JP2007194268A - Optical semiconductor device - Google Patents

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Tatsuya Onishi
龍也 大西
Masato Tagami
正人 田上
Hiroaki Nakami
裕昭 仲見
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly reliable optical semiconductor device obtained by fixing a light emitting element by using die bonding resin paste which has high heat conductivity, is superior in adhesive property, and has high heat resistance. <P>SOLUTION: In the optical semiconductor device, a light emitting element chip is fixed on an upper face of a substrate where an electrode is formed through an adhesive layer, and the light emitting chip is sealed. Adhesion strength with a frame is 1 kgf/mm<SP>2</SP>or above after the adhesive layer is processed with a condition of 85°C×85%RH×72 hours and is reflow-processed at 260°C. Thermal conductivity is 20 W/mK or above and electrical resistivity is 7×10<SP>-6</SP>Ω cm or below. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は高熱伝導、高耐熱、高接着性に優れたダイボンディング用ペーストを用いてLEDチップを固定してなる光半導体装置に関するものである。   The present invention relates to an optical semiconductor device in which an LED chip is fixed using a die bonding paste excellent in high thermal conductivity, high heat resistance, and high adhesion.

発光素子(以下、LEDチップともいう。)は小型で効率よく鮮やかな色の発光が可能で、半導体素子であることから球切れということがない。また、駆動特性に優れ、振動やON/OFF点灯の繰り返しに強いという特徴を有するため、各種インジケーターや種々の光源として利用されている。   A light-emitting element (hereinafter also referred to as an LED chip) can emit light of a small color efficiently and vividly, and since it is a semiconductor element, it does not run out of spheres. In addition, it has excellent drive characteristics and is strong against vibration and repeated ON / OFF lighting, so it is used as various indicators and various light sources.

LEDチップは基板にダイボンディング用樹脂ペースト(以下、マウント部材ともいう。)により固定されて用いられるもので、近年、光半導体装置の利用分野の広がりと共に、より信頼性が高く、長期間かつ高輝度に発光可能な光半導体装置が求められている。 さらに、高輝度に発光可能なLEDチップ(以下、パワーLEDともいう。)は、チップからの発熱が大きいため、それを固定しているダイボンディング用樹脂には接着性のほかに高い耐熱性が求められ、さらに高熱伝導性、高電気伝導性等の性質が強く求められている。   An LED chip is used by being fixed to a substrate with a resin paste for die bonding (hereinafter also referred to as a mount member). There is a need for an optical semiconductor device capable of emitting light with high brightness. Furthermore, since LED chips that can emit light with high brightness (hereinafter also referred to as power LEDs) generate a large amount of heat from the chips, the die bonding resin that fixes them has high heat resistance in addition to adhesiveness. In addition, properties such as high thermal conductivity and high electrical conductivity are strongly demanded.

それら、該当対応用途にはかつてより、改善検討がなされているが、接着性、耐熱性を改善したダイオード用ダイボンディングペーストが知られている(例えば、特許文献1参照。)が、十分に満足いく信頼性が得られていないのが現状である。
特開2004−266134号公報
For these corresponding applications, improvement studies have been made more than ever, but diode die bonding pastes with improved adhesion and heat resistance are known (for example, see Patent Document 1), which is sufficiently satisfactory. At present, the reliability is not obtained.
JP 2004-266134 A

そこで、本発明は、高熱伝導性であり、接着性に優れ、さらに高い耐熱性を有するダイボンディング用樹脂ペーストを用いて発光素子を固定することで得られる、高信頼性の光半導体装置を提供することを目的とするものである。   Accordingly, the present invention provides a highly reliable optical semiconductor device obtained by fixing a light emitting element using a resin paste for die bonding that has high thermal conductivity, excellent adhesion, and high heat resistance. It is intended to do.

本発明者らは、より信頼性が高く、長期間かつ高輝度に発光可能な光半導体装置を開発すべく、鋭意研究を重ねた結果、チップとの硬化後の接着強度が、85℃×85%RH×72時間の条件下で処理し、260℃リフロー処理後において、フレームとの接着強度が1kgf/mm以上であり、熱伝導度が20W/m・K以上かつ電気抵抗率が7×10−6Ω・cm以下であるダイボンディングペーストを用いることにより、その目的を達成し得ることを見出した。 As a result of intensive research aimed at developing an optical semiconductor device capable of emitting light with higher reliability and longer light intensity, the present inventors have found that the adhesive strength after curing with a chip is 85 ° C. × 85 % RH × 72 hours of treatment, and after 260 ° C. reflow treatment, the adhesion strength with the frame is 1 kgf / mm 2 or more, the thermal conductivity is 20 W / m · K or more, and the electrical resistivity is 7 ×. It has been found that the object can be achieved by using a die bonding paste of 10 −6 Ω · cm or less.

すなわち、本発明の光半導体装置は、電極が形成された基板の上面に接着剤層を介して発光素子チップが固定され、該発光素子チップが封止されてなる光半導体装置において、接着剤層は、85℃×85%RH×72時間の条件で処理し、さらに260℃でリフロー処理後において、フレームとの接着強度が1kgf/mm以上であり、熱伝導度が20W/m・K以上かつ電気抵抗率が7×10−6Ω・cm以下であることを特徴とするものである。 That is, the optical semiconductor device of the present invention is an optical semiconductor device in which a light emitting element chip is fixed to an upper surface of a substrate on which an electrode is formed via an adhesive layer, and the light emitting element chip is sealed. Is processed under conditions of 85 ° C. × 85% RH × 72 hours, and after reflow treatment at 260 ° C., the adhesive strength with the frame is 1 kgf / mm 2 or more, and the thermal conductivity is 20 W / m · K or more. In addition, the electrical resistivity is 7 × 10 −6 Ω · cm or less.

また、このような接着剤層とするためには、(A)常温で固形のエポキシ樹脂、(B)次の一般式(I)で示されるアリル化エポキシ化合物

Figure 2007194268
(式中、nは0〜1の整数であり、Xは同一又は異なって、SO、SO、CH、C(CH、C(CF、O、CO及びCOOから選ばれる官能基であり、R〜Rは同一又は異なって、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基又は置換基を有してもよいアリル基であり、少なくとも1つは置換基を有してもよいアリル基である。)、(C)常温で固形のフェノール性硬化剤及び(D)比表面積(SA)が1.3m/g以下、かつタップ密度(TD)が4.0〜7.0g/cmである銀粉、を含有するダイボンディング用樹脂ペーストにより接着剤層を形成することにより達成されるものである。 In order to obtain such an adhesive layer, (A) an epoxy resin that is solid at room temperature, (B) an allylated epoxy compound represented by the following general formula (I)
Figure 2007194268
(In the formula, n is an integer of 0 to 1, X is the same or different and is selected from SO, SO 2 , CH 2 , C (CH 3 ) 2 , C (CF 3 ) 2 , O, CO and COO) Wherein R 1 to R 8 are the same or different and are a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or an allyl group which may have a substituent, at least one of which is a substituent. And (C) a solid phenolic curing agent at room temperature and (D) a specific surface area (SA) of 1.3 m 2 / g or less and a tap density (TD) of 4. This is achieved by forming an adhesive layer with a resin paste for die bonding containing 0.0 to 7.0 g / cm 3 of silver powder.

本発明によれば、発光素子チップを基板に固定した後でも、接着剤層によるチップの発光を阻害する影響を低減することにより、長期間かつ高輝度に発光素子チップを発光可能とし、製品信頼性の高い光半導体装置を提供することができる。   According to the present invention, even after the light emitting element chip is fixed to the substrate, the light emitting element chip can emit light with high brightness for a long period of time by reducing the influence of the adhesive layer that inhibits light emission of the chip. A highly reliable optical semiconductor device can be provided.

以下、本発明の光半導体装置の製造方法について説明する。   The method for manufacturing the optical semiconductor device of the present invention will be described below.

本発明において、発光素子チップとは、従来公知の光半導体装置に用いられている発光素子であれば、特に限定されずに用いることができる。このような発光素子としては、例えば、MOCVD法、HDVPE法、液相成長法といった各種方法によって、必要に応じてGaN、AlN等のバッファー層を設けた基板上に半導体材料を積層して作成したものが挙げられる。   In the present invention, the light emitting element chip is not particularly limited as long as it is a light emitting element used in a conventionally known optical semiconductor device. As such a light emitting element, for example, a semiconductor material is laminated on a substrate provided with a buffer layer of GaN, AlN or the like, if necessary, by various methods such as MOCVD, HDVPE, and liquid phase growth. Things.

この場合の基板としては、各種材料を用いることができるが、例えば、サファイヤ、スピネル、SiC、Si、ZnO、GaN単結晶等が挙げられる。これらのうち、固形の良好なGaNを容易に形成でき、工業的利用価値が高いという観点からは、サファイヤを用いることが好ましい。   Various materials can be used as the substrate in this case, and examples thereof include sapphire, spinel, SiC, Si, ZnO, and GaN single crystals. Of these, it is preferable to use sapphire from the viewpoint that solid GaN can be easily formed and has high industrial utility value.

積層される半導体材料としては、GaAs、GaP、GaAlAs、GaAsP、AlGaInP、GaN、InN、AlN、InGaN、InGaAIN、SiC等が挙げられる。これらのうち、特に、青色発光体で、高輝度かつ高出力が得られ、また発熱量が大きいという観点から、窒化物系化合物半導体(Inx Gay Alz N)であることが好ましい。このような材料は付活剤等を含んでいてもよい。   Examples of laminated semiconductor materials include GaAs, GaP, GaAlAs, GaAsP, AlGaInP, GaN, InN, AlN, InGaN, InGaAIN, and SiC. Among these, a nitride compound semiconductor (Inx Gay Alz N) is preferable from the viewpoint of high luminance and high output with a blue light emitter and a large calorific value. Such a material may contain an activator or the like.

発光素子の構造としては、MIS接合、pn接合、PIN接合を有するホモ接合、ヘテロ接合、ダブルヘテロ構造等が挙げられる。また、単一又は多質量子井戸構造とすることもできる。発光素子にはパッシベーション層を設けていてもよいし、設けなくてもよい。   Examples of the structure of the light-emitting element include a homojunction having a MIS junction, a pn junction, and a PIN junction, a heterojunction, and a double heterostructure. Moreover, it can also be set as a single or multi-mass well structure. The light emitting element may or may not be provided with a passivation layer.

このような発光素子には、従来公知の方法によって電極を形成することができる。発光素子上の電極は種々の方法でリード端子等と電気接続でき、電気接続部材としては、発光素子の電極とのオーミック性機械的持続性等が良いものが好ましく、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウムやそれらの合金等を用いたボンディングワイヤーが挙げられる。また、銀、カーボン等の導電性フイラーを樹脂で充填した導電性接着剤等を用いることもできる。これらのうち、作業性が良好であるという観点からは、アルミニウム線又は金線を用いることが好ましい。   An electrode can be formed on such a light emitting element by a conventionally known method. The electrode on the light-emitting element can be electrically connected to the lead terminal or the like by various methods, and the electrical connection member preferably has good ohmic mechanical sustainability with the electrode of the light-emitting element, for example, gold, silver, copper Bonding wires using platinum, aluminum, alloys thereof, and the like can be given. Alternatively, a conductive adhesive or the like in which a conductive filler such as silver or carbon is filled with a resin can be used. Among these, it is preferable to use an aluminum wire or a gold wire from the viewpoint of good workability.

上記のようにして発光素子が得られ、本発明の光半導体装置においては発光素子の光度として垂直方向の光度が1cd以上であれば任意のものを用いることが好ましい。ここで、垂直方向の光度が2cd以上の発光素子を用いた場合が本発明の効果を有効に発揮することができる点で好ましく、3cd以上の発光素子を用いた場合が本発明の効果をより有効に発揮することができる点で好ましい。   A light-emitting element can be obtained as described above. In the optical semiconductor device of the present invention, it is preferable to use any light-emitting element as long as the light intensity in the vertical direction is 1 cd or more. Here, the case where a light emitting element having a luminous intensity in the vertical direction of 2 cd or more is used from the viewpoint that the effect of the present invention can be effectively exerted, and the case where a light emitting element of 3 cd or more is used more effectively. It is preferable at the point which can be exhibited effectively.

発光素子の発光出力としては特に限定なく任意のものを用いることができるが、20mAにおいて1mW以上の発光素子を用いた場合に本発明の効果を有効に発揮することができる点で好ましく、20mAにおいて4mW以上の発光素子を用いた場合に本発明の効果をより有効に発揮することがででき、20mAにおいて5mW以上の発光素子を用いた場合に本発明の効果をさらに有効に発揮することができる点で好ましい。   The light emitting output of the light emitting element is not particularly limited, and any light emitting output can be used. However, when a light emitting element of 1 mW or more is used at 20 mA, the effect of the present invention can be effectively exhibited. The effect of the present invention can be more effectively exhibited when a light emitting element of 4 mW or more is used, and the effect of the present invention can be more effectively exhibited when a light emitting element of 5 mW or more is used at 20 mA. This is preferable.

発光素子の発光波長は紫外域から赤外域まで種々のものを用いることができるが、主発光ピーク波長が550nm以下のものを用いた場合に特に本発明の効果を有効に発揮することができ好ましい。用いる発光素子は一種類で単色発光させても良いし、複数用いて単色又は多色発光させても良い。   Various light emission wavelengths from the ultraviolet region to the infrared region can be used for the light emitting element, but the effect of the present invention is particularly effective when the main light emission peak wavelength is 550 nm or less. . One type of light emitting element may be used for monochromatic light emission, or a plurality of light emitting elements may be used for single color or multicolor light emission.

本発明の光半導体装置に用いられるリード端子としては、ボンディングワイヤー等の電気接続部材との密着性、電気伝導性等が良好なものが好ましく、リード端子の電気抵抗としては、300μΩ−cm以下が好ましく、より好ましくは3μΩ−cm以下である。これらのリード端子材料としては、例えば、鉄、銅、鉄入り銅、錫入り銅や、これらに銀、ニッケル等をメッキしたもの等が挙げられる。これらのリード端子は良好な光の広がりを得るために適宜光沢度を調整してもよい。   The lead terminal used in the optical semiconductor device of the present invention preferably has good adhesion to an electrical connecting member such as a bonding wire, electrical conductivity, etc., and the electrical resistance of the lead terminal is 300 μΩ-cm or less. Preferably, it is 3 μΩ-cm or less. Examples of these lead terminal materials include iron, copper, iron-containing copper, tin-containing copper, and those plated with silver, nickel, or the like. The glossiness of these lead terminals may be adjusted as appropriate in order to obtain a good light spread.

次に本発明のボンディング用樹脂ペーストは、下記の所定の物性、すなわち硬化後に、85℃×85%RH×72時間の条件で処理し、さらに260℃リフロー処理後のチップとの接着強度が1kgf/mm以上であり、かつ熱伝導度が20W/m・K以上、電気抵抗率が7×10−6Ω・m以下である物性を確保することが必須のものである。 Next, the bonding resin paste of the present invention has the following predetermined physical properties, that is, after curing, is treated under the conditions of 85 ° C. × 85% RH × 72 hours, and further has an adhesive strength of 1 kgf with the chip after 260 ° C. reflow treatment. It is essential to ensure physical properties that are not less than / mm 2 , thermal conductivity is not less than 20 W / m · K, and electrical resistivity is not more than 7 × 10 −6 Ω · m.

この接着強度が、85℃×85%RH×72時間の条件で処理し、さらに260℃リフロー処理後に1kgf/mm以下である場合には、チップの剥離問題が発生しやすいため好ましくなく、半導体装置として十分な信頼性が得られなくなる。 If the adhesive strength is 85 ° C. × 85% RH × 72 hours, and if it is 1 kgf / mm 2 or less after 260 ° C. reflow treatment, chip peeling problems are likely to occur. Sufficient reliability as a device cannot be obtained.

また、熱伝導度が20W/m・K以下である場合は光半導体装置の温度上昇が問題となり、電気抵抗率が7×10−6Ω・cm以上である場合は十分な発光効率を得ることができない。 Further, when the thermal conductivity is 20 W / m · K or less, the temperature rise of the optical semiconductor device becomes a problem, and when the electrical resistivity is 7 × 10 −6 Ω · cm or more, sufficient luminous efficiency is obtained. I can't.

本発明の光半導体装置は、種々の樹脂によって発光素子を被覆することによって製造することができるが、この場合、被覆とは、上記のように基板上に固定された発光素子を直接封止するものに限らず、間接的に被覆する場合も含むものである。具体的には、発光素子を、従来用いられる種々の方法により、本発明で用いる接着剤組成物で直接封止してもよいし、従来用いられるエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ユリア樹脂、イミド樹脂等の封止樹脂やガラスで発光素子を封止してもよい。   The optical semiconductor device of the present invention can be manufactured by coating a light emitting element with various resins. In this case, the coating directly seals the light emitting element fixed on the substrate as described above. It includes not only the case but also the case of indirectly covering. Specifically, the light-emitting element may be directly sealed with the adhesive composition used in the present invention by various conventionally used methods, or conventionally used epoxy resin, silicone resin, acrylic resin, urea resin, The light emitting element may be sealed with a sealing resin such as an imide resin or glass.

また、発光素子を本発明の接着剤組成物で封止した後、従来用いられるエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ユリア樹脂、イミド樹脂等でモールディングしてもよい。以上のような方法によって屈折率や比重の差によリレンズ効果等の種々の効果をもたせることも可能である。   Further, after sealing the light emitting element with the adhesive composition of the present invention, it may be molded with a conventionally used epoxy resin, silicone resin, acrylic resin, urea resin, imide resin or the like. Various effects such as the re-lens effect can be provided by the difference in refractive index and specific gravity by the above method.

封止の方法としても各種方法を適用することができる。例えば、底部に発光素子を配置させたカップ、キャビティ、パッケージ凹部等に液状の組成物をディスペンサーその他の方法にて注入して加熱等により硬化させてもよいし、固体状又は高粘度液状の組成物を加熱する等して流動させ同様にパッケージ凹部等に注入してさらに加熱する等して硬化させてもよい。   Various methods can be applied as a sealing method. For example, a liquid composition may be injected into a cup, cavity, package recess, or the like in which a light emitting element is arranged at the bottom by a dispenser or other method and cured by heating, or a solid or highly viscous liquid composition The material may be heated and flowed, and similarly injected into a package recess or the like and further heated to be cured.

この場合のパッケージは種々の材料を用いて作成することができ、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ABS樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリフタルアミド樹脂等を挙げることができる。   The package in this case can be made using various materials, such as polycarbonate resin, polyphenylene sulfide resin, epoxy resin, acrylic resin, silicone resin, ABS resin, polybutylene terephthalate resin, polyphthalamide resin, and the like. be able to.

封止のより具体的な方法としては、モールド型枠中に組成物をあらかじめ注入し、そこに発光素子が固定されたリードフレーム等を浸漬した後硬化させる方法も適用することができるし、発光素子を挿入した型枠中にディスペンサーによる注入、トランスファー成形、射出成形等により組成物による封止層を成形、硬化させてもよい。   As a more specific method of sealing, a method of injecting a composition in advance into a mold mold, dipping a lead frame or the like on which a light emitting element is fixed, and curing it can be applied. The sealing layer made of the composition may be molded and cured by injection with a dispenser, transfer molding, injection molding or the like in a mold in which the element is inserted.

また、単に液状又は流動状態とした組成物を発光素子状に滴下又はコーティングして硬化させてもよいし、発光素子上に孔版印刷、スクリーン印刷、マスクを介して塗布すること等により硬化性樹脂を成形させて硬化させることもできる。その他、あらかじめ板状、若しくはレンズ形状等に部分硬化又は硬化させた組成物を発光素子上に固定する方法によって行ってもよい。   Alternatively, the composition in a liquid or fluid state may be dropped or coated into a light-emitting element and cured, or curable resin may be applied to the light-emitting element through stencil printing, screen printing, or a mask. Can be molded and cured. In addition, you may carry out by the method of fixing on a light emitting element the composition partially hardened or hardened beforehand in plate shape or a lens shape.

被覆部分の形状も特に限定されず種々の形状をとることができる。これらの形状は封止用組成物を成形硬化させることによって形成してもよいし、封止用組成物を硬化した後に後加工により形成してもよい。   The shape of the covering portion is not particularly limited and can take various shapes. These shapes may be formed by molding and curing the sealing composition, or may be formed by post-processing after the sealing composition is cured.

本発明の光半導体装置は、種々のタイプとすることができ、例えば、ランプタイプ、SMDタイプ、チップタイプ等いずれのタイプでもよい。SMDタイプ、チップタイプのパッケージ基板としては、種々のものが用いられ、例えば、エポキシ樹脂、BTレジン、セラミック等が挙げられる。   The optical semiconductor device of the present invention can be of various types, for example, any type such as a lamp type, an SMD type, and a chip type. Various types of SMD type and chip type package substrates are used, and examples thereof include epoxy resin, BT resin, and ceramic.

本発明の光半導体装置は、従来公知の各種の用途に用いることができる。具体的には、バックライト、照明、センサー光源、車両用計器光源、信号灯、表示灯、表示装置、面状発光体の光源、ディスプレイ、装飾、各種ライト等を挙げることができる。   The optical semiconductor device of the present invention can be used for various known applications. Specifically, a backlight, illumination, a sensor light source, a vehicle instrument light source, a signal lamp, an indicator lamp, a display device, a light source of a planar light emitter, a display, a decoration, various lights, and the like can be given.

本発明のダイボンディングペーストは、(A)常温で固形のエポキシ樹脂、(B)特定の構造を有するアリル化エポキシ化合物、(C)常温で固形のフェノール樹脂系硬化剤及び(D)特定の性状を有する銀粉末を含有する導電性ペーストである。   The die bonding paste of the present invention comprises (A) an epoxy resin that is solid at room temperature, (B) an allylated epoxy compound having a specific structure, (C) a phenol resin curing agent that is solid at room temperature, and (D) a specific property. It is an electroconductive paste containing the silver powder which has.

本発明のダイボンディングペーストは、上記のような特定の構造を有するエポキシ樹脂及び特定の性状を有する銀粉末を配合することにより、ダイボンディングペーストの熱伝導性を向上させ、半導体素子から発生した熱を該ダイボンディングペーストを通じてパッケージ外部に効率的に放散し、半導体素子自体の温度上昇を抑制することが可能となり、また、特に金表面との接着性を向上させることが可能となる。   The die bonding paste of the present invention improves the thermal conductivity of the die bonding paste by blending an epoxy resin having a specific structure as described above and a silver powder having a specific property, and generates heat generated from a semiconductor element. Can be efficiently diffused to the outside of the package through the die bonding paste, and the temperature rise of the semiconductor element itself can be suppressed, and in particular, the adhesion to the gold surface can be improved.

[(A)成分]
本発明のダイボンディングペーストにおいて、(A)成分であるエポキシ樹脂は、1分子中に2個以上のエポキシ基を有し、かつ常温(23℃)で固形であれば、いかなるエポキシ樹脂も使用することができる。例えばビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、特殊多官能型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。ただし、下で説明する(B)成分であるアリル化エポキシ樹脂は含まない。
[(A) component]
In the die bonding paste of the present invention, any epoxy resin can be used as long as the epoxy resin as component (A) has two or more epoxy groups in one molecule and is solid at room temperature (23 ° C.). be able to. Examples thereof include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, special polyfunctional type epoxy resin, and alicyclic epoxy resin. However, the allylated epoxy resin which is the component (B) described below is not included.

これらの常温(23℃)で固形状のエポキシ樹脂は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。さらに、上記エポキシ樹脂であって、常温(23℃)で液状ものも、適宜、固形状のエポキシ樹脂の全部又は一部を置き替えて併用することができる。   These epoxy resins that are solid at normal temperature (23 ° C.) may be used singly or in combination of two or more. Furthermore, the epoxy resin that is liquid at normal temperature (23 ° C.) can be used in combination by replacing all or part of the solid epoxy resin as appropriate.

本発明においては、前記(A)成分のエポキシ樹脂と共に、応力の緩和や密着性付与等の目的で、本発明の効果を損なわない範囲において、他の樹脂を併用することができる。この他の樹脂としては、例えばポリエステル樹脂、ポリブタジエン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、キシレン樹脂等が挙げられる。   In the present invention, together with the epoxy resin of the component (A), other resins can be used in combination within the range that does not impair the effects of the present invention for the purpose of stress relaxation and adhesion. Examples of other resins include polyester resins, polybutadiene resins, silicone resins, polyurethane resins, and xylene resins.

[(B)成分]
本発明で用いられる(B)成分であるアリル化エポキシ樹脂は、下記の一般式(I)で表される化合物

Figure 2007194268
(式中、nは0〜1の整数であり、Xは同一又は異なって、SO、SO、CH、C(CH、C(CF、O、CO及びCOOから選ばれる官能基であり、R〜Rは同一又は異なって、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基又は置換基を有してもよいアリル基であり、少なくとも1つは置換基を有してもよいアリル基である。)である。 [Component (B)]
The allylated epoxy resin which is the component (B) used in the present invention is a compound represented by the following general formula (I)
Figure 2007194268
(In the formula, n is an integer of 0 to 1, X is the same or different and is selected from SO, SO 2 , CH 2 , C (CH 3 ) 2 , C (CF 3 ) 2 , O, CO and COO) Wherein R 1 to R 8 are the same or different and are a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or an allyl group which may have a substituent, at least one of which is a substituent. It is an allyl group which may have.

また、(B)成分のアリル化エポキシ樹脂の含有量は、(A)成分のエポキシ樹脂のエポキシ当量1.0に対して0.5〜3.0の割合であることが好ましい。(B)成分のアリル化エポキシ樹脂の含有量がこの範囲内であれば、ダイボンディングペーストの良好な接着性を得ることができる。   Moreover, it is preferable that content of the allylation epoxy resin of (B) component is a ratio of 0.5-3.0 with respect to 1.0 epoxy equivalent of the epoxy resin of (A) component. When the content of the (B) component allylated epoxy resin is within this range, good adhesion of the die bonding paste can be obtained.

[(C)成分]
本発明のダイボンディングペーストにおいて、(C)成分として用いられる硬化剤は、常温(23℃)で固形のフェノール樹脂系硬化剤であって、数平均分子量500以上のものが好ましい。数平均分子量の上限については特に制限はないが、通常10000程度のものまでが好ましく用いることができる。
[Component (C)]
In the die bonding paste of the present invention, the curing agent used as the component (C) is a phenol resin curing agent that is solid at room temperature (23 ° C.), and preferably has a number average molecular weight of 500 or more. Although there is no restriction | limiting in particular about the upper limit of a number average molecular weight, Usually about 10,000 can be used preferably.

このような硬化剤としては、例えばノボラック型フェノール樹脂、ノボラック型クレゾール樹脂、ビニルフェノールの重合物(ポリ−p−ビニルフェノール等)、ビスフェノール樹脂、フェノールビフェニレン樹脂等が挙げられる。これらは、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of such a curing agent include novolac type phenol resins, novolac type cresol resins, vinylphenol polymers (poly-p-vinylphenol and the like), bisphenol resins, phenol biphenylene resins, and the like. These may be used singly or in combination of two or more.

この(C)成分であるフェノール樹脂系硬化剤の使用量は、(A)成分のエポキシ樹脂及び(B)成分のアリル化エポキシ樹脂を合わせたエポキシ当量1.0当たり、水酸基当量が0.5〜1.5になるような量が好ましい。   The amount of the phenol resin curing agent used as the component (C) is such that the hydroxyl group equivalent is 0.5 per epoxy equivalent of the epoxy resin of the component (A) and the allylated epoxy resin of the component (B). An amount of ~ 1.5 is preferred.

[(D)成分]
本発明のダイボンディングペーストにおける(D)成分の銀粉末は、比表面積(SA)が1.3m/g以下で、かつタップ密度(TD)が4.0〜7.0g/cmの特性を有する粉末である。
[(D) component]
The silver powder of component (D) in the die bonding paste of the present invention has a specific surface area (SA) of 1.3 m 3 / g or less and a tap density (TD) of 4.0 to 7.0 g / cm 3 . It is the powder which has.

ここで、比表面積(SA)が1.3m/g以下であれば、銀粉末の充填化率が良好となり、ダイボンディングペーストの熱伝導性の向上が期待できると共に、ダイボンディングペーストは適度の粘度を有し、拡がり性の面でも良好となる。この比表面積の下限については特に制限はないが、通常0.2m/g程度までが好ましく用いられるため、比表面積は0.2〜0.7m/gの範囲であることが好ましい。 Here, if the specific surface area (SA) is 1.3 m 2 / g or less, the filling rate of the silver powder becomes good, and the improvement of the thermal conductivity of the die bonding paste can be expected, and the die bonding paste is suitable. It has viscosity and is good in terms of spreadability. This is no particular limitation on the lower limit of the specific surface area, since the preferably used to usually 0.2 m 2 / g approximately, the specific surface area is preferably in the range of 0.2~0.7m 2 / g.

一方、タップ密度が4.0m/g以上であれば、ダイボンディングペーストの硬化物の熱伝導性が良好であり、また7.0m/g以下であれば、ダイボンディングペーストのチクソ性が良好となり、該ペーストのディスペンス時における糸引きの発生が抑制される。 On the other hand, if the tap density is 4.0 m 2 / g or more, the thermal conductivity of the cured product of the die bonding paste is good, and if it is 7.0 m 2 / g or less, the thixotropy of the die bonding paste is high. It becomes good, and the occurrence of stringing during the dispensing of the paste is suppressed.

したがって、当該銀粉末のタップ密度が4.0〜7.0g/cmであれば両特性のバランスがよく、十分な効果が得られるが、このような範囲の中でもタップ密度の大きいもの、すなわち7.0g/cmに近いものの方がより光半導体としての特性が向上し、好ましい。 Therefore, if the tap density of the silver powder is 4.0 to 7.0 g / cm 3 , both characteristics are well balanced and sufficient effects can be obtained. The one close to 7.0 g / cm 3 is preferable because the characteristics as an optical semiconductor are further improved.

当該銀粉末の粒径に特に制限はなく、前記したような比表面積及びタップ密度を満たすものであれば様々な粒径の銀粉末を用いることができる。当該銀粉末の比表面積及びタップ密度を上記のような範囲とするには、例えば銀粉末の形状を制御することにより行うことができる。具体的には、銀粉末の形状を球状と鱗片状との中間程度の形状(扁平状)とすることにより、上記したような比表面積及びタップ密度を実現することが可能となる。   There is no restriction | limiting in particular in the particle size of the said silver powder, Silver powder of various particle sizes can be used if it satisfies the above-mentioned specific surface area and tap density. In order to make the specific surface area and tap density of the said silver powder into the above ranges, it can carry out by controlling the shape of silver powder, for example. Specifically, the specific surface area and the tap density as described above can be realized by making the shape of the silver powder an intermediate shape (flat shape) between a spherical shape and a scale shape.

(D)成分の銀粉末の含有量は、本発明のダイボンディングペースト総質量の90質量%以上であることが好ましい。銀粉未の含有量が90質量%以上であれば、当該銀粉未の充填化率が高くなり、ダイボンディングペーストの熱伝導性が向上する。また、ダイボンディングペースト硬化物の接着力の観点からは、当該銀粉末の含有量は、99質量%以下が好ましい。   It is preferable that content of the silver powder of (D) component is 90 mass% or more of the die bonding paste total mass of this invention. If content without silver powder is 90 mass% or more, the filling rate without the said silver powder will become high, and the thermal conductivity of die-bonding paste will improve. Further, from the viewpoint of the adhesive strength of the die bonding paste cured product, the content of the silver powder is preferably 99% by mass or less.

本発明のダイボンディングペーストにおいては、(D)成分の銀粉末の一部を、他の導電性粉末と置き換えることができる。他の導電性粉末としては、例えばニッケル粉末、金粉末、銅粉末等が挙げられる。この場合、他の導電性粉末の含有量は、全導電性粉末中、20質量%以下であることが好ましい。   In the die bonding paste of the present invention, a part of the silver powder of component (D) can be replaced with another conductive powder. Examples of other conductive powders include nickel powder, gold powder, and copper powder. In this case, the content of the other conductive powder is preferably 20% by mass or less in the total conductive powder.

本発明のダイボンディングペーストには、さらに(メタ)アクリル基を含有するシランカップリング剤を添加することができる。該シランカップリング剤は、良好な接着性を得る観点より、(メタ)アクリル基を含有するものであることが好ましく、このようなシランカップリング剤としては、例えば、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルジメチルメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルジメチルエトキシシラン等が挙げられる。これらのシランカップリング剤は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   A silane coupling agent containing a (meth) acryl group can be further added to the die bonding paste of the present invention. The silane coupling agent preferably contains a (meth) acryl group from the viewpoint of obtaining good adhesiveness. Examples of such a silane coupling agent include 3- (meth) acryloxy. Propyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyldimethylmethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropylmethyl Examples include diethoxysilane and 3- (meth) acryloxypropyldimethylethoxysilane. One of these silane coupling agents may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

また、上記シランカップリング剤は、本発明のダイボンディングペースト総質量の0.01〜2.0質量%の範囲であることが好ましい。0.01質量%以上とすることで十分な接着性を確保でき、2.0質量%以下とすることでアウトガス、すなわちシランカップリング剤に起因する気泡の発生を抑えられ、十分な接着性を得ることができる。   Moreover, it is preferable that the said silane coupling agent is the range of 0.01-2.0 mass% of the die bonding paste total mass of this invention. Sufficient adhesion can be secured by setting it to 0.01% by mass or more, and generation of bubbles due to outgas, that is, a silane coupling agent can be suppressed by setting it to 2.0% by mass or less. Obtainable.

本発明のダイボンディングペーストにおいては、上記した各成分以外に、イミダゾール類等の硬化促進剤、ダイボンディングペーストの粘度を調整するための溶剤、エポキシ基の開環重合性を有する反応性希釈剤、さらにはカップリング剤や酸無水物等の接着力向上剤、微細シリカ粉末、消泡剤、その他各種の添加剤を、ダイボンディングペーストの機能を妨げない範囲で配合することができる。   In the die bonding paste of the present invention, in addition to the above-mentioned components, a curing accelerator such as imidazoles, a solvent for adjusting the viscosity of the die bonding paste, a reactive diluent having an epoxy group ring-opening polymerization property, Furthermore, adhesive strength improvers such as coupling agents and acid anhydrides, fine silica powder, antifoaming agents, and other various additives can be blended within a range that does not interfere with the function of the die bonding paste.

ここで溶剤としては、例えば、酢酸セロソルブ、エチルセロソルブ、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、プロピレングリコールフェニルエーテル、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等を挙げることができる。これらは、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the solvent include cellosolve acetate, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, butyl cellosolve acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol phenyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diacetone alcohol and the like. These may be used singly or in combination of two or more.

反応性希釈剤としては、例えば、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−エチルへキシルグリシジルエーテル、スチレンオキシド、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等を挙げることができる。これらは、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the reactive diluent include n-butyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, styrene oxide, phenyl glycidyl ether, and cresyl glycidyl ether. These may be used singly or in combination of two or more.

本発明のダイボンディングペーストは、前記した(A)成分のエポキシ樹脂、(B)成分のアリル化エポキシ樹脂、(C)成分のフェノール樹脂系硬化剤、(D)成分の銀粉末及び必要に応じて用いられるシランカップリング剤、硬化促進剤、溶剤、反応性希釈剤等を加えて十分に混合したのち、さらにディスパース、ニーダー、3本ロールミル等により混練処理を行い、次いで脱泡することにより、容易に調製することができる。   The die bonding paste of the present invention comprises the above-described (A) component epoxy resin, (B) component allylated epoxy resin, (C) component phenol resin-based curing agent, (D) component silver powder, and as required. By adding a silane coupling agent, curing accelerator, solvent, reactive diluent, etc. used and mixing well, further kneading with a disperser, kneader, three roll mill, etc., then defoaming Can be easily prepared.

このようにして得られた本発明のダイボンディングペーストは作業性に優れ、特定の構造を有するエポキシ樹脂及び特定の性状を有する銀粉末を配合していることから、ダイボンディングペーストの熱伝導性を向上させて、半導体素子から発生した熱を該ダイボンディングペーストを通じてパッケージ外部に効率的に放散し、半導体素子自体の温度上昇を抑制することが可能となり、また、特に金表面との接着性を向上させることが可能となるものである。   The die bonding paste of the present invention thus obtained is excellent in workability, and contains the epoxy resin having a specific structure and the silver powder having a specific property, so that the thermal conductivity of the die bonding paste is improved. It is possible to efficiently dissipate the heat generated from the semiconductor element to the outside of the package through the die bonding paste, thereby suppressing the temperature rise of the semiconductor element itself, and particularly improving the adhesion to the gold surface It is possible to make it.

このダイボンディングペーストを用いた発光素子の固定は、本発明のダイボンディングペーストをシリンジに充填し、ディスペンサを用いて基板上に吐出し、その硬化により発光素子を接合して行うことができる。さらにワイヤボンディングを行い、樹脂封止材で封止することにより、樹脂封止型の半導体装置を製造することができる。なお、本発明のダイボンディングペーストを硬化させるにあたっては、通常100〜250℃で1時間から3時間の加熱を行うことが好ましい。   The light-emitting element using the die bonding paste can be fixed by filling the die bonding paste of the present invention into a syringe, discharging it onto a substrate using a dispenser, and bonding the light-emitting element by curing. Furthermore, a resin-sealed semiconductor device can be manufactured by performing wire bonding and sealing with a resin sealing material. In addition, when hardening the die-bonding paste of this invention, it is preferable to heat for 1 to 3 hours normally at 100-250 degreeC.

次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例によって何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these Examples.

(実施例1)
(A)常温で固形状のエポキシ樹脂としてクレゾールノボラック型エポキシ樹脂 5質量部(日本化薬(株)製、EOCN4500;エポキシ当量200)、(B)アリル化エポキシ樹脂 5質量部(日本化薬(株)製、RE−810NM;エポキシ当量220)、(C)固形状フェノール樹脂としてフェノール・ビフェニレン樹脂 15質量部(明和化成(株)製、MEH−7851;水酸基当量200、数平均分子量800)、(D)銀粉末I 690質量部(鱗片状、タップ密度6.4g/cm、比表面積0.2m/g)、溶剤としてブチルカルビトールアセテート 50質量部、硬化促進剤としてイミダゾール 1質量部(四国化成工業(株)製、2MA−OK)、カップリング剤として3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン 1質量部を用い、ペーストを定法により調整した。その後、組成がInGaN、20mAにおける発光出力4mWの発光素子1mm×1mm、封止材料として封止用エポキシ樹脂(サンユレック(株)製、商品名:NLP−L−438)を用い、光半導体装置を製造した。
Example 1
(A) 5 parts by mass of a cresol novolac type epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., EOCN4500; epoxy equivalent 200) as a solid epoxy resin at room temperature, (B) 5 parts by mass of an allylated epoxy resin (Nippon Kayaku ( RE-810NM; epoxy equivalent 220), (C) 15 parts by mass of phenol / biphenylene resin (Maywa Kasei Co., Ltd., MEH-7851; hydroxyl equivalent 200, number average molecular weight 800), (D) 690 parts by mass of silver powder I (flaky, tap density 6.4 g / cm 3 , specific surface area 0.2 m 2 / g), 50 parts by mass of butyl carbitol acetate as a solvent, 1 part by mass of imidazole as a curing accelerator (Manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., 2MA-OK), 3-methacryloxypropyltrimethoxysila as a coupling agent The paste was adjusted by a conventional method using 1 part by mass. Thereafter, a light-emitting element 1 mm × 1 mm having a light emission output of 4 mW at a composition of InGaN, 20 mA, an epoxy resin for sealing (trade name: NLP-L-438, manufactured by Sanyu Rec Co., Ltd.) as a sealing material, and an optical semiconductor device Manufactured.

(実施例2)
(A)常温で固形状のエポキシ樹脂としてクレゾールノボラック型エポキシ樹脂 5質量部(日本化薬(株)製、EOCN4500;エポキシ当量200)、(B)アリル化エポキシ樹脂 5質量部(日本化薬(株)製、RE−810NM;エポキシ当量220)、(C)固形状フェノール樹脂としてフェノール・ビフェニレン樹脂 15質量部(明和化成(株)製、MEH−7851;水酸基当量200、数平均分子量800)、(D)銀粉末I 475質量部(鱗片状、タップ密度6.4g/cm、比表面積0.2m/g)、溶剤としてブチルカルビトールアセテート 50質量部、硬化促進剤としてイミダゾール 1質量部(四国化成工業(株)製、2MA−OK)、カップリング剤として3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン 1質量部を用い、ペーストを定法により調整した。このペーストを用い、実施例1と同様にして光半導体装置を製造した。
(Example 2)
(A) 5 parts by mass of a cresol novolac type epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., EOCN4500; epoxy equivalent 200) as a solid epoxy resin at room temperature, (B) 5 parts by mass of an allylated epoxy resin (Nippon Kayaku ( RE-810NM; epoxy equivalent 220), (C) 15 parts by mass of phenol / biphenylene resin (Maywa Kasei Co., Ltd., MEH-7851; hydroxyl equivalent 200, number average molecular weight 800), (D) 475 parts by mass of silver powder I (scale-like, tap density 6.4 g / cm 3 , specific surface area 0.2 m 2 / g), 50 parts by mass of butyl carbitol acetate as a solvent, 1 part by mass of imidazole as a curing accelerator (Manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., 2MA-OK), 3-methacryloxypropyltrimethoxysila as a coupling agent The paste was adjusted by a conventional method using 1 part by mass. Using this paste, an optical semiconductor device was manufactured in the same manner as in Example 1.

(比較例1)
(A)常温で固形状のエポキシ樹脂としてクレゾールノボラック型エポキシ樹脂 10重畳部(日本化薬(株)製、EOCN4500;エポキシ当量200)、(C)固形状フェノール樹脂としてフェノール・ビフェニレン樹脂 15質量部(明和化成(株)製、MEH−7851;水酸基当量200、数平均分子量800)、(D)銀粉末I 100質量部(鱗片状、タップ密度6.4g/cm、比表面積0.2m/g)、溶剤としてブチルカルビトールアセテート 50質量部、硬化促進剤としてイミダゾール 1質量部(四国化成工業(株)製、2MA−OK)、カップリング剤として3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン 1質量部を用い、ペーストを定法により調整した。このペーストを用い、実施例1と同様にして光半導体装置を作成した。
(Comparative Example 1)
(A) Cresol novolac type epoxy resin 10 superimposed part (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., EOCN4500; epoxy equivalent 200) as solid epoxy resin at normal temperature, 15 parts by mass of phenol / biphenylene resin as solid phenolic resin (C) (Maywa Kasei Co., Ltd., MEH-7851; hydroxyl group equivalent 200, number average molecular weight 800), (D) 100 parts by weight of silver powder I (flaky, tap density 6.4 g / cm 3 , specific surface area 0.2 m 2 / G), 50 parts by mass of butyl carbitol acetate as a solvent, 1 part by mass of imidazole as a curing accelerator (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., 2MA-OK), 1 mass of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane as a coupling agent The paste was adjusted by a conventional method using the part. Using this paste, an optical semiconductor device was produced in the same manner as in Example 1.

(比較例2)
(A)常温で固形状のエポキシ樹脂としてクレゾールノボラック型エポキシ樹脂 25質量部(日本化薬(株)製、EOCN4500;エポキシ当量200)、ジシアンジアミド 3質量部(日本カーバイト(株)社製)、(D)銀粉末I 475質量部(鱗片状、タップ密度6.4g/cm、比表面積0.2m/g)、溶剤としてブチルカルビトールアセテート 50質量部、硬化促進剤としてイミダゾール 1質量部(四国化成工業(株)製、2MA−OK)、カップリング剤として3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン 1質量部を用い、ペーストを定法により調整した。このペーストを用い、実施例1と同様にして光半導体装置を作成した。
(Comparative Example 2)
(A) 25 parts by mass of a cresol novolac type epoxy resin as a solid epoxy resin at normal temperature (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., EOCN4500; epoxy equivalent 200), 3 parts by mass of dicyandiamide (manufactured by Nippon Carbide Co., Ltd.), (D) 475 parts by mass of silver powder I (scale-like, tap density 6.4 g / cm 3 , specific surface area 0.2 m 2 / g), 50 parts by mass of butyl carbitol acetate as a solvent, 1 part by mass of imidazole as a curing accelerator (Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., 2MA-OK), 1 part by weight of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane was used as a coupling agent, and the paste was prepared by a conventional method. Using this paste, an optical semiconductor device was produced in the same manner as in Example 1.

(比較例3)
(A)常温で固形状のエポキシ樹脂としてクレゾールノボラック型エポキシ樹脂 25質量部(日本化薬(株)製、EOCN4500;エポキシ当量200)、ジシアンジアミド 3質量部(日本カーバイト(株)製)、(D)銀粉末II 100質量部(鱗片状、タップ密度2.0g/cm、比表面積1.8m/g)、溶剤としてブチルカルビトールアセテート 50質量部、硬化促進剤としてイミダゾール 1質量部(四国化成工業(株)製、2MA−OK)、カップリング剤として3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン 1質量部を用い、ペーストを定法により調整した。このペーストを用い、実施例1と同様にして光半導体装置を作成した。
(Comparative Example 3)
(A) 25 parts by mass of a cresol novolac type epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., EOCN4500; epoxy equivalent 200) as a solid epoxy resin at room temperature, 3 parts by mass of dicyandiamide (manufactured by Nippon Carbide Co., Ltd.), D) 100 parts by mass of silver powder II (scale-like, tap density 2.0 g / cm 3 , specific surface area 1.8 m 2 / g), 50 parts by mass of butyl carbitol acetate as a solvent, 1 part by mass of imidazole as a curing accelerator ( Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd. 2MA-OK), 1 part by weight of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane was used as a coupling agent, and the paste was prepared by a conventional method. Using this paste, an optical semiconductor device was produced in the same manner as in Example 1.

上記で作成した実施例及び比較例の下記特性について確認した。結果は表1に示す。   It confirmed about the following characteristic of the Example created above and a comparative example. The results are shown in Table 1.

(1)チップとの接着強度
85℃、85RH%の環境下に72時間曝露後、トップ温度260℃でリフロー熱処理を施した後のチップ(1mm)とリードフレームとの接着強度を、温度:260℃、測定法:ダイシェア強度の条件で接着強度を測定した(単位:kgf/mm)。
(1) Adhesive strength with chip The adhesive strength between the chip (1 mm 2 ) and the lead frame after reflow heat treatment at a top temperature of 260 ° C. after exposure for 72 hours in an environment of 85 ° C. and 85 RH% is expressed as follows: The adhesive strength was measured under the conditions of 260 ° C. and measurement method: die shear strength (unit: kgf / mm 2 ).

(2)熱伝導度
(株)リガク製LF/TCM−FA8510Bを用い、レーザーフラッシュ法にて、測定温度25℃にて実施した(単位:W/m・K)。
(2) Thermal conductivity Using LF / TCM-FA8510B manufactured by Rigaku Corporation, the laser flash method was performed at a measurement temperature of 25 ° C. (unit: W / m · K).

(3)電気抵抗率
岩通計測(株)VOAC7523、デジタルマルチメーターで、測定温度25℃にて実施した(単位:Ω・cm)。
(3) Electric resistivity It was carried out at a measurement temperature of 25 ° C. (unit: Ω · cm) with Iwatsu Measurement Co., Ltd. VOAC7523, a digital multimeter.

(4)光半導体装置の温度上昇
20℃放置で20mAの連続通電を100時間行った直後のデバイスの表面温度を表面温度計にて測定し、通電前温度との差を算出した(単位:℃)。
(4) Temperature rise of optical semiconductor device The surface temperature of the device immediately after 20 mA continuous energization at 20 ° C. for 100 hours was measured with a surface thermometer, and the difference from the temperature before energization was calculated (unit: ° C. ).

Figure 2007194268
Figure 2007194268

表1から分かるように、実施例の光半導体装置は、比較例と比べて、チップとフレームとの良好なチップ接着強度を示すとともに、界面解離が生じることなく良好な剪断破壊モードを示した。また、高い熱伝導性、電気伝導度を示しており、良好な性能を有していることがわかった。   As can be seen from Table 1, the optical semiconductor device of the example showed a good chip bond strength between the chip and the frame and a good shear failure mode without causing interface dissociation as compared with the comparative example. In addition, it showed high thermal conductivity and electrical conductivity, and it was found that it had good performance.

Claims (2)

電極が形成された基板の上面に接着剤層を介して発光素子チップが固定され、該発光素子チップが封止されてなる光半導体装置において、
前記接着剤層が、(A)常温で固形のエポキシ樹脂、(B)次の一般式(I)で示されるアリル化エポキシ樹脂
Figure 2007194268
(式中、nは0〜1の整数であり、Xは同一又は異なって、SO、SO、CH、C(CH、C(CF、O、CO及びCOOから選ばれる官能基であり、R〜Rは同一又は異なって、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基又は置換基を有してもよいアリル基であり、少なくとも1つは置換基を有してもよいアリル基である。)、(C)常温で固形のフェノール性硬化剤及び(D)比表面積(SA)が1.3m/g以下、かつタップ密度(TD)が4.0〜7.0g/cmである銀粉、を含有するダイボンディング用樹脂ペーストにより形成されたことを特徴とする光半導体装置。
In an optical semiconductor device in which a light emitting element chip is fixed to an upper surface of a substrate on which an electrode is formed via an adhesive layer, and the light emitting element chip is sealed,
The adhesive layer is (A) an epoxy resin that is solid at room temperature, (B) an allylated epoxy resin represented by the following general formula (I)
Figure 2007194268
(In the formula, n is an integer of 0 to 1, X is the same or different and is selected from SO, SO 2 , CH 2 , C (CH 3 ) 2 , C (CF 3 ) 2 , O, CO and COO) Wherein R 1 to R 8 are the same or different and are a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or an allyl group which may have a substituent, at least one of which is a substituent. And (C) a solid phenolic curing agent at room temperature and (D) a specific surface area (SA) of 1.3 m 2 / g or less and a tap density (TD) of 4. An optical semiconductor device formed of a resin paste for die bonding containing silver powder of 0.0 to 7.0 g / cm 3 .
前記接着剤層が、85℃、85%RHの環境下に72時間曝露後、さらに260℃でリフロー処理後において、リードフレームとの接着強度が1kgf/mm以上、熱伝導度が20W/m・K以上かつ電気抵抗率が7×10−6Ω・cm以下であることを特徴とする請求項1記載の光半導体装置。 After the adhesive layer is exposed to an environment of 85 ° C. and 85% RH for 72 hours and further subjected to reflow treatment at 260 ° C., the adhesive strength with the lead frame is 1 kgf / mm 2 or more, and the thermal conductivity is 20 W / m. The optical semiconductor device according to claim 1, wherein the optical semiconductor device has K or more and an electrical resistivity of 7 × 10 −6 Ω · cm or less.
JP2006008838A 2006-01-17 2006-01-17 Optical semiconductor device Withdrawn JP2007194268A (en)

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