JP6209928B2 - 光半導体装置、光半導体素子搭載用基板及び光反射用熱硬化性樹脂組成物 - Google Patents
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Description
本発明の光反射用熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂成分と白色顔料とを含み、上記白色顔料が、酸化チタン粒子を内包した無機物又は有機物の粒子を含むものである。
白色顔料は、酸化チタン粒子を内包した無機物又は有機物の粒子(以下、「複合粒子」とも言う)を含む。複合粒子は、無機物又は有機物と、当該無機物又は有機物に内包された単数又は複数の酸化チタン粒子とを有するものであれば特に制限されない。ここで、図10(a)〜(c)は、本発明に用いる複合粒子の例を示す模式断面図である。図10(a)に示す複合粒子700は、無機物又は有機物701と、当該無機物又は有機物701内に配置された1つの酸化チタン粒子702とを有する粒子である。図10(b)に示す複合粒子700は、無機物又は有機物701と、当該無機物又は有機物701内に分散配置された複数の酸化チタン粒子702とを有する粒子である。図10(c)に示す複合粒子700は、無機物又は有機物701と、当該無機物又は有機物701内に少なくとも一部が接触又は凝集した状態で配置された複数の酸化チタン粒子702とを有する粒子である。複合粒子700の構造は、図10(a)〜(c)のいずれの構造であってもよい。
次に、熱硬化性樹脂成分について説明する。光反射用熱硬化性樹脂組成物には、熱硬化性樹脂成分として、熱硬化性樹脂、硬化剤、硬化促進剤などを含有させることができる。
エポキシ樹脂としては、電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料で一般に使用されているものを用いることができる。エポキシ樹脂として具体的には、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂及びオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等の、フェノール類とアルデヒド類とからなるノボラック樹脂をエポキシ化したもの、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS及びアルキル置換ビスフェノール等のジグリシジルエーテル、ジアミノジフェニルメタン及びイソシアヌル酸等のポリアミンとエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂、オレフィン結合を過酢酸等の過酸で酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂、並びに脂環族エポキシ樹脂が挙げられる。これらは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂が配合される場合の硬化剤としては、電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料で一般に使用されている硬化剤を用いることができる。このような硬化剤としては、エポキシ樹脂と反応するものであれば、特に限定されないが、着色の少ないものが好ましく、無色又は淡黄色であることがより好ましい。
本実施形態の光反射用熱硬化性樹脂組成物には、硬化反応を促進するために、硬化促進剤を含有させることができる。硬化促進剤としては、例えば、アミン化合物、イミダゾール化合物、有機リン化合物、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、第4級アンモニウム塩が挙げられる。これらの硬化促進剤の中でも、アミン化合物、イミダゾール化合物又は有機リン化合物を用いることが好ましい。アミン化合物としては、例えば、1,8−ジアザ−ビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7、トリエチレンジアミン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノールが挙げられる。また、イミダゾール化合物としては、例えば、2−エチル−4−メチルイミダゾールが挙げられる。更に、有機リン化合物としては、例えば、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラ−n−ブチルホスホニウム−o,o−ジエチルホスホロジチオエート、テトラ−n−ブチルホスホニウム−テトラフルオロボレート、テトラ−n−ブチルホスホニウム−テトラフェニルボレートが挙げられる。これらの硬化促進剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
本実施形態の光反射用熱硬化性樹脂組成物は、成形性を向上させる観点から、無機充填剤を更に含んでいてもよい。また、無機充填剤を添加する際は、熱硬化性樹脂成分との密着性を向上させる観点から、カップリング剤を添加することができる。
無機充填剤としては、例えば、シリカ、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウムが挙げられる。成型性の点から、無機充填剤は、シリカが好ましい。また、無機充填剤の中心粒径は、白色顔料とのパッキング性を向上させる観点から、1〜100μmであることが好ましい。
カップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、シランカップリング剤及びチタネート系カップリング剤が挙げられる。シランカップリング剤としては、一般にエポキシシラン系、アミノシラン系、カチオニックシラン系、ビニルシラン系、アクリルシラン系、メルカプトシラン系及びこれらの複合系が挙げられ、任意の添加量で用いることができる。なお、カップリング剤の配合量は、熱硬化性樹脂組成物全量を基準として5質量%以下であることが好ましい。
本実施形態の光反射用熱硬化性樹脂組成物は、上述した各種成分を均一に分散混合することで得ることができ、その手段や条件等は特に限定されない。光反射用熱硬化性樹脂組成物を作製する一般的な方法として、各成分をニーダー、ロール、エクストルーダー、らいかい機、自転と公転を組み合わせた遊星式混合機等によって混練する方法を挙げることができる。各成分を混練する際には、分散性を向上する観点から、溶融状態で行うことが好ましい。
本発明の一実施形態に係る光半導体素子搭載用基板は、底面及び壁面から構成される凹部を有し、凹部の底面が光半導体素子搭載部(光半導体素子搭載領域)であり、凹部の壁面、すなわち凹部の内周側面の少なくとも一部が上述した本発明の光反射用熱硬化性樹脂組成物の硬化物からなるものである。
本発明の光半導体装置は、上記光半導体素子搭載用基板と、光半導体素子搭載用基板の凹部内に設けられた光半導体素子と、を備えるものである。また、本発明の光半導体装置は、上記凹部を充填して上記光半導体素子を封止する封止樹脂部を備えていてもよい。
(実施例1〜7及び比較例1〜4)
下記表1及び2に示した各成分を、表1及び2に示した配合量で配合し、乳鉢によって十分混練を行うことで、実施例1〜7及び比較例1〜4の光反射用熱硬化性樹脂組成物を作製した。なお、表1及び2中の各成分の配合量の単位は質量部である。
*1:トリスグリシジルイソシアヌレート(エポキシ当量:100、日産化学社製、商品名:TEPIC−S)
*2:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:450、三菱化学社製、商品名:1001)
*3:ヘキサヒドロ無水フタル酸(和光純薬工業社製)
*4:テトラ−n−ブチルホスホニウム−o,o−ジエチルホスホロジチオエート(日本化学工業社製、商品名:PX−4ET)
*5:溶融シリカ(電気化学工業社製、商品名:FB−950)
*6:溶融シリカ(アドマテックス社製、商品名:SO−25R)
*7:酸化チタン内包有機物粒子(平均粒径:4μm、酸化チタン粒子4質量%、メチルシロキサン網状重合体96質量%、複数の酸化チタン粒子を内包する有機物粒子、日興リカ社製、商品名:MSP−TS04)
*8:酸化チタン内包無機物粒子(平均粒径:4.5μm、酸化チタンの平均粒径:12nm、酸化チタン粒子41質量%、シリカ57質量%、アルキルシラン2質量%、複数の酸化チタン粒子を内包する無機物粒子、リンデン社製、商品名:SUNSIL−Tin50AS)
*9:ゴム粒子(シリコーン/アクリル複合ゴムの整粒品、三菱レイヨン株式会社製、商品名:メタブレンSRK−200E)
*10:酸化チタン(石原産業社製、商品名:CR−63)
(光反射率の測定)
実施例1〜7及び比較例1〜4で得られた光反射用熱硬化性樹脂組成物を、180℃のホットプレート上で、硬化物の厚みが0.1mm±0.05mmとなるよう加圧成形した後、150℃で2時間ポストキュアして、厚み0.1mm±0.05mmのテストピースを作製した。
低下率(%)={(初期光反射率−光照射後の光反射率)/初期光反射率}×100
により求めた。その結果を初期光反射率と共に表3及び4に示す。
実施例1〜7及び比較例1及び4で得られた光反射用熱硬化性樹脂組成物の流動性を測定した。流動性はスパイラルフロー(SF)の値を指標とした。スパイラルフローの測定は、EMMI1−66規格に準拠して行った。その結果を表3及び4に示す。
実施例1〜7及び比較例1及び4で得られた光反射用熱硬化性樹脂組成物を、180℃のホットプレート上で、硬化物の厚みが0.1mm±0.05mmとなるよう加圧成形した後、150℃で2時間ポストキュアして、厚み0.1mm±0.05mmのテストピースを作製した。
吸湿率(%)={(上記条件下放置後の質量−初期質量)/初期質量}×100
により求めた。その結果を表3及び4に示す。
Claims (5)
- 底面及び壁面から構成される凹部を有し、前記凹部の前記底面が光半導体素子の搭載部であり、前記凹部の前記壁面の少なくとも一部が光反射用熱硬化性樹脂組成物の硬化物からなる光半導体素子搭載用基板と、
前記光半導体素子搭載用基板に搭載された光半導体素子と、
を備える光半導体装置であって、
前記光反射用熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂成分と白色顔料とを含み、
前記白色顔料は、複数の酸化チタン粒子を内包した無機物又は有機物の粒子を含む、光半導体装置。 - 基板、並びに該基板上に設けられた第1の接続端子及び第2の接続端子を有し、前記第1の接続端子と前記第2の接続端子との間に、光反射用熱硬化性樹脂組成物の硬化物を有する光半導体素子搭載用基板と、
前記光半導体素子搭載用基板に搭載された光半導体素子と、
を備える光半導体装置であって、
前記光反射用熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂成分と白色顔料とを含み、
前記白色顔料は、複数の酸化チタン粒子を内包した無機物又は有機物の粒子を含む、光半導体装置。 - 底面及び壁面から構成される凹部を有し、前記凹部の前記底面が光半導体素子の搭載部であり、前記凹部の前記壁面の少なくとも一部が光反射用熱硬化性樹脂組成物の硬化物からなる光半導体素子搭載用基板であって、
前記光反射用熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂成分と白色顔料とを含み、
前記白色顔料は、複数の酸化チタン粒子を内包した無機物又は有機物の粒子を含む、光半導体素子搭載用基板。 - 基板、並びに該基板上に設けられた第1の接続端子及び第2の接続端子を有し、前記第1の接続端子と前記第2の接続端子との間に、光反射用熱硬化性樹脂組成物の硬化物を有する光半導体素子搭載用基板であって、
前記光反射用熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂成分と白色顔料とを含み、
前記白色顔料は、複数の酸化チタン粒子を内包した無機物又は有機物の粒子を含む、光半導体素子搭載用基板。 - 熱硬化性樹脂成分と白色顔料とを含み、
前記白色顔料は、複数の酸化チタン粒子を内包した無機物又は有機物の粒子を含む、光反射用熱硬化性樹脂組成物。
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