CN103974992A - 环氧树脂组合物、其固化物以及光半导体装置 - Google Patents

环氧树脂组合物、其固化物以及光半导体装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103974992A
CN103974992A CN201280060864.1A CN201280060864A CN103974992A CN 103974992 A CN103974992 A CN 103974992A CN 201280060864 A CN201280060864 A CN 201280060864A CN 103974992 A CN103974992 A CN 103974992A
Authority
CN
China
Prior art keywords
epoxy resin
general formula
optical semiconductor
composition epoxy
substituted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201280060864.1A
Other languages
English (en)
Inventor
高松广明
东英雄
山本恭子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TOKYO
Nippon Carbide Industries Co Inc
Original Assignee
TOKYO
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TOKYO filed Critical TOKYO
Publication of CN103974992A publication Critical patent/CN103974992A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293—Organic, e.g. plastic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/32—Epoxy compounds containing three or more epoxy groups
    • C08G59/3236—Heterocylic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/56—Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/02218—Material of the housings; Filling of the housings
    • H01S5/02234—Resin-filled housings; the housings being made of resin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

本发明涉及一种环氧树脂组合物，其中，所述环氧树脂组合物含有环氧树脂、固化剂，并且所述环氧树脂包含下述通式(1)所表示的环氧化合物。(上述通式(1)中，X1、X2和X3分别独立地为下述通式(2)所表示的取代基。)(上述通式(2)中，m为1～10的整数，Y1、Y2、Y3和Y4表示氢原子等)。

Description

环氧树脂组合物、其固化物以及光半导体装置
技术领域
本发明涉及环氧树脂组合物、其固化物以及光半导体装置。
背景技术
半导体和电器装置的密封材料和封装材料所要求的信赖性随着装置的薄型化、小型化、高输出化而越来越高。作为一个例子，LED或LD(激光二极管)等光半导体元件小型且有效地发出颜色鲜艳的光。另外，上述光半导体元件由于是半导体元件，因此，寿命长，驱动特性优异，对振动或开/关照明的重复的耐久性高。由此，上述光半导体元件可以被用作各种指示器或各种光源。
作为用于容纳这样的LED等光半导体元件的封装材料的一种，现在广泛地使用聚邻苯二甲酰胺(PPA树脂)。
然而，由于现今的光半导体技术的飞跃性的进步，光半导体装置的高输出化和短波长化显著。因此，在能够发出高能量光或者能够接收高能量光的光电耦合器等光半导体装置中，使用了现有的PPA树脂的光半导体元件密封材料和封装材料由于长时间的使用会导致劣化显著，容易引起封装的着色、色斑的产生或密封树脂的剥离、机械强度的降低等。因此，希望能有效地解决这样的技术问题。
与上述相关，在下述专利文献1中提出了含有三嗪衍生物环氧树脂的光半导体元件封装用树脂组合物，该树脂组合物的耐热性和耐光性优异。而且，在下述专利文献1中，作为三嗪衍生物环氧树脂，列举了1,3,5-三(2,3-环氧丙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2007/015426号
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，即使是含有由这样的1,3,5-三(2,3-环氧丙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮构成的环氧树脂的树脂组合物的固化物，也存在难以说在耐光性方面可以得到充分的性能的情况。
本发明的目的在于提供能够形成耐光性优异的固化物的环氧树脂组合物、其固化物以及光半导体装置。
解决技术问题的技术手段
本发明者们为了解决上述技术问题进行了专心研究，其结果发现，通过作为环氧树脂组合物中所含的环氧树脂使用具有三嗪骨架的特定的环氧化合物，从而能够解决上述技术问题，至此完成本发明。
即，本发明涉及一种环氧树脂组合物，其中，所述环氧树脂组合物含有环氧树脂和固化剂，并且所述环氧树脂含有下述通式(1)所表示的环氧化合物。
(上述通式(1)中，X1、X2和X3分别独立地为下述通式(2)所表示的取代基。)
(上述通式(2)中，m为1～10的整数，Y1、Y2、Y3和Y4分别独立地表示氢原子、卤素基团、取代或非取代的碳原子数为1～10的直链状脂肪族烃基、取代或非取代的碳原子数为3～10的支链状脂肪族烃基、取代或非取代的碳原子数为3～10的脂环式脂肪族烃基、或者取代或非取代的芳香族烃基。)
根据本发明的环氧树脂组合物，通过使该环氧树脂组合物热固化，由此可以形成耐光性优异的固化物。因此，本发明的环氧树脂组合物对于形成曝露于由光半导体元件射出的光的光半导体元件封装极其有用。
在上述环氧树脂组合物中，所述通式(2)中，Y1、Y2、Y3和Y4优选为氢原子。
在该情况下，与上述通式(2)中的Y1、Y2、Y3和Y4为氢原子以外的情况相比，上述通式(1)所表示的环氧化合物的粘度降低。因此，上述环氧树脂组合物的操作变得容易。
在上述环氧树脂组合物中，所述通式(2)中，m优选为1。
在该情况下，与上述通式(2)中的m大于1的情况相比，上述通式(1)所表示的环氧化合物可以得到更优异的热应答性。因此，上述环氧树脂组合物变得具有更优异的热应答性。
另外，在上述环氧树脂组合物中，所述环氧树脂中的所述通式(1)所表示的环氧化合物的含有率优选为90.0质量％以上。
在该情况下，与上述环氧树脂中的上述通式(1)所表示的环氧化合物的含有率小于90.0质量％的情况相比，上述环氧树脂组合物可以形成具有更优异的耐光性的固化物。
另外，本发明涉及将上述环氧树脂组合物热固化而得到的固化物。
根据本发明的固化物，能够具有优异的耐光性。
另外，本发明涉及一种光半导体装置，其中，所述光半导体装置具备：光半导体元件、和固定所述光半导体元件的光半导体元件封装，所述光半导体元件封装包含上述固化物。
根据本发明的光半导体装置，即使由光半导体元件射出的光照射于光半导体元件封装上，由于光半导体元件封装包含具有优异的耐光性的固化物，因此，光半导体装置的长寿命化也变得可能。
另外，在本发明中，“固化物”是指具有比其形成中所使用的环氧树脂组合物的熔融粘度更大的熔融粘度的物质。
发明的效果
根据本发明，可以提供能够形成耐光性优异的固化物的环氧树脂组合物、其固化物以及光半导体装置。
附图说明
图1是表示本发明的光半导体装置的一个实施方式的截面图。
符号的说明
10……光半导体元件
20……光半导体元件封装
100……光半导体装置
具体实施方式
以下对本发明进行详细地说明。
<环氧树脂组合物>
本发明的环氧树脂组合物含有环氧树脂和固化剂，并且环氧树脂含有下述通式(1)所表示的环氧化合物(以下简称为“环氧化合物”)。
(上述通式(1)中，X1、X2和X3分别独立地为下述通式(2)所表示的取代基。)
(上述通式(2)中，m为1～10的整数，Y1、Y2、Y3和Y4分别独立地表示氢原子、卤素基团、取代或非取代的碳原子数为1～10的直链状脂肪族烃基、取代或非取代的碳原子数为3～10的支链状脂肪族烃基、取代或非取代的碳原子数为3～10的脂环式脂肪族烃基、或者取代或非取代的芳香族烃基。)
根据本发明的环氧树脂组合物，通过使该环氧树脂组合物热固化，可以形成耐光性优异的固化物。因此，本发明的环氧树脂组合物对于形成曝露于由光半导体元件射出的光的光半导体元件封装极其有用。
对于本发明的环氧树脂组合物可以形成具有优异的耐光性的固化物的理由，本发明者们推测如下。
即，上述环氧树脂组合物包含具有三嗪骨架的环氧化合物，具有三嗪骨架的化合物具有作为吸收紫外线变换为热的紫外线吸收剂的功能。因此，上述环氧树脂组合物，在将其热固化所得到的固化物中，可以充分地抑制起因于来自光半导体元件的光照射的黄变。因此，如上所述，本发明者们推测本发明的环氧树脂组合物大概可以形成具有优异的耐光性的固化物。
另外，本发明的环氧树脂组合物，在通过其固化而得到的固化物中，可以将起到作为紫外线吸收剂的作用的三嗪骨架带入高分子链中。由此，本发明的环氧树脂组合物与含有具有三嗪骨架的低分子的紫外线吸收剂作为添加剂的环氧树脂组合物不同，在通过其固化而得到的固化物中，不会使具有三嗪骨架的成分在固化物的表面渗出(bleedout)。即，本发明的环氧树脂组合物可以在其固化物的表面上难以使光反射率降低。因此，本发明的环氧树脂组合物通过抑制光反射率的降低，从而对于形成能够抑制辉度降低的光半导体装置的光半导体元件封装有用。
进一步，本发明的环氧树脂组合物，与使用通常的环氧树脂(例如，1,3,5-三(2,3-环氧丙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮或3,4-环氧环己基甲基(3,p)4-环氧环己基甲酸酯)作为环氧树脂的情况相比，可以在充分低的温度下开始固化。具体来说，可以在相比包含1,3,5-三(2,3-环氧丙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮或3,4-环氧环己基甲基(3,p)4-环氧环己基甲酸酯的环氧树脂组合物的固化起始温度低20～30℃的温度下开始固化。因此，通过本发明的光半导体封装用树脂组合物，可以有效地制造固化物。
以下对上述环氧树脂组合物进行详细说明。
(环氧树脂)
如上所述，本发明的光半导体元件用树脂组合物包含上述环氧化合物。
作为上述通式(2)中的Y1、Y2、Y3和Y4表示的卤素基团，可以列举-F基团、-Cl基团、-Br基团、-I基团等。
另外，作为上述通式(2)的Y1、Y2、Y3和Y4表示的直链状脂肪族烃基，例如可以列举甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基等。
另外，作为上述通式(2)的Y1、Y2、Y3和Y4表示的支链状脂肪族烃基，例如可以列举异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、仲戊基、叔戊基、新戊基、2-甲基丁基、1,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、异己基、仲己基、叔己基、新己基、2-甲基戊基、1,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、异庚基、仲庚基、叔庚基、新庚基、环庚基、正辛基、异辛基、仲辛基、叔辛基、新辛基、2-乙基己基、异壬基、仲壬基、叔壬基、新壬基、异癸基、仲癸基、叔癸基、新癸基等。
另外，作为上述通式(2)的Y1、Y2、Y3和Y4表示的脂环式脂肪族烃基，例如可以列举环丙基、环丁基、环戊基、环己基、十氢化萘基(decalyl)、降冰片基、金刚烷基等。
另外，作为上述通式(2)的Y1、Y2、Y3和Y4表示的芳香族烃基，例如可以列举苯基、萘基、蒽基等。
另外，作为上述通式(2)的Y1、Y2、Y3和Y4表示的直链状脂肪族烃基、支链状脂肪族烃基、脂环式脂肪族烃基以及芳香族烃基的取代基，例如可以列举-F基团、-Cl基团、-Br基团、-I基团等的卤素基团、碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为1～10的烷硫基等。
在上述通式(2)中，Y1、Y2、Y3和Y4优选为氢原子。
在该情况下，与上述通式(2)中的Y1、Y2、Y3和Y4为氢原子以外的情况相比，上述环氧化合物的粘度变低。因此，环氧树脂组合物变得容易操作。
如上所述，在上述通式(2)中，m为1～10的整数。在m为大于10的整数的情况下，上述环氧化合物的热应答性变得不充分。因此，在该情况下，环氧树脂组合物的热应答性变得不充分。
在上述通式(2)中，m优选为1～3的整数，进一步优选为1～2的整数，特别优选为1。
在m为1的情况下，与m为大于1的整数的情况相比，上述通式(1)所表示的环氧化合物可以得到更优异的热应答性。因此，环氧树脂组合物变得具有更优异的热应答性。
另外，特别优选为上述通式(2)中的Y1、Y2、Y3和Y4为氢原子、并且m为1，即，上述通式(1)所表示的环氧化合物特别优选为下述式(3)所表示的2,4,6-三(缩水甘油氧基)-1,3,5-三嗪。
在该情况下，上述式(3)所表示的环氧化合物的粘度低，并且具有特别优异的热应答性。因此，含有该环氧化合物的环氧树脂组合物可以容易地操作，并且具有特别优异的热应答性。
上述环氧树脂也可以含有上述环氧化合物以外的环氧树脂。
作为这样的环氧树脂，例如可以列举双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、苯酚酚醛(phenol novolac)型环氧树脂、甲酚酚醛(cresol novolac)型环氧树脂、脂环式环氧树脂、乙内酰脲型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、脂肪族类环氧树脂、缩水甘油醚型环氧树脂、联苯型环氧树脂、双环环型环氧树脂、萘型环氧树脂等。
这些树脂可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
上述环氧树脂中的上述环氧化合物的含有率优选为30.0质量％以上，进一步优选为60.0质量％以上。
上述环氧树脂中的上述环氧化合物的含有率更加优选为90.0质量％以上。
在该情况下，与上述环氧树脂中的上述环氧化合物的含有率小于90.0质量％的情况相比，环氧树脂组合物可以形成具有更优异的耐光性的固化物。
(固化剂)
如上所述，本发明的环氧树脂组合物含有固化剂。上述固化剂只要能够与环氧树脂反应形成固化物就没有特别地限制，可以从通常使用的固化剂中适当选择使用。例如，除了可以使用将酸酐、苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等与甲醛缩合反应而得到的酚醛(Novolac)型酚醛树脂、液状聚硫醇或聚硫化物等聚巯基(polymercapto)树脂或酰胺、胺类的固化剂以外，还可以使用丙烯酸酯、碳酸酯或异氰酸酯等。其中，从耐光性的观点出发，优选为非芳香族类的不具有乙烯性不饱和键的化合物。具体来说，可以列举六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、三烷基四氢邻苯二甲酸酐、氢化甲基纳迪克酸酐(hydrogenated methyl nadic anhydride)等酸酐类固化剂。这些酸酐类固化剂中，进一步优选甲基六氢邻苯二甲酸酐。固化剂可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
固化剂的含量，例如相对于上述环氧化合物的环氧基1摩尔，其含量可以成为酸酐基或活性氢等反应性基团的摩尔数为0.4摩尔～2.0摩尔。反应性基团的摩尔数优选为0.6摩尔～2.0摩尔，进一步优选为0.8摩尔～1.6摩尔。通过使上述摩尔数为0.4摩尔以上，可以得到良好的固化性，信赖性提高。另外，通过使上述摩尔数为2.0摩尔以下，可以抑制未反应固化剂残留在固化物中，从而进一步提高得到的固化物的耐湿性。
另外，本发明的环氧树脂组合物也可以根据需要进一步含有固化促进剂、无机填充剂、表面调节剂以及抗氧化剂中的至少1种。
(固化促进剂)
作为上述固化促进剂，可以没有特别限制地使用通常用作环氧树脂的固化促进剂的化合物。具体来说，可以列举咪唑类、季铵盐类、磷化合物类、胺类、膦类、鏻盐类、双环式脒类以及它们的盐类等。这些可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
更具体来说，如果使用2-甲基咪唑、2-苯基-4-咪唑等的咪唑类、2-苯基咪唑异氰尿酸加成物等的咪唑盐类、1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳-7-烯等的双环式脒类、1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳-7-烯的辛酸盐等的双环式脒的羧酸盐类、以及四苯基溴化鏻等的鏻盐类，则由于固化性优异，且可以抑制着色，因此，更加优选。固化促进剂的添加量相对于100质量份的上述环氧化合物优选为0.1～10质量份。
(无机填充剂)
无机填充剂的形状没有特别地限制，可以是纤维状、也可以是板状、也可以是粉状。
作为纤维状无机填充剂，可以列举玻璃纤维、石棉纤维、二氧化硅纤维、二氧化硅·铝纤维、氧化铝纤维、氧化锆纤维、氮化硼纤维、硼纤维、钛酸钾纤维等。
另外，作为粉状无机填充剂，可以列举二氧化硅、石英粉末、玻璃珠、玻璃粉、硅酸钙、硅酸铝、高岭土、滑石、粘土、硅藻土、硅灰石等的硅酸盐；氧化铁、氧化钛、氧化锌、三氧化锑、氧化铝等的金属的氧化物；碳酸钙、碳酸镁等的金属的碳酸盐；硫酸钙、硫酸钡等的金属的硫酸盐；其它的铁酸盐、碳化硅、氮化硅、氮化硼、氮化铝等。
另外，作为板状无机填充剂，可以列举云母、玻璃薄片等。这些无机填充剂可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
无机填充剂的颜色没有特别地限制，从耐光性和高反射率的观点出发，优选为白色的无机填充剂。例如，作为白色的无机填充剂，可以列举氧化钛、氧化锌、二氧化硅、石英粉末、滑石、碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、硫酸钡、云母、氧化铝等。
其中，无机填充剂进一步优选为选自氧化钛、二氧化硅以及氧化铝中的至少1种。
无机填充剂的体积平均粒径没有特别地限制。从环氧树脂组合物的成型性、流动性的观点出发，体积平均粒径优选为0.5μm～40μm，特别优选为1μm～35μm。进一步，为了使上述环氧树脂组合物在灌封(potting)或底部填充(underfill)时高流动化，还优选组合使用体积平均粒径小于1μm的处于微细区域的颗粒、1μm以上且小于10μm的处于中粒径区域的颗粒、以及10～40μm的处于粗区域的颗粒。
另外，无机填充剂的体积平均粒径可以使用激光衍射散射粒度分布测定装置进行测定。
环氧树脂组合物中含有的无机填充剂的含有率可以根据目的适当选择。从耐光性和高反射率的观点出发，无机填充剂的含有率相对于环氧树脂组合物的总质量优选为97质量％～50质量％，进一步优选为95质量％～75质量％。
(表面调节剂)
本发明的环氧树脂组合物通过含有硅烷偶联剂等表面调节剂，从而环氧树脂与无机填充剂的表面粘合力提高，将环氧树脂组合物固化而得到的固化物的机械强度提高。
例如，作为硅烷偶联剂，可以列举γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷等环氧官能团性烷氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷等的氨基官能团性烷氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷等的巯基官能团性烷氧基硅烷等。另外，表面调节剂也可以用于上述无机填充剂的表面处理。
(抗氧化剂)
作为上述抗氧化剂，可以使用酚类抗氧化剂、磷类抗氧化剂、硫类抗氧化剂。作为抗氧化剂的具体例子，可以列举如下的抗氧化剂。
作为酚类抗氧化剂，可以列举2,6-二叔丁基-对甲酚、丁基化羟基苯甲醚、2,6-二叔丁基-对乙基苯酚、硬脂基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基)苯酚、4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基)苯酚、3,9-双[1,1-二甲基-2-{β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基}乙基]2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯等。
作为磷类抗氧化剂，可以列举亚磷酸三苯基酯、亚磷酸二苯基烷基酯、亚磷酸苯基二烷基酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三月桂基酯、亚磷酸三(十八烷基)酯、亚磷酸三苯酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、二异癸基季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、三硬脂基山梨糖醇三亚磷酸酯以及四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-联苯基二亚磷酸酯等。
另外，作为硫类抗氧化剂，可以列举二月桂基-3,3’-硫代二丙酸酯、二肉豆蔻基-3,3’-硫代二丙酸酯、二硬脂基-3,3’-硫代二丙酸酯等。
这些抗氧化剂可以分别单独使用1种或者将2种以上组合使用。
抗氧化剂的含有率在环氧树脂组合物中优选为0.01质量％～10质量％，特别优选为0.03质量％～5质量％。如果抗氧化剂的含有率为0.01质量％以上，则有可以得到更加良好的耐热性，能够更有效地抑制变色的倾向。另外，如果抗氧化剂的含有率为10质量％以下，则有可以抑制固化阻碍，得到充分的固化性、强度的倾向。
另外，环氧树脂组合物在改质特性等目的下根据需要也可以含有环氧树脂以外的热固化性树脂。作为这样的热固化性树脂，例如可以列举氰酸酯树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、双马来酰亚胺树脂等。
(其它的添加剂)
另外，本发明的环氧树脂组合物也可以根据需要进一步含有防止变色剂、防止劣化剂、脱模剂、增塑剂或稀释剂等各种添加剂。
<环氧树脂组合物的制造方法>
环氧树脂组合物的制造方法没有特别地限定，作为环氧树脂组合物的制造方法，可以从通常使用的制造方法中适当选择使用。具体来说，例如，可以通过将上述环氧树脂溶解于有机溶剂中，在有机溶剂中添加固化剂以及根据需要的固化促进剂，进一步在该有机溶剂中加入无机填充剂、环氧树脂以外的热固化性树脂等，进行混合来制造。
另外，也可以将上述环氧树脂、固化剂、以及根据需要添加的固化促进剂、无机填充剂等通过搅拌机等以均匀的方式充分地混合之后，通过热辊、捏合机、挤出机等进行熔融混合处理，接着，使得到的混合物冷却固化，粉碎至适当的大小，从而制造环氧树脂组合物。
<固化物>
本发明的固化物为通过将上述环氧树脂组合物热固化而得到的。
根据本发明的固化物，能够具有优异的耐光性。
<光半导体装置>
本发明的光半导体装置具备光半导体元件和固定光半导体元件的光半导体元件封装，光半导体元件封装包含上述的固化物。
根据本发明的光半导体装置，即使由光半导体元件射出的光照射于光半导体元件封装上，由于光半导体元件封装包含具有优异的耐光性的上述固化物，因此，光半导体装置也能够变得长寿命化。
(光半导体元件)
光半导体元件是由在相同面或不同面上形成有正负电极的半导体层的层叠体构成的元件。作为光半导体元件，例如可以列举发光元件、发光二极管、激光二极管、光电晶体管、光电二极管等。
(光半导体元件封装)
光半导体元件封装是将光半导体元件固定的物质。光半导体元件封装至少具有用于支撑光半导体元件并固定的部件。光半导体元件封装也可以进一步包含用于保护光半导体元件的部件、用于使由光半导体元件射出的光反射的部件。
另外，光半导体元件封装的形状没有特别地限制，可以是具有用于搭载光半导体元件的凹部的形状、也可以是平板状、也可以是环状。
在此，使用图1对本发明的光半导体装置的一个实施方式进行具体地说明。图1是表示本发明的光半导体装置的一个实施方式的截面图。
如图1所示，光半导体装置100具备光半导体元件10、和固定光半导体元件10的光半导体元件封装20。
在本实施方式中，光半导体元件封装20具有：具有凹部30a的搭载光半导体元件10的元件搭载部30；被填充于元件搭载部30的凹部30a的密封部40。元件搭载部30由用于支撑固定光半导体元件10的元件固定部31；和设置于元件固定部31上的包围光半导体元件10并且反射由光半导体元件10射出的光的光反射部32构成。元件固定部31具有：连接于光半导体元件10所含的2个电极中的一个电极的第1导线31a；通过焊线等导电部件50连接于光半导体元件10所含的2个电极中的另一个电极的第2导线31b；和将第1导线31a和第2导线31b绝缘的绝缘部31c。凹部30a通过元件固定部31和光反射部32的内周面而形成。
在光半导体装置100中，光半导体元件封装20中，光反射部32、绝缘部31c和密封部40的至少一个由将上述环氧树脂组合物热固化而得到的固化物构成。在此，优选至少光反射部32由将环氧树脂组合物热固化而得到的固化物构成。理由为如下。即，光反射部32的内周面反射由光半导体元件10射出的光，该内周面的光的反射率对光半导体装置100的辉度带来影响。在这点上，如果光反射部32由将环氧树脂组合物热固化而得到的固化物构成，则由于光反射部32耐光性优异，因此，内周面中可以维持高的光反射率。因此，可以充分地抑制光半导体装置100的辉度的降低。
<光半导体装置的制造方法>
光半导体装置可以通过将光半导体元件封装固定于光半导体元件而得到。
光半导体元件封装可以使用成型法得到。作为将光半导体元件封装成型的方法，可以从通常使用的成型方法中适当选择。例如，优选使用将上述环氧树脂组合物注塑成型或传递模塑，加热，加压处理使之固化来得到光半导体元件封装的方法。加热处理以及加压处理的条件没有特别地限制，可以根据环氧树脂组合物的构成适当选择。例如，加热处理以及加压处理的条件可以为在温度为100℃～200℃下加压时的压力为0.1MPa～10MPa下，加热和加压处理所需要的时间为0.5分钟～30分钟的条件。另外，本发明的环氧树脂组合物也可以在例如150℃～200℃的温度下，优选为170℃～190℃的温度下使之固化。
上述环氧树脂组合物也可以在通过如上所述的各种方法成型之后，根据需要进行后固化(postcure)。
实施例
以下通过实施例来具体地说明本发明，但是本发明并没有被限定于这些实施例。另外，只要没有特别地说明，“份”是指“质量份”。
(2,4,6-三(缩水甘油氧基)-1,3,5-三嗪的合成)
在具备搅拌机、温度计以及滴液漏斗的2,000mL三口烧瓶中装入110g三聚氰氯(Aldrich公司制造)、600mL作为溶剂的氯仿，一边保持3℃一边加入222g缩水甘油(关东化学公司制造)。其后，使反应温度为10℃，用6小时滴加176g50％氢氧化钠水溶液，进一步进行1小时的反应。在反应物中加入400mL水，除去过量的氢氧化钠，用硫酸镁将有机成分进行脱水处理。将硫酸镁过滤之后，通过减压浓缩得到白色固体。将其用400mL冷甲醇清洗2次，由此得到120g2,4,6-三(缩水甘油氧基)-1,3,5-三嗪(收率68％，环氧当量为100g/eq)。环氧当量根据JIS K-7236求得。
(实施例1～3以及比较例1～4)
配合下述所示的环氧树脂、固化剂、固化促进剂和无机填充剂成为表1所示的组成，在50℃～60℃下进行辊混炼10分钟，得到实施例1～3以及比较例1～4的环氧树脂组合物。另外，表1的树脂组成中记载的数值的单位为质量份。
<环氧树脂>
·TGC[2,4,6-三(缩水甘油氧基)-1,3,5-三嗪，上述合成品]
·TEPIC[1,3,5-三(2,3-环氧丙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮，日产化学公司制造]
·CELLOXIDE2021P[3,4-环氧环己基甲基(3,p)4-环氧环己基甲酸酯，Daicel Chemical Industries,Ltd.制造]
<固化剂>
甲基六氢邻苯二甲酸酐[RIKACID MH，新日本理化公司制造]
<固化促进剂>
1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯[Non-silicone X-4ET，日本化学工业公司制造]
<无机填充剂>
·氧化铝[AO-802，Admatechs Co.,Ltd.制造，平均粒径为0.7μm]
·二氧化硅A[FB-304，电气化学工业公司制造，平均粒径为6μm]
·二氧化硅B[HS-202，Micron公司制造，平均粒径为16μm]
·氧化钛[CR-90-2，石原产业公司制造，平均粒径为0.3μm]
·硼硅玻璃[Glass Bubbles S60HS，住友3M公司制造，平均粒径为30μm]
[表1]
※表1中，“-”表示配合量为0质量份。
(特性评价)
<固化开始温度>
实施例1～3以及比较例1～4中得到的环氧树脂组合物的固化开始温度设为差示扫描量热测定(DSC3100SA，Bruker AXS K.K.制造)中的发热开始温度。将结果示于表1中。
<耐光性>
将实施例1～3以及比较例1～4中得到的环氧树脂组合物在模具温度为180℃、压力为0.16MPa、固化时间为2分钟下进行加热、加压处理，制作由固化物构成的厚度为1mm的板状试验片。另外，实施例1～3以及比较例1～4的板状试验片的熔融粘度为作为其原料使用的环氧树脂组合物的熔融粘度的100～100,000倍。
然后，对于各试验片，使用分光光度计(U4000型，日立制作所公司制造)，测定各试验片在波长460nm下的光反射率。
接着，对于各试验片，使用耐光性试验机(METAL WEATHERKW-R5TP-A，Daipla Wintes Co.,Ltd.制造)在照射强度为850W/cm2、温度为83℃、湿度为20％RH下在没有结露的条件下进行100、150、200、250小时试验。其后，对于各试验片，与上述同样地测定460nm下的光反射率。
将上述光反射率的结果示于表1中。另外，各试验片的光反射率为将聚四氟乙烯的光反射率为100％的相对值。另外，表1中表示基于以下的标准的光反射率的结果。
(评价标准)
A：光反射率为90％以上。
B：光反射率为80％以上且小于90％。
C：光反射率为70％以上且小于80％。
D：光反射率小于70％。
在此，将250小时试验后的试验片的光反射率的结果为A的产品在耐光性方面作为合格，将光反射率的结果为B、C或者D的产品在耐光性方面作为不合格。
由表1所示的结果可知，本发明的环氧树脂组合物能够形成耐光性试验后也可以维持高的光反射率的固化物。即，可知本发明的环氧树脂组合物可以形成耐光性优异的固化物。

Claims (6)

1.一种环氧树脂组合物，其中，
所述环氧树脂组合物含有环氧树脂和固化剂，
所述环氧树脂含有下述通式(1)所表示的环氧化合物，
上述通式(1)中，X1、X2和X3分别独立地为下述通式(2)所表示的取代基，
上述通式(2)中，m为1～10的整数，Y1、Y2、Y3和Y4分别独立地表示氢原子、卤素基团、取代或非取代的碳原子数为1～10的直链状脂肪族烃基、取代或非取代的碳原子数为3～10的支链状脂肪族烃基、取代或非取代的碳原子数为3～10的脂环式脂肪族烃基、或者取代或非取代的芳香族烃基。
2.如权利要求1所述的环氧树脂组合物，其中，
所述通式(2)中，Y1、Y2、Y3和Y4为氢原子。
3.如权利要求1或2所述的环氧树脂组合物，其中，
所述通式(2)中，m为1。
4.如权利要求1～3中任一项所述的环氧树脂组合物，其中，
所述环氧树脂中的所述通式(1)所表示的环氧化合物的含有率为90.0质量％以上。
5.一种固化物，其中，
将权利要求1～4中任一项所述的环氧树脂组合物热固化而得到。
6.一种光半导体装置，其中，
所述光半导体装置具备：
光半导体元件；和
固定所述光半导体元件的光半导体元件封装，
所述光半导体元件封装包含权利要求5所述的固化物。
CN201280060864.1A 2012-01-10 2012-12-25 环氧树脂组合物、其固化物以及光半导体装置 Pending CN103974992A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012002590 2012-01-10
JP2012-002590 2012-01-10
PCT/JP2012/083405 WO2013105425A1 (ja) 2012-01-10 2012-12-25 エポキシ樹脂組成物、その硬化物および光半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103974992A true CN103974992A (zh) 2014-08-06

Family

ID=48781383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280060864.1A Pending CN103974992A (zh) 2012-01-10 2012-12-25 环氧树脂组合物、其固化物以及光半导体装置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPWO2013105425A1 (zh)
CN (1) CN103974992A (zh)
TW (1) TW201343707A (zh)
WO (1) WO2013105425A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6381446B2 (ja) * 2012-11-14 2018-08-29 日本カーバイド工業株式会社 熱硬化性化合物、熱硬化性組成物、光半導体素子パッケージ形成用熱硬化性組成物、樹脂硬化物および光半導体装置
JP2015093904A (ja) * 2013-11-11 2015-05-18 日本カーバイド工業株式会社 熱硬化性組成物
JP6511772B2 (ja) * 2014-10-29 2019-05-15 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 熱硬化性組成物
JP7095239B2 (ja) * 2017-07-28 2022-07-05 昭和電工マテリアルズ株式会社 光反射用熱硬化性樹脂組成物、光半導体素子搭載用基板及びその製造方法、並びに光半導体装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2741607A (en) * 1954-02-23 1956-04-10 Shell Dev Triglycidyl cyanurate and polymers thereof
NL110124C (zh) * 1957-05-02
US4461879A (en) * 1982-05-10 1984-07-24 Shell Oil Company Curable saturated polyepoxide-triglycidyl cyanurate compositions
JP4969069B2 (ja) * 2004-08-06 2012-07-04 株式会社日本触媒 樹脂組成物の製造方法及び樹脂組成物

Also Published As

Publication number Publication date
TW201343707A (zh) 2013-11-01
WO2013105425A1 (ja) 2013-07-18
JPWO2013105425A1 (ja) 2015-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101268559B (zh) 发光装置及其制造方法以及成形体及密封构件
JP5182512B2 (ja) 熱硬化性エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP5110311B2 (ja) 熱硬化性エポキシ樹脂組成物の製造方法
CN101619169B (zh) 热固性硅氧烷树脂-环氧树脂组合物和由其模制的预制包装体
CN102585438B (zh) 密封用环氧树脂组合物和电子部件装置
CN103119079A (zh) 三聚氰胺环氧树脂单体及树脂组合物
JP2004307645A (ja) 封止用エポキシ樹脂成形材料及び半導体装置
JP2024026589A (ja) 封止用樹脂組成物、電子部品装置及び電子部品装置の製造方法
CN1854185B (zh) 半导体密封用环氧树脂组合物及半导体装置
CN103974992A (zh) 环氧树脂组合物、其固化物以及光半导体装置
US20140066543A1 (en) Thermosetting light-reflective resin composition, method for preparing the same, optical semiconductor element-mounted reflector produced therefrom, and optical semiconductor device comprising the same
CN103827162B (zh) 环氧树脂组合物及电子部件装置
CN104205315A (zh) 半导体装置
JP7388160B2 (ja) 封止用樹脂組成物、電子部品装置及び電子部品装置の製造方法
TW202108655A (zh) 密封用樹脂組成物、電子零件裝置及電子零件裝置的製造方法
JP2005029641A (ja) 封止用エポキシ樹脂成形材料及び電子部品装置
KR20010099665A (ko) 에폭시계수지 조성물 및 반도체장치
JP2004307646A (ja) 封止用エポキシ樹脂成形材料及び半導体装置
JP7396290B2 (ja) 封止用樹脂組成物、電子部品装置及び電子部品装置の製造方法
JP5924840B2 (ja) 熱硬化性エポキシ樹脂組成物
JP5040404B2 (ja) 封止材用エポキシ樹脂組成物、その硬化体および半導体装置
KR102322072B1 (ko) 봉지용 수지 조성물 및 전자 부품 장치
KR102126847B1 (ko) 에폭시 수지 조성물
JP7443778B2 (ja) 封止用樹脂組成物、電子部品装置、及び電子部品装置の製造方法
JP2024015914A (ja) 封止用樹脂組成物、電子部品装置及び電子部品装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C05 Deemed withdrawal (patent law before 1993)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140806