JP6910112B2 - 光半導体用樹脂組成物及びその製造方法、並びに光半導体装置 - Google Patents
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Description
[1](A)固形状エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂、(B)液状酸無水物、(C)硬化促進剤、及び(D)平均一次粒子径が1〜50nmのカーボンブラックを含有し、前記(D)カーボンブラックの含有量が、組成物全体の0.01〜0.05質量%であることを特徴とする光半導体用樹脂組成物。
[2](A)成分は、固形状エポキシ樹脂を50〜95質量%含むことを特徴とする[1]の光半導体用樹脂組成物。
[3]前記固形状エポキシ樹脂は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂及び/又は多官能型エポキシ樹脂を含むことを特徴とする[1]または[2]の光半導体用樹脂組成物。
[4][1]乃至[3]のいずれかの光半導体用樹脂組成物の製造方法であって、(D)カーボンブラックの一部もしくは全部を、(A)エポキシ樹脂の一部もしくは全部と、または(A)エポキシ樹脂の一部もしくは全部および(B)液状酸無水物の一部もしくは全部と予め混合して予備混合物を得、その後、前記予備混合物と前記光半導体用樹脂組成物の残りの成分とを混合することを特徴とする光半導体用樹脂組成物の製造方法。
[5][1]乃至[3]のいずれかの光半導体用樹脂組成物により、光半導体素子が封止されていることを特徴とする光半導体装置。
本発明の光半導体用樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂、(B)液状酸無水物、(C)硬化促進剤、及び(D)カーボンブラックを含有するものである。
本発明の光半導体装置は、上記透明樹脂組成物を用いて各種の光半導体素子を封止あるいは二次成形することにより製造することができる。封止、成形を行う光半導体素子としては、発光ダイオード、半導体レーザ等の発光素子が例示される。封止、成形方法としては、トランスファー法の他、圧縮成形法、射出成形法等が用いられる。封止あるいは成形の際の加熱温度、また、その後の後硬化の際の加熱温度は150℃以上が好ましい。このようにして得られた光半導体装置は、色むらがなく、また透過率にバラツキがない上に、外乱光による反射や内部透視を抑制する効果も良好で、さらに耐熱性、寸法安定性、機械的特性等にも優れている。
カーボンブラック(東海カーボン(株)製 商品名「MA600」、平均粒径20nm)10部、及び常温で液状のビスフェノールA型エポキシ樹脂(新日鉄住金化学(株)製 商品名「YD−8125」)90部を常温で10分間、ロール混練して予備混練物(1)を得た。
(予備混練物(2)の調製)
カーボンブラック含有エポキシ樹脂(アイカ工業(株)製 商品名「ECB−602」;カーボンブラック(平均粒径 24nm)15質量%、液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂75質量%、希釈剤10質量%)2部、及び常温で液状の酸無水物(新日本理化(株)製 商品名「リカシッドMH−700」)58部を常温で混合した後、超音波による粉砕処理(10分間×5回)を行って予備混練物(2)を得た。
表1に示す組成となるような配合量で、まず、上記予備混練物(1)と、常温で液状のビスフェノールA型エポキシ樹脂(「YD−8125」)と、常温で固形状のビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製 商品名「エピコート1002」)と、常温で固形状の、トリアジン骨格を有する三官能型エポキシ樹脂(日産化学工業(株)製 商品名「TEPIC−S」)と、常温で液状の酸無水物(新日本理化(株)製 商品名「リカシッドMH−700」)と、酸化防止剤のジブチルヒドロキシトルエン(BHT)とを万能混合器にて70℃で混合し、次いで、この混合物に、硬化促進剤のメチルトリブチルホスホニウム ジメチルホスフェート(日本化学工業(株)製 商品名「ヒシコーリンPX−4MP」)を加えて、押出ニーダにて70〜100℃でさらに混練した。冷却後、スピードミルを用いて粉砕して、光半導体用樹脂組成物を得た。
予備混練物(1)に代えて予備混練物(2)を使用するとともに、各成分の配合量を表1、2に示す組成となるような配合量とした以外は、実施例1と同様にして、光半導体用樹脂組成物を得た。
予備混練物を使用せず、カーボンブラックを他の成分と直接混合するようにした以外は実施例1と同様にして、実施例1と同一組成の光半導体用樹脂組成物を得た。
カーボンブラックに代えて、アゾ染料(中央合成化学(株)製 商品名「C−832」)を用いるようにした以外は実施例1と同様にして、光半導体用樹脂組成物を得た。
光半導体用樹脂組成物を用いて、150℃で2分間の条件でトランスファー成形を試み(成形品:50mm×30mm×1mm)、硬化の有無を調べ、下記の基準で評価した。
○:硬化
×:硬化せず
(2)フロアライフ
光半導体用樹脂組成物の調製直後の粘度(初期粘度:V0)及び20℃で24時間保管後の粘度(保管後の粘度:V1)を測定し、次式よりその変化率(%)を算出した。粘度は、レオメータ(TAインスツルメント製 製品名 ARES−G2レオメータ)を用い、25mmパラレルプレート、50〜150℃、昇温速度10K/min、1Hzの条件で最低溶融粘度を測定した。
粘度変化率(%)={(V1−V0)/V0}×100
(3)成形品の色むら
(1)で得られた成形品の色むらの有無を目視にて観察した。
(4)光透過性
(1)の場合と同様にして厚さ1mmの透過率測定用試験片を作製し、その試験片について、作製直後の460nmの光に対する透過率T0と150℃で168時間加熱後の同光に対する透過率T1を測定するとともに、次式よりその維持率(%)を算出した。透過率は、分光光度計(日本分光(株)製 型名 V−570)を用いて測定した。
光透過率の維持率(%)=(T1/T0)×100
(5)光反射性
(1)の場合と同様にして厚さ1mmの反射率測定用試験片を作製し、その試験片について、作製直後の460nmの光に対する反射率R0と150℃で168時間加熱後の同光に対する透過率R1を測定するとともに、次式よりその維持率(%)を算出した。反射率は、分光光度計(日本分光(株)製 型名 V−570)を用いて測定した。
光反射率の維持率(%)=(R1/R0)×100
(6)曲げ強さ
光半導体用樹脂組成物を用いて、150℃×2分間及び150℃×2時間の条件で曲げ強さ測定用試験片(30mm×4mm×2mm)を作製し、その試験片について、3点曲げ試験(支点間距離11mm)により破断強度を測定した。
結果を光半導体用樹脂組成物の組成とともに表1及び表2に示す。
Claims (4)
- (A)固形状エポキシ樹脂を50〜95質量%含むエポキシ樹脂、(B)液状酸無水物、(C)硬化促進剤、及び(D)平均一次粒子径が1〜50nmのカーボンブラックを含有し、前記(D)カーボンブラックの含有量が、組成物全体の0.01〜0.05質量%である光半導体用樹脂組成物であって、その硬化物の1mm厚の460nmにおける光透過率が3%以上であることを特徴とする光半導体用樹脂組成物。
- 前記固形状エポキシ樹脂は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂及び/又は多官能型エポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項1記載の光半導体用樹脂組成物。
- 請求項1又は2記載の光半導体用樹脂組成物の製造方法であって、
(D)カーボンブラックの一部もしくは全部を、(A)エポキシ樹脂の一部もしくは全部と、または(A)エポキシ樹脂の一部もしくは全部及び(B)液状酸無水物の一部もしくは全部と予め混合して予備混合物を得、その後、前記予備混合物と前記光半導体用樹脂組成物の残りの成分とを混合することを特徴とする光半導体用樹脂組成物の製造方法。 - 請求項1又は2記載の光半導体用樹脂組成物により、光半導体素子が封止されていることを特徴とする光半導体装置。
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