JP3098663B2 - Thermosetting resin composition and production method thereof - Google Patents

Thermosetting resin composition and production method thereof

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JP3098663B2
JP3098663B2 JP05241775A JP24177593A JP3098663B2 JP 3098663 B2 JP3098663 B2 JP 3098663B2 JP 05241775 A JP05241775 A JP 05241775A JP 24177593 A JP24177593 A JP 24177593A JP 3098663 B2 JP3098663 B2 JP 3098663B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、その硬化体が光透過性
および低応力性の双方に優れた、超微粒子シリカを含む
熱硬化性樹脂組成物に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermosetting resin composition containing ultrafine silica particles, the cured product of which is excellent in both light transmittance and low stress.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、オプトエレクトロニクスの分
野において、熱硬化性樹脂組成物が、例えば、光学用接
着剤、光ファイバ−素材および光半導体素子用封止材等
に利用されている。しかし、上記熱硬化性樹脂組成物を
用いると、その硬化体に内部応力が発生し、その結果、
オプトデバイスの機能を低下させてしまう傾向がある。
そこで、熱硬化性樹脂組成物硬化体の高透明性を保持し
たままで、内部応力を低減させることが切望されてい
る。そして上記のような要望を達成するために、本発明
者らは、すでに、光の波長より十分に短いシリカ粒子を
透明樹脂に充填することにより、樹脂組成物硬化体の線
膨張係数を小さくし、透明で内部応力の低い封止樹脂が
得られることを見出し特許出願している(特願平3−1
33418号)。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of optoelectronics, thermosetting resin compositions have been used, for example, for optical adhesives, optical fiber materials, and sealing materials for optical semiconductor elements. However, when the thermosetting resin composition is used, an internal stress occurs in the cured body, and as a result,
There is a tendency that the function of the opt device is reduced.
Therefore, there is a strong demand for reducing the internal stress while maintaining the high transparency of the cured thermosetting resin composition. In order to achieve the above demand, the present inventors have already reduced the linear expansion coefficient of the cured resin composition by filling transparent resin with silica particles sufficiently shorter than the wavelength of light. And found that a transparent and low internal stress sealing resin can be obtained.
No. 33418).

【0003】また、光の波長より十分に小さい超微粒子
は、表面積が非常に大きいため、単に透明樹脂と混合し
て練り込んだだけでは不安定な状態であり二次凝集し、
樹脂組成物硬化体全体が白濁して透明性が低下してしま
う。本発明者らは、この問題点に関しても、樹脂を溶解
可能な有機溶媒ゾルを樹脂と混合させることにより、樹
脂中で超微粒子が一次粒子として高分散し、透明性の高
い粒子充填樹脂組成物硬化体が得られることを見出し特
許出願している(特願平4−116822号)。
[0003] Further, ultrafine particles sufficiently smaller than the wavelength of light have an extremely large surface area, so that they are in an unstable state only by being mixed and kneaded with a transparent resin, and secondary coagulation occurs.
The entire cured resin composition becomes cloudy and the transparency is reduced. The present inventors have also solved this problem, by mixing an organic solvent sol capable of dissolving the resin with the resin, the ultrafine particles are highly dispersed as primary particles in the resin, a highly transparent particle-filled resin composition It has been found that a cured product can be obtained and a patent application has been filed (Japanese Patent Application No. 4-116822).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、樹脂を
溶解可能な有機溶媒は、特に熱硬化性樹脂において、比
較的親油性が高いものが要求されるため、そのような溶
媒を用いた時のシリカなどの超微粒子の安定性は非常に
悪くなり、保存時に粒子の凝集が進行し、樹脂と混合し
た際も透明性が低下する。
However, since an organic solvent capable of dissolving the resin is required to have a relatively high lipophilicity, particularly in the case of a thermosetting resin, silica when such a solvent is used is required. The stability of ultrafine particles, such as ultrafine particles, is very poor, and the aggregation of the particles proceeds during storage, and the transparency also decreases when mixed with a resin.

【0005】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、その硬化体の光透過率および低応力性の双方
に優れ、かつ熱特性や機械的物性にも優れた、熱硬化性
樹脂組成物の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and a thermosetting resin which is excellent in both light transmittance and low stress of a cured product thereof and has excellent thermal properties and mechanical properties. For the purpose of providing the composition.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の熱硬化性樹脂組
成物は、下記の(A)〜(D)成分を含む構成をとる。 (A)熱硬化性樹脂。 (B)硬化剤。 (C)熱硬化性樹脂および硬化剤を溶解しうる非アルコ
−ル系有機溶媒。 (D)超微粒子シリカのアルコ−ルゾル。
Means for Solving the Problems The thermosetting resin composition of the present invention has a constitution containing the following components (A) to (D). (A) Thermosetting resin. (B) a curing agent. (C) a non-alcohol-based organic solvent capable of dissolving a thermosetting resin and a curing agent. (D) an alcohol sol of ultrafine silica particles.

【0007】すなわち、本発明者らは、内部応力が小さ
く、光透過性に優れ、かつ熱特性および機械的強度に優
れた硬化体を与える熱硬化性樹脂組成物を得るために一
連の研究を重ねた。その結果、超微粒子シリカのアルコ
−ルゾルに樹脂系成分(熱硬化性樹脂および硬化剤)お
よびこの樹脂系成分を溶解可能な溶媒を添加し、樹脂系
成分中に上記超微粒子シリカを分散させる構成をとらせ
ることにより、所期の目的が達成されることを見出し、
この発明に到達した。
That is, the present inventors have conducted a series of studies to obtain a thermosetting resin composition which gives a cured product having a small internal stress, excellent light transmittance, and excellent thermal properties and mechanical strength. Stacked. As a result, a resin component (a thermosetting resin and a curing agent) and a solvent capable of dissolving the resin component are added to the alcohol sol of the ultrafine silica, and the ultrafine silica is dispersed in the resin component. To achieve the intended purpose,
The invention has been reached.

【0008】つぎに、この発明について詳しく説明す
る。
Next, the present invention will be described in detail.

【0009】熱硬化性樹脂(A)成分としては、ビスフ
ェノ−ル型エポキシ樹脂および脂環式エポキシ樹脂が透
明性を有するためには好ましく用いられる。上記エポキ
シ樹脂としては、通常、エポキシ当量100〜100
0、軟化点120℃以下のものが用いられる。また、場
合によっては、他のエポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン
樹脂、フェノ−ル樹脂、ポリエステル、アルキド樹脂、
ウレタン樹脂およびイミド樹脂等を用いてもよい。
As the thermosetting resin (A) component, bisphenol-type epoxy resins and alicyclic epoxy resins are preferably used in order to have transparency. The epoxy resin usually has an epoxy equivalent of 100 to 100.
A material having a softening point of 120 ° C. or less is used. In some cases, other epoxy resins, urea resins, melamine resins, phenol resins, polyesters, alkyd resins,
Urethane resins and imide resins may be used.

【0010】硬化剤(B)成分としては、例えば、アミ
ン類、フェノ−ル樹脂、酸無水物、ポリアミド、ポリメ
ルカプタン、アルデヒド類、多価アルコ−ル、多価アミ
ンおよびアミド等が挙げられる。この中でも、樹脂系成
分が透明性をもつためには、例えば、酸無水物系硬化剤
が好ましく用いられる。酸無水物系硬化剤としては、分
子量140〜200程度のものが好ましく用いられ、具
体的には、ヘキサヒドロ無水フタル酸、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およびメ
チルテトラヒドロ無水フタル酸などの無色ないし淡黄色
の酸無水物が挙げられる。
Examples of the curing agent (B) include amines, phenolic resins, acid anhydrides, polyamides, polymercaptans, aldehydes, polyhydric alcohols, polyamines and amides. Among them, for example, an acid anhydride-based curing agent is preferably used in order for the resin component to have transparency. As the acid anhydride-based curing agent, those having a molecular weight of about 140 to 200 are preferably used. Specifically, hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride and methyltetrahydrophthalic anhydride such as Colorless to pale yellow acid anhydrides may be mentioned.

【0011】上記、熱硬化性樹脂組成物と硬化剤との配
合比は、熱硬化性樹脂100重量部(以下「部」と略
す)に対して硬化剤を50〜200部の範囲に設定する
ことが好ましい。
The mixing ratio of the thermosetting resin composition and the curing agent is set in the range of 50 to 200 parts of the curing agent with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin (hereinafter abbreviated as "part"). Is preferred.

【0012】熱硬化性樹脂および硬化剤を溶解しうる非
アルコ−ル系溶媒(C)成分としては、熱硬化性樹脂お
よび硬化剤を溶解させ、かつアルコ−ルと相溶する溶媒
であれば特に限定しないが、例えば、アセトン、メチル
エチルケトンおよびメチルイソブチルケトンなどのケト
ン系溶媒、トルエン、キシレンおよびベンゼンなどの芳
香族系溶媒等の非極性溶媒などが用いられる。
The non-alcohol-based solvent (C) that can dissolve the thermosetting resin and the curing agent is a solvent that dissolves the thermosetting resin and the curing agent and is compatible with the alcohol. Although not particularly limited, for example, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, and non-polar solvents such as aromatic solvents such as toluene, xylene and benzene are used.

【0013】超微粒子シリカのアルコ−ルゾル(D)成
分は、例えば、水中でケイ酸ナトリウムからナトリウム
イオンを取り除いて得られるケイ酸を重合することによ
って合成される。そして、このようにして合成された超
微粒子シリカは水に分散しており、これをアルコ−ルに
溶媒置換すればよい。また、この超微粒子シリカのアル
コ−ルゾル(D)成分の濃度は、重量%で、60%以下
のものが一般であり、通常、10〜50%のものが用い
られる。超微粒子シリカのアルコ−ルゾル(D)成分を
構成する超微粒子シリカの平均粒子径としては、0.1
μm以下の超微粒子シリカを用いるのが好ましい。特に
好ましくは、平均粒子径0.02μm以下である。
The alcohol sol (D) component of the ultrafine silica particles is synthesized, for example, by polymerizing silicic acid obtained by removing sodium ions from sodium silicate in water. The ultrafine silica thus synthesized is dispersed in water, and this may be replaced with alcohol. The concentration of the alcohol sol (D) component of the ultrafine silica particles is generally not more than 60% by weight, and usually 10 to 50%. The average particle diameter of the ultrafine silica constituting the alcohol sol (D) component of the ultrafine silica is 0.1
It is preferable to use ultrafine silica having a particle size of μm or less. Particularly preferably, the average particle size is 0.02 μm or less.

【0014】上記超微粒子シリカを分散しうるアルコ−
ル溶媒としては、1〜3価のアルコ−ルであり、かつ、
その分子量が150以下程度のものである。、例えば、
1価アルコ−ルとしてはメタノ−ル、エタノ−ル、プロ
パノ−ルおよびブタノ−ル等が挙げられ、2価アルコ−
ルとしては、エチレングリコ−ルおよびブチレングリコ
−ル等が挙げられる。また、3価アルコ−ルとしては、
グリセリンなどが挙げられる。これらは、単独でもしく
は併せて用いられる。
An alcohol capable of dispersing the above ultrafine silica particles
Alcohol solvent is a mono- to tri-valent alcohol, and
Its molecular weight is about 150 or less. For example,
Examples of the monovalent alcohol include methanol, ethanol, propanol and butanol, and the like.
Examples of ethylene glycol include ethylene glycol and butylene glycol. In addition, as a trivalent alcohol,
Glycerin and the like. These are used alone or in combination.

【0015】また、(A)成分である熱硬化性樹脂およ
び(B)成分である硬化剤の樹脂系成分に対するアルコ
−ルゾルの配合量は、該樹脂系成分100部に対し、ア
ルコ−ルゾル中の超微粒子シリカ量で1〜400部が好
ましい。さらに好ましくは20部〜200部である。す
なわち1部以下であると応力を低減させることが難しく
なり、また400部以上であると、樹脂組成物の流動性
が、低下し易くなるためである。
The mixing amount of the alcohol sol with respect to the resin component of the thermosetting resin as the component (A) and the curing agent as the component (B) is based on 100 parts of the resin component. The amount of ultrafine silica is preferably 1 to 400 parts. More preferably, the amount is 20 parts to 200 parts. That is, if it is 1 part or less, it is difficult to reduce the stress, and if it is 400 parts or more, the fluidity of the resin composition tends to decrease.

【0016】なお、上記超微粒子シリカの分散性向上の
ために、界面活性剤を用いることができる。上記界面活
性剤としては、上記アルコ−ルの種類によって適宜選択
される。そして、光半導体装置の耐湿信頼性を考慮する
と、ノニオン性のものを用いることが好ましい。例え
ば、カップリング剤が用いられる。このカップリング剤
にはシランカップリング剤およびチタンカップリング剤
等があり、超微粒子シリカのアルコ−ルゾルに直接加え
てもよいし、また、超微粒子シリカのアルコ−ルゾルに
樹脂系成分およびこの樹脂系成分を溶解可能な溶媒を添
加した後に加えてもよい。
In order to improve the dispersibility of the ultrafine silica particles, a surfactant can be used. The surfactant is appropriately selected depending on the type of the alcohol. In consideration of the moisture resistance reliability of the optical semiconductor device, it is preferable to use a nonionic one. For example, a coupling agent is used. The coupling agent includes a silane coupling agent and a titanium coupling agent, and may be directly added to the ultrafine silica alcohol sol, or may be added to the ultrafine silica alcohol sol and the resin component and the resin. You may add after adding the solvent which can dissolve | dissolve a system component.

【0017】また、上記溶媒(C)成分と超微粒子シリ
カのアルコ−ルゾル(D)成分中のアルコ−ルの配合量
は、アルコ−ル100部に対して、溶媒(C)成分を1
0〜500部に設定するのが好ましい。すなわち、溶媒
(C)成分が10部以下であると樹脂系成分の溶解性が
悪くなる傾向にあり、樹脂系成分と超微粒子が均一に混
合し難く、また溶媒(C)成分が500部以上であると
超微粒子シリカの溶媒中での安定性が低下し、二次凝集
を引き起こし易いため、樹脂系成分内で均一分散できな
い傾向にあるからである。すなわち、いずれの場合も光
半導体装置に応用する際に透明性が低下し易いという問
題が生じるからである。なお、熱硬化性樹脂組成物の硬
化体の透明性とは、着色透明の場合も含み、硬化体の試
料厚み1mmで、600nmの波長の光透過率が20〜
100%をいい、好ましくは、80〜100%である
(分光光度計により25℃で測定)。
The amount of the alcohol in the alcohol sol (D) component of the solvent (C) component and the ultrafine particle silica is such that the solvent (C) component is added to 100 parts of the alcohol.
It is preferably set to 0 to 500 parts. That is, if the amount of the solvent (C) component is 10 parts or less, the solubility of the resin component tends to deteriorate, and it is difficult to uniformly mix the resin component and the ultrafine particles, and the amount of the solvent (C) component is 500 parts or more. In this case, the stability of the ultrafine silica particles in the solvent is reduced, and secondary aggregation is liable to be caused. Therefore, the silica particles tend not to be uniformly dispersed in the resin component. That is, in any case, there is a problem that the transparency tends to decrease when applied to an optical semiconductor device. In addition, the transparency of the cured product of the thermosetting resin composition includes the case of colored and transparent, and the light transmittance at a wavelength of 600 nm of the cured product at a sample thickness of 1 mm is 20 to
100%, preferably 80 to 100% (measured at 25 ° C. with a spectrophotometer).

【0018】また、必要に応じて、上記熱硬化性樹脂お
よび硬化剤とともに用いられる硬化触媒は、3級アミ
ン、イミダゾ−ル類、イミダゾリン類、ジアザビシクロ
アルケン類、脂肪族アミン類および芳香族アミン類など
の窒素原子含有化合物、トリアリ−ルホスフィン、モノ
アルキルジアリ−ルホスフィン、テトラアリ−ルホスホ
ニウムテトラアリルボレ−ト等のホスホニウム塩、さら
にはトリアリ−ルホスフィントリアリ−ルボロン錯体な
どのリン化合物、アルミニウムトリアセチルアセトナ−
トなどの金属錯体が挙げられる。なお、上記熱硬化性樹
脂および硬化剤の樹脂系成分に硬化触媒を含む場合も樹
脂系成分とする。
If necessary, the curing catalyst used together with the thermosetting resin and the curing agent may include tertiary amines, imidazoles, imidazolines, diazabicycloalkenes, aliphatic amines and aromatic amines. Nitrogen atom-containing compounds such as amines, phosphonium salts such as triarylphosphine, monoalkyldiarylphosphine, tetraarylphosphoniumtetraallylborate, and phosphorus such as triarylphosphinetriarylborone complex Compound, aluminum triacetylacetona
And metal complexes such as When the thermosetting resin and the resin component of the curing agent include a curing catalyst, they are also regarded as resin components.

【0019】上記硬化触媒の配合量は、熱硬化性樹脂1
00部に対して0.001〜5.0部の範囲に設定する
ことが好ましい。
The compounding amount of the curing catalyst is as follows.
It is preferable to set the range of 0.001 to 5.0 parts with respect to 00 parts.

【0020】さらに上記樹脂系成分には、染料、変性
剤、変色防止剤、老化防止剤、離型剤および反応性ない
し非反応性の希釈剤の従来公知の添加剤を添加すること
ができる。
Further, conventionally known additives such as a dye, a denaturing agent, an anti-tarnishing agent, an antioxidant, a release agent and a reactive or non-reactive diluent can be added to the resin component.

【0021】この発明における熱硬化性樹脂組成物は、
上記各成分を用いて、例えば、次のようにして製造され
る。すなわち、先ず、あらかじめ、上記(A)〜(D)
成分、必要に応じて硬化触媒、ならびにそれ以外の添加
剤を適宜配合し、均一混合する。なお、場合により加熱
して樹脂系成分を溶解してもよい。このようにして超微
粒子シリカを含む熱硬化性樹脂組成物が製造される。ま
た、上記超微粒子シリカが分散された樹脂組成物を脱溶
媒することによっても、本発明の樹脂組成物が作製され
る。上記脱溶媒は、室温減圧または加熱減圧することに
より行われる。
The thermosetting resin composition according to the present invention comprises:
It is manufactured as follows, for example, using each of the above components. That is, first, the above (A) to (D)
The components and, if necessary, the curing catalyst and other additives are appropriately blended and uniformly mixed. In addition, you may heat and melt | dissolve a resin component in some cases. Thus, a thermosetting resin composition containing ultrafine silica particles is produced. The resin composition of the present invention is also prepared by removing the solvent from the resin composition in which the ultrafine silica particles are dispersed. The desolvation is performed by reducing the pressure at room temperature or the pressure under heating.

【0022】また、通常は、脱溶媒後の樹脂組成物は液
状であるが、この樹脂組成物が固体の場合、公知の手段
によって、粉砕し、必要に応じて打錠するという一連の
工程により樹脂組成物を製造することができる。
Usually, the resin composition after desolvation is liquid, but when the resin composition is solid, it is crushed by a known means and, if necessary, compressed by a series of steps. A resin composition can be manufactured.

【0023】このような熱硬化性樹脂組成物を用いての
光半導体素子の封止は、特に限定するものでなく、通常
のトランスファ−成型および注型等の公知のモ−ルド方
法により行うことができる。その結果、光半導体素子を
上記熱硬化性樹脂組成物硬化体からなる封止樹脂層によ
って封止した光半導体装置が得られる。
The encapsulation of the optical semiconductor device using such a thermosetting resin composition is not particularly limited, and may be performed by a known molding method such as ordinary transfer molding and casting. Can be. As a result, an optical semiconductor device in which the optical semiconductor element is sealed with the sealing resin layer made of the cured thermosetting resin composition is obtained.

【0024】このようにして得られる光半導体装置は、
透明性に優れ、内部応力が極めて小さく、かつ優れた耐
熱性および機械的強度を備えている。
The optical semiconductor device thus obtained is
It has excellent transparency, extremely low internal stress, and excellent heat resistance and mechanical strength.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上のように、この発明は、超微粒子シ
リカのアルコ−ルゾルを樹脂系成分と樹脂系成分を溶解
可能な溶媒を混合させ、樹脂系成分中に上記超微粒子シ
リカを分散させた樹脂組成物である。また、実際に使用
するにあたっては、通常、溶媒を除去し、超微粒子シリ
カが樹脂系成分中に均一分散している構造をとらせるた
め、これから得られる樹脂組成物硬化体は光透過性に優
れ、しかもその内部応力が小さくなっている。従って、
光半導体素子の劣化の抑制が効果的になされ、信頼性が
極めて高くなる。また、併せて、耐熱性および機械的強
度にも優れた光半導体装置が得られる。以上の説明で
は、本発明における熱硬化性樹脂組成物を光半導体素子
の樹脂封止に適用する場合を主に述べたが、これに限る
ものではなく、一般の半導体素子を樹脂封止する半導体
封止用樹脂組成物硬化体にも適用される。
As described above, according to the present invention, the alcohol sol of ultrafine silica is mixed with a resin component and a solvent capable of dissolving the resin component, and the ultrafine silica is dispersed in the resin component. Resin composition. Also, in actual use, usually, the solvent is removed, and a structure in which the ultrafine silica particles are uniformly dispersed in the resin-based component is obtained, so that the cured resin composition obtained therefrom has excellent light transmittance. Moreover, the internal stress is reduced. Therefore,
The deterioration of the optical semiconductor element is effectively suppressed, and the reliability is extremely increased. In addition, an optical semiconductor device having excellent heat resistance and mechanical strength can be obtained. In the above description, the case where the thermosetting resin composition of the present invention is applied to resin sealing of an optical semiconductor element has been mainly described. However, the present invention is not limited to this. It is also applied to a cured resin composition for sealing.

【0026】[0026]

【実施例】以下、実施例を用いて本発明を説明する。 実施例1 平均粒子径0.015μmのシリカ粒子30部がメタノ
−ル100部に分散したシリカのアルコ−ルゾルに、1
00部のメチルイソブチルケトンを添加し、その後、そ
のシリカ分散液中にエポキシ当量180のビスフェノ−
ルA型エポキシ樹脂15部、メチルヘキサヒドロ無水フ
タル酸15部および老化防止剤0.5部を添加し溶解さ
せ、減圧しメタノ−ルおよびメチルイソブチルケトンを
除去した。次に、硬化触媒として2−エチル−4メチル
イミダゾ−ル0.05部添加混合し、超微粒子シリカ分
散透明樹脂組成物(液状)を得た。このようにして得ら
れた超微粒子シリカ分散透明樹脂組成物を注型後、12
0℃で16時間硬化(キュア−)させて、硬化体を作製
した。
The present invention will be described below with reference to examples. Example 1 An alcohol sol of silica in which 30 parts of silica particles having an average particle diameter of 0.015 μm were dispersed in 100 parts of methanol was added with
00 parts of methyl isobutyl ketone were added and then the silica dispersion was charged with a bispheno-epoxy equivalent of 180.
Then, 15 parts of A type epoxy resin, 15 parts of methylhexahydrophthalic anhydride and 0.5 part of antioxidant were added and dissolved, and the pressure was reduced to remove methanol and methyl isobutyl ketone. Next, 0.05 parts of 2-ethyl-4-methylimidazole was added and mixed as a curing catalyst to obtain an ultrafine silica-dispersed transparent resin composition (liquid). After casting the ultrafine particle silica-dispersed transparent resin composition thus obtained,
The composition was cured (cured) at 0 ° C. for 16 hours to prepare a cured product.

【0027】実施例2〜6および比較例2〜4 後記の表1、表2および表3に示された、超微粒子シリ
カの粒子径、超微粒子シリカの溶媒の種類、樹脂系成分
を溶解させる溶媒およびそれらの配合量で、それ以外は
実施例1と同様にして目的とする超微粒子シリカ分散透
明樹脂組成物(液状)を得た。
Examples 2 to 6 and Comparative Examples 2 to 4 Dissolve the particle diameter of ultrafine silica, the kind of solvent of ultrafine silica, and the resin component shown in Tables 1, 2 and 3 below. The intended ultrafine silica dispersed resin composition (liquid) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the solvent and the amounts thereof were the same.

【0028】実施例7 平均粒子径0.015μmのシリカ粒子30部がメタノ
−ル100部に分散したシリカのアルコ−ルゾルに、1
00部のメチルイソブチルケトンを添加し、その後、そ
のシリカ分散液中にエポキシ当量640のビスフェノ−
ルA型エポキシ樹脂15部、テトラヒドロ無水フタル酸
15部および老化防止剤0.5部を添加し溶解させ、減
圧しメタノ−ルおよびメチルイソブチルケトンを除去し
た。次に、硬化触媒として、2−エチル−4−メチルイ
ミダゾ−ル0.05部添加混合し、超微粒子シリカ分散
透明樹脂組成物を得た。このようにして得られた超微粒
子シリカ分散透明樹脂組成物(固体)を、粉砕後、粉末
をタブレット状に打錠した後、150℃でトランスファ
−成型により硬化体を作製した。
Example 7 An alcohol sol of silica in which 30 parts of silica particles having an average particle diameter of 0.015 μm were dispersed in 100 parts of methanol was added to
00 parts of methyl isobutyl ketone were added, and then the silica dispersion was charged with a bisphenol-epoxy equivalent of 640.
15 parts of epoxy resin A, 15 parts of tetrahydrophthalic anhydride and 0.5 part of an antioxidant were added and dissolved, and the pressure was reduced to remove methanol and methyl isobutyl ketone. Next, 0.05 parts of 2-ethyl-4-methylimidazole was added and mixed as a curing catalyst to obtain an ultrafine silica particle-dispersed transparent resin composition. The ultrafine particle silica-dispersed transparent resin composition (solid) thus obtained was pulverized, and the powder was tabletted into tablets, followed by transfer molding at 150 ° C. to produce a cured product.

【0029】比較例1 エポキシ当量180のビスフェノ−ルA型エポキシ樹脂
15部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸15部および
老化防止剤0.5部、硬化触媒として2−エチル−4−
メチルイミダゾ−ル0.05部添加混合し、超微粒子シ
リカを含まない透明樹脂組成物(液状)を得た。このよ
うにして得られた超微粒子シリカを含まない透明樹脂組
成物を注型後、120℃で16時間硬化させて、硬化体
を作製した。
Comparative Example 1 15 parts of a bisphenol A type epoxy resin having an epoxy equivalent of 180, 15 parts of methylhexahydrophthalic anhydride and 0.5 part of an antioxidant, and 2-ethyl-4- as a curing catalyst.
0.05 parts of methyl imidazole was added and mixed to obtain a transparent resin composition (liquid) containing no ultrafine silica particles. The resulting transparent resin composition containing no ultrafine silica particles was cast and cured at 120 ° C. for 16 hours to produce a cured product.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【表2】 [Table 2]

【表3】 [Table 3]

【0031】次に、上記実施例および比較例によって得
られた硬化体の光透過性、低応力性、耐熱性および機械
的強度について評価した。これらの結果を表4、表5に
示した。なお、上記評価は、以下の方法により行った。 〔光透過率〕硬化体の試料厚み1mmで、600nmの
波長の光透過率であり、分光光度計により25℃で測定
を行った。 〔低応力性〕低応力性は、応力による輝度劣化により判
定した。輝度劣化は次のようにして求めた。上記実施例
1〜7および比較例1〜4で得られた脱溶媒後のエポキ
シ樹脂組成物を用いて発光素子を樹脂封止した。この光
半導体装置(下記の構造のLEDデバイス)に、−30
℃で20mAの定電流を流し、輝度として電流印加5秒
後の受光素子の出力電流値を求め初期値とした。次に、
下記の条件で、すなわち、−30℃放置で20mA通電
の1000時間後の光半導体装置に定電流(20mA)
を流し、輝度として電流印加5秒後の受光素子の出力電
流値を求め、初期値とから輝度劣化率を計算した。 パッケ−ジ:直径5mmのパイロットランプ 評価素子 :0.5×0.5mmのGaAs 評価条件 :−30℃放置で20mA通電の1000時
間後の輝度劣化率を測定した。 なお、輝度劣化率0〜20%は○、20〜40%は△、
および40%以上は×とした。 〔ガラス転移温度〕ガラス転移温度(Tg)は、熱機械
分析測定装置(TMA)で、圧縮モ−ドにおいて2℃/
min昇温速度で測定を行った。 〔曲げ強度〕曲げ強度は、曲げ試験評価、JIS K
7055に基づく3点曲げ試験により測定した。
Next, the light transmittance, low stress, heat resistance and mechanical strength of the cured products obtained in the above Examples and Comparative Examples were evaluated. These results are shown in Tables 4 and 5. In addition, the said evaluation was performed by the following method. [Light transmittance] The light transmittance at a wavelength of 600 nm at a sample thickness of the cured product of 1 mm, which was measured at 25 ° C. using a spectrophotometer. [Low stress property] The low stress property was determined based on the luminance degradation due to stress. The luminance degradation was determined as follows. The light emitting element was resin-sealed using the epoxy resin composition after solvent removal obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4. This optical semiconductor device (LED device having the following structure) has -30
At 20 ° C., a constant current of 20 mA was passed, and the output current value of the light receiving element after 5 seconds from the application of the current was determined as the luminance, and was used as the initial value. next,
Under the following conditions, that is, a constant current (20 mA) is applied to the optical semiconductor device 1000 hours after passing 20 mA of electricity at −30 ° C.
And the output current value of the light receiving element 5 seconds after current application was obtained as the luminance, and the luminance deterioration rate was calculated from the initial value. Package: pilot lamp having a diameter of 5 mm Evaluation element: GaAs having a size of 0.5 × 0.5 mm Evaluation condition: The luminance deterioration rate after 1000 hours of applying 20 mA at -30 ° C. was measured. Note that the luminance deterioration rate 0 to 20% is ○, 20 to 40% is Δ,
And 40% or more was evaluated as x. [Glass transition temperature] The glass transition temperature (Tg) was 2 ° C / ° C in a compression mode using a thermomechanical analyzer (TMA).
The measurement was performed at a rate of temperature increase by min. [Bending strength] Bending strength is determined by bending test evaluation, JIS K
It was measured by a three-point bending test based on 7055.

【0032】[0032]

【表4】 [Table 4]

【表5】 [Table 5]

【0033】表4および表5の結果から、比較例1は、
超微粒子シリカを全く充填していないため、光透過率は
優れているものの、硬化体内部の応力は非常に大きい。
比較例2は、シリカの粒子径が大きいため、硬化体内部
で光の散乱が生じ、光透過率が悪い。比較例3は、樹脂
系成分を溶解しうる溶媒が少ないために、樹脂と超微粒
子シリカの混合が均一におこらず、硬化体の光透過率が
非常に悪い。比較例4は、超微粒子シリカの溶媒にトル
エンを使用しているため、超微粒子シリカを分散させる
ために粒子の表面処理を施す。これが可塑化作用として
働き、耐熱性および機械的強度を低下させる。これに対
して、実施例品はいずれも光透過率が高く、低応力性に
優れ、かつ耐熱性、機械的強度にも優れていることがわ
かる。
From the results in Tables 4 and 5, Comparative Example 1 shows that
Since no ultrafine silica particles are filled, the light transmittance is excellent, but the stress inside the cured product is very large.
In Comparative Example 2, since the silica had a large particle diameter, light scattering occurred inside the cured product, and the light transmittance was poor. In Comparative Example 3, since the solvent capable of dissolving the resin component was small, the mixing of the resin and the ultrafine silica did not occur uniformly, and the light transmittance of the cured product was extremely poor. In Comparative Example 4, since toluene was used as the solvent for the ultrafine silica, the particles were subjected to a surface treatment to disperse the ultrafine silica. This acts as a plasticizing action and reduces heat resistance and mechanical strength. In contrast, it can be seen that all of the examples have high light transmittance, are excellent in low stress, and are excellent in heat resistance and mechanical strength.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 23/31 H01L 23/30 R 33/00 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 1/00 - 101/16 C08K 3/00 - 13/08 H01L 23/30 H01L 33/00 ──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI H01L 23/31 H01L 23/30 R 33/00 (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C08L 1/00 -101/16 C08K 3/00-13/08 H01L 23/30 H01L 33/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 下記の(A)〜(D)成分を含む熱硬化
性樹脂組成物。 (A)熱硬化性樹脂。 (B)硬化剤。 (C)熱硬化性樹脂および硬化剤を溶解しうる非アルコ
−ル系有機溶媒。 (D)超微粒子シリカのアルコ−ルゾル。
1. A thermosetting resin composition comprising the following components (A) to (D). (A) Thermosetting resin. (B) a curing agent. (C) a non-alcohol-based organic solvent capable of dissolving a thermosetting resin and a curing agent. (D) an alcohol sol of ultrafine silica particles.
【請求項2】 下記の(A)〜(E)成分を含む熱硬化
性樹脂組成物。 (A)熱硬化性樹脂。 (B)硬化剤。 (C)熱硬化性樹脂および硬化剤を溶解しうる非アルコ
−ル系有機溶媒。 (D)0.1μm以下の超微粒子シリカのアルコ−ルゾ
ル。 (E)硬化触媒。
2. A thermosetting resin composition containing the following components (A) to (E). (A) Thermosetting resin. (B) a curing agent. (C) a non-alcohol-based organic solvent capable of dissolving a thermosetting resin and a curing agent. (D) An alcohol sol of ultrafine silica having a particle size of 0.1 μm or less. (E) a curing catalyst.
【請求項3】 (A)成分である熱硬化性樹脂および
(B)成分である硬化剤より構成される樹脂系成分10
0重量部に対し、(D)成分が超微粒子シリカ量で1〜
400重量部配合されてなる請求項1記載の熱硬化性樹
脂組成物。
3. A resin component 10 comprising a thermosetting resin (A) and a curing agent (B).
Component (D) is 1 to 10 parts by weight, based on the amount of ultrafine silica particles.
2. The thermosetting resin composition according to claim 1, which is blended in an amount of 400 parts by weight.
【請求項4】 (D)成分中のアルコ−ル100重量部
に対し、(C)成分である溶媒が10〜500重量部含
有されてなる請求項1記載の熱硬化性樹脂組成物。
4. The thermosetting resin composition according to claim 1, wherein the solvent as the component (C) is contained in an amount of 10 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the alcohol in the component (D).
【請求項5】 下記の(A)〜(D)成分を含む熱硬化
性樹脂組成物を用いて光半導体素子を封止してなる光半
導体装置。 (A)熱硬化性樹脂。 (B)硬化剤。 (C)熱硬化性樹脂および硬化剤を溶解しうる非アルコ
−ル系有機溶媒。 (D)超微粒子シリカのアルコ−ルゾル。
5. An optical semiconductor device in which an optical semiconductor element is sealed using a thermosetting resin composition containing the following components (A) to (D). (A) Thermosetting resin. (B) a curing agent. (C) a non-alcohol-based organic solvent capable of dissolving a thermosetting resin and a curing agent. (D) an alcohol sol of ultrafine silica particles.
【請求項6】 (A)成分である熱硬化性樹脂、(B)
成分である硬化剤、(C)成分である非アルコ−ル系有
機溶媒および(D)成分である超微粒子シリカのアルコ
−ルゾルを混合後、溶媒を除去することを特徴とする半
導体封止用熱硬化性樹脂組成物の製造方法。
6. A thermosetting resin as the component (A), (B)
A semiconductor encapsulant comprising mixing a curing agent as a component, a non-alcohol organic solvent as a component (C), and an alcohol sol of ultrafine silica as a component (D), and removing the solvent. A method for producing a thermosetting resin composition.
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