JP2008120850A - Thermosetting composition for optical semiconductor, die bond material for optical semiconductor element, underfill material for optical semiconductor element, sealing agent for optical semiconductor element and optical semiconductor device - Google Patents

Thermosetting composition for optical semiconductor, die bond material for optical semiconductor element, underfill material for optical semiconductor element, sealing agent for optical semiconductor element and optical semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2008120850A
JP2008120850A JP2006303005A JP2006303005A JP2008120850A JP 2008120850 A JP2008120850 A JP 2008120850A JP 2006303005 A JP2006303005 A JP 2006303005A JP 2006303005 A JP2006303005 A JP 2006303005A JP 2008120850 A JP2008120850 A JP 2008120850A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical semiconductor
group
cyclic ether
thermosetting composition
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2006303005A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuru Tanigawa
満 谷川
Takashi Watanabe
貴志 渡邉
Takashi Nishimura
貴史 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP2006303005A priority Critical patent/JP2008120850A/en
Publication of JP2008120850A publication Critical patent/JP2008120850A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/4847Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
    • H01L2224/48471Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area being a ball bond, i.e. wedge-to-ball, reverse stitch
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8338Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/83385Shape, e.g. interlocking features

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a thermosetting composition for an optical semiconductor, having a high transparency, no discoloration by heat generation and light emission of a light-emitting element, excellent heat resistance, light resistance and adhesivity to housing materials, etc., no reduction in the film of a cured product after curing in a thermal environment and not causing cracks of the cured product by a thermocycle, etc., a sealing agent for an optical semiconductor element and a die bond material for an optical semiconductor element using the same and to provide an optical semiconductor device made by using the thermosetting composition for an optical semiconductor, the sealing agent for an optical semiconductor element, the die bond material for an optical semiconductor element and/or an underfill for an optical semiconductor element. <P>SOLUTION: The thermosetting composition for an optical semiconductor comprises a silicone resin containing one or more cyclic ether-containing groups in the molecule, a thermosetting agent to be reacted with the cyclic ether-containing group and a nonreactive silicone resin having a number-average molecular weight of 1,000-10,000. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、透明性が高く、発光素子の発熱や発光による変色が無く耐熱性、耐光性、及び、ハウジング材等への密着性に優れ、硬化後の硬化物が熱環境下において膜減りが生じることがなく、熱サイクル等により硬化物のクラックが起こらない光半導体用熱硬化性組成物、これを用いた光半導体素子用封止剤、光半導体素子用ダイボンド材、並びに、該光半導体用熱硬化性組成物、該光半導体用封止剤、光半導体素子用ダイボンド材及び/又は光半導体素子用アンダーフィル材を用いてなる光半導体装置に関する。 The present invention is highly transparent, has no discoloration due to heat generation or light emission of the light emitting element, is excellent in heat resistance, light resistance, and adhesion to a housing material, etc., and the cured product after curing can be reduced in a thermal environment. A thermosetting composition for optical semiconductors that does not occur and does not cause cracks in the cured product due to thermal cycling, etc., a sealing agent for optical semiconductor elements using the same, a die bond material for optical semiconductor elements, and the optical semiconductor The present invention relates to an optical semiconductor device using the thermosetting composition, the optical semiconductor sealing agent, the optical semiconductor element die-bonding material, and / or the optical semiconductor element underfill material.

発光ダイオード(LED)等の光半導体装置の発光素子は、直接大気と触れると大気中の水分や浮遊するゴミ等により急速にその発光特性を低下させるため、通常、封止剤で封止された構造となっている。このような発光素子を封止する封止剤を構成する樹脂としては、接着力が高く力学的な耐久性に優れることから、ビスフェノール型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂が用いられていた(例えば、特許文献1参照)。 Light emitting elements of optical semiconductor devices such as light emitting diodes (LEDs) are usually sealed with a sealant because their light emitting characteristics are rapidly degraded by direct contact with the atmosphere due to moisture in the atmosphere or floating dust. It has a structure. As a resin constituting a sealant for sealing such a light emitting element, epoxy resin such as bisphenol type epoxy resin and alicyclic epoxy resin is used because of its high adhesive strength and excellent mechanical durability. (For example, refer to Patent Document 1).

ところで、近年、LEDは、自動車用ヘッドライトや照明等の高輝度が要求される用途に用いられるようになってきており、そのため、発光素子を封止する封止剤には、点灯時の発熱量の増大に耐え得る高い耐熱性とともに、高輝度化に伴う光劣化を防ぐ高い耐光性が要求されるようになってきている。しかしながら、エポキシ系樹脂からなる従来の封止剤は、充分な耐熱性及び耐光性を有するとは言い難く、自動車用ヘッドライトや照明等の高輝度が要求される用途では、エポキシ系樹脂からなる封止剤では対応できない場合があるという問題があった。 By the way, in recent years, LEDs have come to be used for applications that require high brightness, such as automotive headlights and lighting. Therefore, the sealant that seals the light emitting element has a heat generation during lighting. In addition to high heat resistance that can withstand an increase in the amount of light, high light resistance that prevents light deterioration associated with higher brightness has been required. However, it is difficult to say that a conventional sealant made of an epoxy resin has sufficient heat resistance and light resistance, and is made of an epoxy resin in applications requiring high brightness such as automotive headlights and lighting. There was a problem that the sealant may not be able to cope.

また、従来のエポキシ樹脂からなる封止剤は、密着性が高い、透湿性が低い等の利点を有するものの、短波長の光に対する耐光性が低く、光劣化により着色してしまうという問題があった。また、耐熱性も充分とはいえないものであった。 In addition, a sealing agent made of a conventional epoxy resin has advantages such as high adhesion and low moisture permeability, but has a problem that it has low light resistance to light of a short wavelength and is colored due to light deterioration. It was. In addition, the heat resistance was not sufficient.

一方、エポキシ樹脂に代えて、青色から紫外領域の短波長の光に対する透過性が高いシリコーン樹脂をLEDの発光素子を封止する封止剤に用いる方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、シリコーン樹脂は、一般に軟質で表面タック性を有しているため、発光素子表面に異物を付着させやすく、封止時に発光面を損傷することがあった。これに対して、架橋密度を高めたシリコーン樹脂は、機械的強度に劣り、また、発光素子を封入するハウジング材等との密着性が不充分となり、更に、透湿度が高く長期間の使用により発光素子の発光特性が低下するという問題があった。
また、シリコーン樹脂は、屈折率が低いという問題を有し、光半導体の発光素子を封止した場合に光の取り出し効率が充分でないという問題があり、エポキシ樹脂と併用した場合にもこれらの問題を解決する充分な性能を達成することができなかった。
On the other hand, in place of epoxy resin, a method is known in which a silicone resin having a high transmittance for light having a short wavelength in the blue to ultraviolet region is used as a sealant for sealing a light emitting element of an LED (for example, Patent Document 2). reference).
However, since the silicone resin is generally soft and has surface tackiness, foreign substances are likely to adhere to the surface of the light emitting element, and the light emitting surface may be damaged during sealing. In contrast, silicone resins with increased crosslink density are inferior in mechanical strength, have insufficient adhesion to housing materials that enclose light-emitting elements, and have high moisture permeability, resulting in long-term use. There has been a problem in that the light emitting characteristics of the light emitting element are deteriorated.
In addition, silicone resin has a problem that the refractive index is low, there is a problem that the light extraction efficiency is not sufficient when the light-emitting element of the optical semiconductor is sealed, these problems even when used in combination with an epoxy resin It was not possible to achieve sufficient performance to solve the problem.

また、近年環状エーテル基を有するシリコーン樹脂をLEDの発光素子の封止剤に展開する試みが行われている。
例えば、特許文献3には、エポキシ基又はオキセタニル基を有するシロキサン誘導体を主成分とする発光ダイオード用封止樹脂が開示されている。
しかしながら、LEDの発光素子の封止剤としては、硬化物に充分な硬度が要求されるところ、このような従来の環状エーテル基を有するシリコーン樹脂は、硬化物のごみの付着や傷が付かないために硬化物の硬度を充分なものとすると耐クラック性が劣るという問題があった。これに対し、硬化物の架橋密度を低減させることで耐クラック性を改善することができるが、このような硬化物は、表面が非常に柔らかく、硬化物にごみが付着したり、傷が付くという問題が生じる。更に、このような架橋密度を低減させた硬化物は熱環境下に置かれると、硬化物の厚さが減少するという膜減りという問題が生じることがあった。すなわち、従来の環状エーテル基を有するシリコーン樹脂は、LEDの発光素子用封止剤として求められる耐熱性が充分とはいい難いものであった。
特開2003−277473号公報 特開2002−314142号公報 特開2004−238589号公報
In recent years, attempts have been made to develop a silicone resin having a cyclic ether group as a sealant for a light emitting element of an LED.
For example, Patent Document 3 discloses a sealing resin for a light-emitting diode whose main component is a siloxane derivative having an epoxy group or an oxetanyl group.
However, as a sealant for a light emitting element of an LED, a cured product is required to have sufficient hardness. However, such a conventional silicone resin having a cyclic ether group does not cause adhesion or scratches on the cured product. Therefore, if the hardness of the cured product is sufficient, there is a problem that the crack resistance is inferior. On the other hand, crack resistance can be improved by reducing the crosslink density of the cured product, but such a cured product has a very soft surface, and the cured product is attached with dust or scratches. The problem arises. Furthermore, when such a cured product having a reduced crosslinking density is placed in a thermal environment, there has been a problem that the thickness of the cured product is reduced, resulting in a reduction in film thickness. That is, the conventional silicone resin having a cyclic ether group cannot be said to have sufficient heat resistance required as a sealant for a light emitting element of an LED.
JP 2003-277473 A JP 2002-314142 A JP 2004-238589 A

本発明は、上記現状に鑑み、透明性が高く、発光素子の発熱や発光による変色が無く耐熱性、耐光性、及び、ハウジング材等への密着性に優れ、熱環境下において膜減りが生じることがなく、熱サイクル等により硬化物のクラックが起こらない光半導体用熱硬化性組成物、これを用いた光半導体素子用封止剤、光半導体素子用ダイボンド材、並びに、該光半導体用熱硬化性組成物、該光半導体用封止剤、光半導体素子用ダイボンド材及び/又は光半導体素子用アンダーフィル材を用いてなる光半導体装置を提供することを目的とする。 In view of the above situation, the present invention is highly transparent, has no discoloration due to heat generation or light emission of the light emitting element, is excellent in heat resistance, light resistance, and adhesion to a housing material, etc., and film loss occurs in a thermal environment. Thermosetting composition for optical semiconductors that does not cause cracks in the cured product due to thermal cycling, etc., encapsulant for optical semiconductor elements using the same, die bonding material for optical semiconductor elements, and heat for optical semiconductors An object of the present invention is to provide an optical semiconductor device using the curable composition, the optical semiconductor sealing agent, the optical semiconductor element die-bonding material, and / or the optical semiconductor element underfill material.

本発明は、分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂、前記環状エーテル含有基と反応可能な熱硬化剤、及び、数平均分子量が1000〜1万である非反応性シリコーン樹脂を含有する光半導体用熱硬化性組成物である。
以下、本発明を詳述する。
The present invention relates to a silicone resin having at least one cyclic ether-containing group in the molecule, a thermosetting agent capable of reacting with the cyclic ether-containing group, and a non-reactive silicone resin having a number average molecular weight of 1000 to 10,000. It is the thermosetting composition for optical semiconductors to contain.
The present invention is described in detail below.

本発明者らは、鋭意検討の結果、分子内に1個以上の環状エーテル含有基を有するシリコーン樹脂と、該シリコーン樹脂と反応可能な熱硬化剤と、所定の非反応性シリコーン樹脂とを含有する封止剤は、青色から紫外領域の短波長の光に対する透過性が高く、封止する発光素子の発熱や発光による変色が無く耐熱性及び耐光性に優れ、硬化させた硬化物を充分な硬度を保ちつつ熱環境下において膜減り等の問題が生じないものとすることができ、発光ダイオード等の光半導体素子の発光素子を封止する封止剤として用いた場合、発光素子を封入するハウジング材等への密着性に優れ、熱サイクルによるクラックやハウジング材からの剥離を起こさないことを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies, the inventors of the present invention contain a silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule, a thermosetting agent capable of reacting with the silicone resin, and a predetermined non-reactive silicone resin. The sealing agent has a high transmittance for light of short wavelengths in the blue to ultraviolet region, has no heat generation or discoloration due to light emission of the sealing light emitting element, has excellent heat resistance and light resistance, and is sufficient for a cured product that has been cured. It is possible to prevent problems such as film loss in a thermal environment while maintaining hardness, and when used as a sealing agent for sealing a light emitting element of an optical semiconductor element such as a light emitting diode, the light emitting element is sealed. The present inventors have found that it has excellent adhesion to a housing material and the like and does not cause cracks due to thermal cycling or peeling from the housing material, thereby completing the present invention.

本発明の光半導体用熱硬化性組成物は、分子内に1個以上の環状エーテル含有基を有するシリコーン樹脂を含有する。
本発明の光半導体用熱硬化性組成物において、上記環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂は、樹脂骨格中に下記一般式(1)表される構造単位を有することが好ましい。
The thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention contains a silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule.
In the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention, the silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups preferably has a structural unit represented by the following general formula (1) in the resin skeleton.

Figure 2008120850
一般式(1)中、Rは、環状エーテル含有基を表す。
Figure 2008120850
In the general formula (1), R 1 represents a cyclic ether-containing group.

上記一般式(1)で表される構造単位を有することで、本発明の光半導体用熱硬化性組成物は、硬化後の硬化物が適度な硬度を有し、青色から紫外領域の短波長の光に対する透過性が高く、光半導体素子の封止剤として用いた場合に、封止する発光素子の発熱や発光による変色が無く耐熱性及び耐光性に優れるとともに、特に発光ダイオード等の光半導体素子の発光素子を封止した際に、該光半導体素子のハウジング材等への密着性に優れたものとなる。 By having the structural unit represented by the above general formula (1), the cured product for optical semiconductor of the present invention has a cured product having an appropriate hardness, and has a short wavelength from blue to ultraviolet region. When used as a sealant for an optical semiconductor element, the light emitting element to be sealed has no heat generation or discoloration due to light emission, and has excellent heat resistance and light resistance. In particular, an optical semiconductor such as a light emitting diode When the light emitting element of the element is sealed, the optical semiconductor element has excellent adhesion to the housing material or the like.

上記一般式(1)において、Rは、環状エーテル含有基を表す。
上記環状エーテル含有基としては特に限定されず、例えば、グリシジル基、エポキシシクロヘキシル基、オキセタン基等が挙げられる。なかでも、グリシジル基及び/又はエポキシシクロヘキシル基が好適である。
In the general formula (1), R 1 represents a cyclic ether-containing group.
The cyclic ether-containing group is not particularly limited, and examples thereof include a glycidyl group, an epoxycyclohexyl group, and an oxetane group. Of these, a glycidyl group and / or an epoxycyclohexyl group are preferable.

上記グリシジル基としては特に限定されず、例えば、2,3−エポキシプロピル基、3,4−エポキシブチル基、4,5−エポキシペンチル基、2−グリシドキシエチル基、3−グリシドキシプロピル基、4−グリシドキシブチル基等が挙げられる。 The glycidyl group is not particularly limited. For example, 2,3-epoxypropyl group, 3,4-epoxybutyl group, 4,5-epoxypentyl group, 2-glycidoxyethyl group, 3-glycidoxypropyl Group, 4-glycidoxybutyl group and the like.

上記エポキシシクロヘキシル基としては特に限定されず、例えば、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、3−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピル基等が挙げられる。 The epoxycyclohexyl group is not particularly limited, and examples thereof include 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group, 3- (3,4-epoxycyclohexyl) propyl group, and the like.

上記環状エーテル含有基を有するシリコーン樹脂が上記一般式(1)で表される構造単位を有する場合、該構造単位の繰り返し単位数をa、他の繰り返し単位数をbとしたときに、a/(a+b)の好ましい下限が0.1、好ましい上限が0.7である。0.1未満であると、本発明の光半導体用熱硬化性組成物の硬化物の硬度が不充分となることがあり、0.7を超えると、本発明の光半導体用熱硬化性組成物の硬化物の硬度が高くなりすぎて耐クラック性が劣ることがある。より好ましい下限は0.15、より好ましい上限は0.4である。 When the silicone resin having a cyclic ether-containing group has a structural unit represented by the general formula (1), when the number of repeating units of the structural unit is a and the number of other repeating units is b, a / The preferable lower limit of (a + b) is 0.1, and the preferable upper limit is 0.7. If it is less than 0.1, the hardness of the cured product of the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention may be insufficient, and if it exceeds 0.7, the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention. The hardness of the cured product may be too high and the crack resistance may be inferior. A more preferred lower limit is 0.15, and a more preferred upper limit is 0.4.

また、上記一般式(1)で表される構造単位(以下、三官能構造単位ともいう)は、下記一般式(1−2)又は(1−3)で表される構造、すなわち、三官能構造単位中のケイ素原子に結合した酸素原子の2つがそれぞれヒドロキシル基若しくはアルコキシ基を構成する構造、又は、三官能構造単位中のケイ素原子に結合した酸素原子の1つがヒドロキシル基若しくはアルコキシ基を構成する構造を含む。
(RSiX1/2) (1−2)
(RSiXO2/2) (1−3)
上記一般式(1−2)及び(1−3)中、Xは、OH又はORを表し、ORは、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜4のアルコキシ基を表す。
The structural unit represented by the general formula (1) (hereinafter also referred to as trifunctional structural unit) is a structure represented by the following general formula (1-2) or (1-3), that is, trifunctional. A structure in which two oxygen atoms bonded to a silicon atom in a structural unit constitute a hydroxyl group or an alkoxy group, respectively, or one oxygen atom bonded to a silicon atom in a trifunctional structural unit constitutes a hydroxyl group or an alkoxy group Including structures to
(R 1 SiX 2 O 1/2 ) (1-2)
(R 1 SiXO 2/2 ) (1-3)
In the general formulas (1-2) and (1-3), X represents OH or OR, and OR represents a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.

上記一般式(1−2)及び(1−3)において、直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜4のアルコキシ基としては特に限定されず、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、n−ブトキシ基、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基等が挙げられる。 In the general formulas (1-2) and (1-3), the linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, and an n-propoxy group. N-butoxy group, isopropoxy group, isobutoxy group, sec-butoxy group, t-butoxy group and the like.

また、上記分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂は、上記一般式(1)と下記一般式(2)とで表される構造単位を有することが好ましい。この場合、上記一般式(1)で表される構造単位の繰り返し単位数をa’、一般式(2)で表される構造単位の繰り返し単位数をb’、他の繰り返し単位数をc’としたときに、(a’+b’)/(a’+b’+c’)の好ましい下限が0.1、好ましい上限が0.7であり、かつ、上記環状エーテル含有基の含有量の好ましい下限は0.1モル%、好ましい上限は50モル%である。上記環状エーテル含有基の含有量が0.1モル%未満であると、上記分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂と後述する熱硬化剤との反応性が著しく低下し、本発明の光半導体用熱硬化性組成物の硬化性が不充分となることがある。上記環状エーテル含有基の含有量が50モル%を超えると、上記分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂と熱硬化剤との反応に関与しない環状エーテル含有基が増え、本発明の光半導体用熱硬化性組成物の耐熱性が低下することがある。より好ましい下限は5モル%、より好ましい上限は30モル%である。
なお、本明細書において、上記環状エーテル含有基の含有量とは、上記分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂成分の平均組成物中に含まれる上記環状エーテル含有基の量を意味する。また、上記樹脂成分の平均組成物とは、上記分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂を構成する種々の樹脂成分の組成式を平均したときに表される構造の組成物を意味する。
The silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule preferably has a structural unit represented by the general formula (1) and the following general formula (2). In this case, the number of repeating units of the structural unit represented by the general formula (1) is a ′, the number of repeating units of the structural unit represented by the general formula (2) is b ′, and the number of other repeating units is c ′. The preferable lower limit of (a ′ + b ′) / (a ′ + b ′ + c ′) is 0.1, the preferable upper limit is 0.7, and the preferable lower limit of the content of the cyclic ether-containing group Is 0.1 mol%, and the preferred upper limit is 50 mol%. When the content of the cyclic ether-containing group is less than 0.1 mol%, the reactivity between the silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule and a thermosetting agent described later is significantly reduced. The curability of the thermosetting composition for optical semiconductors of the invention may be insufficient. When the content of the cyclic ether-containing group exceeds 50 mol%, the number of cyclic ether-containing groups not involved in the reaction between the silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule and the thermosetting agent increases. The heat resistance of the thermosetting composition for optical semiconductors may decrease. A more preferred lower limit is 5 mol%, and a more preferred upper limit is 30 mol%.
In the present specification, the content of the cyclic ether-containing group means the amount of the cyclic ether-containing group contained in the average composition of the silicone resin component having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule. means. The average composition of the resin component is a composition having a structure represented by averaging the composition formulas of various resin components constituting the silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule. means.

Figure 2008120850
一般式(2)中、Rは直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜8の炭化水素或いはそのフッ素化物を表す。
Figure 2008120850
In the general formula (2), R 2 represents a linear or branched hydrocarbon having 1 to 8 carbon atoms or a fluorinated product thereof.

また、上記分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂は、平均組成式が下記一般式(3)で表される樹脂成分を含有することが好ましい。 The silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule preferably contains a resin component having an average composition formula represented by the following general formula (3).

Figure 2008120850
一般式(3)中、c、dは、c/(c+d)=0.3〜0.9、d/(c+d)=0.1〜0.7を満たし、Rは環状エーテル含有基であり、R、Rは、直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜8の炭化水素或いはそのフッ素化物を表し、これらは、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
なお、上記「平均組成式」とは、本発明の光半導体用熱硬化性組成物が上記式(3)で表される樹脂成分のみを含有する場合だけでなく、種々の構造の樹脂成分を含有する混合物である場合に、含有する樹脂成分の組成の平均をとると上記式(3)で表される場合も意味する。
Figure 2008120850
In the general formula (3), c and d satisfy c / (c + d) = 0.3 to 0.9, d / (c + d) = 0.1 to 0.7, and R 5 is a cyclic ether-containing group. R 3 and R 4 each represents a linear or branched hydrocarbon having 1 to 8 carbon atoms or a fluorinated product thereof, and these may be the same or different.
The “average composition formula” means not only the case where the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention contains only the resin component represented by the formula (3), but also resin components having various structures. In the case of the mixture to be contained, the average of the composition of the resin component to be contained means the case represented by the above formula (3).

上記一般式(3)において、Rは環状エーテル含有基であり、このような一般式(3)において(RSiO3/2で表される部分は、上述した一般式(1)で表される構造単位(上記一般式(1−2)及び(1−3)で表される構造である場合を含む)に由来する部分である。 In the general formula (3), R 5 is a cyclic ether-containing group, and the portion represented by (R 5 SiO 3/2 ) d in the general formula (3) is the above-described general formula (1). It is a part derived from the structural unit (including the case where it is a structure represented by the above general formulas (1-2) and (1-3)).

また、上記一般式(3)において、(RSiO2/2)で表される構造単位(以下、二官能構造単位ともいう)は、下記一般式(3−2)で表される構造、すなわち、二官能構造単位中のケイ素原子に結合した酸素原子の1つがヒドロキシル基又はアルコキシ基を構成する構造を含む。
(RSiXO1/2) (3−2)
上記一般式(3−2)中、Xは、OH又はORを表し、ORは、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜4のアルコキシ基を表す。
In the general formula (3), a structural unit represented by (R 3 R 4 SiO 2/2 ) (hereinafter also referred to as a bifunctional structural unit) is represented by the following general formula (3-2). The structure includes a structure in which one of oxygen atoms bonded to a silicon atom in a bifunctional structural unit constitutes a hydroxyl group or an alkoxy group.
(R 3 R 4 SiXO 1/2 ) (3-2)
In the general formula (3-2), X represents OH or OR, and OR represents a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.

上記一般式(3)中、c、dは、c/(c+d)の下限が0.3、上限が0.9を満たし、d/(c+d)の下限が0.1、上限が0.7を満たす。上記範囲を外れる場合、すなわち、c/(c+d)が0.3未満であるか、d/(c+d)が0.7を超える場合、本発明の光半導体用熱硬化性組成物の硬化物の硬度が高くなりすぎて耐クラック性が劣ることがあり、c/(c+d)が0.9を超えるか、d/(c+d)が0.1未満であると、本発明の光半導体用熱硬化性組成物の硬化物の硬度が不充分となることがある。 In the general formula (3), c and d have a lower limit of c / (c + d) of 0.3 and an upper limit of 0.9, a lower limit of d / (c + d) of 0.1, and an upper limit of 0.7. Meet. When outside the above range, that is, when c / (c + d) is less than 0.3 or d / (c + d) exceeds 0.7, the cured product of the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention If the hardness becomes too high and the crack resistance is inferior, and c / (c + d) exceeds 0.9 or d / (c + d) is less than 0.1, the thermosetting for optical semiconductors of the present invention The hardness of the cured product of the adhesive composition may be insufficient.

上記一般式(3)において、直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜8の炭化水素としては特に限定されず、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基、イソへキシル基等が挙げられる。 In the general formula (3), the linear or branched hydrocarbon having 1 to 8 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n- Pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, isopropyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, isopentyl group, neopentyl group, t-pentyl group, isohexyl group, etc. Is mentioned.

本発明の光半導体用熱硬化性組成物において、平均組成式が上記一般式(3)で表される樹脂成分とは、未硬化の状態で1分子の骨格中にRSiO2/2の構造単位と、RSiO3/2の構造単位とを有する樹脂を用いてもよく、RSiO2/2のみの構造単位を有する樹脂と、RSiO3/2の構造単位を有する樹脂の混合物を用いてもよい。なかでも、樹脂の1分子の骨格中にRSiO2/2の構造単位及びRSiO3/2の構造単位を有する樹脂が好ましい。 In the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention, the resin composition whose average composition formula is represented by the above general formula (3) is R 3 R 4 SiO 2 / in a skeleton of one molecule in an uncured state. A resin having a structural unit of 2 and a structural unit of R 5 SiO 3/2 may be used, and a resin having a structural unit of only R 3 R 4 SiO 2/2 and a structure of R 5 SiO 3/2 A mixture of resins having units may be used. Of these, a resin having a structural unit of R 3 R 4 SiO 2/2 and a structural unit of R 5 SiO 3/2 in the skeleton of one molecule of the resin is preferable.

上記分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂は、平均組成式が下記一般式(4)で表される樹脂成分を含有することが好ましい。 The silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule preferably contains a resin component whose average composition formula is represented by the following general formula (4).

Figure 2008120850
一般式(4)中、e、f、gは、e/(e+f+g)=0.3〜0.9、(f+g)/(e+f+g)=0.1〜0.7を満たし、Rは、環状エーテル含有基であり、R、R、Rは、直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜8の炭化水素或いはそのフッ素化物を表し、これらは、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
Figure 2008120850
In general formula (4), e, f, and g satisfy e / (e + f + g) = 0.3 to 0.9, (f + g) / (e + f + g) = 0.1 to 0.7, and R 8 is A cyclic ether-containing group, wherein R 6 , R 7 and R 9 represent a linear or branched hydrocarbon having 1 to 8 carbon atoms or a fluorinated product thereof, which may be the same as each other; May be different.

上記一般式(4)において、Rは環状エーテル含有基であり、このような一般式(4)において(RSiO3/2で表される部分は、上述した一般式(1)で表される構造単位(上記一般式(1−2)及び(1−3)で表される構造である場合を含む)に由来する部分である。 In the general formula (4), R 8 is a cyclic ether-containing group, and the portion represented by (R 8 SiO 3/2 ) f in the general formula (4) is the above-described general formula (1). It is a part derived from the structural unit (including the case where it is a structure represented by the above general formulas (1-2) and (1-3)).

また、上記一般式(4)において、(RSiO3/2)で表される構造単位は、下記一般式(4−2)又は(4−3)で表される構造、すなわち、(RSiO3/2)で表される構造単位中のケイ素原子に結合した酸素原子の2つがそれぞれヒドロキシル基若しくはアルコキシ基を構成する構造、又は、(RSiO3/2)で表される構造単位中のケイ素原子に結合した酸素原子の1つがヒドロキシル基若しくはアルコキシ基を構成する構造を含む。
(RSiX1/2) (4−2)
(RSiXO2/2) (4−3)
上記一般式(4−2)及び(4−3)中、Xは、OH又はORを表し、ORは、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜4のアルコキシ基を表す。
In the general formula (4), the structural unit represented by (R 9 SiO 3/2 ) is a structure represented by the following general formula (4-2) or (4-3), that is, (R Or a structure represented by (R 9 SiO 3/2 ), wherein two oxygen atoms bonded to a silicon atom in the structural unit represented by 9 SiO 3/2 ) constitute a hydroxyl group or an alkoxy group, respectively. It includes a structure in which one of oxygen atoms bonded to a silicon atom in a unit constitutes a hydroxyl group or an alkoxy group.
(R 9 SiX 2 O 1/2 ) (4-2)
(R 9 SiXO 2/2 ) (4-3)
In the general formulas (4-2) and (4-3), X represents OH or OR, and OR represents a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.

また、上記一般式(4)において、(RSiO2/2)で表される構造単位(以下、二官能構造単位ともいう)は、下記一般式(4−4)で表される構造、すなわち、二官能構造単位中のケイ素原子に結合した酸素原子の1つがヒドロキシル基又はアルコキシ基を構成する構造を含む。
(RSiXO1/2) (4−4)
上記一般式(4−4)中、Xは、OH又はORを表し、ORは、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜4のアルコキシ基を表す。
In the general formula (4), a structural unit represented by (R 6 R 7 SiO 2/2 ) (hereinafter also referred to as a bifunctional structural unit) is represented by the following general formula (4-4). The structure includes a structure in which one of oxygen atoms bonded to a silicon atom in a bifunctional structural unit constitutes a hydroxyl group or an alkoxy group.
(R 6 R 7 SiXO 1/2 ) (4-4)
In the general formula (4-4), X represents OH or OR, and OR represents a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.

上記一般式(4−2)、(4−3)及び(4−4)中、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜4のアルコキシ基としては、上記一般式(1−2)及び(1−3)において説明したものと同様のものが挙げられる。 In the general formulas (4-2), (4-3), and (4-4), as the linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, the general formulas (1-2) and ( The thing similar to what was demonstrated in 1-3) is mentioned.

上記一般式(4)中、e、f、gは、e/(e+f+g)の下限が0.3、上限が0.9を満たし、(f+g)/(e+f+g)の下限が0.1、上限が0.7を満たす。上記範囲を外れる場合、すなわち、e/(e+f+g)が0.3未満であるか、(f+g)/(e+f+g)が0.7を超える場合、本発明の光半導体用熱硬化性組成物の硬化物の硬度が高くなりすぎて耐クラック性が劣ることがあり、e/(e+f+g)が0.9を超えるか、(f+g)/(e+f+g)が0.1未満であると、本発明の光半導体用熱硬化性組成物の硬化物の硬度が不充分となることがある。 In the general formula (4), e, f, and g are such that the lower limit of e / (e + f + g) is 0.3 and the upper limit is 0.9, and the lower limit of (f + g) / (e + f + g) is 0.1. Satisfies 0.7. When out of the above range, that is, when e / (e + f + g) is less than 0.3 or (f + g) / (e + f + g) exceeds 0.7, the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention is cured. If the hardness of the product becomes too high and the crack resistance is inferior, e / (e + f + g) exceeds 0.9 or (f + g) / (e + f + g) is less than 0.1, the light of the present invention The hardness of the cured product of the thermosetting composition for semiconductors may be insufficient.

上記一般式(4)において、直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜8の炭化水素としては特に限定されず、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基、イソへキシル基等が挙げられる。 In the general formula (4), the linear or branched hydrocarbon having 1 to 8 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, and an n- Pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, isopropyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, isopentyl group, neopentyl group, t-pentyl group, isohexyl group, etc. Is mentioned.

上記平均組成式が上記一般式(4)で表される樹脂成分とは、未硬化の状態で1分子の骨格中にRSiO2/2の構造単位と、RSiO3/2の構造単位と、RSiO3/2の構造単位とを有する樹脂を用いてもよく、RSiO2/2のみの構造単位を有する樹脂と、RSiO3/2の構造単位を有する樹脂と、RSiO3/2の構造単位を有する樹脂との混合物を用いてもよい。なかでも、樹脂の1分子中の骨格中にRSiO2/2の構造単位と、RSiO3/2の構造単位と、RSiO3/2の構造単位とを有する樹脂が好ましい。 The resin component in which the average composition formula is represented by the general formula (4) is a structural unit of R 6 R 7 SiO 2/2 in a skeleton of one molecule in an uncured state, and R 8 SiO 3/2. structural units and may be used a resin having a structural unit of R 9 SiO 3/2, and a resin having structural units of only R 6 R 7 SiO 2/2, structural units R 8 SiO 3/2 of And a mixture of a resin having a structural unit of R 9 SiO 3/2 may be used. Among them, a resin having a structural unit of R 6 R 7 SiO 2/2, a structural unit of R 8 SiO 3/2, and a structural unit of R 9 SiO 3/2 in the skeleton in one molecule of the resin. preferable.

上記分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂が、上述した平均組成式が上記一般式(3)又は(4)で表される樹脂成分を含有することで、本発明の光半導体用熱硬化性組成物は、硬化物がLED等の光半導体素子の封止剤として適度な硬度を有することとなる。 The silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule contains the resin component in which the average composition formula described above is represented by the general formula (3) or (4). As for the thermosetting composition for use, the cured product has an appropriate hardness as a sealant for an optical semiconductor element such as an LED.

上記一般式(1)で表される構造単位を有するシリコーン樹脂について、テトラメチルシラン(以下、TMS)を基準に29Si−核磁気共鳴分析(以下、NMR)を行うと、置換基の種類によって若干の変動は見られるものの、上記一般式(1)、(1−2)及び(1−3)の三官能構造単位、並びに、上記一般式(3)の(RSiO3/2で表される部分、上記一般式(4)の(RSiO3/2、(RSiO3/2)で表される構造単位、及び、上記一般式(4−2)、(4−3)で表される構造単位に相当する各ピークは−50〜−70ppm付近に現れ、上記一般式(3)の(RSiO2/2及び一般式(3−2)の二官能構造単位、並びに、上記一般式(4)の(RSiO2/2)及び上記一般式(4−4)の二官能構造単位に相当する各ピークは−10〜−30ppm付近に現れる。
従って、29Si−NMRを測定し、それぞれのシグナルのピーク面積を比較することによって一般式(1)等の比率を測定することが可能である。
但し、上記TMSを基準にした29Si−NMR測定で上記一般式(1)の官能構造単位の見分けがつかない場合等のときは、29Si−NMR測定結果だけではなく、1H−NMRや19F−NMR等で測定した結果を必要に応じて用いることにより構造単位の比率を見分けることができる。
When the silicone resin having the structural unit represented by the general formula (1) is subjected to 29Si-nuclear magnetic resonance analysis (hereinafter referred to as NMR) based on tetramethylsilane (hereinafter referred to as TMS), it may be slightly different depending on the type of the substituent. although variations are observed, the general formula (1), (1-2) and trifunctional structural units (1-3), as well as, the general formula (3) (R 5 SiO 3/2) d A part represented by (R 8 SiO 3/2 ) f of the above general formula (4), a structural unit represented by (R 9 SiO 3/2 ), and the above general formulas (4-2) and (4 Each peak corresponding to the structural unit represented by -3) appears in the vicinity of -50 to -70 ppm, and (R 3 R 4 SiO 2/2 ) b of the above general formula (3) and the general formula (3-2) bifunctional structural units, as well as, the general formula (4) (R 6 R 7 SiO 2 / ) And peaks corresponding to the respective bifunctional structural units of the general formula (4-4) appears in the vicinity of -10 to-30 ppm.
Therefore, it is possible to measure the ratio of the general formula (1) and the like by measuring 29Si-NMR and comparing the peak areas of the respective signals.
However, when the 29Si-NMR measurement based on the TMS cannot be distinguished from the functional structural unit of the general formula (1), not only the 29Si-NMR measurement result but also 1H-NMR or 19F-NMR The ratio of the structural units can be discriminated by using the results measured by the above as necessary.

上記分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂は、アルコキシ基を1〜10モル%含有することが好ましい。このようなアルコキシ基を含有することによって耐熱性や耐光性が飛躍的に向上する。これは、上記分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂中にアルコキシ基を含有することにより、硬化速度を飛躍的に向上させることができるため、硬化時での熱劣化が防止できているためと考えられる。 The silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule preferably contains 1 to 10 mol% of alkoxy groups. By containing such an alkoxy group, heat resistance and light resistance are drastically improved. This is because, by containing an alkoxy group in the silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule, the curing rate can be drastically improved, so that thermal deterioration during curing can be prevented. It is thought that it is because.

また、このように硬化速度が飛躍的に向上することにより、硬化促進剤を添加する場合には比較的少ない添加量でも充分な硬化性が得られるようになる。 In addition, since the curing speed is dramatically improved as described above, sufficient curability can be obtained even with a relatively small addition amount when a curing accelerator is added.

アルコキシ基が1モル%未満であると、硬化速度が充分に得られず耐熱性が悪くなることがあり、10モル%を超えると、分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂や組成物の貯蔵安定性が悪くなったり、耐熱性が悪くなったりする。より好ましい下限は2モル%であり、より好ましい上限は8モル%である。 If the alkoxy group is less than 1 mol%, the curing rate may not be sufficiently obtained and heat resistance may deteriorate. If it exceeds 10 mol%, a silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule, The storage stability of the composition is deteriorated and the heat resistance is deteriorated. A more preferred lower limit is 2 mol%, and a more preferred upper limit is 8 mol%.

なお、本明細書において、上記アルコキシ基の含有量は、上記分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂成分の平均組成物中に含まれる上記アルコキシ基の量を意味する。 In addition, in this specification, content of the said alkoxy group means the quantity of the said alkoxy group contained in the average composition of the silicone resin component which has one or more cyclic ether containing groups in the said molecule | numerator.

上記分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂は、ヒドロキシル基を含有しないほうが好ましい。ヒドロキシル基はポリマーの貯蔵安定性を著しく悪化させるほか、樹脂組成物としたときの貯蔵安定性も著しく悪くなるために好ましくない。このようなヒドロキシル基は、真空化で加熱することで減少させることが可能であり、シラノール基の量は赤外分光法等を用いて測定可能である。 The silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule preferably does not contain a hydroxyl group. Hydroxyl groups are not preferable because the storage stability of the polymer is remarkably deteriorated and the storage stability of the resin composition is also remarkably deteriorated. Such hydroxyl groups can be reduced by heating in a vacuum, and the amount of silanol groups can be measured using infrared spectroscopy or the like.

本発明の光半導体用熱硬化性組成物において、上記分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂の数平均分子量(Mn)の好ましい下限は1000、好ましい上限は5万である。1000未満であると、熱硬化時に揮発成分が多くなり、封止剤として使用したときに膜減りが多くなり好ましくない。5万を超えると、粘度調節が困難になるため好ましくない。より好ましい下限は1500、より好ましい上限は15000である。
なお、本明細書において、数平均分子量(Mn)とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いてポリスチレンをスタンダードとして求めた値であり、Waters社製の測定装置(カラム:昭和電工社製 Shodex GPC LF−804(長さ300mm)×2本、測定温度:40℃、流速:1mL/min、溶媒:テトラヒドロフラン、標準物質:ポリスチレン)を用いて測定した値を意味する。
In the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention, the preferable lower limit of the number average molecular weight (Mn) of the silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule is 1000, and the preferable upper limit is 50,000. If it is less than 1000, volatile components increase at the time of thermosetting, and film loss increases when used as a sealant, which is not preferable. If it exceeds 50,000, viscosity adjustment becomes difficult, which is not preferable. A more preferred lower limit is 1500, and a more preferred upper limit is 15000.
In the present specification, the number average molecular weight (Mn) is a value obtained using polystyrene as a standard using gel permeation chromatography (GPC), and is a measuring device manufactured by Waters (column: manufactured by Showa Denko KK). It means a value measured using Shodex GPC LF-804 (length: 300 mm) × 2, measurement temperature: 40 ° C., flow rate: 1 mL / min, solvent: tetrahydrofuran, standard substance: polystyrene.

上記分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂を合成する方法としては特に限定されず、例えば、(1)SiH基を有するシリコーン樹脂と、環状エーテル基を有するビニル化合物のハイドロシリレーション反応により置換基を導入する方法、(2)シロキサン化合物と環状エーテル含有基を有するシロキサン化合物とを縮合反応させる方法等が挙げられる。 The method for synthesizing a silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule is not particularly limited. For example, (1) hydrosilation of a silicone resin having a SiH group and a vinyl compound having a cyclic ether group Examples thereof include a method of introducing a substituent by reaction, and (2) a method of subjecting a siloxane compound and a siloxane compound having a cyclic ether-containing group to a condensation reaction.

上記方法(1)において、ハイドロシリレーション反応とは、必要に応じて触媒の存在下、SiH基とビニル基とを反応させる方法である。 In the above method (1), the hydrosilylation reaction is a method of reacting a SiH group and a vinyl group in the presence of a catalyst as necessary.

上記SiH基を有するシリコーン樹脂としては、分子内にSiH基を含有し、上記環状エーテル含有基を有するビニル化合物を反応させた後、上述した一般式(1)で表される構造、好ましくは、上記一般式(3)〜(4)のいずれかで表される構造となるようなものを使用すればよい。 As the silicone resin having the SiH group, after reacting the vinyl compound having a SiH group in the molecule and the cyclic ether-containing group, the structure represented by the general formula (1) described above, preferably What has the structure represented by any of the above general formulas (3) to (4) may be used.

上記環状エーテル含有基を有するビニル化合物としては、分子内に1個以上の環状エーテル含有基を有するビニル化合物であれば特に限定されず、例えば、ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、ビニルシクロヘキセンオキシド等エポキシ基含有化合物等が挙げられる。 The vinyl compound having a cyclic ether-containing group is not particularly limited as long as it is a vinyl compound having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule. For example, vinyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate And epoxy group-containing compounds such as vinylcyclohexene oxide.

上記ハイドロシリレーション反応時に必要に応じて使用する触媒としては、例えば、周期表第8属の金属の単体、該金属固体をアルミナ、シリカ、カーボンブラック等の担体に担持させたもの、該金属の塩、錯体等が挙げられる。上記周期表第8族の金属としては、具体的には、例えば、白金、ロジウム、ルテニウムが好適であり、特に白金が好ましい。
上記白金を用いたハイドロシリレーション化反応触媒としては、例えば、塩化白金酸、塩化白金酸とアルコール、アルデヒド、ケトンとの錯体、白金−ビニルシロキサン錯体、白金−ホスフィン錯体、白金−ホスファイト錯体、ジカルボニルジクロロ白金等が挙げられる。
Examples of the catalyst used as necessary during the hydrosilylation reaction include, for example, a simple substance of Group 8 metal, a metal solid supported on a carrier such as alumina, silica, carbon black, and the like. Examples include salts and complexes. Specifically, as the metal of Group 8 of the periodic table, for example, platinum, rhodium, and ruthenium are preferable, and platinum is particularly preferable.
As the hydrosilation reaction catalyst using platinum, for example, chloroplatinic acid, chloroplatinic acid and alcohol, aldehyde, ketone complex, platinum-vinylsiloxane complex, platinum-phosphine complex, platinum-phosphite complex, And dicarbonyldichloroplatinum.

上記ハイドロシリレーション反応時の反応条件としては特に限定されないが、反応温度は、反応の速度と収率を考慮すると好ましい下限は10℃、好ましい上限は200℃である。より好ましい下限は30℃、より好ましい上限は150℃であり、更に好ましい下限は50℃、更に好ましい上限は120℃である。 Although it does not specifically limit as reaction conditions at the time of the said hydrosilylation reaction, when the reaction temperature and the yield are considered, the preferable minimum is 10 degreeC and a preferable upper limit is 200 degreeC. A more preferred lower limit is 30 ° C., a more preferred upper limit is 150 ° C., a still more preferred lower limit is 50 ° C., and a still more preferred upper limit is 120 ° C.

また、上記ハイドロシリレーション反応は、無溶媒で行ってもよく、溶媒を使用して行ってもよい。
上記溶媒としては特に限定されず、例えば、ジオキサン、テトラヒドロフラン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエーテル系溶媒;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒;トルエン、キシレン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒;ブチルセロソルブ、ブチルカルビトール等のアルコール系溶媒等が挙げられる。なかでも、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒、炭化水素系溶媒が好ましく、具体的には、ジオキサン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレン、酢酸ブチルが原料の溶解性と溶媒回収性から特に好ましい。
Moreover, the said hydrosilylation reaction may be performed without a solvent and may be performed using a solvent.
The solvent is not particularly limited, and examples thereof include ether solvents such as dioxane, tetrahydrofuran and propylene glycol monomethyl ether acetate; ketone solvents such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; hydrocarbon solvents such as toluene, xylene and cyclohexane; acetic acid Examples include ester solvents such as ethyl and butyl acetate; alcohol solvents such as butyl cellosolve and butyl carbitol. Of these, ether solvents, ester solvents, ketone solvents, and hydrocarbon solvents are preferred. Specifically, dioxane, methyl isobutyl ketone, toluene, xylene, and butyl acetate are particularly preferred because of the solubility of the raw materials and the solvent recoverability. preferable.

上記方法(2)において、シロキサン化合物としては、例えば、下記一般式(5)、(6)、(7)及び(8)のシロキサン単位を持つアルコキシシラン又はその部分加水分解物が挙げられる。 In the method (2), examples of the siloxane compound include alkoxysilanes having a siloxane unit represented by the following general formulas (5), (6), (7), and (8), or partial hydrolysates thereof.

101112Si(OR) (5)
1314Si(OR) (6)
15Si(OR) (7)
Si(OR) (8)
R 10 R 11 R 12 Si (OR) (5)
R 13 R 14 Si (OR) 2 (6)
R 15 Si (OR) 3 (7)
Si (OR) 4 (8)

上記一般式(5)〜(8)中、R10〜R15は、直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜8の炭化水素或いはそのフッ素化物を表し、ORは、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜4のアルコキシ基を表す。 In the general formulas (5) to (8), R 10 to R 15 represent a linear or branched hydrocarbon having 1 to 8 carbon atoms or a fluorinated product thereof, and OR is linear or branched. Represents an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.

上記一般式(5)〜(8)中、R10〜R15が直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜8の炭化水素である場合、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基、イソへキシル基等が挙げられる。 In the general formulas (5) to (8), when R 10 to R 15 are linear or branched hydrocarbons having 1 to 8 carbon atoms, specifically, for example, a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, isopropyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, isopentyl group, neopentyl group Group, t-pentyl group, isohexyl group and the like.

また、上記一般式(5)〜(8)中、ORで表される直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜4のアルコキシ基は、具体的には、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、n−ブトキシ基、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基等が挙げられる。 In the general formulas (5) to (8), the linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms represented by OR is specifically, for example, a methoxy group, an ethoxy group, n -Propoxy group, n-butoxy group, isopropoxy group, isobutoxy group, sec-butoxy group, t-butoxy group and the like.

上記シロキサン化合物において、一般式(5)〜(8)で表されるシロキサン単位を持つアルコキシシラン又はその部分加水分解物の配合比としては、後述する環状エーテル含有基を有するシロキサン化合物と縮合反応させて合成したシリコーン樹脂が、上述した一般式(1)で表される構造、好ましくは上記一般式(3)〜(4)のいずれかで表される構造となるように適宜調整する。 In the siloxane compound, the compounding ratio of the alkoxysilane having a siloxane unit represented by the general formulas (5) to (8) or a partial hydrolyzate thereof is subjected to a condensation reaction with a siloxane compound having a cyclic ether-containing group described later. The silicone resin synthesized in this manner is appropriately adjusted so as to have a structure represented by the above general formula (1), preferably a structure represented by any one of the above general formulas (3) to (4).

上記環状エーテル含有基を有するシロキサン化合物としては、例えば、下記一般式(9)で表される環状エーテル含有基を有するアルコキシシラン又はその部分加水分解物が挙げられる。 As a siloxane compound which has the said cyclic ether containing group, the alkoxysilane which has the cyclic ether containing group represented by following General formula (9), or its partial hydrolyzate is mentioned, for example.

1617 Si(OR18(3−d) (9) R 16 R 17 d Si (OR 18 ) (3-d) (9)

一般式(9)中、R16は、環状エーテル含有基であり、R17は、直鎖若しくは分岐状の炭素数1〜8の炭化水素又はそのフッ素化物を表し、R18は、直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜4のアルキル基を表し、dは、0又は1である。 In the general formula (9), R 16 represents a cyclic ether-containing group, R 17 represents a linear or branched hydrocarbon having 1 to 8 carbon atoms or a fluorinated product thereof, and R 18 represents a linear chain. Alternatively, it represents a branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and d is 0 or 1.

一般式(9)中、R16で表される環状エーテル含有基としては特に限定されず、例えば、グリシジル基、エポキシシクロヘキシル基、オキセタン基等が挙げられる。なかでも、グリシジル基及び/又はエポキシシクロヘキシル基が好適である。 In the general formula (9), the cyclic ether-containing group represented by R 16 is not particularly limited, and examples thereof include a glycidyl group, an epoxycyclohexyl group, and an oxetane group. Of these, a glycidyl group and / or an epoxycyclohexyl group are preferable.

上記グリシジル基としては特に限定されず、例えば、2,3−エポキシプロピル基、3,4−エポキシブチル基、4,5−エポキシペンチル基、2−グリシドキシエチル基、3−グリシドキシプロピル基、4−グリシドキシブチル基等が挙げられる。 The glycidyl group is not particularly limited. For example, 2,3-epoxypropyl group, 3,4-epoxybutyl group, 4,5-epoxypentyl group, 2-glycidoxyethyl group, 3-glycidoxypropyl Group, 4-glycidoxybutyl group and the like.

上記エポキシシクロヘキシル基としては特に限定されず、例えば、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、3−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピル基等が挙げられる。 The epoxycyclohexyl group is not particularly limited, and examples thereof include 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group, 3- (3,4-epoxycyclohexyl) propyl group, and the like.

上記一般式(9)中、R17は、直鎖若しくは分岐状の炭素数1〜8の炭化水素又はそのフッ素化物を表し、該直鎖若しくは分岐状の炭素数1〜8の炭化水素としては特に限定されず、例えば、上記一般式(1)において、説明したものと同様のものが挙げられる。また、一般式(9)中、dは、0又は1であり、dが0のとき、上記環状エーテル含有基を有するシロキサン化合物は、環状エーテル含有基を有するトリアルコキシシラン又はその部分加水分解物であり、dが1のとき、上記環状エーテル含有基を有するシロキサン化合物は、環状エーテル含有基を有するジアルコキシシラン又はその部分加水分解物である。 In the general formula (9), R 17 represents a linear or branched hydrocarbon having 1 to 8 carbon atoms or a fluorinated product thereof. As the linear or branched hydrocarbon having 1 to 8 carbon atoms, It is not particularly limited, and examples thereof include the same as those described in the general formula (1). In general formula (9), d is 0 or 1, and when d is 0, the siloxane compound having a cyclic ether-containing group is a trialkoxysilane having a cyclic ether-containing group or a partial hydrolyzate thereof. When d is 1, the siloxane compound having a cyclic ether-containing group is a dialkoxysilane having a cyclic ether-containing group or a partial hydrolyzate thereof.

上記環状エーテル含有基を有するトリアルコキシシランとしては、具体的には、例えば、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2,3−エポキシプロピルトリメトキシシラン、2,3−エポキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。 Specific examples of the trialkoxysilane having a cyclic ether-containing group include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltributoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 2,3-epoxypropyltrimethoxysilane, 2,3-epoxypropyltriethoxysilane, etc. Is mentioned.

上記環状エーテル含有基を有するオルガノジアルコキシシランとしては、具体的には、例えば、3−グリシドキシプロピル(メチル)ジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピル(メチル)ジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピル(メチル)ジブトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル(メチル)ジメトキシシラン、2,3−エポキシプロピル(メチル)ジメトキシシラン等が挙げられる。 Specific examples of the organodialkoxysilane having a cyclic ether-containing group include 3-glycidoxypropyl (methyl) dimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl (methyl) diethoxysilane, and 3-glycidide. Examples include xylpropyl (methyl) dibutoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl (methyl) dimethoxysilane, and 2,3-epoxypropyl (methyl) dimethoxysilane.

上記方法(2)において、上記シロキサン化合物と環状エーテル含有基を有するシロキサン化合物とを縮合反応させる具体的な方法としては、例えば、上記シロキサン化合物と環状エーテル基を有する化合物とを水、及び、酸又は塩基性触媒の存在下で反応させてシリコーン樹脂を合成する方法が挙げられる。
また、上記シロキサン化合物を水、及び、酸又は塩基性触媒の存在下で予め反応させておき、その後に環状エーテル基を有するシロキサン化合物を反応させてもよい。
In the method (2), as a specific method for the condensation reaction of the siloxane compound and the siloxane compound having a cyclic ether-containing group, for example, the siloxane compound and the compound having a cyclic ether group are mixed with water and an acid. Or the method of making it react in presence of a basic catalyst and synthesize | combining a silicone resin is mentioned.
The siloxane compound may be reacted in advance in the presence of water and an acid or basic catalyst, and then the siloxane compound having a cyclic ether group may be reacted.

上記方法(2)において、上記シロキサン化合物と環状エーテル含有基を有する化合物とを水、及び、酸又は塩基性触媒の存在下で反応させる際に、上記環状エーテル含有基を有する化合物は、上記環状エーテル含有基が、上記シロキサン化合物及び環状エーテル含有基を有する化合物のケイ素原子に結合する全有機基に対して、下限が0.1モル%、上限が50モル%となるように配合する。 In the method (2), when the siloxane compound and the compound having a cyclic ether-containing group are reacted in the presence of water and an acid or a basic catalyst, the compound having the cyclic ether-containing group is It mix | blends so that a lower limit may be 0.1 mol% and an upper limit may be 50 mol% with respect to all the organic groups couple | bonded with the silicon atom of the said siloxane compound and the compound which has a cyclic ether containing group.

上記水の配合量としては、上記環状エーテル含有基を有するシロキサン化合物中のケイ素原子に結合したアルコキシ基を加水分解できる量であれば特に限定されず、適宜調整される。 The blending amount of the water is not particularly limited as long as it is an amount capable of hydrolyzing the alkoxy group bonded to the silicon atom in the siloxane compound having the cyclic ether-containing group, and is appropriately adjusted.

上記酸性触媒は、上記シロキサン化合物と環状エーテル含有基を有するシロキサン化合物とを反応させるための触媒であり、例えば、リン酸、ホウ酸、炭酸等の無機酸;ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ラク酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸、オレイン酸等の有機酸;これらの酸無水物又は誘導体等が挙げられる。 The acidic catalyst is a catalyst for reacting the siloxane compound with a siloxane compound having a cyclic ether-containing group. For example, inorganic acids such as phosphoric acid, boric acid, and carbonic acid; formic acid, acetic acid, propionic acid, and lactic acid , Lactic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, fumaric acid, maleic acid, oleic acid and other organic acids; their acid anhydrides or derivatives .

上記塩基性触媒は、上記シロキサン化合物と環状エーテル含有基を有するシロキサン化合物とを反応させるための触媒であり、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム等のアルカリ金属の水酸化物;ナトリウム−t−ブトキシド、カリウム−t−ブトキシド、セシウム−t−ブトキシド等のアルカリ金属のアルコキシド;ナトリウムシラノレート化合物、カリウムシラノレート化合物、セシウムシラノレート化合物等のアルカリ金属のシラノール化合物等が挙げられる。なかでも、カリウム系触媒及びセシウム系触媒が好適である。 The basic catalyst is a catalyst for reacting the siloxane compound with a siloxane compound having a cyclic ether-containing group, and examples thereof include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, cesium hydroxide; Examples include alkali metal alkoxides such as sodium-t-butoxide, potassium-t-butoxide, and cesium-t-butoxide; and alkali metal silanol compounds such as sodium silanolate compounds, potassium silanolate compounds, and cesium silanolate compounds. Of these, potassium-based catalysts and cesium-based catalysts are preferred.

上記酸又は塩基性触媒の添加量としては特に限定されないが、上記シロキサン化合物及び環状エーテル含有基を有するシロキサン化合物との合計量に対して、好ましい下限は10ppm、好ましい上限は1万ppmであり、より好ましい下限は100ppm、より好ましい上限は5000ppmである。
なお、上記酸又は塩基性触媒は、固形分をそのまま添加してもよく、少量の水や上記シロキサン化合物等に溶解してから添加してもよい。
The addition amount of the acid or basic catalyst is not particularly limited, but with respect to the total amount of the siloxane compound and the siloxane compound having a cyclic ether-containing group, a preferred lower limit is 10 ppm, and a preferred upper limit is 10,000 ppm. A more preferred lower limit is 100 ppm, and a more preferred upper limit is 5000 ppm.
The acid or basic catalyst may be added as it is, or may be added after dissolving in a small amount of water or the siloxane compound.

上記シロキサン化合物と環状エーテル含有基を有するシロキサン化合物とを縮合反応においては、合成するシリコーン樹脂が反応系から析出することを防止できるとともに、上記水及び上記縮合反応による遊離水を共沸により除去できることから、有機溶剤を用いることが好ましい。
上記有機溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族系有機溶剤;アセトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系有機溶剤;ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族系有機溶剤等が挙げられる。なかでも、芳香族系有機溶剤が好適に用いられる。
In the condensation reaction between the siloxane compound and the siloxane compound having a cyclic ether-containing group, the silicone resin to be synthesized can be prevented from precipitating from the reaction system, and the water and free water due to the condensation reaction can be removed azeotropically. Therefore, it is preferable to use an organic solvent.
Examples of the organic solvent include aromatic organic solvents such as toluene and xylene; ketone organic solvents such as acetone and methyl isobutyl ketone; aliphatic organic solvents such as hexane, heptane and octane. Of these, aromatic organic solvents are preferably used.

上記縮合反応時の反応温度としては特に限定されないが、好ましい下限は40℃、好ましい上限は200℃であり、より好ましい下限は50℃、より好ましい上限は150℃である。また、上記有機溶剤を用いる場合、該有機溶剤として沸点が40〜200℃の範囲内にあるものを用いることで、還流温度で容易に上記縮合反応を行うことができる。 Although it does not specifically limit as reaction temperature at the time of the said condensation reaction, A preferable minimum is 40 degreeC and a preferable upper limit is 200 degreeC, A more preferable minimum is 50 degreeC and a more preferable upper limit is 150 degreeC. Moreover, when using the said organic solvent, the said condensation reaction can be easily performed at reflux temperature by using what has a boiling point in the range of 40-200 degreeC as this organic solvent.

アルコキシ基の量を調節する観点から上記方法(2)でシリコーン樹脂を合成するのが好ましい。
上記アルコキシ基を適切な範囲にするには上記方法(2)は、反応の温度、反応の時間、触媒量や水の量を調節することによって上記アルコキシ基を適切な範囲にすることが可能である。また、上記一般式(7)のような化合物と縮合反応させることによってアルコキシ基の量を調節しても良い。
From the viewpoint of adjusting the amount of alkoxy groups, it is preferable to synthesize a silicone resin by the above method (2).
In order to bring the alkoxy group into an appropriate range, the above method (2) can bring the alkoxy group into an appropriate range by adjusting the reaction temperature, reaction time, amount of catalyst and amount of water. is there. Moreover, you may adjust the quantity of an alkoxy group by making it condense with a compound like the said General formula (7).

本発明の光半導体用熱硬化性組成物は、上記環状エーテル含有基と反応可能な熱硬化剤を含有する。
上記熱硬化剤としては、上記分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂の環状エーテル含有基と反応可能なものであれば特に限定されず、例えば、エチレンジアミン、トリエチレンペンタミン、ヘキサメチレンジアミン、ダイマー酸変性エチレンジアミン、N−エチルアミノピペラジン、イソホロンジアミン等の脂肪族アミン類、メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェノルスルホン、4,4’−ジアミノジフェノルメタン、4,4’−ジアミノジフェノルエーテル等の芳香族アミン類、メルカプトプロピオン酸エステル、エポキシ樹脂の末端メルカプト化合物等のメルカプタン類、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、ビスフェノールS、テトラメチルビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールF、テトラメチルビスフェノールAD、テトラメチルビスフェノールS、テトラブロモビスフェノールA、テトラクロロビスフェノールA、テトラフルオロビスフェノールA、ビフェノール、ジヒドロキシナフタレン、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、4,4−(1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)フェニル)エチリデン)ビスフェノール、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、ビスフェノールAノボラック、臭素化フェノールノボラック、臭素化ビスフェノールAノボラック等のフェノール樹脂類、これらフェノール樹脂類の芳香環を水素化したポリオール類、ポリアゼライン酸無水物、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物、ノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物、メチル−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物、メチル−ノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物等の脂環式酸無水物類、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等の芳香族酸無水物類、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール等のイミダゾール類及びその塩類、上記脂肪族アミン類、芳香族アミン類、及び/又はイミダゾール類とエポキシ樹脂との反応により得られるアミンアダクト類、アジピン酸ジヒドラジド等のヒドラジン類、ジメチルベンジルアミン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7等の第3級アミン類、トリフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類、ジシアンジアミド等が挙げられる。なかでも、脂環式酸無水物類、芳香族酸無水物類等の酸無水物が好ましく、より好ましくは、脂環式酸無水物類であり、特に好ましくは、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、ノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物、メチル−ノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物である。これらの熱硬化剤は、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
The thermosetting composition for optical semiconductors of this invention contains the thermosetting agent which can react with the said cyclic ether containing group.
The thermosetting agent is not particularly limited as long as it can react with the cyclic ether-containing group of the silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule. For example, ethylenediamine, triethylenepentamine, hexa Aliphatic amines such as methylenediamine, dimer acid-modified ethylenediamine, N-ethylaminopiperazine, isophoronediamine, metaphenylenediamine, paraphenylenediamine, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenolsulfone , Aromatic amines such as 4,4′-diaminodiphenol methane, 4,4′-diaminodiphenol ether, mercaptans such as mercaptopropionic acid ester, terminal mercapto compound of epoxy resin, bisphenol A, bisphenol F, Bisphenol AD, Bisphenol S, tetramethylbisphenol A, tetramethylbisphenol F, tetramethylbisphenol AD, tetramethylbisphenol S, tetrabromobisphenol A, tetrachlorobisphenol A, tetrafluorobisphenol A, biphenol, dihydroxynaphthalene, 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) methane, 4,4- (1- (4- (1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl) phenyl) ethylidene) bisphenol, phenol novolak, cresol novolak, bisphenol A novolak, bromine Phenolic resins such as brominated phenol novolac and brominated bisphenol A novolak, polyols obtained by hydrogenating aromatic rings of these phenolic resins, polyazeline acid anhydride, Tyltetrahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, norbornane-2,3-dicarboxylic anhydride, methyl-5 -Cycloaliphatic anhydrides such as norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, methyl-norbornane-2,3-dicarboxylic anhydride, fragrances such as phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride Aliphatic acid anhydrides, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, imidazoles such as 2-phenylimidazole and their salts, aliphatic amines, aromatic amines, and / or imidazoles and epoxies Hydrazides such as amine adducts and adipic acid dihydrazide obtained by reaction with resin S, dimethylbenzylamine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene tertiary amines such as -7, organic phosphines such as triphenylphosphine, dicyandiamide, and the like. Among them, acid anhydrides such as alicyclic acid anhydrides and aromatic acid anhydrides are preferable, more preferably alicyclic acid anhydrides, and particularly preferably methylhexahydrophthalic anhydride, Hexahydrophthalic anhydride, norbornane-2,3-dicarboxylic anhydride, methyl-norbornane-2,3-dicarboxylic anhydride. These thermosetting agents may be used independently and 2 or more types may be used together.

上記熱硬化剤の配合量としては特に限定されないが、上記分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂100重量部に対して、好ましい下限は1重量部、好ましい上限は200重量部である。この範囲であると、本発明の光半導体用熱硬化性組成物は、充分に架橋反応が進行し、耐熱性及び耐光性に優れるとともに、透湿度が充分に低いものとなる。より好ましい下限は5重量部、より好ましい上限は120重量部である。 The amount of the thermosetting agent is not particularly limited, but the preferred lower limit is 1 part by weight and the preferred upper limit is 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule. is there. Within this range, the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention sufficiently undergoes a crosslinking reaction, is excellent in heat resistance and light resistance, and has a sufficiently low moisture permeability. A more preferred lower limit is 5 parts by weight, and a more preferred upper limit is 120 parts by weight.

本発明の光半導体用熱硬化性組成物は、数平均分子量が1000〜1万である非反応性シリコーン樹脂(以下、単に非反応性シリコーン樹脂ともいう)を含有する。
本発明の光半導体用熱硬化性組成物は、上記非反応性シリコーン樹脂を含有することで、本発明の光半導体用熱硬化性組成物の硬化物の耐クラック性が優れたものとなる。これは、上記硬化物において、分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂の環状エーテル含有基の反応より発生する架橋点の隙間に上記非反応性シリコーン樹脂が入り込み、非反応性シリコーンが硬化物に取り込まれること無く存在することによると考えられる。ここで、「非反応性シリコーン樹脂」とは、本発明の光半導体用熱硬化性樹脂組成物を硬化させたときに、上述した熱硬化剤等によって架橋構造を構成することがなく、硬化反応に寄与しないシリコーン樹脂のことを意味する。
The thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention contains a nonreactive silicone resin having a number average molecular weight of 1000 to 10,000 (hereinafter also simply referred to as a nonreactive silicone resin).
When the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention contains the non-reactive silicone resin, the cured product of the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention has excellent crack resistance. This is because in the cured product, the non-reactive silicone resin enters the gap between the crosslinking points generated by the reaction of the cyclic ether-containing group of the silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule. Is considered to be present without being taken into the cured product. Here, the “non-reactive silicone resin” means that when the thermosetting resin composition for optical semiconductors of the present invention is cured, the above-described thermosetting agent does not form a cross-linked structure, and the curing reaction It means a silicone resin that does not contribute to

上記非反応性シリコーン樹脂の数平均分子量の下限は1000、上限は1万である。1000未満であると、揮発性が高く硬化時の重量減少が多くなり、膜べりの原因になる。1万を超えると、他の成分との相溶性が悪くなり、硬化物の透明性が不充分となる。好ましい上限は5000、より好ましい上限は4000である。 The lower limit of the number average molecular weight of the non-reactive silicone resin is 1000, and the upper limit is 10,000. If it is less than 1000, the volatility is high and the weight loss during curing increases, causing film slippage. If it exceeds 10,000, the compatibility with other components will deteriorate, and the transparency of the cured product will be insufficient. A preferable upper limit is 5000, and a more preferable upper limit is 4000.

上記非反応性シリコーン樹脂としては特に限定されないが、2官能ユニットの繰り返しを主成分とするシリコーン樹脂が好適に用いられる。このようなシリコーン樹脂としては特に限定されず、例えば、ジメチルシリコーン、フェニルメチルシリコーン、ジフェニルシリコーン等が挙げられる。 Although it does not specifically limit as said non-reactive silicone resin, The silicone resin which has a repetition of a bifunctional unit as a main component is used suitably. Such a silicone resin is not particularly limited, and examples thereof include dimethyl silicone, phenylmethyl silicone, and diphenyl silicone.

上記非反応性シリコーン樹脂は、その構造中に、非反応性の水素結合性官能基、具体的には、カルボン酸基又はアミノ基以外の水素結合性官能基を有していてもよい。上記非反応性シリコーンが構造中にカルボン酸基又はアミノ基以外の水素結合性官能基を有すると、上記非反応性シリコーン樹脂が揮発しにくくなるとともに、硬化物の架橋点の隙間に取り込まれ難くなり、本発明の光半導体用熱硬化性組成物の硬化物が硬くなりすぎ、耐クラック性が低下することがある。 The non-reactive silicone resin may have a non-reactive hydrogen bonding functional group, specifically, a hydrogen bonding functional group other than a carboxylic acid group or an amino group in the structure. When the non-reactive silicone has a hydrogen-bonding functional group other than a carboxylic acid group or amino group in the structure, the non-reactive silicone resin is less likely to volatilize and is difficult to be taken into the gap between the crosslinking points of the cured product. Therefore, the cured product of the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention may become too hard and the crack resistance may be reduced.

上記カル本酸基又はアミノ基以外の水素結合性官能基としては特に限定されず、例えば、水酸基等が挙げられる。 It does not specifically limit as a hydrogen bondable functional group other than the said caric acid group or an amino group, For example, a hydroxyl group etc. are mentioned.

上記非反応性シリコーン樹脂の配合量としては特に限定されないが、好ましい下限は0.5重量%、好ましい上限は15重量%である。0.5重量%未満であると、本発明の光半導体用熱硬化性組成物の硬化物全体の硬度が高くなることがあり、例えば、本発明の光半導体用熱硬化性組成物を、光半導体素子の封止剤として用いた場合に、クラックや光半導体素子のワイヤーに破損等の問題が生じることがある。15重量%を超えると、本発明の光半導体用熱硬化性組成物の硬化物の硬度が不充分となることがある。より好ましい下限は1重量%、より好ましい上限は10重量%である。 The blending amount of the non-reactive silicone resin is not particularly limited, but a preferred lower limit is 0.5% by weight and a preferred upper limit is 15% by weight. If it is less than 0.5% by weight, the hardness of the entire cured product of the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention may increase. For example, the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention When used as a sealing agent for semiconductor elements, problems such as cracks and breakage of the wires of optical semiconductor elements may occur. If it exceeds 15% by weight, the hardness of the cured product of the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention may be insufficient. A more preferred lower limit is 1% by weight, and a more preferred upper limit is 10% by weight.

本発明の光半導体用熱硬化性組成物は、更に、硬化促進剤を含有することが好ましい。
上記硬化促進剤としては特に限定されず、例えば、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール類;1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7等の第3級アミン類及びその塩類;トリフェニルホスフィン等のホスフィン類;トリフェニルホスホニウムブロマイド等のホスホニウム塩類;アミノトリアゾール類、オクチル酸錫、ジブチル錫ジラウレート等の錫系、オクチル酸亜鉛等の亜鉛系、アルミニウム、クロム、コバルト、ジルコニウム等のアセチルアセトナート等の金属触媒類等が挙げられる。これらの硬化促進剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
It is preferable that the thermosetting composition for optical semiconductors of this invention contains a hardening accelerator further.
The curing accelerator is not particularly limited, and examples thereof include imidazoles such as 2-methylimidazole and 2-ethyl-4-methylimidazole; and third compounds such as 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7. Phosphines such as triphenylphosphine; phosphonium salts such as triphenylphosphonium bromide; tins such as aminotriazoles, tin octylate and dibutyltin dilaurate, zincs such as zinc octylate, aluminum, And metal catalysts such as acetylacetonate such as chromium, cobalt, and zirconium. These hardening accelerators may be used independently and may use 2 or more types together.

上記硬化促進剤の配合量としては特に限定されないが、上記分子内に1個以上の環状エーテル含有基を有するシリコーン樹脂100重量部に対して、好ましい下限は0.01重量部、好ましい上限5重量部である。0.01重量部未満であると、上記硬化促進剤を添加する効果が得られず、5重量部を超えると、硬化物の着色や耐熱性、耐光性の低下が著しくなるため好ましくない。より好ましい下限は0.05重量部であり、より好ましい上限は1.5重量部である。 Although it does not specifically limit as a compounding quantity of the said hardening accelerator, A preferable minimum is 0.01 weight part with respect to 100 weight part of silicone resins which has a 1 or more cyclic ether containing group in the said molecule | numerator, A preferable upper limit of 5 weight Part. If it is less than 0.01 part by weight, the effect of adding the curing accelerator cannot be obtained, and if it exceeds 5 parts by weight, the coloration of the cured product, heat resistance, and light resistance are significantly reduced, which is not preferable. A more preferred lower limit is 0.05 parts by weight, and a more preferred upper limit is 1.5 parts by weight.

本発明の光半導体用熱硬化性組成物は、更に、金属元素を有するナノ微粒子を含有することが好ましい。
上記ナノ微粒子を含有することで、本発明の光半導体用熱硬化性組成物の屈折率が高くなり、本発明の光半導体用熱硬化性組成物を用いてなるLED等の光半導体素子の光取り出し性が優れたものとなる。
It is preferable that the thermosetting composition for optical semiconductors of this invention contains the nanoparticle which has a metal element further.
By containing the nano fine particles, the refractive index of the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention is increased, and the light of an optical semiconductor element such as an LED using the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention. The takeout property is excellent.

上記ナノ微粒子の平均1次粒子径の好ましい上限は20nmである。20nmを超えると、本発明の光半導体用熱硬化性組成物中で上記ナノ微粒子に起因した光散乱が生じ、本発明の光半導体用熱硬化性組成物が白濁することがある。より好ましい下限は3nm、より好ましい上限は15nmである。 A preferable upper limit of the average primary particle diameter of the nanoparticle is 20 nm. When the thickness exceeds 20 nm, light scattering due to the above-mentioned nano fine particles may occur in the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention, and the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention may become cloudy. A more preferred lower limit is 3 nm, and a more preferred upper limit is 15 nm.

上記ナノ微粒子は、金属元素を含有するものである。
上記ナノ微粒子は、該ナノ微粒子中に存在する金属元素の80%以上が下記で表される群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。80%未満であると、本発明の光半導体用熱硬化性組成物の屈折率が余り高くならず、本発明の光半導体用熱硬化性組成物を用いてなる光半導体素子の光取り出し性が劣ることがある。
金属元素:Al、In、Ge、Sn、Ti、Zr、Hf
The nano fine particles contain a metal element.
The nanoparticle is preferably at least one selected from the group represented by the following in which 80% or more of the metal element present in the nanoparticle is present. If it is less than 80%, the refractive index of the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention is not so high, and the light extraction property of the optical semiconductor element using the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention is high. May be inferior.
Metal elements: Al, In, Ge, Sn, Ti, Zr, Hf

上記ナノ微粒子は、上記金属元素を含有するものであれば特に限定されないが、本発明の光半導体用熱硬化性組成物の屈折率の向上性に優れることから、なかでも、ジルコニウムを有するナノ微粒子が屈折率向上と光の透過性に優れることから好ましい。 The nanoparticulate is not particularly limited as long as it contains the metal element, but since it is excellent in the improvement of the refractive index of the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention, among others, the nanoparticulate having zirconium Is preferable because of its improved refractive index and excellent light transmittance.

上記ナノ微粒子の配合量としては特に限定されないが、上記分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂100重量部に対して、好ましい下限は1重量部、好ましい上限は100重量部である。1重量部未満であると、本発明の光半導体用熱硬化性組成物の屈折率が殆ど向上しないことがあり、100重量部を超えると、粘度の調整が困難になる。より好ましい下限は5重量部、より好ましい上限は80重量部である。 The compounding amount of the nanoparticles is not particularly limited, but the preferred lower limit is 1 part by weight and the preferred upper limit is 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule. . When the amount is less than 1 part by weight, the refractive index of the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention may hardly be improved, and when it exceeds 100 parts by weight, it is difficult to adjust the viscosity. A more preferred lower limit is 5 parts by weight, and a more preferred upper limit is 80 parts by weight.

このようなナノ微粒子の屈折率の好ましい下限は1.50である。1.50未満であると、本発明の光半導体用熱硬化性組成物の屈折率が上昇せず、本発明の光半導体用熱硬化性組成物を用いてなる光半導体素子の光取り出し性が不充分となることがある。
なお、本明細書において、上記屈折率は、ナトリウムD線(589.3nm)に対する屈折率を測定温度20℃で屈折率計(アッベ式)を用いて測定した値である。
The preferable lower limit of the refractive index of such nano-particles is 1.50. If it is less than 1.50, the refractive index of the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention does not increase, and the light extraction property of the optical semiconductor element using the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention is improved. It may be insufficient.
In addition, in this specification, the said refractive index is the value which measured the refractive index with respect to sodium D line | wire (589.3 nm) using the refractometer (Abbe type | formula) at the measurement temperature of 20 degreeC.

本発明の光半導体用熱硬化性組成物は、接着性付与のためにカップリング剤を含有してもよい。
上記カップリング剤としては特に限定されず、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤等が挙げられる。これらカップリング剤は、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
The thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention may contain a coupling agent for imparting adhesion.
The coupling agent is not particularly limited, and examples thereof include vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, Examples thereof include silane coupling agents such as N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane. These coupling agents may be used independently and 2 or more types may be used together.

上記カップリング剤の配合割合としては、上記分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂100重量部に対して、好ましい下限が0.1重量部、好ましい上限が5重量部である。0.1重量部未満であると、カップリング剤の配合効果が充分発揮されないことがあり、5重量部を超えると、余剰のカップリング剤が揮発し、本発明の光半導体用熱硬化性組成物を硬化させたときに、膜減り等を起こすことがある。 As a blending ratio of the coupling agent, a preferable lower limit is 0.1 part by weight and a preferable upper limit is 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule. When the amount is less than 0.1 parts by weight, the effect of the coupling agent may not be sufficiently exhibited. When the amount exceeds 5 parts by weight, the excess coupling agent volatilizes, and the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention. When an object is cured, film loss may occur.

また、本発明の光半導体用熱硬化性組成物は、耐熱性を改善するために酸化防止剤を含有してもよい。
上記酸化防止剤としては特に限定されず、例えば2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、2,5−ジ−t−アミルヒドロキノン、2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノン、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)等のフェノール系酸化防止剤、亜リン酸トリフェニル、亜リン酸トリデシル、亜リン酸ノニル・ジフェニル、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−フォスファフェナンスレン、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−フォスファフェナンスレン−10−オキサイド等のリン系酸化防止剤、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジトリデシル−3,3’−チオジプロピオネート、〔4,4’−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェニル)〕−ビス(アルキルチオプロピオネート)等のイオウ系酸化防止剤、その他酸化防止剤として、フラーレン、鉄、亜鉛、ニッケル等の金属系酸化防止剤が挙げられる。これら酸化防止剤は、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
Moreover, the thermosetting composition for optical semiconductors of this invention may contain antioxidant, in order to improve heat resistance.
The antioxidant is not particularly limited. For example, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 2,5-di-t-amylhydroquinone, 2,5-di-t-butylhydroquinone, 4 , 4'-butylidenebis (3-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-t-) Phenolic antioxidants such as butylphenol), triphenyl phosphite, tridecyl phosphite, nonyl diphenyl phosphite, 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene, 9,10- Phosphorous antioxidants such as dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, dilauryl-3,3′-thiodipropionate, ditridec Sulfur-3,3′-thiodipropionate, [4,4′-thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenyl)]-bis (alkylthiopropionate) and other antioxidants, and other oxidations Examples of the inhibitor include metal antioxidants such as fullerene, iron, zinc and nickel. These antioxidants may be used alone or in combination of two or more.

上記酸化防止剤の配合割合としては、上記分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂100重量部に対して、好ましい下限が0.001重量部、好ましい上限が2重量部である。0.001重量部未満であると、上記酸化防止剤の配合効果が充分発揮されないことがあり、2重量部を超えると、上記酸化防止剤が揮発し、本発明の光半導体用熱硬化性組成物を硬化させたときに、膜減り等を起こすことしたり、硬化物が脆くなったりすることがある。 As a blending ratio of the antioxidant, a preferable lower limit is 0.001 part by weight and a preferable upper limit is 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule. When the amount is less than 0.001 part by weight, the blending effect of the antioxidant may not be sufficiently exhibited. When the amount exceeds 2 parts by weight, the antioxidant volatilizes, and the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention. When a product is cured, film loss or the like may occur, or the cured product may become brittle.

また、本発明の光半導体用熱硬化性組成物は、粘度を調節するために、シリカ微粉末等が添加されていてもよい。特に、シリカ微粉末は、増粘性作用だけでなく、チキソ性付与剤としても働くため、本発明の光半導体用熱硬化性組成物の流動性のコントロールや蛍光体の沈降等の防止効果も出るためにより好ましい。 Moreover, the thermosetting composition for optical semiconductors of this invention may add silica fine powder etc., in order to adjust a viscosity. In particular, the silica fine powder not only has a thickening action but also acts as a thixotropic agent, so that the fluidity control of the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention and the prevention effects such as sedimentation of the phosphor also occur. Therefore, it is more preferable.

上記シリカ微粉末の平均粒子径としては特に限定されないが、好ましい上限は100nmである。100nmを超えると、本発明の光半導体用熱硬化性組成物の透明性が低下することがある。 Although it does not specifically limit as an average particle diameter of the said silica fine powder, A preferable upper limit is 100 nm. If it exceeds 100 nm, the transparency of the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention may decrease.

また、上記シリカ微粉末は性能上、BET比表面積の好ましい下限が30m/g、好ましい上限が500m/gである。30m/g未満であると、増粘効果及びチキソ性の改善効果が不充分であり、500m/gを超えると、シリカ微粉末の凝集が強くなり分散し難くなり好ましくない。 Moreover, the said silica fine powder has a preferable minimum of a BET specific surface area of 30 m < 2 > / g, and a preferable upper limit of 500 m < 2 > / g on performance. If it is less than 30 m 2 / g, the thickening effect and the thixotropy improving effect are insufficient, and if it exceeds 500 m 2 / g, the silica fine powder is strongly aggregated and difficult to disperse.

このようなシリカ微粉末としては、例えば、Aerosil 50(比表面積:50m/g)、Aerosil 90(比表面積:90m/g)、Aerosil 130(比表面積:130m/g)、Aerosil 200(比表面積:200m/g)、Aerosil 300(比表面積:300m/g)、Aerosil 380(比表面積:380m/g)、Aerosil OX50(比表面積:50m/g)、Aerosil TT600(比表面積:200m/g)、Aerosil R972(比表面積:110m/g)、Aerosil R974(比表面積:170m/g)、Aerosil R202(比表面積:100m/g)、Aerosil R812(比表面積:260m/g)、Aerosil R812S(比表面積:220m/g)、Aerosil R805(比表面積:150m/g)、RY200(比表面積:100m/g)、RX200(比表面積:140m/g)(いずれも日本アエロジル社製)等が挙げられる。 Examples of such silica fine powder include Aerosil 50 (specific surface area: 50 m 2 / g), Aerosil 90 (specific surface area: 90 m 2 / g), Aerosil 130 (specific surface area: 130 m 2 / g), Aerosil 200 ( Specific surface area: 200 m 2 / g), Aerosil 300 (specific surface area: 300 m 2 / g), Aerosil 380 (specific surface area: 380 m 2 / g), Aerosil OX50 (specific surface area: 50 m 2 / g), Aerosil TT600 (specific surface area) : 200 m 2 / g), Aerosil R972 (specific surface area: 110 m 2 / g), Aerosil R974 (specific surface area: 170 m 2 / g), Aerosil R202 (specific surface area: 100 m 2 / g), Aerosil R812 (specific surface area: 260 m) 2 / g) Aerosil R812S (specific surface area: 220m 2 / g), Aerosil R805 ( specific surface area: 150m 2 / g), RY200 ( specific surface area: 100m 2 / g), RX200 ( specific surface area: 140m 2 / g) (both Nippon Aerosil Etc.).

本発明の光半導体用熱硬化性組成物は、必要に応じて、消泡剤、着色剤、蛍光体、変性剤、レベリング剤、光拡散剤、熱伝導性フィラー、難燃剤等の添加剤が配合されていてもよい。 The thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention has additives such as an antifoaming agent, a colorant, a phosphor, a modifying agent, a leveling agent, a light diffusing agent, a thermally conductive filler, and a flame retardant as necessary. It may be blended.

本発明の光半導体用熱硬化性組成物の粘度としては特に限定されないが、好ましい下限は500mPa・s、好ましい上限が50000mPa・sである。500mPa・s未満であると、光半導体素子の封止剤として用いたときに、液ダレが起こり光半導体素子を封止できないことがあり、50000mPa・sを超えると、均一かつ正確に光半導体素子を封止できないことがある。より好ましい下限は1000mPa・s、より好ましい上限が10000mPa・sである。
なお、本明細書において、上記粘度は、E型粘度計(東機産業社製、TV−22型)を用いて25℃、5rpmの条件で測定した値である。
Although it does not specifically limit as a viscosity of the thermosetting composition for optical semiconductors of this invention, A preferable minimum is 500 mPa * s and a preferable upper limit is 50000 mPa * s. When it is less than 500 mPa · s, liquid dripping may occur when used as a sealing agent for an optical semiconductor element, and the optical semiconductor element may not be sealed. When the optical semiconductor element exceeds 50000 mPa · s, the optical semiconductor element is uniform and accurate. May not be sealed. A more preferred lower limit is 1000 mPa · s, and a more preferred upper limit is 10,000 mPa · s.
In addition, in this specification, the said viscosity is the value measured on 25 degreeC and 5 rpm conditions using the E-type viscosity meter (the Toki Sangyo company make, TV-22 type | mold).

本発明の光半導体用熱硬化性組成物は、初期光線透過率が90%以上であることが好ましい。90%未満であると、本発明の光半導体用熱硬化性組成物を用いてなる光半導体素子の光学特性が不充分となる。なお、上記初期光線透過率は、本発明の光半導体用熱硬化性組成物を硬化させた厚さ1mmの硬化物を用いて、波長400nmの光の透過率を日立製作所社製「U−4000」を用いて測定した値である。 The thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention preferably has an initial light transmittance of 90% or more. If it is less than 90%, the optical characteristics of the optical semiconductor element using the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention will be insufficient. In addition, the said initial light transmittance uses the hardened | cured material of thickness 1mm which hardened | cured the thermosetting composition for optical semiconductors of this invention, and the transmittance | permeability of light with a wavelength of 400 nm made from Hitachi Ltd. "U-4000. It is the value measured using "."

また、本発明の光半導体用熱硬化性組成物は、耐光性試験後の光線透過率の低下率が10%未満であることが好ましい。10%以上であると、本発明の光半導体用熱硬化性組成物を用いてなる光半導体素子の光学特性が不充分となる。なお、上記耐光性試験とは、本発明の光半導体用熱硬化性組成物を硬化させた厚さ1mmの硬化物に、高圧水銀ランプに波長340nm以下の光をカットするフィルターを装着し、100mW/cmで24時間照射する試験であり、上記耐光試験後の光線透過率は、上記耐光性試験後の上記硬化物を用いて、波長400nmの光の透過率を日立製作所社製「U−4000」を用いて測定した値である。 Moreover, it is preferable that the decreasing rate of the light transmittance after a light resistance test is less than 10% in the thermosetting composition for optical semiconductors of this invention. If it is 10% or more, the optical characteristics of the optical semiconductor element using the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention will be insufficient. In addition, the light resistance test is a 100mW filter in which a filter that cuts light having a wavelength of 340nm or less is attached to a cured product having a thickness of 1mm obtained by curing the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention. the examination of irradiating / cm 2 at 24 hours, the light transmittance after light resistance test using the above cured product after the light resistance test, manufactured by Hitachi, Ltd. and the transmittance of light having a wavelength of 400nm "U- It is a value measured using "4000".

また、本発明の光半導体用熱硬化性組成物は、耐熱性試験後の光線透過率の低下率が10未満であることが好ましい。10%以上であると、本発明の光半導体用熱硬化性組成物を用いてなる光半導体素子の光学特性が不充分となる。なお、上記耐熱性試験とは、本発明の光半導体用熱硬化性組成物を硬化させた厚さ1mmの硬化物を150℃のオーブンに500時間放置する試験であり、上記耐熱性試験後の光線透過率は、上記耐熱性試験後の上記硬化物を用いて、波長400nmの光の透過率を日立製作所社製「U−4000」を用いて測定した値である。 Moreover, it is preferable that the decreasing rate of the light transmittance after a heat resistance test is less than 10 in the thermosetting composition for optical semiconductors of this invention. If it is 10% or more, the optical characteristics of the optical semiconductor element using the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention will be insufficient. The heat resistance test is a test in which a cured product having a thickness of 1 mm obtained by curing the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention is left in an oven at 150 ° C. for 500 hours. The light transmittance is a value obtained by measuring the transmittance of light having a wavelength of 400 nm using “U-4000” manufactured by Hitachi, Ltd., using the cured product after the heat resistance test.

本発明の光半導体用熱硬化性組成物は、硬化物のJIS K6253のタイプDに準拠して測定した硬度が50以上、80未満であることが好ましい。50未満であると、上記硬化物が柔らかすぎ、表面にごみが付着したり、傷がつきやすく好ましくない。80を超えると、本発明の光半導体用熱硬化性組成物を光半導体素子の封止剤に用いた場合、硬化物にクラックが生じたり、光半導体素子のワイヤーを損傷したりすることがある。より好ましい下限は55、より好ましい上限は70である。 The thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention preferably has a hardness measured in accordance with JIS K6253 type D of the cured product of 50 or more and less than 80. If it is less than 50, the cured product is too soft, and it is not preferable because dust adheres to the surface or is easily damaged. When it exceeds 80, when the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention is used as an encapsulant for optical semiconductor elements, the cured product may crack or damage the wires of the optical semiconductor elements. . A more preferred lower limit is 55, and a more preferred upper limit is 70.

本発明の光半導体用熱硬化性組成物は、分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂、該環状エーテル含有基と反応可能な熱硬化剤、及び、非反応性シリコーン樹脂を含有するため、透明性が高く、発光素子の発熱や発光による変色が無く耐熱性、耐光性、及び、ハウジング材への密着性に優れ、硬化後の硬化物が熱環境下において膜減りが生じることがなく、熱サイクル等により硬化物のクラックが起こらない。 The thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention contains a silicone resin having at least one cyclic ether-containing group in the molecule, a thermosetting agent capable of reacting with the cyclic ether-containing group, and a non-reactive silicone resin. Therefore, transparency is high, there is no discoloration due to heat generation or light emission of the light emitting element, it is excellent in heat resistance, light resistance, and adhesion to the housing material, and the cured product after curing is reduced in a thermal environment. There is no cracking of the cured product due to thermal cycling or the like.

本発明の光半導体用熱硬化性組成物の製造方法としては特に限定されず、例えば、ホモディスパー、ホモミキサー、万能ミキサー、プラネタリウムミキサー、ニーダー、三本ロール、ビーズミル等の混合機を用いて、常温又は加温下で、上述した分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂、熱硬化剤、非反応性シリコーン樹脂、ナノ微粒子及び硬化促進剤、添加剤等の各所定量を混合する方法等が挙げられる。 The method for producing the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention is not particularly limited, for example, using a mixer such as a homodisper, a homomixer, a universal mixer, a planetarium mixer, a kneader, a three-roll, a bead mill, At room temperature or under heating, each predetermined amount such as a silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule, a thermosetting agent, a non-reactive silicone resin, nanoparticles, a curing accelerator, and an additive is mixed. Methods and the like.

本発明の光半導体用熱硬化性組成物の用途としては特に限定されないが、例えば、封止剤、ハウジング材、リード電極や放熱板等に接続するためのダイボンド材、発光ダイオード等の光半導体素子の発光素子をフリップチップ実装した場合のアンダーフィル材、発光素子上のパッシベーション膜として用いることができる。なかでも、光半導体素子からの発光による光を効率よく取り出すことのできる光半導体装置を製造できることから、封止剤、アンダーフィル材、ダイボンド材として好適に用いることができる。
本発明の光半導体用熱硬化性組成物を用いてなる光半導体用封止剤もまた、本発明の1つである。
本発明の光半導体用熱硬化性組成物を用いてなる光半導体素子用ダイボンド材もまた、本発明の1つである。
本発明の光半導体用熱硬化性組成物を用いてなる光半導体素子用アンダーフィル材もまた、本発明の1つである。
Although it does not specifically limit as a use of the thermosetting composition for optical semiconductors of this invention, For example, optical semiconductor elements, such as a sealing agent, a housing material, die bond material for connecting to a lead electrode, a heat sink, etc., a light emitting diode When the light emitting element is flip-chip mounted, it can be used as an underfill material or a passivation film on the light emitting element. Especially, since the optical semiconductor device which can take out the light by the light emission from an optical semiconductor element efficiently can be manufactured, it can use suitably as a sealing agent, an underfill material, and a die-bonding material.
The sealing compound for optical semiconductors which uses the thermosetting composition for optical semiconductors of this invention is also one of this invention.
The die-bonding material for optical semiconductor elements which uses the thermosetting composition for optical semiconductors of this invention is also one of this invention.
The underfill material for optical semiconductor elements using the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention is also one aspect of the present invention.

(光半導体素子用ダイボンド材)
本発明の光半導体素子用ダイボンド材は、本発明の光半導体素子用熱硬化性組成物からなるため、耐熱性、耐光性、接着性に優れ、硬化後の硬化物が適度な硬度を有するとともに、熱環境下において膜減りが生じることがないものとなる。また、使用条件下において高い透明性を維持しうるため、光半導体素子のハウジング材方向への光を吸収して損失させることがなく、高発光効率の光半導体素子の提供に貢献することができる。
(Die bond material for optical semiconductor elements)
Since the die-bonding material for optical semiconductor elements of the present invention is composed of the thermosetting composition for optical semiconductor elements of the present invention, it has excellent heat resistance, light resistance and adhesiveness, and the cured product after curing has an appropriate hardness. , Film loss does not occur in a thermal environment. In addition, since high transparency can be maintained under use conditions, light in the direction of the housing material of the optical semiconductor element is not absorbed and lost, which can contribute to the provision of an optical semiconductor element with high luminous efficiency. .

本発明の光半導体素子用ダイボンド材は、更に、高熱伝導性微粒子を含有することが好ましい。本明細書において高熱伝導性微粒子とは、熱伝導性の高い微粒子を意味する。
熱伝導性の高い微粒子を配合することにより、本発明の光半導体素子用ダイボンド材は放熱性に優れたものとなり、例えば光半導体装置のパッケージに放熱板を設け、該放熱板上に上記光半導体用ダイボンド材を用いて光半導体を固定すると、光半導体への熱的ダメージを大きく緩和させることが可能となり、好ましい。
The die bond material for optical semiconductor elements of the present invention preferably further contains high thermal conductive fine particles. In the present specification, the high thermal conductive fine particles mean fine particles having high thermal conductivity.
By blending fine particles having high thermal conductivity, the die bond material for optical semiconductor elements of the present invention has excellent heat dissipation. For example, a heat sink is provided in a package of an optical semiconductor device, and the optical semiconductor is provided on the heat sink. It is preferable to fix the optical semiconductor by using a die bonding material for use because it is possible to greatly reduce thermal damage to the optical semiconductor.

本発明の光半導体素子用ダイボンド材に配合する高熱伝導性微粒子の熱伝導率としては、好ましい下限は60Kcal/m・hr・℃である。熱伝導率が60Kcal/m・hr・℃未満であると、添加量を増やさなくては充分な放熱性が得られず、粘度調整が困難になることがある。 As a thermal conductivity of the high thermal conductive fine particles to be blended in the die bond material for optical semiconductor elements of the present invention, a preferable lower limit is 60 Kcal / m · hr · ° C. If the thermal conductivity is less than 60 Kcal / m · hr · ° C., sufficient heat dissipation cannot be obtained without increasing the amount added, and viscosity adjustment may be difficult.

上記高熱伝導性微粒子としては特に限定はされないが、例えば、ニッケル、すず、アルミニウム、金、銀、銅、鉄、コバルト、インジウムやこれらの合金等の金属粒子;窒化ホウ素、窒化アルミニウム等の金属窒化物;酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン等の金属酸化物;炭化珪素、黒鉛、ダイヤモンド、非晶カーボン、カーボンブラック、炭素繊維等の炭素化合物粒子;樹脂粒子や金属粒子に他の金属層を形成した金属被覆粒子等が上げられる。
金属被覆粒子としては例えば、樹脂粒子に金、銀メッキを施した粒子が好ましい。
The high thermal conductive fine particles are not particularly limited. For example, metal particles such as nickel, tin, aluminum, gold, silver, copper, iron, cobalt, indium and alloys thereof; metal nitride such as boron nitride and aluminum nitride Product: Metal oxide such as aluminum oxide, magnesium oxide, titanium oxide, etc .; Carbon compound particles such as silicon carbide, graphite, diamond, amorphous carbon, carbon black, carbon fiber; Form other metal layer on resin particles and metal particles Metal coated particles and the like are raised.
As the metal-coated particles, for example, particles obtained by applying gold or silver plating to resin particles are preferable.

また、金、銀、及び銅からなる群より選択される少なくとも一種を含む粒子を含有すると、上記ダイボンド材は熱伝導性と共に高い導電性を有するものとなり、好ましい。導電性を有するダイボンド材を用いることにより、発光素子の上下両面に電極パッドを設けた構造の発光素子を用いた光半導体装置を作製する場合に、ダイボンド材によってリード電極と電気的に接続せしめることができ、好ましい。 Moreover, when the particle | grains containing at least 1 type selected from the group which consists of gold | metal | money, silver, and copper are contained, the said die-bonding material will have high electroconductivity with heat conductivity, and is preferable. When an optical semiconductor device using a light emitting element having a structure in which electrode pads are provided on both upper and lower surfaces of a light emitting element is manufactured by using a conductive die bond material, the lead electrode is electrically connected with the die bonding material. This is preferable.

また、これらの熱伝導性の高い微粒子は、高い配合割合で均一に混合できるように表面処理されていることが好ましい。 Further, these fine particles having high thermal conductivity are preferably surface-treated so that they can be uniformly mixed at a high blending ratio.

上記高熱伝導性微粒子の配合量の好ましい下限は10重量%、好ましい上限は95重量%である。10重量%未満であると、充分な熱伝導率が得られないことがあり、95重量%を超えると粘度調整が困難になることがある。 The preferable lower limit of the amount of the high thermal conductive fine particles is 10% by weight, and the preferable upper limit is 95% by weight. If it is less than 10% by weight, sufficient thermal conductivity may not be obtained, and if it exceeds 95% by weight, viscosity adjustment may be difficult.

(光半導体素子用アンダーフィル材)
本発明の光半導体素子用アンダーフィル材は、本発明の光半導体用熱硬化性組成物を用いてなるため、フリップチップ実装の場合に電極接続バンプにかかる応力を緩和するというアンダーフィル材本来の目的に好適であると同時に、耐光性、耐熱性、接着性に優れ、硬化後の硬化物が適度な硬度を有するとともに、熱環境下において膜減りが生じることがないことから好適に使用可能である。このように本発明の光半導体素子用アンダーフィル材は、フリップチップ実装を行ってアンダーフィル材として硬化させてから封止剤を硬化させてもよく、封止剤をアンダーフィル材と同じものを用いる場合には兼用しても良い。後者の方法はタクトタイムが短縮されるためにより好ましい製造方法となる。
(Underfill material for optical semiconductor elements)
Since the underfill material for optical semiconductor elements of the present invention is formed using the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention, the original underfill material that relieves stress applied to electrode connection bumps in the case of flip chip mounting. At the same time it is suitable for the purpose, it is excellent in light resistance, heat resistance and adhesiveness, and the cured product after curing has an appropriate hardness, and it can be suitably used because it does not cause film loss in a thermal environment. is there. As described above, the underfill material for an optical semiconductor element of the present invention may be cured as an underfill material by performing flip chip mounting, and then the sealant may be cured, and the same sealant as the underfill material may be used. If used, they may be combined. The latter method is a more preferable production method because the tact time is shortened.

本発明の光半導体用熱硬化性組成物を用いてなる光半導体素子用封止剤、光半導体素子用ダイボンド材、及び、光半導体素子用アンダーフィル材の少なくとも1つを用いて光半導体素子を製造することができる。 An optical semiconductor element using at least one of an encapsulant for optical semiconductor elements, a die bond material for optical semiconductor elements, and an underfill material for optical semiconductor elements, comprising the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention. Can be manufactured.

上記発光素子としては特に限定されず、例えば、上記光半導体素子が発光ダイオードである場合、例えば、基板上に半導体材料を積層して形成したものが挙げられる。この場合、半導体材料としては、例えば、GaAs、GaP、GaAlAs、GaAsP、AlGaInP、GaN、InN、AlN、InGaAlN、SiC等が挙げられる。
上記基板としては、例えば、サファイア、スピネル、SiC、Si、ZnO、GaN単結晶等が挙げられる。また、必要に応じ基板と半導体材料の間にバッファー層が形成されていてもよい。上記バッファー層としては、例えば、GaN、AlN等が挙げられる。
The light emitting element is not particularly limited. For example, when the optical semiconductor element is a light emitting diode, for example, a semiconductor material stacked on a substrate can be used. In this case, examples of the semiconductor material include GaAs, GaP, GaAlAs, GaAsP, AlGaInP, GaN, InN, AlN, InGaAlN, and SiC.
Examples of the substrate include sapphire, spinel, SiC, Si, ZnO, and GaN single crystal. In addition, a buffer layer may be formed between the substrate and the semiconductor material as necessary. Examples of the buffer layer include GaN and AlN.

上記基板上へ半導体材料を積層する方法としては特に限定されず、例えば、MOCVD法、HDVPE法、液相成長法等が挙げられる。
上記発光素子の構造としては、例えば、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、単一又は多重量子井戸構造とすることもできる。
The method for laminating the semiconductor material on the substrate is not particularly limited, and examples thereof include MOCVD, HDVPE, and liquid phase growth.
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 multiple quantum well structure.

本発明の光半導体素子用封止剤を用いて上記発光素子を封止する場合、他の封止剤を併用してもよい。この場合、本発明の光半導体素子用封止剤で上記発光素子を封止した後、その周囲を上記他の封止剤で封止してもよく、上記発光素子を上記他の封止剤で封止した後、その周囲を本発明の光半導体用封止剤で封止してもよい。
上記その他の封止剤としては特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ウレア樹脂、イミド樹脂、ガラス等が挙げられる。また、表面改質剤を含有すると液を塗布して表面に保護層を設けることもできる。
When sealing the said light emitting element using the sealing compound for optical semiconductor elements of this invention, you may use another sealing agent together. In this case, after sealing the light emitting element with the sealant for optical semiconductor elements of the present invention, the periphery thereof may be sealed with the other sealant, and the light emitting element may be sealed with the other sealant. Then, the periphery thereof may be sealed with the optical semiconductor sealing agent of the present invention.
The other sealing agent is not particularly limited, and examples thereof include an epoxy resin, a silicone resin, an acrylic resin, a urea resin, an imide resin, and glass. Moreover, when a surface modifier is contained, a liquid can be applied to provide a protective layer on the surface.

本発明の光半導体素子用封止剤で発光素子を封止する方法としては特に限定されず、例えば、モールド型枠中に本発明の光半導体素子用封止剤を予め注入し、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、発光素子を挿入した型枠中に本発明の光半導体素子用封止剤を注入し硬化する方法等が挙げられる。
本発明の光半導体素子用封止剤を注入する方法としては、例えば、ディスペンサーによる注入、トランスファー成形、射出成形等が挙げられる。更に、その他の封止方法としては、本発明の光半導体素子用封止剤を発光素子上へ滴下、孔版印刷、スクリーン印刷、又は、マスクを介して塗布し硬化させる方法、底部に発光素子を配置したカップ等に本発明の光半導体素子用封止剤をディスペンサー等により注入し、硬化させる方法等が挙げられる。
更に、本発明の光半導体素子用封止剤は、発光素子をリード端子やパッケージに固定するダイボンド材、発光素子上のパッシベーション膜、パッケージ基板として用いることもできる。
The method for sealing the light emitting element with the encapsulant for optical semiconductor elements of the present invention is not particularly limited. For example, the encapsulant for optical semiconductor elements of the present invention is pre-injected into a mold frame and light is emitted there. Examples include a method of immersing a lead frame or the like to which the element is fixed and then curing, a method of injecting the curing agent for an optical semiconductor element of the present invention into a mold having a light emitting element inserted therein, and the like.
Examples of the method for injecting the sealant for optical semiconductor elements of the present invention include injection by a dispenser, transfer molding, injection molding and the like. Furthermore, as another sealing method, the sealing agent for optical semiconductor elements of the present invention is dropped on the light emitting element, stencil printing, screen printing, or a method of applying and curing through a mask, and the light emitting element is formed at the bottom. The method etc. which inject | pour the sealing agent for optical semiconductor elements of this invention with a dispenser etc. to the arrange | positioned cup etc. and harden | cure.
Furthermore, the encapsulant for optical semiconductor elements of the present invention can also be used as a die bond material for fixing the light emitting element to a lead terminal or a package, a passivation film on the light emitting element, and a package substrate.

上記の通り、本発明の光半導体用熱硬化性組成物は、分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂、該環状エーテル含有基と反応可能な熱硬化剤、及び、非反応性シリコーン樹脂を含有するため、青色から紫外領域の短波長の光に対する透過性が高く、光半導体素子用封止剤として用いた場合、封止する発光素子の発熱や発光による変色が無く耐熱性、耐光性、及び、発光ダイオード等の光半導体素子の発光素子を封止した際に、該光半導体素子のハウジング材等への密着性に優れたものとなり、また、硬化後の硬化物が適度な硬度を有するとともに、熱環境下において膜減りが生じることがない。
なお、上記ハウジング材としては特に限定されず、例えば、アルミニウム、ポリフタルアミド樹脂(PPA)、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)等からなる従来公知のものが挙げられる。
As described above, the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention includes a silicone resin having at least one cyclic ether-containing group in the molecule, a thermosetting agent capable of reacting with the cyclic ether-containing group, and a non-reactive property. Since it contains a silicone resin, it has high transparency to short-wavelength light in the blue to ultraviolet region, and when used as an encapsulant for optical semiconductor elements, there is no heat generation or discoloration due to light emission of the light-emitting element to be sealed, heat resistance, When the light-emitting element and the light-emitting element of the optical semiconductor element such as a light-emitting diode are sealed, the optical semiconductor element has excellent adhesion to the housing material or the like, and the cured product after curing is appropriate. In addition to having hardness, film loss does not occur in a thermal environment.
The housing material is not particularly limited, and examples thereof include conventionally known materials made of aluminum, polyphthalamide resin (PPA), polybutylene terephthalate resin (PBT), or the like.

本発明の光半導体用熱硬化性組成物、本発明の光半導体素子用封止剤、本発明の光半導体素子用ダイボンド材及び/又は本発明の光半導体素子用アンダーフィル材を用いてなる光半導体装置もまた、本発明の1つである。 Light formed by using the thermosetting composition for optical semiconductors of the present invention, the encapsulant for optical semiconductor elements of the present invention, the die bond material for optical semiconductor elements of the present invention and / or the underfill material for optical semiconductor elements of the present invention. A semiconductor device is also one aspect of the present invention.

図1及び図2は、本発明の光半導体素子用封止剤及び光半導体素子用ダイボンド材を用いてなる光半導体装置の一例を模式的に示す断面図であり、図3は、本発明の光半導体用封止剤及び光半導体素子用アンダーフィル材を用いてなる光半導体装置の一例を模式的に示す断面図である。 1 and 2 are cross-sectional views schematically showing an example of an optical semiconductor device using the optical semiconductor element sealant and the optical semiconductor element die-bonding material of the present invention, and FIG. It is sectional drawing which shows typically an example of the optical semiconductor device which uses the sealing agent for optical semiconductors, and the underfill material for optical semiconductor elements.

図1に示す光半導体素子は、発光素子11が放熱板16上に本発明の光半導体素子用ダイボンド材10を介して設置されており、発光素子11と、ハウジング材の上面から側面を通って底面へ延長された2本のリード電極14とが金ワイヤー13でそれぞれ電気的に接続されている。そして、発光素子11、本発明の光半導体素子用ダイボンド材10及び金ワイヤー13が本発明の光半導体素子用封止剤12で封止されている。 In the optical semiconductor element shown in FIG. 1, the light emitting element 11 is installed on the heat sink 16 via the die bonding material 10 for optical semiconductor elements of the present invention, and passes through the side surface from the upper surface of the light emitting element 11 and the housing material. Two lead electrodes 14 extended to the bottom surface are electrically connected by gold wires 13, respectively. And the light emitting element 11, the die-bonding material 10 for optical semiconductor elements of this invention, and the gold wire 13 are sealed with the sealing agent 12 for optical semiconductor elements of this invention.

図2は、本発明の光半導体素子用ダイボンド材が上述した金、銀、及び、銅からなる群より選択される少なくとも一種を含む粒子を含有することで高い導電性を有する場合の光半導体装置を示す。
図2に示す光半導体素子は、発光素子21が本発明の光半導体素子用ダイボンド材20を介して設置されており、ハウジング材25の上面から側面を通って底面へ延長された2本のリード電極24のうち、一方のリード電極24の末端は、本発明の光半導体素子用ダイボンド材20とハウジング材25との間に形成され、本発明の光半導体素子用ダイボンド材20を介して発光素子21と電気的に接続され、他方のリード電極24は、金ワイヤー23で発光素子21に電気的に接続されている。そして、発光素子21、本発明の光半導体素子用ダイボンド材20及び金ワイヤー23が本発明の光半導体素子用封止剤22で封止されている。
FIG. 2 shows an optical semiconductor device in which the die bond material for an optical semiconductor element of the present invention has high conductivity by containing particles containing at least one selected from the group consisting of gold, silver, and copper described above. Indicates.
In the optical semiconductor element shown in FIG. 2, the light emitting element 21 is installed via the die bonding material 20 for optical semiconductor elements of the present invention, and two leads extending from the upper surface of the housing material 25 through the side surface to the bottom surface. The end of one lead electrode 24 among the electrodes 24 is formed between the die bond material 20 for optical semiconductor elements of the present invention and the housing material 25, and the light emitting element is interposed via the die bond material 20 for optical semiconductor elements of the present invention. The other lead electrode 24 is electrically connected to the light emitting element 21 by a gold wire 23. And the light emitting element 21, the die-bonding material 20 for optical semiconductor elements of this invention, and the gold wire 23 are sealed with the sealing agent 22 for optical semiconductor elements of this invention.

図3に示す本発明の光半導体装置は、発光素子31がバンプ33を介して設置されており、発光素子31とハウジング材35との間に本発明の光半導体素子用アンダーフィル材30が形成されている。ハウジング材35の上面から側面を通って底面へ延長された2本のリード電極34は、それぞれ一方の末端がバンプ33とハウジング材35との間に形成されて発光素子31と電気的に接続されている。そして、発光素子31及び本発明の光半導体素子用アンダーフィル材30が本発明の光半導体素子用封止剤32で封止されている。
図3に示す本発明の光半導体装置において、本発明の光半導体素子用アンダーフィル材30は、発光素子31とリード電極34とをバンプ33で接続した後、発光素子31の下方に形成された空間に横の隙間から充填することで形成される。
In the optical semiconductor device of the present invention shown in FIG. 3, the light emitting element 31 is installed via the bump 33, and the underfill material 30 for the optical semiconductor element of the present invention is formed between the light emitting element 31 and the housing material 35. Has been. The two lead electrodes 34 extended from the upper surface of the housing material 35 to the bottom surface through the side surfaces are formed between the bumps 33 and the housing material 35 and are electrically connected to the light emitting element 31. ing. And the light emitting element 31 and the underfill material 30 for optical semiconductor elements of this invention are sealed with the sealing agent 32 for optical semiconductor elements of this invention.
In the optical semiconductor device of the present invention shown in FIG. 3, the underfill material 30 for an optical semiconductor element of the present invention is formed below the light emitting element 31 after connecting the light emitting element 31 and the lead electrode 34 with the bump 33. It is formed by filling the space from the lateral gap.

本発明の光半導体装置は、具体的には、例えば、発光ダイオード、半導体レーザー、フォトカプラ等が挙げられる。このような本発明の光半導体装置は、例えば、液晶ディスプレイ等のバックライト、照明、各種センサー、プリンター、コピー機等の光源、車両用計測器光源、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、スイッチング素子等に好適に用いることができる。 Specific examples of the optical semiconductor device of the present invention include a light emitting diode, a semiconductor laser, and a photocoupler. Such an optical semiconductor device of the present invention includes, for example, a backlight such as a liquid crystal display, illumination, various sensors, a light source such as a printer and a copying machine, a measurement light source for a vehicle, a signal light, a display light, a display device, and a planar light emission It can be suitably used for body light sources, displays, decorations, various lights, switching elements and the like.

本発明によれば、透明性が高く、発光素子の発熱や発光による変色が無く耐熱性、耐光性、及び、ハウジング材等への密着性に優れ、硬化後の硬化物が熱環境下において膜減りが生じることがなく、熱サイクル等により硬化物のクラックが起こらない光半導体用熱硬化性組成物、これを用いた光半導体素子用封止剤、光半導体素子用ダイボンド材、並びに、該光半導体用熱硬化性組成物、該光半導体用封止剤、光半導体素子用ダイボンド材及び/又は光半導体素子用アンダーフィル材を用いてなる光半導体装置を提供できる。 According to the present invention, transparency is high, there is no discoloration due to heat generation or light emission of the light emitting element, heat resistance, light resistance, and adhesion to a housing material, etc., and a cured product after curing is a film in a thermal environment. A thermosetting composition for optical semiconductors that does not cause a decrease and does not cause cracks in a cured product due to thermal cycles, etc., an encapsulant for optical semiconductor elements using the same, a die bond material for optical semiconductor elements, and the light An optical semiconductor device using the thermosetting composition for semiconductor, the encapsulant for optical semiconductor, the die bond material for optical semiconductor element and / or the underfill material for optical semiconductor element can be provided.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited only to these examples.

(合成例1)
2000mLの温度計、滴下装置付セパラブルフラスコに、ジメチルジメトキシシラン(440g)、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン(160g)を入れ50℃で攪拌した。その中に水酸化カリウム(1.2g)/水(170g)をゆっくりと滴下し、滴下し終わってから50℃で6時間攪拌した。その中に、酢酸(1.3g)を入れ、減圧下で揮発成分を除去し、酢酸カリウムをろ過してポリマーを得た。得られたポリマーをヘキサン/水を用いて洗浄を行い減圧下で揮発成分を除去し、ポリマーAを得た。ポリマーAの分子量はMn=2300、Mw=4800であり、29Si−NMRより
(MeSiO2/20.84(EpSiO3/20.16
であり、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基含有量は22モル%、エポキシ等量は550g/eq.であった。
なお、ポリマーAの分子量及びエポキシ当量は、ポリマーA(10mg)にテトラヒドロフラン(1mL)を入れ溶解するまで攪拌し、Waters社製の測定装置(カラム:昭和電工社製 Shodex GPC LF−804(長さ300mm)×2本、測定温度:40℃、流速:1mL/min、溶媒:テトラヒドロフラン、標準物質:ポリスチレン)を用いてGPC測定により測定した。また、エポキシ当量は、JIS K−7236に準拠して求めた。
(Synthesis Example 1)
Dimethyldimethoxysilane (440 g) and 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane (160 g) were placed in a 2000 mL thermometer and a separable flask equipped with a dropping device, and the mixture was stirred at 50 ° C. To the solution, potassium hydroxide (1.2 g) / water (170 g) was slowly added dropwise, and after completion of the addition, the mixture was stirred at 50 ° C. for 6 hours. The acetic acid (1.3g) was put in it, the volatile component was removed under reduced pressure, and potassium acetate was filtered, and the polymer was obtained. The obtained polymer was washed with hexane / water and volatile components were removed under reduced pressure to obtain polymer A. The molecular weight of the polymer A is Mn = 2300, Mw = 4800, and (Me 2 SiO 2/2 ) 0.84 (EpSiO 3/2 ) 0.16 from 29Si-NMR.
The 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group content was 22 mol%, and the epoxy equivalent was 550 g / eq. Met.
The molecular weight and epoxy equivalent of polymer A were measured by adding tetrahydrofuran (1 mL) to polymer A (10 mg) until dissolved, and measuring device manufactured by Waters (column: Shodex GPC LF-804 manufactured by Showa Denko KK (length). 300 mm) × 2, measurement temperature: 40 ° C., flow rate: 1 mL / min, solvent: tetrahydrofuran, standard substance: polystyrene), and measurement was performed by GPC measurement. Moreover, the epoxy equivalent was calculated | required based on JISK-7236.

(合成例2)
2000mLの温度計、滴下装置付セパラブルフラスコに、ジメチルジメトキシシラン(400g)、メトキシトリメチルシラン(100g)、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(100g)を入れ50℃で攪拌した。その中に水酸化カリウム(1.3g)/水(180g)をゆっくりと滴下し、滴下し終わってから50℃で6時間攪拌した。その中に、酢酸(1.4g)を入れ、減圧下で揮発成分を除去し、酢酸カリウムをろ過してポリマーを得た。得られたポリマーをヘキサン/水を用いて洗浄を行い減圧下で揮発成分を除去し、ポリマーBを得た。ポリマーBの分子量はMn=3200、Mw=5400であり、29Si−NMRより
(MeSiO2/20.71(MeSiO3/20.18(EpSiO3/20.11
であり、3−グリシドキシプロピル基含有量は15モル%、エポキシ等量は780g/eq.であった。
なお、ポリマーBの分子量及びエポキシ当量は、合成例1と同様にして求めた。
(Synthesis Example 2)
Dimethyldimethoxysilane (400 g), methoxytrimethylsilane (100 g), and 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (100 g) were placed in a 2000 mL thermometer and a separable flask equipped with a dropping device, and the mixture was stirred at 50 ° C. Into this, potassium hydroxide (1.3 g) / water (180 g) was slowly added dropwise, and after completion of the addition, the mixture was stirred at 50 ° C. for 6 hours. The acetic acid (1.4g) was put in it, the volatile component was removed under reduced pressure, and potassium acetate was filtered, and the polymer was obtained. The obtained polymer was washed with hexane / water and volatile components were removed under reduced pressure to obtain polymer B. The molecular weight of the polymer B is Mn = 3200, Mw = 5400, and (Me 2 SiO 2/2 ) 0.71 (MeSiO 3/2 ) 0.18 (EpSiO 3/2 ) 0.11 from 29Si-NMR.
3-glycidoxypropyl group content is 15 mol%, epoxy equivalent is 780 g / eq. Met.
The molecular weight and epoxy equivalent of polymer B were determined in the same manner as in Synthesis Example 1.

(合成例3)
2000mLの温度計、滴下装置付セパラブルフラスコに、ジメチルジメトキシシラン(350g)、メトキシトリメチルシラン(125g)、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン(125g)を入れ50℃で攪拌した。その中に水酸化カリウム(1.2g)/水(190g)をゆっくりと滴下し、滴下し終わってから50℃で6時間攪拌した。その中に、酢酸(1.3g)を入れ、減圧下で揮発成分を除去し、酢酸カリウムをろ過してポリマーを得た。得られたポリマーをヘキサン/水を用いて洗浄を行い減圧下で揮発成分を除去し、ポリマーCを得た。ポリマーCの分子量はMn=2900、Mw=4600であり、29Si−NMRより
(MeSiO2/20.65(MeSiO3/20.22(EpSiO3/20.13
であり、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基含有量は19モル%、エポキシ等量は660g/eq.であった。なお、ポリマーCの分子量及びエポキシ当量は、合成例1と同様にして求めた。
(Synthesis Example 3)
In a separable flask equipped with a 2000 mL thermometer and a dropping device, dimethyldimethoxysilane (350 g), methoxytrimethylsilane (125 g), and 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane (125 g) are added and stirred at 50 ° C. did. Potassium hydroxide (1.2 g) / water (190 g) was slowly added dropwise thereto, and after completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 50 ° C. for 6 hours. The acetic acid (1.3g) was put in it, the volatile component was removed under reduced pressure, and potassium acetate was filtered, and the polymer was obtained. The obtained polymer was washed with hexane / water and volatile components were removed under reduced pressure to obtain polymer C. The molecular weight of the polymer C is Mn = 2900, Mw = 4600, and (Me 2 SiO 2/2 ) 0.65 (MeSiO 3/2 ) 0.22 (EpSiO 3/2 ) 0.13 from 29Si-NMR.
The 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group content was 19 mol%, and the epoxy equivalent was 660 g / eq. Met. The molecular weight and epoxy equivalent of polymer C were determined in the same manner as in Synthesis Example 1.

(実施例1)
ポリマーA(100g)、リカシッドMH−700G(酸無水物、新日本理化社製、30g)、U−CAT SA 102(硬化促進剤、サンアプロ社製、0.5g)、FM4411(水酸基含有シリコーン樹脂[数平均分子量:1000]、チッソ社製、3g)を入れ混合・脱泡を行い、光半導体素子用封止剤を得た。
(Example 1)
Polymer A (100 g), Ricacid MH-700G (acid anhydride, manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd., 30 g), U-CAT SA 102 (curing accelerator, manufactured by San Apro, 0.5 g), FM4411 (hydroxyl group-containing silicone resin [ Number average molecular weight: 1000], manufactured by Chisso Corporation, 3 g) was added and mixed and degassed to obtain an encapsulant for optical semiconductor elements.

(実施例2)
ポリマーA(100g)、リカシッドMH−700G(酸無水物、新日本理化社製、30g)、U−CAT SA 102(硬化促進剤、サンアプロ社製、0.5g)、FM4421(水酸基含有シリコーン樹脂[数平均分子量:5000]、チッソ社製、3g)を入れ混合・脱泡を行い、光半導体素子用封止剤を得た。
(Example 2)
Polymer A (100 g), Ricacid MH-700G (anhydride, manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd., 30 g), U-CAT SA 102 (curing accelerator, manufactured by San Apro, 0.5 g), FM4421 (hydroxyl group-containing silicone resin [ Number average molecular weight: 5000], manufactured by Chisso Corporation, 3 g) was added and mixed and degassed to obtain an encapsulant for optical semiconductor elements.

(実施例3)
ポリマーB(100g)、リカシッドMH−700G(酸無水物、新日本理化社製、25g)、U−CAT SA 102(硬化促進剤、サンアプロ社製、0.5g)、FM4411(水酸基含有シリコーン樹脂[数平均分子量:1000]、チッソ社製、3g)を入れ混合・脱泡を行い、光半導体素子用封止剤を得た。
(Example 3)
Polymer B (100 g), Ricacid MH-700G (acid anhydride, manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd., 25 g), U-CAT SA 102 (curing accelerator, manufactured by San Apro, 0.5 g), FM4411 (hydroxyl group-containing silicone resin [ Number average molecular weight: 1000], manufactured by Chisso Corporation, 3 g) was added and mixed and degassed to obtain an encapsulant for optical semiconductor elements.

(実施例4)
ポリマーC(100g)、リカシッドMH−700G(酸無水物、新日本理化社製、25g)、U−CAT SA 102(硬化促進剤、サンアプロ社製、0.5g)、FM4411(水酸基含有シリコーン樹脂[数平均分子量:1000]、チッソ社製、3g)を入れ混合・脱泡を行い、光半導体素子用封止剤を得た。
Example 4
Polymer C (100 g), Ricacid MH-700G (anhydride, manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd., 25 g), U-CAT SA 102 (curing accelerator, manufactured by San Apro, 0.5 g), FM4411 (hydroxyl group-containing silicone resin [ Number average molecular weight: 1000], manufactured by Chisso Corporation, 3 g) was added and mixed and degassed to obtain an encapsulant for optical semiconductor elements.

(比較例1)
ポリマーC(100g)、リカシッドMH−700G(酸無水物、新日本理化社製、25g)、U−CAT SA 102(硬化促進剤、サンアプロ社製、0.5g)を入れ混合・脱泡を行い、光半導体素子用封止剤を得た。
(Comparative Example 1)
Polymer C (100 g), Ricacid MH-700G (anhydride, manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd., 25 g), U-CAT SA 102 (curing accelerator, San Apro Co., Ltd., 0.5 g) are added and mixed and degassed. The sealing agent for optical semiconductor elements was obtained.

(比較例2)
ポリマーA(100g)、リカシッドMH−700G(酸無水物、新日本理化社製、25g)、U−CAT SA 102(硬化促進剤、サンアプロ社製、0.5g)、FM3311(アミノ基含有シリコーン樹脂[数平均分子量:1000]、チッソ社製、3g)を入れ混合・脱泡を行い、光半導体素子用封止剤を得た。
(Comparative Example 2)
Polymer A (100 g), Ricacid MH-700G (anhydride, manufactured by Nippon Nippon Chemical Co., Ltd., 25 g), U-CAT SA 102 (curing accelerator, manufactured by San Apro, 0.5 g), FM3311 (amino group-containing silicone resin) [Number average molecular weight: 1000], manufactured by Chisso Co., Ltd., 3 g) was added and mixed and degassed to obtain an encapsulant for optical semiconductor elements.

(比較例3)
セロキサイド2021(脂環エポキシ樹脂、ダイセル化学工業社製、50g)、YX−8000(水添ビスフェノールAエポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン社製、50g)、リカシッドMH−700G(新日本理化社製、100g)、U−CAT SA 102(サンアプロ社製、0.5g)を入れ混合・脱泡を行い、光半導体素子用封止剤を得た。
(Comparative Example 3)
Celoxide 2021 (alicyclic epoxy resin, manufactured by Daicel Chemical Industries, 50 g), YX-8000 (hydrogenated bisphenol A epoxy resin, manufactured by Japan Epoxy Resin, 50 g), Ricacid MH-700G (manufactured by Nippon Nippon Chemical Co., Ltd., 100 g) U-CAT SA 102 (manufactured by Sun Apro, 0.5 g) was added and mixed and degassed to obtain an encapsulant for optical semiconductor elements.

(比較例4)
VDT−431(ビニル基を有するポリシロキサン、Gelest社製、45g)、HMS−031 (オルガノハイドロジェンポリシロキサン、Gelest社製、55g)、塩化白金酸のオクチルアルコール変性溶液(Pt濃度2重量%、0.05g)を入れ混合・脱泡を行い、光半導体素子用封止剤を得た。
(Comparative Example 4)
VDT-431 (polysiloxane having a vinyl group, manufactured by Gelest, 45 g), HMS-031 (organohydrogenpolysiloxane, manufactured by Gelest, 55 g), octyl alcohol-modified solution of chloroplatinic acid (Pt concentration: 2% by weight, 0.05 g) was added and mixed and defoamed to obtain an encapsulant for optical semiconductor elements.

(評価)
実施例1〜4及び比較例1〜4で得られた光半導体素子用封止剤について、以下の評価を行った。結果を表1に示した。
(Evaluation)
The following evaluation was performed about the sealing agent for optical semiconductor elements obtained in Examples 1-4 and Comparative Examples 1-4. The results are shown in Table 1.

(初期光線透過率)
実施例及び比較例で調製した光半導体素子用封止剤を型に流し110℃×3時間、130℃×3時間で硬化させ1mmの硬化物を作成し、400nmの光線透過率を日立製作所社製U−4000を用いて測定を行った。
(Initial light transmittance)
The encapsulant for optical semiconductor elements prepared in Examples and Comparative Examples was poured into a mold and cured at 110 ° C. for 3 hours and 130 ° C. for 3 hours to produce a 1 mm cured product, and a light transmittance of 400 nm was obtained from Hitachi, Ltd. Measurements were made using U-4000 made.

(密着性試験)
アルミニウム、ポリフタルアミド樹脂(PPA)、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)に実施例及び比較例で調製した光半導体用封止剤を塗布し、110℃×3時間、130℃×3時間で硬化させ薄膜を作製し、JIS K−5400に準拠し、すきま間隔1mm、100個のます目で碁盤目テープ法を用いて密着性試験を行った。
なお、表1中、剥離個数0の場合:○、剥離個数1〜70の場合:△、剥離個数71〜100の場合:×とした。
(Adhesion test)
Apply the optical semiconductor sealants prepared in Examples and Comparative Examples to aluminum, polyphthalamide resin (PPA), and polybutylene terephthalate resin (PBT), and cure them at 110 ° C x 3 hours and 130 ° C x 3 hours. A thin film was prepared, and an adhesion test was performed using a grid tape method with a clearance of 1 mm and 100 squares in accordance with JIS K-5400.
In Table 1, when the number of peels was 0: ◯, when the number of peels 1 to 70: Δ, and when the number of peels 71 to 100: x.

(硬度)
実施例及び比較例で調製した光半導体用封止剤を型に流し110℃×3時間、130℃×3時間で硬化させ硬化物を作製し、その硬化物の硬度をJIS K6253のタイプDに準拠して測定した。
(hardness)
The optical semiconductor encapsulant prepared in Examples and Comparative Examples was poured into a mold and cured at 110 ° C. for 3 hours and 130 ° C. for 3 hours to produce a cured product. The hardness of the cured product was changed to Type D of JIS K6253. Measured in conformity.

(高温通電試験(耐熱・耐光性試験)、冷熱サイクル試験)
(光半導体素子用ダイボンド材の作製)
ポリマーA(30g)に平均粒径3μm、最大粒径20μmのフレーク状銀粉(170g)、FM4411(水酸基含有シリコーン樹脂[数平均分子量:1000]、チッソ社製、0.45g)を入れ攪拌し、三本ロールを用いて混錬を行った。
そのフレーク状の銀粉入りポリマー(100g)にリカシッドMH−700G(酸無水物、新日本理化社製、3.75g)、U−CAT SA 102(サンアプロ社製、0.625g)を入れ混合・脱泡を行い、光半導体素子用ダイボンド材を得た。
(High-temperature energization test (heat and light resistance test), cooling cycle test)
(Preparation of die bond material for optical semiconductor elements)
In polymer A (30 g), flaky silver powder (170 g) having an average particle diameter of 3 μm and a maximum particle diameter of 20 μm, FM4411 (hydroxyl group-containing silicone resin [number average molecular weight: 1000], manufactured by Chisso Corporation, 0.45 g) was stirred. Kneading was performed using three rolls.
Ricacid MH-700G (acid anhydride, manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd., 3.75 g) and U-CAT SA 102 (manufactured by Sun Apro Co., Ltd., 0.625 g) are mixed and removed into the flaky silver powder-containing polymer (100 g). Foaming was performed to obtain a die bond material for optical semiconductor elements.

リード電極付きハウジング材(PPA)に、作製した光半導体素子用ダイボンド材を用いて、主発光ピークが460nmの発光素子を実装し、180度で15分間硬化させ発光素子を固定した。続いて、発光素子とリード電極とを金ワイヤーで電気的に接続し、実施例及び比較例で作製した封止剤を注入し、110℃×3時間、130℃×3時間で硬化させ、図2に示す構造の光半導体装置を作製した。 A light emitting device having a main light emission peak of 460 nm was mounted on the housing material with lead electrode (PPA) using the produced die bonding material for an optical semiconductor device, and cured at 180 degrees for 15 minutes to fix the light emitting device. Subsequently, the light emitting element and the lead electrode are electrically connected with a gold wire, and the sealing agents prepared in Examples and Comparative Examples are injected and cured at 110 ° C. × 3 hours and 130 ° C. × 3 hours. An optical semiconductor device having the structure shown in FIG.

作製した光半導体装置を85℃のオーブンに入れ電流値10mAで1000時間高温通電試験を行った。1000時間後輝度を測定し、初期からの輝度低下率を算出した。輝度の低下率が10%未満の場合:○、10〜30%未満の場合:△、30以上の場合:×とした。
また、光半導体装置(20個)を−40℃で30分間、120℃で30分間の冷熱サイクルを1000サイクル行い、ハウジング材からの剥離、クラックの個数を確認した(冷熱サイクル試験)。
The produced optical semiconductor device was put in an oven at 85 ° C., and a high-temperature energization test was conducted at a current value of 10 mA for 1000 hours. The luminance was measured after 1000 hours, and the luminance reduction rate from the initial stage was calculated. When the luminance reduction rate is less than 10%: ◯, when less than 10-30%: Δ, when 30 or more: x.
In addition, the optical semiconductor device (20 pieces) was subjected to 1000 cycles of a cooling cycle of −40 ° C. for 30 minutes and 120 ° C. for 30 minutes to confirm the number of peeling and cracks from the housing material (cooling cycle test).

Figure 2008120850
Figure 2008120850

本発明によれば、透明性が高く、発光素子の発熱や発光による変色が無く耐熱性、耐光性、及び、ハウジング材等への密着性に優れ、硬化後の硬化物が熱環境下において膜減りが生じることがなく、熱サイクル等により硬化物のクラックやハウジング材からの剥離が起こらない光半導体用熱硬化性組成物、これを用いた光半導体素子用封止剤、光半導体素子用ダイボンド材、並びに、該光半導体用熱硬化性組成物、該光半導体用封止剤、光半導体素子用ダイボンド材及び/又は光半導体素子用アンダーフィル材を用いてなる光半導体素子を提供することができる。 According to the present invention, transparency is high, there is no discoloration due to heat generation or light emission of the light emitting element, heat resistance, light resistance, and adhesion to a housing material, etc., and a cured product after curing is a film in a thermal environment. A thermosetting composition for optical semiconductors that does not decrease and does not cause cracking of the cured product or peeling from the housing material due to thermal cycles, etc., a sealing agent for optical semiconductor elements using the same, and a die bond for optical semiconductor elements And an optical semiconductor element using the thermosetting composition for optical semiconductor, the encapsulant for optical semiconductor, the die bond material for optical semiconductor element, and / or the underfill material for optical semiconductor element. it can.

本発明の光半導体用封止剤及び光半導体素子用ダイボンド材を用いてなる光半導体素子の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the optical semiconductor element formed using the sealing compound for optical semiconductors of this invention, and the die-bonding material for optical semiconductor elements. 本発明の光半導体用封止剤及び光半導体素子用ダイボンド材を用いてなる光半導体素子の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the optical semiconductor element formed using the sealing compound for optical semiconductors of this invention, and the die-bonding material for optical semiconductor elements. 本発明の光半導体用封止剤及び光半導体素子用アンダーフィル材を用いてなる光半導体素子の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the optical semiconductor element formed using the sealing agent for optical semiconductors of this invention, and the underfill material for optical semiconductor elements.

符号の説明Explanation of symbols

10、20 光半導体素子用ダイボンド材
11、21、31 発光素子
12、22、32 光半導体用封止剤
13、23 金ワイヤー
14、24、34 リード電極
15、25、35 ハウジング材
16 放熱板
30 光半導体用アンダーフィル材
33 バンプ
10, 20 Die bond material for optical semiconductor element 11, 21, 31 Light emitting element 12, 22, 32 Sealant for optical semiconductor 13, 23 Gold wire 14, 24, 34 Lead electrode 15, 25, 35 Housing material 16 Heat sink 30 Underfill material 33 for optical semiconductors Bump

Claims (12)

分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂、前記環状エーテル含有基と反応可能な熱硬化剤、及び、数平均分子量が1000〜1万である非反応性シリコーン樹脂を含有することを特徴とする光半導体用熱硬化性組成物。 Containing a silicone resin having at least one cyclic ether-containing group in the molecule, a thermosetting agent capable of reacting with the cyclic ether-containing group, and a non-reactive silicone resin having a number average molecular weight of 1,000 to 10,000. A thermosetting composition for optical semiconductors. 分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂は、樹脂骨格中に下記一般式(1)で表される構造単位を有し、下記一般式(1)で表される構造単位の繰り返し単位数をa、他の繰り返し単位数をbとしたときに、(a)/(a+b)が0.1〜0.7であることを特徴とする請求項1記載の光半導体用熱硬化性組成物。
Figure 2008120850
一般式(1)中、Rは、環状エーテル含有基を表す。
A silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule has a structural unit represented by the following general formula (1) in the resin skeleton, and a repeating structural unit represented by the following general formula (1) 2. The thermosetting for optical semiconductor according to claim 1, wherein (a) / (a + b) is 0.1 to 0.7 when the number of units is a and the number of other repeating units is b. Composition.
Figure 2008120850
In the general formula (1), R 1 represents a cyclic ether-containing group.
分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂は、樹脂骨格中に下記一般式(1)及び(2)で表される構造単位を有し、前記一般式(1)で表される構造単位の繰り返し単位数をa’、前記一般式(2)で表される構造単位の繰り返し単位数をb’、他の繰り返し単位数をc’としたときに、(a’+b’)/(a’+b’+c’)が0.1〜0.7であり、かつ、前記環状エーテル含有基の含有量が0.1〜50モル%であることを特徴とする請求項1又は2記載の光半導体用熱硬化性組成物。
Figure 2008120850
Figure 2008120850
一般式(1)中、Rは、環状エーテル含有基を表し、一般式(2)中、Rは直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜8の炭化水素或いはそのフッ素化物を表す。
The silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule has structural units represented by the following general formulas (1) and (2) in the resin skeleton, and is represented by the general formula (1). When the number of repeating units of the structural unit is a ′, the number of repeating units of the structural unit represented by the general formula (2) is b ′, and the number of other repeating units is c ′, (a ′ + b ′) / 3. (a ′ + b ′ + c ′) is 0.1 to 0.7, and the content of the cyclic ether-containing group is 0.1 to 50 mol%. The thermosetting composition for optical semiconductors.
Figure 2008120850
Figure 2008120850
In the general formula (1), R 1 represents a cyclic ether-containing group, and in the general formula (2), R 2 represents a linear or branched hydrocarbon having 1 to 8 carbon atoms or a fluorinated product thereof.
分子内に環状エーテル含有基を1個以上有するシリコーン樹脂は、平均組成式が下記一般式(3)又は(4)で表される樹脂成分を含有することを特徴とする請求項1、2又は3記載の光半導体用熱硬化性組成物。
Figure 2008120850
一般式(3)中、c、dは、c/(c+d)=0.3〜0.9、d/(c+d)=0.1〜0.7を満たし、Rは環状エーテル含有基であり、R、Rは、直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜8の炭化水素或いはそのフッ素化物を表し、これらは、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
Figure 2008120850
一般式(4)中、e、f、gは、e/(e+f+g)=0.3〜0.9、(f+g)/(e+f+g)=0.1〜0.7を満たし、Rは、環状エーテル含有基であり、R、R、Rは、直鎖状若しくは分岐状の炭素数1〜8の炭化水素或いはそのフッ素化物を表し、これらは、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
The silicone resin having one or more cyclic ether-containing groups in the molecule contains a resin component whose average composition formula is represented by the following general formula (3) or (4): 3. The thermosetting composition for optical semiconductors according to 3.
Figure 2008120850
In the general formula (3), c and d satisfy c / (c + d) = 0.3 to 0.9, d / (c + d) = 0.1 to 0.7, and R 5 is a cyclic ether-containing group. R 3 and R 4 each represents a linear or branched hydrocarbon having 1 to 8 carbon atoms or a fluorinated product thereof, and these may be the same or different.
Figure 2008120850
In general formula (4), e, f, and g satisfy e / (e + f + g) = 0.3 to 0.9, (f + g) / (e + f + g) = 0.1 to 0.7, and R 8 is A cyclic ether-containing group, wherein R 6 , R 7 and R 9 represent a linear or branched hydrocarbon having 1 to 8 carbon atoms or a fluorinated product thereof, which may be the same as each other; May be different.
熱硬化剤は、酸無水物であることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の光半導体用熱硬化性組成物。 The thermosetting composition for optical semiconductors according to claim 1, wherein the thermosetting agent is an acid anhydride. 更に、金属元素を有するナノ微粒子を含有することを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記載の光半導体用熱硬化性組成物。 The thermosetting composition for optical semiconductors according to claim 1, further comprising nanoparticles having a metal element. 硬化物のJIS K6253のタイプDに準拠して測定した硬度が50以上、80未満であることを特徴とする請求項1、2、3、4、5又は6記載の光半導体用熱硬化性組成物。 The thermosetting composition for optical semiconductors according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, wherein the hardness of the cured product measured in accordance with JIS K6253 type D is 50 or more and less than 80. object. 請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の光半導体用熱硬化性組成物を用いてなることを特徴とする光半導体素子用封止剤。 An encapsulant for optical semiconductor elements, comprising the thermosetting composition for optical semiconductors according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7. 請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の光半導体用熱硬化性組成物を用いてなることを特徴とする光半導体素子用ダイボンド材。 A die-bonding material for optical semiconductor elements, comprising the thermosetting composition for optical semiconductors according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7. 更に、高熱伝導性微粒子を含有することを特徴とする請求項9記載の光半導体用ダイボンド材。 The die bond material for an optical semiconductor according to claim 9, further comprising high thermal conductive fine particles. 請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の光半導体用熱硬化性組成物を用いてなることを特徴とする光半導体素子用アンダーフィル材。 An underfill material for optical semiconductor elements, comprising the thermosetting composition for optical semiconductors according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7. 請求項1、2、3、4、5、6若しくは7記載の光半導体用熱硬化性組成物、請求項8記載の光半導体素子用封止剤、請求項9若しくは10記載の光半導体素子用ダイボンド材及び/又は請求項11記載の光半導体素子用アンダーフィル材を用いることを特徴とする光半導体装置。 The thermosetting composition for optical semiconductors according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7, the encapsulant for optical semiconductor elements according to claim 8, and the optical semiconductor element according to claim 9 or 10. An optical semiconductor device using a die bond material and / or an underfill material for an optical semiconductor element according to claim 11.
JP2006303005A 2006-11-08 2006-11-08 Thermosetting composition for optical semiconductor, die bond material for optical semiconductor element, underfill material for optical semiconductor element, sealing agent for optical semiconductor element and optical semiconductor device Withdrawn JP2008120850A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006303005A JP2008120850A (en) 2006-11-08 2006-11-08 Thermosetting composition for optical semiconductor, die bond material for optical semiconductor element, underfill material for optical semiconductor element, sealing agent for optical semiconductor element and optical semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006303005A JP2008120850A (en) 2006-11-08 2006-11-08 Thermosetting composition for optical semiconductor, die bond material for optical semiconductor element, underfill material for optical semiconductor element, sealing agent for optical semiconductor element and optical semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008120850A true JP2008120850A (en) 2008-05-29

Family

ID=39505955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006303005A Withdrawn JP2008120850A (en) 2006-11-08 2006-11-08 Thermosetting composition for optical semiconductor, die bond material for optical semiconductor element, underfill material for optical semiconductor element, sealing agent for optical semiconductor element and optical semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008120850A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010118532A (en) * 2008-11-13 2010-05-27 Stanley Electric Co Ltd Color-converting light-emitting device
JP2010248385A (en) * 2009-04-16 2010-11-04 Jsr Corp Composition, cured product and optical semiconductor sealing material
JP2015213157A (en) * 2014-04-14 2015-11-26 日亜化学工業株式会社 Semiconductor device
CN106030832A (en) * 2014-03-04 2016-10-12 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 Production of optoelectronic components
US10106666B2 (en) 2016-03-02 2018-10-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Curable silicone resin composition containing inorganic oxide and optical member using same

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010118532A (en) * 2008-11-13 2010-05-27 Stanley Electric Co Ltd Color-converting light-emitting device
JP2010248385A (en) * 2009-04-16 2010-11-04 Jsr Corp Composition, cured product and optical semiconductor sealing material
CN106030832A (en) * 2014-03-04 2016-10-12 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 Production of optoelectronic components
JP2017509155A (en) * 2014-03-04 2017-03-30 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングOsram Opto Semiconductors GmbH Manufacturing of optoelectronic components
US10847686B2 (en) 2014-03-04 2020-11-24 Osram Oled Gmbh Production of optoelectronic components
JP2015213157A (en) * 2014-04-14 2015-11-26 日亜化学工業株式会社 Semiconductor device
US10290778B2 (en) 2014-04-14 2019-05-14 Nichia Corporation Semiconductor device having semiconductor element bonded to base body by adhesive member
US10978623B2 (en) 2014-04-14 2021-04-13 Nichia Corporation Light emitting element including adhesive member containing particles
US10106666B2 (en) 2016-03-02 2018-10-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Curable silicone resin composition containing inorganic oxide and optical member using same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPWO2007125956A1 (en) Thermosetting composition for optical semiconductor, die bond material for optical semiconductor element, underfill material for optical semiconductor element, sealing agent for optical semiconductor element, and optical semiconductor element
JP4452755B2 (en) Sealant for optical semiconductor element and optical semiconductor element
JP2008189917A (en) Thermosetting composition for optical semiconductor, die bonding material for optical semiconductor element, underfill material for optical semiconductor element, sealant for optical semiconductor element and optical semiconductor element
KR101560030B1 (en) Curable composition
KR20110025112A (en) White heat-curable silicone/epoxy hybrid resin composition for optoelectronic use, making method, premolded package, and led device
JP2011127011A (en) Sealant for optical semiconductor device and optical semiconductor device produced by using the same
JP2008056857A (en) Thermosetting composition for optical semiconductor, sealant for optical semiconductor element, die bond material for optical semiconductor element, underfill material for optical semiconductor element and optical semiconductor device
KR101560042B1 (en) Curable composition
JP2008045088A (en) Thermosetting composition for optical semiconductor, sealant for optical semiconductor element, die bond material for optical semiconductor element, underfill material for optical semiconductor element and optical semiconductor device
JP2008063565A (en) Thermosetting composition for optical semiconductor, sealant for optical semiconductor element, die bonding material for optical semiconductor element, underfill material for optical semiconductor element, and optical semiconductor element
JP2009102574A (en) Curable composition for optical semiconductor element
JP2009084511A (en) Optical semiconductor sealing sheet and optical semiconductor element
JP2009024041A (en) Photosemiconductor encapsulating agent and photosemiconductor device
JP2008053529A (en) Sealant for optical semiconductor element, and optical semiconductor device
JP2009120732A (en) Resin composition for optical semiconductor, sealing agent for optical semiconductor, die-bonding material for optical semiconductor, underfilling material for optical semiconductor, and semiconductor element using them
JP6643985B2 (en) Cured body
JP2011068811A (en) Sealing agent for optical semiconductor device, and optical semiconductor device
JPWO2008108326A1 (en) Thermosetting composition for optical semiconductor, die bond material for optical semiconductor element, underfill material for optical semiconductor element, sealing agent for optical semiconductor element, and optical semiconductor element
JP2008120850A (en) Thermosetting composition for optical semiconductor, die bond material for optical semiconductor element, underfill material for optical semiconductor element, sealing agent for optical semiconductor element and optical semiconductor device
JP2008202036A (en) Thermosetting composition for optical semiconductor, sealant for optical semiconductor device, die bond material for optical semiconductor device, underfill material for optical semiconductor device, and optical semiconductor device
JP2009185131A (en) Thermosetting composition for optical semiconductor, sealing agent for optical semiconductor element, and optical semiconductor device
JPWO2010098285A1 (en) Encapsulant for optical semiconductor device and optical semiconductor device using the same
JP2009019205A (en) Thermosetting composition for optical semiconductor, sealant for optical semiconductor element, and optical semiconductor element
KR101560047B1 (en) Curable composition
JP2008106108A (en) Thermosetting composition for optical semiconductor, die bond material for optical semiconductor element, underfill material for optical semiconductor element, sealant for optical semiconductor element, and optical semiconductor element

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090902

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20101215