[发明专利]可固化树脂组合物及其固化物

说明书

技术领域

本发明涉及适合电气电子材料用途、特别是光半导体用途的可固化树脂组合物及其固化物。

背景技术

以往，作为LED制品等光半导体元件的密封材料，从性能与经济性的平衡方面考虑而使用环氧树脂组合物。特别地，以耐热性、透明性、机械特性的平衡优良的双酚A型环氧树脂为代表的缩水甘油醚型环氧树脂组合物广泛使用。

不过，进行LED制品的发光波长的短波长化（主要是发蓝光的LED制品中480nm以下）的结果是被指出：由于短波长光的影响，所述密封材料在LED芯片上着色，最终作为LED制品存在照度下降的问题。

因此，以3’,4’环氧环己基甲酸-3,4环氧环己基甲酯为代表的脂环式环氧树脂，与具有芳环的缩水甘油基醚型的环氧树脂组合物相比在透明性方面更优良，因此作为LED密封材料进行了积极的研究（专利文献1、2）。

一般而言，作为在这样的领域中使用的环氧树脂的固化剂，可以列举酸酐类化合物。特别是由饱和烃形成的酸酐，其固化物的耐光性优良，因此使用较多。作为这些酸酐，一般为甲基四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐等脂环式酸酐，其中常温下呈液态的甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐等由于操作容易而主要使用。

但是，使用上述脂环式酸酐作为固化剂时，由于这些固化剂的蒸气压高，在固化时部分蒸发，因此，在使用这些脂环式酸酐作为环氧树脂的固化剂并在开放体系中进行热固化时，该脂环式酸酐自身挥发到空气中，不仅由释放到空气中的有害物质造成环境污染、对人体造成不良影响，而且存在生产线的污染以及由于固化物中不存在规定量的羧酸酐（固化剂）而引起环氧树脂组合物的固化不良的问题，而且其特性随固化条件而有显著变化，从而难以稳定地得到具有目标性能的固化物。

另外，使用现有固化剂的固化物，在密封LED、特别是SMD（表面安装器件）时显著，由于使用的树脂量少，因此由于先前的挥发问题，产生凹陷，在严重的情况下，产生金属线露出的问题。另外，由于回流焊接时的裂纹、剥离等、以及固化不充分，因此存在难以耐受长期亮灯的问题。

另外，作为另一个问题，近年的LED制品面向照明或电视机的背光用途而进行进一步高亮度化，从而LED亮灯时伴有大量发热，因此，使用该脂环式环氧树脂的树脂组合物也在LED芯片上引起着色，最终作为LED制品存在照度下降的问题，另外，耐久性方面也存在问题（专利文献3）。

由于所述环氧树脂的耐久性问题，进行了使用以聚硅氧烷树脂或聚硅氧烷改性的环氧树脂等为代表的引入了硅氧烷骨架（具体地是具有Si-O键的骨架）的树脂作为密封材料的研究（专利文献3）。

一般而言，已知引入有硅氧烷骨架的树脂对热和光的稳定性优于环氧树脂。因此，应用于LED制品的密封材料时，从LED芯片上的着色的观点考虑，耐久性也比环氧树脂优良。

但是，存在问题。

引入有硅氧烷骨架的树脂类与通常的环氧树脂相比显著脆。因此，耐回流性差，回流时的裂纹明显。

另外，引入有硅氧烷骨架的树脂类与通常的环氧树脂相比，耐气体透过性差。因此，使用聚硅氧烷树脂或聚硅氧烷改性的环氧树脂作为LED密封材料时，尽管LED芯片上的着色不成问题，但是，产生的问题是引起内部的构成构件的劣化、着色。特别是在生活环境中使用的情况下，有各种化合物在漂浮，这样的化合物渗透到内部，由此成为产生问题的开端。例如，在所述树脂用于照明用途的情况下，环境中的气体等透过LED密封材料，因此使作为LED封装内的构成构件的金属引线框上所镀的银成分（为了提高反射率而实施镀银）变色或黑化，从而存在最终使作为LED制品的性能下降的问题。

为了解决该耐气体透过性的问题，在专利文献4、5中使用了包覆耐气体透过性的保护剂、用无机材料包覆金属部等方法，但是，不仅工序数增加，生产率变差，而且由于包覆部与密封部之间的折射率差，存在光的提取效率变差的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-213997号公报

专利文献2：日本专利第3618238号公报

专利文献3：国际公开第2005/100445号公报

专利文献4：日本特开2007-324256号公报

专利文献5：日本特开2000-174347号公报

发明内容

本发明的目的在于得到固化时的挥发少，作为LED的光学特性以及耐腐蚀气体透过性优良，并且韧性优良的固化物。