WO2012157330A1 - 光半導体装置用封止剤及び光半導体装置 - Google Patents

光半導体装置用封止剤及び光半導体装置 Download PDF

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WO2012157330A1
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optical semiconductor
group
organopolysiloxane
formula
bonded
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満 谷川
亮介 山▲崎▼
貴志 渡邉
靖 乾
良隆 国広
泰享 家田
千鶴 金
佑 山田
小林 祐輔
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積水化学工業株式会社
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    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/56Materials, e.g. epoxy or silicone resin

Definitions

  • the present invention relates to a sealant for an optical semiconductor device used for sealing an optical semiconductor element in an optical semiconductor device.
  • the present invention also relates to an optical semiconductor device using the optical semiconductor device sealant.
  • An optical semiconductor device such as a light emitting diode (LED) device has low power consumption and long life. Moreover, the optical semiconductor device can be used even in a harsh environment. Accordingly, optical semiconductor devices are used in a wide range of applications such as mobile phone backlights, liquid crystal television backlights, automobile lamps, lighting fixtures, and signboards.
  • LED light emitting diode
  • optical semiconductor element for example, LED
  • LED which is a light emitting element used in an optical semiconductor device
  • Patent Document 1 discloses an epoxy resin material containing hydrogenated bisphenol A glycidyl ether, an alicyclic epoxy monomer, and a latent catalyst as a sealant for an optical semiconductor device. This epoxy resin material is cured by thermal cationic polymerization.
  • an optical semiconductor device sealant containing an epoxy resin but also an optical semiconductor device sealant containing a silicone resin is widely used.
  • the silicone resin has high transparency to light having a short wavelength in the blue to ultraviolet region, and is excellent in heat resistance and light resistance.
  • the encapsulant has low storage stability or low curability. That is, when the sealant is cured after being stored for a long time, the curing rate may be slow. Furthermore, even if it is a sealing agent before storage, a sealing agent may not harden
  • the cured encapsulant when a conventional encapsulant for optical semiconductor devices is cured, the cured encapsulant may be discolored when exposed to high temperatures. For example, the sealant may turn yellow.
  • An object of the present invention is to provide an encapsulant for an optical semiconductor device having excellent curability and storage stability, and further having high heat resistance of the cured encapsulant, and the encapsulant for the optical semiconductor device. It is providing the optical semiconductor device using this.
  • an encapsulant for optical semiconductor devices having a content ratio of 30 mol% or more and 70 mol% or less.
  • Aryl group content ratio (average number of aryl groups per molecule of the first organopolysiloxane or the second organopolysiloxane ⁇ the molecular weight of the aryl group / the first organopolysiloxane) Number average molecular weight of siloxane or second organopolysiloxane) ⁇ 100 Formula (X)
  • the first organopolysiloxane includes a diphenylsiloxane structural unit in which two phenyl groups are bonded to one silicon atom.
  • the ratio of the siloxane structural unit is 20 mol% or more.
  • the structural unit represented by (R51R52R53SiO1 / 2 ) in the above formula (51) contains a hydrogen atom in which R51 is bonded to a silicon atom.
  • R52 and R53 include a structural unit representing a hydrogen atom bonded to a silicon atom, an aryl group, or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
  • the second organopolysiloxane represented by the above formula (51) is a second organopolysiloxane represented by the following formula (51A).
  • the structural unit represented by (R51R52R53SiO 1/2 ) in the above formula (51A) is a hydrogen atom in which R51 is bonded to a silicon atom.
  • R52 and R53 include a structural unit representing a hydrogen atom bonded to a silicon atom, an aryl group, or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
  • R51 to R53 and R56 are at least 1 represents an aryl group, at least one represents a hydrogen atom bonded to a silicon atom, and R51 to R53 and R56 other than the aryl group and the hydrogen atom bonded to the silicon atom are hydrocarbon groups having 1 to 8 carbon atoms. Represents.
  • An optical semiconductor device includes an optical semiconductor element and the sealing agent for an optical semiconductor device provided so as to seal the optical semiconductor element.
  • the encapsulant for optical semiconductor devices according to the present invention is represented by the first organopolysiloxane represented by the formula (1A) and having an aryl group and an alkenyl group, and represented by the formula (51). Since the second organopolysiloxane having a hydrogen atom bonded to an atom and the hydrosilylation reaction catalyst are included, the curability of the sealant can be enhanced and the storage stability can be enhanced. Furthermore, when the encapsulant for optical semiconductor devices according to the present invention is cured, the heat resistance of the encapsulant can be increased.
  • FIG. 1 is a front sectional view showing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
  • the encapsulant for optical semiconductor devices according to the present invention includes a first organopolysiloxane, a second organopolysiloxane, and a hydrosilylation reaction catalyst.
  • the first organopolysiloxane is represented by the formula (1A) and has an aryl group and an alkenyl group.
  • the second organopolysiloxane is represented by the formula (51) and has an aryl group and a hydrogen atom bonded to a silicon atom.
  • the content ratios of aryl groups obtained from the following formula (X) in the first organopolysiloxane and the second organopolysiloxane are 30 mol% or more and 70 mol% or less, respectively.
  • Aryl group content ratio (average number of aryl groups per molecule of the first organopolysiloxane or the second organopolysiloxane ⁇ the molecular weight of the aryl group / the first organopolysiloxane) Number average molecular weight of siloxane or second organopolysiloxane) ⁇ 100 Formula (X)
  • the encapsulant for optical semiconductor devices By adopting the above composition in the encapsulant for optical semiconductor devices according to the present invention, it is possible to increase curability and increase the curing rate of the encapsulant, and to improve the storage stability of the encapsulant. it can. Furthermore, when the sealing agent for optical semiconductor devices which concerns on this invention is hardened, the heat resistance of sealing agent can be improved and discoloration of sealing agent can be suppressed. The cured sealant is less likely to yellow even when exposed to high temperatures.
  • the second organopolysiloxane represented by the above formula (51) is represented by the formula (51A).
  • the second organopolysiloxane is preferably used.
  • the 1st organopolysiloxane contained in the sealing compound for optical semiconductor devices which concerns on this invention is represented by following formula (1A), and has an aryl group and an alkenyl group.
  • the first organopolysiloxane is preferably a first organopolysiloxane which does not have a hydrogen atom bonded to a silicon atom but has an aryl group and an alkenyl group. That is, the first organopolysiloxane is preferably the first organopolysiloxane (excluding the organopolysiloxane having a hydrogen atom bonded to a silicon atom).
  • the first organopolysiloxane preferably has two or more alkenyl groups. Each of the aryl group and the alkenyl group is preferably directly bonded to the silicon atom.
  • aryl group an unsubstituted phenyl group and a substituted phenyl group are mentioned.
  • the carbon atom in the carbon-carbon double bond of the alkenyl group may be bonded to the silicon atom, and the carbon atom different from the carbon atom in the carbon-carbon double bond of the alkenyl group is bonded to the silicon atom. It may be bonded.
  • 1st organopolysiloxane only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • the structural unit represented by (R4R5SiO2 / 2 ) may have an alkoxy group or a hydroxy group.
  • the above formula (1A) represents an average composition formula.
  • the hydrocarbon group in the above formula (1A) may be linear or branched.
  • R1 to R5 in the above formula (1A) may be the same or different.
  • the oxygen atom part in the structural unit represented by (R4R5SiO 2/2 ) in the above formula (1A) is an oxygen atom part forming a siloxane bond, an oxygen atom part of an alkoxy group, or an oxygen atom part of a hydroxy group Indicates.
  • the content of alkoxy groups is small, and the content of hydroxy groups is also small.
  • an organosilicon compound such as an alkoxysilane compound is hydrolyzed and polycondensed to obtain a first organopolysiloxane
  • most of the alkoxy groups and hydroxy groups are converted into a partial skeleton of siloxane bonds. It is to be done. That is, most of oxygen atoms of the alkoxy group and oxygen atoms of the hydroxy group are converted into oxygen atoms forming a siloxane bond.
  • each structural unit of the above formula (1A) has an alkoxy group or a hydroxy group, it indicates that a slight amount of unreacted alkoxy group or hydroxy group that has not been converted into a partial skeleton of a siloxane bond remains.
  • each structural unit of formula (51) and formula (51A) described later has an alkoxy group or a hydroxy group.
  • examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, a pentenyl group, and a hexenyl group.
  • the alkenyl group in the above formula (1A) is preferably a vinyl group or an allyl group, and more preferably a vinyl group.
  • the hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in the above formula (1A) is not particularly limited, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group, an n-hexyl group, Examples thereof include n-heptyl group, n-octyl group, isopropyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, isopentyl group, neopentyl group, t-pentyl group, isohexyl group and cyclohexyl group.
  • the first organopolysiloxane is diphenylsiloxane in which two phenyl groups are bonded to one silicon atom. It preferably includes a structural unit. Furthermore, from the viewpoint of obtaining a sealant with further higher curability and storage stability and further higher heat resistance, one silicon atom in 100 mol% of all siloxane structural units of the first organopolysiloxane.
  • the proportion of the diphenylsiloxane structural unit in which two phenyl groups are bonded to each other is preferably 20 mol% or more, and more preferably 30 mol% or more.
  • the diphenylsiloxane structural unit is preferably a structural unit represented by the following formula (1-b1).
  • the terminal oxygen atom generally forms a siloxane bond with an adjacent silicon atom, and shares an oxygen atom with the adjacent structural unit. Therefore, one oxygen atom at the terminal is defined as “O 1/2 ”.
  • the content ratio of the aryl group obtained from the following formula (X1) in the first organopolysiloxane is 30 mol% or more and 70 mol% or less.
  • the aryl group content is 30 mol% or more and 70 mol% or less, the heat resistance of the encapsulant is increased, and the brightness of light extracted from the optical semiconductor device is increased.
  • the gas barrier property of sealing agent becomes it high that the content rate of an aryl group is 30 mol% or more.
  • the content ratio of the aryl group is 70 mol% or less, the sealant is hardly peeled off. From the viewpoint of obtaining a sealant having higher heat resistance and higher brightness of light extracted from the optical semiconductor device, the content ratio of the aryl group is more preferably 35 mol% or more, more preferably 65 mol. % Or less.
  • the structural unit represented by (R4R5SiO 2/2 ) (hereinafter also referred to as a bifunctional structural unit) is represented by the following formula (1-2). Or a structure in which one of the oxygen atoms bonded to the silicon atom in the bifunctional structural unit constitutes a hydroxy group or an alkoxy group.
  • the structural unit represented by (R4R5SiO 2/2 ) includes a portion surrounded by a broken line of the structural unit represented by the following formula (1-b), and is further represented by the following formula (1-2-b). A portion surrounded by a broken line of the structural unit may be included. That is, a structural unit having a group represented by R4 and R5 and having an alkoxy group or a hydroxy group remaining at the terminal is also included in the structural unit represented by (R4R5SiO 2/2 ).
  • the structural unit represented by (R4R5SiO 2/2 ) is a broken line of the structural unit represented by the following formula (1-b) The part enclosed by is shown.
  • the structural unit represented by (R4R5SiO 2/2 ) having the remaining alkoxy group or hydroxy group has the following formula: A portion surrounded by a broken line in the structural unit represented by (1-2-b) is shown.
  • the oxygen atom in the Si—O—Si bond forms a siloxane bond with the adjacent silicon atom, and the adjacent structural unit and oxygen atom Sharing. Accordingly, one oxygen atom in the Si—O—Si bond is defined as “O 1/2 ”.
  • X represents OH or OR
  • OR represents a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
  • R4 and R5 in the above formulas (1-b), (1-2) and (1-2-b) are the same groups as R4 and R5 in the above formula (1A).
  • the linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is not particularly limited. Examples include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, n-butoxy group, isopropoxy group, isobutoxy group, sec-butoxy group and t-butoxy group.
  • the lower limit of a / (a + b) is 0.05, and the upper limit is 0.30.
  • a / (a + b) is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the curability and storage stability of the sealant and the heat resistance of the cured sealant are further enhanced.
  • the lower limit of b / (a + b) is 0.70, and the upper limit is 0.95.
  • b / (a + b) is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the curability and storage stability of the sealant and the heat resistance of the cured sealant are further enhanced.
  • NMR si-nuclear magnetic resonance analysis
  • TMS tetramethylsilane
  • the ratio of each structural unit in the above formula (1A) can be measured by measuring 29 Si-NMR and comparing the peak areas of the respective signals.
  • the 2nd organopolysiloxane contained in the sealing agent for optical semiconductor devices which concerns on this invention is represented by following formula (51), and has an aryl group and the hydrogen atom couple
  • the second organopolysiloxane preferably has two or more hydrogen atoms bonded to silicon atoms.
  • the aryl group is preferably directly bonded to the silicon atom. Hydrogen atoms are directly bonded to silicon atoms.
  • As for said 2nd organopolysiloxane only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • the structural unit represented by (R54R55SiO 2/2 ) and the structural unit represented by (R56SiO 3/2 ) may each have an alkoxy group, and have a hydroxy group. You may have.
  • the second organopolysiloxane is a second organopolysiloxane represented by the following formula (51A). Siloxane is preferred.
  • R51 to R53 and R56 are at least 1 represents an aryl group, at least one represents a hydrogen atom bonded to a silicon atom, and R51 to R53 and R56 other than the aryl group and the hydrogen atom bonded to the silicon atom are hydrocarbon groups having 1 to 8 carbon atoms.
  • the structural unit represented by (R56SiO 3/2 ) may have an alkoxy group or may have a hydroxy group.
  • the above formula (51) and the above formula (51A) show an average composition formula.
  • the hydrocarbon group in the above formula (51) and the above formula (51A) may be linear or branched.
  • R51 to R56 in the above formula (51) and R51 to R54 and R56 in the above formula (51A) may be the same or different.
  • the oxygen atom part represents an oxygen atom part forming a siloxane bond, an oxygen atom part of an alkoxy group, or an oxygen atom part of a hydroxy group, respectively.
  • the hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in the above formula (51) and the above formula (51A) is not particularly limited, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, and an n-pentyl group.
  • the unit preferably includes a structural unit in which R51 represents a hydrogen atom bonded to a silicon atom, and R52 and R53 represent a hydrogen atom bonded to the silicon atom, an aryl group, or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
  • R51 represents a hydrogen atom bonded to a silicon atom
  • R52 and R53 represent a hydrogen atom bonded to the silicon atom, an aryl group, or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
  • the structural unit represented by (R51R52R53SiO 1/2 ) represents a hydrogen atom in which R51 is bonded to a silicon atom, and R52 and R53 are an aryl group or a carbon number of 1 to More preferably, it contains a structural unit representing 8 hydrocarbon groups.
  • the structural unit represented by (R51R52R53SiO 1/2 ) preferably includes the structural unit represented by the following formula (51-a).
  • the structural unit represented by (R51R52R53SiO 1/2 ) may contain only the structural unit represented by the following formula (51-a), and the structural unit represented by the following formula (51-a) And a structural unit other than the structural unit represented by the formula (51-a).
  • R52 and R53 each represent a hydrogen atom bonded to a silicon atom, an aryl group, or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
  • R52 and R53 each preferably represents an aryl group or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
  • the content ratio of the aryl group determined from the following formula (X51) in the second organopolysiloxane is 30 mol% or more and 70 mol% or less.
  • the aryl group content is 30 mol% or more and 70 mol% or less, the heat resistance of the encapsulant is increased, and the brightness of light extracted from the optical semiconductor device is increased.
  • the gas barrier property of sealing agent becomes it high that the content rate of an aryl group is 30 mol% or more.
  • the content ratio of the aryl group is 70 mol% or less, the sealant is hardly peeled off. From the viewpoint of obtaining a sealant having higher heat resistance and higher brightness of light extracted from the optical semiconductor device, the content ratio of the aryl group is more preferably 35 mol% or more, more preferably 65 mol. % Or less.
  • aryl groups (average number of aryl groups contained in one molecule of the second organopolysiloxane whose average composition formula is represented by the above formula (51) or the above formula (51A) ⁇ aryl Number average molecular weight of the second organopolysiloxane in which the molecular weight / average composition formula of the group is represented by the above formula (51) or the above formula (51A)) ⁇ 100 Formula (X51)
  • the structural unit represented by (R54R55SiO 2/2 ) (hereinafter also referred to as a bifunctional structural unit) is represented by the following formula (51-2). Or a structure in which one of the oxygen atoms bonded to the silicon atom in the bifunctional structural unit constitutes a hydroxy group or an alkoxy group.
  • the structural unit represented by (R54R55SiO 2/2 ) includes a portion surrounded by a broken line of the structural unit represented by the following formula (51-b), and is further represented by the following formula (51-2-b). A portion surrounded by a broken line of the structural unit may be included. That is, a structural unit having a group represented by R54 and R55 and having an alkoxy group or a hydroxy group remaining at the terminal is also included in the structural unit represented by (R54R55SiO 2/2 ).
  • X represents OH or OR
  • OR represents a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
  • R54 and R55 in the above formulas (51-b), (51-2) and (51-2-b) are the same groups as R54 and R55 in the above formula (51).
  • the structural unit represented by (R56SiO 3/2 ) (hereinafter also referred to as trifunctional structural unit) has the following formula ( 51-3) or (51-4), that is, a structure in which two oxygen atoms bonded to a silicon atom in a trifunctional structural unit each constitute a hydroxy group or an alkoxy group, or a trifunctional structure
  • One of the oxygen atoms bonded to the silicon atom in the unit may include a structure constituting a hydroxy group or an alkoxy group.
  • the structural unit represented by (R56SiO 3/2 ) includes a portion surrounded by a broken line of the structural unit represented by the following formula (51-c), and further includes the following formula (51-3-c) or (51 A portion surrounded by a broken line of the structural unit represented by -4-c) may be included. That is, a structural unit having a group represented by R56 and having an alkoxy group or a hydroxy group remaining at the terminal is also included in the structural unit represented by (R56SiO 3/2 ).
  • R56 in the above formulas (51-c), (51-3), (51-3-c), (51-4) and (51-4-c) represents the above formula (51) and the above formula (51A). It is the same group as R56 in).
  • the linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an n-butoxy group, an isopropoxy group, and an isobutoxy group. , Sec-butoxy group and t-butoxy group.
  • the lower limit of p / (p + q + r) is 0.05, and the upper limit is 0.50.
  • the heat resistance of the sealant can be further increased, and peeling of the sealant can be further suppressed.
  • the preferable minimum of p / (p + q + r) is 0.10, a more preferable minimum is 0.15, and a more preferable upper limit is 0.45.
  • the lower limit of q / (p + q + r) is 0, and the upper limit is 0.15.
  • the preferable upper limit of q / (p + q + r) is 0.10, and the more preferable upper limit is 0.05 or less. is there.
  • q is 0 and q / (p + q + r) is 0, there is no structural unit (R54R55SiO 2/2 ) in the above formula (51).
  • the lower limit of r / (p + q + r) is 0.20, and the upper limit is 0.80.
  • r / (p + q + r) satisfies the above lower limit, the hardness of the encapsulant is increased, the adhesion of scratches and dust can be prevented, the heat resistance of the encapsulant is increased, and the cured product of the encapsulant in a high temperature environment It becomes difficult to reduce the thickness.
  • r / (p + q + r) satisfies the above upper limit, it is easy to maintain an appropriate viscosity as a sealant, and adhesion can be further enhanced.
  • the second organopolysiloxane is preferably the second organopolysiloxane represented by the above formula (51A).
  • the lower limit of p / (p + r) is 0.20, and the upper limit is 0.50.
  • p / (p + r) is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the curability and storage stability of the sealant and the heat resistance of the cured sealant are further enhanced.
  • the lower limit of r / (p + r) is 0.50, and the upper limit is 0.80.
  • r / (p + r) is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the curability and storage stability of the sealant and the heat resistance of the cured sealant are further enhanced.
  • the content of the second organopolysiloxane is preferably 10 parts by weight or more and 400 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the first organopolysiloxane.
  • the contents of the first and second organopolysiloxanes are within this range, the curability and storage stability of the sealant are further enhanced, and a further excellent sealant can be obtained due to heat resistance. it can.
  • the content of the second organopolysiloxane is more preferable with respect to 100 parts by weight of the first organopolysiloxane.
  • the lower limit is 30 parts by weight, the more preferred lower limit is 50 parts by weight, the more preferred upper limit is 300 parts by weight, and the still more preferred upper limit is 200 parts by weight.
  • the alkoxy group content of the first and second organopolysiloxanes is preferably 0.5 mol% or more, more preferably 1 mol% or more, preferably 10 mol% or less, more preferably 5 mol% or less. is there.
  • the content of the alkoxy group is not less than the above lower limit, the adhesion of the sealant is increased.
  • the content of the alkoxy group is not more than the above upper limit, the storage stability of the first and second organopolysiloxanes and the sealant is increased, and the heat resistance of the sealant is further increased.
  • the content of the alkoxy group means the amount of the alkoxy group contained in the average composition formula of the first and second organopolysiloxanes.
  • the first and second organopolysiloxanes preferably do not contain silanol groups.
  • the storage stability of the first and second organopolysiloxanes and the sealant is increased.
  • the silanol group can be reduced by heating under vacuum.
  • the content of silanol groups can be measured using infrared spectroscopy.
  • the preferred lower limit of the number average molecular weight (Mn) of the first and second organopolysiloxanes is 500, the more preferred lower limit is 800, the still more preferred lower limit is 1000, the preferred upper limit is 50,000, and the more preferred upper limit is 15,000.
  • Mn number average molecular weight
  • the volatile components are reduced at the time of thermosetting, and the thickness of the cured product of the sealant is hardly reduced under a high temperature environment.
  • viscosity adjustment is easy.
  • the number average molecular weight (Mn) is a value obtained by using polystyrene as a standard substance by gel permeation chromatography (GPC).
  • the number average molecular weight (Mn) is determined by two measuring devices manufactured by Waters (column: Shodex GPC LF-804 (length: 300 mm) manufactured by Showa Denko KK), measuring temperature: 40 ° C., flow rate: 1 mL / min, solvent: Tetrahydrofuran, standard substance: polystyrene) means a value measured.
  • the method for synthesizing the first and second organopolysiloxanes is not particularly limited, and examples thereof include a method in which an alkoxysilane compound is hydrolyzed and subjected to a condensation reaction, and a method in which a chlorosilane compound is hydrolyzed and condensed. Of these, a method of hydrolyzing and condensing the alkoxysilane compound from the viewpoint of reaction control is preferable.
  • Examples of the method for hydrolyzing and condensing the alkoxysilane compound include a method of reacting the alkoxysilane compound in the presence of water and an acidic catalyst or a basic catalyst. Further, the disiloxane compound may be hydrolyzed and used.
  • organosilicon compound for introducing an aryl group into the first and second organopolysiloxanes examples include triphenylmethoxysilane, triphenylethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, methyl (phenyl) dimethoxysilane, And phenyltrimethoxysilane.
  • organosilicon compound for introducing an alkenyl group into the first organopolysiloxane examples include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, methoxydimethylvinylsilane, vinyldimethylethoxysilane, and 1,3-divinyl. -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane and the like.
  • organosilicon compound for introducing a hydrogen atom bonded to a silicon atom into the second organopolysiloxane examples include trimethoxysilane, triethoxysilane, methyldimethoxysilane, methyldiethoxysilane, and 1,1,3, Examples include 3-tetramethyldisiloxane.
  • organosilicon compounds examples include silane, cyclohexyl (methyl) dimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, and octyltrimethoxysilane.
  • Examples of the acidic catalyst include inorganic acids, organic acids, acid anhydrides of inorganic acids and derivatives thereof, and acid anhydrides of organic acids and derivatives thereof.
  • Examples of the inorganic acid include hydrochloric acid, phosphoric acid, boric acid, and carbonic acid.
  • examples of the organic acid include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, lactic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, fumaric acid, maleic acid and oleic acid. Is mentioned.
  • Examples of the basic catalyst include alkali metal hydroxides, alkali metal alkoxides, and alkali metal silanol compounds.
  • alkali metal hydroxide examples include sodium hydroxide, potassium hydroxide and cesium hydroxide.
  • alkali metal alkoxide include sodium-t-butoxide, potassium-t-butoxide, and cesium-t-butoxide.
  • alkali metal silanol compound examples include a sodium silanolate compound, a potassium silanolate compound, and a cesium silanolate compound. Of these, a potassium-based catalyst or a cesium-based catalyst is preferable.
  • the hydrosilylation catalyst contained in the encapsulant for optical semiconductor devices according to the present invention is bonded to the alkenyl group in the first organopolysiloxane and the silicon atom in the second organopolysiloxane. This is a catalyst for hydrosilylation reaction with a hydrogen atom.
  • hydrosilylation reaction catalyst various catalysts that cause the hydrosilylation reaction to proceed can be used.
  • the said catalyst for hydrosilylation reaction only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • hydrosilylation reaction catalyst examples include platinum-based catalysts, rhodium-based catalysts, and palladium-based catalysts. Since the transparency of the sealant can be increased, a platinum-based catalyst is preferable.
  • platinum-based catalyst examples include platinum powder, chloroplatinic acid, platinum-alkenylsiloxane complex, platinum-olefin complex, and platinum-carbonyl complex.
  • platinum-alkenylsiloxane complex or a platinum-olefin complex is preferred.
  • Examples of the alkenylsiloxane in the platinum-alkenylsiloxane complex include 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane and 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5. , 7-tetravinylcyclotetrasiloxane and the like.
  • Examples of the olefin in the platinum-olefin complex include allyl ether and 1,6-heptadiene.
  • alkenylsiloxane, organosiloxane oligomer, allyl ether or olefin is added to the platinum-alkenylsiloxane complex or platinum-olefin complex.
  • the alkenylsiloxane is preferably 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane.
  • the organosiloxane oligomer is preferably a dimethylsiloxane oligomer.
  • the olefin is preferably 1,6-heptadiene.
  • the hydrosilylation reaction is preferably an alkenyl complex of platinum.
  • the above platinum alkenyl complex Is preferably a platinum alkenyl complex obtained by reacting chloroplatinic acid hexahydrate with 6 equivalents or more of a bifunctional or higher alkenyl compound.
  • the platinum alkenyl complex is a reaction product of chloroplatinic acid hexahydrate and 6 equivalents or more of a bifunctional or higher alkenyl compound. Moreover, the transparency of the sealant can be increased by using the platinum alkenyl complex. As for the said platinum alkenyl complex, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • chloroplatinic acid hexahydrate H 2 PtCl 6 .6H 2 O
  • platinum raw material H 2 PtCl 6 .6H 2 O
  • Examples of the bifunctional or higher alkenyl compound of 6 equivalents or more for obtaining the platinum alkenyl include 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3-dimethyl- Examples thereof include 1,3-diphenyl-1,3-divinyldisiloxane and 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetravinylcyclotetrasiloxane.
  • the equivalent weight of 1 mol of the bifunctional or higher alkenyl compound is 1 equivalent to 1 mol of the chloroplatinic acid hexahydrate. . It is preferable that the bifunctional or higher alkenyl compound having 6 equivalents or more is 50 equivalents or less.
  • Examples of the solvent used to obtain the platinum alkenyl complex include alcohol solvents such as methanol, ethanol, 2-propanol and 1-butanol. Aromatic solvents such as toluene and xylene may be used. As for the said solvent, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • a monofunctional vinyl compound may be used in addition to the above components.
  • the monofunctional vinyl compound include trimethoxyvinylsilane, triethoxyvinylsilane, and vinylmethyldimethoxysilane.
  • platinum element and 6 equivalents or more of bifunctional or higher alkenyl compound are covalently bonded or distributed. Or are covalently bonded and coordinated.
  • the content of the hydrosilylation reaction catalyst is preferably 0.01 ppm or more and 1000 ppm or less in terms of weight units of metal atoms (in the case of platinum alkenyl complexes, platinum atoms).
  • the content of the hydrosilylation reaction catalyst is 0.01 ppm or more, it is easy to sufficiently cure the sealant.
  • the content of the catalyst for hydrosilylation reaction is 1000 ppm or less, the problem of coloring the cured product hardly occurs.
  • the content of the hydrosilylation catalyst is more preferably 1 ppm or more, and more preferably 500 ppm or less.
  • the encapsulant for optical semiconductor devices according to the present invention preferably contains silicon oxide particles.
  • the silicon oxide particles are preferably surface-treated with an organosilicon compound. By this surface treatment, the dispersibility of the silicon oxide particles becomes very high, and the decrease in the viscosity due to the increase in the temperature of the sealant before curing can be further suppressed.
  • the primary particle diameter of the silicon oxide particles is preferably 5 nm or more, more preferably 8 nm or more, preferably 200 nm or less, more preferably 150 nm or less.
  • the primary particle diameter of the silicon oxide particles is not less than the above lower limit, the dispersibility of the silicon oxide particles is further increased, and the transparency of the cured product of the sealant is further increased.
  • the primary particle diameter of the silicon oxide particles is not more than the above upper limit, it is possible to sufficiently obtain the effect of increasing the viscosity at 25 ° C. and to suppress the decrease in the viscosity due to the temperature increase.
  • the primary particle diameter of the silicon oxide particles is measured as follows.
  • the cured product of the encapsulant for optical semiconductor devices is observed using a transmission electron microscope (trade name “JEM-2100”, manufactured by JEOL Ltd.).
  • the size of the primary particles of 100 silicon oxide particles in the visual field is measured, and the average value of the measured values is defined as the primary particle diameter.
  • the primary particle diameter means an average value of the diameters of the silicon oxide particles when the silicon oxide particles are spherical, and an average value of the major diameters of the silicon oxide particles when the silicon oxide particles are non-spherical.
  • the BET specific surface area of the silicon oxide particles is preferably 30 m 2 / g or more, and preferably 400 m 2 / g or less.
  • the BET specific surface area of the silicon oxide particles is 30 m 2 / g or more, the viscosity of the sealant at 25 ° C. can be controlled within a suitable range, and a decrease in viscosity due to a temperature rise can be suppressed.
  • the BET specific surface area of the silicon oxide particles is 400 m 2 / g or less, the aggregation of the silicon oxide particles hardly occurs, the dispersibility can be increased, and the transparency of the cured product of the sealant is further increased. Can be high.
  • the silicon oxide particles are not particularly limited, and examples thereof include silica produced by a dry method such as fumed silica and fused silica, and silica produced by a wet method such as colloidal silica, sol-gel silica and precipitated silica. It is done. Among these, fumed silica is suitably used as the silicon oxide particles from the viewpoint of obtaining a sealant with less volatile components and higher transparency.
  • Examples of the fumed silica include Aerosil 50 (specific surface area: 50 m 2 / g), Aerosil 90 (specific surface area: 90 m 2 / g), Aerosil 130 (specific surface area: 130 m 2 / g), Aerosil 200 (specific surface area). : 200 m 2 / g), Aerosil 300 (specific surface area: 300 m 2 / g), Aerosil 380 (specific surface area: 380 m 2 / g) (all manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and the like.
  • the organosilicon compound is not particularly limited.
  • a silane compound having an alkyl group a silicon compound having a siloxane skeleton such as dimethylsiloxane, a silicon compound having an amino group, and a silicon compound having a (meth) acryloyl group.
  • examples thereof include a compound and a silicon compound having an epoxy group.
  • the “(meth) acryloyl group” means an acryloyl group and a methacryloyl group.
  • the organosilicon compound is selected from the group consisting of an organosilicon compound having a dimethylsilyl group, an organosilicon compound having a trimethylsilyl group, and an organosilicon compound having a polydimethylsiloxane group. It is preferable that at least one selected.
  • an organosilicon compound having a dimethylsilyl group or an organosilicon compound having a trimethylsilyl group for example, dichlorodimethylsilane, dimethyldimethoxysilane, hexamethyldisilazane, trimethylsilyl
  • dichlorodimethylsilane, dimethyldimethoxysilane, hexamethyldisilazane, trimethylsilyl A method of surface-treating silicon oxide particles using chloride, trimethylmethoxysilane, or the like can be given.
  • Examples of commercially available silicon oxide particles surface-treated with the above organosilicon compound having a dimethylsilyl group include R974 (specific surface area: 170 m 2 / g) and R964 (specific surface area: 250 m 2 / g) (both Nippon Aerosil Etc.).
  • silicon oxide particles surface-treated with the above organosilicon compound having a trimethylsilyl group include RX200 (specific surface area: 140 m 2 / g) and R8200 (specific surface area: 140 m 2 / g) (both from Nippon Aerosil Co., Ltd.) Manufactured) and the like.
  • RY200 (specific surface area: 120 m 2 / g) (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and the like can be mentioned as a commercial product of silicon oxide particles surface-treated with an organosilicon compound having a polydimethylsiloxane group.
  • the method for surface-treating the silicon oxide particles with the organosilicon compound is not particularly limited.
  • this method for example, a dry method in which silicon oxide particles are added to a mixer and an organosilicon compound is added while stirring, a slurry method in which an organosilicon compound is added to a slurry of silicon oxide particles, and silicon oxide particles And a direct treatment method such as a spray method in which an organosilicon compound is sprayed after drying.
  • the mixer used in the dry method include a Henschel mixer and a V-type mixer.
  • the organosilicon compound is added directly or as an alcohol aqueous solution, an organic solvent solution or an aqueous solution.
  • silicon oxide particles that have been surface-treated with the organosilicon compound when preparing a sealant for an optical semiconductor device, silicon oxide particles and a matrix resin such as the first and second organopolysiloxanes; An integral blend method in which an organosilicon compound is directly added may be used at the time of mixing.
  • the content of the silicon oxide particles is preferably 0.1 parts by weight or more and 40 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight in total of the first organopolysiloxane and the second organopolysiloxane. .
  • the content of the silicon oxide particles is more preferably 0.5 parts by weight or more, still more preferably 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the total of the first organopolysiloxane and the second organopolysiloxane. As mentioned above, More preferably, it is 35 weight part or less, More preferably, it is 20 weight part or less.
  • the content of the silicon oxide particles is equal to or higher than the lower limit, it is possible to suppress a decrease in viscosity at the time of curing.
  • the viscosity of the sealant can be controlled to a more appropriate range, and the transparency of the sealant can be further enhanced.
  • the encapsulant for optical semiconductor devices according to the present invention may further contain a phosphor.
  • the above phosphor acts to absorb light emitted from a light emitting element that is sealed using a sealant for an optical semiconductor device and generate fluorescence to finally obtain light of a desired color. To do.
  • the phosphor is excited by light emitted from the light emitting element to emit fluorescence, and light of a desired color can be obtained by a combination of light emitted from the light emitting element and fluorescence emitted from the phosphor.
  • the blue phosphor is not particularly limited.
  • (Sr, Ba) 3 MgSi 2 O 8 Eu and the like.
  • red phosphor for example, (Sr, Ca) S: Eu, (Ca, Sr) 2 Si 5 N 8: Eu, CaSiN 2: Eu, CaAlSiN 3: Eu, Y 2 O 2 S : Eu, La 2 O 2 S: Eu, LiW 2 O 8 : (Eu, Sm), (Sr, Ca, Bs, Mg) 10 (PO 4 ) 8 Cl 2 : (Eu, Mn), Ba 3 MgSi 2 And O 8 : (Eu, Mn).
  • the green phosphor is not particularly limited, and for example, Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce, SrGa 2 S 4 : Eu, Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12 : Ce, SrSiON: Eu, ZnS: (Cu, Al), BaMgAl 10 O 17 (Eu, Mn), SrAl 2 O 4 : Eu, and the like.
  • Y 3 Al 5 O 12 Ce
  • (Y, Gd) 3 Al 5 O 12 Ce
  • Tb 3 Al 5 O 12 Ce
  • CaGa 2 S 4 Eu
  • Sr 2 SiO 4 Eu
  • examples of the phosphor include perylene compounds that are organic phosphors.
  • the content of the phosphor can be adjusted as appropriate so as to obtain light of a desired color, and is not particularly limited.
  • the content of the phosphor is preferably 0.1 parts by weight or more and 40 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the encapsulant for optical semiconductor devices according to the present invention.
  • the content of the phosphor is preferably 0.1 parts by weight or more and 40 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of all components excluding the phosphor of the encapsulant for optical semiconductor devices.
  • the encapsulant for optical semiconductor devices according to the present invention may further contain a coupling agent in order to impart adhesiveness.
  • the coupling agent is not particularly limited, and examples thereof include a silane coupling agent.
  • the silane coupling agent include vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxy.
  • Examples thereof include silane, ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, and N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane.
  • a coupling agent only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • the encapsulant for optical semiconductor devices according to the present invention includes a dispersant, an antioxidant, an antifoaming agent, a colorant, a modifier, a leveling agent, a light diffusing agent, a thermally conductive filler, a flame retardant, etc.
  • the additive may be further contained.
  • the said 1st organopolysiloxane, the said 2nd organopolysiloxane, and the said hydrosilylation reaction catalyst prepare the liquid containing these 1 type (s) or 2 or more types separately, and use immediately before use.
  • a plurality of liquids may be mixed to prepare the encapsulant for optical semiconductor devices according to the present invention.
  • liquid A containing the first organopolysiloxane and catalyst for hydrosilylation reaction and liquid B containing the second organopolysiloxane are prepared separately, and liquid A and liquid B are mixed immediately before use.
  • the silicon oxide particles and the phosphor may be added to the liquid A or the liquid B, respectively.
  • the silicon oxide particles and the phosphor may be added to the liquid A or the liquid B, respectively.
  • the first organopolysiloxane and the hydrosilylation reaction catalyst and the second organopolysiloxane into two liquids, a first liquid and a second liquid, The storage stability of the sealant can be improved.
  • the curing temperature of the encapsulant for optical semiconductor devices according to the present invention is not particularly limited.
  • the curing temperature of the encapsulant for optical semiconductor devices is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, preferably 180 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower.
  • the curing temperature is equal to or higher than the above lower limit, the sealant is sufficiently cured.
  • the curing temperature is not more than the above upper limit, the package is unlikely to be thermally deteriorated.
  • the curing method is not particularly limited, but it is preferable to use a step cure method.
  • the step cure method is a method in which the resin is temporarily cured at a low temperature and then cured at a high temperature. By using the step cure method, curing shrinkage of the sealant can be suppressed.
  • the method for producing the encapsulant for optical semiconductor devices according to the present invention is not particularly limited, for example, using a mixer such as a homodisper, a homomixer, a universal mixer, a planetarium mixer, a kneader, a three roll or a bead mill, Examples include a method of mixing the first organopolysiloxane, the second organopolysiloxane, the hydrosilylation catalyst, and other components blended as necessary at room temperature or under heating.
  • a mixer such as a homodisper, a homomixer, a universal mixer, a planetarium mixer, a kneader, a three roll or a bead mill.
  • the light-emitting element is not particularly limited as long as it is a light-emitting element using a semiconductor.
  • the light-emitting element is a light-emitting diode
  • a structure in which an LED-type semiconductor material is stacked on a substrate is exemplified.
  • the semiconductor material include GaAs, GaP, GaAlAs, GaAsP, AlGaInP, GaN, InN, AlN, InGaAlN, and SiC.
  • Examples of the material of the substrate include sapphire, spinel, SiC, Si, ZnO, and GaN single crystal. Further, a buffer layer may be formed between the substrate and the semiconductor material as necessary. Examples of the material of the buffer layer include GaN and AlN.
  • optical semiconductor device examples include a light emitting diode device, a semiconductor laser device, and a photocoupler.
  • Such optical semiconductor devices include, for example, backlights such as liquid crystal displays, illumination, various sensors, light sources such as printers and copiers, vehicle measuring instrument light sources, signal lights, indicator lights, display devices, and light sources for planar light emitters. , Displays, decorations, various lights, switching elements and the like.
  • the light emitting element formed of the optical semiconductor is sealed by the optical semiconductor device sealing agent according to the present invention.
  • a cured product of an encapsulant for optical semiconductor devices is arranged so as to seal a light emitting element formed of an optical semiconductor such as an LED. For this reason, it is hard to produce a crack in the hardened
  • FIG. 1 is a front sectional view showing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
  • the optical semiconductor device 1 of this embodiment has a housing 2.
  • An optical semiconductor element 3 made of LEDs is mounted in the housing 2.
  • the optical semiconductor element 3 is surrounded by an inner surface 2 a having light reflectivity of the housing 2.
  • the optical semiconductor element 3 is used as a light emitting element formed of an optical semiconductor.
  • the inner surface 2a is formed such that the diameter of the inner surface 2a increases toward the opening end. Therefore, of the light emitted from the optical semiconductor element 3, the light that has reached the inner surface 2 a is reflected by the inner surface 2 a and travels forward of the optical semiconductor element 3. In a region surrounded by the inner surface 2 a so as to seal the optical semiconductor element 3, an optical semiconductor device sealing agent 4 is filled.
  • FIG. 1 is only an example of the optical semiconductor device according to the present invention, and the mounting structure of the optical semiconductor device can be modified as appropriate.
  • the number average molecular weight (Mn) of the obtained polymer (A) was 1700.
  • the polymer (A) had the following average composition formula (A1).
  • Me represents a methyl group
  • Ph represents a phenyl group
  • Vi represents a vinyl group.
  • the content ratio of the phenyl group of the obtained polymer (A) was 52 mol%.
  • the molecular weight of each polymer obtained in Synthesis Example 1 and Synthesis Examples 2 to 7 was measured by GPC measurement by adding 1 mL of tetrahydrofuran to 10 mg, stirring until dissolved.
  • GPC measurement a measuring device manufactured by Waters (column: Shodex GPC LF-804 (length: 300 mm) x 2 manufactured by Showa Denko KK), measuring temperature: 40 ° C., flow rate: 1 mL / min, solvent: tetrahydrofuran, standard substance: Polystyrene) was used.
  • Synthesis Example 2 Synthesis of First Organopolysiloxane
  • a 1000 mL separable flask equipped with a thermometer, a dropping device and a stirrer 88 g of 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane was added.
  • 102 g of dimethyldimethoxysilane and 366 g of diphenyldimethoxysilane were added and stirred at 50 ° C.
  • a solution obtained by dissolving 0.8 g of potassium hydroxide in 114 g of water was slowly dropped therein, and after the dropwise addition, the mixture was stirred at 50 ° C. for 6 hours and reacted to obtain a reaction solution.
  • 0.9 g of acetic acid was added to the reaction solution, the pressure was reduced to remove volatile components, and potassium acetate was removed by filtration to obtain a polymer (B).
  • the number average molecular weight (Mn) of the obtained polymer (B) was 1400.
  • the polymer (B) had the following average composition formula (B1).
  • Me represents a methyl group
  • Ph represents a phenyl group
  • Vi represents a vinyl group.
  • the content ratio of the phenyl group of the obtained polymer (B) was 50 mol%.
  • Synthesis Example 3 Synthesis of First Organopolysiloxane
  • a 1000 mL separable flask equipped with a thermometer, a dropping device and a stirrer 102 g of 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane was added.
  • 86 g of dimethyldimethoxysilane and 366 g of diphenyldimethoxysilane were added and stirred at 50 ° C.
  • a solution obtained by dissolving 0.8 g of potassium hydroxide in 114 g of water was slowly dropped therein, and after the dropwise addition, the mixture was stirred at 50 ° C. for 6 hours and reacted to obtain a reaction solution.
  • 0.9 g of acetic acid was added to the reaction solution, the pressure was reduced to remove volatile components, and potassium acetate was removed by filtration to obtain a polymer (C).
  • the number average molecular weight (Mn) of the obtained polymer (C) was 1100.
  • the polymer (C) had the following average composition formula (C1).
  • Me represents a methyl group
  • Ph represents a phenyl group
  • Vi represents a vinyl group.
  • the content ratio of the phenyl group of the obtained polymer (C) was 50 mol%.
  • Synthesis Example 4 Synthesis of organopolysiloxane similar to the second organopolysiloxane A 1000 mL separable flask equipped with a thermometer, a dropping device and a stirrer was charged with 16 g of trimethylmethoxysilane, 1,1,3,3-tetra 50 g of methyldisiloxane, 36 g of dimethyldimethoxysilane, 183 g of diphenyldimethoxysilane, 149 g of phenyltrimethoxysilane and 45 g of vinyltrimethoxysilane were added and stirred at 50 ° C.
  • the number average molecular weight (Mn) of the obtained polymer (D) was 1000.
  • the polymer (D) had the following average composition formula (D1).
  • Me represents a methyl group
  • Ph represents a phenyl group
  • Vi represents a vinyl group.
  • the content ratio of the phenyl group of the obtained polymer (D) was 51 mol%.
  • Synthesis Example 5 Synthesis of Organopolysiloxane Similar to Second Organopolysiloxane Into a 1000 mL separable flask equipped with a thermometer, a dropping device, and a stirrer, 31 g of trimethylmethoxysilane, 1,1,3,3-tetra 40 g of methyldisiloxane, 110 g of diphenyldimethoxysilane, 268 g of phenyltrimethoxysilane, and 45 g of vinyltrimethoxysilane were added and stirred at 50 ° C.
  • the number average molecular weight (Mn) of the obtained polymer (E) was 1100.
  • the polymer (E) had the following average composition formula (E1).
  • Me represents a methyl group
  • Ph represents a phenyl group
  • Vi represents a vinyl group.
  • the content ratio of the phenyl group of the obtained polymer (E) was 51 mol%.
  • Synthesis Example 6 Synthesis of Second Organopolysiloxane
  • 31 g of trimethylmethoxysilane 40 g of 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, diphenyl Dimethoxysilane 77g, phenyltrimethoxysilane 328g, and vinyltrimethoxysilane 45g were added and stirred at 50 ° C.
  • a solution of 1.4 g of hydrochloric acid and 116 g of water was slowly added dropwise, and after the addition, the mixture was stirred at 50 ° C.
  • the polymer was obtained by removing the volatile component under reduced pressure.
  • 150 g of hexane and 150 g of ethyl acetate were added, washed 10 times with 300 g of ion-exchanged water, reduced in pressure to remove volatile components, and polymer (F) was obtained.
  • the number average molecular weight (Mn) of the obtained polymer (F) was 1000.
  • the polymer (F) had the following average composition formula (F1).
  • Me represents a methyl group
  • Ph represents a phenyl group
  • Vi represents a vinyl group.
  • the content ratio of the phenyl group of the obtained polymer (F) was 48 mol%.
  • Synthesis Example 7 Synthesis of Second Organopolysiloxane
  • 31 g of trimethylmethoxysilane 40 g of 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, phenyl 399 g of trimethoxysilane and 45 g of vinyltrimethoxysilane were added and stirred at 50 ° C.
  • a solution of 1.4 g of hydrochloric acid and 116 g of water was slowly added dropwise, and after the addition, the mixture was stirred at 50 ° C. for 6 hours and reacted to obtain a reaction solution.
  • the polymer was obtained by removing the volatile component under reduced pressure.
  • 150 g of hexane and 150 g of ethyl acetate were added, washed 10 times with 300 g of ion-exchanged water, reduced in pressure to remove volatile components, and polymer (G) was obtained.
  • the number average molecular weight (Mn) of the obtained polymer (G) was 1000.
  • the polymer (G) had the following average composition formula (G1).
  • Me represents a methyl group
  • Ph represents a phenyl group
  • Vi represents a vinyl group.
  • the content ratio of the phenyl group of the obtained polymer (G) was 43 mol%.
  • Example 1 Polymer A (10 g), Polymer F (10 g), and 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex of platinum (platinum metal is 10 ppm by weight with respect to the whole sealant) To obtain an encapsulant for optical semiconductor devices.
  • Example 2 Polymer A (10 g), Polymer G (10 g), and 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex of platinum (platinum metal is 10 ppm by weight with respect to the whole sealant) To obtain an encapsulant for optical semiconductor devices.
  • Example 3 Polymer B (10 g), Polymer F (10 g), and 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex of platinum (platinum metal is 10 ppm by weight with respect to the whole sealant) To obtain an encapsulant for optical semiconductor devices.
  • Example 4 Polymer B (10 g), Polymer G (10 g), and 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex of platinum (platinum metal is 10 ppm by weight with respect to the whole sealant) To obtain an encapsulant for optical semiconductor devices.
  • Example 5 Polymer C (10 g), Polymer F (10 g), and 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex of platinum (platinum metal is 10 ppm by weight with respect to the whole sealant) To obtain an encapsulant for optical semiconductor devices.
  • Example 6 Polymer C (10 g), Polymer G (10 g), and 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex of platinum (platinum metal is 10 ppm by weight with respect to the whole sealant) To obtain an encapsulant for optical semiconductor devices.
  • Curing speed after 1 month storage The first organopolysiloxane used in Examples and Comparative Examples and the 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex of platinum used in Examples and Comparative Examples were compared with Examples and Comparative Examples.
  • blended the 2nd organopolysiloxane used by the Example and the comparative example by each compounding quantity of an Example and a comparative example were prepared.
  • the obtained liquid A and liquid B were put in an oven at 40 ° C. and stored for 1 month. After storage, the total amount of the liquid A and the total amount of the liquid B were mixed to obtain an encapsulant for an optical semiconductor device after mixing.
  • the obtained sealing agent for optical semiconductor devices after mixing was placed in an oven at 80 ° C., and the time until gelation was measured.
  • the obtained encapsulant for optical semiconductor devices was cured by heating at 150 ° C. for 2 hours.
  • the transmittance of the cured encapsulant for optical semiconductor devices was measured with a UV-VIS photometer (Hitachi U-3000), and the value of 400 nm was set as the initial value.
  • As a heat resistance test after the cured sealant for optical semiconductor device was placed in an oven at 200 ° C. for 300 hours, the transmittance was measured with a UV-VIS photometer (Hitachi U-3000), and the initial value of 400 nm was obtained. The percentage retention was calculated as a percentage.

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Abstract

 硬化性に優れており、かつ保存安定性に優れており、更に硬化した封止剤の耐熱性が高い光半導体装置用封止剤を提供する。 本発明に係る光半導体装置用封止剤は、下記式(1A)で表され、かつアリール基及びアルケニル基を有する第1のオルガノポリシロキサンと、下記式(51)で表され、かつアリール基及び珪素原子に結合した水素原子を有する第2のオルガノポリシロキサンと、ヒドロシリル化反応用触媒とを含む。上記第1のオルガノポリシロキサン及び上記第2のオルガノポリシロキサンにおけるアリール基の含有比率はそれぞれ、30モル%以上、70モル%以下である。

Description

光半導体装置用封止剤及び光半導体装置
 本発明は、光半導体装置において光半導体素子を封止するために用いられる光半導体装置用封止剤に関する。また、本発明は、該光半導体装置用封止剤を用いた光半導体装置に関する。
 発光ダイオード(LED)装置などの光半導体装置の消費電力は低く、かつ寿命は長い。また、光半導体装置は、過酷な環境下でも使用され得る。従って、光半導体装置は、携帯電話用バックライト、液晶テレビ用バックライト、自動車用ランプ、照明器具及び看板などの幅広い用途で使用されている。
 光半導体装置に用いられている発光素子である光半導体素子(例えばLED)が大気と直接触れると、大気中の水分又は浮遊するごみ等により、光半導体素子の発光特性が急速に低下する。このため、上記光半導体素子は、通常、光半導体装置用封止剤により封止されている。
 下記の特許文献1には、光半導体装置用封止剤として、水素添加ビスフェノールAグリシジルエーテルと、脂環式エポキシモノマーと、潜在性触媒とを含むエポキシ樹脂材料が開示されている。このエポキシ樹脂材料は、熱カチオン重合により硬化する。
 また、エポキシ樹脂を含む光半導体装置用封止剤だけでなく、シリコーン樹脂を含む光半導体装置用封止剤も広く用いられている。上記シリコーン樹脂は、青色から紫外領域の短波長の光に対する透過性が高く、耐熱性及び耐光性に優れている。
特開2003-73452号公報 特開2002-314142号公報
 特許文献1,2に記載のような従来の光半導体装置用封止剤では、該封止剤の保存安定性が低かったり、硬化性が低かったりする。すなわち、長期間保管された後に封止剤を硬化させると、硬化速度が遅くなることがある。さらに、保管前の封止剤であっても、硬化時に封止剤が速やかに硬化しないことがある。
 さらに、従来の光半導体装置用封止剤を硬化させたときに、硬化した封止剤が高温下に晒されると変色することがある。例えば、封止剤が黄変することがある。
 本発明の目的は、硬化性に優れており、かつ保存安定性に優れており、更に硬化した封止剤の耐熱性が高い光半導体装置用封止剤、並びに該光半導体装置用封止剤を用いた光半導体装置を提供することである。
 本発明の広い局面によれば、下記式(1A)で表され、かつアリール基及びアルケニル基を有する第1のオルガノポリシロキサンと、下記式(51)で表され、かつアリール基及び珪素原子に結合した水素原子を有する第2のオルガノポリシロキサンと、ヒドロシリル化反応用触媒とを含み、上記第1のオルガノポリシロキサン及び上記第2のオルガノポリシロキサンにおける下記式(X)より求められるアリール基の含有比率がそれぞれ、30モル%以上、70モル%以下である、光半導体装置用封止剤が提供される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 上記式(1A)中、a及びbは、a/(a+b)=0.05~0.30及びb/(a+b)=0.70~0.95を満たし、R1~R5は、少なくとも1個がアリール基を表し、少なくとも1個がアルケニル基を表し、アリール基及びアルケニル基以外のR1~R5は、炭素数1~8の炭化水素基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 上記式(51)中、p、q及びrは、p/(p+q+r)=0.05~0.50、q/(p+q+r)=0~0.15及びr/(p+q+r)=0.20~0.80を満たし、R51~R56は、少なくとも1個がアリール基を表し、少なくとも1個が珪素原子に結合した水素原子を表し、アリール基及び珪素原子に結合した水素原子以外のR51~R56は、炭素数1~8の炭化水素基を表す。
 アリール基の含有比率(モル%)=(上記第1のオルガノポリシロキサン又は上記第2のオルガノポリシロキサンの1分子あたりに含まれるアリール基の平均個数×アリール基の分子量/上記第1のオルガノポリシロキサン又は上記第2のオルガノポリシロキサンの数平均分子量)×100 ・・・式(X)
 本発明に係る光半導体装置用封止剤のある特定の局面では、上記第1のオルガノポリシロキサンは、1つの珪素原子に2つのフェニル基が結合したジフェニルシロキサン構造単位を含む。
 本発明に係る光半導体装置用封止剤の他の特定の局面では、上記第1のオルガノポリシロキサンの全シロキサン構造単位100モル%中、1つの珪素原子に2つのフェニル基が結合した上記ジフェニルシロキサン構造単位の割合が20モル%以上である。
 本発明に係る光半導体装置用封止剤の別の特定の局面では、上記式(51)中の(R51R52R53SiO1/2)で表される構造単位は、R51が珪素原子に結合した水素原子を表し、R52及びR53が珪素原子に結合した水素原子、アリール基又は炭素数1~8の炭化水素基を表す構造単位を含む。
 本発明に係る光半導体装置用封止剤のさらに別の特定の局面では、上記式(51)で表される第2のオルガノポリシロキサンが、下記式(51A)で表される第2のオルガノポリシロキサンである。本発明に係る光半導体装置用封止剤のさらに別の特定の局面では、上記式(51A)中の(R51R52R53SiO1/2)で表される構造単位は、R51が珪素原子に結合した水素原子を表し、R52及びR53が珪素原子に結合した水素原子、アリール基又は炭素数1~8の炭化水素基を表す構造単位を含む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 上記式(51A)中、p及びrは、p/(p+r)=0.20~0.50及びr/(p+r)=0.50~0.80を満たし、R51~R53,R56は、少なくとも1個がアリール基を表し、少なくとも1個が珪素原子に結合した水素原子を表し、アリール基及び珪素原子に結合した水素原子以外のR51~R53,R56は、炭素数1~8の炭化水素基を表す。
 本発明に係る光半導体装置は、光半導体素子と、該光半導体素子を封止するように設けられた上記光半導体装置用封止剤とを備える。
 本発明に係る光半導体装置用封止剤は、式(1A)で表され、かつアリール基及びアルケニル基を有する第1のオルガノポリシロキサンと、式(51)で表され、かつアリール基及び珪素原子に結合した水素原子を有する第2のオルガノポリシロキサンと、ヒドロシリル化反応用触媒とを含むので、封止剤の硬化性を高めることができ、かつ保存安定性を高めることができる。さらに、本発明に係る光半導体装置用封止剤を硬化させたときに、封止剤の耐熱性を高めることができる。
図1は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置を示す正面断面図である。
 以下、本発明の詳細を説明する。
 本発明に係る光半導体装置用封止剤は、第1のオルガノポリシロキサンと、第2のオルガノポリシロキサンと、ヒドロシリル化反応用触媒とを含む。
 上記第1のオルガノポリシロキサンは、式(1A)で表され、かつアリール基とアルケニル基とを有する。上記第2のオルガノポリシロキサンは、式(51)で表され、かつアリール基と珪素原子に結合した水素原子とを有する。
 上記第1のオルガノポリシロキサン及び上記第2のオルガノポリシロキサンにおける下記式(X)より求められるアリール基の含有比率がそれぞれ、30モル%以上、70モル%以下である。
 アリール基の含有比率(モル%)=(上記第1のオルガノポリシロキサン又は上記第2のオルガノポリシロキサンの1分子あたりに含まれるアリール基の平均個数×アリール基の分子量/上記第1のオルガノポリシロキサン又は上記第2のオルガノポリシロキサンの数平均分子量)×100 ・・・式(X)
 本発明に係る光半導体装置用封止剤における上記組成を採用することによって、硬化性を高めて封止剤の硬化速度を速くすることができ、かつ封止剤の保存安定性を高めることができる。さらに、本発明に係る光半導体装置用封止剤を硬化させたときに、封止剤の耐熱性を高めることができ、封止剤の変色を抑制することができる。硬化した封止剤は、高温下に晒されても、黄変し難くなる。
 硬化性及び保存安定性がより一層高く、かつ耐熱性がより一層高い封止剤を得る観点からは、上記式(51)で表される第2のオルガノポリシロキサンは、式(51A)で表される第2のオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
 以下、本発明に係る光半導体装置用封止剤に含まれている各成分の詳細を説明する。
 (第1のオルガノポリシロキサン)
 本発明に係る光半導体装置用封止剤に含まれている第1のオルガノポリシロキサンは、下記式(1A)で表され、かつアリール基と、アルケニル基とを有する。
 上記第1のオルガノポリシロキサンは、珪素原子に結合した水素原子を有さず、アリール基とアルケニル基とを有する第1のオルガノポリシロキサンであることが好ましい。すなわち、上記第1のオルガノポリシロキサンは、第1のオルガノポリシロキサン(但し、珪素原子に結合した水素原子を有するオルガノポリシロキサンを除く)であることが好ましい。上記第1のオルガノポリシロキサンは、アルケニル基を2個以上有することが好ましい。アリール基とアルケニル基とはそれぞれ、珪素原子に直接結合していることが好ましい。上記アリール基としては、無置換のフェニル基及び置換フェニル基が挙げられる。なお、上記アルケニル基の炭素-炭素二重結合における炭素原子が、珪素原子に結合していてもよく、上記アルケニル基の炭素-炭素二重結合における炭素原子とは異なる炭素原子が、珪素原子に結合していてもよい。上記第1のオルガノポリシロキサンは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 上記式(1A)中、a及びbは、a/(a+b)=0.05~0.30及びb/(a+b)=0.70~0.95を満たし、R1~R5は、少なくとも1個がアリール基を表し、少なくとも1個がアルケニル基を表し、アリール基及びアルケニル基以外のR1~R5は、炭素数1~8の炭化水素基を表す。なお、上記式(1A)中、(R4R5SiO2/2)で表される構造単位は、アルコキシ基を有していてもよく、ヒドロキシ基を有していてもよい。
 上記式(1A)は平均組成式を示す。上記式(1A)における炭化水素基は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。上記式(1A)中のR1~R5はそれぞれ、同一であってもよく、異なっていてもよい。
 上記式(1A)中の(R4R5SiO2/2)で表される構造単位における酸素原子部分は、シロキサン結合を形成している酸素原子部分、アルコキシ基の酸素原子部分、又はヒドロキシ基の酸素原子部分を示す。
 なお、一般に、上記式(1A)の各構造単位において、アルコキシ基の含有量は少なく、更にヒドロキシ基の含有量も少ない。これは、一般に、第1のオルガノポリシロキサンを得るために、アルコキシシラン化合物などの有機珪素化合物を加水分解し、重縮合させると、アルコキシ基及びヒドロキシ基の多くは、シロキサン結合の部分骨格に変換されるためである。すなわち、アルコキシ基の酸素原子及びヒドロキシ基の酸素原子の多くは、シロキサン結合を形成している酸素原子に変換される。上記式(1A)の各構造単位がアルコキシ基又はヒドロキシ基を有する場合には、シロキサン結合の部分骨格に変換されなかった未反応のアルコキシ基又はヒドロキシ基がわずかに残存していることを示す。後述の式(51)及び式(51A)の各構造単位がアルコキシ基又はヒドロキシ基を有する場合に関しても、同様のことがいえる。
 上記式(1A)中、アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基及びヘキセニル基等が挙げられる。ガスバリア性をより一層高める観点からは、上記式(1A)中のアルケニル基は、ビニル基又はアリル基であることが好ましく、ビニル基であることがより好ましい。
 上記式(1A)における炭素数1~8の炭化水素基としては特に限定されず、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t-ペンチル基、イソへキシル基及びシクロヘキシル基が挙げられる。
 硬化性及び保存安定性がより一層高く、かつ耐熱性がより一層高い封止剤を得る観点からは、上記第1のオルガノポリシロキサンは、1つの珪素原子に2つのフェニル基が結合したジフェニルシロキサン構造単位を含むことが好ましい。さらに、硬化性及び保存安定性がさらに一層高く、かつ耐熱性がさらに一層高い封止剤を得る観点からは、上記第1のオルガノポリシロキサンの全シロキサン構造単位100モル%中、1つの珪素原子に2つのフェニル基が結合したジフェニルシロキサン構造単位の割合は20モル%以上であることが好ましく、30モル%以上であることがより好ましい。
 上記ジフェニルシロキサン構造単位は、下記式(1-b1)で表される構造単位であることが好ましい。また、下記式(1-b1)で表される構造単位において、末端の酸素原子は、一般に隣接する珪素原子とシロキサン結合を形成しており、隣接する構造単位と酸素原子を共有している。従って、末端の1つの酸素原子を「O1/2」とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 上記第1のオルガノポリシロキサンにおける下記式(X1)より求められるアリール基の含有比率は30モル%以上、70モル%以下である。このアリール基の含有比率が30モル%以上、70モル%以下であると、封止剤の耐熱性が高くなり、光半導体装置から取り出される光の明るさが高くなる。また、アリール基の含有比率が30モル%以上であると、封止剤のガスバリア性が高くなる。アリール基の含有比率が70モル%以下であると、封止剤の剥離が生じ難くなる。耐熱性がより一層高く、光半導体装置から取り出される光の明るさがより一層高い封止剤を得る観点からは、アリール基の含有比率は、より好ましくは35モル%以上、より好ましくは65モル%以下である。
 アリール基の含有比率(モル%)=(平均組成式が上記式(1A)で表される第1のオルガノポリシロキサンの1分子あたりに含まれるアリール基の平均個数×アリール基の分子量/平均組成式が上記式(1A)で表される第1のオルガノポリシロキサンの数平均分子量)×100 ・・・式(X1)
 上記式(1A)で表される第1のオルガノポリシロキサンにおいて、(R4R5SiO2/2)で表される構造単位(以下、二官能構造単位ともいう)は、下記式(1-2)で表される構造、すなわち、二官能構造単位中の珪素原子に結合した酸素原子の1つがヒドロキシ基又はアルコキシ基を構成する構造を含んでいてもよい。
 (R4R5SiXO1/2) ・・・式(1-2)
 (R4R5SiO2/2)で表される構造単位は、下記式(1-b)で表される構造単位の破線で囲まれた部分を含み、更に下記式(1-2-b)で表される構造単位の破線で囲まれた部分を含んでいてもよい。すなわち、R4及びR5で表される基を有し、かつアルコキシ基又はヒドロキシ基が末端に残存している構造単位も、(R4R5SiO2/2)で表される構造単位に含まれる。具体的には、アルコキシ基がシロキサン結合の部分骨格に変換された場合には、(R4R5SiO2/2)で表される構造単位は、下記式(1-b)で表される構造単位の破線で囲まれた部分を示す。未反応のアルコキシ基が残存している場合、又はアルコキシ基がヒドロキシ基に変換された場合には、残存アルコキシ基又はヒドロキシ基を有する(R4R5SiO2/2)で表される構造単位は、下記式(1-2-b)で表される構造単位の破線で囲まれた部分を示す。また、下記式(1-b)で表される構造単位において、Si-O-Si結合中の酸素原子は、隣接する珪素原子とシロキサン結合を形成しており、隣接する構造単位と酸素原子を共有している。従って、Si-O-Si結合中の1つの酸素原子を「O1/2」とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 上記式(1-2)及び(1-2-b)中、Xは、OH又はORを表し、ORは、直鎖状又は分岐状の炭素数1~4のアルコキシ基を表す。上記式(1-b)、(1-2)及び(1-2-b)中のR4及びR5は、上記式(1A)中のR4及びR5と同様の基である。
 上記式(1-b)、式(1-2)、並びに式(1-2-b)において、直鎖状又は分岐状の炭素数1~4のアルコキシ基としては特に限定されず、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基及びt-ブトキシ基が挙げられる。
 上記式(1A)中、a/(a+b)の下限は0.05、上限は0.30である。a/(a+b)が上記下限以上及び上記上限以下であると、封止剤の硬化性及び保存安定性、並びに硬化した封止剤の耐熱性がより一層高くなる。
 上記式(1A)中、b/(a+b)の下限は0.70、上限は0.95である。b/(a+b)が上記下限以上及び上記上限以下であると、封止剤の硬化性及び保存安定性、並びに硬化した封止剤の耐熱性がより一層高くなる。
 上記第1のオルガノポリシロキサンについて、テトラメチルシラン(以下、TMS)を基準に29Si-核磁気共鳴分析(以下、NMR)を行うと、置換基の種類によって若干の変動は見られるものの、上記式(1A)中の(R1R2R3SiO1/2)で表される構造単位に相当するピークは+10~-5ppm付近に現れ、上記式(1A)中の(R4R5SiO2/2)及び上記式(1-2)の二官能構造単位に相当する各ピークは-10~-50ppm付近に現れる。
 従って、29Si-NMRを測定し、それぞれのシグナルのピーク面積を比較することによって、上記式(1A)中の各構造単位の比率を測定できる。
 但し、上記TMSを基準にした29Si-NMRの測定で上記式(1A)中の構造単位の見分けがつかない場合は、29Si-NMRの測定結果だけではなく、H-NMRの測定結果を必要に応じて用いることにより、上記式(1A)中の各構造単位の比率を見分けることができる。
 (第2のオルガノポリシロキサン)
 本発明に係る光半導体装置用封止剤に含まれている第2のオルガノポリシロキサンは、下記式(51)で表され、かつアリール基と、珪素原子に結合した水素原子とを有する。上記第2のオルガノポリシロキサンは、珪素原子に結合した水素原子を2個以上有することが好ましい。アリール基は珪素原子に直接結合していることが好ましい。水素原子は珪素原子に直接結合している。上記第2のオルガノポリシロキサンは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 上記式(51)中、p、q及びrは、p/(p+q+r)=0.05~0.50、q/(p+q+r)=0~0.15及びr/(p+q+r)=0.20~0.80を満たし、R51~R56は、少なくとも1個がアリール基を表し、少なくとも1個が珪素原子に結合した水素原子を表し、アリール基及び珪素原子に結合した水素原子以外のR51~R56は、炭素数1~8の炭化水素基を表す。なお、上記式(51)中、(R54R55SiO2/2)で表される構造単位及び(R56SiO3/2)で表される構造単位はそれぞれ、アルコキシ基を有していてもよく、ヒドロキシ基を有していてもよい。
 硬化性及び保存安定性がさらに一層高く、かつ耐熱性がさらに一層高い封止剤を得る観点からは、上記第2のオルガノポリシロキサンは、下記式(51A)で表される第2のオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 上記式(51A)中、p及びrは、p/(p+r)=0.20~0.50及びr/(p+r)=0.50~0.80を満たし、R51~R53,R56は、少なくとも1個がアリール基を表し、少なくとも1個が珪素原子に結合した水素原子を表し、アリール基及び珪素原子に結合した水素原子以外のR51~R53,R56は、炭素数1~8の炭化水素基を表す。なお、上記式(51A)中、(R56SiO3/2)で表される構造単位は、アルコキシ基を有していてもよく、ヒドロキシ基を有していてもよい。
 上記式(51)及び上記式(51A)は平均組成式を示す。上記式(51)及び上記式(51A)における炭化水素基は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。上記式(51)中のR51~R56、及び上記式(51A)中のR51~R54,R56はそれぞれ、同一であってもよく、異なっていてもよい。
 上記式(51)中、(R54R55SiO2/2)で表される構造単位における酸素原子部分、上記式(51)及び上記式(51A)中、(R56SiO3/2)で表される構造単位における酸素原子部分はそれぞれ、シロキサン結合を形成している酸素原子部分、アルコキシ基の酸素原子部分、又はヒドロキシ基の酸素原子部分を示す。
 上記式(51)及び上記式(51A)における炭素数1~8の炭化水素基としては特に限定されず、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t-ペンチル基、イソへキシル基、シクロヘキシル基、ビニル基及びアリル基が挙げられる。
 封止剤の硬化性を高め、更に硬化した封止剤の耐熱性をより一層高める観点からは、上記式(51)及び上記式(51A)中の(R51R52R53SiO1/2)で表される構造単位は、R51が珪素原子に結合した水素原子を表し、R52及びR53が珪素原子に結合した水素原子、アリール基又は炭素数1~8の炭化水素基を表す構造単位を含むことが好ましい。この場合には、光半導体装置において、熱サイクルでのクラック及び剥離を抑制することもできる。上記式(51)及び上記式(51A)中の(R51R52R53SiO1/2)で表される構造単位は、R51が珪素原子に結合した水素原子を表し、R52及びR53がアリール基又は炭素数1~8の炭化水素基を表す構造単位を含むことがより好ましい。
 すなわち、上記式(51)及び上記式(51A)中、(R51R52R53SiO1/2)で表される構造単位は、下記式(51-a)で表される構造単位を含むことが好ましい。(R51R52R53SiO1/2)で表される構造単位は、下記式(51-a)で表される構造単位のみを含んでいてもよく、下記式(51-a)で表される構造単位と下記式(51-a)で表される構造単位以外の構造単位とを含んでいてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 上記式(51-a)中、R52及びR53はそれぞれ、珪素原子に結合した水素原子、アリール基又は炭素数1~8の炭化水素基を表す。R52及びR53はそれぞれ、アリール基又は炭素数1~8の炭化水素基を表すことが好ましい。
 封止剤の硬化性を高め、更に硬化した封止剤の耐熱性をより一層高める観点からは、上記式(51)及び上記式(51A)中の全構造単位100モル%中、(R51R52R53SiO1/2)で表される構造単位であって、R51が珪素原子に結合した水素原子を表し、R52及びR53が珪素原子に結合した水素原子、アリール基又は炭素数1~8の炭化水素基を表す構造単位(上記式(51-a)で表される構造単位)の割合は、好ましくは5モル%以上、より好ましくは10モル%以上、好ましくは50モル%以下、より好ましくは45モル%以下である。
 上記第2のオルガノポリシロキサンにおける下記式(X51)より求められるアリール基の含有比率は30モル%以上、70モル%以下である。このアリール基の含有比率が30モル%以上、70モル%以下であると、封止剤の耐熱性が高くなり、光半導体装置から取り出される光の明るさが高くなる。また、アリール基の含有比率が30モル%以上であると、封止剤のガスバリア性が高くなる。アリール基の含有比率が70モル%以下であると、封止剤の剥離が生じ難くなる。耐熱性がより一層高く、光半導体装置から取り出される光の明るさがより一層高い封止剤を得る観点からは、アリール基の含有比率は、より好ましくは35モル%以上、より好ましくは65モル%以下である。
 アリール基の含有比率(モル%)=(平均組成式が上記式(51)又は上記式(51A)で表される第2のオルガノポリシロキサンの1分子あたりに含まれるアリール基の平均個数×アリール基の分子量/平均組成式が上記式(51)又は上記式(51A)で表される第2のオルガノポリシロキサンの数平均分子量)×100 ・・・式(X51)
 上記式(51)で表される第2のオルガノポリシロキサンにおいて、(R54R55SiO2/2)で表される構造単位(以下、二官能構造単位ともいう)は、下記式(51-2)で表される構造、すなわち、二官能構造単位中の珪素原子に結合した酸素原子の1つがヒドロキシ基又はアルコキシ基を構成する構造を含んでいてもよい。
 (R54R55SiXO1/2) ・・・式(51-2)
 (R54R55SiO2/2)で表される構造単位は、下記式(51-b)で表される構造単位の破線で囲まれた部分を含み、更に下記式(51-2-b)で表される構造単位の破線で囲まれた部分を含んでいてもよい。すなわち、R54及びR55で表される基を有し、かつアルコキシ基又はヒドロキシ基が末端に残存している構造単位も、(R54R55SiO2/2)で表される構造単位に含まれる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 上記式(51-2)及び(51-2-b)中、Xは、OH又はORを表し、ORは、直鎖状又は分岐状の炭素数1~4のアルコキシ基を表す。上記式(51-b)、(51-2)及び(51-2-b)中のR54及びR55は、上記式(51)中のR54及びR55と同様の基である。
 上記式(51)及び上記式(51A)で表される第2のオルガノポリシロキサンにおいて、(R56SiO3/2)で表される構造単位(以下、三官能構造単位ともいう)は、下記式(51-3)又は(51-4)で表される構造、すなわち、三官能構造単位中の珪素原子に結合した酸素原子の2つがそれぞれヒドロキシ基若しくはアルコキシ基を構成する構造、又は、三官能構造単位中の珪素原子に結合した酸素原子の1つがヒドロキシ基若しくはアルコキシ基を構成する構造を含んでいてもよい。
 (R56SiX1/2) ・・・式(51-3)
 (R56SiXO2/2) ・・・式(51-4)
 (R56SiO3/2)で表される構造単位は、下記式(51-c)で表される構造単位の破線で囲まれた部分を含み、更に下記式(51-3-c)又は(51-4-c)で表される構造単位の破線で囲まれた部分を含んでいてもよい。すなわち、R56で表される基を有し、かつアルコキシ基又はヒドロキシ基が末端に残存している構造単位も、(R56SiO3/2)で表される構造単位に含まれる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 上記式(51-3)、(51-3-c)、(51-4)及び(51-4-c)中、Xは、OH又はORを表し、ORは、直鎖状又は分岐状の炭素数1~4のアルコキシ基を表す。上記式(51-c)、(51-3)、(51-3-c)、(51-4)及び(51-4-c)中のR56は、上記式(51)及び上記式(51A)中のR56と同様の基である。
 上記式(51-b)及び(51-c)、式(51-2)~(51-4)、並びに式(51-2-b)、(51-3-c)、(51-4-c)において、直鎖状又は分岐状の炭素数1~4のアルコキシ基としては特に限定されず、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基及びt-ブトキシ基が挙げられる。
 上記式(51)中、p/(p+q+r)の下限は0.05、上限は0.50である。p/(p+q+r)が上記上限を満たすと、封止剤の耐熱性をより一層高めることができ、かつ封止剤の剥離をより一層抑制できる。上記式(51)中、p/(p+q+r)の好ましい下限は0.10、より好ましい下限は0.15、より好ましい上限は0.45である。
 上記式(51)中、q/(p+q+r)の下限は0、上限は0.15である。q/(p+q+r)が上記上限を満たすと、封止剤の硬化性、保存安定性及び耐熱性が高くなる。封止剤の硬化性、保存安定性及び耐熱性をより一層高める観点からは、上記式(51)中、q/(p+q+r)の好ましい上限は0.10、より好ましい上限は0.05以下である。なお、qが0であり、q/(p+q+r)が0である場合、上記式(51)中、(R54R55SiO2/2)の構造単位は存在しない。
 上記式(51)中、r/(p+q+r)の下限は0.20、上限は0.80である。r/(p+q+r)が上記下限を満たすと、封止剤の硬度が上がり、傷及びゴミの付着を防止でき、封止剤の耐熱性が高くなり、高温環境下で封止剤の硬化物の厚みが減少し難くなる。r/(p+q+r)が上記上限を満たすと、封止剤としての適正な粘度を維持することが容易であり、密着性をより一層高めることができる。
 また、上述したように、上記第2のオルガノポリシロキサンは、上記式(51A)で表される第2のオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
 上記式(51A)中、p/(p+r)の下限は0.20、上限は0.50である。p/(p+r)が上記下限以上及び上記上限以下であると、封止剤の硬化性及び保存安定性、並びに硬化した封止剤の耐熱性がより一層高くなる。
 上記式(51A)中、r/(p+r)の下限は0.50、上限は0.80である。r/(p+r)が上記下限以上及び上記上限以下であると、封止剤の硬化性及び保存安定性、並びに硬化した封止剤の耐熱性がより一層高くなる。
 上記第2のオルガノポリシロキサンについて、テトラメチルシラン(以下、TMS)を基準に29Si-核磁気共鳴分析(以下、NMR)を行うと、置換基の種類によって若干の変動は見られるものの、上記式(51)及び上記式(51A)中の(R51R52R53SiO1/2)で表される構造単位に相当するピークは+10~-5ppm付近に現れ、上記式(51)中の(R54R55SiO2/2)及び上記式(51-2)の二官能構造単位に相当する各ピークは-10~-50ppm付近に現れ、上記式(51)及び上記式(51A)中の(R56SiO3/2)、並びに上記式(51-3)及び(51-4)の三官能構造単位に相当する各ピークは-50~-80ppm付近に現れる。
 従って、29Si-NMRを測定し、それぞれのシグナルのピーク面積を比較することによって上記式(51)及び上記式(51A)中の各構造単位の比率を測定できる。
 但し、上記TMSを基準にした29Si-NMRの測定で上記式(51)及び上記式(51A)中の構造単位の見分けがつかない場合は、29Si-NMRの測定結果だけではなく、H-NMRの測定結果を必要に応じて用いることにより、上記式(51)及び上記式(51A)中の各構造単位の比率を見分けることができる。
 上記第1のオルガノポリシロキサン100重量部に対して、上記第2のオルガノポリシロキサンの含有量は10重量部以上、400重量部以下であることが好ましい。第1,第2のオルガノポリシロキサンの含有量がこの範囲内であると、封止剤の硬化性及び保存安定性がより一層高くなり、更に耐熱性により一層優れた封止剤を得ることができる。硬化性、保存安定性及び耐熱性にさらに一層優れた封止剤を得る観点からは、上記第1のオルガノポリシロキサン100重量部に対して、上記第2のオルガノポリシロキサンの含有量のより好ましい下限は30重量部、更に好ましい下限は50重量部、より好ましい上限は300重量部、更に好ましい上限は200重量部である。
 (第1,第2のオルガノポリシロキサンの他の性質及びその合成方法)
 上記第1,第2のオルガノポリシロキサンのアルコキシ基の含有量は、好ましくは0.5モル%以上、より好ましくは1モル%以上、好ましくは10モル%以下、より好ましくは5モル%以下である。アルコキシ基の含有量が上記下限以上であると、封止剤の密着性が高くなる。アルコキシ基の含有量が上記上限以下であると、第1,第2のオルガノポリシロキサン及び封止剤の保存安定性が高くなり、封止剤の耐熱性がより一層高くなる。
 上記アルコキシ基の含有量は、第1,第2のオルガノポリシロキサンの平均組成式中に含まれるアルコキシ基の量を意味する。
 上記第1,第2のオルガノポリシロキサンはシラノール基を含有しないほうが好ましい。第1,第2のオルガノポリシロキサンがシラノール基を含有しないと、第1,第2のオルガノポリシロキサン及び封止剤の貯蔵安定性が高くなる。上記シラノール基は、真空下での加熱により減少させることができる。シラノール基の含有量は、赤外分光法を用いて測定できる。
 上記第1,第2のオルガノポリシロキサンの数平均分子量(Mn)の好ましい下限は500、より好ましい下限は800、更に好ましい下限は1000、好ましい上限は50000、より好ましい上限は15000である。数平均分子量が上記好ましい下限を満たすと、熱硬化時に揮発成分が少なくなり、高温環境下で封止剤の硬化物の厚みが減少しにくくなる。数平均分子量が上記好ましい上限を満たすと、粘度調節が容易である。
 上記数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、ポリスチレンを標準物質して求めた値である。上記数平均分子量(Mn)は、Waters社製の測定装置(カラム:昭和電工社製 Shodex GPC LF-804(長さ300mm)を2本、測定温度:40℃、流速:1mL/分、溶媒:テトラヒドロフラン、標準物質:ポリスチレン)を用いて測定された値を意味する。
 上記第1,第2のオルガノポリシロキサンを合成する方法としては特に限定されず、アルコキシシラン化合物を加水分解し縮合反応させる方法、クロロシラン化合物を加水分解し縮合させる方法が挙げられる。なかでも、反応の制御の観点からアルコキシシラン化合物を加水分解し縮合反応させる方法が好ましい。
 アルコキシシラン化合物を加水分解し縮合反応させる方法としては、例えば、アルコキシシラン化合物を、水と酸性触媒又は塩基性触媒との存在下で反応させる方法が挙げられる。また、ジシロキサン化合物を加水分解して用いてもよい。
 上記第1,第2のオルガノポリシロキサンにアリール基を導入するための有機珪素化合物としては、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メチル(フェニル)ジメトキシシラン、及びフェニルトリメトキシシラン等が挙げられる。
 上記第1のオルガノポリシロキサンにアルケニル基を導入するための有機珪素化合物としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、メトキシジメチルビニルシラン、ビニルジメチルエトキシシラン及び1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン等が挙げられる。
 上記第2のオルガノポリシロキサンに珪素原子に結合した水素原子を導入するための有機珪素化合物としては、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、及び1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン等が挙げられる。
 上記第1,第2のオルガノポリシロキサンを得るために用いることができる他の有機珪素化合物としては、例えば、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、イソプロピル(メチル)ジメトキシシラン、シクロヘキシル(メチル)ジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン及びオクチルトリメトキシシラン等が挙げられる。
 上記酸性触媒としては、例えば、無機酸、有機酸、無機酸の酸無水物及びその誘導体、並びに有機酸の酸無水物及びその誘導体が挙げられる。
 上記無機酸としては、例えば、塩酸、リン酸、ホウ酸及び炭酸が挙げられる。上記有機酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸及びオレイン酸が挙げられる。
 上記塩基性触媒としては、例えば、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属のアルコキシド及びアルカリ金属のシラノール化合物が挙げられる。
 上記アルカリ金属の水酸化物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化セシウムが挙げられる。上記アルカリ金属のアルコキシドとしては、例えば、ナトリウム-t-ブトキシド、カリウム-t-ブトキシド及びセシウム-t-ブトキシドが挙げられる。
 上記アルカリ金属のシラノール化合物としては、例えば、ナトリウムシラノレート化合物、カリウムシラノレート化合物及びセシウムシラノレート化合物が挙げられる。なかでも、カリウム系触媒又はセシウム系触媒が好適である。
 (ヒドロシリル化反応用触媒)
 本発明に係る光半導体装置用封止剤に含まれているヒドロシリル化反応用触媒は、上記第1のオルガノポリシロキサン中のアルケニル基と、上記第2のオルガノポリシロキサン中の珪素原子に結合した水素原子とをヒドロシリル化反応させる触媒である。
 上記ヒドロシリル化反応用触媒として、ヒドロシリル化反応を進行させる各種の触媒を用いることができる。上記ヒドロシリル化反応用触媒は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
 上記ヒドロシリル化反応用触媒としては、例えば、白金系触媒、ロジウム系触媒及びパラジウム系触媒等が挙げられる。封止剤の透明性を高くすることができるため、白金系触媒が好ましい。
 上記白金系触媒としては、白金粉末、塩化白金酸、白金-アルケニルシロキサン錯体、白金-オレフィン錯体及び白金-カルボニル錯体が挙げられる。特に、白金-アルケニルシロキサン錯体又は白金-オレフィン錯体が好ましい。
 上記白金-アルケニルシロキサン錯体におけるアルケニルシロキサンとしては、例えば、1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、及び1,3,5,7-テトラメチル-1,3,5,7-テトラビニルシクロテトラシロキサン等が挙げられる。上記白金-オレフィン錯体におけるオレフィンとしては、例えば、アリルエーテル及び1,6-ヘプタジエン等が挙げられる。
 上記白金-アルケニルシロキサン錯体及び白金-オレフィン錯体の安定性を向上させることができるため、上記白金-アルケニルシロキサン錯体又は白金-オレフィン錯体に、アルケニルシロキサン、オルガノシロキサンオリゴマー、アリルエーテル又はオレフィンを添加することが好ましい。上記アルケニルシロキサンは、好ましくは1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサンである。上記オルガノシロキサンオリゴマーは、好ましくはジメチルシロキサンオリゴマーである。上記オレフィンは、好ましくは1,6-ヘプタジエンである。
 高温下又は高湿下での過酷な環境で通電した状態で使用された際の光度の低下をより一層抑制し、かつ封止剤の変色をより一層抑制する観点からは、上記ヒドロシリル化反応用触媒は、白金のアルケニル錯体であることが好ましい。高温下又は高湿下での過酷な環境で通電した状態で使用された際の光度の低下をさらに一層抑制し、かつ封止剤の変色をさらに一層抑制する観点からは、上記白金のアルケニル錯体は、塩化白金酸6水和物と、6当量以上の2官能以上であるアルケニル化合物とを反応させることにより得られる白金のアルケニル錯体であることが好ましい。この場合に、白金のアルケニル錯体は、塩化白金酸6水和物と、6当量以上の2官能以上であるアルケニル化合物との反応物である。また、上記白金のアルケニル錯体の使用により、封止剤の透明性を高くすることもできる。上記白金のアルケニル錯体は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
 上記白金のアルケニル錯体を得るための白金原料として、上記塩化白金酸6水和物(HPtCl・6HO)を用いることが好ましい。
 上記白金のアルケニルを得るための上記6当量以上の2官能以上であるアルケニル化合物としては、例えば、1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,3-ジメチル-1,3-ジフェニル-1,3-ジビニルジシロキサン及び1,3,5,7-テトラメチル-1,3,5,7-テトラビニルシクロテトラシロキサン等が挙げられる。
 上記6当量以上の2官能以上であるアルケニル化合物における「当量」に関しては、上記塩化白金酸6水和物1モルに対して上記2官能以上のアルケニル化合物が1モルである重量を1当量とする。上記6当量以上の2官能以上であるアルケニル化合物は、50当量以下であることが好ましい。
 上記白金のアルケニル錯体を得るために用いられる溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、2-プロパノール及び1-ブタノール等のアルコール系溶媒が挙げられる。トルエン及びキシレン等の芳香族系溶媒を用いてもよい。上記溶媒は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
 上記白金のアルケニル錯体を得るために、上記成分に加えて単官能のビニル化合物を用いてもよい。上記単官能のビニル化合物としては、例えば、トリメトキシビニルシラン、トリエトキシビニルシラン及びビニルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。
 塩化白金酸6水和物と、6当量以上の2官能以上であるアルケニル化合物との反応物に関して、白金元素と6当量以上の2官能以上であるアルケニル化合物とは、共有結合していたり、配位していたり、又は共有結合しかつ配位していたりする。
 封止剤中で、上記ヒドロシリル化反応用触媒の含有量は、金属原子(白金のアルケニル錯体の場合には白金原子)の重量単位で0.01ppm以上、1000ppm以下であることが好ましい。上記ヒドロシリル化反応用触媒の含有量が0.01ppm以上であると、封止剤を十分に硬化させることが容易である。上記ヒドロシリル化反応用触媒の含有量が1000ppm以下であると、硬化物の着色の問題が生じ難い。上記ヒドロシリル化反応用触媒の含有量は、より好ましくは1ppm以上、より好ましくは500ppm以下である。
 (酸化珪素粒子)
 本発明に係る光半導体装置用封止剤は、酸化珪素粒子を含むことが好ましい。この酸化珪素粒子の使用により、封止剤の硬化物の耐熱性及び耐光性を損なうことなく、硬化前の封止剤の粘度を適当な範囲に調整できる。従って、封止剤の取り扱い性を高めることができる。また、上記酸化珪素粒子は、有機珪素化合物により表面処理されていることが好ましい。この表面処理により、酸化珪素粒子の分散性が非常に高くなり、硬化前の封止剤の温度上昇による粘度の低下をより一層抑制できる。
 上記酸化珪素粒子の一次粒子径は、好ましくは5nm以上、より好ましくは8nm以上、好ましくは200nm以下、より好ましくは150nm以下である。上記酸化珪素粒子の一次粒子径が上記下限以上であると、酸化珪素粒子の分散性がより一層高くなり、封止剤の硬化物の透明性がより一層高くなる。上記酸化珪素粒子の一次粒子径が上記上限以下であると、25℃における粘度の上昇効果を充分に得ることができ、かつ温度上昇における粘度の低下を抑制できる。
 上記酸化珪素粒子の一次粒子径は、以下のようにして測定される。光半導体装置用封止剤の硬化物を透過型電子顕微鏡(商品名「JEM-2100」、日本電子社製)を用いて観察する。視野中の100個の酸化珪素粒子の一次粒子の大きさをそれぞれ測定し、測定値の平均値を一次粒子径とする。上記一次粒子径は、上記酸化珪素粒子が球形である場合には酸化珪素粒子の直径の平均値を意味し、非球形である場合には酸化珪素粒子の長径の平均値を意味する。
 上記酸化珪素粒子のBET比表面積は、好ましくは30m/g以上、好まししくは400m/g以下である。上記酸化珪素粒子のBET比表面積が30m/g以上であると、封止剤の25℃における粘度を好適な範囲に制御でき、温度上昇における粘度の低下を抑制できる。上記酸化珪素粒子のBET比表面積が400m/g以下であると、酸化珪素粒子の凝集が生じ難くなり、分散性を高くすることができ、更に封止剤の硬化物の透明性をより一層高くすることができる。
 上記酸化珪素粒子としては特に限定されず、例えば、フュームドシリカ、溶融シリカ等の乾式法で製造されたシリカ、並びにコロイダルシリカ、ゾルゲルシリカ、沈殿シリカ等の湿式法で製造されたシリカ等が挙げられる。なかでも、揮発成分が少なく、かつ透明性がより一層高い封止剤を得る観点からは、上記酸化珪素粒子として、フュームドシリカが好適に用いられる。
 上記フュームドシリカとしては、例えば、Aerosil 50(比表面積:50m/g)、Aerosil 90(比表面積:90m/g)、Aerosil 130(比表面積:130m/g)、Aerosil 200(比表面積:200m/g)、Aerosil 300(比表面積:300m/g)、及びAerosil 380(比表面積:380m/g)(いずれも日本アエロジル社製)等が挙げられる。
 上記有機珪素化合物としては特に限定されず、例えば、アルキル基を有するシラン系化合物、ジメチルシロキサン等のシロキサン骨格を有する珪素系化合物、アミノ基を有する珪素系化合物、(メタ)アクリロイル基を有する珪素系化合物、及びエポキシ基を有する珪素系化合物等が挙げられる。上記「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基とメタクリロイル基とを意味する。
 酸化珪素粒子の分散性をさらに一層高める観点からは、上記有機珪素化合物は、ジメチルシリル基を有する有機珪素化合物、トリメチルシリル基を有する有機珪素化合物及びポリジメチルシロキサン基を有する有機珪素化合物からなる群から選択された少なくとも1種であることが好ましい。
 有機珪素化合物による表面処理する方法の一例として、ジメチルシリル基を有する有機珪素化合物又はトリメチルシリル基を有する有機珪素化合物を用いる場合には、例えば、ジクロロジメチルシラン、ジメチルジメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシリルクロライド及びトリメチルメトキシシラン等を用いて、酸化珪素粒子を表面処理する方法が挙げられる。ポリジメチルシロキサン基を有する有機珪素化合物を用いる場合には、ポリジメチルシロキサン基の末端にシラノール基を有する化合物及び環状シロキサン等を用いて、酸化珪素粒子を表面処理する方法が挙げられる。
 上記ジメチルシリル基を有する有機珪素化合物により表面処理された酸化珪素粒子の市販品としては、R974(比表面積:170m/g)、及びR964(比表面積:250m/g)(いずれも日本アエロジル社製)等が挙げられる。
 上記トリメチルシリル基を有する有機珪素化合物により表面処理された酸化珪素粒子の市販品としては、RX200(比表面積:140m/g)、及びR8200(比表面積:140m/g)(いずれも日本アエロジル社製)等が挙げられる。
 上記ポリジメチルシロキサン基を有する有機珪素化合物により表面処理された酸化珪素粒子の市販品としては、RY200(比表面積:120m/g)(日本アエロジル社製)等が挙げられる。
 上記有機珪素化合物により酸化珪素粒子を表面処理する方法は特に限定されない。この方法としては、例えば、ミキサー中に酸化珪素粒子を添加し、攪拌しながら有機珪素化合物を添加する乾式法、酸化珪素粒子のスラリー中に有機珪素化合物を添加するスラリー法、並びに、酸化珪素粒子の乾燥後に有機珪素化合物をスプレー付与するスプレー法などの直接処理法等が挙げられる。上記乾式法で用いられるミキサーとしては、ヘンシェルミキサー及びV型ミキサー等が挙げられる。上記乾式法では、有機珪素化合物は、直接、又は、アルコール水溶液、有機溶媒溶液若しくは水溶液として添加される。
 上記有機珪素化合物により表面処理されている酸化珪素粒子を得るために、光半導体装置用封止剤を調製する際に、酸化珪素粒子と上記第1,第2のオルガノポリシロキサン等のマトリクス樹脂との混合時に、有機珪素化合物を直接添加するインテグレルブレンド法等を用いてもよい。
 上記第1のオルガノポリシロキサンと上記第2のオルガノポリシロキサンとの合計100重量部に対して、上記酸化珪素粒子の含有量は、0.1重量部以上、40重量部以下であることが好ましい。上記第1のオルガノポリシロキサンと上記第2のオルガノポリシロキサンとの合計100重量部に対して、上記酸化珪素粒子の含有量は、より好ましくは0.5重量部以上、更に好ましくは1重量部以上、より好ましくは35重量部以下、更に好ましくは20重量部以下である。上記酸化珪素粒子の含有量が上記下限以上であると、硬化時の粘度低下を抑制することが可能になる。上記酸化珪素粒子の含有量が上記上限以下であると、封止剤の粘度をより一層適正な範囲に制御でき、かつ封止剤の透明性をより一層高めることができる。
 (蛍光体)
 本発明に係る光半導体装置用封止剤は、蛍光体をさらに含んでいてもよい。上記蛍光体は、光半導体装置用封止剤を用いて封止する発光素子が発する光を吸収し、蛍光を発生することによって、最終的に所望の色の光を得ることができるように作用する。上記蛍光体は、発光素子が発する光によって励起され、蛍光を発し、発光素子が発する光と蛍光体が発する蛍光との組み合わせによって、所望の色の光を得ることができる。
 例えば、発光素子として紫外線LEDチップを使用して最終的に白色光を得ることを目的とする場合には、青色蛍光体、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を組み合わせて用いることが好ましい。発光素子として青色LEDチップを使用して最終的に白色光を得ることを目的とする場合には、緑色蛍光体及び赤色蛍光体を組み合わせて用いるか、又は、黄色蛍光体を用いることが好ましい。上記蛍光体は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
 上記青色蛍光体としては特に限定されず、例えば、(Sr、Ca、Ba、Mg)10(POCl:Eu、(Ba、Sr)MgAl1017:Eu、(Sr、Ba)MgSi:Eu等が挙げられる。
 上記赤色蛍光体としては特に限定されず、例えば、(Sr、Ca)S:Eu、(Ca、Sr)Si:Eu、CaSiN:Eu、CaAlSiN:Eu、YS:Eu、LaS:Eu、LiW:(Eu、Sm)、(Sr、Ca、Bs、Mg)10(POCl:(Eu、Mn)、BaMgSi:(Eu、Mn)等が挙げられる。
 上記緑色蛍光体としては特に限定されず、例えば、Y(Al、Ga)12:Ce、SrGa:Eu、CaScSi12:Ce、SrSiON:Eu、ZnS:(Cu、Al)、BaMgAl1017(Eu、Mn)、SrAl:Eu等が挙げられる。
 上記黄色蛍光体としては特に限定されず、例えば、YAl12:Ce、(Y、Gd)Al12:Ce、TbAl12:Ce、CaGa:Eu、SrSiO:Eu等が挙げられる。
 さらに、上記蛍光体としては、有機蛍光体であるペリレン系化合物等が挙げられる。
 所望の色の光を得るように、上記蛍光体の含有量は適宜調整でき、特に限定されない。本発明に係る光半導体装置用封止剤100重量部に対して、上記蛍光体の含有量は、0.1重量部以上、40重量部以下であることが好ましい。光半導体装置用封止剤の蛍光体を除く全成分100重量部に対して、上記蛍光体の含有量は0.1重量部以上、40重量部以下であることが好ましい。
 (カップリング剤)
 本発明に係る光半導体装置用封止剤は、接着性を付与するために、カップリング剤をさらに含有してもよい。
 上記カップリング剤としては特に限定されず、例えば、シランカップリング剤等が挙げられる。該シランカップリング剤としては、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、及びN-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。カップリング剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
 (他の成分)
 本発明に係る光半導体装置用封止剤は、必要に応じて、分散剤、酸化防止剤、消泡剤、着色剤、変性剤、レベリング剤、光拡散剤、熱伝導性フィラー又は難燃剤等の添加剤をさらに含有してもよい。
 なお、上記第1のオルガノポリシロキサンと、上記第2のオルガノポリシロキサンと、上記ヒドロシリル化反応用触媒とは、これらを1種又は2種以上含む液を別々に調製しておき、使用直前に複数の液を混合して、本発明に係る光半導体装置用封止剤を調製してもよい。例えば、上記第1のオルガノポリシロキサン及びヒドロシリル化反応用触媒を含むA液と、第2のオルガノポリシロキサンを含むB液とを別々に調製しておき、使用直前にA液とB液を混合して、本発明に係る光半導体装置用封止剤を調製してもよい。この場合に、酸化珪素粒子及び蛍光体はそれぞれ、A液に添加してもよく、B液に添加してもよい。また、このように上記第1のオルガノポリシロキサン及び上記ヒドロシリル化反応用触媒と上記第2のオルガノポリシロキサンとを別々に、第1の液と第2の液との2液にすることによって、封止剤の保存安定性を向上させることができる。
 (光半導体装置用封止剤の詳細及び用途)
 本発明に係る光半導体装置用封止剤の硬化温度は特に限定されない。光半導体装置用封止剤の硬化温度は、好ましくは80℃以上、より好ましくは100℃以上、好ましくは180℃以下、より好ましくは150℃以下である。硬化温度が上記下限以上であると、封止剤の硬化が充分に進行する。硬化温度が上記上限以下であると、パッケージの熱劣化が起こり難い。
 硬化方式は特に限定されないが、ステップキュア方式を用いることが好ましい。ステップキュア方式は、一旦低温で仮硬化させておき、その後に高温で硬化させる方法である。ステップキュア方式の使用により、封止剤の硬化収縮を抑えることができる。
 本発明に係る光半導体装置用封止剤の製造方法としては特に限定されず、例えば、ホモディスパー、ホモミキサー、万能ミキサー、プラネタリウムミキサー、ニーダー、三本ロール又はビーズミル等の混合機を用いて、常温又は加温下で、上記第1のオルガノポリシロキサン、上記第2のオルガノポリシロキサン、上記ヒドロシリル化反応用触媒、及び必要に応じて配合される他の成分を混合する方法等が挙げられる。
 上記発光素子としては、半導体を用いた発光素子であれば特に限定されず、例えば、上記発光素子が発光ダイオードである場合、例えば、基板上にLED形式用半導体材料を積層した構造が挙げられる。この場合、半導体材料としては、例えば、GaAs、GaP、GaAlAs、GaAsP、AlGaInP、GaN、InN、AlN、InGaAlN、及びSiC等が挙げられる。
 上記基板の材料としては、例えば、サファイア、スピネル、SiC、Si、ZnO、及びGaN単結晶等が挙げられる。また、必要に応じ基板と半導体材料との間にバッファー層が形成されていてもよい。上記バッファー層の材料としては、例えば、GaN及びAlN等が挙げられる。
 本発明に係る光半導体装置としては、具体的には、例えば、発光ダイオード装置、半導体レーザー装置及びフォトカプラ等が挙げられる。このような光半導体装置は、例えば、液晶ディスプレイ等のバックライト、照明、各種センサー、プリンター及びコピー機等の光源、車両用計測器光源、信号灯、表示灯、表示装置、面状発光体の光源、ディスプレイ、装飾、各種ライト並びにスイッチング素子等に好適に用いることができる。
 本発明に係る光半導体装置では、本発明に係る光半導体装置用封止剤により、光半導体により形成された発光素子が封止されている。本発明に係る光半導体装置では、LEDなどの光半導体により形成された発光素子を封止するように、光半導体装置用封止剤の硬化物が配置されている。このため、発光素子を封止している光半導体装置用封止剤の硬化物にクラックが生じ難く、パッケージからの剥離が生じ難く、かつ光透過性、耐熱性、耐候性及びガスバリア性を高めることができる。
 (光半導体装置の実施形態)
 図1は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置を示す正面断面図である。
 本実施形態の光半導体装置1は、ハウジング2を有する。ハウジング2内にLEDからなる光半導体素子3が実装されている。この光半導体素子3の周囲を、ハウジング2の光反射性を有する内面2aが取り囲んでいる。本実施形態では、光半導体により形成された発光素子として、光半導体素子3が用いられている。
 内面2aは、内面2aの径が開口端に向かうにつれて大きくなるように形成されている。従って、光半導体素子3から発せられた光のうち、内面2aに到達した光が内面2aにより反射され、光半導体素子3の前方側に進行する。光半導体素子3を封止するように、内面2aで囲まれた領域内には、光半導体装置用封止剤4が充填されている。
 なお、図1に示す構造は、本発明に係る光半導体装置の一例にすぎず、光半導体装置の実装構造等は適宜変形され得る。
 以下に、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。本発明は、以下の実施例に限定されない。
 (合成例1)第1のオルガノポリシロキサンの合成
 温度計、滴下装置及び攪拌機を備えた1000mLのセパラブルフラスコに、1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン56g、ジメチルジメトキシシラン122g、及びジフェニルジメトキシシラン366gを入れ、50℃で攪拌した。その中に、水酸化カリウム0.8gを水114gに溶かした溶液をゆっくりと滴下し、滴下後に50℃で6時間攪拌し、反応させて、反応液を得た。次に、反応液に酢酸0.9gを加え、減圧して揮発成分を除去し、酢酸カリウムをろ過により除去して、ポリマー(A)を得た。
 得られたポリマー(A)の数平均分子量(Mn)は1700であった。29Si-NMRより化学構造を同定した結果、ポリマー(A)は、下記の平均組成式(A1)を有していた。
 (ViMeSiO1/20.07(MeSiO2/20.45(PhSiO2/20.48 …式(A1)
 上記式(A1)中、Meはメチル基、Phはフェニル基、Viはビニル基を示す。得られたポリマー(A)のフェニル基の含有比率は52モル%であった。
 なお、合成例1及び合成例2~7で得られた各ポリマーの分子量は、10mgにテトラヒドロフラン1mLを加え、溶解するまで攪拌し、GPC測定により測定した。GPC測定では、Waters社製の測定装置(カラム:昭和電工社製 Shodex GPC LF-804(長さ300mm)×2本、測定温度:40℃、流速:1mL/min、溶媒:テトラヒドロフラン、標準物質:ポリスチレン)を用いた。
 (合成例2)第1のオルガノポリシロキサンの合成
 温度計、滴下装置及び攪拌機を備えた1000mLのセパラブルフラスコに、1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン88g、ジメチルジメトキシシラン102g、及びジフェニルジメトキシシラン366gを入れ、50℃で攪拌した。その中に、水酸化カリウム0.8gを水114gに溶かした溶液をゆっくりと滴下し、滴下後に50℃で6時間攪拌し、反応させて、反応液を得た。次に、反応液に酢酸0.9gを加え、減圧して揮発成分を除去し、酢酸カリウムをろ過により除去して、ポリマー(B)を得た。
 得られたポリマー(B)の数平均分子量(Mn)は1400であった。29Si-NMRより化学構造を同定した結果、ポリマー(B)は、下記の平均組成式(B1)を有していた。
 (ViMeSiO1/20.12(MeSiO2/20.40(PhSiO2/20.48 …式(B1)
 上記式(B1)中、Meはメチル基、Phはフェニル基、Viはビニル基を示す。得られたポリマー(B)のフェニル基の含有比率は50モル%であった。
 (合成例3)第1のオルガノポリシロキサンの合成
 温度計、滴下装置及び攪拌機を備えた1000mLのセパラブルフラスコに、1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン102g、ジメチルジメトキシシラン86g、及びジフェニルジメトキシシラン366gを入れ、50℃で攪拌した。その中に、水酸化カリウム0.8gを水114gに溶かした溶液をゆっくりと滴下し、滴下後に50℃で6時間攪拌し、反応させて、反応液を得た。次に、反応液に酢酸0.9gを加え、減圧して揮発成分を除去し、酢酸カリウムをろ過により除去して、ポリマー(C)を得た。
 得られたポリマー(C)の数平均分子量(Mn)は1100であった。29Si-NMRより化学構造を同定した結果、ポリマー(C)は、下記の平均組成式(C1)を有していた。
 (ViMeSiO1/20.22(MeSiO2/20.30(PhSiO2/20.48 …式(C1)
 上記式(C1)中、Meはメチル基、Phはフェニル基、Viはビニル基を示す。得られたポリマー(C)のフェニル基の含有比率は50モル%であった。
 (合成例4)第2のオルガノポリシロキサンに類似したオルガノポリシロキサンの合成
 温度計、滴下装置及び攪拌機を備えた1000mLのセパラブルフラスコに、トリメチルメトキシシラン16g、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン50g、ジメチルジメトキシシラン36g、ジフェニルジメトキシシラン183g、フェニルトリメトキシシラン149g、及びビニルトリメトキシシラン45gを入れ、50℃で攪拌した。その中に、塩酸1.4gと水104gの溶液をゆっくりと滴下し、滴下後に50℃で6時間攪拌し、反応させて、反応液を得た。次に、減圧して揮発成分を除去してポリマーを得た。得られたポリマーにヘキサン150gと酢酸エチル150gとを添加し、イオン交換水300gで10回洗浄を行い、減圧して揮発成分を除去してポリマー(D)を得た。
 得られたポリマー(D)の数平均分子量(Mn)は1000であった。29Si-NMRより化学構造を同定した結果、ポリマー(D)は、下記の平均組成式(D1)を有していた。
 (MeSiO1/20.05(HMeSiO1/20.23(MeSiO2/20.09(PhSiO2/20.26(PhSiO3/20.27(ViSiO3/20.10 …式(D1)
 上記式(D1)中、Meはメチル基、Phはフェニル基、Viはビニル基を示す。得られたポリマー(D)のフェニル基の含有比率は51モル%であった。
 (合成例5)第2のオルガノポリシロキサンに類似したオルガノポリシロキサンの合成
 温度計、滴下装置及び攪拌機を備えた1000mLのセパラブルフラスコに、トリメチルメトキシシラン31g、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン40g、ジフェニルジメトキシシラン110g、フェニルトリメトキシシラン268g、及びビニルトリメトキシシラン45gを入れ、50℃で攪拌した。その中に、塩酸1.4gと水116gの溶液をゆっくりと滴下し、滴下後に50℃で6時間攪拌し、反応させて、反応液を得た。次に、減圧して揮発成分を除去してポリマーを得た。得られたポリマーにヘキサン150gと酢酸エチル150gとを添加し、イオン交換水300gで10回洗浄を行い、減圧して揮発成分を除去してポリマー(E)を得た。
 得られたポリマー(E)の数平均分子量(Mn)は1100であった。29Si-NMRより化学構造を同定した結果、ポリマー(E)は、下記の平均組成式(E1)を有していた。
 (MeSiO1/20.09(HMeSiO1/20.19(PhSiO2/20.16(PhSiO3/20.46(ViSiO3/20.10 …式(E1)
 上記式(E1)中、Meはメチル基、Phはフェニル基、Viはビニル基を示す。得られたポリマー(E)のフェニル基の含有比率は51モル%であった。
 (合成例6)第2のオルガノポリシロキサンの合成
 温度計、滴下装置及び攪拌機を備えた1000mLのセパラブルフラスコに、トリメチルメトキシシラン31g、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン40g、ジフェニルジメトキシシラン77g、フェニルトリメトキシシラン328g、及びビニルトリメトキシシラン45gを入れ、50℃で攪拌した。その中に、塩酸1.4gと水116gの溶液をゆっくりと滴下し、滴下後に50℃で6時間攪拌し、反応させて、反応液を得た。次に、減圧して揮発成分を除去してポリマーを得た。得られたポリマーにヘキサン150gと酢酸エチル150gとを添加し、イオン交換水300gで10回洗浄を行い、減圧して揮発成分を除去してポリマー(F)を得た。
 得られたポリマー(F)の数平均分子量(Mn)は1000であった。29Si-NMRより化学構造を同定した結果、ポリマー(F)は、下記の平均組成式(F1)を有していた。
 (MeSiO1/20.10(HMeSiO1/20.19(PhSiO2/20.08(PhSiO3/20.53(ViSiO3/20.10 …式(F1)
 上記式(F1)中、Meはメチル基、Phはフェニル基、Viはビニル基を示す。得られたポリマー(F)のフェニル基の含有比率は48モル%であった。
 (合成例7)第2のオルガノポリシロキサンの合成
 温度計、滴下装置及び攪拌機を備えた1000mLのセパラブルフラスコに、トリメチルメトキシシラン31g、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン40g、フェニルトリメトキシシラン399g、及びビニルトリメトキシシラン45gを入れ、50℃で攪拌した。その中に、塩酸1.4gと水116gの溶液をゆっくりと滴下し、滴下後に50℃で6時間攪拌し、反応させて、反応液を得た。次に、減圧して揮発成分を除去してポリマーを得た。得られたポリマーにヘキサン150gと酢酸エチル150gとを添加し、イオン交換水300gで10回洗浄を行い、減圧して揮発成分を除去してポリマー(G)を得た。
 得られたポリマー(G)の数平均分子量(Mn)は1000であった。29Si-NMRより化学構造を同定した結果、ポリマー(G)は、下記の平均組成式(G1)を有していた。
 (MeSiO1/20.10(HMeSiO1/20.20(PhSiO3/20.60(ViSiO3/20.10 …式(G1)
 上記式(G1)中、Meはメチル基、Phはフェニル基、Viはビニル基を示す。得られたポリマー(G)のフェニル基の含有比率は43モル%であった。
 (実施例1)
 ポリマーA(10g)、ポリマーF(10g)、及び白金の1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体(封止剤全体に対して白金金属が重量単位で10ppmとなる量)を混合し、脱泡を行い、光半導体装置用封止剤を得た。
 (実施例2)
 ポリマーA(10g)、ポリマーG(10g)、及び白金の1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体(封止剤全体に対して白金金属が重量単位で10ppmとなる量)を混合し、脱泡を行い、光半導体装置用封止剤を得た。
 (実施例3)
 ポリマーB(10g)、ポリマーF(10g)、及び白金の1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体(封止剤全体に対して白金金属が重量単位で10ppmとなる量)を混合し、脱泡を行い、光半導体装置用封止剤を得た。
 (実施例4)
 ポリマーB(10g)、ポリマーG(10g)、及び白金の1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体(封止剤全体に対して白金金属が重量単位で10ppmとなる量)を混合し、脱泡を行い、光半導体装置用封止剤を得た。
 (実施例5)
 ポリマーC(10g)、ポリマーF(10g)、及び白金の1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体(封止剤全体に対して白金金属が重量単位で10ppmとなる量)を混合し、脱泡を行い、光半導体装置用封止剤を得た。
 (実施例6)
 ポリマーC(10g)、ポリマーG(10g)、及び白金の1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体(封止剤全体に対して白金金属が重量単位で10ppmとなる量)を混合し、脱泡を行い、光半導体装置用封止剤を得た。
 (比較例1)
 ポリマーA(10g)、ポリマーD(10g)、及び白金の1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体(封止剤全体に対して白金金属が重量単位で10ppmとなる量)を混合し、脱泡を行い、光半導体装置用封止剤を得た。
 (比較例2)
 ポリマーA(10g)、ポリマーE(10g)、及び白金の1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体(封止剤全体に対して白金金属が重量単位で10ppmとなる量)を混合し、脱泡を行い、光半導体装置用封止剤を得た。
 (比較例3)
 ポリマーB(10g)、ポリマーD(10g)、及び白金の1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体(封止剤全体に対して白金金属が重量単位で10ppmとなる量)を混合し、脱泡を行い、光半導体装置用封止剤を得た。
 (比較例4)
 ポリマーB(10g)、ポリマーE(10g)、及び白金の1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体(封止剤全体に対して白金金属が重量単位で10ppmとなる量)を混合し、脱泡を行い、光半導体装置用封止剤を得た。
 (比較例5)
 ポリマーC(10g)、ポリマーD(10g)、及び白金の1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体(封止剤全体に対して白金金属が重量単位で10ppmとなる量)を混合し、脱泡を行い、光半導体装置用封止剤を得た。
 (比較例6)
 ポリマーC(10g)、ポリマーE(10g)、及び白金の1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体(封止剤全体に対して白金金属が重量単位で10ppmとなる量)を混合し、脱泡を行い、光半導体装置用封止剤を得た。
 (硬化速度の測定)
 初期の硬化速度:
 硬化前の実施例及び比較例の光半導体装置用封止剤を80℃のオーブンに入れ、ゲル化するまでの時間を測定した。
 1ヶ月保管後の硬化速度:
 実施例及び比較例で用いた第1のオルガノポリシロキサンと実施例及び比較例で用いた白金の1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体とを実施例及び比較例の各配合量で混合したA液と、実施例及び比較例で用いた第2のオルガノポリシロキサンを実施例及び比較例の各配合量で配合したB液とを用意した。
 得られたA液とB液とを40℃のオーブンに入れ、1ヶ月保存した。保存後に、A液の全量とB液の全量とを混合して、混合後の光半導体装置用封止剤を得た。得られた混合後の光半導体装置用封止剤を80℃のオーブンに入れ、ゲル化するまでの時間を測定した。
 (耐熱試験)
 得られた光半導体装置用封止剤を150℃で2時間加熱して硬化させた。硬化した光半導体装置用封止剤の透過率をUV-VIS光度計(日立U-3000)にて測定し、400nmの値を初期の値とした。耐熱試験として、硬化した光半導体装置用封止剤を200℃のオーブンに300時間入れた後、透過率をUV-VIS光度計(日立U-3000)にて測定し、400nmの値の初期値に対しての保持率をパーセンテージで計算した。
 結果を下記の表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
  1…光半導体装置
  2…ハウジング
  2a…内面
  3…光半導体素子
  4…光半導体装置用封止剤

Claims (10)

  1.  下記式(1A)で表され、かつアリール基及びアルケニル基を有する第1のオルガノポリシロキサンと、
     下記式(51)で表され、かつアリール基及び珪素原子に結合した水素原子を有する第2のオルガノポリシロキサンと、
     ヒドロシリル化反応用触媒とを含み、
     前記第1のオルガノポリシロキサン及び前記第2のオルガノポリシロキサンにおける下記式(X)より求められるアリール基の含有比率がそれぞれ、30モル%以上、70モル%以下である、光半導体装置用封止剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     前記式(1A)中、a及びbは、a/(a+b)=0.05~0.30及びb/(a+b)=0.70~0.95を満たし、R1~R5は、少なくとも1個がアリール基を表し、少なくとも1個がアルケニル基を表し、アリール基及びアルケニル基以外のR1~R5は、炭素数1~8の炭化水素基を表す。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     前記式(51)中、p、q及びrは、p/(p+q+r)=0.05~0.50、q/(p+q+r)=0~0.15及びr/(p+q+r)=0.20~0.80を満たし、R51~R56は、少なくとも1個がアリール基を表し、少なくとも1個が珪素原子に結合した水素原子を表し、アリール基及び珪素原子に結合した水素原子以外のR51~R56は、炭素数1~8の炭化水素基を表す。
     アリール基の含有比率(モル%)=(前記第1のオルガノポリシロキサン又は前記第2のオルガノポリシロキサンの1分子あたりに含まれるアリール基の平均個数×アリール基の分子量/前記第1のオルガノポリシロキサン又は前記第2のオルガノポリシロキサンの数平均分子量)×100 ・・・式(X)
  2.  前記第1のオルガノポリシロキサンが、1つの珪素原子に2つのフェニル基が結合したジフェニルシロキサン構造単位を含む、請求項1に記載の光半導体装置用封止剤。
  3.  前記第1のオルガノポリシロキサンの全シロキサン構造単位100モル%中、1つの珪素原子に2つのフェニル基が結合した前記ジフェニルシロキサン構造単位の割合が20モル%以上である、請求項2に記載の光半導体装置用封止剤。
  4.  前記式(51)中の(R51R52R53SiO1/2)で表される構造単位は、R51が珪素原子に結合した水素原子を表し、R52及びR53が珪素原子に結合した水素原子、アリール基又は炭素数1~8の炭化水素基を表す構造単位を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の光半導体装置用封止剤。
  5.  前記式(51)で表される第2のオルガノポリシロキサンが、下記式(51A)で表される第2のオルガノポリシロキサンである、請求項1~3のいずれか1項に記載の光半導体装置用封止剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     前記式(51A)中、p及びrは、p/(p+r)=0.20~0.50及びr/(p+r)=0.50~0.80を満たし、R51~R53,R56は、少なくとも1個がアリール基を表し、少なくとも1個が珪素原子に結合した水素原子を表し、アリール基及び珪素原子に結合した水素原子以外のR51~R53,R56は、炭素数1~8の炭化水素基を表す。
  6.  前記式(51)で表される第2のオルガノポリシロキサンが、前記式(51A)で表される第2のオルガノポリシロキサンであり、
     前記式(51A)中の(R51R52R53SiO1/2)で表される構造単位は、R51が珪素原子に結合した水素原子を表し、R52及びR53が珪素原子に結合した水素原子、アリール基又は炭素数1~8の炭化水素基を表す構造単位を含む、請求項5に記載の光半導体装置用封止剤。
  7.  光半導体素子と、該光半導体素子を封止するように設けられた請求項1~3のいずれか1項に記載の光半導体装置用封止剤とを備える、光半導体装置。
  8.  前記式(51)中の(R51R52R53SiO1/2)で表される構造単位は、R51が珪素原子に結合した水素原子を表し、R52及びR53が珪素原子に結合した水素原子、アリール基又は炭素数1~8の炭化水素基を表す構造単位を含む、請求項7に記載の光半導体装置。
  9.  前記式(51)で表される第2のオルガノポリシロキサンが、下記式(51A)で表される第2のオルガノポリシロキサンである、請求項7に記載の光半導体装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     前記式(51A)中、p及びrは、p/(p+r)=0.20~0.50及びr/(p+r)=0.50~0.80を満たし、R51~R53,R56は、少なくとも1個がアリール基を表し、少なくとも1個が珪素原子に結合した水素原子を表し、アリール基及び珪素原子に結合した水素原子以外のR51~R53,R56は、炭素数1~8の炭化水素基を表す。
  10.  前記式(51)で表される第2のオルガノポリシロキサンが、前記式(51A)で表される第2のオルガノポリシロキサンであり、
     前記式(51A)中の(R51R52R53SiO1/2)で表される構造単位は、R51が珪素原子に結合した水素原子を表し、R52及びR53が珪素原子に結合した水素原子、アリール基又は炭素数1~8の炭化水素基を表す構造単位を含む、請求項9に記載の光半導体装置。
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