JPH0234627A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、発光素子や受光素子等を封止して、金属リー
ドとの密着性、樹脂の透明性に優れた半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物に関する。

（従来の技術） 種々の表示用に使用されている発光ダイオード等の発光
装置は、樹脂によって封止されており、その封止樹脂と
して液状の透明エポキシ樹脂が使用されている。　かか
る樹脂の多くは、酸無水物系硬化剤を含む液状エポキシ
樹脂にアミン系硬化促進剤等を加え、さらに変色防止剤
を加えて、硬化樹脂の透明性を損なわないような硬化ス
ケジュール、例えば二段階硬化または低温長時間硬化の
手法により、実用に供する樹脂強度をもたせて成形され
ている。　近年は、発光装置の高機能化や生産性を向上
させるために、封止樹脂を速硬化性にするとともに、広
範囲な硬化温度、すなわち、幅広い硬化スケジュール下
で硬化する封止樹脂が必要とされてきた。

エポキシ樹脂の変色防止にかかる従来技術には、変色防
止剤としてチオフォスファイト類を配合して透明性を改
良した特開昭５９−６２６２４号公報等が挙げられるが
、広範囲の硬化温度に成形した場合には透明性、密着性
が十分でない、　、ｔた第四級ホスホニウム塩およびそ
れらの応用についてＪｏｕｒ−ｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐｌ
ｉｅｄ　Ｐｏ１ｙｎｅｒ　５ｃｉｅｎｃｅ、　Ｖｏｌ、
２３．１３８５−１３９６　　（１９７９）　、特公昭
６２−２２８２０号、特開昭６０−１４０８８４号、Ｕ
　Ｓ　Ｐ　３４７７９９０号各公報等が知られているが
、金属リードに対する樹脂の密着性が悪く、ホスホニウ
ム塩ｍ独系では広範囲な硬化条件の下でバランスのとれ
た樹脂組成が得られない問題点がある。　また、実装品
は、レッド・インク・チエツク（２６０℃Ｘ６０秒半田
浴浸漬、室温ｘ７２時間インク浸漬）の試験をして、樹
脂とリードの界面にインクの侵入がなく、半田温度以上
の熱シヨツク後もその信頼性を維持する必要がある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、金属リ
ードに対する密着性、樹脂の透明性に優れ、広範囲な硬
化温度条件に対応でき、かつ生産性、信頼性のよい半導
体封止用エポキシ樹脂組成物を提供しようとするもので
ある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明者は、上記の目的を達成しようと鋭意研究を重ね
た結果、硬化促進前としてホスホニウム塩と１，８−ジ
アザービシクロ（５，４，０）ウンデセン−７のスルホ
ン酸塩とを組み合わせることによって、密着性、透明性
に優れ、広範囲の硬化温度条件に対応できるエポキシ樹
脂組成物が得られることを見いだし、本発明を完成した
ものである。　すなわち本発明は、 （Ａ）エポキシ樹脂 （Ｂ）フタル酸系無水物 （Ｃ）次の一般式（Ｉ）で示されるホスホニウム塩 Ｒ４Ｐ　　■ ・・・　（Ｉ） （但し、式中、Ｒは炭素数１〜１６個の１価の有機基を
、Ｘはハロゲン原子、ジアルキルホスホロジチオエート
又はサルフェートを、それぞれ表す）（Ｄ）次の一般式
（ＩＩ）で示される１、８−ジアザービシクロ（５，４
，０）ウンデセン−７のスルホン酸塩・・・　（ｆｆ） （但し、式中、Ｒ′は水素原子又は炭素数１〜８個の１
価の有機基を表す） を必須成分とし、前記（Ｂ）のフタル酸系無水物１００
重Ｉｋ部に対し、前記（、Ｃ）のホスホニウム塩と（Ｄ
）の１．８−ジアザービシクロ（５，４，０）ウンデセ
ン−７のスルホン酸塩との合計量を０．３〜６．０重量
部配合し、（Ｃ）／（Ｄ）の重量比が５／１〜１１５の
範囲内であることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹
脂組成物である。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明に用いる（Ａ）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ＡＤ型エポキ
シ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、脂環式エポ
キシ樹脂の透明性を有するもの等が挙げられ、これらは
単独又は２種以上混合して使用できる。　これらの他に
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、含複素環エポキシ樹脂、水添型
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂
、芳香族、脂肪族もしくは脂環式のカルボン酸とエピク
ロルヒドリンとの反応によって得られるエポキシ樹脂、
スピロ環含有エポキシ樹脂等を適宜併用することもでき
る。　エポキシ樹脂の具体的なものとして、エピコート
８０７，８２７８２８．８４３，１００１．１００４　
（油化シェルエポキシ社製、商品名）、アラルダイトＣ
Ｙ−１７５，１８２，１８３（チバガイギー社製、商品
名）、ＤＥＮ４３１，４３８、ＤＥＲ−３３１。

３３２（ダウケミカル社製、商品名）、七ロキサイド２
０２１　（ダイセル化学社製、商品名）、ＥＰ４０８０
．４１００　（旭電化工業社製、商品名）等がある。

本発明に用いる（Ｂ）フタル酸系無水物としては、ヘキ
サヒドロ無水フタル酸無水物、テトラヒドロ無水フタル
酸、メチルへキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒ
ドロ無水フタル酸等の無色又は淡黄色の酸無水物が挙げ
られ、これらは単独又は２種以上混合して使用する。　
フタル酸系無水物の配合割合は、エポキシ樹脂のエポキ
シ基１当量当り　０．５〜１．８当量配合することが好
ましい。

この範囲を外れると好ましい反応が行われず、硬化物に
悪影響を及ぼして好ましくない。

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、前記の硬
化剤とともに、ホスホニウム塩と１．８−ジアザービシ
クロ（５，４，０）ウンデセン−７のスルホン酸塩の２
つの硬化促進剤が併用される。

本発明に用いる（Ｃ）ホスホニウム塩は、前記の一般式
を有するものとして、例えば、トリエチルベンジルホス
ホニウムクロライド、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウム
クロライド、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウムブロマイ
ド、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウムヨーダイト、トリ
ー〇−ブチルホスホニウムヨーダイト、トリーｎ−ブチ
ルメチルホスホニウムヨーダイト、トリーローブチルア
リルホスホニウムブロマイド、トリー〇−ブチルベンジ
ルホスホニウムクロライド、テトラ−ｎ−ブチルホスホ
ニウム−ＯＯ′−ジエチルホスホロジチオエート、トリ
ーｎ−ブチルヘキサデシルホスホニウムブロマイド、ト
リーローブチルアリルホスホニウムブロマイド、トリス
−２−シアノエチルアリルホスホニウムクロライド、エ
チレンビストリス（２−シアノエチル）ホスホニウムブ
ロマイド、テトラキス（ヒドロキシメチル）ホスホニウ
ムサルフェート、トリフェニルベンジルホスホニウムブ
ロマイド等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混合
して使用する。

本発明に用いる（ＤＩ、８−ジアザービシクロ（５，４
，０）ウンデセンづ（以下ＤＢＵという）のスルポン酸
塩としては、前記の一般式を有するもので、例えば１．
８−ジアザービシクロ（５，４，０）ウンデセンづのパ
ラトルエンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩等が挙
げられ、これらは単独又は２種以上混合して使用する。

硬化促進剤の配合割合は、フタル酸系無水物１００重量
部に対して、ホスホニウム塩とＤＢＵのスルホン酸塩の
合計ｉｏ、３〜６．０重量部を配合することが望ましい
、　配合量が０．３重量部未満の場合は樹脂の初期硬化
速度が遅く実用に適さず、また６、０重量部を超えると
硬化樹脂が変色しやすく好ましくない、　また（Ｃ）ホ
スホニウム塩と＜Ｄ）ＤＢＵのスルホン酸塩との割合は
、（Ｃ）／（Ｄ）重量比で５／１〜１１５の範囲内であ
ることが望ましい、　　ＤＢＵスルホン酸塩が５／１未
満の場合は、樹脂の初期硬化速度が遅く、生産性の向上
に寄与しない、　また１１５を超えると金属リードに対
する樹脂の十分な密着性が得られず好ましくない。

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、前述した
各成分を必須の成分とするが、本発明の目的に反しない
限り必要に応じて、還元性の変色防止剤、光散乱剤、染
料等各種の他の成分を添加配合することができる。　こ
うした各成分を加えて均一に混合して容易にエポキシ樹
脂組成物を製造することができる。　得られた組成物は
発光素子、受光素子や他の半導体装置を封止するのに好
適なものである。

（作用） 本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、エポキシ
樹脂およびフタル酸系無水物に硬化促進剤としてホスホ
ニウム塩とＤＢＵのスルホン酸塩を所定の割合で併用す
ることによって、金属リードに対する優れた密着性、樹
脂の透明性、広範囲の許容硬化温度が得られる。　すな
わち、ホスホニウム塩によって速硬化性と透明性を保持
させ、エポキシ樹脂の広範囲の硬化温度および金属リー
ドとの密着性を保持するためにＤＢＵ・スルホン酸塩を
配合するものである。　ホスホニウム塩のみ又はＤＢＵ
のスルホン酸塩のみでは本発明の効果は得られないもの
である。

（実施例） 次に本発明を実施例によって具体的に説明する。

実施例　１ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂エピコート８２８（油
化シェルエポキシ社製、商品名）１００重量部に、メチ
ルへキサヒドロキシフタル酸１００重量部を加え、テト
ラ−ｎ−ブチルホスホニウムブロマイド５重量部、およ
びＤＢＵ−ｐ−トルエンスルホン酸塩１重量部を配合し
、均一に混合して半導体封止用エポキシ樹脂組成物を製
造した。

実施例　２〜９ 第１表の硬化促進剤の配合量欄に示すとおり、硬化促進
剤とその割合を変えた以外は、実施例１と同様にして半
導体封止用エポキシ樹脂組成物を製造した。

比較例　１〜４ 第１表の硬化促進剤の配合ｆ！ｋＷＩに示すとおり、硬
化促進剤とその割合を変えた以外は、実施例１と同様に
して半導体封止用エポキシ樹脂組成物を製造した。

実施例１〜９および比較例１〜４で得られた半導体封止
用エポキシ樹脂組成物を用いて、５φ半導体素子を封止
した成形品を得た。　これを用いて変色性およびレッド
・インク・チエツクの試験を行ったので、その結果を第
１表に示した。　レッド・インク・チエツクは、実装品
における樹脂のリードに対する密着性を試験するもので
、２６０℃半田浴に６０秒間成形品を浸漬し、次いでレ
ッド・インク（室温）に７２時間浸漬してインクの侵入
程度を評価する。

［発明の効果］

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（Ａ）エポキシ樹脂 （Ｂ）フタル酸系無水物 （Ｃ）次の一般式（Ｉ）で示されるホスホ ニウム塩Ｒ＿４Ｐ＾■・Ｘ＾■ ・・・（Ｉ） （但し、式中、Ｒは炭素数１〜１６個の１価の有機基を
   、Ｘはハロゲン原子、ジアルキ ルホスホロジチオエート又はサルフェート を、それぞれ表す） （Ｄ）次の一般式（II）で示される１、８−ジアザービ
   シクロ（５、４、０）ウンデセン−７のスルホン酸塩 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（II） （但し、式中、Ｒ’は水素原子又は炭素数１〜８個の１
   価の有機基を表す） を必須成分とし、前記（Ｂ）のフタル酸系無水物１００
   重量部に対し、前記（Ｃ）のホスホニウム塩と（Ｄ）の
   １、８−ジアザービシクロ（５、４、０）ウンデセン−
   ７のスルホン酸塩との合計量を０．３〜６．０重量部配
   合し、（Ｃ）／（Ｄ）の重量比が５／１〜１／５の範囲
   内であることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組
   成物。