(57)【要約】      （修正有）【解決手段】（Ａ）トリアジン誘導体エポキシ樹脂と酸無水物との反応物、（Ｂ）内部離型剤、（Ｃ）反射部材、（Ｄ）無機充填剤、（Ｅ）硬化触媒を必須成分とする熱硬化性エポキシ樹脂組成物であって、内部離型剤が、Ｒ１１−ＣＯＯ−Ｒ１２で示されるカルボン酸エステルと2010138347.tif 000015（Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3はＨ、−ＯＨ、−ＯＲ、−ＯＣＯＣaＨbのいずれかであり、少なくともひとつは−ＯＣＯＣaＨbを含む。ＲはＣnＨ2n+1（ｎは１〜３０）、ａは１０〜３０、ｂは１７〜６１）で示される化合物とを併用する。【効果】流動性、耐リフロ性、耐光性に優れ、黄変の少ない硬化物を与える。【選択図】図１
2010138347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）トリアジン誘導体エポキシ樹脂と酸無水物とをエポキシ基当量／酸無水物基当量０．６〜２．０の割合で反応させて得られる反応物、
（Ｂ）内部離型剤、
（Ｃ）反射部材、
（Ｄ）無機充填剤、
（Ｅ）硬化触媒
を必須成分とするエポキシ樹脂組成物であって、（Ｂ）成分の内部離型剤が、下記一般式（１）
【化１】
2010138347.tif 000012
（式中、Ｒ11とＲ12はＣnＨ2n+1で示される同一又は異種のアルキル基、ｎは１〜３０の数である。）
で示されるカルボン酸エステルと下記一般式（２）
【化２】
2010138347.tif 000013
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3はＨ、−ＯＨ、−ＯＲ、−ＯＣＯＣaＨbのいずれかであり、少なくともひとつは−ＯＣＯＣaＨbを含む。ＲはＣnＨ2n+1のアルキル基（ｎは１〜３０の整数である。）、ａは１０〜３０の整数、ｂは１７〜６１の整数である。）
で示される化合物とを併用したものであることを特徴とする熱硬化性エポキシ樹脂組成物。
【請求項２】
（Ｂ）成分である式（１）のカルボン酸エステルと式（２）の化合物との合計添加量が、組成物全体の０．２〜５．０質量％であり、式（１）のカルボン酸エステルと式（２）の化合物との質量比が１：５〜１０：１である請求項１記載の熱硬化性エポキシ樹脂組成物。
【請求項３】
（Ａ）トリアジン誘導体エポキシ樹脂と酸無水物とをエポキシ基当量／酸無水物基当量０．６〜２．０の割合で反応させて得られる反応物、
（Ｆ）補強材、
（Ｂ）内部離型剤、
（Ｃ）反射部材、
（Ｄ）無機充填剤、
（Ｅ）硬化触媒
を必須成分とする熱硬化性エポキシ樹脂組成物であって、（Ｆ）成分が、化学式ＣａＳｉＯ3で示される三斜晶系の珪酸塩鉱物であることを特徴とする熱硬化性エポキシ樹脂組成物。
【請求項４】
（Ｆ）成分である補強材の添加量が、組成物全体に対して１〜８０質量％である請求項３記載の熱硬化性エポキシ樹脂組成物。
【請求項５】
上記（Ｂ）成分の内部離型剤が、融点５０〜７０℃であるグリセリンモノステアレートを含むものであり、組成物全体に対して０．２〜５．０質量％含有する請求項３又は４記載の熱硬化性エポキシ樹脂組成物。
【請求項６】
上記（Ｃ）成分の反射部材が二酸化チタンで、無機物又は有機物での表面処理を施されているものであり、且つ（Ｃ）成分中に含まれる鉛の含有量が１０ｐｐｍ以下であり、（Ｃ）成分を組成物全体に対して２〜８０質量％含有し、且つ、上記（Ｅ）成分の硬化触媒が第三級アミンのオクチル酸塩であり、（Ｅ）成分を組成物全体に対して０．０５〜５質量％含有する請求項１〜５のいずれか１項記載の熱硬化性エポキシ樹脂組成物。
【請求項７】
（Ａ）成分のトリアジン誘導体エポキシ樹脂が、１，３，５−トリアジン核誘導体エポキシ樹脂である請求項１〜６のいずれか１項記載の熱硬化性エポキシ樹脂組成物。
【請求項８】
上記（Ａ）成分の反応物が、下記一般式（３）
【化３】
2010138347.tif 000014
（式中、Ｒ4は酸無水物残基を示し、ｍは０〜２００の数である。）
で示される化合物を含有するものである請求項７記載の熱硬化性エポキシ樹脂組成物。
【請求項９】
半導体素子ケース形成用である請求項１〜８のいずれか１項記載の熱硬化性エポキシ樹脂組成物。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項記載の熱硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物で半導体素子を封止した半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、離型性、流動性、高温保管時の信頼性に優れると共に、良好な耐光性を有し、熱による変色、特に黄変を抑えて、信頼性に優れた硬化物を与える熱硬化性エポキシ樹脂組成物及び該組成物の硬化物で発光素子、受光素子その他の半導体素子を封止した半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体・電子機器装置の封止材への信頼性要求は、薄型化、小型化と共に、高出力化によって、益々厳しくなっている。一例として、ＬＥＤやＬＤ（ｌａｚｅｒ  ｄｉｏｄｅ）等の半導体素子は、小型で効率よく鮮やかな色の発光をし、また半導体素子であるため球切れがなく、駆動特性が優れ、振動やＯＮ／ＯＦＦ点灯の繰り返しに強い。そのため、各種インジケータや種々の光源として利用されている。
【０００３】
このような半導体素子を用いたフォトカプラー等の半導体・電子機器装置の材料のひとつとして、ポリフタルアミド樹脂（ＰＰＡ）が現在広く使用されている。
【０００４】
しかしながら、今日の光半導体技術の飛躍的な進歩により、光半導体装置の高出力化及び短波長化が著しく、高エネルギー光を発光又は受光可能なフォトカプラー等の光半導体装置では、特に無着色・白色の材料として従来のＰＰＡ樹脂を用いた半導体素子封止及びケースでは、長期間使用による劣化が著しく、色ムラの発生や剥離、機械的強度の低下等が起こりやすく、このため、このような問題を効果的に解決することが望まれた。
【０００５】
更に詳述すると、特許第２６５６３３６号公報（特許文献１）には、封止樹脂が、エポキシ樹脂、硬化剤及び硬化促進剤を構成成分とするＢステージ状の光半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、上記構成成分が分子レベルで均一に混合されている樹脂組成物の硬化体で構成されていることを特徴とする光半導体装置が記載されている。この場合、エポキシ樹脂としては、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型エポキシ樹脂が主として用いられ、トリグリシジルイソシアネート等を使用し得ることも記載されているが、トリグリシジルイソシアネートは、実施例においてビスフェノール型エポキシ樹脂に少量添加使用されているもので、本発明者らの検討によれば、このＢステージ状半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、特に高温・長時間の放置で黄変するという問題がある。
【０００６】
また、発光素子封止用エポキシ樹脂組成物におけるトリアジン誘導体エポキシ樹脂の使用については、特開２０００−１９６１５１号公報（特許文献２）、特開２００３−２２４３０５号公報（特許文献３）、特開２００５−３０６９５２号公報（特許文献４）に記載があるが、これらは、いずれもトリアジン誘導体エポキシ樹脂と酸無水物とを用いてＢステージ化したものではない。
【０００７】
なお、本発明に関連する公知文献としては、上記の公報に加えて、下記特許文献５〜７及び非特許文献１が挙げられる。
【０００８】
【特許文献１】特許第２６５６３３６号公報
【特許文献２】特開２０００−１９６１５１号公報
【特許文献３】特開２００３−２２４３０５号公報
【特許文献４】特開２００５−３０６９５２号公報
【特許文献５】特許第３５１２７３２号公報
【特許文献６】特開２００１−２３４０３２号公報
【特許文献７】特開２００２−３０２５３３号公報
【非特許文献１】エレクトロニクス実装技術２００４．４の特集
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、長期間に亘り白色性、耐熱性、耐光性を保持し、均一で且つ黄変の少ない硬化物を与える熱硬化性エポキシ樹脂組成物及び該組成物の硬化物で半導体素子が封止された半導体装置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】
【００１０】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、本発明に到達したもので、本発明は、第一に、
（Ａ）トリアジン誘導体エポキシ樹脂と酸無水物とをエポキシ基当量／酸無水物基当量０．６〜２．０の割合で反応させて得られる反応物、
（Ｂ）内部離型剤、
（Ｃ）反射部材、
（Ｄ）無機充填剤、
（Ｅ）硬化触媒
を必須成分とするエポキシ樹脂組成物であって、（Ｂ）成分の内部離型剤が、下記一般式（１）
【化１】
2010138347.tif 000003
（式中、Ｒ11とＲ12はＣnＨ2n+1で示される同一又は異種のアルキル基、ｎは１〜３０の数である。）
で示されるカルボン酸エステルと下記一般式（２）
【化２】
2010138347.tif 000004
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3はＨ、−ＯＨ、−ＯＲ、−ＯＣＯＣaＨbのいずれかであり、少なくともひとつは−ＯＣＯＣaＨbを含む。ＲはＣnＨ2n+1のアルキル基（ｎは１〜３０の整数である。）、ａは１０〜３０の整数、ｂは１７〜６１の整数である。）
で示される化合物とを併用したものである熱硬化性エポキシ樹脂組成物を提供する。
【００１１】
この第一の熱硬化性エポキシ樹脂組成物によれば、長期間に亘り白色性、耐熱性、耐光性を保持し、均一で且つ黄変の少ない硬化物を与え、且つ、成形性、特に離型性に優れたものである。
この場合、（Ｂ）成分である式（１）のカルボン酸エステルと式（２）の化合物との合計添加量が、組成物全体の０．２〜５．０質量％であり、式（１）のカルボン酸エステルと式（２）の化合物との質量比が１：５〜１０：１であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、第二に、
（Ａ）トリアジン誘導体エポキシ樹脂と酸無水物とをエポキシ基当量／酸無水物基当量０．６〜２．０の割合で反応させて得られる反応物、
（Ｆ）補強材、
（Ｂ）内部離型剤、
（Ｃ）反射部材、
（Ｄ）無機充填剤、
（Ｅ）硬化触媒
を必須成分とする熱硬化性エポキシ樹脂組成物であって、（Ｆ）成分が、化学式ＣａＳｉＯ3で示される三斜晶系の珪酸塩鉱物であることを特徴とする熱硬化性エポキシ樹脂組成物を提供する。
【００１３】
この第二の熱硬化性エポキシ樹脂組成物によれば、長期間に亘り白色性、耐熱性、耐光性を保持し、均一で且つ黄変の少ない硬化物を与え、特に機械的な強度に優れ、耐熱性、耐光性が良好な硬化物を与えるものである。
この場合、（Ｆ）成分である補強材の添加量が、組成物全体に対して１〜８０質量％であることが好ましく、また上記（Ｂ）成分の内部離型剤が、融点５０〜７０℃であるグリセリンモノステアレートを含むものであり、組成物全体に対して０．２〜５．０質量％含有することが好ましい。
【００１４】
本発明に係るエポキシ樹脂組成物は、半導体素子ケース形成用として有効である。
【００１５】
また、本発明は、上記熱硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物で半導体素子を封止した半導体装置を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第一の熱硬化性エポキシ樹脂組成物は、流動性、耐リフロー性、高温保管時の信頼性、離型性に優れると共に、長期間に亘り耐光性を保持し、均一で且つ黄変の少ない硬化物を与えるものである。また、本発明の第二の熱硬化性エポキシ樹脂組成物は、流動性、耐リフロー性、高温保管時の信頼性、離型性に優れると共に、特に機械的強度に優れる硬化物を与えるものである。
そのため、本発明の組成物の硬化物にて封止された発光素子やフォトカプラー等の受光素子を有する半導体・電子機器装置は、産業上特に有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（Ａ）反応物
本発明に係る第一及び第二の熱硬化性エポキシ樹脂組成物は、トリアジン誘導体エポキシ樹脂と酸無水物とを、エポキシ基当量／酸無水物基当量を０．６〜２．０の割合で反応させて得られた反応物を樹脂成分として使用する。
【００１８】
（Ａ−１）トリアジン誘導体エポキシ樹脂
本発明で用いられる（Ａ−１）成分のトリアジン誘導体エポキシ樹脂は、これを酸無水物と特定の割合で反応させて得られる反応物を樹脂成分として含有することにより、熱硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物の黄変を抑制し、且つ経時劣化の少ない半導体発光装置を実現する。かかるトリアジン誘導体エポキシ樹脂としては、１，３，５−トリアジン核誘導体エポキシ樹脂であることが好ましい。特にイソシアヌレート環を有するエポキシ樹脂は、耐光性や電気絶縁性に優れており、１つのイソシアヌレート環に対して、２価の、より好ましくは３価のエポキシ基を有することが望ましい。具体的には、トリス（２，３−エポキシプロピル）イソシアヌレート、トリス（α−メチルグリシジル）イソシアヌレート、トリス（α−メチルグリシジル）イソシアヌレート等を用いることができる。
【００１９】
本発明で用いるトリアジン誘導体エポキシ樹脂の軟化点は９０〜１２５℃であることが好ましい。なお、本発明において、このトリアジン誘導体エポキシ樹脂としては、トリアジン環を水素化したものは包含しない。
【００２０】
（Ａ−２）酸無水物
本発明で用いられる（Ａ−２）成分の酸無水物は、硬化剤として作用するものであり、耐光性を与えるために非芳香族であり、且つ炭素炭素二重結合を有さないものが好ましく、例えば、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、水素化メチルナジック酸無水物などが挙げられ、これらの中でもメチルヘキサヒドロ無水フタル酸が好ましい。これらの酸無水物系硬化剤は、１種を単独で使用してもよく、また２種以上を併用してもよい。
【００２１】
酸無水物系硬化剤の配合量としては、上記した酸無水物基１当量に対しトリアジン誘導体エポキシ樹脂のエポキシ基が０．６〜２．０当量、好ましくは１．０〜２．０当量、更に好ましくは１．２〜１．６当量となる量である。エポキシ基当量／酸無水物基当量が０．６当量未満では硬化不良が生じ、信頼性が低下する場合がある。また、２．０当量を超える量では未反応硬化剤が硬化物中に残り、得られる硬化物の耐湿性を悪化させる場合がある。
【００２２】
本発明においては、上記した（Ａ−１），（Ａ−２）成分、又は（Ａ−１），（Ａ−２）成分と後述する酸化防止剤を、予め７０〜１２０℃、好ましくは８０〜１１０℃にて４〜２０時間、好ましくは６〜１５時間、又は（Ａ−１），（Ａ−２）と後述する硬化触媒、又は（Ａ−１），（Ａ−２）とそれぞれ後述する酸化防止剤、硬化触媒を、予め３０〜８０℃、好ましくは４０〜６０℃にて１０〜７２時間、好ましくは３６〜６０時間反応させ、軟化点が５０〜１００℃、好ましくは６０〜９０℃である固形物とし、これを粉砕して配合することが好ましい。反応させて得られる物質の軟化点が、５０℃未満では固形物とはならず、１００℃を超える温度では流動性が低下するおそれがある。この場合、反応時間が短すぎると、高分子成分が少なくて固形物とならず、長すぎると、流動性が低下する場合が生じる。なお、本発明において、軟化点は、ＪＩＳ環球法値による測定法に基づく測定値である。
【００２３】
ここで得られた反応物（反応固形物）は、（Ａ−１）成分のトリアジン誘導体エポキシ樹脂と（Ａ−２）成分の酸無水物との反応物のうち、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）による分析において（但し、分析条件として試料濃度０．２％、注入量５０μｌを移動相ＴＨＦ１００％、流量１．０ｍｌ／ｍｉｎ．、温度４０℃の条件下、検出器ＲＩで測定）、分子量が１，５００を超える高分子量成分と、分子量３００〜１，５００までの中分子量成分と、モノマー成分とを含有し、高分子量成分が２０〜７０質量％、中分子量成分が１０〜６０質量％、モノマー成分が１０〜４０質量％であることが好ましい。
【００２４】
上記反応物は、（Ａ−１）成分としてトリグリシジルイソシアネートを用いた場合、下記式（３）で示される反応生成物を含有し、特に（Ａ−２）成分の酸無水物がメチルヘキサヒドロ無水フタル酸である場合、下記式（４）で示される反応生成物を含有する。
【００２５】
【化３】
2010138347.tif 000005
【００２６】
上記式中、Ｒ4は酸無水物残基、ｍが０〜２００、好ましくは０〜１００の範囲の任意のものを含み、平均分子量が５００〜１０万の成分であるが、本発明に係る反応物にあっては、上述したように、分子量が３００〜１，５００の中分子量成分を１０〜６０質量％、特に１０〜４０質量％、モノマー成分（未反応エポキシ樹脂及び酸無水物）を１０〜４０質量％、特に１５〜３０質量％含有することが好ましい。
【００２７】
（Ｂ）内部離型剤
本発明のエポキシ樹脂組成物には、内部離型剤を配合する。（Ｂ）成分の内部離型剤は、成形時の離型性を高めるために配合するものである。
この場合、内部離型剤としては、下記一般式（２）
【化４】
2010138347.tif 000006
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3はＨ、−ＯＨ、−ＯＲ、−ＯＣＯＣaＨbのいずれかであり、少なくともひとつは−ＯＣＯＣaＨbを含む。ＲはＣnＨ2n+1のアルキル基（ｎは１〜３０の整数である。）、ａは１０〜３０の整数、ｂは１７〜６１の整数である。）
で示され、且つ融点が５０〜７０℃の範囲である成分を含む。
【００２８】
内部離型剤としては、カルナバワックスをはじめとする天然ワックス、酸ワックス、ポリエチレンワックス、脂肪酸エステルをはじめとする合成ワックスがあるが、一般的に高温条件下や光照射下では、容易に黄変したり、経時劣化したりして、離型性を有しなくなるものが多い。
その中で、本発明に係る上記式（２）の内部離型剤は、高温放置下や光照射下においても、黄変性を抑え、且つ長期間に亘り良好な離型性を継続して保持する。
【００２９】
この場合、一般式（１）中のＲ1、Ｒ2、Ｒ3のうち、少なくともひとつは−ＯＣＯＣaＨbであることが必須である。すべてが−ＯＨでは、十分な離型性、耐熱性が得られないが、構造内に−ＯＣＯＣaＨbを含むことにより、良好な相溶性と耐熱性、離型性を有することができる。
−ＯＣＯＣaＨbに含まれるａ及びｂは、ａ＝１０〜３０、好ましくはａ＝１１〜２０のものが好適である。ａ＝１０未満では、十分な耐熱黄変性が得られない場合があり、ａ＝３０を超えると十分に相溶せず、良好な離型効果が得られない場合がある。
また、ｂはＣaＨbが飽和あるいは不飽和の脂肪族炭化水素基であり、不飽和の場合、不飽和基を１又は２個有するものが好ましく、従ってｂ＝２ａ＋１、２ａ−１又は２ａ−３であるもの、特にｂ＝２ａ＋１、２ａ−１であるものが好ましい。この点からｂ＝１７〜６１、好ましくは１９〜４１の整数であることがよく、より好ましくはｂ＝２１〜６１、特に２３〜４１の整数である。
【００３０】
具体的には、グリセリンモノパルミテート、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノ１２−ヒドロキシステアレート、グリセリントリ１２−ヒドロキシステアレート、グリセリンモノベヘネート、プロピレングリコールモノパルミテート、プロピレングリコールモノステアレート、プロピレングリコールモノベヘネート等が挙げられる。
【００３１】
但し、融点、高温での揮発分も耐熱性特性には重要な特性であり、融点は５０〜９０℃、好ましくは６５〜８５℃が好ましい。更には、２５０℃での揮発分が１０質量％以下のものが好ましい。融点が、５０℃未満では十分な耐熱黄変性が得られない場合があり、９０℃を超えると相溶性が不十分になり、良好な離型効果が得られない場合がある。特に分散性、相溶性の面から融点５０〜７０℃のグリセリンモノステアレートが好ましい。また、プロピレングリコール脂肪酸エステルも好ましい。
【００３２】
なお、上記式（２）の内部離型剤は、全内部離型剤（Ｂ）中２０〜１００質量％、特に５０〜１００質量％含有することが好ましい。この場合、残りの離型剤は、上述した天然ワックス、酸ワックス、他の合成ワックス等である。
【００３３】
ここで、本発明の第一のエポキシ樹脂組成物においては、内部離型剤として、上記一般式（２）で示される化合物と下記一般式（１）
【化５】
2010138347.tif 000007
（式中、Ｒ11とＲ12はＣnＨ2n+1で示される同一又は異種のアルキル基、ｎは１〜３０、好ましくは２〜２８、更に好ましくは５〜２５の数である。）
で示されるカルボン酸エステルとを併用することを特徴とする。なお、第二のエポキシ樹脂組成物においても、かかる併用系を用いることは推奨される。
【００３４】
上記一般式（１）のカルボン酸エステルも、高温放置下や光照射下においても、黄変性を抑え、且つ長期間に亘り良好は離型性を継続して保持するものである。この場合、式（１）のカルボン酸エステルと式（２）の化合物との併用割合は、質量比として（１）：（２）＝１：５〜１０：１、より好ましくは１：４〜８：１である。式（１）のカルボン酸エステルが少なすぎると、連続成形性が十分ではないことがあり、多すぎると、接着性が低下することがある。
【００３５】
該内部離型剤（Ｂ）の添加量は、組成物全体の０．２〜５．０質量％、特には０．５〜３．０質量％が好ましい。添加量が０．２質量％未満では、十分な離型性を得られない場合があり、５．０質量％を超えると、沁み出し不良や接着性不良等が起こる場合がある。
【００３６】
（Ｃ）反射部材
本発明のエポキシ樹脂組成物には、反射部材を配合する。（Ｃ）成分の反射部材は、白色着色剤として、白色度を高めるために配合するものであり、反射部材としては二酸化チタンを用いることが好ましく、この二酸化チタンの単位格子は耐候性という点でルチル型が好ましい。また、平均粒径や形状も限定されないが、平均粒径は通常０．０５〜５．０μｍである。上記二酸化チタンは、樹脂や無機充填剤との相溶性、分散性を高めるため、無機物、有機物で予め表面処理することができ、特にＡｌ、Ｓｉ、ポリオール処理することが好ましい。また、反射部材（白色着色剤）として、二酸化チタン以外にチタン酸カリウム、酸化ジルコン、硫化亜鉛、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等を単独で又は二酸化チタンと併用して使用することもできる。
また、本発明の（Ｃ）成分には、鉛の含有量が少ない酸化チタンを使用することが好ましい。鉛は環境対策の面で含有量が多いと使用が規制されることがある。鉛の含有量としては１０ｐｐｍ以下好ましくは２ｐｐｍ以下、更には０ｐｐｍが好ましい。このような材料としては具体的に石原産業製のＣＲ−９５などが選ばれるが特に限定されるものではない。
なお、平均粒径は、レーザー光回折法による粒度分布測定における質量平均値Ｄ50（又はメジアン径）として求めることができる。
【００３７】
反射部材の充填量は、組成物全体の２〜８０質量％、特に５〜５０質量％が好ましい。２質量％未満では十分な白色度が得られない場合があり、８０質量％を超えると未充填やボイド等の成形性が低下する場合がある。
【００３８】
（Ｄ）無機充填剤
本発明のエポキシ樹脂組成物には、更に無機充填剤を配合する。配合される（Ｄ）成分の無機充填剤としては、通常エポキシ樹脂組成物に配合されるものを使用することができる。例えば、溶融シリカ、結晶性シリカ等のシリカ類、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム、ボロンナイトライド、ガラス繊維、三酸化アンチモン等が挙げられるが、上記した反射部材（白色着色剤）は除かれる。
【００３９】
これら無機充填剤の平均粒径や形状は特に限定されないが、平均粒径は通常５〜４０μｍである。
なお、平均粒径は、レーザー光回折法による粒度分布測定における質量平均値Ｄ50（又はメジアン径）として求めることができる。
【００４０】
上記無機充填剤は、樹脂と無機充填剤との結合強度を強くするため、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤などのカップリング剤で予め表面処理したものを配合してもよい。
【００４１】
このようなカップリング剤としては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−（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等のエポキシ官能性アルコキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ官能性アルコキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト官能性アルコキシシランなどを用いることが好ましい。なお、表面処理に用いるカップリング剤の配合量及び表面処理方法については特に制限されるものではない。
【００４２】
無機充填剤の充填量は、（Ａ−１）エポキシ樹脂と（Ａ−２）酸無水物の総量１００質量部に対し、２０〜７００質量部、特に５０〜４００質量部が好ましい。２０質量部未満では、十分な強度を得ることができないおそれがあり、７００質量部を超えると、増粘による未充填不良や柔軟性が失われることで、素子内の剥離等の不良が発生する場合がある。なお、この無機充填剤は、組成物全体の１０〜９０質量％、特に２０〜８０質量％の範囲で含有することが好ましい。
【００４３】
（Ｅ）硬化触媒
この（Ｅ）成分の硬化触媒としては、エポキシ樹脂組成物の硬化触媒として公知のものが使用でき、特に限定されないが、第三級アミン類、イミダゾール類、それらの有機カルボン酸塩、有機カルボン酸金属塩、金属−有機キレート化合物、芳香族スルホニウム塩、有機ホスフィン化合物類、ホスホニウム化合物類等のリン系硬化触媒、これらの塩類等の１種又は２種以上を使用することができる。これらの中でも、イミダゾール類、リン系硬化触媒、例えば２−エチル−４−メチルイミダゾール又はメチル−トリブチルホスホニウム−ジメチルホスフェイト、第三級アミンのオクチル酸塩が更に好ましい。また、第四級ホスホニウムブロマイドとアミンの有機酸塩の併用も好ましく用いられる。
【００４４】
硬化触媒の使用量は、組成物全体の０．０５〜５質量％、特に０．１〜２質量％の範囲内で配合することが好ましい。上記範囲を外れると、エポキシ樹脂組成物の硬化物の耐熱性及び耐湿性のバランスが悪くなるおそれがある。
【００４５】
（Ｆ）補強材
本発明のエポキシ樹脂組成物、特に第二のエポキシ樹脂組成物には、補強材を配合する。（Ｆ）成分の補強材は、成形物の強度を高めるために配合するものである。この補強材としては化学式ＣａＳｉＯ3で示される三斜晶系の珪酸塩鉱物であるウォラストナイトを用いることが好ましい。このウォラストナイトにはα型とβ型の２種類があり、α型は粒状が多くアスペクト比は低く、融点は１，１２５℃である。β型は繊維状でアスペクト比が高く、融点が１，５４５℃であり、補強性能が優れている。
【００４６】
ウォラストナイトに代表される補強材の充填量は、組成物全体の１〜８０質量％、特に５〜５０質量％が好ましい。１質量％未満では十分な強度が得られない場合があり、８０質量％を超えると未充填やボイド等の成形性が低下する場合がある。
【００４７】
その他添加剤
本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要により、酸化防止剤を配合することができる。
（Ｇ）成分の酸化防止剤としては、フェノール系、リン系、硫黄系酸化防止剤を使用でき、酸化防止剤の具体例としては、以下のような酸化防止剤が挙げられる。
【００４８】
フェノール系酸化防止剤としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−エチルフェノール、ステアリル−β−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、３，９−ビス［１，１−ジメチル−２−｛β−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ｝エチル］２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン等が挙げられ、中でも２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾールが好ましい。
【００４９】
リン系酸化防止剤としては、亜リン酸トリフェニル、亜リン酸ジフェニルアルキル、亜リン酸フェニルジアルキル、亜リン酸トリ（ノニルフェニル）、亜リン酸トリラウリル、亜リン酸トリオクタデシル、トリフェニルホスファイト、ジステアリルペンタエリトリトールジホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、ジイソデシルペンタエリトリトールジホスファイト、ジ（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ペンタエリトリトールジホスファイト、トリステアリルソルビトールトリホスファイト及びテトラキス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニルジホスホネート等が挙げられ、中でも亜リン酸トリフェニルが好ましい。
【００５０】
また、硫黄系酸化防止剤としては、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート等が挙げられる。
【００５１】
これらの酸化防止剤は、それぞれ単独で又は２種以上を組み合わせて使用できるが、リン系酸化防止剤単独又はフェノール系酸化防止剤とリン系酸化防止剤とを組み合わせて使用することが特に好ましい。この場合、フェノール系酸化防止剤とリン系酸化防止剤との使用割合は、質量比でフェノール系酸化防止剤：リン系酸化防止剤＝０：１００〜７０：３０、特に０：１００〜５０：５０とすることが好ましい。
【００５２】
酸化防止剤の配合量は、エポキシ樹脂組成物中、０．０１〜１０質量％、特に０．０３〜５質量％とすることが好ましい。配合量が少なすぎると十分な耐熱性が得られず、変色する場合があり、多すぎると硬化阻害を起こし、十分な硬化性、強度を得ることができない場合がある。
【００５３】
本発明のエポキシ樹脂組成物には、更に必要に応じて各種の添加剤を配合することができる。例えば、樹脂の性質を改善する目的で種々の熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、有機合成ゴム、エポキシ系等の低応力剤、ハロゲントラップ剤等の添加剤を本発明の効果を損なわない範囲で添加配合することができる。
【００５４】
その他のエポキシ樹脂
また、本発明の組成物には、必要に応じて、（Ａ−１）成分以外のエポキシ樹脂を本発明の効果を損なわない範囲で一定量以下（特に、（Ａ−１）成分１００質量部に対し０〜４０質量部、特に５〜２０質量部の割合で）配合することができる。このエポキシ樹脂の例として、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、３，３’，５，５’−テトラメチル−４，４’−ビフェノール型エポキシ樹脂又は４，４’−ビフェノール型エポキシ樹脂のようなビフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂、トリスフェニロールメタン型エポキシ樹脂、テトラキスフェニロールエタン型エポキシ樹脂、及びフェノールジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ樹脂の芳香環を水素化したエポキシ樹脂等が挙げられる。
なお、その他のエポキシ樹脂の軟化点は７０〜１００℃であることが好ましい。
【００５５】
エポキシ樹脂組成物の調製方法
本発明のエポキシ樹脂組成物を成形材料として調製する場合の方法としては、反応物として、予め（Ａ−１），（Ａ−２）成分を混合して、７０〜１２０℃、好ましくは８０〜１１０℃の温度範囲にて、又は、予め（Ａ−１），（Ａ−２），（Ｅ）成分の各成分を混合して３０〜８０℃、好ましくは４０〜６０℃の温度範囲にて、無溶媒の加温可能な反応釜等の装置により均一に溶融混合し、混合物が常温で取扱うのに十分な軟化点、具体的には５０〜１００℃、より好ましくは６０〜９０℃になるまで増粘させたものを冷却して、固形化したものを使用する。
【００５６】
この場合、これら成分を混合する温度域としては、（Ａ−１），（Ａ−２）成分を混合する場合は７０〜１２０℃が適切であるが、より好ましくは８０〜１１０℃の範囲である。混合温度が７０℃未満では、室温で固形となるような混合物を得るためには温度が低すぎ、１２０℃を超える温度では、反応速度が速くなりすぎるため、期待した反応度で反応を停止することが難しくなってしまう。なお、（Ａ−１），（Ａ−２），（Ｅ）成分を混合する場合の温度は上記の通りであるが、混合温度が低すぎる場合、逆に高すぎる場合の不利は上記と同様である。
【００５７】
次に、この固形物（反応物）を粉砕した後、（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）成分、及び（Ｅ）成分を、上記固形物（反応物）の調製に用いない場合は（Ｅ）成分や必要によりその他の添加物を所定の組成比で配合し、これをミキサー等によって十分均一に混合した後、熱ロール、ニーダー、エクストルーダー等による溶融混合処理を行い、次いで冷却固化させ、適当な大きさに粉砕してエポキシ樹脂組成物の成形材料とすることができる。
【００５８】
このようにして得られる本発明のエポキシ樹脂組成物は、半導体素子ケース形成用として有効に使用することができ、また、発光素子、受光素子その他の半導体素子を封止した半導体装置の封止材として好適であり、例えばフォトカプラー用の封止材として有効に利用できる。なおここで、本発明の組成物を用いた半導体素子の一例であるフォトカプラーの断面図を図１に示す。図１で示されるフォトカプラーは、化合物半導体からなる半導体素子１がリードフレーム２にダイボンドされ、更にボンディングワイヤ３により別のリードフレーム（図示せず）にワイヤボンドされている。また、この半導体素子１と対向するように受光用の半導体素子４がリードフレーム５上にダイボンドされ、更にボンディングワイヤ６により別のリードフレーム（図示せず）にワイヤボンディングされている。これらの半導体素子の間は透明封止樹脂７により充填されている。更に、この封止樹脂７により被覆された半導体素子は本発明の熱硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物８により樹脂封止されている。
【００５９】
この場合、本発明の熱硬化性エポキシ樹脂組成物の封止の最も一般的な方法としては低圧トランスファ成形法が挙げられる。なお、本発明のエポキシ樹脂組成物の成形温度は１５０〜１８５℃で３０〜１８０秒行うことが望ましい。後硬化は１５０〜１８５℃で２〜２０時間行ってもよい。
【００６０】
第１の表面実装型発光装置
本発明の組成物を用いた表面実装型発光装置を説明する。本発明の組成物を用いた表面実装型発光装置の断面図を図２に示す。図２で示される表面実装型発光装置１００は、発光素子１１０と、発光素子１１０を載置する凹部１８３を有するパッケージ１８０と、発光素子１１０を被覆する封止部材１７０とを有している。パッケージ１８０は、本発明の熱硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物から成形されている。パッケージ１８０には、発光素子１１０と電気的に接続される第１のリード電極１２１及び第２のリード電極１２２が固定されている。
発光素子１１０は、同一面側に正負一対の第１の電極１１１と第２の電極１１２とを有している。この表面実装型発光装置においては、同一面側に正負一対の電極を有するものについて説明するが、発光素子の上面と下面とから正負一対の電極を有するものを用いることもできる。この場合、発光素子の下面の電極はワイヤを用いずに、電気伝導性のあるダイボンド部材を用いて第１のリード電極１２１若しくは第２のリード電極１２２と電気的に接続する。
【００６１】
パッケージ１８０の主面側の平面形状は矩形であるが、楕円、円形、五角形、六角形等とすることもできる。凹部１８３の主面側の平面形状は、楕円であるが、略円形、矩形、五角形、六角形等とすることも可能である。パッケージ１８０の表面には、発光素子１１０の正極の方向を示すためにカソードマークを付けることができる。
【００６２】
第１のリード電極１２１は第１のインナーリード部１２１ａと第１のアウターリード部１２１ｂとを有している。第１のインナーリード部１２１ａは、発光素子１１０が持つ第１の電極１１１とワイヤ１３０を介して電気的に接続されている。第１のアウターリード部１２１ｂはパッケージ１８０から露出している。
第２のリード電極１２２は第２のインナーリード部１２２ａと第２のアウターリード部１２２ｂとを有している。第２のインナーリード部１２２ａは、発光素子１１０が持つ第２の電極１１２とワイヤ１３０を介して電気的に接続されている。第２のアウターリード部１２２ｂはパッケージ１８０から露出している。
第１のインナーリード部１２１ａ及び第２のインナーリード部１２２ａは、表面が凹部１８３の底面１８１から露出している。リード電極１２１，１２２ｂは、パッケージ１８０の側面外側に露出している部分をアウターリード部１２１ｂ，１２２ｂと呼ぶほか、パッケージ１８０の裏面側に露出している部分をアウターリード部１２１ｂ，１２２ｂと呼ぶ場合もあり、アウターリード部１２１ｂ，１２２ｂは、外部電極と電気的に接続される部分であればよい。第１のリード電極１２１及び第２のリード電極１２２は外部電極と接続するため、金属部材を用いる。第１のリード電極１２１と第２のリード電極１２２との間には、パッケージ１８０の一部１８４が介在しており、電極間の短絡を防止している。
【００６３】
凹部１８３の開口部は、底面１８１よりも広口になっており、側面１８２には傾斜が設けられてテーパ面として形成されていることが好ましい。パッケージ１８０が持つ凹部１８３は、四方囲まれている形状が好ましいが、対向する二方のみ壁部を形成していてもよい。
【００６４】
封止部材１７０は、発光素子１１０を被覆するように凹部１８３内に配置している。封止部材１７０は、熱硬化性樹脂を用いている。封止部材１７０は蛍光物質１９０を含有する。蛍光物質１９０は、封止部材１７０中に均一に分散されている。但し、蛍光物質１９０は封止部材１７０よりも比重の大きいものを使用して、凹部１８３の底面１８１側に沈降させてもよい。
【００６５】
パッケージ１８０と封止部材１７０とは熱硬化性樹脂を用いており、膨張係数などの物理的性質が近似していることから密着性が極めて良い。また、上記構成にすることにより、耐熱性、耐光性等に優れた表面実装型発光装置を提供することができる。
【００６６】
第１の表面実装型発光装置の製造方法
本発明に係る発光装置の製造方法について説明する。
（１．リード電極１２１，１２２の形成）
まず、第１のリード電極１２１及び第２のリード電極１２２の表面にＡｇ膜を被覆する。Ａｇ膜の被覆方法としては、電気Ａｇメッキ法、無電解Ａｇメッキ法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法などを用いることができる。特に、コスト、品質のバランスから、電気Ａｇメッキ法が好ましい。本明細書では、「電気Ａｇメッキ法」とは、金属イオンを含む電解溶液中でリード電極を陰極として通電し、リード電極の表面にＡｇ（必要に応じて下地用の金属）を電析させることを指す。電気Ａｇメッキ法の詳細を以下に説明する。
まず、リード電極１２１，１２２をアルカリ浸漬脱脂溶液、アルカリ電解脱脂溶液に浸漬し、油分を除去する。なお、第１及び第２のリード電極素材としては、鉄、リン青銅、銅合金等の電気良導体が用いられる。次いで、リード電極１２１，１２２を酸溶液に浸漬し、酸化膜を除去する。必要に応じて、アルカリ中和溶液に浸漬して中和する。その後、Ａｇメッキ前の下地処理として、電気Ｃｕストライクメッキ、電気Ｃｕメッキ、及び電気Ａｇストライクメッキ等を行う。各下地処理に適した電解溶液にリード電極１２１，１２２を順次浸漬し、表面に下地金属を電析させる。そして、下地処理が完了したリード電極１２１，１２２を、Ａｇメッキ用の電解溶液に浸漬してＡｇを電析させる。なお、各電解溶液で電析を行った後には、リード電極１２１，１２２を純水で洗浄する。最後のＡｇメッキ後の純水洗浄を行った後、リード電極１２１，１２２を乾燥させる。
この一連の工程により、リード電極１２１，１２２の表面には、Ａｇ膜１５１，１５２が被覆される。
【００６７】
（２．金型１４１，１４２によるリード電極１２１，１２２の挟持）
図３及び図４に図示するように、Ａｇ膜を被覆した面を上側にして、第１のリード電極１２１と第２のリード電極１２２を、上金型１４１と下金型１４２とで上下から挟み込む。上金型１４１はパッケージ１８０の形状に対応した内部空隙１４３と、パッケージの凹部を形成するための凸部１４４とを備えている。ここで、パッケージ１８０に使用される熱硬化性樹脂は型流れがよく、第１のリード電極１２１及び第２のリード電極１２２と凸部１４４との隙間に侵入することがある。熱硬化性樹脂が第１のリード電極１２１及び第２のリード電極１２２の上面に付着すると、それらのリード電極１２１，１２２の表面に絶縁膜を形成してしまうので、そのような熱硬化性樹脂の侵入は好ましくない。そこで、リード電極１２１，１２２の裏面を下金型１４２で押し上げて、凸部１４４に前記第１のリード電極１２１及び前記第２のリード電極１２２を押し当てるのがよい。
なお、この例では下金型は平坦になっているが、パッケージ１８０の種類によっては内部空隙を備えることもできる。その場合には、下金型１４２によりリード電極１２１，１２２を押し上げにくくなるので、下金型の一部に押し上げ用の突条部材を設けたり、又は下金型を貫通する別部材を設けてリード電極１２１，１２２を押し上げたりすることができる。
【００６８】
（３．パッケージの成形）
図５に図示するように、上金型１４１の空隙１４３に熱硬化性樹脂を注入し、加熱硬化してパッケージを成形する。熱硬化性樹脂の注入方法として、トランスファ・モールドを利用できる。
トランスファ・モールドは、所定の大きさを有するペレット状の熱硬化性樹脂を所定の容器に入れる。その所定の容器に圧力を加える。その所定の容器から繋がる上金型１４１と下金型１４２とで挟み込まれた凹み部分に、溶融状態の熱硬化性樹脂を流し込む。上金型１４１と下金型１４２とを所定の温度に温め、その流し込まれた熱硬化性樹脂を硬化する。この一連の工程をトランスファ・モールドという。
第１のリード電極１２１及び第２のリード電極１２２は、金型で挟み込まれているので、熱硬化性樹脂を流し込む際にリード電極１２１，１２２がばたつくことがなく、バリの発生を抑制できる。
【００６９】
（４．バリ取り工程）
成形後のパッケージ１８０は、パッケージ１８０の外周や凹部１８３の内部にバリが発生する場合がある。これらのバリは、発光素子１０を実装する前に除去される。バリの除去には、電解処理、ケミカルディッピング、ドライブラスト、ウォータージェット、液体ホーニングなどのバリ取り除去関連装置を組み合わせて用いることができる。
【００７０】
（５．共晶層１６０の成膜）
加熱硬化が終わったパッケージ１８０は、上金型１４１及び下金型１４２から取り外されて、発光素子１１０等が実装される。発光素子１１０の実装に先立って、発光素子１１０の裏面に、金属のハンダ材料から成る共晶層１６０を成膜しておく。共晶層１６０の成膜方法としては、ペースト材を使用した印刷、ディスペンス、転写、プリフォーム、箔成形、メタライズ、ボール形成などがある。
【００７１】
（６．発光素子１１０の実装）
図６に図示するように、パッケージ１８０の凹部１８３の内部に、発光素子１１０を配置する。このとき、発光素子１１０の共晶層１６０が、第１のリード電極１２１の上面に接触するよう発光素子１１０を配置しなくてはならない。パッケージ１８０ごと加熱処理して共晶層１６０を溶融（リフロー）し、その後に放冷すると発光素子１１０は第１のリード電極１２１の表面に固定される。
そして、発光素子１１０の電極１１１，１１２と、第１のリード電極１２１及び第２のリード電極１２２とを導電ワイヤ１３０によって、電気的に接続する。
【００７２】
（７．封止部材１７０の充填）
図７に図示するように、発光素子１１０の固定後に、凹部１８３内に封止部材１７０用の熱硬化性樹脂を充填する。熱硬化性樹脂の充填は、滴下手段や射出手段、押出手段などにより行うが、特に滴下手段を用いることが好ましい。滴下手段では、熱硬化性樹脂の充填と同時に、凹部１８３内に残存する空気を効果的に追い出すことができるからである。熱硬化性樹脂には蛍光物質１９０を混合しておくことが好ましい。これにより発光装置の色調調整を容易に行うことができる。
注入が完了したら、熱硬化性樹脂を加熱硬化して封止部材１７０を形成する。
【００７３】
第２の表面実装型発光装置
本発明の組成物を用いた第２の表面実装型発光装置を説明する。図８は、第２の表面実装型発光装置を示す斜視図である。図９は、第２の表面実装型発光装置を示す断面図である。図９は図８に示すＩＸ−ＩＸの断面図である。図１０は、第２の表面実装型発光装置に用いられるリードフレームを示す平面図である。
第２の表面実装型発光装置２００は、外側面２８０ｂにおいて樹脂部２８５とリード２２５とを略同一面に形成するパッケージ２８０を有する。リード２２５は底面（パッケージ２８０の外底面２８０ａ）及び上面（凹部２８３の底面２８１）の少なくともいずれか一面にメッキ処理を施している。一方、リード２２５の側面（パッケージ２８０の外側面２８０ｂ）はメッキ処理が施されていない。パッケージ２８０の外側面２８０ｂは、樹脂部２８５が大面積を占めており、リード２２５が隅部から露出している。
パッケージ２８０は、樹脂部２８５と、リード２２５と、から構成されている。樹脂部２８５は、本発明の熱硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物を用いている。パッケージ２８０はリード２２５を配置している外底面２８０ａと、リード２２５の一部が露出している外側面２８０ｂと、開口する凹部２８３を形成する外上面２８０ｃとを有する。パッケージ２８０には底面２８１と側面２８２とを有する凹部２８３が形成されている。パッケージ２８０の底面２８１にはリード２２５が露出しており、リード２２５に発光素子２１０が載置されている。パッケージ２８０の凹部２８３内には発光素子２１０を被覆する封止部材２７０を配置する。封止部材２７０は蛍光物質２９０を含有している。発光素子２１０は、ワイヤ２３０を介してリード２２５と電気的に接続している。パッケージ２８０の外上面２８０ｃはリード２２５が配置されていない。
パッケージ２８０の外側面２８０ｂの全包囲の長さにおいて、リード２２５が露出している部分は１／２より短い長さである。後述する発光装置の製造方法において、リードフレーム２２０に切り欠き部２２０ａを設け、その切り欠き部２２０ａに沿って切断するため、リードフレーム２２０の切断部分がパッケージ２８０から露出される部分である。
パッケージ２８０は、四隅からリード２２５が露出している。リード２２５は外側面２８０ｂにおいて露出しており、メッキ処理を施していない。また、リード２２５は外底面２８０ａにも露出する構造を採ることができ、メッキ処理を施すこともできる。なお、個片化された後にリード２２５の外側面２８０ｂにメッキ処理を施すことは可能である。
【００７４】
このパッケージ２８０は、電流を投入することにより発光素子２１０が発熱しても劣化しにくく耐熱性に優れたものである。
表面実装型発光装置２００の形状は特に問わないが、略直方体、略立方体、略六角柱などの多角形形状としてもよい。凹部２８３は、開口方向に拡がっていることが好ましいが、筒状でも良い。凹部２８３の平面形状は略円形状、略楕円形状、略多角形形状などを採ることができる。
【００７５】
第２の表面実装型発光装置の製造方法
第２の表面実装型発光装置の製造方法について説明する。図１１は、第２の表面実装型発光装置の製造方法を示す概略断面図である。図１２は、樹脂成形体を示す平面図である。
第２の表面実装型発光装置の製造方法は、切り欠き部２２０ａを設けたリードフレーム２２０を上金型２４１と下金型２４２とで挟み込む工程［図１１（Ａ），（Ｂ）］と、上金型２４１と下金型２４２とで挟み込まれた金型２４０内に、熱硬化性樹脂２８６をトランスファ・モールドして、リードフレーム２２０に樹脂成形体２８７を形成する工程［図１１（Ｃ）］と、切り欠き部２２０ａに沿って樹脂成形体２８７とリードフレーム２２０とを切断する工程［図１１（Ｄ）］とを有する。
まず、トランスファ・モールドに用いる上金型２４１及び下金型２４２からなる金型２４０について説明する。
上金型２４１は、上金型の上部を構成する平板の本体部と、本体部の端部から枠状に形成された外壁部と、本体部から突出した複数の突出部と、外壁部の一部を水平方向に貫通する注入口とを有する。
外壁部は、本体部の端部から垂直に突出されており、樹脂成形体の第一外側面、第二外側面、第三外側面及び第四外側面をそれぞれ成形する第一外壁部、第二外壁部、第三外壁部及び第四外壁部を備えている。即ち、外壁部は樹脂成形体の外郭を成形する部分であって、平面視長方形に形成されている。外壁部の形状は、所望の樹脂成形体の形状に応じて適宜形成すればよい。
突出部はトランスファ・モールドの際にリードフレーム２２０と接触する部分であって、その接触部分に熱硬化性樹脂２８６が流れ込まないようにすることにより、リードフレーム２２０の一部が樹脂成形体２８７から露出される露出部を形成できる。突出部は、本体部から下方に突出しており、外壁に囲まれるように形成されている。突出部は、リードフレーム２２０と接触する部分が平坦に形成されている。樹脂成形体２８７の上面の面積あたりに効率よく凹部を形成するためには、一方向且つ等間隔に突出部が形成され、各突出部においてその一方向から９０°方向且つ等間隔に突出部が形成されることが好ましい。
注入口は、熱硬化性樹脂２８６を注入するためであって、外壁部の略中央下端に、水平方向に貫通して形成されている。注入口は、半円形状の断面を有し、注入口の入口部分から出口部分に向けて幅が狭くなるように形成されている。
また、特に図示はしないが、上金型２４１の上部には、本体部を貫通するピン挿入孔が形成されている。ピン挿入孔は、上金型２４１から樹脂成形体２８７を脱型するときにピンを挿入させるための孔である。
下金型２４２は、所定の厚みを有する板材であって、表面が平坦に形成されている。下金型２４２は、上金型２４１と接触させることにより、空間部を成形するものである。
【００７６】
次に、各製造工程について説明する。
（１．金型２４１，２４２によるリードフレーム２２０の挟持）
リードフレーム２２０は、切り欠き部２２０ａを設けた後、金属メッキ処理を行っておく。
まず、切り欠き部２２０ａを設けたリードフレーム２２０を上金型２４１と下金型２４２とで挟み込む。上金型２４１と下金型２４２とで挟み込むことによって金型２４０内に空間が設けられる。
このとき、凹部２８３が形成される位置にある切り欠き部２２０ａが上金型２４１の有する突出部と下金型２４２とで挟まれるように配置する。これにより切り欠き部２２０ａにおけるリードフレーム２２０のバタつきが抑制され、バリの発生を低減することができる。
【００７７】
（２．樹脂成形体２８７の形成）
次に、上金型２４１と下金型２４２とで挟み込まれた金型内に、熱硬化性樹脂２８６をトランスファ・モールドして、リードフレーム２２０に樹脂成形体２８７を形成する。
金型２４０内に設けられた空間に、注入口から熱硬化性樹脂２８６を注入して、所定の温度と圧力とを加えてトランスファ・モールドする。上金型２４１と下金型２４２とで切り欠き部２２０ａ付近のリードフレーム２２０を挟み込んでいるため、熱硬化性樹脂２８６をトランスファ・モールドする際に、リードフレーム２２０がバタつかず、凹部２８３の底面２８１においてバリの発生を抑制できる。
【００７８】
ピン挿入部にピンを挿入させて樹脂成形体２８７を上金型２４１から抜脱する。金型２４０内において所定の温度を加えて仮硬化を行い、その後、金型２４０から抜脱して、仮硬化よりも高い温度を加えて本硬化を行うことが好ましい。
【００７９】
（３．発光素子２１０の実装）
次に、樹脂成形体２８７に形成された凹部２８３の底面２８１のリードフレーム２２０に発光素子２１０を載置し、ワイヤ２３０によりリードフレーム２２０と電気的に接続する。発光素子２１０を載置する工程は、樹脂成形体２８７を金型２４０から抜脱した後に載置できる他、樹脂成形体２８７を切断し個片化したパッケージ２８０に発光素子２１０を載置してもよい。また、ワイヤを用いず発光素子をフェイスダウンして実装してもよい。発光素子２１０をリードフレーム２２０に実装した後、蛍光物質２９０を含有した封止部材２７０を凹部２８３内に充填し硬化する。
【００８０】
（４．樹脂成形体２８７とリードフレーム２２０とを切断する工程）
次に、切り欠き部２２０ａに沿って樹脂成形体２８７とリードフレーム２２０とを切断する。
複数の凹部２８３が形成された樹脂成形体２８７は、隣接する凹部２８３の間にある側壁を略中央で分離されるように長手方向及び短手方向に切断する。切断方法はダイシングソー１３５を用いて樹脂成形体２８７側からダイシングする。これにより切断面は樹脂成形体２８７とリードフレーム２２０とが略同一面となっており、リードフレーム２２０が樹脂成形体２８７から露出している。このように切り欠き部２２０ａを設けることにより、切断されるリードフレーム２２０は少なくなりリードフレーム２２０と樹脂成形体２８７との剥離を抑制することができる。また、リードフレーム２２０の上面だけでなく、切り欠き部２２０ａに相当する側面も樹脂成形体２８７と密着するため、リードフレーム２２０と樹脂成形体２８７との密着強度が向上する。
【実施例】
【００８１】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００８２】
下記例で使用した原料を以下に示す。
（Ａ−１）エポキシ樹脂
トリアジン誘導体エポキシ樹脂；トリス（２，３−エポキシプロピル）イソシアネート（ＴＥＰＩＣ−Ｓ：日産化学工業（株）製商品名、エポキシ当量１００）
（Ａ−２）酸無水物
非炭素炭素二重結合酸無水物；メチルヘキサヒドロ無水フタル酸（リカシッドＭＨ：新日本理化（株）製商品名）
（Ｂ）内部離型剤
（Ｂ−１）グリセリンモノステアレート（Ｈ−１００；理研ビタミン（株）製商品名）
（Ｂ−２）プロピレングリコールモノベヘネート（ＰＢ−１００；理研ビタミン（株）製商品名）
（Ｂ−３）ステアリルステアレート（ＳＬ−９００Ａ；理研ビタミン（株）製商品名）
（Ｂ−４）ポリエチレンワックス（ＰＥ−１９０；クラリアントジャパン（株）製商品名）
（Ｂ−５）酸化ポリエチレンワックス（Ｈ−２２；クラリアントジャパン（株）製商品名）
（Ｂ−６）酸ワックス；ステアリン酸（和光純薬工業（株）製商品名）
（Ｃ）反射部材
（Ｃ−１）二酸化チタン；ルチル型（ＣＲ−９５：石原産業（株）製商品名）
（Ｃ−２）二酸化チタン；ルチル型（Ｒ−４５Ｍ：堺化学工業（株）製商品名）
（Ｃ−３）二酸化チタン；ルチル型（Ｒ−８２０：石原産業（株）製商品名）
（Ｄ）無機充填剤；破砕溶融シリカ（（株）龍森製商品名）
（Ｅ）硬化触媒
（Ｅ−１）リン系硬化触媒；第４級ホスホニウムブロマイド（Ｕ−ＣＡＴ５００３：サンアプロ（株）製商品名）
（Ｅ−２）アミン系硬化触媒；特殊アミン（Ｕ−ＣＡＴ１８Ｘ：サンアプロ（株）製商品名）
（Ｅ−３）リン系硬化触媒；第４級ホスホニウムボレート（ＰＸ−４ＰＢ：日本化学工業（株）製商品名）
（Ｆ）補強材
（Ｆ−１）ウォラストナイト（ＫＧＰ−Ｈ６５：関西マテック（株）製商品名）
【００８３】
＜表面実装型発光装置の製造方法＞
本発明に係る発光装置の製造方法は、上述した図３〜７を用いて説明した通りである。
【００８４】
表１に示す通り、各内部離型剤において、以下の特性を測定した。結果を表１に示す。
《耐熱黄変性》
各内部離型剤をアルミシャレ内に１０ｇずつ入れ、１８０℃で２４時間放置し、黄変性を比較した。
【００８５】
【表１】
2010138347.tif 000008
【００８６】
［実施例１〜３、比較例１〜６］
表１に示す結果より、耐熱黄変性の良好であった（Ｂ−１）〜（Ｂ−３）を選んだ。
エポキシ樹脂、酸無水物、酸化防止剤を予め反応釜により、１００℃にて３時間溶融混合し、冷却して固化させた後（軟化点は６０℃）、粉砕し、他成分と所定の組成比にて配合し、熱２本ロールにて均一に溶融混合し、冷却、粉砕して表２に示す白色エポキシ樹脂組成物を得た。
これらの組成物につき、以下の諸特性を測定した。結果を表２に示す。
【００８７】
《点灯試験》
実施例及び比較例の発光装置を長時間点灯させたときの初期特性、出力安定性を調べた。点灯試験は、試験温度、発光装置への投入電流は、２５℃で５００ｍＡ、１００℃で３５０ｍＡ、６０℃，９０％ＲＨで６００ｍＡとして、各１，０００時間の条件で行った。１，０００時間点灯後、発光装置の光出力は、積分球を用いて測定した。
《スパイラルフロー値》
ＥＭＭＩ規格に準じた金型を使用して、１７５℃，６．９Ｎ／ｍｍ2、成形時間１２０秒の条件で測定した。
《溶融粘度》
高化式フローテスターを用い、１０ｋｇｆの加圧下、直径１ｍｍのノズルを用い、温度１７５℃で粘度を測定した。
《曲げ強度》
ＥＭＭＩ規格に準じた金型を使用して、１７５℃，６．９Ｎ／ｍｍ2、成形時間１２０秒の条件で硬化物を成形し、室温で測定した。
《連続成形性》
１フレームに６キャビティーを持った１００Ｐ−ＱＦＰ（１４ｍｍ×２０ｍｍ×２．７ｍｍ）のパッケージデザインである金型をセットした連続成形機において、メラミン樹脂、離型回復剤で金型をクリーニング後、１８０℃，６０秒で連続成形した際、ゲート、ランナー折れ等の離型不良、無充填発生のいずれかにより連続成形が途絶えるまでのショット数を比較した（３００ショットを上限とした。）
《光反射率》
１７５℃，６．９Ｎ／ｍｍ2、成形時間１８０秒の条件で直径５０ｍｍ×厚さ３ｍｍの円盤（硬化物）を成形し、成形直後、１８０℃で２４時間保管後、ＵＶ照射２４時間後（３６５ｎｍピーク波長の高圧水銀灯６０ｍＷ／ｃｍ）の波長４５０ｎｍにおける光反射率をエス・デイ・ジー株式会社製Ｘ−ｒｉｔｅ  ８２００を使用して測定した。
《耐リフロー性》
１７５℃，６．９Ｎ／ｍｍ2、成形時間２分の条件で直径５０ｍｍ×厚さ３ｍｍの円盤を成形し、３００℃で１時間放置し、外観を比較した。
【００８８】
【表２】
2010138347.tif 000009
【００８９】
また、実施例１と比較例４の鉛含有量を測定したところ、各々０ｐｐｍ、２５ｐｐｍであった。
【００９０】
［実施例４〜６、比較例７〜１０］
エポキシ樹脂、酸無水物、酸化防止剤を予め反応釜により、１００℃にて３時間溶融混合し、冷却して固化させた後（軟化点は６０℃）、粉砕し、他成分と所定の組成比にて配合し、熱２本ロールにて均一に溶融混合し、冷却、粉砕して表３に示す白色エポキシ樹脂組成物を得た。
これらの組成物につき、以下の諸特性を測定した。結果を表３に示す。
【００９１】
《スパイラルフロー値》
ＥＭＭＩ規格に準じた金型を使用して、１７５℃，６．９Ｎ／ｍｍ2、成形時間１２０秒の条件で測定した。
《曲げ強度》
ＥＭＭＩ規格に準じた金型を使用して、１７５℃，６．９Ｎ／ｍｍ2、成形時間１２０秒の条件で硬化物を成形し、室温及び２６０℃で測定した。
【００９２】
《光反射率》
１７５℃，６．９Ｎ／ｍｍ2、成形時間１８０秒の条件で直径５０ｍｍ×厚さ３ｍｍの円盤（硬化物）を成形し、成形直後、１８０℃で２４時間保管後、ＵＶ照射２４時間後（３６５ｎｍピーク波長の高圧水銀灯６０ｍＷ／ｃｍ）の波長４５０ｎｍにおける光反射率をエス・デイ・ジー株式会社製Ｘ−ｒｉｔｅ  ８２００を使用して測定した。
《ボイドの有無》
１７５℃，６．９Ｎ／ｍｍ2、成形時間１８０秒の条件で２８ｍｍ×２８ｍｍ×１．４ｍｍのＱＦＰパッケージを１２成形し、得られた成形物を軟Ｘ線で内部ボイドを観察し。５００μｍ以上のボイドが観察された場合をあり、観察されなかった場合をなしと判定した。
【００９３】
【表３】
2010138347.tif 000010
【００９４】
《点灯試験》
上記実施例１〜６及び比較例１〜６の発光装置１を長時間点灯させたときの初期特性、出力安定性を調べた。点灯試験は、試験温度、発光装置への投入電流は、２５℃で５００ｍＡ、１００℃で３５０ｍＡ、６０℃，９０％ＲＨで６００ｍＡとして、各１，０００時間の条件で行った。１，０００時間点灯後、発光装置の光出力は、積分球を用いて測定した。
《発光装置生産性》
上記実施例１〜６及び比較例１〜６の連続成形ｓｈｏｔ数を以下の基準で評価した。
○（優良）：１００ｓｈｏｔ以上
△（良好）：２５ｓｈｏｔ以上１００ｓｈｏｔ未満
×（不可）：０ｓｈｏｔ以上２５ｓｈｏｔ未満
結果を表４に示す。
【００９５】
実施例１は、比較例１に対して、１００℃で３５０ｍＡの１，０００時間点灯後の光出力の低下が小さい。また、実施例１は、６０℃，９０％ＲＨで６００ｍＡの１，０００時間点灯後の光出力がほとんど低下していないが、比較例１は光出力が低下している。
実施例２〜６は、それぞれ比較例２〜６に対して、各条件における光出力の低下が小さい。
また、実施例においては連続生産性が良好であるが、比較例においては連続生産性が悪い。
【００９６】
【表４】
2010138347.tif 000011
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の熱硬化性樹脂組成物を用いたフォトカプラーの一例を示すものである。
【図２】第１の表面実装型発光装置の一例を示す断面図である。
【図３】同第１の表面実装型発光装置を製造する方法において、リード電極を上下金型内に配置した状態の断面図である。
【図４】同方法において、リード電極を上下金型内に挟持した状態の断面図である。
【図５】同方法において、上金型の空隙に熱硬化性樹脂をトランスファ・モールドした状態の断面図である。
【図６】同方法において、発光素子を実装した状態の断面図である。
【図７】同方法において、発光素子を封止した状態の断面図である。
【図８】第２の表面実装型発光装置の一例を示す斜視図である。
【図９】同装置の断面図である。
【図１０】同装置に用いられるリードフレームの平面図である。
【図１１】同表面実装型発光装置の製造方法を説明するもので、（Ａ）はリードフレームを上下金型内に配置した状態の断面図、（Ｂ）はリードフレームを上下金型内に挟持した状態の断面図、（Ｃ）はトランスファ・モールドした状態の断面図、（Ｄ）は発光装置を実装し、封止した後、樹脂成形体とリードフレームとを切断しようとする状態の断面図である。
【図１２】樹脂成形体の平面図である。
【符号の説明】
【００９８】
１  半導体素子
２  リードフレーム
３  ボンディングワイヤ
４  半導体素子
５  リードフレーム
６  ボンディングワイヤ
７  透明封止樹脂
８  熱硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化物
１００，２００  発光装置
１１０，２１０  発光素子
１１１  第１の電極
１１２  第２の電極
１２０，２２０  リードフレーム
１２０ａ，２２０ａ  切り欠き部
１２１  第１のリード電極
１２１ａ  第１のインナーリード部
１２１ｂ  第１のアウターリード部
１２２  第２のリード電極
１２２ａ  第２のインナーリード部
１２２ｂ  第２のアウターリード部
１２５，２２５  リード
１３０，２３０  ワイヤ
１４０，２４０  金型
１４１，２４１  上金型
１４２，２４２  下金型
１４３  内部空隙
１４４  凸部
１５１，１５２  Ａｇ膜
１６０  共晶膜
１７０，２７０  封止部材
１８０，２８０  パッケージ
１８１，２８１  底面
１８２，２８２  側面
１８３，２８３  凹部
１８５，２８５  樹脂部
１８６，２８６  熱硬化性樹脂
１８７，２８７  樹脂成形体
１９０，２９０  蛍光物質
【図１】
2010138347.tif 000016
【図２】
2010138347.tif 000017
【図３】
2010138347.tif 000018
【図４】
2010138347.tif 000019
【図５】
2010138347.tif 000020
【図６】
2010138347.tif 000021
【図７】
2010138347.tif 000022
【図８】
2010138347.tif 000023
【図９】
2010138347.tif 000024
【図１０】
2010138347.tif 000025
【図１１】
2010138347.tif 000026
【図１２】
2010138347.tif 000027