JP3714568B2 - 光半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透明性に優れた光半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
オプトエレクトロニクスの分野に於いて、酸無水物硬化タイプの光半導体封止用エポキシ樹脂組成物（以下、樹脂組成物という）は、透明性に優れており、特に無色透明のエポキシ樹脂を用いると、可視光領域でも高い光透過率が得られるため、フォトセンサー、ＬＥＤ等に使用されている。
しかし、この樹脂組成物の硬化物は、成形時及びポストキュアー時の熱履歴により変色し易いため、光透過率が低下してしまう。このため、従来は成形時及びポストキュアー時の温度を低くし、熱変色を抑えてきたが、生産の効率化のためには、高温・短時間の熱処理が可能な材料が求められている。又、熱変色による光透過率の低下は、低波長領域で顕著であるため、今後必要とされる青色レーザー等の低波長デバイスへの対応が困難となっている。
熱変色の原因は、硬化物中に存在する硬化促進剤の酸化である。ところが、樹脂組成物の硬化物中に粒子があると白濁し光透過率が低下してしまうので、これまでは硬化促進剤として、エポキシ樹脂、酸無水物との溶解性が良好で無色のイミダゾールが用いられてきた。しかし、イミダゾールは酸化を受け易いため、硬化物全体の熱変色を引き起こす。従来、この熱変色を抑えるために、酸化防止剤の添加等が試みられてきたが、いずれも１５０℃以上の高い温度に耐え得るものではなく、充分な耐熱性を持つものは得られていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高温での熱変色、特に低波長側での光透過率の低下が少ない透明性に優れた樹脂組成物を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）酸無水物系硬化剤、及び（Ｃ）式（１）の化合物を全硬化促進剤中に７０〜９９ｍｏｌ％含む硬化促進剤からなることを特徴とするトランスファー成形用の光半導体封止用エポキシ樹脂組成物である。
Ｚｎ（Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１ＣＯＯ）_２ （式中、ｎ＝１〜２１） （１）
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明で用いるエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いてもよい。
本発明で用いる酸無水物系硬化剤としては、例えば、フタル酸無水物、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸無水物、ナジック酸無水物、コハク酸無水物等のカルボン酸無水物及びその誘導体等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いてもよい。配合量としては、エポキシ樹脂１当量に対して酸無水物系硬化剤を０．５〜１．２当量が望ましい。この範囲外だと、成形性に欠陥を起こす場合がある。
【０００６】
本発明で用いる式（１）で示す化合物は、 無色であり、 エポキシ樹脂、酸無水物に対する溶解性が良好であり、 高温での耐変色性に優れている。このため、硬化物中に存在しても光透過率の低下を引き起こさない。
式（１）中のｎは、ｎ＝１〜２１で、より好ましくはｎ＝３〜１７である。ｎ＝２１を越えると、エポキシ樹脂、酸無水物に対する溶解性が低下し、硬化物中に粒子ができ、光透過率が低下してしまう。
式（１）の配合量としては、全硬化促進剤中、７０〜９９ｍｏｌ％が好ましい。７０ｍｏｌ％未満だと、熱変色が起こり光透過率が低下してしまう。一方、９９ｍｏｌ％を越えると、硬化が不充分で満足な熱時硬度が得られない。
式（１）と併用する硬化促進剤としては、例えば、トリメチルアミン、トリメタノールアミン等の第３級アミン類、トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン等の有機ホスフィン類、２−メチルイミダゾール等のイミダゾール類等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いてもよい。
【０００７】
本発明の樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｃ）成分の他、必要に応じて、アゾ系、キノン系の染料、モンタン酸等の離型剤、及び酸化防止剤等を添加してもよい。
本発明の樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｃ）成分、及び各種添加剤等を混合し、加熱ロールを用いて５０〜９０℃で混練し冷却固化後粉砕して成形材料とすることができる。
【０００８】

以上を粉砕後混合し７０〜９０℃の加熱ロールを用いて加熱混練を行い、冷却固化後粉砕して成形材料を得た。この成形材料を低圧トランスファー成形機を用いて１５０℃、７０kg／cm²、３分間の条件で１０×３０×１mm（厚さ）のテストピースを成形後、１７５℃、２時間のポストキュアーを行い、光透過率測定用テストピースとした。得られたテストピースを、分光光度計（（株）日立製作所・製３３０型自記分光光度計）を用いて、４９０nmの光透過率を測定した。又、キュラストメータを用いて、１５０℃、２分間の樹脂組成物のトルク値を測定し、熱時硬度の目安とした。結果を表１に示す。
【０００９】
実施例２〜５、比較例１〜５
表１及び表２の配合に従って、実施例１と同様にしてテストピースを得、実施例１と同様にして評価した。結果を表１及び表２に示す。
【表１】

【００１０】
【表２】

【００１１】
【発明の効果】
本発明によると透明性、熱安定性に優れた光半導体封止用エポキシ樹脂組成物が得られ、又、成形及びポストキュアーを高温・短時間で行えるため、生産コストを大幅に削減できる。

Claims (1)

1. （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）酸無水物系硬化剤、及び（Ｃ）式（１）の化合物を全硬化促進剤中に７０〜９９ｍｏｌ％含む硬化促進剤からなることを特徴とするトランスファー成形用の光半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
   Ｚｎ（Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１ＣＯＯ）_２ （式中、ｎ＝１〜２１） （１）