KR20160094365A - 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물 및 그것을 이용하여 얻어지는 광반도체 장치용 리드 프레임, 밀봉형 광반도체 소자 및 광반도체 장치 - Google Patents

광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물 및 그것을 이용하여 얻어지는 광반도체 장치용 리드 프레임, 밀봉형 광반도체 소자 및 광반도체 장치 Download PDF

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가즈히로 후케
유이치 후카미치
히데노리 오니시
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 금속 리드 프레임과, 그 금속 리드 프레임에 탑재된 광반도체 소자의 주위를 둘러싸도록 형성되는 리플렉터를 구비한 광반도체 장치에 있어서, 상기 리플렉터의 형성 재료가, 에폭시 수지(A), 액상 경화제를 주성분으로 하는 경화제(B), 산화지르코늄(C), 실란계 화합물(D) 및 무기질 충전제(E)를 함유하고, 상기 (C) 및 (E)의 합계 함유량이, 에폭시 수지 조성물 전체의 70∼90 체적%이며, 또한 상기 (D)의 함유량이, 상기 (C)에 대하여 0.1∼8 중량%인 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물로 이루어진다. 이 때문에, 높은 초기 광반사율뿐만 아니라, 우수한 장기 내광성도 구비함과 동시에, 높은 유리 전이 온도도 갖는 리플렉터가 얻어진다. 따라서, 상기 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물을 이용하여 리플렉터를 형성하여 이루어지는 광반도체 장치에서는, 신뢰성이 높은 광반도체 장치가 얻어진다.

Description

광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물 및 그것을 이용하여 얻어지는 광반도체 장치용 리드 프레임, 밀봉형 광반도체 소자 및 광반도체 장치 {EPOXY RESIN COMPOSITION FOR OPTICAL SEMICONDUCTOR DEVICE, LEAD FRAME FOR OPTICAL SEMICONDUCTOR DEVICE AND OBTAINED USING SAME, SEALED SEMICONDUCTOR ELEMENT, AND OPTICAL SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은, 예컨대, 광반도체 소자로부터 발하는 광을 반사시키는, 리플렉터(반사부)의 형성 재료가 되는 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물 및 그것을 이용하여 얻어지는 광반도체 장치용 리드 프레임, 밀봉형 광반도체 소자 및 광반도체 장치에 관한 것이다.
종래, 광반도체 소자를 탑재하여 이루어지는 광반도체 장치는, 예컨대, 도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 플레이트부(1)와 제2 플레이트부(2)로 이루어지는 금속 리드 프레임 상에 광반도체 소자(3)가 탑재되고, 상기 광반도체 소자(3)의 주위를 둘러싸도록, 또한 제1 플레이트부(1)와 제2 플레이트부(2) 사이를 매립하도록, 수지 재료로 이루어지는 광반사용의 리플렉터(4)가 형성되어 있다는 구성을 취한다. 그리고, 상기 금속 리드 프레임과 리플렉터(4)의 내주면으로서 형성되는 오목부(5)에 탑재된 광반도체 소자(3)를, 필요에 따라 형광체를 함유하는 실리콘 수지 등의 투명 수지를 이용하여 수지 밀봉함으로써 밀봉 수지층(6)이 형성되어 있다. 도 1에 있어서, 7, 8은 금속 리드 프레임과 광반도체 소자(3)를 전기적으로 접속하는 본딩 와이어이고, 필요에 따라 설치되는 것이다.
이러한 광반도체 장치에서는, 최근, 상기 리플렉터(4)를, 에폭시 수지 등으로 대표되는 열경화성 수지를 이용하여, 예컨대, 트랜스퍼 성형 등에 의해 성형하여 제조하고 있다. 그리고, 상기 열경화성 수지에는, 종래부터 백색 안료로서 산화티탄을 배합하고, 상기 광반도체 소자(3)로부터 발하는 광을 반사시키고 있다(특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2011-258845호 공보
그러나, 상기한 바와 같이 백색 안료로서 산화티탄을 이용하여 리플렉터를 형성한 경우, 초기의 광반사율에 관해서는 문제없이 높은 광반사율을 실현하고 있지만, 시간 경과적 사용에 의해 그 광반사율이 저하되어 버린다는 문제가 있었다. 이와 같이, 장기간에 걸쳐 높은 광반사율을 발휘하는, 즉 장기간에 걸친 내광성이라는 점에서는 여전히 충분하지 않고, 이 장기 내광성에 관해 더 나은 향상이 강하게 요망되고 있다. 또한, 그 용도를 고려한 경우, 상기 내광성의 향상과 함께, 경화물의 유리 전이 온도(Tg)에 관해서도 보다 높은 것이 요구되고 있지만, 여전히 충분한 것이 얻어지지 않은 실정이다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 높은 초기 광반사율뿐만 아니라, 우수한 장기 내광성을 가지며, 또한 높은 유리 전이 온도의 경화물을 얻을 수 있는 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물 및 그것을 이용하여 얻어지는 광반도체 장치용 리드 프레임, 밀봉형 광반도체 소자 및 광반도체 장치의 제공을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 하기 (A)∼(E)를 함유하고, 하기 (C) 및 (E)의 합계 함유량이, 에폭시 수지 조성물 전체의 70∼90 체적%이며, 또한 하기 (D)의 함유량이, 하기 (C)에 대하여 0.1∼8 중량%인 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물을 제1 요지로 한다.
(A) 에폭시 수지.
(B) 액상 경화제를 주성분으로 하는 경화제.
(C) 산화지르코늄.
(D) 실란계 화합물.
(E) 무기질 충전제.
그리고, 본 발명은, 두께 방향의 한면에만 광반도체 소자를 탑재하기 위한 판형의 광반도체 장치용 리드 프레임으로서, 서로 간극을 두고 배치되는 복수의 플레이트부를 구비함과 동시에, 상기 간극에, 상기 제1 요지의 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물을 이용하여 충전하고, 경화하여 이루어지는 리플렉터가 형성되어 이루어지는 광반도체 장치용 리드 프레임을 제2 요지로 한다. 또한, 본 발명은, 광반도체 소자 탑재 영역을 구비하고, 그 자체의 적어도 일부에서 소자 탑재 영역의 주위를 둘러싼 상태로 리플렉터가 형성되어 이루어지는 입체형의 광반도체 장치용 리드 프레임으로서, 상기 리플렉터가, 상기 제1 요지의 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물을 이용하여 형성되어 이루어지는 광반도체 장치용 리드 프레임을 제3 요지로 한다.
또한, 본 발명은, 한면에 광반도체 소자를 탑재하기 위한 소자 탑재 영역을 갖는 플레이트부가, 서로 간극을 두고 배치되고, 상기 소자 탑재 영역의 소정 위치에 광반도체 소자가 탑재되어 이루어지는 광반도체 장치로서, 상기 간극에, 상기 제1 요지의 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물을 이용하여 충전, 경화하여 이루어지는 리플렉터가 형성되어 이루어지는 광반도체 장치를 제4 요지로 한다. 또한, 본 발명은, 광반도체 소자 탑재 영역을 구비하고, 그 자체의 적어도 일부에서 소자 탑재 영역의 주위를 둘러싼 상태로 리플렉터가 형성되어 이루어지는 광반도체 장치용 리드 프레임의 소정 위치에 광반도체 소자가 탑재되어 이루어지는 광반도체 장치로서, 상기 리플렉터가, 상기 제1 요지의 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물을 이용하여 형성되어 이루어지는 광반도체 장치를 제5 요지로 한다.
그리고, 본 발명은, 이면에 복수의 접속용 전극이 형성되어 이루어지는 광반도체 소자의 측면에 상기 제1 요지의 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물로 이루어지는 리플렉터가 형성되고, 상기 광반도체 소자 상부의 발광면 혹은 수광면이 밀봉층으로 피복되어 이루어지는 밀봉형 광반도체 소자를 제6 요지로 한다. 또한, 본 발명은, 배선 회로 기판의 소정 위치에, 상기 제6 요지의 밀봉형 광반도체 소자가, 그 접속용 전극을 통해 탑재되어 이루어지는 광반도체 장치를 제7 요지로 한다.
본 발명자들은, 높은 초기 광반사율에 더하여, 장기 내광성이 우수하며, 또한 높은 유리 전이 온도를 갖는 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물을 얻기 위해 예의 검토를 거듭했다. 그 연구의 과정에서, 백색 안료로서 종래부터 이용되어 온 산화티탄이 아니라 다른 백색 안료를 이용함으로써 장기 내광성을 개선하는 것을 상기하고, 여러가지로 검토한 결과, 백색 안료로서 산화지르코늄을 이용하는 것에 착안했다. 산화지르코늄은 재료로서 경도가 안료 그레이드의 산화티탄보다 높기 때문에, 실리카 등의 무기질 충전제를 고충전량 배합하는 수지 조성물에 있어서 안료 그레이드의 산화티탄 대신에 산화지르코늄을 적용하면, 수지 재료의 제작에 있어서 직접 수지 조성물과 접하는 금속제 장치의 마모에 의해, 얻어지는 수지 조성물이 검어지는, 즉 초기 광반사율이 낮아진다는 문제가 발생된다는 지견을 얻었다. 그래서 본 발명자들은, 이러한 문제를 해결하기 위해 더욱 검토를 거듭한 결과, 상기 산화지르코늄과 함께 경화제로서 액상 경화제를 이용하며, 또한 무기질 충전제 및 상기 산화지르코늄을 포함하는 충전제 전체를 특정 비율이 되도록 설정하고, 더구나 실란계 화합물을 특정 비율로 이용하면, 높은 초기 광반사율을 실현할 수 있음과 동시에, 장기 내광성이 우수하며, 또한 높은 유리 전이 온도를 구비한 리플렉터의 형성 재료가 될 수 있는 에폭시 수지 조성물이 얻어지는 것을 발견했다.
이와 같이, 본 발명은, 상기 에폭시 수지(A)와, 액상 경화제를 주성분으로 하는 경화제(B)와, 산화지르코늄(C)과, 실란계 화합물(D)과, 무기질 충전제(E)를 함유하고, 더구나 상기 (C) 및 (E)의 합계 함유량 및 상기 (D)의 함유량을 특정량으로 하는 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물이다. 이 때문에, 높은 초기 광반사율뿐만 아니라, 우수한 장기 내광성도 구비함과 동시에, 높은 유리 전이 온도도 갖는 것이 된다. 따라서, 상기 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물을 이용하여 리플렉터를 형성하여 이루어지는 광반도체 장치에서는, 신뢰성이 높은 광반도체 장치가 얻어진다.
그리고, 상기 실란계 화합물(D)이 특정한 실란계 화합물이면, 한층 더 우수한 초기 광반사율 및 장기 내광성, 나아가서는 높은 유리 전이 온도를 구비하게 된다.
도 1은, 광반도체 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는, 광반도체 장치의 다른 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은, 상기 광반도체 장치의 다른 구성을 모식적으로 나타내는 평면도의 X-X' 화살표 방향 단면도이다.
도 4는, 밀봉형 광반도체 소자의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
이하에 기재하는 구성 요건의 설명은, 본 발명의 실시양태의 일례(대표예)로서, 이들 내용에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명에 관해 상세히 설명한다.
본 발명의 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물(이하, 「에폭시 수지 조성물」이라고도 함)은, 예컨대, 앞서 서술한 바와 같이, 도 1에 나타내는 광반도체 장치 혹은 후술하는 도 2 및 도 3에 나타내는 광반도체 장치, 도 4에 나타내는 밀봉형 광반도체 소자의, 리플렉터(4, 11, 15) 형성 재료로서 이용되는 것으로서, 에폭시 수지(A 성분)와, 액상 경화제를 주성분으로 하는 경화제(B 성분)와, 산화지르코늄(C 성분)과, 실란계 화합물(D 성분)과, 무기질 충전제(E 성분)를 이용하여 얻어지는 것이고, 통상, 액상, 혹은 분말상, 혹은 그 분말을 타정한 태블릿상으로 하여 리플렉터(4, 11, 15) 형성 재료에 제공된다. 또, 본 발명에 있어서, 상기 「주성분으로 하는」이란, 주성분만으로 이루어지는 경우를 포함하는 취지이다.
<A: 에폭시 수지>
상기 에폭시 수지(A 성분)로는, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지나 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등의 노볼락형 에폭시 수지, 모노글리시딜이소시아누레이트, 디글리시딜이소시아누레이트, 트리글리시딜이소시아누레이트, 히단토인에폭시 수지 등의 함질소고리 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 F형 에폭시 수지, 지방족계 에폭시 수지, 실리콘 변성 에폭시 수지, 글리시딜에테르형 에폭시 수지, 알킬 치환 비스페놀 등의 디글리시딜에테르, 디아미노디페닐메탄 및 이소시아누르산 등의 폴리아민과 에피클로로히드린의 반응에 의해 얻어지는 글리시딜아민형 에폭시 수지, 올레핀 결합을 과초산 등의 과산으로 산화하여 얻어지는 선형 지방족 및 지환식 에폭시 수지, 저흡수율 경화체 타입의 주류인 비페닐형 에폭시 수지, 디시클로고리형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상 겸하여 이용할 수 있다. 이들 에폭시 수지 중에서도, 투명성 및 내변색성이 우수하다는 점에서, 지환식 에폭시 수지나, 트리글리시딜이소시아누레이트 등의 이소시아누르 고리 구조를 갖는 것을 단독으로 혹은 겸하여 이용하는 것이 바람직하다. 동일한 이유로부터, 프탈산, 테트라히드로프탈산, 헥사히드로프탈산, 메틸테트라히드로프탈산, 나딕산, 메틸나딕산 등의 디카르복실산의 디글리시딜에스테르도 적합하다. 또한, 방향고리가 수소화된 지환식 구조를 갖는 핵수소화 트리멜리트산, 핵수소화 피로멜리트산 등의 글리시딜에스테르 등도 들 수 있다.
상기 에폭시 수지(A 성분)로는, 상온에서 고형이어도 좋고 액상이어도 좋지만, 일반적으로, 사용하는 에폭시 수지의 평균 에폭시 당량이 90∼1000인 것이 바람직하고, 또한, 고형의 경우에는, 취급성의 편리성의 관점에서, 연화점이 50∼160℃인 것이 바람직하다. 즉, 에폭시 당량이 지나치게 작으면, 에폭시 수지 조성물 경화물이 취약해지는 경우가 있다. 또한, 에폭시 당량이 지나치게 크면, 에폭시 수지 조성물 경화물의 유리 전이 온도(Tg)가 낮아지는 경향이 보이기 때문이다.
<B: 경화제>
본 발명에 있어서, 경화제(B 성분)란, 액상 경화제를 주성분으로 하는 것으로, 앞서 서술한 바와 같이, 경화제 성분이 액상 경화제만으로 이루어지는 경우를 포함한다. 구체적으로는, 액상 경화제가 경화제 전체의 40 중량% 이상을 차지하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 경화제 성분이 액상 경화제만으로 구성되는 것이다. 또, 상기 액상 경화제란, 실온(25℃)하에서 액상을 나타내는 경화제를 말한다. 그리고, 이러한 액상 경화제로는, 예컨대, 내열성 및 내광성의 관점에서, 액상을 나타내는 산무수물계 경화제 등을 들 수 있다.
상기 액상을 나타내는 산무수물계 경화제로는, 예컨대, 3-메틸헥사히드로무수프탈산(액상), 4-메틸헥사히드로무수프탈산(액상), 3-메틸테트라히드로무수프탈산(액상), 4-메틸테트라히드로무수프탈산(액상), 무수메틸나딕산(액상), 시클로헥산-1,2,4-트리카르복실산-1,2-무수물(액상) 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상 겸하여 이용할 수 있다. 또한, 포화 지방쇄 골격, 불포화 지방쇄 골격, 또는 실리콘 골격의 말단기, 내지, 측쇄로서 이들 산무수물을 갖는 올리고머도 단독으로, 혹은 2종 이상 겸하여, 그리고 상기 산무수물과 겸하여 이용할 수 있다. 이들 액상을 나타내는 산무수물계 경화제 중에서도, 3-메틸헥사히드로무수프탈산, 4-메틸헥사히드로무수프탈산, 3-메틸테트라히드로무수프탈산, 4-메틸테트라히드로무수프탈산, 나아가서는 이들에 고체를 나타내는 헥사히드로무수프탈산을 혼합한 것을 이용하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 액상을 나타내는 액상 경화제와 함께, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 고체를 나타내는 산무수물계 경화제, 예컨대, 헥사히드로무수프탈산(고체), 무수프탈산(고체), 무수말레산(고체), 무수숙신산(고체), 무수트리멜리트산(고체), 무수나딕산(고체), 무수피로멜리트산(고체), 나프탈렌-1,4,5,8-테트라카르복실산이무수물(고체), 및 그 핵수소화물, 테트라히드로무수프탈산(고체), 무수디메틸글루타르산(고체), 무수글루타르산(고체) 등을 적절히 단독 혹은 2종 이상 겸하여 이용할 수 있다. 또, 상기 산무수물계 경화제에 있어서의 고체란, 실온(25℃)하에서 고체를 나타내는 것을 말한다.
나아가서는, 상기 액상을 나타내는 산무수물계 경화제와 함께, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 상기 산무수물의 가수 분해 생성물인 카르복실산이나, 이소시아누르산 유도체계 경화제 등을 이용할 수 있다.
또한, 상기 이소시아누르산 유도체계 경화제로는, 예컨대, 1,3,5-트리스(1-카르복시메틸)이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(2-카르복시에틸)이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(3-카르복시프로필)이소시아누레이트, 1,3-비스(2-카르복시에틸)이소시아누레이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상 겸하여 이용할 수 있다. 또한, 이소시아누르산 유도체계 경화제로는, 무색 내지 담황색의 경화제가 바람직하다.
여기서, 상기 A 성분과 상기 B 성분의 배합 비율은, A 성분 중의 에폭시기 1 당량에 대하여, B 성분 중에서의 에폭시기와 반응 가능한 활성기(산무수기 혹은 카르복실기)가 0.4∼1.4 당량이 되도록 설정하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.6∼1.2 당량이다. 즉, 활성기가 지나치게 적으면, 에폭시 수지 조성물의 경화 속도가 느려짐과 동시에, 그 경화물의 유리 전이 온도(Tg)가 낮아지는 경향이 보이고, 활성기가 지나치게 많으면 내습성이 저하되는 경향이 보이기 때문이다.
또한, 그 목적 및 용도에 따라, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서, 전술한 경화제 이외의 다른 에폭시 수지계 경화제, 예컨대, 페놀계 경화제, 아민계 경화제, 상기 산무수물계 경화제를 알콜로 부분 에스테르화한 것 등의 경화제를, 단독으로 혹은 2종 이상 겸하여 이용할 수 있다. 또, 이들 경화제를 이용하는 경우에 있어서도, 그 배합 비율은, 전술한 A 성분과 B 성분의 배합 비율(당량비)에 준하면 된다.
<C: 산화지르코늄(ZrO2)>
상기 A 성분 및 B 성분과 함께 이용되는 산화지르코늄(C 성분)은, 본 발명에 있어서 백색 안료로서 이용되는 것이다. 상기 산화지르코늄에는, 단사정, 정방정, 입방정 등의 복수의 결정계가 있지만, 그 중에서도 단사정의 산화지르코늄을 이용하는 것이 비용 등의 면에서 바람직하다. 상기 산화지르코늄으로서, 유동성 등의 관점에서, 평균 입경이 0.01∼50 ㎛인 것을 이용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1∼30 ㎛이고, 특히 바람직하게는 0.1∼20 ㎛이다. 또, 상기 평균 입경은, 예컨대, 레이저 회절 산란식 입도 분포계를 이용하여 측정할 수 있다.
상기 산화지르코늄(C 성분)의 함유 비율은, 에폭시 수지 조성물 전체에 대하여, 바람직하게는 3∼50 체적%이고, 보다 바람직하게는 5∼30 체적%이다. 즉, C 성분의 함유 비율이 지나치게 적으면, 충분한 광반사성, 특히 우수한 초기 광반사율이 잘 얻어지지 않게 되는 경향이 보인다. C 성분의 함유 비율이 지나치게 많으면, 현저한 증점에 의해 혼련 등에서의 에폭시 수지 조성물의 제작에 관해 곤란이 생길 가능성이 보이기 때문이다.
<D: 실란계 화합물>
상기 실란계 화합물(D 성분)로는, 각종 실란계 화합물, 예컨대, 하기 화학식(1)로 표시되는 실란계 화합물을 들 수 있다.
(X)n(R)3- nSi(R')···(1)
[식(1)에 있어서, X는 CH3O- 또는 C2H5O-, R은 CH3- 또는 C2H5-, R'는 -CmH2m＋ 1, -CH=CH2, -C6H5 또는 -R"Y[m은 1∼12의 양수, R"는 -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-, Y는 글리시딜에테르기, 3,4-에폭시시클로헥실기, -OOC(CH3)C=CH2, -NH2 또는 -NHCH2CH2NH2임], n은 1, 2 또는 3이다.]
구체적으로는, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 등의 실란 커플링제나, 페닐트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란 등의 실란 등이 이용된다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상 겸하여 이용된다. 그 중에서도, 유리 전이 온도 저하의 억제 효과 등의 관점에서, 페닐트리메톡시실란을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 실란계 화합물(D 성분)의 함유 비율은, 상기 산화지르코늄(C 성분)에 대하여 0.1∼8 중량%로 할 필요가 있다. 보다 바람직하게는 0.2∼7 중량%이고, 특히 바람직하게는 0.2∼6 중량%이다. 즉, D 성분의 함유 비율이 지나치게 적으면, 우수한 초기 광반사율이 얻어지지 않고, 지나치게 많으면, 유리 전이 온도의 저하가 현저해진다.
<E: 무기질 충전제>
상기 A∼D 성분과 함께 이용되는 무기질 충전제(E 성분)로는, 예컨대, 석영 유리 분말, 탤크, 용융 실리카 분말이나 결정성 실리카 분말 등의 실리카 분말, 알루미나 분말, 질화알루미늄 분말, 질화규소 분말 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 선팽창 계수의 저감 등의 관점에서, 용융 실리카 분말을 이용하는 것이 바람직하고, 특히 고충전성 및 고유동성이라는 관점에서, 용융 구형상 실리카 분말을 이용하는 것이 바람직하다. 또, 무기질 충전제(E 성분)는, 상기 산화지르코늄(C 성분)을 제외한다. 상기 무기질 충전제(E 성분)의 입경 및 그 분포에 관해서는, 상기 산화지르코늄(C 성분)의 입경 및 그 분포와의 조합을, 에폭시 수지 조성물을 트랜스퍼 성형 등에 의해 성형할 때의 버 등이 가장 저감되도록 배려하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 무기질 충전제(E 성분)의 평균 입경은, 5∼100 ㎛인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 10∼80 ㎛이다. 또, 상기 평균 입경은, 전술과 동일하게, 예컨대, 레이저 회절 산란식 입도 분포계를 이용하여 측정할 수 있다.
그리고, 상기 무기질 충전제(E 성분)의 함유 비율에 있어서는, 상기 산화지르코늄(C 성분)과 무기질 충전제(E 성분)의 합계 함유 비율이, 에폭시 수지 조성물 전체의 70∼90 체적%가 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 75∼85 체적%이다. 상기 합계 함유 비율이 지나치게 적으면, 성형시에 휨이 발생하는 등의 문제가 생기는 경향이 보인다. 또한, 합계 함유 비율이 지나치게 많으면, 배합 성분을 혼련할 때, 혼련기에 많은 부하가 걸려, 혼련이 불가능해지는 경향이 보이고, 그 결과, 성형 재료인 에폭시 수지 조성물을 제작하는 것이 곤란해지는 경향이 보인다.
또한, 상기 산화지르코늄(C 성분)과 무기질 충전제(E 성분)의 혼합 비율은, 초기 광반사율의 관점에서, 체적비로, (C 성분)/(E 성분)=0.028∼1.0인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 0.033∼0.50이다. 즉, C 성분과 E 성분의 혼합 비율이 상기 범위를 벗어나, 체적비가 지나치게 작으면, 에폭시 수지 조성물의 초기 광반사율이 저하되는 경향이 보이고, 체적비가 지나치게 크면, 에폭시 수지 조성물의 용융 점도가 상승하여 혼련이 곤란해지는 경향이 보인다.
<다른 첨가제>
그리고, 본 발명의 에폭시 수지 조성물에는, 상기 A∼E 성분 이외에, 필요에 따라, 경화 촉진제, 이형제를 배합할 수 있다. 나아가서는, 변성제(가소제), 산화 방지제, 난연제, 소포제, 레벨링제, 자외선 흡수제 등의 각종 첨가제를 적절히 배합할 수 있다.
상기 경화 촉진제로는, 예컨대, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]운데센-7, 트리에틸렌디아민, 트리-2,4,6-디메틸아미노메틸페놀, N,N-디메틸벤질아민, N,N-디메틸아미노벤젠, N,N-디메틸아미노시클로헥산 등의 3급 아민류, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸 등의 이미다졸류, 트리페닐포스핀, 테트라페닐포스포늄테트라플루오로보레이트, 테트라페닐포스포늄테트라페닐보레이트, 테트라-n-부틸포스포늄브로마이드, 테트라페닐포스포늄브로마이드, 메틸트리부틸포스포늄디메틸포스포에이트, 테트라페닐포스포늄-o,o-디에틸포스포로디티오에이트, 테트라-n-부틸포스포늄-o,o-디에틸포스포로디티오에이트 등의 인 화합물, 트리에틸렌디암모늄·옥틸카르복실레이트 등의 4급 암모늄염, 유기 금속염류, 및 이들의 유도체 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상 겸하여 이용된다. 이들 경화 촉진제 중에서는, 3급 아민류, 이미다졸류, 인 화합물을 이용하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 착색도가 적고, 투명하며 강인한 경화물을 얻기 위해서는, 인 화합물을 이용하는 것이 특히 바람직하다.
상기 경화 촉진제의 함유량은, 상기 에폭시 수지(A 성분)에 대하여 0.001∼8.0 중량%로 설정하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.01∼3.0 중량%이다. 즉, 경화 촉진제의 함유량이 지나치게 적으면, 충분한 경화 촉진 효과를 얻을 수 없는 경우가 있고, 또한 경화 촉진제의 함유량이 지나치게 많으면, 얻어지는 경화물에 변색이 생기는 경향이 보이기 때문이다.
상기 이형제로는, 각종 이형제가 이용되지만, 그 중에서도 에테르 결합을 갖는 이형제를 이용하는 것이 바람직하고, 예컨대, 하기 화학식(2)로 표시되는 구조식을 구비한 이형제를 들 수 있다.
CH3·(CH3)k·CH2O(CHRm·CHRn·O)x·H···(2)
[식(2) 중, Rm, Rn은 수소원자 또는 1가의 알킬기이고, 양자는 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋다. 또한, k는 1∼100의 양수이고, x는 1∼100의 양수이다.]
상기 식(2)에 있어서, Rm, Rn은 수소원자 또는 1가의 알킬기이고, 바람직하게는 k는 10∼50의 양수, x는 3∼30의 양수이다. 보다 바람직하게는 Rm 및 Rn은 수소원자이고, k는 28∼48의 양수, x는 5∼20의 양수이다. 즉, 반복수 k의 값이 지나치게 작으면, 이형성이 저하되고, 또한 반복수 x의 값이 지나치게 작으면, 분산성이 저하되기 때문에, 안정된 강도와 이형성이 얻어지지 않게 되는 경향이 보인다. 한편, 반복수 k의 값이 지나치게 크면, 융점이 높아지기 때문에 혼련이 곤란해져, 에폭시 수지 조성물의 제조 공정에 있어서 곤란을 야기하는 경향이 보이고, 반복수 x의 값이 지나치게 크면, 이형성이 저하되는 경향이 보이기 때문이다.
상기 이형제의 함유량은, 에폭시 수지 조성물체 전체의 0.001∼3 중량%의 범위로 설정하는 것이 바람직하고, 0.01∼1 중량%의 범위로 설정하는 것이 보다 바람직하다. 즉, 이형제의 함유량이 지나치게 적거나 지나치게 많거나 하면, 경화체의 강도 부족을 초래하거나, 이형성의 저하를 야기하는 경향이 보이기 때문이다.
상기 변성제(가소제)로는, 예컨대, 실리콘류, 알콜류 등을 들 수 있다.
상기 산화 방지제로는, 예컨대, 페놀계 화합물, 아민계 화합물, 유기 황계 화합물, 포스핀계 화합물 등을 들 수 있다.
상기 난연제로는, 예컨대, 수산화마그네슘 등의 금속 수산화물, 브롬계 난연제, 질소계 난연제, 인계 난연제 등을 들 수 있고, 또한 삼산화안티몬 등의 난연 조제를 이용할 수도 있다.
상기 소포제로는, 예컨대, 실리콘계 등의 종래 공지된 탈포제를 들 수 있다.
<에폭시 수지 조성물>
본 발명의 에폭시 수지 조성물은, 예컨대, 다음과 같이 하여 제조할 수 있다. 즉, 상기 A∼E 성분, 나아가서는 경화 촉진제 및 이형제, 및 필요에 따라 이용되는 각종 첨가제를 적절히 배합한 후, 혼련기 등을 이용하여 용융 혼합하고, 계속해서, 이것을 냉각하여 고화하고 분쇄함으로써 분말상의 에폭시 수지 조성물을 제조할 수 있다.
그리고, 상기 얻어진 에폭시 수지 조성물을, 예컨대, 트랜스퍼 성형 또는 사출 성형함으로써 얻어지는 경화물로는, 그 광반사율이, 파장 450∼800 nm에서 80% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 90% 이상이다. 또, 상한은, 통상 100%이다. 구체적으로는, 상기 경화물의 파장 450 nm에서의 광반사율이 85∼98%인 것이 바람직하다. 상기 광반사율은, 예컨대, 다음과 같이 하여 측정된다. 즉, 두께 1 mm의 에폭시 수지 조성물의 경화물을, 소정의 경화 조건, 예컨대, 175℃×2분간의 성형 후, 175℃×3시간의 후경화로 제작하고, 실온(25±10℃)에서 상기 범위 내의 파장에서의 상기 경화물의 광반사율을 분광 광도계(예컨대, 니혼 분광사 제조의 분광 광도계 V-670)를 이용함으로써 측정할 수 있다.
<광반도체 장치>
본 발명의 에폭시 수지 조성물을 이용하여 이루어지는 광반도체 장치는, 예컨대, 다음과 같이 하여 제조된다. 즉, 금속 리드 프레임을 트랜스퍼 성형기의 금형 내에 설치하고 상기 에폭시 수지 조성물을 이용하여 트랜스퍼 성형에 의해 리플렉터를 형성한다. 이와 같이 하여, 광반도체 소자 탑재 영역의 주위를 둘러싸도록 환형의 리플렉터가 형성되어 이루어지는 광반도체 장치용의 금속 리드 프레임을 제작한다. 계속해서, 상기 리플렉터 내부의, 금속 리드 프레임 상의 광반도체 소자 탑재 영역에 광반도체 소자를 탑재하고, 광반도체 소자와 금속 리드 프레임을 본딩 와이어를 이용하여 전기적으로 접속한다. 그리고, 상기 광반도체 소자를 포함하는 리플렉터의 내측 영역을, 실리콘 수지 등을 이용하여 수지 밀봉함으로써 밀봉 수지층이 형성된다. 이와 같이 하여, 예컨대, 도 1에 나타내는 입체형(컵형)의 광반도체 장치가 제작된다. 이 광반도체 장치는, 전술한 바와 같이, 제1 플레이트부(1)와 제2 플레이트부(2)로 이루어지는 금속 리드 프레임의 제2 플레이트부(2) 상에 광반도체 소자(3)가 탑재되고, 상기 광반도체 소자(3)의 주위를 둘러싸도록, 본 발명의 에폭시 수지 조성물로 이루어지는 광반사용의 리플렉터(4)가 형성되어 있다는 구성을 취한다. 그리고, 상기 금속 리드 프레임과 리플렉터(4)의 내주면으로 형성되는 오목부(5)에는, 광반도체 소자(3)를 밀봉하는 투명성을 갖는 밀봉 수지층(6)이 형성되어 있다. 이 밀봉 수지층(6)에는 필요에 따라 형광체가 함유되어 있다. 도 1에 있어서, 7, 8은 금속 리드 프레임과 광반도체 소자(3)를 전기적으로 접속하는 본딩 와이어이다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 도 1의 금속 리드 프레임 대신에 각종 기판을 이용해도 좋다. 상기 각종 기판으로는, 예컨대, 유기 기판, 무기 기판, 플렉시블 프린트 기판 등을 들 수 있다. 또한, 상기 트랜스퍼 성형 대신에 사출 성형에 의해 리플렉터를 형성해도 좋다.
또한, 상기 구성과 상이한 광반도체 장치로서, 판형의 광반도체 장치용 리드 프레임을 이용한, 예컨대, 도 2 및 도 3(도 2의 X-X' 화살표 방향 단면도)에 나타내는 광반도체 장치를 들 수 있다. 즉, 이 광반도체 장치는, 서로 간격을 두고 배치된 금속 리드 프레임(10)의 두께 방향의 한면의 소정 위치에 광반도체 소자(3)가 각각 탑재되고, 상기 금속 리드 프레임(10) 사이의 간극에 본 발명의 에폭시 수지 조성물로 이루어지는 광반사용의 리플렉터(11)가 형성되어 있다는 구성을 취한다. 또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 금속 리드 프레임(10)의 간극에 본 발명의 에폭시 수지 조성물을 충전하고 경화하여 이루어지는 리플렉터(11)가 복수 개소 형성되어 있다. 또, 도 2 및 도 3에 있어서, 12는, 상기 광반도체 소자(3)와 금속 리드 프레임(10)을 전기적으로 접속하는 본딩 와이어이다. 이러한 광반도체 장치는, 상기 금속 리드 프레임(10)을 트랜스퍼 성형기의 금형 내에 설치하고 트랜스퍼 성형에 의해, 간격을 두고 배치된 금속 리드 프레임(10)의 간극 및 금속 리드 프레임(10)의 광반도체 소자(3) 탑재면과는 반대면에 형성된 오목부에, 에폭시 수지 조성물을 충전하고, 경화시킴으로써 리플렉터(11)를 각각 형성한다. 계속해서, 상기 금속 리드 프레임(10)의 소정 위치가 되는 광반도체 소자 탑재 영역에 광반도체 소자(3)를 탑재한 후, 광반도체 소자(3)와 금속 리드 프레임(10)을 본딩 와이어(12)를 이용하여 전기적으로 접속한다. 이와 같이 하여, 도 2 및 도 3에 나타내는 광반도체 장치가 제작된다.
<밀봉형 광반도체 소자>
또한, 본 발명의 에폭시 수지 조성물을 리플렉터 형성 재료로서 이용한 밀봉형 광반도체 소자를 도 4에 나타낸다. 즉, 이 밀봉형 광반도체 소자는, 광반도체 소자(3)의 측면 전부에 본 발명의 에폭시 수지 조성물로 이루어지는 광반사용의 리플렉터(15)가 형성되고, 또한 상기 광반도체 소자(3)의 상부(발광면 혹은 수광면)가 밀봉층(16)으로 피복되어 있다는 구성을 취한다. 도면에 있어서, 17은 접속용 전극(범프)이다. 또한, 상기 밀봉층(16)은 에폭시 수지나 실리콘 수지, 혹은 유리나 세라믹스 등의 무기 재료에 의해 형성되고, 상기 밀봉층(16)에는 형광체가 함유되어 있어도 좋고 형광체가 배합되어 있지 않은 것이어도 좋다.
이러한 밀봉형 광반도체 소자는, 예컨대, 다음과 같이 하여 제조할 수 있다. 즉, 다이싱 테이프 등의 점착면 상에 플립칩 타입의 광반도체(발광) 소자(3)(예컨대, 청색 LED 칩 등)를, 그 발광면과는 반대면에 설치된 접속용 전극(범프)(17)을 상기 테이프면에 매립한 상태에서 일정한 간격을 두고 배치한다. 계속해서, 압축 성형기, 트랜스퍼 성형기, 또는 사출 성형기를 이용하여 상기 광반도체 소자(3)의 측면 전부, 또한 발광면을 본 발명의 에폭시 수지 조성물을 이용하여 포매한다. 그리고, 건조기 등에 의해 후가열을 행함으로써, 상기 에폭시 수지 조성물의 열경화 반응을 완료시켜 광반도체 소자(3)의 측면 전부에 본 발명의 에폭시 수지 조성물로 이루어지는 광반사용의 리플렉터(15)를 형성한다. 계속해서, 발광면 상에 형성된 리플렉터(15)를 연삭하여 제거함으로써 발광면을 노출시키고, 이 노출된 발광면 상에 실리콘 수지 등의 밀봉재를, 주위를 댐재로 둘러싼 상태에서 주형하거나, 혹은 시트형의 밀봉재를 발광면에 첩부하여 밀봉층(16)을 형성한다. 다음으로, 서로 광반도체 소자(3) 사이의 중앙선을 블레이드 다이서를 이용하여 다이싱함으로써 개개의 소자로 개편화시킨다. 그리고, 다이싱 테이프를 확장 연신하여 점착성을 저감시키고, 다이싱 테이프 상의 리플렉터(15)가 형성된 밀봉형의 광반도체 소자(3)끼리를 완전히 분리, 개편화시킴으로써, 도 4에 나타내는 밀봉형의 광반도체 소자(3)를 제조할 수 있다.
이와 같이 하여 얻어지는 밀봉형의 광반도체 소자(3)를 이용한 구성의 광반도체 장치로는, 예컨대, 배선 회로 기판의 회로가 형성된 소정 위치에, 상기 광반도체 소자(3)의 접속용 전극(17)을 통해 탑재하여 이루어지는 구성을 구비한 광반도체 장치를 들 수 있다.
실시예
다음으로, 실시예에 관해 비교예와 더불어 설명한다. 다만, 본 발명은, 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
우선, 에폭시 수지 조성물의 제작에 앞서 하기에 나타내는 각 성분을 준비했다.
[에폭시 수지]
트리글리시딜이소시아누레이트(에폭시 당량 100)
[경화제 b1]
4-메틸헥사히드로무수프탈산(x)과 헥사히드로무수프탈산(y)의 혼합물(액체, 혼합 중량비 x/y=70/30)(신닛폰 리카사 제조, 리카시드 MH-700)
[경화제 b2]
1,2,3,6-테트라히드로무수프탈산(고체)(신닛폰 리카사 제조, 리카시드 TH-PA)
[산화지르코늄 c1]
다이이치 희원소 화학 공업사 제조, SG 산화지르코늄, 단사정, 굴절률 2.1, 평균 입경 4.3 ㎛
[산화지르코늄 c2]
다이이치 희원소 화학 공업사 제조, UEP 산화지르코늄, 단사정, 굴절률 2.1, 평균 입경 0.5 ㎛
[산화티탄]
사카이 화학 공업사 제조, FTR-700, 루틸형, 단일 입자경 0.2 ㎛
[실란계 화합물 d1]
3-글리시독시프로필트리메톡시실란(신에츠 화학 공업사 제조, KBM-403)
[실란계 화합물 d2]
3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란(신에츠 화학 공업사 제조, KBM-503)
[실란계 화합물 d3]
페닐트리메톡시실란(신에츠 화학 공업사 제조, KBM-103)
[실란계 화합물 d4]
비닐트리메톡시실란(도레이·다우코닝사 제조, SZ6300)
[무기질 충전제]
용융 구형상 실리카 분말(평균 입경 20 ㎛)
[경화 촉진제]
메틸트리부틸포스포늄디메틸포스페이트(닛폰 화학 공업사 제조, 히시콜린 PX-4MP)
[내부 이형제]
C(탄소수)＞14, 에톡시화알콜/에틸렌 호모폴리머(마루비시 유화 공업사 제조, UNT-750)
[실시예 1∼8, 비교예 1∼5]
하기 표 1∼표 2에 나타내는 각 성분을 동표에 나타내는 비율로 배합하고, 니더로 용융 혼련(온도 100∼130℃)을 행하고, 숙성한 후, 실온(25℃)까지 냉각하고 분쇄함으로써 목적으로 하는 분말상의 에폭시 수지 조성물을 제작했다.
이와 같이 하여 얻어진 실시예 및 비교예의 에폭시 수지 조성물을 이용하여, 하기 방법에 따라 각종 특정 평가[초기 광반사율, 장기 내광성, 유리 전이 온도]의 측정을 행했다. 그 결과를 하기 표 1∼표 2에 더불어 나타낸다.
[초기 광반사율]
상기 각 에폭시 수지 조성물을 이용하여, 두께 1 mm의 시험편을 소정의 경화 조건(조건: 175℃×2분간의 성형＋175℃×3시간 큐어)에서 제작하고, 이 시험편(경화물)을 이용하여, 실온(25℃)에서의 광반사율을 측정했다. 또, 측정 장치로서 니혼 분광사 제조의 분광 광도계 V-670을 사용하여, 파장 450 nm의 광반사율을 실온(25℃)에서 측정했다.
[장기 내광성]
상기와 동일하게 하여 제작한 각 시험편을 이용하여, 파장 600 nm의 광반사율을 실온(25℃)에서 측정했다. 그 후, 그 시험편을 110℃의 핫 플레이트로 가열한 상태에서, 강도 1 W/cm2의 고압 수은등의 광을, g 선(436 nm) 밴드 패스 필터를 통하여 15분간 조사한 후에, 상기와 동일하게 하여 파장 600 nm의 광반사율을 측정했다(가속 시험). 그리고, 상기 가속 시험 전후에서의 광반사율의 저하도(광조사 후의 광반사율－광조사 전의 광반사율)를 산출했다. 또, 측정에는, 상기와 동일하게, 니혼 분광사 제조의 분광 광도계 V-670을 사용했다.
[유리 전이 온도]
상기 각 에폭시 수지 조성물을 이용하여, 소정의 경화 조건(조건: 175℃×2분간의 성형＋175℃×3시간 큐어)에서 길이 20 mm의 각기둥형의 시험편을 제작하고, 열기계 분석 장치[시마즈 제작소사 제조, TMA-50]로 측정했다.
Figure pct00001
Figure pct00002
상기 결과로부터, 액상 경화제를 주성분으로 하며, 또한 산화지르코늄 및 특정량의 실란계 화합물을 배합하여 이루어지는 실시예품은, 높은 초기 광반사율뿐만 아니라, 장기 내광성에 관해서도 우수한 결과가 얻어졌다. 더구나, 높은 유리 전이 온도를 갖는 것이었다.
이에 대하여, 실란계 화합물을 이용하지 않은 비교예 1품은, 초기 광반사율이 뒤떨어지는 결과가 되었다. 또한, 실란계 화합물을 과잉으로 이용한 비교예 2품은, 초기 광반사율 및 장기 내광성에 관해서는 실시예와 대략 동등 정도의 평가 결과가 얻어졌지만, 유리 전이 온도가 극단적으로 낮은 것이었다. 그리고, 고체의 경화제를 이용한 비교예 3품은, 초기 광반사율 및 장기 내광성이 뒤떨어지는 결과가 되었다. 또한, 백색 안료로서 산화티탄을 이용한 비교예 4 및 5품은, 초기 광반사율에 관해서는 실시예와 대략 동등 정도의 평가 결과가 얻어졌지만, 모두 장기 내광성이 뒤떨어지고, 그 중에서도 고체의 경화제를 이용한 비교예 5품은 유리 전이 온도가 보다 낮은 것이었다.
[광반도체(발광) 장치의 제작]
다음으로, 상기 실시예품인 분말을 타정한 태블릿상의 에폭시 수지 조성물을 이용하여, 도 1에 나타내는 구성의 광반도체(발광) 장치를 제조했다. 즉, 구리(은 도금)제의 제1 플레이트부(1)와 제2 플레이트부(2)로 이루어지는 금속 리드 프레임을 트랜스퍼 성형기의 금형 내에 설치하고, 상기 에폭시 수지 조성물을 이용하여 트랜스퍼 성형(조건: 175℃×2분간의 성형＋175℃×3시간 큐어)을 행함으로써, 도 1에 나타내는, 금속 리드 프레임의 소정 위치에 리플렉터(4)를 형성했다. 계속해서, 광반도체(발광) 소자(크기: 0.5 mm×0.5 mm)(3)를 탑재하고, 이 광반도체 소자(3)와 상기 금속 리드 프레임을 본딩 와이어(7, 8)로 전기적으로 접속함으로써, 리플렉터(4)와, 금속 리드 프레임과, 광반도체 소자(3)를 구비한 유닛을 제조했다.
다음으로, 상기 금속 리드 프레임과 리플렉터(4)의 내주면으로 형성되는 오목부(5)에, 실리콘 수지(신에츠 실리콘사 제조, KER-2500)를 충전하고 상기 광반도체 소자(3)를 수지 밀봉(성형 조건: 150℃×4시간)함으로써 투명한 밀봉 수지층(6)을 형성하고, 리플렉터마다 다이싱으로 개편화하여, 도 1에 나타내는 광반도체(발광) 장치를 제작했다. 얻어진 광반도체(발광) 장치는, 높은 초기 광반사율과 함께, 장기 내광성이 우수한 리플렉터(4)를 구비하고 있어, 고신뢰성을 구비한 양호한 것이 얻어졌다.
또한, 전술한 도 2 및 도 3에 나타내는 광반도체 장치, 및, 도 4에 나타내는 밀봉형 광반도체 소자에서의 리플렉터(11, 15) 형성 재료로서, 상기 실시예품인 분말을 타정한 태블릿상의 에폭시 수지 조성물을 이용하여, 전술한 제조방법에 따라, 도 2 및 도 3에 나타내는 광반도체 장치, 및, 도 4에 나타내는 밀봉형 광반도체 소자를 제작했다. 얻어진 광반도체 장치는, 상기와 마찬가지로, 고신뢰성을 구비한 양호한 것이 얻어졌다. 한편, 상기 얻어진 밀봉형 광반도체 소자를, 배선 회로 기판의 회로가 형성된 소정 위치에, 상기 밀봉형 광반도체 소자의 접속용 전극을 통해 탑재함으로써 광반도체 장치를 제작했다. 얻어진 광반도체 장치는, 상기와 마찬가지로, 고신뢰성을 구비한 양호한 것이 얻어졌다.
상기 실시예에 있어서는, 본 발명에서의 구체적인 형태에 관해 나타냈지만, 상기 실시예는 단순한 예시에 불과하며, 한정적으로 해석되지 않는다. 당업자에게 분명한 여러가지 변형은, 본 발명의 범위 내에서 이루어져야 한다.
산업상 이용 가능성
본 발명의 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물은, 광반도체 장치에 내장된 광반도체 소자로부터 발하는 광을 반사시키는 리플렉터의 형성 재료로서 유용하다.
1: 제1 플레이트부, 2: 제2 플레이트부, 3: 광반도체 소자, 4, 11, 15: 리플렉터, 5: 오목부, 6: 밀봉 수지층, 7, 8, 12: 본딩 와이어, 10: 금속 리드 프레임, 16: 밀봉층

Claims (13)

  1. 하기 (A)∼(E)를 함유하고, 하기 (C) 및 (E)의 합계 함유량이, 에폭시 수지 조성물 전체의 70∼90 체적%이며, 또한 하기 (D)의 함유량이, 하기 (C)에 대하여 0.1∼8 중량%인 것을 특징으로 하는 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물:
    (A) 에폭시 수지,
    (B) 액상 경화제를 주성분으로 하는 경화제,
    (C) 산화지르코늄,
    (D) 실란계 화합물,
    (E) 무기질 충전제.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (D)가, 하기 화학식(1)로 표시되는 실란계 화합물로부터 선택된 적어도 하나인 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물:
    (X)n(R)3- nSi(R')···(1)
    [식(1)에 있어서, X는 CH3O- 또는 C2H5O-, R은 CH3- 또는 C2H5-, R'는 -CmH2m ＋1, -CH=CH2, -C6H5 또는 -R"Y[m은 1∼12의 양수, R"는 -CH2-, -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-, Y는 글리시딜에테르기, 3,4-에폭시시클로헥실기, -OOC(CH3)C=CH2, -NH2 또는 -NHCH2CH2NH2임], n은 1, 2 또는 3이다].
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 (B)에서의 액상 경화제가 차지하는 비율이 (B) 전체의 40 중량% 이상인 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (D)가, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란 및 비닐트리메톡시실란으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 하나인 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물.
  5. 두께 방향의 한면에만 광반도체 소자를 탑재하기 위한 판형의 광반도체 장치용 리드 프레임으로서, 서로 간극을 두고 배치되는 복수의 플레이트부를 구비함과 동시에, 상기 간극에, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물을 이용하여 충전하고, 경화하여 이루어지는 리플렉터가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 광반도체 장치용 리드 프레임.
  6. 광반도체 소자 탑재 영역을 구비하고, 그 자체의 적어도 일부에서 소자 탑재 영역의 주위를 둘러싼 상태로 리플렉터가 형성되어 이루어지는 입체형의 광반도체 장치용 리드 프레임으로서, 상기 리플렉터가, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물을 이용하여 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 광반도체 장치용 리드 프레임.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 리플렉터가, 리드 프레임의 한면에만 형성되어 있는 광반도체 장치용 리드 프레임.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리플렉터가 트랜스퍼 성형 또는 사출 성형에 의해 광반도체 장치용 리드 프레임에 형성되어 이루어지는 광반도체 장치용 리드 프레임.
  9. 한면에 광반도체 소자를 탑재하기 위한 소자 탑재 영역을 갖는 플레이트부가, 서로 간극을 두고 배치되고, 상기 소자 탑재 영역의 소정 위치에 광반도체 소자가 탑재되어 이루어지는 광반도체 장치로서, 상기 간극에, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물을 이용하여 충전하고, 경화하여 이루어지는 리플렉터가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 광반도체 장치.
  10. 광반도체 소자 탑재 영역을 구비하고, 그 자체의 적어도 일부에서 소자 탑재 영역의 주위를 둘러싼 상태로 리플렉터가 형성되어 이루어지는 광반도체 장치용 리드 프레임의 소정 위치에 광반도체 소자가 탑재되어 이루어지는 광반도체 장치로서, 상기 리플렉터가, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물을 이용하여 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 광반도체 장치.
  11. 제10항에 있어서, 리플렉터로 둘러싸인 광반도체 소자를 포함하는 영역이 실리콘 수지로 수지 밀봉되어 이루어지는 광반도체 장치.
  12. 이면에 복수의 접속용 전극이 형성되어 이루어지는 광반도체 소자의 측면에 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 광반도체 장치용 에폭시 수지 조성물로 이루어지는 리플렉터가 형성되고, 상기 광반도체 소자 상부의 발광면 혹은 수광면이 밀봉층으로 피복되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀봉형 광반도체 소자.
  13. 배선 회로 기판의 소정 위치에, 제12항에 기재된 밀봉형 광반도체 소자가, 그 접속용 전극을 통해 탑재되어 이루어지는 광반도체 장치.
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