JP2016160352A - Curable epoxy resin composition - Google Patents

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弘世 鈴木
Hirose Suzuki
弘世 鈴木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a curable epoxy resin composition used in a sealing material for an optical semiconductor capable of forming a cured product which has high heat resistance, moisture resistance and thermal shock resistance, and has improved conduction characteristics, thermal shock resistance and moisture absorption reflow resistance of an optical semiconductor device under high temperature and under high temperature and high humidity.SOLUTION: A curable epoxy composition contains an alicyclic epoxy compound (A), an epoxy compound (B) having an aromatic ring in the molecule, a curing agent (C), and a curing accelerator (D). The epoxy compound (B) includes at least one selected from a biphenyl type epoxy compound, a dicyclopentadiene type epoxy compound, a naphthalene type epoxy compound and a bisphenol F type epoxy compound. The curing agent (C) includes a compound represented by formula (1).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、硬化性エポキシ樹脂組成物、該硬化性エポキシ樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物、及び該硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物により光半導体素子が封止された光半導体装置に関する。   The present invention relates to a curable epoxy resin composition, a cured product obtained by curing the curable epoxy resin composition, and an optical semiconductor device in which an optical semiconductor element is sealed with a cured product of the curable epoxy resin composition. About.

近年、光半導体装置の高出力化が進んでおり、このような光半導体装置において光半導体素子を被覆する樹脂(封止材)には、高い耐熱性や耐光性が求められている。従来、耐熱性が高い封止材を形成するための封止剤として、例えば、モノアリルジグリシジルイソシアヌレートとビスフェノールA型エポキシ樹脂を含む組成物が知られている(特許文献1参照)。しかしながら、上記組成物を高出力の青色・白色光半導体用の封止剤として用いた場合には、光半導体素子から発せられる光や熱によって封止材の着色が進行し、本来出力されるべき光が吸収されてしまい、その結果、光半導体装置から出力される光の光度が経時で低下するという問題が生じていた。   In recent years, the output of optical semiconductor devices has been increased, and high heat resistance and light resistance are required for a resin (encapsulant) that covers an optical semiconductor element in such an optical semiconductor device. Conventionally, as a sealing agent for forming a sealing material having high heat resistance, for example, a composition containing monoallyl diglycidyl isocyanurate and a bisphenol A type epoxy resin is known (see Patent Document 1). However, when the composition is used as a sealant for a high-power blue / white light semiconductor, the coloring of the sealant proceeds by light or heat emitted from the optical semiconductor element and should be output originally. As a result, the light is absorbed, and as a result, the intensity of the light output from the optical semiconductor device is lowered with time.

高い耐熱性及び耐光性を有し、黄変しにくい硬化物(封止材)を形成する封止剤として、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(3,4−エポキシ)シクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(3,4−エポキシ)シクロヘキサンカルボキシレートとε−カプロラクトンの付加物、1,2,8,9−ジエポキシリモネン等の脂環骨格を有する液状の脂環式エポキシ樹脂が知られている。しかし、これらの脂環式エポキシ樹脂の硬化物は各種応力に弱く、冷熱サイクル(加熱と冷却を周期的に繰り返すこと)のような熱衝撃が加えられた場合に、クラック(ひび割れ)が発生する等の問題が生じていた。   3,4-epoxycyclohexylmethyl (3,4-epoxy) cyclohexanecarboxylate, 3,4 as a sealing agent that forms a cured product (sealing material) that has high heat resistance and light resistance and is not easily yellowed -Liquid alicyclic epoxy resins having an alicyclic skeleton such as an adduct of epoxycyclohexylmethyl (3,4-epoxy) cyclohexanecarboxylate and ε-caprolactone, 1,2,8,9-diepoxylimonene, etc. are known. ing. However, the cured products of these alicyclic epoxy resins are susceptible to various stresses, and cracks are generated when a thermal shock such as a cooling cycle (repeating heating and cooling periodically) is applied. Etc. had occurred.

また、光半導体装置(例えば、表面実装型の光半導体装置)は、はんだ付けにより光半導体装置の電極を配線基板に接合するためのリフロー工程を経るのが一般的である。近年、接合材としてのはんだとして、融点の高い無鉛はんだが使用されるようになってきており、リフロー工程での加熱処理がより高温(例えば、ピーク温度が240〜260℃)になってきている。このような状況下、従来の光半導体装置においては、リフロー工程での加熱処理により封止材が光半導体装置のリードフレームから剥離したり、封止材にクラックが生じたりする等の劣化の問題が生じていた。   In addition, an optical semiconductor device (for example, a surface-mount type optical semiconductor device) generally undergoes a reflow process for bonding an electrode of the optical semiconductor device to a wiring board by soldering. In recent years, lead-free solder having a high melting point has been used as a solder as a bonding material, and heat treatment in a reflow process has become a higher temperature (for example, a peak temperature of 240 to 260 ° C.). . Under such circumstances, in the conventional optical semiconductor device, there is a problem of deterioration such that the sealing material is peeled off from the lead frame of the optical semiconductor device due to the heat treatment in the reflow process, or the sealing material is cracked. Has occurred.

このため、光半導体装置における封止材には、高い耐熱性、耐光性に加え、熱衝撃が加えられた場合にもクラックが生じにくい特性(「耐熱衝撃性」と称する場合がある)、及び、リフロー工程において加熱処理された際にもクラックや剥離が生じにくい特性が求められている。特に、近年、封止材のより高い信頼性確保の観点から、光半導体装置を高湿条件下で一定時間(例えば、30℃、60%RHの条件下で192時間;60℃、60%RHの条件下で52時間等)置いて吸湿させた後にリフロー工程で加熱処理した場合にもなお、上述のクラックや剥離が生じにくいこと(このような特性を「耐吸湿リフロー性」と称する場合がある)も求められている。   For this reason, the sealing material in the optical semiconductor device has high heat resistance and light resistance, and also has a characteristic that cracks are not easily generated when a thermal shock is applied (sometimes referred to as “thermal shock resistance”), and Further, there is a demand for characteristics in which cracks and peeling are unlikely to occur even when heat treatment is performed in the reflow process. In particular, in recent years, from the viewpoint of ensuring higher reliability of the sealing material, the optical semiconductor device is kept under high humidity conditions for a certain time (for example, 192 hours under conditions of 30 ° C. and 60% RH; 60 ° C., 60% RH). The above-mentioned cracks and peeling are not likely to occur even when heat treatment is performed in the reflow process after placing and absorbing moisture under the above conditions (for 52 hours, etc.) (this characteristic is sometimes referred to as “moisture absorption reflow resistance”). There is also a need.

特開2000−344867号公報JP 2000-344867 A

光半導体装置における封止材に上述のクラックや剥離が生じた場合には、光半導体装置の全光束の相対光度の低下(光度低下)や不点灯といった品質低下の問題が生じる。   When the above-mentioned cracks or peeling occurs in the sealing material in the optical semiconductor device, there arises a problem of quality deterioration such as a decrease in relative luminous intensity (decrease in luminous intensity) or non-lighting of the total light flux of the optical semiconductor device.

さらに、従来の光半導体装置は、高湿下(特に高温高湿下)での耐久性(即ち、耐湿性)が不十分であるという問題を有していた。具体的には、例えば、光半導体装置を高温高湿下で通電した場合に全光束の相対光度が大きく低下したり、また、封止材が加水分解等により白濁してしまい、光半導体装置の品質が著しく低下するという問題が生じていた。   Furthermore, the conventional optical semiconductor device has a problem that durability (that is, moisture resistance) under high humidity (particularly high temperature and high humidity) is insufficient. Specifically, for example, when the optical semiconductor device is energized at high temperature and high humidity, the relative luminous intensity of the total luminous flux is greatly reduced, or the encapsulant becomes white turbid due to hydrolysis or the like. There has been a problem that the quality is significantly reduced.

従って、本発明の目的は、高い耐熱性、耐湿性、及び耐熱衝撃性を有する硬化物を形成でき、特に、光半導体装置の高温下及び高温高湿下における通電特性、耐熱衝撃性、並びに耐吸湿リフロー性を向上させる硬化物を形成できる硬化性エポキシ樹脂組成物を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、高い耐熱性、耐湿性、及び耐熱衝撃性を有し、特に、光半導体装置の高温下及び高温高湿下における通電特性、耐熱衝撃性、並びに耐吸湿リフロー性を向上させることが可能な硬化物を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、高温下及び高温高湿下における通電特性に優れ、さらに高湿条件下で保管された後にリフロー工程で加熱処理した場合の光度低下等の劣化が抑制された、耐久性及び品質の高い光半導体装置を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to form a cured product having high heat resistance, moisture resistance, and thermal shock resistance, and in particular, the current-carrying characteristics, thermal shock resistance, and resistance to resistance of an optical semiconductor device at high temperature and high temperature and high humidity. It is providing the curable epoxy resin composition which can form the hardened | cured material which improves moisture absorption reflow property.
Another object of the present invention is to have high heat resistance, moisture resistance, and thermal shock resistance. In particular, the current-carrying characteristics, thermal shock resistance, and moisture absorption reflow resistance of the optical semiconductor device at high temperature and high temperature and high humidity. It is in providing the hardened | cured material which can improve property.
In addition, another object of the present invention is excellent in energization characteristics at high temperature and high temperature and high humidity, and further suppressed deterioration such as a decrease in luminous intensity when heated in a reflow process after being stored under high humidity conditions. Another object of the present invention is to provide an optical semiconductor device with high durability and quality.

本発明者は上記課題を解決するため鋭意検討した結果、脂環式エポキシ化合物と、分子内に芳香環を有するエポキシ化合物と、硬化剤と、硬化促進剤とを少なくとも含み、分子内に芳香環を有するエポキシ化合物として特定の化合物の一種以上と、硬化剤として特定の化合物とを必須成分として含み、かつコハク酸無水物の量が特定範囲に制御された硬化性エポキシ樹脂組成物が、高い耐熱性、耐湿性、及び耐熱衝撃性を有する硬化物を形成でき、特に、光半導体装置の高温下及び高温高湿下における通電特性、耐熱衝撃性、並びに耐吸湿リフロー性を向上させる硬化物を形成できることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has at least an alicyclic epoxy compound, an epoxy compound having an aromatic ring in the molecule, a curing agent, and a curing accelerator, and the aromatic ring in the molecule. A curable epoxy resin composition containing one or more of specific compounds as an epoxy compound and a specific compound as a curing agent as essential components, and having a controlled amount of succinic anhydride within a specific range, has a high heat resistance. Can form cured products that have heat resistance, moisture resistance, and thermal shock resistance, and in particular, forms cured products that improve the energization characteristics, thermal shock resistance, and moisture absorption reflow resistance of optical semiconductor devices at high temperatures and high temperatures and humidity. The present invention has been completed by finding out what can be done.

すなわち、本発明は、脂環式エポキシ化合物(A)と、分子内に芳香環を有するエポキシ化合物(B)と、硬化剤(C)と、硬化促進剤(D)とを含み、
エポキシ化合物(B)として、ビフェニル型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物、ナフタレン型エポキシ化合物、及びビスフェノールF型エポキシ化合物からなる群より選択される少なくとも一種を含み、
硬化剤(C)として、下記式(1)

Figure 2016160352
[式中、R1〜R8は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。]
で表される化合物を含み、
硬化剤(C)全量中のコハク酸無水物の含有量が0.4重量%以下であることを特徴とする硬化性エポキシ樹脂組成物を提供する。 That is, the present invention includes an alicyclic epoxy compound (A), an epoxy compound (B) having an aromatic ring in the molecule, a curing agent (C), and a curing accelerator (D),
The epoxy compound (B) includes at least one selected from the group consisting of a biphenyl type epoxy compound, a dicyclopentadiene type epoxy compound, a naphthalene type epoxy compound, and a bisphenol F type epoxy compound,
As a hardening | curing agent (C), following formula (1)
Figure 2016160352
[Wherein, R 1 to R 8 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group. ]
Including a compound represented by
A curable epoxy resin composition characterized in that the content of succinic anhydride in the total amount of the curing agent (C) is 0.4% by weight or less.

さらに、硬化剤(C)として、メチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物及びノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物からなる群より選択される少なくとも一種を含む前記の硬化性エポキシ樹脂組成物を提供する。   Further, the curable epoxy resin composition comprising, as the curing agent (C), at least one selected from the group consisting of methylnorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride and norbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride. I will provide a.

さらに、脂環式ポリエステル樹脂(E)をさらに含む前記の硬化性エポキシ樹脂組成物を提供する。   Furthermore, the said curable epoxy resin composition which further contains an alicyclic polyester resin (E) is provided.

さらに、脂環式ポリエステル樹脂(E)が、主鎖に脂環を有する脂環式ポリエステル樹脂である前記の硬化性エポキシ樹脂組成物を提供する。   Furthermore, the curable epoxy resin composition is provided in which the alicyclic polyester resin (E) is an alicyclic polyester resin having an alicyclic ring in the main chain.

さらに、分子内に2個以上のエポキシ基を有するシロキサン誘導体(F)をさらに含む前記の硬化性エポキシ樹脂組成物を提供する。   Furthermore, the said curable epoxy resin composition which further contains the siloxane derivative (F) which has a 2 or more epoxy group in a molecule | numerator is provided.

さらに、脂環式エポキシ化合物(A)が、シクロヘキセンオキシド基を有する化合物である前記の硬化性エポキシ樹脂組成物を提供する。   Furthermore, the curable epoxy resin composition is provided in which the alicyclic epoxy compound (A) is a compound having a cyclohexene oxide group.

さらに、脂環式エポキシ化合物(A)が、下記式(I−1)

Figure 2016160352
で表される化合物である前記の硬化性エポキシ樹脂組成物を提供する。 Furthermore, the alicyclic epoxy compound (A) is represented by the following formula (I-1)
Figure 2016160352
The said curable epoxy resin composition which is a compound represented by these is provided.

また、本発明は、前記の硬化性エポキシ樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物を提供する。   The present invention also provides a cured product obtained by curing the curable epoxy resin composition.

さらに、光半導体封止用樹脂組成物である前記の硬化性エポキシ樹脂組成物を提供する。   Furthermore, the said curable epoxy resin composition which is a resin composition for optical semiconductor sealing is provided.

また、本発明は、前記の硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物により光半導体素子が封止された光半導体装置を提供する。   Moreover, this invention provides the optical semiconductor device by which the optical semiconductor element was sealed with the hardened | cured material of the said curable epoxy resin composition.

本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は上記構成を有するため、該樹脂組成物を硬化させることにより、高い耐熱性、耐湿性、及び耐熱衝撃性を有し、特に、光半導体装置の高温下及び高温高湿下における通電特性、耐熱衝撃性、並びに耐吸湿リフロー性を向上させる硬化物を形成することができる。このため、特に、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物を光半導体封止用樹脂組成物として使用した場合には、高温下や高温高湿下といった過酷な条件下においても光度低下等の劣化が生じにくく、さらに、高湿条件下で保管した後にリフロー工程で加熱処理した場合でも光度低下等の劣化が生じにくい、耐久性及び品質の高い光半導体装置を得ることができる。   Since the curable epoxy resin composition of the present invention has the above-described configuration, by curing the resin composition, it has high heat resistance, moisture resistance, and thermal shock resistance. A cured product that improves the current-carrying characteristics, thermal shock resistance, and moisture absorption reflow resistance under high temperature and high humidity can be formed. For this reason, in particular, when the curable epoxy resin composition of the present invention is used as a resin composition for optical semiconductor encapsulation, deterioration such as a decrease in luminous intensity is caused even under severe conditions such as high temperature and high temperature and humidity. In addition, it is possible to obtain an optical semiconductor device having high durability and high quality, which is less likely to be generated and is less likely to be deteriorated such as a decrease in luminous intensity even when heat-treated in a reflow process after being stored under high humidity conditions.

本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物により光半導体素子が封止された光半導体装置の一実施形態を示す概略図である。左側の図(a)は斜視図であり、右側の図(b)は断面図である。It is the schematic which shows one Embodiment of the optical semiconductor device by which the optical semiconductor element was sealed with the hardened | cured material of the curable epoxy resin composition of this invention. The left figure (a) is a perspective view, and the right figure (b) is a sectional view. 実施例のはんだ耐熱性試験における光半導体装置の表面温度プロファイル(二度の加熱処理のうち一方の加熱処理における温度プロファイル)の一例である。It is an example of the surface temperature profile (temperature profile in one heat processing among two heat processing) of the optical semiconductor device in the solder heat resistance test of an Example.

<硬化性エポキシ樹脂組成物>
本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、脂環式エポキシ化合物(A)と、分子内に芳香環を有するエポキシ化合物(B)(「エポキシ化合物(B)」と称する場合がある)と、硬化剤(C)と、硬化促進剤(D)とを必須成分として含み、エポキシ化合物(B)として、ビフェニル型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物、ナフタレン型エポキシ化合物、及びビスフェノールF型エポキシ化合物からなる群より選択される少なくとも一種を含み、硬化剤(C)として、後述の式(1)で表される化合物を含む組成物(硬化性組成物)である。なお、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物においては、後述のように硬化剤(C)全量中のコハク酸無水物の含有量が0.4重量%以下である。
<Curable epoxy resin composition>
The curable epoxy resin composition of the present invention comprises an alicyclic epoxy compound (A), an epoxy compound (B) having an aromatic ring in the molecule (sometimes referred to as “epoxy compound (B)”), and curing. An agent (C) and a curing accelerator (D) are included as essential components, and as an epoxy compound (B), from a biphenyl type epoxy compound, a dicyclopentadiene type epoxy compound, a naphthalene type epoxy compound, and a bisphenol F type epoxy compound It is a composition (curable composition) containing a compound represented by the formula (1) described later as the curing agent (C), including at least one selected from the group consisting of: In the curable epoxy resin composition of the present invention, the content of succinic anhydride in the total amount of the curing agent (C) is 0.4% by weight or less as described later.

[脂環式エポキシ化合物(A)]
本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物における脂環式エポキシ化合物(A)は、分子内(一分子中)に脂環(脂肪族環)構造とエポキシ基(オキシラニル基)とを少なくとも有する化合物である。脂環式エポキシ化合物(A)としては、具体的には、(i)脂環を構成する隣接する2つの炭素原子と酸素原子とで構成されるエポキシ基(脂環エポキシ基)を有する化合物、(ii)脂環に直接単結合で結合しているエポキシ基を有する化合物等が挙げられる。なお、脂環式エポキシ化合物(A)には、エポキシ化合物(B)及び後述の分子内に2個以上のエポキシ基を有するシロキサン誘導体(F)は含まれない。
[Alicyclic epoxy compound (A)]
The alicyclic epoxy compound (A) in the curable epoxy resin composition of the present invention is a compound having at least an alicyclic (aliphatic ring) structure and an epoxy group (oxiranyl group) in the molecule (in one molecule). . As the alicyclic epoxy compound (A), specifically, (i) a compound having an epoxy group (alicyclic epoxy group) composed of two adjacent carbon atoms and oxygen atoms constituting the alicyclic ring, (Ii) A compound having an epoxy group that is directly bonded to the alicyclic ring with a single bond. The alicyclic epoxy compound (A) does not include the epoxy compound (B) and the siloxane derivative (F) having two or more epoxy groups in the molecule described later.

上述の(i)脂環を構成する隣接する2つの炭素原子と酸素原子とで構成されるエポキシ基(脂環エポキシ基)を有する化合物としては、公知乃至慣用のものの中から任意に選択して使用することができる。中でも、上記脂環エポキシ基としては、シクロヘキセンオキシド基が好ましい。   The compound having an epoxy group (alicyclic epoxy group) composed of two adjacent carbon atoms and oxygen atoms constituting the alicyclic ring (i) is arbitrarily selected from known or commonly used compounds. Can be used. Especially, as said alicyclic epoxy group, a cyclohexene oxide group is preferable.

上述の(i)脂環を構成する隣接する2つの炭素原子と酸素原子とで構成されるエポキシ基を有する化合物としては、硬化物の透明性、耐熱性の観点で、シクロヘキセンオキシド基を有する化合物が好ましく、特に、下記式(I)で表される化合物(脂環式エポキシ化合物)が好ましい。

Figure 2016160352
As the compound (i) having an epoxy group composed of two adjacent carbon atoms and oxygen atoms constituting the alicyclic ring, a compound having a cyclohexene oxide group from the viewpoint of transparency and heat resistance of the cured product In particular, a compound (alicyclic epoxy compound) represented by the following formula (I) is preferable.
Figure 2016160352

上記式(I)中、Xは単結合又は連結基(1以上の原子を有する二価の基)を示す。上記連結基としては、例えば、二価の炭化水素基、炭素−炭素二重結合の一部又は全部がエポキシ化されたアルケニレン基、カルボニル基、エーテル結合、エステル結合、カーボネート基、アミド基、これらが複数個連結した基等が挙げられる。なお、式(I)におけるシクロヘキサン環(シクロヘキセンオキシド基)を構成する炭素原子の1以上には、アルキル基等の置換基が結合していてもよい。   In the above formula (I), X represents a single bond or a linking group (a divalent group having one or more atoms). Examples of the linking group include divalent hydrocarbon groups, alkenylene groups in which part or all of carbon-carbon double bonds are epoxidized, carbonyl groups, ether bonds, ester bonds, carbonate groups, amide groups, and the like. And a group in which a plurality of are connected. In addition, a substituent such as an alkyl group may be bonded to one or more carbon atoms constituting the cyclohexane ring (cyclohexene oxide group) in the formula (I).

上記式(I)中のXが単結合である化合物としては、例えば、3,4,3’,4’−ジエポキシビシクロヘキサン等が挙げられる。   Examples of the compound in which X in the above formula (I) is a single bond include 3,4,3 ′, 4′-diepoxybicyclohexane and the like.

上記二価の炭化水素基としては、炭素数が1〜18の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基、二価の脂環式炭化水素基等が挙げられる。炭素数が1〜18の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基等が挙げられる。上記二価の脂環式炭化水素基としては、例えば、1,2−シクロペンチレン基、1,3−シクロペンチレン基、シクロペンチリデン基、1,2−シクロヘキシレン基、1,3−シクロヘキシレン基、1,4−シクロヘキシレン基、シクロヘキシリデン基等の二価のシクロアルキレン基(シクロアルキリデン基を含む)等が挙げられる。   As said bivalent hydrocarbon group, a C1-C18 linear or branched alkylene group, a bivalent alicyclic hydrocarbon group, etc. are mentioned. Examples of the linear or branched alkylene group having 1 to 18 carbon atoms include a methylene group, a methylmethylene group, a dimethylmethylene group, an ethylene group, a propylene group, and a trimethylene group. Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group include 1,2-cyclopentylene group, 1,3-cyclopentylene group, cyclopentylidene group, 1,2-cyclohexylene group, 1,3-cyclopentylene group, And divalent cycloalkylene groups (including cycloalkylidene groups) such as cyclohexylene group, 1,4-cyclohexylene group, and cyclohexylidene group.

上記炭素−炭素二重結合の一部又は全部がエポキシ化されたアルケニレン基(「エポキシ化アルケニレン基」と称する場合がある)におけるアルケニレン基としては、例えば、ビニレン基、プロペニレン基、1−ブテニレン基、2−ブテニレン基、ブタジエニレン基、ペンテニレン基、ヘキセニレン基、ヘプテニレン基、オクテニレン基等の炭素数2〜8の直鎖又は分岐鎖状のアルケニレン基等が挙げられる。特に、上記エポキシ化アルケニレン基としては、炭素−炭素二重結合の全部がエポキシ化されたアルケニレン基が好ましく、より好ましくは炭素−炭素二重結合の全部がエポキシ化された炭素数2〜4のアルケニレン基である。   Examples of the alkenylene group in the alkenylene group in which part or all of the carbon-carbon double bond is epoxidized (sometimes referred to as “epoxidized alkenylene group”) include, for example, a vinylene group, a propenylene group, and a 1-butenylene group. , A 2-butenylene group, a butadienylene group, a pentenylene group, a hexenylene group, a heptenylene group, an octenylene group, etc., and a linear or branched alkenylene group having 2 to 8 carbon atoms. In particular, the epoxidized alkenylene group is preferably an alkenylene group in which all of the carbon-carbon double bonds are epoxidized, more preferably 2 to 4 carbon atoms in which all of the carbon-carbon double bonds are epoxidized. Alkenylene group.

上記連結基Xとしては、特に、酸素原子を含有する連結基が好ましく、具体的には、−CO−、−O−CO−O−、−COO−、−O−、−CONH−、エポキシ化アルケニレン基;これらの基が複数個連結した基;これらの基の1又は2以上と二価の炭化水素基の1又は2以上とが連結した基等が挙げられる。二価の炭化水素基としては上記で例示したものが挙げられる。   The linking group X is particularly preferably a linking group containing an oxygen atom, specifically, —CO—, —O—CO—O—, —COO—, —O—, —CONH—, epoxidation. An alkenylene group; a group in which a plurality of these groups are linked; a group in which one or more of these groups are linked to one or more of divalent hydrocarbon groups, and the like. Examples of the divalent hydrocarbon group include those exemplified above.

上記式(I)で表される化合物の代表的な例としては、下記式(I−1)〜(I−10)で表される化合物、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)エーテル、1,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキサン−1−イル)エタン、1,2−エポキシ−1,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキサン−1−イル)エタン、2,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキサン−1−イル)プロパン等が挙げられる。なお、下記式(I−5)、(I−7)中のl、mは、それぞれ1〜30の整数を表す。下記式(I−5)中のRは炭素数1〜8のアルキレン基であり、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、s−ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基等の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基が挙げられる。これらの中でも、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基等の炭素数1〜3の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基が好ましい。下記式(I−9)、(I−10)中のn1〜n6は、それぞれ1〜30の整数を示す。

Figure 2016160352
Figure 2016160352
Representative examples of the compound represented by the above formula (I) include compounds represented by the following formulas (I-1) to (I-10), bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) ether, 1 , 2-bis (3,4-epoxycyclohexane-1-yl) ethane, 1,2-epoxy-1,2-bis (3,4-epoxycyclohexane-1-yl) ethane, 2,2-bis (3 , 4-epoxycyclohexane-1-yl) propane and the like. In the following formulas (I-5) and (I-7), l and m each represent an integer of 1 to 30. R in the following formula (I-5) is an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, methylene group, ethylene group, propylene group, isopropylene group, butylene group, isobutylene group, s-butylene group, pentylene group, hexylene. And linear or branched alkylene groups such as a group, a heptylene group, and an octylene group. Among these, C1-C3 linear or branched alkylene groups, such as a methylene group, ethylene group, a propylene group, an isopropylene group, are preferable. N1 to n6 in the following formulas (I-9) and (I-10) each represent an integer of 1 to 30.
Figure 2016160352
Figure 2016160352

上述の(ii)脂環に直接単結合で結合しているエポキシ基を有する化合物としては、例えば、下記式(II)で表される化合物等が挙げられる。

Figure 2016160352
Examples of the compound (ii) having an epoxy group directly bonded to the alicyclic ring with a single bond include compounds represented by the following formula (II).
Figure 2016160352

式(II)中、R’は、構造式上、p価のアルコールからp個の水酸基(−OH)を除いた基(p価の有機基)であり、p、nはそれぞれ自然数を表す。p価のアルコール[R’(OH)p]としては、例えば、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1−ブタノール等の多価アルコール(炭素数1〜15のアルコール等)等が挙げられる。pは1〜6が好ましく、nは1〜30が好ましい。pが2以上の場合、それぞれの( )内(外側の括弧内)の基におけるnは同一でもよいし、異なっていてもよい。上記式(II)で表される化合物としては、具体的には、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1−ブタノールの1,2−エポキシ−4−(2−オキシラニル)シクロヘキサン付加物[例えば、商品名「EHPE3150」((株)ダイセル製)等]等が挙げられる。 In the formula (II), R ′ is a group (p-valent organic group) obtained by removing p hydroxyl groups (—OH) from a p-valent alcohol in the structural formula, and p and n each represent a natural number. Examples of the p-valent alcohol [R ′ (OH) p ] include polyhydric alcohols (such as alcohols having 1 to 15 carbon atoms) such as 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol. p is preferably 1 to 6, and n is preferably 1 to 30. When p is 2 or more, n in each () (inside parenthesis) may be the same or different. Specific examples of the compound represented by the above formula (II) include 1,2-epoxy-4- (2-oxiranyl) cyclohexane adduct of 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol [for example, , Trade name “EHPE3150” (manufactured by Daicel Corporation), etc.].

本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物において脂環式エポキシ化合物(A)は、一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。また、脂環式エポキシ化合物(A)としては、例えば、商品名「セロキサイド2021P」、「セロキサイド2081」(以上、(株)ダイセル製)等の市販品を使用することもできる。   In the curable epoxy resin composition of the present invention, the alicyclic epoxy compound (A) can be used singly or in combination of two or more. In addition, as the alicyclic epoxy compound (A), for example, commercially available products such as trade names “Celoxide 2021P” and “Celoxide 2081” (manufactured by Daicel Corporation) may be used.

脂環式エポキシ化合物(A)としては、上記式(I−1)で表される化合物[3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(3,4−エポキシ)シクロヘキサンカルボキシレート;例えば、商品名「セロキサイド2021P」((株)ダイセル製)等]が特に好ましい。   As the alicyclic epoxy compound (A), a compound represented by the above formula (I-1) [3,4-epoxycyclohexylmethyl (3,4-epoxy) cyclohexanecarboxylate; for example, trade name “Celoxide 2021P” (Daicel Co., Ltd.) etc. are particularly preferred.

本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物における脂環式エポキシ化合物(A)の含有量(配合量)は、特に限定されないが、硬化性エポキシ樹脂組成物の全量(100重量%)に対して、10〜60重量%が好ましく、より好ましくは15〜55重量%、さらに好ましくは15〜50重量%である。脂環式エポキシ化合物(A)の含有量を上記範囲に制御することにより、硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化性がより向上したり、硬化物の耐熱性や機械強度がより向上する傾向がある。   The content (blending amount) of the alicyclic epoxy compound (A) in the curable epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited, but is 10 with respect to the total amount (100% by weight) of the curable epoxy resin composition. -60% by weight is preferable, more preferably 15-55% by weight, and still more preferably 15-50% by weight. By controlling the content of the alicyclic epoxy compound (A) within the above range, the curability of the curable epoxy resin composition tends to be further improved, and the heat resistance and mechanical strength of the cured product tend to be further improved. .

本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ基を有する化合物の全量(全エポキシ化合物;100重量%)に対する脂環式エポキシ化合物(A)の割合は、特に限定されないが、30〜95重量%が好ましく、より好ましくは40〜90重量%、さらに好ましくは45〜85重量%である。脂環式エポキシ化合物(A)の割合を30重量%以上とすることにより、硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化性がより向上したり、硬化物の耐熱性がより向上する傾向がある。一方、脂環式エポキシ化合物(A)の割合を95重量%以下とすることにより、硬化物の耐熱衝撃性や耐湿性がより向上する傾向がある。   The ratio of the alicyclic epoxy compound (A) to the total amount of the compounds having an epoxy group contained in the curable epoxy resin composition of the present invention (total epoxy compound; 100% by weight) is not particularly limited, but is 30 to 95% by weight. % Is preferable, more preferably 40 to 90% by weight, still more preferably 45 to 85% by weight. By setting the ratio of the alicyclic epoxy compound (A) to 30% by weight or more, the curability of the curable epoxy resin composition tends to be further improved, and the heat resistance of the cured product tends to be further improved. On the other hand, when the ratio of the alicyclic epoxy compound (A) is 95% by weight or less, the thermal shock resistance and moisture resistance of the cured product tend to be further improved.

[分子内に芳香環を有するエポキシ化合物(B)]
本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物におけるエポキシ化合物(B)は、分子内に少なくとも1個以上の芳香環と、少なくとも1個以上のエポキシ基とを有するエポキシ化合物である。
[Epoxy compound having aromatic ring in molecule (B)]
The epoxy compound (B) in the curable epoxy resin composition of the present invention is an epoxy compound having at least one or more aromatic rings and at least one or more epoxy groups in the molecule.

エポキシ化合物(B)が分子内に有する芳香環としては、特に限定されず、例えば、芳香族単環炭化水素環[例えば、ベンゼン環]、芳香族縮合多環炭化水素環[例えば、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ピレン環等]等の芳香族炭化水素環;ピリジン環、フラン環、ピロール環、ベンゾフラン環、インドール環、カルバゾール環、キノリン環、ベンズイミダゾール環、キノキサリン環等の芳香族複素環等が挙げられる。中でも、上記芳香環としては、硬化物の耐熱性、耐湿性の観点で、芳香族炭化水素環が好ましく、より好ましくはベンゼン環、ナフタレン環である。   The aromatic ring that the epoxy compound (B) has in the molecule is not particularly limited, and for example, an aromatic monocyclic hydrocarbon ring [for example, a benzene ring], an aromatic condensed polycyclic hydrocarbon ring [for example, a naphthalene ring, Aromatic hydrocarbon rings such as anthracene ring, fluorene ring, pyrene ring]; aromatic heterocycles such as pyridine ring, furan ring, pyrrole ring, benzofuran ring, indole ring, carbazole ring, quinoline ring, benzimidazole ring, quinoxaline ring A ring etc. are mentioned. Among them, the aromatic ring is preferably an aromatic hydrocarbon ring, more preferably a benzene ring or a naphthalene ring, from the viewpoints of heat resistance and moisture resistance of the cured product.

なお、エポキシ化合物(B)が分子内に有する芳香環には、1個以上の置換基が結合した芳香環も含まれる。当該置換基としては、例えば、炭素数0〜20(より好ましくは炭素数0〜10)の置換基等が挙げられ、より具体的には、アルキル基、アルケニル基等の脂肪族炭化水素基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;ヒドロキシ基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、イソブチルオキシ基等のアルコキシ基;アリルオキシ基等のアルケニルオキシ基;フェノキシ基、トリルオキシ基、ナフチルオキシ基等の、芳香環にC1-4アルキル基、C2-4アルケニル基、ハロゲン原子、C1-4アルコキシ基等の置換基を有していてもよいアリールオキシ基;ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基等のアラルキルオキシ基;アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、(メタ)アクリロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基;メルカプト基;メチルチオ基、エチルチオ基等のアルキルチオ基;アリルチオ基等のアルケニルチオ基;フェニルチオ基、トリルチオ基、ナフチルチオ基等の、芳香環にC1-4アルキル基、C2-4アルケニル基、ハロゲン原子、C1-4アルコキシ基等の置換基を有していてもよいアリールチオ基;ベンジルチオ基、フェネチルチオ基等のアラルキルチオ基;カルボキシ基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;フェノキシカルボニル基、トリルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等のアリールオキシカルボニル基;ベンジルオキシカルボニル基等のアラルキルオキシカルボニル基;アミノ基;メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のモノ又はジアルキルアミノ基;アセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等のアシルアミノ基;エチルオキセタニルオキシ基等のオキセタニル基含有基;アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等のアシル基;オキソ基;これらの2以上が必要に応じてC1-6アルキレン基を介して結合した基等が挙げられる。なお、エポキシ化合物(B)は分子内に一種の芳香環のみを有するものであってもよいし、二種以上の芳香環を有するものであってもよい。 In addition, the aromatic ring which an epoxy compound (B) has in a molecule | numerator also includes the aromatic ring which one or more substituents couple | bonded. Examples of the substituent include substituents having 0 to 20 carbon atoms (more preferably 0 to 10 carbon atoms), and more specifically, aliphatic hydrocarbon groups such as alkyl groups and alkenyl groups; Halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom; hydroxy group; alkoxy group such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropyloxy group, butoxy group and isobutyloxy group; alkenyloxy group such as allyloxy group The aromatic ring may have a substituent such as a C 1-4 alkyl group, a C 2-4 alkenyl group, a halogen atom, a C 1-4 alkoxy group, such as a phenoxy group, a tolyloxy group, or a naphthyloxy group; Aryloxy group; aralkyloxy group such as benzyloxy group and phenethyloxy group; acetyloxy group, propionyloxy group, (meth) acrylo Aryloxy group, an acyloxy group such as a benzoyloxy group; a mercapto group; methylthio group, an alkylthio group such as an ethylthio group; alkenylthio groups such as allyl group; a phenylthio group, tolylthio group, such as a naphthylthio group, C 1-4 aromatic ring Arylthio group optionally having substituent such as alkyl group, C 2-4 alkenyl group, halogen atom, C 1-4 alkoxy group; aralkylthio group such as benzylthio group, phenethylthio group; carboxy group; methoxycarbonyl Groups, ethoxycarbonyl groups, propoxycarbonyl groups, butoxycarbonyl groups and the like; phenoxycarbonyl groups, tolyloxycarbonyl groups, naphthyloxycarbonyl groups and other aryloxycarbonyl groups; benzyloxycarbonyl groups and other aralkyloxycarbonyl groups; Mino group; mono- or dialkylamino group such as methylamino group, ethylamino group, dimethylamino group, diethylamino group; acylamino group such as acetylamino group, propionylamino group, benzoylamino group; oxetanyl group such as ethyloxetanyloxy group Group; acyl group such as acetyl group, propionyl group, benzoyl group; oxo group; a group in which two or more of these are bonded via a C 1-6 alkylene group, if necessary. The epoxy compound (B) may have only one type of aromatic ring in the molecule, or may have two or more types of aromatic rings.

エポキシ化合物(B)が分子内に有する芳香環の数は1個以上であればよく、特に限定されないが、1〜100個が好ましく、より好ましくは1〜20個である。   The number of aromatic rings in the molecule of the epoxy compound (B) may be one or more, and is not particularly limited, but is preferably 1 to 100, and more preferably 1 to 20.

エポキシ化合物(B)が分子内に有するエポキシ基の数は、特に限定されないが、2〜50個が好ましく、より好ましくは2〜20個である。また、エポキシ化合物(B)が分子内に有するエポキシ基の形態や位置は特に限定されず、例えば、エポキシ基、グリシジル基、グリシジルオキシ基、メチルグリシジルオキシ基等の各種形態で、上述の芳香環又は芳香環以外の構造(例えば、上述の芳香環の置換基)における任意の位置に結合していてもよい。   Although the number of the epoxy groups which an epoxy compound (B) has in a molecule | numerator is not specifically limited, 2-50 pieces are preferable, More preferably, it is 2-20 pieces. Moreover, the form and position of the epoxy group that the epoxy compound (B) has in the molecule are not particularly limited. For example, the aromatic ring described above can be used in various forms such as an epoxy group, a glycidyl group, a glycidyloxy group, and a methylglycidyloxy group. Or you may couple | bond with arbitrary positions in structures (for example, the substituent of the above-mentioned aromatic ring) other than an aromatic ring.

エポキシ化合物(B)は、常温、常圧において液状のエポキシ化合物であってもよいし、固体状のエポキシ化合物であってもよい。   The epoxy compound (B) may be a liquid epoxy compound at room temperature and normal pressure, or may be a solid epoxy compound.

具体的には、エポキシ化合物(B)としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ化合物[例えば、ビスフェノールA又はその誘導体(例えば、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物、ビスフェノールAとエピクロロヒドリンの重合体、該重合体のアルキレンオキサイド付加物等)のジグリシジルエーテル等]、ビスフェノールF型エポキシ化合物[例えば、ビスフェノールF又はその誘導体(例えば、ビスフェノールFのアルキレンオキサイド付加物、ビスフェノールFとエピクロロヒドリンの重合体、ビスフェノールAとビスフェノールFとエピクロロヒドリンの重合体、これら重合体のアルキレンオキサイド付加物等)のジグリシジルエーテル等]、ビフェニル型エポキシ化合物(ビフェニル構造を有するエポキシ化合物)、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、クレゾール型エポキシ化合物、ビスフェノールAのクレゾールノボラック型エポキシ化合物、ポリフェノール型エポキシ化合物、臭素化ビスフェノールA型エポキシ化合物、臭素化ビスフェノールF型エポキシ化合物、ヒドロキノンジグリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテル、テレフタル酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、末端カルボン酸ポリブタジエンとビスフェノールA型エポキシ化合物の付加反応物、ナフタレン型エポキシ化合物(ナフタレン構造を有するエポキシ化合物)、フルオレン環を有するエポキシ化合物、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物(ジシクロペンタジエン構造及び芳香環を有するエポキシ化合物)、トリスフェノールメタンから得られるエポキシ化合物等が挙げられる。   Specifically, as the epoxy compound (B), for example, a bisphenol A type epoxy compound [for example, bisphenol A or a derivative thereof (for example, an alkylene oxide adduct of bisphenol A, a polymer of bisphenol A and epichlorohydrin, Diglycidyl ethers of alkylene oxide adducts of the polymer, etc.], bisphenol F type epoxy compounds [for example, bisphenol F or derivatives thereof (for example, alkylene oxide adducts of bisphenol F, bisphenol F and epichlorohydrin Diglycidyl ethers of polymers, bisphenol A, bisphenol F and epichlorohydrin, alkylene oxide adducts of these polymers, etc.], biphenyl type epoxy compounds (epoxy compounds having a biphenyl structure) , Phenol novolac type epoxy compound, cresol novolac type epoxy compound, cresol type epoxy compound, cresol novolac type epoxy compound of bisphenol A, polyphenol type epoxy compound, brominated bisphenol A type epoxy compound, brominated bisphenol F type epoxy compound, hydroquinone di Glycidyl ether, resorcin diglycidyl ether, terephthalic acid diglycidyl ester, phthalic acid diglycidyl ester, addition reaction product of terminal carboxylic acid polybutadiene and bisphenol A type epoxy compound, naphthalene type epoxy compound (epoxy compound having naphthalene structure), fluorene ring Epoxy compound having dicyclopentadiene type epoxy compound (having dicyclopentadiene structure and aromatic ring Epoxy compound), epoxy compounds obtained from trisphenolmethane the like.

上述のように本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、エポキシ化合物(B)の中でも特に、ビフェニル型エポキシ化合物(ビフェニル型エポキシ樹脂)、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物(ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂)、ナフタレン型エポキシ化合物(ナフタレン型エポキシ樹脂)、及びビスフェノールF型エポキシ化合物(ビスフェノールF型エポキシ樹脂)からなる群より選択される少なくとも一種を必須成分として含む。これにより、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物の耐湿性、耐熱衝撃性が向上し、光半導体装置の耐吸湿リフロー性が向上する。   As described above, the curable epoxy resin composition of the present invention includes, among the epoxy compounds (B), biphenyl type epoxy compounds (biphenyl type epoxy resins), dicyclopentadiene type epoxy compounds (dicyclopentadiene type epoxy resins), At least one selected from the group consisting of naphthalene type epoxy compounds (naphthalene type epoxy resins) and bisphenol F type epoxy compounds (bisphenol F type epoxy resins) is included as an essential component. Thereby, the moisture resistance and thermal shock resistance of the cured product of the curable epoxy resin composition of the present invention are improved, and the moisture absorption reflow resistance of the optical semiconductor device is improved.

上述のビフェニル型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物、ナフタレン型エポキシ化合物、及びビスフェノールF型エポキシ化合物のエポキシ当量は、特に限定されないが、それぞれ、80〜2000が好ましく、より好ましくは100〜1500、さらに好ましくは100〜1000である。上記エポキシ化合物のエポキシ当量が80以上であることにより、硬化物の靱性がより向上する傾向がある。一方、上記エポキシ化合物のエポキシ当量が2000以下であることにより、硬化物の透明性、耐熱性、耐吸湿リフロー性、及び耐熱衝撃性がより向上する傾向がある。なお、上記エポキシ当量は、JIS K7236に準じて測定される値である。   The epoxy equivalents of the above-mentioned biphenyl type epoxy compound, dicyclopentadiene type epoxy compound, naphthalene type epoxy compound, and bisphenol F type epoxy compound are not particularly limited, but are preferably 80 to 2000, more preferably 100 to 1500, More preferably, it is 100-1000. There exists a tendency for the toughness of hardened | cured material to improve more because the epoxy equivalent of the said epoxy compound is 80 or more. On the other hand, when the epoxy equivalent of the epoxy compound is 2000 or less, the transparency, heat resistance, moisture absorption reflow resistance, and thermal shock resistance of the cured product tend to be further improved. The epoxy equivalent is a value measured according to JIS K7236.

上記ビフェニル型エポキシ化合物としては、例えば、下記式(III)で表される化合物等が挙げられる。

Figure 2016160352
[式中、Ra〜Rdは、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。] Examples of the biphenyl type epoxy compound include compounds represented by the following formula (III).
Figure 2016160352
[Wherein, R a to R d are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group. ]

上記ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物としては、例えば、下記式(IV)で表される化合物等が挙げられる。

Figure 2016160352
[式中、qは、1〜100の整数を示す。] As said dicyclopentadiene type epoxy compound, the compound etc. which are represented by following formula (IV) are mentioned, for example.
Figure 2016160352
[Wherein q represents an integer of 1 to 100. ]

上記ナフタレン型エポキシ化合物としては、例えば、下記式(V)で表される化合物等が挙げられる。

Figure 2016160352
Examples of the naphthalene type epoxy compound include compounds represented by the following formula (V).
Figure 2016160352

上記ビスフェノールF型エポキシ化合物としては、例えば、下記式(VI)で表される化合物等が挙げられる。

Figure 2016160352
Examples of the bisphenol F-type epoxy compound include compounds represented by the following formula (VI).
Figure 2016160352

なお、エポキシ化合物(B)は、公知乃至慣用の方法により製造することができるし、市販品を使用することもできる。例えば、エポキシ化合物(B)として、商品名「YX−4000」(三菱化学(株)製)、商品名「HP−7200」(DIC(株)製)、商品名「HP−4032D」(DIC(株)製)、商品名「806」(三菱化学(株)製)等の市販品が入手可能である。   In addition, an epoxy compound (B) can be manufactured by a well-known thru | or usual method, and a commercial item can also be used for it. For example, as an epoxy compound (B), a brand name “YX-4000” (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), a brand name “HP-7200” (manufactured by DIC Corporation), a brand name “HP-4032D” (DIC ( And commercial name such as “806” (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) are available.

本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物におけるエポキシ化合物(B)の含有量(配合量)は、特に限定されないが、脂環式エポキシ化合物(A)100重量部に対して、2〜150重量部が好ましく、より好ましくは5〜140重量部、さらに好ましくは10〜120重量部、特に好ましくは10〜110重量部である。エポキシ化合物(B)の含有量を2重量部以上とすることにより、硬化物の耐湿性及び耐熱衝撃性がより向上し、光半導体装置の耐熱衝撃性及び耐吸湿リフロー性がいっそう向上する傾向がある。一方、エポキシ化合物(B)の含有量を150重量部以下とすることにより、硬化物の耐熱性及び耐湿性がより向上し、光半導体装置の耐吸湿リフロー性がより向上する傾向がある。   Although content (blending amount) of the epoxy compound (B) in the curable epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited, it is 2 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the alicyclic epoxy compound (A). The amount is preferably 5 to 140 parts by weight, more preferably 10 to 120 parts by weight, and particularly preferably 10 to 110 parts by weight. By setting the content of the epoxy compound (B) to 2 parts by weight or more, the moisture resistance and thermal shock resistance of the cured product are further improved, and the thermal shock resistance and moisture absorption reflow resistance of the optical semiconductor device tend to be further improved. is there. On the other hand, by setting the content of the epoxy compound (B) to 150 parts by weight or less, the heat resistance and moisture resistance of the cured product are further improved, and the moisture absorption reflow resistance of the optical semiconductor device tends to be further improved.

本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ化合物(B)の全量(100重量%)に対する、ビフェニル型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物、ナフタレン型エポキシ化合物、及びビスフェノールF型エポキシ化合物の割合(これらエポキシ化合物の総量の割合)は、特に限定されないが、60重量%以上(例えば、60〜100重量%)が好ましく、より好ましくは80重量%以上、さらに好ましくは90重量%以上、特に好ましくは95重量%以上である。上記割合を60重量%以上とすることにより、硬化物の耐熱性、耐湿性、及び耐熱衝撃性がバランス良く向上する傾向がある。   Biphenyl type epoxy compound, dicyclopentadiene type epoxy compound, naphthalene type epoxy compound, and bisphenol F type epoxy compound with respect to the total amount (100% by weight) of epoxy compound (B) contained in the curable epoxy resin composition of the present invention The ratio (the ratio of the total amount of these epoxy compounds) is not particularly limited, but is preferably 60% by weight or more (for example, 60 to 100% by weight), more preferably 80% by weight or more, and still more preferably 90% by weight or more. Preferably it is 95 weight% or more. When the ratio is 60% by weight or more, the heat resistance, moisture resistance, and thermal shock resistance of the cured product tend to be improved in a well-balanced manner.

本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ基を有する化合物の全量(100重量%)に対する、脂環式エポキシ化合物(A)及びエポキシ化合物(B)の総量の割合は、特に限定されないが、60重量%以上(例えば、60〜100重量%)が好ましく、より好ましくは80重量%以上(例えば、80〜99重量%)、さらに好ましくは90重量%以上(例えば、90〜98重量%)である。上記割合を60重量%以上とすることにより、硬化物の透明性、色相、耐熱性、耐湿性、及び耐熱衝撃性がバランス良く向上する傾向がある。   The ratio of the total amount of the alicyclic epoxy compound (A) and the epoxy compound (B) to the total amount (100% by weight) of the compound having an epoxy group contained in the curable epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited. 60% by weight or more (for example, 60 to 100% by weight), more preferably 80% by weight or more (for example, 80 to 99% by weight), and still more preferably 90% by weight or more (for example, 90 to 98% by weight). It is. By setting the proportion to 60% by weight or more, the transparency, hue, heat resistance, moisture resistance, and thermal shock resistance of the cured product tend to be improved in a well-balanced manner.

[硬化剤(C)]
本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物における硬化剤(C)は、脂環式エポキシ化合物(A)、エポキシ化合物(B)、後述の分子内に2個以上のエポキシ基を有するシロキサン誘導体(F)等のエポキシ基(オキシラン環)を有する化合物と反応することにより、硬化性エポキシ樹脂組成物を硬化させる働きを有する化合物である。硬化剤(C)としては、エポキシ樹脂用硬化剤として公知乃至慣用の硬化剤を使用することができ、特に限定されないが、例えば、酸無水物類(酸無水物系硬化剤)、アミン類(アミン系硬化剤)、ポリアミド樹脂、イミダゾール類(イミダゾール系硬化剤)、ポリメルカプタン類(ポリメルカプタン系硬化剤)、フェノール類(フェノール系硬化剤)、ポリカルボン酸類、ジシアンジアミド類、有機酸ヒドラジド等が挙げられる。
[Curing agent (C)]
The curing agent (C) in the curable epoxy resin composition of the present invention includes an alicyclic epoxy compound (A), an epoxy compound (B), and a siloxane derivative (F) having two or more epoxy groups in the molecule described later. It is a compound which has the function which hardens a curable epoxy resin composition by reacting with the compound which has epoxy groups (oxirane ring), such as. As the curing agent (C), a known or conventional curing agent can be used as a curing agent for epoxy resin, and is not particularly limited. For example, acid anhydrides (acid anhydride curing agents), amines ( Amine curing agents), polyamide resins, imidazoles (imidazole curing agents), polymercaptans (polymercaptan curing agents), phenols (phenolic curing agents), polycarboxylic acids, dicyandiamides, organic acid hydrazides, etc. Can be mentioned.

硬化剤(C)としての酸無水物類(酸無水物系硬化剤)としては、公知乃至慣用の酸無水物系硬化剤を使用でき、特に限定されないが、例えば、メチルテトラヒドロ無水フタル酸(4−メチルテトラヒドロ無水フタル酸、3−メチルテトラヒドロ無水フタル酸等)、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、3−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等)、ドデセニル無水コハク酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸、水素化メチルナジック酸無水物、4−(4−メチル−3−ペンテニル)テトラヒドロ無水フタル酸、無水アジピン酸、無水セバシン酸、無水ドデカン二酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物、ビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、アルキルスチレン−無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。中でも、取り扱い性の観点で、25℃で液状の酸無水物[例えば、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ドデセニル無水コハク酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸等]が好ましい。一方、25℃で固体状の酸無水物については、例えば、25℃で液状の酸無水物に溶解させて液状の混合物とすることで、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物における硬化剤(C)としての取り扱い性が向上する傾向がある。   As the acid anhydrides (acid anhydride-based curing agents) as the curing agent (C), known or conventional acid anhydride-based curing agents can be used, and are not particularly limited. For example, methyltetrahydrophthalic anhydride (4 -Methyltetrahydrophthalic anhydride, 3-methyltetrahydrophthalic anhydride, etc.), methylhexahydrophthalic anhydride (such as 4-methylhexahydrophthalic anhydride, 3-methylhexahydrophthalic anhydride), dodecenyl succinic anhydride, methyl Endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, phthalic anhydride, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylcyclohexene dicarboxylic anhydride, pyromellitic anhydride, trimellitic anhydride, benzophenonetetracarboxylic anhydride, anhydrous Nadic acid, anhydrous methyl nadic acid, methyl hydride Dic anhydride, 4- (4-methyl-3-pentenyl) tetrahydrophthalic anhydride, adipic anhydride, sebacic anhydride, dodecanedioic anhydride, methylcyclohexene tetracarboxylic anhydride, vinyl ether-maleic anhydride copolymer And alkyl styrene-maleic anhydride copolymer. Among these, acid anhydrides [for example, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, dodecenyl succinic anhydride, methylendomethylenetetrahydrophthalic anhydride, etc.] that are liquid at 25 ° C. are preferable from the viewpoint of handleability. On the other hand, for a solid acid anhydride at 25 ° C., for example, by dissolving in a liquid acid anhydride at 25 ° C. to form a liquid mixture, the curing agent (C in the curable epoxy resin composition of the present invention (C ) Tends to be improved.

本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、硬化剤(C)として、下記式(1)で表される化合物を必須成分として含む。これにより、特に、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物の耐湿性が向上し、光半導体装置の耐吸湿リフロー性が向上する。

Figure 2016160352
The curable epoxy resin composition of this invention contains the compound represented by following formula (1) as an essential component as a hardening | curing agent (C). Thereby, especially the moisture resistance of the hardened | cured material of the curable epoxy resin composition of this invention improves, and the moisture absorption reflow resistance of an optical semiconductor device improves.
Figure 2016160352

式(1)中、R1〜R8は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。中でも、式(1)で表される化合物は、硬化物の耐湿性、光半導体装置の耐吸湿リフロー性の観点で、R1〜R8のうち0〜4個(特に0〜2個)がメチル基である化合物が好ましく、より好ましくはメチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物、ノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物である。特に、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、メチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物及びノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物の両方を含むことが好ましい。 In formula (1), R < 1 > -R < 8 > is the same or different and shows a hydrogen atom or a methyl group. Among them, the compounds represented by formula (1), the moisture resistance of the cured product, with absorption resistance humidity reflow the viewpoint of the optical semiconductor device 0-4 of R 1 to R 8 (especially 0-2) is A compound that is a methyl group is preferable, and methylnorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride and norbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride are more preferable. In particular, the curable epoxy resin composition of the present invention preferably contains both methylnorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride and norbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride.

式(1)で表される化合物には、エキソ体とエンド体の立体異性体が存在する。式(1)で表される化合物のエキソ体の存在比率が増加すると、室温で液状となりやすいため、硬化剤(C)としての取り扱いが容易となる傾向がある。従って、式(1)で表される化合物としては、そのエキソ体を必須成分として含むことが好ましい。より詳しくは、式(1)で表される化合物中のエキソ体の存在比率[エキソ体/(エキソ体+エンド体)]は、40重量%以上が好ましく、より好ましくは50重量%以上である。エキソ体の存在比率が40重量%未満であると、式(1)で表される化合物が室温で固体となりやすく、取り扱いが困難となる場合がある。エキソ体の存在比率を40重量%以上とする方法は、特に限定されないが、下記の具体例で述べるように、式(1)で表される化合物の前駆体においてエキソ体への異性化を進行させておく方法等が挙げられる。   The compound represented by the formula (1) has an exo isomer and an endo isomer. When the ratio of the exo compound in the compound represented by formula (1) is increased, it tends to be liquid at room temperature, so that it tends to be easy to handle as the curing agent (C). Therefore, the compound represented by the formula (1) preferably contains the exo form as an essential component. More specifically, the abundance ratio [exo isomer / (exo isomer + endo isomer)] in the compound represented by formula (1) is preferably 40% by weight or more, more preferably 50% by weight or more. . When the abundance ratio of the exo form is less than 40% by weight, the compound represented by the formula (1) is likely to be a solid at room temperature, and it may be difficult to handle. The method for setting the exo-isomer content ratio to 40% by weight or more is not particularly limited, but as described in the following specific example, the isomerization to the exo-isomer proceeds in the precursor of the compound represented by the formula (1). The method of letting it be mentioned is mentioned.

なお、本明細書における上記「メチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物」は、ノルボルナン環上のメチル基の結合位置が異なる各異性体の総称である。メチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物の代表的な例としては、5−メチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物等が挙げられる。   The “methylnorbornane-2,3-dicarboxylic anhydride” in the present specification is a general term for isomers having different methyl bond positions on the norbornane ring. Representative examples of methylnorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride include 5-methylnorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride.

式(1)で表される化合物について述べたことと同様に、メチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物には、エキソ体とエンド体の立体異性体が存在する。メチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物のエキソ体の存在比率が増加すると室温で液状となりやすいため、硬化剤(C)としての取り扱いが容易となる。従って、メチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物は、エキソ体を必須成分とすることが好ましい。より詳しくは、メチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物中のエキソ体の存在比率[エキソ体/(エキソ体+エンド体)]は、40重量%以上が好ましく、より好ましくは50重量%以上である。エキソ体の存在比率が40重量%未満であると、メチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物が室温で固体となりやすく、取り扱いが困難となる場合がある。   In the same manner as described for the compound represented by the formula (1), the methylnorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride has exo and endo stereoisomers. When the exo form ratio of methylnorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride is increased, it tends to be liquid at room temperature, so that it can be easily handled as the curing agent (C). Therefore, the methylnorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride preferably contains an exo isomer as an essential component. More specifically, the abundance ratio of the exo isomer in the methylnorbornane-2,3-dicarboxylic anhydride [exo isomer / (exo isomer + endo isomer)] is preferably 40% by weight or more, more preferably 50% by weight or more. It is. If the abundance ratio of the exo isomer is less than 40% by weight, the methylnorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride tends to be a solid at room temperature, which may make handling difficult.

メチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物は、メチルノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物を水素化することにより得られる。特に、エキソ体の存在比率を増加させて室温で液状とする観点からは、メチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物の製造過程においてエンド体の少なくとも一部をエキソ体に異性化することが好ましい。より詳しくは、メチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物は、メチルノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物の一部又は全部を酸触媒の存在下でメチレンノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物へと異性化し、次いで水素化することによって製造することが好ましい(例えば、特開平6−25207号公報参照)。   Methylnorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride is obtained by hydrogenating methylnorbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride. In particular, from the viewpoint of increasing the abundance ratio of the exo isomer and making it liquid at room temperature, it is possible to isomerize at least a part of the endo isomer to the exo isomer in the process of producing methylnorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride. preferable. More specifically, methylnorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride is a part of methylnorbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride or methylenenorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride in the presence of an acid catalyst. It is preferable to produce the product by isomerization to a product, followed by hydrogenation (see, for example, JP-A-6-25207).

式(1)で表される化合物について述べたことと同様に、ノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物には、エキソ体とエンド体の立体異性体が存在する。ノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物のエキソ体の存在比率が増加すると室温で液状となりやすいため、硬化剤(C)としての取り扱いが容易となる。従って、ノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物は、エキソ体を必須成分とすることが好ましい。より詳しくは、ノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物中のエキソ体の存在比率[エキソ体/(エキソ体+エンド体)]は、30重量%以上が好ましく、より好ましくは40重量%以上である。エキソ体の存在比率が30重量%未満であると、ノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物が室温で固体となりやすく、取り扱いが困難となる場合がある。   In the same manner as described for the compound represented by the formula (1), norbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride includes stereoisomers of exo and endo. When the ratio of the exo form of norbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride is increased, it tends to be liquid at room temperature, so that it can be easily handled as the curing agent (C). Therefore, it is preferable that norbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride has an exo isomer as an essential component. More specifically, the abundance ratio of the exo isomer in the norbornane-2,3-dicarboxylic anhydride [exo isomer / (exo isomer + endo isomer)] is preferably 30% by weight or more, more preferably 40% by weight or more. is there. When the abundance ratio of the exo isomer is less than 30% by weight, the norbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride tends to be a solid at room temperature and may be difficult to handle.

ノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物は、シクロペンタジエンと無水マレイン酸のディールスアルダー反応により得られるノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物を水素化することによって得られる。但し、通常、シクロペンタジエンと無水マレイン酸のディールスアルダー反応により得られるノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物は、エンド体の存在比率が95重量%以上であるため、150℃以上に加熱してエキソ体に異性化(熱異性化)させた後に水素化反応を行うことで、エキソ体の存在比率が多いノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物(例えば、エキソ体の存在比率が30重量%以上のノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物)を生成させることができる。   Norbornane-2,3-dicarboxylic anhydride can be obtained by hydrogenating norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride obtained by Diels-Alder reaction of cyclopentadiene and maleic anhydride. However, since norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride obtained by Diels-Alder reaction of cyclopentadiene and maleic anhydride usually has an end-body ratio of 95% by weight or more, it is heated to 150 ° C. or higher. By carrying out a hydrogenation reaction after isomerization (thermal isomerization) of the exo isomer, norbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride (for example, the exo isomer abundance ratio is 30% by weight). The above norbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride) can be produced.

なお、硬化剤(C)として、メチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物及びノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物を用いる場合、メチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物とノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物の混合物を用いることができる。上記混合物は、メチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物とノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物とを混合することによって調製することもできるし、メチルノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物とノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物を混合して得られた混合物を、異性化及び水素化することによって製造することもできる。   When methylnorbornane-2,3-dicarboxylic anhydride and norbornane-2,3-dicarboxylic anhydride are used as the curing agent (C), methylnorbornane-2,3-dicarboxylic anhydride and norbornane-2 are used. , 3-dicarboxylic anhydride mixtures can be used. The above mixture can be prepared by mixing methylnorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride and norbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride, or methylnorbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride. And norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride can be produced by isomerization and hydrogenation.

上述のように本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物においては、硬化剤(C)の全量(100重量%)中のコハク酸無水物の含有量(割合)が0.4重量%以下(好ましくは0.2重量%以下)である。硬化剤(C)中のコハク酸無水物の含有量は0重量%であることが最も好ましい。コハク酸無水物の含有量が0.4重量%を超えると、硬化剤(C)や硬化性エポキシ樹脂組成物においてコハク酸無水物が析出して作業性が低下したり、硬化促進剤(D)の種類によっては硬化物が着色する等の問題が生じる場合がある。   As described above, in the curable epoxy resin composition of the present invention, the content (ratio) of succinic anhydride in the total amount (100% by weight) of the curing agent (C) is 0.4% by weight or less (preferably 0.2% by weight or less). The content of succinic anhydride in the curing agent (C) is most preferably 0% by weight. When the content of succinic anhydride exceeds 0.4% by weight, succinic anhydride is precipitated in the curing agent (C) or the curable epoxy resin composition, and workability is reduced, or a curing accelerator (D ) May cause problems such as coloring of the cured product.

なお、硬化剤(C)中のコハク酸無水物は、例えば、メチルノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物、ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物、又はこれらの混合物を異性化及び水素化してメチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物、ノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物、又はこれらの混合物を生成させる際に副生成物として生じる。より詳しくは、上記異性化を酸触媒の存在下、180℃前後の高温で実施するため、メチルノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物のマレイン酸無水物とメチルシクロペンタジエンへの解離、ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物のマレイン酸無水物とシクロペンタジエンへの解離が進行し、さらに、このようにして生成したマレイン酸無水物が水素化されてコハク酸無水物が生じる。硬化剤(C)全量中のコハク酸無水物の含有量を0.4重量%以下に制御する方法としては、例えば、メチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物、ノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物、又はこれらの混合物を減圧蒸留する方法が挙げられる。より詳しくは、例えば、138℃、0.27kPaの条件で初留を5〜10%カットし、さらに173℃、0.27kPaの条件で残りを蒸留する方法等が挙げられる。   The succinic anhydride in the curing agent (C) is, for example, isomerized and hydrogenated methyl norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, or a mixture thereof. It is formed as a by-product when methylnorbornane-2,3-dicarboxylic anhydride, norbornane-2,3-dicarboxylic anhydride, or a mixture thereof is produced. More specifically, in order to carry out the isomerization at a high temperature around 180 ° C. in the presence of an acid catalyst, dissociation of methylnorbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride into maleic anhydride and methylcyclopentadiene, norbornene- Dissociation of 2,3-dicarboxylic anhydride into maleic anhydride and cyclopentadiene proceeds, and the maleic anhydride thus produced is hydrogenated to produce succinic anhydride. Examples of a method for controlling the content of succinic anhydride in the total amount of the curing agent (C) to 0.4% by weight or less include, for example, methylnorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride, norbornane-2,3-dicarboxylic acid Examples thereof include a method in which an acid anhydride or a mixture thereof is distilled under reduced pressure. More specifically, for example, a method of cutting 5% to 10% of the initial fraction under the conditions of 138 ° C. and 0.27 kPa, and further distilling the remainder under the conditions of 173 ° C. and 0.27 kPa, etc.

本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、硬化剤(C)として、さらに下記式(2)で表される化合物を含んでいてもよい。下記式(2)で表される化合物を含むことにより、硬化物の耐熱性、耐光性、及び耐熱衝撃性のバランスがより良好となる傾向がある。

Figure 2016160352
The curable epoxy resin composition of the present invention may further contain a compound represented by the following formula (2) as the curing agent (C). By including the compound represented by the following formula (2), the balance of the heat resistance, light resistance, and thermal shock resistance of the cured product tends to be better.
Figure 2016160352

式(2)中、R9〜R16は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。中でも、式(2)で表される化合物は、硬化物の耐湿性、光半導体装置の耐吸湿リフロー性の観点で、R9〜R16のうち0〜4個(特に0〜2個)がメチル基である化合物が好ましく、より好ましくはメチルヘキサヒドロ無水フタル酸(4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、3−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等)、ヘキサヒドロ無水フタル酸である。 In formula (2), R < 9 > -R < 16 > is the same or different and shows a hydrogen atom or a methyl group. Among these, 0 to 4 (especially 0 to 2) of the compounds represented by the formula (2) are R 9 to R 16 from the viewpoint of moisture resistance of the cured product and moisture absorption reflow resistance of the optical semiconductor device. A compound having a methyl group is preferable, and methylhexahydrophthalic anhydride (4-methylhexahydrophthalic anhydride, 3-methylhexahydrophthalic anhydride, etc.) and hexahydrophthalic anhydride are more preferable.

硬化剤(C)としてのアミン類(アミン系硬化剤)としては、公知乃至慣用のアミン系硬化剤を使用でき、特に限定されないが、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジプロピレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ポリプロピレントリアミン等の脂肪族ポリアミン;メンセンジアミン、イソホロンジアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルジシクロヘキシル)メタン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、N−アミノエチルピペラジン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−3,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン等の脂環式ポリアミン;m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、トリレン−2,4−ジアミン、トリレン−2,6−ジアミン、メシチレン−2,4−ジアミン、3,5−ジエチルトリレン−2,4−ジアミン、3,5−ジエチルトリレン−2,6−ジアミン等の単核ポリアミン、ビフェニレンジアミン、4,4−ジアミノジフェニルメタン、2,5−ナフチレンジアミン、2,6−ナフチレンジアミン等の芳香族ポリアミン等が挙げられる。   As the amines (amine-based curing agent) as the curing agent (C), a known or conventional amine-based curing agent can be used, and is not particularly limited. For example, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, Aliphatic polyamines such as dipropylenediamine, diethylaminopropylamine, polypropylenetriamine; mensendiamine, isophoronediamine, bis (4-amino-3-methyldicyclohexyl) methane, diaminodicyclohexylmethane, bis (aminomethyl) cyclohexane, N-amino Cycloaliphatic polyamines such as ethylpiperazine, 3,9-bis (3-aminopropyl) -3,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane; m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, tri 2,4-diamine, tolylene-2,6-diamine, mesitylene-2,4-diamine, 3,5-diethyltolylene-2,4-diamine, 3,5-diethyltolylene-2,6- Examples include mononuclear polyamines such as diamine, aromatic polyamines such as biphenylenediamine, 4,4-diaminodiphenylmethane, 2,5-naphthylenediamine, and 2,6-naphthylenediamine.

硬化剤(C)としてのフェノール類(フェノール系硬化剤)としては、公知乃至慣用のフェノール系硬化剤を使用でき、特に限定されないが、例えば、ノボラック型フェノール樹脂、ノボラック型クレゾール樹脂、パラキシリレン変性フェノール樹脂、パラキシリレン・メタキシリレン変性フェノール樹脂等のアラルキル樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、トリフェノールプロパン等が挙げられる。   As the phenols (phenolic curing agents) as the curing agent (C), known or conventional phenolic curing agents can be used, and are not particularly limited. For example, novolac type phenol resins, novolac type cresol resins, paraxylylene-modified phenols. Examples thereof include aralkyl resins such as resins, paraxylylene / metaxylylene-modified phenol resins, terpene-modified phenol resins, dicyclopentadiene-modified phenol resins, and triphenol propane.

硬化剤(C)としてのポリアミド樹脂としては、例えば、分子内に第1級アミノ基及び第2級アミノ基のいずれか一方又は両方を有するポリアミド樹脂等が挙げられる。   Examples of the polyamide resin as the curing agent (C) include a polyamide resin having one or both of a primary amino group and a secondary amino group in the molecule.

硬化剤(C)としてのイミダゾール類(イミダゾール系硬化剤)としては、公知乃至慣用のイミダゾール系硬化剤を使用でき、特に限定されないが、例えば、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテート、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテート、2−メチルイミダゾリウムイソシアヌレート、2−フェニルイミダゾリウムイソシアヌレート、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−エチル−4−メチルイミダゾリル−(1)]−エチル−s−トリアジン等が挙げられる。   As the imidazole (imidazole curing agent) as the curing agent (C), a known or commonly used imidazole curing agent can be used, and is not particularly limited. For example, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-phenylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1 -Cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazolium trimellitate, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, 2-methylimidazolium isocyanurate, 2-phenylimidazolium isocyanate Nu 2,4-diamino-6- [2-methylimidazolyl- (1)]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2-ethyl-4-methylimidazolyl- (1)] -Ethyl-s-triazine and the like.

硬化剤(C)としてのポリメルカプタン類(ポリメルカプタン系硬化剤)としては、例えば、液状のポリメルカプタン、ポリスルフィド樹脂等が挙げられる。   Examples of the polymercaptans (polymercaptan-based curing agent) as the curing agent (C) include liquid polymercaptan and polysulfide resin.

硬化剤(C)としてのポリカルボン酸類としては、例えば、アジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、トリメリット酸、カルボキシ基含有ポリエステル等が挙げられる。   Examples of polycarboxylic acids as the curing agent (C) include adipic acid, sebacic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, carboxy group-containing polyester, and the like.

本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物において硬化剤(C)は、一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。また、硬化剤(C)は、例えば、商品名「リカシッド MH−700」、「リカシッド MH−700F」、「リカシッド HNA−100」(以上、新日本理化(株)製);商品名「HN−5500」(日立化成工業(株)製)等の市販品を入手可能である。   In the curable epoxy resin composition of the present invention, the curing agent (C) can be used singly or in combination of two or more. Curing agents (C) are, for example, trade names “Likacid MH-700”, “Likacid MH-700F”, “Likacid HNA-100” (manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.); Commercial products such as “5500” (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) are available.

本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物における硬化剤(C)の含有量(配合量)は、特に限定されないが、硬化性エポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ基を有する化合物の全量100重量部に対して、50〜200重量部が好ましく、より好ましくは80〜150重量部である。より具体的には、硬化剤(C)は、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物に含まれる全てのエポキシ基を有する化合物におけるエポキシ基1当量当たり、0.5〜1.5当量となる割合で使用することが好ましい。硬化剤(C)の含有量を50重量部以上とすることにより、硬化を十分に進行させることができ、硬化物の強靭性がより向上する傾向がある。一方、硬化剤(C)の含有量を200重量部以下とすることにより、着色が抑制され、色相に優れた硬化物が得られる傾向がある。   The content (blending amount) of the curing agent (C) in the curable epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited, but is 100 parts by weight based on the total amount of the compounds having an epoxy group contained in the curable epoxy resin composition. The amount is preferably 50 to 200 parts by weight, more preferably 80 to 150 parts by weight. More specifically, the curing agent (C) is a ratio of 0.5 to 1.5 equivalents per 1 equivalent of epoxy groups in the compound having all epoxy groups contained in the curable epoxy resin composition of the present invention. Is preferably used. By making content of a hardening | curing agent (C) into 50 weight part or more, hardening can fully be advanced and there exists a tendency which the toughness of hardened | cured material improves more. On the other hand, by setting the content of the curing agent (C) to 200 parts by weight or less, coloring tends to be suppressed and a cured product excellent in hue tends to be obtained.

本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物に含まれる硬化剤(C)の全量(100重量%)に対する式(1)で表される化合物の含有量(割合)は、特に限定されないが、60重量%以上(例えば、60〜100重量%)が好ましく、より好ましくは70重量%以上(例えば、70〜98重量%)、さらに好ましくは80重量%以上(例えば、80〜95重量%)である。式(1)で表される化合物の含有量を60重量%以上とすることにより、硬化物の耐湿性、光半導体装置の耐熱耐湿試験における耐性及び耐吸湿リフロー性がいっそう向上する傾向がある。   Although content (ratio) of the compound represented by Formula (1) with respect to the whole quantity (100 weight%) of the hardening | curing agent (C) contained in the curable epoxy resin composition of this invention is not specifically limited, 60 weight% The above is preferable (for example, 60 to 100% by weight), more preferably 70% by weight or more (for example, 70 to 98% by weight), and still more preferably 80% by weight or more (for example, 80 to 95% by weight). By setting the content of the compound represented by the formula (1) to 60% by weight or more, moisture resistance of the cured product, resistance in a heat and moisture resistance test of the optical semiconductor device, and moisture absorption reflow resistance tend to be further improved.

本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物が硬化剤(C)として式(2)で表される化合物を含む場合、硬化剤(C)の全量(100重量%)に対する式(2)で表される化合物の含有量(割合)は、特に限定されないが、1〜30重量%が好ましく、より好ましくは2〜20重量%、さらに好ましくは3〜15重量%である。式(2)で表される化合物の含有量を上記範囲に制御することにより、硬化物の耐熱性、耐光性、耐熱衝撃性がいっそう向上する傾向がある。   When the curable epoxy resin composition of the present invention contains the compound represented by the formula (2) as the curing agent (C), it is represented by the formula (2) with respect to the total amount (100% by weight) of the curing agent (C). Although content (ratio) of a compound is not specifically limited, 1 to 30 weight% is preferable, More preferably, it is 2 to 20 weight%, More preferably, it is 3 to 15 weight%. By controlling the content of the compound represented by the formula (2) within the above range, the heat resistance, light resistance and thermal shock resistance of the cured product tend to be further improved.

硬化剤(C)の全量(100重量%)中のメチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物の含有量(割合)は、特に限定されないが、70〜100重量%が好ましく、より好ましくは75〜100重量%、さらに好ましくは80重量%以上(例えば、80〜98重量%)である。メチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物の含有量を70重量%以上とすることにより、光半導体装置の耐吸湿リフロー性がより向上する傾向がある。   The content (ratio) of methylnorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride in the total amount (100% by weight) of the curing agent (C) is not particularly limited, but is preferably 70 to 100% by weight, more preferably 75%. -100% by weight, more preferably 80% by weight or more (for example, 80-98% by weight). By setting the content of methylnorbornane-2,3-dicarboxylic anhydride to 70% by weight or more, moisture absorption reflow resistance of the optical semiconductor device tends to be further improved.

硬化剤(C)の全量(100重量%)中のノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物の含有量(割合)は、特に限定されないが、0〜30重量%が好ましく、より好ましくは0〜25重量%、さらに好ましくは0〜20重量%(例えば、1〜20重量%)である。ノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物の含有量を30重量%以下とすることにより、光半導体装置の耐吸湿リフロー性がより向上する傾向がある。特に、硬化剤(C)としてメチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物とノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物を含む場合、これらの含有量の合計(合計含有量)は、特に限定されないが、硬化剤(C)の全量(100重量%)に対して、80〜100重量%が好ましく、より好ましくは90〜100重量%(例えば、90〜99重量%)である。合計含有量を80重量%以上とすることにより、硬化物の耐吸湿リフロー性が著しく向上する場合がある。   The content (ratio) of norbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride in the total amount (100% by weight) of the curing agent (C) is not particularly limited, but is preferably 0 to 30% by weight, more preferably 0 to 0%. It is 25% by weight, more preferably 0 to 20% by weight (for example, 1 to 20% by weight). By setting the content of norbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride to 30% by weight or less, moisture absorption reflow resistance of the optical semiconductor device tends to be further improved. In particular, when methyl norbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride and norbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride are included as the curing agent (C), the total of these contents (total content) is not particularly limited. However, 80-100 weight% is preferable with respect to the whole quantity (100 weight%) of hardening | curing agent (C), More preferably, it is 90-100 weight% (for example, 90-99 weight%). By making the total content 80% by weight or more, the moisture absorption reflow resistance of the cured product may be remarkably improved.

[硬化促進剤(D)]
本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物における硬化促進剤(D)は、エポキシ基を有する化合物が硬化剤(C)と反応する際に、その反応速度を促進する機能を有する化合物である。硬化促進剤(D)としては、公知乃至慣用の硬化促進剤を使用でき、特に限定されないが、例えば、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7(DBU)又はその塩(例えば、フェノール塩、オクチル酸塩、p−トルエンスルホン酸塩、ギ酸塩、テトラフェニルボレート塩等);1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン−5(DBN)又はその塩(例えば、フェノール塩、オクチル酸塩、p−トルエンスルホン酸塩、ギ酸塩、テトラフェニルボレート塩等);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、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン等の3級アミン;2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール;リン酸エステル;トリフェニルホスフィン、トリス(ジメトキシ)ホスフィン等のホスフィン類;テトラフェニルホスホニウムテトラ(p−トリル)ボレート等のホスホニウム化合物;オクチル酸亜鉛、オクチル酸スズ、ステアリン酸亜鉛等の有機金属塩;アルミニウムアセチルアセトン錯体等の金属キレート等が挙げられる。
[Curing accelerator (D)]
The curing accelerator (D) in the curable epoxy resin composition of the present invention is a compound having a function of accelerating the reaction rate when a compound having an epoxy group reacts with the curing agent (C). The curing accelerator (D) may be a known or conventional curing accelerator, and is not particularly limited. For example, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7 (DBU) or a salt thereof (for example, , Phenol salt, octylate, p-toluenesulfonate, formate, tetraphenylborate salt, etc.); 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nonene-5 (DBN) or a salt thereof (for example, phenol Salt, octylate, p-toluenesulfonate, formate, tetraphenylborate salt, etc.); benzyldimethylamine, 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, N, N-dimethylcyclohexylamine, etc. Tertiary amines; Imidazoles such as 2-ethyl-4-methylimidazole and 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole; Acid esters; phosphines such as triphenylphosphine and tris (dimethoxy) phosphine; phosphonium compounds such as tetraphenylphosphonium tetra (p-tolyl) borate; organometallic salts such as zinc octylate, tin octylate and zinc stearate; Examples thereof include metal chelates such as aluminum acetylacetone complex.

なお、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物において硬化促進剤(D)は、一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。また、硬化促進剤(D)としては、商品名「U−CAT SA 506」、「U−CAT SA 102」、「U−CAT 5003」、「U−CAT 18X」、「U−CAT 12XD」(開発品)(以上、サンアプロ(株)製);商品名「TPP−K」、「TPP−MK」(以上、北興化学工業(株)製);商品名「PX−4ET」(日本化学工業(株)製)等の市販品を使用することもできる。   In addition, a hardening accelerator (D) can also be used individually by 1 type in a curable epoxy resin composition of this invention, and can also be used in combination of 2 or more type. Further, as the curing accelerator (D), trade names “U-CAT SA 506”, “U-CAT SA 102”, “U-CAT 5003”, “U-CAT 18X”, “U-CAT 12XD” ( (Developed product) (San Apro Co., Ltd.); trade names "TPP-K", "TPP-MK" (Hokuko Chemical Co., Ltd.); trade name "PX-4ET" (Nippon Chemical Industry ( It is also possible to use a commercial product such as a product manufactured by Co., Ltd.

本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物における硬化促進剤(D)の含有量(配合量)は、特に限定されないが、硬化性エポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ基を有する化合物の全量100重量部に対して、0.01〜5重量部が好ましく、より好ましくは0.03〜3重量部、さらに好ましくは0.03〜2重量部である。硬化促進剤(D)の含有量を0.01重量部以上とすることにより、いっそう効率的な硬化促進効果が得られる傾向がある。一方、硬化促進剤(D)の含有量を5重量部以下とすることにより、着色が抑制され、色相に優れた硬化物が得られる傾向がある。   The content (blending amount) of the curing accelerator (D) in the curable epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited, but the total amount of compounds having an epoxy group contained in the curable epoxy resin composition is 100 parts by weight. On the other hand, 0.01-5 weight part is preferable, More preferably, it is 0.03-3 weight part, More preferably, it is 0.03-2 weight part. By setting the content of the curing accelerator (D) to 0.01 parts by weight or more, a more efficient curing promoting effect tends to be obtained. On the other hand, by setting the content of the curing accelerator (D) to 5 parts by weight or less, coloring tends to be suppressed and a cured product excellent in hue tends to be obtained.

本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、上述の必須成分以外の他の成分(任意の成分)を含んでいてもよい。   The curable epoxy resin composition of the present invention may contain other components (arbitrary components) other than the essential components described above.

[脂環式ポリエステル樹脂(E)]
本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、さらに脂環式ポリエステル樹脂(E)を含んでいてもよい。脂環式ポリエステル樹脂(E)は、脂環構造(脂肪族環構造)を少なくとも有するポリエステル樹脂である。本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物が脂環式ポリエステル樹脂(E)を含む場合には、特に、硬化物の耐熱性、耐光性が向上し、光半導体装置の光度低下がいっそう抑制される傾向がある。中でも、硬化物の耐熱性、耐光性向上の観点で、脂環式ポリエステル樹脂(E)は、主鎖に脂環(脂環構造)を有する脂環式ポリエステル樹脂であることが好ましい。
[Alicyclic polyester resin (E)]
The curable epoxy resin composition of the present invention may further contain an alicyclic polyester resin (E). The alicyclic polyester resin (E) is a polyester resin having at least an alicyclic structure (aliphatic ring structure). When the curable epoxy resin composition of the present invention contains an alicyclic polyester resin (E), in particular, the heat resistance and light resistance of the cured product are improved, and the light intensity reduction of the optical semiconductor device is further suppressed. There is. Among these, from the viewpoint of improving the heat resistance and light resistance of the cured product, the alicyclic polyester resin (E) is preferably an alicyclic polyester resin having an alicyclic ring (alicyclic structure) in the main chain.

脂環式ポリエステル樹脂(E)が有する脂環構造としては、特に限定されないが、例えば、単環炭化水素構造や橋かけ環炭化水素構造(例えば、二環系炭化水素等)等が挙げられる。中でも、特に、脂環骨格(炭素−炭素結合)が全て炭素−炭素単結合により構成された、飽和単環炭化水素構造や飽和橋かけ環炭化水素構造が好ましい。また、脂環式ポリエステル樹脂(E)が有する脂環構造は、脂環式ポリエステル樹脂(E)を構成するジカルボン酸由来の構成単位とジオール由来の構成単位のいずれか一方のみに導入されていてもよいし、両方共に導入されていてもよく、特に限定されない。   Although it does not specifically limit as an alicyclic structure which an alicyclic polyester resin (E) has, For example, a monocyclic hydrocarbon structure, a bridged-ring hydrocarbon structure (for example, bicyclic hydrocarbon etc.), etc. are mentioned. Among these, a saturated monocyclic hydrocarbon structure or a saturated bridged ring hydrocarbon structure in which all of the alicyclic skeleton (carbon-carbon bond) is composed of carbon-carbon single bonds is particularly preferable. Moreover, the alicyclic structure which alicyclic polyester resin (E) has is introduce | transduced only in either one of the structural unit derived from the dicarboxylic acid which comprises alicyclic polyester resin (E), and the structural unit derived from diol. Alternatively, both may be introduced and are not particularly limited.

脂環式ポリエステル樹脂(E)は、脂環構造を有するモノマー成分由来の構成単位を有する。上記脂環構造を有するモノマーとしては、公知乃至慣用の脂環構造を有するジオールやジカルボン酸等が挙げられ、特に限定されないが、例えば、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、4−メチル−1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、ハイミック酸、1,4−デカヒドロナフタレンジカルボン酸、1,5−デカヒドロナフタレンジカルボン酸、2,6−デカヒドロナフタレンジカルボン酸、2,7−デカヒドロナフタレンジカルボン酸等の脂環構造を有するジカルボン酸(酸無水物等の誘導体も含む)等;1,2−シクロペンタンジオール、1,3−シクロペンタンジオール、1,2−シクロペンタンジメタノール、1,3−シクロペンタンジメタノール、ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.0]デカン等の5員環ジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン等の6員環ジオール、水素添加ビスフェノールA等の脂環構造を有するジオール(誘導体も含む)等が挙げられる。   The alicyclic polyester resin (E) has a structural unit derived from a monomer component having an alicyclic structure. Examples of the monomer having an alicyclic structure include diols and dicarboxylic acids having a known or conventional alicyclic structure, and are not particularly limited. Examples thereof include 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid and 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid. 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 4-methyl-1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, highmic acid, 1,4-decahydronaphthalenedicarboxylic acid, 1,5-decahydronaphthalenedicarboxylic acid, 2,6-decahydro Dicarboxylic acids having an alicyclic structure such as naphthalenedicarboxylic acid and 2,7-decahydronaphthalenedicarboxylic acid (including derivatives such as acid anhydrides) and the like; 1,2-cyclopentanediol, 1,3-cyclopentanediol, 1,2-cyclopentanedimethanol, 1,3-cyclopentanedimethanol 5-membered ring diol such as bis (hydroxymethyl) tricyclo [5.2.1.0] decane, 1,2-cyclohexanediol, 1,3-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,2-cyclohexanedi Diols having an alicyclic structure such as 6-membered ring diols such as methanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane, and hydrogenated bisphenol A ( And derivatives thereof).

脂環式ポリエステル樹脂(E)は、脂環構造を有しないモノマー成分に由来する構成単位を有していてもよい。上記脂環構造を有しないモノマーとしては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸(酸無水物等の誘導体も含む);アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸等の脂肪族ジカルボン酸(酸無水物等の誘導体も含む);エチレングリコール、プロピレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチルペンタンジオール、ジエチレングリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、キシリレングリコール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物等のジオール(誘導体も含む)等が挙げられる。なお、上述の脂環構造を有しないジカルボン酸やジオールに適宜な置換基(例えば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子等)が結合したものも、脂環構造を有しないモノマーに含まれる。   The alicyclic polyester resin (E) may have a structural unit derived from a monomer component having no alicyclic structure. Examples of the monomer having no alicyclic structure include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid and naphthalenedicarboxylic acid (including derivatives such as acid anhydrides); adipic acid, sebacic acid and azelaic acid Aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, fumaric acid, maleic acid (including derivatives such as acid anhydrides); ethylene glycol, propylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3- Butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 3-methylpentanediol, diethylene glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-methyl -1,3-propanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, xylylene glycol, ethylene oxide adduct of bisphenol A, etc. diols propylene oxide adduct of bisphenol A (including derivatives). A monomer having an appropriate alicyclic structure (for example, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, etc.) bonded to a dicarboxylic acid or diol having no alicyclic structure is also included in the monomer having no alicyclic structure.

脂環式ポリエステル樹脂(E)を構成する全モノマー単位(全モノマー成分)(100モル%)に対する脂環を有するモノマー単位の割合は、特に限定されないが、10モル%以上(例えば、10〜80モル%)が好ましく、より好ましくは25〜70モル%、さらに好ましくは30〜60モル%である。脂環を有するモノマー単位の割合を10モル%以上とすることにより、硬化物や光半導体装置の耐熱性、耐光性、耐熱衝撃性、耐吸湿リフロー性がより向上する場合がある。   Although the ratio of the monomer unit which has an alicyclic ring with respect to all the monomer units (all monomer components) (100 mol%) which comprise an alicyclic polyester resin (E) is not specifically limited, 10 mol% or more (for example, 10-80) Mol%) is preferable, more preferably 25 to 70 mol%, and still more preferably 30 to 60 mol%. By setting the ratio of the monomer unit having an alicyclic ring to 10 mol% or more, the heat resistance, light resistance, thermal shock resistance, and moisture absorption reflow resistance of the cured product and the optical semiconductor device may be further improved.

脂環式ポリエステル樹脂(E)としては、特に、下記式(3)〜(5)で表される構成単位を少なくとも一種以上含む脂環式ポリエステル樹脂が好ましい。   The alicyclic polyester resin (E) is particularly preferably an alicyclic polyester resin containing at least one structural unit represented by the following formulas (3) to (5).

Figure 2016160352
[式中、R17は直鎖、分岐鎖、又は環状の炭素数2〜15のアルキレン基を示す。また、R18〜R21は、同一又は異なって、水素原子又は直鎖若しくは分岐鎖状の炭素数1〜4のアルキル基を示し、R18〜R21から選ばれる二つが結合して環を形成していてもよい。]
Figure 2016160352
[Wherein, R 17 represents a linear, branched, or cyclic alkylene group having 2 to 15 carbon atoms. R 18 to R 21 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and two selected from R 18 to R 21 are bonded to form a ring. It may be formed. ]

Figure 2016160352
[式中、R17〜R21は、前記に同じ。]
Figure 2016160352
[Wherein, R 17 to R 21 are the same as defined above. ]

Figure 2016160352
[式中、R17〜R21は、前記に同じ。]
Figure 2016160352
[Wherein, R 17 to R 21 are the same as defined above. ]

上記式(3)〜(5)で表される構成単位の好ましい具体例としては、例えば、下記式(6)で表される4−メチル−1,2−シクロヘキサンジカルボン酸及びエチレングリコール由来の構成単位が挙げられる。当該構成単位を有する脂環式ポリエステル樹脂は、例えば、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸とエチレングリコールとを重縮合することにより得られる。

Figure 2016160352
As a preferable specific example of the structural unit represented by the above formulas (3) to (5), for example, a configuration derived from 4-methyl-1,2-cyclohexanedicarboxylic acid and ethylene glycol represented by the following formula (6) Units are listed. The alicyclic polyester resin having the structural unit can be obtained, for example, by polycondensation of methylhexahydrophthalic anhydride and ethylene glycol.
Figure 2016160352

また、上記式(3)〜(5)で表される構成単位の他の好ましい具体例としては、例えば、下記式(7)で表される1,4−シクロヘキサンジカルボン酸及びネオペンチルグリコール由来の構成単位が挙げられる。当該構成単位を有する脂環式ポリエステル樹脂は、例えば、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸とネオペンチルグリコールとを重縮合することにより得られる。

Figure 2016160352
Other preferred specific examples of the structural units represented by the above formulas (3) to (5) include, for example, those derived from 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid and neopentyl glycol represented by the following formula (7). A structural unit is mentioned. The alicyclic polyester resin having the structural unit can be obtained, for example, by polycondensing 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid and neopentyl glycol.
Figure 2016160352

脂環式ポリエステル樹脂(E)が上記式(3)〜(5)で表される構成単位を有する場合、該構成単位の含有量の合計量(合計含有量;該構成単位を構成する全モノマー単位)は、特に限定されないが、脂環式ポリエステル樹脂(E)の全構成単位(100モル%;脂環式ポリエステル樹脂(E)を構成する全モノマー単位)に対し、20モル%以上(例えば、20〜100モル%)が好ましく、より好ましくは50〜100モル%、さらに好ましくは80〜100モル%である。上記式(3)〜(5)で表される構成単位の含有量を20モル%以上とすることにより、硬化物や光半導体装置の耐熱性、耐光性、耐熱衝撃性、耐吸湿リフロー性がより向上する傾向がある。   When the alicyclic polyester resin (E) has structural units represented by the above formulas (3) to (5), the total content of the structural units (total content; all monomers constituting the structural unit) The unit is not particularly limited, but 20 mol% or more (for example, with respect to the total structural unit (100 mol%; all monomer units constituting the alicyclic polyester resin (E)) of the alicyclic polyester resin (E) (for example, 20 to 100 mol%) is preferable, more preferably 50 to 100 mol%, and still more preferably 80 to 100 mol%. By setting the content of the structural unit represented by the above formulas (3) to (5) to 20 mol% or more, the heat resistance, light resistance, thermal shock resistance, and moisture absorption reflow resistance of the cured product and the optical semiconductor device are improved. There is a tendency to improve.

脂環式ポリエステル樹脂(E)の数平均分子量は、特に限定されないが、300〜100000が好ましく、より好ましくは300〜30000である。脂環式ポリエステル樹脂(E)の数平均分子量を300以上とすることにより、硬化物の靭性が向上し、硬化物や光半導体装置の耐熱衝撃性や耐吸湿リフロー性がより向上する傾向がある。一方、脂環式ポリエステル樹脂(E)の数平均分子量を100000以下とすることにより、硬化剤(C)との相溶性が高くなり、硬化物の透明性がより向上する傾向がある。なお、脂環式ポリエステル樹脂(E)の上記数平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)法により測定される標準ポリスチレン換算の分子量から算出される。   Although the number average molecular weight of alicyclic polyester resin (E) is not specifically limited, 300-100,000 are preferable, More preferably, it is 300-30000. By setting the number average molecular weight of the alicyclic polyester resin (E) to 300 or more, the toughness of the cured product is improved, and the thermal shock resistance and moisture absorption reflow resistance of the cured product and the optical semiconductor device tend to be further improved. . On the other hand, when the number average molecular weight of the alicyclic polyester resin (E) is 100000 or less, the compatibility with the curing agent (C) is increased, and the transparency of the cured product tends to be further improved. In addition, the said number average molecular weight of alicyclic polyester resin (E) is computed from the molecular weight of standard polystyrene conversion measured by GPC (gel permeation chromatography) method.

なお、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物において脂環式ポリエステル樹脂(E)は、一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。   In addition, alicyclic polyester resin (E) can also be used individually by 1 type in the curable epoxy resin composition of this invention, and can also be used in combination of 2 or more type.

脂環式ポリエステル樹脂(E)は、公知乃至慣用の方法により製造することができる。より詳しくは、例えば、脂環式ポリエステル樹脂(E)を、上述のジカルボン酸とジオールとを常法により重縮合させることにより得てもよいし、上述のジカルボン酸の誘導体(酸無水物、エステル、酸ハロゲン化物等)とジオールとを常法により重縮合させることにより得てもよい。また、脂環式ポリエステル樹脂(E)は、市販品を入手することもできる。   The alicyclic polyester resin (E) can be produced by a known or conventional method. More specifically, for example, the alicyclic polyester resin (E) may be obtained by polycondensation of the above dicarboxylic acid and diol by a conventional method, or a derivative (acid anhydride, ester) of the above dicarboxylic acid. , Acid halides, and the like) and diols may be obtained by polycondensation by a conventional method. Moreover, a commercial item can also be obtained for alicyclic polyester resin (E).

本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物における脂環式ポリエステル樹脂(E)の含有量(配合量)は、特に限定されないが、硬化性エポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ基を有する化合物の全量100重量部に対して、1〜50重量部が好ましく、より好ましくは1〜45重量部、さらに好ましくは1〜40重量部である。脂環式ポリエステル樹脂(E)の含有量を1重量部以上とすることにより、硬化物や光半導体装置の耐熱性、耐光性、耐熱衝撃性、耐吸湿リフロー性がより向上する傾向がある。一方、脂環式ポリエステル樹脂(E)の含有量を50重量部以下とすることにより、硬化物や光半導体装置の耐熱衝撃性、耐吸湿リフロー性がより向上する傾向がある。   Although content (blending amount) of the alicyclic polyester resin (E) in the curable epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited, the total amount of compounds having an epoxy group contained in the curable epoxy resin composition is 100 wt. The amount is preferably 1 to 50 parts by weight, more preferably 1 to 45 parts by weight, still more preferably 1 to 40 parts by weight with respect to parts. By setting the content of the alicyclic polyester resin (E) to 1 part by weight or more, the heat resistance, light resistance, thermal shock resistance, and moisture absorption reflow resistance of the cured product and the optical semiconductor device tend to be further improved. On the other hand, when the content of the alicyclic polyester resin (E) is 50 parts by weight or less, the thermal shock resistance and moisture absorption reflow resistance of the cured product and the optical semiconductor device tend to be further improved.

[分子内に2個以上のエポキシ基を有するシロキサン誘導体(F)]
本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、さらに、分子内に2個以上のエポキシ基を有するシロキサン誘導体(F)(「シロキサン誘導体(F)」と称する場合がある)を含んでいてもよい。本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物がシロキサン誘導体(F)を含む場合には、特に、硬化物の耐熱性、耐光性がより向上し、光半導体装置の光度低下がいっそう抑制される傾向がある。
[Siloxane derivative (F) having two or more epoxy groups in the molecule]
The curable epoxy resin composition of the present invention may further contain a siloxane derivative (F) having two or more epoxy groups in the molecule (sometimes referred to as “siloxane derivative (F)”). When the curable epoxy resin composition of the present invention contains a siloxane derivative (F), in particular, the heat resistance and light resistance of the cured product are further improved, and the light intensity of the optical semiconductor device tends to be further suppressed. .

シロキサン誘導体(F)におけるシロキサン骨格(Si−O−Si骨格)としては、特に限定されないが、例えば、環状シロキサン骨格;直鎖状のシリコーンや、かご型やラダー型のポリシルセスキオキサン等のポリシロキサン骨格等が挙げられる。中でも、上記シロキサン骨格としては、硬化物の耐熱性、耐光性を向上させて光半導体装置の光度低下を抑制する観点で、環状シロキサン骨格、直鎖状シリコーン骨格が好ましい。即ち、シロキサン誘導体(F)としては、分子内に2個以上のエポキシ基を有する環状シロキサン、分子内に2個以上のエポキシ基を有する直鎖状シリコーンが好ましい。   The siloxane skeleton (Si—O—Si skeleton) in the siloxane derivative (F) is not particularly limited, and examples thereof include a cyclic siloxane skeleton; a linear silicone, a cage-type or ladder-type polysilsesquioxane, and the like. Examples include a polysiloxane skeleton. Among these, as the siloxane skeleton, a cyclic siloxane skeleton and a linear silicone skeleton are preferable from the viewpoint of improving the heat resistance and light resistance of the cured product and suppressing the light intensity of the optical semiconductor device. That is, the siloxane derivative (F) is preferably a cyclic siloxane having two or more epoxy groups in the molecule and a linear silicone having two or more epoxy groups in the molecule.

シロキサン誘導体(F)が分子内に2個以上のエポキシ基を有する環状シロキサンである場合、当該シロキサン環を形成するSi−O単位の数(シロキサン環を形成するケイ素原子の数に等しい)は、特に限定されないが、硬化物の耐熱性、耐光性を向上させる観点で、2〜12が好ましく、より好ましくは4〜8である。   When the siloxane derivative (F) is a cyclic siloxane having two or more epoxy groups in the molecule, the number of Si—O units forming the siloxane ring (equal to the number of silicon atoms forming the siloxane ring) is Although it does not specifically limit, 2-12 are preferable from a viewpoint of improving the heat resistance of a hardened | cured material, and light resistance, More preferably, it is 4-8.

シロキサン誘導体(F)の重量平均分子量は、特に限定されないが、硬化物の耐熱性、耐光性を向上させる観点で、100〜3000が好ましく、より好ましくは180〜2000である。なお、シロキサン誘導体(F)の上記重量平均分子量は、GPC法により測定される標準ポリスチレン換算の分子量から算出される。   Although the weight average molecular weight of a siloxane derivative (F) is not specifically limited, From a viewpoint of improving the heat resistance of a hardened | cured material and light resistance, 100-3000 are preferable, More preferably, it is 180-2000. In addition, the said weight average molecular weight of a siloxane derivative (F) is computed from the molecular weight of standard polystyrene conversion measured by GPC method.

シロキサン誘導体(F)が分子内に有するエポキシ基の数は、2個以上であればよく、特に限定されないが、硬化物の耐熱性、耐光性を向上させる観点で、2〜4個(2個、3個、又は4個)が好ましい。   The number of epoxy groups in the molecule of the siloxane derivative (F) is not particularly limited as long as it is 2 or more. However, from the viewpoint of improving the heat resistance and light resistance of the cured product, 2 to 4 (2) 3 or 4) is preferred.

シロキサン誘導体(F)のエポキシ当量は、特に限定されないが、硬化物の耐熱性、耐光性を向上させる観点で、100〜400が好ましく、より好ましくは140〜400、さらに好ましくは180〜350である。なお、上記エポキシ当量は、JIS K7236に準じて測定される値である。   Although the epoxy equivalent of a siloxane derivative (F) is not specifically limited, From a viewpoint of improving the heat resistance and light resistance of hardened | cured material, 100-400 are preferable, More preferably, it is 140-400, More preferably, it is 180-350. . The epoxy equivalent is a value measured according to JIS K7236.

シロキサン誘導体(F)におけるエポキシ基は、特に限定されないが、硬化物の耐熱性、耐光性を向上させる観点で、脂環を構成する隣接する2つの炭素原子と酸素原子とで構成されるエポキシ基(脂環エポキシ基)であることが好ましく、中でも、シクロヘキセンオキシド基であることが特に好ましい。   The epoxy group in the siloxane derivative (F) is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the heat resistance and light resistance of the cured product, an epoxy group composed of two adjacent carbon atoms and oxygen atoms constituting the alicyclic ring. (Alicyclic epoxy group) is preferable, and among them, a cyclohexene oxide group is particularly preferable.

シロキサン誘導体(F)としては、具体的には、例えば、2,4−ジ[2−(3−{オキサビシクロ[4.1.0]ヘプチル})エチル]−2,4,6,6,8,8−ヘキサメチル−シクロテトラシロキサン、4,8−ジ[2−(3−{オキサビシクロ[4.1.0]ヘプチル})エチル]−2,2,4,6,6,8−ヘキサメチル−シクロテトラシロキサン、2,4−ジ[2−(3−{オキサビシクロ[4.1.0]ヘプチル})エチル]−6,8−ジプロピル−2,4,6,8−テトラメチル−シクロテトラシロキサン、4,8−ジ[2−(3−{オキサビシクロ[4.1.0]ヘプチル})エチル]−2,6−ジプロピル−2,4,6,8−テトラメチル−シクロテトラシロキサン、2,4,8−トリ[2−(3−{オキサビシクロ[4.1.0]ヘプチル})エチル]−2,4,6,6,8−ペンタメチル−シクロテトラシロキサン、2,4,8−トリ[2−(3−{オキサビシクロ[4.1.0]ヘプチル})エチル]−6−プロピル−2,4,6,8−テトラメチル−シクロテトラシロキサン、2,4,6,8−テトラ[2−(3−{オキサビシクロ[4.1.0]ヘプチル})エチル]−2,4,6,8−テトラメチル−シクロテトラシロキサン、分子内に2個以上のエポキシ基を有するシルセスキオキサン等が挙げられる。より具体的には、例えば、下記式で表される分子内に2個以上のエポキシ基を有する環状シロキサン等が挙げられる。

Figure 2016160352
Specifically, as the siloxane derivative (F), for example, 2,4-di [2- (3- {oxabicyclo [4.1.0] heptyl}) ethyl] -2,4,6,6, 8,8-hexamethyl-cyclotetrasiloxane, 4,8-di [2- (3- {oxabicyclo [4.1.0] heptyl}) ethyl] -2,2,4,6,6,8-hexamethyl -Cyclotetrasiloxane, 2,4-di [2- (3- {oxabicyclo [4.1.0] heptyl}) ethyl] -6,8-dipropyl-2,4,6,8-tetramethyl-cyclo Tetrasiloxane, 4,8-di [2- (3- {oxabicyclo [4.1.0] heptyl}) ethyl] -2,6-dipropyl-2,4,6,8-tetramethyl-cyclotetrasiloxane 2,4,8-tri [2- (3- {oxabicyclo [ .1.0] heptyl}) ethyl] -2,4,6,6,8-pentamethyl-cyclotetrasiloxane, 2,4,8-tri [2- (3- {oxabicyclo [4.1.0] Heptyl}) ethyl] -6-propyl-2,4,6,8-tetramethyl-cyclotetrasiloxane, 2,4,6,8-tetra [2- (3- {oxabicyclo [4.1.0] Heptyl}) ethyl] -2,4,6,8-tetramethyl-cyclotetrasiloxane, silsesquioxane having two or more epoxy groups in the molecule, and the like. More specifically, for example, a cyclic siloxane having two or more epoxy groups in the molecule represented by the following formula.
Figure 2016160352

また、シロキサン誘導体(F)としては、例えば、特開2008−248169号公報に記載の脂環エポキシ基含有シリコーン樹脂や、特開2008−19422号公報に記載の1分子中に少なくとも2個のエポキシ官能性基を有するオルガノポリシルセスキオキサン樹脂等を用いることもできる。   Examples of the siloxane derivative (F) include alicyclic epoxy group-containing silicone resins described in JP-A-2008-248169, and at least two epoxies in one molecule described in JP-A-2008-19422. An organopolysilsesquioxane resin having a functional group can also be used.

なお、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物においてシロキサン誘導体(F)は、一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。   In addition, in the curable epoxy resin composition of this invention, a siloxane derivative (F) can also be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type.

シロキサン誘導体(F)としては、例えば、分子内に2個以上のエポキシ基を有する環状シロキサンである商品名「X−40−2678」、「X−40−2670」、「X−40−2720」(以上、信越化学工業(株)製)等の市販品を用いることもできる。また、シロキサン誘導体(F)は、公知乃至慣用の方法により製造することができる。   Examples of the siloxane derivative (F) include trade names “X-40-2678”, “X-40-2670”, and “X-40-2720” which are cyclic siloxanes having two or more epoxy groups in the molecule. Commercial products such as (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used. The siloxane derivative (F) can be produced by a known or conventional method.

本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物におけるシロキサン誘導体(F)の含有量(配合量)は、特に限定されないが、硬化性エポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ基を有する化合物の全量(100重量%)に対して、1〜60重量%が好ましく、より好ましくは3〜40重量%、さらに好ましくは5〜20重量%である。シロキサン誘導体(F)の含有量を1重量%以上とすることにより、硬化物の耐熱性、耐光性がより向上する傾向がある。一方、シロキサン誘導体(F)の含有量を60重量%以下とすることにより、硬化物の耐熱衝撃性、耐吸湿リフロー性がより向上する傾向がある。   The content (blending amount) of the siloxane derivative (F) in the curable epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited, but is the total amount (100% by weight) of the compound having an epoxy group contained in the curable epoxy resin composition. The content is preferably 1 to 60% by weight, more preferably 3 to 40% by weight, and still more preferably 5 to 20% by weight. By setting the content of the siloxane derivative (F) to 1% by weight or more, the heat resistance and light resistance of the cured product tend to be further improved. On the other hand, when the content of the siloxane derivative (F) is 60% by weight or less, the thermal shock resistance and moisture absorption reflow resistance of the cured product tend to be further improved.

また、脂環式エポキシ化合物(A)100重量部に対するシロキサン誘導体(F)の割合は、特に限定されないが、1〜100重量部が好ましく、より好ましくは5〜50重量部、さらに好ましくは10〜30重量部である。シロキサン誘導体(F)の割合を1重量部以上とすることにより、硬化物の耐熱性、耐光性がより向上する傾向がある。一方、シロキサン誘導体(F)の割合を100重量部以下とすることにより、硬化物の耐熱衝撃性、耐吸湿リフロー性がより向上する傾向がある。   The ratio of the siloxane derivative (F) to 100 parts by weight of the alicyclic epoxy compound (A) is not particularly limited, but is preferably 1 to 100 parts by weight, more preferably 5 to 50 parts by weight, and still more preferably 10 to 10 parts by weight. 30 parts by weight. By setting the ratio of the siloxane derivative (F) to 1 part by weight or more, the heat resistance and light resistance of the cured product tend to be further improved. On the other hand, when the ratio of the siloxane derivative (F) is 100 parts by weight or less, the thermal shock resistance and moisture absorption reflow resistance of the cured product tend to be further improved.

[添加剤]
本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、上記以外にも、本発明の効果を損なわない範囲で各種添加剤を含んでいてもよい。上記添加剤として、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等のヒドロキシ基を有する化合物を含有させると、硬化反応を緩やかに進行させることができる。その他にも、粘度や透明性を損なわない範囲内で、シリコーン系やフッ素系消泡剤、レベリング剤、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランや3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤、界面活性剤、シリカ、アルミナ等の無機充填剤、難燃剤、着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、イオン吸着体、顔料、蛍光体(例えば、YAG系の蛍光体微粒子、シリケート系蛍光体微粒子等の無機蛍光体微粒子等)、離型剤、ゴム粒子(例えば、コアシェル構造を有するゴム粒子等)等の慣用の添加剤を使用することができる。
[Additive]
In addition to the above, the curable epoxy resin composition of the present invention may contain various additives as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, when a compound having a hydroxy group such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, or glycerin is contained as the additive, the curing reaction can be allowed to proceed slowly. Other silane coupling agents such as silicone-based and fluorine-based antifoaming agents, leveling agents, and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, as long as the viscosity and transparency are not impaired. , Surfactants, inorganic fillers such as silica and alumina, flame retardants, colorants, antioxidants, ultraviolet absorbers, ion adsorbents, pigments, phosphors (eg YAG phosphor fine particles, silicate phosphors) Conventional additives such as inorganic phosphor fine particles such as fine particles), release agents, rubber particles (for example, rubber particles having a core-shell structure), and the like can be used.

本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、特に限定されないが、上述の各成分を、必要に応じて加熱した状態で攪拌・混合することにより調製することができる。なお、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、各成分があらかじめ混合されたものをそのまま使用する1液系の組成物として使用することもできるし、例えば、別々に保管しておいた2以上の成分を使用前に所定の割合で混合して使用する多液系(例えば、2液系)の組成物として使用することもできる。上記攪拌・混合の方法は、特に限定されず、例えば、ディゾルバー、ホモジナイザー等の各種ミキサー、ニーダー、ロール、ビーズミル、自公転式攪拌装置等の公知乃至慣用の攪拌・混合手段を使用できる。また、攪拌・混合後、真空下にて脱泡してもよい。   Although the curable epoxy resin composition of this invention is not specifically limited, It can prepare by stirring and mixing each above-mentioned component in the state heated as needed. In addition, the curable epoxy resin composition of the present invention can be used as a one-component composition in which each component is mixed in advance, for example, two or more stored separately. These components can also be used as a multi-liquid composition (for example, a two-liquid system) that is used by mixing them at a predetermined ratio before use. The stirring / mixing method is not particularly limited, and for example, known or commonly used stirring / mixing means such as various mixers such as a dissolver and a homogenizer, a kneader, a roll, a bead mill, and a self-revolving stirrer can be used. Further, after stirring and mixing, defoaming may be performed under vacuum.

また、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物が脂環式ポリエステル樹脂(E)を含む場合は、より均一な硬化性エポキシ樹脂組成物を得る観点で、脂環式ポリエステル樹脂(E)と硬化剤(C)とをあらかじめ混合してこれらの混合物(脂環式ポリエステル樹脂(E)と硬化剤(C)の混合物)を得た後、該混合物に硬化促進剤(D)、その他の添加剤を配合してエポキシ硬化剤を調製し、引き続き、該エポキシ硬化剤とエポキシ基を有する化合物とを混合することにより調製することが好ましい。脂環式ポリエステル樹脂(E)と硬化剤(C)を混合する際の温度は、特に限定されないが、60〜130℃が好ましく、より好ましくは90〜120℃である。混合時間は、特に限定されないが、30〜100分間が好ましく、より好ましくは45〜80分間である。混合は、特に限定されないが、窒素雰囲気下で行うことが好ましい。また、混合には、上述の公知の装置を使用できる。   Moreover, when the curable epoxy resin composition of this invention contains an alicyclic polyester resin (E), an alicyclic polyester resin (E) and a hardening | curing agent from a viewpoint of obtaining a more uniform curable epoxy resin composition. (C) is mixed in advance to obtain a mixture thereof (a mixture of alicyclic polyester resin (E) and curing agent (C)), and then a curing accelerator (D) and other additives are added to the mixture. It is preferable to prepare an epoxy curing agent by blending and subsequently mix the epoxy curing agent and a compound having an epoxy group. Although the temperature at the time of mixing an alicyclic polyester resin (E) and a hardening | curing agent (C) is not specifically limited, 60-130 degreeC is preferable, More preferably, it is 90-120 degreeC. The mixing time is not particularly limited, but is preferably 30 to 100 minutes, more preferably 45 to 80 minutes. Although mixing is not specifically limited, It is preferable to carry out in nitrogen atmosphere. Moreover, the above-mentioned well-known apparatus can be used for mixing.

脂環式ポリエステル樹脂(E)と硬化剤(C)を混合した後には、特に限定されないが、さらに適宜な化学処理(例えば、水素添加や脂環式ポリエステル樹脂(E)の末端変性等)等を施してもよい。なお、脂環式ポリエステル樹脂(E)と硬化剤(C)の混合物においては、硬化剤(C)の一部が脂環式ポリエステル樹脂(E)(例えば、脂環式ポリエステル樹脂(E)のヒドロキシ基等)と反応していてもよい。   Although it does not specifically limit after mixing alicyclic polyester resin (E) and hardening | curing agent (C), Furthermore, appropriate chemical processing (For example, hydrogenation, terminal modification of alicyclic polyester resin (E), etc.), etc. May be applied. In the mixture of the alicyclic polyester resin (E) and the curing agent (C), a part of the curing agent (C) is an alicyclic polyester resin (E) (for example, an alicyclic polyester resin (E)). It may be reacted with a hydroxy group or the like.

脂環式ポリエステル樹脂(E)と硬化剤(C)の混合物としては、例えば、商品名「HN−7200」、「HN−5700」(以上、日立化成工業(株)製)等の市販品を用いることもできる。   Examples of the mixture of the alicyclic polyester resin (E) and the curing agent (C) include commercial products such as trade names “HN-7200” and “HN-5700” (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.). It can also be used.

本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物の25℃における粘度は、特に限定されないが、60〜6000mPa・sが好ましく、より好ましくは100〜5500mPa・s、さらに好ましくは150〜5000mPa・sである。25℃における粘度を60mPa・s以上とすることにより、注型時の作業性が向上したり、硬化物の耐熱性がより向上する傾向がある。一方、25℃における粘度を6000mPa・s以下とすることにより、注型時の作業性が向上したり、硬化物に注型不良に由来する不具合が生じにくくなる傾向がある。なお、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物の25℃における粘度は、デジタル粘度計(型番「DVU−EII型」、(株)トキメック製)を用いて、ローター:標準1°34′×R24、温度:25℃、回転数:0.5〜10rpmの条件で測定される。   Although the viscosity in 25 degreeC of the curable epoxy resin composition of this invention is not specifically limited, 60-6000 mPa * s is preferable, More preferably, it is 100-5500 mPa * s, More preferably, it is 150-5000 mPa * s. By setting the viscosity at 25 ° C. to 60 mPa · s or more, workability at the time of casting tends to be improved, and heat resistance of the cured product tends to be further improved. On the other hand, by setting the viscosity at 25 ° C. to 6000 mPa · s or less, the workability during casting is improved, and there is a tendency that defects resulting from casting defects are less likely to occur in the cured product. The viscosity of the curable epoxy resin composition of the present invention at 25 ° C. is measured using a digital viscometer (model number “DVU-EII type”, manufactured by Tokimec Co., Ltd.), rotor: standard 1 ° 34 ′ × R24, It is measured under the conditions of temperature: 25 ° C. and rotation speed: 0.5 to 10 rpm.

<硬化物>
本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物を硬化させることにより、高い耐熱性、耐湿性、及び耐熱衝撃性を有し、特に光半導体装置の高温下及び高温高湿下における通電特性、耐熱衝撃性、並びに耐吸湿リフロー性を向上させる硬化物(本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物を「本発明の硬化物」と称する場合がある)を得ることができる。硬化の手段としては、加熱処理や光照射処理等の公知乃至慣用の手段を利用できる。加熱により硬化させる際の温度(硬化温度)は、特に限定されないが、45〜200℃が好ましく、より好ましくは50〜190℃、さらに好ましくは55〜180℃である。また、硬化の際に加熱する時間(硬化時間)は、特に限定されないが、30〜600分が好ましく、より好ましくは45〜540分、さらに好ましくは60〜480分である。硬化温度と硬化時間が上記範囲の下限値より低い場合は硬化が不十分となり、逆に上記範囲の上限値より高い場合は樹脂成分の分解が起きる場合があるので、いずれも好ましくない。硬化条件は種々の条件に依存するが、例えば、硬化温度を高くした場合は硬化時間を短く、硬化温度を低くした場合は硬化時間を長くする等により、適宜調整することができる。また、硬化は、一段階で行うこともできるし、二段階以上の多段階で行うこともできる。
<Hardened product>
By curing the curable epoxy resin composition of the present invention, it has high heat resistance, moisture resistance, and thermal shock resistance, and in particular, current-carrying characteristics at high temperature and high temperature and high humidity of the optical semiconductor device, thermal shock resistance, In addition, a cured product that improves moisture absorption reflow resistance (a cured product obtained by curing the curable epoxy resin composition of the present invention may be referred to as a “cured product of the present invention”) may be obtained. As the curing means, known or conventional means such as heat treatment or light irradiation treatment can be used. Although the temperature (curing temperature) at the time of making it harden | cure by heating is not specifically limited, 45-200 degreeC is preferable, More preferably, it is 50-190 degreeC, More preferably, it is 55-180 degreeC. In addition, the heating time (curing time) for curing is not particularly limited, but is preferably 30 to 600 minutes, more preferably 45 to 540 minutes, and still more preferably 60 to 480 minutes. When the curing temperature and the curing time are lower than the lower limit value in the above range, curing is insufficient. On the contrary, when the curing temperature and the curing time are higher than the upper limit value in the above range, the resin component may be decomposed. Although the curing conditions depend on various conditions, for example, when the curing temperature is increased, the curing time can be shortened, and when the curing temperature is decreased, the curing time can be appropriately increased. Moreover, hardening can also be performed in one step and can also be performed in two or more steps.

<光半導体封止用樹脂組成物>
本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、光半導体装置における光半導体素子を封止するための樹脂組成物、即ち、光半導体封止用樹脂組成物(光半導体装置における光半導体素子の封止剤)として好ましく使用できる。本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物を光半導体封止用樹脂組成物として用いることにより、高い耐熱性、耐湿性、及び耐熱衝撃性に優れた硬化物により光半導体素子が封止された光半導体装置が得られる。上記光半導体装置は、熱衝撃や高温の熱が加えられた場合でも光度低下が生じにくく、高温における通電特性及び耐吸湿リフロー性に優れ、特に高温高湿下における通電特性に優れる等、耐久性が高い。
<Resin composition for optical semiconductor encapsulation>
The curable epoxy resin composition of the present invention is a resin composition for sealing an optical semiconductor element in an optical semiconductor device, that is, an optical semiconductor sealing resin composition (an optical semiconductor element sealing agent in an optical semiconductor device). ) Can be preferably used. By using the curable epoxy resin composition of the present invention as a resin composition for optical semiconductor encapsulation, an optical semiconductor in which an optical semiconductor element is encapsulated with a cured product having high heat resistance, moisture resistance, and thermal shock resistance. A device is obtained. The above optical semiconductor device is resistant to a decrease in light intensity even when a thermal shock or high-temperature heat is applied, and has excellent current-carrying characteristics at high temperatures and moisture-absorbing reflow resistance, particularly excellent current-carrying characteristics at high temperatures and high humidity. Is expensive.

<光半導体装置>
本発明の光半導体装置は、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物(光半導体封止用樹脂組成物)の硬化物により光半導体素子が封止された光半導体装置である。光半導体素子の封止は、例えば、上述の方法で調製した硬化性エポキシ樹脂組成物を所定の成形型内に注入し、所定の条件で加熱硬化して行うことができる。これにより、硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物により光半導体素子が封止された光半導体装置が得られる。硬化温度と硬化時間は、硬化物の調製時と同様の範囲で適宜設定することができる。
<Optical semiconductor device>
The optical semiconductor device of the present invention is an optical semiconductor device in which an optical semiconductor element is sealed with a cured product of the curable epoxy resin composition (resin composition for optical semiconductor sealing) of the present invention. The optical semiconductor element can be sealed, for example, by injecting the curable epoxy resin composition prepared by the above-described method into a predetermined mold and heat-curing under predetermined conditions. Thereby, the optical semiconductor device with which the optical semiconductor element was sealed with the hardened | cured material of the curable epoxy resin composition is obtained. The curing temperature and the curing time can be appropriately set within the same range as when the cured product is prepared.

本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、上述の光半導体素子の封止用途に限定されず、例えば、接着剤、電気絶縁材、積層板、コーティング、インク、塗料、シーラント、レジスト、複合材料、透明基材、透明シート、透明フィルム、光学素子、光学レンズ、光学部材、光造形、電子ペーパー、タッチパネル、太陽電池基板、光導波路、導光板、ホログラフィックメモリ、光ピックアップセンサー等の各種用途に使用することができる。   The curable epoxy resin composition of the present invention is not limited to the above-mentioned optical semiconductor element sealing application, for example, an adhesive, an electrical insulating material, a laminate, a coating, an ink, a paint, a sealant, a resist, a composite material, Used for various applications such as transparent substrates, transparent sheets, transparent films, optical elements, optical lenses, optical members, stereolithography, electronic paper, touch panels, solar cell substrates, optical waveguides, light guide plates, holographic memories, optical pickup sensors, etc. can do.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、表1における「−」は、当該成分の配合を行わなかったことを意味する。また、表1に示す成分の量(割合)の単位は重量部である。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples. In Table 1, “-” means that the component was not blended. Moreover, the unit of the quantity (ratio) of the component shown in Table 1 is a weight part.

製造例1
(エポキシ硬化剤の製造)
表1に示す各配合割合で、商品名「リカシッド MH−700」(新日本理化(株)製)、商品名「リカシッド HNA−100」(日立化成工業(株)製)、商品名「HN−7200」(日立化成工業(株)製)、商品名「HN−5700」(日立化成工業(株)製)、商品名「U−CAT 18X」(サンアプロ(株)製)、エチレングリコール(和光純薬工業(株)製)を、自公転式攪拌装置(商品名「あわとり練太郎AR−250」、(株)シンキー製、以下同じ)を使用して均一に混合し、脱泡して、各エポキシ硬化剤(「K剤」と称する場合がある)を得た。
Production Example 1
(Manufacture of epoxy curing agent)
In each compounding ratio shown in Table 1, the product name “Rikacid MH-700” (manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd.), the product name “Rikacid HNA-100” (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), and the product name “HN- 7200 "(manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), trade name" HN-5700 "(manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), trade name" U-CAT 18X "(manufactured by Sun Apro Co., Ltd.), ethylene glycol (Wako Pure) Yaku Kogyo Co., Ltd.) is uniformly mixed using a self-revolving stirrer (trade name “Awatori Nertaro AR-250”, manufactured by Shinky Co., Ltd., the same shall apply hereinafter), defoamed, Each epoxy curing agent (sometimes referred to as “K agent”) was obtained.

実施例1
まず、表1に示す配合割合で、商品名「セロキサイド2021P」((株)ダイセル製)及び商品名「YX−4000」(三菱化学(株)製)を混合し、100℃で1時間攪拌することでYX−4000を溶解させ、エポキシ樹脂(組成物)を得た。次に、このエポキシ樹脂と製造例1で得たエポキシ硬化剤とを、表1に示す配合割合となるように自公転式攪拌装置を使用して均一に混合し、脱泡して、硬化性エポキシ樹脂組成物を得た。
さらに、上記で得た硬化性エポキシ樹脂組成物を図1に示す光半導体のリードフレーム(InGaN素子、3.5mm×2.8mm)に注型した後、150℃のオーブン(樹脂硬化オーブン)で5時間加熱することで、上記硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物により光半導体素子が封止された光半導体装置を得た。なお、図1において、100はリフレクター(光反射用樹脂組成物)、101は金属配線、102は光半導体素子、103はボンディングワイヤ、104は硬化物(封止材)を示す。
Example 1
First, with a blending ratio shown in Table 1, a trade name “Celoxide 2021P” (manufactured by Daicel Corporation) and a trade name “YX-4000” (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) are mixed and stirred at 100 ° C. for 1 hour. Thus, YX-4000 was dissolved to obtain an epoxy resin (composition). Next, this epoxy resin and the epoxy curing agent obtained in Production Example 1 are uniformly mixed using a self-revolving stirrer so as to have the blending ratio shown in Table 1, defoamed, and cured. An epoxy resin composition was obtained.
Further, the curable epoxy resin composition obtained above was cast into an optical semiconductor lead frame (InGaN element, 3.5 mm × 2.8 mm) shown in FIG. 1, and then in an oven (resin curing oven) at 150 ° C. By heating for 5 hours, the optical semiconductor device with which the optical semiconductor element was sealed with the hardened | cured material of the said curable epoxy resin composition was obtained. In FIG. 1, 100 is a reflector (light reflecting resin composition), 101 is a metal wiring, 102 is an optical semiconductor element, 103 is a bonding wire, and 104 is a cured product (sealing material).

実施例2〜8、比較例1〜6
実施例2〜8、比較例4、5においては、硬化性エポキシ樹脂組成物の組成を表1に示す組成に変更したこと以外は実施例1と同様にして、各硬化性エポキシ樹脂組成物を調製した。なお、実施例8におけるX−40−2670は、エポキシ樹脂の構成成分として使用した。
一方、比較例1〜3、6においては、100℃で1時間の攪拌操作は行わず、エポキシ樹脂と製造例1で得たエポキシ硬化剤とを、表1に示す配合割合となるように自公転式攪拌装置を使用して均一に混合し、脱泡することによって、硬化性エポキシ樹脂組成物を調製した。
また、上記で得た硬化性エポキシ樹脂組成物を用いて、実施例1と同様にして各光半導体装置を製造した。
Examples 2-8, Comparative Examples 1-6
In Examples 2 to 8 and Comparative Examples 4 and 5, each curable epoxy resin composition was changed in the same manner as in Example 1 except that the composition of the curable epoxy resin composition was changed to the composition shown in Table 1. Prepared. In addition, X-40-2670 in Example 8 was used as a structural component of an epoxy resin.
On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3 and 6, the stirring operation for 1 hour at 100 ° C. was not performed, and the epoxy resin and the epoxy curing agent obtained in Production Example 1 were mixed so that the mixing ratio shown in Table 1 was obtained. A curable epoxy resin composition was prepared by uniformly mixing and defoaming using a revolutionary stirrer.
Moreover, each optical semiconductor device was manufactured like Example 1 using the curable epoxy resin composition obtained above.

<評価>
実施例及び比較例で得られた光半導体装置について、下記の評価試験を実施した。
<Evaluation>
The following evaluation tests were carried out on the optical semiconductor devices obtained in the examples and comparative examples.

[通電試験]
実施例及び比較例で得られた光半導体装置の全光束を全光束測定機で測定し、これを「0時間の全光束」とした。その後、0時間の全光束を測定した後の光半導体装置について、85℃の恒温槽内で100時間、10mAの電流を流し、その後、再び全光束を測定し、これを「100時間後の全光束」とした。そして、次式から光度保持率を算出した。各硬化性エポキシ樹脂組成物につき2個の光半導体装置の光度保持率を測定して、これらの平均値を算出した(即ち、N=2)。結果を表1の「光度保持率[%]」の欄に示した。
{光度保持率(%)}
={100時間後の全光束(lm)}/{0時間の全光束(lm)}×100
[Energization test]
The total luminous flux of the optical semiconductor device obtained in the example and the comparative example was measured with a total luminous flux measuring instrument, and this was defined as “0 hour total luminous flux”. Thereafter, for the optical semiconductor device after measuring the total luminous flux for 0 hour, a current of 10 mA was passed in a constant temperature bath at 85 ° C. for 100 hours, and then the total luminous flux was measured again. "Flux". And luminous intensity retention was computed from the following formula. The luminous intensity retention of two optical semiconductor devices was measured for each curable epoxy resin composition, and the average value of these was calculated (ie, N = 2). The results are shown in the column of “Luminance retention rate [%]” in Table 1.
{Luminance retention (%)}
= {Total luminous flux after 100 hours (lm)} / {total luminous flux after 0 hours (lm)} × 100

[はんだ耐熱性試験]
実施例及び比較例で得られた光半導体装置(各硬化性エポキシ樹脂組成物につき2個ずつ用いた)を、85℃、85%RHの条件下で168時間静置して吸湿処理した。次いで、上記光半導体装置をリフロー炉に入れ、下記加熱条件にて加熱処理した。その後、上記光半導体装置を室温環境下に取り出して放冷した後、再度リフロー炉に入れて同条件で加熱処理した。即ち、当該はんだ耐熱性試験においては、光半導体装置に対して下記加熱条件による熱履歴を二度与えた。
〔加熱条件(光半導体装置の表面温度基準)〕
(1)予備加熱:150〜190℃で60〜120秒
(2)予備加熱後の本加熱:217℃以上で60〜150秒、最高温度260℃
但し、予備加熱から本加熱に移行する際の昇温速度は最大で3℃/秒に制御した。
図2には、リフロー炉による加熱の際の光半導体装置の表面温度プロファイル(二度の加熱処理のうち一方の加熱処理における温度プロファイル)の一例を示す。
その後、デジタルマイクロスコープを使用して光半導体装置を観察し、硬化物に長さが90μm以上のクラックが発生したか否か、及び、電極剥離(電極表面からの硬化物の剥離)が発生したか否かを確認した。光半導体装置2個のうち、硬化物に長さが90μm以上のクラックが発生した光半導体装置の個数を表1の「はんだ耐熱性試験[クラック数]」の欄に示し、電極剥離が発生した光半導体装置の個数を表1の「はんだ耐熱性試験[電極剥離数]」の欄に示した。
[Solder heat resistance test]
The optical semiconductor devices (two used for each curable epoxy resin composition) obtained in the examples and comparative examples were left to stand for 168 hours under the conditions of 85 ° C. and 85% RH to perform moisture absorption treatment. Subsequently, the said optical semiconductor device was put into the reflow furnace, and it heat-processed on the following heating conditions. Thereafter, the optical semiconductor device was taken out in a room temperature environment and allowed to cool, and then again placed in a reflow furnace and heat-treated under the same conditions. That is, in the solder heat resistance test, the thermal history under the following heating conditions was given twice to the optical semiconductor device.
[Heating conditions (based on surface temperature of optical semiconductor device)]
(1) Preheating: 150 to 190 ° C. for 60 to 120 seconds (2) Main heating after preheating: 217 ° C. or more for 60 to 150 seconds, maximum temperature 260 ° C.
However, the rate of temperature increase when shifting from preheating to main heating was controlled to 3 ° C./second at the maximum.
FIG. 2 shows an example of a surface temperature profile (temperature profile in one of the two heat treatments) of the optical semiconductor device when heated by the reflow furnace.
Thereafter, the optical semiconductor device was observed using a digital microscope, and whether or not a crack having a length of 90 μm or more occurred in the cured product, and electrode peeling (peeling of the cured product from the electrode surface) occurred. Confirmed whether or not. Of the two optical semiconductor devices, the number of optical semiconductor devices having a crack of 90 μm or longer in the cured product is shown in the column of “Solder heat resistance test [number of cracks]” in Table 1, and electrode peeling occurred. The number of optical semiconductor devices is shown in the column of “Solder heat resistance test [number of electrode peelings]” in Table 1.

[熱衝撃試験]
実施例及び比較例で得られた光半導体装置(各硬化性エポキシ樹脂組成物につき2個ずつ用いた)に対し、−40℃の雰囲気下に30分曝露し、続いて、120℃の雰囲気下に30分曝露することを1サイクルとした熱衝撃を、熱衝撃試験機を用いて200サイクル分与えた。その後、光半導体装置における硬化物に生じたクラックの長さを、デジタルマイクロスコープを使用して観察し、光半導体装置2個のうち硬化物に長さが90μm以上のクラックが発生した光半導体装置の個数を計測した。結果を表1の「熱衝撃試験[クラック数]」の欄に示した。
[Thermal shock test]
The optical semiconductor devices obtained in the examples and comparative examples (two were used for each curable epoxy resin composition) were exposed in an atmosphere of −40 ° C. for 30 minutes, and then in an atmosphere of 120 ° C. A thermal shock with one cycle of exposure to 30 minutes was applied for 200 cycles using a thermal shock tester. Then, the length of the crack which arose in the hardened | cured material in an optical semiconductor device was observed using a digital microscope, and the optical semiconductor device which the crack whose length was 90 micrometers or more generate | occur | produced in the hardened | cured material among two optical semiconductor devices. Was counted. The results are shown in the column of “Thermal shock test [number of cracks]” in Table 1.

[PCT試験(プレッシャークッカー試験)]
まず、実施例及び比較例で得られた光半導体装置(各硬化性エポキシ樹脂組成物につき5個ずつ用いた)の全光束を全光束測定機で測定し、これを「0時間の全光束」とした。その後、0時間の全光束を測定した後の光半導体装置を、120℃、100%RHの恒温恒湿槽(高度加速寿命試験装置)内で24時間保管した。次いで、光半導体装置を恒温恒湿槽から取り出した後、再び全光束を測定し、これを「PCT試験後の全光束」とした。そして、次式からPCT試験後の光度保持率を算出した。5個の光半導体装置の光度保持率の平均値を算出し(即ち、N=5)、結果を表1の「耐高温高湿性(PCT試験)[%]」の欄に示した。
{PCT試験後の光度保持率(%)}
={PCT試験後の全光束(lm)}/{0時間の全光束(lm)}×100
[PCT test (pressure cooker test)]
First, the total luminous fluxes of the optical semiconductor devices (5 used for each curable epoxy resin composition) obtained in the examples and comparative examples were measured with a total luminous flux measuring instrument. It was. Thereafter, the optical semiconductor device after measuring the total luminous flux for 0 hour was stored for 24 hours in a constant temperature and humidity chamber (highly accelerated life test apparatus) at 120 ° C. and 100% RH. Next, after the optical semiconductor device was taken out of the constant temperature and humidity chamber, the total luminous flux was measured again, and this was designated as “total luminous flux after the PCT test”. And the luminous intensity retention after a PCT test was computed from following Formula. The average value of the luminous intensity retention of five optical semiconductor devices was calculated (ie, N = 5), and the results are shown in the column of “High temperature and high humidity resistance (PCT test) [%]” in Table 1.
{Luminance retention after PCT test (%)}
= {Total luminous flux after PCT test (lm)} / {0 hour total luminous flux (lm)} × 100

[総合判定]
各試験の結果、下記(1)〜(5)をいずれも満たす場合を○(良好)と判定した。一方、下記(1)〜(5)のいずれかを満たさない場合には×(不良)と判定した。
(1)通電試験:光度保持率が80%以上
(2)はんだ耐熱性試験:硬化物に長さが90μm以上のクラックが発生した光半導体装置の個数が0個
(3)はんだ耐熱性試験:電極剥離が発生した光半導体装置の個数が0個
(4)熱衝撃試験:硬化物に長さが90μm以上のクラックが発生した光半導体装置の個数が0個
(5)PCT試験:光度保持率が90%以上
結果を表1の「総合判定」の欄に示した。
[Comprehensive judgment]
As a result of each test, the case where all of the following (1) to (5) were satisfied was determined to be “good”. On the other hand, when any of the following (1) to (5) was not satisfied, it was determined as x (defective).
(1) Current test: luminous intensity retention of 80% or more (2) Solder heat resistance test: No. of optical semiconductor devices having cracks of 90 μm or more in cured product (3) Solder heat resistance test: The number of optical semiconductor devices in which electrode peeling occurred was zero (4) Thermal shock test: the number of optical semiconductor devices in which cracks of 90 μm or more occurred in the cured product was zero (5) PCT test: luminous intensity retention 90% or more The results are shown in the “Comprehensive judgment” column of Table 1.

Figure 2016160352
Figure 2016160352

なお、実施例、比較例で使用した成分は、以下の通りである。
(エポキシ樹脂)
セロキサイド2021P:商品名「セロキサイド2021P」[3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(3,4−エポキシ)シクロヘキサンカルボキシレート]、(株)ダイセル製
X−40−2670:商品名「X−40−2670」[分子内に4個のエポキシ基を有するシロキサン誘導体]、信越化学工業(株)製
YD−128:商品名「YD−128」[ビスフェノールA型エポキシ化合物]、新日鐵化学(株)製
YX−4000:商品名「YX−4000」[ビフェニル型エポキシ化合物]、三菱化学(株)製
HP−7200:商品名「HP−7200」[ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物]、DIC(株)製
HP−4032D:商品名「HP−4032D」[ナフタレン型エポキシ化合物]、DIC(株)製
Bis−F 806:商品名「806」[ビスフェノールF型エポキシ化合物]、三菱化学(株)製
(エポキシ硬化剤)
MH−700:商品名「リカシッド MH−700」[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=70/30]、新日本理化(株)製
HNA−100:商品名「リカシッド HNA−100」[メチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物とノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物の混合物(無水コハク酸の含有量:0.4重量%以下)]、新日本理化(株)製
HN−7200:商品名「HN−7200」[硬化剤と脂環式ポリエステル樹脂の混合物]、日立化成工業(株)製
HN−5700:商品名「HN−5700」[硬化剤と脂環式ポリエステル樹脂の混合物]、日立化成工業(株)製
18X:商品名「U−CAT 18X」[硬化促進剤]、サンアプロ(株)製
エチレングリコール:和光純薬工業(株)製
なお、HN−7200、HN−5700の各商品における無水コハク酸の含有量は、いずれも0.4重量%以下である。
In addition, the component used by the Example and the comparative example is as follows.
(Epoxy resin)
Celoxide 2021P: Trade name “Celoxide 2021P” [3,4-epoxycyclohexylmethyl (3,4-epoxy) cyclohexanecarboxylate], manufactured by Daicel Corporation X-40-2670: Trade name “X-40-2670” [ Siloxane derivatives having 4 epoxy groups in the molecule], YD-128 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: trade name “YD-128” [bisphenol A type epoxy compound], YX- manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd. 4000: Trade name “YX-4000” [biphenyl type epoxy compound], manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation HP-7200: Trade name “HP-7200” [dicyclopentadiene type epoxy compound], manufactured by DIC Corporation, HP-4032D : Brand name “HP-4032D” [Naphthalene type epoxy compound], Bis-F manufactured by DIC Corporation 806: Trade name “806” [bisphenol F type epoxy compound], manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (epoxy curing agent)
MH-700: trade name “Licacid MH-700” [4-methylhexahydrophthalic anhydride / hexahydrophthalic anhydride = 70/30], manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd. HNA-100: trade name “Licacid HNA-100” ] [Methylnorbornane-2,3-dicarboxylic anhydride and a mixture of norbornane-2,3-dicarboxylic anhydride (succinic anhydride content: 0.4 wt% or less)], manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd. HN-7200: trade name "HN-7200" [mixture of curing agent and alicyclic polyester resin], manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. HN-5700: trade name "HN-5700" [hardening agent and alicyclic polyester Resin mixture], Hitachi Chemical Co., Ltd. 18X: Trade name “U-CAT 18X” [curing accelerator], San Apro Co., Ltd. Ethylene glycol: Wako Pure Chemical Industries Ltd. The content of HN-7200, the succinic anhydride in each product HN-5700 are both 0.4 wt% or less.

試験機器
・樹脂硬化オーブン
エスペック(株)製 GPHH−201
・恒温槽
エスペック(株)製 小型高温チャンバー ST−120B1
・全光束測定機
オプトロニックラボラトリーズ社製 マルチ分光放射測定システム OL771
・熱衝撃試験機
エスペック(株)製 小型冷熱衝撃装置 TSE−11−A
・リフロー炉
日本アントム(株)製 UNI−5016F
・恒温恒湿槽
エスペック(株)製 小型環境試験器 SH−641
・高度加速寿命試験装置(PCT試験用)
エスペック(株)製 高度加速寿命試験装置 EHS−411M
・デジタルマイクロスコープ
(株)キーエンス製、VHX−900
Test equipment ・ Resin curing oven ESPH Co., Ltd. GPH-201
-Thermostatic chamber ESPEC Co., Ltd. Small high temperature chamber ST-120B1
・ Total luminous flux measuring machine Optronic Laboratories Multi-spectral Radiation Measurement System OL771
・ Thermal shock tester Espec Co., Ltd. Small thermal shock device TSE-11-A
-Reflow furnace UNI-5016F manufactured by Nippon Antom Co., Ltd.
・ Constant temperature and humidity chamber ESPEC Co., Ltd. Small environment tester SH-641
・ Highly accelerated life test equipment (for PCT test)
ESPEC Co., Ltd. Advanced Accelerated Life Tester EHS-411M
・ Digital microscope KEYENCE Co., Ltd., VHX-900

100:リフレクター(光反射用樹脂組成物)
101:金属配線
102:光半導体素子
103:ボンディングワイヤ
104:硬化物(封止材)
100: Reflector (resin composition for light reflection)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101: Metal wiring 102: Optical semiconductor element 103: Bonding wire 104: Hardened | cured material (sealing material)

Claims (10)

脂環式エポキシ化合物(A)と、分子内に芳香環を有するエポキシ化合物(B)と、硬化剤(C)と、硬化促進剤(D)とを含み、
エポキシ化合物(B)として、ビフェニル型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物、ナフタレン型エポキシ化合物、及びビスフェノールF型エポキシ化合物からなる群より選択される少なくとも一種を含み、
硬化剤(C)として、下記式(1)
Figure 2016160352
[式中、R1〜R8は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。]
で表される化合物を含み、
硬化剤(C)全量中のコハク酸無水物の含有量が0.4重量%以下であることを特徴とする硬化性エポキシ樹脂組成物。
An alicyclic epoxy compound (A), an epoxy compound (B) having an aromatic ring in the molecule, a curing agent (C), and a curing accelerator (D),
The epoxy compound (B) includes at least one selected from the group consisting of a biphenyl type epoxy compound, a dicyclopentadiene type epoxy compound, a naphthalene type epoxy compound, and a bisphenol F type epoxy compound,
As a hardening | curing agent (C), following formula (1)
Figure 2016160352
[Wherein, R 1 to R 8 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group. ]
Including a compound represented by
A curable epoxy resin composition, wherein the content of succinic anhydride in the total amount of the curing agent (C) is 0.4% by weight or less.
硬化剤(C)として、メチルノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物及びノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水物からなる群より選択される少なくとも一種を含む請求項1に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物。   The curable epoxy resin according to claim 1, comprising at least one selected from the group consisting of methylnorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride and norbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride as the curing agent (C). Composition. さらに、脂環式ポリエステル樹脂(E)を含む請求項1又は2に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物。   Furthermore, the curable epoxy resin composition of Claim 1 or 2 containing an alicyclic polyester resin (E). 脂環式ポリエステル樹脂(E)が、主鎖に脂環を有する脂環式ポリエステル樹脂である請求項3に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物。   The curable epoxy resin composition according to claim 3, wherein the alicyclic polyester resin (E) is an alicyclic polyester resin having an alicyclic ring in the main chain. さらに、分子内に2個以上のエポキシ基を有するシロキサン誘導体(F)を含む請求項1〜4のいずれか一項に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物。   Furthermore, the curable epoxy resin composition as described in any one of Claims 1-4 containing the siloxane derivative (F) which has a 2 or more epoxy group in a molecule | numerator. 脂環式エポキシ化合物(A)が、シクロヘキセンオキシド基を有する化合物である請求項1〜5のいずれか一項に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物。   6. The curable epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the alicyclic epoxy compound (A) is a compound having a cyclohexene oxide group. 脂環式エポキシ化合物(A)が、下記式(I−1)
Figure 2016160352
で表される化合物である請求項1〜6のいずれか一項に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物。
The alicyclic epoxy compound (A) is represented by the following formula (I-1)
Figure 2016160352
The curable epoxy resin composition according to claim 1, wherein the curable epoxy resin composition is a compound represented by the formula:
請求項1〜7のいずれか一項に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物。   Hardened | cured material obtained by hardening the curable epoxy resin composition as described in any one of Claims 1-7. 光半導体封止用樹脂組成物である請求項1〜7のいずれか一項に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物。   It is a resin composition for optical semiconductor sealing, The curable epoxy resin composition as described in any one of Claims 1-7. 請求項9に記載の硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物により光半導体素子が封止された光半導体装置。   An optical semiconductor device in which an optical semiconductor element is sealed with a cured product of the curable epoxy resin composition according to claim 9.
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