JP2012241059A - Thermosetting resin composition, member for semiconductor device, and semiconductor device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、新規な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デバイスに関する。詳しくは、密着性、耐熱性、耐光性、成膜性に優れた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デバイスに関する。 The present invention relates to a novel thermosetting resin composition, a semiconductor device member, and a semiconductor device using the same. In detail, it is related with the thermosetting resin composition excellent in adhesiveness, heat resistance, light resistance, and film formability, the member for semiconductor devices, and a semiconductor device using the same.
半導体デバイス、特に発光ダイオード(light emitting diode:以下適宜「LED」と略する。)や半導体レーザー等の半導体発光デバイスにおいては、半導体発光素子を透明の樹脂等の部材(半導体デバイス用部材)によって封止したものが一般的である。
この半導体発光デバイスとしては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。また、この封止樹脂中に蛍光体などの波長変換物質を含有させることによって、半導体発光素子からの発光波長を変換するものなどが知られている。
2. Description of the Related Art In semiconductor devices, particularly light emitting diodes (hereinafter abbreviated as “LEDs” where appropriate) and semiconductor light emitting devices such as semiconductor lasers, the semiconductor light emitting elements are sealed with a member such as a transparent resin (semiconductor device member). What stopped is common.
As this semiconductor light emitting device, for example, an epoxy resin is used. Moreover, what converts the light emission wavelength from a semiconductor light-emitting element by containing wavelength conversion substances, such as fluorescent substance, in this sealing resin is known.
しかし、エポキシ樹脂は、その硬化物が高い架橋密度を有することに由来してガスバリア性に優れることから素子、電極に使用している金属において、大気中の酸素、硫黄系化合物との接触により腐食、変色する現象については回避できるものの、可とう性が乏しく、かつ一般的に吸湿性が高いものが多いので、半導体発光デバイスを長時間使用した際に生ずる半導体発光素子からの熱応力によってクラックが生じたり、あるいは半導体発光デバイス用パッケージからの剥離また水分の浸入により蛍光体や発光素子が劣化したりするなどの課題があった。 However, epoxy resin is corroded by contact with oxygen and sulfur compounds in the atmosphere in metals used for devices and electrodes because it has excellent gas barrier properties because its cured product has a high crosslinking density. Although the phenomenon of discoloration can be avoided, many of them have poor flexibility and generally have high hygroscopicity, so that cracks are caused by thermal stress from the semiconductor light-emitting element that occurs when the semiconductor light-emitting device is used for a long time. There has been a problem that the phosphor or the light emitting element is deteriorated due to the generation or peeling from the semiconductor light emitting device package or the intrusion of moisture.
また近年、LEDなどの励起光源の発光波長の短波長化に伴いエポキシ樹脂が劣化して着色するために、長時間の点灯及び高出力での使用においては半導体発光デバイスの輝度が著しく低下するという課題もあった(特許文献1)。
これらの課題に対して、分子内にエポキシ基とともに耐熱性、紫外耐光性、可とう性に優れるシリコーンユニットを併せ持つエポキシ基を有するポリシロキサンをエポキシ樹脂の代替あるいは併用アイテムとして使用することが提案されている。しかし、エポキシ基を有するポリシロキサンは、特に半導体発光デバイス容器部材、構造が多様化するなかで、分子中のエポキシ基量を増加させるとガスバリア性が良化するものの可とう性が乏しくなることから容器からのクラック、剥離、しわなどの信頼性および外観不良が回避できなくなる。一方、エポキシ量を低減すると容器からのクラック、剥離は良化するものの、ガスバリア性が低くなるというトレードオフの関係であることから、両立についていまだ不十分であった(特許文献2)。
Also, in recent years, the epoxy resin deteriorates and colors with the shortening of the emission wavelength of excitation light sources such as LEDs, so that the brightness of the semiconductor light-emitting device is significantly lowered when used for a long time and at a high output. There was also a problem (Patent Document 1).
In response to these problems, it has been proposed to use polysiloxanes with epoxy groups that have silicone units with excellent heat resistance, ultraviolet light resistance, and flexibility along with epoxy groups in the molecule as substitutes or combined items for epoxy resins. ing. However, polysiloxanes with epoxy groups, especially as semiconductor light emitting device container members and structures are diversified, increase the amount of epoxy groups in the molecule, but the gas barrier properties will be improved, but the flexibility will be poor. Reliability and appearance defects such as cracks, peeling, and wrinkles from the container cannot be avoided. On the other hand, when the amount of epoxy is reduced, cracking and peeling from the container are improved, but because of the trade-off relationship that the gas barrier property is lowered, the compatibility is still insufficient (Patent Document 2).
さらに、エポキシ当量が800g/当量以下であり、かつ、(RSiO3/2)単位が40mol%以上である高密度のシロキサン架橋構造を有するエポキシ基を有するポリシロキサンに、Siを有しないエポキシ樹脂を複合させることで、はんだリフロー処理後やヒートサイクル処理におけるクラックを抑制するとの記載があるが、このエポキシ基を有するポリシロキサンを含む組成物は極めて剛直なため、LEDパッケージの材種あるいは構造によっては、はんだリフロー時に外観不良やワイヤー切れなどの問題が懸念される(特許文献3)。 Furthermore, an epoxy resin not having Si is added to a polysiloxane having an epoxy group having a high-density siloxane cross-linked structure having an epoxy equivalent of 800 g / equivalent or less and a (RSiO 3/2 ) unit of 40 mol% or more. Although there is a description of suppressing cracks in solder reflow processing and heat cycle processing by combining them, the composition containing polysiloxane having an epoxy group is extremely rigid, so depending on the type or structure of the LED package There are concerns about problems such as poor appearance and wire breakage during solder reflow (Patent Document 3).
以上の背景から、種々の構成材料からなる半導体発光デバイス用パッケージに対する密着性、ガスバリア性、耐熱性、耐光性、成膜性に優れ、長期間使用してもクラックや剥離、着色を生じることなく半導体発光デバイスを封止し、蛍光体を保持することのできる半導体発光デバイス用部材が求められていた。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、種々の構成材料からなる半導体発光デバイス用パッケージに対する密着性、ガスバリア性、耐熱性、耐光性、成膜性に優れ、長期間使用してもクラックや剥離、着色を生じることなく半導体発光デバイスを封止し、必要に応じて蛍光体を保持することのできる新規な熱硬化性樹脂組成物、該熱硬化性樹脂組成物を硬化させた半導体デバイス用部材、およびこれらを用いた半導体デバイスを提供することにある。
From the above background, it has excellent adhesion, gas barrier properties, heat resistance, light resistance, and film formability to semiconductor light emitting device packages made of various constituent materials, and does not cause cracking, peeling, or coloring even after long-term use. A member for a semiconductor light emitting device capable of sealing a semiconductor light emitting device and holding a phosphor has been demanded.
The present invention has been made in view of the above-described problems. That is, the object of the present invention is excellent in adhesion, gas barrier properties, heat resistance, light resistance, and film formability to a package for a semiconductor light emitting device made of various constituent materials. A novel thermosetting resin composition capable of encapsulating a semiconductor light-emitting device without being generated and holding a phosphor as required, a semiconductor device member obtained by curing the thermosetting resin composition, and these An object of the present invention is to provide a semiconductor device using this.
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、熱硬化性樹脂組成物のエポキシ量とともに、実際の使用形態である硬化物の物性に着目し、動的粘弾性測定における貯蔵弾性率について、課題であるガスバリア性と密着性との相関が高いことを確認した。すなわち、特定量のエポキシ基を有する(A)ポリシロキサンと、前記(A)ポリシロキサンと(B)エポキシ化合物の合計のエポキシ量が特定の範囲に調整した熱硬化性樹脂組成物において、硬化物の動的粘弾性測定における貯蔵弾性率をある特定の範囲内に調整することで、はじめてガスバリア性と密着性を両立できることから、半導体デバイス用部材として優れていることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors of the present invention pay attention to the physical properties of the cured product, which is the actual use form, together with the epoxy amount of the thermosetting resin composition, and measure the dynamic viscoelasticity. Regarding the storage elastic modulus, the correlation between gas barrier properties and adhesion, which is a problem, was confirmed to be high. That is, in the thermosetting resin composition in which the total epoxy amount of (A) polysiloxane having a specific amount of epoxy group and the (A) polysiloxane and (B) epoxy compound is adjusted to a specific range, By adjusting the storage elastic modulus in the dynamic viscoelasticity measurement within a certain range, the gas barrier property and the adhesiveness can be achieved for the first time. It was.
即ち、本発明の要旨は、以下の[1]〜[4]に存する。
[1]下記(A)〜(D)を含む熱硬化性樹脂組成物であり、
該熱硬化性樹脂組成物に含まれる(A)ポリシロキサンと(B)エポキシ化合物のエポキシ当量の合計が200〜700g/当量であり、
かつ、該熱硬化性樹脂組成物を熱処理することで形成される硬化物の、動的粘弾性測定による150℃における貯蔵弾性率が、1.00×107〜1.60×109Paであることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
(A)ポリシロキサンのエポキシ当量が250〜1000g/当量であり、かつ、下記式(1)で表されるポリシロキサン
(R1R2R3SiO1/2)a(R4R5SiO2/2)b(R6SiO3/2)c
(SiO4/2)d(OR7) ・・・(1)
〔式(1)において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7のうち少なくとも1つ以上がエポキシ含有基であり、エポキシ含有基以外の官能基はそれぞれ独立して1価の酸素原子、硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜10の炭化水素基を示す。aは0〜0.3、bは0.2〜1.0、cは0.1〜0.7、dは0〜0.2の数を示す。〕
(B) エポキシ化合物
(C) 硬化剤
(D) 硬化触媒
[2]前記式(1)で示される(A)ポリシロキサンの式中における
(R4R5SiO2/2)成分が、重量平均分子量400以上のオリゴマーである
ことを特徴とする[1]に記載の熱硬化性樹脂組成物。
[3][1]または[2]に記載の熱硬化性樹脂組成物を硬化させた硬化物よりなることを特徴とする半導体デバイス用部材。
[4][3]に記載の半導体デバイス用部材を少なくとも備えてなることを特徴とする半
導体発光デバイス。
That is, the gist of the present invention resides in the following [1] to [4].
[1] A thermosetting resin composition comprising the following (A) to (D),
The total of epoxy equivalents of (A) polysiloxane and (B) epoxy compound contained in the thermosetting resin composition is 200 to 700 g / equivalent,
And the storage elastic modulus in 150 degreeC by the dynamic viscoelasticity measurement of the hardened | cured material formed by heat-processing this thermosetting resin composition is 1.00 * 10 < 7 > -1.60 * 10 < 9 > Pa. There is a thermosetting resin composition.
(A) Polysiloxane having an epoxy equivalent of 250 to 1000 g / equivalent and represented by the following formula (1)
(R 1 R 2 R 3 SiO 1/2 ) a (R 4 R 5 SiO 2/2 ) b (R 6 SiO 3/2 ) c
(SiO 4/2 ) d (OR 7 ) (1)
[In the formula (1), at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 is an epoxy-containing group, and the functional groups other than the epoxy-containing group are independent of each other. And a C1-C10 hydrocarbon group which may contain a monovalent oxygen atom or sulfur atom. a is 0 to 0.3, b is 0.2 to 1.0, c is 0.1 to 0.7, and d is 0 to 0.2. ]
(B) Epoxy compound (C) Curing agent (D) Curing catalyst [2] The (R 4 R 5 SiO 2/2 ) component in the formula (A) polysiloxane represented by the formula (1) is a weight average. The thermosetting resin composition according to [1], which is an oligomer having a molecular weight of 400 or more.
[3] A semiconductor device member comprising a cured product obtained by curing the thermosetting resin composition according to [1] or [2].
[4] A semiconductor light-emitting device comprising at least the semiconductor device member according to [3].
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、半導体デバイス容器に対する密着性、ガスバリア性、耐熱性、耐光性、成膜性に優れ、長期間使用してもクラックや剥離、着色を生じることなく半導体デバイスを封止することが可能であり、本発明によれば、優れた半導体デバイス用部材を提供することが可能である。
また、本発明の半導体発光デバイスは、上述の本発明の半導体デバイス用部材を用いているため、長期間使用しても封止材などにクラックや剥離、着色を生じることなく、長期にわたって性能を維持することができる。
The thermosetting resin composition of the present invention has excellent adhesion to a semiconductor device container, gas barrier properties, heat resistance, light resistance, and film formability, and does not cause cracking, peeling, or coloring even after long-term use. According to the present invention, it is possible to provide an excellent member for a semiconductor device.
In addition, since the semiconductor light emitting device of the present invention uses the above-described member for a semiconductor device of the present invention, even if it is used for a long period of time, it does not cause cracking, peeling or coloring in the sealing material, etc. Can be maintained.
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内であれば種々に変更して実施することができる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、下記(A)〜(D)を含む熱硬化性樹脂組成物であり、該熱硬化性樹脂組成物に含まれる(A)ポリシロキサンと(B)エポキシ化合物のエポキシ当量の合計が200〜700g/当量であり、かつ、該熱硬化性樹脂組成物を熱処理することで形成される硬化物の、動的粘弾性測定による150℃における貯蔵弾性率が、1.00×107〜1.45×109Paであることを特徴とするものである。
(A)ポリシロキサンのエポキシ当量が250〜1000g/当量であり、かつ、下記式(1)で表されるポリシロキサン
(R1R2R3SiO1/2)a(R4R5SiO2/2)b(R6SiO3/2)c
(SiO4/2)d(OR7) ・・・(1)
〔式(1)において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7のうち少なくとも1つ以上がエポキシ含有基であり、エポキシ含有基以外の官能基はそれぞれ独立して1価の酸素原子、硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜10の炭化水素基を示す。aは0〜0.3、bは0.2〜1.0、cは0.1〜0.7、dは0〜0.2の数を示す。〕
(B) エポキシ化合物
(C) 硬化剤
(D) 硬化触媒
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、その用途などに応じてその他の成分を含有させることができる。例えば、本発明の熱硬化性樹脂組成物を硬化させることにより得られる本発明の半導体デバイス用部材を半導体発光デバイス用部材として用いる場合は、本発明の熱硬化性樹脂組成物に蛍光体や無機微粒子を含有させることが好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
The thermosetting resin composition of the present invention is a thermosetting resin composition containing the following (A) to (D), and (A) polysiloxane and (B) epoxy contained in the thermosetting resin composition. The total of epoxy equivalents of the compound is 200 to 700 g / equivalent, and the storage modulus of the cured product formed by heat-treating the thermosetting resin composition at 150 ° C. by dynamic viscoelasticity measurement is It is 1.00 * 10 < 7 > -1.45 * 10 < 9 > Pa.
(A) Polysiloxane having an epoxy equivalent of 250 to 1000 g / equivalent and represented by the following formula (1)
(R 1 R 2 R 3 SiO 1/2 ) a (R 4 R 5 SiO 2/2 ) b (R 6 SiO 3/2 ) c
(SiO 4/2 ) d (OR 7 ) (1)
[In the formula (1), at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 is an epoxy-containing group, and the functional groups other than the epoxy-containing group are independent of each other. And a C1-C10 hydrocarbon group which may contain a monovalent oxygen atom or sulfur atom. a is 0 to 0.3, b is 0.2 to 1.0, c is 0.1 to 0.7, and d is 0 to 0.2. ]
(B) Epoxy compound (C) Curing agent (D) Curing catalyst The thermosetting resin composition of this invention can contain another component according to the use. For example, when the semiconductor device member of the present invention obtained by curing the thermosetting resin composition of the present invention is used as a member for a semiconductor light emitting device, the thermosetting resin composition of the present invention is phosphor or inorganic. It is preferable to contain fine particles.
以下、本発明の熱硬化性樹脂組成物の各成分について説明する。
[(A)ポリシロキサン]
本発明の熱硬化性樹脂組成物に用いられる(A)ポリシロキサン(以下、「(A)成分」と称する場合がある。)は、エポキシ基を必須とするポリシロキサンである。以下、(A)成分について詳細に説明する。
(A)成分は、式:R3 3SiO1/2で示される単位(M単位)、式:R2 2SiO2/2で示される単位(D単位)、式:R1SiO3/2で示される単位(T単位)および式
:SiO4/2で示される単位(Q単位)のうち、D単位成分とT単位成分を必須成分と
して選ばれるエポキシ基を有するポリシロキサンであり、下記式(1)式にて示される。(R1R2R3SiO1/2)a(R4R5SiO2/2)b(R6SiO3/2)c(
SiO4/2)d(OR7) ・・・ (1)
前記式(1)中において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7のうち少なくと
も1つ以上がエポキシ含有基であり、エポキシ含有基以外の官能基はそれぞれ独立して1価の酸素原子、硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜10の炭化水素基であり、かつ、エポキシ含有基以外の官能基のうちの10mol%以上は炭素数1〜8の置換されていてもよい芳香族基であることが必須の要件である。
Hereinafter, each component of the thermosetting resin composition of the present invention will be described.
[(A) Polysiloxane]
The (A) polysiloxane (hereinafter sometimes referred to as “component (A)”) used in the thermosetting resin composition of the present invention is a polysiloxane having an epoxy group as an essential component. Hereinafter, the component (A) will be described in detail.
The component (A) includes a unit represented by the formula: R 3 3 SiO 1/2 (M unit), a unit represented by the formula: R 2 2 SiO 2/2 (D unit), and a formula: R 1 SiO 3/2. Among the units represented by the formula (T unit) and the formula: SiO 4/2 (Q unit), a polysiloxane having an epoxy group selected with the D unit component and the T unit component as essential components. It is shown by the formula (1). (R 1 R 2 R 3 SiO 1/2 ) a (R 4 R 5 SiO 2/2 ) b (R 6 SiO 3/2 ) c (
SiO 4/2 ) d (OR 7 ) (1)
In the formula (1), at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 is an epoxy-containing group, and the functional groups other than the epoxy-containing group are respectively It is a C1-C10 hydrocarbon group which may contain the monovalent oxygen atom and the sulfur atom independently, and 10 mol% or more of functional groups other than an epoxy-containing group is C1-C8. It is an essential requirement that it is an aromatic group which may be substituted.
前記式(1)中のa〜dについて説明する。
aは、後述するM単位のモル数を示し、通常0以上、好ましくは0.1以上であり、また、通常0.3以下、好ましくは0.2以下である。
bは、後述するD単位のモル数を示し、通常0.2以上、好ましくは0.3以上であり、また、通常1.0以下、好ましくは0.8以下である。
cは、後述するT単位のモル数を示し、通常0.1以上、好ましくは0.2以上であり、また、通常0.7以下、好ましくは0.6以下である。
dは、後述するQ単位のモル数を示し、通常0以上、また、通常0.2以下、好ましくは0.1以下である。
A to d in the formula (1) will be described.
a represents the number of moles of M units described later, and is usually 0 or more, preferably 0.1 or more, and usually 0.3 or less, preferably 0.2 or less.
b represents the number of moles of the D unit described later, and is usually 0.2 or more, preferably 0.3 or more, and usually 1.0 or less, preferably 0.8 or less.
c represents the number of moles of T units described later, and is usually 0.1 or more, preferably 0.2 or more, and usually 0.7 or less, preferably 0.6 or less.
d represents the number of moles of the Q unit described later, and is usually 0 or more, and usually 0.2 or less, preferably 0.1 or less.
上記の範囲を外れると、硬化性が低下したり、ゲル状の化合物となったりすることがあり、半導体発光デバイス部材用として取り扱いが困難になる可能性がある。
また、前記式(1)において、(R4R5SiO2/2)b成分と、(R6SiO3/2)c成分とを必須とすることにより、ゲル化等のハンドリング性を損なうことなく、半導体発光デバイス部材として必要な密着性、ガスバリア性を付与することができるという効果が得られる。
If it is out of the above range, curability may be lowered or a gel-like compound may be obtained, and handling for a semiconductor light emitting device member may be difficult.
Further, in the formula (1), the (R 4 R 5 SiO 2/2 ) b component and the (R 6 SiO 3/2 ) c component are essential, thereby impairing handling properties such as gelation. In addition, there is an effect that the adhesion and gas barrier properties necessary for a semiconductor light emitting device member can be imparted.
前記式(1)において、炭素数1〜10の1価の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基などのアルキル基;ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基などのアルケニル基;フェニル基、トリル基、キシリル基などのアリール基;ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基;クロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、ノナフルオロブチルエチル基などの置換アルキル基が例示される。中でも炭素数1〜8の1価の炭化水素基が好ましく、特にメチル基やフェニル基が好ましい。 In the formula (1), examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, and a heptyl group; a vinyl group, Alkenyl groups such as allyl group, butenyl group, pentenyl group, hexenyl group; aryl groups such as phenyl group, tolyl group and xylyl group; aralkyl groups such as benzyl group and phenethyl group; chloromethyl group, 3-chloropropyl group, 3 , 3,3-trifluoropropyl group, substituted alkyl group such as nonafluorobutylethyl group. Among them, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms is preferable, and a methyl group or a phenyl group is particularly preferable.
また、前記式(1)において、エポキシ基含有有機基としては、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などのエポキシアルキル基;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などのグリシドキシアルキル基;β−(または2−)(3,4−エポキシシクロヘキシ
ル)エチル基、γ−(または3−)(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピル基などのエポキシシクロヘキシルアルキル基が例示される。中でも、β−(または2−)(3,4
−エポキシシクロヘキシル)エチル基が好ましい。
In the formula (1), the epoxy group-containing organic group may be an epoxy alkyl group such as 2,3-epoxypropyl group, 3,4-epoxybutyl group, or 4,5-epoxypentyl group; Glycidoxyalkyl groups such as xylethyl group, 3-glycidoxypropyl group, 4-glycidoxybutyl group; β- (or 2-) (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group, γ- (or 3 An example is an epoxycyclohexylalkyl group such as (-) (3,4-epoxycyclohexyl) propyl group. Among these, β- (or 2-) (3,4
-Epoxycyclohexyl) ethyl group is preferred.
さらに、前記式(1)において、(R4R5SiO2/2)b成分の重量平均分子量については、封止硬化物中から揮発することで、半導体発光装置の汚染あるいは、封止硬化物の応力を増大させる可能性がある環状体の新たな生成を抑制するという観点から400以上であることが好ましく、600以上であることがより好ましい。
(ポリシロキサン(A)のエポキシ当量)
本発明で用いられる(A)エポキシ基を有するポリシロキサンは、その置換基の一部において、エポキシ当量が250〜1000g/当量の範囲でエポキシ基を有することが必須の要件となる。これにより、半導体発光デバイス用パッケージに対する密着性を付与するともに、(B)のエポキシ化合物添加の際に、相溶化を促進するという効果が得られる。(A)ポリシロキサンのエポキシ当量については、250〜800g/当量がより好ましく、250〜600g/当量がさらに好ましい。エポキシ当量が250g/当量以下であると、エポキシ基を有するポリシロキサンを含む熱硬化性組成物を半導体デバイス用部
材として熱処理にて硬化させた際、その硬化物が硬すぎることで、加熱、冷却時に発生する応力を緩和することが不十分となるため、半導体発光デバイス中に設けられた配線を切断し、半導体発光デバイスとしての機能を失ってしまう可能性がある。また、エポキシ当量が1000g/当量以上になると、その硬化物が、大気中の酸素、硫黄系ガスから半導体発光デバイス中の金属電極をバリアすることが難しくなることから、金属電極の腐食が進行することで、半導体デバイスとしての機能を失ってしまう可能性がある。
Further, in the above formula (1), the weight average molecular weight of the (R 4 R 5 SiO 2/2 ) b component is volatilized from the encapsulated cured product, thereby contaminating the semiconductor light emitting device or encapsulating cured product. It is preferably 400 or more, more preferably 600 or more, from the viewpoint of suppressing new generation of an annular body that may increase the stress.
(Epoxy equivalent of polysiloxane (A))
The polysiloxane having an epoxy group (A) used in the present invention has an essential requirement that an epoxy equivalent has an epoxy equivalent in the range of 250 to 1000 g / equivalent in a part of the substituents. Thereby, while providing the adhesiveness with respect to the package for semiconductor light-emitting devices, the effect of promoting compatibilization at the time of addition of the epoxy compound of (B) is acquired. (A) About the epoxy equivalent of polysiloxane, 250-800 g / equivalent is more preferable, and 250-600 g / equivalent is further more preferable. When the epoxy equivalent is 250 g / equivalent or less, when the thermosetting composition containing polysiloxane having an epoxy group is cured by heat treatment as a member for a semiconductor device, the cured product is too hard, so that heating and cooling are performed. Since it becomes insufficient to alleviate the stress generated at times, the wiring provided in the semiconductor light emitting device may be cut, and the function as the semiconductor light emitting device may be lost. Further, when the epoxy equivalent is 1000 g / equivalent or more, it becomes difficult for the cured product to barrier the metal electrode in the semiconductor light emitting device from oxygen and sulfur-based gas in the atmosphere, and thus the corrosion of the metal electrode proceeds. As a result, the function as a semiconductor device may be lost.
[(A)ポリシロキサンの製造方法]
本発明で用いられる(A)エポキシ基を有するポリシロキサンは、その置換基の一部においてエポキシ基を有することが必須であるが、その導入方法としては、特に制限はないが、以下の方法が挙げられる。
(1)エポキシ基を有するシラン化合物をポリシロキサン製造原料として、エポキシ基を有しないシラン化合物および、またはそのオリゴマーと共加水分解、縮合反応する方法。(2)ヒドロシラン構造を含有するポリシロキサンにエポキシ基と二重結合基を有する化合物を付加させる方法。
(3)二重結合を有するポリシロキサンの二重結合部分を酸化させることで、エポキシ基に変換する方法。
[(A) Production method of polysiloxane]
The polysiloxane having an epoxy group (A) used in the present invention must have an epoxy group in a part of the substituents, but the introduction method is not particularly limited, but the following method is used. Can be mentioned.
(1) A method of co-hydrolyzing and condensing a silane compound having an epoxy group with a silane compound not having an epoxy group and / or an oligomer thereof using a polysiloxane production raw material. (2) A method of adding a compound having an epoxy group and a double bond group to polysiloxane containing a hydrosilane structure.
(3) A method of converting an epoxy group by oxidizing a double bond portion of a polysiloxane having a double bond.
エポキシ基を有するポリシロキサンを調製する方法は限定されないが、例えば、以下に示す方法を採ることができる。
式:R3 3SiO1/2で示される単位(M単位)、式:R2 2SiO2/2で示される単位(D単位)、式:R1SiO3/2で示される単位(T単位)および式:SiO4/2で示される単位(Q単位)からなる群から選択される少なくとも1種を含有するシラン化合物および/またはシラン化合物を共加水分解・重縮合反応することで得られるオリゴマーと、エポキシ基を含有するアルコキシシランまたはその部分加水分解物とを、酸性および/または塩基性触媒の存在下に反応させる方法をとることができる。
Although the method of preparing the polysiloxane having an epoxy group is not limited, for example, the following method can be adopted.
Formula: unit represented by R 3 3 SiO 1/2 (M unit), formula: unit represented by R 2 2 SiO 2/2 (D unit), unit represented by formula: R 1 SiO 3/2 (T Unit) and a silane compound and / or a silane compound containing at least one selected from the group consisting of units represented by the formula: SiO 4/2 (Q unit) and / or a polycondensation reaction. A method may be employed in which an oligomer and an alkoxysilane containing an epoxy group or a partial hydrolyzate thereof are reacted in the presence of an acidic and / or basic catalyst.
R3 3SiO1/2で示される単位(M単位)を導入するために使用されるシラン化合
物原料としては、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルシラノールなどが例示される。
R2 2SiO2/2で示される単位(D単位)を導入するために使用されるシラン化合
物原料としては、ジメチルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルフェニルジエトキシシランなどが例示される。
Examples of the silane compound raw material used for introducing the unit (M unit) represented by R 3 3 SiO 1/2 include trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, triphenylmethoxysilane, and triphenylsilanol. .
Examples of the silane compound raw material used for introducing the unit represented by R 2 2 SiO 2/2 (D unit) include dimethyldimethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, methylvinyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, and dimethyldiethoxy. Examples include silane and methylphenyldiethoxysilane.
また、R2 2SiO2/2で示される単位(D単位)を導入するために使用される加水
分解縮合物オリゴマーとしては、GE東芝シリコーン社製ヒドロキシ末端ジメチルポリシロキサンでは、例えば、XC96−723、XF3905、YF3057、YF3800、YF3802、YF3807、YF3897などが例示される。
GE東芝シリコーン社製ヒドロキシ末端メチルフェニルポリシロキサンでは、例えば、YF3804などが例示される。
As the hydrolysis-condensation product oligomers used to introduce the unit (D unit) represented by R 2 2 SiO 2/2, the GE Toshiba Silicone Co., Ltd. hydroxy-terminated dimethylpolysiloxane, for example, XC96-723 XF3905, YF3057, YF3800, YF3802, YF3807, YF3897 and the like.
Examples of hydroxy-terminated methylphenyl polysiloxane manufactured by GE Toshiba Silicone include YF3804.
Gelest社製両末端シラノール ポリジメチルシロキサンでは、例えば、DMSS12、DMS−S14などが例示される。
Gelest社製両末端シラノール ジフェニルシロキサン−ジメチルシロキサン コポリマーでは、例えば、PDS−1615が例示される。
Gelest社製両末端シラノール ポリジフェニルシロキサンでは、例えば、PDS−9931が例示される。
Examples of both-end silanol polydimethylsiloxane manufactured by Gelest include DMSS12 and DMS-S14.
An example of the double-ended silanol diphenylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer manufactured by Gelest is PDS-1615.
An example of both-end silanol polydiphenylsiloxane manufactured by Gelest is PDS-9931.
加水分解縮合物オリゴマーの重量平均分子量は、本発明の半導体発光デバイス用部材を
得ることができる限り任意であるが、通常400以上であることが望ましい。
R2 2SiO2/2で示される単位(D単位)を導入する方法としては、特に制限はな
いが、シラン化合物よりも加水分解縮合オリゴマーを原料として使用するほうが好ましい。これはシラン化合物を多用すると、重縮合体中の低沸環状体が多くなる可能性があり、低沸環状体は半導体デバイス部材として、硬化物を得る際に揮発してしまうため、重量歩留まりの低下や応力発生の原因となることがある。さらに、低沸環状体を多く含む半導体デバイス用部材は耐熱性が低くなることがある。
The weight average molecular weight of the hydrolysis-condensation product oligomer is arbitrary as long as the member for a semiconductor light-emitting device of the present invention can be obtained, but it is usually desirably 400 or more.
The method for introducing the unit (D unit) represented by R 2 2 SiO 2/2 is not particularly limited, but it is preferable to use a hydrolytic condensation oligomer as a raw material rather than a silane compound. If a silane compound is used frequently, the low-boiling ring in the polycondensate may increase, and the low-boiling ring will volatilize when a cured product is obtained as a semiconductor device member. May cause reduction and stress generation. Furthermore, the heat resistance of a semiconductor device member containing a large amount of low-boiling annular bodies may be lowered.
R1SiO3/2で示される単位(T単位)を導入するために使用されるシラン化合物
原料としては、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、ビニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシランおよびこれらの加水分解縮合物が例示される。
Examples of the silane compound raw material used for introducing the unit represented by R 1 SiO 3/2 (T unit) include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, vinyltrimethylsilane. Examples include methoxysilane, phenyltrimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, and hydrolytic condensates thereof.
SiO4/2で示される単位(Q単位)を導入するために使用されるシラン化合物原料
としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシランおよびこれらの加水分解縮合物が例示される。
エポキシ基を導入するために使用されるシラン化合物原料としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、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、(γ−グリシドキシプロピル)(メチル)ジメトキシシラン(γ−グリシドキシプロピル)( エチル)ジメトキシシラン、(γ−グ
リシドキシプロピル)(メチル)ジエトキシシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(エチル)ジエトキシシラン、〔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−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(エチル)ジメトキシシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(メチル)ジエトキシシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(エチル)ジエトキシシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(メトキシ)ジメチルシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(メトキシ)ジエチルシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(エトキシ)ジメチルシラン、(γ−グリシドキシプロピル)(エトキシ)ジエチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(メトキシ)ジメチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕(メトキシ)ジエチルシラン、〔2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル〕( エトキシ)ジメチルシラン、〔2−(3,4−エポ
キシシクロヘキシル)エチル〕( エトキシ)ジエチルシラン、〔2−(3,4−エポキ
シシクロヘキシル)エチル〕(ジメチル)ジシロキサン、3−エポキシプロピル(フェニ
ル)ジメトキシシランが例示される。このうち特に用いられるのは、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、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランが挙げられる。
Examples of the silane compound raw material used for introducing the unit represented by SiO 4/2 (Q unit) include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, and hydrolytic condensates thereof.
As silane compound raw materials used for introducing epoxy groups, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (methyl) dimethoxysilane (γ-glycidoxypropyl) (ethyl) dimethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) ) (Methyl) diethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (ethyl) diethoxysilane, [2- (3,4-epoxycyclohexylethyl] (methyl) dimethoxysilane, [2- (3,4-epoxy) (Cyclohexyl) ethyl] (ethyl) dimethoxysilane, [2- (3,4-epoxy) Xylcyclohexyl) ethyl] (methyl) diethoxysilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] (ethyl) diethoxysilane, (γ-glycidoxypropyl) (methoxy) dimethylsilane, (γ-glycyl Sidoxypropyl) (methoxy) diethylsilane, (γ-glycidoxypropyl) (ethoxy) dimethylsilane, (γ-glycidoxypropyl) (ethoxy) diethylsilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl ] (Methoxy) dimethylsilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] (methoxy) diethylsilane, [2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] (ethoxy) dimethylsilane, [2- (3 , 4-epoxycyclohexyl) ethyl] (ethoxy) diethylsilane, [2- ( 3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] (dimethyl) disiloxane, 3-epoxypropyl (phenyl) dimethoxysilane, among which 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxy is particularly used. Examples include silane and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane.
(触媒)
(A)エポキシ基を有するポリシロキサンの製造方法では、上述の化合物および/またはそのオリゴマーを、酸性および/または塩基性触媒の存在下に反応させる。
酸性触媒は、アルコキシシラン原料の加水分解反応させるための触媒であり、酸性触媒の例としては、無機酸、有機酸、これらの酸無水物又は誘導体等が挙げられる。前記無機酸としては、塩酸、リン酸、ホウ酸、炭酸などが例示される。また、前記有機酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、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、オレイン酸等などが挙げられる。
(catalyst)
(A) In the method for producing an epoxy group-containing polysiloxane, the above-described compound and / or oligomer thereof is reacted in the presence of an acidic and / or basic catalyst.
The acidic catalyst is a catalyst for causing a hydrolysis reaction of the alkoxysilane raw material, and examples of the acidic catalyst include inorganic acids, organic acids, acid anhydrides or derivatives thereof, and the like. Examples of the inorganic acid include hydrochloric acid, phosphoric acid, boric acid, and carbonic acid. Examples of the organic acid include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, lactic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, fumaric acid, maleic acid, Examples include oleic acid.
塩基性触媒は、共加水分解・縮合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、水酸化セシウムなど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−ブトキシドなど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などのアルカリ金属のシラノール化合物が挙げられる。
The basic catalyst is a catalyst for co-hydrolysis / condensation reaction, for example, alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, cesium hydroxide; sodium-t-butoxide, potassium-t- Examples include alkali metal alkoxides such as butoxide and cesium-t-butoxide; alkali metal silanol compounds such as sodium silanolate compounds, potassium silanolate compounds and cesium silanolate compounds.
なお、触媒を中和することにより、共加水分解・縮合反応を停止することができる。中和のためには、炭酸ガス、カルボン酸、炭酸水素塩、リン酸水素塩などの弱酸、アンモニア水などの弱塩基を添加することが好ましい。中和により生成した塩は、ろ過または水洗することにより、簡単に除去することができる。
(反応温度)
酸性および/または塩基性触媒による共加水分解・縮合反応において、反応温度は常圧においては、10℃〜200℃であることが好ましく、特に30℃〜150℃であることが好ましい。反応温度が低すぎると反応が充分に進行しないことがあり、また反応温度が高すぎるとケイ素原子結合有機基が熱分解することが懸念される。また、必要に応じて有機溶剤により反応系中の固形分濃度を調節し、さらに反応させてもよい。
The cohydrolysis / condensation reaction can be stopped by neutralizing the catalyst. For neutralization, it is preferable to add weak acids such as carbon dioxide, carboxylic acid, hydrogen carbonate, hydrogen phosphate, and weak bases such as aqueous ammonia. The salt produced by neutralization can be easily removed by filtration or washing with water.
(Reaction temperature)
In the co-hydrolysis / condensation reaction using an acidic and / or basic catalyst, the reaction temperature is preferably 10 ° C. to 200 ° C., particularly preferably 30 ° C. to 150 ° C. at normal pressure. If the reaction temperature is too low, the reaction may not proceed sufficiently. If the reaction temperature is too high, the silicon-bonded organic group may be thermally decomposed. Moreover, you may make it react further, adjusting the solid content concentration in a reaction system with an organic solvent as needed.
(溶媒)
共加水分解・縮合反応させるために、必要に応じて水を添加してもよい。共加水分解・縮合反応を行なうために使用する水の量は、原料中のすべてのアルコキシ基が変換されるのに要する水量を100%基準とした場合、通常80重量%以上、中でも100重量%以上の範囲が好ましい。加水分解率がこの範囲より少ない場合、共加水分解・縮合反応が不十分なため、硬化時に原料が揮発したり、硬化物の強度が不十分となったりする可能性がある。
(solvent)
In order to carry out the cohydrolysis / condensation reaction, water may be added as necessary. The amount of water used for carrying out the cohydrolysis / condensation reaction is usually 80% by weight or more, especially 100% by weight, based on the amount of water required for conversion of all alkoxy groups in the raw material as 100%. The above range is preferable. When the hydrolysis rate is less than this range, the co-hydrolysis / condensation reaction is insufficient, so that the raw material may volatilize during curing or the strength of the cured product may be insufficient.
また、共加水分解・縮合反応させるために、必要に応じて有機溶媒を添加してもよい。80℃〜200℃の沸点を有する有機溶剤を選択することにより、還流温度で容易に共加水分解・縮合反応を行うことができる。有機溶媒としては、例えば、炭素数1〜3の低級アルコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトン、テトラヒドロフラン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエンを任意に用いることができるが、中でも強い酸性や塩基性を示さないものが共加水分解・縮合反応に悪影響を与えない理由から好ましい。有機溶媒は1種を単独で使用しても良いが、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用することもできる。 Moreover, in order to carry out a cohydrolysis and a condensation reaction, you may add an organic solvent as needed. By selecting an organic solvent having a boiling point of 80 ° C. to 200 ° C., a cohydrolysis / condensation reaction can be easily performed at the reflux temperature. As the organic solvent, for example, lower alcohols having 1 to 3 carbon atoms, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, acetone, tetrahydrofuran, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and toluene can be arbitrarily used. Those that do not exhibit strong acidity or basicity are preferred because they do not adversely affect the cohydrolysis / condensation reaction. The organic solvent may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.
共加水分解・縮合反応時に系内が分液し不均一となる場合には、溶媒を使用しても良い。溶媒としては、例えば、炭素数1〜3の低級アルコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトン、テトラヒドロフラン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、水等を任意に用いることができるが、中でも強い酸性や塩基性を示さないものが共加水分解・縮合に悪影響を与えない理由から好ましい。溶媒は1種を単独で使用しても良いが、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用することもできる。 A solvent may be used when the inside of the system is separated and becomes non-uniform during the co-hydrolysis / condensation reaction. As the solvent, for example, lower alcohols having 1 to 3 carbon atoms, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, acetone, tetrahydrofuran, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, toluene, water and the like can be arbitrarily used. Of these, those that do not exhibit strong acidity or basicity are preferred because they do not adversely affect cohydrolysis / condensation. The solvent may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.
溶媒使用量は自由に選択できるが、半導体デバイスに塗布する際には溶媒を除去することが多いため、必要最低限の量とすることが好ましい。また、溶媒除去を容易にするため、沸点が100℃以下、より好ましくは80℃以下の溶媒を選択することが好ましい。なお、外部より溶媒を添加しなくても加水分解反応によりアルコール等の溶媒が生成するため、反応当初は不均一でも反応中に均一になる場合もある。 The amount of solvent used can be freely selected. However, since the solvent is often removed when applied to a semiconductor device, it is preferable to use the minimum amount. In order to facilitate the removal of the solvent, it is preferable to select a solvent having a boiling point of 100 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or lower. In addition, even if it does not add a solvent from the exterior, since solvents, such as alcohol, are produced | generated by a hydrolysis reaction, even if it is heterogeneous at the beginning of reaction, it may become uniform during reaction.
上記の共加水分解・縮合反応において溶媒を用いた場合には、通常、硬化させる前に共加水分解・縮合物から溶媒を留去することが好ましい。これにより、溶媒を含まない半導体発光デバイス用部材形成液(液状の共加水分解・縮合物)を得ることができる。溶媒を
乾燥前に留去しておくことにより、脱溶媒収縮によるクラック、剥離、断線などを防止することができる。
When a solvent is used in the above-mentioned cohydrolysis / condensation reaction, it is usually preferable to distill off the solvent from the cohydrolysis / condensation product before curing. Thereby, the member formation liquid (liquid cohydrolysis and condensate) for semiconductor light emitting devices which does not contain a solvent can be obtained. By distilling off the solvent before drying, cracking, peeling, disconnection, and the like due to solvent removal shrinkage can be prevented.
溶媒の留去を行なう際の温度条件の具体的な範囲を挙げると、共加水分解・縮合反応物の主成分が留出しない程度の減圧下において、通常60℃以上、好ましくは80℃以上、より好ましくは100℃以上、また、通常150℃以下、好ましくは130℃以下、より好ましくは120℃以下である。この範囲の下限を下回ると溶媒の留去が不十分となる可能性があり、上限を上回ると共加水分解・縮合反応物がゲル化する、あるいは歩留まりが低下する可能性がある。 When a specific range of the temperature conditions when the solvent is distilled off is given, it is usually 60 ° C. or higher, preferably 80 ° C. or higher, under reduced pressure such that the main component of the cohydrolysis / condensation reaction product does not distill. More preferably, it is 100 ° C. or higher, usually 150 ° C. or lower, preferably 130 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or lower. If the lower limit of this range is not reached, the evaporation of the solvent may be insufficient, and if the upper limit is exceeded, the cohydrolysis / condensation reaction product may gel or the yield may be reduced.
(重量平均分子量)
(A)ポリシロキサンの重量平均分子量は特に限定されないが、重量平均分子量が500〜100,000の範囲であることが好ましく、特に1000〜30,000の範囲であることが好ましい。
[(B)エポキシ化合物]
(B)エポキシ化合物としては、特に制限はないものの、特に耐光性に優れている脂肪族あるいは脂環族エポキシ化合物が好ましい。また、(B)エポキシ化合物は縮合されていてもよい。
(Weight average molecular weight)
(A) Although the weight average molecular weight of polysiloxane is not specifically limited, It is preferable that a weight average molecular weight is the range of 500-100,000, and it is especially preferable that it is the range of 1000-30,000.
[(B) Epoxy compound]
(B) Although there is no restriction | limiting in particular as an epoxy compound, Especially the aliphatic or alicyclic epoxy compound which is excellent in light resistance is preferable. Moreover, the (B) epoxy compound may be condensed.
特に好ましいエポキシ化合物としては、以下の式1、2にて例示されるシクロヘキシルエポキシ基を有する化合物、式3、4,5、6、7にて例示される脂環族グリシジルエーテル化合物、式8,9にて例示されるジシロキサン両末端エポキシ化合物が挙げられる。 Particularly preferred epoxy compounds include compounds having a cyclohexyl epoxy group exemplified by the following formulas 1 and 2, alicyclic glycidyl ether compounds exemplified by formulas 3, 4, 5, 6, and 7, The disiloxane both terminal epoxy compound illustrated by 9 is mentioned.
これらの他に以下の芳香族エポキシ化合物を水素化して得られる脂環族エポキシ化合物を用いてもよい。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,テトラフルオロビスフェノールA などのビスフェノール類をグリシジ
ル化したビスフェノール型エポキシ樹脂、ジヒドロキシナフタレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン等の2価のフェノール類をグリシジル化したエポキシ樹脂、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン等のトリスフェノール類をグリシジル化したエポキシ樹脂、1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタン等のテトラキスフェノール類をグリシジル化したエポキシ樹脂、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、臭素化ビスフェノールA ノボラック等のノボラック類をグリシジル化したノボラック型エポキシ樹脂等を挙げることができる。
In addition to these, alicyclic epoxy compounds obtained by hydrogenating the following aromatic epoxy compounds may be used. Bisphenol type epoxy resin obtained by glycidylation of bisphenols such as bisphenol AD, bisphenol S, tetramethylbisphenol A, tetramethylbisphenol F, tetramethylbisphenol AD, tetramethylbisphenol S, tetrafluorobisphenol A, dihydroxynaphthalene, 9,9- Epoxy resin obtained by glycidylation of divalent phenols such as bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, epoxy resin obtained by glycidylation of trisphenols such as 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) methane, Epoxy resins obtained by glycidylating tetrakisphenols such as 1,2,2-tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane, phenol novolac, cresol novolac, bisphenol A Examples thereof include novolak-type epoxy resins obtained by glycidylating novolaks such as novolak and brominated bisphenol A novolak.
(エポキシ当量)
本発明で用いられる(B)エポキシ化合物については、(A)のポリシロキサンも含めた(A)と(B)の混合後のエポキシ当量が250〜700g/当量の範囲でエポキシ基を有することが必須の要件となる。エポキシ当量については、250〜600g/当量がより好ましく、250〜500g/当量がさらに好ましい。(A)と(B)の混合後のエポキシ当量が250g/当量以下であると、熱硬化性組成物を半導体発光デバイス用部材として熱処理にて硬化させた際、その硬化物が硬すぎることで、加熱、冷却時に発生する応力を緩和することが不十分となるため、半導体デバイス中に設けられた配線を切断し、半導体デバイスとしての機能を失ってしまう可能性がある。また、(A)と(B)の混合後のエポキシ当量が1000g/当量以上になると、その硬化物が、大気中の酸素、硫黄系ガスから半導体発光デバイス中の金属電極をバリアすることが難しくなることで、金属電極の腐食が進行することに加え、硬化物の耐熱着色性が悪化による黄変により半導体発光デバイスとしての機能を失ってしまう可能性がある。
(Epoxy equivalent)
The (B) epoxy compound used in the present invention has an epoxy group in an epoxy equivalent of 250 to 700 g / equivalent after mixing (A) and (B) including the polysiloxane (A). It is an essential requirement. About epoxy equivalent, 250-600 g / equivalent is more preferable, and 250-500 g / equivalent is further more preferable. When the epoxy equivalent after mixing (A) and (B) is 250 g / equivalent or less, when the thermosetting composition is cured by heat treatment as a member for a semiconductor light emitting device, the cured product is too hard. Since it becomes insufficient to relieve the stress generated during heating and cooling, the wiring provided in the semiconductor device may be cut and the function as the semiconductor device may be lost. Further, when the epoxy equivalent after mixing (A) and (B) is 1000 g / equivalent or more, it is difficult for the cured product to barrier the metal electrode in the semiconductor light emitting device from oxygen and sulfur gas in the atmosphere. As a result, in addition to the progress of corrosion of the metal electrode, there is a possibility that the function as a semiconductor light emitting device may be lost due to yellowing due to deterioration of the heat-resistant coloring property of the cured product.
[(C)硬化剤]
本発明で用いられる(C)硬化剤については、特に制限はないものの、耐光性の観点からカルボン酸無水物が好ましい。
前記脂環式カルボン酸無水物としては、例えば、下記式(10)〜(15)で表される化合物や、4−メチルテトラヒドロフタル酸無水物、メチルナジック酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物のほか、α − テルピネン、アロオシメン等の共役二重結合を有する脂環式化合物と無水マレイン酸とのディールス・アルダー反応生成物やこれらの水素添加物等を挙げることができる。
[(C) Curing agent]
Although there is no restriction | limiting in particular about (C) hardening | curing agent used by this invention, A carboxylic acid anhydride is preferable from a light-resistant viewpoint.
Examples of the alicyclic carboxylic acid anhydride include compounds represented by the following formulas (10) to (15), 4-methyltetrahydrophthalic acid anhydride, methylnadic acid anhydride, dodecenyl succinic acid anhydride, and the like. And Diels-Alder reaction products of alicyclic compounds having conjugated double bonds such as α-terpinene and alloocimene and maleic anhydride, and hydrogenated products thereof.
なお、前記ディールス・アルダー反応生成物やこれらの水素添加物としては、任意の構造異性体および任意の幾何異性体を使用することができる。
また、前記脂環式カルボン酸無水物は、硬化反応を実質的に妨げない限り、適宜に化学的に変性して使用することもできる。
これらの脂環式カルボン酸無水物のうち、組成物の流動性や透明性の点から、式(10)、式(11)、式(12)または式(13)で表される化合物等が好ましく、特に好ましくは式(10)または式(11)で表される化合物である。
In addition, arbitrary structural isomers and arbitrary geometric isomers can be used as the Diels-Alder reaction product and hydrogenated products thereof.
In addition, the alicyclic carboxylic acid anhydride can be used after being appropriately chemically modified as long as the curing reaction is not substantially hindered.
Among these alicyclic carboxylic acid anhydrides, from the viewpoint of fluidity and transparency of the composition, compounds represented by formula (10), formula (11), formula (12), or formula (13), etc. The compound represented by formula (10) or formula (11) is particularly preferable.
本発明において、脂環式カルボン酸無水物は、単独でまたは2 種以上を混合して使用
することができる。
硬化剤使用量は、(A)と(B)の混合後のエポキシ当量から算出されるエポキシ基1モルに対して、カルボン酸無水物基の当量比として、好ましくは0.4〜1.2、さらに好ましくは0.5〜1.0 である。この場合、該当量比が0.4未満でも1.2を超え
ても、得られる硬化物のガラス転移点(Tg)の低下や着色等の不都合を生じることがある。
In the present invention, the alicyclic carboxylic acid anhydride can be used alone or in admixture of two or more.
The amount of the curing agent used is preferably 0.4 to 1.2 as an equivalent ratio of the carboxylic acid anhydride group to 1 mol of the epoxy group calculated from the epoxy equivalent after mixing (A) and (B). More preferably, it is 0.5 to 1.0. In this case, even if the corresponding amount ratio is less than 0.4 or more than 1.2, inconveniences such as a decrease in the glass transition point (Tg) of the obtained cured product and coloring may occur.
[(D)硬化触媒]
本発明で用いられる(D)硬化触媒については、特に限定されるものではないが、例えば、ベンジルジメチルアミン、2,4,6−トリス( ジメチルアミノメチル) フェノー
ル、シクロヘキシルジメチルアミン、トリエタノールアミン等の3 級アミン類;2−メ
チルイミダゾール、2−n−ヘプチルイミダゾール、2−n−ウンデシルイミダゾール、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、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−メチルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−n−ウンデシルイミダゾール、1−(2−シアノエチル) −2−フェニルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−
エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジ(ヒドロキシメチル)イミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−フェニル−4,5−ジ〔(2’−シアノエトキシ)メチル〕イミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−n−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテート、1−(2−シアノエチル)−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテート、1−(2−シアノエチル)−2−エチル−4−メチルイミダゾリウムトリメリテート、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 ’−n−ウンデシルイミダゾリル)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−メチルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−〔2’−メチルイミダゾリル−(1' )〕エチル−s−トリアジンのイソシアヌル酸付加物等のイミダゾール類;ジフェ
ニルフォスフィン、トリフェニルフォスフィン、亜リン酸トリフェニル等の有機リン系化合物;ベンジルトリフェニルフォスフォニウムクロライド、テトラ−n− ブチルフォス
フォニウムブロマイド、メチルトリフェニルフォスフォニウムブロマイド、エチルトリフェニルフォスフォニウムブロマイド、n−ブチルトリフェニルフォスフォニウムブロマイド、テトラフェニルフォスフォニウムブロマイド、エチルトリフェニルフォスフォニウムヨーダイド、エチルトリフェニルフォスフォニウムアセテート、メチルトリブチルホスホニウムジメチルホスフェート、テトラブチルホスホニウムジエチルホスホジチオネート、テトラ−n−ブチルフォスフォニウムベンゾトリアゾレート、テトラ−n−ブチルフォスフォニウムテトラフルオロボレート、テトラ−n−ブチルフォスフォニウムテトラフェニルボレート、テトラフェニルフォスフォニウムテトラフェニルボレート等の4 級フォス
フォニウム塩類;1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7やその有機酸塩等のジアザビシクロアルケン類;オクチル酸亜鉛、アクチル酸錫、アルミニウムアセチルアセトン錯体等の有機金属化合物;テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロマイド等の4 級アンモニウム塩類;三フッ化ホウ素、ホウ酸ト
リフェニル等のホウ素化合物;塩化亜鉛、塩化第二錫等の金属ハロゲン化合物のほか、ジシアンジアミドやアミンとエポキシ樹脂との付加物等のアミン付加型促進剤等の高融点分散型潜在性硬化促進剤; 前記イミダゾール類、有機リン系化合物や4 級フォスフォニウム塩類等の硬化促進剤の表面をポリマーで被覆したマイクロカプセル型潜在性硬化促進剤; アミン塩型潜在性硬化剤促進剤; ルイス酸塩、ブレンステッド酸塩等の高温解離型の熱カチオン重合型潜在性硬化促進剤等の潜在性硬化促進剤等を挙げることができる。
[(D) Curing catalyst]
The (D) curing catalyst used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include benzyldimethylamine, 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, cyclohexyldimethylamine, and triethanolamine. Tertiary amines: 2-methylimidazole, 2-n-heptylimidazole, 2-n-undecylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1 -Benzyl-2-phenylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1- (2-cyanoethyl) -2-methylimidazole, 1- (2-cyanoethyl) -2-n-un Decylimidazole, 1- (2-cyanoethyl) -2-fe Nilimidazole, 1- (2-cyanoethyl) -2-
Ethyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4,5-di (hydroxymethyl) imidazole, 1- (2-cyanoethyl) -2-phenyl-4, 5-di [(2′-cyanoethoxy) methyl] imidazole, 1- (2-cyanoethyl) -2-n-undecylimidazolium trimellitate, 1- (2-cyanoethyl) -2-phenylimidazolium trimellitate Tate, 1- (2-cyanoethyl) -2-ethyl-4-methylimidazolium trimellitate, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')] ethyl-s-triazine, 2 , 4
-Diamino-6- (2'-n-undecylimidazolyl) ethyl-s-triazine, 2
, 4-Diamino-6- [2'-ethyl-4'-methylimidazolyl- (1 ')] ethyl-
of isocyanuric acid adduct of 2-methylimidazole, isocyanuric acid adduct of 2-phenylimidazole, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')] ethyl-s-triazine Imidazoles such as isocyanuric acid adducts; organophosphorus compounds such as diphenylphosphine, triphenylphosphine and triphenyl phosphite; benzyltriphenylphosphonium chloride, tetra-n-butylphosphonium bromide, methyltri Phenylphosphonium bromide, ethyltriphenylphosphonium bromide, n-butyltriphenylphosphonium bromide, tetraphenylphosphonium bromide, ethyltriphenylphosphonium iodide, ethyltriphenyl Phosphonium acetate, methyltributylphosphonium dimethyl phosphate, tetrabutylphosphonium diethylphosphodithionate, tetra-n-butylphosphonium benzotriazolate, tetra-n-butylphosphonium tetrafluoroborate, tetra-n-butyl Quaternary phosphonium salts such as phosphonium tetraphenylborate and tetraphenylphosphonium tetraphenylborate; diazabicycloalkenes such as 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7 and organic acid salts thereof Organic metal compounds such as zinc octylate, tin actylate and aluminum acetylacetone complex; quaternary ammonium salts such as tetraethylammonium bromide and tetra-n-butylammonium bromide; Boron compounds such as boron chloride and triphenyl borate; metal halide compounds such as zinc chloride and stannic chloride, as well as high melting point dispersions such as amine addition accelerators such as dicyandiamide and adducts of amines and epoxy resins Latent curing accelerator; Microcapsule type latent curing accelerator with the surface of curing accelerator such as imidazoles, organophosphorus compounds and quaternary phosphonium salts coated with polymer; Amine salt type latent curing agent promotion Agents: Latent curing accelerators such as high temperature dissociation type thermal cationic polymerization type latent curing accelerators such as Lewis acid salts and Bronsted acid salts.
これらの(D)硬化触媒のうち、4級フォスフォニウム塩類、ジアザビシクロアルケン類、有機金属化合物および4級アンモニウム塩類が、無色透明で長時間加熱しても変色し難い硬化物が得られる点で好ましい。
前記(D)硬化触媒は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
(D)硬化触媒の使用量は、(A)エポキシ基を有するポリシロキサンと(B)エポキシ化合物と(C)硬化剤の合計100重量部に対して、好ましくは0.01〜1重量部、
さらに好ましくは0.1〜0.7重量部である。この場合、(D)硬化触媒の使用量が0.01重量部未満であると、硬化反応の促進効果が低下する傾向があり、一方、1重量部を超えると、得られる硬化物に着色などの不都合を生じることがある。
Among these (D) curing catalysts, quaternary phosphonium salts, diazabicycloalkenes, organometallic compounds and quaternary ammonium salts are colorless and transparent, and a cured product which is difficult to discolor even when heated for a long time is obtained. This is preferable.
The (D) curing catalyst can be used alone or in admixture of two or more.
(D) The use amount of the curing catalyst is preferably 0.01 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the total of (A) polysiloxane having an epoxy group, (B) epoxy compound and (C) curing agent.
More preferably, it is 0.1-0.7 weight part. In this case, if the amount of the (D) curing catalyst used is less than 0.01 parts by weight, the effect of promoting the curing reaction tends to be reduced. On the other hand, if it exceeds 1 part by weight, the resulting cured product is colored. May cause inconvenience.
[(A)〜(D)成分の割合]
(A)〜(D)の各成分の混合割合については、熱硬化性組成物に含まれる(A)ポリシロキサンと(B)エポキシ化合物のエポキシ当量の合計が200〜700g/当量となり、かつ、該熱硬化性組成物を硬化した際に、150℃での貯蔵弾性率が1.00×107〜1.60×109Paとなれば特に制限はない。好ましい混合割合としては、熱硬化性組成物全体を100重量%とした場合に(A)ポリシロキサンは30〜80重量%であり、(B)エポキシ化合物は1〜70重量%であり、(C)硬化剤は1〜80重量%であり、(D)硬化触媒は0.001〜2重量%である。
[Ratio of (A) to (D) components]
About the mixing ratio of each component of (A)-(D), the sum total of the epoxy equivalent of (A) polysiloxane and (B) epoxy compound contained in a thermosetting composition will be 200-700 g / equivalent, and When the thermosetting composition is cured, there is no particular limitation as long as the storage elastic modulus at 150 ° C. becomes 1.00 × 10 7 to 1.60 × 10 9 Pa. As a preferable mixing ratio, when the total thermosetting composition is 100% by weight, (A) polysiloxane is 30 to 80% by weight, (B) epoxy compound is 1 to 70% by weight, and (C The curing agent is 1 to 80% by weight, and (D) the curing catalyst is 0.001 to 2% by weight.
[熱処理方法]
本発明の半導体デバイス用部材は、上述の(A)ポリシロキサン、(B)エポキシ化合物、(C)硬化剤、および(D)硬化触媒を含む熱硬化性樹脂組成物を熱処理することにより得られるものである。
熱処理するための加熱方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、熱風循環式加熱、赤外線加熱、高周波加熱等の従来公知の方法を採用することができる。
[Heat treatment method]
The member for a semiconductor device of the present invention is obtained by heat-treating a thermosetting resin composition containing the above-mentioned (A) polysiloxane, (B) epoxy compound, (C) curing agent, and (D) curing catalyst. Is.
The heating method for the heat treatment is not particularly limited, and conventionally known methods such as hot air circulation heating, infrared heating, and high frequency heating can be employed.
熱処理条件は、熱硬化性樹脂組成物を所望の硬化状態にすることができれば特に制限はないが、例えば、90℃〜200℃で、0.2時間〜10時間程度が好ましい。
得られる硬化物の内部応力を低減させることを目的とする場合は、例えば80℃〜120℃で0.5時間〜3時間程度の条件で予備硬化させたのち、例えば120℃〜180℃で0.5時間〜3時間程度の条件で後硬化させることがさらに好ましい。
The heat treatment conditions are not particularly limited as long as the thermosetting resin composition can be brought into a desired cured state, but for example, 90 ° C. to 200 ° C. and preferably about 0.2 hours to 10 hours.
When it is intended to reduce the internal stress of the resulting cured product, for example, after pre-curing at 80 ° C. to 120 ° C. for about 0.5 hours to 3 hours, for example, at 120 ° C. to 180 ° C., 0 It is further preferable to perform post-curing under conditions of about 5 hours to 3 hours.
[半導体デバイス部材の特性]
本発明においては、上述の(A)ポリシロキサン、(B)エポキシ化合物、(C)硬化剤、および(D)硬化触媒を含む熱硬化性樹脂組成物を熱処理することにより得られる硬化物が、動的粘弾性測定による150℃における10Hzにおける貯蔵弾性率が、通常1.00×107Pa以上、好ましくは3.00×107Pa以上であり、通常1.60×109Pa以下、好ましくは1.45×109Pa以下であることが必須の要件となる。
[Characteristics of semiconductor device members]
In this invention, the hardened | cured material obtained by heat-processing the thermosetting resin composition containing the above-mentioned (A) polysiloxane, (B) epoxy compound, (C) hardening | curing agent, and (D) hardening catalyst, The storage elastic modulus at 10 Hz at 150 ° C. by dynamic viscoelasticity measurement is usually 1.00 × 10 7 Pa or more, preferably 3.00 × 10 7 Pa or more, usually 1.60 × 10 9 Pa or less, preferably Is an essential requirement of 1.45 × 10 9 Pa or less.
ここで、前記貯蔵弾性率とは、内部に貯蔵された応力の保持に関する指標であり、貯蔵弾性率が上述の範囲であると、形状が維持でき、かつ過剰な応力の緩和が可能になるという効果が得られる。また、前記熱処理とは、熱硬化性樹脂組成物を所望の硬化状態にすることができれば特に制限はなく、90℃〜200℃で、0.2時間〜10時間程度の熱処理を行うことを言う。前記熱処理として、例えば、150℃で2時間の加熱を行えばよい。 Here, the storage elastic modulus is an index relating to retention of stress stored inside, and if the storage elastic modulus is in the above range, the shape can be maintained and excessive stress can be relaxed. An effect is obtained. The heat treatment is not particularly limited as long as the thermosetting resin composition can be brought into a desired cured state, and means that the heat treatment is performed at 90 ° C. to 200 ° C. for about 0.2 hours to 10 hours. . As the heat treatment, for example, heating at 150 ° C. for 2 hours may be performed.
貯蔵弾性率が、1.00×107Paより低すぎると、半導体デバイス部材として硬化させた際、しわなどの外観不良を引き起こし、また1.60×109Paより高すぎると半導体デバイス中に設けられた配線を切断することや硬化時の熱処理やその後の使用における環境温度変化によってクラックが入りやすくなり、いずれも半導体発光デバイスとしての機能を失うことがある。 If the storage elastic modulus is too lower than 1.00 × 10 7 Pa, it causes poor appearance such as wrinkles when cured as a semiconductor device member, and if it is higher than 1.60 × 10 9 Pa in the semiconductor device. Cracks are likely to occur due to cutting of the provided wiring, heat treatment at the time of curing, and environmental temperature change in subsequent use, and any of them may lose the function as a semiconductor light emitting device.
なお、貯蔵弾性率は、実施例に記載の方法で測定することができる。
[半導体デバイス用部材の用途]
本発明の半導体デバイス用部材の用途は特に限定されず、各種の半導体デバイスに用いることができるが、半導体発光デバイス用部材として用いることが好ましい。半導体発光デバイス用部材としては、例えば、半導体発光素子等を封止するための部材(封止材)、ワイヤ等をリードフレーム等にボンディングする部材(ダイボンド剤)、半導体発光デバイスのパッケージの樹脂成形体を構成する部材(パッケージ材)など、各種の用途に使用することができる。用途に応じて、その他の成分を併用することができ、例えば、封止材
として用いる場合は蛍光体、無機微粒子などを併用することが好ましく、ダイボンド剤として用いる場合は熱伝導剤、無機微粒子などを併用することが好ましく、パッケージ材として用いる場合は無機微粒子などを併用することが好ましい。
In addition, a storage elastic modulus can be measured by the method as described in an Example.
[Applications for semiconductor device components]
The use of the member for a semiconductor device of the present invention is not particularly limited and can be used for various semiconductor devices, but is preferably used as a member for a semiconductor light emitting device. As a member for semiconductor light emitting device, for example, a member for sealing a semiconductor light emitting element (sealing material), a member for bonding a wire or the like to a lead frame or the like, a resin molding of a semiconductor light emitting device package It can be used for various applications such as a member (package material) constituting the body. Depending on the application, other components can be used in combination. For example, when used as a sealing material, it is preferable to use a phosphor, inorganic fine particles, etc., and when used as a die bond agent, a heat conductive agent, inorganic fine particles, etc. Are preferably used in combination, and when used as a packaging material, inorganic fine particles and the like are preferably used in combination.
以下、本発明の半導体デバイス用部材を封止材として用いる場合について説明する。本発明の半導体デバイス用部材は、例えば、上述の(A)ポリシロキサン、(B)エポキシ化合物、(C)硬化剤、および(D)硬化触媒を含む熱硬化性樹脂組成物に蛍光体、無機微粒子などを含有させて組成物とし、該組成物を半導体発光デバイスのパッケージのカップ内に充填後、硬化したり、適当な透明支持体上に薄層状に塗布したりすることにより、波長変換用部材として使用することができる。 Hereinafter, the case where the member for semiconductor devices of this invention is used as a sealing material is demonstrated. The semiconductor device member of the present invention includes, for example, a phosphor, an inorganic substance, and a thermosetting resin composition containing the above-mentioned (A) polysiloxane, (B) epoxy compound, (C) curing agent, and (D) curing catalyst. A composition containing fine particles and the like, and after filling the composition into a cup of a semiconductor light emitting device package, it is cured or coated in a thin layer on an appropriate transparent support, for wavelength conversion. It can be used as a member.
なお、蛍光体や無機微粒子などは1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。また、蛍光体や無機微粒子の他に必要に応じてその他の成分を含有させてもよい。
(蛍光体)
蛍光体としては、後述の半導体発光素子の発する光に直接的または間接的に励起され、異なる波長の光を発する物質であれば特に制限はなく、無機系蛍光体であっても有機系蛍光体であっても用いることができる。例えば、以下に例示するような青色蛍光体、緑色蛍光体、黄色蛍光体、橙色ないし赤色蛍光体の1種または2種以上を用いることができる。所望の発光色を得られるよう、用いる蛍光体の種類や含有量を適宜調整することが好ましい。
In addition, a fluorescent substance, an inorganic fine particle, etc. may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios. In addition to the phosphor and inorganic fine particles, other components may be included as necessary.
(Phosphor)
The phosphor is not particularly limited as long as it is a substance that emits light of a different wavelength directly or indirectly excited by light emitted from a semiconductor light emitting element described later, and an organic phosphor even if it is an inorganic phosphor. Can be used. For example, one or more of blue phosphor, green phosphor, yellow phosphor, orange to red phosphor as exemplified below can be used. It is preferable to appropriately adjust the type and content of the phosphor used so that a desired emission color can be obtained.
<青色蛍光体>
青色蛍光体としては、発光ピーク波長が、通常420nm以上、中でも430nm以上、更には440nm以上であり、また、通常490nm以下、中でも480nm以下、更には470nm以下の範囲にあるものが好ましい。
具体的には、(Ca,Sr,Ba)MgAl10O17:Eu、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6(Cl,F)2:Eu、(Ba,Ca,Mg,Sr)2SiO4:Eu、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6(Cl,F)2:Eu、(Ba,Ca,Sr)3MgSi2O8:Euが好ましく、(Ba,Sr)MgAl10O17:Eu、(Ca,Sr,Ba)10(PO4)6(Cl,F)2:Eu、Ba3MgSi2O8:Euがより好ましい。
<Blue phosphor>
The blue phosphor preferably has an emission peak wavelength of usually 420 nm or more, particularly 430 nm or more, more preferably 440 nm or more, and usually 490 nm or less, especially 480 nm or less, and more preferably 470 nm or less.
Specifically, (Ca, Sr, Ba) MgAl 10 O 17 : Eu, (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 (Cl, F) 2 : Eu, (Ba, Ca, Mg, Sr) 2 SiO 4 : Eu, (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 (Cl, F) 2 : Eu, (Ba, Ca, Sr) 3 MgSi 2 O 8 : Eu are preferred, Ba, Sr) MgAl 10 O 17 : Eu, (Ca, Sr, Ba) 10 (PO 4 ) 6 (Cl, F) 2 : Eu, and Ba 3 MgSi 2 O 8 : Eu are more preferable.
<緑色蛍光体>
緑色蛍光体としては、発光ピーク波長が、通常500nm以上、中でも510nm以上、更には515nm以上であり、また、通常550nm以下、中でも542nm以下、更には535nm以下の範囲にあるものが好ましい。
具体的には、Y3(Al,Ga)5O12:Ce、CaSc2O4:Ce、Ca3(Sc,Mg)2Si3O12:Ce、(Sr,Ba)2SiO4:Eu、β型サイアロン、(Ba,Sr)3Si6O12:N2:Eu、SrGa2S4:Eu、BaMgAl10O17:Eu,Mnが好ましい。
<Green phosphor>
As the green phosphor, those having an emission peak wavelength of usually 500 nm or more, particularly 510 nm or more, more preferably 515 nm or more, and usually 550 nm or less, especially 542 nm or less, further 535 nm or less are preferred.
Specifically, Y 3 (Al, Ga) 5 O 12: Ce, CaSc 2 O 4: Ce, Ca 3 (Sc, Mg) 2 Si 3 O 12: Ce, (Sr, Ba) 2 SiO 4: Eu Β-sialon, (Ba, Sr) 3 Si 6 O 12 : N 2 : Eu, SrGa 2 S 4 : Eu, and BaMgAl 10 O 17 : Eu, Mn are preferable.
<黄色蛍光体>
黄色蛍光体としては、発光ピーク波長が、通常530nm以上、中でも540nm以上、更には550nm以上であり、また、通常620nm以下、中でも600nm以下、更には580nm以下の範囲にあるものが好適である。
黄色蛍光体としては、Y3Al5O12:Ce、(Y,Gd)3Al5O12:Ce、(Sr,Ca,Ba,Mg)2SiO4:Eu、(Ca,Sr)Si2N2O2:Eu、(La,Y,Gd,Lu)3(Si,Ge)6N11:Ceが好ましい。
<Yellow phosphor>
As the yellow phosphor, those having an emission peak wavelength of usually 530 nm or more, particularly 540 nm or more, more preferably 550 nm or more, and usually 620 nm or less, particularly 600 nm or less, and further 580 nm or less are suitable.
The yellow phosphor, Y 3 Al 5 O 12: Ce, (Y, Gd) 3 Al 5 O 12: Ce, (Sr, Ca, Ba, Mg) 2 SiO 4: Eu, (Ca, Sr) Si 2 N 2 O 2 : Eu, (La, Y, Gd, Lu) 3 (Si, Ge) 6 N 11 : Ce are preferable.
<橙色ないし赤色蛍光体>
橙色ないし赤色蛍光体としては、発光ピーク波長が、通常570nm以上、中でも580nm以上、更には585nm以上であり、また、通常780nm以下、中でも700nm以下、更には680nm以下の範囲にあるものが好ましい。
具体的には、(Ca,Sr,Ba)2Si5(N,O)8:Eu、(Ca,Sr,Ba)Si(N,O)2:Eu、(Ca,Sr,Ba)AlSi(N,O)3:Eu、(Sr,Ba)3SiO5:Eu、(Ca,Sr)S:Eu、(La,Y)2O2S:Eu、Eu(ジベンゾイルメタン)3・1,10−フェナントロリン錯体等のβ−ジケトン系Eu錯体、カルボン酸系Eu錯体、K2SiF6:Mnが好ましく、(Ca,Sr,Ba)2Si5(N,O)8:Eu、(Sr,Ca)AlSi(N,O):Eu、(La,Y)2O2S:Eu、K2SiF6:Mnがより好ましい。
<Orange to red phosphor>
As the orange to red phosphors, those having an emission peak wavelength of usually 570 nm or more, particularly 580 nm or more, more preferably 585 nm or more, and usually 780 nm or less, particularly 700 nm or less, and further 680 nm or less are preferable.
Specifically, (Ca, Sr, Ba) 2 Si 5 (N, O) 8 : Eu, (Ca, Sr, Ba) Si (N, O) 2 : Eu, (Ca, Sr, Ba) AlSi ( N, O) 3: Eu, (Sr, Ba) 3 SiO 5: Eu, (Ca, Sr) S: Eu, (La, Y) 2 O 2 S: Eu, Eu ( dibenzoylmethane) 3 · 1, Β-diketone Eu complex such as 10-phenanthroline complex, carboxylic acid Eu complex, K 2 SiF 6 : Mn is preferable, (Ca, Sr, Ba) 2 Si 5 (N, O) 8 : Eu, (Sr, Ca) AlSi (N, O): Eu, (La, Y) 2 O 2 S: Eu, and K 2 SiF 6 : Mn are more preferable.
また、橙色蛍光体としては、(Sr,Ba)3SiO5:Eu、(Sr,Ba)2SiO4:Eu、(Ca,Sr,Ba)2Si5(N,O)8:Eu、(Ca,Sr,Ba)AlSi(N,O)3:Ceが好ましい。
(無機微粒子)
無機微粒子(フィラー)の種類としては、シリカ、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化イットリウムなどの無機酸化物粒子やダイヤモンド粒子が例示されるが、目的に応じて他の物質を選択することもでき、これらに限定されるものではない。無機微粒子を含有させることで光学的特性や作業性を向上させることができる。混合する無機微粒子の種類は目的に応じて選択すればよい。
As the orange phosphor, (Sr, Ba) 3 SiO 5 : Eu, (Sr, Ba) 2 SiO 4 : Eu, (Ca, Sr, Ba) 2 Si 5 (N, O) 8 : Eu, ( Ca, Sr, Ba) AlSi (N, O) 3 : Ce is preferred.
(Inorganic fine particles)
Examples of the inorganic fine particles (fillers) include inorganic oxide particles such as silica, barium titanate, titanium oxide, zirconium oxide, niobium oxide, aluminum oxide, cerium oxide, yttrium oxide, and diamond particles. Other materials can be selected accordingly, but are not limited thereto. By containing inorganic fine particles, optical characteristics and workability can be improved. What is necessary is just to select the kind of inorganic fine particle to mix according to the objective.
無機微粒子の形態は粉体状、スラリー状等、目的に応じいかなる形態でもよいが、透明性を保つ必要がある場合は、本発明の半導体発光デバイス用部材と屈折率を同等としたり、水系・溶媒系の透明ゾルとして半導体発光デバイス用部材形成液に加えたりすることが好ましい。
これらの無機微粒子(一次粒子)の重量平均メジアン径(D50)は特に限定されないが、蛍光体粒子の1/10以下程度であることが好ましい。具体的には、目的に応じて以下の重量平均メジアン径(D50)のものが用いられる。
The form of the inorganic fine particles may be any form depending on the purpose, such as powder form, slurry form, etc., but when it is necessary to maintain transparency, the refractive index is made equal to the semiconductor light emitting device member of the present invention, It is preferable to add it as a solvent-based transparent sol to the member forming liquid for a semiconductor light emitting device.
The weight average median diameter (D50) of these inorganic fine particles (primary particles) is not particularly limited, but is preferably about 1/10 or less of the phosphor particles. Specifically, those having the following weight average median diameter (D50) are used according to the purpose.
例えば、無機粒子を光散乱材として用いるのであれば、その重量平均メジアン径(D50)は0.1〜10μmが好適である。また、例えば、無機微粒子を骨材として用いるのであれば、その重量平均メジアン径(D50)は1nm〜10μmが好適である。また、例えば、無機微粒子を増粘剤(チキソ剤)として用いるのであれば、その重量平均メジアン径(D50)は10〜100nmが好適である。また、例えば、無機粒子を屈折率調整剤として用いるのであれば、その重量平均メジアン径(D50)は1〜10nmが好適である。 For example, if inorganic particles are used as the light scattering material, the weight average median diameter (D50) is preferably 0.1 to 10 μm. For example, if inorganic fine particles are used as the aggregate, the weight average median diameter (D50) is preferably 1 nm to 10 μm. For example, when inorganic fine particles are used as a thickener (thixotropic agent), the weight average median diameter (D50) is preferably 10 to 100 nm. For example, if inorganic particles are used as the refractive index adjuster, the weight average median diameter (D50) is preferably 1 to 10 nm.
また、分散性を改善するためにシランカップリング剤などの表面処理剤で表面処理されていてもよい。
本発明の半導体発光デバイス用部材における無機粒子の含有率は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、その適用形態により自由に選定できる。例えば、無機粒子を光散乱剤として用いる場合は、その含有率は0.01〜10重量%が好適である。また、例えば、無機粒子を骨材として用いる場合は、その含有率は1〜50重量%が好適である。また、例えば、無機粒子を増粘剤(チキソ剤)として用いる場合は、その含有率は0.1〜20重量%が好適である。また、例えば、無機粒子を屈折率調整剤として用いる場合は、その含有率は10〜80重量%が好適である。無機粒子の量が少なすぎると所望の効果が得られなくなる可能性があり、多すぎると硬化物の密着性、透明性、硬度等の諸特性に悪影響を及ぼす可能性がある。
Moreover, in order to improve dispersibility, it may be surface-treated with a surface treatment agent such as a silane coupling agent.
Although the content rate of the inorganic particle in the member for semiconductor light-emitting devices of the present invention is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, it can be freely selected depending on the application form. For example, when inorganic particles are used as the light scattering agent, the content is preferably 0.01 to 10% by weight. For example, when inorganic particles are used as the aggregate, the content is preferably 1 to 50% by weight. For example, when using inorganic particles as a thickener (thixotropic agent), the content is preferably 0.1 to 20% by weight. Further, for example, when inorganic particles are used as the refractive index adjuster, the content is preferably 10 to 80% by weight. If the amount of inorganic particles is too small, the desired effect may not be obtained, and if it is too large, various properties such as adhesion, transparency and hardness of the cured product may be adversely affected.
[半導体発光デバイス]
本発明の発光体発光デバイスは、半導体発光素子を有し、且つ、少なくとも本発明の半導体発光デバイス用部材を使用している他は、その構成は制限されず、公知の装置構成を任意にとることが可能である。装置構成の具体例については後述する。
本発明の発光体発光デバイスにおける本発明の半導体発光デバイス用部材の使用方法に特に制限はないが、上述の通り封止材、ダイボンド剤等として用いることができる。上述の(A)ポリシロキサン、(B)エポキシ化合物、(C)硬化剤、および(D)硬化触媒を含む熱硬化性樹脂組成物は、通常は液状であるので、必要に応じて硬化させて用いることが好ましい。前記熱硬化性樹脂組成物を目的とする形状を有する型に入れた状態で硬化させてもよいし、前記熱硬化性樹脂組成物を目的とする部位に塗布した状態で硬化を行うことにより、目的とする部位に直接、本発明の半導体発光デバイス用部材を形成することができる。
[Semiconductor light-emitting device]
The light-emitting device of the present invention has a semiconductor light-emitting element and at least uses the member for a semiconductor light-emitting device of the present invention. It is possible. A specific example of the device configuration will be described later.
Although there is no restriction | limiting in particular in the usage method of the member for semiconductor light-emitting devices of this invention in the light-emitting body light-emitting device of this invention, As mentioned above, it can use as a sealing material, a die-bonding agent, etc. Since the thermosetting resin composition containing the above-mentioned (A) polysiloxane, (B) epoxy compound, (C) curing agent, and (D) curing catalyst is usually in a liquid state, it is cured as necessary. It is preferable to use it. The thermosetting resin composition may be cured in a state where it is put in a mold having a desired shape, or by curing in a state where the thermosetting resin composition is applied to a target portion, The member for a semiconductor light emitting device of the present invention can be formed directly on a target site.
また、半導体発光素子としては、特に制限はないが、発光ダイオード(LED)やレーザーダイオード(LD)等が使用できる。
半導体発光素子の発光ピーク波長は、上述の発光体の吸収波長と重複するものであれば、特に制限されず、幅広い発光波長領域の発光体を使用することができる。通常は、紫外領域から青色領域までの発光波長を有する発光体が使用される。
The semiconductor light emitting device is not particularly limited, and a light emitting diode (LED), a laser diode (LD), or the like can be used.
The emission peak wavelength of the semiconductor light emitting device is not particularly limited as long as it overlaps with the absorption wavelength of the above-described light emitter, and a light emitter having a wide light emission wavelength region can be used. Usually, a light emitter having an emission wavelength from the ultraviolet region to the blue region is used.
半導体発光素子の発光ピーク波長の具体的数値としては、通常300nm以上、好ましくは330nm以上、より好ましくは360nm以上であり、また、通常510nm以下、好ましくは480nm以下、より好ましくは450nm以下の発光ピーク波長を有する発光体を使用することが可能である。本発明の半導体発光デバイス部材は、高いガスバリア性と半導体発光デバイス用パッケージへの密着性を両立させるため、エポキシ基やフェニル基などの有機官能基あるいは有機化合物を導入しているため、耐光性の観点から、青色領域に発光を有する半導体発光素子との組み合わせが好ましいことから、430nm以上470nmの波長範囲に発光ピークを有する半導体発光素子との組み合わせが特に好ましい。 The specific value of the emission peak wavelength of the semiconductor light emitting device is usually 300 nm or more, preferably 330 nm or more, more preferably 360 nm or more, and usually 510 nm or less, preferably 480 nm or less, more preferably 450 nm or less. It is possible to use a light emitter having a wavelength. The semiconductor light-emitting device member of the present invention introduces an organic functional group or an organic compound such as an epoxy group or a phenyl group in order to achieve both high gas barrier properties and adhesion to a package for a semiconductor light-emitting device. From the viewpoint, a combination with a semiconductor light emitting device having light emission in the blue region is preferable, and therefore a combination with a semiconductor light emitting device having a light emission peak in a wavelength range of 430 nm to 470 nm is particularly preferable.
中でも、半導体発光素子としては、GaN系化合物半導体を使用したGaN系LEDやLDが好ましい。なぜなら、GaN系LEDやLDは、この領域の光を発するSiC系LED等に比し、発光出力や外部量子効率が格段に大きく、前記蛍光体と組み合わせることによって、低電力で非常に明るい発光が得られるからである。例えば、20mAの電流負荷に対し、通常GaN系LEDやLDはSiC系の100倍以上の発光強度を有する。GaN系LEDやLDとしては、AlXGaYN発光層、GaN発光層又はInXGaYN発光層を有しているものが好ましい。中でも、発光強度が非常に高いことから、GaN系LEDとしては、InXGaYN発光層を有するものが特に好ましく、InXGaYN層とGaN層との多重量子井戸構造のものがさらに好ましい。 Among these, GaN-based LEDs and LDs using GaN-based compound semiconductors are preferable as the semiconductor light emitting device. This is because GaN-based LEDs and LDs have significantly higher emission output and external quantum efficiency than SiC-based LEDs that emit light in this region, and emit very bright light with low power when combined with the phosphor. It is because it is obtained. For example, for a current load of 20 mA, GaN-based LEDs and LDs usually have a light emission intensity 100 times or more that of SiC-based. As the GaN-based LED and LD, those having an Al X Ga Y N light emitting layer, a GaN light emitting layer, or an In X Ga Y N light emitting layer are preferable. Among them, since the emission intensity is very high, the GaN-based LED is particularly preferably one having an In X Ga Y N light emitting layer, and more preferably a multiple quantum well structure having an In X Ga Y N layer and a GaN layer. preferable.
なお、上記においてX+Yの値は通常0.8〜1.2の範囲の値である。GaN系LEDにおいて、これら発光層にZnやSiをドープしたものやドーパント無しのものが発光特性を調節する上で好ましいものである。
GaN系LEDはこれら発光層、p層、n層、電極、及び基板を基本構成要素としたものであり、発光層をn型とp型のAlXGaYN層、GaN層、又はInXGaYN層などでサンドイッチにしたヘテロ構造を有しているものが、発光効率が高くて好ましく、更にヘテロ構造を量子井戸構造にしたものが、発光効率が更に高いため、より好ましい。
In the above, the value of X + Y is usually a value in the range of 0.8 to 1.2. In the GaN-based LED, those in which the light emitting layer is doped with Zn or Si or those without a dopant are preferable for adjusting the light emission characteristics.
A GaN-based LED has these light-emitting layer, p-layer, n-layer, electrode, and substrate as basic components, and the light-emitting layer is an n-type and p-type Al X Ga Y N layer, GaN layer, or In X Those having a heterostructure sandwiched between Ga Y N layers and the like are preferable because of high light emission efficiency, and those having a heterostructure having a quantum well structure are more preferable because of high light emission efficiency.
なお、半導体発光素子は、1個のみを用いてもよく、2個以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
[半導体発光デバイスの実施形態]
半導体発光装置は、例えば図1に示す様に、半導体発光素子1、樹脂成形体2、ボンディングワイヤ3、蛍光体含有部(波長変換部)4、リードフレーム5等から構成される。なお、本明細書においてリードフレーム5等の導電性材料と絶縁性の樹脂成形体からなるものを、パッケージと称することがある。
Only one semiconductor light emitting element may be used, or two or more semiconductor light emitting elements may be used in any combination and ratio.
[Embodiment of Semiconductor Light-Emitting Device]
For example, as shown in FIG. 1, the semiconductor light emitting device includes a semiconductor light emitting element 1, a resin molded body 2, a bonding wire 3, a phosphor containing portion (wavelength converting portion) 4, a lead frame 5, and the like. In the present specification, a material made of a conductive material such as the lead frame 5 and an insulating resin molding may be referred to as a package.
半導体発光素子1は、近紫外領域の波長を有する光を発する近紫外半導体発光素子、紫領域の波長の光を発する紫半導体発光素子、青領域の波長の光を発する青色半導体発光素子などを用いることが可能であり、300nm以上520nm以下の波長を有する光を発する。図1においては半導体発光素子が1つのみ搭載されているが、複数個の半導体発光素子を線状に、あるいは平面状に配置することも可能である。半導体発光素子1を平面状に配置することで、面照明とすることができ、このような実施形態はより出力を強くしたい場合に好適である。 The semiconductor light emitting device 1 uses a near ultraviolet semiconductor light emitting device that emits light having a wavelength in the near ultraviolet region, a purple semiconductor light emitting device that emits light in a purple region, a blue semiconductor light emitting device that emits light in a blue region, and the like. It emits light having a wavelength of 300 nm or more and 520 nm or less. Although only one semiconductor light emitting element is mounted in FIG. 1, a plurality of semiconductor light emitting elements can be arranged in a linear shape or a planar shape. By arranging the semiconductor light emitting element 1 in a planar shape, surface illumination can be obtained, and such an embodiment is suitable when it is desired to further increase the output.
パッケージを構成する樹脂成形体2は、リードフレーム5と共に成形されていてもよい。パッケージの形状は特段限定されず平面型でもカップ型でもよい。本発明の発光デバイス用部材は、この樹脂成形体2として用いることもできる。また、本発明の驚くべき効果の1つに、エポキシ基を有するポリシロキサンとエポキシ化合物を併用することにより、はじめて半導体発光デバイス用パッケージの材質として使用されているポリフタルアミドに対する密着性が非常に高くなることが確認されたことが挙げられる。そこで、発光デバイス用部材を蛍光体含有部に用いる場合は、パッケージを構成する樹脂成形体の材質をポリフタルアミドとすることで高い密着性を発現し、長期にわたる信頼性を確保できるという観点から好ましい。 The resin molded body 2 constituting the package may be molded together with the lead frame 5. The shape of the package is not particularly limited, and may be a planar type or a cup type. The member for light emitting device of the present invention can also be used as the resin molded body 2. In addition, one of the surprising effects of the present invention is that, by using a polysiloxane having an epoxy group and an epoxy compound in combination, adhesion to polyphthalamide used as a material for a semiconductor light emitting device package for the first time is very high. It is mentioned that it was confirmed that it would be high. Therefore, in the case where the light emitting device member is used for the phosphor-containing portion, it is possible to express high adhesion by using polyphthalamide as the material of the resin molded body constituting the package, and to ensure long-term reliability. preferable.
リードフレーム5は導電性の金属からなり、半導体発光装置外から電源を供給し、半導体発光素子1に通電する役割を果たす。
ボンディングワイヤ3は、半導体発光素子1をパッケージに固定する役割を有する。また、半導体発光素子1が電極となるリードフレームと接触していない場合には、導電性のボンディングワイヤ3が半導体発光素子1への電源供給の役割を担う。ボンディングワイヤ3は、リードフレーム5に圧着し、熱及び超音波の振動を与えることで接着させる。本発明の発光デバイス用部材は、このボンディングワイヤの接着に用いるダイボンド剤としても用いることができる。
The lead frame 5 is made of a conductive metal, and plays a role of supplying power from outside the semiconductor light emitting device and energizing the semiconductor light emitting element 1.
The bonding wire 3 has a role of fixing the semiconductor light emitting element 1 to the package. Further, when the semiconductor light emitting element 1 is not in contact with the lead frame as an electrode, the conductive bonding wire 3 plays a role of supplying power to the semiconductor light emitting element 1. The bonding wire 3 is bonded to the lead frame 5 by applying pressure and applying heat and ultrasonic vibration. The member for light emitting device of the present invention can also be used as a die bond agent used for bonding of the bonding wires.
パッケージを構成する樹脂成形体2は、半導体発光素子1が搭載され、蛍光体を混合した蛍光体含有部(波長変換部)4により封止されている。
本発明の半導体発光デバイス用部材は、封止材として蛍光体含有部4に好適に用いることができる。蛍光体含有部4は、例えば、半導体発光デバイス用部材形成液に蛍光体、無機微粒子等を混合し、必要に応じて硬化させることで得ることができる。蛍光体含有部4に含まれる成分として本発明の半導体発光デバイス用部材を選択しない場合は、通常封止材に用いられることが知られている透光性の樹脂を適宜選択すればよく、具体的にはエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられ、シリコーン樹脂を用いることが好ましい。なお、これらの透光性の樹脂と、本発明の半導体発光デバイス用部材とを併用してもよい。
A resin molded body 2 constituting the package is mounted with a semiconductor light emitting element 1 and sealed with a phosphor-containing portion (wavelength converting portion) 4 in which phosphors are mixed.
The member for semiconductor light emitting device of the present invention can be suitably used for the phosphor-containing portion 4 as a sealing material. The phosphor-containing part 4 can be obtained, for example, by mixing phosphors, inorganic fine particles, and the like in a semiconductor light-emitting device member forming liquid and curing as necessary. When the semiconductor light-emitting device member of the present invention is not selected as a component contained in the phosphor-containing portion 4, a light-transmitting resin that is usually used for a sealing material may be appropriately selected. Specifically, an epoxy resin, a silicone resin, an acrylic resin, a polycarbonate resin, and the like can be given, and it is preferable to use a silicone resin. In addition, you may use together these translucent resin and the member for semiconductor light-emitting devices of this invention.
蛍光体は半導体発光素子1からの励起光を変換し、励起光と波長の異なる可視光を発する。蛍光体含有部4に含まれる蛍光体は、半導体発光素子1の励起光の波長に応じ、適宜選択される。白色光を発する半導体発光装置(白色LED)において、青色光を発する半導体発光素子を励起光源とする場合には、緑色及び赤色の蛍光体を蛍光体層に含ませることで白色光を生成することができる。紫色光を発する半導体発光素子の場合には、青色及び黄色の蛍光体を蛍光体層に含ませること、または青色、緑色及び赤色の蛍光体を蛍光体
層に含ませることで白色光を生成することができる。
The phosphor converts the excitation light from the semiconductor light emitting element 1 and emits visible light having a wavelength different from that of the excitation light. The phosphor contained in the phosphor-containing part 4 is appropriately selected according to the wavelength of the excitation light of the semiconductor light emitting device 1. In a semiconductor light emitting device (white LED) that emits white light, when a semiconductor light emitting element that emits blue light is used as an excitation light source, white light is generated by including green and red phosphors in the phosphor layer. Can do. In the case of a semiconductor light emitting device that emits violet light, white light is generated by including blue and yellow phosphors in the phosphor layer, or by including blue, green, and red phosphors in the phosphor layer. be able to.
[半導体発光デバイスの用途]
本発明の発光装置の用途は特に制限されず、通常の発光装置が用いられる各種の分野に使用することが可能であるが、演色性が高い、及び色再現範囲が広いことから、中でも照明装置や画像表示装置の光源として、とりわけ好適に用いられる。
[Applications of semiconductor light-emitting devices]
The use of the light-emitting device of the present invention is not particularly limited, and can be used in various fields in which ordinary light-emitting devices are used. However, since the color rendering property is high and the color reproduction range is wide, the illumination device is particularly preferable. And as a light source for image display devices.
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、それらは本発明の説明を目的とするものであって、本発明をこれらの態様に限定することを意図したものではない。
[1]測定方法
[1−1]ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定
硬化性組成物の重量平均分子量Mwおよび数平均分子量Mnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより下記条件で測定し、標準ポリスチレン換算値として示した。また、ポリシロキサンの0.5質量%テトラヒドロフラン溶液を調製し、その後、0.45μmのフィルターにて濾過したものを測定試料溶液とした。
装置:ポンプユニットCCPD、RIユニットRI−8012、カラムオーブンユニットCO−8011(東ソー社製)
カラム:GF−7M HQ、GF−510 HQ(昭和電工社製)
溶離液:THF、流量1.0mL/分、サンプル濃度0.5%、注入量100μL
[1−2]エポキシ当量
以下の操作と算出法により求めた。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, they are for the purpose of explaining the present invention, and are not intended to limit the present invention to these embodiments.
[1] Measurement method [1-1] Gel permeation chromatography (GPC) measurement The weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn of the curable composition were measured by gel permeation chromatography under the following conditions, and converted into standard polystyrene. Shown as value. Further, a 0.5 mass% tetrahydrofuran solution of polysiloxane was prepared, and then filtered through a 0.45 μm filter to obtain a measurement sample solution.
Apparatus: Pump unit CCPD, RI unit RI-8012, column oven unit CO-8011 (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: GF-7M HQ, GF-510 HQ (manufactured by Showa Denko)
Eluent: THF, flow rate 1.0 mL / min, sample concentration 0.5%, injection volume 100 μL
[1-2] Epoxy equivalent It was determined by the following operation and calculation method.
各実施例および比較例で用いる(A)ポリシロキサン約0.5gを2−プロパノール50mlに溶解した。この溶液に、塩酸/2−プロパノール混合溶液(体積比1:4)25
ml、クレゾールレッドを添加した後、0.2規定水酸化ナトリウムにて滴定し、反応系内が赤色から黄色になり、紫色に変化した点を当量点とした。当量点より、(A)ポリシロキサンのエポキシ当量を以下の式に従って算出した。
About 0.5 g of (A) polysiloxane used in each example and comparative example was dissolved in 50 ml of 2-propanol. To this solution, a hydrochloric acid / 2-propanol mixed solution (volume ratio 1: 4) 25
After adding ml and cresol red, titration was performed with 0.2 N sodium hydroxide, and the point where the reaction system changed from red to yellow and changed to purple was defined as the equivalent point. From the equivalent point, the epoxy equivalent of (A) polysiloxane was calculated according to the following formula.
エポキシ当量(当量/g)=(W/(Vr−V))×(1000/0.2)
W:試料の重量(g)
Vr:塩酸/2−プロピルアルコール混合溶液25mlの滴定に必要な0.2N水酸化ナトリウムの溶液量(mL)
V:滴定量(mL)
[1−3]密着性評価方法
(1)実施例及び比較例の半導体デバイス用部材の硬化前の加水分解・重縮合液(熱硬化性樹脂組成物)を直径9mm、凹部の深さ1mmのAgメッキ表面のポリフタルアミド製カップに滴下したものについて、100℃にセットした熱風乾燥機内に0.5時間静置後、150℃に昇温後、さらに2時間静置することで硬化させて測定用サンプル(半導体デバイス用部材)を作製した。
Epoxy equivalent (equivalent / g) = (W / (Vr−V)) × (1000 / 0.2)
W: Weight of sample (g)
Vr: The amount of 0.2N sodium hydroxide solution required for titration of 25 ml of hydrochloric acid / 2-propyl alcohol mixed solution (mL)
V: Titration volume (mL)
[1-3] Adhesion evaluation method (1) A hydrolysis / polycondensation liquid (thermosetting resin composition) before curing of the semiconductor device members of Examples and Comparative Examples having a diameter of 9 mm and a recess depth of 1 mm. About the one dropped on the polyphthalamide cup on the Ag plating surface, let stand for 0.5 hour in a hot air dryer set at 100 ° C., raise the temperature to 150 ° C., and then let it stand for another 2 hours to cure. A measurement sample (semiconductor device member) was produced.
(2)厚さ1mm、縦25mm、横70mmのアルミ板に放熱用シリコーングリースを薄く塗り、得られた測定用サンプルを並べて温度60℃、湿度95%の雰囲気(以下適宜、「吸湿環境」という)下で20時間吸湿させた。
(3)吸湿させた測定用サンプルを、前記(2)の吸湿環境下から取り出し、室温(20〜25℃)まで冷却させた。260℃に設定したホットプレート上に、吸湿させ冷却した測定用サンプルをアルミ板ごと戴置し、1分間保持した。この条件において、測定用サンプル実温は約50秒で260℃に達し、その後10秒間260℃に保持されることになる。
(2) A thin heat-dissipating silicone grease is applied to an aluminum plate having a thickness of 1 mm, a length of 25 mm, and a width of 70 mm, and the obtained measurement samples are arranged in an atmosphere having a temperature of 60 ° C. and a humidity of 95% (hereinafter referred to as “hygroscopic environment” as appropriate). ) For 20 hours.
(3) The moisture-absorbing measurement sample was taken out from the moisture-absorbing environment (2) and cooled to room temperature (20 to 25 ° C.). The sample for measurement which was absorbed and cooled was placed on a hot plate set at 260 ° C. together with the aluminum plate, and held for 1 minute. Under this condition, the actual temperature of the measurement sample reaches 260 ° C. in about 50 seconds, and is then maintained at 260 ° C. for 10 seconds.
(4)加熱後のサンプルをアルミ板ごとステンレス製、室温の冷却板上に置き、室温まで冷却させた。目視及び顕微鏡観察により、測定用サンプルの前記ポリフタルアミド製カップからの剥離、しわ、濁りの発生が認められるものは、「外観不良」とした。
[1−4]水蒸気透過性評価
得られた硬化性組成物を乾燥膜厚が1mmとなるようにアルミカップに仕込み、100℃1時間、150℃3時間保持して、測定用サンプルを作製した。JISZ0208を参考に、容積20cm3の容器内に2.0gの塩化カルシウムを秤量し、半径5.5mmのサンプルを
を用いて容器を密閉した。この容器を温度60℃および湿度95%RHで保管し、24時間、または48時間経過後、試験サンプルを秤量し重量増加で評価した。
算出式(比較例2の透過量が100となるように定義):
(水蒸気透過量)=100×(Ws×Ds)/(Wr×Dr)
Ws:サンプルの透湿による重量変化
Wr:比較例2の透湿による重量変化
Ds:サンプルの膜厚
Dr:比較例2の膜厚
[1−5]動的粘弾性試験
各実施例および各比較例の熱硬化性樹脂組成物について、内径50mmのアルミ製のカップに2.0g滴下したものについて、100℃にセットした熱風乾燥機内に0.5時間静置後、150℃に昇温後、さらに2時間静置することで、硬化物を得た。その硬化物について、幅5〜10mm×長さ15〜30mm×厚み0.5〜1mmのフィルムを試験用サンプルとして作成し、下記条件により−150℃〜260℃における動的粘弾性試験を行った。測定条件は以下の条件とした。
測定条件−
チャック間距離:5〜20mm
昇温速度:−150℃〜260℃の温度範囲で3℃/分
測定周波数:10Hz
測定装置:EXSTAR6000 DMS6100
[2](A)ポリシロキサンの合成
(合成例1)
Mw=700のヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン(モメンティブ株式会社製、商品名:XC96−723)16.5g、エポキシ基含有アルコキシシランとして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42.0g、1モル濃度塩酸水溶液12.8gを混合し、イソプロピルアルコール42.0gを加えて25℃で3時間反応させた。
(4) The heated sample was placed together with the aluminum plate on a stainless steel, room temperature cooling plate and allowed to cool to room temperature. A sample that was observed to be peeled off, wrinkled, or turbid from the polyphthalamide cup by visual observation or microscopic observation was defined as “exterior appearance”.
[1-4] Evaluation of water vapor permeability The obtained curable composition was charged into an aluminum cup so that the dry film thickness was 1 mm, and held at 100 ° C. for 1 hour and 150 ° C. for 3 hours to prepare a measurement sample. . Referring to JISZ0208, 2.0 g of calcium chloride was weighed in a 20 cm 3 volume container, and the container was sealed with a sample having a radius of 5.5 mm. This container was stored at a temperature of 60 ° C. and a humidity of 95% RH, and after 24 hours or 48 hours, the test sample was weighed and evaluated by weight increase.
Calculation formula (defined so that the transmission amount of Comparative Example 2 is 100):
(Water vapor transmission amount) = 100 × (Ws × Ds) / (Wr × Dr)
Ws: Weight change due to moisture permeation of sample Wr: Weight change due to moisture permeation of Comparative Example 2 Ds: Film thickness of sample Dr: Film thickness of Comparative Example 2 [1-5] Dynamic viscoelasticity test Examples and comparisons About the thermosetting resin composition of the example, about 2.0 g dropped into an aluminum cup with an inner diameter of 50 mm, after standing in a hot air dryer set at 100 ° C. for 0.5 hour, after raising the temperature to 150 ° C., Furthermore, the cured | curing material was obtained by leaving still for 2 hours. About the cured product, a film having a width of 5 to 10 mm, a length of 15 to 30 mm, and a thickness of 0.5 to 1 mm was prepared as a test sample, and a dynamic viscoelasticity test at −150 ° C. to 260 ° C. was performed under the following conditions. . The measurement conditions were as follows.
Measurement conditions
Distance between chucks: 5 to 20 mm
Temperature rising rate: 3 ° C./min in the temperature range of −150 ° C. to 260 ° C. Frequency: 10 Hz
Measuring device: EXSTAR6000 DMS6100
[2] (A) Synthesis of polysiloxane (Synthesis Example 1)
16.5 g of hydroxy-terminated polydimethylsiloxane (product name: XC96-723) manufactured by Momentive Co., Ltd. having Mw = 700, 42.0 g of 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane as an alkoxy group-containing alkoxysilane, 12.8 g of 1 molar hydrochloric acid aqueous solution was mixed, 42.0 g of isopropyl alcohol was added, and the mixture was reacted at 25 ° C. for 3 hours.
この反応溶液の溶液量が290gになるようにイソプロピルアルコールで希釈し、水酸化カリウムを0.83部加えた後に、加熱して4時間還流操作を行った。その後、リン酸二水素ナトリウム水溶液(10質量%)で中和してから、減圧下で揮発成分を除去し、得られたポリマーをトルエン/リン酸二水素ナトリウム水溶液(10質量%)、トルエン/水層を用いて洗浄後、減圧下で揮発成分を除去してMw=1830のポリシロキサン(A−1)を得た。 The reaction solution was diluted with isopropyl alcohol so that the amount of the solution was 290 g, 0.83 parts of potassium hydroxide was added, and then heated and refluxed for 4 hours. Then, after neutralizing with a sodium dihydrogen phosphate aqueous solution (10% by mass), volatile components were removed under reduced pressure, and the resulting polymer was dissolved in a toluene / sodium dihydrogen phosphate aqueous solution (10% by mass), toluene / After washing with an aqueous layer, volatile components were removed under reduced pressure to obtain polysiloxane (A-1) having Mw = 1830.
このポリシロキサン(A−1)のエポキシ当量を評価したところ、322であった。
(合成例2)
合成例1において、各原料の使用量を表1に記載のものに変更したこと以外は合成例1と同様の条件で反応させ、反応溶液を得た。
この反応溶液の溶液量が640gになるようにイソプロピルアルコールで希釈し、水酸化カリウムを2.0部加えた後に、加熱して4時間還流操作を行った。その後、合成例1と同様にして、中和、減圧下での揮発成分の除去、洗浄を行い、Mw=3190のポリシロキサン(A−2)を得た。
このポリシロキサン(A−2)のエポキシ当量を評価したところ、427であった。
It was 322 when the epoxy equivalent of this polysiloxane (A-1) was evaluated.
(Synthesis Example 2)
In Synthesis Example 1, a reaction solution was obtained by reacting under the same conditions as in Synthesis Example 1 except that the amount of each raw material used was changed to that shown in Table 1.
The reaction solution was diluted with isopropyl alcohol so that the solution amount was 640 g, and 2.0 parts of potassium hydroxide was added, followed by heating and refluxing for 4 hours. Thereafter, in the same manner as in Synthesis Example 1, neutralization, removal of volatile components under reduced pressure, and washing were performed to obtain polysiloxane (A-2) having Mw = 3190.
It was 427 when the epoxy equivalent of this polysiloxane (A-2) was evaluated.
(合成例3)
合成例1において、各原料の使用量を表1に記載のものに変更したこと以外は合成例1と同様の条件で反応させ、反応溶液を得た。
この反応溶液の溶液量が90gになるようにイソプロピルアルコールで希釈し、水酸化カリウムを2.0部加えた後に、加熱して4時間還流操作を行った。その後、リン酸二水素ナトリウム水溶液(10質量%)で中和してから、減圧下で揮発成分を除去し、得られたポリマーをトルエン/リン酸二水素ナトリウム水溶液(10質量%)、トルエン/水層を用いて洗浄後、減圧下で揮発成分を除去してMw=3220のポリシロキサン(A−3)を得た。
(Synthesis Example 3)
In Synthesis Example 1, a reaction solution was obtained by reacting under the same conditions as in Synthesis Example 1 except that the amount of each raw material used was changed to that shown in Table 1.
The reaction solution was diluted with isopropyl alcohol so that the amount of the solution became 90 g, and 2.0 parts of potassium hydroxide was added, followed by heating and refluxing for 4 hours. Then, after neutralizing with a sodium dihydrogen phosphate aqueous solution (10% by mass), volatile components were removed under reduced pressure, and the resulting polymer was dissolved in a toluene / sodium dihydrogen phosphate aqueous solution (10% by mass), toluene / After washing with an aqueous layer, volatile components were removed under reduced pressure to obtain polysiloxane (A-3) having Mw = 3220.
このポリシロキサン(A−3)のエポキシ当量を評価したところ、865であった。
(合成例4)
撹拌機、温度計、滴下漏斗、還流冷却管を備えた反応容器に、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80.0g 、ジメチルジメトキシシラン20.0g 、メチルイソブチルケトン300 g 、トリエチルアミン10.0g を加え、室温で混合した。次いで、脱イオン水80g を滴下漏斗より30分かけて滴下したの
ち、還流下で混合しつつ、80 ℃ で8時間反応させた。反応終了後、有機層を取り出し、0.2重量% 硝酸アンモニウム水溶液で、洗浄後の水が中性になるまで洗浄したのち
、減圧下で溶媒および水を留去して、ポリオルガノシロキサンを粘調な透明液体として得た。
It was 865 when the epoxy equivalent of this polysiloxane (A-3) was evaluated.
(Synthesis Example 4)
In a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, dropping funnel, reflux condenser, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane 80.0 g, dimethyldimethoxysilane 20.0 g, methyl isobutyl ketone 300 g, 10.0 g of triethylamine was added and mixed at room temperature. Next, 80 g of deionized water was dropped from the dropping funnel over 30 minutes, and the mixture was reacted at 80 ° C. for 8 hours while mixing under reflux. After completion of the reaction, the organic layer is taken out and washed with a 0.2 wt% ammonium nitrate aqueous solution until the water after washing becomes neutral, and then the solvent and water are distilled off under reduced pressure to make the polyorganosiloxane viscous. Obtained as a clear liquid.
このポリオルガノシロキサンのMwは2300であり、エポキシ当量は238g/モルであった。 The Mw of this polyorganosiloxane was 2300, and the epoxy equivalent was 238 g / mol.
[3]実施例および比較例
(実施例1〜3、比較例1〜3)
各成分を表2および表3に示す割合で配合し、下記に示す方法にしたがってシリコーン樹脂組成物を調製した。シリコーン樹脂と酸無水物を室温、大気雰囲気下で混合し、全体が均一になるまで撹拌を行ったのちに、硬化触媒を加えてさらに撹拌をおこなった。
[3] Examples and Comparative Examples (Examples 1-3, Comparative Examples 1-3)
Each component was mix | blended in the ratio shown in Table 2 and Table 3, and the silicone resin composition was prepared according to the method shown below. The silicone resin and the acid anhydride were mixed at room temperature in an air atmosphere and stirred until the whole became uniform, and then the curing catalyst was added and further stirred.
(各成分の詳細)
(A) ポリシロキサン
(A)−1 合成例1で作成したポリシロキサン
(A)−2 合成例2で作成したポリシロキサン
(A)−3 合成例3で作成したポリシロキサン
(B) エポキシ化合物
(B)−1 シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル
(B)−2 3,4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3′4′−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート
(B)−3 2,2‐ビス[4‐(グリシジルオキシ)シクロヘキシル]プロパン (三
菱化学社製 YX−8000)
(C) 硬化剤
4−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混合物
MH700(新日本理化株式会社)
(D) 硬化触媒
メチルトリブチルホスホニウムジメチルホスフェート
ヒシコーリン PX−4MP (日本化学工業株式会社)
(Details of each component)
(A) Polysiloxane (A) -1 Polysiloxane prepared in Synthesis Example 1 (A) -2 Polysiloxane prepared in Synthesis Example 2 (A) -3 Polysiloxane prepared in Synthesis Example 3 (B) Epoxy compound ( B) -1 Cyclohexanedimethanol diglycidyl ether (B) -2 3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3'4'-epoxycyclohexenecarboxylate (B) -3 2,2-bis [4- (glycidyloxy) Cyclohexyl] propane (YX-8000 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
(C) Curing agent
4-Methylhexahydrophthalic anhydride / hexahydrophthalic anhydride mixture MH700 (New Nippon Rika Co., Ltd.)
(D) Curing catalyst Methyltributylphosphonium dimethyl phosphate Hishicolin PX-4MP (Nippon Chemical Industry Co., Ltd.)
[4]評価
上述の[3]のようにして得られた熱硬化性樹脂組成物、およびその硬化物を用いて[1]に示した評価方法で物性評価を行った。得られた物性評価結果については表4に示す。なお、エポキシ当量についても併せて表4に示す。
[4] Evaluation Physical properties were evaluated by the evaluation method shown in [1] using the thermosetting resin composition obtained as described in [3] above and the cured product. The physical property evaluation results obtained are shown in Table 4. The epoxy equivalent is also shown in Table 4.
(A)エポキシ基を有するポリシロキサンのエポキシ当量および(A)と(B)エポキシ化合物のエポキシ当量の合計および、150℃での貯蔵弾性率が1.00×107〜1.60×109Paの範囲内にある実施例1、2、3については、外観が良好であり、かつガス透過性の指標となる水蒸気透過量も低く、ガスバリア性に優れた半導体デバイス用部材である。一方、比較例1については(A)エポキシ基を有するポリシロキサンのエポキシ当量が小さすぎ、かつ150℃での貯蔵弾性率が高すぎるため、応力が緩和できず、外観が不良である。比較例2については(A)と(B)エポキシ化合物のエポキシ当量の合計が大きすぎるため、外観が不良であり、かつガス透過性の指標となる水蒸気透過量も高く、ガスバリア性も劣る。また、さらに比較例3については、エポキシ基を有するポリシロキサンを含まず、また、150℃での貯蔵弾性率が高すぎることから、応力が緩和できず、外観が不良である。 (A) The epoxy equivalent of the polysiloxane having an epoxy group and the sum of the epoxy equivalents of (A) and (B) the epoxy compound and the storage elastic modulus at 150 ° C. of 1.00 × 10 7 to 1.60 × 10 9 Examples 1, 2, and 3 within the range of Pa are members for semiconductor devices that have a good appearance and a low water vapor transmission amount that is an indicator of gas permeability and are excellent in gas barrier properties. On the other hand, in Comparative Example 1, since the epoxy equivalent of the polysiloxane having an epoxy group (A) is too small and the storage elastic modulus at 150 ° C. is too high, the stress cannot be relaxed and the appearance is poor. About the comparative example 2, since the sum total of the epoxy equivalent of (A) and (B) epoxy compound is too large, the external appearance is unsatisfactory, the water vapor transmission amount which becomes a gas-permeability parameter | index is also high, and gas barrier property is also inferior. Further, Comparative Example 3 does not contain polysiloxane having an epoxy group, and the storage elastic modulus at 150 ° C. is too high, so that the stress cannot be relaxed and the appearance is poor.
1 半導体発光素子
2 樹脂成形体
3 ボンディングワイヤー
4 蛍光体を含む封止材層(蛍光体層)
5 リードフレーム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor light-emitting device 2 Resin molding 3 Bonding wire 4 Sealing material layer (phosphor layer) containing phosphor
5 Lead frame
Claims (4)
該熱硬化性樹脂組成物に含まれる(A)ポリシロキサンと(B)エポキシ化合物のエポキシ当量の合計が200〜700g/当量であり、
かつ、該熱硬化性樹脂組成物を熱処理することで形成される硬化物の、動的粘弾性測定による150℃における貯蔵弾性率が、1.00×107〜1.60×109Paであることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
(A)ポリシロキサンのエポキシ当量が250〜1000g/当量であり、かつ、下記式(1)で表されるポリシロキサン
(R1R2R3SiO1/2)a(R4R5SiO2/2)b(R6SiO3/2)c
(SiO4/2)d(OR7) ・・・(1)
〔式(1)において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7のうち少なくとも1つ以上がエポキシ含有基であり、エポキシ含有基以外の官能基はそれぞれ独立して1価の酸素原子、硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜10の炭化水素基を示す。aは0〜0.3、bは0.2〜1.0、cは0.1〜0.7、dは0〜0.2の数を示す。〕
(B) エポキシ化合物
(C) 硬化剤
(D) 硬化触媒 It is a thermosetting resin composition containing the following (A) to (D),
The total of epoxy equivalents of (A) polysiloxane and (B) epoxy compound contained in the thermosetting resin composition is 200 to 700 g / equivalent,
And the storage elastic modulus in 150 degreeC by the dynamic viscoelasticity measurement of the hardened | cured material formed by heat-processing this thermosetting resin composition is 1.00 * 10 < 7 > -1.60 * 10 < 9 > Pa. There is a thermosetting resin composition.
(A) Polysiloxane having an epoxy equivalent of 250 to 1000 g / equivalent and represented by the following formula (1)
(R 1 R 2 R 3 SiO 1/2 ) a (R 4 R 5 SiO 2/2 ) b (R 6 SiO 3/2 ) c
(SiO 4/2 ) d (OR 7 ) (1)
[In the formula (1), at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 is an epoxy-containing group, and the functional groups other than the epoxy-containing group are independent of each other. And a C1-C10 hydrocarbon group which may contain a monovalent oxygen atom or sulfur atom. a is 0 to 0.3, b is 0.2 to 1.0, c is 0.1 to 0.7, and d is 0 to 0.2. ]
(B) Epoxy compound (C) Curing agent (D) Curing catalyst
(R4R5SiO2/2)成分が、重量平均分子量400以上のオリゴマーである
ことを特徴とする請求項1に記載の熱硬化性樹脂組成物。 2. The (R 4 R 5 SiO 2/2 ) component in the formula (A) polysiloxane represented by the formula (1) is an oligomer having a weight average molecular weight of 400 or more. Thermosetting resin composition.
ことを特徴とする、半導体デバイス用部材。 A member for a semiconductor device, comprising a cured product obtained by curing the thermosetting resin composition according to claim 1.
ことを特徴とする半導体発光デバイス。 A semiconductor light-emitting device comprising at least the member for a semiconductor device according to claim 3.
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