JPH11158356A - 光半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
光半導体封止用エポキシ樹脂組成物Info
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- JPH11158356A JPH11158356A JP32401797A JP32401797A JPH11158356A JP H11158356 A JPH11158356 A JP H11158356A JP 32401797 A JP32401797 A JP 32401797A JP 32401797 A JP32401797 A JP 32401797A JP H11158356 A JPH11158356 A JP H11158356A
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- JP
- Japan
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- epoxy resin
- resin composition
- silica
- weight
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 フォトカプラーの光伝達性に優れた半導体封
止用エポキシ樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】 エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、
シリカ、硬化促進剤、及び全エポキシ樹脂組成物に対し
て０．５〜５重量％の式（１）で示されるシランカップ
リング剤を必須成分とするエポキシ樹脂組成物におい
て、該シリカ中の粒径１〜１０μｍの粒度のものが４０
〜１０重量％、１μｍ未満の粒度のものが２．０〜０．
２重量％、最大粒径が１５０μｍ以下で、且つ全エポキ
シ樹脂組成物中のシリカの含有量が６０〜７５重量％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。 （Ｃ2Ｈ5Ｏ）3ＳｉＣ3Ｈ6ＮＨＣＯＮＨ2 （１）
止用エポキシ樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】 エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、
シリカ、硬化促進剤、及び全エポキシ樹脂組成物に対し
て０．５〜５重量％の式（１）で示されるシランカップ
リング剤を必須成分とするエポキシ樹脂組成物におい
て、該シリカ中の粒径１〜１０μｍの粒度のものが４０
〜１０重量％、１μｍ未満の粒度のものが２．０〜０．
２重量％、最大粒径が１５０μｍ以下で、且つ全エポキ
シ樹脂組成物中のシリカの含有量が６０〜７５重量％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。 （Ｃ2Ｈ5Ｏ）3ＳｉＣ3Ｈ6ＮＨＣＯＮＨ2 （１）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、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。
ポキシ樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】フォトカプラーは受光素子と発光素子と
を組合せ、光を用いて信号を伝えるものである。このた
め、発光側からの光を効率よく受光側に伝えることが重
要である。しかし、フォトカプラーの設計上、発光素子
の正面には、導通のためのワイヤーがあるため、光量が
低くなり素子側面の光を使わなければならない。このた
め、封止樹脂組成物の光散乱性が重要である。従来、フ
ォトカプラー用には光散乱材としてシリカを用いたエポ
キシ樹脂組成物（以下、樹脂組成物という）が用いられ
てきた。しかし、近年フォトカプラーの高効率化が望ま
れ、光伝達性に優れた樹脂組成物が必要となってきてい
る。フォトカプラーの効率は、ＣＴＲ（Ｃｕｒｒｅｎｔ
Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｒａｔｉｏ）で表され、発光側の
電流と受光側の起電力の比で求められる。このため、こ
れまで樹脂組成物中の鉄濃度の低減や、透明ワックス、
光散乱材であるシリカの形状等の最適化等についての検
討がなされてきたが、ＣＴＲの充分な向上は達成できな
かった。又、対向型フォトカプラーは、パッケージサイ
ズがコンパクトにできる長所はあるが、パッケージの構
造上、発光素子の光を直接受光素子に伝えることができ
ない。このため、ＣＴＲを高めるには光散乱材が必要で
あるが、これまで十分な検討がなされていない。
を組合せ、光を用いて信号を伝えるものである。このた
め、発光側からの光を効率よく受光側に伝えることが重
要である。しかし、フォトカプラーの設計上、発光素子
の正面には、導通のためのワイヤーがあるため、光量が
低くなり素子側面の光を使わなければならない。このた
め、封止樹脂組成物の光散乱性が重要である。従来、フ
ォトカプラー用には光散乱材としてシリカを用いたエポ
キシ樹脂組成物（以下、樹脂組成物という）が用いられ
てきた。しかし、近年フォトカプラーの高効率化が望ま
れ、光伝達性に優れた樹脂組成物が必要となってきてい
る。フォトカプラーの効率は、ＣＴＲ（Ｃｕｒｒｅｎｔ
Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｒａｔｉｏ）で表され、発光側の
電流と受光側の起電力の比で求められる。このため、こ
れまで樹脂組成物中の鉄濃度の低減や、透明ワックス、
光散乱材であるシリカの形状等の最適化等についての検
討がなされてきたが、ＣＴＲの充分な向上は達成できな
かった。又、対向型フォトカプラーは、パッケージサイ
ズがコンパクトにできる長所はあるが、パッケージの構
造上、発光素子の光を直接受光素子に伝えることができ
ない。このため、ＣＴＲを高めるには光散乱材が必要で
あるが、これまで十分な検討がなされていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、フォトカプ
ラーにおける光伝達性を向上させた、ＣＴＲの高い光半
導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供するものである。
ラーにおける光伝達性を向上させた、ＣＴＲの高い光半
導体封止用エポキシ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）フェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）シリカ、
（Ｄ）硬化促進剤、及び（Ｅ）全エポキシ樹脂組成物に
対して０．５〜５重量％の式（１）で示されるシランカ
ップリング剤を必須成分とするエポキシ樹脂組成物にお
いて、該シリカ中の粒径１〜１０μｍの粒度のものが４
０〜１０重量％、１μｍ未満の粒度のものが２．０〜
０．２重量％、最大粒径が１５０μｍ以下で、且つ全エ
ポキシ樹脂組成物中のシリカの含有量が６０〜７５重量
％であることを特徴とする光半導体封止用エポキシ樹脂
組成物である。 （Ｃ2Ｈ5Ｏ）3ＳｉＣ3Ｈ6ＮＨＣＯＮＨ2 （１）
シ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）シリカ、
（Ｄ）硬化促進剤、及び（Ｅ）全エポキシ樹脂組成物に
対して０．５〜５重量％の式（１）で示されるシランカ
ップリング剤を必須成分とするエポキシ樹脂組成物にお
いて、該シリカ中の粒径１〜１０μｍの粒度のものが４
０〜１０重量％、１μｍ未満の粒度のものが２．０〜
０．２重量％、最大粒径が１５０μｍ以下で、且つ全エ
ポキシ樹脂組成物中のシリカの含有量が６０〜７５重量
％であることを特徴とする光半導体封止用エポキシ樹脂
組成物である。 （Ｃ2Ｈ5Ｏ）3ＳｉＣ3Ｈ6ＮＨＣＯＮＨ2 （１）
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明で用いるエポキシ樹脂は、
エポキシ基を有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全
般を言う。例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂、クレゾ
ールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック
型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、３官能型
エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型
エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは単独でも混合し
て用いても良い。
エポキシ基を有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全
般を言う。例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂、クレゾ
ールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック
型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、３官能型
エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型
エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは単独でも混合し
て用いても良い。
【０００６】本発明で用いるフェノール樹脂硬化剤は、
フェノール性水酸基を有するモノマー、オリゴマー、ポ
リマー全般を言う。例えば、フェノールノボラック樹
脂、クレゾールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン
変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノ
ール樹脂、キシリレン変性フェノール樹脂等が挙げられ
る。これらは単独でも混合して用いても良い。
フェノール性水酸基を有するモノマー、オリゴマー、ポ
リマー全般を言う。例えば、フェノールノボラック樹
脂、クレゾールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン
変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノ
ール樹脂、キシリレン変性フェノール樹脂等が挙げられ
る。これらは単独でも混合して用いても良い。
【０００７】本発明で用いるシリカとしては、例えば、
溶融シリカ、結晶シリカ等が挙げられる。本発明のシリ
カの粒度分布としては、全シリカ中に粒径１〜１０μｍ
以下の粒度のものが４０〜２０重量％、１μｍ未満の粒
度のものが２．０〜０．２重量％、最大粒径は１５０μ
ｍ以下のものが好ましい。粒径１〜１０μｍの粒度のも
のが４０重量％を越えると、光散乱が不充分で、１０重
量％未満だと光透過率が低下し、それぞれＣＴＲが低下
する。粒径１μｍ未満のものが２．０重量％を越えると
透過率が低下し、０．２重量％未満だと成形時のバリが
多くなり安定した成形ができない。又、シリカの最大粒
径が１５０μｍを越えると製造時の設備摩耗による異物
混入が増え透過率が低下する。本発明でのシリカの粒度
分布は、レーザー回折式粒度分布測定装置（堀場製作所
（株）・製，ＬＡ−５００）を用いて測定するものであ
る。シリカの含有量は、全樹脂組成物中に６０〜７５重
量％が好ましい。６０重量％未満だと、耐クラック性の
低下、耐電圧の低下が起こり、７５重量％を越えると製
造時の設備摩耗による異物混入が増え透過率が低下す
る。
溶融シリカ、結晶シリカ等が挙げられる。本発明のシリ
カの粒度分布としては、全シリカ中に粒径１〜１０μｍ
以下の粒度のものが４０〜２０重量％、１μｍ未満の粒
度のものが２．０〜０．２重量％、最大粒径は１５０μ
ｍ以下のものが好ましい。粒径１〜１０μｍの粒度のも
のが４０重量％を越えると、光散乱が不充分で、１０重
量％未満だと光透過率が低下し、それぞれＣＴＲが低下
する。粒径１μｍ未満のものが２．０重量％を越えると
透過率が低下し、０．２重量％未満だと成形時のバリが
多くなり安定した成形ができない。又、シリカの最大粒
径が１５０μｍを越えると製造時の設備摩耗による異物
混入が増え透過率が低下する。本発明でのシリカの粒度
分布は、レーザー回折式粒度分布測定装置（堀場製作所
（株）・製，ＬＡ−５００）を用いて測定するものであ
る。シリカの含有量は、全樹脂組成物中に６０〜７５重
量％が好ましい。６０重量％未満だと、耐クラック性の
低下、耐電圧の低下が起こり、７５重量％を越えると製
造時の設備摩耗による異物混入が増え透過率が低下す
る。
【０００８】本発明で用いる硬化促進剤としては、エポ
キシ基とフェノール性水酸基との反応を促進するもので
あればよく、一般に封止用材料に使用されているものを
広く使用することができ、例えば１，８−ジアザビシク
ロ（５，４，０）ウンデセン−７、トリフェニルホスフ
ィン、ジメチルベンジルアミン、２−メチルイミダゾー
ル等が挙げられる。これらは単独でも混合して用いても
良い。
キシ基とフェノール性水酸基との反応を促進するもので
あればよく、一般に封止用材料に使用されているものを
広く使用することができ、例えば１，８−ジアザビシク
ロ（５，４，０）ウンデセン−７、トリフェニルホスフ
ィン、ジメチルベンジルアミン、２−メチルイミダゾー
ル等が挙げられる。これらは単独でも混合して用いても
良い。
【０００９】ＣＴＲ向上には光散乱と光透過の両方を向
上させることが必要であるが、両特性は背反するもので
ありシリカ添加量及びシリカ粒径による制御だけでは十
分にＣＴＲを向上することができない。本発明で用いる
式（１）で示されるシランカップリング剤は、光散乱材
であるシリカと樹脂成分との密着性を向上し、光の減衰
を防止する効果がある。前述のシリカと式（１）のカッ
プリング剤を用いることにより大幅にＣＴＲを向上させ
ることができる。式（１）で示されるシランカップリン
グ剤の添加量は全樹脂組成物中に対して０．５〜５．０
重量％、特に好ましくは１．０〜２．０重量％である。
添加量が０．５重量％未満だと、ＣＴＲが十分に向上せ
ず、５．０重量％を越えると、シランカップリング剤自
体が染み出し、パッケージ表面を汚染してしまうので好
ましくない。
上させることが必要であるが、両特性は背反するもので
ありシリカ添加量及びシリカ粒径による制御だけでは十
分にＣＴＲを向上することができない。本発明で用いる
式（１）で示されるシランカップリング剤は、光散乱材
であるシリカと樹脂成分との密着性を向上し、光の減衰
を防止する効果がある。前述のシリカと式（１）のカッ
プリング剤を用いることにより大幅にＣＴＲを向上させ
ることができる。式（１）で示されるシランカップリン
グ剤の添加量は全樹脂組成物中に対して０．５〜５．０
重量％、特に好ましくは１．０〜２．０重量％である。
添加量が０．５重量％未満だと、ＣＴＲが十分に向上せ
ず、５．０重量％を越えると、シランカップリング剤自
体が染み出し、パッケージ表面を汚染してしまうので好
ましくない。
【００１０】本発明の樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｄ）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、酸化防止剤等を添加しても良い。本
発明の樹脂組成物は、例えば、（Ａ）〜（Ｄ）成分を加
熱混練して得られる。
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、酸化防止剤等を添加しても良い。本
発明の樹脂組成物は、例えば、（Ａ）〜（Ｄ）成分を加
熱混練して得られる。
【００１１】
【実施例】 実施例１ 溶融シリカ ７０重量部 （粒径１５０〜１０μｍ、７４重量％） （粒径１０〜１μｍ、 ２５重量％） （粒径１μｍ未満、 １重量％） 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２００）（以下、 ＥＯＣＮという） １８．８重量部 フェノールノボラック樹脂（水酸基当量１０４） １０．０重量部 １，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（以下、ＤＢＵという ） ０．３重量部 カルナバワックス ０．３重量部 式（１）のシランカップリング剤 ０．６重量部 を粉砕後混合し、７０〜９０℃の二軸混練機を用いて加
熱混練を行い、冷却固化後粉砕して樹脂組成物の粉末を
得た。この樹脂組成物を、低圧トランスファー成形機を
用いて１５０℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、１８０秒の条件で
フォトカプラーに成形し、以下に示す方法で評価した。
結果を表１に示す。
熱混練を行い、冷却固化後粉砕して樹脂組成物の粉末を
得た。この樹脂組成物を、低圧トランスファー成形機を
用いて１５０℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、１８０秒の条件で
フォトカプラーに成形し、以下に示す方法で評価した。
結果を表１に示す。
【００１２】評価方法 ＣＴＲ：上記で得られたフォトカプラーを用いてＣＴＲ
を測定した。発光側（ＧａＡｓ発光ダイオード、波長９
４０ｎｍ）に２０ｍＡ、１．２Ｖの電流を流し、受光側
のコレクター−エミッタ間に３０Ｖの電圧をかけてコレ
クター電流を測定し、発光側の電流との比からＣＴＲ
（単位％）を求めた。 光透過率：樹脂組成物を、低圧トランスファー成形機を
用いて１５０℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、１８０秒の条件で
１０×３０×厚さ１ｍｍのテストピースに成形後、１７
５℃、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は、分光光
度計（日立製作所（株）・製、３３０型自記分光光度
計）を用いて、９４０ｎｍの光透過率（単位％）を測定
した。
を測定した。発光側（ＧａＡｓ発光ダイオード、波長９
４０ｎｍ）に２０ｍＡ、１．２Ｖの電流を流し、受光側
のコレクター−エミッタ間に３０Ｖの電圧をかけてコレ
クター電流を測定し、発光側の電流との比からＣＴＲ
（単位％）を求めた。 光透過率：樹脂組成物を、低圧トランスファー成形機を
用いて１５０℃、７０ｋｇ／ｃｍ2、１８０秒の条件で
１０×３０×厚さ１ｍｍのテストピースに成形後、１７
５℃、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は、分光光
度計（日立製作所（株）・製、３３０型自記分光光度
計）を用いて、９４０ｎｍの光透過率（単位％）を測定
した。
【００１３】実施例２〜８、比較例１〜８ 表１、表２の配合に従い、実施例１と同様にして樹脂組
成物を得、実施例１と同様にして評価した。結果を表
１、表２に示す。
成物を得、実施例１と同様にして評価した。結果を表
１、表２に示す。
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【発明の効果】本発明に従うと、フォトカプラーの光伝
達性を向上することができる。
達性を向上することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｋ 3:36 5:54）
Claims (1)
- 【請求項１】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール
樹脂硬化剤、（Ｃ）シリカ、（Ｄ）硬化促進剤、及び
（Ｅ）全エポキシ樹脂組成物に対して０．５〜５重量％
の式（１）で示されるシランカップリング剤を必須成分
とするエポキシ樹脂組成物において、該シリカ中の粒径
１〜１０μｍの粒度のものが４０〜１０重量％、１μｍ
未満の粒度のものが２．０〜０．２重量％、最大粒径が
１５０μｍ以下で、且つ全エポキシ樹脂組成物中のシリ
カの含有量が６０〜７５重量％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。 （Ｃ2Ｈ5Ｏ）3ＳｉＣ3Ｈ6ＮＨＣＯＮＨ2 （１）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32401797A JP3771020B2 (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 光半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32401797A JP3771020B2 (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 光半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11158356A true JPH11158356A (ja) | 1999-06-15 |
| JP3771020B2 JP3771020B2 (ja) | 2006-04-26 |
Family
ID=18161220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32401797A Expired - Fee Related JP3771020B2 (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 光半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3771020B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002088223A (ja) * | 2000-09-13 | 2002-03-27 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光透過性エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| CN100335541C (zh) * | 2005-04-15 | 2007-09-05 | 江苏中电华威电子股份有限公司 | 一种用于半导体封装的环氧树脂组合物的制备方法 |
| CN100352858C (zh) * | 2005-04-30 | 2007-12-05 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种抗紫外环氧组合物及其制备方法和用途 |
-
1997
- 1997-11-26 JP JP32401797A patent/JP3771020B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002088223A (ja) * | 2000-09-13 | 2002-03-27 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光透過性エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| CN100335541C (zh) * | 2005-04-15 | 2007-09-05 | 江苏中电华威电子股份有限公司 | 一种用于半导体封装的环氧树脂组合物的制备方法 |
| CN100352858C (zh) * | 2005-04-30 | 2007-12-05 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种抗紫外环氧组合物及其制备方法和用途 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3771020B2 (ja) | 2006-04-26 |
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|---|---|---|---|
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