機構デバイスの封止信頼性: 表面実装リレーの湿度による封止性低下メカニズム

摘要

機構デバイスの一つであるリレーは、多岐に渡る用途で使用され、様々な環境下において高い信頼性が要求される。特にシールリレーは、実装時のハンダフラックスの侵入や周囲環境からの異物、腐食性ガス等の侵入を防止するために、封止剤により封止されており、封止剤と被着材（金属端子あるいはベースやケースなどの成形材）との接着性が、リレーの信頼性に大きく影響している。シールリレーには、実装方法の違いにより、表面実装タイプとスルーホールタイブがあるが、特に表面実装タイプは湿度により実装時の耐熱気密封止性が著しく低下することが知られている。本報告では、吸湿による耐熱気密封止破壊部が金属端子部近傍ではなく、成形材と封止剤の界面付近であることに着目し、湿度が成形材と封止剤の接着界面に及ぼす影響について検討を行った。その結果、ケース材として使用されている液晶ポリマーの凝集力の低下が、実装時の耐熱気密封止性低下の一因であることを明らかにしたので報告する。%Relays are one of electronics mechanical devices, and they are used for various purposes. So relays are demand for high reliability under various conditions. Especially, Sealing relays are packaged with sealant to prevent from invasion of solder-flux, foreign matters, corrosive gas, etc. Adhesive property between adhesives and metallic terminals, base or case made from plastics affects reliability of relays. Sealing relays can classify two types according to soldering method. One is Surface Mount type. Another is Through Hole type. Especially, Surface Mount type relays are revealed that sealing reliability in soldering is deteriorated by humidity. We paid attention to the fact that the break points of sealing in soldering caused by humidity are near the interface between sealing agents and plastics. And we studied about effects of humidity for the interface between sealing agents and plastics. As a result, we revealed that the cohesive force in Liquid Crystal Polymer used as relay-case is deteriorated by humidity, and the deterioration of the cohesive force in Liquid Crystal Polymer caused the deterioration of sealing property in soldering.