KR20150081247A - 열경화성 수지 조성물, 광반사성 이방성 도전 접착제 및 발광 장치 - Google Patents

열경화성 수지 조성물, 광반사성 이방성 도전 접착제 및 발광 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20150081247A
KR20150081247A KR1020157005900A KR20157005900A KR20150081247A KR 20150081247 A KR20150081247 A KR 20150081247A KR 1020157005900 A KR1020157005900 A KR 1020157005900A KR 20157005900 A KR20157005900 A KR 20157005900A KR 20150081247 A KR20150081247 A KR 20150081247A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
group
particles
anisotropic conductive
reflective
Prior art date
Application number
KR1020157005900A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102139124B1 (ko
Inventor
게이스께 모리따
도모야스 스나가
Original Assignee
데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 filed Critical 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
Publication of KR20150081247A publication Critical patent/KR20150081247A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102139124B1 publication Critical patent/KR102139124B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/32—Epoxy compounds containing three or more epoxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/22—Di-epoxy compounds
    • C08G59/30—Di-epoxy compounds containing atoms other than carbon, hydrogen, oxygen and nitrogen
    • C08G59/306—Di-epoxy compounds containing atoms other than carbon, hydrogen, oxygen and nitrogen containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/32—Epoxy compounds containing three or more epoxy groups
    • C08G59/3254—Epoxy compounds containing three or more epoxy groups containing atoms other than carbon, hydrogen, oxygen or nitrogen
    • C08G59/3281—Epoxy compounds containing three or more epoxy groups containing atoms other than carbon, hydrogen, oxygen or nitrogen containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/42—Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J163/00—Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J9/00—Adhesives characterised by their physical nature or the effects produced, e.g. glue sticks
    • C09J9/02—Electrically-conducting adhesives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
    • H01B1/124—Intrinsically conductive polymers
    • H01B1/128—Intrinsically conductive polymers comprising six-membered aromatic rings in the main chain, e.g. polyanilines, polyphenylenes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203—Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/06—Polymers
    • H01L2924/078—Adhesive characteristics other than chemical
    • H01L2924/07802—Adhesive characteristics other than chemical not being an ohmic electrical conductor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12041—LED
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

열경화성 수지 조성물은, 하기 화학식 (1)로 표시되는 에폭시기 함유 실록산 화합물과, 에폭시 수지용 경화제를 함유한다.
Figure pct00010

(화학식 (1) 중, 치환기 R은 독립적으로 알킬기 또는 페닐기이고, 연결기 A는 독립적으로 2가의 탄화수소기이고, 치환기 R1 및 R2는 독립적으로 에폭시기 함유 유기기, 알킬기 또는 아릴기이지만, R1 및 R2 중 적어도 한쪽이 에폭시기 함유 유기기임)

Description

열경화성 수지 조성물, 광반사성 이방성 도전 접착제 및 발광 장치{THERMOSETTING RESIN COMPOSITION, LIGHT-REFLECTIVE ANISOTROPIC ELECTROCONDUCTIVE ADHESIVE, AND LIGHT-EMITTING DEVICE}
본 발명은, 열경화성 수지 조성물, 당해 열경화형 에폭시계 접착제를 이용한 광반사성 이방성 도전 접착제, 이 접착제를 사용하여 발광 소자를 배선판에 실장하여 이루어지는 발광 장치에 관한 것이다.
종래, 발광 다이오드(LED) 소자의 실장에 사용한 이방성 도전 페이스트나 이방성 도전 필름 등의 이방성 도전 접착제의 절연성 접착 성분의 열이나 광에 의한 변색에 따라 LED 소자의 발광 효율(광 취출 효율)이 저하되는 것을 방지하기 위해, LED 밀봉용 수지로서 출시되어 있는, 내열성, 내광성이 우수한 2액 경화형 메틸실리콘 수지나 2액 경화형 페닐실리콘 수지(비특허문헌 1)를, 이방성 도전 페이스트나 이방성 도전 필름 중의 절연성 접착 성분에 채용하는 것이 시도되었다.
또한, 이방성 도전 접착제의 절연성 접착 성분의 변색 방지와 같은 관점과는 달리, LED 소자를 구조적으로 개량함으로써 그의 발광 효율을 개선하고자 하는 것도 행해지고 있다. 예를 들어, 저지된 발광 다이오드(LED) 소자를 사용한 구(舊)타입의 발광 장치의 구조는, 도 5에 도시한 바와 같이 기판(31) 상에 다이 본드 접착제(32)로 LED 소자(33)를 접합하고, 그의 상면의 p 전극(34)과 n 전극(35)을 기판(31의) 접속 단자(36)에 금 와이어(37)로 와이어 본딩하고, LED 소자(33) 전체를 투명 몰드 수지(38)로 밀봉한 것이 되어 있지만, 도 5의 발광 장치의 경우, LED 소자(33)가 발하는 광 중, 상면측에 출사하는 400 내지 500nm의 파장의 광을 금 와이어가 흡수하고, 또한, 하면측에 출사한 광의 일부가 다이 본드 접착제(32)에 의해 흡수되어, LED 소자(33)의 발광 효율이 저하된다는 문제가 있는 바, 도 6에 도시한 바와 같이 LED 소자(33)를 플립 칩 실장하는 것이 제안되어 있다(특허문헌 1).
이 플립 칩 실장 기술에 있어서는, p 전극(34)과 n 전극(35)에 범프(39)가 각각 형성되어 있으며, 또한, LED 소자(33)의 범프 형성면에는, p 전극(34)과 n 전극(35)과 절연되도록 광반사층(40)이 형성되어 있다. 그리고, LED 소자(33)와 기판(31)은, 이방성 도전 페이스트(41)나 이방성 도전 필름(도시하지 않음)을 사용하여, 이것들을 경화시켜 접속 고정된다. 이로 인해, 도 6의 발광 장치에 있어서는, LED 소자(33)의 상방으로 출사된 광은 금 와이어에서 흡수되지 않고, 하방으로 출사된 광의 대부분은 광반사층(40)으로 반사되어 상방으로 출사되기 때문에, 발광 효율(광 취출 효율)이 저하되지 않는다.
일본 특허 공개 평 11-168235호 공보
http://www.silicone.jp/j/products/notice/118/index.shtml
그러나, 비특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같은 2액 경화형 메틸실리콘 수지나 2액 경화형 페닐실리콘 수지를 이방성 도전 접착제의 절연성 접착 성분에 채용한 경우, 열이나 광에 의해 절연성 접착 성분의 변색은 억제할 수 있지만, 실장 기판에 대한 LED 소자의 박리 강도(다이 전단 강도)가 실용에 적합하지 않은 레벨이 된다는 문제가 있었다.
또한, 특허문헌 1의 기술에서는 LED 소자(33)에 광반사층(40)을, p 전극(34)과 n 전극(35)과 절연되도록 금속 증착법 등에 의해 형성해야 하며, 제조상 비용 상승을 피할 수 없다는 문제가 있고, 한편 광반사층(40)을 형성하지 않는 경우에는, 경화된 이방성 도전 페이스트나 이방성 도전 필름 중의 금, 니켈 또는 구리로 피복된 도전 입자의 표면은 갈색 내지는 암갈색을 나타내고, 또한, 도전 입자를 분산시킨 에폭시 수지 결합제 자체도, 그의 경화를 위해 상용되는 이미다졸계 잠재성 경화제 때문에 갈색을 나타내고 있어, 발광 소자가 발한 광의 발광 효율(광 취출 효율)을 향상시키는 것이 곤란하다는 문제가 있다.
본 발명의 제1 목적은, 이상의 종래 기술의 문제점을 해결하는 것이며, 발광 다이오드(LED) 소자 등의 발광 소자를 배선판에 이방성 도전 접착제를 사용하여 플립 칩 실장하여 발광 장치를 제조할 때에, 열이나 광에 의해 변색되기 어려울 뿐만 아니라 실용상 충분한 다이 전단 강도를 나타내는 이방성 도전 접착제에 적합한 절연성 접착 성분으로서의 열경화성 수지 조성물을 제공하는 것이며, 또한, 제2 목적은, 제조 비용의 증대를 초래하는 광반사층을 LED 소자에 형성하지 않아도 발광 효율을 개선할 수 있는 광반사성 이방성 도전 접착제를 제공하는 것이며, 또한, 그러한 광반사성 이방성 도전 접착제를 사용하여 발광 소자를 배선판에 플립 칩 실장하여 이루어지는 발광 장치를 제공하는 것이다.
본 발명자들은 제1 목적에 관하여, 이방성 도전 접착제의 절연성 접착 성분으로서, 특정한 구조를 갖는 에폭시기 함유 실록산 화합물, 보다 구체적으로는 테트라키스(디글리시딜이소시아누릴 변성 실록시)실란을 사용함으로써, 열이나 광에 의해 이방성 도전 접착제가 변색되는 것을 방지할 수 있으며, 게다가 실용상 충분한 다이 전단 강도를 나타내는 것을 발견하였다. 또한, 본 발명자들은, 제2 목적에 관하여, 이방성 도전 접착제 그 자체에 광반사 기능을 갖게 하면, 발광 효율을 저하시키지 않도록 할 수 있다는 가정하, 이방성 도전 접착제에 광반사성 절연 입자를 배합함으로써, 발광 소자의 발광 효율을 저하시키지 않도록 할 수 있는 것을 발견하였다. 그리고, 이 지식에 기초하여 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 제1 목적을 달성하기 위해, 하기 화학식 (1)로 표시되는 에폭시기 함유 실록산 화합물과, 에폭시 수지용 경화제를 함유하는 것을 특징으로 하는 열경화성 수지 조성물을 제공한다.
Figure pct00001
(화학식 (1) 중, 치환기 R은 독립적으로 알킬기 또는 페닐기이고, 연결기 A는 독립적으로 2가의 탄화수소기이고, 치환기 R1 및 R2는 독립적으로 에폭시기 함유 유기기, 알킬기 또는 아릴기이지만, R1 및 R2 중 적어도 한쪽이 에폭시기 함유 유기기임)
또한, 본 발명은, 제2 목적을 달성하기 위해, 발광 소자를 배선판에 이방성 도전 접속하기 위해 사용하는 광반사성 이방성 도전 접착제이며, 화학식 (1)로 표시되는 에폭시기 함유 실록산 화합물과, 에폭시 수지용 경화제를 함유하는 본 발명의 열경화성 수지 조성물, 도전 입자 및 광반사성 절연 입자를 함유하는 것을 특징으로 하는 광반사성 이방성 도전 접착제를 제공한다.
또한, 본 발명은, 이 광반사성 이방성 도전 접착제의 특히 바람직한 형태로서, 도전 입자가 금속 재료에 의해 피복되어 있는 코어 입자와, 그의 표면에 산화티타늄 입자, 질화붕소 입자, 산화아연 입자 또는 산화알루미늄 입자로부터 선택된 적어도 1종의 무기 입자로 형성된 광반사층을 포함하는 광반사성 도전 입자인 광반사성 이방성 도전 접착제를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상술한 광반사성 이방성 도전 접착제를 개재하여, 발광 소자를 플립 칩 방식으로 배선판에 실장하여 이루어지는 발광 장치를 제공한다.
발광 소자를 배선판에 이방성 도전 접속하기 위해 사용하는 이방성 도전 접착제의 결합제로서 유용한 본 발명의 열경화성 수지 조성물은, 에폭시 수지용 경화제로 경화하는 화학식 (1)로 표시되는 에폭시기 함유 실록산 화합물을 함유한다. 이 실록산 화합물은, 그의 중심의 규소 원자에 대하여 4개의 실릴렌옥시기가 결합되어 있으며, 게다가 각각의 실릴렌옥시기의 말단에, 에폭시기 함유 유기기로 치환된 이소시아누릴알킬기가 결합한 구조를 갖고 있다. 이로 인해, 열이나 광에 의해 이방성 도전 접착제가 변색되는 것을 방지할 수 있으며, 게다가 실용상 충분한 다이 전단 강도를 실현할 수 있다. 또한, 이 열경화성 수지 조성물은 이방성 도전 접착제 뿐만 아니라, 절연성 접착제나 도전 접착제의 결합제로서도 유용하다.
또한, 본 발명의 광반사성 이방성 도전 접착제는, 열경화성 수지 조성물의 효과 이외에 광반사성 절연 입자를 함유하고 있기 때문에, 광을 반사할 수 있다. 특히, 광반사성 절연 입자가 산화티타늄, 질화붕소, 산화아연 및 산화알루미늄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 무기 입자, 또는 인편상 또는 구상 금속 입자의 표면을 절연성 수지로 피복한 수지 피복 금속 입자인 경우에는, 입자 자체가 거의 백색이기 때문에, 가시광에 대한 반사 특성의 파장 의존성이 작고, 따라서 발광 효율을 향상시킬 수 있으며, 게다가 발광 소자의 발광색을 그대로의 색으로 반사시킬 수 있다.
또한, 나아가 도전 입자로서, 금속 재료로 피복되어 있는 코어 입자와, 그의 표면에 산화티타늄 입자, 질화붕소 입자, 산화아연 입자 또는 산화 알루미늄 입자로 형성된 백색 내지 회색의 광반사층으로 구성되어 있는 광반사성 도전 입자를 사용한 경우, 이 광반사성 도전 입자 자체가 백색 내지 회색을 나타내고 있기 때문에, 가시광에 대한 반사 특성의 파장 의존성이 작고, 따라서 발광 효율을 더욱 향상시킬 수 있으며, 게다가 발광 소자의 발광색을 그대로의 색으로 반사시킬 수 있다.
도 1a는, 광반사성 이방성 도전 접착제용의 광반사성 도전 입자의 단면도이다.
도 1b는, 광반사성 이방성 도전 접착제용의 광반사성 도전 입자의 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 발광 장치의 단면도이다.
도 3은, 실시예 1에서 제조한 화학식 (1a)의 에폭시기 함유 실록산 화합물의 FT-IR 측정 차트이다.
도 4는, 실시예 1에서 제조한 화학식 (1a)의 에폭시기 함유 실록산 화합물의 1H-NMR 측정 차트이다.
도 5는, 종래의 발광 장치의 단면도이다.
도 6은, 종래의 발광 장치의 단면도이다.
본 발명의 열경화성 수지 조성물은, 화학식 (1)로 표시되는 에폭시기 함유 실록산 화합물과, 에폭시 수지용 경화제를 함유한다. 이 열경화성 수지 조성물은, 발광 소자를 배선판에 이방성 도전 접속하기 위해 사용하는 광반사성 이방성 도전 접착제의 결합제로서 유용한 것이다.
<열경화성 수지 조성물>
상술한 바와 같이, 본 발명의 열경화성 수지 조성물은 화학식 (1)로 표시되는 에폭시기 함유 실록산 화합물과, 에폭시 수지용 경화제를 함유한다. 화학식 (1)로 표시되는 에폭시기 함유 실록산 화합물을 함유함으로써, 열이나 광에 의해 이방성 도전 접착제가 변색되는 것을 방지할 수 있으며, 게다가 실용상 충분한 다이 전단 강도를 실현할 수 있다.
Figure pct00002
<치환기 R>
화학식 (1) 중, R은 독립적으로 알킬기 또는 페닐기이다. 변색되기 어려운 점에서 알킬기가 바람직하다. 알킬기로서는, 기재에 대한 접착성의 면에서 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 헵틸기, 이소헵틸기, 헥실기가 바람직하고, 그 중에서도 탄소수 1 내지 3의 저급 알킬기, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기가 바람직하다. 특히, 열광 내황변성의 면에서 메틸기가 바람직하다.
<연결기 A>
A는 독립적으로 2가의 탄화수소기, 예를 들어 탄소수 2 이상의 알킬렌기, 아릴렌기, 아르알킬렌기이지만, 변색되기 어려운 점에서 탄소수 2 이상의 알킬렌기가 바람직하다.
탄소수 2 이상의 알킬렌기로서는, 예를 들어 탄소수 6까지의 알킬렌기가 바람직하고, 구체적으로는 디메틸렌기, 트리메틸렌기, 테트라메틸렌기, 펜타메틸렌기, 헥사메틸렌기를 들 수 있다. 이들 알킬렌기에는, 메틸기 등의 알킬기가 결합할 수도 있다.
아릴렌기로서는, 예를 들어 1,4-페닐렌기, 1,3-페닐렌기, 1,2-페닐렌기, 1,4-나프탈렌기, 1,5-나프탈렌기를 들 수 있다. 바람직하게는 1,4-페닐렌기이다.
아르알킬렌기로서는, 예를 들어 페닐디메틸렌기, 페닐트리메틸렌기를 들 수 있다.
<치환기 R1, R2>
치환기 R1, R2는 독립적으로 에폭시기 함유 유기기, 알킬기 또는 아릴기이지만, R1 및 R2 중 적어도 한쪽, 바람직하게는 양쪽이 에폭시기 함유 유기기이다.
에폭시기 함유 유기기로서는, 예를 들어 글리시딜기, 1,2-에폭시-5-헥세닐기, 2,6-디메틸-2,3-에폭시-7-옥테닐기, 1,2-에폭시-9-데세닐기를 들 수 있다. 이 중에서도, 기재와의 접착성의 면에서 글리시딜기가 바람직하다.
따라서, 화학식 (1)로 표시되는 에폭시기 함유 실록산 화합물의 바람직한 양태는, 치환기 R이 탄소수 1 내지 3의 저급 알킬기이고, 연결기 A가 탄소수 2 내지 6의 알킬렌기이고, 치환기 R1, R2가 모두 에폭시기 함유 유기기인 양태이다.
화학식 (1)로 표시되는 에폭시기 함유 실록산 화합물의 특히 바람직한 양태는, 이하의 화학식 (1a)로 표시되는 화합물이다.
Figure pct00003
화학식 (1) 내지 (1a)로 표시되는 에폭시기 함유 실록산 화합물의 열경화성 수지 조성물 중의 함유량은, 지나치게 적으면 접착 기능이 저하되는 경향이 있고, 지나치게 많으면 미경화 에폭시 성분이 많아지기 때문에 바람직하게는 45 내지 65질량％, 보다 바람직하게는 50 내지 60질량％이다.
또한, 화학식 (1)로 표시되는 에폭시기 함유 실록산 화합물은, 이하의 반응식(소위 수소규소화(hydrosilylation) 반응)에 나타낸 바와 같이, 화학식 (a)의 테트라키스(히드로겐실릴렌옥시실란과, 화학식 (b)의 이소시아누레이트를 균일하게 혼합한 후, 카르스테트(Karstedt) 촉매(1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 백금(0) 착체 용액)의 존재하에서 실온 내지 150℃로 가열함으로써 제조할 수 있다. 반응 혼합물로부터는, 통상의 방법(농축 처리·칼럼 처리 등)에 의해 화학식 (1)의 화합물을 단리할 수 있다.
Figure pct00004
화학 반응식에 있어서, R, A, R1 및 R2는 화학식 (1)에서 설명한 바와 같다. A'은, 연결기 A에 대응하는 말단 알케닐기이다. 예를 들어, A가 디메틸렌기인 경우에는 비닐기이고, 트리메틸렌기인 경우에 알릴기이고, 헥사메틸렌기인 경우에는 5-헥세닐기이다.
화학식 (1)의 에폭시기 함유 실록산 화합물의 특히 바람직한 형태인 화학식 (1a)의 화합물도, 이하의 반응식에 따라 화학식 (a')의 테트라키스(히드로겐디메틸실록시)실란과, 화학식 (b')의 1-알릴-3,5-디글리시딜이소시아누레이트를 수소규소화 반응시킴으로써 제조할 수 있다.
Figure pct00005
본 발명의 열경화성 수지 조성물은 화학식 (1)의 에폭시기 함유 실록산 화합물 이외에, 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 복소환계 에폭시 화합물이나 지환식 에폭시 화합물이나 수소 첨가 에폭시 화합물 등을 함유할 수 있다.
복소환계 에폭시 화합물로서는 트리아진환을 갖는 에폭시 화합물, 예를 들어 1,3,5-트리스(2,3-에폭시프로필)-1,3,5-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H)-트리온(바꾸어 말하면 트리글리시딜이소시아누레이트)을 들 수 있다.
지환식 에폭시 화합물로서는, 분자 내에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 것을 바람직하게 들 수 있다. 이것들은 액상일 수도, 고체상일 수도 있다. 구체적으로는, 글리시딜헥사히드로비스페놀 A, 3,4-에폭시시클로헥세닐메틸-3',4'-에폭시시클로헥센카르복실레이트 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 경화물에 LED 소자의 실장 등에 적합한 광투과성을 확보할 수 있으며, 속경화성도 우수하다는 점에서 글리시딜헥사히드로비스페놀 A, 3,4-에폭시시클로헥세닐메틸-3',4'-에폭시시클로헥센카르복실레이트를 바람직하게 사용할 수 있다.
수소 첨가 에폭시 화합물로서는, 상술한 복소환계 에폭시 화합물이나 지환식 에폭시 화합물의 수소 첨가물이나, 그 밖의 공지된 수소 첨가 에폭시 수지를 사용할 수 있다.
이들 지환식 에폭시 화합물이나 복소환계 에폭시 화합물이나 수소 첨가 에폭시 화합물은, 화학식 (1)의 에폭시기 함유 실록산 화합물에 대하여 단독으로 병용할 수도 있지만, 2종 이상을 병용할 수도 있다. 또한, 이들 에폭시 화합물 이외에 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한, 다른 에폭시 화합물을 병용할 수도 있다. 예를 들어, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 S, 테트라메틸비스페놀 A, 디아릴비스페놀 A, 히드로퀴논, 카테콜, 레조르신, 크레졸, 테트라브로모비스페놀 A, 트리히드록시비페닐, 벤조페논, 비스레조르시놀, 비스페놀헥사플루오로아세톤, 테트라메틸비스페놀 A, 테트라메틸비스페놀 F, 트리스(히드록시페닐)메탄, 비크실레놀, 페놀노볼락, 크레졸노볼락 등의 다가 페놀과 에피클로로히드린을 반응시켜 얻어지는 글리시딜에테르; 글리세린, 네오펜틸글리콜, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 지방족 다가 알코올과 에피클로로히드린을 반응시켜 얻어지는 폴리글리시딜에테르; p-옥시벤조산, β-옥시나프토산과 같은 히드록시카르복실산과 에피클로로히드린을 반응시켜 얻어지는 글리시딜에테르에스테르; 프탈산, 메틸프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 테트라히드로프탈산, 엔도메틸렌테트라히드로프탈산, 엔도메틸렌헥사히드로프탈산, 트리멜리트산, 중합 지방산과 같은 폴리카르복실산으로부터 얻어지는 폴리글리시딜에스테르; 아미노페놀, 아미노알킬페놀로부터 얻어지는 글리시딜아미노글리시딜에테르; 아미노벤조산으로부터 얻어지는 글리시딜아미노글리시딜에스테르; 아닐린, 톨루이딘, 트리브로모아닐린, 크실릴렌디아민, 디아미노시클로헥산, 비스아미노메틸시클로헥산, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐술폰 등으로부터 얻어지는 글리시딜아민; 에폭시화 폴리올레핀 등의 공지된 에폭시 수지류를 들 수 있다.
에폭시 수지용 경화제로서는, 공지된 에폭시 수지용 경화제를 사용할 수 있다. 예를 들어, 아민계 경화제, 폴리아미드계 경화제, 산 무수물계 경화제, 이미다졸계 경화제, 폴리머캅탄계 경화제, 폴리술피드계 경화제, 삼불화붕소-아민 착체계 경화제, 디시안디아미드, 유기산 히드라지드 등 중으로부터 선택하여 사용할 수 있다. 이 중에서도, 광투과성, 내열성 등의 관점에서 산 무수물계 경화제를 바람직하게 사용할 수 있다.
산 무수물계 경화제로서는, 무수 숙신산, 무수 프탈산, 무수 말레산, 무수 트리멜리트산, 무수 피로멜리트산, 헥사히드로 무수 프탈산, 3-메틸-헥사히드로 무수 프탈산, 4-메틸-헥사히드로 무수 프탈산, 또는 4-메틸-헥사히드로 무수 프탈산과 헥사히드로 무수 프탈산의 혼합물, 테트라히드로 무수 프탈산, 메틸-테트라히드로 무수 프탈산, 무수 나드산, 무수 메틸나드산, 노르보르난-2,3-디카르복실산 무수물, 메틸노르보르난-2,3-디카르복실산 무수물, 메틸시클로헥센디카르복실산 무수물 등을 들 수 있다.
산 무수물계 경화제 등의 에폭시 수지용 경화제의 열경화성 수지 조성물 중의 배합량은, 화학식 (1)로 표시되는 에폭시기 함유 실록산 화합물 100질량부에 대하여 지나치게 적으면 미경화 에폭시 성분이 많아지고, 지나치게 많으면 잉여 경화제의 영향으로 피착체 재료의 부식이 촉진되는 경향이 있기 때문에, 바람직하게는 50 내지 120질량부, 보다 바람직하게는 60 내지 100질량부이다.
본 발명의 열경화성 수지 조성물은, 경화 반응을 원활하면서도 단시간에 완료시키기 위해 공지된 경화 촉진제를 함유할 수 있다. 바람직한 경화 촉진제로서는, 제4급 포스포늄염계 경화 촉진제나 이미다졸계 경화 촉진제를 들 수 있다. 구체적으로는, 제4급 포스포늄의 브로마이드염(「U-CAT5003」(상표), 산아프로사제), 2-에틸-4-메틸이미다졸 등을 들 수 있다. 특히, 산 무수물계 경화제용의 경화 촉진제로서는, 이미다졸계 경화 촉진제를 바람직하게 사용할 수 있다. 이 경우 이미다졸계 경화 촉진제의 첨가량은, 지나치게 적으면 경화가 불충분해지는 경향이 있고, 지나치게 많으면 열·광에 대한 변색이 커지는 경향이 있기 때문에, 산 무수물계 경화제 100질량부에 대하여 이미다졸계 경화 촉진제를 바람직하게는 0.20 내지 2.00질량부, 보다 바람직하게는 0.60 내지 1.00질량부이다.
이상 설명한 본 발명의 열경화성 수지 조성물은, 발광 소자의 실장을 위한 광반사성 이방성 도전 접착제의 절연성 접착 성분인 결합제로서 사용하는 경우에는, 가능한 한 무색 투명한 것이 바람직하다. 광반사성 이방성 도전 접착제 중의 광반사성 도전 입자의 광반사 효율을 저하시키지 않고, 게다가 입사광의 광색을 바꾸지 않고 반사시키기 때문이다. 여기서, 무색 투명이란, 광반사성 이방성 도전 접착제의 경화물이 파장 380 내지 780nm인 가시광에 대하여 광로 길이 1mm의 광투과율(JIS K7105)이 80％ 이상, 바람직하게는 90％ 이상이 되는 것을 의미한다.
본 발명의 열경화성 수지 조성물은, 화학식 (1)의 에폭시기 함유 실록산 화합물과 에폭시용 경화제와, 필요에 따라 배합되는 다른 성분을 공지된 방법으로 혼합함으로써 제조할 수 있다.
이어서, 발광 소자를 배선판에 이방성 도전 접속하기 위해 사용하는 본 발명의 광반사성 이방성 도전 접착제에 대하여 설명한다. 이 광반사성 이방성 도전 접착제는, 열경화성 수지 조성물, 도전 입자 및 광반사성 절연 입자를 함유하고, 열경화성 수지 조성물이 화학식 (1)로 표시되는 에폭시기 함유 실록산 화합물과, 에폭시 수지용 경화제를 함유하는 본 발명의 열경화성 수지 조성물인 것을 특징으로 하는 것이다.
<광반사성 절연 입자>
본 발명의 광반사성 이방성 도전 접착제가 함유하는 광반사성 절연 입자는, 이방성 도전 접착제에 입사한 광을 외부에 반사하기 위한 것이다.
또한, 광반사성을 갖는 입자에는, 금속 입자, 금속 입자를 수지 피복한 입자, 자연광하에서 회색으로부터 백색인 금속 산화물, 금속 질소화물, 금속 황화물 등의 무기 입자, 수지 코어 입자를 무기 입자로 피복한 입자, 입자의 재질에 의하지 않고, 그의 표면에 요철이 있는 입자가 포함된다. 그러나, 이들 입자 중에서, 본 발명에서 사용할 수 있는 광반사성 절연 입자에는, 절연성을 나타내는 것이 요구되고 있는 관계상, 절연 피복되어 있지 않은 금속 입자는 포함되지 않는다. 또한, 금속 산화물 입자 중 ITO와 같이 도전성을 갖는 것은 사용할 수 없다. 또한, 광반사성이면서도 절연성을 나타내는 무기 입자여도, SiO2와 같이 그의 굴절률이 사용하는 열경화성 수지 조성물의 굴절률보다도 낮은 것은 사용할 수 없다.
이러한 광반사성 절연 입자의 바람직한 구체예로서는, 산화티타늄(TiO2), 질화붕소(BN), 산화아연(ZnO) 및 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 무기 입자를 들 수 있다. 이 중에서도, 고굴절률의 면에서 TiO2를 사용하는 것이 바람직하다.
광반사성 절연 입자의 형상으로서는, 구상, 인편상, 부정형 줄기(條), 침상 등일 수도 있지만, 반사 효율을 고려하면 구상, 인편상이 바람직하다. 또한, 그의 크기로서는 구상인 경우, 지나치게 작으면 반사율이 낮아지고, 지나치게 크면 이방성 도전 입자에 의한 접속을 저해하는 경향이 있기 때문에 바람직하게는 0.02 내지 20㎛, 보다 바람직하게는 0.2 내지 1㎛이고, 인편상인 경우에는, 장경이 바람직하게는 0.1 내지 100㎛, 보다 바람직하게는 1 내지 50㎛, 단경이 바람직하게는 0.01 내지 10㎛, 보다 바람직하게는 0.1 내지 5㎛, 두께가 바람직하게는 0.01 내지 10㎛, 보다 바람직하게는 0.1 내지 5㎛이다.
무기 입자를 포함하는 광반사성 절연 입자는, 그의 굴절률(JIS K7142)이 바람직하게는 열경화성 수지 조성물의 경화물의 굴절률(JIS K7142)보다도 큰 것, 보다 바람직하게는 적어도 0.02 정도 큰 것이 바람직하다. 이것은, 굴절률차가 작으면 그것들의 계면에서의 반사 효율이 저하되기 때문이다.
광반사성 절연 입자로서는 이상 설명한 무기 입자를 사용할 수도 있지만, 인편상 또는 구상 금속 입자의 표면을 투명한 절연성 수지로 피복한 수지 피복 금속 입자를 사용할 수도 있다. 금속 입자로서는, 니켈, 은, 알루미늄 등을 들 수 있다. 입자의 형상으로서는, 무정형, 구상, 인편상, 침상 등을 들 수 있지만, 이 중에서도 광 확산 효과의 면에서 구상, 전체 반사 효과의 면에서 인편상의 형상이 바람직하다. 특히, 광의 반사율의 면에서 인편상 은 입자 또는 구상 은 입자이다.
광반사성 절연 입자로서의 수지 피복 금속 입자의 크기는 형상에 따라서도 상이하지만, 일반적으로 지나치게 크면 이방성 도전 입자에 의한 접속을 저해할 우려가 있으며, 지나치게 작으면 광을 반사하기 어려워지기 때문에, 바람직하게는 구상의 경우에는 입경 0.1 내지 30㎛, 보다 바람직하게는 0.2 내지 10㎛이고, 인편상의 경우에는, 장경이 바람직하게는 0.1 내지 100㎛, 보다 바람직하게는 1 내지 50㎛이며 두께가 바람직하게는 0.01 내지 10㎛, 보다 바람직하게는 0.1 내지 5㎛이다. 여기서, 광반사성 절연 입자의 크기는, 절연 피복되어 있는 경우에는 그의 절연 피복도 포함한 크기이다.
이러한 수지 피복 금속 입자에 있어서의 당해 수지로서는, 다양한 절연성 수지를 사용할 수 있다. 기계적 강도나 투명성 등의 면에서 아크릴계 수지의 경화물을 바람직하게 이용할 수 있다. 바람직하게는, 벤조일퍼옥시드 등의 유기 과산화물 등의 라디칼 개시제의 존재하에서 메타크릴산메틸과 메타크릴산2-히드록시에틸을 라디칼 공중합시킨 수지를 들 수 있다. 이 경우, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트 등의 이소시아네이트계 가교제로 가교되어 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 금속 입자로서는, 미리 실란 커플링제로 γ-글리시독시기나 비닐기 등을 금속 표면에 도입하여 두는 것이 바람직하다.
이러한 수지 피복 금속 입자는, 예를 들어 톨루엔 등의 용매 중에 금속 입자와 실란 커플링제를 투입하고, 실온에서 약 1시간 교반한 후, 라디칼 단량체와 라디칼 중합 개시제와, 필요에 따라 가교제를 투입하고, 라디칼 중합 개시 온도로 가온하면서 교반함으로써 제조할 수 있다.
이상 설명한 광반사성 절연 입자의 광반사성 이방성 도전 접착제 중의 배합량은, 지나치게 적으면 충분한 광반사를 실현할 수 없으며, 또한 지나치게 많으면 병용하고 있는 도전 입자에 기초한 접속이 저해되기 때문에, 광반사성 이방성 도전 접착제 중에 광반사성 절연 입자를 바람직하게는 1 내지 50부피％, 보다 바람직하게는 5 내지 25부피％이다.
<도전 입자>
본 발명의 광반사성 이방성 도전 접착제를 구성하는 도전 입자로서는, 이방성 도전 접속용의 종래의 도전 입자에 있어서 사용되고 있는 금속의 입자를 이용할 수 있다. 예를 들어, 금, 니켈, 구리, 은, 땜납, 팔라듐, 알루미늄, 그들의 합금, 그들의 다층화물(예를 들어, 니켈 도금/금 플래시 도금물) 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 금, 니켈, 구리는 도전 입자를 갈색으로 하기 때문에, 본 발명의 효과를 다른 금속 재료보다도 발휘할 수 있다.
또한, 도전 입자로서, 수지 입자를 금속 재료로 피복한 금속 피복 수지 입자를 사용할 수 있다. 이러한 수지 입자로서는, 스티렌계 수지 입자, 벤조구아나민 수지 입자, 나일론 수지 입자 등을 들 수 있다. 수지 입자를 금속 재료로 피복하는 방법으로서도 종래 공지된 방법을 채용할 수 있으며, 무전해 도금법, 전해 도금법 등을 이용할 수 있다. 또한, 피복하는 금속 재료의 층 두께는, 양호한 접속 신뢰성을 확보하기에 충분한 두께이며, 수지 입자의 입경이나 금속의 종류에 따라 상이하지만, 통상 0.1 내지 3㎛이다.
또한, 수지 입자의 입경은 지나치게 작으면 도통 불량이 발생하고, 지나치게 크면 패턴간 쇼트가 발생하는 경향이 있기 때문에, 바람직하게는 1 내지 20㎛, 보다 바람직하게는 3 내지 10㎛, 특히 바람직하게는 3 내지 5㎛이다. 이 경우, 코어 입자(1)의 형상으로서는 구형이 바람직하지만, 플레이크상, 럭비볼상일 수도 있다.
바람직한 금속 피복 수지 입자는 구상 형상이며, 그의 입경은 지나치게 크면 접속 신뢰성의 저하가 되기 때문에 바람직하게는 1 내지 20㎛, 보다 바람직하게는 3 내지 10㎛이다.
특히, 본 발명에 있어서는, 상술한 바와 같은 도전 입자에 대하여 광반사성을 부여하여, 광반사성 도전 입자로 하는 것이 바람직하다. 도 1a, 도 1b는, 이러한 광반사성 도전 입자(10, 20)의 단면도이다. 우선, 도 1a의 광반사성 도전 입자부터 설명한다.
광반사성 도전 입자(10)는, 금속 재료로 피복되어 있는 코어 입자(1)와, 그의 표면에 산화티타늄(TiO2) 입자, 질화붕소(BN) 입자, 산화아연(ZnO) 입자 또는 산화알루미늄(Al2O3) 입자로부터 선택된 적어도 1종의 무기 입자(2)로 형성된 광반사층(3)으로 구성된다. 산화티타늄 입자, 질화붕소 입자, 산화아연 입자 또는 산화 알루미늄 입자는, 태양광하에서는 백색을 나타내는 무기 입자이다. 따라서, 그로부터 형성된 광반사층(3)은 백색 내지 회색을 나타낸다. 백색 내지 회색을 나타내고 있다는 것은, 가시광에 대한 반사 특성의 파장 의존성이 작고, 또한 가시광을 반사하기 쉬운 것을 의미한다.
또한, 산화티타늄 입자, 질화붕소 입자, 산화아연 입자 또는 산화알루미늄 입자 중, 경화된 광반사성 이방성 도전 접착제의 열경화성 수지 조성물의 경화물의 광 열화가 염려되는 경우에는 광 열화에 대하여 촉매성이 없고, 굴절률도 높은 산화아연 입자를 바람직하게 사용할 수 있다.
코어 입자(1)는 이방성 도전 접속에 사용되는 것이기 때문에, 그의 표면이 금속 재료로 구성되어 있다. 여기서, 표면이 금속 재료로 피복되어 있는 양태로서는, 상술한 바와 같이 코어 입자(1) 그 자체가 금속 재료인 형태, 또는 수지 입자의 표면이 금속 재료로 피복된 양태를 들 수 있다.
무기 입자(2)로부터 형성된 광반사층(3)의 층 두께는, 코어 입자(1)의 입경과의 상대적 크기의 관점에서 보면, 코어 입자(1)의 입경에 대하여 지나치게 작으면 반사율의 저하가 현저해지고, 지나치게 크면 도통 불량이 발생하기 때문에, 바람직하게는 0.5 내지 50％, 보다 바람직하게는 1 내지 25％이다.
또한, 광반사성 도전 입자(10)에 있어서, 광반사층(3)을 구성하는 무기 입자(2)의 입경은 지나치게 작으면 광반사 현상이 발생하기 어려워지고, 지나치게 크면 광반사층의 형성이 곤란해지는 경향이 있기 때문에, 바람직하게는 0.02 내지 4㎛, 보다 바람직하게는 0.1 내지 1㎛, 특히 바람직하게는 0.2 내지 0.5㎛이다. 이 경우, 광반사시키는 광의 파장의 관점에서 보면, 무기 입자(2)의 입경은 반사시켜야 할 광(즉, 발광 소자가 발하는 광)이 투과되지 않도록, 그의 광의 파장의 50％ 이상인 것이 바람직하다. 이 경우, 무기 입자(2)의 형상으로서는 무정형, 구상, 인편상, 침상 등을 들 수 있지만, 이 중에서도 광 확산 효과의 면에서 구상, 전체 반사 효과의 면에서 인편상의 형상이 바람직하다.
도 1a의 광반사성 도전 입자(10)는, 대소의 분말끼리를 물리적으로 충돌시킴으로써 대입경 입자의 표면에 소입경 입자를 포함하는 막을 형성시키는 공지된 성막 기술(소위 메카노퓨전법)에 의해 제조할 수 있다. 이 경우, 무기 입자(2)는, 코어 입자(1)의 표면 금속 재료에 파고들도록 고정되고, 한편 무기 입자끼리가 융착 고정되기 어렵기 때문에, 무기 입자의 모노레이어가 광반사층(3)을 구성한다. 따라서, 도 1a의 경우, 광반사층(3)의 층 두께는, 무기 입자(2)의 입경과 동등 내지는 조금 얇아진다고 생각된다.
이어서, 도 1b의 광반사성 도전 입자(20)에 대하여 설명한다. 이 광반사성 도전 입자(20)에 있어서는, 광반사층(3)이 접착제로서 기능하는 열가소성 수지(4)를 함유하고, 이 열가소성 수지(4)에 의해 무기 입자(2)끼리도 고정되어, 무기 입자(2)가 다층화(예를 들어 2층 또는 3층으로 다층화)되어 있는 점에서, 도 1a의 광반사성 도전 입자(10)와 상이하다. 이러한 열가소성 수지(4)를 함유함으로써 광반사층(3)의 기계적 강도가 향상되고, 무기 입자의 박락(剝落) 등이 발생하기 어려워진다.
열가소성 수지(4)로서는, 환경 저부하를 의도하여 할로겐 프리의 열가소성 수지를 바람직하게 사용할 수 있으며, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀이나 폴리스티렌, 아크릴 수지 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
이러한 광반사성 도전 입자(20)도, 메카노퓨전법에 의해 제조할 수 있다. 메카노퓨전법에 적용하는 열가소성 수지(4)의 입경은, 지나치게 작으면 접착 기능이 저하되고, 지나치게 크면 코어 입자에 부착되기 어려워지기 때문에, 바람직하게는 0.02 내지 4㎛, 보다 바람직하게는 0.1 내지 1㎛이다. 또한, 이러한 열가소성 수지(4)의 배합량은, 지나치게 적으면 접착 기능이 저하되고, 지나치게 많으면 입자의 응집체가 형성되기 때문에, 무기 입자(2) 100질량부에 대하여 바람직하게는 0.2 내지 500질량부, 보다 바람직하게는 4 내지 25질량부이다.
본 발명의 광반사성 이방성 도전 접착제 중의 광반사성 도전 입자 등의 도전 입자의 배합량은, 지나치게 적으면 도통 불량이 발생하는 경향이 있고, 지나치게 많으면 패턴간 쇼트가 발생하는 경향이 있기 때문에, 열경화성 수지 조성물 100질량부에 대하여 광반사성 도전 입자 등의 도전 입자의 배합량은 바람직하게는 1 내지 100질량부, 보다 바람직하게는 10 내지 50질량부이다.
<광반사성 이방성 도전 접착제의 제조>
본 발명의 광반사성 이방성 도전 접착제는, 이상 설명한 광반사성 절연 입자와 도전 입자와 열경화성 수지 조성물을 통상법에 따라 균일하게 혼합함으로써 제조할 수 있다. 또한, 광반사성 이방성 도전 필름으로 하는 경우에는, 그것들을 톨루엔 등의 용매와 함께 분산 혼합하고, 박리 처리한 PET 필름에 소기의 두께가 되도록 도포하고, 약 80℃ 정도의 온도에서 건조할 수 있다.
<광반사성 이방성 도전 접착제의 반사 특성>
본 발명의 광반사성 이방성 도전 접착제의 반사 특성은, 발광 소자의 발광 효율을 향상시키기 위해, 광반사성 이방성 도전 접착제의 경화물의 파장 450nm의 광에 대한 반사율(JIS K7105)이 적어도 30％인 것 바람직하다. 이러한 반사율로 하기 위해서는, 사용하는 광반사성 도전 입자의 반사 특성이나 배합량, 열경화성 수지 조성물의 배합 조성 등을 적절히 조정할 수 있다. 통상, 반사 특성이 양호한 광반사성 도전 입자의 배합량을 증량하면, 반사율도 증대되는 경향이 있다.
또한, 광반사성 이방성 도전 접착제의 반사 특성은 굴절률이라는 관점에서 평가할 수도 있다. 즉, 그의 경화물의 굴절률이 도전 입자와 광반사성 절연 입자를 제외한 열경화성 수지 조성물의 경화물의 굴절률보다도 크면, 광반사성 절연 입자와 그것을 둘러싸는 열경화성 수지 조성물의 경화물의 계면에서의 광반사량이 증대되기 때문이다. 구체적으로는, 광반사성 입자의 굴절률(JIS K7142)로부터, 열경화성 수지 조성물의 경화물의 굴절률(JIS K7142)을 뺀 차가 바람직하게는 0.02 이상, 보다 바람직하게는 0.2 이상인 것이 요구된다. 또한, 통상 에폭시 수지를 주체로 하는 열경화성 수지 조성물의 굴절률은 약 1.5이다.
<발광 장치>
이어서, 본 발명의 발광 장치에 대하여 도 2를 참조하면서 설명한다. 발광 장치(200)는, 기판(21) 상의 접속 단자(22)와, 발광 소자로서 LED 소자(23)의 n 전극(24)과 p 전극(25)의 각각에 형성된 접속용의 범프(26) 사이에 상술한 본 발명의 광반사성 이방성 도전 접착제를 도포하고, 기판(21)과 LED 소자(23)가 플립 칩 실장되어 있는 발광 장치이다. 여기서, 광반사성 이방성 도전 접착제의 경화물(100)은, 광반사성 절연 입자(10)가 열경화성 수지 조성물의 경화물(11) 중에 분산되어 이루어지는 것이다. 또한, 필요에 따라, LED 소자(23)의 전체를 덮도록 투명 몰드 수지로 밀봉할 수도 있다. 또한, LED 소자(23)에 종래와 마찬가지로 광반사층을 형성할 수도 있다.
이와 같이 구성되어 있는 발광 장치(200)에 있어서는, LED 소자(23)는 발한 광 중, 기판(21)측을 향해 발한 광은, 광반사성 이방성 도전 접착제의 경화물(100) 중의 광반사성 절연 입자(10)에서 반사되어, LED 소자(23)의 상면으로부터 출사된다. 따라서, 발광 효율의 저하를 방지할 수 있다.
본 발명의 발광 장치(200)에 있어서의 광반사성 이방성 도전 접착제 이외의 구성(LED 소자(23), 범프(26), 기판(21), 접속 단자(22) 등)은, 종래의 발광 장치의 구성과 마찬가지로 할 수 있다. 또한, 본 발명의 발광 장치(200)는, 본 발명의 광반사성 이방성 도전 접착제를 사용하는 것 이외에는, 종래의 이방성 도전 접속 기술을 이용하여 제조할 수 있다. 또한, 발광 소자로서는, LED 소자 이외에 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 공지된 발광 소자를 적용할 수 있다.
실시예
참고예(화학식 (1a)의 에폭시기 함유 실록산 화합물의 제조)
질소 기류 중, 환류 냉각관과 자기 교반자를 구비한 100ml 3구 플라스크에 28.37g(100.88mmol)의 1-알릴-3,5-디글리시딜이소시아누레이트(매드직(MADGIC), 시꼬꾸 가세이 고교(주))와, 6.63g(20.17mmol)의 테트라키스(히드로겐디메틸실록시)실란(SIT 7278.0, 젤레스트 인코포레이티드(Gelest Inc.))을 투입하고, 혼합물을 80℃에서 균일하게 용융될 때까지 교반하였다. 이어서, 이 용융 혼합물에 2％ 카르스테트 촉매 용액(크실렌 용액) 30.2μL를 첨가하고, 교반하면서 140℃가 될 때까지 가열하고, 용융 혼합물의 온도가 140℃에 도달한 후, 이 온도를 9시간 유지하여, 1-알릴-3,5-디글리시딜이소시아누레이트와 테트라키스(히드로겐디메틸실록시)실란을 반응시켰다.
반응 종료 후, 반응 혼합물을 냉각하고, 미반응 단량체를 감압하(150℃/0.1kPa)에 증류 제거하여, 화학식 (1a)의 에폭시기 함유 실록산 화합물을 얻었다.
Figure pct00006
<히드로실릴화 반응의 진행 정도 평가>
히드로실릴화 반응의 진행 상태를 확인하기 위해, 이하에 설명하는 바와 같이 FT-IR 측정과 1HNMR 측정을 행하였다.
(FT-IR 측정)
히드로실릴화 반응물의 감압 증류 잔사, 및 원료인 1-알릴-3,5-디글리시딜이소시아누레이트(매드직)와 테트라키스(히드로겐디메틸실록시)실란(SIT 7278.0)에 대하여, 각각 FT-IR 측정(측정 장치: 푸리에 변환 적외선 분광 광도계 FT-IR-460PLUS, 닛본 분꼬우(주)제)을 행하고, 얻어진 결과를 도 3에 도시하였다. 원료인 테트라키스(히드로겐디메틸실록시)실란(SIT 7278.0)에 대해서는 Si-H기 특유의 스펙트럼으로서, 2140cm-1 부근의 신축 피크, 900cm-1 부근의 변각 진동 피크가 검출되었다. 또한, 1690cm-1 및 1460cm-1 부근에는, 이소시아누레이트 유래의 샤프한 카르보닐기 신축 피크가 검출되었다. 반응물의 감압 증류 잔사에 대해서는, Si-H기에 특유한 2140cm-1 부근과 900cm-1 부근의 피크는 검출되지 않고, 한편 이소시아누레이트에서 유래하는 1690cm-1 및 1460cm-1 부근의 피크가 검출되었다.
이로부터, 화학식 (1a)의 에폭시기 함유 실록산 화합물이 생성되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 수소규소화(히드로실릴화 반응)가 완결되어 있는 것을 확인할 수 있었다.
(1H-NMR 측정)
히드로실릴화 반응물의 감압 증류 잔사에 대하여 1H-NMR 측정(측정 장치: 머큐리(MERCURY) 300, 베리안(VARIAN)제)을 행하고, 얻어진 결과를 도 4에 도시하였다. 케미컬 시프트 0ppm 부근에는, 실리콘 유래의 Si-Me기에 대응하는 시그널이 관측되었다. 또한, 케미컬 시프트 4.12 내지 2.66ppm에는, 글리시딜이소시아누레이트 유래의 시그널이 다수 확인되었다. 한편, 알릴기의 α, β 위치 탄소 인접 양성자에서 볼 수 있는 특유의 시그널과 Si-H기의 시그널(양자 모두 케미컬 시프트 6.00 내지 5.00ppm)은 모두 확인되지 않았다.
이로부터도, 화학식 (1a)의 에폭시기 함유 실록산 화합물이 생성되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 수소규소화(히드로실릴화 반응)이 완결되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 매드직의 투입량을 컨트롤함으로써, 부분적으로 Si-H기가 잔존하는 화합물을 의도적으로 제조할 수 있는 것이 기대된다.
실시예 1
얻어진 에폭시기 함유 실록산 화합물을 사용하여, 표 1에 나타내는 배합 조성의 성분을 균일하게 혼합함으로써 절연성 접착제로서 본 발명의 열경화성 수지 조성물을 제조하였다. 또한, 실시예 1에 있어서는, 에폭시기/산 무수물의 관능기수의 비가 1/1.1이 되도록, 에폭시 화합물과 산 무수물계 경화제를 배합하였다.
Figure pct00007
비교예 1 내지 3
또한, 비교예 1의 절연성 접착제로서의 열경화성 수지 조성물은, 에폭시 화합물로서 화학식 (1a)의 에폭시기 함유 실록산 화합물 대신에 1,3,5-트리글리시딜이소시아네이트를 사용한 예이고, 비교예 2의 절연성 접착제로서의 열경화성 수지 조성물은, 2액 경화형 디메틸실리콘 수지(IVS4742, 모멘티브 머터리얼사)이고, 비교예 3의 절연성 접착제로서의 열경화성 수지 조성물은, 2액 경화형 페닐 실리콘 수지(SCR-1012, 신에쯔 가가꾸 고교(주))이다.
<평가>
얻어진 절연성 접착제로서의 열경화성 수지 조성물에 대하여, 다이 전단 강도 시험, 내열 시험과 내열 광 시험을 행하였다. 얻어진 결과를 표 2에 나타낸다.
<다이 전단 강도 시험>
금 범프(높이 10㎛, 직경 80㎛, 피치 190㎛)가 형성된 10㎛ 두께의 은 솔리드 전극을 갖는 LED용 유리 에폭시 기판(특별 주문품, 간사이 덴시 고교(주)))에 직경이 4mm가 되도록 절연성 접착제를 도포하고, 여기에 각 변 0.3mm의 플립 칩형 LED 소자(GM35R460G, 쇼와 덴꼬(주))를 올려놓고, 플립 칩형 LED 소자가 표측이 되도록 유리 에폭시 기판을 80℃로 유지된 핫 플레이트에 놓고, 2분간 가열하여 LED 소자를 LED용 유리 에폭시 기판에 가고정하였다. 이 LED 소자가 가고정된 LED용 유리 에폭시 기판을 열 압착 장치에 적용하고, LED 소자에 80gf/칩의 압력을 인가하면서 230℃에서 15초간 열 압착 처리를 행함으로써, LED용 유리 에폭시 기판에 LED 소자가 실장된 LED 장치를 제작하였다. 실시예 1 또는 비교예 1의 절연성 접착제를 사용하여 제작한 LED 장치의 경우, 열 압착 처리 후에 260℃, 20초의 리플로우 처리를 더 행하였다.
이와 같이 하여 제작한 LED 장치에 대하여, 다이 전단 강도(gf/칩)를 측정하였다. 실용상, 다이 전단 강도는 적어도 200gf/칩, 바람직하게는 250gf/칩 이상인 것이 요구된다.
<내열 시험>
1mm 높이의 스페이서가 4 모서리에 배치된 2매의 알루미늄 평판(길이 100mm×폭 50.0mm×두께 0.50mm)에 절연성 접착제를 끼우고, 실시예 1 및 비교예 1의 절연성 접착제에 대해서는 우선 120℃에서 30분 가열하고, 이어서 140℃에서 1시간 가열함으로써 경화 수지 시트 샘플을 제작하였다. 또한, 비교예 2 및 3의 절연성 접착제에 대해서는 우선 80℃에서 1시간 가열하고, 이어서 150℃에서 2시간 가열함으로써 경화 수지 시트 샘플을 제작하였다.
얻어진 경화 수지 시트 샘플을 150℃로 설정된 오븐 내에 1000시간 방치하고, 방치 전후의 분광 특성(L*,a*,b*)을 분광 측색계(CM-3600d, 코니카 미놀타 옵틱스(주))를 사용하여 측정하고, 얻어진 측정값으로부터 색차(ΔE)를 산출하였다. 실용상, ΔE는 35 이하인 것이 요구된다.
<내열 광 시험>
내열 시험에 사용한 경화 수지 시트 샘플과 마찬가지의 경화 수지 시트 샘플을 제작하고, 이것을 온도 120℃에서 광 강도 16mW/cm2로 설정된 열광 시험기(슈퍼 윈미니, 다이플라 윈테스(주); 메탈 할라이드 램프 사용) 내에 1000시간 방치하고, 얻어진 경화 수지 시트를 150℃로 설정된 오븐 내에 1000시간 방치하고, 방치 전후의 분광 특성(L*,a*,b*)을, 분광 측색계(CM-3600d, 코니카 미놀타 옵틱스(주))를 사용하여 측정하고, 얻어진 측정값으로부터 색차(ΔE)를 산출하였다. 실용상, ΔE는 20 이하인 것이 요구된다.
Figure pct00008
표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1의 에폭시기 함유 실록산 화합물을 경화 성분으로서 사용한 경화 수지 시트 샘플은, 다이 전단 강도, 내열 시험 및 내열 광 시험의 결과가 모두 실용상 바람직한 것이었지만, 비교예 1의 경우에는, 열경화성 에폭시 수지 조성물을 사용하고 있기 때문에, 다이 전단 강도에 대해서는 바람직한 결과가 얻어졌지만, 화학식 (1a)의 에폭시 함유 실록산 화합물을 사용하지 않았기 때문에, 내열 시험에 관하여 만족할 수 있는 결과가 얻어지지 않았다.
또한, 비교예 2 및 3에 대해서는, 화학식 (1a)의 에폭시기 함유 실록산 화합물 뿐만 아니라, 열경화성 에폭시 수지 조성물을 사용하지 않았기 때문에, 다이 전단 강도가 현저하게 낮고, 내열 시험, 내열 광 시험을 할 것까지도 없는 것이었다.
실시예 2
절연성 접착제로서 실시예 1의 열경화성 수지 조성물 100질량부에 대하여, 광반사성 절연 입자(평균 입경 0.5㎛의 이산화티타늄산 분말(KR-380, 티탄 고교(주)) 24.0질량부와, 도전 입자(평균 입경 5㎛의 금 피복 수지 도전 입자(평균 입경 4.6㎛의 구상 아크릴 수지 입자에 0.2㎛ 두께의 무전해 금 도금을 실시한 입자(라이트 20GNB4, 닛본 가가꾸 고교(주)) 5.00질량부를 균일하게 혼합함으로써 실시예 2의 광반사성 이방성 도전 접착제를 제조하였다.
비교예 4
광반사성 절연 입자를 사용하지 않는 것 이외에는, 실시예 4와 마찬가지의 조작을 반복함으로써 이방성 도전 접착제를 제조하였다.
(평가)
얻어진 광반사성 이방성 도전 접착제의 광반사율 평가 시험, LED 실장 샘플에 있어서의 전체 광속량 평가 시험을 이하에 설명하는 바와 같이 측정하였다.
(광 반사율 평가 시험)
얻어진 실시예 2 및 비교예 4의 이방성 도전 접착제를 세라믹제의 백색판에 건조 두께로 100㎛가 되도록 도포하고, 200℃에서 1분간 가열하고, 경화시켰다. 이 경화물에 대하여, 분광 광도계(U3300, 히타치 세이사꾸쇼(주))를 사용하여, 파장 450nm의 광에 대한 반사율(JIS K7150)을 측정하였다. 반사율은 실용상 30％ 이상인 바, 실시예 2의 광반사성 이방성 도전 접착제는 30％를 초과하는 반사율을 나타낸 것에 비해, 비교예 4의 이방성 도전 접착제는 30％를 초과하는 반사율을 나타내지 않았다.
(LED 실장 샘플에 있어서의 전체 광속량 평가 시험)
100㎛ 피치의 구리 배선에 Ni/Au(5.0㎛ 두께/0.3㎛ 두께) 도금 처리한 배선을 갖는 유리 에폭시 기판에, 범프 본더(FB700, 카이져(주))를 사용하여 15㎛ 높이의 금 범프를 형성하였다. 이 금 범프 장착 에폭시 기판에, 실시예 2의 광반사성 이방성 도전 접착제 또는 비교예 4의 이방성 도전 접착제를 사용하여, 청색 LED(Vf=3.2(If=20mA))를 200℃, 60초, 1Kg/칩의 조건으로 필립 칩 실장하여, 테스트용 LED 모듈을 얻었다.
얻어진 테스트용 LED 모듈에 대하여, 전체 광속 측정 시스템(적분 전체 구)(LE-2100, 오츠카 덴시 가부시끼가이샤)을 사용하여 전체 광속량을 측정하였다(측정 조건 If=20mA(정전류 제어)). 전체 광속량, 실용상 300mlｍ 이상인 것이 요구되는 바, 실시예 2의 광반사성 이방성 도전 접착제는 300mlm을 초과하는 반사율을 나타낸 것에 비해, 비교예 4의 이방성 도전 접착제는 300mlm을 초과하는 반사율을 나타내지 않았다.
본 발명의 열경화성 수지 조성물 및 그것을 절연성 접착 성분으로서 함유하는 광반사성 이방성 도전 접착제는, 발광 다이오드(LED) 소자 등의 발광 소자를 배선판에 이방성 도전 접착제를 사용하여 플립 칩 실장하여 발광 장치를 제조할 때에, 제조 비용의 증대를 초래하는 광반사층을 발광 소자에 형성하지 않아도, 발광 효율을 저하시키지 않도록 할 수 있다. 게다가, 다이 전단 강도도 높게 유지할 수 있고, 내열성, 내열광성도 우수하다. 따라서, 본 발명의 열경화성 수지 조성물 및 광반사성 이방성 도전 접착제는, LED 소자를 플립 칩 실장할 때에 유용하다.
1 코어 입자
2 무기 입자
3 광반사층
4 열가소성 수지
10, 20 광반사성 도전 입자
11 열경화성 수지 조성물의 경화물
21 기판
22 접속 단자
23 LED 소자
24 n 전극
25 p 전극
26 범프
100 광반사성 이방성 도전 접착제의 경화물
200 발광 장치

Claims (16)

  1. 하기 화학식 (1)
    Figure pct00009

    (화학식 (1) 중, 치환기 R은 독립적으로 알킬기 또는 페닐기이고, 연결기 A는 독립적으로 2가의 탄화수소기이고, 치환기 R1 및 R2는 독립적으로 에폭시기 함유 유기기, 알킬기 또는 아릴기이지만, R1 및 R2 중 적어도 한쪽이 에폭시기 함유 유기기임)
    로 표시되는 에폭시기 함유 실록산 화합물과, 에폭시 수지용 경화제를 함유하는 것을 특징으로 하는 열경화성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 치환기 R이 탄소수 1 내지 3의 저급 알킬기이고, 연결기 A가 탄소수 2 내지 6의 알킬렌기이고, 치환기 R1, R2가 모두 에폭시기 함유 유기기인 열경화성 수지 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 치환기 R이 메틸기이고, 연결기 A가 트리메틸렌기이고, 치환기 R1, R2가 모두 글리시딜기인 열경화성 수지 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (1)의 에폭시기 함유 실록산 화합물 100질량부에 대하여, 에폭시 수지용 경화제를 50 내지 120질량부 함유하는 열경화성 수지 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 에폭시 수지용 경화제가 산 무수물계 경화제인 열경화성 수지 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 이미다졸계 경화 촉진제를 더 함유하는 열경화성 수지 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 산 무수물계 경화제 100질량부에 대하여 이미다졸계 경화 촉진제를 0.20 내지 2.00질량부 함유하는 열경화성 수지 조성물.
  8. 발광 소자를 배선판에 이방성 도전 접속하기 위해 사용하는 광반사성 이방성 도전 접착제이며, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 열경화성 수지 조성물, 도전 입자 및 광반사성 절연 입자를 함유하는 것을 특징으로 하는 광반사성 이방성 도전 접착제.
  9. 제8항에 있어서, 광반사성 절연 입자가 산화티타늄, 질화붕소, 산화아연 및 산화알루미늄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 무기 입자인 광반사성 이방성 도전 접착제.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 광반사성 절연 입자의 굴절률(JIS K7142)이 열경화성 수지 조성물의 경화물의 굴절률(JIS K7142)보다도 큰 광반사성 이방성 도전 접착제.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 광반사성 절연 입자가 인편상 또는 구상 은 입자의 표면을 절연성 수지로 피복한 수지 피복 금속 입자인 광반사성 이방성 도전 접착제.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 광반사성 이방성 도전 접착제가 광반사성 절연 입자를 1 내지 50부피％로 함유하고 있는 광반사성 이방성 도전 접착제.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 도전 입자가 금속 재료로 피복되어 있는 코어 입자와, 그의 표면에 산화티타늄 입자, 질화붕소 입자, 산화아연 입자 또는 산화알루미늄 입자로부터 선택된 적어도 1종의 무기 입자로 형성된 광반사층을 포함하는 광반사성 도전 입자인 광반사성 이방성 도전 접착제.
  14. 제13항에 있어서, 열경화성 수지 조성물 100질량부에 대한 광반사성 도전 입자의 배합량이 1 내지 100질량부인 광반사성 이방성 도전 접착제.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 광반사성 이방성 도전 접착제를 개재하여, 발광 소자를 플립 칩 방식으로 배선판에 실장하고 있는 발광 장치.
  16. 제15항에 있어서, 발광 소자가 발광 다이오드인 발광 장치.
KR1020157005900A 2012-10-30 2013-10-30 열경화성 수지 조성물, 광반사성 이방성 도전 접착제 및 발광 장치 KR102139124B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2012-238489 2012-10-30
JP2012238489 2012-10-30
JPJP-P-2013-068302 2013-03-28
JP2013068302A JP6003763B2 (ja) 2012-10-30 2013-03-28 熱硬化性樹脂組成物、光反射性異方性導電接着剤及び発光装置
PCT/JP2013/079468 WO2014069546A1 (ja) 2012-10-30 2013-10-30 熱硬化性樹脂組成物、光反射性異方性導電接着剤及び発光装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150081247A true KR20150081247A (ko) 2015-07-13
KR102139124B1 KR102139124B1 (ko) 2020-07-29

Family

ID=50627446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157005900A KR102139124B1 (ko) 2012-10-30 2013-10-30 열경화성 수지 조성물, 광반사성 이방성 도전 접착제 및 발광 장치

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6003763B2 (ko)
KR (1) KR102139124B1 (ko)
CN (1) CN104736591A (ko)
TW (1) TWI636097B (ko)
WO (1) WO2014069546A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106605309B (zh) * 2014-06-19 2022-10-18 英克伦股份有限公司 Led灯、led灯的制造方法及led装置的密封方法
TWI556478B (zh) * 2014-06-30 2016-11-01 億光電子工業股份有限公司 發光二極體裝置
JP6721325B2 (ja) * 2015-12-14 2020-07-15 デクセリアルズ株式会社 熱硬化性接着シート、及び半導体装置の製造方法
JP6623121B2 (ja) * 2016-06-08 2019-12-18 デクセリアルズ株式会社 光硬化性樹脂組成物、並びに画像表示装置、及びその製造方法
CN109651425B (zh) * 2017-10-12 2021-02-26 弗洛里光电材料（苏州）有限公司 含多个硅氢键的异氰酸酯化合物及其应用
KR102167662B1 (ko) * 2017-11-28 2020-10-19 주식회사 엘지화학 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11168235A (ja) 1997-12-05 1999-06-22 Toyoda Gosei Co Ltd 発光ダイオード
JP2010138380A (ja) * 2008-11-14 2010-06-24 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 熱硬化性樹脂組成物
JP2010285563A (ja) * 2009-06-12 2010-12-24 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 光半導体素子封止用樹脂組成物
JP2012057006A (ja) * 2010-09-07 2012-03-22 Shin-Etsu Chemical Co Ltd エポキシ樹脂組成物、その製造方法、並びに、それを用いた半導体装置
JP2012180489A (ja) * 2011-03-03 2012-09-20 Nippon Steel Chem Co Ltd エポキシシリコーン樹脂及びそれを用いた硬化性樹脂組成物
JP2012207216A (ja) * 2011-03-16 2012-10-25 Sony Chemical & Information Device Corp 光反射性異方性導電接着剤及び発光装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI433875B (zh) * 2008-01-28 2014-04-11 Shinetsu Chemical Co 二縮水甘油基異氰尿酸基改性有機聚矽氧烷以及含有該有機聚矽氧烷的組成物
JP5617210B2 (ja) * 2009-09-14 2014-11-05 デクセリアルズ株式会社 光反射性異方性導電接着剤及び発光装置
JP2011173951A (ja) * 2010-02-23 2011-09-08 Dic Corp エポキシ樹脂組成物、その硬化物、光半導体封止用樹脂組成物、及び光半導体装置
JP6052006B2 (ja) * 2012-10-30 2016-12-27 デクセリアルズ株式会社 新規なエポキシ基含有シロキサン化合物

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11168235A (ja) 1997-12-05 1999-06-22 Toyoda Gosei Co Ltd 発光ダイオード
JP2010138380A (ja) * 2008-11-14 2010-06-24 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 熱硬化性樹脂組成物
JP2010285563A (ja) * 2009-06-12 2010-12-24 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 光半導体素子封止用樹脂組成物
JP2012057006A (ja) * 2010-09-07 2012-03-22 Shin-Etsu Chemical Co Ltd エポキシ樹脂組成物、その製造方法、並びに、それを用いた半導体装置
JP2012180489A (ja) * 2011-03-03 2012-09-20 Nippon Steel Chem Co Ltd エポキシシリコーン樹脂及びそれを用いた硬化性樹脂組成物
JP2012207216A (ja) * 2011-03-16 2012-10-25 Sony Chemical & Information Device Corp 光反射性異方性導電接着剤及び発光装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
http://www.silicone.jp/j/products/notice/118/index.shtml

Also Published As

Publication number Publication date
KR102139124B1 (ko) 2020-07-29
TWI636097B (zh) 2018-09-21
TW201430067A (zh) 2014-08-01
JP2014111708A (ja) 2014-06-19
JP6003763B2 (ja) 2016-10-05
CN104736591A (zh) 2015-06-24
WO2014069546A1 (ja) 2014-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI575053B (zh) 光反射性異向性導電接著劑及發光裝置
KR101995599B1 (ko) 광 반사성 이방성 도전 접착제 및 발광 장치
KR101829475B1 (ko) 광반사성 이방성 도전 페이스트 및 발광 장치
KR101892753B1 (ko) 발광 장치의 제조 방법
US9548141B2 (en) Light-reflective anisotropic conductive adhesive and light-emitting device
KR102139124B1 (ko) 열경화성 수지 조성물, 광반사성 이방성 도전 접착제 및 발광 장치
EP2560198A1 (en) Light-reflective anisotropic conductive adhesive agent, and light emitting device
WO2014013984A1 (ja) 光反射性異方性導電接着剤及び発光装置
JP6115457B2 (ja) グリシジルイソシアヌリル変性ポリシロキサンの製造方法
JP6384046B2 (ja) 光反射性異方性導電接着剤及び発光装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant