JP2002265568A - 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
光半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び光半導体装置Info
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- JP2002265568A JP2002265568A JP2001069308A JP2001069308A JP2002265568A JP 2002265568 A JP2002265568 A JP 2002265568A JP 2001069308 A JP2001069308 A JP 2001069308A JP 2001069308 A JP2001069308 A JP 2001069308A JP 2002265568 A JP2002265568 A JP 2002265568A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 透明性、離型性、流動性および耐半田性に優
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。 【解決手段】 エポキシ樹脂、酸無水物硬化剤、硬化促
進剤、特定の離型剤（Ｄ）、炭素数１２〜２６の脂肪酸
のグリセリンエステルからなる相溶化剤（Ｅ）、充填材
（Ｆ）を必須成分とし、充填材（Ｆ）が、 ＳｉＯ2、Ｃ
ａＯ、およびＡｌ 2Ｏ3を主成分としてなるガラス粒子で
あり、かつ前記（Ｆ）成分以外の成分からなる組成物の
硬化物の屈折率と、充填材（Ｆ）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、および、その硬化物で封止された半導体
装置。
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】 エポキシ樹脂、酸無水物硬化剤、硬化促
進剤、特定の離型剤（Ｄ）、炭素数１２〜２６の脂肪酸
のグリセリンエステルからなる相溶化剤（Ｅ）、充填材
（Ｆ）を必須成分とし、充填材（Ｆ）が、 ＳｉＯ2、Ｃ
ａＯ、およびＡｌ 2Ｏ3を主成分としてなるガラス粒子で
あり、かつ前記（Ｆ）成分以外の成分からなる組成物の
硬化物の屈折率と、充填材（Ｆ）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、および、その硬化物で封止された半導体
装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、透明性、離型性及
び流動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もので
ある
び流動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もので
ある
【０００２】
【従来の技術】オプトデバイスの分野においても、近年
電子デバイスと同様、高密度実装のトレンドから表面実
装パッケージが主流になりつつある。また一方で生産効
率の向上を目的に成形のオートモールド化が進行してい
る。このような技術動向からオプトデバイス用封止材に
おいて、透明性以外に、離型性、耐半田性、流動性が強
く求められている。
電子デバイスと同様、高密度実装のトレンドから表面実
装パッケージが主流になりつつある。また一方で生産効
率の向上を目的に成形のオートモールド化が進行してい
る。このような技術動向からオプトデバイス用封止材に
おいて、透明性以外に、離型性、耐半田性、流動性が強
く求められている。
【０００３】光半導体封止用エポキシ樹脂組成物として
は、これまでに数多く示されている。例えば、特許第２
９７０２１４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、硬化剤に酸無水物を用いているため、酸無水物基
の親水性が高さから、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、半田クラックが多発するという問題があ
る。
は、これまでに数多く示されている。例えば、特許第２
９７０２１４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、硬化剤に酸無水物を用いているため、酸無水物基
の親水性が高さから、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、半田クラック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、シリカな
どの無機質充填材を高い比率で充填することで、吸水
率、線膨張係数を低下させる手法があるが、光半導体封
止材は透明性が必要であることから、充填材を添加する
と透明性が低下するという問題点がある。特開平６−６
５４７３号公報では、ＳｉＯ2、ＣａＯおよびＡｌ2Ｏ3
を主成分とするガラス粒子を、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
変化させることで、充填材の屈折率を容易に変化させ、
レジンと充填材の屈折率を整合させることで透明性を向
上させる技術の開示がなされている。しかし耐半田性向
上のために本発明の光半導体封止用エポキシ樹脂組成物
に該技術によるガラス充填材を用いたところ、充填材を
添加していくに従い著しく流動性が低下するという問題
が発生した。
どの無機質充填材を高い比率で充填することで、吸水
率、線膨張係数を低下させる手法があるが、光半導体封
止材は透明性が必要であることから、充填材を添加する
と透明性が低下するという問題点がある。特開平６−６
５４７３号公報では、ＳｉＯ2、ＣａＯおよびＡｌ2Ｏ3
を主成分とするガラス粒子を、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
変化させることで、充填材の屈折率を容易に変化させ、
レジンと充填材の屈折率を整合させることで透明性を向
上させる技術の開示がなされている。しかし耐半田性向
上のために本発明の光半導体封止用エポキシ樹脂組成物
に該技術によるガラス充填材を用いたところ、充填材を
添加していくに従い著しく流動性が低下するという問題
が発生した。
【０００５】光半導体封止用エポキシ樹脂組成物の場
合、一般に離型性と透明性の両立が困難であり、離型技
術も重要な項目である。従来公知の内部離型材は、離型
性は向上するものの、硬化物の濁りを生じ透明性が低下
する問題がある。一方、外部離型剤を用いると、成形す
るごとに離型剤を金型に直接塗布する必要があり、生産
効率を下げることになる。
合、一般に離型性と透明性の両立が困難であり、離型技
術も重要な項目である。従来公知の内部離型材は、離型
性は向上するものの、硬化物の濁りを生じ透明性が低下
する問題がある。一方、外部離型剤を用いると、成形す
るごとに離型剤を金型に直接塗布する必要があり、生産
効率を下げることになる。
【０００６】すなわち、透明性、離型性、流動性および
耐半田性の面でこれらの特性を満たす組成物は、いまだ
知られていない。
耐半田性の面でこれらの特性を満たす組成物は、いまだ
知られていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、透明性、離
型性、流動性およ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にある。
型性、流動性およ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にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、特定の離
型剤、相溶化剤及びガラス充填材を用いることにより、
透明性、離型性、流動性およ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を得られることを見出し
た。
型剤、相溶化剤及びガラス充填材を用いることにより、
透明性、離型性、流動性およ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を得られることを見出し
た。
【０００９】即ち本発明は、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）、一般式（１）で表される離
型剤（Ｄ）、炭素数１２〜２６の脂肪酸のグリセリンエ
ステルからなる相溶化剤（Ｅ）、充填材（Ｆ）を必須成
分とし、充填材（Ｆ）が、 ＳｉＯ2、ＣａＯ、およびＡ
ｌ2Ｏ3を主成分としてなるガラス粒子であり、かつ前記
（Ｆ）成分以外の成分からなる組成物の硬化物の屈折率
と、充填材（Ｆ）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、
および、その硬化物で封止された半導体装置である。
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）、一般式（１）で表される離
型剤（Ｄ）、炭素数１２〜２６の脂肪酸のグリセリンエ
ステルからなる相溶化剤（Ｅ）、充填材（Ｆ）を必須成
分とし、充填材（Ｆ）が、 ＳｉＯ2、ＣａＯ、およびＡ
ｌ2Ｏ3を主成分としてなるガラス粒子であり、かつ前記
（Ｆ）成分以外の成分からなる組成物の硬化物の屈折率
と、充填材（Ｆ）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、
および、その硬化物で封止された半導体装置である。
【００１０】
【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の値が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。）
〜５であり、ｎの値が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。）
【００１１】
【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、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、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、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などのノボラック型エ
ポキシ樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂な
どの芳香族多官能エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシ
アヌレート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。
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、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、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、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などのノボラック型エ
ポキシ樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂な
どの芳香族多官能エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシ
アヌレート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。
【００１２】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）で示されるエポキシ
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。
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）で示されるエポキシ
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。
【００１３】
【化４】 （但し、式中、ＲはＣ（ＣＨ3）2およびＣＨ2を表し、
それぞれ少なくとも１個以上有する。ｎは１以上であ
る。）
それぞれ少なくとも１個以上有する。ｎは１以上であ
る。）
【００１４】また、透明性に優れるエポキシ樹脂として
は、波長３００ｎｍ以下の短波長に吸収のある芳香環を
分子内に有さない複素環式のエポキシ樹脂も好ましい。
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。このようなエポキシ樹脂
としては、トリグリシジルイソシアヌレートやそのオリ
ゴマーなどが上げられ、中でもトリグリシジルイソシア
ヌレートを用いた場合、多官能であるため、硬化物の耐
熱性も高くなり、より好ましい。
は、波長３００ｎｍ以下の短波長に吸収のある芳香環を
分子内に有さない複素環式のエポキシ樹脂も好ましい。
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。このようなエポキシ樹脂
としては、トリグリシジルイソシアヌレートやそのオリ
ゴマーなどが上げられ、中でもトリグリシジルイソシア
ヌレートを用いた場合、多官能であるため、硬化物の耐
熱性も高くなり、より好ましい。
【００１５】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。
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。
【００１６】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。具体的には、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
などが例示されるが、硬化性がよく、硬化時に着色がな
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２−メチルイミ
ダゾールなどのイミダゾール類は、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硬化することができより好
ましい。
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。具体的には、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
などが例示されるが、硬化性がよく、硬化時に着色がな
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２−メチルイミ
ダゾールなどのイミダゾール類は、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硬化することができより好
ましい。
【００１７】本発明で用いる離型剤（Ｄ）は、一般式
（１）で表される化合物である。
（１）で表される化合物である。
【００１８】
【化５】 （但し、ｋの値が４０〜６０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。）
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。）
【００１９】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ポリエーテル構造と相溶し
ない炭化水素の構造を有しているため、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。また
離型剤に結晶性があるとくもりの原因になる場合がある
が、本発明の離型剤は一般式（１）中のＲ1、Ｒ2の少な
くも一つはメチル基であるため、非晶性となるため、く
もることがない。
内にエポキシ樹脂に相溶するポリエーテル構造と相溶し
ない炭化水素の構造を有しているため、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。また
離型剤に結晶性があるとくもりの原因になる場合がある
が、本発明の離型剤は一般式（１）中のＲ1、Ｒ2の少な
くも一つはメチル基であるため、非晶性となるため、く
もることがない。
【００２０】離型剤（Ｄ）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。
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。
【００２１】離型剤（Ｄ）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、また５重量パーセントを越えると、相分
離が発生し、硬化物にくもりが生じ透明性が低下する場
合がある。
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、また５重量パーセントを越えると、相分
離が発生し、硬化物にくもりが生じ透明性が低下する場
合がある。
【００２２】本発明に用いる相溶化剤（Ｅ）は、主鎖炭
素数炭素数１２〜２６の脂肪酸のグリセリンエステルで
あり、グリセリンモノベヘネート、グリセリンモノステ
アレートなどが例示でき、それらは良好な相溶化効果を
有し、成形時のエポキシ樹脂硬化物と成形金型の接触面
の摩擦を低減させることで流動性を向上させることがで
きる。
素数炭素数１２〜２６の脂肪酸のグリセリンエステルで
あり、グリセリンモノベヘネート、グリセリンモノステ
アレートなどが例示でき、それらは良好な相溶化効果を
有し、成形時のエポキシ樹脂硬化物と成形金型の接触面
の摩擦を低減させることで流動性を向上させることがで
きる。
【００２３】相溶化剤（Ｅ）の添加量として、エポキシ
樹脂組成物中０．０１重量パーセント以上、１０重量パ
ーセント以下の割合で配合されることがより好ましく、
０．０１重量パーセントを下回ると流動性が改善され
ず、１０重量パーセントを超えると硬化性が低下しガラ
ス転移温度の低下をもたらす場合がある。
樹脂組成物中０．０１重量パーセント以上、１０重量パ
ーセント以下の割合で配合されることがより好ましく、
０．０１重量パーセントを下回ると流動性が改善され
ず、１０重量パーセントを超えると硬化性が低下しガラ
ス転移温度の低下をもたらす場合がある。
【００２４】本発明に用いる充填材（Ｆ）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
用いる充填材（Ｆ）は、本発明の樹脂組成物において、
成分（Ｆ）以外の成分からなる組成物の硬化物と、充填
材（Ｆ）との屈折率の差が０．０１以下であることを特
徴とする。本発明の樹脂組成物における（Ｆ）成分以外
の成分に、充填材（Ｆ）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（Ｆ）
の、原料となるガラスは、５ｍｍ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。
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
用いる充填材（Ｆ）は、本発明の樹脂組成物において、
成分（Ｆ）以外の成分からなる組成物の硬化物と、充填
材（Ｆ）との屈折率の差が０．０１以下であることを特
徴とする。本発明の樹脂組成物における（Ｆ）成分以外
の成分に、充填材（Ｆ）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（Ｆ）
の、原料となるガラスは、５ｍｍ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。
【００２５】本発明で、さらに高い透明性を得るために
は、ガラス充填材（Ｆ）が球状であり、平均粒径が５μ
ｍ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、ガラス粉末が凝
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。
は、ガラス充填材（Ｆ）が球状であり、平均粒径が５μ
ｍ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、ガラス粉末が凝
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。
【００２６】ガラス充填材（Ｆ）の配合量としては、エ
ポキシ樹脂組成物中に５〜７０重量％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。
ポキシ樹脂組成物中に５〜７０重量％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。
【００２７】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。
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。
【００２８】本発明のエポキシ樹脂組成物の、エポキシ
樹脂と酸無水物硬化剤の配合比としては、酸無水物基１
に対し、エポキシ基が０．９〜１．３となるような配合
比が好ましく、１．０〜１．２となるような配合比がよ
り好ましい。また、エポキシ樹脂（Ａ）および硬化剤
（Ｂ）の、総重量を１００重量部とした時、硬化促進剤
（Ｃ）の添加量は、０．５〜２重量部が好ましい。
樹脂と酸無水物硬化剤の配合比としては、酸無水物基１
に対し、エポキシ基が０．９〜１．３となるような配合
比が好ましく、１．０〜１．２となるような配合比がよ
り好ましい。また、エポキシ樹脂（Ａ）および硬化剤
（Ｂ）の、総重量を１００重量部とした時、硬化促進剤
（Ｃ）の添加量は、０．５〜２重量部が好ましい。
【００２９】本発明の樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｆ）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・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前述工程を経る方法
も本発明の技術的範囲に含まれる。
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・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前述工程を経る方法
も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００３０】このようにして得られた光半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物の硬化物を用いて封止された光半導体
装置も本発明の技術的範囲に含まれる。
ポキシ樹脂組成物の硬化物を用いて封止された光半導体
装置も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００３１】
【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。
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。
【００３２】（実施例１〜７、比較例１〜４）（Ａ）〜
（Ｆ）成分に相当する成分を表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。
（Ｆ）成分に相当する成分を表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。
【００３３】［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。
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。
【００３４】［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。
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。
【００３５】［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。
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。
【００３６】［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、充填した長さより流
動性を測定した。
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、充填した長さより流
動性を測定した。
【００３７】［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。
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。
【００３８】［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。
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。
【００３９】
【表１】
【００４０】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４：
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５：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６：新日本理化製テトラヒドロ無水フタル
酸、、 注７：サンアプロ製ジアザビシクロウンデセン
オクチル酸塩 、 注８：日本ユニカー製シラン系カッ
プリング剤、 注９： 一般式（１）で表される離型剤
である化合物Ａ （ｋ＝４８、ｍ＝２、ｎ＝２１、Ｒ1＝
Ｈ、Ｒ2＝ＣＨ3）、注１０： 一般式（１）で表される
離型剤である化合物Ｂ、ｋ＝５４、ｍ＝４、ｎ＝１８、
Ｒ1＝Ｈ、Ｒ2＝ＣＨ3ＣＨ2ＣＨ2、注１１：理研ビタミ
ン製グリセリンモノベヘネート、 注１２：理研ビタミ
ン製グリセリンモノステアレート、注１３：成分（Ｆ）
に該当する、原料ガラスが５ｍｍ厚で４００ｎｍの光透
過率が７９％である、平均粒径３０μｍの球状ガラス
（脱泡処理なし）、注１４：成分（Ｆ）に該当する、原
料ガラスが５ｍｍ厚で４００ｎｍの光透過率が９１％で
ある、脱泡処理した平均粒径２８μｍ球状ガラス、注１
５：成分（Ｆ）に該当する、原料ガラスが５ｍｍ厚で４
００ｎｍの光透過率が８４％である、脱泡処理した平均
粒径２９μｍ球状ガラス、注１６：成分（Ｆ）に該当す
る、原料ガラスが５ｍｍ厚で４００ｎｍの光透過率が９
２％である、脱泡処理した平均粒径３０μｍの球状ガラ
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４：
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５：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６：新日本理化製テトラヒドロ無水フタル
酸、、 注７：サンアプロ製ジアザビシクロウンデセン
オクチル酸塩 、 注８：日本ユニカー製シラン系カッ
プリング剤、 注９： 一般式（１）で表される離型剤
である化合物Ａ （ｋ＝４８、ｍ＝２、ｎ＝２１、Ｒ1＝
Ｈ、Ｒ2＝ＣＨ3）、注１０： 一般式（１）で表される
離型剤である化合物Ｂ、ｋ＝５４、ｍ＝４、ｎ＝１８、
Ｒ1＝Ｈ、Ｒ2＝ＣＨ3ＣＨ2ＣＨ2、注１１：理研ビタミ
ン製グリセリンモノベヘネート、 注１２：理研ビタミ
ン製グリセリンモノステアレート、注１３：成分（Ｆ）
に該当する、原料ガラスが５ｍｍ厚で４００ｎｍの光透
過率が７９％である、平均粒径３０μｍの球状ガラス
（脱泡処理なし）、注１４：成分（Ｆ）に該当する、原
料ガラスが５ｍｍ厚で４００ｎｍの光透過率が９１％で
ある、脱泡処理した平均粒径２８μｍ球状ガラス、注１
５：成分（Ｆ）に該当する、原料ガラスが５ｍｍ厚で４
００ｎｍの光透過率が８４％である、脱泡処理した平均
粒径２９μｍ球状ガラス、注１６：成分（Ｆ）に該当す
る、原料ガラスが５ｍｍ厚で４００ｎｍの光透過率が９
２％である、脱泡処理した平均粒径３０μｍの球状ガラ
ス
【００４１】表の結果より明らかなように、本発明の樹
脂組成物は優れた透明性、離型性、流動性および耐半田
性を有していることがわかる。
脂組成物は優れた透明性、離型性、流動性および耐半田
性を有していることがわかる。
【００４２】
【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、離型性、流動
性およ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。
導体封止用エポキシ樹脂組成物は透明性、離型性、流動
性およ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。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ０８Ｌ 71:02） //(Ｃ０８Ｌ 63/00 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｆ 71:02） Ｆターム(参考） 4J002 CD051 CD131 CH022 DL006 EH047 FA086 FD016 FD162 FD207 GQ05 4J036 AA01 AB17 AC02 AD07 AD08 AD21 AF06 AF08 DB17 DC05 DC40 DC46 FA05 FA10 FB12 JA07 4M109 AA01 CA21 EA02 EA03 EB02 EB04 EB09 EB12 EC05 EC11 EC20 GA01
Claims (7)
- 【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）、一般式（１）で表される離型剤（Ｄ）、炭素
数１２〜２６の脂肪酸のグリセリンエステルからなる相
溶化剤（Ｅ）、充填材（Ｆ）を必須成分とし、充填材
（Ｆ）が、 ＳｉＯ2、ＣａＯ、およびＡｌ2Ｏ3を主成分
としてなるガラス粒子であり、かつ前記（Ｆ）成分以外
の成分からなる組成物の硬化物の屈折率と、充填材
（Ｆ）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の値が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。） - 【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、少なく
とも一つ選ばれることを特徴とする、請求項１に記載の
光半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項３】 ガラス粒子が、平均粒径５μｍ以上、１
００μｍ以下の球状であり、５ｍｍの光路長で波長４０
０ｎｍにおいて８０％以上の直線光透過率を有すること
を特徴とする請求項１に記載の光半導体封止用エポキシ
樹脂組成物。 - 【請求項４】 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からなる
群より、少なくとも一つ選ばれ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。 【化２】 （但し、式中、ＲはＣ（ＣＨ3）2およびＣＨ2を表し、
それぞれ少なくとも１個以上有する。ｎは１以上であ
る。） - 【請求項５】 離型剤（Ｄ）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。 - 【請求項６】 相溶化剤（Ｅ）が、エポキシ樹脂組成物
中に０．０１重量パーセント以上、１０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。 - 【請求項７】 請求項１〜６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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001069308A JP2002265568A (ja) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | 光半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001069308A JP2002265568A (ja) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | 光半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び光半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002265568A true JP2002265568A (ja) | 2002-09-18 |
Family
ID=18927361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001069308A Pending JP2002265568A (ja) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | 光半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002265568A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7132154B2 (en) * | 2002-01-25 | 2006-11-07 | Sumitomo Bakelite Co., Ltd | Transparent composite composition |
| JP2008031229A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Matsushita Electric Works Ltd | 光半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び光半導体装置 |
| JP2009007407A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 封止用エポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
-
2001
- 2001-03-12 JP JP2001069308A patent/JP2002265568A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7132154B2 (en) * | 2002-01-25 | 2006-11-07 | Sumitomo Bakelite Co., Ltd | Transparent composite composition |
| JP2008031229A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Matsushita Electric Works Ltd | 光半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び光半導体装置 |
| JP2009007407A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 封止用エポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
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