(57)【要約】【課題】光半導体装置製造時における樹脂クラックの発生が抑制され、耐熱変色性および耐光性に優れた光半導体装置用エポキシ樹脂組成物を提供する。【解決手段】下記の（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有する光半導体装置用エポキシ樹脂組成物からなる。（Ａ）１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂。（Ｂ）酸無水物系硬化剤。（Ｃ）硬化促進剤。（Ｄ）ポリラクトンポリオール。（Ｅ）ポリオルガノシロキサン。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有することを特徴とする光半導体装置用エポキシ樹脂組成物。
（Ａ）１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂。
（Ｂ）酸無水物系硬化剤。
（Ｃ）硬化促進剤。
（Ｄ）ポリラクトンポリオール。
（Ｅ）ポリオルガノシロキサン。
【請求項２】
上記（Ｅ）成分であるポリオルガノシロキサンが、下記の一般式（１）で表される化合物である請求項１記載の光半導体装置用エポキシ樹脂組成物。
〔化１〕
Ｒm（ＯＲ1）nＳｉＯ(4-m-n)/2      ・・・（１）
〔式（１）中、Ｒは炭素数１〜１８の置換または未置換の飽和一価炭化水素基であり、同じであっても異なっていてもよい。また、Ｒ1は水素原子または炭素数１〜６のアルキル基であり、同じであっても異なっていてもよい。さらに、ｍ，ｎは各々０〜３の整数である。〕
【請求項３】
上記（Ｄ）成分であるポリラクトンポリオールの含有量が、エポキシ樹脂組成物中の樹脂成分全体の５〜２０重量％の範囲である請求項１または２記載の光半導体装置用エポキシ樹脂組成物。
【請求項４】
上記（Ｅ）成分であるポリオルガノシロキサンの含有量が、エポキシ樹脂組成物全体の５〜６０重量％の範囲である請求項１〜３のいずれか一項に記載の光半導体装置用エポキシ樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光半導体装置用エポキシ樹脂組成物を加熱硬化してなることを特徴とする光半導体装置用エポキシ樹脂組成物硬化体。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光半導体装置用エポキシ樹脂組成物を用いて、光半導体素子を樹脂封止してなる光半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発光素子や受光素子等の光半導体素子の樹脂封止に用いられる光半導体装置用エポキシ樹脂組成物およびその硬化体、ならびにそれを用いて得られる光半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、発光素子や受光素子等を有する光半導体装置において樹脂封止する際に用いられる光半導体装置用樹脂組成物としては、樹脂封止部分となる硬化体に対して透明性が要求されることから、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂と酸無水物等の硬化剤とを用いて得られるエポキシ樹脂組成物が汎用されている。
【０００３】
しかしながら、近年、発光素子では高輝度化が進み、一方、受光センサーでは車載用途やブルーレイ（登録商標）ディスク対応機器のピックアップとしての普及が広まりつつあることから、従来よりも高い耐熱変色性あるいは耐光性を有する封止用樹脂材料が求められている。
【０００４】
上記光半導体装置用エポキシ樹脂組成物において、耐熱性あるいは耐光性を向上させる手法として、多官能のエポキシ樹脂を用いて得られる硬化体のガラス転移温度（以下「Ｔｇ」ともいう）を高くする手法や、脂環式エポキシ樹脂を用いて光の吸収による光劣化を抑制する手法（例えば特許文献１参照）が従来から採用されている。
【０００５】
さらに、耐熱性および透明性に優れ、かつ破断靱性と耐クラック性に優れた封止材料を提供する目的で、酸無水物とポリエステルポリオールを特定の割合の混合比率で含有するエポキシ樹脂組成物を用いることが提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−３２８６６号公報
【特許文献２】特開２００７−３０８６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、一般に、上記のように、耐熱性および耐光性の向上を図るために、多官能エポキシ樹脂や脂環式エポキシ樹脂等を用いた場合、封止樹脂として強度低下を引き起こすことから、例えば、光半導体素子を樹脂封止した際に、熱収縮により封止樹脂にクラックが発生するという問題が生じる恐れがあった。
【０００８】
また、上記特許文献２のエポキシ樹脂組成物では、充分な耐光性が得られないという問題が生じる恐れがあった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、光半導体装置製造時における樹脂クラックの発生が抑制され、耐熱変色性および耐光性に優れた光半導体装置用エポキシ樹脂組成物およびその硬化体、ならびにそれを用いて得られる光半導体装置の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明は、下記の（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有する光半導体装置用エポキシ樹脂組成物を第１の要旨とする。
（Ａ）１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂。
（Ｂ）酸無水物系硬化剤。
（Ｃ）硬化促進剤。
（Ｄ）ポリラクトンポリオール。
（Ｅ）ポリオルガノシロキサン。
【００１１】
また、本発明は、上記光半導体装置用エポキシ樹脂組成物を加熱硬化してなる光半導体装置用エポキシ樹脂組成物硬化体を第２の要旨とする。
【００１２】
そして、本発明は、上記光半導体装置用エポキシ樹脂組成物を用いて、光半導体素子を樹脂封止してなる光半導体装置を第３の要旨とする。
【００１３】
すなわち、本発明者らは、多官能エポキシ樹脂や脂環式エポキシ樹脂を用いた封止材料によって樹脂封止した際に生じるクラックの発生が効果的に抑制され、耐熱変色性および耐光性に優れた半導体装置用エポキシ樹脂組成物を得るべく鋭意検討を重ねた。その結果、ポリラクトンポリオール〔（Ｄ）成分〕およびポリオルガノシロキサン〔（Ｅ）成分〕を併用すると、上記ポリラクトンポリオールの有する可撓性に加えて、上記ポリオルガノシロキサンの有する優れた耐光性および耐熱性が付与され、両者の併用による相乗効果によって高い耐熱変色性および耐光劣化性が付与されることとなり、所期の目的が達成されることを見出し本発明に到達した。
【発明の効果】
【００１４】
このように、本発明は、エポキシ樹脂〔（Ａ）成分〕と、酸無水物系硬化剤〔（Ｂ）成分〕と、硬化促進剤〔（Ｃ）成分〕とともに、ポリラクトンポリオール〔（Ｄ）成分〕およびポリオルガノシロキサン〔（Ｅ）成分〕を含有する光半導体装置用エポキシ樹脂組成物である。このため、高いガラス転移温度（Ｔｇ）を維持し、かつ優れた強度および撓み性を備えた透明な硬化体を形成することが可能となり、さらに優れた耐熱変色性および耐光性を備えたものが得られる。したがって、このエポキシ樹脂組成物を用いて光半導体素子を樹脂封止することにより、優れた機械的強度、耐熱性、耐光性を併せ持つ、高い信頼性を備えた光半導体装置が得られる。
【００１５】
そして、上記（Ｄ）成分であるポリラクトンポリオールの含有量が、エポキシ樹脂組成物中の樹脂成分全体の５〜２０重量％の範囲であると、より一層の低応力化が実現するとともに、ガラス転移温度（Ｔｇ）の低下が実現する。
【００１６】
また、上記（Ｅ）成分であるポリオルガノシロキサンの含有量が、エポキシ樹脂組成物全体の５〜６０重量％の範囲であると、より一層耐熱変色性および耐光性に優れ、かつ強靱なエポキシ樹脂組成物硬化体が得られるようになる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の光半導体装置用エポキシ樹脂組成物（以下「エポキシ樹脂組成物」ともいう）は、エポキシ樹脂（Ａ成分）と、酸無水物系硬化剤（Ｂ成分）と、硬化促進剤（Ｃ成分）と、ポリラクトンポリオール（Ｄ成分）と、ポリオルガノシロキサン（Ｅ成分）とを用いて得られるものであり、通常、液状、あるいは粉末状、もしくはその粉末を打錠したタブレット状にして封止材料に供される。
【００１８】
上記エポキシ樹脂（Ａ成分）としては、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するものであり、例えば、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、水添ナフタレン型エポキシ樹脂等、エポキシ樹脂の各水添エポキシ樹脂や、脂環式エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート、ヒダントインエポキシ樹脂等の含窒素環エポキシ樹脂等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて使用される。さらには、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、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂等と併用してもよい。これらエポキシ樹脂の中でも、硬化体の透明性および耐変色性の観点から、脂環式エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレートを単独でもしくは併せて用いることが好ましい。
【００１９】
上記エポキシ樹脂（Ａ成分）としては、常温で固形であっても液状であってもよいが、一般に、使用するエポキシ樹脂の平均エポキシ当量が９０〜１０００のものが好ましく、また、固形の場合には、軟化点が１６０℃以下のものが好ましい。すなわち、エポキシ当量が小さすぎると、エポキシ樹脂組成物硬化体が脆くなる場合がある。また、エポキシ当量が大きすぎると、エポキシ樹脂組成物硬化体のガラス転移温度（Ｔｇ）が低くなる傾向がみられるからである。
【００２０】
上記エポキシ樹脂（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、例えば、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、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、無水ナジック酸、無水グルタル酸、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等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いることができる。これら酸無水物系硬化剤の中でも、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を単独でもしくは２種以上併せて用いることが好ましい。さらに、酸無水物系硬化剤（Ｂ成分）としては、その分子量が、１４０〜２００程度のものが好ましく、また、無色ないし淡黄色の酸無水物系硬化剤が好ましい。
【００２１】
上記エポキシ樹脂（Ａ成分）と酸無水物系硬化剤（Ｂ成分）との配合割合は、エポキシ樹脂（Ａ成分）中のエポキシ基１当量に対して、酸無水物系硬化剤（Ｂ成分）中におけるエポキシ基と反応可能な活性基（酸無水物基または水酸基）が０．５〜１．５当量となるよう設定することが好ましく、より好ましくは０．７〜１．２当量である。すなわち、活性基が少なすぎると、エポキシ樹脂組成物の硬化速度が遅くなるとともに、その硬化体のガラス転移温度（Ｔｇ）が低くなる傾向がみられ、活性基が多すぎると耐湿性が低下する傾向がみられるからである。
【００２２】
また、上記酸無水物系硬化剤（Ｂ成分）としては、その目的および用途に応じて、上記酸無水物系硬化剤以外の他のエポキシ樹脂の硬化剤、例えば、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、上記酸無水物系硬化剤をアルコールで部分エステル化したもの、または、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸等のカルボン酸類の硬化剤を、単独で、もしくは上記酸無水物系硬化剤およびフェノール系硬化剤と併せて用いてもよい。例えば、カルボン酸類の硬化剤を併用した場合には、硬化速度を速めることができ、生産性を向上させることができる。なお、これら硬化剤を用いる場合においても、その配合割合は、上記酸無水物系硬化剤を用いた場合の配合割合（当量比）に準じればよい。
【００２３】
上記Ａ成分およびＢ成分とともに用いられる硬化促進剤（Ｃ成分）としては、例えば、１，８−ジアザ−ビシクロ〔５．４．０〕ウンデセン−７、トリエチレンジアミン、トリ−２，４，６−ジメチルアミノメチルフェノール等の３級アミン類、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウム−ｏ，ｏ−ジエチルホスホロンジチオエート等のリン化合物、４級アンモニウム塩、有機金属塩類、およびこれらの誘導体等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これら硬化促進剤の中では、トリ−２，４，６−ジメチルアミノメチルフェノール等の３級アミン類のオクチル酸塩、あるいはスルホニウム塩等が好適に用いられる。具体的には、ジメチルベンジルアミン等が用いられる。
【００２４】
上記硬化促進剤（Ｃ成分）の含有量は、上記エポキシ樹脂（Ａ成分）１００重量部に対して０．０１〜８．０重量部に設定することが好ましく、より好ましくは０．１〜３．０重量部である。すなわち、硬化促進剤の含有量が少なすぎると、充分な硬化促進効果を得られない場合があり、また硬化促進剤の含有量が多すぎると、得られる硬化体に変色がみられる傾向があるからである。
【００２５】
上記Ａ〜Ｃ成分とともに用いられるポリラクトンポリオール（Ｄ成分）としては、例えば、２官能以上のポリカプロラクトンポリオールであることが好ましく、詳しくは、ポリカプロラクトンジオール、ポリカプロラクトントリオール、４官能以上のポリカプロラクトンポリオール等を用いることができる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いることができる。
【００２６】
これらポリカプロラクトンポリオールの中でも、低応力化およびガラス転移温度（Ｔｇ）低下という観点から、分子量３００〜２０００の範囲であることが好ましく、また水酸基価８０〜５００（ＫＯＨ・ｍｇ／ｇ）の範囲であることが好ましい。そして、ポリカプロラクトンポリオールの中でも、上記物性を備えたポリカプロラクトントリオールを用いることが好ましく、さらに上記物性を備えたポリカプロラクトントリオールとして、具体的には、ダイセル化学工業社製の「プラクセル３０５」や「プラクセルＬ３２０ＡＬ」等が好適に用いられる。
【００２７】
上記ポリラクトンポリオール（Ｄ成分）の含有量は、エポキシ樹脂組成物中の樹脂成分全体の５〜２０重量％の範囲に設定することが好ましく、より好ましくは７〜１５重量％である。すなわち、ポリラクトンポリオール（Ｄ成分）の含有量が少なすぎると、充分な低応力化およびガラス転移温度（Ｔｇ）の充分な低下作用が得られ難い傾向がみられ、含有量が多すぎると、ガラス転移温度（Ｔｇ）が低下しすぎるために耐熱性が低下する傾向がみられるからである。
【００２８】
さらに、本発明においては、上記Ａ〜Ｄ成分とともに、耐光性および耐熱性の向上を図るため、ポリオルガノシロキサン（Ｅ成分）が用いられる。
【００２９】
上記ポリオルガノシロキサン（Ｅ成分）は、上記エポキシ樹脂（Ａ成分）と溶融混合可能なもであればよく、各種ポリオルガノシロキサン、すなわち、無溶剤で固形または常温で液状のポリオルガノシロキサンを用いることができる。このように、本発明において用いられるポリオルガノシロキサンは、エポキシ樹脂組成物硬化体中に、ナノ単位で均一に分散可能なものであればよい。
【００３０】
このようなポリオルガノシロキサン（Ｅ成分）としては、例えば、そのポリオルガノシロキサンの構成成分となるシロキサン単位が、下記の一般式（１）で表されるものがあげられる。そして、一分子中に少なくとも一個のケイ素原子に結合した水酸基またはアルコキシ基を有し、ケイ素原子に結合した一価の炭化水素基（Ｒ）中、１０モル％以上が置換または未置換の芳香族炭化水素基であるものがあげられる。
【００３１】
〔化１〕
Ｒm（ＯＲ1）nＳｉＯ(4-m-n)/2      ・・・（１）
〔式（１）中、Ｒは炭素数１〜１８の置換または未置換の飽和一価炭化水素基であり、同じであっても異なっていてもよい。また、Ｒ1は水素原子または炭素数１〜６のアルキル基であり、同じであっても異なっていてもよい。さらに、ｍ，ｎは各々０〜３の整数である。〕
【００３２】
上記式（１）において、炭素数１〜１８の置換または未置換の飽和一価炭化水素基であるＲのうち、未置換の飽和一価炭化水素基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ヘプチル基、イソヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、デシル基等の直鎖状または分岐状のアルキル基や、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、ジシクロペンチル基、デカヒドロナフチル基等のシクロアルキル基、さらに芳香族基として、フェニル基、ナフチル基、テトラヒドロナフチル基、トリル基、エチルフェニル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、メチルベンジル基等のアラルキル基等があげられる。
【００３３】
一方、上記式（１）のＲにおいて、置換された飽和一価炭化水素基としては、具体的には、炭化水素基中の水素原子の一部または全部がハロゲン原子、シアノ基、アミノ基、エポキシ基等によって置換されたものがあげられ、具体的には、クロロメチル基、２−ブロモエチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、３−クロロプロピル基、クロロフェニル基、ジブロモフェニル基、ジフルオロフェニル基、β−シアノエチル基、γ−シアノプロピル基、β−シアノプロピル基等の置換炭化水素基等があげられる。
【００３４】
そして、上記ポリオルガノシロキサン（Ｅ成分）として、先のエポキシ樹脂（Ａ成分）との親和性および得られるエポキシ樹脂組成物の特性の点から、上記式（１）中のＲとして好ましいものは、アルキル基またはアリール基であり、上記アルキル基の場合、より好ましくは炭素数１〜３のアルキル基として先に例示したものであり、特に好ましいのはメチル基である。また、アリール基として特に好ましいのはフェニル基である。上記式（１）中のＲとして選択されるこれら基は、同一のシロキサン単位の中で、またはシロキサン単位の間で同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００３５】
上記ポリオルガノシロキサン（Ｅ成分）では、例えば、上記式（１）で表されるその構造において、ケイ素原子に結合した一価の炭化水素基（Ｒ）は、その１０モル％以上が芳香族炭化水素基から選択されることが好ましい。すなわち、芳香族炭化水素基が少なすぎると、エポキシ樹脂との親和性が不充分であるためにポリオルガノシロキサンをエポキシ樹脂中に溶解，分散させた場合に不透明となり、得られるエポキシ樹脂組成物の硬化物においても耐光劣化性および物理的な特性において充分な効果が得られないという傾向がみられるからである。このような芳香族炭化水素基の含有量は、より好ましくは３０モル％以上であり、特に好ましくは４０モル％以上である。なお、上記芳香族炭化水素基の含有量の上限は、１００モル％である。
【００３６】
また、上記式（１）の（ＯＲ1）は、水酸基またはアルコキシ基であって、（ＯＲ1）がアルコキシ基である場合のＲ1としては、具体的には、前述のＲについて例示したアルキル基において炭素数１〜６のものである。より具体的には、Ｒ1としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基があげられる。これらの基は、同一のシロキサン単位の中で、またはシロキサン単位の間で同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００３７】
さらに、上記ポリオルガノシロキサン（Ｅ成分）は、その１分子中に少なくとも１個のケイ素原子に結合した水酸基またはアルコキシ基、すなわち、ポリオルガノシロキサンを構成するシロキサン単位の少なくとも一個に式（１）の（ＯＲ1）基を有することが好ましい。すなわち、上記水酸基またはアルコキシ基を有しない場合には、エポキシ樹脂との親和性が不充分となり、またその機構は定かではないもののこれら水酸基またはアルコキシ基がエポキシ樹脂の硬化反応のなかで何らかの形で作用するためと考えられるが、得られるエポキシ樹脂組成物により形成される硬化物の物理的特性も充分なものが得られ難い。そして、上記ポリオルガノシロキサン（Ｅ成分）において、ケイ素原子に結合した水酸基またはアルコキシ基の量は、好ましくは、ＯＨ基に換算して０．１〜１５重量％の範囲に設定され、より好ましくは１〜１０重量％である。すなわち、水酸基またはアルコキシ基の量が上記範囲を外れると、エポキシ樹脂（Ａ成分）との親和性に乏しくなり、特に多すぎると（例えば、１５重量％を超える）、自己脱水反応や脱アルコール反応を生じる可能性があるからである。
【００３８】
上記式（１）において、繰り返し数ｍおよびｎは、それぞれ０〜３の整数である。そして、上記繰り返し数ｍおよびｎがとりうる数は、シロキサン単位毎に異なるものであり、上記ポリオルガノシロキサンを構成するシロキサン単位を、より詳細に説明すると、下記の一般式（２）〜（５）で表されるＡ１〜Ａ４単位があげられる。
【００３９】
〔化２〕
Ａ１単位：（Ｒ）3ＳｉＯ1/2  ・・・（２）
Ａ２単位：（Ｒ）2（ＯＲ1）nＳｉＯ(2-n)/2  ・・・（３）
〔式（３）において、ｎは０または１である。〕
Ａ３単位：（Ｒ）（ＯＲ1）nＳｉＯ(3-n)/2    ・・・（４）
〔式（４）において、ｎは０，１または２である。〕
Ａ４単位：（ＯＲ1）nＳｉＯ(4-n)/2          ・・・（５）
〔式（５）において、ｎは０〜３の整数である。〕
〔上記式（２）〜（５）において、Ｒは炭素数１〜１８の置換または未置換の飽和一価炭化水素基であり、同じであっても異なっていてもよい。また、Ｒ1は水素原子または炭素数１〜６のアルキル基であり、同じであっても異なっていてもよい。〕
【００４０】
すなわち、前記式（１）のｍにおいて、ｍ＝３の場合が上記式（２）で表されるＡ１単位に、ｍ＝２の場合が上記式（３）で表されるＡ２単位に、ｍ＝１の場合が上記式（４）で表されるＡ３単位に、ｍ＝０の場合が上記式（５）で表されるＡ４単位にそれぞれ相当する。このなかで、上記式（２）で表されるＡ１単位は１個のシロキサン結合のみであって末端基を構成する構造単位であり、上記式（３）で表されるＡ２単位は、ｎが０の場合には２個のシロキサン結合を有し線状のシロキサン結合を構成する構造単位であり、上記式（４）で表されるＡ３単位においてｎが０の場合、および上記式（５）で表されるＡ４単位においてｎが０または１の場合には、３個または４個のシロキサン結合を有することができ、分岐構造または架橋構造に寄与する構造単位である。
【００４１】
さらに、上記ポリオルガノシロキサン（Ｅ成分）において、上記式（２）〜（５）で表される各Ａ１〜Ａ４単位の構成割合が、下記の（ａ）〜（ｄ）の割合に設定されていることが好ましい。
（ａ）Ａ１単位が０〜３０モル％
（ｂ）Ａ２単位が０〜８０モル％
（ｃ）Ａ３単位が２０〜１００モル％
（ｄ）Ａ４単位が０〜３０モル％
【００４２】
より好ましくはＡ１単位およびＡ４単位が０モル％、Ａ２単位が５〜７０モル％、Ａ３単位が３０〜１００モル％である。すなわち、各Ａ１〜Ａ４単位の構成割合を上記範囲に設定することにより、硬化体に適度な硬度や弾性率を付与（維持）することができるという効果が得られるようになり一層好ましい。
【００４３】
上記ポリオルガノシロキサン（Ｅ成分）は、上記各構成単位が相互にまたは連なって結合しているものであって、そのシロキサン単位の重合度は、６〜１０，０００の範囲であることが好ましい。そして、上記ポリオルガノシロキサン（Ｅ成分）の性状は、重合度および架橋度によって異なり、液状または固体状のいずれであってもよい。
【００４４】
このような式（１）で表されるシロキサン単位を有するポリオルガノシロキサン（Ｅ成分）は、つぎのようにして製造することができる。例えば、オルガノシラン類およびオルガノシロキサン類の少なくとも一方を、トルエン等の溶媒存在下で加水分解する等の反応によって得られる。特に、オルガノクロロシラン類またはオルガノアルコキシシランを加水分解縮合する方法が一般的に用いられる。ここで、オルガノ基は、アルキル基やアリール基等の前記式（１）中のＲに相当する基である。前記式（２）〜（５）で表されるＡ１〜Ａ４単位は、それぞれ原料として用いるシラン類の構造と相関関係にあり、例えば、クロロシランの場合は、トリオルガノクロロシランを用いると前記式（２）で表されるＡ１単位が、ジオルガノジクロロシランを用いると前記式（３）で表されるＡ２単位が、オルガノクロロシランを用いると前記式（４）で表されるＡ３単位が、テトラクロロシランを用いると前記式（５）で表されるＡ４単位がそれぞれ得られる。また、上記式（１），（３）〜（５）において、（ＯＲ1）として示されるケイ素原子の置換基は、縮合されなかった加水分解の残基である。
【００４５】
また、上記ポリオルガノシロキサン（Ｅ成分）が、常温で固形を示す場合は、軟化点（流動点）はエポキシ樹脂組成物との溶融混合の観点から、１５０℃以下であることが好ましく、特に好ましくは１２０℃以下である。
【００４６】
上記ポリオルガノシロキサン（Ｅ成分）の含有量は、エポキシ樹脂組成物全体の５〜６０重量％の範囲に設定することが好ましい。特に好ましくは、その線膨張係数が大きくなることを考慮して、１０〜４０重量％の範囲である。すなわち、Ｅ成分の含有量が少なすぎると、耐熱性および耐光劣化性が低下する傾向がみられ、Ｅ成分の含有量が多すぎると、得られるエポキシ樹脂組成物硬化体自身の脆さが顕著となる傾向がみられるからである。
【００４７】
さらに、本発明のエポキシ樹脂組成物には、上記Ａ〜Ｅ成分以外に、必要に応じて、酸化防止剤、変性剤、シランカップリング剤、脱泡剤、レベリング剤、離型剤、染料、顔料、蛍光体、ガラス粉末、酸化チタン、銀粒子等の各種添加剤を適宜配合することができる。
【００４８】
上記酸化防止剤としては、例えば、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酸化防止剤があげられる。上記変性剤としては、例えば、グリコール類、シリコーン類、アルコール類等の各種変性剤があげられる。上記シランカップリング剤としては、例えば、シラン系、チタネート系等の各種シランカップリング剤が用いられる。また、上記脱泡剤としては、例えば、シリコーン系等の各種脱泡剤があげられる。
【００４９】
本発明の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Ａ〜Ｅ成分、さらには必要に応じて各種添加剤を適宜配合した後、これを混練機を用いて混練して溶融混合する。ついで、これを室温まで冷却固化し、熟成工程を経由して粉砕することにより粉末状のエポキシ樹脂組成物を製造することができる。さらに、必要に応じて、上記粉末状のエポキシ樹脂組成物を打錠しタブレット状にすることも可能である。
【００５０】
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、発光ダイオード（ＬＥＤ）、各種センサー、電荷結合素子（ＣＣＤ）等の光半導体素子の封止材料として用いることが可能であり、また上記ＬＥＤのリフレクター等の反射板形成材料として用いることも可能である。
【００５１】
本発明のエポキシ樹脂組成物を用いてなる光半導体装置は、例えば、通常のトランスファー成形や注型等の各種モールド方法を用いて光半導体素子を樹脂封止することにより製造することができる。このようにして光半導体素子が樹脂封止されてなる光半導体装置が得られる。なお、上記成形条件（エポキシ樹脂組成物の硬化条件）としては、例えば、１３０〜１８０℃×２〜８分の加熱硬化後、１３０〜１８０℃×１〜５時間の後硬化があげられる。
【実施例】
【００５２】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。ただし、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
【００５３】
まず、エポキシ樹脂組成物の作製に先立って下記に示す各成分を準備した。
【００５４】
〔エポキシ樹脂〕
トリグリシジルイソシアヌレート（融点：１００℃、エポキシ当量：１００ｇ／ｅｑ）
【００５５】
〔酸無水物〕
３−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸：ヘキサヒドロ無水フタル酸＝３：７（重量比）の混合物（酸当量：１６８ｇ／ｅｑ）
【００５６】
〔硬化促進剤〕
ジメチルベンジルアミン
【００５７】
〔変性剤〕
変性剤ａ：ダイセル化学工業社製、プラクセル３０５
変性剤ｂ：ダイセル化学工業社製、プラクセルＬ３２０ＡＬ
変性剤ｃ：エチレングリコール
【００５８】
〔ポリオルガノシロキサンｅ１〕
フェニルトリメトキシシラン２０６ｇ（５０ｍｏｌ％）およびジメチルジメトキシシラン１２６ｇ（５０ｍｏｌ％）をフラスコ内に投入し、これに１．２ｇの２０％のＨＣｌ水溶液と４０ｇの水との混合物を滴下した。滴下終了後、１時間還流を続けた。ついで、室温（２５℃）まで冷却した後、炭酸水素ナトリウムで溶液を中和した。得られたオルガノシロキサン溶液を濾過して不純物を除去した後、ロータリーエバポレータを用いて低沸物を減圧留去することによって、液状のポリオルガノシロキサンｅ１を得た。得られたポリオルガノシロキサンｅ１は、水酸基（ＯＨ基）を６重量％含有するものであった。さらに、得られたポリオルガノシロキサンｅ１は、前記Ａ２単位が１０モル％、Ａ３単位が９０モル％からなり、フェニル基が６０％、メチル基が４０％、ＯＨ基が６重量％含有するものであった。
【００５９】
〔ポリオルガノシロキサンｅ２〕
メチルトリクロロシラン１８２．５ｇ（９０ｍｏｌ％）、ジメチルジクロロシラン１７．５ｇ（１０ｍｏｌ％）およびトルエン２１５ｇの混合物を、予めフラスコ内に用意した水５５０ｇ、メタノール１５０ｇおよびトルエン１５０ｇの混合溶媒に激しく撹拌しながら５分かけて滴下した。フラスコ内の温度は７５℃まで上昇し、そのまま１０分間撹拌を続けた。この溶液を静置し、室温（２５℃）まで冷却した後、分離した水層を除去し、引き続き水を混合して撹拌後静置し、水層を除去するという水洗浄操作をトルエン層が中性になるまで行なった。残った有機層は３０分還流を続け、水およびトルエンの一部を留去した。得られたオルガノシロキサンのトルエン溶液を濾過して不純物を除去した後、さらに残ったトルエンをロータリーエバポレータを用いて減圧留去することによって、固形のポリオルガノシロキサンｅ２を得た。得られたポリオルガノシロキサンｅ２は、水酸基（ＯＨ基）を６重量％含むものであった。なお、使用した上記原料クロロシランは全て反応しており、得られたポリオルガノシロキサンｅ２は、前記Ａ２単位が１０モル％、Ａ３単位が９０モル％からなり、メチル基が１００％のものであった。
【００６０】
〔酸化防止剤〕
三井化学社製、サンコーエポクリーン
【００６１】
〔実施例１〜８、比較例１〜５〕
後記の表１〜表２に示す各成分を同表に示す割合で配合し混練して、溶融混合を行なった。ついで、熟成した後、室温まで冷却し固化して粉砕することにより目的とする粉末状のエポキシ樹脂組成物を作製した。
【００６２】
このようにして得られた実施例および比較例の各エポキシ樹脂組成物を用い、下記の方法に従って各種特性評価を行なった。その結果を後記の表１〜表２に併せて示す。
【００６３】
〔光透過率〕
上記各エポキシ樹脂組成物を用い、厚み１ｍｍの試験片を所定の硬化条件（条件：１５０℃×４分間の成形＋１５０℃×３時間キュア）にて作製し、この試験片（硬化体）を用いて、流動パラフィン浸漬中にて測定した。測定装置には、島津製作所社製の分光光度計ＵＶ３１０１を使用して、波長４００ｎｍでの光透過率を室温（２５℃）にて測定した。
【００６４】
〔ガラス転移温度（Ｔｇ）〕
上記各エポキシ樹脂組成物を用い、所定の硬化条件（条件：１５０℃×４分間の成形＋１５０℃×３時間キュア）にて１０〜２０ｍｇの硬化体を作製した。そして、この硬化体を用いて、示差走査熱量計（パーキンエルマー社製、ＰＹＲＩＳ１）にて、昇温速度１０℃／分にて測定を行ない、ガラス転移温度（Ｔｇ）を測定した。
【００６５】
〔曲げ強度・撓み量〕
上記各エポキシ樹脂組成物を用い、長さ９０ｍｍ×幅１０ｍｍ×厚み４ｍｍの試験片を所定の硬化条件（条件：１５０℃×４分間の成形＋１５０℃×３時間キュア）にて作製した。そして、この試験片（硬化体）を用い、ＪＩＳ  Ｋ６９１１に準じて、島津製作所社製のオートグラフにより、支点間距離６４ｍｍ、５ｍｍ／分の速度にて曲げ強度および撓み量を測定した。
【００６６】
〔耐光性寿命〕
上記各エポキシ樹脂組成物を用い、厚み１ｍｍの試験片を所定の硬化条件（条件：１５０℃×４分間の成形＋１５０℃×３時間キュア）にて作製した。そして、この試験片（硬化体）に波長４０５ｎｍの短波長レーザー（日亜化学社製、ＮＤＨＶ３１０ＡＰＣ）を２５ｍＷで２０μｍ（８０Ｗ／ｍｍ2）にて照射し、硬化体を透過して得られる光の強度をパワーメーター（コヒレント社製、ＯＰ−２ＶＩＳ）にて受光し測定した。その結果、受光強度が初期の５０％に達するまでに要した時間(分)を測定し、この測定結果を耐光性寿命として評価した。
【００６７】
【表１】
2011153165.tif 000002
【００６８】
【表２】
2011153165.tif 000003
【００６９】
上記結果から、全ての実施例は、光透過率が高く透明性に優れており、また曲げ強度が高く撓み量も大きいものであり、かつ耐光性寿命も長いものであった。
【００７０】
これに対して、変性剤を用いなかった比較例１は、耐光性寿命は長かったが、曲げ強度が低く撓み量の小さいものであった。比較例２は、ポリオルガノシロキサンを用いず、かつポリラクトンポリオールではないエチレングリコールを変性剤として用いることから、光透過率、曲げ強度および撓み量の測定結果に関しては問題なかったが、耐光性寿命が著しく短く、耐光劣化性に劣るものであった。比較例３は、ポリオルガノシロキサンを用い、かつポリラクトンポリオールではないエチレングリコールを変性剤として用いることから、光透過率、曲げ強度および撓み量の測定結果に関しては問題なかったが、耐光性寿命が短く、耐光劣化性に劣る結果となった。比較例４は、ポリオルガノシロキサンを用い、かつポリラクトンポリオールではないエチレングリコールを多く用いることから、曲げ強度が低く撓み量の小さいものであった。また、耐光性寿命も短い評価結果となった。比較例５は、ポリラクトンポリオールを用いてはいるが、ポリオルガノシロキサンを用いていないため、耐光性寿命が短いという評価結果となった。
【００７１】
〔光半導体装置の作製〕
つぎに、上記実施例品である粉末状の各エポキシ樹脂組成物を用いて、光半導体装置を製造した。すなわち、上記各エポキシ樹脂組成物（実施例品）を用い、専用金型を使用したトランスファー成形（１５０℃×４分間成形、１５０℃×３時間後硬化）を行ない、光半導体素子（ＳｉＮフォトダイオード：１．８ｍｍ×２．３ｍｍ×厚み０．２５ｍｍ）を樹脂封止することにより表面実装型光半導体装置を作製した。この表面実装型光半導体装置は、８ピンのスモールアウトラインパッケージ〔ＳＯＰ−８：４．９ｍｍ×３．９ｍｍ×厚み１．５ｍｍ、リードフレーム：４２アロイ合金素体の表面全面に銀メッキ層（厚み０．５μｍ）〕である。得られた光半導体装置は樹脂封止部分にクラックも形成されず良好なものが得られた。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、各種センサー、電荷結合素子（ＣＣＤ）等の光半導体素子の封止材料として有用であり、さらに上記ＬＥＤのリフレクター等のような反射板形成材料として用いることも可能である。