JP2010065200A - 加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物およびこれを用いる光半導体封止体 - Google Patents

加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物およびこれを用いる光半導体封止体 Download PDF

Info

Publication number
JP2010065200A
JP2010065200A JP2008235369A JP2008235369A JP2010065200A JP 2010065200 A JP2010065200 A JP 2010065200A JP 2008235369 A JP2008235369 A JP 2008235369A JP 2008235369 A JP2008235369 A JP 2008235369A JP 2010065200 A JP2010065200 A JP 2010065200A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical semiconductor
resin composition
heat
mass
metal salt
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.)
Granted
Application number
JP2008235369A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4385078B1 (ja
Inventor
Yoshihito Takei
吉仁 武井
Kazunori Ishikawa
和憲 石川
Takanobu Tatewaki
隆信 帯刀
Hiroyuki Hosoda
浩之 細田
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.)
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber 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 Yokohama Rubber Co Ltd filed Critical Yokohama Rubber Co Ltd
Priority to JP2008235369A priority Critical patent/JP4385078B1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4385078B1 publication Critical patent/JP4385078B1/ja
Publication of JP2010065200A publication Critical patent/JP2010065200A/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • H01L2224/42Wire 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
    • H01L2224/73Means 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
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/3025Electromagnetic shielding

Abstract

【課題】耐熱着色安定性、作業性、硬化性に優れ、加熱減量を抑制できる加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物、およびこれを用いる光半導体封止体の提供。
【解決手段】(A)1分子中に2個以上のシラノール基を有するポリシロキサン100重量部と、(B)1分子中にケイ素原子に結合している、アルコキシ基および/またはヒドロキシ基を2個以上有するシラン化合物0.1〜100質量部と、(C)ジルコニウム金属塩0.001質量部以上0.1質量部未満とを含有する加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物、および当該加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物をLEDチップに付与し、前記LEDチップを加熱し前記加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を硬化させて前記LEDチップを封止することによって得られる光半導体封止体。
【選択図】図3

Description

本発明は、加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物およびこれを用いる光半導体封止体に関する。
従来、光半導体を封止するための組成物には樹脂としてエポキシ樹脂を使用することが提案されている(例えば、特許文献1)。しかしながら、エポキシ樹脂を含有する組成物から得られる封止体は白色LED素子からの発熱によって色が黄変するなどの問題があった。
また、2個のシラノール基を有するオルガノポリシロキサンと、ケイ素原子に結合した加水分解可能な基を1分子中に2個以上有するシラン化合物等と、有機ジルコニウム化合物とを含有する室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物が提案されている(例えば、特許文献2、3)。
また、2個のシラノール基を有するジオルガノポリシロキサン等と、アルコキシ基を3個以上有するシラン等とに縮合触媒を混合し加熱することが提案されている(例えば、特許文献4、5)。
特開平10−228249号公報 特開2001−200161号公報 特開平2−196860号公報 特開2007−224089号公報 特開2006−206700号公報
しかしながら、従来の2個のシラノール基を有するオルガノポリシロキサンと、ケイ素原子に結合した加水分解可能な基を1分子中に2個以上有するシラン化合物等と、有機ジルコニウム化合物とを含有するオルガノポリシロキサン組成物は、室温湿気硬化であり、また熱硬化性であるものの、硬化性が悪く、作業中に増粘し白濁して透明性が失われ作業性に劣ることを本願発明者は見出した。
また、2個のシラノール基を有するオルガノポリシロキサンと、ケイ素原子に結合した加水分解可能な基を1分子中に2個以上有するシラン化合物と、縮合触媒としてのアルミ系化合物とを含有する組成物を用いる場合、得られる硬化物において加熱減量が激しく硬化物がもろくなってしまうことを本願発明者は見出した。
また、本願発明者は、2個のシラノール基を有するオルガノポリシロキサンと、ケイ素原子に結合した加水分解可能な基を1分子中に2個以上有するシラン化合物と、アルミ系のような従来の縮合触媒とを含有する組成物を室温下でまたは加熱して硬化させて硬化物としてポリシロキサンを得た場合、得られた硬化物が高温下にさらされるとポリシロキサンのシロキサン結合が切断され、これによって硬化物がもろくなってしまうことを見出した。また、切断された部分は6員環等の環状ポリシロキサンを形成し、環状ポリシロキサンが硬化物の表面あるいは系外にブリードアウトして硬化物の形状安定性が大きく損なわれる。
そこで、本発明は、耐熱着色安定性、作業性、硬化性に優れ、加熱減量を抑制できる加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を提供することを目的とする。
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、ジルコニウム金属塩を用いることによって、硬化物の加熱減量を抑制できることを見出した。
そして、(A)1分子中に2個以上のシラノール基を有するポリシロキサン100質量部と、(B)1分子中にケイ素原子に結合している、アルコキシ基および/またはヒドロキシ基を2個以上有するシラン化合物0.1〜100質量部と、(C)ジルコニウム金属塩0.001質量部以上0.1質量部未満とを含有する組成物が、耐熱着色安定性、作業性、硬化性に優れ、加熱減量を抑制できる加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物となりうることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、下記(1)〜(12)を提供する。
(1) (A) 1分子中に2個以上のシラノール基を有するポリシロキサン100質量部と、(B) 1分子中にケイ素原子に結合している、アルコキシ基および/またはヒドロキシ基を2個以上有するシラン化合物0.1〜100質量部と、(C) ジルコニウム金属塩0.001質量部以上0.1質量部未満とを含有する加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
(2) 前記ジルコニウム金属塩が、カルボン酸塩である上記(1)に記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
(3) 上記1または2に記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を加熱をすることによって得られる初期硬化物を200℃の条件下で1,000時間加熱をし、前記200℃の加熱後の硬化物の加熱減量が前記初期硬化物の20質量%以下である上記1または2に記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
(4) 前記ジルコニウム金属塩が、下記式(I)で表される上記(1)〜(3)のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
(式中、Rは炭素水素基を表す。)
(5) 前記ポリシロキサンが、分子量1,000〜1,000,000の直鎖状オルガノポリジメチルシロキサン−α,ω−ジオールである上記(1)〜(4)のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
(6) 前記ジルコニウム金属塩が、ジオクチル酸ジルコニルおよびナフテン酸ジルコニルのうちの一方または両方である上記(1)〜(5)のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
(7) 実質的に水を含まない上記(1)〜(6)のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
(8) 実質的に溶媒を含まない上記(1)〜(7)のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
(9) 前記ポリシロキサンと前記ジルコニウム金属塩とを含む第1液と、前記シラン化合物を含む第2液とを有する上記(1)〜(8)のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
(10) 前記ポリシロキサンと、前記シラン化合物と、前記ジルコニウム金属塩とからなる上記(1)〜(8)のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
(11) 上記(1)〜(10)のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物をLEDチップに付与し、前記LEDチップを加熱し前記加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を硬化させて前記LEDチップを封止することによって得られる光半導体封止体。
(12) 前記加熱が、実質的に無水の条件下でなされる上記(11)に記載の光半導体封止体。
本発明の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物は、耐熱着色安定性、作業性、硬化性に優れ、加熱減量を抑制することができる。
本発明の光半導体封止体は、耐熱着色安定性、硬化性に優れ、加熱減量が低い。
本発明について以下詳細に説明する。
本発明の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物は、(A) 1分子中に2個以上のシラノール基を有するポリシロキサン100質量部と、(B) 1分子中にケイ素原子に結合している、アルコキシ基および/またはヒドロキシ基を2個以上有するシラン化合物0.1〜100質量部と、(C) ジルコニウム金属塩0.001質量部以上0.1質量部未満とを含有する組成物である。
なお、本発明の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を以下「本発明の組成物」ということがある。
(A)ポリシロキサンについて以下に説明する。
本発明の組成物に含有されるポリシロキサンは、1分子中に2個以上のシラノール基を有するポリシロキサンである。
ポリシロキサンは、オルガノポリシロキサンであるのが好ましい態様の1つとして挙げられる。
ポリシロキサンは、耐熱着色安定性、硬化性により優れ、加熱減量がより低くなるという観点から、2個のシラノール基が両末端に結合している直鎖状のオルガノポリジメチルシロキサン(直鎖状オルガノポリジメチルシロキサン−α,ω−ジオール)であるのが好ましい。
ポリシロキサンは、例えば、下記式(1)で表されるものが挙げられる。
式(1)中、mは、作業性、耐クラック性に優れるという観点から、10〜15,000の整数であるのが好ましい。
ポリシロキサンは、その製造について特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。
ポリシロキサンの分子量は、硬化時間、可使時間が適切な長さとなり硬化性に優れ、硬化物物性に優れるという観点から、1,000〜1,000,000であるのが好ましく、6,000〜100,000であるのがより好ましい。
なお、本発明において、ポリシロキサンの分子量は、ポリスチレン換算の重量平均分子量である。
ポリシロキサンは、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
(B)シラン化合物について以下に説明する。
本発明の組成物に含有されるシラン化合物は、1分子中にケイ素原子に結合している、アルコキシ基および/またはヒドロキシ基を2個以上有する化合物であれば特に制限されない。
例えば、1分子中1個のケイ素原子を有し、ケイ素原子にアルコキシ基および/またはヒドロキシ基が2個以上結合している化合物(以下この化合物を「シラン化合物B1」ということがある。)、1分子中2個以上のケイ素原子を有し、主骨格がポリシロキサン骨格であり、ケイ素原子に結合している、アルコキシ基および/またはヒドロキシ基を2個以上有するオルガノポリシロキサン化合物(以下このオルガノポリシロキサン化合物を「シラン化合物B2」ということがある。)が挙げられる。
シラン化合物は1分子中に1個以上の有機基を有することができる。
シラン化合物が有することができる有機基としては、例えば、酸素原子、窒素原子および硫黄原子からなる群から選ばれる少なくとも1種を含んでもよい炭化水素基が挙げられる。具体的には、例えば、アルキル基(炭素数1〜6のものが好ましい。)、(メタ)アクリレート基、アルケニル基、アリール基、これらの組合せが挙げられる。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等が挙げられる。アルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、2−メチル−1−プロペニル基、2−メチルアリル基が挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基が挙げられる。なかでも、耐熱着色安定性により優れるという観点から、メチル基、(メタ)アクリレート基、(メタ)アクリロキシアルキル基が好ましい。
シラン化合物B1としては、例えば、下記式(2)で表されるものが挙げられる。
Si(OR1n2 4-n (2)
式(2)中、nは2、3または4であり、R1は水素原子またはアルキル基であり、R2は有機基である。有機基は、シラン化合物の有機基に関して記載したものと同義である。
シラン化合物B1としては、例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシランのようなジアルコキシシラン;メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシランのようなトリアルコキシシラン;テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロピルオキシシランのようなテトラアルコキシシラン;トリアルコキシシラン、テトラアルコキシシランの加水分解物;メチルトリヒドロキシシラン、エチルトリヒドロキシシラン、フェニルトリヒドロキシシランのようなトリヒドロキシシラン;テトラヒドロキシシラン;γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシランのような(メタ)アクリロキシアルキルトリアルコキシシランが挙げられる。
なお、本発明において、(メタ)アクリロキシトリアルコキシシランは、アクリロキシトリアルコキシシランまたはメタクリロキシトリアルコキシシランであることを意味する。(メタ)アクリレート基、(メタ)アクリロキシアルキル基についても同様である。
シラン化合物B2としては、例えば、式(3)で表される化合物が挙げられる。
mSi(OR′)n(4-m-n)/2 (3)
式(3)中、Rは炭素数1〜6のアルキル基、アルケニル基またはアリール基であり、R′は水素原子、炭素数1〜6のアルキル基であり、mは0<m<2、nは0<n<2、m+nは0<m+n<2である。
炭素数1〜6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基等が挙げられる。なかでも、耐熱性に優れ、耐熱着色安定性により優れるという観点から、メチル基が好ましい。アルケニル基は、炭素数1〜6のものが挙げられ、具体的には例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、2−メチル−1−プロペニル基、2−メチルアリル基が挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基が挙げられる。
式(3)で表される化合物において、R′は、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基以外に、アシル基を含むことができる。アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基が挙げられる。
シラン化合物B2としては、例えば、メチルメトキシオリゴマーのようなシリコーンアルコキシオリゴマーが挙げられる。
シリコーンアルコキシオリゴマーは、主鎖がポリオルガノシロキサンであり、分子末端がアルコキシシリル基で封鎖されたシリコーンレジンである。
メチルメトキシオリゴマーは、式(3)で表される化合物に該当し、メチルメトキシオリゴマーとしては、具体的には例えば、下記式(4)で表されるものが表されるものが挙げられる。
式(4)中、R″はメチル基であり、aは1〜100の整数であり、bは0〜100の整数である。
メチルメトキシオリゴマーは、市販品を使用することができる。メチルメトキシオリゴマーの市販品としては、例えば、x−40−9246(重量平均分子量6,000、信越化学工業社製)が挙げられる。
シラン化合物は、硬化性、耐熱クラック性に優れるという観点から、式(2)、式(3)で表されるものが好ましい。
シラン化合物は、硬化性に優れ、耐熱着色安定性により優れるという観点から、テトラエトキシシランのようなテトラアルコキシシラン;γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシランようなトリアルコキシ(メタ)アクリロキシアルキルシラン;メチルメトキシオリゴマーが好ましい。
シラン化合物の分子量は、硬化時間、可使時間が適切な長さとなり硬化性に優れ、相溶性に優れるという観点から、100〜1,000,000であるのが好ましく、100〜10,000であるのがより好ましい。
なお、本発明において、シラン化合物がシラン化合物B2の場合、その分子量は、ポリスチレン換算の重量平均分子量であるものとする。
シラン化合物はその製造について特に制限されず、例えば従来公知のものが挙げられる。シラン化合物はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
シラン化合物の量は、耐クラック性、相溶性に優れるという観点から、ポリシロキサン100質量部に対して、0.1〜100質量部であり、0.5〜50質量部であるのが好ましく、1〜10質量部であるのがより好ましい。
ジルコニウム金属塩について以下に説明する。
本発明の組成物に含有されるジルコニウム金属塩は、金属としてジルコニウム原子を有する塩である。
ジルコニウム金属塩が有するジルコニウム原子は、加熱減量、硬化性により優れるという観点から、ジルコニル[(Zr=O)2+]を形成しているのが好ましい。
ジルコニウム金属塩を製造するために使用される酸は特に制限されない。例えば、カルボン酸塩が挙げられる。カルボン酸塩としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、オクチル酸(2−エチルヘキサン酸)、ノナン酸、ステアリン酸、ラウリン酸のような脂肪族カルボン酸;ナフテン酸、シクロヘキサンカルボン酸のような脂環式カルボン酸;安息香酸のような芳香族カルボン酸が挙げられる。
ジルコニウム金属塩は、加熱減量をより抑制できるという観点から、カルボン酸塩であるのが好ましく、脂肪族カルボン酸塩、脂環式カルボン酸塩であるのがより好ましく、脂環式カルボン酸塩であるのがさらに好ましい。
ジルコニウム金属塩としては、例えば、下記式(I)で表されるジルコニル金属塩、式(II)で表されるで表されるジルコニウム金属塩が挙げられる。
式中、Rは炭素水素基を表す。Rとしての炭化水素基はカルボン酸の残基を示す。Rは同じでも異なっていてもよい。
ジルコニル金属塩は、加熱減量をより抑制でき、硬化性に優れるという観点から、式(I)で表される化合物であるのが好ましい。
式(I)で表されるジルコニル金属塩はZn=Oの構造を有するため、式(II)で表されるジルコニウム金属塩よりも硬化性に優れる。
式(I)で表される化合物としては、ジオクチル酸ジルコニル、ジネオデカン酸ジルコニルのような脂肪族カルボン酸塩;ナフテン酸ジルコニル、シクロヘキサン酸ジルコニルのような脂環式カルボン酸塩;安息香酸ジルコニルのような芳香族カルボン酸塩が挙げられる。
ジルコニウム金属塩は、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
ジルコニウム金属塩は、加熱減量をより抑制できるという観点から、ジオクチル酸ジルコニルおよびナフテン酸ジルコニルのうちの一方または両方であるのが好ましい。
ジルコニウム金属塩の量は、加熱減量を抑制することができるという観点から、ポリシロキサン100質量部に対して、0.001質量部以上0.1質量部未満であり、加熱減量をより抑制することができるという観点から、0.005〜0.09質量部であるのが好ましく、0.01〜0.05質量部であるのがより好ましい。
ジルコニウム金属塩は、組成物を硬化させるための初期の加熱や初期硬化後の加熱の際、ルイス酸として作用し、ポリシロキサンとシラン化合物との架橋反応を促進すると考えられる。
本発明の組成物は、耐熱着色安定性により優れ、加熱減量がより抑制できるという観点から、ポリシロキサンと、シラン化合物と、ジルコニウム金属塩とからなる組成物であるのが好ましい。
また、本発明の組成物は、ポリシロキサン、シラン化合物およびジルコニウム金属塩以外に、本発明の目的や効果を損なわない範囲で必要に応じてさらに添加剤を含有することができる。
添加剤としては、例えば、無機フィラー、酸化防止剤、滑剤、紫外線吸収剤、熱光安定剤、分散剤、帯電防止剤、重合禁止剤、消泡剤、硬化促進剤、溶剤、無機蛍光体、老化防止剤、ラジカル禁止剤、接着性改良剤、難燃剤、界面活性剤、保存安定性改良剤、オゾン老化防止剤、増粘剤、可塑剤、放射線遮断剤、核剤、カップリング剤、導電性付与剤、リン系過酸化物分解剤、顔料、金属不活性化剤、物性調整剤が挙げられる。各種添加剤は特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。
無機蛍光体としては、例えば、LEDに広く利用されている、イットリウム、アルミニウム、ガーネット系のYAG系蛍光体、ZnS系蛍光体、Y22S系蛍光体、赤色発光蛍光体、青色発光蛍光体、緑色発光蛍光体が挙げられる。
本発明の組成物は、貯蔵安定性に優れるという観点から、実質的に水を含まないのが好ましい態様の1つとして挙げられる。本発明において実質的に水を含まないとは、本発明の組成物中における水の量が0.1質量%以下であることをいう。
また、本発明の組成物は、作業環境性に優れるという観点から、実質的に溶媒を含まないのが好ましい態様の1つとして挙げられる。本発明において実質的に溶媒を含まないとは、本発明の組成物中における溶媒の量が1質量%以下であることをいう。
本発明の組成物は、その製造について特に制限されない。例えば、ポリシロキサンと、シラン化合物と、ジルコニウム金属塩と、必要に応じて使用することができる添加剤とを混合することによって製造することができる。
本発明の組成物は、1液型または2液型として製造することが可能である。本発明の組成物を2液型とする場合、ポリシロキサンとジルコニウム金属塩とを含む第1液と、シラン化合物を含む第2液とを有するものとするのが好ましい態様の1つとして挙げられる。添加剤は第1液および第2液のうちの一方または両方に加えることができる。
本発明の組成物は、光半導体封止用組成物として使用することができる。
本発明の組成物を適用することができる光半導体は特に制限されない。例えば、発光ダイオード(LED)、有機電界発光素子(有機EL)、レーザーダイオード、LEDアレイが挙げられる。
本発明の組成物の使用方法としては、例えば、光半導体に本発明の組成物を付与し、本発明の組成物が付与された光半導体を加熱して本発明の組成物を硬化させることが挙げられる。
本発明の組成物を付与し硬化させる方法は特に制限されない。例えば、ディスペンサーを使用する方法、ポッティング法、スクリーン印刷、トランスファー成形、インジェクション成形が挙げられる。
本発明の組成物は加熱によって硬化させることができる。
加熱温度は、加熱減量により優れ、硬化性に優れ、硬化時間、可使時間を適切な長さとすることができ、縮合反応による副生成物であるアルコールが発泡するのを抑制でき、硬化物のクラックを抑制でき、硬化物の平滑性、成形性、物性に優れるという観点から、80℃〜150℃付近で硬化させるのが好ましく、150℃付近がより好ましい。
加熱温度が上記の場合、本発明の組成物を穏やかな条件下で硬化させることができ縮合反応の副生成物であるアルコールによって硬化物が発泡するのを抑制することができる。
本発明の組成物を加熱し硬化させることによって得られる硬化物は、長期のLED(なかでも白色LED)による使用に対して、透明性を保持することができ、耐熱着色安定性、耐熱クラック性に優れ、加熱減量が低い。
本発明において加熱減量は、本発明の組成物を150℃下で240分間加熱して硬化させて得られた初期の硬化物と、初期の硬化物をさらに200℃で1,000時間加熱をすることによって得られた加熱後の硬化物とを用いて、両方の硬化物の重量を測定し、得られた重量を下記計算式にあてはめることによって求めた値とする。
加熱減量(質量%)
=100−(加熱後の硬化物の重量/初期の硬化物の重量)×100
加熱減量の値が20質量%以下の場合、加熱減量を抑制することができており、加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物として実用的であるといえる。
本発明において、本発明の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を加熱をすることによって得られる初期硬化物を200℃の条件下で1,000時間加熱をし、前記200℃の加熱後の硬化物の加熱減量が前記初期硬化物の20質量%以下であるのが好ましく、0〜10質量%であるのがより好ましい。
本発明の組成物を用いて得られる硬化物(硬化物の厚さが2mmである場合)は、JIS K0115:2004に準じ紫外・可視吸収スペクトル測定装置(島津製作所社製、以下同様。)を用いて波長400nmにおいて測定された透過率が、80%以上であるのが好ましく、85%以上であるのがより好ましい。
また、本発明の組成物を用いて得られる硬化物は、初期硬化の後耐熱試験(初期硬化後の硬化物を150℃下に10日間置く試験)を行いその後の硬化物(厚さ:2mm)について、JIS K0115:2004に準じ紫外・可視スペクトル測定装置を用いて波長400nmにおいて測定された透過率が、80%以上であるのが好ましく、85%以上であるのがより好ましい。
本発明の組成物を用いて得られる硬化物は、その透過性保持率(耐熱試験後の透過率/初期硬化の際の透過率×100)が、70〜100%であるのが好ましく、80〜100%であるのがより好ましい。
本発明の組成物は、光半導体以外にも、例えば、ディスプレイ材料、光記録媒体材料、光学機器材料、光部品材料、光ファイバー材料、光・電子機能有機材料、半導体集積回路周辺材料等の用途に用いることができる。
次に本発明の光半導体封止体について以下に説明する。
本発明の光半導体封止体は、本発明の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物をLEDチップに付与し、前記LEDチップを加熱し前記加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を硬化させて前記LEDチップを封止することによって得られる光半導体封止体である。
本発明の光半導体封止体に使用される組成物は本発明の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物であれば特に制限されない。
本発明の光半導体封止体において組成物として本発明の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を使用することによって、本発明の光半導体封止体は、LEDチップからの発熱や発光等に対する耐熱着色安定性に優れ、LEDチップからの発熱や光半導体封止体の製造時における加熱等による加熱減量を抑制することができる。
本発明の光半導体封止体に使用されるLEDチップは、発光素子として発光ダイオードを有する電子回路であれば特に制限されない。
本発明の光半導体封止体に使用されるLEDチップはその発光色について特に制限されない。例えば、白色、青色、赤色、緑色が挙げられる。本発明の光半導体封止体は、LEDチップからの発熱による高温下に長時間さらされても、耐熱着色安定性に優れ、加熱減量を抑制することができるという観点から、白色LEDに対して適用することができる。
白色LEDは特に制限されない。例えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネットのような蛍光物質を含有させた組成物で青色LEDチップをコーティングして得られる白色LED、赤色、緑色および青色のLEDチップを使用して得られる白色LEDが挙げられる。
LEDチップの大きさ、形状は特に制限されない。また、LEDチップの種類は、特に制限されず、例えば、ハイパワーLED、高輝度LED、汎用輝度LEDが挙げられる。
本発明の光半導体封止体は、1個の光半導体封止体の内部にLEDチップを少なくとも1個以上有するものであり、2個以上のLEDチップを有することができる。
本発明の光半導体封止体において使用されるLEDチップは、LEDチップが電極基板と接続されているものであれば特に制限されない。基板としては例えばセラミックス、多層セラミックス、多層プリント、リードフレームが挙げられる。LEDチップと電極基板との接続は特に制限されない。例えば、ワイヤボンディング、はんだ、ワイヤレスボンディング、フリップチップ構造とすることができる。
本発明の光半導体封止体の製造方法としては、例えば、LEDチップに本発明の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を付与する付与工程と、前記加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物が付与されたLEDチップを加熱をして加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を硬化させてLEDチップを封止する加熱硬化工程とを有するものが挙げられる。
付与工程において、LEDチップに加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を付与し、前記加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物が付与されたLEDチップを得る。
付与工程において使用される、LEDチップは上記と同義である。付与工程において使用される組成物は本発明の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物であれば特に制限されない。
付与の方法は特に制限されない。例えば、ポッティング法、トランスファー成形、インジェクション成形、スクリーン印刷法が挙げられる。
次に、加熱硬化工程において、前記加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物が付与されたLEDチップを加熱をして前記加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を硬化させてLEDチップを封止することによって、本発明の光半導体封止体を得ることができる。
加熱硬化工程における加熱温度は、硬化性に優れ、硬化時間、可使時間を適切な長さとすることができ、硬化物のクラックを抑制でき、硬化物の平滑性、成形性、物性に優れるという観点から、80℃〜150℃付近で硬化させるのが好ましく、150℃付近がより好ましい。
加熱硬化工程において、加熱は、硬化性、透明性に優れるという観点から、実質的に無水の条件下でなされるのが好ましい。本発明において、加熱が実質的に無水の条件下でなされるとは、加熱における環境の大気中の湿度が10%RH以下であることをいう。
本発明の光半導体封止体において、加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を硬化させることによって得られた硬化物がLEDチップを封止していればよい。本発明の光半導体封止体としては、例えば、硬化物が直接LEDチップを封止している場合、砲弾型とする場合、表面実装型とする場合、複数のLEDチップまたは光半導体封止体の間および/または表面を封止している場合が挙げられる。
本発明の光半導体封止体について添付の図面を用いて以下に説明する。なお本発明の光半導体封止体は添付の図面に限定されない。図1は本発明の光半導体封止体の一例を模式的に示す上面図であり、図2は図1に示す光半導体封止体のA−A断面を模式的に示す断面図である。
図1において、600は本発明の光半導体封止体であり、光半導体封止体600は、LEDチップ601と、LEDチップ601を封止する硬化物603とを備える。本発明の組成物は加熱後硬化物603となる。なお、図1において基板609は省略されている。
図2において、LEDチップ601は基板609に例えば接着剤、はんだ(図示せず。)によってボンディングされ、またはフリップチップ構造とすることによって接続されている。なお、図2において、ワイヤ、バンプ、電極等は省略されている。
また、図2におけるTは、硬化物603の厚さを示す。すなわち、Tは、LEDチップ601の表面上の任意の点605から、点605が属する面607に対して鉛直の方向に硬化物603の厚さを測定したときの値である。
本発明の光半導体封止体は、透明性を確保し、密閉性に優れるという観点から、その厚さ(図2におけるT)が0.1mm以上であるのが好ましく、0.5〜1mmであるのがより好ましい。
本発明の光半導体封止体の一例として白色LEDを使用する場合について添付の図面を用いて以下に説明する。図3は、本発明の光半導体封止体の一例を模式的に示す断面図である。図4は、本発明の光半導体封止体の一例を模式的に示す断面図である。
図3において、光半導体封止体200は基板210の上にパッケージ204を有する。
パッケージ204には、内部にキャビティー202が設けられている。キャビティー202内には、青色LEDチップ203と硬化物202とが配置されている。硬化物202は、本発明の組成物を硬化させたものである。この場合本発明の組成物は光半導体封止体200を白色に発光させるために使用することができる蛍光物質等を含有することができる。
青色LEDチップ203は、基板210上にマウント部材201で固定されている。青色LEDチップ203の各電極(図示せず。)と外部電極209とは導電性ワイヤー207によってワイヤーボンディングさせている。
キャビティー202において、斜線部206まで本発明の組成物で充填してもよい。
または、キャビティー202内を他の組成物で充填し、斜線部206を本発明の組成物で充填することができる。
図4において、本発明の光半導体封止体300は、ランプ機能を有する樹脂306の内部に基板310、青色LEDチップ303およびインナーリード305を有する。
基板310の頭部にはキャビティー(図示せず。)が設けられている。キャビティーには、青色LEDチップ303と硬化物302とが配置されている。硬化物302は、本発明の組成物を硬化させたものである。この場合本発明の組成物は光半導体封止体300を白色に発光させるために使用することができる蛍光物質等を含有することができる。また、樹脂306を本発明の組成物を用いて形成することができる。
青色LEDチップ303は、基板310上にマウント部材301で固定されている。
青色LEDチップ303の各電極(図示せず。)と基板310およびインナーリード305とはそれぞれ導電性ワイヤー307によってワイヤーボンディングさせている。
なお、図3、図4においてLEDチップを青色LEDチップとして説明したが、キャビティー内に赤色、緑色および青色の3色のLEDチップを配置すること、赤色、緑色および青色の3色のLEDチップのうちの1色または2色を選択してキャビティー内に配置し、選択したLEDの色に応じてLEDチップを白色に発光させるために使用することができる蛍光物質等を組成物に添加することができる。キャビティー内に本発明の組成物を例えばポッティング法によって充填し加熱することによって光半導体封止体とすることができる。
本発明の光半導体封止体をLED表示器に利用する場合について添付の図面を用いて説明する。図5は、本発明の光半導体封止体を用いたLED表示器の一例を模式的に示す図である。図6は、図5に示すLED表示器を用いたLED表示装置のブロック図である。なお、本発明の光半導体封止体が使用されるLED表示器、LED表示装置は添付の図面に限定されない。
図5において、LED表示器(本発明の光半導体封止体)400は、白色LEDチップ401を筐体404の内部にマトリックス状に配置し、白色LEDチップ401を硬化物406で封止し、筐体404の一部に遮光部材405を配置して構成されている。本発明の組成物を硬化物406に使用することができる。また、白色LEDチップ401として本発明の光半導体封止体を使用することができる。
図6において、LED表示装置500は、白色LEDを用いるLED表示器501を具備する。LED表示器501は、駆動回路である点灯回路などと電気的に接続される。駆動回路からの出力パルスによって種々の画像が表示可能なディスプレイ等とすることができる。駆動回路としては、入力される表示データを一時的に記憶させるRAM(Random、Access、Memory)504と、RAM504に記憶されるデータから個々の白色LEDを所定の明るさに点灯させるための階調信号を演算する階調制御回路(CPU)503と、階調制御回路(CPU)503の出力信号でスイッチングされて、白色LEDを点灯させるドライバー502とを備える。階調制御回路(CPU)503は、RAM504に記憶されるデータから白色LEDの点灯時間を演算してパルス信号を出力する。なお、本発明の光半導体封止体はカラー表示できる、LED表示器やLED表示装置に使用することができる。
本発明の光半導体封止体の用途としては、例えば、自動車用ランプ(ヘッドランプ、テールランプ、方向ランプ等)、家庭用照明器具、工業用照明器具、舞台用照明器具、ディスプレイ、信号、プロジェクターが挙げられる。
以下に、実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されない。
1.評価
以下に示すように初期硬化状態、透過率、耐熱着色安定性、クラック、加熱減量、粘度、ポットライフ、硬化性および耐熱クラック性について評価した。結果を第1表に示す。
(1)初期硬化状態
下記のようにして得られた加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を150℃の条件下で4時間硬化させて得られた初期硬化物(厚さが2mm。)について目視で初期硬化状態(透明性、着色状態)を確認した。
(2)透過率評価試験
透過率評価試験において、下記のようにして得られた加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を150℃の条件下で4時間硬化させて得られた初期硬化物、および耐熱試験(初期硬化物をさらに150℃の条件下で10日間加熱する試験)後の硬化物(いずれも厚さが2mm。)についてそれぞれ、JIS K0115:2004に準じ紫外・可視吸収スペクトル測定装置(島津製作所社製)を用いて波長400nmにおける透過率を測定した。
また、耐熱試験後の透過率の初期の透過率に対する保持率を下記計算式によって求めた。
保持率(%)=(耐熱試験後の透過率)/(初期の透過率)×100
(3)耐熱着色安定性評価試験
下記のようにして得られた加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を150℃の条件下で4時間硬化させて得られた初期硬化物、および耐熱試験(初期硬化物を150℃の条件下で10日間加熱する試験)後の硬化物(いずれも厚さが2mm。)について、耐熱試験後の硬化物が、初期硬化物と比較して黄変したかどうかを目視で観察した。
(4)クラックの有無
下記のようにして得られた加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を150℃の条件下で4時間硬化させて得られた初期硬化物についてそれぞれ目視で硬化の際のクラックの発生の有無を確認した。
(5)加熱減量評価試験
加熱減量評価試験において、加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を150℃の条件下で4時間硬化させて得られた初期硬化物をさらに200℃で1,000時間加熱をした。初期硬化物と加熱減量評価試験後の硬化物とについて重量計を用いて硬化物の重量を測定した。
加熱減量は下記計算式によって求めた。
加熱減量(%)=100−(加熱減量評価試験後の硬化物の重量/初期硬化物の重量)×100
加熱減量の値が20%以下の場合、加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物として実用的である。
(6)粘度
第1表に示す成分を混合して製造した直後における25℃の条件下での組成物の粘度と、得られた組成物を25℃の条件下に置き製造から24時間経過した後の組成物の粘度とを、E型粘度計を用いてRH50%、25℃の条件下で測定した。
(7)ポットライフ
初期粘度(第1表に示す成分を混合して製造した直後の25℃の条件下での組成物の粘度)に対する24時間後の粘度(得られた組成物を25℃の条件下に置き製造から24時間経過した後の組成物の粘度)の相対値と、組成物を25℃の条件下において製造から24時間が経過した後の混合液の外観とをポットライフとして評価した。
ポットライフの評価基準としては、初期粘度に対する24時間後の粘度の相対値が1.2以下であり、混合液を25℃の条件下において製造から24時間が経過した後の状態が製造時と変化していない場合を良好とする。
また、得られた加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を25℃の条件下において製造から24時間が経過した後の状態が製造時と比較して白濁している場合、評価結果を「白濁」と示す。
(8)硬化性
下記のようにして得られた加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を150℃の条件下において、加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物が硬化するまでの時間を評価した。
硬化性の評価基準としては、2時間以内に硬化する場合を「○」、2時間より長く24時間未満で硬化する場合を「△」、24時間後に硬化しない場合を「×」とした。
(9)耐熱クラック性
加熱減量評価試験後の硬化物についてそれぞれ目視でクラックの発生の有無を確認した。
2.サンプルの作製
(1)サンプルの作製
サンプルの作製について添付の図面を用いて以下に説明する。
図7は、実施例において本発明の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を硬化させるために使用した型を模式的に表す断面図である。
図7において、型8は、ガラス3(ガラス3の大きさは、縦10cm、横10cm、厚さ4mm)の上にPETフィルム5が配置され、PETフィルム5の上にシリコンモールドのスーペーサー1(縦5cm、横5cm、高さ2mm)を配置されているものである。
型8を用いてスーペーサー1の内部6に組成物6を流し込み、次のとおりサンプルの硬化を行った。
(2)サンプルの製造
組成物6が充填された型8を電気オーブンに入れて、上記の評価の条件で加熱して組成物6を硬化させ、厚さ2mmの硬化物6(初期硬化物)を製造した。
得られた硬化物6を評価用のサンプルとして用いた。
3.加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物の製造
下記第1表に示す成分を同表に示す量(単位:質量部)で真空かくはん機を用いて均一に混合し加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を製造した。
第1表に示されている各成分は、以下のとおりである。
・(A)ポリシロキサン1:式(1)においてm=11であるポリジメチルシロキサン−α,ω−ジオール(重量平均分子量1,000)、商品名x−21−5841、信越化学工業社製
・(A)ポリシロキサン2:商品名x−21−5848、信越化学工業社製、重量平均分子量60,000
・エポキシシリコーン:エポキシ変性ポリシロキサン(商品名:KF101、信越化学工業社製)
・(B)シラン化合物1:γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(分子量248)、商品名KBM503、信越化学工業社製
・(B)シラン化合物2:シリコーンアルコキシオリゴマー(重量平均分子量6,000)、商品名x−40−9246、信越化学工業社製
・(B)シラン化合物3:テトラエトキシシラン(分子量208)、多摩化学工業社製
・(C)ジルコニウム金属塩1:オクチル酸ジルコニル(日本化学産業社製)
・(C)ジルコニウム金属塩2:ナフテン酸ジルコニル(日本化学産業社製)
・アルミニウム触媒:AL−CH、川研ファインケミカル社製
・カチオン重合触媒:BF3・Et2O(BF3エチルエテラート錯体、東京化成工業社製)
・ジルコニウムキレート1:ジルコニウムテトラアセチルアセトナート(松本ファインケミカル社製)
・ジルコニウムキレート2:ジルコニウムトリブトキシモノアセチルアセトナート(
松本ファインケミカル社製)
・ジルコニウムアルコラート:ジルコニウムテトラノルマルブトキシド(関東化学社製)
・ジブチルスズジラウレート:東京化成工業社製
・ジブチルスズジアセテート:日東化成社製
・チタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート):松本ファインケミカル社製
第1表に示す結果から明らかなように、ジルコニウム金属塩を含有せずアルミニウム触媒を含有する比較例1は加熱減量が大きかった。
ジルコニウム金属塩をポリシロキサン100質量部に対して0.1質量部以上含有する比較例2は加熱減量が大きかった。ジルコニウム金属塩をポリシロキサン100質量部に対して0.1質量部以上含有する比較例3は加熱減量が大きく、初期における硬化状態が白濁を生じており透明性が失われ作業性に劣り、耐熱着色安定性が悪かった。
エポキシシリコーンを含有する比較例4は耐熱着色安定性に劣った。
ジルコニウム金属塩を含有せず、代わりにジルコニウムキレートを含有する比較例5は、初期における硬化状態が黄変を生じており作業性に劣り、耐熱着色安定性が悪く、加熱減量が大きかった。
比較例5とは異なるジルコニウムキレートを含有する比較例6は、初期における硬化状態でゲル化を生じ、硬化性、作業性が悪かった。
ジルコニウム金属塩を含有せず、代わりにジルコニウムアルコラートを含有する比較例7は、硬化性に劣った。
ジルコニウム金属塩を含有せず、代わりにスズ触媒を含有する比較例8〜10は、混合初期に室温でゲル化を生じたり、高温での硬化性に劣る場合があった。
ジルコニウム金属塩を含有せず、代わりにチタン触媒を含有する比較例11〜12は、混合初期に室温でゲル化を生じたり、高温での硬化性に劣る場合があった。
これに対して、実施例1〜7は、耐熱着色安定性、作業性(作業中における増粘、白濁が抑制されている。)に優れ、加熱減量を20%以下に抑制することができ、硬化性に優れる。なかでも、ジルコニウム金属塩としてナフテン酸ジルコニルを含有する実施例3〜7は加熱減量をより抑制することができた。
また、実施例1〜7は透明性に優れ、透過率、透過保持率が高く、クラックの発生がなかった。
また、実施例1〜7は、ポットライフが良好で、硬化性に優れる。
また、ポリスチレン換算による重量平均分子量が6,000〜100,000のポリシロキサン2を使用する実施例4〜7は耐熱クラック性に優れる。
比較例1の加熱減量評価試験後のサンプルについて、GC−MS(ガスクロマトグラフ質量分析装置:ヒューレットパッカード、JEOL社製)、カラムとして商品名DB−5(アジレントテクノロジー社製)を用いて分析をした。分析条件は、インジェクション温度280℃、50℃×3分間保持後10℃/min.の昇温速度で320℃まで昇温後、320℃×15分間保持した。結果を添付の図8〜図10に示す。
図8は、比較例1の加熱減量評価試験後のサンプルのGC/MS−TICのスペクトルチャートである。図8において縦軸はアバンダンスを示す。図8において、保持時間(R.T.)4.22分付近に顕著なピークが確認できた。
図10は、GC−MSによるヘキサメチルシクロトリシロキサンの質量スペクトルチャートである。図10において、ヘキサメチルシクロトリシロキサンの質量対電荷比(m/z)は207.0であった。
図9は、図8の保持時間4.09分におけるピークのGC−MSによる質量スペクトルチャートである。図9において保持時間4.09分におけるピークの質量スペクトル(m/z)は207.0であり、図10の結果と一致した。したがって、図8の保持時間4.09分におけるピークはヘキサメチルシクロトリシロキサンによるものであると考えられる。
また、図8の保持時間1.72分におけるピークはトリメチルシラノール(m/z:75.0)によるものであることが分かっている。
このことから、アルミニウム触媒を含有する組成物から得られる初期硬化物を高温の条件下に長時間置くと、ヘキサメチルシクロトリシロキサンやトリメチルシラノールのような不純物が生成することが判明した。
実施例1〜7は比較例1と比較して加熱減量が少ないことから、実施例1〜7のほうが比較例1より環状シロキサンの生成量が少ないと考えられる。
図1は、本発明の光半導体封止体の一例を模式的に示す上面図である。 図2は、図1に示す光半導体封止体のA−A断面を模式的に示す断面図である。 図3は、本発明の光半導体封止体の一例を模式的に示す断面図である。 図4は、本発明の光半導体封止体の一例を模式的に示す断面図である。 図5は、本発明の光半導体封止体を用いたLED表示器の一例を模式的に示す図である。 図6は、図5に示すLED表示器を用いたLED表示装置のブロック図である。 図7は、実施例において本発明の組成物を硬化させるために使用した型の断面を模式的に表す断面図である。 図8は、比較例1の加熱減量評価試験後のサンプルのGC/MS−TICのスペクトルチャートである。 図9は、図8中のR.T.:4.09分におけるピークのGC−MSによる質量スペクトルチャートである。 図10は、GC−MSによるヘキサメチルシクロトリシロキサンの質量スペクトルチャートである。
符号の説明
1 スーペーサー 3 ガラス
5 PETフィルム
6 本発明の組成物(内部、硬化後硬化物6となる)
8 型
200、300 本発明の光半導体封止体 201、301 マウント部材
202 キャビティー、硬化物 203、303 青色LEDチップ
302 硬化物
204 パッケージ 206 斜線部
306 樹脂 207、307 導電性ワイヤー
209 外部電極 210、310 基板
305 インナーリード 400、501 LED表示器
401 白色LEDチップ 404 筐体
405 遮光部材 406 硬化物
500 LED表示装置 502 ドライバー
501 LED表示器 503 階調制御手段(CPU)
504 画像データ記憶手段(RAM) 600 本発明の光半導体封止体
601 LEDチップ 603 硬化物
605 点 607 点605が属する面
609 基板 T 硬化物603の厚さ
すなわち、本発明は、下記(1)〜(12)を提供する。
(1) (A) 1分子中に2個以上のシラノール基を有するポリシロキサン100質量部と、(B) 1分子中にケイ素原子に結合している、アルコキシ基および/またはヒドロキシ基を2個以上有するシラン化合物0.1〜100質量部と、(C) ジルコニウム金属塩0.001質量部以上0.1質量部未満とを含有する加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
(2) 前記ジルコニウム金属塩が、カルボン酸塩である上記(1)に記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
(3) 上記1または2に記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を加熱をすることによって得られる初期硬化物を200℃の条件下で1,000時間加熱をし、前記200℃の加熱後の硬化物の加熱減量が前記初期硬化物の20質量%以下である上記1または2に記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
(4) 前記ジルコニウム金属塩が、下記式(I)で表される上記(1)〜(3)のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
(式中、Rは炭水素基を表す。)
(5) 前記ポリシロキサンが、分子量1,000〜1,000,000の直鎖状オルガノポリジメチルシロキサン−α,ω−ジオールである上記(1)〜(4)のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
(6) 前記ジルコニウム金属塩が、ジオクチル酸ジルコニルおよびナフテン酸ジルコニルのうちの一方または両方である上記(1)〜(5)のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
(7) 実質的に水を含まない上記(1)〜(6)のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
(8) 実質的に溶媒を含まない上記(1)〜(7)のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
(9) 前記ポリシロキサンと前記ジルコニウム金属塩とを含む第1液と、前記シラン化合物を含む第2液とを有する上記(1)〜(8)のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
(10) 前記ポリシロキサンと、前記シラン化合物と、前記ジルコニウム金属塩とからなる上記(1)〜(8)のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
(11) 上記(1)〜(10)のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物をLEDチップに付与し、前記LEDチップを加熱し前記加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を硬化させて前記LEDチップを封止することによって得られる光半導体封止体。
(12) 前記加熱が、実質的に無水の条件下でなされる上記(11)に記載の光半導体封止体。
ジルコニウム金属塩としては、例えば、下記式(I)で表されるジルコニル金属塩、式(II)で表されるで表されるジルコニウム金属塩が挙げられる。
式中、Rは炭水素基を表す。Rとしての炭化水素基はカルボン酸の残基を示す。Rは同じでも異なっていてもよい。
ジルコニル金属塩は、加熱減量をより抑制でき、硬化性に優れるという観点から、式(I)で表される化合物であるのが好ましい。
式(I)で表されるジルコニル金属塩はZr=Oの構造を有するため、式(II)で表されるジルコニウム金属塩よりも硬化性に優れる。
式(I)で表される化合物としては、ジオクチル酸ジルコニル、ジネオデカン酸ジルコニルのような脂肪族カルボン酸塩;ナフテン酸ジルコニル、シクロヘキサン酸ジルコニルのような脂環式カルボン酸塩;安息香酸ジルコニルのような芳香族カルボン酸塩が挙げられる。
ジルコニウム金属塩は、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
ジルコニウム金属塩は、加熱減量をより抑制できるという観点から、ジオクチル酸ジルコニルおよびナフテン酸ジルコニルのうちの一方または両方であるのが好ましい。

Claims (12)

  1. (A) 1分子中に2個以上のシラノール基を有するポリシロキサン100質量部と、
    (B) 1分子中にケイ素原子に結合している、アルコキシ基および/またはヒドロキシ基を2個以上有するシラン化合物0.1〜100質量部と、
    (C) ジルコニウム金属塩0.001質量部以上0.1質量部未満とを含有する加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
  2. 前記ジルコニウム金属塩が、カルボン酸塩である請求項1に記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
  3. 請求項1または2に記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を加熱をすることによって得られる初期硬化物を200℃の条件下で1,000時間加熱をし、前記200℃の加熱後の硬化物の加熱減量が前記初期硬化物の20質量%以下である請求項1または2に記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
  4. 前記ジルコニウム金属塩が、下記式(I)で表される請求項1〜3のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
    (式中、Rは炭素水素基を表す。)
  5. 前記ポリシロキサンが、分子量1,000〜1,000,000の直鎖状オルガノポリジメチルシロキサン−α,ω−ジオールである請求項1〜4のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
  6. 前記ジルコニウム金属塩が、ジオクチル酸ジルコニルおよびナフテン酸ジルコニルのうちの一方または両方である請求項1〜5のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
  7. 実質的に水を含まない請求項1〜6のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
  8. 実質的に溶媒を含まない請求項1〜7のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
  9. 前記ポリシロキサンと前記ジルコニウム金属塩とを含む第1液と、前記シラン化合物を含む第2液とを有する請求項1〜8のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
  10. 前記ポリシロキサンと、前記シラン化合物と、前記ジルコニウム金属塩とからなる請求項1〜8のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物。
  11. 請求項1〜10のいずれかに記載の加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物をLEDチップに付与し、前記LEDチップを加熱し前記加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物を硬化させて前記LEDチップを封止することによって得られる光半導体封止体。
  12. 前記加熱が、実質的に無水の条件下でなされる請求項11に記載の光半導体封止体。
JP2008235369A 2008-09-12 2008-09-12 加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物およびこれを用いる光半導体封止体 Active JP4385078B1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008235369A JP4385078B1 (ja) 2008-09-12 2008-09-12 加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物およびこれを用いる光半導体封止体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008235369A JP4385078B1 (ja) 2008-09-12 2008-09-12 加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物およびこれを用いる光半導体封止体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP4385078B1 JP4385078B1 (ja) 2009-12-16
JP2010065200A true JP2010065200A (ja) 2010-03-25

Family

ID=41549790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008235369A Active JP4385078B1 (ja) 2008-09-12 2008-09-12 加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物およびこれを用いる光半導体封止体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4385078B1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012073899A1 (ja) * 2010-12-02 2012-06-07 富士フイルム株式会社 硬化物製造用キット及び硬化物製造用組成物、並びにその使用
JP2013209560A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Fujifilm Corp 加熱硬化性樹脂組成物および半導体封止材

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9051435B2 (en) 2008-12-16 2015-06-09 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Silanol condensation catalyst, heat-curable silicone resin composition for sealing photosemiconductors and sealed photosemiconductor using same
JP4877381B2 (ja) * 2008-12-16 2012-02-15 横浜ゴム株式会社 シラノール縮合触媒、加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物およびこれを用いる光半導体封止体

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012073899A1 (ja) * 2010-12-02 2012-06-07 富士フイルム株式会社 硬化物製造用キット及び硬化物製造用組成物、並びにその使用
JP2012131985A (ja) * 2010-12-02 2012-07-12 Fujifilm Corp 硬化物製造用キット及び硬化物製造用組成物、並びにその使用
JP2013209560A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Fujifilm Corp 加熱硬化性樹脂組成物および半導体封止材

Also Published As

Publication number Publication date
JP4385078B1 (ja) 2009-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5444631B2 (ja) 光半導体素子封止用組成物、その硬化物および光半導体素子封止体
JP4877381B2 (ja) シラノール縮合触媒、加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物およびこれを用いる光半導体封止体
JP5600869B2 (ja) 加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物およびこれを用いる光半導体封止体
KR101607108B1 (ko) 광반도체 소자 밀봉용 수지 조성물 및 당해 조성물로 밀봉된 광반도체 장치
JP4788837B2 (ja) シリコーン樹脂組成物およびその使用方法、シリコーン樹脂、シリコーン樹脂含有構造体、ならびに光半導体素子封止体
JP5600937B2 (ja) 加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物およびこれを用いる光半導体封止体
US8669583B2 (en) Heat-curable silicone resin composition for sealing optical semiconductors, and a sealed optical semiconductor using the same
US9051435B2 (en) Silanol condensation catalyst, heat-curable silicone resin composition for sealing photosemiconductors and sealed photosemiconductor using same
JP5555989B2 (ja) シリコーン樹脂組成物、これを用いるシリコーン樹脂および光半導体素子封止体
JP5114971B2 (ja) 発光素子用封止材組成物、その硬化物および発光素子封止体
JP5367336B2 (ja) 光拡散性シリコーン樹脂組成物
JP2016211003A (ja) 半導体発光デバイス部材用2液型硬化性ポリオルガノシロキサン組成物、該組成物を硬化させてなるポリオルガノシロキサン硬化物及びその製造方法
JP2011219729A (ja) 加熱硬化性シリコーン樹脂組成物およびこれを用いる光半導体封止体
JP5045861B2 (ja) 熱硬化型シリコーン樹脂組成物、ならびに、これを用いて得られるシリコーン樹脂含有構造体および光半導体素子封止体
JP4385078B1 (ja) 加熱硬化性光半導体封止用樹脂組成物およびこれを用いる光半導体封止体
JP5678592B2 (ja) 加熱硬化性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物およびこれを用いる光半導体封止体
JP5407258B2 (ja) 接着性光半導体封止用シリコーン樹脂組成物およびこれを用いる光半導体封止体
JP2013057000A (ja) 熱硬化性樹脂組成物、半導体デバイス用部材、及びそれを用いた半導体発光デバイス
TWI634160B (zh) 有機矽金屬複合物、包括其之可固化有機聚矽氧烷組合物及包括此組合物的光學材料
JP5435728B2 (ja) 光半導体封止体
JP2016216599A (ja) 硬化性シリコーン樹脂組成物及びその硬化物
KR101556274B1 (ko) 봉지재 조성물, 봉지재 및 전자 소자
WO2016013421A1 (ja) 硬化性シリコーン樹脂組成物およびその硬化物、並びにこれらを用いた光半導体装置
JP5560982B2 (ja) シラノール縮合触媒、光半導体封止用熱硬化性シリコーン樹脂組成物およびこれを用いる封止体
KR20140073998A (ko) 봉지재 조성물, 봉지재 및 전자 소자

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090901

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090928

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4385078

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131002

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250