광반도체 밀봉 재료 document_id A220623108837

결정 기판 상에 성장시킨 반도체층에서 p-n 결합을 형성하고, 이 접합 영역을 발광층으로 하는 LED (발광 다이오드) 칩을 발광 소자로서 구비한 광반도체 장치 (반도체 발광 장치) 가 각종 디스플레이 장치, 표시용 기기 등에 널리 이용되고 있다. 이 광반도체 장치의 예로서는, 예를 들어 GaN, GaAlN, InGaN 및 InAlGaN 등의 질화갈륨계 화합물 반도체를 사용한 가시광 발광 디바이스나 고온 동작 전자 디바이스가 있고, 최근에는 청색 발광 다이오드, 자외 발광 다이오드의 분야에서 개발이 진행되고 있다. LED 칩을 발광 소자로서 구비하는 광반도체 장치는, 리드 프레임의 발광면측에 LED 칩을 탑재하고, LED 칩과 리드 프레임을 와이어 본딩에 의해 전기적으로 접속하고, 또한 발광 소자의 보호 및 렌즈 기능을 겸한 수지에 의해 밀봉되어 있다. 최근, 새로운 광원으로서 백색 LED 가 주목받고 있으며, 향후 조명 용도를 중심으로 크게 시장이 확장될 것이라 말해지고 있다. 백색 LED 는 GaN 의 베어 칩에 YAG 형광체를 도포하고, GaN 의 청색 발광과 형광체의 황색 발광을 혼색하여 백색 발광시키는 타입과 적·녹·청의 3 칩을 1 패키지화하여 백색 발광시키는 타입이 실용화되어 있다. 또한, 최근 색조의 개량으로부터 자외 LED 칩을 광원으로 하여, 복수의 형광체 재료를 조합하는 방법도 개발되어 있다. 또한, 조명 용도 등에 LED 를 사용하는 위해서는 그 내구성을 개량하는 것이 요구되고 있다. 한편, LED (발광 다이오드) 칩 등의 발광 소자를 밀봉할 때에 사용되는 밀봉 재료로서는 에폭시 수지가 이용되는 경우가 많다. 에폭시 수지는 투명한 점, 가공성이 좋은 점 등의 요인에서 이용되고 있다. 일반적으로 LED 밀봉용의 에폭시 수지는 비스페놀 A 글리시딜에테르와 메틸헥사히드로 무수 프탈산, 아민계 혹은 인계 등의 경화 촉진제로 이루어지는 것이 대부분이다. 그러나, 이들 성분은 자외광의 흡수에 의해 카르보닐기를 생성하기 때문에, 가시광을 흡수하여 황변된다는 결점이 있었다. 이것을 해결하기 위하여 수소화된 비스페놀 A 글리시딜에테르를 사용하는 방법 (비특허 문헌 1) 이 제안되어 있지만 성능은 충분하다고는 할 수 없다. 자외광에 의한 황변이나 휘도의 저하를 개량하기 위하여 실리콘 수지가 널리 이용되고 있다. 실리콘 수지는 자외 영역에 있어서의 투명성이 우수하고, 자외광에 의한 황변이나 투과율의 저하가 매우 적다. 그러나, 실리콘 수지는 굴절률이 낮기 때문에 광의 취출 효율이 낮은 점이나, 극성이 낮기 때문에 리드 프레임이나 리플렉터와의 접착성이 떨어진다는 문제가 있다. 또한, 표면 실장 타입의 LED 에 있어서는, 리플로우 땜납 방식에 의한 납땜이 행해진다. 리플로우로 내에서는, 260℃ 의 열에 약 10 초간 노출되기 때문에, 종래의 에폭시 수지나 실리콘 수지에서는 열에 의한 변형, 균열이 발생하는 경우가 있다. 또한, 특허 문헌 1 에는, 탄소수 10 이상의 지환식 아크릴산에스테르 또는 메타크릴산에스테르를 단독 중합 또는 공중합시킴으로써 광학 특성, 내열성 및 내수성이 우수한 중합물이 얻어지는 것이 개시되어 있다. 이 중합물의 용도로서, 발광 다이오드의 밀봉제가 기재되어 있지만, 접착성 등의 개량이 더욱 필요하다. 특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 평2-67248호 비특허 문헌 1 : NEDO 「고효율 전광 변환 화합물 반도체 개발 성과 보고 평성 13년도 21 세기의 빛 계획」