JP2001332124A - 導電性ペーストおよび光半導体装置 - Google Patents
導電性ペーストおよび光半導体装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐紫外線性、耐候性に優れており、屋外使用
や光半導体素子周辺でのデバイスの接合信頼性の高い導
電性ペーストおよび光半導体装置を提供する。 【解決手段】 有機バインダー、溶剤又は／及びモノマ
ー、並びに導電性粉末からなるとともに、該導電性粉末
として銀系粉末を含む導電性ペーストにおいて、分子内
にベンゾトリアゾール骨格を１個以上含み、かつ官能基
としてメタクリロイル基又はヒドロキシエチル基をもつ
化合物、例えば次式の化合物を、 樹脂固形分に対し０．１〜１０％含有させた導電性ペー
ストである。また、上記化合物を、これら官能基と反応
するモノマー、例えばメタクリル酸メチルとあらかじめ
共重合させて含有させること、導電性粉末の一部とし
て、酸化チタン粉末を該導電性粉末全体に対し５〜２０
重量％含有させることも有効である。
や光半導体素子周辺でのデバイスの接合信頼性の高い導
電性ペーストおよび光半導体装置を提供する。 【解決手段】 有機バインダー、溶剤又は／及びモノマ
ー、並びに導電性粉末からなるとともに、該導電性粉末
として銀系粉末を含む導電性ペーストにおいて、分子内
にベンゾトリアゾール骨格を１個以上含み、かつ官能基
としてメタクリロイル基又はヒドロキシエチル基をもつ
化合物、例えば次式の化合物を、 樹脂固形分に対し０．１〜１０％含有させた導電性ペー
ストである。また、上記化合物を、これら官能基と反応
するモノマー、例えばメタクリル酸メチルとあらかじめ
共重合させて含有させること、導電性粉末の一部とし
て、酸化チタン粉末を該導電性粉末全体に対し５〜２０
重量％含有させることも有効である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に化合物半導体
チップを樹脂マウントする半導体装置のアッセンブリー
や各種部品類の接着等に使用するもので、耐紫外線、耐
候性に優れ、輝度劣化の少ない導電性ペーストおよびそ
れを用いた光半導体装置に関する。
チップを樹脂マウントする半導体装置のアッセンブリー
や各種部品類の接着等に使用するもので、耐紫外線、耐
候性に優れ、輝度劣化の少ない導電性ペーストおよびそ
れを用いた光半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に導電性ペーストは、エポキシ樹脂
等の熱硬化性樹脂結合剤（バインダー）と導電性粉末と
から構成され、各種電子部品の接着、コーティング、印
刷による回路形成等に適用されている。熱硬化性樹脂で
ある結合剤は、硬化剤により熱硬化して有機溶剤に不溶
となり、また、耐熱性、耐湿性、耐候性等が付与され
る。
等の熱硬化性樹脂結合剤（バインダー）と導電性粉末と
から構成され、各種電子部品の接着、コーティング、印
刷による回路形成等に適用されている。熱硬化性樹脂で
ある結合剤は、硬化剤により熱硬化して有機溶剤に不溶
となり、また、耐熱性、耐湿性、耐候性等が付与され
る。
【０００３】また、種々の表示用などに実用化されてい
る発光ダイオード（ＬＥＤ）などを用いた光半導体装置
は、金属薄板（リードフレーム）や金属製の皿、樹脂基
板上の所定部分に光半導体素子を導電性ペースト等で接
合後、透明封止樹脂等で封止して製造される。この半導
体素子を接続する工程は、素子の長期信頼性、特にＬＥ
ＤにおいてはＶ−Ｆ特性や輝度劣化にに影響を与える重
要な工程の一つである。
る発光ダイオード（ＬＥＤ）などを用いた光半導体装置
は、金属薄板（リードフレーム）や金属製の皿、樹脂基
板上の所定部分に光半導体素子を導電性ペースト等で接
合後、透明封止樹脂等で封止して製造される。この半導
体素子を接続する工程は、素子の長期信頼性、特にＬＥ
ＤにおいてはＶ−Ｆ特性や輝度劣化にに影響を与える重
要な工程の一つである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年の電子機器の軽薄
短小化に伴い、これらは屋外に設置されて使用されるこ
とが多くなり、これに伴い電子機器に使用される導電性
ペースト材料にも耐候性が強く求められるようになっ
た。加えて発光波長４５０〜５００ｎｍ付近の光半導体
素子（青色ＬＥＤ）が開発されたことにより、そのアッ
センブリ工程や光半導体素子周辺で使用される有機材料
には、従来以上に耐紫外線性が強く要求されるようにな
った。特に、光半導体素子と電極と基材とを電気的に接
合する導電性ペーストが紫外線で劣化すると、ヒートシ
ョック等により界面クラックや剥離が発生し、Ｖ−Ｆ特
性不良や電気的オープンの原因となる。また、紫外線劣
化による導電性ペースト硬化物表面の変色により光反射
率が低減するので、著しい輝度劣化も進行する。
短小化に伴い、これらは屋外に設置されて使用されるこ
とが多くなり、これに伴い電子機器に使用される導電性
ペースト材料にも耐候性が強く求められるようになっ
た。加えて発光波長４５０〜５００ｎｍ付近の光半導体
素子（青色ＬＥＤ）が開発されたことにより、そのアッ
センブリ工程や光半導体素子周辺で使用される有機材料
には、従来以上に耐紫外線性が強く要求されるようにな
った。特に、光半導体素子と電極と基材とを電気的に接
合する導電性ペーストが紫外線で劣化すると、ヒートシ
ョック等により界面クラックや剥離が発生し、Ｖ−Ｆ特
性不良や電気的オープンの原因となる。また、紫外線劣
化による導電性ペースト硬化物表面の変色により光反射
率が低減するので、著しい輝度劣化も進行する。
【０００５】しかし、従来の導電性ペーストは、そのほ
とんどが通常のエポキシ樹脂をベースとしているため、
耐候性には劣っていた。耐候性を改善するため、脂環式
エポキシ樹脂や水添型エポキシ樹脂を用いることもある
が、これらはアミンやフェノール系硬化剤との反応性が
劣るので、酸無水物系硬化剤を使用することになる。こ
の場合、一液型の配合ではポットライフが短くなり、作
業性の点で問題があった。加えて脂環式エポキシ樹脂硬
化物は脆いものが多く、接着面積の小さな半導体素子で
は十分な接着強度が出にくく、かつクラックの発生も懸
念された。
とんどが通常のエポキシ樹脂をベースとしているため、
耐候性には劣っていた。耐候性を改善するため、脂環式
エポキシ樹脂や水添型エポキシ樹脂を用いることもある
が、これらはアミンやフェノール系硬化剤との反応性が
劣るので、酸無水物系硬化剤を使用することになる。こ
の場合、一液型の配合ではポットライフが短くなり、作
業性の点で問題があった。加えて脂環式エポキシ樹脂硬
化物は脆いものが多く、接着面積の小さな半導体素子で
は十分な接着強度が出にくく、かつクラックの発生も懸
念された。
【０００６】また、エポキシ樹脂より耐候性に優れてい
るアクリルやポリウレタン系樹脂では、逆に耐熱性が低
いため、アッセンブリ工程や実装工程中の熱履歴による
チップ剥離が問題となる可能性が高かった。従って、物
理的、電気的な接合信頼性の向上を目指して、耐紫外線
性、耐候性の強い導電性ペーストおよびその導電性ペー
ストを使用した光半導体装置の開発が強く要望されてい
た。
るアクリルやポリウレタン系樹脂では、逆に耐熱性が低
いため、アッセンブリ工程や実装工程中の熱履歴による
チップ剥離が問題となる可能性が高かった。従って、物
理的、電気的な接合信頼性の向上を目指して、耐紫外線
性、耐候性の強い導電性ペーストおよびその導電性ペー
ストを使用した光半導体装置の開発が強く要望されてい
た。
【０００７】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、従来の導電性ペーストの性能を低下させることな
く、耐紫外線性、耐候性に優れた導電性ペーストを提供
しようとするものである。
ので、従来の導電性ペーストの性能を低下させることな
く、耐紫外線性、耐候性に優れた導電性ペーストを提供
しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、後述する組成の
ペーストを用いることにとって、上記の目的を達成でき
ることを見いだし、本発明を完成したものである。
を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、後述する組成の
ペーストを用いることにとって、上記の目的を達成でき
ることを見いだし、本発明を完成したものである。
【０００９】即ち、本発明は、少なくとも有機バインダ
ー、溶剤又は／及びモノマー、並びに導電性粉末からな
るとともに、該導電性粉末の一部として銀系粉末を含む
導電性ペーストにおいて、分子内にベンゾトリアゾール
骨格を１個以上含みかつ官能基としてメタクリロイル基
又はヒドロキシエチル基をもつ化合物を、樹脂固形分に
対し０．１〜１０％の割合に含有させることを特徴とす
る導電性ペーストである。また、上記した分子内にベン
ゾトリアゾール骨格を１個以上含み、かつ官能基として
メタクリロイル基又はヒドロキシエチル基をもつ化合物
を、これら官能基と反応するモノマーとあらかじめ共重
合させて含有させるという導電性ペーストであり、さら
にまた、導電性粉末の一部として、酸化チタン粉末を該
導電性粉末全体に対し５〜２０重量％の割合に含有させ
るという導電性ペーストである。また、この導電性ペー
ストを用いて製造した光半導体装置である。
ー、溶剤又は／及びモノマー、並びに導電性粉末からな
るとともに、該導電性粉末の一部として銀系粉末を含む
導電性ペーストにおいて、分子内にベンゾトリアゾール
骨格を１個以上含みかつ官能基としてメタクリロイル基
又はヒドロキシエチル基をもつ化合物を、樹脂固形分に
対し０．１〜１０％の割合に含有させることを特徴とす
る導電性ペーストである。また、上記した分子内にベン
ゾトリアゾール骨格を１個以上含み、かつ官能基として
メタクリロイル基又はヒドロキシエチル基をもつ化合物
を、これら官能基と反応するモノマーとあらかじめ共重
合させて含有させるという導電性ペーストであり、さら
にまた、導電性粉末の一部として、酸化チタン粉末を該
導電性粉末全体に対し５〜２０重量％の割合に含有させ
るという導電性ペーストである。また、この導電性ペー
ストを用いて製造した光半導体装置である。
【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１１】本発明に用いる有機バインダーとしては、
特に種類に制限はなく、また熱硬化系でも熱可塑系でも
よく、従来より知られているエポキシ系、フェノール
系、メラミン系、セルロース系、アクリル系、ポリイミ
ド系およびこれらの混合変性樹脂系などが用いられる。
変性樹脂は単に溶解混合してもよいし、加熱反応により
部分的に結合させたものでもよい。また反応に必要であ
れば硬化触媒を使用することもできる。
特に種類に制限はなく、また熱硬化系でも熱可塑系でも
よく、従来より知られているエポキシ系、フェノール
系、メラミン系、セルロース系、アクリル系、ポリイミ
ド系およびこれらの混合変性樹脂系などが用いられる。
変性樹脂は単に溶解混合してもよいし、加熱反応により
部分的に結合させたものでもよい。また反応に必要であ
れば硬化触媒を使用することもできる。
【００１２】耐熱性の低い有機バインダーでは、高温高
湿条件下、例えば、１２１℃，２気圧でのプレッシャー
クッカーテストのような条件下では導電性ペースト硬化
皮膜が劣化する。それ故、このような厳しい条件下での
信頼性を要求される場合には、耐熱性の高いバインダー
を選ぶ必要がある。例えば、ポリイミド変性樹脂や平均
エポキシ基数３以上のノボラックエポキシ樹脂をフェノ
ール樹脂で硬化させる系などが挙げられる。
湿条件下、例えば、１２１℃，２気圧でのプレッシャー
クッカーテストのような条件下では導電性ペースト硬化
皮膜が劣化する。それ故、このような厳しい条件下での
信頼性を要求される場合には、耐熱性の高いバインダー
を選ぶ必要がある。例えば、ポリイミド変性樹脂や平均
エポキシ基数３以上のノボラックエポキシ樹脂をフェノ
ール樹脂で硬化させる系などが挙げられる。
【００１３】また、ペースト硬化物の耐候性を向上させ
るため、耐候性に強い有機バインダーとして、脂環式エ
ポキシ樹脂、水添型エポキシ樹脂、アクリル系樹脂、ポ
リウレタン系樹脂などを単独もしくは前述した樹脂等の
２種類以上と混合変性して使用すると、なお一層好まし
い。この場合は、要求される特性に応じて、硬化物の耐
熱性、耐湿性を調整する必要がある。
るため、耐候性に強い有機バインダーとして、脂環式エ
ポキシ樹脂、水添型エポキシ樹脂、アクリル系樹脂、ポ
リウレタン系樹脂などを単独もしくは前述した樹脂等の
２種類以上と混合変性して使用すると、なお一層好まし
い。この場合は、要求される特性に応じて、硬化物の耐
熱性、耐湿性を調整する必要がある。
【００１４】これらの樹脂はペースト製造前に、あらか
じめ溶剤やモノマーで溶解混合させておくことが望まし
い。ここで用いる溶剤としては、これらの樹脂を溶解す
ることができるものであり、例えば、ジオキサン、ヘキ
サン、トルエン、メチルセロソルブ、シクロヘキサノ
ン、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテート、
ブチルカルビトールアセテート、ジエチレングリコール
ジメチルエーテル、ジアセトンアルコール、Ｎ−メチル
ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミド、γ−ブチロラクトン、１，３−ジメチル−２−イ
ミダゾリジノン等が挙げられ、これらは単独又は２種以
上混合して使用することができる。また、モノマーとし
ては、ｎ−ブチルグリシジルエーテル、アリルグリシジ
ルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、
スチレンオキサイド、フェニルグリシジルエーテル、ク
レジルグリシジルエーテル、ｐ−ｓｅｃ−ブチルフェニ
ルグリシジルエーテル、グリシジルメタクリレート、ｔ
−ブチルフェニルグリシジルエーテル、ジグリシジルエ
ーテル、（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエー
テル、（ポリ）プロピレングリコールジグリシジルエー
テル、ブタンジオールジグリシジルエーテル、トリメチ
ロールプロパントリグリシジルエーテル、１，６−ヘキ
サンジオールグリシジルエーテル等が挙げられ、これら
は単独又は２種以上混合して使用することができる。ま
た、溶剤とモノマーとを混合して使用することもでき
る。溶剤を使用する場合、硬化温度や硬化時間等の条件
に合わせ、沸点をよく検討して溶剤を選択する必要があ
る。
じめ溶剤やモノマーで溶解混合させておくことが望まし
い。ここで用いる溶剤としては、これらの樹脂を溶解す
ることができるものであり、例えば、ジオキサン、ヘキ
サン、トルエン、メチルセロソルブ、シクロヘキサノ
ン、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテート、
ブチルカルビトールアセテート、ジエチレングリコール
ジメチルエーテル、ジアセトンアルコール、Ｎ−メチル
ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミド、γ−ブチロラクトン、１，３−ジメチル−２−イ
ミダゾリジノン等が挙げられ、これらは単独又は２種以
上混合して使用することができる。また、モノマーとし
ては、ｎ−ブチルグリシジルエーテル、アリルグリシジ
ルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、
スチレンオキサイド、フェニルグリシジルエーテル、ク
レジルグリシジルエーテル、ｐ−ｓｅｃ−ブチルフェニ
ルグリシジルエーテル、グリシジルメタクリレート、ｔ
−ブチルフェニルグリシジルエーテル、ジグリシジルエ
ーテル、（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエー
テル、（ポリ）プロピレングリコールジグリシジルエー
テル、ブタンジオールジグリシジルエーテル、トリメチ
ロールプロパントリグリシジルエーテル、１，６−ヘキ
サンジオールグリシジルエーテル等が挙げられ、これら
は単独又は２種以上混合して使用することができる。ま
た、溶剤とモノマーとを混合して使用することもでき
る。溶剤を使用する場合、硬化温度や硬化時間等の条件
に合わせ、沸点をよく検討して溶剤を選択する必要があ
る。
【００１５】本発明に用いる導電性粉末としては、例え
ば銀粉末、表面に銀層を有する粉末、銅粉末、ニッケル
粉末、カーボン等が挙げられ、これらは単独又は２種以
上混合して使用することができる。導電性粉末の配合割
合は、特に制限されるものではないが電気特性を重視す
る場合には、導電性粉末／（変性樹脂の固形分＋導電性
粉末）の割合が７０〜９５重量％の範囲であることが望
ましい。
ば銀粉末、表面に銀層を有する粉末、銅粉末、ニッケル
粉末、カーボン等が挙げられ、これらは単独又は２種以
上混合して使用することができる。導電性粉末の配合割
合は、特に制限されるものではないが電気特性を重視す
る場合には、導電性粉末／（変性樹脂の固形分＋導電性
粉末）の割合が７０〜９５重量％の範囲であることが望
ましい。
【００１６】本発明に用いるベンゾトリアゾール骨格を
含む化合物は、紫外線吸収剤として作用する。従来から
使用されている低分子の紫外線吸収剤では、樹脂との相
溶性が悪いため、ブリードにより添加部数が減少してし
まったり、加熱加工時の蒸散によるロス、紫外線吸収剤
の低い溶解性に起因する添加部数の制限、温水・酸・ア
ルカリ・アルコール・油への溶出などの問題から、本来
もっている紫外線吸収剤の特性を十分発揮することがで
きなかった。
含む化合物は、紫外線吸収剤として作用する。従来から
使用されている低分子の紫外線吸収剤では、樹脂との相
溶性が悪いため、ブリードにより添加部数が減少してし
まったり、加熱加工時の蒸散によるロス、紫外線吸収剤
の低い溶解性に起因する添加部数の制限、温水・酸・ア
ルカリ・アルコール・油への溶出などの問題から、本来
もっている紫外線吸収剤の特性を十分発揮することがで
きなかった。
【００１７】そこで、このような問題を解決し紫外線吸
収効果を高めるためには、従来の低分子タイプより、反
応型の高分子タイプの紫外線吸収剤を使用することが好
ましい。具体的には、ベンゾトリアゾールを骨格とする
ものに、官能基としてメタクリロイル基を導入した、次
式に示す２−（２´−ヒドロキシ−５´メタアクリロキ
シエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール（大塚
化学（株）社製）や、
収効果を高めるためには、従来の低分子タイプより、反
応型の高分子タイプの紫外線吸収剤を使用することが好
ましい。具体的には、ベンゾトリアゾールを骨格とする
ものに、官能基としてメタクリロイル基を導入した、次
式に示す２−（２´−ヒドロキシ−５´メタアクリロキ
シエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール（大塚
化学（株）社製）や、
【化１】 官能基にヒドロキシエチル基を導入した、次式に示す化
合物（大塚化学（株）社製）
合物（大塚化学（株）社製）
【化２】 が挙げられる。
【００１８】さらに高分子タイプの紫外線吸収剤は、そ
のまま配合してもよいが、その官能基がベース樹脂との
反応性に乏しい場合には、あらかじめ官能基と反応する
モノマーで共重合ポリマーをつくり、それを配合しても
同様の効果が得られる。
のまま配合してもよいが、その官能基がベース樹脂との
反応性に乏しい場合には、あらかじめ官能基と反応する
モノマーで共重合ポリマーをつくり、それを配合しても
同様の効果が得られる。
【００１９】その配合割合は、樹脂固形分に対して０．
１〜１０重量部であることが望ましい。配合量が０．１
重量部未満では、紫外線による樹脂の劣化を抑える効果
がなくなる。また、１０重量部を超えると、ペーストの
硬化物特性が低下するため、信頼性に欠け好ましくな
い。
１〜１０重量部であることが望ましい。配合量が０．１
重量部未満では、紫外線による樹脂の劣化を抑える効果
がなくなる。また、１０重量部を超えると、ペーストの
硬化物特性が低下するため、信頼性に欠け好ましくな
い。
【００２０】本発明に用いる酸化チタン粉末は、平均粒
径５μｍ以下が望ましい。５μｍを超えるとペースト性
状や作業性が悪くなり硬化物の塗膜表面も粗くなる。そ
の配合量範囲は、導電性ペースト中の全導電性粉末に対
して５〜２０重量％であり、特に好ましくは１０〜１５
重量％である。酸化チタン粉末の配合量が５重量％未満
では、紫外線防止効果が低下し、また２０重量％を超え
ると、硬化物塗膜が脆く弱くなるとともに、基材への密
着性、導電性が低下し、塗料や接着剤としての性能に欠
けるようになる。また、酸化チタンは一般に顔料として
使用される結晶形としてルチル型とアナターゼ型がある
が、耐紫外線性を向上させるためには、紫外線吸収量の
多いルチル型を用いる方が好ましい。これらは、単独又
は２種以上混合して使用することができる。
径５μｍ以下が望ましい。５μｍを超えるとペースト性
状や作業性が悪くなり硬化物の塗膜表面も粗くなる。そ
の配合量範囲は、導電性ペースト中の全導電性粉末に対
して５〜２０重量％であり、特に好ましくは１０〜１５
重量％である。酸化チタン粉末の配合量が５重量％未満
では、紫外線防止効果が低下し、また２０重量％を超え
ると、硬化物塗膜が脆く弱くなるとともに、基材への密
着性、導電性が低下し、塗料や接着剤としての性能に欠
けるようになる。また、酸化チタンは一般に顔料として
使用される結晶形としてルチル型とアナターゼ型がある
が、耐紫外線性を向上させるためには、紫外線吸収量の
多いルチル型を用いる方が好ましい。これらは、単独又
は２種以上混合して使用することができる。
【００２１】本発明の導電性ペーストは、上述した変性
樹脂、溶剤モノマー又はこれらの混合物、および導電性
粉末を必須成分とするが、本発明の目的に反しない限
り、また必要に応じて、硬化触媒、消泡剤、カップリン
グ剤、その他の添加剤を配合することができる。この導
電性ペーストは、常法に従い上述した各成分を十分混合
した後、更に例えばディスパース、ニーダー、三本ロー
ルミル等による混練処理を行い、その後減圧脱泡して製
造することができる。こうして製造した導電性ペースト
を、シリンジに充填し、ディスペンサを用いてリードフ
レーム等の基材上に吐出し、マウント硬化により光半導
体素子を接合した後、ワイヤボンディングを行い、次い
で透明封止樹脂で封止硬化して光半導体装置を製造する
ことができる。。
樹脂、溶剤モノマー又はこれらの混合物、および導電性
粉末を必須成分とするが、本発明の目的に反しない限
り、また必要に応じて、硬化触媒、消泡剤、カップリン
グ剤、その他の添加剤を配合することができる。この導
電性ペーストは、常法に従い上述した各成分を十分混合
した後、更に例えばディスパース、ニーダー、三本ロー
ルミル等による混練処理を行い、その後減圧脱泡して製
造することができる。こうして製造した導電性ペースト
を、シリンジに充填し、ディスペンサを用いてリードフ
レーム等の基材上に吐出し、マウント硬化により光半導
体素子を接合した後、ワイヤボンディングを行い、次い
で透明封止樹脂で封止硬化して光半導体装置を製造する
ことができる。。
【００２２】
【作用】本発明は、光半導体素子と基材とを接合する導
電性ペーストの紫外線防止効果を高めることで、従来の
光半導体装置と比較して、紫外線曝露下での接合部の密
着力低下を抑え、かつペースト硬化物表面の光沢と光反
射率を維持し、光半導体装置の電気的信頼性の向上、輝
度劣化低減を実現させたものである。
電性ペーストの紫外線防止効果を高めることで、従来の
光半導体装置と比較して、紫外線曝露下での接合部の密
着力低下を抑え、かつペースト硬化物表面の光沢と光反
射率を維持し、光半導体装置の電気的信頼性の向上、輝
度劣化低減を実現させたものである。
【００２３】すなわち、導電性ペースト中に、官能基と
して末端アクリル基やヒドロキシエチル基をもたせたベ
ンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を導入して、紫外線吸
収剤とベース樹脂とを反応させたり、あるいは末端アク
リル基をメタクリル酸メチル系やスチレン系モノマーで
あらかじめ共重合させた高分子量体として添加すること
で、従来の紫外線吸収剤の欠点である樹脂との分散性、
ブリードアウト、硬化時の熱によるロスなどを解決し、
紫外線防止効果を高めたことで目的を達成したものであ
る。加えて、紫外線吸収効果のある酸化チタン粉末を併
用することによって、紫外線吸収効果はさらに高めるこ
とが可能である。
して末端アクリル基やヒドロキシエチル基をもたせたベ
ンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を導入して、紫外線吸
収剤とベース樹脂とを反応させたり、あるいは末端アク
リル基をメタクリル酸メチル系やスチレン系モノマーで
あらかじめ共重合させた高分子量体として添加すること
で、従来の紫外線吸収剤の欠点である樹脂との分散性、
ブリードアウト、硬化時の熱によるロスなどを解決し、
紫外線防止効果を高めたことで目的を達成したものであ
る。加えて、紫外線吸収効果のある酸化チタン粉末を併
用することによって、紫外線吸収効果はさらに高めるこ
とが可能である。
【００２４】この手法により、導電性ペーストのベース
となる樹脂の耐候性を考慮しなくても、従来の耐熱性、
耐湿性といった特性に加えて耐候性、耐紫外線性に優れ
た導電性ペーストおよび光半導体装置を得ることができ
る。
となる樹脂の耐候性を考慮しなくても、従来の耐熱性、
耐湿性といった特性に加えて耐候性、耐紫外線性に優れ
た導電性ペーストおよび光半導体装置を得ることができ
る。
【００２５】
【発明の実施形態】次に本発明を実施例によって説明す
るが、本発明はこれらの実施例によって限定されるもの
ではない。以下の実施例および比較例において「部」と
は特に説明のない限り「重量部」を意味する。
るが、本発明はこれらの実施例によって限定されるもの
ではない。以下の実施例および比較例において「部」と
は特に説明のない限り「重量部」を意味する。
【００２６】実施例１ クレゾールノボラック型エポキシ樹脂のＥＯＣＮ１０３
Ｓ（大日本インキ化学工業社製、商品名）８０部、ビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂のエピコート＃１００７
（油化シェルエポキシ社製、商品名）２０部に対し、硬
化剤としてフェノール樹脂ＢＲＧ５５８（昭和高分子社
製、商品名）４０部を、ジエチレングリコールジエチル
エーテル１４０部中で８５℃，１時間溶解反応を行い、
粘稠な樹脂を得た。この樹脂２８部に、硬化触媒として
イミダゾールの２−エチル−４−メチルイミダゾール
０．２部、添加剤０．８部、平均粒径４μｍのリン片状
銀粉６２部、平均粒径１μｍのルチル型酸化チタン粉末
７部および前述の化２の化合物１部を混合し、さらに三
本ロールで混練処理を行い、減圧脱泡して導電性ペース
ト（Ａ）を製造した。
Ｓ（大日本インキ化学工業社製、商品名）８０部、ビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂のエピコート＃１００７
（油化シェルエポキシ社製、商品名）２０部に対し、硬
化剤としてフェノール樹脂ＢＲＧ５５８（昭和高分子社
製、商品名）４０部を、ジエチレングリコールジエチル
エーテル１４０部中で８５℃，１時間溶解反応を行い、
粘稠な樹脂を得た。この樹脂２８部に、硬化触媒として
イミダゾールの２−エチル−４−メチルイミダゾール
０．２部、添加剤０．８部、平均粒径４μｍのリン片状
銀粉６２部、平均粒径１μｍのルチル型酸化チタン粉末
７部および前述の化２の化合物１部を混合し、さらに三
本ロールで混練処理を行い、減圧脱泡して導電性ペース
ト（Ａ）を製造した。
【００２７】実施例２ エポキシ樹脂のＹＬ９８３Ｕ（油化シェルエポキシ社
製、商品名）５．５部、脂環式エポキシ樹脂のセロキサ
イドの２０２１（ダイセル化学工業社製、商品名）７
部、同樹脂のＧＴ３０２（ダイセル化学工業社製、商品
名）２部、エポキシ樹脂希釈剤のＰＧ２０７Ｓ（日本化
薬社製、商品名）３．５部、カチオン系触媒のＳＩ−８
０Ｌ（三新化学社製、商品名）０．３部、添加剤０．７
部、平均粒径４μｍのリン片状銀粉７０部、平均粒径１
μｍのルチル型酸化チタン粉末８部および次式に示す化
３の共重合体３部を混合し、さらに三本ロールで混練処
理を行い、減圧脱泡して導電性ペースト（Ｂ）を製造し
た。化３の共重合体は、前述の化２の化合物７０部とメ
タクリル酸メチル３０部の共重合体である。
製、商品名）５．５部、脂環式エポキシ樹脂のセロキサ
イドの２０２１（ダイセル化学工業社製、商品名）７
部、同樹脂のＧＴ３０２（ダイセル化学工業社製、商品
名）２部、エポキシ樹脂希釈剤のＰＧ２０７Ｓ（日本化
薬社製、商品名）３．５部、カチオン系触媒のＳＩ−８
０Ｌ（三新化学社製、商品名）０．３部、添加剤０．７
部、平均粒径４μｍのリン片状銀粉７０部、平均粒径１
μｍのルチル型酸化チタン粉末８部および次式に示す化
３の共重合体３部を混合し、さらに三本ロールで混練処
理を行い、減圧脱泡して導電性ペースト（Ｂ）を製造し
た。化３の共重合体は、前述の化２の化合物７０部とメ
タクリル酸メチル３０部の共重合体である。
【００２８】
【化３】 （但し、式中、ｍ、ｎは１以上の整数を表す） 比較例１ 実施例１の配合において、ルチル型酸化チタン粉末と化
２の化合物を配合せずに他はすべて実施例１と同様にし
て導電性ペースト（Ｃ）を製造した。
２の化合物を配合せずに他はすべて実施例１と同様にし
て導電性ペースト（Ｃ）を製造した。
【００２９】実施例１〜２および比較例１で得た導電性
ペースト（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）を用いて、皿型の
リードフレームと０．３ｍｍ×０．３ｍｍのＧａＡｌＡ
ｓ系光半導体素子（ＬＥＤ）チップを表１の硬化条件で
マウント硬化し、ワイヤボンディングを行い、次いで、
脂環式エポキシ樹脂ベースの透明封止材で封止硬化（１
２０℃×２Ｈ＋１３０℃×６Ｈ）して光半導体装置をそ
れぞれ製造した。
ペースト（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）を用いて、皿型の
リードフレームと０．３ｍｍ×０．３ｍｍのＧａＡｌＡ
ｓ系光半導体素子（ＬＥＤ）チップを表１の硬化条件で
マウント硬化し、ワイヤボンディングを行い、次いで、
脂環式エポキシ樹脂ベースの透明封止材で封止硬化（１
２０℃×２Ｈ＋１３０℃×６Ｈ）して光半導体装置をそ
れぞれ製造した。
【００３０】これらの光半導体装置について、紫外線照
射下での接着強度、常温通電試験と、高温、高湿放置試
験を行った。その結果を表１に示したが、いずれも本発
明が優れており、本発明の顕著な効果が認られた。
射下での接着強度、常温通電試験と、高温、高湿放置試
験を行った。その結果を表１に示したが、いずれも本発
明が優れており、本発明の顕著な効果が認られた。
【００３１】
【表１】 ＊１：０．３ｍｍ×０．３ｍｍチップ（高さ２００μ
ｍ）を、リードフレーム（銅系、ベッド面は銀メッキ）
上に、導電性ペーストを用いて接着し、１５０℃×１ｈ
の温度で硬化した。硬化後、テンションゲージを用いて
剪断方向の接着強度を測定した。熱時接着強度は２５０
℃のヒートブロック上で測定した。
ｍ）を、リードフレーム（銅系、ベッド面は銀メッキ）
上に、導電性ペーストを用いて接着し、１５０℃×１ｈ
の温度で硬化した。硬化後、テンションゲージを用いて
剪断方向の接着強度を測定した。熱時接着強度は２５０
℃のヒートブロック上で測定した。
【００３２】＊２：サンシャインウエザオメーターを使
用した。
用した。
【００３３】＊３：サンシャインウエザオメーターによ
り紫外線を照射した状態で、常温通電試験（順電流３０
ｍＡ）、６０℃，９５％ＲＨ環境下での高温高湿放置試
験を各光半導体装置について評価した。通電試験に供し
た光半導体装置は、各々６０個で、時間の経過に伴う不
良発生数を示した。不良判定の方法は、輝度変化率が初
期の５０％以上への上昇をもって不良とした。
り紫外線を照射した状態で、常温通電試験（順電流３０
ｍＡ）、６０℃，９５％ＲＨ環境下での高温高湿放置試
験を各光半導体装置について評価した。通電試験に供し
た光半導体装置は、各々６０個で、時間の経過に伴う不
良発生数を示した。不良判定の方法は、輝度変化率が初
期の５０％以上への上昇をもって不良とした。
【００３４】
【発明の効果】以上の説明および表１から明らかなよう
に、本発明の導電性ペーストおよび光半導体装置は、耐
紫外線性、耐候性に優れており、この導電性ペーストを
使用することによって屋外や発光波長４５０〜５００ｎ
ｍ付近の光半導体素子周辺での使用に際しても、素子の
物理的、電気的な接合信頼性の向上に対応でき、光半導
体装置の寿命を従来以上に延ばすことができ、工業上大
変有益なものである。
に、本発明の導電性ペーストおよび光半導体装置は、耐
紫外線性、耐候性に優れており、この導電性ペーストを
使用することによって屋外や発光波長４５０〜５００ｎ
ｍ付近の光半導体素子周辺での使用に際しても、素子の
物理的、電気的な接合信頼性の向上に対応でき、光半導
体装置の寿命を従来以上に延ばすことができ、工業上大
変有益なものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｃ０９Ｊ 4/06 Ｃ０９Ｊ 4/06 Ｈ０１Ｌ 21/52 Ｈ０１Ｌ 21/52 Ｅ Ｈ０５Ｋ 3/32 Ｈ０５Ｋ 3/32 Ｂ // Ｃ０９Ｊ 9/02 Ｃ０９Ｊ 9/02 11/04 11/04 11/06 11/06 201/00 201/00 (Ｃ０８Ｌ 101/00 (Ｃ０８Ｌ 101/00 33:14） 33:14） Ｆターム(参考） 4J002 AB011 BG041 BG072 CC031 CC181 CD001 CM041 DA076 DE136 EU177 FD052 FD057 FD116 GJ01 4J040 BA021 DF012 DF041 DF052 EB031 EB032 EB131 EC022 EC032 EC061 EC071 EC261 EC301 EF001 EH031 FA172 GA17 HA026 HA066 HA136 HB44 HC25 JA05 JB10 KA03 KA16 KA23 KA24 KA29 KA32 LA07 LA09 NA20 5E319 AA03 AB05 BB11 CC61 CD25 GG20 5F047 AA11 BA33 BA52 BA53 CA08 5G301 DA03 DA33 DA42 DD03
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくとも有機バインダー、溶剤又は／
及びモノマー、並びに導電性粉末からなるとともに、該
導電性粉末の一部として銀系粉末を含む導電性ペースト
において、分子内にベンゾトリアゾール骨格を１個以上
含みかつ官能基としてメタクリロイル基又はヒドロキシ
エチル基をもつ化合物を、樹脂固形分に対し０．１〜１
０％の割合に含有させることを特徴とする導電性ペース
ト。 - 【請求項２】 分子内にベンゾトリアゾール骨格を１個
以上含みかつ官能基としてメタクリロイル基又はヒドロ
キシエチル基をもつ化合物を、上記官能基と反応するモ
ノマーとあらかじめ共重合させて含有させる請求項１記
載の導電性ペースト。 - 【請求項３】 導電性粉末の一部として、酸化チタン粉
末を該導電性粉末全体に対し５〜２０重量％の割合に含
有させる請求項１又は２記載の導電性ペースト。 - 【請求項４】 請求項１ないし請求項３記載の導電性ペ
ーストを用いて、光半導体素子とリードフレームなどの
基材とを接着固定してなることを特徴とする光半導体装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000149863A JP2001332124A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | 導電性ペーストおよび光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000149863A JP2001332124A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | 導電性ペーストおよび光半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001332124A true JP2001332124A (ja) | 2001-11-30 |
Family
ID=18655655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000149863A Pending JP2001332124A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | 導電性ペーストおよび光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001332124A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2000
- 2000-05-22 JP JP2000149863A patent/JP2001332124A/ja active Pending
Cited By (30)
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