(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を含み、エポキシ樹脂が（Ａ）成分のみからなり、（Ｃ）成分の含有量が（Ａ）成分１００重量部に対して０．５〜５．０重量部の範囲に設定され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）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂。
（Ｂ）酸無水物系硬化剤。
（Ｃ）下記の一般式（１）で表されるアミン化合物。
【化１】
0003644711.tif 000008
【請求項２】
下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を含み、エポキシ樹脂が（Ａ）成分のみからなり、（Ｃ）成分の含有量が（Ａ）成分１００重量部に対して０．５〜５．０重量部の範囲に設定されている光半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
（Ａ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂。
（Ｂ）酸無水物系硬化剤。
（Ｃ）下記の一般式（１）で表されるアミン化合物。
【化２】
0003644711.tif 000009
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、光透過率に優れた光半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光半導体素子の封止材料には、透明性に優れていなければならないという観点から、酸無水物系硬化剤を配合したエポキシ樹脂組成物が使用されており、良好な成績を収めている。このようなエポキシ樹脂組成物としては、上記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，有機金属錯塩等の硬化促進剤を併用したものがあげられ、上記配合により硬化速度の向上を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のエポキシ樹脂組成物においては、速硬化とするために、硬化温度を上げたり、硬化促進剤の配合量を増加する必要がある。しかしながら、上記のように、硬化温度を上げたり、硬化促進剤の配合量を増加すると、硬化物が黄色に変色して光半導体素子の封止材料として使用に供することができなくなるという問題を有している。
【０００４】
この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、光透過率が高く、しかも速硬化性に優れた封止樹脂により封止された光半導体装置の提供をその目的とする。
【０００５】
【課題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）成分を含み、エポキシ樹脂が（Ａ）成分のみからなり、（Ｃ）成分の含有量が（Ａ）成分１００重量部に対して０．５〜５．０重量部の範囲に設定され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）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂。
（Ｂ）酸無水物系硬化剤。
（Ｃ）下記の一般式（１）で表されるアミン化合物。
【化３】
0003644711.tif 000002
【０００６】
【作用】
すなわち、本発明者らは、透明性に優れるとともに、光半導体素子封止時の速硬化性に優れた封止樹脂を得るために一連の研究を重ねた。そして、速硬化性という観点から、従来より用いられている硬化促進剤に代わる新規の硬化促進剤を見出すべく、硬化促進剤を中心に研究を重ねた。その結果、上記一般式（１）で表される特定のアミン化合物〔（Ｃ）成分〕が硬化促進剤として有用であることを突き止め、しかも、このアミン化合物を、主成分であるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂〔（Ａ）成分〕に対して特定の割合で用いると、速硬化性が付与されると同時に、硬化物の変色も抑制されることを見出しこの発明に到達した。
【０００７】
つぎに、この発明を詳しく説明する。
【０００８】
この発明に用いられるエポキシ樹脂組成物は、特定のエポキシ樹脂（Ａ成分）と、酸無水物系硬化剤（Ｂ成分）と、特定のアミン化合物（Ｃ成分）とを用いて得られるものであって、通常、液状、粉末状もしくはそれを打錠したタブレット状になっている。
【０００９】
上記特定のエポキシ樹脂（Ａ成分）としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が用いられる。
【００１０】
上記ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂としては、エポキシ当量１００〜３０００で、軟化点１５０℃以下のものを用いることが好ましい。特に好ましくは、エポキシ当量１５０〜１０００で、軟化点１００℃以下である。
【００１１】
上記ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ａ成分）とともに用いられる酸無水物系硬化剤（Ｂ成分）としては、硬化時または硬化後に樹脂組成物の硬化物の変色度合いの少ない酸無水物が好適に用いられ、特に限定するものではなく従来公知のものが使用される。具体的には、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，メチルヘ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，無水マレイン酸，無水トリメリット酸，無水ピロメリット酸，無水メチルナジック酸，無水ナジック酸，無水グルタル酸等の無色あるいは淡黄色の酸無水物があげられ、特に充分に精製され着色の少ないものが好ましい。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。特に、封止樹脂の透明性を考慮すると、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸を用いることが好ましい。
【００１２】
そして、前記ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ａ成分）と酸無水物系硬化剤（Ｂ成分）の配合割合は、Ａ成分のエポキシ基１当量に対してＢ成分の酸無水物当量を０．６〜１．５の範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは０．８〜１．２である。すなわち、上記Ｂ成分の酸無水物当量が上記範囲を外れると、封止樹脂の変色，黄変が発生する場合があるからである。なお、上記酸無水物系硬化剤における当量は、つぎのように設定される。すなわち、Ａ成分中のエポキシ基１個に対して、酸無水物系硬化剤中の酸無水物基が１個の場合を当量（酸無水物当量）１．０とする。そして、上記酸無水物当量が０．６〜１．５とは、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ａ成分）中のエポキシ基１個に対して、酸無水物系硬化剤（Ｂ成分）中の酸無水物基の数が０．６〜１．５個であるという趣旨である。
【００１３】
上記Ａ成分およびＢ成分とともに用いられる前記特定のアミン化合物（Ｃ成分）は、硬化促進剤として作用するものであり、下記の一般式（１）で表されるものである。
【００１４】
【化４】
0003644711.tif 000003
【００１５】
なかでも、硬化性および変色性を考慮すると、Ｒ1 およびＲ2 ともメチル基のＮ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミンを用いるのが好ましい。
【００１６】
上記特定のアミン化合物（Ｃ成分）の含有量は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ａ成分）１００重量部（以下「部」と略す）に対して０．１〜５．０部の範囲に設定する必要がある。特に好ましくは、０．５〜３．０部である。すなわち、特定のアミン化合物の含有量が０．１部未満では、硬化性が低下し、成形性が悪くなる。また、５．０部を超えると、反応性が高く、成形性および保存性が悪くなり、しかも、硬化物が黄変色し光半導体素子の封止材料として使用できるレベルでなくなるからである。
【００１７】
なお、この発明に用いられるエポキシ樹脂組成物には、上記Ａ〜Ｃ成分以外に、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，離型剤，反応性もしくは非反応性の希釈剤等の従来公知の他の添加剤を適宜に配合することができる。
【００１８】
上記染料としては、特に限定するものではなく従来公知のものがあげられる。
【００１９】
上記可撓性付与剤としては、シリコーン系可撓性付与剤等があげられる。
【００２０】
上記変性剤としては、シリコーン系変性剤等があげられる。
【００２１】
上記変色防止剤としては、フェノール系変色防止剤等従来公知のものがあげられる。
【００２２】
上記老化防止剤としては、フェノール系化合物，アミン系化合物，有機硫黄系化合物，ホスフィン系化合物等の従来公知のものがあげられる。
【００２３】
上記離型剤としては、モンタン酸，ステアリン酸およびその金属塩、ポリエチレン系カルナバワックス等の従来公知のものがあげられる。
【００２４】
この発明に用いられるエポキシ樹脂組成物は、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、上記ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ａ成分），酸無水物系硬化剤（Ｂ成分），特定のアミン化合物（Ｃ成分）および必要に応じて従来公知の他の添加剤を、常温もしくは加温下で均一に混合することにより製造することができる。また、場合により、冷却した後、粉砕し、さらに必要に応じて打錠することによりエポキシ樹脂組成物を製造することができる。
【００２５】
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く、例えば、注型法あるいはトランスファー成形等の公知のモールド方法により光半導体素子をモールドすることにより行うことができる。
【００２６】
このようにして得られる光半導体装置は、良好な透明性、すなわち、優れた光透過率を備えていると同時に、樹脂封止時の速硬化性にも優れている。
【００２７】
なお、この発明において、封止樹脂である硬化物としては、厚み１ｍｍの硬化物において、分光光度計の測定により、波長６００ｎｍの光透過率が９０％以上のものが好ましい。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、この発明の光半導体装置は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ａ成分）および酸無水物系硬化剤（Ｂ成分）とともに、前記一般式（１）で表されるアミン化合物を特定の割合で含有した特殊なエポキシ樹脂組成物により樹脂封止されたものである。このため、上記特定のアミン化合物が硬化促進剤として作用し速硬化性が向上するとともに、形成される封止樹脂は黄変等の変色が抑制され良好な透明性を備えている。したがって、この発明に用いられる特殊なエポキシ樹脂組成物を用いることにより、光透過率の高い高品質の光半導体装置の製造工程時間の短縮化が図れる。
【００２９】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００３０】
【実施例１〜４、比較例１〜８】
下記の表１〜表２に示す各成分を、同表に示す割合で配合し、固形のエポキシ樹脂組成物を得た。
【００３１】
【表１】
0003644711.tif 000004
【００３２】
【表２】
0003644711.tif 000005
【００３３】
前記のように、実施例および比較例によって得られた固形のエポキシ樹脂組成物を用い、光半導体素子をトランスファーモールド（成形条件：１５０℃×４分間）し、さらに、１５０℃×３時間の条件でアフターキュアすることにより光半導体装置を製造した。このようにして得られた光半導体装置について、アフターキュア後の硬化物である封止樹脂を目視により観察してその変色性を評価しその結果を後記の表３〜表４に示す。すなわち、黄色く変色して使用不可能と判断したものを×、やや変色しているが使用可能と判断したものを△、全く変色が認められず良好と判断したものを○として評価した。
【００３４】
また、各エポキシ樹脂組成物を用い、厚み１ｍｍの硬化体を成形した〔硬化条件：１５０℃×４分間＋１５０℃×３時間（アフターキュア）〕。これについて、波長６００ｎｍにおける光透過率を分光光度計（島津製作所社製、ＵＶ−３１０１ＰＣ）を用いて測定した。この結果を後記の表３〜表４に併せて示す。
【００３５】
さらに、各エポキシ樹脂組成物を用い、１５０℃の金型（厚み３ｍｍ×直径５０ｍｍ）でトランスファーモールドし、そのときのショアーＡ硬度計のＨ．Ｈ．が７５以上となる時間を測定した。その結果を後記の表３〜表４に併せて示す。
【００３６】
【表３】
0003644711.tif 000006
【００３７】
【表４】
0003644711.tif 000007
【００３８】
上記表３〜表４の結果から、比較例のなかでも硬化性においては良好な結果が得られたものはあったが、そのものは変色が著しく光半導体装置として使用することができないものであった。これに対して全ての実施例品は、硬化性が良好で、しかも全く変色が確認されず、光半導体素子の封止用樹脂組成物として優れたものであることがわかる。