KR20110095216A - 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물 및 그의 경화물, 및 그를 사용해 얻은 광반도체 장치 - Google Patents

광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물 및 그의 경화물, 및 그를 사용해 얻은 광반도체 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물에 대한 것이며, 열경화성 수지 조성물은 하기의 성분 (A) 내지 (D)를 함유한다: (A) 하기의 화학식 (1)로 나타내지는 에폭시기 함유 실록산 화합물,
Figure pat00008

상기 식에서, R1은 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소기이고, R2는 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 2가 탄화수소기이며 그 안에 에테르 형성 또는 에스테르 형성을 위한 산소 원자를 함유할 수 있고, n은 0 내지 20의 정수이다; (B) 산무수물 경화제; (C) 가열 축합형 오르가노실록산; 및 (D) 경화 촉진제.

Description

광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물 및 그의 경화물, 및 그를 사용해 얻은 광반도체 장치 {THERMOSETTING RESIN COMPOSITION FOR OPTICAL-SEMICONDUCTOR ELEMENT ENCAPSULATION AND CURED MATERIAL THEREOF, AND OPTICAL-SEMICONDUCTOR DEVICE OBTAINED USING THE SAME}
본 발명은 발광 소자 및 수광(light-receiving) 센서와 같은 광반도체 소자의 밀봉에 사용되는 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물에 관한 것이며 그의 경화물, 및 그것을 사용해서 얻은 광반도체 장치에 관한 것이다.
현재까지, 발광 소자 및 수광 센서와 같은 광반도체 소자 밀봉용 수지 조성물, 수지-밀봉 부분이 되는 조성물의 경화 생성물은 투명성을 가질 것이 요구되므로, 비스페놀 A-형 에폭시 수지와 같은 에폭시 수지 및 산 무수물과 같은 경화제를 사용해 얻은 에폭시 수지 조성물이 통상적으로 이용되었다.
그러나, 최근 발광 소자에서 휘도가 강화되었고 차량 탑재 용도에서 및 블루 레이(등록상표) 디스크 호환성 기기의 픽업으로서 수광 센서의 사용이 대중화되었다. 그에 따라, 종래보다 더 높은 내열변색성 및 내광성을 갖는 밀봉용 열경화성 수지 조성물이 요구된다.
상기 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물에 있어서 내열성 혹은 내광성을 향상시키기 위한 방법으로서, 현재까지: 다관능 에폭시 수지를 사용해 얻은 경화물의 유리 전이 온도(이하 "Tg" 이라고도 한다)를 높이는 방법; 및 지환식 에폭시 수지를 사용해 빛의 흡수에 의한 광열화를 억제하는 방법이 사용되었다 (예를 들면 특허문헌 1 및 2 참조).
한편, 에폭시 수지보다 더 높은 내광성을 얻을 목적으로, 최근 에폭시 변성된 실리콘 수지를 사용한 광반도체용 열경화성 수지 조성물 및 에폭시 수지 조성물과 실리콘 수지가 혼합된 복합 밀봉 재료가, 고내광성 밀봉 수지로서 각광 받고 있다 (예를 들면 특허문헌 3 및 4 참조).
특허문헌 1: JP-A-2002-226551
특허문헌 2: JP-A-2003-277473
특허문헌 3: JP-A-2002-324920
특허문헌 4: JP-A-2006-213762
그러나, 일반적으로 상기한 바와 같이 내열성 및 내광성의 향상을 위해 다관능성 에폭시 수지나 지환식 에폭시 수지와 실리콘 수지의 혼합물이 열경화성 수지 조성물로 사용되는 경우, 수지 성형물(경화물)의 강도저하가 야기되어 예를 들면 수지로 밀봉해 얻은 광반도체 장치의 온도 사이클과 같은 시험 중 또는 땜납 리플로우(solder reflow)에서, 열수축에 의해 밀봉 수지(경화물)에 크랙이 발생하는 문제가 생길 수 있다는 우려가 있다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 고안되었고, 그 목적은 광반도체 장치 제조시에 있어서의 수지 크랙 발생을 억제시키고 저응력성 및 내광성이 우수한 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물 및 그 경화물, 및 그것을 이용한 광반도체 장치의 제공이다.
즉, 본 발명은 아래 (1) 내지 (7)에 대한 것이다.
(1) 하기의 성분 (A) 내지 (D)를 함유하는 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물:
(A) 하기의 화학식 (1)로 나타내지는 에폭시기 함유 실록산 화합물:
Figure pat00001
(상기 식에서, R1은 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소기이고, R2는 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 2가 탄화수소기이며 그 안에 에테르 형성 또는 에스테르 형성을 위한 산소 원자를 함유할 수 있고, n은 0 내지 20의 정수이다);
(B) 산무수물 경화제;
(C) 가열 축합형 오르가노실록산; 및
(D) 경화 촉진제.
(2) (1)에 있어서, 상기 성분 (A) 내지 (D) 외에 하기 성분 (E)를 추가로 함유하는 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물:
(E) 한 분자 내에 2 이상의 에폭시기를 갖는 성분 (A) 이외의 에폭시 수지.
(3) (1) 또는 (2)에 있어서, 상기 성분 (B)의 함량이, 열경화성 수지 조성물 전체 중의 에폭시기 1 당량 당 성분 (B) 내의 산 무수물기의 양이 0.5 내지 1.5 당량 범위가 되도록 설정되는 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물.
(4) (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 있어서, 상기 성분 (C)가 하기 화학식 (3)으로 나타내지는 폴리오르가노실록산인 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물.
Rm(OR1)nSiO(4-m-n)/2 ... (3)
(상기 식에서 R은 1 내지 18 개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된, 포화 1가 탄화수소기이고 R들은 동일 또는 상이할 수 있으며, R1은 수소 원자 또는 1 내지 6 개의 탄소 원자를 갖는 알킬기이고 R1들은 동일 또는 상이할 수 있으며, m 및 n 각각은 0 내지 3의 정수이다)
(5) (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 따른 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물을 열경화시켜 얻은 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물의 경화물.
(6) (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 따른 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물을 사용해 광반도체 소자를 수지-밀봉시켜 얻은 광반도체 장치.
(7) (5)에 따른 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물의 경화물을 사용해 광반도체 소자를 수지-밀봉시켜 얻은 광반도체 장치.
본 발명자들은, 다관능성 에폭시 수지 또는 지환식 에폭시 수지를 사용한 밀봉 재료로의 수지-밀봉에서 일어날 수 있는 크랙의 발생을 효과적으로 억제하고 저응력성 및 내광성이 우수한 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물을 얻기 위해 예의 검토하였다. 그 결과, 그들은 상기 화학식 (1)로 표현되는 에폭시기 함유 실록산 화합물[성분 (A)] 및 열 축합형 오르가노실록산[성분 (C)]가 함께 사용될 시, 상기 에폭시기 함유 실록산 화합물에서 유래된 유연성에 더해, 상기 오르가노실록산에서 유래된 뛰어난 내광성 및 내열성이 부여되었고, 따라서 두 성분의 조합된 사용에 의해 실현된 상승 효과에 의해 저응력성이 개선되는 효과로 인해 우수한 리플로우-크래킹 저항성 및 내광성이 부여되었고, 바람직한 목적을 달성함을 발견했다. 그에 따라, 그들은 본 발명에 도달하였다.
따라서, 본 발명은 특정 에폭시기 함유 실록산 화합물[성분 (A)], 산무수물 경화제[성분 (B)], 가열 축합형 오르가노실록산[성분 (C)] 및 경화 촉진제[성분 (D)]를 함유하는 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물에 대한 것이다. 따라서, 높은 유리 전이 온도(Tg)을 유지하고 뛰어난 강도 및 유연성을 갖는 투명한 경화물을 제조할 수 있게 되고 뛰어난 내열변색성 및 내광성을 갖는 것 또한 얻어진다. 따라서, 열경화성 수지 조성물을 사용한 광반도체 소자의 수지 밀봉에 의해, 높은 신뢰성을 갖는 광반도체 장치가 얻어지며, 장치는 리플로우-크래킹 저항성 및 내광성 둘 다를 갖는다.
또한, 상기 각 성분에 더해서, 1 분자 중에 2 개 이상의 에폭시기를 갖는, 성분 (A) 외의 에폭시 수지[성분 (E)]를 사용할 시, 경화제와의 반응성을 용이하게 제어할 수 있고, 얻은 경화물의 유리 전이 온도(Tg) 및 탄성율의 제어를 용이하게 행할 수 있다.
상기 산 무수물 경화제[성분 (B)]의 함량이, 열경화성 수지 조성물 전체 중의 에폭시기 1 당량 당 산 무수물 경화제[성분 (B)] 내의 산 무수물기의 양이 특정 범위가 되도록 설정될 시, 열경화성 수지 조성물의 경화 속도가 적정한 속도로 설정 가능하고, 경화물의 유리 전이 온도(Tg)의 저하나, 내습성의 저하를 억제하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물(이하 "열경화성 수지 조성물"이라고도 한다)은, 특정한 에폭시기 함유 실록산 화합물[성분 (A)], 산무수물 경화제[성분 (B)], 가열 축합형 오르가노실록산[성분 (C)] 및 경화 촉진제[성분 (D)]를 사용해 얻는다. 통상, 조성물은 액상, 분말 혹은 그 분말을 타정시켜 만든 정제의 형태로 밀봉 재료로 제공된다.
특정한 에폭시기 함유 실록산 화합물[성분 (A)]는 아래 화학식 (1)로 나타내진다:
Figure pat00002
상기 식에서, R1은 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소기이고, R2는 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 2가 탄화수소기이며 그 안에 에테르 형성 또는 에스테르 형성을 위한 산소 원자를 함유할 수 있고, n은 0 내지 20의 정수이다.
상기 화학식 (1)에서, R1은 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소기이다. 이와 같은 탄화수소기의 예는 선형 탄화수소기, 예컨대 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 헥실, 옥틸, 이소옥틸 및 데실기, 지방족 탄화수소기, 예컨대 시클로헥실기, 방향족 탄화수소기, 예컨대 페닐기를 포함한다. 이들은 동일 또는 상이할 수 있다 .
상기 화학식 (1)에서, R2는 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 2가 탄화수소기이며 그 안에 에테르 형성 또는 에스테르 형성을 위한 산소 원자를 함유할 수 있다. 이와 같은 탄화수소기의 예는 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 헥실렌, 옥틸렌 및 데실렌기를 포함한다. 이들은 서로 동일 또는 상이할 수 있다.
또한, 상기 화학식 (1)에서 반복되는 수 n은 0 내지 20의 정수이다. 바람직한 것은 1 내지 10의 정수이고, 특히 바람직한 것은 4 내지 8의 정수이다.
에폭시기 함유 실록산 화합물[성분 (A)]은, 바람직하게는 에폭시 당량 150 내지 1OOO g/eq을 갖는다. 에폭시 당량이 지나치게 작으면, 선형 실록산 결합이 지나치게 짧아, 얻은 경화물의 응력의 저하가 불충분해 질 수 있는 우려가 있다. 또한, 에폭시 당량이 지나치게 크면, 선형 실록산 결합이 너무 길어, 반응성 및 다른 성분과의 상용성이 손상될 수 있는 우려가 있다.
에폭시기 함유 실록산 화합물[성분 (A)]는, 예를 들면 25 ℃에서 액체 또는 고체일 수 있다. 화합물이 고체일 경우, 다른 블렌딩 성분과의 용융 혼합의 관점에서, 연화점은 바람직하게는 150 ℃ 이하, 특히 바람직하게는 120 ℃ 이하이다.
상기 화학식 (1)로 표현되는 에폭시기 함유 실록산 화합물[성분 (A)]은, 예를 들면 하기의 화학식 (2)로 나타내지는 실록산 화합물과 1 분자 중에 이중결합을 1 개 소유하는 N',N''-디글리시딜 이소시아누레이트 화합물의 반응에 의해 얻을 수 있다.
Figure pat00003
식 중 R1은 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소기이고 n은 0 내지 20의 정수이다.
한 분자 내에 하나의 이중 결합을 갖는 N',N''-디글리시딜 이소시아누레이트 화합물로서, 내열성 향상의 관점에서 N-알릴-N',N''-디글리시딜 이소시아누레이트가 더 바람직하게 사용된다. 화학식 (2)의 R1 및 n은 상기 화학식 (1)의 것들에 상응한다.
상기 성분 (A)와 함께 사용되는 산 무수물 경화제[성분 (B)]의 예는 프탈산 무수물, 말레산 무수물, 트리멜리트산 무수물, 피로멜리트산 무수물, 헥사히드로프탈산 무수물, 테트라히드로프탈산 무수물, 메틸나드산 무수물, 나드산 무수물, 글루타르산 무수물, 메틸헥사히드로프탈산 무수물 및 메틸테트라히드로프탈산 무수물을 포함한다. 이들은 단독으로 또는 그들 2 종 이상을 함께 사용할 수 있다. 이들 산 무수물 경화제 중, 프탈산 무수물, 헥사히드로프탈산 무수물, 테트라히드로프탈산 무수물 및 메틸헥사히드로프탈산 무수물을 단독으로 또는 이들 2 종 이상을 함께 사용하는 것이 바람직하다. 바람직한 산 무수물 경화제[성분 (B)]는 약 140 내지 200의 분자량을 갖고 무색이거나 밝은 노란색의 산 무수물 경화제이다.
에폭시기 함유 실록산 화합물[성분 (A)] 및 산 무수물 경화제[성분 (B)]의 함량은 에폭시기 함유 실록산 화합물[성분 (A)]을 포함하는 열경화성 수지 조성물중에 함유된 에폭시기 1 당량 당 산 무수물 경화제[성분 (B)] 내의 에폭시기와 반응 할 수 있는 활성기(산 무수물기 또는 히드록실기)의 양이 바람직하게는 0.5 내지 1.5 당량, 더 바람직하게는 0.7 내지 1.2 당량이 되도록 설정된다. 그 이유는 다음과 같다. 활성기의 양이 지나치게 적은 경우, 열경화성 수지 조성물의 경화 속도가 늦어지고 유리 전이 온도(Tg)가 낮은 경화물을 제공하는 경향이 있다. 활성기의 양이 지나치게 많은 경우 내습성이 저하되는 경향이 있다.
그 목적 및 용도에 따라 상기 산 무수물 경화제 이외의 에폭시 수지용 경화제를 산 무수물 경화제[성분 (B)]로 사용할 수 있다. 이러한 다른 경화제의 예는 페놀 경화제, 아민 경화제, 산 무수물 경화제를 알콜로 부분적으로 에스테르화하여 얻은 경화제 및 카르복실산 경화제, 예컨대 헥사히드로프탈산, 테트라히드로프탈산 및 메틸헥사히드로프탈산을 포함한다. 이들을 단독으로 사용하거나 또는 상기한 경화제 및 페놀 경화제의 조합을 사용할 수 있다. 예를 들면 카르복실산 경화제를 병용했을 경우에는, 병용은 경화 속도를 향상시킬 수 있고 생산성을 개선시킬 수 있다. 또한, 이들 경화제를 이용하는 경우에도 그 함량은 상기 산 무수물 경화제[성분 (B)]를 사용한 경우의 함량(당량비)와 같을 수 있다.
성분 (A) 및 성분 (B)와 함께 사용되는 가열 축합형 오르가노실록산[성분 (C)]는 수지 성분과 용융 혼합가능한 임의의 오르가노실록산일 수 있고, 다양한 폴리오르가노실록산, 즉 실온(약 25 ℃)에서 용매 또는 액체 없이 고체인 폴리오르가노실록산을 사용할 수 있다. 이러한 오르가노실록산은 열경화성 수지 조성물의 경화물 내에 나노미터 단위로 균일하게 분산가능한 임의의 오르가노실록산일 수 있다.
상기 가열 축합형 오르가노실록산[성분 (C)]의 예는 그 구성 성분으로 기능하는 실록산 단위가 하기의 일반식 (3)로 의미되는 것을 포함할 수 있다.
Rm(OR1)nSiO(4-m-n)/2 ... (3)
상기 식에서 R은 1 내지 18 개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된, 포화 1가 탄화수소기이고 R들은 동일 또는 상이할 수 있으며, R1은 수소 원자 또는 1 내지 6 개의 탄소 원자를 갖는 알킬기이고 R1들은 동일 또는 상이할 수 있으며, m 및 n 각각은 0 내지 3의 정수이다.
그 예는 1 분자 중에 1 이상의 규소-결합된 히드록실기 또는 알콕시기를 갖고 규소-결합된 1가 탄화수소기(R)의 10 몰% 이상이 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소기인 폴리오르가노실록산을 포함한다.
화학식 (3)에서, R로 나타내지는 탄소수 1 내지 18의 치환 또는 비치환된 포화 1가 탄화수소기의 불포화 1가 탄화수소기의 예는 구체적으로 선형 또는 분지형 알킬기, 예컨대 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, t-부틸, 펜틸, 이소펜틸, 헥실, 이소헥실, 헵틸, 이소헵틸, 옥틸, 이소옥틸, 노닐 및 데실기, 시클로알킬기, 예컨대 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로옥틸, 디시클로펜틸 및 데카히드로나프틸기 및 방향족기, 예컨대 아릴기, 예컨대 페닐, 나프틸, 테트라히드로나프틸, 톨릴 및 에틸페닐기 및 아랄킬기, 예컨대 벤질, 페닐에틸, 페닐프로필 및 메틸벤질기를 포함한다.
한편, 화학식 (3)의 R로 나타내지는 치환된 포화 1가 탄화수소기의 예는 구체적으로 수소 원자의 일부 또는 전부가 할로겐 원자, 시아노기, 아미노기, 에폭시기 등으로 치환된 탄화수소기를 포함한다. 그 구체적인 예는 치환된 탄화수소기, 예컨대 클로로메틸, 2-브로모에틸, 3,3,3-트리플루오로프로필, 3-클로로프로필, 클로로페닐, 디브로모페닐, 디플루오로페닐, β-시아노에틸, γ-시아노프로필 및 β-시아노프로필기를 포함한다.
상기 에폭시기 함유 실록산 화합물[성분 (A)]에 대한 친화성 및 얻어지는 열경화성 수지 조성물 특성의 관점에서, 상기 오르가노실록산[성분 (C)]은 화학식 (3)의 R이 바람직하게는 알킬기 또는 아릴기인 것이다. R이 알킬기인 경우, 더 바람직한 알킬기는 상기 예로 나타낸 탄소수 1 내지 3의 것들이다. 특히 바람직한 것은 메틸기이다. 특히 바람직한 아릴기는 페닐기이다. 각 실록산 단위에서 또는 실록산 단위들에서, 화학식 (3)의 R로 나타내지는 기는 동일 또는 상이할 수 있다.
오르가노실록산[성분 (C)]에서 화학식 (3)으로 나타내지는 구조의 규소-결합된 1가 탄화수소기(R)의 10 몰% 이상이 방향족 탄화수소기에서 선택되는 것이 바람직하다. 그 이유는 다음과 같다. 방향족 탄화수소기가 지나치게 적은 경우, 오르가노실록산은 에폭시 수지에 대한 친화성이 불충분하여 오르가노실록산이 에폭시기함유 실록산 화합물 중에 용해 또는 분산되었을 경우에 불투명한 수지 조성물이 얻어지고 수지 조성물은 내광열화성 및 물리적 성질에 대해 충분한 효과를 내지 못하는, 얻어지는 열경화성 수지 조성물의 경화물을 형성하는 경향이 있다. 이러한 방향족 탄화수소기의 함유량은 더 바람직하게는 30 몰% 이상, 특히 바람직하게는 40 몰% 이상이다. 방향족 탄화수소기의 함량의 상한은 100 몰%이다.
화학식 (3)의 (0R1)은, 히드록실기 또는 알콕시기이다. (0R1)이 알콕시기일 경우의 R1의 예는 상기 R의 예로 열거된 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 포함한다. 더 구체적으로는, R1의 예는, 메틸, 에틸 및 이소프로필기를 포함한다. 각 실록산 단위에서 또는 실록산 단위들에서, 이들 기로 나타내지는 기들은, 동일 또는 상이할 수 있다.
오르가노실록산[성분 (C)]은, 그 1 분자 중에 1 이상의 규소-결합된 히드록실기 또는 알콕시기를 가지는 것이 바람직하다, 즉, 오르가노실록산은 오르가노실록산을 구성하는 1 이상의 실록산 단위 내에 화학식 (3)의 (OR1)기를 가져야 한다. 그 이유는 다음과 같다. 오르가노실록산이 히드록실기 또는 알콕시기를 갖지 않을 경우, 이 오르가노실록산은 에폭시 수지와의 친화성이 불충분하다. 또한 그 기작이 확실하지는 않지만, 아마도 이들 히드록실기 또는 알콕시기가 에폭시 수지의 경화 반응에서 어떠한 기능을 수행하기 때문에 얻은 열경화성 수지 조성물은 충분한 물성을 갖는 경화물을 제공하기 어렵다. 오르가노실록산[성분 (C)] 내의 규소-결합된 히드록실기 또는 알콕시기의 양은, 바람직하게는, OH기의 양에 대해 0.1~15 중량%의 범위로 설정되며, 더 바람직하게는 1~10 중량%이다. 그 이유는 다음과 같다. 히드록실기 또는 알콕시기의 양이 이 범위 밖인 경우, 오르가노실록산은 에폭시기 함유 실록산 화합물[성분 (A)]과의 친화성이 떨어진다. 특히 그 양이 지나치게 많으면 (예를 들면 15 중량%을 초과), 자가-탈수 반응 또는 알콜 제거 반응이 일어날 가능성이 있다.
화학식 (3)에서, 각 반복 수를 나타내는 m 및 n은 각각 0 내지 3의 정수다. 각 반복 수를 나타내는 숫자 m 및 n은 실록산 단위마다 상이하다. 오르가노실록산을 구성하는 실록산 단위를, 더 상세하게 설명한다. 단위는 아래 화학식 (4) 내지 (7)로 나타내지는 단위 A1 내지 A4를 포함한다.
단위 A1: (R)3SiO1 /2... (4)
단위 A2: (R)2(OR1)nSiO(2-n)/2 ... (5)
화학식 (5)에서, n은 0 또는 1이다.
단위 A3: (R)(OR1)nSiO(3-n)/2 ... (6)
화학식 (6)에서, n은 0, 1 또는 2이다.
단위 A4: (OR1)nSiO(4-n)/2 ... (7)
화학식 (7)에서, n은 0 내지 3의 정수다.
화학식 (4) 내지 (7)에서, R은 탄소수 1 내지 18의 치환 또는 비치환된 포화 1가 탄화수소기이며, R들은 동일 또는 상이할 수 있다. R1은 수소 원자 또는 1 내지 6 개의 탄소 원자를 갖는 알킬기일 수 있고 R1들은 동일 또는 상이할 수 있다.
즉, 화학식 (3)의 m에 따라 실록산 단위가 분류된다: m=3의 경우가 화학식 (4)로 나타내지는 A1 단위에 대응하고; m=2의 경우가 화학식 (5)로 나타내지는 A2 단위에 대응하고; m=1의 경우가 화학식 (6)으로 나타내지는 A3 단위에 대응하고; m=0의 경우가 화학식 (7)로 나타내지는 A4 단위에 대응한다. 이들 단위 중 화학식 (4)로 나타내지는 Al 단위는 단 하나의 실록산 결합만 갖고 말단기를 구성하는 구조 단위이다. 화학식 (5)로 나타내지는 A2 단위는, n이 O인 경우 2 개의 실록산 결합을 갖고 선형 실록산 결합을 구성하는 구조 단위이다. 화학식 (6)으로 나타내지는 A3 단위의 n이 0인 경우 및 화학식 (7)로 나타내지는 A4 단위의 n이 0 또는 1인 경우, 각 단위는 3개 또는 4개의 실록산 결합을 가질 수 있고 분지 구조 또는 가교 구조에 기여하는 구조 단위이다.
오르가노실록산[성분 (C)]에 있어서 화학식 (4) 내지 (7)로 나타내지는 단위 Al 내지 A4의 비율이, 하기의 (a) 내지 (d)에 나타낸 대로 설정되는 것이 바람직하다.
(a) 단위 A1: 0 내지 30 몰%
(b) 단위 A2: 0 내지 80 몰%
(C) 단위 A3: 20 내지 100 몰%
(d) 단위 A4: 0 내지 30 몰%
더 바람직하게는 A1 단위 및 A4 단위의 비율이 0 몰%이고 A2 단위의 비율이 5 내지 70 몰%이고 A3 단위의 비율이 30 내지 100 몰%이다. A1 내지 A4 단위의 비율을 상기 범위가 되도록 설정함으로써 경화물에 적당한 경도 및 적절한 탄성율을 부여(유지)할 수 있는 효과가 얻어지기 때문에 이러한 비율 범위가 더 바람직하다.
오르가노실록산[성분 (C)]은 서로 또는 일렬로 결합된 상기 구성단위로 구성된다. 실록산 단위의 중합도는 6 내지 10,000의 범위인 것이 바람직하다. 오르가노실록산[성분 (C)]의 상태는, 중합도 및 가교도에 의존적이고, 액체 또는 고체일 수 있다.
화학식 (3)으로 나타내지는 실록산 단위를 갖는 오르가노실록산은, 다음과 같이하여 제조할 수 있다. 예를 들면 오르가노실록산은 1 종 이상의 오르가노실란 및 오르가노실록산을 용매, 예컨대 톨루엔의 존재 하에서 반응, 예컨대 가수분해 시킴으로써 얻는다. 특히, 오르가노클로로실록산 또는 오르가노알콕시실록산을 가수분해/축합 시키는 방법이 일반적으로 사용된다. "오르가노"기는 알킬기 또는 아릴기와 같이 화학식 (3)의 R에 상응하는 기다. 화학식 (4) 내지 (7)로 나타내지는 A1 내지 A4 단위는 각각 출발 물질로 사용된 실란의 구조와 관계된다. 예를 들면 클로로실란의 경우, 트리오르가노클로로실란을 사용하면 화학식 (4)로 나타내지는 A1단위가 생성되고, 디오르가노클로로실란을 사용하면 화학식 (5)로 나타내지는 A2단위가 생성되고, 오르가노클로로실란을 사용하면 화학식 (6)으로 나타내지는 A3단위가 생성되고 테트라클로로실란을 사용하면 화학식 (7)로 나타내지는 A4단위가 생성된다. 화학식 (3) 및 (5) 내지 (7)에서 (0R1)으로 나타내지는 규소-결합된 치환기는 축합 되지 않은 가수분해 잔기다.
오르가노실록산[성분 (C)]이 상온에서 고형인 경우 그 연화점(유동점)은 열경화성 수지 조성물과의 용융 혼합능의 관점에서 150 ℃ 이하인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 120 ℃ 이하다.
오르가노실록산[성분 (C)]의 함유량은, 열경화성 수지 조성물 전체에 대해 5 내지 60 중량%의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 특히 바람직하게는, 그 용량은 오르가노실록산이 조성물의 선팽창 계수를 크게 하는 효과의 관점에서 10 내지 40 중량% 범위이다. 그 이유는 다음과 같다. 성분 (C)의 함량이 지나치게 적을 경우 내열성 및 내광열화성이 저하되는 경향이 있다. 성분 (C)의 함량이 지나치게 많은 경우 결과로 얻은 열경화성 수지 조성물이 그 자체가 현저히 무른 경화물을 제공하는 경향이 있다.
상기 성분 (A) 내지 (C)와 함께 사용되는 경화 촉진제[성분 (D)]의 예는 3차 아민, 예컨대 1,8-디아자-비시클로[5,4,0]운데센-7, 트리에틸렌디아민, 트리-2,4,6-디메틸아미노메틸페놀 및 N,N-디메틸벤질아민, 이미다졸, 예컨대 2-에틸-4-메틸이미다졸 및 2-메틸이미다졸, 인 화합물, 예컨대 트리페닐포스핀, 테트라페닐포스포늄 테트라페닐보레이트 및 테트라-n-부틸포스포늄-o,o-디에틸포스포론디티오에이트, 4차 암모늄염, 유기 금속염 및 그 유도체를 포함한다. 이들을 단독으로 또는 그 2 종 이상을 함께 사용할 수 있다. 이들 경화 촉진제 중에서 옥틸산염, 술포늄염 또는 3차 아민의 그것들, 예컨대 N,N-디메틸벤질아민 및 트리-2,4,6-디메틸아미노메틸페놀을 사용하는 것이 바람직하다.
경화 촉진제[성분 (D)]의 함량은, 에폭시기 함유 실록산 화합물[성분 (A)]을 포함하는 에폭시기 함유 성분 100 중량부에 대해 0.01 내지 8.0 중량부로 설정하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 그 함량은 O.1 내지 3.0 중량부다. 그 이유는 다음과 같다. 경화 촉진제의 함량이 지나치게 적으면, 충분한 경화 촉진 효과를 얻을 수 없는 경우가 있다. 경화 촉진제의 함량이 지나치게 많으면, 결과로 얻은 경화물에 변색이 보이는 경향이 있다.
본 발명의 열경화성 수지 조성물에는, 성분 (A) 내지 (D)에 더해서, 그 한 분자 중에 2 개 이상의 에폭시기를 갖는 상기 (A) 성분 이외의 에폭시 수지[성분 (E)])을 사용할 수 있다. 이렇게 하여 에폭시 수지[성분 (E)]을 병용함으로써, 경화제와의 반응성을 용이하게 제어할 수 있고 또한 결과로 얻은 경화물의 유리 전이 온도(Tg) 및 탄성율의 제어를 용이하게 할 수 있게 된다.
에폭시 수지[성분(E)]의 예는 노볼락형(novolak-type) 에폭시 수지, 예컨대 비스페놀 A-형 에폭시 수지, 비스페놀 F-형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지 및 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 질소 함유환 에폭시 수지, 예컨대 트리글리시딜 이소시아누레이트 및 히단토인 에폭시 수지, 수소화된 비스페놀 A-형 에폭시 수지, 지방족 에폭시 수지, 글리시딜 에테르형 에폭시 수지, 비스페놀 S-형 에폭시 수지, 저흡수율 경화형의 주류인 비페닐형 에폭시 수지, 디시클로 환형 에폭시 수지 및 나프탈렌형 에폭시 수지를 포함한다. 이들을 단독으로 또는 그 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 에폭시 수지 중, 경화물의 투명성 및 내변색성 및 상기 에폭시기 함유 실록산 화합물[성분 (A)]과의 용융 혼합성의 우수성의 관점에서, 지환식 에폭시 수지(예컨대 다이셀 케미컬 인더스트리사(Daicel Chemical Industries, Ltd.) 제조의 셀록시드(Celoxide) 2021P 또는 셀록시드(Celloxide) 2081) 또는 트리글리시딜 이소시아누레이트를 단독으로 또는 그들을 조합해 사용하는 것이 바람직하다.
상기 에폭시 수지[성분 (E)]는 상온에서 고체 또는 액체일 수 있고, 일반적으로 사용하는 에폭시 수지의 평균 에폭시 당량은 바람직하게 90 내지 1000이다. 고형의 경우에는, 연화점이 바람직하게 160 ℃ 이하이다. 그 이유는 다음과 같다. 에폭시 당량이 지나치게 작은 경우, 열경화성 수지 조성물의 경화물이 종종 물러진다. 에폭시 당량이 지나치게 크면, 경화물의 유리 전이 온도(Tg)가 종종 낮아지는 경향이 있다.
상기 에폭시 수지[성분 (E)]의 비율은 상기 에폭시기 함유 실록산 화합물[성분 (A)] 대 산무수물 경화제[성분 (B)]의 비에 맞춰 설정되며, 비율은 바람직하게는 상기 에폭시기 함유 실록산 화합물[성분 (A)]에 더해 상기 에폭시 수지 [성분 (E)]을 포함하는 열경화성 수지 조성물 중의 에폭시 수지 1 당량 당, 산무수물 경화제[성분 (B)] 중의 에폭시기와 반응가능한 활성기(산무수물기 또는 히드록실기)가 O.5 내지 1.5 당량이 되도록 설정되고, 더 바람직하게는 0.7 내지 1.2 당량이다.
또한 상기 에폭시 수지[성분 (E)]와 상기 에폭시기 함유 실록산 화합물[성분 (A)]의 합계량 중, 에폭시 수지[성분 (E)]의 비율은 바람직하게는 75 중량% 이하, 특히 바람직하게는 50 중량% 이하이다. 그 이유는 다음과 같다. 에폭시 수지[성분 (E)]의 비율이 지나치게 많으면, 리플로우-크래킹(reflow-cracking) 저항성이 나쁜 경향이 관찰된다.
본 발명의 열경화성 수지 조성물은 상기 (A) 내지 (D) 성분 이외에, 필요에 따라 열화 방지제, 개질제, 소포제, 레벨링제, 방출제, 염료 등과 같은 각종첨가제를 적절하 함유할 수 있다.
열화 방지제의 예는 페놀 화합물, 아민 화합물, 유기 황 화합물 및 포스핀 화합물과 같은 열화 방지제를 포함한다. 개질제의 예는 에틸렌 글리콜을 포함한 글리콜, 실리콘 및 알콜과 같은 다양한 개질제를 포함한다. 소포제의 예는 실리콘과 같은 다양한 소포제를 포함한다.
또한, 본 발명의 열경화성 수지 조성물은 추가로 필요에 따라, 실리카 분말, 유리 플릿(flit), 산화티탄 및 안료와 같은 각종 무기 충전제를 함유한다.
또한, 본 발명의 광반도체 장치가 자외선 내지 청색 범위의 파장을 갖는 빛을 발하는 발광 장치인 경우, 파장 변환제로서의 형광체를 열경화성 수지 조성물 중에 분산되게 함으로써 또는 형광체를 발광 소자의 근처에 배치함으로써 백색 발광 장치를 형성하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 열경화성 수지 조성물은 예를 들면 다음의 방법으로 조성물을 제조함으로써 액상, 분말상 또는 분말을 타정시켜 만든 정제의 형태로 얻을 수 있다. 즉, 액상의 열경화성 수지 조성물을 얻기 위해, 예를 들면 상기한 성분, 즉 상기 성분 (A) 내지 (D), 추가로 성분 (E) 및 필요에따라 블렌딩할 각종 첨가물을 적당하게 블렌딩할 수 있다. 또한 분말상 또는 분말을 타정시켜 만든 정제 형태의 수지 조성물을 얻기 위해서는, 예를 들면 상기 성분을 적당하게 블렌딩 및 예비 혼합한 후, 결과로 얻은 혼합물을 반죽기를 사용해서 반죽 및 용융 혼합한다. 이어서, 결과로 얻은 혼합물을 실온까지 냉각한 후 냉각된 생성물을 숙성 공정 후 분쇄하여 분말상의 열경화성 수지 조성물을 얻을 수 있다. 필요에 따라, 상기 분말상의 열경화성 수지 조성물을 타정해 정제를 제조할 수 있다.
이와 같이 해서 얻은 본 발명의 열경화성 수지 조성물은 발광 다이오드(LED), 각종 센서 및 전하결합소자(CCD)와 같은 광반도체 소자용 밀봉 재료로, 및 백색 리플렉터를 포함한 반사판 형성 재료와 같은 광반도체 장치용 형성 부재로 사용된다. 즉, 본 발명의 열경화성 수지 조성물을 사용하는 광반도체 소자의 밀봉은 트랜스퍼 성형 또는 사출성형, 포팅, 코팅 또는 캐스팅과 같은 광반도체 소자의 밀봉을 위한 방법에 의해 수행될 수 있다. 본 발명의 열경화성 수지 조성물이 액상인 경우, 열경화성 수지 조성물은 적어도 에폭시 수지와 경화 촉진제가 개별적으로 보관되고 사용 직전에 혼합되는 소위 2액형으로써 사용될 수 있다. 본 발명의 열경화성 수지 조성물이 소정의 숙성 공정을 겪은 후 분말상 또는 정제형태일 경우, 상기 성분의 용융 및 혼합에 의해 상기 성분은 "B 스테이지"의 상태(반경화 상태)로 제공되고, 이 생성물은 사용시 가열 및 용융될 수 있다.
본 발명의 열경화성 수지 조성물을 사용한 광반도체 소자는 상기한 바와 같이 광반도체 소자의 수지-밀봉으로 제조할 수 있다. 성형 조건(열경화성 수지 조성물의 경화 조건)의 예는 130 내지 180 ℃에서 2 내지 8 분 동안의 열경화 및 후속하는, 130 내지 180 ℃에서 1 내지 5 시간 동안의 후-경화로 구성된 조건을 포함한다.
<실시예>
아래에 비교예와 함께 실시예를 제공한다. 그러나, 본 발명은 아래 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다.
우선, 수지 조성물의 제작에 앞서 하기의 성분을 준비 또는 제조했다.
에폭시 수지 a: 1,3,5-트리스글리시딜 이소시아누레이트(에폭시 당량: 100 g/eq, 융점: 100 ℃)
에폭시 수지 b: 2,2-비스(히드록시메틸)-1-부탄올의 1,2-에폭시-4-(2-옥시라닐)시클로헥산에의 부가물(에폭시 당량: 185 g/eq, 연화점: 85 ℃)
산 무수물: 메틸헥사히드로프탈산 무수물(산 당량: 168 g/eq)
경화 촉진제: N,N-데메틸벤질아민
폴리오르가노실록산:
페닐트리메톡시실란 206 g(50 mol%) 및 디메틸디메톡시실란 126 g(50 mol%)을 플라스크 내에 주입했다. 여기에 1.2 g의 20 % HCl 수용액 및 40 g의 물의 혼합물을 적하했다. 적하 완료후, 1 시간 동안 환류를 계속했다. 이어서 결과로 얻은용액을 실온 (25 ℃)까지 냉각한 후, 탄산수소나트륨으로 중화했다. 얻어진 오르가노실록산 용액을 여과하여 불순물을 제거한 후 회전식 증발기를 사용해 저비점 물질을 증류 제거하여 액상의 폴리오르가노실록산을 얻었다. 얻어진 폴리오르가노실록산의 연화점은 59 ℃이고 히드록실기 농도는 5.1 mol%였다. 또한 얻어진 폴리오르가노실록산은, 50 mol%의 단위 A2 및 50 mol%의 단위 A3로 구성되었으며, 33 %의 페닐기 및 67 %의 메틸기 및 OH기 및 OH기로 환산한 알콕시기를 9 중량%의 양으로 함유했다.
에폭시기-함유 실록산 화합물: EDMS-1
n의 평균값이 8이고, R1이 메틸기인 화학식 (2)로 나타내지는 말단 Si-H기를 갖는 폴리실록산(Si-H 당량: 363 g/eq) 184 중량부, 디옥산 250 중량부 및 탄소 분말 상에 지지된 백금 촉매(백금 농도: 5 %) 0.27 중량부를 온도계, 냉각관, 질소 도입관 및 교반 날개가 구비된 1 L의 4구 분리가능한 플라스크에 주입했다. 이어서, 내부 온도를 90 ℃까지 승온시킨 후, N-알릴-N',N''-디글리시딜 이소시아누레이트 150 중량부를 3 시간에 거쳐 주입했다. 주입 종료 후, 내부 온도를 11O ℃까지 승온시키고 디옥산을 환류시키면서 반응을 행했다. 그 후 O.1 N 수산화 칼륨/메탄올 용액에 반응액을 적하하고, 수소 가스가 발생하지 않는 것을 확인한 후, 셀라이트(celite)를 통해 잔존 백금 촉매를 여과했다. 다음에, 증발기를 사용해 여과된 용액의 용매를 제거함으로써, 에폭시기 함유 실록산 화합물(EDMS-1) 32O 중량부를 얻었다. 에폭시기 함유 실록산 화합물은 R1이 메틸기이고, R2가 프로필렌기이고, n의 평균값이 8인 화학식 (1)의 에폭시기 함유 실록산 화합물이었고, 에폭시 당량은 317 g/eq이고 점도는 25 ℃에서 4.5 Pa·S였다.
에폭시기-함유 실록산 화합물: EDMS-2
n의 평균값이 4이고, R1이 메틸기인 화학식 (2)로 나타내지는 말단 Si-H기를 갖는 폴리실록산(Si-H 당량: 363 g/eq) 38 중량부, 디옥산 38 중량부, 탄소 분말 상에 지지된 백금 촉매(백금 농도: 5 %) 0.09 중량부 및 N-알릴-N',N''-디글리시딜 이소시아누레이트 50 중량부를 사용했다. 그 이외는 상기 EDMS-1의 경우와 같은 공정을 수행해 에폭시기 함유 실록산 화합물(EDMS-2) 81 중량부를 얻었다. 에폭시기 함유 실록산 화합물은 R1이 메틸기이고, R2가 프로필렌기이고, n의 평균값이 4인 화학식 (1)의 에폭시기 함유 실록산 화합물이었고, 에폭시 당량은 237 g/eq이고 융점은 약 55 ℃이고, 점도는 75 ℃에서 0.34 Pa·S였다.
첨가제: 에틸렌 글리콜
실시예 1 내지 11 및 비교예 1 내지 4
나중에 나타내는 표 1 내지 표 3에 나타낸 성분을 표에 나타낸 각 제제에 따라 서로 배합하고, 비커 내에서 용융 혼합했다. 각 혼합물을 숙성한 후, 실온으로 냉각해 고형화하고 분쇄하였다. 이렇게 하여 목적한 분말상의 에폭시 수지 조성물을 제조했다.
이렇게 하여 얻은 실시예 및 비교예의 각 열경화성 수지 조성물을 사용해 하기의 방법에 따라 각종 특성 평가를 행했다. 그 결과를 나중에 나타내는 표 1 내지 표 3에 나타낸다.
광투과율의 측정
각 열경화성 수지 조성물을 사용해, 소정의 경화 조건(조건: 150 ℃에서 3 시간)에서 두께 1 mm의 시험편을 제조했다. 시험편(경화물)을 사용해, 액체 파라핀 내에 시험편을 침지시키고 광투과율을 측정했다. 측정 장치로는, 시마즈사(Shimadzu Corporation) 제조의 분광광도계 UV 3101을 사용했고, 400 nm의 파장에서의 광투과율을 실온(25 ℃)에서 측정했다.
유리 전이 온도(Tg)의 측정
각 열경화성 수지 조성물을 사용해, 소정의 경화 조건(조건: 150 ℃에서 3 시간)에서 시험편(경화물)을 제조했다. 경화물 10 내지 20 mg을 사용해 시차주사열량계(퍼킨-엘머제조의 PYRIS 1) 상에서 10 ℃/분의 승온 속도에서 유리 전이 온도(Tg)를 측정했다.
휨강도 및 휨 탄성률/편향의 측정
각 열경화성 수지 조성물을 사용해, 소정의 경화 조건(조건: 150 ℃에서 3 시간)에서 폭 10 mm, 길이 100 mm 및 두께 4 mm의 시험편을 제조했다. 시험편(경화물)을 사용해, JIS K6911에 따라, 실온(25 ℃)에서, 오토그래프(autograph)(시마즈사 제조의 AG500C)에 의해, 헤드 속도 5 mm/분, 지지점간 거리 64 mm에서 휨강도 및 휨 탄성률 및 편향을 측정했다.
열팽창 계수의 측정
상기 각 열경화성 수지 조성물을 사용해, 소정의 경화 조건(조건: 150 ℃에서 3 시간)에서 길이 15 mm 및 5 mm 정사각형을 갖는 기둥 모양 시험편을 제조했다. 시험편(경화물)을 사용해, 2 ℃/분의 승온속도에서 열팽창을 측정하고, 40 내지 7O ℃에서의 팽창률을 열팽창 계수로 취했다.
내광성 수명의 측정
상기 각 에폭시 수지 조성물을 사용해, 소정의 경화 조건(조건: 150 ℃에서 3 시간)에서 두께 1 mm의 시험편을 제조했다. 시험편(경화물)을 405 nm 단파장 레이저(니치아 카가쿠 코교 주식회사(Nichia Kagaku Kogyo K.K.) 제조의 NDHV31 0APC)를 사용해 25 mW 및 20 ㎛(8O W/mm2)의 조건 하에서 방사선 조사했다. 각 경화물을 투과해서 얻은 빛을 파워 미터(코헤런트사(Coherent Inc.) 제조의 OP-2VIS)로 수광해 빛의 강도를 측정했다. 수광의 강도가 그 초기값의 50 %로 감소하는데 필요한 시간 기간을 측정하고, 측정 결과를 내광성 수명으로서 취했다.
리플로우-크래킹 저항성
인쇄 배선 기판[재질: FR - 4(구리-피복 적층 유리 에폭시 기판), 크기: 82 mm X 82 mm, 두께:O.8 mm]과, 규소 클립(크기: 3 mm X 3 mm, 두께 O.37 mm)을 준비했다. 다이본드제(die-bonding agent)(히타치 케미컬(Hitachi Chemical Co., Ltd) 제조의 EN-4000)을 사용해, 인쇄 배선 기판의 4 X 4 격자의 각 영역(총 16 영역) 상에 총 16 개의 규소 클립을 위치시켰다.
그 후, 150 ℃에서 3 시간 가열하여 다이본드제를 열경화시킨 후 상기 각 열경화성 수지 조성물을 성형 기계에 의해 150 ℃에서 3 분 동안 사출 성형함으로써 수지-밀봉(밀봉 수지 부분: 30 mm X 30 mm, 두께 1.O mm)을 행했다. 그 후, 15O ℃에서 3 시간 동안 후-경화를 행한 후, 기판을 다이서(dicer)를 사용해 20 mm X 20 mm 크기의 사각형 개별 패키지(package)로 절단했다. 얻은 개별 패키지를 3O ℃/70 % 상대 습도에서 가열 및 가습로 내에 96 시간 방치한 후, 260 ℃에서 JEDEC 리플로우 조건 하에 리플로우-크래킹 저항성을 평가했다. 평가에 대해, 16 개 영역 모두에서 크랙이 확인되지 않은 것을 "좋음"으로 표기하고, 16 개 영역 중 하나에서라도 크랙이 확인된 것을 "나쁨"으로 표시했다.
Figure pat00004
Figure pat00005
Figure pat00006
상기 도시한 결과는 모든 실시예는 높은 광투과율을 나타내고 및 투명성이 뛰어나며, 높은 휨 탄성률 및 휨 강도와 큰 편향을 보여주고 그에 따라 강도가 뛰어나며 또한 긴 내광성 수명을 보이고 그에 따라 내광성이 뛰어남을 보여준다. 또한, 리플로우-크래킹 저항성에 대해, 크랙이 형성되지 않았고, 우수한 결과가 얻어졌다.
한편, 에폭시기 함유 실록산 화합물이 사용되었으나 임의의 폴리오르가노실록산이 사용되지 않은 비교예 1 내지 3은 큰 편향을 보이고 짧은 내광성 수명을 보였으며 그에 따라 내광성에 있어 열등했다. 비교예 4에서, 폴리오르가노실록산이 사용되었으나 임의의 에폭시기 함유 실록산 화합물이 사용되지 않았기 때문에, 내광성에 대해 우수한 결과를 얻었으나, 리플로우-크래킹 저항성의 평가에서 크랙이 형성되었다.
본 발명을 그 특정 실시양태를 참조해 상세히 기술하였으나, 그 사상 및 범위를 벗어나지 않고 여기에 다양한 변화 및 변형을 가할 수 있음이 당업자에게 자명할 것이다.
또한, 본 발명은 2010년 2월 18일 출원된 일본 특허 출원 2010-034131호에 기초하며, 그 내용은 본원에 참조로 도입된다.
본원에 인용된 모든 참조문헌은 본원에 그 전체가 참조로 도입된다.
또한, 본원에 인용된 모든 참조문헌은 전체로써 도입된다.
본 발명의 열경화성 수지 조성물은 발광 다이오드(LED), 각종 센서 및 전하결합소자(CCD)와 같은 광반도체 소자용 밀봉 재료로 유용하며 상기 LED의 리플렉터와 같은 반사판 형성 물질로서 사용될 수 있다.

Claims (7)

  1. 하기의 성분 (A) 내지 (D)를 함유하는 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물:
    (A) 하기의 화학식 (1)로 나타내지는 에폭시기 함유 실록산 화합물:
    Figure pat00007

    (상기 식에서, R1은 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소기이고, R2는 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 2가 탄화수소기이며 그 안에 에테르 형성 또는 에스테르 형성을 위한 산소 원자를 함유할 수 있고, n은 0 내지 20의 정수이다);
    (B) 산무수물 경화제;
    (C) 가열 축합형 오르가노실록산; 및
    (D) 경화 촉진제.
  2. 제1항에 있어서, 상기 성분 (A) 내지 (D) 외에 하기 성분 (E)를 추가로 함유하는 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물:
    (E) 한 분자 내에 2 이상의 에폭시기를 갖는 성분 (A) 이외의 에폭시 수지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 성분 (B)의 함량이, 열경화성 수지 조성물 전체 중의 에폭시기 1 당량 당 성분 (B) 내의 산 무수물기의 양이 0.5 내지 1.5 당량 범위가 되도록 설정되는 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 성분 (C)가 하기 화학식 (3)으로 나타내지는 폴리오르가노실록산인 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물.
    Rm(OR1)nSiO(4-m-n)/2 ... (3)
    (상기 식에서 R은 1 내지 18 개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된, 포화 1가 탄화수소기이고 R들은 동일 또는 상이할 수 있으며, R1은 수소 원자 또는 1 내지 6 개의 탄소 원자를 갖는 알킬기이고 R1들은 동일 또는 상이할 수 있으며, m 및 n 각각은 0 내지 3의 정수이다)
  5. 제1항에 따른 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물을 열경화시켜 얻은 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물의 경화물.
  6. 제1항에 따른 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물을 사용해 광반도체 소자를 수지-밀봉시켜 얻은 광반도체 장치.
  7. 제5항에 따른 광반도체 소자 밀봉용 열경화성 수지 조성물의 경화물을 사용해 광반도체 소자를 수지-밀봉시켜 얻은 광반도체 장치.
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