JP2012077235A - 光半導体装置用エポキシ樹脂組成物およびそれを用いて得られる光半導体装置用リードフレーム、ならびに光半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耐熱性に優れ、良好な光反射性を付与することのでき、さらにシリコーン樹脂を用いて形成されてなる封止樹脂との界面において硬化阻害の生じないリフレクタ用の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】金属リードフレーム１と、それに搭載された光半導体素子２の周囲に形成されるリフレクタ３において、そのリフレクタ３形成用のエポキシ樹脂組成物である。上記エポキシ樹脂組成物は、下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有するとともに、下記の（Ｄ）成分を含有する。
（Ａ）エポキシ樹脂。
（Ｂ）硬化剤。
（Ｃ）白色顔料。
（Ｄ）ヒンダートフェノール系酸化防止剤、スルフィド系酸化防止剤およびヒンダートアミン系酸化防止剤からなる群から選ばれた少なくとも一つの酸化防止剤。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、光半導体素子から発する光を反射させる、リフレクタ（反射部）の形成材料となる光半導体装置用エポキシ樹脂組成物およびそれを用いて得られる光半導体装置用リードフレーム、ならびに光半導体装置に関するものである。

従来、光半導体素子を搭載してなる光半導体装置は、図１に示すように、金属リードフレーム１上に光半導体素子２が搭載され、上記光半導体素子２の周囲を囲むように樹脂材料からなる光反射用のリフレクタ３が形成されているという構成をとる。そして、上記リフレクタ３で囲まれた光半導体素子２を含む空間をシリコーン樹脂等の透明樹脂にて樹脂封止する。図１において、４は金属リードフレーム１上に形成された電極回路（図示せず）と光半導体素子２とを電気的に接続するボンディングワイヤーであり、必要に応じて設けられるものである。

このような光半導体装置では、上記リフレクタ３を、ポリフタルアミド樹脂（ＰＰＡ）等に代表される熱可塑性樹脂を用いてインジェクション成形により成形し製造している。そして、上記熱可塑性樹脂には、一般に白色顔料を配合し、上記光半導体素子２から発する光を反射させている（特許文献１参照）。

一方、高耐熱性が要求される場合には、上記リフレクタ３に相当する部分を、焼結されたアルミナを配合したセラミック材料を主体として用いて形成することが行われている（特許文献２参照）。このように、上記セラミック材料を用いて上記リフレクタ３相当部分を形成する場合、パッケージの量産性およびコスト等の観点から問題となる場合がある。このようなことから、上記リフレクタ３の形成に際しては、前述のように熱可塑性樹脂を用いることが一般に行なわれている。

上記リフレクタ３の形成材料として熱可塑性樹脂を用いる場合、つぎのような問題が生じる。すなわち、最近では、実装に用いられる半田材の鉛フリー化により、半田材の融点が高温化しており、上記光半導体装置のような表面実装型パッケージにおいては高温でのリフロー環境に対する耐熱性が要求されることとなる。したがって、パッケージの半田実装温度での耐熱変形の要求や、光半導体素子２の高パワー化によるさらなる長期での耐熱性の要求に対して、上記熱可塑性樹脂を用いると高温での変色等が発生し、それに伴い、光の反射効率の低下等が問題となっている。

これに対し、上記リフレクタ３の形成材料として熱硬化性樹脂を用いると、耐熱変色性に優れ、良好な光反射性を得ることが可能となる。

特開２００２−２８３４９８号公報 特開２００２−２３２０１７号公報

しかしながら、上記リフレクタ３の形成材料として熱硬化性樹脂を用い、熱硬化性樹脂組成物とする際には、通常、酸化防止剤が配合されているが、先に述べたように、光半導体装置の樹脂封止にシリコーン樹脂を用いた場合、つぎのような問題が生じる。すなわち、熱硬化性樹脂組成物を用いて形成されたリフレクタ３と、樹脂封止されたシリコーン樹脂硬化体の界面において硬化阻害が発生するという問題が生じる。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、耐熱性に優れ、良好な光反射性を付与することのでき、さらにシリコーン樹脂等を用いて形成されてなる封止樹脂との界面において硬化阻害の生じないリフレクタ用の光半導体装置用エポキシ樹脂組成物およびそれを用いて得られる光半導体装置用リードフレーム、ならびに光半導体装置の提供をその目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、光半導体素子搭載領域を備え、その少なくとも一部で素子搭載領域の周囲を囲んだ状態でリフレクタが形成されてなる光半導体装置のリフレクタ形成用のエポキシ樹脂組成物であって、上記エポキシ樹脂組成物が、下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有するとともに、下記の（Ｄ）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）エポキシ樹脂。
（Ｂ）硬化剤。
（Ｃ）白色顔料。
（Ｄ）ヒンダートフェノール系酸化防止剤、スルフィド系酸化防止剤およびヒンダートアミン系酸化防止剤からなる群から選ばれた少なくとも一つの酸化防止剤。

また、本発明は、光半導体素子搭載領域を備え、その少なくとも一部で素子搭載領域の周囲を囲んだ状態でリフレクタが形成されてなる光半導体装置用リードフレームであって、上記リフレクタが、上記光半導体装置用エポキシ樹脂組成物を用いて形成されてなる光半導体装置用リードフレームを第２の要旨とする。

そして、本発明は、上記光半導体装置用リードフレームの所定位置に光半導体素子が搭載されてなる光半導体装置を第３の要旨とする。

すなわち、本発明者らは、熱による変形や変色の発生が抑制され、良好な光反射性に優れ、しかもシリコーン樹脂等の封止樹脂との界面において硬化阻害の生じないリフレクタ形成材料を得るべく鋭意検討を重ねた。その過程で、上記硬化阻害の原因が熱硬化性樹脂組成物であるエポキシ樹脂組成物の配合成分の一つである酸化防止剤に着目し、この酸化防止剤を中心にさらに研究を重ねた。その結果、酸化防止剤として従来から使用されているホスフィン系酸化防止剤を用いた場合に、上記硬化阻害が生起するという知見を得た。この知見に基づき、このような硬化阻害を生起しない酸化防止剤を見出すべく、さらに研究重ねた結果、上記特定の酸化防止剤を用いると、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。

このように、本発明は、前記エポキシ樹脂〔（Ａ）成分〕と、硬化剤〔（Ｂ）成分〕と、白色顔料〔（Ｃ）成分〕とともに、特定の酸化防止剤〔（Ｄ）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、高温での耐熱性において優れた性能を発揮し、しかも上記特定の酸化防止剤〔（Ｄ）成分〕を用いることから、封止樹脂とリフレクタとの界面において硬化阻害の発生が防止され、長期の高温耐熱性に優れた性能を発揮するとともに、優れた光反射性が実現することとなる。したがって、上記光半導体装置用エポキシ樹脂組成物を用いてリフレクタを形成してなる光半導体装置では、上記リフレクタによる良好な光反射率がより長期間保持されることから、その機能を充分に発揮することができる。

そして、上記特定の酸化防止剤〔（Ｄ）成分〕の含有量が特定の範囲であると、封止樹脂との界面における硬化阻害の発生がより効果的に防止され、かつ耐熱変色性に一層優れたものが得られる。

さらに、無機質充填剤を含有すると、線膨張係数が低減したり、流動性が向上するという効果が得られる。

本発明の光半導体装置の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の光半導体装置の他の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の光半導体装置のさらに他の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の光半導体装置の他の構成を模式的に示す断面図である。

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、先に述べたように、図１に示す光半導体装置の、リフレクタ３形成材料として用いられるものであって、エポキシ樹脂（Ａ成分）と、硬化剤（Ｂ成分）と、白色顔料（Ｃ成分）と、特定の酸化防止剤（Ｄ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。

上記エポキシ樹脂（Ａ成分）としては、例えば、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、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂やクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、モノグリシジルイソシアヌレート、ジグリシジルイソシアヌレート、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、水素添加ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水素添加ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、脂肪族系エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、アルキル置換ビスフェノール等のジグリシジルエーテル、ジアミノジフェニルメタンおよびイソシアヌル酸等のポリアミンとエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂、オレフィン結合を過酢酸等の過酸で酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂、低吸水率硬化体タイプの主流であるビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロ環型エポキシ樹脂、ナフタレン型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種以上併せて用いることができる。これらエポキシ樹脂の中でも、透明性、耐変色性および上記ポリオルガノシロキサンとの溶融混合性に優れるという点から、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。同様の理由から、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、ナジック酸、メチルナジック酸等のジカルボン酸のジグリシジルエステルも好適である。また、芳香環が水素化された脂環式構造を有する核水素化トリメリット酸、核水素化ピロメリット酸等のグリシジルエステル等もあげられる。

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物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物のガラス転移温度（Ｔｇ）が低くなる傾向がみられるからである。

上記硬化剤（Ｂ成分）としては、例えば、酸無水物系硬化剤、イソシアヌル酸誘導体系硬化剤等があげられる。上記酸無水物系硬化剤としては、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用いることが好ましい。さらに、酸無水物系硬化剤としては、無色ないし淡黄色の酸無水物系硬化剤が好ましい。

上記イソシアヌル酸誘導体系硬化剤としては、例えば、１，３，５−トリス（１−カルボキシメチル）イソシアヌレート、１，３，５−トリス（２−カルボキシエチル）イソシアヌレート、１，３，５−トリス（３−カルボキシプロピル）イソシアヌレート、１，３−ビス（２−カルボキシエチル）イソシアヌレート等があげられる。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。さらに、イソシアヌル酸誘導体系硬化剤としては、無色ないし淡黄色の硬化剤が好ましい。

このように、上記酸無水物系硬化剤，イソシアヌル酸誘導体系硬化剤等の硬化剤（Ｂ成分）は、単独でもしくは２種以上併せて用いることができる。さらに、硬化剤（Ｂ成分）としては、無色ないし淡黄色のものが好ましい。

上記エポキシ樹脂（Ａ成分）と硬化剤（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、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（酸無水基またはカルボキシル基）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、その硬化物のガラス転移温度（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。

また、上記硬化剤（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およびイソシアヌル酸誘導体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２種以上併せて用いることができる。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、上記硬化剤（Ｂ成分）を用いた場合の配合割合（当量比）に準じればよい。

上記Ａ成分およびＢ成分とともに用いられる白色顔料（Ｃ成分）としては、例えば、無機系の白色顔料である、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、鉛白、カオリン、アルミナ、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、硫酸亜鉛、硫化亜鉛等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。なかでも、優れた光反射率が得られる観点から、酸化チタンを用いることが好ましく、特にルチル型の結晶構造を有するものを用いることが好ましい。さらにそのなかでも、流動性および遮光性という観点から、平均粒径が０．０５〜２．０μｍのものを用いることが好ましい。特に好ましくは、光反射性という点から、０．０８〜０．５μｍである。なお、上記平均粒径は、例えば、レーザー回折散乱式粒度分布計を用いて測定することができる。

上記白色顔料（Ｃ成分）の含有量は、エポキシ樹脂組成物体全体の５〜９０重量％であることが好ましく、なかでも着色性および光反射性の観点から、エポキシ樹脂組成物全体の１０〜８０重量％であることが特に好ましい。すなわち、Ｃ成分の含有量が少なすぎると、充分な光反射率が得られ難くなる傾向がみられ、Ｃ成分の含有量が多すぎると、著しい増粘により混練等でのエポキシ樹脂組成物の作製に関して困難が生じる可能性がみられるからである。

上記Ａ〜Ｃ成分とともに用いられる特定の酸化防止剤（Ｄ成分）としては、ヒンダートフェノール系酸化防止剤、スルフィド系酸化防止剤、ヒンダートアミン系酸化防止剤が用いられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。具体的には、上記ヒンダートフェノール系酸化防止剤としては、例えば、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、トリエチレングリコール−ビス〔３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、１，６−ヘキサンジオール−ビス〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、２，４−ビス−（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−１，３，５−トリアジン、ペンタエリスリチル・テトラキス〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、２，２−チオ−ジエチレンビス〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、Ｎ，Ｎ′−ヘキサメチレン（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド）、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン等があげられる。さらに、上記スルフィド系酸化防止剤としては、例えば、チオプロピオン酸アルキルエステル、チオビスフェノールのアルキルプロピオン酸エステル、メルカプトベンゾイミダゾールおよびその誘導体等があげられる。また、上記ヒンダートアミン系酸化防止剤としては、例えば、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、１，２，３，４−テトラキス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルオキシカルボニル）ブタン、コハク酸ジメチル−１−（２−ヒドロキシルエチル−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合体、１−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）−１，１−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルオキシカルボニル）ペンタン、Ｎ，Ｎ−ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミン、４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、ビス（オクチロン−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート等があげられる。なかでも、硬化阻害が防止され、長期の高温耐熱性に優れると共に、優れた光反射性を発揮するという観点から、ヒンダートフェノール系酸化防止剤を用いることが好ましく、特に、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノールが好ましく用いられる。

上記特定の酸化防止剤（Ｄ成分）の含有量は、エポキシ樹脂（Ａ成分）１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部であることが好ましく、より好ましくは０．１〜５重量部である。すなわち、Ｄ成分の含有量が上記範囲を外れ少な過ぎる、あるいは多過ぎると、耐熱変色性が低下する傾向がみられるからである。

さらに、本発明のエポキシ樹脂組成物においては、線膨張係数の低減および流動性の向上を目的に、上記Ａ〜Ｄ成分とともに無機質充填剤を用いることができる。上記無機質充填剤としては、例えば、石英ガラス粉末、タルク、溶融シリカ粉末や結晶性シリカ粉末等のシリカ粉末、窒化アルミニウム粉末、窒化ケイ素粉末等があげられる。なかでも、線膨張係数の低減等の観点から、シリカ粉末を用いることが好ましく、特に高充填性および高流動性という観点から、球状溶融シリカ粉末を用いることが好ましい。上記無機質充填剤の粒径およびその分布については、上記白色顔料（Ｃ成分）の粒径およびその分布との組み合わせを、エポキシ樹脂組成物をトランスファー成形等により成形する際に生ずるバリ等が最も低減されるように配慮し設定することが好ましい。具体的には、無機質充填剤の平均粒径は、５〜６０μｍの範囲とすることが好ましい。

上記無機質充填剤の含有量は、上記白色顔料（Ｃ成分）と無機質充填剤の合計含有量が、エポキシ樹脂組成物全体の１０〜９８重量％となるように設定することが好ましい。特に好ましくは１５〜４５重量％である。

そして、本発明のエポキシ樹脂組成物には、上記Ａ〜Ｄ成分、および無機質充填剤以外に、必要に応じて、硬化促進剤、変性剤、難燃剤、脱泡剤、レベリング剤、離型剤等の各種添加剤を適宜配合することができる。

上記硬化促進剤としては、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、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンゼン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノシクロヘキサン等の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、３級アミン類、イミダゾール類、リン化合物を用いることが好ましい。その中でも、着色度が少なく、透明で強靱な硬化物を得るためには、リン化合物を用いることが特に好ましい。

上記硬化促進剤の含有量は、上記エポキシ樹脂（Ａ成分）に対して０．００１〜８．０重量％に設定することが好ましく、より好ましくは０．０１〜３．０重量％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、得られる硬化物に変色が生じる傾向がみられるからである。

上記難燃剤としては、例えば、水酸化マグネシウム等の金属水酸化化合物、臭素系難燃剤、窒素系難燃剤、リン系難燃剤等があげられ、さらに三酸化アンチモン等の難燃助剤を用いることもできる。

上記変性剤としては、例えば、グリコール類、シリコーン類、アルコール類等の従来から公知の変性剤があげられる。

上記脱泡剤としては、例えば、シリコーン系等の従来公知の脱泡剤があげられる。

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〜Ｄ成分、場合により無機質充填剤、ポリオルガノシロキサン、さらには必要に応じて配合される上記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し、ついで、これを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。

そして、上記得られたエポキシ樹脂組成物の硬化物としては、その光反射率が、波長４５０〜８００ｎｍにおいて８０％以上であることが好ましく、より好ましくは９０％以上である。なお、上限は、通常１００％である。上記光反射率は、例えば、つぎのようにして測定される。すなわち、厚み１ｍｍのエポキシ樹脂組成物の硬化物を、所定の硬化条件、例えば、１５０℃×４分間の成形後、１５０℃×５時間のキュアにて作製し、上記硬化物の反射率を上記範囲内の波長において分光光度計（例えば、日本分光社製の分光光度計Ｖ−６７０）を用いて室温（２５±１０℃）にて測定することができる。

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、つぎのようにして製造される。すなわち、金属リードフレームをトランスファー成形機の金型内に設置して上記エポキシ樹脂組成物を用いてトランスファー成形によりリフレクタを形成する。このようにして、光半導体素子搭載領域の周囲を囲んだ状態でリフレクタが形成されてなる光半導体装置用の金属リードフレームを作製する。ついで、上記リフレクタの内部の、金属リードフレーム上の光半導体素子搭載領域に光半導体素子を搭載し、必要に応じてワイヤーボンディングを行なう。このようにして、例えば、図１に示すような、搭載される光半導体素子２の周囲を囲んだ状態でリフレクタ３が形成された金属リードフレーム１と、その金属リードフレーム１上に搭載された光半導体素子２を備えたユニットである光半導体装置が作製される。図１において、４は金属リードフレーム１上に形成された電極回路（図示せず）と光半導体素子２とを電気的に接続するボンディングワイヤーである。そして上記光半導体装置では、上記光半導体素子２を含むリフレクタ３の内側領域は、シリコーン樹脂等を用いて封止される。

さらに、上記光半導体装置の他の構成を図２〜図４に示す。図２に示す光半導体装置では、光半導体素子２が搭載された金属リードフレーム１ａ（または基板）上のみにリフレクタ３ａが形成されている。また、図３に示す光半導体装置は、図１に示す光半導体装置と略同じ構成であるが、リフレクタ３の内側領域の光半導体素子２の周囲の金属リードフレーム１上にもリフレクタ３が形成されている。そして、図４に示す光半導体装置は、図２に示す光半導体装置と略同じ構成であるが、リフレクタ３ａの内側領域の光半導体素子２の周囲の金属リードフレーム１ａ（または基板）上にもリフレクタ３ａが形成されている。これら図２〜図４に示す光半導体装置の構成において、図１の光半導体装置と同一の部分には同一の符号を記している。

なお、本発明において、上記図２および図４に示す光半導体装置では、金属リードフレーム１ａに代えて各種基板を用いてもよい。上記各種基板としては、例えば、有機基板、無機基板、フレキシブルプリント基板等があげられる。そして、上記図２および図４に示す光半導体装置の金属リードフレーム１ａおよび各種基板では、その表面には電極回路（図示せず）が形成されている。

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。

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。

〔エポキシ樹脂〕
トリグリシジルイソシアヌレート（エポキシ当量：１００）

〔硬化剤〕
メチルヘキサヒドロ無水フタル酸（酸当量：１６８）

〔酸化チタン〕
ルチル型、平均粒径０．２μｍ

〔シリカ粉末〕
球状溶融シリカ、平均粒径２３μｍ

〔酸化防止剤ｄ１〕
９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイド
〔酸化防止剤ｄ２〕
２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール

〔硬化促進剤〕
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

〔実施例１〜４、比較例１〜３〕
後記の表１に示す各成分を同表に示す割合で配合し、ビーカー中で溶融混合を行い、熟成した後、室温（２５℃）まで冷却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。

このようにして得られた実施例および比較例のエポキシ樹脂組成物を用い、下記の方法に従って反射率（初期、高温放置後）およびシリコーン樹脂硬化性の測定・評価を行った。その結果を後記の表１に併せて示す。

〔反射率〕
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℃×５時間キュア）にて作製し、この試験片（硬化物）を用いて、初期および１８０℃で７２時間放置後の反射率をそれぞれ測定した。なお、測定装置として日本分光社製の分光光度計Ｖ−６７０を使用して、波長４５０〜８００ｎｍの光反射率を室温（２５℃）にて測定し、全領域にわたり反射率が８０％以上を保持しているかを確認した後、代表値として４５０ｎｍの反射率の値を記載した。

〔シリコーン樹脂硬化性〕
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℃×５時間キュア）にて作製し、この試験片（硬化物）を用いて、ホットプレートの使用により試験片の表面が１５０℃になるように加熱した。そこに、熱硬化性シリコーン樹脂（信越シリコーン社製、ＫＥＲ−２５００）を滴下（０．０５ｇ）し、さらに１０分間加熱した。加熱後、シリコーン樹脂を試験片から剥離した。このとき、試験片にシリコーン樹脂の一部が付着し、外力により流動するか否かによって、硬化が完全になされたか否か（硬化性）を判断した。
○：外力による流動も生じず硬化が完全になされた。
×：外力による流動が生じ硬化が不完全であった。

上記結果から、実施例品は、初期および長時間での高温放置後の反射率に関していずれも高い数値が得られており、長期の高温耐熱性に優れていることがわかる。また、特定の酸化防止剤ｄ２を用いていることから、シリコーン樹脂の硬化阻害を生起しなかった。

これに対して、特定の酸化防止剤ではなく、ホスフィン系酸化防止剤を用いた比較例品では、初期の反射率および長期の高温耐熱性に関しては実施例品に比べて劣るものではなかったが、シリコーン樹脂の硬化阻害を生起してしまった。

〔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エポキシ樹脂組成物を用いて、図１に示す構成の光半導体装置を製造した。すなわち、４２アロイ（Ａｇメッキ）製のリードフレーム１上に光半導体素子（大きさ：０．３ｍｍ×０．３ｍｍ）２が搭載され、金属リードフレーム１上に形成された電極回路と光半導体素子２とをボンディングワイヤー４にて電気的に接続したものを準備した。ついで、これをトランスファー成形機に投入し、上記エポキシ樹脂組成物を用いたトランスファー成形を行なうことにより、図１に示す、リフレクタ３と、金属リードフレーム１と、金属リードフレーム１上に搭載された光半導体素子２とを備えたユニットとなる光半導体装置を製造した（成形条件：１５０℃×４分間の成形＋１５０℃×３時間キュア）。なお、シリコーン樹脂（信越シリコーン社製、ＫＥＲ−２５００）を用いて、上記光半導体素子２を含むリフレクタ３の内側領域の空間を樹脂封止した。得られた光半導体装置はリフレクタ３とシリコーン樹脂の界面において硬化阻害も生じず問題の無い良好なものが得られた。

本発明の光半導体装置用エポキシ樹脂組成物は、例えば、シリコーン樹脂にて樹脂封止された光半導体装置に搭載されてなる光半導体素子から発する光を反射させるリフレクタの形成材料として有用である。

１ 金属リードフレーム
２ 光半導体素子
３ リフレクタ
４ ボンディングワイヤー

Claims (8)

1. 光半導体素子搭載領域を備え、その少なくとも一部で素子搭載領域の周囲を囲んだ状態でリフレクタが形成されてなる光半導体装置のリフレクタ形成用のエポキシ樹脂組成物であって、上記エポキシ樹脂組成物が、下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有するとともに、下記の（Ｄ）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）エポキシ樹脂。
   （Ｂ）硬化剤。
   （Ｃ）白色顔料。
   （Ｄ）ヒンダートフェノール系酸化防止剤、スルフィド系酸化防止剤およびヒンダートアミン系酸化防止剤からなる群から選ばれた少なくとも一つの酸化防止剤。
2. 上記（Ｄ）成分の含有量が、（Ａ）成分のエポキシ樹脂１００重量部に対して０．０１〜１０重量部である請求項１記載の光半導体装置用エポキシ樹脂組成物。
3. 上記（Ｃ）成分である白色顔料が酸化チタンである請求項１または２記載の光半導体装置用エポキシ樹脂組成物。
4. 上記（Ａ）〜（Ｄ）成分に加えて、さらに無機質充填剤を含有する請求項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。
5. 上記エポキシ樹脂組成物により形成されてなるリフレクタ面の光反射率が、波長４５０〜８００ｎｍの領域において８０％以上である請求項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。
6. 光半導体素子搭載領域を備え、その少なくとも一部で素子搭載領域の周囲を囲んだ状態でリフレクタが形成されてなる光半導体装置用リードフレームであって、上記リフレクタが、請求項１〜５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形成されてなることを特徴とする光半導体装置用リードフレーム。
7. 請求項６記載の光半導体装置用リードフレームの所定位置に光半導体素子が搭載されてなることを特徴とする光半導体装置。
8. リフレクタで囲まれた光半導体素子を含む領域をシリコーン樹脂にて樹脂封止されてなる請求項７記載の光半導体装置。

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