JP2001247650A - Epoxy resin composition for encapsulation of optical semiconductor, and optical semiconductor device - Google Patents

Epoxy resin composition for encapsulation of optical semiconductor, and optical semiconductor device

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JP2001247650A
JP2001247650A JP2000057842A JP2000057842A JP2001247650A JP 2001247650 A JP2001247650 A JP 2001247650A JP 2000057842 A JP2000057842 A JP 2000057842A JP 2000057842 A JP2000057842 A JP 2000057842A JP 2001247650 A JP2001247650 A JP 2001247650A
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JP
Japan
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epoxy resin
optical semiconductor
resin composition
molecule
substituted
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Application number
JP2000057842A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinji Komori
慎司 小森
Satoshi Segawa
聡 瀬川
Masahito Akiyama
仁人 秋山
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.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an epoxy resin composition for encapsulating an optical semiconductor which composition is excellent in the transparency and the soldering resistance and to provide an optical semiconductor device encapsulated with a cured substance thereof. SOLUTION: The epoxy resin composition for encapsulating an optical semiconductor, is characterized by consisting essentially of an epoxy resin which has two or more epoxy groups in one molecule and comprises a product obtained by reacting (A) a compound having two or more phenolic groups in one molecule and not having any methylene hydrogen belonging to the aralkyl group substituted on a carbon of the phenolic nucleus, with an epihalohydrin; and a curing agent of a compound having two or more phenolic hydroxy groups in one molecule and not having any methylene hydrogen belonging to the aralkyl group substituted on a carbon of the phenolic nucleus.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、透明性及び耐半田
性に優れた光半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びその
硬化物で封止された光半導体装置に関するのものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation having excellent transparency and solder resistance, and an optical semiconductor device encapsulated with a cured product thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、通信情報機器の小型化、集積密度
の向上及び製造プロセスの簡略化をねらい、半導体産業
において従来の実装方法にかわり、表面実装方法の要求
が急速に高まっている。さらにオプトエレクトロニクス
の分野に着目すると、従来の半導体封止樹脂の機能に加
えて、透明性が非常に重要な要因となっている。すなわ
ち、フォトセンサー、LED、発光素子等のオプトデバ
イスにおいては、表面実装におけるIRリフロー等の実
装方式を行っても、透明性が損なわれることなく、その
上、熱衝撃によるパッケージクラックの発生や、チップ
やリードフレームと樹脂間に剥離を生じず、高い信頼性
のある封止用樹脂が求められている。
2. Description of the Related Art In recent years, in order to reduce the size of communication information equipment, improve the integration density, and simplify the manufacturing process, the semiconductor industry has rapidly increased the demand for a surface mounting method instead of the conventional mounting method. Further focusing on the field of optoelectronics, transparency is a very important factor in addition to the function of the conventional semiconductor sealing resin. That is, in an opto-device such as a photosensor, an LED, and a light-emitting element, even if a mounting method such as IR reflow in surface mounting is performed, transparency is not impaired, and furthermore, package cracking due to thermal shock, There is a demand for a highly reliable sealing resin which does not cause separation between the resin and the chip or the lead frame.

【0003】光半導体封止用の樹脂としては、これまで
に数多く示されている。例えば、特許第2970214
号公報では、特定構造のエポキシ樹脂を用いることで耐
熱性と透明性が得られることが示されているが、組み合
わせる硬化剤に酸無水物を用いている。確かに、硬化剤
に酸無水物を用いた場合、高い透明性が得られ、可視光
領域でも高い透過率が得られる。しかしながら、酸無水
物硬化剤型のエポキシ樹脂組成物は、酸無水物基が親水
性が高いため、樹脂組成物の吸水率が高くなり、表面実
装型の光半導体パッケージを、IRリフロー等で実装す
ると、熱衝撃によるパッケージクラックやチップやリー
ドフレームと樹脂間に剥離が多発するという問題があ
る。
[0003] Many resins have been shown so far for optical semiconductor encapsulation. For example, Japanese Patent No. 2970214
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-163873 discloses that heat resistance and transparency can be obtained by using an epoxy resin having a specific structure, but an acid anhydride is used as a curing agent to be combined. Certainly, when an acid anhydride is used as the curing agent, high transparency is obtained, and high transmittance is also obtained in the visible light region. However, the acid anhydride curing agent type epoxy resin composition has a high hydrophilicity of the acid anhydride group, so that the water absorption of the resin composition is high, and the surface mount type optical semiconductor package is mounted by IR reflow or the like. Then, there is a problem that package cracks due to thermal shock and peeling frequently occur between the chip or the lead frame and the resin.

【0004】一方、エポキシ樹脂組成物の硬化剤として
知られているフェノールノボラック樹脂がある。このフ
ェノールノボラック硬化剤を用いたエポキシ樹脂組成物
は、吸水性は低減できるものの、フェノール核の炭素上
に置換したアラルキル基に属するメチレン水素があり、
言い換えれば、ベンジル水素が存在し、この水素が系中
で発生した活性ラジカル種により、酸化されやすく、熱
により著しく着色するという欠点がある。
On the other hand, there is a phenol novolak resin which is known as a curing agent for an epoxy resin composition. The epoxy resin composition using this phenol novolak curing agent has a methylene hydrogen belonging to an aralkyl group substituted on the carbon of the phenol nucleus, although the water absorption can be reduced,
In other words, there is a disadvantage that benzyl hydrogen is present, and this hydrogen is easily oxidized by active radical species generated in the system, and is significantly colored by heat.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、透明性及び
耐半田性に優れた光半導体封止用エポキシ樹脂組成物及
びその硬化物で封止された光半導体装置を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an epoxy resin composition for encapsulating an optical semiconductor having excellent transparency and solder resistance, and an optical semiconductor device encapsulated with a cured product thereof. I do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、吸水率を低減
し、耐熱性を向上させ、かつ透明性にも優れる特定構造
のエポキシ樹脂と硬化剤とを必須成分とすることを特徴
とする樹脂組成物を用いることにより、上記目標を達成
するに至った。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is characterized in that an epoxy resin having a specific structure, which has a reduced water absorption, improves heat resistance, and is excellent in transparency, and a curing agent are essential components. By using the resin composition, the above-mentioned target has been achieved.

【0007】すなわち、本発明は、1分子内に2個以上
のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(A)と、1分子内
に2個以上のフェノール性水酸基を有し、かつそのフェ
ノール核の炭素上に置換したアラルキル基に属するメチ
レン水素をもたない化合物(B)よりなる硬化剤(C)
を必須成分とするエポキシ樹脂組成物において、エポキ
シ樹脂(A)が、1分子内に2個以上のフェノール性水
酸基を有し、かつそのフェノール核の炭素上に置換した
アラルキル基に属するメチレン水素をもたない化合物
(D)と、エピハロヒドリンとの反応によって得られる
生成物であることを特徴とする光半導体封止用エポキシ
樹脂組成物およびその硬化物で封止された光半導体装置
である。
That is, the present invention provides an epoxy resin (A) having two or more epoxy groups in one molecule, and an epoxy resin (A) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and (C) comprising a compound (B) having no methylene hydrogen belonging to an aralkyl group substituted by
Wherein the epoxy resin (A) has two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and has methylene hydrogen belonging to an aralkyl group substituted on the carbon of the phenol nucleus. An epoxy resin composition for encapsulating an optical semiconductor, which is a product obtained by the reaction of a compound (D) having no epitaxy with epihalohydrin, and an optical semiconductor device encapsulated with a cured product thereof.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明に用いる、1分子内に2個
以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(A)は、1分
子内に2個以上のフェノール性水酸基を有し、かつその
フェノール核の炭素上に置換したアラルキル基に属する
メチレン水素をもたない化合物(D)と、エピハロヒド
リンとの反応によって得られる生成物であるが、その具
体的事例は、活性ラジカル種により酸化されやすい当該
メチレン水素を持たないならば何ら制限されるものでは
ない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The epoxy resin (A) having two or more epoxy groups in one molecule used in the present invention has two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule and has a phenol nucleus. Is a product obtained by reacting a compound (D) having no methylene hydrogen belonging to an aralkyl group substituted on the carbon with epihalohydrin, and a specific example thereof is the methylene oxidizable by an active radical species. There is no restriction if it does not have hydrogen.

【0009】エポキシ樹脂(A)の生成に用いる1分子
内に2個以上のフェノール性水酸基を有し、かつそのフ
ェノール核の炭素上に置換したアラルキル基に属するメ
チレン水素をもたない化合物(D)の具体的事例として
は、レゾルシン、カテコールなどのジヒドロキシベンゼ
ン類、ビスフェノールA、ビスフェノールS、ビフェノ
ール、ビフェノールエーテル及びそれらのアルキル置換
体、ビスフェノールフルオレン、ジヒドロキシナフタレ
ン、4,4’−シクロヘキシリデンビスフェノール、
4、4’−(1−フェニルエチリデン)ビスフェノー
ル、4,4’−オキシビスフェノール、2−(4−ヒド
ロキシフェニル)−2−[4−[1,1−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)エチル]フェニル]プロパン、1,
1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン等が
例示できる。
A compound (D) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule and having no methylene hydrogen belonging to an aralkyl group substituted on the carbon of the phenol nucleus used for producing the epoxy resin (A). Examples of the above) include dihydroxybenzenes such as resorcinol and catechol, bisphenol A, bisphenol S, biphenol, biphenol ether and their alkyl-substituted products, bisphenolfluorene, dihydroxynaphthalene, 4,4′-cyclohexylidenebisphenol,
4,4 ′-(1-phenylethylidene) bisphenol, 4,4′-oxybisphenol, 2- (4-hydroxyphenyl) -2- [4- [1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethyl] phenyl ] Propane, 1,
Examples thereof include 1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane.

【0010】本発明に用いるエポキシ樹脂としては、こ
れらの化合物と、当業者間では周知の手法によって、エ
ピクロロヒドリン等のエピハロヒドリンとの反応によっ
て得られ、1分子内に2個以上のエポキシ基を有するも
のであれば良いが、アルキル置換又は無置換ビスフェノ
ールA、アルキル置換又は無置換ビスフェノールS、ア
ルキル置換又は無置換ビフェノール、ビスフェノールフ
ルオレン、4,4’−シクロヘキシリデンビスフェノー
ル、4、4’−(1−フェニルエチリデン)ビスフェノ
ール、4,4’−オキシビスフェノール、2−(4−ヒ
ドロキシフェニル)−2−[4−[1,1−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)エチル]フェニル]プロパン、又
は1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタ
ンとエピハロヒドリンとの反応によって得られる生成物
で、1分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ
樹脂が、吸水性、光透過性、耐熱性の面で好ましい。
The epoxy resin used in the present invention is obtained by reacting these compounds with an epihalohydrin such as epichlorohydrin by a method well known to those skilled in the art, and comprises two or more epoxy groups in one molecule. Any alkyl-substituted or unsubstituted bisphenol A, alkyl-substituted or unsubstituted bisphenol S, alkyl-substituted or unsubstituted biphenol, bisphenolfluorene, 4,4′-cyclohexylidenebisphenol, 4,4′- (1-phenylethylidene) bisphenol, 4,4′-oxybisphenol, 2- (4-hydroxyphenyl) -2- [4- [1,1-bis (4-
(Hydroxyphenyl) ethyl] phenyl] propane or a product obtained by reacting 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane with epihalohydrin, and an epoxy resin having two or more epoxy groups in one molecule Are preferred in terms of water absorption, light transmission and heat resistance.

【0011】さらに、その中でも、アルキル置換又は無
置換ビスフェノールA型エポキシ樹脂、アルキル置換又
は無置換ビスフェノールS型エポキシ樹脂、アルキル置
換又は無置換ビフェノール型エポキシ樹脂の群より選ば
れるエポキシ樹脂はハンドリング性が良くより好まし
く、またアルキル置換又は無置換ビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂、アルキル置換又は無置換ビスフェノールS
型エポキシ樹脂、アルキル置換又は無置換ビフェノール
型エポキシ樹脂であって、1分子内に少なくとも1個以
上のアルコール性水酸基を有する場合、透明性が向上す
る面でより好ましい。
Further, among them, epoxy resins selected from the group of alkyl-substituted or unsubstituted bisphenol A type epoxy resins, alkyl-substituted or unsubstituted bisphenol S-type epoxy resins, and alkyl-substituted or unsubstituted biphenol-type epoxy resins have excellent handling properties. Alkyl-substituted or unsubstituted bisphenol A type epoxy resin, alkyl-substituted or unsubstituted bisphenol S
It is more preferable to use a type epoxy resin or an alkyl-substituted or unsubstituted biphenol type epoxy resin having at least one or more alcoholic hydroxyl groups in one molecule in terms of improving transparency.

【0012】本発明において、用いるエポキシ樹脂に、
アルコール性水酸基が分子内に存在すると透明性が向上
する理由としては、詳細のところは不明だが、本発明者
らは、硬化、成形等の高温にされられる際に、樹脂組成
物中で活性ラジカル種が発生し、着色の原因となると考
えるが、その活性ラジカル種をアルコール性水酸基が捕
捉し、着色性を抑制し透明性が向上すると推察した。
In the present invention, the epoxy resin used includes:
The reason why the transparency is improved when the alcoholic hydroxyl group is present in the molecule is unknown in detail, but the present inventors have found that when exposed to a high temperature such as curing and molding, active radicals are present in the resin composition. Although it is thought that seeds are generated and cause coloring, it was presumed that the alcoholic hydroxyl group captures the active radical species, suppresses coloring properties, and improves transparency.

【0013】また、エポキシ樹脂が、アルコール性水酸
基とエピハロヒドリンとの反応により生成するエポキシ
基を少なくとも1個以上有する場合、得られるエポキシ
樹脂は1分子内に3個以上のエポキシ基を有することと
なり、多官能となり、ガラス転移温度が高く、耐熱性が
向上する面でより好ましい。さらに、アルキル置換又は
無置換ビスフェノールA型エポキシ樹脂は安価で経済性
が良い面でより好ましい。また、1分子内に少なくとも
1個以上のアルコール性水酸基を有し、1分子内に少な
くとも1個以上のアルコール性水酸基とエピハロヒドリ
ンとの反応により生成するエポキシ基を有する場合、透
明性、耐熱性の両立が高い水準で得ることができる面で
より好ましい。
When the epoxy resin has at least one epoxy group generated by a reaction between an alcoholic hydroxyl group and epihalohydrin, the obtained epoxy resin has three or more epoxy groups in one molecule, It is more preferable because it becomes polyfunctional, has a high glass transition temperature, and improves heat resistance. Further, an alkyl-substituted or unsubstituted bisphenol A-type epoxy resin is more preferable in that it is inexpensive and economical. When one molecule has at least one or more alcoholic hydroxyl groups and one molecule has at least one or more alcoholic hydroxyl groups and an epoxy group generated by the reaction of epihalohydrin, transparency and heat resistance are high. It is more preferable that compatibility can be obtained at a high level.

【0014】これまで、エポキシ樹脂について述べてき
たが、透明性の向上には、エポキシ樹脂だけでなく、硬
化剤についても、フェノール核の炭素上に置換したアラ
ルキル基に属するメチレン水素を持たない化合物(B)
を用いることが必要である。
So far, the epoxy resin has been described. To improve the transparency, not only the epoxy resin but also a curing agent containing a compound having no methylene hydrogen belonging to the aralkyl group substituted on the carbon of the phenol nucleus. (B)
It is necessary to use

【0015】すなわち、本発明の光半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物に用いる硬化剤(C)は、1分子内に2個
以上のフェノール性水酸基を有し、かつそのフェノール
核の炭素上に置換したアラルキル基に属するメチレン水
素を持たない化合物(B)からなるものである。
That is, the curing agent (C) used in the epoxy resin composition for encapsulating an optical semiconductor of the present invention has two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and is substituted on the carbon of the phenol nucleus. (B) having no methylene hydrogen belonging to the aralkyl group described above.

【0016】硬化剤(C)として、1分子内に2個以上
のフェノール性水酸基を有し、かつそのフェノール核の
炭素上に置換したアラルキル基に属するメチレン水素を
もたない化合物(B)は、活性ラジカル種により酸化さ
れやすい当該メチレン水素を持たないならば何ら制限さ
れるものではない。
As the curing agent (C), a compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule and having no methylene hydrogen belonging to an aralkyl group substituted on carbon of the phenol nucleus is There is no limitation as long as the methylene hydrogen is not easily oxidized by the active radical species.

【0017】本発明に用いる硬化剤としての1分子内に
2個以上のフェノール性水酸基を有し、かつそのフェノ
ール核の炭素上に置換したアラルキル基に属するメチレ
ン水素をもたない化合物(B)の具体的事例としては、
レゾルシン、カテコールなどのジヒドロキシベンゼン
類、ビスフェノールA、ビスフェノールS、ビフェノー
ル、ビフェノールエーテル及びそれらのアルキル置換
体、ビスフェノールフルオレン、ジヒドロキシナフタレ
ン、4,4’−シクロヘキシリデンビスフェノール、
4、4’−(1−フェニルエチリデン)ビスフェノー
ル、4,4’−オキシビスフェノール、2−(4−ヒド
ロキシフェニル)−2−[4−[1,1−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)エチル]フェニル]プロパン、1,
1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン等が
例示できる。
Compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule and having no methylene hydrogen belonging to an aralkyl group substituted on the carbon of the phenol nucleus as a curing agent used in the present invention. As a specific example,
Resorcinol, dihydroxybenzenes such as catechol, bisphenol A, bisphenol S, biphenol, biphenol ether and alkyl substituted products thereof, bisphenolfluorene, dihydroxynaphthalene, 4,4′-cyclohexylidenebisphenol,
4,4 ′-(1-phenylethylidene) bisphenol, 4,4′-oxybisphenol, 2- (4-hydroxyphenyl) -2- [4- [1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethyl] phenyl ] Propane, 1,
Examples thereof include 1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane.

【0018】さらに、1分子内に3個以上のフェノール
性水酸基を有することが、速硬化性の面でより好まし
く、また1分子内に3個以上のフェノール性水酸基を有
する場合、エポキシ樹脂が2官能性のエポキシ樹脂であ
っても、エポキシ樹脂組成物は硬化成形が可能となる面
でより好ましい。さらに、1分子内に3個以上のフェノ
ール性水酸基を有する2−(4−ヒドロキシフェニル)
−2−[4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)エチル]フェニル]プロパン、1,1,1−トリス
(4−ヒドロキシフェニル)エタンはハンドリング性が
良く、エポキシ樹脂との相溶性が良い面でより好まし
い。
Further, it is more preferable to have three or more phenolic hydroxyl groups in one molecule from the viewpoint of quick-curing property, and in the case of having three or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, the epoxy resin has two or more phenolic hydroxyl groups. Even if it is a functional epoxy resin, the epoxy resin composition is more preferable in terms of being capable of being cured and molded. Further, 2- (4-hydroxyphenyl) having three or more phenolic hydroxyl groups in one molecule
-2- [4- [1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethyl] phenyl] propane and 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane have good handling properties and are compatible with epoxy resins. Is more preferred in terms of goodness.

【0019】本発明の光半導体封止用エポキシ樹脂組成
物に必要に応じて、硬化促進剤、酸化防止剤、カップリ
ング剤、離型剤、また特性に影響しない範囲で他のエポ
キシ樹脂、硬化剤等、当業者にて公知の添加剤、副資
材、充填剤を組み合わせることは何らさしつかえない。
The epoxy resin composition for encapsulating an optical semiconductor of the present invention may contain, if necessary, a curing accelerator, an antioxidant, a coupling agent, a release agent, and other epoxy resins within a range that does not affect the properties. The combination of additives, auxiliary materials, and fillers known to those skilled in the art, such as agents and the like, can be used at all.

【0020】本発明の光半導体封止用エポキシ樹脂組成
物は、例えば、次のような製造方法により得ることがで
きる。上記の各成分を適宜配合し、例えば、エポキシ樹
脂と硬化剤の当量比、すなわち、エポキシ樹脂のエポキ
シ基とフェノール硬化剤のフェノール性水酸基のモル比
を、0.8〜1.4、より好ましくは1.0〜1.2と
し、エポキシ樹脂および硬化剤の総重量を100とした
時、硬化促進剤の添加量は0.5〜2重量部が好まし
い。各成分を均一に混合後、混練機により溶融混合し、
得られた溶融混合物を、冷却粉砕して、得られる。
The epoxy resin composition for encapsulating an optical semiconductor of the present invention can be obtained, for example, by the following production method. The above components are appropriately blended, for example, the equivalent ratio of the epoxy resin to the curing agent, that is, the molar ratio of the epoxy group of the epoxy resin to the phenolic hydroxyl group of the phenol curing agent is preferably 0.8 to 1.4, more preferably. When the total weight of the epoxy resin and the curing agent is 100, the addition amount of the curing accelerator is preferably 0.5 to 2 parts by weight. After uniformly mixing each component, melt-mix with a kneader,
The obtained molten mixture is obtained by cooling and pulverizing.

【0021】このようにして得られた光半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物を用いての封止は、一般的な方法でで
きるが、例えば、トランスファー成形法等により、光半
導体素子を封止して、エポキシ樹脂組成物の硬化物で封
止された光半導体装置を得ることができる。
The optical semiconductor encapsulating epoxy resin composition thus obtained can be encapsulated by a general method. For example, the optical semiconductor element is encapsulated by a transfer molding method or the like. Thus, an optical semiconductor device sealed with a cured product of the epoxy resin composition can be obtained.

【0022】[0022]

【実施例】以下に実施例により本発明を詳細に説明する
が、これらに本発明が限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described in detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the present invention is limited thereto.

【0023】[エポキシ樹脂(A)の合成] (合成例1)6Lのフラスコにアルコール性水酸基当量
が394、エポキシ当量650のビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂1300g(1モル)を1Lのメチルイソブ
チルケトンに溶解させ、エピクロロヒドリン834g
(9モル)を加え、オイルバスで50℃に加熱し、攪拌
する。攪拌下で、40重量%の苛性ソーダ66g(0.
66モル)を2時間かけフラスコに加える。オイルバス
の温度を50〜55℃に設定し、窒素を流しながら2時
間反応させたのち、フラスコを氷浴に浸し、攪拌下1L
の純水を1時間かけて加えた後、さらに1時間攪拌す
る。その後攪拌を停止し、1時間放置後、2相に分離し
た水層をデカンテーションにより除去する。有機層は沸
騰水で3度繰り返し精製洗浄し、真空減圧下で100℃
に加熱しメチルイソブチルケトン、及び過剰量のエピク
ロロヒドリンを取り除き、生成物(化合物a1)を得
る。得られた生成物はエポキシ当量325である。
[Synthesis of Epoxy Resin (A)] (Synthesis Example 1) 1300 g (1 mol) of a bisphenol A type epoxy resin having an alcoholic hydroxyl equivalent of 394 and an epoxy equivalent of 650 was dissolved in 1 L of methyl isobutyl ketone in a 6 L flask. 834 g of epichlorohydrin
(9 mol), heated to 50 ° C. in an oil bath and stirred. Under stirring, 66 g of 40% by weight caustic soda (0.
(66 mol) is added to the flask over 2 hours. After setting the temperature of the oil bath at 50 to 55 ° C. and reacting for 2 hours while flowing nitrogen, the flask is immersed in an ice bath, and 1 L of the flask is stirred.
Of pure water over 1 hour, and the mixture is further stirred for 1 hour. Thereafter, the stirring is stopped, and after standing for 1 hour, the aqueous layer separated into two phases is removed by decantation. The organic layer is repeatedly purified and washed three times with boiling water, and then reduced to 100 ° C. under reduced pressure.
To remove methyl isobutyl ketone and excess epichlorohydrin to obtain a product (compound a1). The product obtained has an epoxy equivalent of 325.

【0024】(合成例2)6Lフラスコに、1,1,1
−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン306g
(1モル)とエピクロロヒドリン834g(9モル)を
入れ、120℃で1時間加熱攪拌する。次に120℃で
加熱還流させ、40重量%の苛性ソーダ600g(6モ
ル)を2時間かけて滴下し、さらに滴下後、1時間攪拌
する。その後、水、過剰量のエピクロロヒドリンを蒸留
により取り除き、粗生成物を得る。粗生成物は塩を除く
ため、トルエンを100g加え、溶解し、ろ過により塩
を取り除いた後、200mlの純水で3度洗浄する。洗
浄後は水を取り除き、残留しているトルエンは蒸留によ
り取り除く、生成物(化合物a2)を得る。得られた生
成物はエポキシ当量160である。
(Synthesis Example 2) 1,1,1
306 g of tris (4-hydroxyphenyl) ethane
(1 mol) and 834 g (9 mol) of epichlorohydrin, and the mixture was heated and stirred at 120 ° C. for 1 hour. Then, the mixture is heated and refluxed at 120 ° C., and 600 g (6 mol) of 40% by weight of caustic soda is added dropwise over 2 hours. After the addition, the mixture is stirred for 1 hour. Thereafter, water and excess epichlorohydrin are removed by distillation to obtain a crude product. To remove salts, the crude product is added with 100 g of toluene, dissolved, filtered to remove salts, and then washed three times with 200 ml of pure water. After washing, water is removed, and the remaining toluene is removed by distillation to obtain a product (compound a2). The product obtained has an epoxy equivalent of 160.

【0025】(実施例1〜5、比較例1〜5)本発明の
樹脂組成物は、表1および2に示した配合割合で、加熱
混合し、冷却後粉砕して、樹脂組成物を得た。この樹脂
組成物を、低圧トランスファー成形機を用いて、金型温
度175℃、注入圧力6.86x106Pa、硬化時間
2分、ポストキュア150℃2時間の条件で、各試験で
用いるテストピースを作製した。評価方法は以下の通
り。結果は表1および2にまとめて示す。
(Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 to 5) The resin compositions of the present invention were mixed by heating at the mixing ratios shown in Tables 1 and 2, cooled, and ground to obtain a resin composition. Was. Using a low-pressure transfer molding machine, a test piece used in each test was prepared by using a low-pressure transfer molding machine under the conditions of a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 6.86 × 10 6 Pa, a curing time of 2 minutes, and a post cure of 150 ° C. for 2 hours. Produced. The evaluation method is as follows. The results are summarized in Tables 1 and 2.

【0026】(光透過率の測定)10×30×1mmの
テストピースを作製し、分光光度計(島津製作所製自記
分光光度計UV−3100)を用いて、1mm厚さで4
00nmの光透過率を測定した。
(Measurement of Light Transmittance) A test piece having a size of 10 × 30 × 1 mm was prepared, and a test piece having a thickness of 1 mm and a thickness of 4 mm was measured using a spectrophotometer (Shimadzu UV-3100).
The light transmittance at 00 nm was measured.

【0027】(吸湿率の測定)直径50mm、厚さ3m
mの円板状テストピースを作製し、85℃、湿度85%
に設定した高温高湿槽に放置し、168時間後の重量増
加率を吸湿率として測定した。
(Measurement of moisture absorption) Diameter 50 mm, thickness 3 m
A disc-shaped test piece of 85 m and 85% humidity
, And the rate of weight increase after 168 hours was measured as a moisture absorption rate.

【0028】(ガラス転移温度の測定)10×5×5m
mのテストピースを作製し、TMAを用い、5℃/mi
nの昇温速度で昇温して測定し、テストピースの伸び率
が急激に変化する温度とした。
(Measurement of glass transition temperature) 10 × 5 × 5 m
m test piece, 5 ° C / mi using TMA
The temperature was measured at a temperature rising rate of n, and the temperature was set to a temperature at which the elongation of the test piece rapidly changed.

【0029】(耐半田性の評価)表面実装用パッケージ
(12ピン、4×5mm、厚み1.2mm、チップサイ
ズは1.5mm×2.0mm、リードフレームは42ア
ロイ製)を、金型温度175℃、射出圧力6.86x1
6Pa、硬化時間2分でトランスファー成形し、15
0℃、2時間後硬化させた。得られた光半導体パッケー
ジを、85℃、相対湿度60%の環境下で、168時間
放置し、その後240℃のIRリフロー処理を行った。
処理したパッケージを顕微鏡及び超音波探傷装置でクラ
ック、チップと樹脂との剥離の有無を見た。
(Evaluation of Solder Resistance) A surface mounting package (12 pins, 4 × 5 mm, thickness 1.2 mm, chip size 1.5 mm × 2.0 mm, lead frame made of 42 alloy) was subjected to mold temperature. 175 ° C, injection pressure 6.86x1
Transfer molding at 0 6 Pa, curing time 2 minutes, 15
It was post-cured at 0 ° C. for 2 hours. The obtained optical semiconductor package was left in an environment of 85 ° C. and a relative humidity of 60% for 168 hours, and then subjected to an IR reflow treatment at 240 ° C.
The processed package was examined with a microscope and an ultrasonic flaw detector to check for cracks and separation between the chip and the resin.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】[0031]

【表2】 [Table 2]

【0032】表1および2の結果をみれば明らかなよう
に、本発明の樹脂組成物は透明性、耐熱性、低吸水性が
並立し、良好な耐半田性を有していることがわかる。
As is clear from the results shown in Tables 1 and 2, the resin composition of the present invention has transparency, heat resistance and low water absorption, and has good solder resistance. .

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明の光半導体封止用エポキシ樹脂組
成物は、透明性及び耐半田性に優れており、高い信頼性
を有したオプトデバイスを提供することができる。
The epoxy resin composition for encapsulating an optical semiconductor of the present invention is excellent in transparency and solder resistance, and can provide an optical device having high reliability.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J036 AA01 AD07 AD08 AD11 AD16 AD21 DB06 JA07 4M109 AA01 BA01 CA21 EA03 EB03 EB04 EB06 EB09 EC01 EC03 EC05 EC11 GA01 5F041 AA43 DA42  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued from the front page F term (reference) 4J036 AA01 AD07 AD08 AD11 AD16 AD21 DB06 JA07 4M109 AA01 BA01 CA21 EA03 EB03 EB04 EB06 EB09 EC01 EC03 EC05 EC11 GA01 5F041 AA43 DA42

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1分子内に2個以上のエポキシ基を有す
るエポキシ樹脂(A)と、1分子内に2個以上のフェノ
ール性水酸基を有し、かつそのフェノール核の炭素上に
置換したアラルキル基に属するメチレン水素をもたない
化合物(B)からなる硬化剤(C)を必須成分とするエ
ポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂(A)が、1
分子内に2個以上のフェノール性水酸基を有し、かつそ
のフェノール核の炭素上に置換したアラルキル基に属す
るメチレン水素をもたない化合物(D)と、エピハロヒ
ドリンとの反応によって得られる生成物であることを特
徴とする光半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
1. An epoxy resin (A) having two or more epoxy groups in one molecule, and an aralkyl having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule and substituted on the carbon of the phenol nucleus. In an epoxy resin composition comprising a curing agent (C) comprising a compound (B) having no methylene hydrogen belonging to the group as an essential component, the epoxy resin (A) is
A product obtained by reacting a compound (D) having two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule and having no methylene hydrogen belonging to an aralkyl group substituted on the carbon of the phenol nucleus with epihalohydrin An epoxy resin composition for encapsulating an optical semiconductor, comprising:
【請求項2】 エポキシ樹脂を生成する1分子内に2個
以上のフェノール性水酸基を有し、かつそのフェノール
核の炭素上に置換したアラルキル基に属するメチレン水
素をもたない化合物(D)が、アルキル置換又は無置換
ビスフェノールA、アルキル置換又は無置換ビスフェノ
ールS、アルキル置換又は無置換ビフェノール、ビスフ
ェノールフルオレン、4,4’−シクロヘキシリデンビ
スフェノール、4、4’−(1−フェニルエチリデン)
ビスフェノール、4,4’−オキシビスフェノール、2
−(4−ヒドロキシフェニル)−2−[4−[1,1−
ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]フェニル]プ
ロパン、及び1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェ
ニル)エタンからなる群より選ばれる、請求項1記載の
光半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
2. A compound (D) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule for forming an epoxy resin and having no methylene hydrogen belonging to an aralkyl group substituted on carbon of the phenol nucleus. , Alkyl-substituted or unsubstituted bisphenol A, alkyl-substituted or unsubstituted bisphenol S, alkyl-substituted or unsubstituted biphenol, bisphenolfluorene, 4,4'-cyclohexylidenebisphenol, 4,4 '-(1-phenylethylidene)
Bisphenol, 4,4'-oxybisphenol, 2
-(4-hydroxyphenyl) -2- [4- [1,1-
The epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation according to claim 1, which is selected from the group consisting of bis (4-hydroxyphenyl) ethyl] phenyl] propane and 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane.
【請求項3】 エポキシ樹脂(A)が、アルキル置換又
は無置換ビスフェノールA型エポキシ樹脂、アルキル置
換又は無置換ビスフェノールS型エポキシ樹脂、及びア
ルキル置換又は無置換ビフェノール型エポキシ樹脂から
なる群より選ばれるエポキシ樹脂であって、かつ1分子
内に少なくとも1個以上のアルコール性水酸基を有する
ことを特徴とする請求項1記載の光半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物。
3. The epoxy resin (A) is selected from the group consisting of an alkyl-substituted or unsubstituted bisphenol A epoxy resin, an alkyl-substituted or unsubstituted bisphenol S-type epoxy resin, and an alkyl-substituted or unsubstituted biphenol-type epoxy resin. The epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation according to claim 1, which is an epoxy resin and has at least one or more alcoholic hydroxyl groups in one molecule.
【請求項4】 エポキシ樹脂(A)が、アルコール性水
酸基とエピハロヒドリンとの反応により生成するエポキ
シ基を少なくとも1個以上有することを特徴とする請求
項3記載の光半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
4. The epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation according to claim 3, wherein the epoxy resin (A) has at least one epoxy group generated by a reaction between an alcoholic hydroxyl group and epihalohydrin. .
【請求項5】 エポキシ樹脂(A)が、少なくとも1個
以上のアルコール性水酸基と、少なくとも1個以上のア
ルコール性水酸基とエピハロヒドリンとの反応により生
成するエポキシ基とを有することを特徴とする請求項3
記載の光半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
5. The epoxy resin (A) having at least one or more alcoholic hydroxyl groups and at least one or more alcoholic hydroxyl groups and an epoxy group formed by a reaction of epihalohydrin with epihalohydrin. 3
The epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation according to the above.
【請求項6】 エポキシ樹脂(A)が、アルキル置換又
は無置換ビスフェノールA型エポキシ樹脂であって、1
分子内に少なくとも1個以上のアルコール性水酸基を有
し、1分子内に少なくとも1個以上のアルコール性水酸
基とエピハロヒドリンとの反応により生成するエポキシ
基を有することを特徴とする請求項3記載の光半導体封
止用エポキシ樹脂組成物。
6. The epoxy resin (A) is an alkyl-substituted or unsubstituted bisphenol A-type epoxy resin,
4. The light according to claim 3, wherein the molecule has at least one or more alcoholic hydroxyl group and one molecule has at least one or more epoxy group formed by a reaction between the alcoholic hydroxyl group and epihalohydrin. Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation.
【請求項7】 硬化剤(C)が、1分子内に3個以上の
フェノール性水酸基を有することを特徴とする請求項1
記載の光半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
7. The method according to claim 1, wherein the curing agent (C) has three or more phenolic hydroxyl groups in one molecule.
The epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation according to the above.
【請求項8】 硬化剤(C)が、2−(4−ヒドロキシ
フェニル)−2−[4−[1,1−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)エチル]フェニル]プロパン、及び1,
1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタンから
なる群より選ばれる、請求項7記載の光半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物。
8. The method according to claim 1, wherein the curing agent (C) is 2- (4-hydroxyphenyl) -2- [4- [1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethyl] phenyl] propane and 1,
The epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation according to claim 7, which is selected from the group consisting of 1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane.
【請求項9】 請求項1〜8のいずれかに記載の光半導
体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物で封止された光半
導体装置。
9. An optical semiconductor device encapsulated with a cured product of the epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation according to claim 1. Description:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007131772A (en) * 2005-11-11 2007-05-31 Japan Epoxy Resin Kk Hydrogenated epoxy resin, its production method, epoxy resin composition and epoxy resin composition for light-emitting element sealant
WO2015119188A1 (en) * 2014-02-06 2015-08-13 日本化薬株式会社 Epoxy resin, curable resin composition, and cured product thereof

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