KR102125023B1 - Epoxy resin composition for photosemiconductor element molding and method for preparation of the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 그의 제조 방법을 개시한다. 본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지, 경화제 및 경화 촉진제를 포함하고, 상기 경화제는 하기 화학식 1로 표시되는 카르복시기 말단의 경화제 및 산무수물 경화제를 포함하며,
[화학식 1]

Figure 112018118571095-pat00029

(R1
Figure 112018118571095-pat00030
이고, R2
Figure 112018118571095-pat00031
이며, R'는 탄소수 1~4개의 탄화 수소이고, n 1~7의 정수이다.) 상기 카르복시기 말단의 경화제의 카르복실기 수 및 상기 산무수물 경화제의 산무수물기 수의 비율이 52:48 내지 75:25인 것을 특징으로 한다.The present invention discloses an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor element and a method for manufacturing the same. The epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes an epoxy resin, a curing agent, and a curing accelerator, and the curing agent includes a curing agent at the terminal of the carboxyl group represented by the following Chemical Formula 1 and an acid anhydride curing agent,
[Formula 1]
Figure 112018118571095-pat00029

(R 1 is
Figure 112018118571095-pat00030
And R 2 is
Figure 112018118571095-pat00031
, R'is a hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms, and is an integer of n 1 to 7.) The ratio of the number of carboxyl groups of the curing agent at the end of the carboxyl group and the number of acid anhydride groups of the acid anhydride curing agent is 52:48 to 75: It is characterized by being 25.

Description

광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 그 제조 방법{EPOXY RESIN COMPOSITION FOR PHOTOSEMICONDUCTOR ELEMENT MOLDING AND METHOD FOR PREPARATION OF THE SAME}EPOXY RESIN COMPOSITION FOR PHOTOSEMICONDUCTOR ELEMENT MOLDING AND METHOD FOR PREPARATION OF THE SAME

본 발명은 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유리전이온도 이상에서의 모듈러스를 최소화시켜 고온에서의 열적 스트레스를 최소화하여 리플로우의 고온 내열 특성과 열순환 시험에 내구성을 갖는 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device and a method for manufacturing the same, and more specifically, to minimize thermal stress at a high temperature by minimizing a modulus at a glass transition temperature or higher to achieve high temperature heat resistance and thermal cycling of reflow. The present invention relates to an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device having durability in a test and a method for manufacturing the same.

에폭시 수지는 가장 널리 사용되는 합성수지로서 도료, 접착, 방수 등의 목적으로 전기, 토목, 건축 등 산업 전 분야에 걸쳐 사용되고 있으며, 사용목적 및 용도에 따라 경화제 및 경화 촉진제 외에도 커플링제, 희석제, 충진제, 가소제, 변성제 등의 첨가제가 함께 사용될 수 있다.Epoxy resins are the most widely used synthetic resins, and are used in all fields of industry such as paint, adhesives, and waterproofing. They are used in all fields of industry such as electricity, civil engineering, and construction. In addition to curing agents and curing accelerators, coupling agents, diluents, fillers, Additives such as plasticizers and modifiers can be used together.

광반도체 소자는 전기적인 신호를 빛으로 변환시키는 발광소자와 광신호를 전기적인 신호로 변환시키는 수광소자로 나누어진다. Optical semiconductor devices are divided into light emitting devices that convert electrical signals into light and light receiving devices that convert optical signals into electrical signals.

이러한 광반도체 소자를 외부의 환경으로부터 보호하기 위하여 투명 몰딩 컴파운드(Clear Molding Compound, 이하 'CMC'라 함)를 사용함에 있어, CMC는 광반도체 소자를 외부의 환경으로부터 보호할 뿐만 아니라, 광반도체 소자로부터 발생하는 파장의 광을 투과시킬 수 있도록 투명성을 요구 한다. 또한, 광반도체 소자를 오랜기간 사용하여도 광반도체 특성에 영향을 주지 않는 신뢰성을 확보하여야 한다.In using a transparent molding compound (hereinafter referred to as'CMC') to protect the optical semiconductor device from the external environment, CMC not only protects the optical semiconductor device from the external environment, but also the optical semiconductor device. Transparency is required to transmit light having a wavelength generated therefrom. In addition, it is necessary to secure reliability that does not affect the characteristics of the optical semiconductor even when the optical semiconductor element is used for a long time.

에폭시 수지를 이용하여 광반도체 소자를 봉지하기 위해 에폭시 수지에 경화제 및 첨가제 등을 배합한 에폭시 조성물이 최근 많이 생산되고 있다.In order to encapsulate an optical semiconductor device using an epoxy resin, an epoxy composition in which a curing agent and an additive are mixed with an epoxy resin has been recently produced.

최근 개발되고 있는 전자제품들은 더욱 향상된 기능을 수행하면서도 소형화 경량화되고 있다. 이는 광반도체 패키지의 고밀도 실장 및 표면실장을 더욱 촉진시키고 있다. 전장부품의 내구성을 확보하기 위해서는 고온과 저온의 급격한 온도변화를 반복하여 내성을 평가하는 항목과 수지 밀봉 광반도체 내에 증기압의 상승과 밀봉수지 수축 팽창에 의한 내부 응력에 대한 저항을 갖는 조건이 필수적이다.Recently, electronic products being developed have been further reduced in size and weight while performing more improved functions. This further promotes high density mounting and surface mounting of the optical semiconductor package. In order to secure the durability of the electrical components, it is necessary to repeat the rapid temperature changes at high and low temperatures to evaluate resistance, and to have conditions for resistance to internal stress due to rise in vapor pressure in the resin-sealed optical semiconductor and expansion of the sealing resin shrinkage. .

수지 밀봉 광반도체 소자 부품을 사용하는 업체에서는 부품을 회로기판에 부착하기 위한 목적으로 260℃ 고온의 적외선 리플로우(IR-Reflow)를 통하여 금속의 솔더를 용융시켜 실장하는데, 260℃ 고온의 적외선 리플로우를 통과 시 에폭시 수지로 밀봉된 광반도체 패키지 내에 증기압의 상승과 에폭시 수지 수축 팽창에 의해 내부 응력이 증가하여 신뢰성 저하의 원인이 되며, 이를 해소할 최적화된 조성물의 개발이 필요하다.Companies that use resin-sealed optical semiconductor element parts melt and mount metal solder through infrared reflow at 260°C high temperature for the purpose of attaching the parts to the circuit board. When passing through the row, internal stress increases due to an increase in vapor pressure and an expansion of the shrinkage of the epoxy resin in the optical semiconductor package sealed with the epoxy resin, which causes a decrease in reliability, and it is necessary to develop an optimized composition to solve this.

따라서, 광반도체 소자의 밀봉 재료가 되는 에폭시 수지 조성물이 종래의 특성보다도 높은 내열성 등을 갖는 투명 밀봉 재료가 요구되고 있다.Accordingly, there is a demand for a transparent sealing material in which an epoxy resin composition serving as a sealing material for an optical semiconductor element has higher heat resistance and the like than conventional properties.

예를 들어, 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 있어서, 온도 사이클 시험 등의 열 응력 시험에 있어서의 신뢰성 및 밀착성을 향상시키는 방법으로서, 비페닐형 에폭시 수지와 페놀 알킬 수지를 미리 용융 혼합하는 것이 행해지고, 예비 혼합물과 경화 촉진제를 사용하여 에폭시 수지 조성물을 제조하여 얻어진 에폭시 수지 조성물을 광반도체 소자의 밀봉 재료로서 사용하는 기술이 제안되었다(일본 특허등록공보 제3432445호).For example, in an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor element, as a method of improving reliability and adhesion in a thermal stress test such as a temperature cycle test, it is preferable to melt-mix a biphenyl-type epoxy resin and a phenol alkyl resin in advance. A technique has been proposed that uses an epoxy resin composition obtained by preparing an epoxy resin composition using a preliminary mixture and a curing accelerator as a sealing material for an optical semiconductor device (Japanese Patent Registration No. 3432445).

또한, 고온 조건 하에서 흡습된 밀봉 재료(에폭시 수지 조성물)에 대한 우수한 내납땜성을 갖기 위한 방법으로, 에폭시 수지의 경화제로서 페놀 수지(성분 b1)과 산 무수물(성분 b2)의 특정 조합을 착상하였고, 이러한 연구결과에 의해 땜납 리플로우 시 보다 우수한 내납땜성을 발현시키는 것이 제안되었다(대한민국 특허등록공보 제10-1543821호).In addition, as a method for having excellent solder resistance to the sealing material (epoxy resin composition) absorbed under high temperature conditions, a specific combination of phenol resin (component b1) and acid anhydride (component b2) was conceived as a curing agent for the epoxy resin. , Based on the results of these studies, it was proposed to develop better solder resistance when reflowing solder (Republic of Korea Patent Registration No. 10-1543821).

그러나, 이러한 기술은 자동차용 전자부품의 신뢰성에 요구되는 30℃/60% 상대습도 192시간 방치 후 3회 리플로우 조건의 전처리 조건과 열순환시험(Themal Cycle test) 평가온도 Ta -40℃ ~ 105℃를 1회로 총 1,000회를 견딜 수 있는 내구성에는 부족한 문제가 있다.However, these technologies are required for the reliability of automotive electronic components, 30℃/60% relative humidity for 192 hours, and then pre-treatment conditions under three reflow conditions and thermal cycle test evaluation temperature Ta -40℃ ~ 105 There is a problem in durability that can withstand a total of 1,000 times with a single temperature of ℃.

또한, 에폭시 수지 조성물은 무색 투명성이 우수한 산무수물 경화제가 주로 사용되고 있다. 경화제로서의 산무수물은 가사시간이 길고 점도가 낮으며 피부의 자극이 적고, 모든 종류의 에폭시 수지에 사용할 수 있으며, 경화물의 물성은 후 경화에 의존하지만 아민 경화물에 비하여 고온 안정성 및 전기적 성능이 좋고 열변형 온도가 높으며 고온에서의 물리적, 전기적 성질도 우수하다는 장점이 있다. In addition, the epoxy resin composition is mainly used an acid anhydride curing agent excellent in colorless transparency. Acid anhydride as a curing agent has a long pot life, low viscosity, little irritation to the skin, and can be used for all types of epoxy resins, but the physical properties of the cured product depend on post-cure, but have high temperature stability and electrical performance compared to amine cured products. It has the advantage of high heat distortion temperature and excellent physical and electrical properties at high temperatures.

그러나, 산무수물의 경우 에폭시와의 반응이 느리기 때문에 일반적으로 3급 아민류(tertiary amine), 이미다졸류(imidazole), 암모늄염(ammonium salt)이나 포스포늄염(phosphonium salt)등과 같은 경화 촉매를 첨가하여 경화시간을 단축시키는 것이 일반적이다. However, in the case of acid anhydride, since the reaction with epoxy is slow, a curing catalyst such as tertiary amine, imidazole, ammonium salt or phosphonium salt is generally added. It is common to shorten the curing time.

또한, 지금까지 알려진 에폭시 수지 조성물로 광반도체를 트랜스퍼 몰딩 방식으로 봉지하는 경우 상기 에폭시 조성물의 점도가 적절하게 유지되지 못하여 공정 중 패키지의 캐비티 내부에서 버블이 발생되거나, 에폭시 수지가 캐비티 밖으로 누출되어 광반도체 장치를 기판에 실장하는 데 있어 여러 가지 불량 요인이 발생하는 경우가 많아, 이를 제거하기 위한 연구가 계속 진행되고 있다.In addition, when the optical semiconductor is sealed by a transfer molding method with an epoxy resin composition known so far, the viscosity of the epoxy composition is not properly maintained, and bubbles are generated inside the cavity of the package during the process, or the epoxy resin leaks out of the cavity. Various defect factors often occur in mounting a semiconductor device on a substrate, and studies to remove it continue.

일본 특허등록공보 제3432445호, "광반도체용 에폭시 수지 조성물 및 반도체 장치"Japanese Patent Registration No. 3432445, "Epoxy resin composition and semiconductor device for optical semiconductors" 대한민국 특허등록공보 제10-1543821호, "광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 사용한 광반도체 장치"Republic of Korea Patent Registration No. 10-1543821, "Epoxy resin composition for optical semiconductor element sealing and optical semiconductor device using the same"

본 발명의 실시예는 화학식 1로 표시되는 카르복시기 말단의 경화제 및 산무수물 경화제를 포함함으로써, 유리전이온도를 낮게 유지하여 유리전이온도 이하에서는 열적 스트레스를 최소화하여 열적 응력이 최소화된 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention includes a curing agent and an acid anhydride curing agent at the terminal of the carboxyl group represented by Chemical Formula 1, thereby maintaining a low glass transition temperature to minimize thermal stress below the glass transition temperature, thereby sealing the optical semiconductor device with minimal thermal stress It is intended to provide an epoxy resin composition.

본 발명의 실시예는 화학식 1로 표시되는 카르복시기 말단의 경화제 및 산무수물 경화제를 포함함으로써, 유리전이 온도를 낮게 유지하고 유리전이온도 이상에서는 모듈러스를 최소화시켜 고온에서의 열적 스트레스를 최소화하여 리플로우의 고온 내열 특성과 열순환 시험에서의 내구성이 향상된 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제공하고자 한다.The embodiment of the present invention includes a curing agent and an acid anhydride curing agent at the end of the carboxyl group represented by Chemical Formula 1, thereby keeping the glass transition temperature low and minimizing modulus above the glass transition temperature to minimize thermal stress at high temperatures to minimize reflow. An object of the present invention is to provide an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device having improved heat resistance and high temperature resistance.

본 발명의 실시예에는 고체 에폭시 수지 및 액체 에폭시 수지를 포함함으로써, 에폭시 수지의 전구체를 제조함으로써 광반도체 패키지 제조 시 불량 발생을 최소화할 수 있는 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제공하고자 한다.In an embodiment of the present invention, by including a solid epoxy resin and a liquid epoxy resin, by preparing a precursor of the epoxy resin to provide an epoxy resin composition for optical semiconductor device sealing that can minimize the occurrence of defects in the manufacture of the optical semiconductor package.

본 발명의 실시예는 상온에서 반경화 상태(경화 반응의 중간 단계인 비스테이지 상태)의 원기둥 형태의 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 사용하여 우수한 광투과성 및 내열 내구성을 갖는 광반도체 소자 봉지재를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is an optical semiconductor device encapsulant having excellent light transmittance and heat resistance by using an epoxy resin composition for sealing a semiconducting optical semiconductor device in a semi-cured state (non-stage state, which is an intermediate step of a curing reaction) at room temperature. Want to provide.

본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지, 경화제 및 경화 촉진제를 포함하고, 상기 경화제는 하기 화학식 1로 표시되는 카르복시기 말단의 경화제 및 산무수물 경화제를 포함하며, 상기 카르복시기 말단의 경화제의 카르복실기 수 및 상기 산무수물 경화제의 산무수물기 수의 비율이 52:48 내지 75:25이다.The epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes an epoxy resin, a curing agent and a curing accelerator, and the curing agent includes a curing agent at an end of a carboxyl group represented by Formula 1 below, and an acid anhydride curing agent, and the carboxyl group The ratio of the number of carboxyl groups of the terminal curing agent and the number of acid anhydride groups of the acid anhydride curing agent is 52:48 to 75:25.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018118571095-pat00001
Figure 112018118571095-pat00001

(R1

Figure 112018118571095-pat00002
이고, R2
Figure 112018118571095-pat00003
이며, R'는 탄소수 1~4개의 탄화 수소이고, n 1~7의 정수이다.) (R 1 is
Figure 112018118571095-pat00002
And R 2 is
Figure 112018118571095-pat00003
, R'is a hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms, and is an integer of n 1 to 7.)

상기 카르복시기 말단의 경화제는 상기 경화제 100중량부 대비 54중량부 내지 82중량부를 포함하고, 상기 산무수물 경화제는 상기 경화제 100중량부 대비 18중량부 내지 46중량부를 포함할 수 있다.The curing agent at the end of the carboxyl group may contain 54 parts by weight to 82 parts by weight, compared to 100 parts by weight of the curing agent, and the acid anhydride curing agent may include 18 parts by weight to 46 parts by weight relative to 100 parts by weight of the curing agent.

상기 카르복시기 말단의 경화제는 하기 화학식 2 또는 화학식 3을 포함할 수 있다.The curing agent at the terminal of the carboxyl group may include the following Chemical Formula 2 or Chemical Formula 3.

[화학식 2] [Formula 2]

Figure 112018118571095-pat00004
(m은 6 또는 7의 정수이다.)
Figure 112018118571095-pat00004
(m is an integer of 6 or 7.)

[화학식 3] [Formula 3]

Figure 112018118571095-pat00005
Figure 112018118571095-pat00005

상기 산무수물 경화제는 헥사히드로 무수 프탈산(hexahydro phthalic anhydride), 테트라히드로 무수 프탈산(tetrahydro phthalic anhydride), 메틸헥사히드로 무수 프탈산(methylhexahydro phthalic anhydride), 메틸테트라히드로 무수 프탈산(methyltetrahydrophthalic anhydride) 및 무수 시클로헥산-1,2,4-트리카르복실-1,2-산(cyclohexane-1,2,4-tricarboxylic acid-1,2-anhydride) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The acid anhydride curing agent is hexahydro phthalic anhydride, tetrahydro phthalic anhydride, methylhexahydro phthalic anhydride, methyltetrahydro anhydride and methyltetrahydrophthalic anhydride and cyclohexane anhydride It may include at least one of 1,2,4-tricarboxylic-1,2-acid (cyclohexane-1,2,4-tricarboxylic acid-1,2-anhydride).

상기 에폭시 수지는 연화점 55℃ 내지 125℃의 고체 상태의 에폭시 수지 및 25℃에서 100cps 내지 20,000cps 점도의 액체 상태의 에폭시 수지를 포함할 수 있다.The epoxy resin may include a solid state epoxy resin having a softening point of 55°C to 125°C and a liquid state epoxy resin having a viscosity of 100cps to 20,000cps at 25°C.

상기 고체 상태 에폭시 수지는 분자 내에 2개 이상의 에폭시기를 포함하는 비스페놀 A 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 A 에폭시 수지, 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 비스페놀 A형 노볼락 에폭시 수지 및 트리글리시딜 이소시아누레이트 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The solid state epoxy resin is at least one of bisphenol A epoxy resin, hydrogenated bisphenol A epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, bisphenol A type novolac epoxy resin and triglycidyl isocyanurate containing two or more epoxy groups in the molecule. It can include any one.

상기 액체 상태의 에폭시 수지는 비스페놀 A 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 A 에폭시 수지, 비스페놀 F 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 산무수물 변성 에폭시(Haxa-hydrophtalic acid Diglycidyl ether) 및 지방족 에폭시 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The liquid epoxy resin is at least one of bisphenol A epoxy resin, hydrogenated bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, alicyclic epoxy resin, acid anhydride modified epoxy (Haxa-hydrophtalic acid Diglycidyl ether) and aliphatic epoxy resin It can contain.

상기 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 1.438 내지 1.533의 굴절률 값을 갖는 이형제를 더 포함할 수 있다.The epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device may further include a release agent having a refractive index value of 1.438 to 1.533.

상기 이형제는 메틸페닐 실록산 골격을 포함하는 실리콘오일을 포함할 수 있다.The mold release agent may include a silicone oil containing a methylphenyl siloxane skeleton.

상기 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 착색제, 커플링제, 산화방지제, 카본블랙, 무기 충전제 및 형광체 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.The epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device may further include at least one of a colorant, a coupling agent, an antioxidant, carbon black, an inorganic filler, and a phosphor.

상기 착색제는 380nm 내지 700nm의 가시광 영역의 광은 차단하고, 700nm 이상의 근적외선 영역의 광은 투과시킬 수 있다.The colorant may block light in the visible light region of 380 nm to 700 nm, and transmit light in the near infrared region of 700 nm or more.

상기 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 20℃ 내지 30℃에서 반경화(B-STAGE) 상태일 수 있다.The epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device may be in a semi-cured (B-STAGE) state at 20°C to 30°C.

본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 봉지재는 본발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 포함한다.The optical semiconductor device encapsulant according to an embodiment of the present invention includes an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 제조 방법은 에폭시 수지에 경화제가 포함되도록 용융 혼합하여 반경화 에폭시 수지 전구체를 제조하는 단계; 및 상기 반경화 에폭시 수지 전구체에 경화 촉진제를 첨가하여 용융 혼합하는 단계를 포함하고, 상기 경화제는 하기 화학식 1로 표시되는 카르복시기 말단의 경화제 및 산무수물 경화제를 포함하며, 상기 카르복시기 말단의 경화제의 카르복실기 수 및 상기 산무수물 경화제의 산무수물기 수의 비율이 52:48 내지 75:25이다.A method of manufacturing an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention comprises: preparing a semi-cured epoxy resin precursor by melt mixing to include a curing agent in the epoxy resin; And adding a curing accelerator to the semi-cured epoxy resin precursor to melt mixing, wherein the curing agent includes a carboxyl group-terminal curing agent and an acid anhydride curing agent represented by Formula 1 below, and the number of carboxyl groups at the carboxyl-terminal terminal curing agent. And the acid anhydride group number of the acid anhydride curing agent is 52:48 to 75:25.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018118571095-pat00006
Figure 112018118571095-pat00006

(R1

Figure 112018118571095-pat00007
이고, R2
Figure 112018118571095-pat00008
이며, R'는 탄소수 1~4개의 탄화 수소이고, n 1~7의 정수이다.) (R 1 is
Figure 112018118571095-pat00007
And R 2 is
Figure 112018118571095-pat00008
, R'is a hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms, and is an integer of n 1 to 7.)

상기 에폭시 수지는 연화점 55℃ 내지 125℃의 고체 상태의 에폭시 수지 및 25℃에서 100cps 내지 20,000cps 점도의 액체 상태의 에폭시 수지를 포함할 수 있다.The epoxy resin may include a solid state epoxy resin having a softening point of 55°C to 125°C and a liquid state epoxy resin having a viscosity of 100cps to 20,000cps at 25°C.

상기 에폭시 수지에 경화제가 포함되도록 용융 혼합하여 반경화 에폭시 수지 전구체를 제조하는 단계는, 상기 에폭시 수지 및 상기 경화제를 90℃ 내지 140℃온도에서 용융 혼합시킬 수 있다.In the step of preparing a semi-cured epoxy resin precursor by melt mixing to include a curing agent in the epoxy resin, the epoxy resin and the curing agent may be melt-mixed at a temperature of 90°C to 140°C.

상기 반경화 에폭시 수지 전구체에 경화 촉진제를 첨가하여 용융 혼합하는 단계는, 상기 혼합물을 80℃ 내지 120℃온도에서 용융 혼합시킬 수 있다.In the step of melt mixing by adding a curing accelerator to the semi-cured epoxy resin precursor, the mixture may be melt-mixed at a temperature of 80°C to 120°C.

상기 반경화 에폭시 수지 전구체에 경화 촉진제를 첨가하여 용융 혼합하는 단계는, 상기 반경화 에폭시 수지 전구체에 이형제를 더 첨가할 수 있다.In the step of melt mixing by adding a curing accelerator to the semi-cured epoxy resin precursor, a release agent may be further added to the semi-cured epoxy resin precursor.

본 발명의 실시예는 화학식 1로 표시되는 카르복시기 말단의 경화제 및 산무수물 경화제를 포함함으로써, 유리전이온도를 낮게 유지하여 유리전이온도 이하에서는 열적 스트레스를 최소화하여 열적 응력이 최소화된 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제공할 수 있다.An embodiment of the present invention includes a curing agent and an acid anhydride curing agent at the terminal of the carboxyl group represented by Chemical Formula 1, thereby maintaining a low glass transition temperature to minimize thermal stress below the glass transition temperature, thereby sealing the optical semiconductor device with minimal thermal stress An epoxy resin composition can be provided.

본 발명의 실시예는 화학식 1로 표시되는 카르복시기 말단의 경화제 및 산무수물 경화제를 포함함으로써, 유리전이 온도는 낮고 유리전이온도 이상에서는 모듈러스를 최소화시켜 고온에서의 열적 스트레스를 최소화하여 리플로우의 고온 내열 특성과 열순환 시험에서의 내구성이 향상된 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제공할 수 있다.The embodiment of the present invention includes a curing agent and an acid anhydride curing agent at the end of the carboxyl group represented by Chemical Formula 1, so that the glass transition temperature is low and above the glass transition temperature, the modulus is minimized to minimize thermal stress at high temperature to minimize the thermal stress at high temperatures. It is possible to provide an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device with improved properties and durability in a thermal cycling test.

본 발명의 실시예에는 고체 에폭시 수지 및 액체 에폭시 수지를 포함함으로써, 에폭시 수지의 전구체를 제조함으로써 광반도체 패키지 제조 시 불량 발생을 최소화할 수 있는 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제공할 수 있다.In an embodiment of the present invention, by including a solid epoxy resin and a liquid epoxy resin, an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device capable of minimizing occurrence of defects in manufacturing an optical semiconductor package by manufacturing a precursor of an epoxy resin may be provided.

본 발명의 실시예는 상온에서 반경화 상태(경화 반응의 중간 단계인 비스테이지 상태)의 원기둥 형태의 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 사용하여 우수한 광투과성 및 내열 내구성을 갖는 광반도체 소자 봉지재를 제공할 수 있다.An embodiment of the present invention is an optical semiconductor device encapsulant having excellent light transmittance and heat resistance by using an epoxy resin composition for sealing a semiconducting optical semiconductor device in a semi-cured state (non-stage state, which is an intermediate step of a curing reaction) at room temperature. Can provide.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 포함하는 반도체 소자용 봉지재를 구비하는 광반도체 패키지를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an optical semiconductor package including an encapsulant for a semiconductor device including an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In the present specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" refers to the components, steps, operations and/or elements mentioned above, the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements. Or do not exclude additions.

본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "측면", "예시" 등은 기술된 임의의 양상(aspect) 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되어야 하는 것은 아니다.As used herein, "example", "example", "side", "example", etc. should be construed as any aspect or design described being better or more advantageous than another aspect or designs. It is not done.

또한, '또는' 이라는 용어는 배타적 논리합 'exclusive or'이기보다는 포함적인 논리합 'inclusive or'를 의미한다. 즉, 달리 언급되지 않는 한 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 'x가 a 또는 b를 이용한다'라는 표현은 포함적인 자연 순열들(natural inclusive permutations) 중 어느 하나를 의미한다.Also, the term'or' refers to the inclusive'inclusive or' rather than the exclusive'exclusive or'. That is, unless stated otherwise or unclear from the context, the expression'x uses a or b'means any of the natural inclusive permutations.

또한, 본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 단수 표현("a" 또는 "an")은, 달리 언급하지 않는 한 또는 단수 형태에 관한 것이라고 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.Also, the singular expression (“a” or “an”) used in the specification and claims generally means “one or more” unless the context clearly indicates otherwise that it is of the singular form. It should be interpreted as.

아래 설명에서 사용되는 용어는, 연관되는 기술 분야에서 일반적이고 보편적인 것으로 선택되었으나, 기술의 발달 및/또는 변화, 관례, 기술자의 선호 등에 따라 다른 용어가 있을 수 있다. 따라서, 아래 설명에서 사용되는 용어는 기술적 사상을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 실시예들을 설명하기 위한 예시적 용어로 이해되어야 한다.The terms used in the description below have been selected to be general and universal in the related technical field, but may have other terms according to technology development and/or changes, conventions, and preferences of the technician. Therefore, the terms used in the following description should not be understood as limiting the technical idea, but should be understood as exemplary terms for describing the embodiments.

또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세한 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 아래 설명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이해되어야 한다.Also, in certain cases, some terms are arbitrarily selected by the applicant, and in this case, detailed meanings will be described in the corresponding description. Therefore, the terms used in the description below should be understood based on the meaning of the term and the entire contents of the specification, not just the name of the term.

한편, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의하여 한정되지 않는다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Meanwhile, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only to distinguish one component from another component.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. In addition, terms defined in the commonly used dictionary are not ideally or excessively interpreted unless specifically defined.

한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.On the other hand, in the description of the present invention, when it is determined that a detailed description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms used in the present specification (terminology) are terms used to properly represent an embodiment of the present invention, which may vary according to a user, an operator's intention, or a custom in a field to which the present invention pertains. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지, 경화제 및 경화 촉진제를 포함한다.The epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes an epoxy resin, a curing agent and a curing accelerator.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 화학식 1로 표시되는 카르복시기 말단의 경화제 및 산무수물 경화제를 포함함으로써, 유리전이온도를 낮게 유지하여 열적 스트레스를 최소화하여 열적 응력을 최소화시킬 수 있다.In particular, the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes a curing agent and an acid anhydride curing agent at the end of the carboxyl group represented by Chemical Formula 1, thereby maintaining a low glass transition temperature to minimize thermal stress to minimize thermal stress I can do it.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 화학식 1로 표시되는 카르복시기 말단의 경화제 및 산무수물 경화제를 포함함으로써, 유리전이온도 이상에서는 모듈러스를 최소화시켜 고온에서의 열적 스트레스를 최소화하여 리플로우의 고온 내열 특성과 열순환 시험에서의 내구성을 향상시킬 수 있다.In addition, the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes a curing agent and an acid anhydride curing agent at the terminal of the carboxyl group represented by Chemical Formula 1, thereby minimizing modulus at a glass transition temperature or higher to reduce thermal stress at high temperatures. Minimization can improve the reflow's high temperature and heat resistance and durability in thermal cycling tests.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described in detail as follows.

발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지를 포함한다.The epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes an epoxy resin.

바람직하게는, 에폭시 수지는 연화점 55℃ 내지 125℃의 고체 상태의 에폭시 수지 및 액체 상태의 에폭시 수지를 포함할 수 있고, 액체 상태의 에폭시 수지는 상온(25℃)에서의 점도가 100cps 내지 20,000cps 인 것이 바람직하다.Preferably, the epoxy resin may include a solid state epoxy resin having a softening point of 55°C to 125°C and a liquid state epoxy resin, and the liquid state epoxy resin has a viscosity at room temperature (25°C) of 100 cps to 20,000 cps. It is preferred.

고체 상태의 에폭시 수지의 연화점이 55℃ 미만이면 90℃ 이상에서의 점도가 낮아 반경화 에폭시 수지 전구체 제조 시 시간이 오래 소요되고, 125℃를 초과하면 점도가 너무 높아 배출 공정이 원활하지 않은 문제가 있다.If the softening point of the solid epoxy resin is less than 55°C, the viscosity at 90°C or higher is low, so it takes a long time to prepare the semi-cured epoxy resin precursor, and if it exceeds 125°C, the viscosity is too high and the discharge process is not smooth. have.

또한, 고체 상태의 에폭시 수지 및 액체 상태의 중량비는 70:30 내지 100:0일 수 있다.In addition, the weight ratio of the epoxy resin in the solid state and the liquid state may be 70:30 to 100:0.

고체 상태 에폭시 수지는 분자 내에 2개 이상의 에폭시기를 포함하는 비스페놀 A 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 A 에폭시 수지, 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 비스페놀 A형 노볼락 에폭시 수지 및 트리글리시딜 이소시아누레이트 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The solid state epoxy resin is at least one of bisphenol A epoxy resin, hydrogenated bisphenol A epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, bisphenol A type novolac epoxy resin, and triglycidyl isocyanurate containing two or more epoxy groups in the molecule. It can contain one.

액체 상태의 에폭시 수지는 비스페놀 A 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 A 에폭시 수지, 비스페놀 F 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 산무수물 변성 에폭시(Haxa-hydrophtalic acid Diglycidyl ether) 및 지방족 에폭시 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The liquid epoxy resin includes at least one of bisphenol A epoxy resin, hydrogenated bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, alicyclic epoxy resin, haxa-hydrophtalic acid diglycidyl ether, and aliphatic epoxy resin. can do.

발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지와 반응하여 가교 구조를 형성하는 경화제를 포함한다.The epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes a curing agent that reacts with an epoxy resin to form a crosslinked structure.

바람직하게는, 본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 포함되는 경화제는 하기 화학식 1로 표시되는 카르복시기 말단의 경화제 및 산무수물 경화제를 포함한다.Preferably, the curing agent included in the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes a curing agent at the end of the carboxyl group represented by Formula 1 and an acid anhydride curing agent.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018118571095-pat00009
Figure 112018118571095-pat00009

(R1

Figure 112018118571095-pat00010
이고, R2
Figure 112018118571095-pat00011
이며, R'는 탄소수 1~4개의 탄화 수소이고, n 1~7의 정수이다.) (R 1 is
Figure 112018118571095-pat00010
And R 2 is
Figure 112018118571095-pat00011
, R'is a hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms, and is an integer of n 1 to 7.)

카르복시기 말단의 경화제는 경화제 100중량부 대비 54중량부 내지 82중량부를 포함할 수 있고, 카르복시기 말단의 경화제가 54부 이하이면 반응 조성물 최종 경화물(광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 경화물)의 유리전이온도를 충분히 낮출 수 없고, 카르복시기 말단의 경화제가 82중량부 이상이면 반응물의 가교결합이 부족하여 트랜스퍼 몰딩에 적합한 강도를 나타내지 못하는 문제가 있다.The curing agent at the end of the carboxyl group may contain 54 parts by weight to 82 parts by weight relative to 100 parts by weight of the curing agent, and if the curing agent at the terminal of the carboxyl group is 54 parts or less, the final cured product of the reaction composition (cured product of the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor element) If the glass transition temperature cannot be sufficiently lowered, and the curing agent at the end of the carboxyl group is 82 parts by weight or more, there is a problem in that crosslinking of the reactants is insufficient, so that strength suitable for transfer molding is not exhibited.

산무수물 경화제는 경화제 100중량부 대비 18중량부 내지 46중량부를 포함할 수 있고, 산무수물 경화제가 18중량부 이하이면 반응물의 가교결합이 부족하여 트랜스퍼 몰딩에 적합한 강도가 나타나지 못하고, 산무수물 경화제가 46중량부를 이상이면 최종 경화물(광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 경화물)의 유리전이온도를 충분히 낮출 수 없는 문제가 있다.The acid anhydride curing agent may include 18 parts by weight to 46 parts by weight relative to 100 parts by weight of the curing agent, and if the acid anhydride curing agent is 18 parts by weight or less, crosslinking of the reactant is insufficient, so that strength suitable for transfer molding does not appear, and the acid anhydride curing agent If it is 46 parts by weight or more, there is a problem that the glass transition temperature of the final cured product (cured product of the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor element) cannot be sufficiently lowered.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 포함되는 경화제는 카르복시기 말단의 경화제의 카르복실기 수 및 상기 산무수물 경화제의 산무수물기 수의 비율이 52:48 내지 75:25이고, 전술한 범위를 갖도록 카르복시기 말단의 경화제 및 산무수물 경화제를 포함함으로써, 트랜스퍼 몰딩에 적합한 강도를 갖는 동시에 최종 경화물(광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 경화물)의 유리전이온도를 충분히 낮출 수 있다.In addition, the curing agent included in the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention has a ratio of the number of carboxyl groups at the end of the carboxyl group and the number of acid anhydrides at the acid anhydride curing agent is 52:48 to 75:25. , By including a curing agent and an acid anhydride curing agent at the end of the carboxyl group to have the above-mentioned range, while having a strength suitable for transfer molding, the glass transition temperature of the final cured product (cured product of the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor element) can be sufficiently lowered. have.

예를 들면, 카르복시기 말단의 경화제는 카르복시기 말단의 경화제 1개 당 1개 내지 3개의 카르복실기를 포함할 수 있고, 산무수물 경화제는 산무수물 경화제 1개 당 1개 내지 2개의 산무수물기를 포함할 수 있다.For example, the curing agent at the end of the carboxyl group may include 1 to 3 carboxyl groups per curing agent at the end of the carboxyl group, and the acid anhydride curing agent may include 1 to 2 acid anhydride groups per acid anhydride curing agent. .

본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 포함되는 경화제가 카르복시기 말단의 경화제로 2개의 카르복시기를 포함하는 HF-08(Ester of alicyclic acid anhydride and polyalkylene glycol)을 사용하는 경우, 산무수물기를 1개 포함하는 산무수물 경화제인 MH-700G(4-methylhexahydrophthalic anhydride/Hexahydrophthalic anhydride = 70/30)를 혼합하여 사용할 수 있다. 따라서, 최종 경화물(광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 경화물)의 유리전이온도를 조절할 수 있다.When the curing agent included in the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention uses HF-08 (Ester of alicyclic acid anhydride and polyalkylene glycol) containing two carboxy groups as a curing agent at the end of the carboxy group, acid MH-700G (4-methylhexahydrophthalic anhydride/Hexahydrophthalic anhydride = 70/30), which is an acid anhydride curing agent containing one anhydride group, may be mixed and used. Therefore, the glass transition temperature of the final cured product (cured product of the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor element) can be adjusted.

화학식 1로 표시되는 카르복시기 말단의 경화제는 하기 화학식 2 또는 화학식 3을 포함할 수 있다.The curing agent at the end of the carboxyl group represented by Formula 1 may include the following Formula 2 or Formula 3.

[화학식 2] [Formula 2]

Figure 112018118571095-pat00012
(m은 6 또는 7의 정수이다.)
Figure 112018118571095-pat00012
(m is an integer of 6 or 7.)

[화학식 3] [Formula 3]

Figure 112018118571095-pat00013
Figure 112018118571095-pat00013

산무수물 경화제는 헥사히드로 무수 프탈산(hexahydro phthalic anhydride), 테트라히드로 무수 프탈산(tetrahydro phthalic anhydride), 메틸헥사히드로 무수 프탈산(methylhexahydro phthalic anhydride), 메틸테트라히드로 무수 프탈산(methyltetrahydrophthalic anhydride) 및 무수 시클로헥산-1,2,4-트리카르복실-1,2-산(cyclohexane-1,2,4-tricarboxylic acid-1,2-anhydride) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.Acid anhydride curing agents include hexahydro phthalic anhydride, tetrahydro phthalic anhydride, methylhexahydro phthalic anhydride, methyltetrahydro phthalic anhydride and cyclotetra anhydride-1 ,2,4-Tricarboxyl-1,2-acid (cyclohexane-1,2,4-tricarboxylic acid-1,2-anhydride).

본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지와 경화제의 1차 반응에 의해 제조된 반경화 에폭시 수지 전구체 및 이를 이용하여 제작한 최종 반경화 에폭시 수지의 경화반응을 트랜스퍼 성형시간 내에 경화시키기 위해 첨가하는 경화 촉진제를 더 포함하고, 경화 촉진제는 전체 조성물 100중량부 대비 0.05중량부 내지 7중량부를 포함할 수 있고, 바람직하게는 0.2중량부 내지 3중량부를 포함할 수 있다.The epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention is transfer-cured to a curing reaction of a semi-cured epoxy resin precursor prepared by the first reaction of an epoxy resin and a curing agent and a final semi-cured epoxy resin produced using the same. It further comprises a curing accelerator added to cure in time, the curing accelerator may include 0.05 parts by weight to 7 parts by weight relative to 100 parts by weight of the total composition, preferably 0.2 parts by weight to 3 parts by weight.

경화 촉진제가 0.05중량부 미만이면 충분히 경화 촉진 효과를 나타내지 못하고, 경화 촉진제가 7중량부를 초과하면 에폭시 수지 조성물의 경화물에 변색이 발생하는 문제가 있다.If the curing accelerator is less than 0.05 parts by weight, the curing accelerating effect is not sufficiently exhibited. If the curing accelerator exceeds 7 parts by weight, discoloration occurs in the cured product of the epoxy resin composition.

경화촉진제는 특별히 한정되지 않으나, 3급 아민, 이미다졸, 4급 암모늄염, 유기 금속염 및 인 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있고, 바람직하게는 경화촉진제는 인 화합물 또는 이미다졸을 포함할 수 있다.The curing accelerator is not particularly limited, and may include at least one of tertiary amine, imidazole, quaternary ammonium salt, organometallic salt, and phosphorus compound, and preferably, the curing accelerator may include phosphorus compound or imidazole. .

본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 이형제를 더 포함할 수 있고, 이형제는 전체 조성물 100중량부 대비 0.2 중량부 내지 5 중량부를 포함할 수 있고, 이형제가 0.2 중량부 미만이면 이형성이 발현되지 않으며, 경화제가 5중량부를 초과하면 수지와 반응하지 않는 이형제에서 상분리가 일어날 수 있고, 분말상태로 제조 시 끈적임 현상이 발견될 경우 일정한 중량의 타블렛 제조가 곤란해지며, 경화물의 광 투과율이 떨어지는 문제가 있다.The epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention may further include a release agent, and the release agent may contain 0.2 to 5 parts by weight compared to 100 parts by weight of the total composition, and the release agent is less than 0.2 parts by weight If the back side does not exhibit releasability, and the curing agent exceeds 5 parts by weight, phase separation may occur in the release agent that does not react with the resin, and if a sticky phenomenon is found in manufacturing in powder form, it becomes difficult to manufacture a tablet of a certain weight, and the cured product There is a problem that the light transmittance falls.

이형제는 굴절률이 높을수록 에폭시 수지 경화물의 광 투과율을 유지시키면서 함량을 높일 수 있어, 이형성 발현에 유리한 효과를 나타낸다.The higher the refractive index, the higher the refractive index, while maintaining the light transmittance of the cured epoxy resin, the content can be increased, thus exhibiting a favorable effect on expression of release properties.

바람직하게는, 본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 포함되는 이형제로, 1.438 내지 1.533의 굴절률 값을 갖는 이형제가 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 1.438 내지 1.533의 굴절률 값을 갖는 이형제를 포함함으로써, 광 투과율을 유지시키면서 금형에서의 이형성을 발현시킬 수 있다.Preferably, as a release agent included in the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention, a release agent having a refractive index value of 1.438 to 1.533 may be used. Accordingly, the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention may include a mold release agent having a refractive index value of 1.438 to 1.533, thereby allowing mold release in a mold while maintaining light transmittance.

이형제는 메틸페닐 실록산 골격을 포함하는 실리콘오일을 포함할 수 있다.The mold release agent may include a silicone oil containing a methylphenyl siloxane skeleton.

본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지 조성물의 광투과성과 같은 특성을 손상시키지 않는 범위에서, 착색제, 커플링제, 산화방지제, 카본블랙, 무기 충전제 및 형광체 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.Epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention, in a range that does not impair the properties such as light transmittance of the epoxy resin composition, at least any one of a colorant, a coupling agent, an antioxidant, carbon black, an inorganic filler and a phosphor It may contain one more.

착색제는 380nm 내지 700nm의 가시광 영역의 광은 차단하고, 700nm 이상의 근적외선 영역의 광은 투과시킬 수 있다.The colorant can block light in the visible light region of 380 nm to 700 nm, and transmit light in the near infrared region of 700 nm or more.

착색제는 일본화약의 아조 안트라 퀴논계의 안료 혼합물(Kayaset Black G, kayaset Black B), 안트라 퀴논계와 아미노케톤의 안료 혼합물(Kayaset Black A-N), 안트라 퀴논계의 안료 혼합물(Kayaset Red A-G, Kayaset Red A-2G, Kayaset Green AB) 및 스미카칼라의 안트라 퀴논계의 안료 혼합물(OPTOGEN RED 500) 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The colorant is an azo anthraquinone-based pigment mixture (Kayaset Black G, kayaset Black B), anthraquinone- and aminoketone pigment mixture (Kayaset Black AN), and anthraquinone-based pigment mixture (Kayaset Red AG, Kayaset Red). A-2G, Kayaset Green AB), and at least one of Sumikakala's anthraquinone pigment mixture (OPTOGEN RED 500) may be used, but is not limited thereto.

커플링제는 특별히 제한은 없으나, 실란커플링제, 티타네이트 커플링제를 사용할 수 있다. 실란 커플링제는 에폭시실란 (epoxysilane)계, 아미노실란 (aminosilane)계, 양이온성 실란 (cationicsilane)계, 비닐실란 (vinylsilane)계, 아크릴실란 (acrylsilane)계 및 메르캅토실란 (mercaptosilane)계 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.The coupling agent is not particularly limited, but a silane coupling agent or titanate coupling agent may be used. The silane coupling agent is at least one of an epoxysilane-based, aminosilane-based, cationicsilane-based, vinylsilane-based, acrylsilane-based, and mercaptosilane-based You can use one.

산화방지제는 특별히 제한은 없으나, 아스코빅산, 2,6-디-테르트-부틸-p-크레솔(2,6-di-tert-butyl-p-cresol), 4-메톡시페놀, 2,2-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2,6-g,t-부틸페놀, 입체 장애의 페놀성 산화 방지제 및 포스파이트 산화 방지제 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The antioxidant is not particularly limited, but ascorbic acid, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol (2,6-di-tert-butyl-p-cresol), 4-methoxyphenol, 2, 2-thiobis(4-methyl-6-t-butylphenol), 2,6-g,t-butylphenol, steric hindrance phenolic antioxidant, and phosphite antioxidant.

본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 광분산성이 요구되는 경우, 에폭시 수지 조성물에 충전제를 더 포함할 수 있고, 충전제로는 무기충전제 및 카본블랙 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.When light dispersibility is required in the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention, the epoxy resin composition may further include a filler, and the filler may include at least one of an inorganic filler and carbon black. Can be.

무기 충전제의 종류에 대해서도 특별한 제한을 두지 않으나 구체적인 예로서, 용융 실리카(silica), 결정 실리카(silica), 수산화알루미늄(aluminum hydroxide, Al(OH)3), 수산화마그네슘(magnesium hydroxide, Mg(OH)2), 황산바륨(barium sulfate, BaSO4), 탄산마그네슘(magnesium carbonate, MgCO3) 및 탄산바륨(barium carbonate, BaCO3) 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.There are no particular restrictions on the type of inorganic filler, but specific examples include fused silica, crystalline silica, aluminum hydroxide (Al(OH)3), and magnesium hydroxide (Mg(OH)). 2), at least one of barium sulfate (BaSO4), magnesium carbonate (magnesium carbonate, MgCO3), and barium carbonate (BaCO3).

카본 블랙으로는 시스토 5HIISAF-HS, 시스토 KH, 시스토 3HHAF-HS, 시스토 NH, 시스토 3M, 시스토 300HAF-LS, 시스토 116HMMAF-HS, 시스토 116MAF, 시스토 FMFEF-HS, 시스토 SOFEF, 시스토 VGPF, 시스토 SVHSRF-HS 및 시스토 SSRF(동해카본 ㈜) ; 다이어그램 블랙 II, 다이어그램 블랙 N339, 다이어그램 블랙 SH, 다이어그램 블랙 H, 다이어그램 LH, 다이어그램 HA, 다이어그램 SF, 다이어그램 N550M, 다이어그램 M, 다이어그램 E, 다이어그램 G, 다이어그램 R, 다이어그램 N760M, 다이어그램 LR, #2700, #2600, #2400, #2350, #2300, #2200, #1000, #980, #900, MCF88, #52, #50, #47, #45, #45L, #25, #CF9, #95, #3030, #3050, MA7, MA77, MA8, MA11, MA100, MA40, OIL7B, OIL9B, OIL11B, OIL30B 및 OIL31B(미쯔비시화학㈜) ; PRINTEX-U, PRINTEX-V, PRINTEX-140U, PRINTEX-140V, PRINTEX-95, PRINTEX-85, PRINTEX-75, PRINTEX-55, PRINTEX-45, PRINTEX-300, PRINTEX-35, PRINTEX-25, PRINTEX-200, PRINTEX-40, PRINTEX-30, PRINTEX-3, PRINTEX-A, SPECIAL BLACK-550, SPECIAL BLACK-350, SPECIAL BLACK-250, SPECIAL BLACK-100, 및 LAMP BLACK-101(대구사㈜); RAVEN-1100ULTRA, RAVEN-1080ULTRA, RAVEN-1060ULTRA, RAVEN-1040, RAVEN-1035, RAVEN-1020, RAVEN-1000, RAVEN-890H, RAVEN-890, RAVEN-880ULTRA, RAVEN-860ULTRA, RAVEN-850, RAVEN-820, RAVEN-790ULTRA, RAVEN-780ULTRA, RAVEN-760ULTRA, RAVEN-520, RAVEN-500, RAVEN-460, RAVEN-450, RAVEN-430ULTRA, RAVEN-420, RAVEN-410, RAVEN-2500ULTRA, RAVEN-2000, RAVEN-1500, RAVEN-1255, RAVEN-1250, RAVEN-1200, RAVEN-1190ULTRA 및 RAVEN-1170(콜롬비아 카본㈜) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.Carbon black includes Cysto 5HIISAF-HS, Cysto KH, Systo 3HHAF-HS, Systo NH, Systo 3M, Systo 300HAF-LS, Systo 116HMMAF-HS, Systo 116MAF, Systo FMFEF-HS, Sisto SOFEF, Sisto VGPF, Sisto SVHSRF-HS and Sisto SSRF (Donghae Carbon Co., Ltd.); Diagram Black II, Diagram Black N339, Diagram Black SH, Diagram Black H, Diagram LH, Diagram HA, Diagram SF, Diagram N550M, Diagram M, Diagram E, Diagram G, Diagram R, Diagram N760M, Diagram LR, #2700, # 2600, #2400, #2350, #2300, #2200, #1000, #980, #900, MCF88, #52, #50, #47, #45, #45L, #25, #CF9, #95, # 3030, #3050, MA7, MA77, MA8, MA11, MA100, MA40, OIL7B, OIL9B, OIL11B, OIL30B and OIL31B (Mitsubishi Chemical Corporation); PRINTEX-U, PRINTEX-V, PRINTEX-140U, PRINTEX-140V, PRINTEX-95, PRINTEX-85, PRINTEX-75, PRINTEX-55, PRINTEX-45, PRINTEX-300, PRINTEX-35, PRINTEX-25, PRINTEX- 200, PRINTEX-40, PRINTEX-30, PRINTEX-3, PRINTEX-A, SPECIAL BLACK-550, SPECIAL BLACK-350, SPECIAL BLACK-250, SPECIAL BLACK-100, and LAMP BLACK-101 (Daegu Corporation); RAVEN-1100ULTRA, RAVEN-1080ULTRA, RAVEN-1060ULTRA, RAVEN-1040, RAVEN-1035, RAVEN-1020, RAVEN-1000, RAVEN-890H, RAVEN-890, RAVEN-880ULTRA, RAVEN-860ULTRA, RAVEN-850, RAVEN- 820, RAVEN-790ULTRA, RAVEN-780ULTRA, RAVEN-760ULTRA, RAVEN-520, RAVEN-500, RAVEN-460, RAVEN-450, RAVEN-430ULTRA, RAVEN-420, RAVEN-410, RAVEN-2500ULTRA, RAVEN-2000, RAVEN-1500, RAVEN-1255, RAVEN-1250, RAVEN-1200, RAVEN-1190ULTRA and RAVEN-1170 (Columbia Carbon Co., Ltd.) may include at least one.

형광체는 특별히 제한은 없으나, 반도체 나노 입자 형광체가 사용될 수 있고, 형광체는 직경이 0.1㎚ 이상, 또한 100㎚ 이하인 공지의 반도체 나노 입자 형광체일 수 있다. 일반적으로 입자 형광체 크기는 5㎛ 내지 20㎛일 수 있고, 입자의 크기 분포는 가능한 좁을수록 좋다.The phosphor is not particularly limited, but a semiconductor nanoparticle phosphor may be used, and the phosphor may be a known semiconductor nanoparticle phosphor having a diameter of 0.1 nm or more and 100 nm or less. In general, the particle phosphor size may be 5 μm to 20 μm, and the narrower the particle size distribution, the better.

형광체는, 여기 광을 받아 형광을 발할 수 있고, 반도체 나노 입자 형광체는, 높은 발광 효율을 갖는 형광체 입자이기 때문에, 광반도체 소자의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.The phosphor can emit fluorescence upon receiving the excitation light, and since the semiconductor nanoparticle phosphor is a phosphor particle having high luminous efficiency, the luminous efficiency of the optical semiconductor element can be improved.

또한, 형광체의 입경 또는 물질 조성을 조정함으로써, 형광체의 에너지 밴드 갭을 설정할 수 있으므로. 형광체의 입경 또는 물질 조성을 조정함으로써, 형광체로부터 발해지는 형광의 파장(보다 구체적으로는, 파장 스펙트럼)을 제어할 수 있다.Further, by adjusting the particle diameter or material composition of the phosphor, the energy band gap of the phosphor can be set. By adjusting the particle diameter or material composition of the phosphor, the wavelength of the fluorescence emitted from the phosphor (more specifically, the wavelength spectrum) can be controlled.

본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 20℃ 내지 30℃에서 반경화(B-STAGE) 상태일 수 있다.The epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention may be in a semi-cured (B-STAGE) state at 20°C to 30°C.

통상 열경화성 수지(thermosetting resin)는 한번 경화된 후에는 어떤 용매나 열을 가해도 녹지 않는 수지를 일컫는 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 또한 여기에 해당된다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 경우 차후 광반도체 소자 제조 공정에서 광반도체 소자의 봉지를 위해서 경화시킬 수 있도록 제조되어야 한다.Usually a thermosetting resin (thermosetting resin) refers to a resin that does not melt even after curing with any solvent or heat once cured, and the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention also applies to this. However, in the case of the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention, it should be manufactured so that it can be cured for encapsulation of the optical semiconductor device in a manufacturing process of an optical semiconductor device.

에폭시 수지는 열경화성 수지로서 한번 가열 경화하게 되면 이후 경화물은 열에 의해 용융되지 않으며, 용제에 의해 용해되지 않는 특성을 갖는다. 하지만 취급용이성을 감안하여 여러 액상 상태와 고상상태의 수지 및 첨가제들을 가열용융 혼합시킨 후 완전 경화반응이 이루어지지 전에 반응이 정지된 상태에서는 이 후 다시 한번 열에 의해 용융되고, 용제에 용해되는 특성을 나타낸다. 그래서 사용 목적에 따라 일정온도에서 일정시간이 경과 후에 완전한 경화물인 열경화성 수지를 얻을 수 있다.The epoxy resin is a thermosetting resin, and once cured by heating, the cured product is not melted by heat and does not dissolve by a solvent. However, in consideration of the ease of handling, after mixing and melting various liquid and solid phase resins and additives by heating and melting, the reaction is stopped before the complete curing reaction is achieved. Shows. Therefore, a thermosetting resin, which is a completely cured product, can be obtained after a certain period of time at a certain temperature depending on the purpose of use.

따라서, 본 발명의 명세서 언급하고 있는 "반경화"의 의미는 차후 최종 목적으로 사용되기 위해 완전한 경화 반응이 이루어지기 전에 반응이 정지된 상태를 의미하며, 통상 당업자들은 "B-stage"라 일컫는다.Accordingly, the term "semi-hardening" referred to in the specification of the present invention means a state in which the reaction is stopped before a complete curing reaction is performed for use for a final purpose, and those skilled in the art usually refer to "B-stage".

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 투명성이 향상될뿐만 아니라 내납땜성(내 리플로우)이 향상될 수 있다.Accordingly, the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention can improve not only transparency but also solder resistance (reflow resistance).

본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 제조된 형태는 분말 상태, 또는 분말을 타정하여 얻어진 타블렛일 수 있다. 분말 상태, 또는 분말을 타정하여 얻어진 타블렛 상태의 에폭시 수지 조성물을 얻기 위해서는, 본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 적절히 배합한 후, 예비 혼합할 수 있다.The prepared form of the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor element according to an embodiment of the present invention may be a powder state or a tablet obtained by tableting a powder. In order to obtain an epoxy resin composition in a powder state or a tablet state obtained by tableting the powder, the epoxy resin composition for optical semiconductor element sealing according to the embodiment of the present invention can be appropriately mixed and then premixed.

얻어진 혼합물을 드라이 블렌드법 또는 용융 블렌드법 등의 방법을 적절히 이용하여 혼합 및 혼련하고, 혼련된 혼합물을 실온으로 냉각하고, 숙성 공정을 거쳐, 분쇄하고, 필요에 따라 타정하여 제조할 수 있다.The obtained mixture can be mixed and kneaded using a method such as a dry blending method or a melt blending method as appropriate, and the kneaded mixture is cooled to room temperature, subjected to a aging process, pulverized, and tabletted if necessary.

본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 수광 센서, 발광 다이오드(LED) 또는 전하 결합소자(CCD) 등과 같은 광반도체 소자 봉지재로 사용할 수 있다.The epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention may be used as an optical semiconductor device encapsulant such as a light receiving sensor, a light emitting diode (LED), or a charge coupling device (CCD).

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 포함하는 광반도체 소자 봉지재를 구비하는 광반도체 패키지를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an optical semiconductor package including an optical semiconductor device encapsulant comprising an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

광반도체 패키지는 리드 프레임(110), 리드 프레임(110) 상에 실장되는 광반도체 소자(120), 광반도체 소자(120)와 리드 프레임(110)을 전기적으로 연결하는 금와이어(130) 및 광반도체 소자(120)를 밀봉하는 봉지재(140)를 포함할 수 있다.The optical semiconductor package includes a lead frame 110, an optical semiconductor element 120 mounted on the lead frame 110, a gold wire 130 and light that electrically connects the optical semiconductor element 120 and the lead frame 110. An encapsulant 140 that seals the semiconductor device 120 may be included.

광반도체 패키지는 광반도체 소자(120)를 밀봉하기 위한 봉지재(140)로 본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물를 포함할 수 있다.The optical semiconductor package may include an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor element according to an embodiment of the present invention as an encapsulant 140 for sealing the optical semiconductor element 120.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 상온에서 반경화 상태(경화 반응의 중간 단계인 비스테이지 상태)의 원기둥 형태를 가짐으로써, 봉지재는 우수한 광투과성 및 내열 내구성을 나타낼 수 있다.In addition, the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention has a cylindrical shape in a semi-cured state (non-stage state that is an intermediate step of a curing reaction) at room temperature, so that the encapsulant has excellent light transmittance and heat resistance. Can be represented.

본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 제조 방법은 에폭시 수지에 경화제가 포함되도록 용융 혼합하여 반경화 에폭시 수지 전구체를 제조하는 단계 및 반경화 에폭시 수지 전구체에 경화 촉진제를 첨가하여 용융 혼합하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention comprises the steps of preparing a semi-cured epoxy resin precursor by melt-mixing the epoxy resin to include a curing agent and adding a curing accelerator to the semi-cured epoxy resin precursor And melt mixing.

본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 제조 방법은 본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물과 동일한 구성요소를 포함하고 있으므로, 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.Since the method of manufacturing an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor element according to an embodiment of the present invention includes the same components as the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor element according to an embodiment of the present invention, description of the same components It will be omitted.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 제조 방법은 에폭시 수지에 경화제가 포함되도록 용융 혼합하여 반경화 에폭시 수지 전구체를 제조하는 단계를 진행한다.First, the manufacturing method of the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention proceeds to prepare a semi-cured epoxy resin precursor by melt-mixing so that a curing agent is included in the epoxy resin.

경화제는 하기 화학식 1로 표시되는 카르복시기 말단의 경화제 및 산무수물 경화제를 포함하며, 카르복시기 말단의 경화제의 카르복실기 수 및 산무수물 경화제의 산무수물기 수의 비율이 52:48 내지 75:25이다.The curing agent includes a curing agent at the end of the carboxyl group represented by Formula 1 and an acid anhydride curing agent, and the ratio of the number of carboxyl groups at the carboxyl terminal curing agent to the number of the acid anhydride groups at the acid anhydride curing agent is 52:48 to 75:25.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018118571095-pat00014
Figure 112018118571095-pat00014

(R1

Figure 112018118571095-pat00015
이고, R2
Figure 112018118571095-pat00016
이며, R'는 탄소수 1~4개의 탄화 수소이고, n 1~7의 정수이다.) (R 1 is
Figure 112018118571095-pat00015
And R 2 is
Figure 112018118571095-pat00016
, R'is a hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms, and is an integer of n 1 to 7.)

에폭시 수지는 연화점 55℃ 내지 125℃의 고체 상태의 에폭시 수지 및 액체 상태의 에폭시 수지를 포함할 수 있고, 바람직하게는 액체 상태의 에폭시 수지는 상온(25℃)에서 점도가 100cps 내지 20,000 cps 일 수 있다.The epoxy resin may include a solid state epoxy resin having a softening point of 55°C to 125°C and a liquid state epoxy resin, and preferably, the liquid state epoxy resin may have a viscosity of 100 cps to 20,000 cps at room temperature (25°C). have.

에폭시 수지에 경화제가 포함되도록 용융 혼합하여 반경화 에폭시 수지 전구체를 제조하는 단계는, 에폭시 수지 및 경화제를 90℃ 내지 140℃온도에서 용융 혼합시킬 수 있다.In the step of preparing a semi-cured epoxy resin precursor by melt mixing to include a curing agent in the epoxy resin, the epoxy resin and the curing agent may be melt-mixed at a temperature of 90°C to 140°C.

에폭시 수지 및 경화제의 용융 혼합 온도가 90℃ 미만이면 혼합되지 않는 문제가 있고, 에폭시 수지 및 경화제의 용융 혼합 온도가 140℃를 초과하면 변색이 발생하는 문제가 있다.If the melt mixing temperature of the epoxy resin and the curing agent is less than 90°C, there is a problem that they are not mixed, and when the melt mixing temperature of the epoxy resin and the curing agent exceeds 140°C, discoloration occurs.

본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 제조 방법은 반경화 수지 전구체를 제조하고, 곧바로 저온 용융 혼합 및 반응시켜 최종 반경화 수지를 제조할 수도 있으나, 선택적으로 반경화 수지 전구체를 일정 시간 냉각시키는 단계를 포함할 수도 있다.The method of manufacturing an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention may prepare a semi-cured resin precursor, and immediately melt-mix and react with a low temperature to prepare a final semi-cured resin, but optionally a semi-cured resin precursor It may include the step of cooling for a period of time.

이는 반경화 에폭시 수지 전구체가 더 이상 경화반응이 일어나지 않도록 하기 위한 것으로, 냉각 과정은 5℃ 이하로 유지하는 저온 창고에 보관할 수도 있고, 에폭시 수지 전구체를 제조하는 단계를 거쳐 반경화 에폭시 수지 전구체가 컨베이어 상으로 배출될 때, 컨베이어 벨트의 하부에서 전술한 온도 범위의 냉각수를 흘려보낼 수도 있는 바, 그 냉각 방법은 특별히 한정되지 않는다.This is to prevent the curing reaction of the semi-cured epoxy resin precursor from occurring, and the cooling process may be stored in a low-temperature warehouse maintained at 5° C. or less, and the semi-cured epoxy resin precursor is conveyed through a step of manufacturing the epoxy resin precursor. When discharged to the top, the cooling water in the above-described temperature range may be flowed from the lower portion of the conveyor belt, and the cooling method is not particularly limited.

이후, 본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 제조 방법은 반경화 에폭시 수지 전구체에 경화 촉진제를 첨가하여 용융 혼합하는 단계를 진행한다.Subsequently, in the method of manufacturing the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention, a step of adding a curing accelerator to the semi-cured epoxy resin precursor to melt mixing is performed.

이로 인해, 반경화 수지 전구체를 저온 용융 혼합/반응시켜 최종적인 반경화 에폭시 수지를 제조할 수 있다.For this reason, a semi-cured epoxy resin can be produced by subjecting the semi-cured resin precursor to low temperature melt mixing/reaction.

반경화 에폭시 수지 전구체에 경화 촉진제를 첨가하여 용융 혼합하는 단계는, 상기 혼합물을 80℃ 내지 120℃ 온도에서 용융 혼합시킬 수 있다.In the step of melt mixing by adding a curing accelerator to the semi-cured epoxy resin precursor, the mixture may be melt-mixed at a temperature of 80°C to 120°C.

반경화 에폭시 수지 전구체와 경화촉진제의 용융 혼합 온도가 80℃ 미만이면 혼합되지 않는 문제가 있고, 반경화 에폭시 수지 전구체의 용융 혼합 온도가 120℃를 초과하면 경화되어 겔화 되는 문제가 있다.If the melt-mixing temperature of the semi-cured epoxy resin precursor and the curing accelerator is less than 80°C, there is a problem that it is not mixed, and when the melt-mixing temperature of the semi-cured epoxy resin precursor exceeds 120°C, there is a problem that it is cured and gelled.

전술한 온도는 반경화 에폭시 수지 전구체의 경화반응이 다소 일어날 소지도 있으나 이는 무시할 수 있는 정도로 미미한 수준이고, 경화반응이 일어나더라도 차후 광반도체 소자 공정에서 사용될 수 없는 정도는 아니다.The above-mentioned temperature may have a slight curing reaction of the semi-cured epoxy resin precursor, but this is negligibly negligible, and even if the curing reaction occurs, it is not a level that cannot be used in a subsequent optical semiconductor device process.

반경화 에폭시 수지 전구체에 경화 촉진제를 첨가하여 용융 혼합하는 단계는, 반경화 에폭시 수지 전구체에 이형제를 더 첨가할 수 있다.In the step of melt mixing by adding a curing accelerator to the semi-cured epoxy resin precursor, a release agent may be further added to the semi-cured epoxy resin precursor.

이형제는 전체 조성물 100중량부 대비 0.2중량부 내지 5중량부를 포함할 수 있고, 이형제가 0.2중량부 미만이면 이형성이 발현되지 않고, 경화제가 5중량부를 초과하면 수지와 반응하지 않는 이형제에서 상분리가 발생하는 문제가 있다.The mold release agent may contain 0.2 parts by weight to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition, and when the mold release agent is less than 0.2 parts by weight, mold release does not occur, and when the curing agent exceeds 5 parts by weight, phase separation occurs in the release agent that does not react with the resin. There is a problem.

또한, 반경화 에폭시 수지 전구체에 경화 촉진제를 첨가하여 용융 혼합하는 단계는, 착색제, 커플링제, 산화방지제, 카본블랙, 무기 충전제 및 형광체 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.In addition, the step of melt-mixing by adding a curing accelerator to the semi-cured epoxy resin precursor may further include at least one of a colorant, a coupling agent, an antioxidant, carbon black, an inorganic filler, and a phosphor.

또한, 반경화 에폭시 수지 전구체에 경화 촉진제를 첨가하여 용융 혼합하는 단계는, 복소환식 에폭시 수지와 같은 다관능성 에폭시 수지를 첨가할 수 있다. 다관능성 에폭시 수지는 반응 시 가교 밀도(crosslink density)를 급속히 높게 만들 수 있어, 반경화 에폭시 수지 전구체 제조 시 반응시키지 않고, 저온 용융 혼합 및 반응 단계에 투입하여 최종 제조되는 반경화 에폭시 수지의 기계적 물성 및 광학적 특성을 조절 가능하다.In addition, in the step of melt mixing by adding a curing accelerator to the semi-cured epoxy resin precursor, a polyfunctional epoxy resin such as a heterocyclic epoxy resin may be added. The polyfunctional epoxy resin can rapidly increase the crosslink density during the reaction, so that it does not react when the semi-cured epoxy resin precursor is prepared, and is mechanically physical properties of the semi-cured epoxy resin that is finally produced by injecting it into a low-temperature melt mixing and reaction step. And optical properties.

다관능성 에폭시 수지로는 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 트리 글리시딜 이소시아 눌레이트 에폭시 수지, 및 사이클로 헥산 구조 에폭시 말단의 고상 아릴사이클릭 에폭시 수지 중 적어도 어느 하나의 3관능 이상의 다관능성 에폭시 수지로서, 그 첨가량은 에폭시 수지 100중량부 대비 2중량부 내지 30 중량부일 수 있다.As a polyfunctional epoxy resin, a polyfunctional epoxy resin having a trifunctional or higher functionality of at least one of a cresol novolac epoxy resin, a triglycidyl isocyanurate epoxy resin, and a solid arylcyclic epoxy resin having a cyclohexane structure epoxy terminal, The addition amount may be 2 parts by weight to 30 parts by weight compared to 100 parts by weight of the epoxy resin.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 제조 방법은 앞서 전술한 물질 이외에도 본 발명의 반경화 에폭시 수지의 물성을 저해하지 않는 범위 내에서 각종 첨가제를 부가하여 다양한 용도의 반경화 에폭시 수지를 얻는 것이 가능하다.In addition, the manufacturing method of the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention is added to various additives within a range that does not impair the physical properties of the semi-cured epoxy resin of the present invention in addition to the aforementioned materials It is possible to obtain semi-cured epoxy resins.

저온 용융 혼합 및 반응시켜 제조된 반경화 에폭시 수지는 필요에 따라 분쇄시켜 타블렛 형태로 제조하여, 차후 광반도체 소자 제조 공정에 제공될 수 있다. 또한, 광반도체 장치를 봉지하기 위한 트랜스퍼 성형시 광반도체 소자에 몰딩된 후 최종적으로 경화(C-stage)될 수 있다.The semi-cured epoxy resin prepared by low-temperature melt mixing and reaction may be pulverized as necessary to prepare in a tablet form, and then provided to a process for manufacturing an optical semiconductor device. In addition, when forming a transfer for encapsulating the optical semiconductor device, it may be finally cured (C-stage) after being molded in the optical semiconductor element.

본 발명의 실시예에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 제조 방법에 따라 제조된 본 발명의 반경화 에폭시 수지는 투명하고 내변색성이 있어서 수광소자, 발광다이오드(LED) 또는 전하결합소자(CCD)등과 같은 광반도체 소자를 봉지하는 데 유용하게 사용될 수 있다.The semi-cured epoxy resin of the present invention manufactured according to the method of manufacturing an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention is transparent and has a discoloration resistance, so that it is a light receiving device, a light emitting diode (LED) or a charge coupling device ( CCD), etc., can be usefully used to encapsulate optical semiconductor devices.

실시예 1Example 1

다가알코올을 사용한 카르복시기 말단의 경화제(NPG-CA)를 제조한다. 먼저 액상 상태의 산무수물 경화제(상품명 MH-700G)와 글리콜(네오펜틸글리콜)을 정량 계량하여 혼합 후 반응시켜 양 말단 카르복실기를 갖는 경화제(NPG-CA)를 제조한다.A carboxyl-terminal curing agent (NPG-CA) using polyhydric alcohol is prepared. First, a liquid acid anhydride curing agent (trade name MH-700G) and glycol (neopentyl glycol) are quantitatively weighed and mixed to react to prepare a curing agent having both terminal carboxyl groups (NPG-CA).

산무수물 경화제 MH-700G 19중량부와 네오펜틸글리콜 6중량부 비율로 계량하여 유리재질의 용기에 투입 혼합하고, 이때 50rpm의 저속으로 교반하면서 혼합물의 온도를 90℃로 유지시켜 준다. 반응이 진행됨에 따라 30분이 지나면서 혼합물은 반응으로 인한 발열에 의해 140℃까지 혼합물의 온도가 상승하고, 점차 반응이 종결된 후 90분동안 서서히 반응물의 온도가 낮아진다. 이 후 원래 설정온도 90℃로 반응물의 온도가 유지된다. 이 때를 글리콜과 산무수물 경화제의 반응 종결시점으로 판단한다.The acid anhydride curing agent MH-700G is weighed at a ratio of 19 parts by weight and neopentyl glycol at 6 parts by weight, mixed into a container made of glass, and the temperature of the mixture is maintained at 90° C. while stirring at a low speed of 50 rpm. As the reaction proceeds, as the reaction progresses, the temperature of the mixture increases to 140° C. due to exothermic reaction, and the temperature of the reactant gradually decreases for 90 minutes after the completion of the reaction. Thereafter, the temperature of the reactant is maintained at the original set temperature of 90°C. This time is judged as the completion point of the reaction between the glycol and the acid anhydride curing agent.

이렇게 제조된 NPG-CA가 담겨진 용기에 산무수물 경화제 21중량부, 액상 에폭시 수지 YD-128W 16중량부와 고상 에폭시 YD-011H 84중량부 비율로 투입하여 반응 혼합물을 120℃도까지 상승 시킨 후 60분동안 유지하여 반응시켰다. 반응 후 냉각 트레이에 담아 상온 28℃까지 냉각시켜 연화점 60℃~84℃의 고체상태의 반경화 에폭시 수지 전구체를 제조하였다.In the container containing the NPG-CA thus prepared, 21 parts by weight of an acid anhydride curing agent, 16 parts by weight of a liquid epoxy resin YD-128W and 84 parts by weight of a solid epoxy YD-011H were added, and the reaction mixture was raised to 120° C. and then 60 It was kept for a minute to react. After the reaction, the mixture was placed in a cooling tray and cooled to room temperature of 28°C to prepare a semi-cured epoxy resin precursor having a softening point of 60°C to 84°C.

이때, 네오펜틸글리콜과 산무수물 경화제 MH-700G와의 반응물인 카르복시기 말단의 경화제(NPG-CA) 25중량부와 산무수물 경화제 MH-700G 21중량부를 포함하는 경화제의 카르복시기 및 산무수물기 수의 비율을 52:48이다. At this time, the ratio of the number of carboxyl groups and acid anhydride groups of the curing agent containing 25 parts by weight of the curing agent (NPG-CA) at the end of the carboxyl group, which is a reactant of neopentyl glycol and the acid anhydride curing agent MH-700G and 21 parts by weight of the acid anhydride curing agent MH-700G 52:48.

이렇게 제조한 고체상태의 반경화 에폭시 수지 전구체를 고속회전 분쇄기를 통하여 분쇄후 지름 3mm 크기의 철그물망을 통과시켜 3mm 크기 이하의 분말상태로 만든다. 이 분말상의 에폭시 수지 전구체와 첨가제로서 경화 촉진제인 이미다졸 2E4MZ을 1.2중량부 비율로 고속 믹서를 사용하여 1,000rpm으로 혼합한 후 80℃~120℃가 유지되는 압출기를 사용하여 반죽 혼합을 마친다. 압출기를 통과한 제품은 상온 28℃로 냉각한다. 그리고 다시 고속 분쇄기를 사용하여 분쇄한 다음 분말 상태의 제품을 플라스틱 재질의 용기에 보관한다.The solid-state semi-cured epoxy resin precursor prepared in this way is pulverized through a high-speed rotary grinder and passed through an iron net having a diameter of 3 mm to make a powder having a size of 3 mm or less. As a powdered epoxy resin precursor and an additive, imidazole 2E4MZ, a curing accelerator, is mixed at 1,000 rpm using a high-speed mixer at a ratio of 1.2 parts by weight, and then finished mixing the dough using an extruder maintained at 80°C to 120°C. The product passed through the extruder is cooled to room temperature of 28°C. Then, it is crushed again using a high-speed grinder, and then the powdered product is stored in a plastic container.

트랜스퍼 몰딩 설비에 사용 전에 취급이 편리하도록 소정의 분말상에 일정한 압력을 가해 원기둥 형태의 타블렛을 준비한다.Prepare a tablet in the form of a cylinder by applying a certain pressure on a predetermined powder phase for convenient handling before use in the transfer molding equipment.

실시예 2Example 2

다가 알코올을 사용한 카르복시기 말단의 경화제(NPG-CA)를 사용하지 않고 상용화된 카르복시기 말단 경화제(HF-08) 49중량부 비율로 사용한 것과 산무수물 경화제 MH-700G 16중량부 비율로 투입한 것을 제외하면 실시예 1과 동일한 방법으로 제조 하였다.Except that the carboxyl-terminal curing agent (HF-08) used in commercial proportions without using a carboxyl-terminal curing agent (NPG-CA) with polyhydric alcohol was used in a proportion of 49 parts by weight, and the acid anhydride curing agent MH-700G was added in a proportion of 16 parts by weight It was prepared in the same manner as in Example 1.

이때 카르복시기 말단의 경화제 HF-08 49중량부와 산무수물 경화제 MH-700G 16중량부를 포함하는 경화제의 카르복시기 및 산무수물기 수의 비율을 60:40이다.At this time, the ratio of the number of carboxyl groups and acid anhydride groups of the curing agent including 49 parts by weight of the curing agent HF-08 at the end of the carboxyl group and 16 parts by weight of the acid anhydride curing agent MH-700G is 60:40.

실시예 3Example 3

상용화된 카르복시기 말단 경화제(HF-08) 13중량부 비율로 추가하고 산무수물 경화제 15 중량부 비율로 첨가한 것을 제외하면 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 1, except that the commercialized carboxyl group terminal curing agent (HF-08) was added at a proportion of 13 parts by weight and added at an acid anhydride curing agent at a proportion of 15 parts by weight.

이때 카르복시기 말단의 경화제 NPG-CA 25중량부와 HF-08 13중량부와 산무수물 경화제 MH-700G 15중량부를 포함하는 경화제의 카르복시기 및 산무수물기 수의 비율을 63:37이다.At this time, the ratio of the number of carboxyl groups and acid anhydride groups of the curing agent including 25 parts by weight of the curing agent NPG-CA at the end of the carboxyl group and 13 parts by weight of HF-08 and 15 parts by weight of the acid anhydride curing agent MH-700G is 63:37.

실시예 4Example 4

상용화된 카르복시기 말단 경화제(HF-08) 22중량부 비율로 추가하고 산무수물 경화제 10 중량부 비율로 첨가한 것을 제외하면 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 1, except that the commercialized carboxyl group terminal curing agent (HF-08) was added in a proportion of 22 parts by weight and added in an acid anhydride curing agent in a proportion of 10 parts by weight.

이때 카르복시기 말단의 경화제 NPG-CA 25중량부, HF-08 22중량부와 산무수물 경화제 MH-700G 10중량부를 포함하는 경화제의 카르복시기 및 산무수물기 수의 비율은 75:25이다.At this time, the ratio of the carboxyl group and the number of acid anhydride groups of the curing agent including 25 parts by weight of the curing agent NPG-CA at the end of the carboxyl group, 22 parts by weight of HF-08 and 10 parts by weight of the acid anhydride curing agent MH-700G is 75:25.

비교예 1Comparative Example 1

상용화된 카르복시기 말단 경화제(HF-08) 26중량부 비율로 추가하고 산무수물 경화제 8 중량부 비율로 첨가한 것, 이때 카르복시기 말단의 경화제 NPG-CA 25중량부, HF-08 26중량부와 산무수물 경화제 MH-700G 8중량부를 포함하는 경화제의 카르복시기 및 산무수물기 수의 비율은 80:20인 것을 제외하면 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.A commercially available carboxyl terminal curing agent (HF-08) added in a proportion of 26 parts by weight and an acid anhydride curing agent added in a proportion of 8 parts by weight, wherein the carboxyl terminal curing agent NPG-CA 25 parts by weight, HF-08 26 parts by weight and acid anhydride The ratio of the number of carboxyl groups and acid anhydride groups of the curing agent containing 8 parts by weight of the curing agent MH-700G was prepared in the same manner as in Example 1, except that it was 80:20.

비교예 2Comparative Example 2

상용화된 카르복시기 말단 경화제(HF-08) 32중량부 비율로 추가하고 산무수물 경화제 5 중량부 비율로 첨가한 것을 제외하면 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 1, except that the commercialized carboxyl group terminal curing agent (HF-08) was added in a proportion of 32 parts by weight and added in an amount of 5 parts by weight of the acid anhydride curing agent.

이때 카르복시기 말단의 경화제 NPG-CA 25중량부, HF-08 32중량부와 산무수물 경화제 MH-700G 5중량부를 포함하는 경화제의 카르복시기 및 산무수물기 수의 비율은 87:13이다.At this time, the ratio of the number of carboxyl groups and acid anhydride groups of the curing agent including 25 parts by weight of the curing agent NPG-CA at the end of the carboxyl group, 32 parts by weight of HF-08 and 5 parts by weight of the acid anhydride curing agent MH-700G is 87:13.

비교예 3Comparative Example 3

산무수물 경화제 MH-700G 15 중량부와 네오펜틸글리콘 5 중량부 비율로 계량하여 NPG-CA를 제조한 것과 산무수물 경화제 25중량부 비율로 첨가한 것을 제외하면 실시예1과 동일한 방법으로 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 1 except that NPG-CA was prepared by weighing 15 parts by weight of the acid anhydride curing agent MH-700G and 5 parts by weight of neopentyl glycol and 25 parts by weight of the acid anhydride curing agent. .

이때 카르복시기 말단의 경화제 NPG-CA 20중량부와 산무수물 경화제 MH-700G 25중량부를 포함하는 경화제의 카르복시기 및 산무수물기 수의 비율은 38:62이다.At this time, the ratio of the number of carboxyl groups and acid anhydride groups of the curing agent including 20 parts by weight of the curing agent NPG-CA at the end of the carboxyl group and 25 parts by weight of the acid anhydride curing agent MH-700G is 38:62.

비교예 4Comparative Example 4

다가 알코올을 사용한 카르복시기 말단의 경화제(NPG-CA)를 사용하지 않고 상용화된 카르복시기 말단 경화제(HF-08) 31중량부 비율로 사용한 것과 산무수물 경화제 MH-700G 25중량부 비율로 투입한 것을 제외하면 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.Except for using a commercially available carboxyl terminal curing agent (HF-08) at a ratio of 31 parts by weight without using a polyhydric alcohol carboxyl terminal curing agent (NPG-CA) and an acid anhydride curing agent MH-700G at 25 parts by weight. It was prepared in the same manner as in Example 1.

이때 카르복시기 말단의 경화제 HF-08 31중량부와 산무수물 경화제 MH-700G 25중량부를 포함하는 경화제의 카르복시기 및 산무수물기 수의 비율을 38:62이다.At this time, the ratio of the number of carboxyl groups and acid anhydride groups of the curing agent including 31 parts by weight of HF-08 curing agent at the end of the carboxyl group and 25 parts by weight of the acid anhydride curing agent MH-700G is 38:62.

비교예 5Comparative Example 5

산무수물 경화제 40중량부, 액상에폭시 수지 YD-128W 16중량부와 고상 에폭시 YD-011H 84중량부 비율로 투입하여 반응 혼합물을 130℃도까지 상승시킨 후 10시간 반응 후 냉각 트레이에 배출 후 28℃ 상온까지 냉각시켜 연화점 60℃~84℃의 고체상태의 반경화 에폭시 수지 전구체를 제조한 것을 제외하는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.40 parts by weight of acid anhydride curing agent, 16 parts by weight of liquid epoxy resin YD-128W and 84 parts by weight of solid epoxy YD-011H was added to raise the reaction mixture to 130°C, then reacted for 10 hours, discharged to the cooling tray, and then discharged to 28°C It was prepared in the same manner as in Example 1, except that the solidified semi-cured epoxy resin precursor having a softening point of 60°C to 84°C was cooled to room temperature.

이때, 경화제의 카르복시기 및 산무수물기 수의 비율은 0:100이다.At this time, the ratio of the number of carboxyl groups and acid anhydride groups of the curing agent is 0:100.

[표 1]은 본 발명의 실시예1 내지 4에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 특성을 도시한 표이다.[Table 1] is a table showing the properties of the epoxy resin composition for optical semiconductor device sealing according to Examples 1 to 4 of the present invention.

[표 1][Table 1]

Figure 112018118571095-pat00017
Figure 112018118571095-pat00017

[표 2]는 비교예 1 내지 5에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 특성을 도시한 표이다.[Table 2] is a table showing the properties of the epoxy resin composition for optical semiconductor device sealing according to Comparative Examples 1 to 5.

[표 2][Table 2]

Figure 112018118571095-pat00018
Figure 112018118571095-pat00018

유리전이온도는 제조된 각 에폭시 수지 조성물을 전용 금형으로 성형하여(경화 조건: 150℃4분), 경화물의 시험편 (크기: 직경 50mm, 두께 1mm)을 제조하였다. 시험편을 150℃에서 3시간 동안 가열하여 경화를 완전하게 종료시켰다. 경화를 완전하게 종료시킨 시험편을 시차 주사 열량계(DSC: DSC Q2000, TA lnstruments Inc.제)로 측정하고, 유리전이온도의 전후로 나타나는 2개의 굴곡점의 중간점을 유리전이온도 (℃)로 사용하였다.The glass transition temperature was molded into a dedicated mold for each prepared epoxy resin composition (curing condition: 150°C for 4 minutes) to prepare a test piece (size: diameter 50 mm, thickness 1 mm) of the cured product. The specimen was heated at 150° C. for 3 hours to complete curing. The specimen after curing was completely terminated was measured with a differential scanning calorimeter (DSC: DSC Q2000, manufactured by TA Instruments Inc.), and the midpoint of the two bending points appearing before and after the glass transition temperature was used as the glass transition temperature (°C). .

[표 1] 및 [표 2]를 참조하면, 본 발명의 실시예1 내지 4에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 각각 80℃, 56℃, 71℃ 및 63℃의 낮은 유리전이온도를 나타내나, 비교예 3 내지 5에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 각각 95℃, 90℃ 및 115℃의 비교적 높은 유리전이온도를 나타내는 것을 알 수 있다. 다만, 비교예 1 및 2는 52℃ 및 49℃의 비교적 낮은 유리전이온도를 가지나, 몰딩이 불가하기에 광반도체 소자 밀봉용으로 사용할 수 없다.Referring to [Table 1] and [Table 2], the epoxy resin composition for optical semiconductor device sealing according to Examples 1 to 4 of the present invention has low glass transition temperatures of 80°C, 56°C, 71°C and 63°C, respectively. However, it can be seen that the epoxy resin compositions for sealing optical semiconductor elements according to Comparative Examples 3 to 5 exhibit relatively high glass transition temperatures of 95°C, 90°C and 115°C, respectively. However, Comparative Examples 1 and 2 have relatively low glass transition temperatures of 52°C and 49°C, but cannot be used for sealing optical semiconductor devices because molding is impossible.

내납땜성은 광반도체 소자(SiN 포토다이오드: 3.08mmХ3.08mmХ두께 0.52mm)를 각 에폭시 수지 조성물로 트랜스퍼 성형(150℃에서 4분 동안 성형, 및 150℃에서 3시간 동안 후경화)에 의해 성형하여 표면 실장형 광반도체 패키지를 제조하였다. 이때 원활한 금형 이형성을 나타내기 위해 각 에폭시 수지 조성물을 트랜스퍼 성형 전에 금형 표면에 실리콘 오일(NB-500 남방씨엔씨 정밀전자 부품용 이형제)를 도포하였다.Solder resistance is molded by transfer molding (forming for 4 minutes at 150°C, and post-curing for 3 hours at 150°C) with an optical semiconductor device (SiN photodiode: 3.08mmХ3.08mmХ thickness 0.52mm) with each epoxy resin composition. A surface mount type optical semiconductor package was prepared. At this time, in order to show a smooth mold releasability, silicone oil (NB-500 Southern CNC Precision Electronic Component Release Agent) was applied to the surface of the mold prior to transfer molding.

이렇게 제조된 패키지를 사용하고, 30℃/60RH%Х192시간의 흡습 조건을 거친 패키지(각 10 샘플)를, 각각 적외선(IR) 리플로우에 제공하고, 패키지 자체에 박리 및 균열이 발생한 비율을 개별로 측정하고 평가하였다.Using the package thus prepared, each package subjected to moisture absorption conditions of 30°C/60RH%Х192 hours (10 samples each) was provided to the infrared (IR) reflow, respectively, and the percentage of peeling and cracking in the package itself was individually determined. Measured and evaluated.

패키지 박리 및 균열의 발생 확률이 0 내지 34% 미만인 경우를 "양호"로 표시하고, 패키지 박리 및 균열의 발생 확률이 34내지 67% 미만인 경우를 "적당"으로 표시하고, 패키지 박리 및 균열의 발생 확률이 67 내지 100%인 경우를 "불량"으로 표시하였다.A case where the probability of occurrence of package peeling and cracking is less than 0 to 34% is indicated as "good", and a case where the probability of occurrence of package peeling and cracking is less than 34 to 67% is indicated as "suitable", and occurrence of package peeling and cracking When the probability was 67 to 100%, it was expressed as "poor".

[표 1] 및 [표 2]를 참조하면, 본 발명의 실시예1 내지 4에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 사용한 광반도체 패키지는 "양호"한 특성을 나타내나, 비교예 1 및 2에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 사용한 광반도체 패키지는 몰딩이 불가하고, 대체적으로 패키지 박리 및 균열의 발생 확률이 증가하는 것을 알 수 있다.Referring to [Table 1] and [Table 2], the optical semiconductor package using the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to Examples 1 to 4 of the present invention exhibits “good” properties, but Comparative Example 1 and It can be seen that the optical semiconductor package using the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor element according to 2 cannot be molded, and the probability of occurrence of package peeling and cracking increases.

온도사이클 시험은 내납땜성 평가를 마친 패키지(각 10 샘플)를 가지고 TC (-40 ~ 105 ℃, Ramp time 10 min, Soak time 20 min, 1 Cycle 60 min, 1000 cycles) 온도사이클 시험챔버(JT-5GT 제이오텍(JEIO TECH CO., LTD.))에 제공하고 전기 특성을 검사한다. 전기특성에 이상이 없을 경우 "적당"으로 평가하고. 전기 통전 불량일 경우 "불량"으로 평가한다.Temperature cycle test is a TC (-40 ~ 105 ℃, Ramp time 10 min, Soak time 20 min, 1 Cycle 60 min, 1000 cycles) temperature cycle test chamber (JT) -5GT JEOTTECH (JEIO TECH CO., LTD.) and inspect the electrical characteristics. If there is no abnormality in electrical characteristics, it is evaluated as "suitable". In the case of defective electricity, it is evaluated as "bad".

[표 1] 및 [표 2]를 참조하면, 본 발명의 실시예1 내지 4에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물를 사용한 광반도체 패키지는 전기 특성이"적당"하나, 비교예 1 및 2에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 사용한 광반도체 패키지는 몰딩이 불가하여 패키지 샘플을 얻을 수 없고, 비교예 3 및 4에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 사용한 광반도체 패키지는 대체적으로 전기 통전 불량이 발생하는 것을 알 수 있다. 비교예 5의 경우 전기통전에는 문제없는 "적당"판정이었으나 30℃/60RH% Х 192 시간의 흡습 조건 후의 내납땜성 평가에서 패키지 내부 기판과 봉지재 계면에서 박리 불량이 발생되었음을 알 수 있다. Referring to [Table 1] and [Table 2], the optical semiconductor package using the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to Examples 1 to 4 of the present invention has electrical properties of "suitable", but in Comparative Examples 1 and 2 The optical semiconductor package using the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to the invention cannot be molded, so a package sample cannot be obtained, and the optical semiconductor package using the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to Comparative Examples 3 and 4 is generally electric. It can be seen that defective electricity is generated. In the case of Comparative Example 5, it was judged that there was no problem in electric conduction, but it was found that peeling defects occurred at the interface between the package inner substrate and the encapsulant in the solder resistance evaluation after the moisture absorption condition of 30° C./60RH% Х 192 hours.

실시예 2Example 2

산무수물 경화제 (MH-700G) 16중량부와 카르복시기 말단 경화제 (HF-08) 49중량부 비율로 담겨진 용기에 액상 에폭시 수지 YD-128W 16중량부와 고상 에폭시수지 YD-011H 84중량부 비율로 투입하여 반응 혼합물을 120℃도까지 상승 시킨 후 60분동안 유지하여 반응시켰다. 반응 후 냉각 트레이에 담아 상온 28℃까지 냉각시켜 연화점 60℃~84℃의 고체상태의 반경화 에폭시 수지 전구체를 제조하였다. 이때 카르복시기 말단의 경화제 HF-08 49중량부와 산무수물 경화제 MH-700G 16중량부를 포함하는 경화제의 카르복시기 및 산무수물기 수의 비율을 60:40이다.Acid anhydride curing agent (MH-700G) 16 parts by weight and carboxyl terminal curing agent (HF-08) in a container containing 49 parts by weight ratio of liquid epoxy resin YD-128W 16 parts by weight and solid epoxy resin YD-011H 84 parts by weight Then, the reaction mixture was raised to 120°C and maintained for 60 minutes to react. After the reaction, the mixture was placed in a cooling tray and cooled to room temperature of 28°C to prepare a semi-cured epoxy resin precursor having a softening point of 60°C to 84°C. At this time, the ratio of the number of carboxyl groups and acid anhydride groups of the curing agent including 49 parts by weight of the curing agent HF-08 at the end of the carboxyl group and 16 parts by weight of the acid anhydride curing agent MH-700G is 60:40.

이렇게 제조한 고체상태의 반경화 에폭시 수지 전구체를 고속회전 분쇄기를 통하여 분쇄후 지름 3mm 크기의 철그물망을 통과시켜 3mm 크기 이하의 분말상태로 만든다. 이 분말상의 에폭시 수지 전구체와 첨가제로서 경화촉진제인 이미다졸 2E4MZ을 1.2중량부 비율로 고속 믹서를 사용하여 1,000rpm으로 혼합한 후 80~120℃가 유지되는 압출기를 사용하여 반죽혼합을 마친다.The solid-state semi-cured epoxy resin precursor prepared in this way is pulverized through a high-speed rotary grinder and then passed through an iron net having a diameter of 3 mm to form a powder having a size of 3 mm or less. As a powdered epoxy resin precursor and an additive, imidazole 2E4MZ, a curing accelerator, is mixed at 1,000 rpm using a high-speed mixer at a ratio of 1.2 parts by weight, and then finished mixing the dough using an extruder maintained at 80 to 120°C.

압출기를 통과한 제품은 상온 28℃로 냉각한다. 그리고 다시 고속 분쇄기를 사용하여 분쇄한 다음 분말 상태의 제품을 플라스틱 재질의 용기에 보관한다. 트랜스퍼 몰딩 설비에 사용 전에 취급이 편리하도록 소정의 분말상에 일정한 압력을 가해 원기둥 형태의 타블렛을 준비한다.The product passed through the extruder is cooled to room temperature of 28°C. Then, it is crushed again using a high-speed grinder, and the powdered product is stored in a plastic container. Prepare a tablet in the form of a cylinder by applying a certain pressure on a predetermined powder phase for convenient handling before use in the transfer molding equipment.

실시예 5Example 5

경화 촉진제 투입 시, 폴리에테르 변성 실리콘 오일(KF353, 굴절률 1.438)을 1 중량부 투입한 것을 제외하면 실시예 2와 동일한 방법으로 제조하였다.When the curing accelerator was added, a polyether-modified silicone oil (KF353, refractive index 1.438) was prepared in the same manner as in Example 2, except that 1 part by weight was added.

실시예 6Example 6

경화 촉진제 투입 시, 폴리에테르 변성 실리콘 오일(KF615A, 굴절률 1.451)을 5중량부 투입한 것을 제외하면 실시예 2와 동일한 방법으로 제조하였다.When the curing accelerator was added, it was prepared in the same manner as in Example 2, except that 5 parts by weight of polyether-modified silicone oil (KF615A, refractive index 1.451) was added.

실시예 7Example 7

경화 촉진제 투입 시, 메틸페닐 실리콘 오일(KF54, 굴절률 1.505)을 6중량부 투입한 것을 제외하면 실시예 2와 동일한 방법으로 제조하였다.When the curing accelerator was added, methylphenyl silicone oil (KF54, refractive index 1.505) was prepared in the same manner as in Example 2, except that 6 parts by weight was added.

실시예 8Example 8

경화 촉진제 투입 시, 메틸페닐 실리콘 오일(PMM0025, 굴절률 1.533)을 7중량부 투입한 것을 제외하면 실시예 2와 동일한 방법으로 제조하였다.When the curing accelerator was added, methylphenyl silicone oil (PMM0025, refractive index 1.533) was prepared in the same manner as in Example 2, except that 7 parts by weight was added.

비교예 6Comparative Example 6

경화 촉진제 투입 시, 카르비놀 변성 실리콘 오일(KF6001, 굴절률 1.413)을 0.2 중량부 투입한 것을 제외하면 실시예 2와 동일한 방법으로 제조 하였다.When the curing accelerator was added, carbinol-modified silicone oil (KF6001, refractive index 1.413) was prepared in the same manner as in Example 2, except that 0.2 parts by weight was added.

비교예 7Comparative Example 7

경화 촉진제 투입 시, 폴리에테르 변성 실리콘 오일 (KF353, 굴절률 1.438)을 2 중량부 투입한 것을 제외하면 실시예 2와 동일한 방법으로 제조 하였다.When the curing accelerator was added, it was prepared in the same manner as in Example 2, except that 2 parts by weight of polyether-modified silicone oil (KF353, refractive index 1.438) was added.

비교예 8Comparative Example 8

경화 촉진제 투입 시, 폴리에테르 변성 실리콘 오일 (KF615A, 굴절률 1.451)을 7 중량부 투입한 것을 제외하면 실시예 2와 동일한 방법으로 제조 하였다.When the curing accelerator was added, a polyether-modified silicone oil (KF615A, refractive index 1.451) was prepared in the same manner as in Example 2, except that 7 parts by weight was added.

[표 3]은 본 발명의 실시예 5 내지 9에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 특성을 도시한 표이다.[Table 3] is a table showing the properties of the epoxy resin composition for optical semiconductor device sealing according to Examples 5 to 9 of the present invention.

[표 3][Table 3]

Figure 112018118571095-pat00019
Figure 112018118571095-pat00019

[표 4]는 비교예 6 내지 8에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 특성을 도시한 표이다.[Table 4] is a table showing the properties of the epoxy resin sealant for optical semiconductor device sealing according to Comparative Examples 6 to 8.

[표 4][Table 4]

Figure 112018118571095-pat00020
Figure 112018118571095-pat00020

광투과도(%)는 300nm 내지 1100nm 에서 자외선-스펙트로미터(UV-spectormeter)를 이용하여 광투과도를 측정하였다(두께 1mm의 시편을 파라핀 용액이 담긴 석영셀에 넣어 측정.). 자외선-스펙트로미터(V-670, JASCO Corporation)에 의한 측정에 의해, 실온에서 두께 1mm, 파장 650nm에서의 광투과율이 75 내지 99%이다. 광투과율이 75% 이상인 경우 "투명"이라고 평가하고, 75% 미만일 경우 "불투명"이라 평가하였다.The light transmittance (%) was measured from 300 nm to 1100 nm using an ultraviolet-spectrometer (UV-spectormeter) (measured by placing a specimen having a thickness of 1 mm into a quartz cell containing a paraffin solution). As measured by an ultraviolet-spectrometer (V-670, JASCO Corporation), the light transmittance at a room temperature of 1 mm and a wavelength of 650 nm is 75 to 99%. When the light transmittance was 75% or more, it was evaluated as "transparent", and when it was less than 75%, it was evaluated as "opaque".

그러나, 상기에 기재된 충전제, 착색제 또는 형광체를 사용한 경우의 광투과율은 상기에 한정되지 않는다.However, the light transmittance when the filler, colorant or phosphor described above is used is not limited to the above.

[표 3] 및 [표 4]를 참조하면, 본 발명의 실시예 5 내지 8에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 "투명"한 특성을 나타내나, 비교예 6 및 8에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 "불투명"한 것을 알 수 있다.Referring to [Table 3] and [Table 4], the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to Examples 5 to 8 of the present invention exhibits “transparent” properties, but an optical semiconductor according to Comparative Examples 6 and 8 It can be seen that the epoxy resin composition for device sealing was "opaque".

이형성은 [표 3] 내지 [표 4]에 나타낸 각각의 성분을 배합하고, 용융시키며, 혼합 압출기로 혼련시키며(80℃ 내지 120℃), 숙성시킨 후, 실온에서 냉각시키고, 분쇄하여 목적하는 분말상 에폭시 수지 조성물을 수득한다.The releasability is compounded by melting each component shown in [Table 3] to [Table 4], melted, kneaded with a mixing extruder (80°C to 120°C), aged, cooled at room temperature, and pulverized to obtain a desired powdery form. An epoxy resin composition is obtained.

이렇게 수득한 각각의 분말상 에폭시 수지 조성물을 사용하여 광반도체 소자를 트랜스퍼 성형(성형 조건: 150℃에서 4분) 방법으로 봉입(인쇄 회로기판 상에 에폭시 수지 조성물 봉입 크기: 길이 20mm x 폭 5.9mm x 두께0.7mm x 12줄)할 때 4분 경화 후 트랜스퍼 성형용 금형으로부터의 이의 이형성을 평가한다.Using each of the powdered epoxy resin compositions thus obtained, the optical semiconductor device was sealed by transfer molding (forming condition: 4 minutes at 150° C.) (encapsulation of the epoxy resin composition on a printed circuit board size: length 20 mm x width 5.9 mm x When the thickness is 0.7 mm x 12 lines), it is cured for 4 minutes, and then its release properties from the transfer molding mold are evaluated.

클리닝 고무 시트 (SC-4000 나라켐 (NARA CHEM)), 클리닝 왁스 시트 (SW-8000 나라켐(NARA CHEM))로 클리닝 성형(cleaning molding)시킨 후에 연속 트랜스퍼 성형시키는 경우에 네번째 시도로 수득한 인쇄 회로기판상에 성형된 에폭시 수지 조성물과 금형으로부터의 이의 이형성을 평가한다.Printing obtained in the fourth attempt when continuous transfer molding is performed after cleaning molding with a cleaning rubber sheet (SC-4000 NARA CHEM), a cleaning wax sheet (SW-8000 NARA CHEM) The epoxy resin composition molded on the circuit board and its releasability from the mold are evaluated.

인쇄 회로기판상에 성형된 에폭시 수지 조성물이 단지 이젝트 핀의 작동에 의해서 금형(캐비티)으로부터 분리될 수 있는 경우, 이형성을 "우수"로서 평가한다. 광반도체 패키지가 이젝트 핀의작동 및 공기 취입에 의해서 금형으로부터 분리될 수 있는 경우, 이형성을 "양호"로서 평가한다. 광반도체 패키지가 이젝트 핀의 작동 및 공기 취입에 의해서 분리될 수 없고 기계력을 가함으로써 금형으로부터 분리되어 패키지의 변형을 일으키고 내부에서 균열이 발생되는 경우, 이형성을 "불량"로서 평가한다. When the epoxy resin composition molded on the printed circuit board can be separated from the mold (cavity) only by the operation of the eject pin, releasability is evaluated as "good". When the optical semiconductor package can be separated from the mold by the operation of the eject pin and air blowing, the releasability is evaluated as "good". When the optical semiconductor package cannot be separated by the operation of the eject pin and air blow, and is separated from the mold by applying mechanical force to cause deformation of the package and cracks are generated inside, the releasability is evaluated as "poor".

[표 3] 및 [표 4]를 참조하면, 본 발명의 실시예 5 내지 8에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 사용한 광반도체 패키지는 이형성이 "우수"하나, 비교예 6에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 사용한 광반도체 패키지는 "불량"인 것을 알 수 있다. 이로부터 이형제의 굴절률이 1.438이상 실리콘 이형제 사용시 ?t량을 증가시키면서 봉지재의 광투과율을 저해하지 않고 이형성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.Referring to [Table 3] and [Table 4], the optical semiconductor package using the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device according to Examples 5 to 8 of the present invention has excellent releasability, but the light according to Comparative Example 6 It can be seen that the optical semiconductor package using the epoxy resin composition for sealing a semiconductor device is "poor". From this, it can be seen that when using the silicone release agent having a refractive index of 1.438 or more, the release property can be improved without inhibiting the light transmittance of the encapsulant while increasing the ?t amount.

다만, 비교예 7 및 8에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 사용한 광반도체 패키지는 비교적 "양호"한 특성을 나타내나, 광 투과율이 "불투명"하기에, 광반도체 소자 밀봉용으로 사용할 수 없다. However, the optical semiconductor package using the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor element according to Comparative Examples 7 and 8 exhibits relatively “good” characteristics, but since the light transmittance is “opaque”, it can be used for sealing an optical semiconductor element. none.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, although the present invention has been described with limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and variations from these descriptions will be made by those skilled in the art to which the present invention pertains. This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the following claims, but also by the claims and equivalents.

110: 리드프레임 120: 광반도체 소자
130: 금와이어 140: 봉지재
110: lead frame 120: optical semiconductor element
130: gold wire 140: encapsulant

Claims (18)

에폭시 수지, 경화제 및 경화 촉진제를 포함하고,
상기 경화제는 하기 화학식 1로 표시되는 카르복시기 말단의 경화제 및 산무수물 경화제를 포함하며,
[화학식 1]
Figure 112019128107373-pat00021

(R1
Figure 112019128107373-pat00022
이고, R2
Figure 112019128107373-pat00023
이며, R'는 탄소수 1~4개의 탄화 수소이고, n 1~7의 정수이다.)
상기 카르복시기 말단의 경화제는 상기 경화제 100중량부 대비 54중량부 내지 82중량부를 포함하고,
상기 산무수물 경화제는 상기 경화제 100중량부 대비 18중량부 내지 46중량부를 포함하며,
상기 카르복시기 말단의 경화제의 카르복실기 수 및 상기 산무수물 경화제의 산무수물기 수의 비율이 52:48 내지 75:25인 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
It contains an epoxy resin, a curing agent and a curing accelerator,
The curing agent includes a curing agent at the end of the carboxyl group represented by Formula 1 and an acid anhydride curing agent,
[Formula 1]
Figure 112019128107373-pat00021

(R 1 is
Figure 112019128107373-pat00022
And R 2 is
Figure 112019128107373-pat00023
, R'is a hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms, and is an integer of n 1 to 7.)
The curing agent at the end of the carboxyl group includes 54 parts to 82 parts by weight compared to 100 parts by weight of the curing agent,
The acid anhydride curing agent comprises 18 parts by weight to 46 parts by weight compared to 100 parts by weight of the curing agent,
The ratio of the number of carboxyl groups of the curing agent at the end of the carboxyl group and the number of acid anhydride groups of the acid anhydride curing agent is 52:48 to 75:25.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 카르복시기 말단의 경화제는 하기 화학식 2 또는 화학식 3을 포함하는
[화학식 2]
Figure 112018118571095-pat00024
(m은 6 또는 7의 정수이다.)
[화학식 3]
Figure 112018118571095-pat00025

것을 특징으로 하는 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
According to claim 1,
The curing agent at the terminal of the carboxyl group includes the following Chemical Formula 2 or Chemical Formula 3
[Formula 2]
Figure 112018118571095-pat00024
(m is an integer of 6 or 7.)
[Formula 3]
Figure 112018118571095-pat00025

Epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device, characterized in that.
제1항에 있어서,
상기 산무수물 경화제는 헥사히드로 무수 프탈산(hexahydro phthalic anhydride), 테트라히드로 무수 프탈산(tetrahydro phthalic anhydride), 메틸헥사히드로 무수 프탈산(methylhexahydro phthalic anhydride), 메틸테트라히드로 무수 프탈산(methyltetrahydrophthalic anhydride) 및 무수 시클로헥산-1,2,4-트리카르복실-1,2-산(cyclohexane-1,2,4-tricarboxylic acid-1,2-anhydride) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
According to claim 1,
The acid anhydride curing agent is hexahydro phthalic anhydride, tetrahydro phthalic anhydride, methylhexahydro phthalic anhydride, methyltetrahydro anhydride and methyltetrahydrophthalic anhydride and cyclohexane anhydride Epoxy for sealing an optical semiconductor device, characterized in that it contains at least one of 1,2,4-tricarboxylic-1,2-acid (cyclohexane-1,2,4-tricarboxylic acid-1,2-anhydride) Resin composition.
제1항에 있어서,
상기 에폭시 수지는 연화점 55℃ 내지 125℃의 고체 상태의 에폭시 수지 및 25℃에서 100cps 내지 20,000cps 점도의 액체 상태의 에폭시 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
According to claim 1,
The epoxy resin is an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device, characterized in that it comprises a solid state epoxy resin having a softening point of 55°C to 125°C and a liquid state epoxy resin having a viscosity of 100 cps to 20,000 cps at 25°C.
제1항에 있어서,
상기 에폭시 수지는 고체 상태 에폭시 수지를 포함하며,
상기 고체 상태 에폭시 수지는 분자 내에 2개 이상의 에폭시기를 포함하는 비스페놀 A 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 A 에폭시 수지, 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 비스페놀 A형 노볼락 에폭시 수지 및 트리글리시딜 이소시아누레이트 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
According to claim 1,
The epoxy resin includes a solid state epoxy resin,
The solid state epoxy resin is at least one of bisphenol A epoxy resin, hydrogenated bisphenol A epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, bisphenol A type novolac epoxy resin and triglycidyl isocyanurate containing two or more epoxy groups in the molecule. Epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device comprising any one.
제1항에 있어서,
상기 에폭시 수지는 액체 상태의 에폭시 수지를 포함하며,
상기 액체 상태의 에폭시 수지는 비스페놀 A 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 A 에폭시 수지, 비스페놀 F 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 산무수물 변성 에폭시(Haxa-hydrophtalic acid Diglycidyl ether) 및 지방족 에폭시 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
According to claim 1,
The epoxy resin includes a liquid epoxy resin,
The liquid epoxy resin is at least one of bisphenol A epoxy resin, hydrogenated bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, alicyclic epoxy resin, acid anhydride modified epoxy (Haxa-hydrophtalic acid Diglycidyl ether) and aliphatic epoxy resin It characterized in that it comprises an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device.
제1항에 있어서,
상기 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 1.438 내지 1.533의 굴절률 값을 갖는 이형제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
According to claim 1,
The epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor element further comprises a release agent having a refractive index value of 1.438 to 1.533.
제8항에 있어서,
상기 이형제는 메틸페닐 실록산 골격을 포함하는 실리콘오일을 포함하는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
The method of claim 8,
The release agent comprises a silicone oil containing a methylphenyl siloxane backbone, the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device.
제1항에 있어서,
상기 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 착색제, 커플링제, 산화방지제, 카본블랙, 무기 충전제 및 형광체 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
According to claim 1,
The epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device further comprises at least one of a colorant, a coupling agent, an antioxidant, carbon black, an inorganic filler, and a phosphor, the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device.
제10항에 있어서,
상기 착색제는 380nm 내지 700nm의 가시광 영역의 광은 차단하고, 700nm 이상의 근적외선 영역의 광은 투과시키는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
The method of claim 10,
The colorant is an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device, characterized in that it blocks light in the visible light region of 380 nm to 700 nm and transmits light in the near infrared region of 700 nm or more.
제1항에 있어서,
상기 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 20℃ 내지 30℃에서 반경화(B-STAGE) 상태인 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
According to claim 1,
The epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor element is a semi-cured (B-STAGE) state at 20 ℃ to 30 ℃ epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor element.
제1항, 제3항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 따른 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 포함하는 광반도체 소자 봉지재.
An optical semiconductor element encapsulating material comprising the epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor element according to any one of claims 1 to 3 to 12.
에폭시 수지에 경화제가 포함되도록 용융 혼합하여 반경화 에폭시 수지 전구체를 제조하는 단계; 및
상기 반경화 에폭시 수지 전구체에 경화 촉진제를 첨가하여 용융 혼합하는 단계
를 포함하고,
상기 경화제는 하기 화학식 1로 표시되는 카르복시기 말단의 경화제 및 산무수물 경화제를 포함하며,
[화학식 1]
Figure 112019128107373-pat00026

(R1
Figure 112019128107373-pat00027
이고, R2
Figure 112019128107373-pat00028
이며, R'는 탄소수 1~4개의 탄화 수소이고, n 1~7의 정수이다.)
상기 카르복시기 말단의 경화제는 상기 경화제 100중량부 대비 54중량부 내지 82중량부를 포함하고,
상기 산무수물 경화제는 상기 경화제 100중량부 대비 18중량부 내지 46중량부를 포함하며,
상기 카르복시기 말단의 경화제의 카르복실기 수 및 상기 산무수물 경화제의 산무수물기 수의 비율이 52:48 내지 75:25인 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 제조 방법.
Preparing a semi-cured epoxy resin precursor by melt mixing to include a curing agent in the epoxy resin; And
Melting and mixing by adding a curing accelerator to the semi-cured epoxy resin precursor
Including,
The curing agent includes a curing agent at the end of the carboxyl group represented by Formula 1 and an acid anhydride curing agent,
[Formula 1]
Figure 112019128107373-pat00026

(R 1 is
Figure 112019128107373-pat00027
And R 2 is
Figure 112019128107373-pat00028
, R'is a hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms, and is an integer of n 1 to 7.)
The curing agent at the end of the carboxyl group includes 54 parts to 82 parts by weight compared to 100 parts by weight of the curing agent,
The acid anhydride curing agent comprises 18 parts by weight to 46 parts by weight compared to 100 parts by weight of the curing agent,
A method of manufacturing an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device, wherein the ratio of the number of carboxyl groups of the curing agent at the terminal of the carboxyl group and the number of acid anhydride groups of the acid anhydride curing agent is 52:48 to 75:25.
제14항에 있어서,
상기 에폭시 수지는 연화점 55℃ 내지 125℃의 고체 상태의 에폭시 수지 및 25℃에서 100cps 내지 20,000cps 점도의 액체 상태의 에폭시 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 제조 방법.
The method of claim 14,
The epoxy resin is a method for producing an optical resin device sealing epoxy resin composition comprising a solid state epoxy resin having a softening point of 55°C to 125°C and a liquid state epoxy resin having a viscosity of 100cps to 20,000cps at 25°C.
제14항에 있어서,
상기 에폭시 수지에 경화제가 포함되도록 용융 혼합하여 반경화 에폭시 수지 전구체를 제조하는 단계는,
상기 에폭시 수지 및 상기 경화제를 90℃ 내지 140℃온도에서 용융 혼합시키는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 제조 방법.
The method of claim 14,
The step of preparing a semi-cured epoxy resin precursor by melt mixing to include a curing agent in the epoxy resin,
A method of manufacturing an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device, characterized in that the epoxy resin and the curing agent are melt-mixed at a temperature of 90°C to 140°C.
제14항에 있어서,
상기 반경화 에폭시 수지 전구체에 경화 촉진제를 첨가하여 용융 혼합하는 단계는,
상기 혼합물을 80℃ 내지 120℃ 온도에서 용융 혼합시키는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 제조 방법.
The method of claim 14,
The step of melt mixing by adding a curing accelerator to the semi-cured epoxy resin precursor,
Method for producing an epoxy resin composition for optical semiconductor device sealing, characterized in that the mixture is melt-mixed at a temperature of 80 ℃ to 120 ℃.
제14항에 있어서,
상기 반경화 에폭시 수지 전구체에 경화 촉진제를 첨가하여 용융 혼합하는 단계는,
상기 반경화 에폭시 수지 전구체에 이형제를 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 제조 방법.
The method of claim 14,
The step of melt mixing by adding a curing accelerator to the semi-cured epoxy resin precursor,
A method of manufacturing an epoxy resin composition for sealing an optical semiconductor device, characterized in that a mold release agent is further added to the semi-cured epoxy resin precursor.
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