JPH01110775A

JPH01110775A - 光半導体装置

Info

Publication number: JPH01110775A
Application number: JP62268703A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Shimada; 嶋田　克実; Yasumori Yoshimura; 吉村　保守; Yasuhiko Yamamoto; 康彦山本; Katsumi Fujisaki; 藤崎　勝視
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1987-10-23
Filing date: 1987-10-23
Publication date: 1989-04-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は透明性に冨んだエポキシ樹脂組成物硬化体に
よって封止され、発光または受光等の機能を有する光半
導体装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、各種表示光源や数字表示素子、光センサーとして
光半導体装置が、性能、耐久性に優れ、消費電力が少な
いなどの利点から広く用いられるようになっている。こ
のような光半導体装置は、光半導体素子を湿気、熱、振
動、衝撃などの外的環境から保護するために、酸無水物
系硬化剤を用いたエポキシ樹脂組成物によって封止され
ている。この種の組成物では酸無水物系硬化剤とともに
第三級アミン、イミダゾール類、有機金属Ｉｆ塩などの
硬化促進剤が併用され硬化速度の向上が図られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来のエポキシ樹脂組成物では、速
硬化させるために硬化温度を上げたり、硬化促進剤の量
を多くしたりすると、生成硬化物が黄色に変色して光透
過性を阻害することから、光半導体素子の封止材料とし
て、使用に供しえなくなるというような難点があった。

この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、封
止樹脂が変色していす透明性に富んでいて、かつ製造の
容易な光半導体装置の提供をその目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明の光半導体装置は
下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有しているエポキシ樹脂
組成物を用いて光半導体素子を封止するという構成をと
る。

（Ａ）エポキシ樹脂。

（Ｂ）酸無水物。

（Ｃ）下記の一般式（１）で表されるリン化合物。

すなわち、本発明者らは上記の目的を達成するため、特
に封止用エポキシ樹脂組成物について研究を重ねた結果
、硬化促進剤として特殊なリン化合物を使用すると、速
硬化性が得られるようになると同時に硬化物の変色が抑
えられるようになることを見いだしこの発明に到達した
。

この発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂
（Ａ）と硬化剤となる酸無水物（Ｂ）と硬化促進剤とな
る上記一般式（１）で表されるリン化合物（Ｃ）とを用
いて得られるものであって、通常溶液状になっている。

上記Ａ成分となるエポキシ樹脂としては、ビスフェノー
ル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂を単独でもしく
は併せたものを用いることが透明性の観点から好ましい
。特にＡ成分のエポキシ樹脂としては、下記の一般式で
表されるビスフェノール型エポキシ樹脂であって繰り返
し数ｎが０のものを使用することが好適である。

（以下余白）場合によってはグリシジルエステル系エポキシ樹脂やグ
リシジルエーテル系エポキシ樹脂等の他のエポキシ樹脂
を上記二種類のエポキシ樹脂のいずれかもしくは双方と
併用することもできる。上記他のエポキシ樹脂の使用量
は、通常、全エポキシ樹脂中の５０重■％（以下「％」
と略す。）以内に設定することが好適である。なお、透
明性を保持できれば上記以外のエポキシ樹脂も使用可能
である。このようなＡ成分のエポキシ樹脂としては、エ
ポキシ当１１００〜１０００で軟化点が１２０゛Ｃ以下
のものが好ましい。

上記エポキシ樹脂とともに用いられる、Ｂ成分の酸無水
物は、上記エポキシ樹脂の硬化剤として作用するもので
あり、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テト
ラヒドロ無水フタル酸、メチルへキサヒドロ無水フタル
酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸等の無色ないし淡
黄色の酸無水物が上げられる。このような酸無水物は単
独でもしくは併せて使用される。このような酸無水物の
使用量はエポキシ樹脂１００重量部（以下「部」と略す
）に対して、通常５０〜２００部の割合に設定される。

この発明は、上記（Ａ）、（Ｂ）成分と共に（Ｃ）成分
として上記一般式（１）で表される特殊なリン化合物を
使用する。上記一般式（１）において、Ｒ２ないしＲ４
は、通常、アルキル基、アリール基等の一価有機基であ
り、好適なのはフェニル基や比較的炭素数の少ないアル
キル基である。炭素数としては３〜１０のものが好まし
い。このような一般式（１）で表されるリン化合物の代
表例としては、ＸがＢｒのものとして、トリｎ−ブチル
ヘキサデシルホスホニウムブロマイド、トリｎ−オクチ
ルエチルホスホニウムブロマイド。

テトラフェニルホスホニウムブロマイド、テトラｎ−ブ
チルホスホニウムブロマイド等があげられる。また、Ｘ
がＩのものとして、トリｎ−ブチルメチルホスホニウム
ヨーダイン、トリｎ−オクチルエチルホスホニウムヨー
ダイン、テトラフェニルホスホニウムヨーダイン、テト
ラｎ−ブチルホスホニウムヨーダイン等があげられる。

このようなＣ成分のリン化合物は、上記酸無水物系硬化
剤（Ｂ成分）１００部に対して通常０．１〜１０部の割
合で使用される。好適には０．３〜４゜０部である。す
なわち、上記リン化合物の使用割合が前記０．１〜ｌＯ
部の範囲を外れると、硬化物の着色を有効に防止しえな
くなるからである。そして上記範囲内においてはその使
用量が多くなるほど速硬化性となり、また硬化物の着色
の防止効果が高（なる。逆に使用量が少なくなると硬化
促進効果が劣るようになる。

なお、この発明に用いるエポキシ樹脂組成物には上記エ
ポキシ樹脂、酸無水物系硬化剤およびリン化合物以外に
必要に応じて染料、可撓性付与剤、変性剤、変色防止剤
、老化防止剤、消泡剤、離型剤９反応性ないし非反応性
希釈剤等の従来公知の添加剤を配合することができる。

この発明に用いるエポキシ樹脂組成物は上記原料を用い
て、例えばつぎのようにして製造することができる。す
なわち、上記エポキシ樹脂、酸無水物、リン化合物およ
びその他の添加剤を常温ないし加温下で均一に混合する
ことによって製造することができる。このようにして得
られたエポキシ樹脂組成物は、通常、低粘度でかつ透明
という特徴を有している。

このようなエポキシ樹脂組成物を用いての光半導体素子
の封止は、特に限定するものではないが、注形法ないし
はトランスファー成形法等により光半導体素子を封止す
るということにより行うことができる。この場合、上記
エポキシ樹脂組成物は、上記特殊なリン化合物を含んで
いるため、光半導体素子の樹脂封止に際して、１６０°
Ｃ以下の硬化温度において殆ど変色の無い透明性に冨ん
だ硬化物を生成することができる。また８０〜１２０°
Ｃの低温領域でも硬化促進剤の添加量を増加することに
よって３０〜９０分程度の短時間で硬化し、型からの離
型が可能であり、硬化物も変色を生じてない透明な物と
なる。そしてこれを１６０°Ｃ以下において後硬化を行
っても変色せず透明性に極めて富んだものとなる。した
がって、このような封止樹脂で封止された光半導体装置
は、封止樹脂が変色せず透明性に富んでいるため受光９
発光性能に冨んでいる。しかも、製造に際しては上記の
ようにエポキシ樹脂組成物め速硬化がなされるため、製
造効率の向上効果も得られるようになる。

〔発明の効果〕

この発明の光半導体装置は、前記一般式（１）で表され
る特殊なリン化合物を含むエポキシ樹脂組成物によって
封止されており封止樹脂が変色していす透明性に冨んで
いるため、発光、受光等の性能が損なわれていす均質な
性能を長期間にわたって発揮しうる。しかも上記エポキ
シ樹脂組成物の硬化に際しては、速硬化効果が得られる
ため、製造効率の向上もなしうるようになる。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。

〔実施例１〜４〕ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ
社製、ＥＰ−８２８）１００部に、４−メチルへキサヒ
ドロ無水フタル酸９０部および後記の第１表に示す配合
部数のテトラブチルホスホニウムブロマイド（以下ｒＴ
ＢＰ−Ｂｒ」と略す）を配合し、均一に混合して光半導
体封止用エポキシ樹脂組成物を得た。

〔比較例１〜４〕ＴＢＰ−Ｂｒに代えて、１，３．５−）リスジメチルア
ミノフェノールもしくは２−エチル−４−メチルイミダ
ゾールを後記の第１表に示す配合部数で使用した。それ
以外は実施例１と同様にして光半導体封止用エポキシ樹
脂組成物を得た。

上記実施例１〜４および比較例１〜４で得られた光半導
体封止用エポキシ樹脂組成物を、直径５閣、高さ８ｍの
成形用部をもつケースに注型し、１００〜１５０°Ｃで
硬化させた時の離型可能時間（硬化速度の良否）を測定
し一次硬化性として評価し、その結果を後記の第１表に
併せて示した。

また、上記各組成物の変色性を調べるため後記の第１表
に示す条件で初期硬化させた後、１２０°Ｃで１６時間
後硬化処理を行って、硬化物をつくり、この生成硬化物
の変色度合を目視により観察した。その結果も後記の第
１表に併せて示した。

（以下余白）〔実施例５〜８］実施例１〜４で用いたビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
に代えて、脂環式エポキシ樹脂〔エポキシ当ｆｆ１１５
４．粘度２３センチボイズ（２５’Ｃでの測定値）〕を
用いた。それ以外はそれぞれ実施例１〜４と同様にして
光半導体封止用エポキシ樹脂組成物をつくり、これの性
能試験を実施例１〜４と同様にして測定した。その結果
、実施例１と略同様の好結果が得られた。

（実施例９〜１２〕ＴＢＰ−Ｂｒに代えて、トリｎ−ブチルメチルホスホニ
ウムヨーダイン（以下ｒＴＢＰ−ＩＪと略す。）を後記
の第２表に示す割合で用いた。それ以外は実施例１〜４
と同様にして光半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得た
。

〔比較例５〜８〕Ｔｇｐ−ｒに代えて、１，３．５−）リスジメチルアミ
ノフェノールもしくは２−エチル−４−メチルイミダゾ
ールを後記の第２表に示す配合部数で使用した。それ以
外は上記実施例９〜１２と同様にして光半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物を得た。

上記実施例９〜１２および比較例５〜８の各組成物を直
径５　ｎｍ、高さ８龍の成形用部をもつケースに注型し
、１００〜１５０℃で硬化させた時の離型可能時間（硬
化速度の良否）を測定し一次硬化性として評価し、その
結果を後記の第２表に併せて示した。

また、上記各組成物の変色性を調べるため後記の第２表
に示す条件で初期硬化させた後、１２０℃で１６時間後
硬化処理を行って、硬化物をつくり、この生成硬化物の
変色度合を目視により観察した。その結果も後記の第２
表に併せて示した。

（以下余白）〔実施例１３〜１６］実施例９〜１２で用いたＴＰＢ−１に代えてテトラフェ
ニルヨーダインを用いるとともに４−メチルへキサヒド
ロ無水フタル酸に代えて、ヘキサヒドロ無水フタル酸を
用いた。それ以外はそれぞれ実施例９〜１２と同様にし
て光半導体封止用エポキシ樹脂組成物をつくり、これの
性能を実施例９〜１２と同様にして評価した。その結果
、実施例９〜１２と略同様の好結果が得られた。

〔実施例１７〜２０〕実施例９〜１２で用いたビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂に代えて、脂環式エポキシ樹脂〔エポキシ当量１５４
．粘度２３センチボイズ（２５°Ｃでの測定値）〕を用
いた。それ以外は実施例９〜１２と同様にして光半導体
封止用エポキシ樹脂組成物をつくり、これの性能を実施
例９〜１２と同様にして測定した。その結果、実施例９
〜１２と略同様の好結果が得られた。

特許出願人　　日東電気工業株式会社代理人　　弁理士　　西　藤　征　彦

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有しているエポキ
シ樹脂組成物を用いて光半導体素子を封止してなる光半
導体装置。（Ａ）エポキシ樹脂。（Ｂ）酸無水物。（Ｃ）下記の一般式（Ｉ）で表されるリン化合物。 ▲数式、化学式、表等があります▼　・・・　・・・（
Ｉ）〔式中、Ｒ＿１〜Ｒ＿４は一価の有機基、ＸはＢｒまた
はＩである。〕