JP2014077080A - 光半導体装置用白色硬化性組成物、光半導体装置用成形体及び光半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る光半導体装置用白色硬化性組成物は、光半導体装置において光半導体素子の側方に配置される枠部を有する成形体を得るために用いられ、白色である。本発明に係る光半導体装置用白色硬化性組成物は、エポキシ化合物と、酸無水物硬化剤と、酸化亜鉛と、酸化チタン及び酸化亜鉛の双方と異なる充填材とを含む。
【選択図】図1
Description
本発明に係る光半導体装置用白色硬化性組成物は、光半導体装置において光半導体素子の側方に配置される枠部を有する成形体を得るために用いられる。本発明に係る光半導体装置用白色硬化性組成物は、白色である。本発明に係る光半導体装置用白色硬化性組成物は、エポキシ化合物と、酸無水物硬化剤と、酸化亜鉛と、酸化チタン及び酸化亜鉛の双方と異なる充填材とを含む。
上記白色硬化性組成物は、熱の付与によって硬化可能であるように、エポキシ化合物(A)を含む。エポキシ化合物(A)はエポキシ基を有する。熱硬化性化合物としてエポキシ化合物(A)を用いることにより、成形体の耐熱性及び絶縁信頼性が高くなる。エポキシ化合物(A)は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記光半導体装置用白色硬化性組成物は、熱の付与によって効率的に硬化可能であるように、上記硬化剤(B)を含む。上記硬化剤(B)は、上記エポキシ化合物(A)を硬化させる。上記硬化剤(B)は酸無水物硬化剤である。該酸無水物硬化剤の使用によって、成形体と接触している封止剤やリードフレームなどの部材との密着性が高くなる。また、上記酸無水物硬化剤の使用により、硬化性を高く維持して、成形体の成形むらをより一層抑制できる。上記酸無水物硬化剤として、上記エポキシ化合物(A)の硬化剤として使用される公知の酸無水物硬化剤が使用可能である。上記硬化剤(B)は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記光半導体装置用白色硬化性組成物は上記酸化亜鉛(C)を含むので、光の反射率が高い成形体を得ることができる。また、上記酸化亜鉛(C)の使用によって、上記酸化亜鉛(C)とは異なる充填材のみを用いた場合と比較して、光の反射率が高い成形体が得られる。また、上記酸化亜鉛(C)の使用によって、酸化チタンを用いなくても、光の反射率が高い成形体が得られる。さらに、上記酸化亜鉛(C)の使用により、酸化チタンを用いた場合と比べて、成形体の加工性を高めることができる。上記酸化亜鉛(C)の使用は、成形体の加工性の向上に大きく寄与する。さらに、上記酸化亜鉛(C)と後述する充填材(D)との併用も、成形体の加工性の向上に大きく寄与する。上記酸化亜鉛(C)は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記充填材(D)は、酸化チタン及び酸化亜鉛の双方と異なる充填材である。上記充填材(D)は、酸化チタンではなくかつ酸化亜鉛でなければ特に限定されない。上記充填材(D)は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記光半導体装置用白色硬化性組成物は、硬化促進剤(E)を含まないか又は含む。上記光半導体装置用白色硬化性組成物は、上記エポキシ化合物(A)と上記硬化剤(B)との反応を促進するために、硬化促進剤(E)を含むことが好ましい。硬化促進剤(E)の使用により、硬化性組成物の硬化性を高めることができ、更に成形体の耐熱性を高めることができる。硬化促進剤(E)は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記光半導体装置用白色硬化性組成物は、必要に応じて、カップリング剤、酸化防止剤、離型剤、樹脂改質剤、着色剤、希釈剤、表面処理剤、難燃剤、粘度調節剤、分散剤、分散助剤、表面改質剤、可塑剤、抗菌剤、防黴剤、レベリング剤、安定剤、タレ防止剤又は蛍光体等を含んでいてもよい。上記希釈剤は、反応性希釈剤であってもよく、非反応性希釈剤であってもよい。
本発明に係る光半導体装置用白色硬化性組成物は、光半導体装置において光半導体素子の側方に配置される枠部を有する成形体を得るために用いられる。本発明に係る光半導体装置用白色硬化性組成物は、金型を用いて成形体を得るために用いられることが好ましい。本発明に係る光半導体装置用白色硬化性組成物は、光半導体装置において光半導体素子の側方に配置され、枠部を有し、かつ該枠部の内面で囲まれた領域内に上記光半導体素子を封止するように封止剤が充填されて用いられる成形体を得るために用いられることが好ましい。本発明に係る光半導体装置用白色硬化性組成物は、光半導体素子から発せられた光が外部に取り出される開口を有する成形体を得るために用いられることが好ましい。
本発明に係る光半導体装置は、リードフレームと、該リードフレーム上に搭載された光半導体素子と、上記リードフレーム上に配置されており、かつ上記光半導体素子の側方に配置されている枠部を有する成形体とを備える。上記光半導体装置における上記成形体が、上記光半導体装置用白色硬化性組成物を硬化させることにより得られる。
1)EHPE3150(脂環式骨格を有するエポキシ樹脂、エポキシ当量177、ダイセル社製)
2)セロキサイド2021P(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(エポキシ当量126、ダイセル社製)
1)TEPIC(トリグリシジルイソシアヌレート、エポキシ当量100)
2)YD−127(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量190、新日鐵化学社製)
1)リカシッドHH(ヘキサヒドロ無水フタル酸、新日本理化社製)
2)リカシッドTH(テトラヒドロ無水フタル酸、新日本理化社製)
1)酸化亜鉛I種(平均粒径1μm、堺化学社製)
2)表面処理酸化亜鉛1(下記にて調製、平均粒径1μm)
酸化亜鉛I種(平均粒径1μm、堺化学社製)95gに、ハイドロゲンジメチコン(信越化学工業社製「KF−9901」)5gを添加し、25℃にてヘンシェルミキサーで1000rpmの攪拌速度で30分混合した。その後、温度を100℃に上昇させると共に攪拌速度を2000rpmに上げて1時間攪拌し、シリコーンで被覆された酸化亜鉛を得た。
3)表面処理酸化亜鉛2(下記にて調製、平均粒径1μm)
酸化亜鉛I種(平均粒径1μm、堺化学社製)100gに、グリシジル基を有するシランカップリング剤(信越化学工業社製「KF−9901」)1gを添加し、25℃にてヘンシェルミキサーで1000rpmの攪拌速度で30分混合した。その後、温度を100℃に上昇させると共に攪拌速度を2000rpmに上げて1時間攪拌し、シリコーンで被覆された酸化亜鉛を得た。
1)CR−58(ルチル型酸化チタン、Alにより表面処理されている、石原産業社製)
1)MSR−3512(球状シリカ、平均粒径30μm、龍森社製)
2)DAM−45(球状アルミナ、平均粒径40μm、デンカ社製)
1)AA(破砕シリカ、平均粒径6μm、龍森社製)
2)B−55(破砕充填材である硫酸バリウム、平均粒径1.2μm、堺化学工業社製)
1)AM−27(白色顔料、アルミナ、住友化学社製、平均粒径1μm)
2)UEP(白色顔料、酸化ジルコニウム、第一稀元素化学社製、平均粒径0.5μm)
1)SA102(DBU−オクチル酸塩、塩基性を有する、サンアプロ社製)
2)PX−4ET(テトラ−n−ブチルホスホニウム−o,o−ジエチルホスホロジチオネート、塩基性を有する、日本化学工業社製)
下記表1に示す各成分を下記表1に示す配合量で配合(配合単位は重量部)し、混合機(東洋精機製作所製「ラボプラストミルR−60」)にて15分間混合し、混練物を得た。得られた混練物を粉砕して、タブレット化して、硬化性組成物を得た。
(1)加工性の評価1
銅素材(TAMAC 194)にエッチングにより回路を形成した後、銀めっきを施し、厚み0.2mmのリードフレームを得た。トランスファー成形装置(TOWA社製「YPS−MP」)を用いて、トランスファー成形(成形温度170℃、成形時間3分)で上記リードフレーム上に、上記硬化性組成物を硬化させることにより得られた成形体を作製し、成形体を備えた光半導体装置搭載用基板を作製した。金型としては、縦15個×横10個のマトリックス状に配置された150個の凹部(光半導体素子搭載部)を有する一括成形用金型を用いた。キャビティサイズは、1個当たり6mm×3mm、深さ2mmとした。得られた成形体を170℃で2時間アフターキュアした。アフターキュア後の成形体において、AX−930(リックス社製)を用いてバリを除去した。
○○:成形体にクラック又は欠けが発生した光半導体搭載用基板が、150個中3個以下
○:成形体にクラック又は欠けが発生した光半導体搭載用基板が、150個中4個以上、10個以下
×:成形体にクラック又は欠けが発生した光半導体搭載用基板が、150個中11個以上
銅素材(TAMAC 194)にエッチングにより回路を形成した後、銀めっきを施し、厚み0.2mmのリードフレームを得た。トランスファー成形装置(TOWA社製「YPS−MP」)を用いて、トランスファー成形(成形温度170℃、成形時間3分)で上記リードフレーム上に、上記硬化性組成物を硬化させることにより得られた成形体を作製し、成形体を備えた光半導体装置搭載用基板を作製した。金型としては、縦10個×横8個に互いに成形体が独立した、80個の凹部(光半導体素子搭載部)を有する金型を用いた。キャビティサイズは、1個当たり5mm×5mm、深さ2mmとした。得られた成形体を170℃で2時間アフターキュアした。アフターキュア後の成形体において、AX−930(リックス社製)を用いてバリを除去した。このようにして、図5,6に示す複数の成形体がリードフレームを介して連なった分割前成形体を得た。
○○:成形体とリードフレームの剥離が発生した個数が、80個中2個以下
○:成形体とリードフレームの剥離が発生した個数が、80個中3個以上、5個以下
×:成形体とリードフレームの剥離が発生した個数が、80個中6個以上
上記加工性の評価1で得られた光半導体装置の光度(通電試験前の光度)を、OL770(オプトロニックラボラトリーズ社製)を用いて測定した。その後、温度85℃及び湿度85%の条件で、電流100mAで1000時間通電した後に、光半導体装置の光度(通電試験後の光度)を測定した。得られた光度の値から、下記の光度保持率を求めた。
2…リードフレーム
2A…分割前リードフレーム
3…光半導体素子
4…第1の成形体
4A…分割前第1の成形体
4a…内面
5…第2の成形体
5A…分割前第2の成形体
6…ダイボンド材
7…ボンディングワイヤー
8…封止剤
11…分割前光半導体装置用部品
12…分割前光半導体装置
21…光半導体装置
22…ダイボンド材
23…ボンディングワイヤー
31…分割前成形体
32…リードフレーム
Claims (11)
- 光半導体装置において光半導体素子の側方に配置される枠部を有する成形体を得るために用いられ、かつ白色である光半導体装置用白色硬化性組成物であって、
エポキシ化合物と、
酸無水物硬化剤と、
酸化亜鉛と、
酸化チタン及び酸化亜鉛の双方と異なる充填材とを含む、光半導体装置用白色硬化性組成物。 - 光半導体装置用白色硬化性組成物に含まれる前記酸化亜鉛が表面処理されている、請求項1に記載の光半導体装置用白色硬化性組成物。
- 前記エポキシ化合物が、脂環式骨格を有するエポキシ化合物を含有する、請求項1又は2に記載の光半導体装置用白色硬化性組成物。
- 前記エポキシ化合物が、脂環式骨格を有し、かつエポキシ基の2つの炭素原子が脂環式骨格の炭素原子ではないエポキシ化合物を含有する、請求項3に記載の光半導体装置用白色硬化性組成物。
- 前記エポキシ化合物のエポキシ当量が100以上、300以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の光半導体装置用白色硬化性組成物。
- 光半導体装置用白色硬化性組成物に含まれる前記酸化亜鉛の平均粒径が0.1μm以上、10μm以下である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光半導体装置用白色硬化性組成物。
- 前記充填材が、球状充填材と破砕充填材とを含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の光半導体装置用白色硬化性組成物。
- 複数の成形体が連なった分割前成形体を得た後、前記分割前成形体を分割して個々の成形体を得るために用いられる、請求項1〜7のいずれか1項に記載の光半導体装置用白色硬化性組成物。
- 複数の成形体がリードフレームを介して連なった分割前成形体を得た後、前記リードフレームを切断して前記分割前成形体を分割して個々の成形体を得るために用いられる、請求項1〜8のいずれか1項に記載の光半導体装置用白色硬化性組成物。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の光半導体装置用白色硬化性組成物を硬化させることにより得られる、光半導体装置用成形体。
- リードフレームと、
前記リードフレーム上に搭載された光半導体素子と、
前記リードフレーム上に配置されており、かつ前記光半導体素子の側方に配置されている枠部を有する成形体とを備え、
前記成形体が、請求項1〜9のいずれか1項に記載の光半導体装置用白色硬化性組成物を硬化させることにより得られる、光半導体装置。
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