JPH06228281A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
半導体封止用エポキシ樹脂組成物Info
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- JPH06228281A JPH06228281A JP1626293A JP1626293A JPH06228281A JP H06228281 A JPH06228281 A JP H06228281A JP 1626293 A JP1626293 A JP 1626293A JP 1626293 A JP1626293 A JP 1626293A JP H06228281 A JPH06228281 A JP H06228281A
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 透明性、耐熱性に優れ、且つボイド、光学ム
ラのない光半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供する
こと。 【構成】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）酸無水物、
（Ｃ）硬化促進剤および（Ｄ）非イオン界面活性剤を必
須成分として含有してなる。
ラのない光半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供する
こと。 【構成】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）酸無水物、
（Ｃ）硬化促進剤および（Ｄ）非イオン界面活性剤を必
須成分として含有してなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発光素子及び受光素子の
封止用として適したエポキシ樹脂組成物に関するもので
ある。
封止用として適したエポキシ樹脂組成物に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】発光素子及び受光素子等の光半導体素子
のトランスファーモールド用封止材として、電気特性、
耐熱性、耐湿性等に優れるという観点から、一般に酸無
水物硬化エポキシ樹脂が使用されている。
のトランスファーモールド用封止材として、電気特性、
耐熱性、耐湿性等に優れるという観点から、一般に酸無
水物硬化エポキシ樹脂が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
らのエポキシ樹脂組成物を用いてトランスファーモール
ドした場合、成形品に微小ボイドや材料の流動跡として
光学ムラが発生するという問題があった。上記課題に対
して特開平２−１８９９５８号公報には、エポキシ樹脂
組成物を有機溶媒中で分散、混合、Ｂステージ化し、そ
の後に有機溶媒を除去する方法が開示されている。この
方法によれば光学ムラに対して一応の効果が認められる
ものの、製造工数の問題や残存溶媒により成形品にボイ
ドが発生し易くなる等の問題があった。また、光学ムラ
低減を目的とする特開平３−３２５８号公報に記載され
ている成形材料の超微粉砕混合方法は、超微粉砕工程の
増設、あるいは超微細粉の吸湿によるボイド発生を防止
するため、その吸湿対策等製造工程上の問題がある。本
発明は、透明性、耐熱性に優れ、且つボイド、光学ムラ
のない光半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供するこ
とを目的とする。
らのエポキシ樹脂組成物を用いてトランスファーモール
ドした場合、成形品に微小ボイドや材料の流動跡として
光学ムラが発生するという問題があった。上記課題に対
して特開平２−１８９９５８号公報には、エポキシ樹脂
組成物を有機溶媒中で分散、混合、Ｂステージ化し、そ
の後に有機溶媒を除去する方法が開示されている。この
方法によれば光学ムラに対して一応の効果が認められる
ものの、製造工数の問題や残存溶媒により成形品にボイ
ドが発生し易くなる等の問題があった。また、光学ムラ
低減を目的とする特開平３−３２５８号公報に記載され
ている成形材料の超微粉砕混合方法は、超微粉砕工程の
増設、あるいは超微細粉の吸湿によるボイド発生を防止
するため、その吸湿対策等製造工程上の問題がある。本
発明は、透明性、耐熱性に優れ、且つボイド、光学ムラ
のない光半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供するこ
とを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の（Ａ）
〜（Ｄ）成分を必須成分として含有するエポキシ樹脂組
成物を用いて光半導体装置を封止する構成をとる。 （Ａ）エポキシ樹脂 （Ｂ）酸無水物 （Ｃ）硬化促進剤 （Ｄ）非イオン界面活性剤 すなわち、本発明者らは上記の目的を達成するため鋭意
研究を重ねる中で、ボイド、光学ムラとも樹脂が流動す
る際に発生し、ボイドは空気と樹脂の界面張力を調整す
ること、光学ムラは各成分の表面張力を制御し分散性、
流動性を向上することがその対策として有効であるとい
う着想のもと種々の界面活性剤について検討を加えた結
果、非イオン界面活性剤を併用することによって、透明
性、耐熱性を損なうことなくボイド、光学ムラの発生を
防止することを見出し、本発明に到達したのである。
〜（Ｄ）成分を必須成分として含有するエポキシ樹脂組
成物を用いて光半導体装置を封止する構成をとる。 （Ａ）エポキシ樹脂 （Ｂ）酸無水物 （Ｃ）硬化促進剤 （Ｄ）非イオン界面活性剤 すなわち、本発明者らは上記の目的を達成するため鋭意
研究を重ねる中で、ボイド、光学ムラとも樹脂が流動す
る際に発生し、ボイドは空気と樹脂の界面張力を調整す
ること、光学ムラは各成分の表面張力を制御し分散性、
流動性を向上することがその対策として有効であるとい
う着想のもと種々の界面活性剤について検討を加えた結
果、非イオン界面活性剤を併用することによって、透明
性、耐熱性を損なうことなくボイド、光学ムラの発生を
防止することを見出し、本発明に到達したのである。
【０００５】上記Ａ成分となるエポキシ樹脂としては、
公知のもので着色の少ないものであれば特に制限されな
い。例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビス
フェノール型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ
樹脂、脂環式エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート等の含複
素環エポキシ樹脂等が挙げられ、単独もしくは併せて用
いられる。上記エポキシ樹脂と共に用いられるＢ成分の
酸無水物は、エポキシ樹脂の硬化剤として作用するもの
で、光学特性を確保するために脂環式酸無水物を主成分
とするものが好ましい。例えばテトラヒドロ無水フタル
酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、３または４−ヘチルヘ
キサヒド無水フタル酸、５−（２，５−ジオキソテトラ
ヒドロ−３−フラニル）−３−メチル−３−シクロヘキ
サン−１，２−ジカルボン酸無水物等が挙げられ、単独
もしくは併せて使用される。酸無水物の使用量はエポキ
シ樹脂に対して０．７〜１．２当量、好ましくは０．８
〜１．１当量となるように配合する必要がある。この範
囲を越えた場合、反応が不十分となり硬化物が低下する
ためである。
公知のもので着色の少ないものであれば特に制限されな
い。例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビス
フェノール型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ
樹脂、脂環式エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート等の含複
素環エポキシ樹脂等が挙げられ、単独もしくは併せて用
いられる。上記エポキシ樹脂と共に用いられるＢ成分の
酸無水物は、エポキシ樹脂の硬化剤として作用するもの
で、光学特性を確保するために脂環式酸無水物を主成分
とするものが好ましい。例えばテトラヒドロ無水フタル
酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、３または４−ヘチルヘ
キサヒド無水フタル酸、５−（２，５−ジオキソテトラ
ヒドロ−３−フラニル）−３−メチル−３−シクロヘキ
サン−１，２−ジカルボン酸無水物等が挙げられ、単独
もしくは併せて使用される。酸無水物の使用量はエポキ
シ樹脂に対して０．７〜１．２当量、好ましくは０．８
〜１．１当量となるように配合する必要がある。この範
囲を越えた場合、反応が不十分となり硬化物が低下する
ためである。
【０００６】本発明で用いるＣ成分の硬化促進剤はエポ
キシ樹脂と酸無水物の硬化反応を促進する作用を有す
る。この硬化促進剤としては三級アミン類、イミダゾー
ル類、ＤＢＵ及びその塩、四級アンモニウム塩、四級ホ
スホニウム塩等が例示されるが、この量はエポキシ樹脂
と酸無水物の合計量（Ａ＋Ｂ）に対して０．０５％〜１
０％、より好ましくは０．１％〜５％にすれば良い。
キシ樹脂と酸無水物の硬化反応を促進する作用を有す
る。この硬化促進剤としては三級アミン類、イミダゾー
ル類、ＤＢＵ及びその塩、四級アンモニウム塩、四級ホ
スホニウム塩等が例示されるが、この量はエポキシ樹脂
と酸無水物の合計量（Ａ＋Ｂ）に対して０．０５％〜１
０％、より好ましくは０．１％〜５％にすれば良い。
【０００７】本発明で用いる界面活性剤（Ｄ成分）は非
イオン性であれば特に制限されず種々のものを単独ある
いは併せて使用できる。代表例としては、ポリオキシエ
チレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリ
ルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテ
ル、ソルビタンモノラウレート、ソルビタントリステア
レート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンモノパ
ルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレ
ート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、
グリセロールモノステアレート、ポリエチレングリコー
ルモノラウレート、ポリエチレングリコールジステアレ
ート、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、プロピレング
リコールモノステアレート、ポリオキシエチレンビスフ
ェノールＡラウリン酸エステル、ペンタエリスリトール
モノオレエート等が挙げられる。これらのうち下記一般
式で表される脂肪酸エステルを使用するのが好ましい。
イオン性であれば特に制限されず種々のものを単独ある
いは併せて使用できる。代表例としては、ポリオキシエ
チレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリ
ルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテ
ル、ソルビタンモノラウレート、ソルビタントリステア
レート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンモノパ
ルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレ
ート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、
グリセロールモノステアレート、ポリエチレングリコー
ルモノラウレート、ポリエチレングリコールジステアレ
ート、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、プロピレング
リコールモノステアレート、ポリオキシエチレンビスフ
ェノールＡラウリン酸エステル、ペンタエリスリトール
モノオレエート等が挙げられる。これらのうち下記一般
式で表される脂肪酸エステルを使用するのが好ましい。
【化２】 （ただし、Ｒは炭素数８〜２０のアルキル基であり、ｍ
＋ｎ＝２〜２０である。）
＋ｎ＝２〜２０である。）
【０００８】上記非イオン界面活性剤の使用量は、エポ
キシ樹脂、酸無水物、硬化促進剤の合計量（Ａ＋Ｂ＋
Ｃ）に対して０．０１〜５重量％（以下「％」と略す）
より好ましくは０．１〜３％とすれば良い。すなわち、
非イオン界面活性剤量が０．０１％を下回ると、界面活
性硬化が殆ど現れずボイド、光学ムラが改善されない。
逆に非イオン界面活性剤量が５％を越えるとガラス転移
温度、光透過率、耐湿性の低下を招くからである。ま
た、本発明のエポキシ樹脂組成物には、上記各成分以外
に必要に応じて離型剤酸化防止剤、着色剤、紫外線吸収
剤、可視光吸収剤、赤外線吸収剤、変性剤、無機充填
剤、有機充填剤等の従来公知の添加剤が用いられる。こ
のようにして得られる光半導体装置は、封止樹脂硬化物
はボイド、光学ムラが著しく改善されており、且つ透明
であり熱による着色が少ない。
キシ樹脂、酸無水物、硬化促進剤の合計量（Ａ＋Ｂ＋
Ｃ）に対して０．０１〜５重量％（以下「％」と略す）
より好ましくは０．１〜３％とすれば良い。すなわち、
非イオン界面活性剤量が０．０１％を下回ると、界面活
性硬化が殆ど現れずボイド、光学ムラが改善されない。
逆に非イオン界面活性剤量が５％を越えるとガラス転移
温度、光透過率、耐湿性の低下を招くからである。ま
た、本発明のエポキシ樹脂組成物には、上記各成分以外
に必要に応じて離型剤酸化防止剤、着色剤、紫外線吸収
剤、可視光吸収剤、赤外線吸収剤、変性剤、無機充填
剤、有機充填剤等の従来公知の添加剤が用いられる。こ
のようにして得られる光半導体装置は、封止樹脂硬化物
はボイド、光学ムラが著しく改善されており、且つ透明
であり熱による着色が少ない。
【０００９】
【実施例】本発明を実施例により、さらに詳細に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。各種の
特性試験法を下記にまとめて示す。 （１）光透過率 分光光度計（日立製Ｕ−２０００型）を使用し、厚さ２
mmの試料について６００nmにおける光透過率を測定し
た。 （２）ガラス転移温度 直径４mm、長さ２０mmの試料についてＴＭＡ（理学製Ｐ
ＴＣ−１０Ａ型）を使用し、５℃／min で昇温した時の
試料の伸びが急変する温度をガラス転移温度とした。 （３）ボイド タテ１０．３mm×ヨコ８．３mm×厚さ２．５mmの成形品
１０個についてφ０．１mm以上の発生ボイド総数をカウ
ントした。 （４）光学ムラ 直径５０mm、厚さ２mmの成形品について光学顕微鏡（倍
率：１００倍）により成形品内部の樹脂流動跡の有無を
観察した。樹脂流動跡のないものを○、有るものを×で
表示した。
るが、本発明はこれに限定されるものではない。各種の
特性試験法を下記にまとめて示す。 （１）光透過率 分光光度計（日立製Ｕ−２０００型）を使用し、厚さ２
mmの試料について６００nmにおける光透過率を測定し
た。 （２）ガラス転移温度 直径４mm、長さ２０mmの試料についてＴＭＡ（理学製Ｐ
ＴＣ−１０Ａ型）を使用し、５℃／min で昇温した時の
試料の伸びが急変する温度をガラス転移温度とした。 （３）ボイド タテ１０．３mm×ヨコ８．３mm×厚さ２．５mmの成形品
１０個についてφ０．１mm以上の発生ボイド総数をカウ
ントした。 （４）光学ムラ 直径５０mm、厚さ２mmの成形品について光学顕微鏡（倍
率：１００倍）により成形品内部の樹脂流動跡の有無を
観察した。樹脂流動跡のないものを○、有るものを×で
表示した。
【００１０】実施例１〜３、 比較例１〜２ 下記の表１に従って、各原料を配合し、９０℃の熱ロー
ルにて１０〜１５分間混練後、冷却粉砕し、目的とする
粉末状のエポキシ樹脂組成物を得た。次にこれらの樹脂
組成物を各試験用金型を用い成形温度１５０℃でトラン
スファ成形（成形時間３分間）し、さらに１５０℃で４
時間アフタキュアした。得られた各種成形品の特性結果
を表１に併せて示す。
ルにて１０〜１５分間混練後、冷却粉砕し、目的とする
粉末状のエポキシ樹脂組成物を得た。次にこれらの樹脂
組成物を各試験用金型を用い成形温度１５０℃でトラン
スファ成形（成形時間３分間）し、さらに１５０℃で４
時間アフタキュアした。得られた各種成形品の特性結果
を表１に併せて示す。
【００１１】
【表１】 （注）硬化剤当量＝０．９ ＊１：三井石油化学社製 ＊２：日産化学社製 ＊３：
新日本理化社製脂環式酸無水物 ＊４：大日本インキ化
学社製脂環式酸無水物 ＊５：四国化成社製イミダゾー
ル ＊６：花王社製非イオン界面活性剤
新日本理化社製脂環式酸無水物 ＊４：大日本インキ化
学社製脂環式酸無水物 ＊５：四国化成社製イミダゾー
ル ＊６：花王社製非イオン界面活性剤
【００１２】上記の結果から、実施例の硬化物は耐熱
性、光透過率が比較例の硬化物と殆ど変わらず高い値を
示し、しかもボイド数、光学ムラが比較例の硬化物より
も明らかに改善される。以上のことから、本発明のエポ
キシ樹脂組成物は光透過率、耐熱性、成形性（ボイド、
光学ムラ）に優れていることが分かる。また、上記実施
例で得られたエポキシ樹脂組成物を用いて、光半導体素
子（受光素子）を封止することにより光半導体装置を作
製した。その結果、この光半導体装置は高信頼性を有す
るものであった。
性、光透過率が比較例の硬化物と殆ど変わらず高い値を
示し、しかもボイド数、光学ムラが比較例の硬化物より
も明らかに改善される。以上のことから、本発明のエポ
キシ樹脂組成物は光透過率、耐熱性、成形性（ボイド、
光学ムラ）に優れていることが分かる。また、上記実施
例で得られたエポキシ樹脂組成物を用いて、光半導体素
子（受光素子）を封止することにより光半導体装置を作
製した。その結果、この光半導体装置は高信頼性を有す
るものであった。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればボ
イド、光学ムラがなく、且つ透明性、耐熱性に優れた光
半導体装置の提供が可能となった。
イド、光学ムラがなく、且つ透明性、耐熱性に優れた光
半導体装置の提供が可能となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 23/31
Claims (2)
- 【請求項１】下記の（Ａ）〜（Ｄ）成分を必須成分とし
て含有してなる半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 （Ａ）エポキシ樹脂 （Ｂ）酸無水物 （Ｃ）硬化促進剤 （Ｄ）非イオン界面活性剤 - 【請求項２】非イオン界面活性剤が下記一般式で表され
る脂肪酸エステルである請求項１記載の半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物。 【化１】 （ただし、上記一般式においてＲは炭素数８〜２０のア
ルキル基であり、ｍ＋ｎ＝２〜２０である）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1626293A JPH06228281A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1626293A JPH06228281A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06228281A true JPH06228281A (ja) | 1994-08-16 |
Family
ID=11911646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1626293A Pending JPH06228281A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06228281A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996015191A1 (fr) * | 1994-11-09 | 1996-05-23 | Nitto Denko Corporation | Composition a base de resine epoxyde pour le scellement de dispositifs a semi-conducteurs |
| US5664496A (en) * | 1994-12-15 | 1997-09-09 | Markem Corporation | Doctoring ink cup |
-
1993
- 1993-02-03 JP JP1626293A patent/JPH06228281A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996015191A1 (fr) * | 1994-11-09 | 1996-05-23 | Nitto Denko Corporation | Composition a base de resine epoxyde pour le scellement de dispositifs a semi-conducteurs |
| US6001483A (en) * | 1994-11-09 | 1999-12-14 | Nitto Denko Corporation | Modified alkyl-terminated encapsulant for semiconductor of epoxy resin and polyethylene oxide |
| CN1082067C (zh) * | 1994-11-09 | 2002-04-03 | 日东电工株式会社 | 光半导体元件包封用环氧树脂组合物 |
| US5664496A (en) * | 1994-12-15 | 1997-09-09 | Markem Corporation | Doctoring ink cup |
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