固化性树脂组合物及其固化物、光半导体用密封材料和芯片焊接材料、以及光半导体发光元件的制作方法_5

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通过使用含有本实施方式的固化性树脂组合物的光半导体用密封材料对发光元 件进行密封,可w制造光半导体发光元件(例如发光二极管)。此时的密封也可w仅用光半 导体用密封材料对光半导体发光元件进行密封,但也可W合用其他密封材料来进行密封。 在合用其他密封材料的情况下,也可W通过使用本实施方式的固化性树脂组合物得到的光 半导体用密封材料进行密封后,利用其他密封材料对其周围进行密封,或者利用其他密封 材料进行密封后,通过使用本实施方式的固化性树脂组合物得到的发光元件用密封材料对 其周围进行密封。作为其他密封材料,例如可W举出环氧树脂、有机娃树脂、丙締酸类树脂、 脈树脂、酷亚胺树脂、玻璃等。
[0201] 图1是一个实施方式的光半导体发光元件的示意性截面图。图1的光半导体发光 元件具备:附带有铅电极5的外壳材料7 ;与其中一个铅电极5电连接的发光元件用忍片焊 接材料2 ;层积于发光元件用忍片焊接材料2的发光元件1 ;与发光元件1和另一个铅电极 5电连接的金线4 ;和对发光元件1、发光元件用忍片焊接材料2、金线4及铅电极5进行密 封的发光元件用密封材料3。此处,发光元件用密封材料3含有使本实施方式的固化性树脂 组合物固化而成的固化物。
[0202] 图2是另一个实施方式的光半导体发光元件的示意性截面图。图2的光半导体发 光元件具备:附带有铅电极5且一部分具有散热片6的外壳材料7 ;与铅电极5和发光元件 1电连接的金线4 ;配置于散热片6上的发光元件用忍片焊接材料2 ;层积于发光元件用忍 片焊接材料2的发光元件1 ;和对发光元件1、发光元件用忍片焊接材料2、金线4及铅电极 5进行密封的发光元件用密封材料3。此处,发光元件用密封材料3含有使本实施方式的固 化性树脂组合物固化而成的固化物。
[0203] 作为通过使用本实施方式的固化性树脂组合物得到的光半导体用密封材料对光 元件进行密封的方法,例如可W举出下述方法:向模具模板中预先注入发光元件用密封材 料,将固定有发光元件的引线框等浸溃于其中后,使其固化;向插入有发光元件的模板中注 入发光元件用密封材料并使其固化;等等。此时,作为注入发光元件用密封材料的方法,可 W举出利用点胶机(dispenser)注入、传递模塑、注射成型等。进而,作为其他密封方法,可 W举出:将发光元件用密封材料滴加至发光元件上,进行孔版印刷、丝网印刷、或隔着掩模 进行涂布并使其固化的方法;利用点胶机等将发光元件用密封材料注入底部配置有发光元 件的杯等中,并使其固化的方法;等等。
[0204] 包含本实施方式的固化性树脂组合物的固化性组合物也可W用作将发光元件固 定于引线端子或封装的忍片焊接材料、发光元件上的纯化膜、封装基板。
[0205] 密封部分的形状例如可W举出炮弹型的透镜形状、板状、薄膜状等。
[0206] 使用本实施方式的固化性树脂组合物得到的发光二极管可W通过现有公知的方 法实现性能的提高。作为提高性能的方法,例如可W举出:在发光元件背面设置光的反射层 或聚集层的方法;在底部形成补色着色部的方法;在发光元件上设置吸收波长比主发光峰 短的光的层的方法;在密封发光元件后进一步用硬质材料模塑的方法;将发光二极管插入 贯通孔并进行固定的方法;通过倒装忍片连接等将发光元件与引线部件等连接,从基板方 向取出光的方法;等等。
[0207] 使用本实施方式的固化性树脂组合物得到的发光二极管例如作为液晶显示屏等 的背光源、照明、各种传感器、打印机、复印机等的光源、车辆用计量仪器光源、信号灯、显示 灯、显示装置、面状发光体的光源、显示屏、装饰、各种灯等是有用的。
[020引实施例
[0209]W下,通过实施例来更详细地说明本发明,但本发明并不限于运些。
[0210] 本实施例中,各物性通过W下的方法进行测定。需要说明的是,只要不特别声明, 则测定在室溫进行。另外,"份"是指"质量份"。
[0211] (1)环氧值
[0212] 用苯甲醇和1-丙醇溶解树脂试样。向该溶液中添加舰化钟水溶液、漠酪蓝指示剂 后,用1当量盐酸进行滴定,将反应体系内从蓝色变为黄色的点作为当量点。根据下式,由 当量点计算出树脂的环氧值。
[0213] 环氧值(当量/lOOg) = (VXNX巧パ10XW)
[0214] W:试样的重量(g)
[0215]V:滴定量姑)
[021引 N:滴定中使用的盐酸的当量浓度(脚
[0217] F:滴定中使用的盐酸的因子
[0引引 似树脂的粘度(测定溫度:25°C)
[0219] 使用E型粘度计在25 °C进行测定。
[0220] (3)重均分子量
[022。 利用GPC测定重均分子量。对于柱将东曹社制造的TSK保护柱HHR-H、TSKgel G5000HHR、TSKgelG3000HHR、TSKgelG1000HHR串联连结使用,将氯仿作为流动相,W1血/ 分钟的速度进行分析。检测器使用RI检测器,将化lymerL油oratories制造的EasyCal PS-2 (分子量分布580~377400)的聚苯乙締W及苯乙締单体(分子量104)作为标准物质 求出重均分子量。
[0222] (4)反应进行的确认
[0223] 反应的进行利用1-HNMRWSiH的化学位移(4. 7ppm)进行确认。
[0224] (5)固化物的YI测定
[022引关于YI的值,使用柯尼卡美能达制造的CM-3600A,将具备目标掩模LAV(照明 直径25. 2mm)、白色校正板CM-A139、UV截止滤波器(400皿截止? 420皿截止)的4个 脉冲氣灯作为光源,通过扩散照明(积分球、8°方向接受光)方式进行测定。软件使用 SpectraMagic?NX,进行装置数据的处理,得到YID1925的值。
[022引 (6)耐热黄变性
[0227]制作40mmX40mmX3mm的平板,在180°C的烘箱中加热48小时或者144小时后,进 行YI测定。YI的值越小,则表示耐热黄变性越高。
[022引 (7)耐候性
[0229] 进行设置,使得能够经由光纤维从UV照射装置扣甜10INC.制造:SP-7)照射UV 光至恒定为50°C的恒溫干燥机中的厚度3mm的固化物。使用365nm带通滤波器,按照达到 4W/cm2的方式照射330皿~410皿的光96小时,之后测定照射部位的YI。YI的数值越低, 则表示耐候性越好。
[0230] 做邵氏硬度D(硬度)
[02引]制作40mmX40mmX3mm的平板,在25 °C的恒溫室中使用ASKER社的Durometer AS邸R橡胶硬度计D型进行测定。将硬度计按压至平板的中央和四角并进行测定,取5点的 平均。邵氏硬度D越高,则表示越硬。
[02础 (9)结晶性指标I
[0233] (反射法邸D测定方法)
[0234] 制作20mmX20mmX1mm的平板,利用RIGAKURINT2500V进行测定。入射X射线 波长A=i.5406,4,光学狭缝(发散-散射-受光)为ldeg-0. 05mm-0. 3mm,扫描速度为r/ min,W该条件进行测定。根据该测定中得到的结果,求出下述式(8)所表示的结晶性指标 I,评价固化物的结晶性。
[0235] I=Ix/Iy(8)
[0236] 其中,
[0237] IX:在固化物的XRD分析中,2 0为10度~25度时的峰强度的最大值。
[0238] ly:在聚对苯二甲酸乙二醇醋的XRD分析中,2 0为10度~25度时的峰强度的最 大值。
[0239] 需要说明的是,关于求出上述ly时的聚对苯二甲酸乙二醇醋,将K0KUY0社制造的 1mm厚卡片架(型号:力h-13脚切断使用。聚对苯二甲酸乙二醇醋为透明的结晶性固化 物。
[0240] (10)封装评价
[0241] 在株式会社EN0M0T0制造的LED用引线框0P-5中注入固化性树脂组合物,在 110°C加热1小时后,W在160°c3小时的条件进行固化。其后确认所得到的固化物的固化 状态。
[0242] 在巨贸精密社制造的L邸用引线框505010-8R〇L)中注入固化性树脂组合物,在 与上述同样的条件下得到固化物,确认固化状态。
[0243] (11)活性氨的摩尔量(H-mol)
[0244] 关于苯酪类的活性氨的摩尔量,利用H-NMR确定结构,由其化学式求出单位用量 的值。另外,关于商品目录或技术数据表中记载的化合物,使用其值。
[024引关于氨硅烷类的活性氨,测定H-NMR,对Si歷62-0-Si歷62和与其Si-H相当的峰 (5 = 4.化pm附近)的峰强度进行比较,由此求出活性氨量。
[0246] [制造例1]有机聚硅氧烷1的制造
[0247] 向安装有揽拌装置、溫度计、回流冷凝器的四口烧瓶中添加二氧六环(400份)、 1,3, 5, 7-四甲基环四硅氧烷(34份、SiH:l摩尔)、二乙締基四甲基二硅氧烷(16份、乙締 基:0. 3摩尔)、和4-乙締基环氧环己烧(50份、0. 7摩尔),加热至65°C后,添加销催化剂 0. 03%二氧六环溶液(1. 2份)。添加催化剂后,反应18小时,通过NMR确认了SiH消失。之 后,将挥发成分蒸馈除去,得到有机聚硅氧烷1。该有机聚硅氧烷1的环氧值为0. 390 (当量 /lOOg),重均分子量为4500。另外,所得到的有机聚硅氧烷1的25°C的粘度为12000mPa'S。 将所用的原料和所得到的有机聚硅氧烷的特性示于表1。
[024引[制造例2]有机聚硅氧烷2的制造
[0249] 向安装有揽拌装置、溫度计、回流冷凝器的四口烧瓶中添加二氧六环(400份)、 1,3, 5, 7-四甲基环四硅氧烷(35份、SiH:l摩尔)、二乙締基四甲基二硅氧烷(25份、乙締 基:0. 45摩尔)和4-乙締基环氧环己烧(40份、0.55摩尔),加热至65°C后,添加销催化剂 0. 03%二氧六环溶液(1. 6份)。添加催化剂后,反应30小时,通过NMR确认了SiH消失。之 后,将挥发成分蒸馈除去,得到有机聚硅氧烷2。该有机聚硅氧烷2的环氧值为0. 322 (当量 /lOOg),重均分子量为7000。另外,所得到的有机聚硅氧烷2的25°C的粘度为20000mPa 'S。 将所用的原料和所得到的有机聚硅氧烷的特性示于表1。
[0250][制造例3]有机聚硅氧烷3的制造
[0巧1] 向安装有揽拌装置、溫度计、回流冷凝器的四口烧瓶中添加二氧六环(400份)、 1,3, 5, 7-四甲基环四硅氧烷(36份、SiH:l摩尔)、二乙締基四甲基二硅氧烷(34份、乙締 基:〇. 6摩尔)和4-乙締基环氧环己烧(30份、0. 4摩尔),加热至65°C后,添加销催化剂 0. 03%二氧六环溶液(1. 7份)。添加催化剂后,反应48小时,通过NMR确认了SiH消失。之 后,将挥发成分蒸馈除去,得到有机聚硅氧烷3。该有机聚硅氧烷3的环氧值为0. 241 (当量 /lOOg),重均分子量为9000。另外,所得到的有机聚硅氧烷3的25°C的粘度为50000mPa'S。 将所用的原料和所得到的有机聚硅氧烷的特性示于表1。
[0 巧 2] [表 1]
[0 巧 3]
[0254][实施例U
[0巧引 向有机聚硅氧烷1(100份)中添加IRGAN0X10760). 14份)和IRGAN0X PS800抑化26份),揽拌至整体达到均匀后进行脱泡,向厚度为3mm的模具中流入混合液。 将模具放入加热至50°C的烘箱中,升溫至150°C后加热2小时,进而升溫至180°C后加热2 小时。在180°C加热后,自然冷却而得到固化物。将所得到的固化物的性能示于表2。
[0256][实施例2~13]
[0257] 使用表2~4所示的原料,与实施例1同样地得到固化物。将所得到的固化物的 性能示于表2~4。
[0巧引[比较例1]甲基娃酬化ER-25〇0)
[0巧9] 向信越化学工业株式会社的KER-2500A(l〇〇份)中添加KER-2500B(l〇〇份),揽拌 至整体达到均匀后进行脱泡,向厚度为3mm的模具中流入
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