[发明专利]光半导体密封用可固化树脂组合物及其固化物

说明书

技术领域

本发明涉及一种光半导体密封用可固化树脂组合物。更详细而言，涉及光半导体密封用可固化树脂组合物、以及由其固化物密封的光半导体元件，所述光半导体密封用可固化树脂组合物，可以仅通过混炼工序进行制造，适合于传递成型，反应性和热硬度、从模具的脱模性、空隙带入的防止、由脱模后的流道树脂卸除引线框的工序(以下称为浇口拆除(ゲ-トブレイク)工序)优良，无从模具的树脂漏出，并且，成形固化后，吸湿后的无铅焊料耐性优良。

背景技术

以往，从批量生产性的观点考虑，作为光半导体元件的密封方法采用低压传递成型法(以下称为传递成型法)。作为该成型方法中使用的密封材料，从耐热性、透明性、机械特性、经济性的平衡方面考虑，采用环氧树脂。特别是双酚A型环氧树脂和酸酐固化剂的组合中，作为传递成型的作业性的重要事项的从模具的脱模性、热硬度的高度等方面优良，并且从透明性的观点考虑，正在广泛利用使用了作为酸酐固化剂的六氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐等的组合物。

但是，使用所述酸酐时，若仅通过混炼或混合等的简单的调节作业，则只能得到凝胶时间非常长的树脂组合物。因此，该组合物会产生树脂由模具漏出和空隙带入等，从而不适于传递成型。因此，现状是，在专利文献1(日本特开平3-3258号公报)中，设置利用熟化等的改性工序(或者称为B等级化)，而另外采取适合批量生产性的方法。该改性工序的问题在于，造成树脂组合物的制造工序中的经济性变差。从树脂组合物的制造工序的观点考虑，期望仅通过混炼或混合工序就得到适合于传递成型时的批量生产性的组合物。

从反应性的观点考虑，一般而言，使用多官能酸酐是有利的。但是，可以从市场得到的多官能酸酐为结晶性的化合物，其熔点通常大多高于实施传递成型的温度区域(约150°)。具体而言，可以列举：新日本理化的TMEG100(熔点178℃)、二苯甲酮四甲酸酐(熔点190℃)等。因此，作为固化剂使用时，传递成型温度(约150℃)的热无法熔解结晶，而没有熔融的固化剂是成为异物的原因。因此，现状是，使用多官能酸酐作为光半导体密封材料用的成分的研究并不充分。

另外，在传递成型后具有从流道部卸除引线框框架的浇口拆除工序。多官能酸酐固化剂的粘附性高。因此，有引线框框架难以从流道部卸除的课题。在徒手强制卸除时，会产生引线框框架变形的问题。现状是，即使有涉及使用多官能酸酐时的浇口拆除性，也没有充分的研究。

考虑光半导体用密封材料的作业性时，另外，重要的是防止在传递成型时的树脂漏出、空隙带入等。

能够同时满足所述课题以及传递成型时的作业性的全部的树脂组合物的研究还不充分。

通过焊料将大量电子部件固定到印刷板等上的工序(包含半导体元件类)称为焊装工序。具体而言，在预先涂布有焊料浆料的印刷板上，搭载由环氧树脂等密封的半导体元件，并投入到无铅焊料熔融炉(通常也称为焊料回流炉，其炉内温度达到焊料熔点以上的220℃至270℃)，从而将半导体元件安装到印刷板等上。无铅焊料，是指近年来从环保的观点考虑而不使用铅的焊料。无铅焊料的熔融温度高，因此需要将回流炉加热到240℃以上。已知，通常由环氧树脂等密封的半导体元件会吸收空气中的湿气(水分)。已知，在该吸收水分的状态下实施上述记载的无铅焊装工序时，回流炉内的温度比使用铅焊料时高(约240℃至约270℃)，因此，吸收的水分在树脂中急剧地引起体积膨胀，从而在密封树脂内与引线框的界面产生剥离。这样的剥离因会降低半导体元件的可靠性如对金属线的损伤等，因此，需要尽可能地抑制在无铅焊料工序中产生的剥离。

在密封IC、闪存、LSI等半导体元件(以下，为了与光半导体元件相区别，记作“一般半导体元件”)时，为了将所述无铅焊装工序中的剥离抑制到最低限度，而采取含有80重量(wt)％以上的二氧化硅等填充剂来降低水分的吸收量的方法。另一方面，在密封光半导体元件(显示光需要透过发光二极管、LED等的密封树脂中的状态)时，需要在特性上确保光线透射率。上述的投入填充剂的方法会在密封树脂中产生混浊，因此无法使用。光半导体元件用的密封材料，与一般半导体元件的密封材料相比，在吸湿的状态下进行的无铅焊装工序中多发剥离现象，从而具有所谓无铅焊料耐性(称为焊料回流性、耐焊料性等)下降的非常重要的课题。即，一般半导体元件用的密封材料，通过配合二氧化硅填充剂可以显著得到特性。即，通过仅从一般半导体元件用的密封材料中除去填充剂，很难应用于光半导体元件用的密封材料，从而需要在无填充剂状态下进行密封用树脂的优化。