JP3897282B2 - Epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation and optical semiconductor device - Google Patents

Epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation and optical semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP3897282B2
JP3897282B2 JP2001360133A JP2001360133A JP3897282B2 JP 3897282 B2 JP3897282 B2 JP 3897282B2 JP 2001360133 A JP2001360133 A JP 2001360133A JP 2001360133 A JP2001360133 A JP 2001360133A JP 3897282 B2 JP3897282 B2 JP 3897282B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
optical semiconductor
resin composition
composition
sealing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001360133A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002226677A (en
Inventor
慎司 小森
聡 瀬川
仁人 秋山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority to JP2001360133A priority Critical patent/JP3897282B2/en
Publication of JP2002226677A publication Critical patent/JP2002226677A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3897282B2 publication Critical patent/JP3897282B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透明性、耐半田性及び離型性に優れた光半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びその硬化物で封止された光半導体装置に関するのものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、通信情報機器の小型化、集積密度の向上及び製造プロセスの簡略化をねらい、半導体産業において従来の実装方法にかわり、表面実装方法の要求が急速に高まっている。さらにオプトエレクトロニクスの分野に着目すると、従来の半導体封止樹脂の機能に加えて、透明性が非常に重要な要因となっている。すなわち、フォトセンサー、LED、発光素子等のオプトデバイスにおいては、表面実装におけるIRリフロー等の実装方式を行っても、透明性が損なわれることなく、その上、熱衝撃によるパッケージクラックの発生や、チップやリードフレームと樹脂間に剥離を生じず、高い信頼性のある封止用樹脂が求められている。
【0003】
光半導体封止用の樹脂としては、これまでに数多く示されている。例えば、特許第2970214号公報では、特定構造のエポキシ樹脂を用いることで耐熱性と透明性が得られることが示されているが、組み合わせる硬化剤に酸無水物を用いている。確かに、硬化剤に酸無水物を用いた場合、高い透明性が得られ、可視光領域でも高い透過率が得られる。しかしながら、酸無水物硬化剤型のエポキシ樹脂組成物は、酸無水物基が親水性が高いため、樹脂組成物の吸水率が高くなり、表面実装型の光半導体パッケージを、IRリフロー等で実装すると、熱衝撃によるパッケージクラックやチップやリードフレームと樹脂間に剥離が多発するという問題がある。
【0004】
上記の問題点を解決するために、充填剤を添加することが代表的な手法であることは当業者間では公知のことである。これは、シリカなどの無機質充填材を、樹脂組成物中に高い比率で充填することで、封止樹脂組成物の吸水率、線膨張係数を低下させ、高温時の変形やクラックなどを抑止できるものであるが、このようにして得た樹脂組成物は、シリカ粒子と樹脂の界面で起こる光の反射や屈折の影響により、樹脂硬化物の光透過性は極端に低いものとなる。樹脂組成物の硬化物中を光線が透過する際、樹脂と充填材との界面において反射・屈折される光線の量は、界面前後での屈折率の差に比例する事が知られており、一般的なシリカ粒子の屈折率は、1.4前後であるのに対し、エポキシ樹脂の硬化体は、1.5前後であり、充填材種を変えない限り、この点を解消することは難しい。
【0005】
これを解消するために、特開平6−65473号公報では、シリカ以外の充填材として、SiO2、CaOおよびAl23を主成分とするガラス粒子を、光半導体封止用樹脂組成物の充填材として用いる技術が述べられている。この技術によれば、各成分の組成を変化させることや、金属元素類を添加することで、充填材の屈折率を容易に変化させることができる。しかし、本発明者らが光半導体封止用樹脂組成物の充填材として、該技術によるガラス充填材を用いたところ、確かに透明性は高くなるが、光半導体封止用樹脂組成物としては、透明性が不十分である。本発明者らは、透明性が不十分な点は、ガラス充填材自体の光透過率に帰因すると類推した。また、耐半田性の試験を行ったところ、パッケージクラック等の不良が発生した。前述の通り該充填材を用いることにより、ある程度の透明な硬化物を得ることは可能であるが、充填材種やその添加量のみで耐半田性を得ることは難しい。
【0006】
光半導体封止用樹脂組成物は、可視光を透過することが必須であるが、同時に金型からの離型性も重要な項目である。離型性を良くするために、成形する毎にフッ素系やシリコーン系などの離型剤を金型に直接噴霧する場合があるが、その場合、連続成形の生産効率を下げることになる。そこで、これまでに封止用樹脂組成物中に離型剤を、予め添加混合する検討が行われている。従来公知の離型剤を添加した場合、離型剤の種類によっては、その添加量を増やすと離型性は向上するが、樹脂硬化物に曇りが生じ、光透過率が低下する。添加量を減らすと離型性が悪くなり、金型からパッケージが離型する際に、パッケージにクラックが生じたり、リードフレームの曲がりが光半導体装置の変形が発生する。すなわち、透明性と離型性の面で両方の特性を満たす樹脂組成物は、未だ知られていない。
【0007】
特許第2781279号公報には、特定構造の化合物を離型剤として、光半導体封止用の材料に予め添加することが記載されているが、本発明者らが、前記添加剤を光半導体封止用の材料に添加したところ、金型からの離型性は優れるが、樹脂硬化物に曇りが生じ、光半導体封止用樹脂組成物としては透明性が不十分であった。本発明者らは、この曇りの原因は、離型剤が結晶化して、樹脂硬化物中に分散しているために透明性が低下していると推察した。
【0008】
また、特開平6−228281号公報には、ある種の界面活性剤を樹脂組成物に添加することで、光学ムラのない樹脂組成物を得る技術が述べられているが、このような界面活性剤は、その成分が樹脂に相溶し、樹脂組成物の離型性を著しく低下させることがある。このように透明性、離型性並びに流動性をも両立させる封止用エポキシ樹脂組成物を得ることは、かなり難しいのが現状である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、透明性、耐半田性及び離型性に優れた光半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びその硬化物で封止された光半導体装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、特定の無機充填剤及び内部離型剤を用いることにより、吸水率を低減し、かつ高い光透過率を可能とし、透明性、耐半田性及び離型性に優れた樹脂組成物が得られことを見出し、上記目標を達成するに至った。
【0011】
すなわち、本発明は、1分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(A)、酸無水物硬化剤(B)、硬化促進剤(C)、無機充填剤(D)、一般式(1)で表される内部離型剤(E)を必須成分とし、無機充填材(D)がSiO2、CaO、およびAl23からなる、平均粒径が5μm以上、100μm以下の球状のガラス粒子であり、前記ガラス粒子が、1mmの光路長で、波長400nmにおいて80%以上の直線透過率を有し、また、前記(D)成分以外の成分からなる組成物の硬化物の屈折率と、無機充填材(D)の屈折率との差が0.01以下であることを特徴とする光半導体封止用エポキシ樹脂組成物、及びその硬化物で封止された光半導体装置である。
【0012】
【化3】

Figure 0003897282
(但し、式中、kの値が40〜60であり、mの値は1〜5であり、nの値は15〜45を表す。R1、及びR2は水素原子もしくは一価のアルキル基であり、少なくとも一方が一価のアルキル基である。)
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明に用いる、1分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(A)は、1分子内に2個以上のエポキシ基を有していれば、何ら制限されるものではなく、その具体的事例は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、水素化添加ビスフェノールA型エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレートのなどの多官能複素環式エポキシ樹脂、ポリ(エポキシ化シクロヘキセンオキサイド)などの多官能脂環式エポキシ樹脂等が上げられるが、特にこれらに限定されるものではなく、単独もしくは2種以上用いても何ら差し支えない。
【0014】
樹脂組成物の硬化物の耐半田性について着目すると、エポキシ樹脂は、1分子内に3個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂であることがより好ましく、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレートのなどの多官能複素環式エポキシ樹脂、ポリ(エポキシ化シクロヘキセンオキサイド)などが例示でき、硬化物の耐熱性が高くなり、より好ましい。さらに透明性に着目すると、波長300nm以下の短波長域に吸収のある芳香環を分子内に有さない脂肪族や複素環式のエポキシ樹脂がより好ましい。ここで言う複素環式とは2種以上の原子で形成された環を有する化合物のことである。中でもトリグリシジルイソシアヌレートなどが例示できるが、多官能であるトリグリシジルイソシアヌレートが硬化物の耐熱性が高くなりより好ましい。
【0015】
さらに、トリグリシジルイソシアヌレートなどの多官能のエポキシ樹脂を単独で用いる場合、硬化物は脆くなる場合がある。これらを改善するには、ビスフェノールA型エポキシ樹脂に代表されるビスフェノール型のエポキシ樹脂を併用することがより好ましい。ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂などが例示することができる。樹脂組成物の溶融粘度を考慮すると、ビスフェノールF型エポキシ樹脂を用いた場合、溶融粘度が低くなり、低溶融粘度の樹脂組成物は成形時に流動ムラが発生しない点でより好ましい。
【0016】
これらのうち、透明性に優れるという面では、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、一般式(2)に代表される、複数のビスフェノール骨格を一分子内に有するエポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましい。中でも、一般式(2)で表されるエポキシ樹脂は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂の色調安定性とビスフェノールF型エポキシ樹脂の低粘度の性質を兼ね備えるため、特性上より好ましい。
【0017】
【化4】
Figure 0003897282
(但し、式(2)中、nの値が1〜7であり、RはC(CH32及びCH2を表し、それぞれ少なくとも1個以上有する。)
【0018】
本発明に用いる酸無水物硬化剤(B)としては、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、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、4−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、あるいは3−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸と4−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸との混合物、テトラヒドロ無水フタル酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸などが例示されるが、特にこれらに限定されるものではなく、単独もしくは2種以上用いても差し支えない。
【0019】
本発明に用いる硬化促進剤(C)としては、通常、エポキシ樹脂のアニオン硬化に用いられるものは、すべて使用可能である。例示するならば、イミダゾール類、3級アミン、4級アンモニウム塩、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7などの双環式アミジン類とその誘導体、ホスフィン、ホスホニウム塩などが一般的であるが、硬化性がよく、着色がないものであれば、何ら限定されるものではなく、単独でも2種以上用いても差し支えない。特に1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7などの双環式アミジン類は、少量の添加量でもエポキシ樹脂に対して高い活性を示し、150℃程度の比較的低い硬化温度であっても90秒といった時間で硬化することができより好ましい。
【0020】
さらに、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7などの双環式アミジン類と少なくとも1個以上のカルボキシル基を有する化合物との反応により得られた化合物は、塩構造となっているため、塩基性が弱く、硬化時におこる発熱を、最小限に抑えることができ、硬化時の着色を低く抑えられ、高い透明性を得ることができる点で、より好ましい。双環式アミジン類と少なくとも1個以上のカルボキシル基を有する化合物との反応により得られた化合物としては、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7の蟻酸塩やオクチル酸等が挙げられるが、中でもシクロヘキサンジカルボン酸等の1分子内に2個以上のカルボキシル基有する化合物の場合、エポキシ樹脂との硬化反応時に架橋構造内に取り込まれても、ガラス転移温度や高温時の硬度を低減しないという点でより好ましい。
【0021】
本発明に用いる無機充填材(D)は、SiO2、CaO、およびAl23を主成分としてなるガラス粒子であれば、その粒径や形状、その他の無機成分を加えることに関しては何ら制限は無い。ただし本発明に用いる無機充填材(D)は、本発明の樹脂組成物において、成分(D)以外の成分からなる組成物の硬化物と、無機充填材(D)との屈折率の差が0.01以下であることを特徴とする。
【0022】
本発明の樹脂組成物における(D)成分以外の成分に、無機充填材(D)の屈折率を整合するためには、SiO2を40〜70重量%、CaOを1〜40重量%、Al23を5〜30重量%、合計で100重量%となるような組成が好ましい。ただし、必要に応じて、他成分として金属元素類、金属酸化物類などを添加することは差し支えない。
また、本発明に用いる充填材(D)の、原料となるガラスは、1mmの光路長における波長400nmの直線光透過率が80%以上となるようガラス中の気泡が低減されていることが好ましい。ガラスの気泡を低減する手法としては、必要に応じて消泡剤などの添加剤を利用することもできる。
【0023】
本発明で、さらに高い透明性を得るためには、無機充填材(D)が球状であり、平均粒径が5μm以上、100μm以下であると良い。形状を球状とすることにより、光の散乱損失を小さく抑えることができる。また平均粒径が5μm未満の場合、ガラス粒子が凝集して透明性を低下させる。一方、平均粒径が100μmを越える場合、樹脂組成物成形時に金型のゲート部で樹脂詰まりがおこり、未充填となる場合がある。
【0024】
無機充填材(D)の配合量としては、エポキシ樹脂組成物中に5重量%以上、70重量%以下であることがより好ましい。配合量が5重量%未満の場合、吸水率の低減効果が僅かであり、耐半田性が向上しない場合がある。一方70重量%を超える場合、流動性や透明性が低下したり、成形不良が生じる場合がある。
【0025】
本発明で用いる内部離型剤(E)は、一般式(1)で表される化合物である。
【化5】
Figure 0003897282
(但し、kの値が30〜70であり、mの値は1〜5であり、nの値は15〜45である。R1、R2は水素原子もしくは一価のアルキル基であり、少なくとも一方が一価のアルキル基である。)
【0026】
一般式(1)で表される化合物は、1分子内にエポキシ樹脂に相溶する性質と相溶しない性質の両者の性質を有しているため、従来の離型剤とは異なり、透明性と離型性を両立することができる。さらに、相溶する性質を有する構造としてポリエーテル構造がある、ポリエーテル構造は非結晶の構造を有しており、エポキシ樹脂組成物と混合しても、樹脂硬化物中で離型剤が結晶化することがない。
【0027】
内部離型剤(E)の添加量としては、エポキシ樹脂組成物中に0.01重量パーセント以上、5重量パーセント以下の割合で配合されていることがより好ましく、0.01重量パーセントを下まわるとパッケージの離型性が悪く低下する恐れがあり、また、5重量パーセントを越えると樹脂硬化物に曇りが生じ、透明性が低下する恐れがある。非晶性の面で、一般式(1)中のR1、R2の少なくも一つはメチル基であることがより好ましい。
【0028】
内部離型剤(E)は、当業者間では公知の技術によって合成することができる。例えば、長鎖のアルコール、例示すると炭素数40の脂肪族アルコールと所定量のプロピレンオキサイドを反応させ、続けて所定量のエチレンオキサイドを付加重合することで得ることができる。
【0029】
本発明で高い透明性と耐半田性を得るために重要な点は、エポキシ樹脂組成物の硬化物の吸水率と光透過率である。本発明者らは耐半田性は樹脂組成物の硬化物の吸水率に大きく帰因することを見出した。すなわち、試験方法として、試験片の大きさは直径50mm、厚み3mmの円板状の試験片を、85℃、湿度85%に設定した恒温恒湿槽に168時間投入した。そして、吸湿処理前後の硬化物の重量変化率から算出した吸水率が2.0%以下であれば、耐半田性の試験で剥離やクラックといった不良が発生しないことが判明した。吸水率が2.0%を越えると、樹脂自体の膨潤や界面の劣化から、耐半田性の試験で剥離が生じたり、クラックが発生する恐れがある。
【0030】
また、エポキシ樹脂組成物の硬化物の光透過率は、光半導体装置の光学特性に大きく帰因することを見出した。すなわち、光透過率の測定は、エポキシ樹脂組成物の硬化物を10×30×1mmの板状にし、表面を平滑にして1mmの厚みで測定する。測定装置としては島津自記分光光度計UV−3100(積分球装置設置型)を用いれば良く、波長400nmの光透過率を測定する。光透過率が80%以上であれば、光半導体装置の光学特性で良好な結果が得られることが判明した。光透過率が80%より低いと、光半導体装置の光学特性が低下し好ましくない。
【0031】
本発明の光半導体封止用エポキシ樹脂組成物には、上記成分以外に、必要に応じて、従来公知の他のエポキシ樹脂、酸化防止剤、離型剤、カップリング剤、充填剤等の当業者にて公知の添加剤、副資材を組み合わせることは何らさしつかえない。
【0032】
本発明の光半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、上記の各成分を適宜配合するが、例えば、エポキシ樹脂と硬化剤の当量比、すなわち、エポキシ樹脂のエポキシ基と酸無水物硬化剤の酸無水物基のモル比を、好ましくは0.8〜1.4、より好ましくは1.0〜1.2とし、エポキシ樹脂および硬化剤の総重量を100とした時、硬化促進剤の添加量は0.5〜2重量部が好ましい。
【0033】
本発明の樹脂組成物は、(A)〜(E)成分、及びその他の添加剤を、ミキサー等を用いて混合後、加熱ニーダや加熱ロール、押し出し機等を用いて加熱混練し、続いて冷却、粉砕することで得られる。また、(A)、(B)成分を予め反応釜等で加熱混合し、Bステージ状態の樹脂組成物を得た後に、冷却、粉砕して、さらに残りの成分やその他の添加剤と共に、ミキサー等を用いて混合し、加熱ニーダや加熱ロール、押し出し機等を用いて加熱混練し、続いて、冷却、粉砕することで得られる。
【0034】
このようにして得られた光半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いての封止は、一般的な方法でできるが、例えば、トランスファー成形法等により、光半導体素子を封止して、エポキシ樹脂組成物の硬化物で封止された光半導体装置を得ることができる。
【0035】
【実施例】
以下に、本発明について更に詳細に説明するため実施例を示すが、これらに本発明が限定されるものではない。
【0036】
(実施例1〜8、比較例1〜6)
(A)〜(E)成分に相当する成分、及び各種添加剤等を、表1、2に示した配合割合で、混合し、2本ロールを用いて、50〜90℃で5分間混練し、得られた混練物シートを、冷却後粉砕して、樹脂組成物を得た。評価方法は以下の通り。結果は表1、2にまとめて示す。なお、用いたガラスは、表に記載の屈折率を得られるように、本文記載の組成範囲を参考に、SiO2、CaO、およびAl23成分の比率を調整して得た。
【0037】
[吸水率の評価]
上記の樹脂組成物タブレットを、金型温度150℃、注入圧力6.86MPa、硬化時間90秒の条件でトランスファー成形し、直径50mm、厚み3mmの円板状の成形品を得た。この成形品を、温度150℃の熱風オーブンで2時間ポストキュアした後、温度85℃、相対湿度85%に設定した恒温恒湿槽に168時間放置し、保管前後の重量変化率を吸水率として測定した

【0038】
[光透過率の測定]
上記の樹脂組成物タブレットを、金型温度150℃、注入圧力6.86MPa、硬化時間90秒の条件でトランスファー成形し、30×10×1mmの成形品を得た。この成形品を、積分球を搭載した分光光度計(島津製作所製自記分光光度計UV−3100)を用いて、波長400nm、厚み1mmの光透過率を測定した。
【0039】
[流動性の評価]
成形前の樹脂組成物を、EMMI−I−66に準じたスパイラルフロー測定用の金型を用い、成形温度175℃、注入圧力6.86MPa、硬化時間5分の条件で成形し、充填した長さを測定し、この長さが60cm以上得られたものを流動性○、そうでないものを×とした。
【0040】
[ガラス転移温度の測定]
上記の樹脂組成物タブレットを、金型温度150℃、注入圧力6.86MPa、硬化時間90秒の条件でトランスファー成形し、この成形品を、温度150℃の熱風オーブンで2時間ポストキュアした後、熱膨張計(セイコー電子社製TMA120)を用い、5℃/分の昇温速度で昇温して、前記成形品の伸び率が急激に変化する温度をガラス転移点として測定した。
【0041】
[離型性の評価]
上記の樹脂組成物タブレットを、メラミン樹脂クリーニング材によりクリーニング済みの表面実装用パッケージ(12ピンSOP、4×5mm、厚み1.2mm、チップサイズは1.5mm×2.0mm、リードフレームは42アロイ製)金型を用いて、金型温度150℃、注入圧力6.86MPa、硬化時間90秒でトランスファー成形した。評価はパッケージがイジェクトピンによって金型から離型する場合を○、パッケージの変形やクラックが発生する場合を×とした。
【0042】
[耐半田性の評価]
上記の樹脂組成物タブレットを、メラミン樹脂クリーニング材によりクリーニング済みの表面実装用パッケージ(12ピンSOP、4×5mm、厚み1.2mm、チップサイズは1.5mm×2.0mm、リードフレームは42アロイ製)金型を用いて、金型温度150℃、注入圧力6.86MPa、硬化時間90秒でトランスファー成形し、温度150℃の熱風オーブンで、2時間後硬化させた。得られた光半導体パッケージを、温度85℃、相対湿度60%の環境下で、168時間放置し、その後240℃のIRリフロー処理を行った。処理したパッケージを顕微鏡及び超音波探傷装置で観察し、クラック、チップと樹脂との剥離の有無を確認した。
【0043】
【表1】
Figure 0003897282
【0044】
表1中、注1:油化シェルエポキシ製ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量475)、 注2:三井化学製ビスフェノール型エポキシ樹脂(エポキシ当量950、一般式(2)で表されるエポキシ樹脂で、R=C(CH32が70%、CH2が30%含み、n=4)、 注3:日産化学製トリグリシジルイソシアヌレート(エポキシ当量100)、 注4:日本化薬製オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量210)、 注5:ダイセル化学製脂肪族環状エポキシ樹脂(エポキシ当量132)、 注6:新日本理化製ヘキサヒドロ無水フタル酸とメチルヘキサヒドロ無水フタル酸との混合物、 注7:新日本理化製テトラヒドロ無水フタル酸、 注8:サンアプロ製ジアザビシクロウンデセンとオクチル酸との塩、 注9:サンアプロ製ジアザビシクロウンデセン、 注10:四国化成製イミダゾール類、 注11:住友化学製フェノール系酸化防止剤、 注12:日本ユニカー製シラン系カップリング剤、 注13:一般式(1)で表される内部離型剤である化合物A、=48、m=2、n=21、R1=H、R2=CH3、 注14:一般式(1)で表される内部離型剤である化合物B、=54、m=4、n=18、R1=H、R2=CH3CH2CH2、 注15:離型剤、 注16:成分(D)に該当する、原料ガラスが1mmで400nmの光透過率が87%である、平均粒径10μmの球状ガラス、 注17:成分(D)に該当する、原料ガラスが1mmで400nmの光透過率が90%である、平均粒径20μmの球状ガラス、 注18:成分(D)に該当する、原料ガラスが1mmで400nmの光透過率が81%である、平均粒径60μmの球状ガラス、 注19:成分(D)に該当する、原料ガラスが1mmで400nmの光透過率が81%である、平均粒径80μmの球状ガラス
【0045】
【表2】
Figure 0003897282
【0046】
表2中、注1:油化シェルエポキシ製ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量475)、 注2:三井化学製ビスフェノール型エポキシ樹脂(エポキシ当量950、 一般式(1)で表されるエポキシ樹脂で、C(CH32が70%、CH2が30%含み、n=4)、 注3:日産化学製トリグリシジルイソシアヌレート(エポキシ当量100)、 注4:日本化薬製オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量210)、 注5:ダイセル化学製脂肪族環状エポキシ樹脂(エポキシ当量132)、 注6:新日本理化製ヘキサヒドロ無水フタル酸とメチルヘキサヒドロ無水フタル酸との混合物、 注7:水酸基当量103、軟化点95℃のフェノールノボラック樹脂、 注8:サンアプロ製ジアザビシクロウンデセンとオクチル酸との塩、 注9:四国化成製イミダゾール類、 注10:住友化学製フェノール系酸化防止剤、 注11:日本ユニカー製シラン系カップリング剤、 注12:離型剤、 注13:成分(D)に該当する、原料ガラスが1mmで400nmの光透過率が90%である、平均粒径20μmの球状ガラス、 注14:成分(D)に該当する、原料ガラスが1mmで400nmの光透過率が81%である、平均粒径80μmの球状ガラス 注15:原料ガラスが1mmで400nmの光透過率が90%である、平均粒径2μmの球状ガラス、 注16:原料ガラスが1mmで400nmの光透過率が90%である、平均粒径120μmの球状ガラス、 注17:屈折率1.462の破砕状結晶シリカ 注18:金型のゲート詰まりが発生し、成形不良となった。
【0047】
表の結果から明らかなように、本発明の樹脂組成物は透明性、離型性に優れ、良好な耐半田性を有していることがわかる。
【0048】
【発明の効果】
本発明の製造方法によって得られた光半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、透明性、耐半田性及び離型性に優れており、高い信頼性を有したオプトデバイスを提供することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation excellent in transparency, solder resistance and releasability, and an optical semiconductor device encapsulated with a cured product thereof.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the aim of downsizing communication information devices, improving integration density, and simplifying manufacturing processes, the demand for surface mounting methods in the semiconductor industry has rapidly increased in place of conventional mounting methods. Further, in the field of optoelectronics, transparency is a very important factor in addition to the function of the conventional semiconductor sealing resin. That is, in opto devices such as photosensors, LEDs, and light emitting elements, even if a mounting method such as IR reflow in surface mounting is performed, transparency is not impaired, and further, generation of package cracks due to thermal shock, There is a need for a highly reliable sealing resin that does not cause separation between the chip or lead frame and the resin.
[0003]
Many resins for encapsulating optical semiconductors have been shown so far. For example, in Japanese Patent No. 2970214, it is shown that heat resistance and transparency can be obtained by using an epoxy resin having a specific structure, but an acid anhydride is used as a curing agent to be combined. Certainly, when an acid anhydride is used as the curing agent, high transparency is obtained, and high transmittance is obtained even in the visible light region. However, the acid anhydride curing agent type epoxy resin composition has a high hydrophilicity in the acid anhydride group, so the water absorption rate of the resin composition is high, and the surface mount type optical semiconductor package is mounted by IR reflow or the like. As a result, there are problems such as package cracks due to thermal shock and frequent peeling between the chip or lead frame and the resin.
[0004]
It is well known to those skilled in the art that the addition of a filler is a typical method for solving the above problems. This is because by filling the resin composition with an inorganic filler such as silica at a high ratio, the water absorption rate and the linear expansion coefficient of the sealing resin composition can be reduced, and deformation and cracking at high temperatures can be suppressed. However, the resin composition thus obtained has extremely low light transmittance of the cured resin due to the influence of light reflection and refraction occurring at the interface between the silica particles and the resin. When light rays pass through the cured resin composition, the amount of light reflected and refracted at the interface between the resin and the filler is known to be proportional to the difference in refractive index before and after the interface, The refractive index of general silica particles is around 1.4, whereas the cured epoxy resin is around 1.5, and it is difficult to eliminate this point unless the type of filler is changed. .
[0005]
In order to solve this problem, in Japanese Patent 6-65473 discloses, as a filler other than silica, glass particles consisting mainly of SiO 2, CaO and Al 2 O 3, the optical semiconductor sealing resin composition Techniques used as fillers are described. According to this technique, the refractive index of the filler can be easily changed by changing the composition of each component or adding metal elements. However, when the present inventors used a glass filler according to the technique as a filler for an optical semiconductor encapsulating resin composition, the transparency certainly increases, but as an optical semiconductor encapsulating resin composition, , Transparency is insufficient. The present inventors have inferred that the insufficient transparency is attributed to the light transmittance of the glass filler itself. Also, when a solder resistance test was performed, defects such as package cracks occurred. As described above, by using the filler, it is possible to obtain a certain degree of transparent cured product, but it is difficult to obtain solder resistance only with the filler species and the amount of addition.
[0006]
The resin composition for encapsulating an optical semiconductor is required to transmit visible light, but at the same time, the releasability from the mold is an important item. In order to improve releasability, a mold release agent such as fluorine or silicone may be sprayed directly onto the mold every time it is molded. In this case, the production efficiency of continuous molding is lowered. Therefore, studies have been made so far in which a release agent is added and mixed in advance into the sealing resin composition. When a conventionally known release agent is added, depending on the type of the release agent, increasing the addition amount improves the release property, but the cured resin is clouded and the light transmittance is reduced. When the addition amount is reduced, the releasability is deteriorated, and when the package is released from the mold, the package is cracked or the lead frame is bent, and the optical semiconductor device is deformed. That is, a resin composition that satisfies both characteristics in terms of transparency and releasability has not been known yet.
[0007]
Japanese Patent No. 2781279 describes that a compound having a specific structure is added in advance to a material for sealing an optical semiconductor as a mold release agent. When added to the material for stopping, the mold releasability from the mold was excellent, but the resin cured product was clouded, and the transparency as the optical semiconductor sealing resin composition was insufficient. The present inventors speculated that the cloudiness was caused by a decrease in transparency because the release agent was crystallized and dispersed in the cured resin.
[0008]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-228281 describes a technique for obtaining a resin composition having no optical unevenness by adding a certain surfactant to the resin composition. In the agent, the components are compatible with the resin, and the releasability of the resin composition may be significantly reduced. As described above, it is quite difficult to obtain an epoxy resin composition for sealing that satisfies both transparency, releasability and fluidity.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor excellent in transparency, solder resistance, and releasability, and an optical semiconductor device sealed with a cured product thereof.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors use a specific inorganic filler and internal release agent to reduce water absorption and enable high light transmittance, and are excellent in transparency, solder resistance, and release properties. It found that the composition Ru obtained, leading to achieve the above goals.
[0011]
That is, the present invention relates to an epoxy resin (A) having two or more epoxy groups in one molecule, an acid anhydride curing agent (B), a curing accelerator (C), an inorganic filler (D), a general formula ( The internal mold release agent (E) represented by 1) is an essential component, and the inorganic filler (D) is composed of SiO 2 , CaO, and Al 2 O 3 , and has an average particle size of 5 μm or more and 100 μm or less. Refractive index of a cured product of a glass particle, the glass particle having an optical path length of 1 mm, a linear transmittance of 80% or more at a wavelength of 400 nm, and comprising a component other than the component (D) And the refractive index of the inorganic filler (D) is 0.01 or less, an optical resin sealing epoxy resin composition, and an optical semiconductor device sealed with a cured product thereof .
[0012]
[Chemical 3]
Figure 0003897282
(However, in the formula, the value of k is 40 to 60, the value of m is 1 to 5, and the value of n is 15 to 45. R 1 and R 2 are a hydrogen atom or a monovalent alkyl. Group, at least one of which is a monovalent alkyl group.)
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The epoxy resin (A) having two or more epoxy groups in one molecule used in the present invention is not limited as long as it has two or more epoxy groups in one molecule. Specific examples are bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, alkyl-modified triphenolmethane type epoxy resin, hydrogen Polyfunctional heterocyclic epoxy resins such as bisphenol A-type epoxy resin added with triglycidyl isocyanurate, polyfunctional alicyclic epoxy resins such as poly (epoxidized cyclohexene oxide), and the like, but are not limited thereto. Not for use alone or for two or more No problem even.
[0014]
When paying attention to the solder resistance of the cured product of the resin composition, the epoxy resin is more preferably an epoxy resin having three or more epoxy groups in one molecule, for example, a phenol novolac type epoxy resin, a cresol novolac type Polyfunctional heterocyclic epoxy resins such as epoxy resins, alkyl-modified triphenolmethane type epoxy resins, triglycidyl isocyanurate, and poly (epoxidized cyclohexene oxide) can be exemplified, and the heat resistance of the cured product is increased, which is more preferable. . Furthermore, paying attention to transparency, an aliphatic or heterocyclic epoxy resin that does not have an aromatic ring in its molecule in a short wavelength region of a wavelength of 300 nm or less is more preferable. The term “heterocyclic” as used herein refers to a compound having a ring formed of two or more kinds of atoms. Among them, triglycidyl isocyanurate can be exemplified, but polyfunctional triglycidyl isocyanurate is more preferable because the heat resistance of the cured product is increased.
[0015]
Furthermore, when a polyfunctional epoxy resin such as triglycidyl isocyanurate is used alone, the cured product may become brittle. In order to improve these, it is more preferable to use a bisphenol type epoxy resin typified by a bisphenol A type epoxy resin in combination. Examples of the bisphenol type epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, and bisphenol S type epoxy resin. Considering the melt viscosity of the resin composition, when a bisphenol F type epoxy resin is used, the melt viscosity is low, and a resin composition having a low melt viscosity is more preferable in that flow unevenness does not occur during molding.
[0016]
Among these, in terms of excellent transparency, a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a bisphenol S type epoxy resin, a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, a plurality of types represented by the general formula (2), Bisphenol type epoxy resins such as an epoxy resin having a bisphenol skeleton in one molecule are preferred. Especially, since the epoxy resin represented by General formula (2) combines the color tone stability of a bisphenol A type epoxy resin and the low-viscosity property of a bisphenol F type epoxy resin, it is more preferable in terms of characteristics.
[0017]
[Formula 4]
Figure 0003897282
(However, in formula (2), the value of n is 1 to 7, and R represents C (CH 3 ) 2 and CH 2 , each having at least one or more.)
[0018]
Examples of the acid anhydride curing agent (B) used in the present invention include phthalic anhydride, maleic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, 3-methyl-hexahydrophthalic anhydride, and 4-methyl. -Hexahydrophthalic anhydride, or a mixture of 3-methyl-hexahydrophthalic anhydride and 4-methyl-hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, nadic anhydride, methyl nadic anhydride, etc. It is not limited to these, and they may be used alone or in combination of two or more.
[0019]
As the curing accelerator (C) used in the present invention, all those usually used for anionic curing of epoxy resins can be used. Illustrative examples include imidazoles, tertiary amines, quaternary ammonium salts, bicyclic amidines such as 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 and their derivatives, phosphines, phosphonium salts and the like. However, it is not particularly limited as long as it has good curability and is not colored, and it may be used alone or in combination of two or more. In particular, bicyclic amidines such as 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 exhibit high activity against epoxy resins even with a small amount of addition, and at a relatively low curing temperature of about 150 ° C. Even if it exists, it can harden | cure in time, such as 90 second, and is more preferable.
[0020]
Furthermore, a compound obtained by reacting a bicyclic amidine such as 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 with a compound having at least one carboxyl group has a salt structure. Therefore, the basicity is weak, the heat generated at the time of curing can be minimized, coloring at the time of curing can be suppressed low, and high transparency can be obtained. Examples of the compound obtained by the reaction of a bicyclic amidine with a compound having at least one carboxyl group include 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 formate and octylic acid. In particular, in the case of a compound having two or more carboxyl groups in one molecule such as cyclohexanedicarboxylic acid, the glass transition temperature and the hardness at high temperature can be increased even if incorporated into the crosslinked structure during the curing reaction with the epoxy resin. It is more preferable in that it does not decrease.
[0021]
As long as the inorganic filler (D) used in the present invention is glass particles mainly composed of SiO 2 , CaO, and Al 2 O 3 , there are no restrictions on the particle size, shape, and addition of other inorganic components. There is no. However, the inorganic filler (D) used in the present invention has a refractive index difference between the cured product of the composition composed of components other than the component (D) and the inorganic filler (D) in the resin composition of the present invention. It is 0.01 or less.
[0022]
In order to match the refractive index of the inorganic filler (D) to components other than the component (D) in the resin composition of the present invention, SiO 2 is 40 to 70 wt%, CaO is 1 to 40 wt%, Al The composition is preferably such that 2 O 3 is 5 to 30% by weight and the total is 100% by weight. However, if necessary, it is possible to add metal elements, metal oxides, etc. as other components.
Moreover, it is preferable that the glass used as the raw material of the filler (D) used in the present invention has reduced bubbles in the glass so that the linear light transmittance at a wavelength of 400 nm in an optical path length of 1 mm is 80% or more. . As a technique for reducing glass bubbles, an additive such as an antifoaming agent can be used as necessary.
[0023]
In order to obtain higher transparency in the present invention, the inorganic filler (D) is preferably spherical and has an average particle size of 5 μm or more and 100 μm or less. By making the shape spherical, light scattering loss can be reduced. On the other hand, when the average particle size is less than 5 μm, the glass particles aggregate to reduce transparency. On the other hand, when the average particle size exceeds 100 μm, resin clogging may occur at the gate portion of the mold when the resin composition is molded, and it may become unfilled.
[0024]
As a compounding quantity of an inorganic filler (D), it is more preferable that it is 5 to 70 weight% in an epoxy resin composition. When the blending amount is less than 5% by weight, the effect of reducing the water absorption rate is slight, and the solder resistance may not be improved. On the other hand, when it exceeds 70 weight%, fluidity | liquidity and transparency may fall or a molding defect may arise.
[0025]
The internal mold release agent (E) used in the present invention is a compound represented by the general formula (1).
[Chemical formula 5]
Figure 0003897282
(However, the value of k is 30 to 70, the value of m is 1 to 5, and the value of n is 15 to 45. R 1 and R 2 are a hydrogen atom or a monovalent alkyl group, At least one is a monovalent alkyl group.)
[0026]
The compound represented by the general formula (1) has both a property compatible with an epoxy resin and a property not compatible with each other in one molecule. And releasability can be achieved. Furthermore, there is a polyether structure as a structure having a compatible property. The polyether structure has an amorphous structure, and even when mixed with an epoxy resin composition, the release agent is crystallized in the cured resin. It will not become.
[0027]
The amount of the internal mold release agent (E) added is more preferably 0.01% by weight or more and 5% by weight or less in the epoxy resin composition, and is less than 0.01% by weight. If the amount exceeds 5 weight percent, the cured resin may become cloudy and the transparency may be lowered. In terms of amorphousness, at least one of R 1 and R 2 in the general formula (1) is more preferably a methyl group.
[0028]
The internal mold release agent (E) can be synthesized by a technique known to those skilled in the art. For example, it can be obtained by reacting a long-chain alcohol, for example, an aliphatic alcohol having 40 carbon atoms with a predetermined amount of propylene oxide, followed by addition polymerization of a predetermined amount of ethylene oxide.
[0029]
The important points for obtaining high transparency and solder resistance in the present invention are the water absorption and light transmittance of the cured product of the epoxy resin composition. The present inventors have found that the solder resistance is largely attributed to the water absorption rate of the cured product of the resin composition. That is, as a test method, a disk-shaped test piece having a diameter of 50 mm and a thickness of 3 mm was placed in a constant temperature and humidity chamber set at 85 ° C. and a humidity of 85% for 168 hours. Then, it was found that when the water absorption calculated from the weight change rate of the cured product before and after the moisture absorption treatment is 2.0% or less, defects such as peeling and cracking do not occur in the solder resistance test. If the water absorption rate exceeds 2.0%, the resin itself may swell or the interface deteriorates, which may cause peeling or cracking in a solder resistance test.
[0030]
Moreover, it discovered that the light transmittance of the hardened | cured material of an epoxy resin composition was largely attributed to the optical characteristic of an optical semiconductor device. That is, the light transmittance is measured by making a cured product of the epoxy resin composition into a plate shape of 10 × 30 × 1 mm, smoothing the surface, and measuring a thickness of 1 mm. As a measuring device, Shimadzu spectrophotometer UV-3100 (integral sphere device installation type) may be used, and the light transmittance at a wavelength of 400 nm is measured. It has been found that if the light transmittance is 80% or more, good results can be obtained in the optical characteristics of the optical semiconductor device. If the light transmittance is lower than 80%, the optical characteristics of the optical semiconductor device deteriorate, which is not preferable.
[0031]
In addition to the above components, the epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation of the present invention may contain other conventionally known epoxy resins, antioxidants, mold release agents, coupling agents, fillers and the like as necessary. There is nothing wrong with combining additives and auxiliary materials known by traders.
[0032]
The epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation according to the present invention contains the above components as appropriate. For example, the equivalent ratio of the epoxy resin and the curing agent, that is, the epoxy group of the epoxy resin and the acid of the acid anhydride curing agent. When the molar ratio of the anhydride group is preferably 0.8 to 1.4, more preferably 1.0 to 1.2, and the total weight of the epoxy resin and the curing agent is 100, the addition amount of the curing accelerator Is preferably 0.5 to 2 parts by weight.
[0033]
In the resin composition of the present invention, the components (A) to (E) and other additives are mixed using a mixer or the like, and then heated and kneaded using a heating kneader, a heating roll, an extruder, or the like. Obtained by cooling and grinding. In addition, the components (A) and (B) are preliminarily heated and mixed in a reaction kettle to obtain a B-stage resin composition, and then cooled and pulverized, together with the remaining components and other additives, a mixer Etc., and kneading using a heating kneader, heating roll, extruder, etc., followed by cooling and pulverization.
[0034]
Sealing using the epoxy resin composition for optical semiconductor sealing thus obtained can be performed by a general method. For example, the optical semiconductor element is sealed by a transfer molding method or the like, An optical semiconductor device sealed with a cured product of the resin composition can be obtained.
[0035]
【Example】
EXAMPLES Examples will be shown below to describe the present invention in more detail, but the present invention is not limited to these examples.
[0036]
(Examples 1-8, Comparative Examples 1-6)
Components corresponding to the components (A) to (E) and various additives are mixed at the blending ratios shown in Tables 1 and 2 and kneaded at 50 to 90 ° C. for 5 minutes using two rolls. The obtained kneaded material sheet was cooled and pulverized to obtain a resin composition. The evaluation method is as follows. The results are summarized in Tables 1 and 2. The glass used was obtained by adjusting the ratio of SiO 2 , CaO, and Al 2 O 3 components with reference to the composition range described in the text so as to obtain the refractive index described in the table.
[0037]
[Evaluation of water absorption rate]
The above resin composition tablet was transfer molded under the conditions of a mold temperature of 150 ° C., an injection pressure of 6.86 MPa, and a curing time of 90 seconds to obtain a disk-shaped molded product having a diameter of 50 mm and a thickness of 3 mm. This molded product was post-cured in a hot air oven at a temperature of 150 ° C. for 2 hours and then left in a constant temperature and humidity chamber set at a temperature of 85 ° C. and a relative humidity of 85% for 168 hours. It was measured.
[0038]
[Measurement of light transmittance]
The resin composition tablet was transfer molded under the conditions of a mold temperature of 150 ° C., an injection pressure of 6.86 MPa, and a curing time of 90 seconds to obtain a molded product of 30 × 10 × 1 mm. The molded product was measured for light transmittance at a wavelength of 400 nm and a thickness of 1 mm using a spectrophotometer equipped with an integrating sphere (Self-recorded spectrophotometer UV-3100 manufactured by Shimadzu Corporation).
[0039]
[Evaluation of fluidity]
The resin composition before molding was molded and filled using a mold for spiral flow measurement in accordance with EMMI-I-66 at a molding temperature of 175 ° C., an injection pressure of 6.86 MPa, and a curing time of 5 minutes. When the length was 60 cm or more, the fluidity ◯ was obtained.
[0040]
[Measurement of glass transition temperature]
The above resin composition tablet was transfer molded under the conditions of a mold temperature of 150 ° C., an injection pressure of 6.86 MPa and a curing time of 90 seconds, and this molded product was post-cured in a hot air oven at a temperature of 150 ° C. for 2 hours. Using a thermal dilatometer (TMA120 manufactured by Seiko Electronics Co., Ltd.), the temperature was increased at a rate of temperature increase of 5 ° C./min, and the temperature at which the elongation rate of the molded product changed rapidly was measured as the glass transition point.
[0041]
[Evaluation of releasability]
The above resin composition tablet is cleaned with a melamine resin cleaning material for a surface mounting package (12-pin SOP, 4 × 5 mm, thickness 1.2 mm, chip size 1.5 mm × 2.0 mm, lead frame 42 alloy) (Manufactured) Using a mold, transfer molding was performed at a mold temperature of 150 ° C., an injection pressure of 6.86 MPa, and a curing time of 90 seconds. In the evaluation, the case where the package was released from the mold by the eject pin was indicated as “◯”, and the case where the package was deformed or cracked was indicated as “X”.
[0042]
[Evaluation of solder resistance]
The above resin composition tablet is cleaned with a melamine resin cleaning material for a surface mounting package (12-pin SOP, 4 × 5 mm, thickness 1.2 mm, chip size 1.5 mm × 2.0 mm, lead frame 42 alloy) (Manufactured) Using a mold, transfer molding was performed at a mold temperature of 150 ° C., an injection pressure of 6.86 MPa, a curing time of 90 seconds, and post-cured in a hot air oven at a temperature of 150 ° C. for 2 hours. The obtained optical semiconductor package was allowed to stand for 168 hours in an environment of a temperature of 85 ° C. and a relative humidity of 60%, and then an IR reflow treatment at 240 ° C. was performed. The treated package was observed with a microscope and an ultrasonic flaw detector to confirm the presence or absence of cracks and separation between the chip and the resin.
[0043]
[Table 1]
Figure 0003897282
[0044]
In Table 1, note 1: bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent 475) made by oil-based shell epoxy, note 2: bisphenol type epoxy resin made by Mitsui Chemicals (epoxy equivalent 950, epoxy resin represented by general formula (2)) , R = C (CH 3 ) 2 is 70%, CH 2 is contained 30%, n = 4), Note 3: Triglycidyl isocyanurate (epoxy equivalent 100) manufactured by Nissan Chemical, Note 4: Orthocresol manufactured by Nippon Kayaku Novolak-type epoxy resin (epoxy equivalent 210), Note 5: Daicel Chemical's aliphatic cyclic epoxy resin (epoxy equivalent 132), Note 6: A mixture of hexahydrophthalic anhydride and methylhexahydrophthalic anhydride made by Shin Nippon Rika, Note 7: Nippon Hydro Chemical's tetrahydrophthalic anhydride, Note 8: San Apro's diazabicycloundecene and octylic acid salt, Note 9 San Apro diazabicycloundecene, Note 10: Shikoku Kasei imidazoles, Note 11: Sumitomo Chemical phenolic antioxidant, Note 12: Nihon Unicar silane coupling agent, Note 13: General formula (1) Compound A which is an internal release agent represented, k = 48, m = 2, n = 21, R 1 = H, R 2 = CH 3 , Note 14: Internal release represented by general formula (1) Compound B, k = 54, m = 4, n = 18, R 1 = H, R 2 = CH 3 CH 2 CH 2 , Note 15: Mold release agent, Note 16: Corresponds to component (D) A spherical glass with an average particle size of 10 μm, with a raw glass of 1 mm and a light transmittance of 400 nm of 87%. Note 17: Corresponding to the component (D), a raw glass of 1 mm and a light transmittance of 400 nm is 90%. A spherical glass having an average particle diameter of 20 μm, Note 18: Corresponding, spherical glass with an average particle diameter of 60 μm, with a raw glass of 1 mm and a light transmittance of 400 nm of 81%, Note 19: Corresponding to the component (D), a raw glass of 1 mm and a light transmittance of 400 nm is 81 % Spherical glass with an average particle size of 80 μm
[Table 2]
Figure 0003897282
[0046]
In Table 2, Note 1: Bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent 475) made by oiled shell epoxy, Note 2: Bisphenol type epoxy resin made by Mitsui Chemicals (epoxy equivalent 950, epoxy resin represented by general formula (1)) , C (CH 3 ) 2 is 70%, CH 2 is included 30%, n = 4), Note 3: Triglycidyl isocyanurate (epoxy equivalent 100) manufactured by Nissan Chemical, Note 4: Orthocresol novolak type manufactured by Nippon Kayaku Epoxy resin (epoxy equivalent 210), Note 5: Daicel Chemical's aliphatic cyclic epoxy resin (epoxy equivalent 132), Note 6: A mixture of Nippon Hydrochemical's hexahydrophthalic anhydride and methylhexahydrophthalic anhydride, Note 7: Phenolic novolak resin having a hydroxyl equivalent weight of 103 and a softening point of 95 ° C. Note 8: Sanazapro diazabicycloundecene and octy Note 9: Shikoku Kasei imidazoles, Note 10: Sumitomo Chemical phenolic antioxidant, Note 11: Nihon Unicar silane coupling agent, Note 12: Mold release agent, Note 13: Component ( Spherical glass with an average particle size of 20 μm, corresponding to D), with a raw glass of 1 mm and a light transmittance of 90 nm of 400 nm. Note 14: A raw glass corresponding to the component (D) is 1 mm and has a light transmission of 400 nm. Spherical glass with an average particle size of 80 μm with a rate of 81% Note 15: Spherical glass with an average particle size of 2 μm with a light transmittance of 1% and 400 nm of raw glass, Note 16: 400 nm with a raw glass of 1 mm and 400 nm Spherical glass with an average particle size of 120 μm, light transmittance of 90%. Note 17: Crushed crystal silica with a refractive index of 1.462 Note 18: Mold clogging occurred, resulting in molding failure.
[0047]
As is clear from the results in the table, it can be seen that the resin composition of the present invention is excellent in transparency and releasability and has good solder resistance.
[0048]
【The invention's effect】
The epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation obtained by the production method of the present invention is excellent in transparency, solder resistance and releasability, and can provide an optical device having high reliability.

Claims (12)

1分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(A)、酸無水物硬化剤(B)、硬化促進剤(C)、無機充填剤(D)、一般式(1)で表される内部離型剤(E)を必須成分とし、無機充填剤(D)がSiO2、CaO、およびAl23からなる、平均粒径が5μm以上、100μm以下の球状のガラス粒子であり、前記ガラス粒子が、1mmの光路長で、波長400nmにおいて80%以上の直線透過率を有し、また、前記(D)成分以外の成分からなる組成物の硬化物の屈折率と、無機充填材(D)の屈折率との差が0.01以下であることを特徴とする光半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
Figure 0003897282
(但し、式中、kの値が40〜60であり、mの値は1〜5であり、nの値は15〜45を表す。R1、及びR2は水素原子もしくは一価のアルキル基であり、少なくとも一方が一価のアルキル基である。)
An epoxy resin having two or more epoxy groups in one molecule (A), an acid anhydride curing agent (B), a curing accelerator (C), an inorganic filler (D), and represented by the general formula (1) The internal mold release agent (E) is an essential component, and the inorganic filler (D) is composed of SiO 2 , CaO, and Al 2 O 3 , and is spherical glass particles having an average particle diameter of 5 μm or more and 100 μm or less, The glass particles have an optical path length of 1 mm, a linear transmittance of 80% or more at a wavelength of 400 nm, a refractive index of a cured product of a composition comprising components other than the component (D), and an inorganic filler ( An epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor, wherein the difference between the refractive index of D) is 0.01 or less.
Figure 0003897282
(However, in the formula, the value of k is 40 to 60, the value of m is 1 to 5, and the value of n is 15 to 45. R 1 and R 2 are a hydrogen atom or a monovalent alkyl. Group, at least one of which is a monovalent alkyl group.)
1分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(A)が、ビスフェノール型エポキシ樹脂及び複素環式エポキシ樹脂からなる群よりの中から少なくとも1つ選ばれるエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項1記載の光半導体封止用エポキシ樹脂組成物。The epoxy resin (A) having two or more epoxy groups in one molecule is an epoxy resin selected from the group consisting of a bisphenol type epoxy resin and a heterocyclic epoxy resin. The epoxy resin composition for optical semiconductor sealing according to claim 1. ビスフェノール型エポキシ樹脂が、一般式(2)で表されるエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項2記載の光半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
Figure 0003897282
(但し、式(2)中、nの値が1〜7であり、RはC(CH32及びCH2を表し、それぞれ少なくとも1個以上有する。。)
The epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation according to claim 2, wherein the bisphenol-type epoxy resin is an epoxy resin represented by the general formula (2).
Figure 0003897282
(However, in formula (2), the value of n is 1 to 7, and R represents C (CH 3 ) 2 and CH 2 , each having at least one or more.)
複素環式エポキシ樹脂が、トリグリシジルイソシアヌレートであることを特徴とする請求項2記載の光半導体封止用エポキシ樹脂組成物。The epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation according to claim 2, wherein the heterocyclic epoxy resin is triglycidyl isocyanurate. 1分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(A)が、一般式(2)で表されるエポキシ樹脂、及びトリグリシジルイソシアヌレートを必須とすることを特徴とする請求項2記載の光半導体封止用エポキシ樹脂組成物。3. The epoxy resin (A) having two or more epoxy groups in one molecule essentially comprises an epoxy resin represented by the general formula (2) and triglycidyl isocyanurate. Epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation. 硬化促進剤(C)が、双環式アミジン類、又は双環式アミジン類と少なくとも1個以上のカルボキシル基を有する化合物との反応により得られた化合物であることを特徴とする請求項1記載の光半導体封止用エポキシ樹脂組成物。The curing accelerator (C) is a bicyclic amidine or a compound obtained by a reaction of a bicyclic amidine with a compound having at least one carboxyl group. An epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation. 双環式アミジン類が、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7であることを特徴とする請求項6記載の光半導体封止用エポキシ樹脂組成物。7. The epoxy resin composition for encapsulating an optical semiconductor according to claim 6, wherein the bicyclic amidine is 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7. 硬化促進剤(C)が、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7と少なくとも1個以上のカルボキシル基を有する化合物との反応により得られた化合物であることを特徴とする請求項6記載の光半導体封止用エポキシ樹脂組成物。The curing accelerator (C) is a compound obtained by reacting 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 with a compound having at least one carboxyl group. Item 7. An epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation according to Item 6. 無機充填剤(D)が、エポキシ樹脂組成物中に5重量パーセント以上、70重量パーセント以下の割合で配合されていることを特徴とする請求項1記載の光半導体封止用エポキシ樹脂組成物。The epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the inorganic filler (D) is blended in the epoxy resin composition at a ratio of 5 to 70 weight percent. 内部離型剤(E)が、エポキシ樹脂組成物中に0.01重量パーセント以上、5重量パーセント以下の割合で配合されていることを特徴とする請求項1記載の光半導体封止用エポキシ樹脂組成物。2. The epoxy resin for sealing an optical semiconductor according to claim 1, wherein the internal mold release agent (E) is blended in the epoxy resin composition at a ratio of 0.01 weight percent or more and 5 weight percent or less. Composition. 請求項1〜10記載のいずれかの光半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物で封止された光半導体装置。The optical semiconductor device sealed with the hardened | cured material of the epoxy resin composition for optical semiconductor sealing in any one of Claims 1-10. 光半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物が、2.0パーセント以下の吸水率、及び80パーセント以上の波長400nmの光透過率を有することを特徴とする請求項11記載の光半導体装置。12. The optical semiconductor device according to claim 11, wherein the cured product of the epoxy resin composition for optical semiconductor sealing has a water absorption of 2.0% or less and a light transmittance of 80% or more at a wavelength of 400 nm.
JP2001360133A 2000-11-28 2001-11-26 Epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation and optical semiconductor device Expired - Fee Related JP3897282B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001360133A JP3897282B2 (en) 2000-11-28 2001-11-26 Epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation and optical semiconductor device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000361494 2000-11-28
JP2000-361494 2000-11-28
JP2001360133A JP3897282B2 (en) 2000-11-28 2001-11-26 Epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation and optical semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002226677A JP2002226677A (en) 2002-08-14
JP3897282B2 true JP3897282B2 (en) 2007-03-22

Family

ID=26604734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001360133A Expired - Fee Related JP3897282B2 (en) 2000-11-28 2001-11-26 Epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation and optical semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3897282B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4265174B2 (en) * 2002-08-27 2009-05-20 パナソニック電工株式会社 Liquid sealing material and semiconductor device
JP4909581B2 (en) * 2005-01-20 2012-04-04 三井化学株式会社 Organic EL element sealing method
JP5182512B2 (en) * 2008-12-15 2013-04-17 日亜化学工業株式会社 Thermosetting epoxy resin composition and semiconductor device
JP5263120B2 (en) * 2009-10-26 2013-08-14 東レ株式会社 Fiber reinforced composite material
US20240026097A1 (en) * 2020-09-11 2024-01-25 Toray Industries, Inc. Epoxy resin composition, molding material, and fiber-reinforced composite material

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002226677A (en) 2002-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3891554B2 (en) Epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation and optical semiconductor device
US7307286B2 (en) Epoxy resin composition for encapsulating optical semiconductor element and optical semiconductor device using the same
KR100984733B1 (en) Light-emitting device, method for manufacturing same, molded body and sealing member
US7605213B2 (en) Semiconductor encapsulant of epoxy resin, phenolic resin, phosphine-quinone adduct and OH compound
KR100547069B1 (en) Epoxy Resin Composition for Sealing Semiconductor and Semiconductor Device
JP5942445B2 (en) Thermosetting resin composition for light reflection, optical semiconductor element mounting substrate using the same, manufacturing method thereof, and optical semiconductor device
JP2001261933A (en) Epoxy resin for sealing optical semiconductor element and optical semiconductor device
JP2010254919A (en) Thermosetting resin composition for light reflection, substrate for mounting optical semiconductor element using the same and manufacturing method thereof, and optical semiconductor device
JP5242530B2 (en) Epoxy resin composition for optical semiconductor element sealing and optical semiconductor device
JP2002080698A (en) Epoxy resin composition for sealing optical semiconductor and optical semiconductor device
JP2012167225A (en) Thermosetting epoxy resin composition, reflective member for optical semiconductor device, and optical semiconductor device
JP2001323135A (en) Epoxy resin composition for sealing optical semiconductor and optical semiconductor device
JP3897282B2 (en) Epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation and optical semiconductor device
JP2003003043A (en) Epoxy resin composition for sealing optical semiconductor and optical semiconductor device
JP2005089607A (en) Epoxy resin composition for optical semiconductor sealing and optical semiconductor device
JP5803883B2 (en) Optical semiconductor element mounting substrate, manufacturing method thereof, and optical semiconductor device
JP6307352B2 (en) Resin composition for optical semiconductor encapsulation and optical semiconductor device
JP2002105291A (en) Epoxy resin composition for sealing photosemiconductor and photosemiconductor device
JP3973138B2 (en) Epoxy resin composition for optical semiconductor encapsulation and optical semiconductor device
JP2002234990A (en) Sealing epoxy resin composition for optical semiconductor and optical semiconductor
JP2004269754A (en) Epoxy resin composition for optical semiconductor sealing, and optical semiconductor device
JP2001342325A (en) Epoxy resin composition for photosemiconductor sealing and optical semiconductor device
JP2005015622A (en) Epoxy resin composition for photosemiconductor encapsulation and photosemiconductor device
JP2005272543A (en) Epoxy resin composition for encapsulating optical semiconductor and optical semiconductor device
TW202104339A (en) Encapsulating resin composition and electronic component device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040913

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061018

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061020

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061121

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061215

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061215

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees