JP2002226677A - 光半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び光半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】透明性、耐半田性及び離型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。 【解決手段】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）、酸無水物硬化剤（Ｂ）、硬化促進
剤（Ｃ）、無機充填剤（Ｄ）、離型剤（Ｅ）を必須成分
とするエポキシ樹脂組成物において、内部離型剤（Ｅ）
が一般式（１）で表され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、及びその硬化物で封止された
光半導体装置である。 【化１】 （但し、式中、ｋの値が４０〜６０であり、ｍの値は１
〜５であり、ｎの値は１５〜４５を表す。Ｒ₁、及びＲ₂
は水素原子もしくは一価のアルキル基であり、少なくと
も一方が一価のアルキル基である。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透明性、耐半田性
及び離型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。

【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。

【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。

【０００４】上記の問題点を解決するために、充填剤を
添加することが代表的な手法であることは当業者間では
公知のことである。これは、シリカなどの無機質充填材
を、樹脂組成物中に高い比率で充填することで、封止樹
脂組成物の吸水率、線膨張係数を低下させ、高温時の変
形やクラックなどを抑止できるものであるが、このよう
にして得た樹脂組成物は、シリカ粒子と樹脂の界面で起
こる光の反射や屈折の影響により、樹脂硬化物の光透過
性は極端に低いものとなる。樹脂組成物の硬化物中を光
線が透過する際、樹脂と充填材との界面において反射・
屈折される光線の量は、界面前後での屈折率の差に比例
する事が知られており、一般的なシリカ粒子の屈折率
は、１．４前後であるのに対し、エポキシ樹脂の硬化体
は、１．５前後であり、充填材種を変えない限り、この
点を解消することは難しい。

【０００５】これを解消するために、特開平６−６５４
７３号公報では、シリカ以外の充填材として、Ｓｉ
Ｏ₂、ＣａＯおよびＡｌ₂Ｏ₃を主成分とするガラス粒子
を、光半導体封止用樹脂組成物の充填材として用いる技
術が述べられている。この技術によれば、各成分の組成
を変化させることや、金属元素類を添加することで、充
填材の屈折率を容易に変化させることができる。しか
し、本発明者らが光半導体封止用樹脂組成物の充填材と
して、該技術によるガラス充填材を用いたところ、確か
に透明性は高くなるが、光半導体封止用樹脂組成物とし
ては、透明性が不十分である。本発明者らは、透明性が
不十分な点は、ガラス充填材自体の光透過率に帰因する
と類推した。また、耐半田性の試験を行ったところ、パ
ッケージクラック等の不良が発生した。前述の通り該充
填材を用いることにより、ある程度の透明な硬化物を得
ることは可能であるが、充填材種やその添加量のみで耐
半田性を得ることは難しい。

【０００６】光半導体封止用樹脂組成物は、可視光を透
過することが必須であるが、同時に金型からの離型性も
重要な項目である。離型性を良くするために、成形する
毎にフッ素系やシリコーン系などの離型剤を金型に直接
噴霧する場合があるが、その場合、連続成形の生産効率
を下げることになる。そこで、これまでに封止用樹脂組
成物中に離型剤を、予め添加混合する検討が行われてい
る。従来公知の離型剤を添加した場合、離型剤の種類に
よっては、その添加量を増やすと離型性は向上するが、
樹脂硬化物に曇りが生じ、光透過率が低下する。添加量
を減らすと離型性が悪くなり、金型からパッケージが離
型する際に、パッケージにクラックが生じたり、リード
フレームの曲がりが光半導体装置の変形が発生する。す
なわち、透明性と離型性の面で両方の特性を満たす樹脂
組成物は、未だ知られていない。

【０００７】特許第２７８１２７９号公報には、特定構
造の化合物を離型剤として、光半導体封止用の材料に予
め添加することが記載されているが、本発明者らが、前
記添加剤を光半導体封止用の材料に添加したところ、金
型からの離型性は優れるが、樹脂硬化物に曇りが生じ、
光半導体封止用樹脂組成物としては透明性が不十分であ
った。本発明者らは、この曇りの原因は、離型剤が結晶
化して、樹脂硬化物中に分散しているために透明性が低
下していると推察した。

【０００８】また、特開平６−２２８２８１号公報に
は、ある種の界面活性剤を樹脂組成物に添加すること
で、光学ムラのない樹脂組成物を得る技術が述べられて
いるが、このような界面活性剤は、その成分が樹脂に相
溶し、樹脂組成物の離型性を著しく低下させることがあ
る。このように透明性、離型性並びに流動性をも両立さ
せる封止用エポキシ樹脂組成物を得ることは、かなり難
しいのが現状である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、透明性、耐
半田性及び離型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
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、特定の無
機充填剤及び内部離型剤を用いることにより、吸水率を
低減し、かつ高い光透過率を可能とし、透明性、耐半田
性及び離型性に優れた樹脂組成物が得られことを見出
し、上記目標を達成するに至った。

【００１１】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）、酸無水物硬
化剤（Ｂ）、硬化促進剤（Ｃ）、無機充填剤（Ｄ）、一
般式（１）で表される内部離型剤（Ｅ）を必須成分と
し、無機充填材（Ｄ）がＳｉＯ ₂、ＣａＯ、およびＡｌ₂
Ｏ₃からなる、平均粒径が５μｍ以上、１００μｍ以下
の球状のガラス粒子であり、前記ガラス粒子が、１ｍｍ
の光路長で、波長４００ｎｍにおいて８０％以上の直線
透過率を有し、また、前記（Ｄ）成分以外の成分からな
る組成物の硬化物の屈折率と、無機充填材（Ｄ）の屈折
率との差が０．０１以下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、及びその硬化物で封止さ
れた光半導体装置である。

【００１２】

【化３】 （但し、式中、kの値が４０〜６０であり、ｍの値は１
〜５であり、ｎの値は１５〜４５を表す。Ｒ₁、及びＲ₂
は水素原子もしくは一価のアルキル基であり、少なくと
も一方が一価のアルキル基である。）

【００１３】

【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個以上のエポキシ基を有していれば、何ら制限
されるものではなく、その具体的事例は、ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹
脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エ
ポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ク
レゾールノボラック型エポキシ樹脂、アルキル変性トリ
フェノールメタン型エポキシ樹脂、水素化添加ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレ
ートのなどの多官能複素環式エポキシ樹脂、ポリ（エポ
キシ化シクロヘキセンオキサイド）などの多官能脂環式
エポキシ樹脂等が上げられるが、特にこれらに限定され
るものではなく、単独もしくは２種以上用いても何ら差
し支えない。

【００１４】樹脂組成物の硬化物の耐半田性について着
目すると、エポキシ樹脂は、１分子内に３個以上のエポ
キシ基を有するエポキシ樹脂であることがより好まし
く、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ク
レゾールノボラック型エポキシ樹脂、アルキル変性トリ
フェノールメタン型エポキシ樹脂、トリグリシジルイソ
シアヌレートのなどの多官能複素環式エポキシ樹脂、ポ
リ（エポキシ化シクロヘキセンオキサイド）などが例示
でき、硬化物の耐熱性が高くなり、より好ましい。さら
に透明性に着目すると、波長３００ｎｍ以下の短波長域
に吸収のある芳香環を分子内に有さない脂肪族や複素環
式のエポキシ樹脂がより好ましい。ここで言う複素環式
とは２種以上の原子で形成された環を有する化合物のこ
とである。中でもトリグリシジルイソシアヌレートなど
が例示できるが、多官能であるトリグリシジルイソシア
ヌレートが硬化物の耐熱性が高くなりより好ましい。

【００１５】さらに、トリグリシジルイソシアヌレート
などの多官能のエポキシ樹脂を単独で用いる場合、硬化
物は脆くなる場合がある。これらを改善するには、ビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂に代表されるビスフェノー
ル型のエポキシ樹脂を併用することがより好ましい。ビ
スフェノール型エポキシ樹脂としては、ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、
ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂などが例示することが
できる。樹脂組成物の溶融粘度を考慮すると、ビスフェ
ノールＦ型エポキシ樹脂を用いた場合、溶融粘度が低く
なり、低溶融粘度の樹脂組成物は成形時に流動ムラが発
生しない点でより好ましい。

【００１６】これらのうち、透明性に優れるという面で
は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノール
Ｆ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、
水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、一般式（２）に
代表される、複数のビスフェノール骨格を一分子内に有
するエポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂
が好ましい。中でも、一般式（２）で表されるエポキシ
樹脂は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の色調安定性
とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の低粘度の性質を兼
ね備えるため、特性上より好ましい。

【００１７】

【化４】 （但し、式（２）中、ｎの値が１〜７であり、ＲはＣ
（ＣＨ₃）₂及びＣＨ₂を表し、それぞれ少なくとも１個
以上有する。）

【００１８】本発明に用いる酸無水物硬化剤（Ｂ）とし
ては、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリメリッ
ト酸、無水ピロメリット酸、ヘキサヒドロ無水フタル
酸、３−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、４−メチ
ル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、あるいは３−メチル−
ヘキサヒドロ無水フタル酸と４−メチル−ヘキサヒドロ
無水フタル酸との混合物、テトラヒドロ無水フタル酸、
無水ナジック酸、無水メチルナジック酸などが例示され
るが、特にこれらに限定されるものではなく、単独もし
くは２種以上用いても差し支えない。

【００１９】本発明に用いる硬化促進剤（Ｃ）として
は、通常、エポキシ樹脂のアニオン硬化に用いられるも
のは、すべて使用可能である。例示するならば、イミダ
ゾール類、３級アミン、４級アンモニウム塩、１，８−
ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７などの双
環式アミジン類とその誘導体、ホスフィン、ホスホニウ
ム塩などが一般的であるが、硬化性がよく、着色がない
ものであれば、何ら限定されるものではなく、単独でも
２種以上用いても差し支えない。特に１，８−ジアザビ
シクロ（５，４，０）ウンデセン−７などの双環式アミ
ジン類は、少量の添加量でもエポキシ樹脂に対して高い
活性を示し、１５０℃程度の比較的低い硬化温度であっ
ても９０秒といった時間で硬化することができより好ま
しい。

【００２０】さらに、１，８−ジアザビシクロ（５，
４，０）ウンデセン−７などの双環式アミジン類と少な
くとも１個以上のカルボキシル基を有する化合物との反
応により得られた化合物は、塩構造となっているため、
塩基性が弱く、硬化時におこる発熱を、最小限に抑える
ことができ、硬化時の着色を低く抑えられ、高い透明性
を得ることができる点で、より好ましい。双環式アミジ
ン類と少なくとも１個以上のカルボキシル基を有する化
合物との反応により得られた化合物としては、１，８−
ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７の蟻酸塩
やオクチル酸等が挙げられるが、中でもシクロヘキサン
ジカルボン酸等の１分子内に２個以上のカルボキシル基
有する化合物の場合、エポキシ樹脂との硬化反応時に架
橋構造内に取り込まれても、ガラス転移温度や高温時の
硬度を低減しないという点でより好ましい。

【００２１】本発明に用いる無機充填材（Ｄ）は、Ｓｉ
Ｏ₂、ＣａＯ、およびＡｌ₂Ｏ₃を主成分としてなるガラ
ス粒子であれば、その粒径や形状、その他の無機成分を
加えることに関しては何ら制限は無い。ただし本発明に
用いる無機充填材（Ｄ）は、本発明の樹脂組成物におい
て、成分（Ｄ）以外の成分からなる組成物の硬化物と、
無機充填材（Ｄ）との屈折率の差が０．０１以下である
ことを特徴とする。

【００２２】本発明の樹脂組成物における（Ｄ）成分以
外の成分に、無機充填材（Ｄ）の屈折率を整合するため
には、ＳｉＯ₂を４０〜７０重量％、ＣａＯを１〜４０
重量％、Ａｌ₂Ｏ₃を５〜３０重量％、合計で１００重量
％となるような組成が好ましい。ただし、必要に応じ
て、他成分として金属元素類、金属酸化物類などを添加
することは差し支えない。また、本発明に用いる充填材
（Ｄ）の、原料となるガラスは、１ｍｍの光路長におけ
る波長４００ｎｍの直線光透過率が８０％以上となるよ
うガラス中の気泡が低減されていることが好ましい。ガ
ラスの気泡を低減する手法としては、必要に応じて消泡
剤などの添加剤を利用することもできる。

【００２３】本発明で、さらに高い透明性を得るために
は、無機充填材（Ｄ）が球状であり、平均粒径が５μｍ
以上、１００μｍ以下であると良い。形状を球状とする
ことにより、光の散乱損失を小さく抑えることができ
る。また平均粒径が５μｍ未満の場合、ガラス粒子が凝
集して透明性を低下させる。一方、平均粒径が１００μ
ｍを越える場合、樹脂組成物成形時に金型のゲート部で
樹脂詰まりがおこり、未充填となる場合がある。

【００２４】無機充填材（Ｄ）の配合量としては、エポ
キシ樹脂組成物中に５重量％以上、７０重量％以下であ
ることがより好ましい。配合量が５重量％未満の場合、
吸水率の低減効果が僅かであり、耐半田性が向上しない
場合がある。一方７０重量％を超える場合、流動性や透
明性が低下したり、成形不良が生じる場合がある。

【００２５】本発明で用いる内部離型剤（Ｅ）は、一般
式（１）で表される化合物である。

【化５】 （但し、ｋの値が３０〜７０であり、ｍの値は１〜５で
あり、ｎの値は１５〜４５である。Ｒ₁、Ｒ₂は水素原子
もしくは一価のアルキル基であり、少なくとも一方が一
価のアルキル基である。）

【００２６】一般式（１）で表される化合物は、１分子
内にエポキシ樹脂に相溶する性質と相溶しない性質の両
者の性質を有しているため、従来の離型剤とは異なり、
透明性と離型性を両立することができる。さらに、相溶
する性質を有する構造としてポリエーテル構造がある、
ポリエーテル構造は非結晶の構造を有しており、エポキ
シ樹脂組成物と混合しても、樹脂硬化物中で離型剤が結
晶化することがない。

【００２７】内部離型剤（Ｅ）の添加量としては、エポ
キシ樹脂組成物中に０．０１重量パーセント以上、５重
量パーセント以下の割合で配合されていることがより好
ましく、０．０１重量パーセントを下まわるとパッケー
ジの離型性が悪く低下する恐れがあり、また、５重量パ
ーセントを越えると樹脂硬化物に曇りが生じ、透明性が
低下する恐れがある。非晶性の面で、一般式（１）中の
Ｒ₁、Ｒ₂の少なくも一つはメチル基であることがより好
ましい。

【００２８】内部離型剤（Ｅ）は、当業者間では公知の
技術によって合成することができる。例えば、長鎖のア
ルコール、例示すると炭素数４０の脂肪族アルコールと
所定量のプロピレンオキサイドを反応させ、続けて所定
量のエチレンオキサイドを付加重合することで得ること
ができる。

【００２９】本発明で高い透明性と耐半田性を得るため
に重要な点は、エポキシ樹脂組成物の硬化物の吸水率と
光透過率である。本発明者らは耐半田性は樹脂組成物の
硬化物の吸水率に大きく帰因することを見出した。すな
わち、試験方法として、試験片の大きさは直径５０ｍ
ｍ、厚み３ｍｍの円板状の試験片を、８５℃、湿度８５
％に設定した恒温恒湿槽に１６８時間投入した。そし
て、吸湿処理前後の硬化物の重量変化率から算出した吸
水率が２．０％以下であれば、耐半田性の試験で剥離や
クラックといった不良が発生しないことが判明した。吸
水率が２．０％を越えると、樹脂自体の膨潤や界面の劣
化から、耐半田性の試験で剥離が生じたり、クラックが
発生する恐れがある。

【００３０】また、エポキシ樹脂組成物の硬化物の光透
過率は、光半導体装置の光学特性に大きく帰因すること
を見出した。すなわち、光透過率の測定は、エポキシ樹
脂組成物の硬化物を１０×３０×１ｍｍの板状にし、表
面を平滑にして１ｍｍの厚みで測定する。測定装置とし
ては島津自記分光光度計ＵＶ−３１００（積分球装置設
置型）を用いれば良く、波長４００ｎｍの光透過率を測
定する。光透過率が８０％以上であれば、光半導体装置
の光学特性で良好な結果が得られることが判明した。光
透過率が８０％より低いと、光半導体装置の光学特性が
低下し好ましくない。

【００３１】本発明の光半導体封止用エポキシ樹脂組成
物には、上記成分以外に、必要に応じて、従来公知の他
のエポキシ樹脂、酸化防止剤、離型剤、カップリング
剤、充填剤等の当業者にて公知の添加剤、副資材を組み
合わせることは何らさしつかえない。

【００３２】本発明の光半導体封止用エポキシ樹脂組成
物は、上記の各成分を適宜配合するが、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
ポキシ基と酸無水物硬化剤の酸無水物基のモル比を、好
ましくは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。

【００３３】本発明の樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｅ）成
分、及びその他の添加剤を、ミキサー等を用いて混合
後、加熱ニーダや加熱ロール、押し出し機等を用いて加
熱混練し、続いて冷却、粉砕することで得られる。ま
た、（Ａ）、（Ｂ）成分を予め反応釜等で加熱混合し、
Ｂステージ状態の樹脂組成物を得た後に、冷却、粉砕し
て、さらに残りの成分やその他の添加剤と共に、ミキサ
ー等を用いて混合し、加熱ニーダや加熱ロール、押し出
し機等を用いて加熱混練し、続いて、冷却、粉砕するこ
とで得られる。

【００３４】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。

【００３５】

【実施例】以下に、本発明について更に詳細に説明する
ため実施例を示すが、これらに本発明が限定されるもの
ではない。

【００３６】（実施例１〜８、比較例１〜６）（Ａ）〜
（Ｅ）成分に相当する成分、及び各種添加剤等を、表
１、２に示した配合割合で、混合し、２本ロールを用い
て、５０〜９０℃で５分間混練し、得られた混練物シー
トを、冷却後粉砕して、樹脂組成物を得た。評価方法は
以下の通り。結果は表１、２にまとめて示す。なお、用
いたガラスは、表に記載の屈折率を得られるように、本
文記載の組成範囲を参考に、ＳｉＯ₂、ＣａＯ、および
Ａｌ₂Ｏ₃成分の比率を調整して得た。

【００３７】［吸水率の評価］上記の樹脂組成物タブレ
ットを、金型温度１５０℃、注入圧力６．８６ＭＰａ、
硬化時間９０秒の条件でトランスファー成形し、直径５
０ｍｍ、厚み３ｍｍの円板状の成形品を得た。この成形
品を、温度１５０℃の熱風オーブンで２時間ポストキュ
アした後、温度８５℃、相対湿度８５％に設定した恒温
恒湿槽に１６８時間放置し、保管前後の重量変化率を吸
水率として測定した。

【００３８】［光透過率の測定］上記の樹脂組成物タブ
レットを、金型温度１５０℃、注入圧力６．８６ＭＰ
ａ、硬化時間９０秒の条件でトランスファー成形し、３
０×１０×１ｍｍの成形品を得た。この成形品を、積分
球を搭載した分光光度計（島津製作所製自記分光光度計
ＵＶ−３１００）を用いて、波長４００ｎｍ、厚み１ｍ
ｍの光透過率を測定した。

【００３９】［流動性の評価］成形前の樹脂組成物を、
ＥＭＭＩ−Ｉ−６６に準じたスパイラルフロー測定用の
金型を用い、成形温度１７５℃、注入圧力６．８６ＭＰ
ａ、硬化時間５分の条件で成形し、充填した長さを測定
し、この長さが６０ｃｍ以上得られたものを流動性○、
そうでないものを×とした。

【００４０】［ガラス転移温度の測定］上記の樹脂組成
物タブレットを、金型温度１５０℃、注入圧力６．８６
ＭＰａ、硬化時間９０秒の条件でトランスファー成形
し、この成形品を、温度１５０℃の熱風オーブンで２時
間ポストキュアした後、熱膨張計（セイコー電子社製Ｔ
ＭＡ１２０）を用い、５℃／分の昇温速度で昇温して、
前記成形品の伸び率が急激に変化する温度をガラス転移
点として測定した。

【００４１】［離型性の評価］上記の樹脂組成物タブレ
ットを、メラミン樹脂クリーニング材によりクリーニン
グ済みの表面実装用パッケージ（１２ピンＳＯＰ、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）金型を用
いて、金型温度１５０℃、注入圧力６．８６ＭＰａ、硬
化時間９０秒でトランスファー成形した。評価はパッケ
ージがイジェクトピンによって金型から離型する場合を
○、パッケージの変形やクラックが発生する場合を×と
した。

【００４２】［耐半田性の評価］上記の樹脂組成物タブ
レットを、メラミン樹脂クリーニング材によりクリーニ
ング済みの表面実装用パッケージ（１２ピンＳＯＰ、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）金型を
用いて、金型温度１５０℃、注入圧力６．８６ＭＰａ、
硬化時間９０秒でトランスファー成形し、温度１５０℃
の熱風オーブンで、２時間後硬化させた。得られた光半
導体パッケージを、温度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
波探傷装置で観察し、クラック、チップと樹脂との剥離
の有無を確認した。

【００４３】

【表１】

【００４４】表１中、注１：油化シェルエポキシ製ビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量４７５）、
注２：三井化学製ビスフェノール型エポキシ樹脂（エ
ポキシ当量９５０、一般式（２）で表されるエポキシ樹
脂で、Ｒ＝Ｃ（ＣＨ₃）₂が７０％、ＣＨ₂が３０％含
み、ｎ＝４）、 注３：日産化学製トリグリシジルイソ
シアヌレート（エポキシ当量１００）、 注４：日本化
薬製オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポ
キシ当量２１０）、 注５：ダイセル化学製脂肪族環状
エポキシ樹脂（エポキシ当量１３２）、 注６：新日本
理化製ヘキサヒドロ無水フタル酸とメチルヘキサヒドロ
無水フタル酸との混合物、 注７：新日本理化製テトラ
ヒドロ無水フタル酸、 注８：サンアプロ製ジアザビシ
クロウンデセンとオクチル酸との塩、 注９：サンアプ
ロ製ジアザビシクロウンデセン、 注１０：四国化成製
イミダゾール類、 注１１：住友化学製フェノール系酸
化防止剤、 注１２：日本ユニカー製シラン系カップリ
ング剤、 注１３：一般式（１）で表される内部離型剤
である化合物Ａ、ｌ＝４８、ｍ＝２、ｎ＝２１、Ｒ₁＝
Ｈ、Ｒ₂＝ＣＨ₃、 注１４：一般式（１）で表される内
部離型剤である化合物Ｂ、ｌ＝５４、ｍ＝４、ｎ＝１
８、Ｒ₁＝Ｈ、Ｒ₂＝ＣＨ₃ＣＨ₂ＣＨ₂、 注１５：離型
剤、注１６：成分（Ｄ）に該当する、原料ガラスが１ｍ
ｍで４００ｎｍの光透過率が８７％である、平均粒径１
０μｍの球状ガラス、 注１７：成分（Ｄ）に該当す
る、原料ガラスが１ｍｍで４００ｎｍの光透過率が９０
％である、平均粒径２０μｍの球状ガラス、 注１８：
成分（Ｄ）に該当する、原料ガラスが１ｍｍで４００ｎ
ｍの光透過率が８１％である、平均粒径６０μｍの球状
ガラス、注１９：成分（Ｄ）に該当する、原料ガラスが
１ｍｍで４００ｎｍの光透過率が８１％である、平均粒
径８０μｍの球状ガラス

【００４５】

【表２】

【００４６】表２中、注１：油化シェルエポキシ製ビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量４７５）、
注２：三井化学製ビスフェノール型エポキシ樹脂（エ
ポキシ当量９５０、 一般式（１）で表されるエポキシ
樹脂で、Ｃ（ＣＨ₃）₂が７０％、ＣＨ₂が３０％含み、
ｎ＝４）、 注３：日産化学製トリグリシジルイソシア
ヌレート（エポキシ当量１００）、 注４：日本化薬製
オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ
当量２１０）、 注５：ダイセル化学製脂肪族環状エポ
キシ樹脂（エポキシ当量１３２）、 注６：新日本理化
製ヘキサヒドロ無水フタル酸とメチルヘキサヒドロ無水
フタル酸との混合物、 注７：水酸基当量１０３、軟化
点９５℃のフェノールノボラック樹脂、 注８：サンア
プロ製ジアザビシクロウンデセンとオクチル酸との塩、
注９：四国化成製イミダゾール類、 注１０：住友化
学製フェノール系酸化防止剤、 注１１：日本ユニカー
製シラン系カップリング剤、 注１２：離型剤、 注１
３：成分（Ｄ）に該当する、原料ガラスが１ｍｍで４０
０ｎｍの光透過率が９０％である、平均粒径２０μｍの
球状ガラス、 注１４：成分（Ｄ）に該当する、原料
ガラスが１ｍｍで４００ｎｍの光透過率が８１％であ
る、平均粒径８０μｍの球状ガラス 注１５：原料ガラ
スが１ｍｍで４００ｎｍの光透過率が９０％である、平
均粒径２μｍの球状ガラス、 注１６：原料ガラスが１
ｍｍで４００ｎｍの光透過率が９０％である、平均粒径
１２０μｍの球状ガラス、 注１７：屈折率１．４６２
の破砕状結晶シリカ 注１８：金型のゲート詰まりが発
生し、成形不良となった。

【００４７】表の結果から明らかなように、本発明の樹
脂組成物は透明性、離型性に優れ、良好な耐半田性を有
していることがわかる。

【００４８】

【発明の効果】本発明の製造方法によって得られた光半
導体封止用エポキシ樹脂組成物は、透明性、耐半田性及
び離型性に優れており、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。

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） Ｈ０１Ｌ 23/31 Ｆターム(参考） 4J002 CD001 CD041 CD051 CD061 CH002 DL008 EF126 EL136 EN007 EU117 EW137 EW177 FA088 FD018 FD146 FD157 FD202 GQ05 4J036 AA01 DA02 DB15 DB21 DC05 DC38 DC41 DC46 FA10 FB12 JA07 4M109 AA01 CA21 EA03 EB04 EB12 GA01

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【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）、酸無水物硬化剤（Ｂ）、硬化促進
   剤（Ｃ）、無機充填剤（Ｄ）、一般式（１）で表される
   内部離型剤（Ｅ）を必須成分とし、無機充填剤（Ｄ）が
   ＳｉＯ₂、ＣａＯ、およびＡｌ₂Ｏ₃からなる、平均粒径
   が５μｍ以上、１００μｍ以下の球状のガラス粒子であ
   り、前記ガラス粒子が、１ｍｍの光路長で、波長４００
   ｎｍにおいて８０％以上の直線透過率を有し、また、前
   記（Ｄ）成分以外の成分からなる組成物の硬化物の屈折
   率と、無機充填材（Ｄ）の屈折率との差が０．０１以下
   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。 【化１】 （但し、式中、kの値が４０〜６０であり、ｍの値は１
   〜５であり、ｎの値は１５〜４５を表す。Ｒ₁、及びＲ₂
   は水素原子もしくは一価のアルキル基であり、少なくと
   も一方が一価のアルキル基である。）
2. 【請求項２】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）が、ビスフェノール型エポキシ樹脂
   及び複素環式エポキシ樹脂からなる群よりの中から少な
   くとも１つ選ばれるエポキシ樹脂であることを特徴とす
   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. 【請求項３】ビスフェノール型エポキシ樹脂が、一般式
   （２）で表されるエポキシ樹脂であることを特徴とする
   請求項２記載の光半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化２】 （但し、式（２）中、ｎの値が１〜７であり、ＲはＣ
   （ＣＨ₃）₂及びＣＨ₂を表し、それぞれ少なくとも１個
   以上有する。。）
4. 【請求項４】複素環式エポキシ樹脂が、トリグリシジル
   イソシアヌレートであることを特徴とする請求項２記載
   の光半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
5. 【請求項５】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）が、一般式（２）で表されるエポキ
   シ樹脂、及びトリグリシジルイソシアヌレートを必須と
   することを特徴とする請求項２記載の光半導体封止用エ
   ポキシ樹脂組成物。
6. 【請求項６】硬化促進剤（Ｃ）が、双環式アミジン類、
   又は双環式アミジン類と少なくとも１個以上のカルボキ
   シル基を有する化合物との反応により得られた化合物で
   あ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. 【請求項７】双環式アミジン類が、１，８−ジアザビシ
   クロ（５，４，０）ウンデセン−７であることを特徴と
   する請求項６記載の光半導体封止用エポキシ樹脂組成
   物。
8. 【請求項８】硬化促進剤（Ｃ）が、１，８−ジアザビシ
   クロ（５，４，０）ウンデセン−７と少なくとも１個以
   上のカルボキシル基を有する化合物との反応により得ら
   れた化合物であることを特徴とする請求項６記載の光半
   導体封止用エポキシ樹脂組成物。
9. 【請求項９】無機充填剤（Ｄ）が、エポキシ樹脂組成物
   中に５重量パーセント以上、７０重量パーセント以下の
   割合で配合されてい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。
10. 【請求項１０】内部離型剤（Ｅ）が、エポキシ樹脂組成
    物中に０．０１重量パーセント以上、５重量パーセント
    以下の割合で配合されてい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。
11. 【請求項１１】請求項１〜１０記載のいずれかの光半導
    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。
12. 【請求項１２】光半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬
    化物が、２．０パーセント以下の吸水率、及び８０パー
    セント以上の波長４００ｎｍの光透過率を有することを
    特徴とする請求項１１記載の光半導体装置。