおそれがある。ｎ1は、１〜５であることがより好ましく、１〜３であることがさらに好ましい。ポリイミド重合体は、上記式（１）で表される構造を少なくとも有していればよく、上記式（１）以外の構造のポリイミド骨格を部分的に有していてもよい。
上記プライマー層は、ポリアミック酸を含有するプライマー液を電装部品に塗布し、加熱することにより形成することができる。この加熱により、ポリアミック酸の脱水及び閉環反応（イミド化）が起こり、上記式（１）で表される構造を形成することができる。
ポリアミック酸は、例えば酸無水物とジアミン化合物とを重合させることにより得られる。具体的には、ジアミン化合物と、酸無水物と、溶剤との混合液を作製し、混合液中でジアミン化合物と酸無水物とを反応させることによりポリアミック酸を含むプライマー液を得ることができる。プライマー液中のポリアミック酸の含有量は、好ましくは２〜５０質量％、より好ましくは３〜４０質量％、さらに好ましくは１０〜２５質量％であることがよい。ポリアミック酸の含有量が少なすぎる場合には、プライマー層形成時に重ね塗り等が必要になるため、作業が煩雑になるおそれがある。一方、ポリアミック酸の含有量が多すぎる場合には、プライマー液の粘度が高くなり、塗布し難くなるおそれがある。また、ジアミン化合物と酸無水物との配合割合は、両者の官能基の当量比に基づいて適宜調整することができる。具体的には、両者の官能基の当量比が例えば０．５〜１．５の範囲、好ましくは０．８〜１．２の範囲、より好ましくは０．９〜１．１の範囲となるように適宜調整することができる。当量比は、最も好ましくは１がよい。
酸無水物としては、２官能性の酸無水物が好ましい。また、酸無水物としては、例えばジフェニルスルホン型、エチレングリコール型等を用いることができる。ジアミン化合物としては、下記の式（３）で表される化合物を少なくとも用いることが好ましい。
Figure 0006168005
 （ただし、式（３）中、Ｒ4はＨ又は炭素数１〜３のアルキル基であり、ｎ3は３である。また、式（３）におけるベンゼン環は、酸素原子を介してパラ位で結合している。）
また、上記式（２）で表される化合物と上記式（３）の化合物とが同じ化合物であることが好ましい。この場合には、封止樹脂とプライマー層とが骨格中に同じ構造を有する。そのため、封止樹脂とプライマー層との親和性がより一層向上する。そのため、広範囲の温度領域における剥離の発生をより一層防止することができる。
ポリアミック酸は、下記の式（４）で表される構造を有することが好ましい。この場合には、加熱などにより、上記式（１）で表される構造のポリイミド重合体からなるプライマー層を容易に形成することができる。
Figure 0006168005
 （式（４）中、Ｒ1、ｎ1、ｍは式（１）と同様である。）
（実施例１）
次に、電装部品の実施例について説明する。本例においては、
図１に示すごとく、本例の電装部品１は、電子部品２と、プライマー層３と、封止樹脂４とを有する。プライマー層３は、電子部品２を少なくとも部分的に被覆している。また、封止樹脂４は、プライマー層３及び電子部品２を少なくとも部分的に被覆している。
図１に示すごとく、本例の電装部品１は、ハイブリッド車用のパワーコントロールユニットに用いられる半導体モジュール（パワーカード）である。この電装部品１においては、パワーデバイス（パワー素子）２１、銅スペーサー２２、及び放熱用銅板２３、２４がリフロー方式によりはんだ付けされて電子部品２を構成し、この電子部品２が電極端子２５、２６と共に封止樹脂４により封止されている。なお、図１において、パワーデバイス２１と銅スペーサー２２との間、及びパワーデバイス２１と放熱用銅板２４との間の領域は、はんだからなる接合部２８、２９である。電子部品２と封止樹脂４との間には、プライマー層３が設けられている。
プライマー層３は、所定構造を有するポリイミド重合体を含有する。具体的には、ポリイミド重合体は、下記式（５）で表される構造を有する。
Figure 0006168005
式（５）で表されるプラマー層３は、下記の式（６）で表される構造を有するポリアミック酸を用いて得られる。
Figure 0006168005
式（６）で表されるポリアミック酸は、式（７）で表されるフェニレンオキサイド骨格のジアミン化合物と、式（８）で表されるジフェニルスルホン型の酸無水物とを重合することにより得られる。
Figure 0006168005
Figure 0006168005
また、封止樹脂４は、マレイミド系樹脂からなり、主剤と硬化剤とを含有するモールド材の硬化物からなる。主剤としてはマレイミド化合物を含有し、硬化剤としては、上述の式（７）で表されるフェニレンオキサイド骨格のジアミン化合物を含有する。また、封止樹脂４は、フィラーとしてシリカを含有する。以下、本例の電装部品の製造方法を説明する。
まず、ポリアミック酸の原料及び封止樹脂の硬化剤として用いられるジアミン化合物を次のようにして合成する。具体的には、まず、反応溶媒としてのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドに、４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテルとｐ−クロロニトロベンゼンとを、当量比でＯＨ：Ｃｌ＝１：１．１となる割合で混合した。次いで、反応溶媒を温度８０℃まで昇温させた後、反応溶媒に炭酸カリウムを４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテルの水酸基との当量比がＯＨ：炭酸カリウム＝１：１．１となる割合で添加した。
次いで、反応溶媒を温度１２５℃で５時間加熱して反応させた。その後、反応溶液をイオン交換水に投入して再沈殿を行い、ろ過により固形物を得た。さらに、固形物を熱メタノールにて洗浄した後、ろ過により固形物を得た。得られた固形物を乾燥させることにより、両末端にニトロ基を有するフェニレンエーテルオリゴマー（ｎ＝３）を得た。フェニレンエーテルオリゴマーの収率は９０％であった。
次に、反応溶媒として、イソプロピルアルコールとテトラヒドロフランとの混合溶媒を作製した。この反応溶媒に、上記のようにして作製した両末端にニトロ基を有するフェニレンエーテルオリゴマーとパラジウムカーボンとを添加した。フェニレンエーテルオリゴマーとパラジウムカーボンとの配合比は質量比で１：０．０５（フェニレンエーテルオリゴマー：パラジウムカーボン）とした。
次いで、反応溶媒を温度５５℃まで昇温させた後、反応溶媒に水加ヒドラジンを１時間かけて添加した。水加ヒドラジンの添加量は、フェニレンエーテルオリゴマーのニトロ基と水加ヒドラジンとの当量比が１：４（ニトロ基：水加ヒドラジン）となる割合に調整した。次いで、温度６０℃で５時間加熱して反応させることにより、フェニレンエーテルオリゴマーの末端のニトロ基をアミノ基に還元させた。次いで、熱時ろ過によりパラジウムカーボンを反応溶媒から除去した後、減圧濃縮を行い、仕込み量に対して２／３量（体積）の溶媒を留去した。次いで、留去した溶媒と同量（体積）のイソプロピルアルコールを新たに添加し、温度８０℃まで昇温した。その後、冷却を行うことに固形物を析出させた。
次いで、ろ過により固形物を得た後、乾燥させた。これにより、両末端にアミノ基を有するフェニレンエーテルオリゴマー（ｎ＝３）、即ち、上記式（７）で表されるジアミン化合物（分子量３８４）を得た。その収率は８５％であった。得られたジアミン化合物について、エスアイアイ・ナノテクノロジー（株）製の示差走査熱量計「ＥＸＳＴＡＲ６０００」を用いて、示差走査熱量分析（ＤＳＣ）を行った。その結果、得られたジアミン化合物においては、温度１２６℃付近に目的物の融点を示す鋭いピークが確認された。参考までに、その結果を図２に示す。なお、図２は、ＤＳＣ曲線と時間の関係、並びに温度と時間の関係を示し、同図において、左側の縦軸は熱流（ｍＷ）を示し、横軸は時間（分）を示し、右側の縦軸は温度（℃）を示す。図２中には、ＤＳＣにおける測定条件を併記してある。また、図示を省略するが、核磁気共鳴（ＮＭＲ）測定により、得られたジアミン化合物の構造を確認し、高速液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）によって、得られた化合物の純度を確認している。
次に、上記のようにして得られたジアミン化合物５ｇと、これと同じ当量のジフェニルスルホン型の２官能酸無水物（上記式（８）参照、分子量３５８）４．７ｇと、溶剤９０．３ｇとを混合し、混合物を室温で１時間撹拌した。これにより、固形分１０質量％のポリアミック酸溶液からななるプライマー液を得た。なお、溶剤としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を用いた。
次に、電子部品２にプライマー液を塗布し、温度２９０℃で３時間加熱した。これにより、電子部品２にプライマー層３を形成した（図１参照）。図１に示すように、プライマー層３は、電子部品２と封止樹脂４とが直接接触しないように両者の間に形成した。
次に、モールド材を作製した。具体的には、まず、マレイミド化合物として、フェニルメタン型ビスマレイミド（大和化成工業（株）製のＢＭＩ−２３００、マレイミド当量１７９）を準備した。硬化剤としては、上述のように式（７）で表されるジアミン化合物を用いた。また、密着助剤として、グリシドキシプロピルトリメトキシシランを準備した。また、硬化触媒として、四国化成工業（株）製の２−フェニルイミダゾールである「２ＰＺ」を準備した。さらに、フィラー（球状シリカ）として（株）龍森製の「ＲＤ−８」を準備した。そして、これらのマレイミド化合物、ジアミン化合物、密着助剤、硬化触媒、及びフィラーを温度１２０℃に加熱したオープンロール型の混練機（東洋精機（株）製）中に投入し、５分間混練した。フィラーの添加量は、原料全量中に７８質量％である。このようにして、モールド材を得た。
次に、プライマー層を形成した電子部品を金型にセットし、金型内においてモールド材をトランスファー成形した。これにより、モールド材を成形及び硬化させて、図１示すごとく、電装部品１を得た。本例の電装部品１の作製に用いたプライマー液の組成及びモールド材中の主剤と硬化剤との種類を後述の表１に示す。
（実施例２〜１１及び比較例１〜２）
次に、実施例１とは、プライマー層、封止樹脂の組成が異なる複数の電装部品を作製した。各電装部品は、図示を省略するが、組成を除いては実施例１と同様の構成を有している（図１参照）。実施例２及び３は、実施例１とはジアミン化合物と酸無水物との配合割合が異なるプライマー液を用いた点を除いては、実施例１と同様にして作製した電装部品である。実施例２及び３の作製に使用したプライマー液の組成を後述の表１に示す。
実施例４は、エチレングリコール型の酸無水物を用いた点を除いては、実施例１と同様に作製した電装部品である。具体的には、酸無水物として、下記の式（９）で表されるエチレングリコール型の２官能酸無水物（分子量４１０））を用いた。実施例４の作製に使用したプライマー液の組成を後述の表１に示す。
Figure 0006168005
実施例４においては、式（９）で表される酸無水物と、上述の式（７）で表されるジアミン化合物とから、下記の式（１０）で表される構造を有するポリアミック酸が得られる。また、式（１０）で表されるポリアミック酸を用いることにより、実施例４におけるプライマー層は、下記の式（１１）で表される構造を有する。
Figure 0006168005
Figure 0006168005
実施例５〜７は、封止樹脂がエポキシ系樹脂からなる電装部品である。実施例５の電装部品は、主剤としてビスフェノールＡ型エポキシ化合物を含有するモールド材を用いた点を除いては、実施例１と同様にして作製した。実施例６の電装部品は、主剤としてクレゾールノボラック型エポキシ化合物を含有し、硬化剤としてフェノールノボラック型硬化剤を含有するモールド材を用いた点を除いては、実施例１と同様にして作製した。実施例７の電装部品は、主剤としてビスフェノールＡ型エポキシ化合物を含有し、硬化剤としてフェノールノボラック型硬化剤を含有するモールド材を用いた点を除いては、実施例１と同様にして作製した。なお、実施例６及び実施例７は参考例に相当する。
実施例８〜１１は、プライマー液において用いるジアミン化合物として、上述の式（７）で表されるフェニレンオキサイド骨格のジアミン化合物と、ヘキサメチレンジアミン（分子量１１６）とを併用して作製した電装部品である。即ち、実施例８〜１１の電装部品においては、プライマー層は、上述の式（５）で表される構造と、下記の式（１２）で表される構造とがランダムに重合した共重合体からなる。
Figure 0006168005
実施例８、実施例１０、実施例１１の電装部品は、後述の表１に示す組成の各プライマー液を用いた点を除いては、実施例１と同様にして作製した。実施例９の電装部品は、後述の表１に示す組成のプライマー液を用いると共に、主剤としてビスフェノールＡ型エポキシ化合物を含有するモールド材を用いた点を除いては、実施例１と同様にして作製した。
比較例１及び２は、プライマー層が上述の式（５）で表される構造を有しておらず、上述の式（１２）を有する構造を有するポリイミド重合体からなる電装部品の例である。比較例１の電装部品は、フェニレンオキサイド骨格のジアミン化合物の代わりにヘキサチレンジアミンを含有するプライマー液を用いた点を除いては、実施例１と同様にして作製した。比較例２の電装部品は、フェニレンオキサイド骨格のジアミン化合物の代わりにヘキサチレンジアミンを含有するプライマー液を用いると共に、主剤としてビスフェノールＡ型エポキシ化合物を含有するモールド材を用いた点を除いては、実施例１と同様にしに作製した。比較例１及び比較例２においては、式（８）で表される酸無水物と、ヘキサメチレンジアミンとから、下記の式（１３）で表される構造を有するポリアミック酸が得られる。このポリアミック酸を含むプライマー溶液を用いることにより、式（１２）で表される構造を有するプライマー層が形成される。
Figure 0006168005
各実施例及び比較例において、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物としては、ダウケミカル日本社製の「ＤＥＲ３３１Ｊ」を用いた。また、クレゾールノボラック型エポキシ化合物としては、日本化薬(株)製の「ＥＯＣＮ−１０３５」を用いた。フェノールノボラック型硬化剤としては、ＤＩＣ社製の「フェノライトＴＤ−２１３１」を用いた。
（実験例）
次に、各実施例及び比較例の電装部品の耐久性を評価した。耐久性は熱衝撃試験により評価する。具体的には、まず、各電装部品を温度２５０℃で３０分間加熱し、次いで、温度−４０℃で３０分間保持するという冷熱サイクルを繰り返し行った。そして、超音波探傷装置を用いて電装部品における封止樹脂の内部剥離の有無を定期的に確認した。１０００サイクル以上の熱衝撃試験において剥離がなかった場合を「優」と評価した。１００サイクル以上、かつ１０００サイクル未満の熱衝撃試験において剥離がなく、１０００サイクル以上で剥離が発生した場合を「良」と評価した。また、１００サイクル未満の熱衝撃試験において剥離が発生した場合を「不可」と評価した。各実施例及び比較例の熱衝撃試験の結果を表１に示す。
Figure 0006168005
表１より知られるように、式（５）で表される特定の構造を有するポリイミド重合体からなるプライマー層を有する電装部品（実施例１〜１１）は、１０００サイクル未満の熱衝撃試験においても剥離がなく、耐久性に優れていた。これに対し、式（１２）で表される構造のポリイミド重合体からなるプライマー層を有する電装部品（比較例１及び比較例２）は、１００サイクル未満で剥離が発生した。
実施例１〜１１の結果から、式（５）だけでなく、上述の一般式（１）で表される構造を有するポリイミド重合体からなるプライマー層が、エポキシ系樹脂及び／又はマレイミド系樹脂を含有する封止樹脂と高い親和性を示し、電装部品の耐久性を高めることがわかる。したがって、これらのプライマー層と封止樹脂とを組み合わせることにより、上述のように、耐久性に優れた電装部品の実現が可能になる。
また、実施例１〜１１のように、式（１）において、Ｒ1はＨであり、ｎ1＝３であることが好ましい。この場合には、式（１）で表される構造のポリイミド重合体を得るためのポリアミック酸の合成が容易になる。さらに、この場合には、式（１）で表される構造中の立体障害が小さくなる。そのため、プライマー層と封止樹脂との親和性をより向上させることが可能になる。
また、実施例１〜５、実施例８〜１１のように、封止樹脂は、エポキシ化合物及び／又はマレイミド化合物を含む主剤と、上述の式（２）で表されるジアミン化合物を含有する硬化剤とを含むモールド材の硬化物からなることが好ましい。この場合には、プライマー層と封止樹脂とが類似する構造（フェニレンオキサイド骨格構造）を有する（式（１）及び式（２）参照）。そのため、プライマー層と封止樹脂との親和性がより向上し、電装部品の耐久性をより向上させることができる。また、実施例１〜５、実施例８〜１１のように、式（２）におけるＲ3と上記式（１）におけるＲ2とが同じであることが好ましい。この場合には、プライマー層と封止樹脂とが部分的に同じフェニレンオキサイド骨格を有する。そのため、プライマー層と封止樹脂との親和性がより一層向上し、電装部品の耐久性をより一層向上させることができる。
また、式（２）において、Ｒ3はＨであり、ｎ2＝３であることが好ましい。この場合には、封止樹脂の樹脂構造中の立体障害がより小さくなる。そのため、封止樹脂の靱性をより向上させることができる。
また、実施例１〜４、実施例８、実施例１０、及び実施例１１のように、封止樹脂は、少なくともマレイミド系樹脂を含有することが好ましい。この場合には、封止樹脂自体の耐熱性が向上すると共に、封止樹脂とプライマー層との親和性がより一層向上する。その結果、電装部品の耐久性がより向上する。実際に、表１においても、例えば実施例１と、実施例５〜７との対比、又は実施例８と実施例９との対比により、マレイミド系樹脂の優位性が示されている。
また、ポリイミド重合体は、酸無水物とジアミン化合物とが重合してなるポリアミック酸をイミド化してなり、上記ジアミン化合物は、上述の式（３）で表される化合物を４０質量％以上含有することが好ましい。この場合には、プライマー層に上述のフェニレンオキサイド骨格が十分に形成される。そのため、プライマー層と封止樹脂との間の親和性をより高めることができ、電装部品の耐久性をより向上させることができる。実際に、表１においても、例えば実施例８及び実施例１０と実施例１１との対比により、式（３）で表される化合物を４０質量％以上の割合で用いた場合の優位性が示されている。
１ 電装部品
２ 電子部品
３ プライマー層
４ 封止樹脂

Claims (6)

  1. 電子部品（２）と、
    該電子部品（２）を少なくとも部分的に被覆するプライマー層（３）と、
    上記電子部品（２）及び上記プライマー層（３）を少なくとも部分的に被覆する封止樹脂（４）と、を有し、
    上記プライマー層（３）は、下記の式（１）で表される構造を有するポリイミド重合体を含有し、
    上記封止樹脂（４）は、エポキシ系樹脂及び／又はマレイミド系樹脂を含有し、
    上記封止樹脂（４）は、上記エポキシ系樹脂及び／又は上記マレイミド系樹脂として、エポキシ化合物及び／又はマレイミド化合物を含む主剤と、下記の式（２）で表されるジアミン化合物を含有する硬化剤とを含むモールド材の硬化物を含有することを特徴とする電装部品（１）。
    Figure 0006168005
     （ただし、式（１）中、Ｒ1は、４価の脂環族炭化水素基、４価の脂肪族炭化水素基、４価の芳香族炭化水素基であり、Ｏ、Ｓを含んでいてもよい。また、式（１）中、Ｒ2はＨ又は炭素数１〜３のアルキル基であり、ｎ1は３であり、ｍは１〜１０００００の整数である。また、式（１）におけるベンゼン環は、酸素原子を介してパラ位で結合している。）
    Figure 0006168005
     （ただし、式（２）中、Ｒ3はＨ又は炭素数１〜３のアルキル基で あり、ｎ2は３である。また、式（２）におけるベンゼン環は、酸素原子を介してパラ位で結合している。）
  2. 上記式（１）において、Ｒ2はＨであることを特徴とする請求項１に記載の電装部品（１）。
  3. 上記式（２）におけるＲ3と上記式（１）におけるＲ2とが同じであること特徴とする請求項１又は２に記載の電装部品（１）。
  4. 上記式（２）において、Ｒ3はＨであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電装部品（１）。
  5. 上記封止樹脂（４）は、少なくとも上記マレイミド系樹脂を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電装部品（１）。
  6. 上記ポリイミド重合体は、酸無水物とジアミン化合物とが重合してなるポリアミック酸をイミド化してなり、上記ジアミン化合物は、下記の式（３）で表される化合物を４０質量％以上含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電装部品（１）。
    Figure 0006168005
     （ただし、式（３）中、Ｒ4はＨ又は炭素数１〜３のアルキル基であり、ｎ3は３である。また、式（３）におけるベンゼン環は、酸素原子を介してパラ位で結合している。）
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