(57)【要約】【課題】高い接着力を有し、優れた実装性及び耐湿性を発現できる接着剤組成物を提供すること。【解決手段】接着剤組成物は、〔Ａ〕ビスフェノール骨格を有するエポキシ樹脂と、〔Ｂ〕シクロヘキセンオキシド基を有する脂環式エポキシ化合物を２種以上含む希釈性モノマーと、〔Ｃ〕ビススルホニウム塩〔Ｃ１〕及びモノスルホニウム塩〔Ｃ２〕を含む光カチオン重合開始剤と、〔Ｄ〕シランカップリング剤と、〔Ｅ〕シリカ粒子とを含有し、〔Ｃ１〕及び〔Ｃ２〕の質量比が、３：１〜１：１であり、〔Ａ〕及び〔Ｂ〕の合計量１００質量部に対して、〔Ａ〕の含有量が１５〜５０質量部であり、〔Ａ〕〜〔Ｄ〕の合計量１００質量部に対して、〔Ｃ〕の含有量が０．３〜０．５質量部、〔Ｄ〕の含有量が０．５〜０．８質量部、〔Ｆ〕の含有量が１００〜４００質量部である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
〔Ａ〕ビスフェノール骨格を有するエポキシ樹脂と、
〔Ｂ〕シクロヘキセンオキシド基を有する脂環式エポキシ化合物を２種以上含む希釈性モノマーと、
〔Ｃ〕ビススルホニウム塩〔Ｃ１〕及びモノスルホニウム塩〔Ｃ２〕を含む光カチオン重合開始剤と、
〔Ｄ〕シランカップリング剤と、
〔Ｅ〕シリカ粒子と、
を含有し、
前記〔Ｃ１〕及び前記〔Ｃ２〕の質量比が、３：１〜１：１であり、
前記〔Ａ〕及び前記〔Ｂ〕の合計量１００質量部に対して、前記〔Ａ〕の含有量が１５〜５０質量部であり、
前記〔Ａ〕、前記〔Ｂ〕、前記〔Ｃ〕及び前記〔Ｄ〕の合計量１００質量部に対して、前記〔Ｃ〕の含有量が０．３〜０．５質量部、前記〔Ｄ〕の含有量が０．５〜０．８質量部、前記〔Ｅ〕の含有量が１００〜４００質量部である、紫外線硬化型の接着剤組成物。
【請求項２】
前記〔Ｃ１〕が、下記式（Ｃ１−１）又は（Ｃ１−２）で表される化合物から選ばれる少なくとも１種を含み、前記〔Ｃ２〕が、下記式（Ｃ２−２）又は（Ｃ２−２）で表される化合物から選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１に記載の接着剤組成物。
【化１】
2020026475.tif 000010
【化２】
2020026475.tif 000011
【請求項３】
前記脂環式エポキシ化合物として、下記式（ｂ１）で表される化合物を含む、請求項１又は２に記載の接着剤組成物。
【化３】
2020026475.tif 000012
［式（ｂ１）中のＸは、単結合、エーテル結合、チオエーテル結合又は炭素数１〜３のアルキレン基を示す。］
【請求項４】
実装基板と、請求項１〜３のいずれか一項に記載の接着剤組成物の硬化物を介して前記実装基板上に実装された光学部品と、を備える光半導体デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤組成物及び光半導体デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光源から出射されたレーザ光を平行光に変換又は集光するレンズを備えるレーザモジュールが知られている。従来のレーザモジュールでは、光学部品、レーザーチップ等を金属製筐体に収容し、半田材料によって実装基板に固定することにより、モジュール化を行っていた。一方で、金属製の筐体は、レーザモジュールの小型化及び低コスト化を実現する上で障害となる。また、レーザモジュールの高機能化が進み、小型の筐体内に光学部品が高密度に実装される状況が進み、筐体の材質も金属筐体からプラスチック製筐体へ移行しつつある。そのため、これまでハーメチックシールされた環境下に存在したレーザモジュール構成部品が、大気に暴露されることとなり、レーザモジュール構成部品に耐湿性が求められる。一方で、レーザ光源（ＬＤチップ等）を所定の実装基板に固定させるために、実装段階において高い実装精度が求められる。
【０００３】
光学部品を集積密度の高い実装基板上に実装させる場合には、一般的に紫外線硬化型の接着剤を用い、紫外線を照射することによって光学部品の仮固定を行い、その後、加熱工程において、仮固定された光学部品の接着力をアップさせる手法が広く知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１１７９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
集積度の高いレーザモジュールでは、モジュール内部に載置される光学部品同士が、近接した位置関係で光学部品の実装を行う必要があり、仮固定に必要な紫外線が接着剤に対して十分に照射されない状況にある。そこで仮固定された接着剤に熱を付与し、実装基板との接着性を高めることも行われるが、熱を付与することにより、光学部品の実装位置が大きくずれてしまうことがある。また、従来は金属製パッケージ内部にレーザモジュールが載置され、当該パッケージ全体を金属部品によって気密封止する技術が採用されていたが、金属製パッケージ部品を中心に高価な部品を多用することが必須であり、低コスト化の妨げとなっている。そこで、従来の金属製パッケージに変わり、エンジニアリングプラスチック（例えば、ポリエーテルイミド）製のパッケージに変更する動向があり、気密性が保持されない状況下で、実装する光部品の固定強度を担保する必要が生じている。
【０００６】
本発明は、高い接着力を有し、優れた実装性及び耐湿性を発現することができる、紫外線硬化型の接着剤組成物、及び、当該組成物を用いて得られる光半導体デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決すべく光及び熱硬化性接着剤の樹脂組成物に関して、鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
【０００８】
本発明の一実施形態による接着剤組成物は、〔Ａ〕ビスフェノール骨格を有するエポキシ樹脂と、〔Ｂ〕シクロヘキセンオキシド基を有する脂環式エポキシ化合物を２種以上含む希釈性モノマーと、〔Ｃ〕ビススルホニウム塩〔Ｃ１〕及びモノスルホニウム塩〔Ｃ２〕を含む光カチオン重合開始剤と、〔Ｄ〕シランカップリング剤と、〔Ｅ〕シリカ粒子とを含有し、〔Ｃ１〕及び〔Ｃ２〕の質量比が、３：１〜１：１であり、〔Ａ〕及び〔Ｂ〕の合計量１００質量部に対して、〔Ａ〕の含有量が１５〜５０質量部であり、〔Ａ〕、〔Ｂ〕、〔Ｃ〕及び〔Ｄ〕の合計量１００質量部に対して、〔Ｃ〕の含有量が０．３〜０．５質量部、〔Ｄ〕の含有量が０．５〜０．８質量部、〔Ｅ〕の含有量が１００〜４００質量部である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高い接着力を有し、優れた実装性及び耐湿性を発現することができる接着剤組成物、及び、当該組成物を用いて得られる光半導体デバイスを提供することができる。より具体的には、本発明に係る接着剤組成物を、光学部品・電子部品群が高度に密集した状況で、所定箇所に光学部品をアクティブアライメントさせた場合にも、より少ない紫外線光量によって、光学部品の仮固定に必要な硬化反応が進行し、追加的な紫外線照射又は熱硬化によって、当該光学部品が殆ど実装ズレを生じさせることなく、優れた光学特性を有する光通信デバイスを提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１１】
本実施形態の紫外線硬化型の接着剤組成物は、〔Ａ〕ビスフェノール骨格を有するエポキシ樹脂と、〔Ｂ〕シクロヘキセンオキシド基を２以上有する化合物を２種以上含む脂環式エポキシ化合物と、〔Ｃ〕ビススルホニウム塩〔Ｃ１〕及びモノスルホニウム塩〔Ｃ２〕を含む光カチオン重合開始剤と、〔Ｄ〕シランカップリング剤と、〔Ｅ〕シリカ粒子と、を含有する。当該接着剤組成物において、〔Ｃ１〕及び〔Ｃ２〕の質量比が、３：１〜１：３であり、〔Ａ〕及び〔Ｂ〕の合計量１００質量部に対して、〔Ａ〕の含有量が１５〜５０質量部であり、〔Ａ〕、〔Ｂ〕、〔Ｃ〕及び〔Ｄ〕の合計量１００質量部に対して、〔Ｃ〕の含有量が０．３〜０．５質量部、〔Ｄ〕の含有量が０．５〜０．８質量部、〔Ｆ〕の含有量が１００〜４００質量部である。
【００１２】
本実施形態の接着剤組成物は、上記構成を備えることで、高い接着力を有し、優れた実装性及び防湿性を発現することができる。
【００１３】
（１）成分〔Ａ〕
成分〔Ａ〕は、ビスフェノール骨格を有するエポキシ樹脂である。成分〔Ａ〕により、光学部品の固定に必要な機械強度、耐久性等を本実施形態の接着剤組成物に付与することができる。
【００１４】
成分〔Ａ〕としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＤ、ビスフェノールＳ等のビスフェノール化合物と、エピクロルヒドリンとをアルカリ触媒の存在下で反応して得ることができる。中でも、成分〔Ａ〕は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂又はビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を含むことが好ましく、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を含むことがより好ましい。
【００１５】
成分〔Ａ〕の市販品の例としては、新日鉄住金化学株式会社製のＹＰ−１１５、ＹＰ−１２７、ＹＰ−１２８；三菱ケミカル株式会社製のｊＥＲ８２５、ｊＥＲ８２７、ｊＥＲ８２８、ｊＥＲ１００１、ｊＥＲ１００２、ｊＥＲ１００３、ｊＥＲ１０５５、ｊＥＲ１００７、ｊＥＲ１００９、ｊＥＲ１０１０、ｊＥＲ１２５６、ｊＥＲ４２５０、ｊＥＲ４２７５、ｊＥＲ１２５６Ｂ４０等が挙げられる。
【００１６】
成分〔Ａ〕の重量平均分子量（Ｍｗ）としては、接着剤組成物の硬化性及び粘度の観点から、３００〜１００００が好ましく、３００〜５０００がより好ましい。成分〔Ａ〕のＭｗは、例えば、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて測定することができる。
【００１７】
（２）成分〔Ｂ〕
成分〔Ｂ〕は、脂環式エポキシ化合物を含む希釈性モノマーである。ここで、本実施形態における希釈性モノマーとは、接着剤組成物に配合することで、粘度を下げることができ、流動性を向上することができる成分をいう。
【００１８】
脂環式エポキシ化合物は、脂環構造とエポキシ基とを有する化合物である。脂環式エポキシ化合物として、例えば、脂環を構成する隣接する２つの炭素原子と酸素原子とで構成されるエポキシ基（脂環エポキシ基）を有する化合物、脂環にエポキシ基が直接単結合で結合している化合物等が挙げられる。本実施形態に係る希釈性モノマーは、シクロヘキセンオキシド基を有する脂環式エポキシ化合物を２種以上含んでいる。
【００１９】
本実施形態に係る脂環式エポキシ化合物は、接着剤組成物の硬化速度（高精度実装）及び耐湿性の点から、下記式（ｂ１）で表される化合物を含んでもよい。
【化１】
2020026475.tif 000002
【００２０】
式（１）中のＸは、単結合、エーテル結合（−Ｏ−）、チオエーテル結合（−Ｓ−）又は炭素数１〜３のアルキレン基を示す。当該アルキレン基は、−ＣＨ２−、−ＣＨ（ＣＨ３）−又は−Ｃ（ＣＨ３）２−を表わされる基であってもよい。
【００２１】
本実施形態に係る脂環式エポキシ化合物は、接着剤組成物の硬化速度（高精度実装）の点から、下記式（ｂ２−１）、（ｂ２−２）又は（ｂ２−３）で表される化合物を含んでもよい。
【化２】
2020026475.tif 000003
【００２２】
高密度実装及び耐湿性を両立させる観点から、式（ｂ１）で表される化合物と、式（ｂ２−１）、（ｂ２−２）又は（ｂ２−３）で表される化合物とを併用することが好ましい。式（ｂ１）で表される化合物としては、例えば、株式会社ダイセル製の商品名「セロキサイド８０００」（３，４，３’，４’−ジエポキシビシクロヘキサン）等の市販品を使用することもできる。式（ｂ２−１）、（ｂ２−２）又は（ｂ２−３）で表される化合物としては、例えば、株式会社ダイセル製の商品名「セロキサイド２０２１Ｐ」（３’，４’−エポキシシクロヘキシルメチル３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート）」、商品名「セロキサイド２０８１」（ε−カプロラクトン変性３’，４’−エポキシシクロヘキシルメチル３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート）」等の市販品を使用することもできる。
【００２３】
成分〔Ｂ〕は、脂環式エポキシ化合物と共に、希釈性モノマーとして機能する他のエポキシ化合物を含んでいてもよい。他のエポキシ化合物としては、例えば、２，２−ビス（４−グリシジルオキシフェニル）プロパン等が挙げられる。
【００２４】
成分〔Ｂ〕の粘度は、２５℃で０．１〜１Ｐａ・ｓが好ましい。
【００２５】
（３）成分〔Ｃ〕
成分〔Ｃ〕は、光重合反応の開始物質である光カチオン重合開始剤であり、ビススルホニウム塩〔Ｃ１〕及びモノスルホニウム塩〔Ｃ２〕を含む。本実施形態に係るカチオン重合開始剤は、エネルギー線の照射によってルイス酸を放出するオニウム塩である。ビススルホニウム塩〔Ｃ１〕及びモノスルホニウム塩〔Ｃ２〕は、陽イオンと陰イオンとの塩である。
【００２６】
成分〔Ｃ１〕の陽イオンは、２個のスルホニオ基を有する化合物である。スルホニオ基を構成する硫黄原子は、芳香環に結合していることが好ましい。芳香環は、フッ素原子、エチレングリコール等によって置換されていてもよい。芳香環として、例えば、ベンゼン環が挙げられる。成分〔Ｃ１〕の陽イオンとして、例えば、下記式（１）及び（２）で表される化合物が挙げられる。
【化３】
2020026475.tif 000004
【００２７】
成分〔Ｃ２〕の陽イオンは、１個のスルホニオ基を有する化合物である。スルホニオ基を構成する硫黄原子は、芳香環に結合していることが好ましい。芳香環は、フッ素原子等によって置換されていてもよい。芳香環として、例えば、ベンゼン環が挙げられる。成分〔Ｃ１〕の陽イオンとして、例えば、下記式（３）及び（４）で表される化合物が挙げられる。
【化４】
2020026475.tif 000005
成分〔Ｃ１〕と成分〔Ｃ２〕の陰イオンは、一般式：ＬＭｂ−で表すことができる。Ｌは、金属又は半金属であり、Ｂ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｃ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ等の元素が挙げられる。Ｍは、ハロゲン原子であり、ｂは、３〜７の整数である。
【００２８】
陰イオンとして、感度及び入手容易性の点から、例えば、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、テトラ（３，５−ジフルオロ−４−メトキシフェニル）ボレート、テトラフルオロボレート（ＢＦ４−）、ヘキサフルオロホスフェート（ＰＦ６−）、ヘキサフルオロアンチモネート（ＳｂＦ６−）、ヘキサフルオロアルセネート（ＡｓＦ６−）及びヘキサクロロアンチモネート（ＳｂＣｌ６−）が挙げられる。
【００２９】
接着剤組成物の液保存安定性の点から、成分〔Ｃ１〕は、下記式（Ｃ１−１）又は（Ｃ１−２）で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。
【化５】
2020026475.tif 000006
【００３０】
硬化速度の点から、成分〔Ｃ２〕は、下記式（Ｃ２−１）又は（Ｃ２−２）で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。
【化６】
2020026475.tif 000007
【００３１】
本実施形態の接着剤組成物に含まれる成分〔Ｃ１〕及び成分〔Ｃ２〕の質量比（〔Ｃ１〕：〔Ｃ２〕）は、３：１〜１：１である。光カチオン重合開始剤である成分〔Ｃ〕は、一般的に一定光量の紫外線が照射されない限り、重合反応を開始しない。しかしながら、成分〔Ｃ１〕と成分〔Ｃ２〕とは、分子構造上の差異により、紫外線照射による開裂反応に違いがあるため、同じ光量の紫外線を照射した場合、成分〔Ｃ１〕の方が成分〔Ｃ２〕に比べ光酸の発生量が高くなり、硬化速度が高くなる。すなわち、成分〔Ｃ１〕では、紫外線照射によりカチオン部が紫外線を吸収し、３つのラジカル（うち２つはイオン性ラジカル）を発生し、その後のイオン性ラジカルの水素引抜反応により、光酸が発生する。成分〔Ｃ１〕の場合、２分子の光酸が生成され、硬化速度が高くなる。一方、成分〔Ｃ２〕は、イオン性不純物により常温下でも徐々に開裂反応が進むため、組成物が増粘する傾向にある。〔Ｃ１〕：〔Ｃ２〕を３：１〜１：１とすることで、紫外線の照射段階において、適切な硬化速度を得ることができるようになる。
【００３２】
本実施形態の接着剤組成物を調製する際に、成分〔Ｃ〕と、成分〔Ａ〕及び〔Ｂ〕との相溶性を向上させる目的で、成分〔Ｃ〕をアセトニトリル、プロピレンカーボネート等に溶解して使用してもよい。
【００３３】
（４）成分〔Ｄ〕
成分〔Ｄ〕は、基板等との接着性向上を目的として本実施形態の接着剤組成物に配合されるシランカップリング剤である。成分〔Ｄ〕としては、例えば、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及び３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランからなる群から選ばれる少なくとも１種のシランカップリング剤が好ましく、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランがより好ましい。
【００３４】
（５）成分〔Ｅ〕
成分〔Ｅ〕は、シリカ粒子である。成分〔Ｅ〕は、樹脂成分との相溶性、及び充填率を考えて選択することが好ましい。
【００３５】
成分〔Ｅ〕として、シリカ微粒子の外周に有機物が被覆された粒子を用いてもよい。このようなシリカ粒子の粒径は、０．０１〜１０μｍであってもよい。シリカ微粒子を被覆する有機物としては、接着剤組成物に含まれる成分との相溶性を考えて、選択することが好ましい。例えば、ステアリン酸で外周を被覆したシリカ粒子の場合、疎水性が高いため、接着剤組成物に含まれるベース樹脂を構成する成分〔Ａ〕及び〔Ｂ〕の極性度合を低減させることができる。また、成分〔Ｅ〕として、有機物で被覆されていないシリカ粒子を用いてもよい。シリカ粒子は、溶融タイプであってもよい。有機物で被覆されていないシリカ粒子を使用する場合、シリカ粒子表面にあるシラノール基と、成分〔Ａ〕との強い相互作用により、接着剤組成物の粘度が高くなる可能性があるが、成分〔Ｂ〕との併用により、適切な粘度に抑えることができる。
【００３６】
成分〔Ｅ〕の形状は、略球であることが好ましい。成分〔Ｅ〕の平均粒子径は、０．１〜１０μｍが好ましく、３〜５μｍがより好ましい。成分〔Ｅ〕に相当する市販品として、例えば、デンカ株式会社製の溶融シリカ（ＦＢ−ＳＤＣシリーズ）等が挙げられる。
【００３７】
シリカ粒子の平均粒子径は、周知技術（レーザー回折法・レーザー散乱法）によって計測することができる。
【００３８】
本実施形態において、接着剤組成物は、前記した成分〔Ａ〕〜〔Ｅ〕に加え、必要により、熱カチオン重合開始剤、充填剤、消泡剤、レベリング剤、溶剤等を含有してもよい。また、紫外線照射後における接着力を高める観点から、一定時間（３０〜１２０分間）、熱養生（８０〜１２０℃）させることが望ましい。
【００３９】
接着剤組成物中の成分〔Ａ〕の含有量は、〔Ａ〕及び〔Ｂ〕の合計量１００質量部に対して、１５〜５０質量部であり、２０〜４０質量部が好ましい。成分〔Ａ〕が１５質量部より少ない場合、接着剤の靭性が不足する傾向にある。一方で、成分〔Ａ〕が５０質量部より多い場合、Ｔｇが低下して、耐熱性が低下する傾向にある。
【００４０】
接着剤組成物中の成分〔Ｂ〕の含有量は、成分〔Ａ〕及び〔Ｂ〕の合計量１００質量部に対して、５０〜８５質量部であり、６０〜８０質量部が好ましい。成分〔Ｂ〕が５０質量部より少ない場合、接着剤組成物の硬化物の機械物性（ヤング率）が得られ難くなり、高い硬化性を維持し難くなる。一方で、成分〔Ｂ〕が８０質量部より多い場合、接着剤組成物の硬化物の表面硬度が高くなり、脆くなる傾向にある。
【００４１】
耐湿性を向上させる観点から、成分〔Ｂ〕が脂環式エポキシ化合物として、式（ｂ１）で表される化合物を含む場合、式（ｂ１）で表される化合物の含有量は、成分〔Ａ〕及び〔Ｂ〕の合計量１００質量部に対して、４０〜７０質量部であってもよい。
【００４２】
組成物中の成分〔Ｃ〕の含有量は、〔Ａ〕、〔Ｂ〕、〔Ｃ〕及び〔Ｄ〕（以下、「成分〔Ａ〕〜〔Ｄ〕」と表記する。）の合計量１００質量部に対して、０．３〜０．５質量部であり、０．３５〜０．４５質量部が好ましい。成分〔Ｃ〕が０．３質量部より少ない場合、カチオン重合反応の進行が遅くなり、紫外線の照射時間を増やす必要が生じて、生産性の低下を招来することになる。一方で、成分〔Ｃ〕が０．５質量部を超える場合には、紫外線照射により過剰の光酸が発生すると同時に、カウンターアニオンも大量に接着剤中に発生するため、アウトガス発生量が増大し、電子部品や光学部品に悪影響を及ぼすことがある。
【００４３】
組成物中の成分〔Ｄ〕の含有量は、成分〔Ａ〕〜〔Ｄ〕の合計量１００質量部に対して、０．５〜０．８質量部であり、０．５５〜０．７５質量部が好ましい。成分〔Ｄ〕が０．５質量部より少ない場合には、光学部品と当該光学部品を固定する実装基板との間で適切な接着力を生じず、環境試験下に放置した場合、接着剤の剥離が生じることがある。一方で、成分〔Ｄ〕が０．８質量部より多い場合、当該成分〔Ｄ〕同士が凝集し、硬化阻害が生じることがある。
【００４４】
組成物中の成分〔Ｅ〕の含有量は、成分〔Ａ〕〜〔Ｄ〕の合計量１００質量部に対して、１００〜４００質量部であり、１５０〜３００質量部が好ましい。成分〔Ｅ〕の含有量が、１００質量部より少ない場合、接着剤組成物の硬化物の機械特性（例えば、線膨張係数）が不十分なものとなり、当該接着剤組成物を用いた光半導体デバイスが、所望の光学性能を発揮し難くなる。一方で、成分〔Ｅ〕が４００質量部より多い場合、接着剤組成物中におけるシリカ粒子の占める割合が過剰となり、必要な接着力を生じ難くなる。
【００４５】
本実施形態の接着剤組成物は、常温下（２５℃）における粘度（樹脂粘度）が、５〜５０Ｐａ・ｓであることが好ましく、１０〜４０Ｐａ・ｓであることがより好ましい。接着剤組成物の粘度は、粘度計（例えば、東機産業株式会社製のＴＶ−２２型粘度計）を用いて測定することができる。本実施形態の接着剤組組成物は、前述の各成分を含有し、且つ上記の様な粘度を有することによってチキソ性（構造粘性）を示す。接着剤組組成物のチキソ係数は、塗布時における接着剤組成物の形態安定性の観点から、１．０〜２．０であることが好ましい。
【００４６】
光学部品が、紫外線照射により硬化する接着剤を介して、実装基板上の所定箇所に略ズレなく固定されるためには、紫外線照射時に接着剤の硬化収縮により、光学部品と接着剤との接触面で発生する応力が不均一化しないことが重要である。応力の不均一化を防ぐため、光学部品の底面を接着剤で隙間なく均一に濡らすことが重要となる。また、複数の光学部品を取り扱う場合、後から実装を行う光学部品は、（透明ではあるが）先に実装された光学部品が存在することで、一種の遮蔽効果をもたらし、後に実装される光学部品の仮固定に必要な接着強度を得ることができず、実装精度が低下することがある。そこで、弱い紫外線でも高い実装精度を得るには、弱い光でも所定の実装位置で光学部品を固定できる実装性能を有する材料、つまり、照度の低い紫外線照射下でも、高い硬化速度を有する材料が必須となる。
【００４７】
さらに、前述の実装精度に加えて、金属製筐体からプラスチック製筐体への移行に伴い、光学部品を固定していた接着剤にも耐湿性が要求されることになる。すなわち、当該接着剤が高温高湿環境下に暴露された場合、例えば、加水分解性の高い樹脂成分を含む接着剤を使用すると、実装されている光学部品が外れてしまう可能性がある。また、加水分解性に至らずとも、吸湿性の高い樹脂成分を使用することで、接着剤が膨潤し、光学部品の固定精度を低下させることがある。
【００４８】
上記問題点に鑑み、本発明者らは、ベース樹脂として特定の成分〔Ａ〕〜〔Ｄ〕を所定量配合し、成分〔Ｅ〕としてシリカ粒子を高充填させることで、紫外線照射時でも高い実装精度を有しつつ、高温高湿下でも高い耐久性を有する接着剤を見出すことに成功している。
【００４９】
本実施形態の光半導体デバイスは、実装基板と、上記接着剤組成物の硬化物を介して実装基板上に実装された光学部品と、を備えるものである。このような光半導体デバイスは、具体的には次のようにして作製される。まず、実装基板を準備し、実装基板の所定の位置に対し、接着面に接着剤組成物を塗布した光学部品を載置する。次いで、低照度の紫外線（例えば、２５ｍＷ／ｃｍ２）を一定時間（例えば、１５〜３０秒間）照射し、光学部品の仮固定を行う。次に、高照度の紫外線（例えば、３００ｍＷ／ｃｍ２）を一定時間（例えば、１〜２分間）照射し、光学部品の本固定を行う。最後に、紫外線照射による熱歪を解放させ、実装基板と接着剤組成物との接着強度を向上させるべく、所定の熱硬化（例えば、付与温度１００〜１２０℃で放置時間は１〜３時間）を行う。
【００５０】
これにより、実装基板と、紫外線硬化による接着剤組成物の硬化物によって実装基板上に実装された光学部品と、を備える光半導体デバイスを得ることができる。本実施形態の光半導体デバイスは、防湿性に優れている。なお、実装基板としては、窒化アルミ、アルミナ、石英、シリコン等が挙げられる。また、光半導体デバイスとしては、ＴＯＳＡ，ＲＯＳＡ等の光送受信モジュール等が挙げられる。
【実施例】
【００５１】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記実施例によって限定されるものではない。
【００５２】
［接着剤組成物の調製］
（実施例１）
以下の各成分を各々配合し撹拌して、所望の接着剤組成物を調製した。
成分〔Ａ〕：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ｊＥＲ８２８／三菱ケミカル株式会社製）を４０質量部
成分〔Ｂ１〕：（３，４，３’，４’−ジエポキシ）ビシクロヘキサン（セロキサイド８０００／株式会社ダイセル製）を４９質量部
成分〔Ｂ２〕３’，４’−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート（セロキサイド２０２１／株式会社ダイセル製）を１０質量部
成分〔Ｃ１〕：ビス〔４−（ジフェニルスルホニオ）フェニル〕スルフィド  ヘキサフルオロアンチモネートを０．２５質量部
成分〔Ｃ２〕（４−フェニルチオフェニル）ジフェニルスルホニウム  ヘキフルオロアンチモネートを０．１質量部
成分〔Ｄ〕：３−グリシドプロピルトリメトキシシロキサン（ＫＢＭ４０３／信越化学工業株式会社製）を０．６５質量部
成分〔Ｅ〕：平均粒子径３〜５μｍの溶融シリカ粒子（ＦＢ−ＳＤＣシリーズ／デンカ株式会社製）を２００質量部
【００５３】
（実施例２〜７、及び比較例１〜７）
各成分の配合量（質量部）を表１又は表２に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様にして接着剤組成物を調製した。
【００５４】
［各種評価］
各実施例及び比較例で得られた接着剤組成物に対し、以下の評価を行った。評価結果をまとめて表１及び２に示す。
【００５５】
（１）組成物の粘度の計測
調製した樹脂組成物を冷凍環境下に２４時間放置した後、ＴＶ−２２型粘度計（東機産業社製株式会社製）を用いて、接着剤組成物の２５℃における粘度（Ｐａ・ｓ）をロータ回転数５ｒｐｍで測定した。粘度が１０〜４０Ｐａ・ｓの場合を「Ａ」とし、粘度が１０Ｐａ・ｓ未満又は５０Ｐａ・ｓより大きい場合を「Ｃ」とした。
【００５６】
（２）光軸変位量
実装基板上の位置決めマークに対し、光源（例：半導体レーザー）を載置して半田等で固定した。そして、実装基板上に実装するコリメートレンズの集光点を考慮にいれ、光源の光出射方向であって、光源から所定の箇所に一定量の接着剤組成物を塗布した。その後、プローブ等を光源に接触させ、微弱な電流を流した状態で、コリメートレンズを調芯設備で把持し、光学レンズを塗布した接着剤組成物上で位置を調整した。この際、レーザ光源の出射端面近傍に配置されている非球面レンズは、レーザ光源から出射されたレーザ光を平行光に変換し、平行光に変換されたレーザ光を一定距離空間中飛ばし、所定の近赤外ＣＣＤカメラ（Ｃ３０７７−８０／浜松ホトニクス株式会社製）に導いた。近赤外ＣＣＤカメラを介して得られる紫外線照射時における平行光の変化量から、コリメートレンズの変位量を換算した。なお、変位量の換算にあたっては、紫外線照射による接着剤組成物の固定に先立ち、所定の調芯装置を用いてレンズを操作・移動させ、カメラに表示されるコリメート光中心部の変位量を読み取った。この読み取り値の換算量から、紫外線照射後におけるレンズの変位量を算出した。変位量が０．５μｍ未満の場合を「Ａ」とし、変位量が０．５〜１．０μｍの場合を「Ｂ」とし、変位量が１．０μｍを超える場合を「Ｃ」とした。
【００５７】
（３）接着力評価
所定の実装基板（例：アルミナ）上に一定量の接着剤組成物（８０〜１００μｇ）を塗布した後、調心装置（福興システム株式会社製）を用いて、光学部品（１．０×１．０×０．６ｍｍ形状のコリメートレンズ／アルプス電気株式会社製）の底面部（１．０×０．６ｍｍ）と実装基板とを接触させた後、紫外線を照射し、オフライン下で熱硬化を行い、評価用のサンプルを作製した。次に、当該サンプルを所定のダイシアテスタ（ＸＹＺＴＥＣ製／ＣｏｎｄｏｒＥＺシリーズ）を使用して、接着剤組成物の硬化物の破壊強度を温度２５±２℃、湿度５０±１０％の雰囲気下で計測し、計測値の平均値をもって、接着剤組成物の接着力とした。接着力が２．０ｋｇｆを超える場合を「Ａ」とし、接着力が１．０〜２．０ｋｇｆの場合を「Ｂ」とし、接着力が１．０ｋｇｆ未満の場合を「Ｃ」とした。
【００５８】
（４）耐湿性評価
（３）で作製した評価用のサンプルを高温高湿（８５℃８５％）環境下で５００時間保管した後、シア強度（接着力）を測定した。高温高湿下で保管したサンプルのシア強度を、高温高湿下で保管していないサンプルのシア強度で除した値を、強度保持率と定義した。シア強度の測定方法は、（３）に準じた。強度保持率が６０％以上の場合を「Ａ」とし、強度保持率が３０％以上６０％未満の場合を「Ｂ」とし、強度保持率が３０％未満の場合を「Ｃ」とした。
【００５９】
【表１】
2020026475.tif 000008
【００６０】
【表２】
2020026475.tif 000009
【００６１】
本発明の接着剤組成物は、光送信デバイスを構成する光学部品を所定の実装基板上に実装するのに好適である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の接着剤組成物は、光送受信デバイス内に実装される光学部品群を所定の基板上に高精度に固定する際、好適に使用される。