JP2012236940A - 光半導体装置用硬化性組成物、光半導体装置用成形体及び光半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ポットライフが長く、更に光の反射率及び耐熱性が良好な成形体を得ることができる光半導体装置用硬化性組成物を提供する。
【解決手段】本発明は、光半導体装置１において、光半導体素子３が搭載されるプリント配線板上又はリードフレーム２上に配置される成形体４を得るために用いられる光半導体装置用硬化性組成物に関する。本発明に係る光半導体装置用硬化性組成物は、環状エーテル基を有する化合物と、硬化剤と、酸化チタンとを含む。上記硬化剤はフェノール化合物である。
【選択図】図１

Description

本発明は、光半導体装置において、光半導体素子が搭載されるプリント配線板上又はリードフレーム上に配置される成形体を得るために用いられる光半導体装置用硬化性組成物、並びに該光半導体装置用硬化性組成物を用いた成形体及び光半導体装置に関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ）装置などの光半導体装置の消費電力は低く、かつ寿命は長い。また、光半導体装置は、過酷な環境下でも使用され得る。従って、光半導体装置は、携帯電話用バックライト、液晶テレビ用バックライト、自動車用ランプ、照明器具及び看板などの幅広い用途で使用されている。

光半導体装置に用いられている発光素子である光半導体素子（例えばＬＥＤ）が大気と直接触れると、大気中の水分又は浮遊するごみ等により、光半導体素子の発光特性が急速に低下する。このため、上記光半導体素子は、通常、光半導体装置用封止剤により封止されている。また、該封止剤を充填するために、上記光半導体素子が搭載されるプリント配線板上又はリードフレーム上に、枠状の成形体が配置されている。該枠状の成形体の内側に、上記封止剤が充填されている。該成形体は、リフレクター又はハウジングと呼ばれることがある。

上記成形体を形成するための組成物の一例として、下記の特許文献１には、エポキシ樹脂と硬化剤と白色顔料とを含む硬化性組成物が開示されている。この硬化性組成物は、上記エポキシ樹脂として、上記硬化剤と互いに相溶であり、ポリオルガノシロキサン骨格と２つ以上のエポキシ基とを有する化合物を少なくとも含む。また、特許文献１では、上記硬化剤として、酸無水物硬化剤、イソシアヌル酸誘導体及びフェノール系硬化剤が挙げられており、実施例ではメチルヘキサヒドロ無水フタル酸とヘキサヒドロ無水フタル酸とが用いられている。

特開２０１０−２５４９１９号公報

特許文献１に記載のような従来の硬化性組成物では、ポットライフが短いことがある。従って、上記硬化性組成物を成形して成形体を得る際に、成形性が安定しないことがある。成形性を安定化させ、良好な成形体を得るために、上記硬化性組成物のポットライフは長いことが望ましい。

また、上記成形体の内面は、光半導体素子から発せられた光を反射するために、光の反射率が高いことが望ましい。さらに、光半導体装置は使用時などに高温下に晒されることが多いので、上記成形体の耐熱性は高いことが望ましい。

しかしながら、従来の硬化性組成物を硬化させた成形体では、該成形体の光の反射率及び耐熱性が低いことがある。成形体の光の反射率が低いと、光半導体素子から発せられた光が成形体の表面に到達したときに、光が充分に反射されず、光半導体装置から取り出される光の明るさが低くなる。成形体の耐熱性が低いと、光半導体装置の耐熱信頼性が低くなり、光半導体装置を長期間使用したときに光半導体装置から取り出される光の明るさが低下することがある。

本発明の目的は、ポットライフが長く、更に光の反射率及び耐熱性が良好な成形体を得ることができる光半導体装置用硬化性組成物、並びに該光半導体装置用硬化性組成物を用いた成形体及び光半導体装置を提供することである。

本発明の広い局面によれば、光半導体装置において、光半導体素子が搭載されるプリント配線板上又はリードフレーム上に配置される成形体を得るために用いられる光半導体装置用硬化性組成物であって、環状エーテル基を有する化合物と、硬化剤と、酸化チタンとを含み、上記硬化剤がフェノール化合物である、光半導体装置用硬化性組成物が提供される。

本発明に係る光半導体装置用硬化性組成物は、光半導体装置において、光半導体素子が搭載されるプリント配線板上又はリードフレーム上にかつ上記光半導体素子の側方に配置され、上記光半導体素子から発せられた光を反射する光反射部を有する成形体を得るために用いられる光半導体装置用硬化性組成物であることが好ましい。

本発明に係る光半導体装置用成形体は、上述した光半導体装置用硬化性組成物を硬化させることにより得られる。

本発明に係る光半導体装置は、プリント配線板又はリードフレームと、該プリント配線板上又は該リードフレーム上に搭載された光半導体素子と、上記プリント配線板上又は上記リードフレーム上に配置された成形体とを備え、該成形体が、上述した光半導体装置用硬化性組成物を硬化させることにより得られる。

本発明に係る光半導体装置のある特定の局面では、上記成形体は、上記光半導体素子の側方に配置されており、上記成形体の内面が上記光半導体素子から発せられた光を反射する光反射部である。

本発明に係る光半導体装置用硬化性組成物は、環状エーテル基を有する化合物と硬化剤であるフェノール化合物と酸化チタンとを含むので、ポットライフが長い。

さらに、本発明に係る光半導体装置用硬化性組成物を硬化させることにより得られる成形体の光の反射率及び耐熱性を高めることができる。従って、本発明に係る光半導体装置用硬化性組成物を用いた成形体を、光半導体素子が搭載されるプリント配線板上又はリードフレーム上に配置することにより、光半導体装置から発せられる光の明るさを明るくすることができる。さらに、本発明に係る光半導体装置用硬化性組成物を用いた成形体を備えた光半導体装置の耐熱信頼性を高めることができる。

図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置用硬化性組成物を用いた成形体を備える光半導体装置の一例を模式的に示す断面図及び斜視図である。

以下、本発明を詳細に説明する。

（光半導体装置用硬化性組成物）
本発明は、光半導体装置において、光半導体素子が搭載されるプリント配線板上又はリードフレーム上に配置される成形体を得るために用いられる光半導体装置用硬化性組成物である。上記成形体は、所定の形状に成形された硬化物である。本発明に係る光半導体装置用硬化性組成物は、環状エーテル基を有する化合物（Ａ）と、硬化剤（Ｂ）と、酸化チタン（Ｃ）とを含む。本発明に係る光半導体装置用硬化性組成物では、上記硬化剤（Ｂ）はフェノール化合物である。

本発明に係る光半導体装置用硬化性組成物における上記組成の採用によって、硬化性組成物のポットライフを長くすることができる。このため、本発明に係る光半導体装置用硬化性組成物は成形性に優れており、均質なかつ良好な形状を有する成形体を容易に得ることができる。

また、本発明に係る光半導体装置用硬化性組成物における上記組成の採用によって、光半導体装置用硬化性組成物を硬化させることにより得られる成形体の光の反射率を高めることができる。得られる成形体は、光の反射率が高いので、光半導体素子から発せられる光が成形体に到達したときに光を効果的に反射させる。このため、光半導体装置から取り出される光の明るさを明るくすることができる。

さらに、本発明に係る光半導体装置用硬化性組成物における上記組成の採用によって、上記成形体の耐熱性も高めることができる。また、上記成形体は、耐熱性が高いので高温下に晒されても変色し難い。このため、光半導体装置の耐熱信頼性を高めることができ、高温下に晒されたときの光半導体装置から取り出される光の明るさの低下を抑制できる。

以下、本発明に係る光半導体装置用硬化性組成物に含まれている各成分の詳細を説明する。

［環状エーテル基を有する化合物（Ａ）］
上記光半導体装置用硬化性組成物は、熱の付与によって硬化可能であるように、環状エーテル基を有する化合物（Ａ）を含む。また、熱硬化性化合物として環状エーテル基を有する化合物（Ａ）を用いることにより、成形体の耐熱性及び絶縁信頼性が高くなる。環状エーテル基を有する化合物（Ａ）は１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

環状エーテル基を有する化合物（Ａ）は、環状エーテル基を有していれば特に限定されない。化合物（Ａ）における環状エーテル基としては、エポキシ基及びオキセタニル基等が挙げられる。なかでも、硬化性を高め、かつ耐熱性及び絶縁信頼性により一層優れた成形体を得る観点からは、上記環状エーテル基はエポキシ基であることが好ましい。環状エーテル基を有する化合物（Ａ）は、環状エーテル基を２個以上有することが好ましい。

エポキシ基を有する化合物の具体例としては、ビスフェノールＳ型エポキシ化合物、ジグリシジルフタレート化合物、トリグリシジルイソシアヌレートなどの複素環式エポキシ化合物、ビキシレノール型エポキシ化合物、ビフェノール型エポキシ化合物、テトラグリシジルキシレノイルエタン化合物、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、水添ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物、ビスフェノールＡのノボラック型エポキシ化合物、キレート型エポキシ化合物、グリオキザール型エポキシ化合物、アミノ基含有エポキシ化合物、ゴム変性エポキシ化合物、ジシクロペンタジエンフェノリック型エポキシ化合物、シリコーン変性エポキシ化合物及びε−カプロラクトン変性エポキシ化合物等が挙げられる。

オキセタニル基を有する化合物は、例えば、特許第３０７４０８６号公報に例示されている。

上記成形体の耐熱性をより一層高める観点からは、上記環状エーテル骨格を有する化合物（Ａ）は、ビスフェノール骨格又はノボラック骨格を有することが好ましい。さらに、上記光半導体装置用硬化性組成物は、上記環状エーテル骨格を有する化合物（Ａ）として、ビスフェノール骨格又はノボラック骨格を有するエポキシ化合物を含むことが好ましい。

環状エーテル基を有する化合物（Ａ）の配合量は、熱の付与により適度に硬化するように適宜調整され、特に限定されない。上記光半導体装置用硬化性組成物１００重量％中、環状エーテル基を有する化合物（Ａ）の含有量は好ましくは３重量％以上、より好ましくは５重量％以上、更に好ましくは１０重量％以上、好ましくは９９重量％以下、より好ましくは９５重量％以下、更に好ましくは８０重量％以下である。化合物（Ａ）の含有量が上記下限以上であると、熱の付与により硬化性組成物がより一層効果的に硬化する。化合物（Ａ）の含有量が上記上限以下であると、成形体の耐熱性がより一層高くなる。

［硬化剤（Ｂ）］
上記光半導体装置用硬化性組成物は、熱の付与によって効率的に硬化可能であるように、硬化剤（Ｂ）を含む。硬化剤（Ｂ）は、環状エーテル基を有する化合物（Ａ）を硬化させる。本発明に係る光半導体装置用硬化性組成物では、硬化剤（Ｂ）はフェノール化合物である。フェノール化合物の使用は、硬化性組成物のポットライフを長くし、かつ成形体の耐熱性及び光の反射率を高めることに大きく寄与する。上記フェノール化合物は、フェノール性水酸基を有する化合物である。

上記フェノール化合物としては、ビフェノール、ビスフェノール、トリスフェノール、テトラフェノールなどのフェノールモノマー類や、レゾール型フェノール化合物、ノボラック型フェノール化合物、ビフェノール型フェノール化合物、ナフタレン型フェノール化合物、ジシクロペンタジエン型フェノール化合物、アラルキル型フェノール化合物及びジシクロペンタジエン型フェノール化合物等が挙げられる。

上記フェノール化合物の市販品としては、レゾール型フェノール化合物（昭和電工社製「ＢＫＭ−２６２０」）、ノボラック型フェノール化合物（ＤＩＣ社製「ＴＤ−２０９１」）、ビフェニルノボラック型フェノール化合物（明和化成社製「ＭＥＨ−７８５１」）及びアラルキル型フェノール化合物（明和化成社製「ＭＥＨ−７８００」）等が挙げられる。

上記フェノール化合物の分子量は１０００以下であることが好ましい。分子量１０００以下のフェノール化合物を使用することで、硬化物の耐熱黄変性が向上する。

環状エーテル基を有する化合物（Ａ）と硬化剤（Ｂ）であるフェノール化合物との配合比率は特に限定されない。環状エーテル基を有する化合物（Ａ）１００重量部に対して、フェノール化合物の含有量は、好ましくは１重量部以上、より好ましくは３重量部以上、更に好ましくは５重量部以上、好ましくは５００重量部以下、より好ましくは３００重量部以下、更に好ましくは１００重量部以下である。

（酸化チタン（Ｃ））
上記光半導体装置用硬化性組成物は酸化チタンを含むので、光の反射率が高い成形体を得ることができる。上記光半導体装置用硬化性組成物に含まれている酸化チタン（Ｃ）は特に限定されない。酸化チタン（Ｃ）は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

上記酸化チタン（Ｃ）の使用によって、酸化チタン（Ｃ）以外の他の無機フィラーを用いた場合と比較して、光の反射率が高い成形体が得られる。

上記酸化チタン（Ｃ）は、ルチル型酸化チタン又はアナターゼ型酸化チタンであることが好ましい。ルチル型酸化チタンの使用により、耐熱性により一層優れた成形体が得られる。上記アナターゼ型酸化チタンは、ルチル型酸化チタンよりも、硬度が低い。このため、アナターゼ型酸化チタンの使用により、上記硬化性組成物の成形性がより一層高くなる。

上記酸化チタン（Ｃ）は、アルミニウム酸化物により表面処理されたルチル型酸化チタンを含むことが好ましい。上記酸化チタン（Ｃ）１００重量％中、上記アルミニウム酸化物により表面処理されたルチル型酸化チタンの含有量は好ましくは１０重量％以上、より好ましくは３０重量％以上、１００重量％以下である。上記酸化チタン（Ｃ）の全量が、上記アルミニウム酸化物により表面処理されたルチル型酸化チタンであってもよい。上記アルミニウム酸化物により表面処理されたルチル型酸化チタンの使用により、成形体の耐熱性がより一層高くなる。

上記アルミニウム酸化物により表面処理されたルチル型酸化チタンとしては、例えば、ルチル塩素法酸化チタンである石原産業社製の品番：ＣＲ−５８や、ルチル硫酸法酸化チタンである石原産業社製の品番：Ｒ−６３０等が挙げられる。

上記光半導体装置用硬化性組成物１００重量％中、酸化チタン（Ｃ）の含有量は、好ましくは３重量％以上、より好ましくは１０重量％以上、更に好ましくは１５重量％以上、好ましくは８０重量％以下、より好ましくは７５重量％以下、更に好ましくは７０重量％以下である。酸化チタン（Ｃ）の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、成形体の光の反射率がより一層高くなり、更に成形体の耐熱性が高くなって、成形体が高温に晒されたときに黄変し難くなる。

（硬化促進剤）
上記光半導体装置用硬化性組成物は、硬化促進剤を含むことが好ましい。該硬化促進剤の使用により、上記光半導体装置用硬化性組成物の硬化性を高めることができ、更に成形体の耐熱性をより一層高めることができる。

上記硬化促進剤としては、例えば、ウレア化合物、オニウム塩化合物、イミダゾール化合物、リン化合物、アミン化合物及び有機金属化合物等が挙げられる。

上記ウレア化合物としては、ウレア、脂肪族ウレア化合物及び芳香族ウレア化合物等が挙げられる。上記ウレア化合物の具体例としては、ウレア、メチルウレア、１，１−ジメチルウレア、１，３−ジメチルウレア、１，１，３，３−テトラメチルウレア、１，３−ジフェニルウレア及びトリ−ｎ−ブチルチオウレア等が挙げられる。これら以外のウレア化合物を用いてもよい。

上記オニウム塩化合物としては、アンモニウム塩、ホスホニウム塩及びスルホニウム塩化合物等が挙げられる。

上記イミダゾール化合物としては、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、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、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−ウンデシルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−エチル−４’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物、２−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、２−メチルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール及び２−フェニル−４−メチル−５−ジヒドロキシメチルイミダゾール等が挙げられる。

上記リン化合物は、リンを含有し、リン含有化合物である。上記リン化合物としては、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウム−ｏ，ｏ−ジエチルホスホロジチオエート、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウム−テトラフルオロボレート、及びテトラ−ｎ−ブチルホスホニウム−テトラフェニルボレート等が挙げられる。これら以外のリン化合物を用いてもよい。

上記アミン化合物としては、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジエチレンテトラミン、トリエチレンテトラミン及び４，４−ジメチルアミノピリジン等が挙げられる。

上記有機金属化合物としては、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸スズ、オクチル酸コバルト、ビスアセチルアセトナートコバルト（ＩＩ）及びトリスアセチルアセトナートコバルト（ＩＩＩ）等が挙げられる。

上記光半導体装置用硬化性組成物の硬化性をより一層高め、更に成形体の耐熱性をより一層高める観点からは、上記硬化促進剤は、ウレア化合物、オニウム塩化合物又はリン化合物であることが好ましい。上記硬化促進剤は、ウレア化合物であることが好ましく、オニウム塩化合物であることも好ましく、リン化合物であることも好ましい。

環状エーテル基を有する化合物（Ａ）と硬化促進剤との配合比率は特に限定されない。環状エーテル基を有する化合物（Ａ）１００重量部に対して、硬化促進剤の含有量は、好ましくは０．０１重量部以上、より好ましくは０．０５重量部以上、更に好ましくは１重量部以上、好ましくは１００重量部以下、より好ましくは７０重量部以下、更に好ましくは５０重量部以下である。

（シリカ）
上記光半導体装置用硬化性組成物は、シリカを含むことが好ましい。シリカの使用により、成形体の強靭性がより一層良好になる。

上記光半導体装置用硬化性組成物１００重量％中、上記シリカの含有量は、好ましくは３重量％以上、より好ましくは５重量％以上、好ましくは５０重量％以下、より好ましくは４０重量％以下である。上記シリカの含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、成形体の強靭性がより一層良好になる。

（他の成分）
上記光半導体装置用硬化性組成物は、必要に応じて、酸化防止剤、酸化チタン以外の他の充填剤、離型剤、表面処理剤、難燃剤、粘度調節剤、分散剤、分散助剤、表面改質剤、可塑剤、抗菌剤、防黴剤、レベリング剤、安定剤、カップリング剤、タレ防止剤又は蛍光体等を含んでいてもよい。

上記酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤及びアミン系酸化防止剤等が挙げられる。

上記フェノール系酸化防止剤の市販品としては、ＩＲＧＡＮＯＸ １０１０、ＩＲＧＡＮＯＸ １０３５、ＩＲＧＡＮＯＸ １０７６、ＩＲＧＡＮＯＸ １１３５、ＩＲＧＡＮＯＸ ２４５、ＩＲＧＡＮＯＸ ２５９、及びＩＲＧＡＮＯＸ ２９５（以上、いずれもＢＡＳＦ社製）、アデカスタブ ＡＯ−３０、アデカスタブ ＡＯ−４０、アデカスタブ ＡＯ−５０、アデカスタブ ＡＯ−６０、アデカスタブ ＡＯ−７０、アデカスタブ ＡＯ−８０、アデカスタブ ＡＯ−９０、及びアデカスタブ ＡＯ−３３０（以上、いずれもＡＤＥＫＡ社製）、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＧＡ−８０、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＭＤＰ−Ｓ、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＢＢＭ−Ｓ、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＧＭ、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＧＳ（Ｆ）、及びＳｕｍｉｌｉｚｅｒ ＧＰ（以上、いずれも住友化学工業社製）、ＨＯＳＴＡＮＯＸ Ｏ１０、ＨＯＳＴＡＮＯＸ Ｏ１６、ＨＯＳＴＡＮＯＸ Ｏ１４、及びＨＯＳＴＡＮＯＸ Ｏ３（以上、いずれもクラリアント社製）、アンテージ ＢＨＴ、アンテージ Ｗ−３００、アンテージ Ｗ−４００、及びアンテージ Ｗ５００（以上、いずれも川口化学工業社製）、並びにＳＥＥＮＯＸ ２２４Ｍ、及びＳＥＥＮＯＸ ３２６Ｍ（以上、いずれもシプロ化成社製）等が挙げられる。

上記リン系酸化防止剤としては、シクロヘキシルフォスフィン及びトリフェニルフォスフィン等が挙げられる。上記リン系酸化防止剤の市販品としては、アデアスタブ ＰＥＰ−４Ｃ、アデアスタブ ＰＥＰ−８、アデアスタブ ＰＥＰ−２４Ｇ、アデアスタブ ＰＥＰ−３６、アデアスタブ ＨＰ−１０、アデアスタブ ２１１２、アデアスタブ ２６０、アデアスタブ ５２２Ａ、アデアスタブ １１７８、アデアスタブ １５００、アデアスタブ Ｃ、アデアスタブ １３５Ａ、アデアスタブ ３０１０、及びアデアスタブ ＴＰＰ（以上、いずれもＡＤＥＫＡ社製）、サンドスタブ Ｐ−ＥＰＱ、及びホスタノックス ＰＡＲ２４（以上、いずれもクラリアント社製）、並びにＪＰ−３１２Ｌ、ＪＰ−３１８−０、ＪＰＭ−３０８、ＪＰＭ−３１３、ＪＰＰ−６１３Ｍ、ＪＰＰ−３１、ＪＰＰ−２０００ＰＴ、及びＪＰＨ−３８００（以上、いずれも城北化学工業社製）等が挙げられる。

上記アミン系酸化防止剤としては、トリエチルアミン、メラミン、エチルジアミノ−Ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−Ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−トリル−Ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−キシリル−Ｓ−トリアジン及び第四級アンモニウム塩誘導体等が挙げられる。

上記環状エーテル基を有する化合物（Ａ）１００重量部に対して、上記酸化防止剤の含有量は好ましくは０．１重量部以上、より好ましくは５重量部以上、好ましくは５０重量部以下、より好ましくは３０重量部以下である。上記酸化防止剤の含有量が上記下限以上及び上限以下であると、耐熱性により一層優れた成形体が得られる。

（光半導体装置用硬化性組成物の他の詳細及び光半導体装置用成形体）
本発明に係る光半導体装置用硬化性組成物は、光半導体装置において、光半導体素子が搭載されるプリント配線板上又はリードフレーム上に配置される成形体を得るために用いられる光半導体装置用硬化性組成物である。上記リードフレームは、例えば、光半導体素子を支持しかつ固定し、光半導体素子の電極と外部配線との電気的な接続を果たすための部品である。上記成形体は、光半導体装置用成形体であり、光半導体素子搭載用基板であることが好ましい。

光の反射率が高い成形体が得られるので、本発明に係る光半導体装置用硬化性組成物は、半導体装置において、光半導体素子が搭載されるプリント配線板上又はリードフレーム上にかつ上記光半導体素子の側方に配置され、上記光半導体素子から発せられた光を反射する光反射部を有する成形体を得るために用いられる光半導体装置用硬化性組成物であることが好ましい。

光の反射率が高い成形体が得られるので、本発明に係る光半導体装置用硬化性組成物は、半導体装置において、光半導体素子が搭載されるプリント配線板上又はリードフレーム上にかつ上記光半導体素子を取り囲むように配置され、上記光半導体素子から発せられた光を反射する光反射部を内面に有する成形体を得るために用いられる光半導体装置用硬化性組成物であることが好ましい。上記成形体は、上記光半導体素子を取り囲む外壁部材であることが好ましく、枠状部材であることが好ましい。なお、上記成形体は、光半導体装置において、光半導体素子を接合（ダイボンディング）するためのダイボンド材とは異なる。

上記光半導体装置用硬化性組成物は、環状エーテル基を有する化合物（Ａ）と硬化剤（Ｂ）であるフェノール化合物と酸化チタン（Ｃ）と必要応じて配合される他の成分とを、従来公知の方法で混合することにより得られる。

本発明に係る光半導体装置用成形体は、上述した光半導体装置用硬化性組成物を硬化させることにより得られる。上記光半導体装置用硬化性組成物は所定の形状に成形される。上記光半導体装置用硬化性組成物を硬化させることにより得られる成形体は、光半導体装置において、光半導体素子から発せられた光を反射するために好適に用いられる。

上記光半導体装置用硬化性組成物を用いて上記光半導体装置用成形体を得る方法としては、圧縮成形法、トランスファー成形法、積層成形法、射出成形法、押出成形法及びブロー成形法等が挙げられる。なかでも、トランスファー成形法が好ましい。

トランスファー成形法では、例えば、成形温度１００〜２００℃、成形圧力５〜２０ＭＰａ及び成形時間６０〜３００秒の条件で、上記光半導体装置用硬化性組成物をトランスファー成形することにより、成形体が得られる。

（光半導体装置の詳細及び光半導体装置の実施形態）
本発明に係る光半導体装置は、プリント配線板又はリードフレームと、該プリント配線板上又は該リードフレーム上に搭載された光半導体素子と、上記プリント配線板上又は上記リードフレーム上に配置された成形体とを備え、該成形体が、上記光半導体装置用硬化性組成物を硬化させることにより得られる。

本発明に係る光半導体装置では、上記成形体は、上記光半導体素子の側方に配置されており、上記成形体の内面が上記光半導体素子から発せられた光を反射する光反射部であることが好ましい。

図１（ａ）及び（ｂ）に、本発明の一実施形態に係る光半導体装置を断面図及び斜視図で示す。

本実施形態の光半導体装置１は、リードフレーム２と光半導体素子３と第１の成形体４と第２の成形体５とを有する。光半導体素子３は発光ダイオード（ＬＥＤ）であることが好ましい。リードフレーム２にかえて、プリント配線板を用いてもよい。第１の成形体４と第２の成形体５とは一体的に形成されておらず、別の２つの部材である。第１の成形体４と第２の成形体５とは一体的に形成されていてもよい。

リードフレーム２上に、光半導体素子３が搭載され、配置されている。また、リードフレーム２上に、第１の成形体４が配置されている。また、複数のリードフレーム２間とリードフレーム２の下方とには、第２の成形体５が配置されている。第１の成形体４の内側に光半導体素子３が配置されている。光半導体素子３の側方に第１の成形体４が配置されており、光半導体素子３を取り囲むように第１の成形体４が配置されている。第１，第２の成形体４，５は、上述した光半導体装置用硬化性組成物の硬化物であり、上述した光半導体装置用硬化性組成物を硬化させることにより得られる。従って、第１の成形体４は、光反射性を有し、内面４ａに光反射部を有する。すなわち、第１の成形体４の内面４ａは光反射部である。従って、光半導体素子３の周囲は、第１の成形体４の光反射性を有する内面４ａにより囲まれている。

第１の成形体４の内面４ａは、内面４ａの径が開口端に向かうにつれて大きくなるように形成されている。従って、光半導体素子３から発せられた光のうち、内面４ａに到達した矢印Ｂで示す光が内面４ａにより反射され、光半導体素子３の前方側に進行する。

光半導体素子３は、リードフレーム２上に、ダイボンド材６を用いて接続されている。光半導体素子３に設けられたボンディングパッド（図示せず）とリードフレーム２とが、ボンディングワイヤー７により電気的に接続されている。光半導体素子３及びボンディングワイヤー７を封止するように、第１の成形体４の内面４ａで囲まれた領域内には、封止剤８が充填されている。

光半導体装置１では、光半導体素子３を駆動すると、破線Ａで示すように光が発せられる。光半導体装置１では、光半導体素子３からリードフレーム２の上面とは反対側すなわち上方に照射される光だけでなく、第１の成形体４の内面４ａに到達した光が矢印Ｂで示すように反射される光も存在する。従って、光半導体装置１から取り出される光の明るさは明るい。

なお、図１に示す構造は、本発明に係る光半導体装置の一例にすぎず、成形体の構造及び光半導体素子の実装構造等には適宜変形され得る。

以下、本発明の具体的な実施例及び比較例を挙げることにより、本発明を明らかにする。本発明は以下の実施例に限定されない。

実施例及び比較例では、以下の材料１）〜１０）を用いた。

１）ＹＤ−０１３（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、新日鐵化学社製）
２）ＹＤＣＮ−７０４（クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、新日鐵化学社製）
３）ＢＫＭ−２６２０（硬化剤、フェノール化合物、昭和電工社製）
４）ビフェノール（硬化剤、フェノール化合物、本州化学社製）
５）２Ｅ４ＭＺ（硬化剤、２−エチル−４−メチルイミダゾール、四国化成社製）
６）トリフェニルフォスフィン（硬化促進剤、関東化学社製）
７）ＣＲ−５０（酸化チタン、石原産業社製、塩素法により製造されたルチル型酸化チタン）
８）Ｒ−１０２（酸化チタン、テイカ社製）
９）Ｅ−２２０Ａ（シリカ粒子、東ソー社製）
１０）ＦＢ−３０１（シリカ粒子、電気化学工業社製）

（実施例１）
ＹＤ−０１３（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、新日鐵化学社製）２０重量部と、ＢＫＭ−２６２０（フェノール化合物、昭和電工社製）１０重量部と、トリフェニルフォスフィン（硬化促進剤、関東化学社製）０．１重量部と、ＣＲ−５０（酸化チタン、石原産業社製）７０重量部とを配合し、混合機（ラボプラストミルＲ−６０、東洋精機製作所製）にて１５分間混合し、硬化性組成物を得た。

（実施例２〜９及び比較例１，２）
使用した材料の種類及び配合量を下記の表１に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様にして、硬化性組成物を得た。

（評価）
（１）ポットライフ（溶融粘度変化）
熱処理前の硬化性組成物に関して、ＪＩＳ Ｋ７２１０に記載された高化式フローテスターを用い、１ＭＰａの加圧下、直径１ｍｍのノズルを用い、１７０℃での粘度η１を測定した。また、硬化性組成物を１００℃で２時間熱処理した後、粘度η１と同様にして１７０℃での粘度η２を測定した。粘度比（η２／η１）が２以下である場合を「○」、粘度比（η２／η１）が２を超える場合を「×」と判定した。

（２）光の反射率
トランスファプレスにて金型温度１７０℃、トランスファー圧力７ＭＰａ及び硬化時間１２０秒の条件で、得られた硬化性組成物を成形して、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚み１ｍｍの板状体を得た。得られた板状体を１７０℃で４時間ポストキュアを行い、硬化物である成形体を得た。

色彩・色差計（コニカミノルタ社製、ＣＲ−４００）を用いて、得られた成形体（熱処理前の成形体）の光の反射率のＹ値を測定した。成形体のＹ値が８０以上である場合を「○」、Ｙ値が８０未満である場合を「×」と判定した。

（３）耐熱性（耐熱黄変性）
上記（２）光の反射率の評価で得られた成形体を用意した。

色彩・色差計（コニカミノルタ社製「ＣＲ−４００」）を用いて、熱処理前の成形体のＬ＊、ａ＊、ｂ＊を測定した。次に、熱処理前の成形体をオーブン内に入れ、２７０℃で５分間加熱して、熱処理後の成形体を得た。上記色彩・色差計を用いて、熱処理後の成形体のＬ＊、ａ＊、ｂ＊を測定した。熱処理前と熱処理後との２つの測定値からΔＥ＊ａｂを求めた。ΔＥ＊ａｂが５以下である場合を「○○」、ΔＥ＊ａｂが５を超え７以下の場合を「○」、ΔＥ＊ａｂが７を超える場合を「×」と判定した。

結果を下記の表１に示す。

１…光半導体装置
２…リードフレーム
３…光半導体素子
４…第１の成形体
４ａ…内面
５…第２の成形体
６…ダイボンド材
７…ボンディングワイヤー
８…封止剤

Claims (5)

1. 光半導体装置において、光半導体素子が搭載されるプリント配線板上又はリードフレーム上に配置される成形体を得るために用いられる光半導体装置用硬化性組成物であって、
   環状エーテル基を有する化合物と、硬化剤と、酸化チタンとを含み、
   前記硬化剤がフェノール化合物である、光半導体装置用硬化性組成物。
2. 光半導体装置において、光半導体素子が搭載されるプリント配線板上又はリードフレーム上にかつ上記光半導体素子の側方に配置され、前記光半導体素子から発せられた光を反射する光反射部を有する成形体を得るために用いられる光半導体装置用硬化性組成物である、請求項１に記載の光半導体装置用硬化性組成物。
3. 請求項１又は２に記載の光半導体装置用硬化性組成物を硬化させることにより得られる、光半導体装置用成形体。
4. プリント配線板又はリードフレームと、
   前記プリント配線板上又は前記リードフレーム上に搭載された光半導体素子と、
   前記プリント配線板上又は前記リードフレーム上に配置された成形体とを備え、
   前記成形体が、請求項１又は２に記載の光半導体装置用硬化性組成物を硬化させることにより得られる、光半導体装置。
5. 前記成形体が、前記光半導体素子の側方に配置されており、前記成形体の内面が前記光半導体素子から発せられた光を反射する光反射部である、請求項４に記載の光半導体装置。

Images