光半导体组件密封树脂材料制造技术

本发明专利技术涉及光半导体组件密封树脂材料。用于将光半导体芯片密封于半导体组件中的光半导体组件密封树脂材料，包含热固性环氧组合物和疏水性蒙皂石粘土矿物。所述疏水性蒙皂石粘土矿物是使亲水性蒙皂石粘土矿物与烷基卤化铵发生插层反应而进行疏水化得到的物质。所述蒙皂石粘土矿物可列举膨润土、皂石、锂蒙脱石、蛭石、富镁蒙脱石、带云母、蒙脱土或绿脱石。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无色透明的光半导体组件(photosemiconductor package)密封树脂材料。
技术介绍
—般地,在LED (发光二极管兀件)、光敏晶体三极管、光电二极管、(XD (电荷I禹合器件)、EPROM(可擦除可编程ROM)等光半导体芯片领域中使用的组件密封的代表方式中，例如，已知有(i)将光半导体芯片2安装于陶瓷容器1，用粘合树脂3将透明玻璃盖4密闭于陶瓷容器I的方式(图1)、(ii)将光半导体芯片2安装于陶瓷容器1，用主要由热固性环氧组合物构成的透明光半导体组件密封树脂材料5将该陶瓷容器I充满，并使其固化密封的方式(图2)、(iii)将光半导体芯片2丝焊安装于基板6上，用透明光半导体组件密封树脂材料5灌封，并使其固化密封的方式(图3)。近年来，相较于图1的方式，图2或图3的方式成为主流。对于这样的光半导体组件密封树脂材料，在密封操作，特别是灌封操作时，要求表现这样的高触变性，即，由分配器排出时表现低粘度，灌封后表现高粘度而变得难以流动。此外，对于光半导体组件密封树脂材料的固化物，要求不随时间变化的透明性(特别是无色透明性)。此外，由于固化物和搭载应密封的光半导体芯片的基材间的线膨胀系数的差异，有时固化物上产生翘曲 或裂缝，对于固化物，要求不产生那样的翘曲或裂缝的性质，即，表现良好的耐裂性等。此外，固化的密封树脂材料的抑制由紫外线导致的变色和抑制机械性能的劣化成为紧迫的问题。以解决这些问题为目的，提出了将苯甲酸酚酯类等特定的芳香族化合物配合于构成光半导体组件密封树脂材料的固化性环氧组合物中(专利文献I)。专利文献1:日本特开平2003-64243号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题可是，在专利文献I的情况，对于固化性环氧组合物触变性的改善以及固化物耐裂性的改善，没有涉及。因此，为了改善它们的触变性以及耐裂性，考虑如专利文献I的实施例中所记载地，将二氧化硅之类的微细无机填充剂添加到固化性环氧组合物中。考虑通过配合无机填充剂，组合物的触变比增大，而且，使线膨胀系数降低，缩小与基材的线膨胀系数差异，从而使耐裂性提高。然而，当固化性环氧组合物中配合了二氧化硅微粒之类的微细无机填充剂时，一部分粒子聚集而成为粒径较大的二级粒子，由于在其表面产生光反射，故有固化物的混浊度增加而透明性降低的问题。这样，现状是在以往的主要由固化性环氧组合物构成的光半导体组件密封树脂材料的情况中，还不存在同时实现无色透明性、高触变性和良好的耐裂性的材料。本专利技术的目的在于，解决上述以往的问题，在主要由固化性环氧组合物构成的光半导体组件密封树脂材料上，同时实现良好的透明性、高触变性和良好的耐裂性。解决问题的手段本专利技术人发现，通过使用疏水性蒙皂石粘土矿物来代替以往的二氧化硅粒子作为填充剂，可达成上述目的，从而完成了本专利技术。S卩，本专利技术提供光半导体组件密封树脂材料，其为用于将光半导体芯片密封于半导体组件中的光半导体组件密封树脂材料，其特征在于，含有热固性环氧组合物和疏水性蒙皂石粘土矿物。此外，本专利技术提供光半导体装置，其由用上述光半导体组件密封树脂材料将光半导体芯片密封于半导体组件而成。专利技术效果本专利技术的光半导体组件密封树脂材料使用疏水性蒙皂石粘土矿物作为填充剂。因此，将疏水性蒙皂石粘土矿物和环氧组合物分散混合而得到的分散物，表现良好的透明性和高触变性，而且其固化物表现良好的耐裂性。就高触变性和良好的耐裂性来说，至少表现和使用二氧化硅粒子的情况所得的效果相同的特性。另一方面，与使用二氧化硅粒子的情况不同，即使使用疏水性蒙皂石粘土矿物，固化物的透明性也不降低，认为其原因为如下说明的理由。 S卩，疏水性蒙皂石粘土矿物为层状化合物，当使其分散于环氧组合物中时，将环氧化合物收入层间而溶胀，成为“环氧-粘土矿物分散体”，形成溶胶。因此，认为疏水性蒙皂石粘土矿物在分散物中不以单独的粒子而存在，入射到分散物中的光不被“环氧-粘土矿物分散体”反射而透过。然后，若维持该状态不变，使含有“环氧-粘土矿物分散体”的光半导体组件密封树脂材料固化，则固化物也可维持无色透明性。附图说明图1为在光半导体芯片领域使用的组件密封的代表方式的截面图。图2为在光半导体芯片领域使用的组件密封的另一方式的截面图。图3为在光半导体芯片领域使用的组件密封的又一方式的截面图。符号说明I陶瓷容器2光半导体芯片3粘合树脂4透明玻璃盖5光半导体组件密封树脂材料6 基板具体实施方式本专利技术的光半导体组件密封树脂材料，是用于将光半导体芯片密封于半导体组件中的材料，其特征在于，含有热固性环氧组合物和疏水性蒙皂石粘土矿物。这里，作为光半导体芯片，可列举具有发光或受光功能的半导体芯片，具体而言，可列举LED(发光二极管元件)、光敏晶体三极管、光电二极管、CXD (电荷耦合器件)、EPR0M(可擦除可编程ROM)。此外，可使用与以往的光半导体组件相同的组件。蒙皂石粘土矿物是下述无机化合物，其具有层状结构，所述层状结构具有溶胀性，具体而言，该无机化合物具有硅酸四面体-氧化铝八面体-硅酸四面体(3层)堆积为层状的结构。该粘土矿物具有负电荷，为保持电中性，在层间保持有钠离子或钙离子等阳离子，或水分子。该状态的蒙皂石粘土矿物为亲水性。作为蒙皂石粘土矿物，可列举被称为膨润土、皂石、锂蒙脱石、蛭石、富镁蒙脱石、带云母、蒙脱土(montmoriI1nite)、绿脱石(nontronite)等的物质。它们通过进入到四面体、八面体阳离子位置的原子不同来区别。它们可使用天然物，也可使用人造物。其中，可优选使用在可见光区域几乎没有光吸收，可提供无色透明固化物的锂蒙脱石。此外，亲水性蒙皂石粘土矿物，层间离子键强度弱，因此可将大量的水分子收入层间而溶胀。亲水性蒙皂石粘土矿物分散、溶胀于水中而得的分散液，形成溶胶，并透光。此夕卜，由于层间离子键的键强度弱，故可将钠离子等阳离子，用离子性有机化合物(例如，四(十二烷基)溴化铵、四(十八烷基)溴化铵、二甲基十八烷基氯化铵等烷基卤化铵、二甲基十四烷基胺等烷基胺等)进行离子交换(插层反应)。如此将离子性有机物插入于层间时，蒙皂石粘土矿物表面的极性变小(或变为非极性)，因此蒙皂石粘土矿物被疏水化。经疏水化的蒙皂石粘土矿物，可分散并溶胀于各种有机溶剂中。此外，疏水性蒙皂石粘土矿物的在光半导体组件密封树脂材料中的含量，考虑到疏水性蒙皂石粘土矿物中的烷基铵离子、烷基胺离子作为促进固化性环氧组合物固化的固化促进剂发挥功能这点，若过少则不能发挥催化剂功能，固化不进行(未固化)，若过多则固化物的透光率降低，因此，优选为I 10质量％，更优选为2 7质量％、特别优选为2.5 5.5质量％。本专利技术的构成光半导体组件密封树脂材料的热固性环氧组合物包括环氧单体、环氧低聚物、环氧预聚物等环氧化合物，以及用于使其固化的固化剂。本专利技术中，作为环氧化合物，从确保透明性(特别是无色透明性)的观点考虑，优选分子内不存在双键的环氧化合物，特别优选使用脂环式环氧化合物和/或氢化芳香族环氧化合物。作为脂环式环氧化合物，可列举3，4-环氧环己烯基甲基-3'，4'-环氧环己烯甲酸酯或2，2-双(羟甲基)-1_ 丁醇、1，2-环氧-4-2(环氧乙烷基)环己烷加成物等。作为氢化芳香族环氧化合物，可列举氢化双酚A型环本文档来自技高网...

【技术保护点】
光半导体组件密封树脂材料，其为用于将光半导体芯片密封于半导体组件中的光半导体组件密封树脂材料，其特征在于，含有热固性环氧组合物和疏水性蒙皂石粘土矿物，所述疏水性蒙皂石粘土矿物的含量为1~10质量%，光半导体组件密封树脂材料的触变性为4.4?5.5的范围。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马越英明，
申请(专利权)人：索尼化学信息部件株式会社，
类型：发明
国别省市：