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包含聚酰亞胺的光學(xué)半導(dǎo)體元件封裝用樹脂的制作方法

文檔序號:3642604閱讀:155來源:國知局

專利名稱::包含聚酰亞胺的光學(xué)半導(dǎo)體元件封裝用樹脂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及一種包含聚酰亞胺的光學(xué)半導(dǎo)體元件封裝用樹脂和一種用該樹脂封裝的光學(xué)半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)
:最近,由于發(fā)光二極管(LED)的發(fā)光效率和光通量的提高,越來越多地使用了更大的電流,這引起了LED-封裝樹脂變質(zhì)的問題,從而導(dǎo)致LED工作壽命的縮短。一般來講,經(jīng)常使用環(huán)氧樹脂作為LED-封裝樹脂。然而,已知當(dāng)目前已在照明工業(yè)中引起注意的高輸出藍(lán)色或白色LED被具有較大能量的短波長(例如,350-500nm)光輻照,并且增強(qiáng)注入電流密度導(dǎo)致發(fā)熱增加時,環(huán)氧樹脂的變質(zhì)發(fā)生得更為嚴(yán)重。因此,為了改善樹脂的透明度、耐光性和耐熱性,已經(jīng)報道了包含脂環(huán)族環(huán)氧化合物的樹脂(見JP-A-7-309927)和用有機(jī)硅改性的環(huán)氧樹脂(見JP-A-2006-274249)。此外,由于聚酰亞胺與環(huán)氧樹脂相比具有極高的耐熱性,因此已經(jīng)提出了聚酰亞胺用于封裝LED元件的技術(shù)。例如,在JP-A-63-7657中報道了由于通過特定的芳香酸二酐與特定的芳香族二胺化合物反應(yīng)而獲得的聚酰亞胺是無色且透明的并且具有極高的透明度,聚酰亞胺可以阻止光透過率的減少并改善發(fā)光效率。在JP-A-2001-102500中,公開了具有低彈性模量并易于加工的聚酰亞胺薄膜可通過在聚酰亞胺的一般反應(yīng)中結(jié)合使用硅氧烷化合物而獲得。此外,在JP-A-2002-322275中報道了在原材料例如酸二酐和二胺的反應(yīng)中,通過使用基于甲硅烷基酰胺的甲硅垸基化試劑可迅速獲得聚酰亞胺,而不產(chǎn)生任何副產(chǎn)品。然而,包含脂環(huán)族環(huán)氧化合物的樹脂和用有機(jī)硅改性的環(huán)氧樹脂作為用于藍(lán)色或白色LED封裝的樹脂,耐熱性仍不足。此外,通過芳香酸二酐與芳香族二胺反應(yīng)而獲得的聚酰亞胺(全芳香族聚酰亞胺)對于短波長光具有耐久性低的問題。這是因?yàn)闃?gòu)成聚酰亞胺主鏈的芳香基團(tuán)的存在增加了對短波長光的吸收從而加速了樹脂的光降解。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種包含聚酰亞胺的光學(xué)半導(dǎo)體元件封裝用樹脂,所述樹脂具有高的光傳輸特性,優(yōu)良的耐熱性,并且即使對于短波長光也顯示出優(yōu)良的耐光性;以及提供一種用該樹脂封裝的光學(xué)半導(dǎo)體裝置。作為為了達(dá)到上述目的而進(jìn)行廣泛研究的結(jié)果,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)與通過將芳香酸二酐與芳香族二胺的反應(yīng)產(chǎn)物酰亞胺化而獲得的聚酰亞胺(全芳香族聚酰亞胺)相比,通過將脂肪酸二酐與脂肪族二胺化合物的反應(yīng)產(chǎn)物酰亞胺化而獲得的聚酰亞胺(全脂肪族聚酰亞胺)和通過將脂肪酸二酐與芳香族二胺反應(yīng)產(chǎn)物酰亞胺化而獲得的聚酰亞胺(半脂肪族聚酰亞胺)具有高的光傳輸特性和優(yōu)良的耐熱性,以及其相對于短波長光具有優(yōu)良的耐光性,并且用作LED封裝的樹脂時顯示出優(yōu)良的耐久性。因此完成了本發(fā)明。即本發(fā)明涉及如下。(1)一種光學(xué)半導(dǎo)體元件封裝用樹脂,其包含通過將聚酰亞胺前體酰亞胺化而獲得的聚酰亞胺,所述聚酰亞胺前體通過將脂肪酸二酐與脂肪族或芳香族二胺化合物縮聚而獲得。(2)根據(jù)(1)的樹脂,其中脂肪族酸二酐是選自由下式(I)-(VII)表示的四羧酸二酐中的至少一種<formula>seeoriginaldocumentpage9</formula>(I)<formula>seeoriginaldocumentpage9</formula>(II)<formula>seeoriginaldocumentpage9</formula>(III)<formula>seeoriginaldocumentpage10</formula>其中X1戈表0、S、CH2、C(CH3)2或C(CF3)X2代表0、S或CH2;以及X3和X4各自獨(dú)立地代表0、S或CH2。(3)根據(jù)(1)的樹脂,其中脂肪族二胺化合物是選自由下式(VIII)-(XIII)表示的化合物中的至少一種:<formula>seeoriginaldocumentpage11</formula>(VIII)<formula>seeoriginaldocumentpage11</formula>(IX)<formula>seeoriginaldocumentpage11</formula>(X)<formula>seeoriginaldocumentpage11</formula>(XI)<formula>seeoriginaldocumentpage11</formula>(XII)和<formula>seeoriginaldocumentpage11</formula>(XIII)其中R1代表0、S、S02、CH2、CF2、C(CH3)2或C(CF3)2;R2和R3各自獨(dú)立地代表H、F、CH3或CF3;以及n代表4到18的整數(shù)。(4)根據(jù)(1)的樹脂,其中芳香族二胺化合物是選自由式(xiv)-(xvn)表示的化合物中的一種<formula>seeoriginaldocumentpage12</formula>其中R4代表0、S、S02、CH2、CF2、C(CH3)2、C(CF3)2或CO;R5和R6各自獨(dú)立地代表H、F、CH3或CF3;以及R7代表S、S02、C(CH3)2或C(CF3)2。(5)根據(jù)(1)的樹脂,其對具有400nm波長的入射光的透過率為95%以上。(6)—種光學(xué)半導(dǎo)體裝置,其包含根據(jù)(l)的樹脂和用該樹脂封裝的光學(xué)半導(dǎo)體元件。(7)根據(jù)(6)的光學(xué)半導(dǎo)體裝置,其為發(fā)光二極管裝置。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)半導(dǎo)體元件封裝用樹脂顯示出良好的優(yōu)點(diǎn),即其具有高的光傳輸特性,優(yōu)良的耐熱性,并且即使對于短波長光也顯示出優(yōu)良的耐光性。因此,使用該樹脂封裝的光學(xué)半導(dǎo)體裝置即使其上安裝有藍(lán)色或白色LED元件時,也可以獲得長的工作壽命。根據(jù)本發(fā)明包含聚酰亞胺的光學(xué)半導(dǎo)體元件封裝用樹脂適用于液晶屏的背光源、交通信號燈、室外大顯示屏、廣告顯示屏等半導(dǎo)體元件的封裝。發(fā)明詳述根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)半導(dǎo)體元件封裝用樹脂包含通過將聚酰亞胺前體酰亞胺化而獲得的聚酰亞胺,所述聚酰亞胺前體通過將脂肪酸二酐與脂肪族或芳香族二胺化合物縮聚而獲得。在本說明書中,通過將脂肪酸二酐與脂肪族二胺化合物反應(yīng)而獲得的聚酰亞胺前體被稱為全脂肪族聚酰亞胺前體,通過脂肪酸二酐與芳香族二胺化合物反應(yīng)而獲得的聚酰亞胺前體被稱為半脂肪族聚酰亞胺前體,通過芳香酸二酐與芳香族二胺化合物反應(yīng)而獲得的聚酰亞胺前體被稱為全芳香族聚酰亞胺前體。對于脂肪酸二酐,可提及的有與迄今在聚酰亞胺或聚酰亞胺前體的制備中使用的那些相同的脂肪酸二酐。其中,從透明性、耐熱性、耐光性和多功能性的觀點(diǎn)來看,由下式(I)-(VII)表示的四羧酸二酐是優(yōu)選的<formula>seeoriginaldocumentpage14</formula>(I),<formula>seeoriginaldocumentpage14</formula>(II),<formula>seeoriginaldocumentpage14</formula>(III),<formula>seeoriginaldocumentpage14</formula>(IV)<formula>seeoriginaldocumentpage15</formula>其中X'代表0、S、CH2、C(CH3)2或C(CF3)X2代表0、S或CH2;以及X3和X4各自獨(dú)立地代表0、S或CH2。上述的四羧酸二酐可單獨(dú)使用或者兩種或多種組合使用。在本發(fā)明的這些四羧酸二酐中,由式(I)表示的1,2,3,4-環(huán)丁烷四羧酸二酐、由式(II)表示的1,2,3,4-丁垸四羧酸二酐和式(m)(其中X1為CH2)的1,2,3,4-環(huán)戊烷四羧酸二酐是更優(yōu)選的。此外,在不損害本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)的范圍內(nèi),本發(fā)明封裝用樹脂所包含的酸二酐可不同于由上式(I)-(VII)表示的四羧酸二酐。為了獲得作為本發(fā)明目的的高的光傳輸特性和耐光性,在用于反應(yīng)的酸二酐中,由式(I)-(VII)表示的四羧酸二酐的總含量優(yōu)選為80重量%以上,更優(yōu)選為卯重量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為95重量%以上,并且?guī)缀?00重量%的含量更是進(jìn)一步優(yōu)選的。對于脂肪族二胺化合物,可提及的有與迄今在聚酰亞胺或聚酰亞胺前體的制備中使用的那些相同的脂肪族二胺化合物。其中,從透明性、耐熱性、耐光性和多功能性的觀點(diǎn)來看,由式(VIII)-(XIII)表示的化合物是優(yōu)選的<formula>seeoriginaldocumentpage16</formula><formula>seeoriginaldocumentpage17</formula>(XII),和<formula>seeoriginaldocumentpage17</formula>(XIII)其中R1代表0、S、S02、CH2、CF2、C(CH3)2或C(CF3)2;R2和R3各自獨(dú)立地代表H、F、CH3或CF3;以及n代表4到18的整數(shù),優(yōu)選4到8的整數(shù)。上述的化合物可單獨(dú)使用或者兩個或多個組合使用。在本發(fā)明的這些化合物中,式(VIII)(其中R1為CH2)的4,4'-亞甲基二環(huán)己胺、由式(X)表示的2,5-二(氨甲基)二環(huán)[2.2.1]庚烷、由式(X)表示的2,6-二(氨甲基)二環(huán)[2.2.1]庚烷,由式(XI)表示的異佛爾酮二胺和由式(XIII)表示的1,4-環(huán)己垸二胺是更優(yōu)選的。對于芳香族二胺化合物,可提及的有與迄今在聚酰亞胺或聚酰亞胺前體的制備中使用的那些相同的芳香族二胺化合物。其中,從透明性、耐熱性、耐光性和多功能性的觀點(diǎn)來看,由式(XIV)-(XVII)表示的化合物是優(yōu)選的<formula>seeoriginaldocumentpage18</formula>其中R4代表0、s、s02、ch2、cf2、c(ch3)2、c(CF3)2或co;R5和R6各自獨(dú)立地代表h、f、CH3或CF3;以及R7代表s、s02、c(CH3)2或c(cf3)2。上述的化合物可單獨(dú)或者兩種或多種組合使用。在本發(fā)明的這些化合物中,式(xiv)(其中r"為s02)的二(3-氨基苯基)砜和式(xv)(其中115和W各自為CF3)的2,2'-二(三氟甲基)對二氨基聯(lián)苯是更優(yōu)選的。此外,在不損害本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)的范圍內(nèi),本發(fā)明封裝用樹脂所包含的二胺化合物可不同于由上式(vin)-(xin)表示的脂肪族二胺化合物和由上式(xiv)-(xvii)表示的芳香族二胺化合物。為了獲得作為本發(fā)明目的的高的光傳輸特性和耐光性,在用于反應(yīng)的二胺化合物中,由上式Cvin)-(xm)表示的脂肪族二胺化合物和由上式(xiv)-(xvn)表示的芳香族二胺化合物的總含量優(yōu)選為80重量%以上,更優(yōu)選為90重量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為95重量%以上,并且?guī)缀?00重量%的含量更是進(jìn)一步優(yōu)選的。在本發(fā)明合成全脂肪族聚酰亞胺前體的情況下,脂肪族二胺化合物首先在惰性氣氛下于0-40℃溫度的有機(jī)溶劑中用諸如N,O-二(三甲基甲硅垸基)三氟乙酰胺或N,O-二(三甲基甲硅垸基)乙酰胺的甲硅烷基化試劑進(jìn)行甲硅烷基化,然后在20-150℃的溫度下與脂肪酸二酐反應(yīng)。此外,在合成半脂肪族聚酰亞胺前體的情況下,芳香族二胺化合物和脂肪酸二酐可在惰性氣氛下于20-150℃溫度的有機(jī)溶劑中進(jìn)行縮聚。就這一點(diǎn)而言,任何前體作為用在反應(yīng)中的有機(jī)溶劑的溶液而獲得。對于有機(jī)溶劑,可提及N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯垸酮、N-甲基己內(nèi)酰胺、二甲基砜、吡啶、四氫呋喃、環(huán)己酮、1,4-二氧六環(huán)等。它們可單獨(dú)或者兩種或多種組合使用。從形成更高分子量產(chǎn)物的觀點(diǎn)來看,由式(I)-(VII)表示的四羧酸二酐的總摩爾量與由上式(VIII)-(XIII)表示的脂肪族二胺化合物和由上式(XIV)-(XVII)表示的芳香族二胺化合物的總摩爾量的比(酸二酐/二胺化合物)優(yōu)選為1.5/1.0-1.0/1.5、更優(yōu)選為1.1/1.0-1.0/1.1。聚酰亞胺前體的分子量優(yōu)選為1,OOO-1OO,OOO、更優(yōu)選為5,000-100,000。在本說明書中,聚酰亞胺前體的分子量通過凝膠滲透色譜(GPC)進(jìn)行測量。在將聚酰亞胺前體轉(zhuǎn)變成用于應(yīng)用的溶液的情況下,對于在25℃下含15-30重量%的聚酰亞胺前體的溶液,其粘度優(yōu)選為200-50,000mPa.s、更優(yōu)選為500-30,000mPa.s。在本說明書中,該粘度根據(jù)在下面提及的實(shí)施例中所描述的方法進(jìn)行測量。獲得的聚酰亞胺前體直接或以片狀形式進(jìn)行酰亞胺化。在說明書中,通過將全脂肪族聚酰亞胺前體酰亞胺化而獲得的聚酰亞胺被稱為全脂肪族聚酰亞胺,通過將半脂肪族聚酰亞胺前體酰亞胺化而獲得的聚酰亞胺被稱為半脂肪族聚酰亞胺,通過亞胺化全芳香族聚酰亞胺前體而獲得的聚酰亞胺被稱為全芳香族聚酰亞胺。對于酰亞胺化反應(yīng),可提及的有通過加熱的酰亞胺化反應(yīng)、通過化學(xué)反應(yīng)的酰亞胺化反應(yīng)等,在本發(fā)明中,優(yōu)選通過加熱進(jìn)行酰亞胺化反應(yīng)。加熱的反應(yīng)在優(yōu)選50-400℃、更優(yōu)選100-300℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行,并且可連續(xù)地進(jìn)行以及可在減壓下或在惰性氣氛中進(jìn)行。在本發(fā)明中,從確保透明性的觀點(diǎn)來看,包含聚酰亞胺的樹脂在減壓(優(yōu)選0.001到4kPa)下可通過在1OO℃下1小時、在150℃下1小時、在200℃下3小時和在240℃下3小時連續(xù)進(jìn)行反應(yīng)而獲得。在聚酰亞胺前體以片狀形式進(jìn)行酰亞胺化的情況下,樹脂可通過以下方式形成片形,例如可任選通過用有機(jī)溶劑如N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基-2-吡咯烷酮稀釋上述聚酰亞胺前體的溶液,隨后通過諸如澆鑄(casting)、旋涂或輥涂的方法以適當(dāng)?shù)暮穸葘⒃撊芤菏┘拥骄哂杏糜袡C(jī)硅處理過的表面的防粘(releasing)薄片(例如,聚酯薄膜)、玻璃基片等上,接著通過加熱進(jìn)行上述酰亞胺化反應(yīng)。因?yàn)榘埘啺返臉渲哂懈叩墓鈧鬏斕匦?,例如,?dāng)樹脂形成厚度為10-500/mi的薄片時,其對波長為400-700nm的入射光的透過率優(yōu)選為90%以上、更優(yōu)選為95%以上、進(jìn)一步優(yōu)選為98-100%。此外,其對波長為380nni的入射光的透過率優(yōu)選為90%以上、更優(yōu)選為95%以上、進(jìn)一步優(yōu)選為98-100%。在本說明書中,光傳輸特性根據(jù)在下面提及的實(shí)施例中所描述的方法進(jìn)行測量。此外,從耐熱性的觀點(diǎn)來看,包含聚酰亞胺的樹脂的5%失重溫度優(yōu)選為250℃以上、更優(yōu)選為300℃以上。在本說明書中,5%失重溫度根據(jù)在下面提及的實(shí)施例中所描述的方法進(jìn)行測量。因?yàn)橛纱双@得的包含聚酰亞胺的樹脂不但具有高的光傳輸特性,優(yōu)良的耐熱性而且即使對于短波長光也顯示出優(yōu)良的耐光性,因此其可適合用作例如在光學(xué)半導(dǎo)體裝置中使用的光學(xué)半導(dǎo)體元件封裝用樹脂,所述半導(dǎo)體裝置(用作液晶屏的背光源、交通信號燈、室外大顯示屏、廣告顯示屏等)上安裝有藍(lán)色或白色LED元件。因此,本發(fā)明也提供光學(xué)半導(dǎo)體裝置,其包含上述光學(xué)半導(dǎo)體元件封裝用樹脂和用該樹脂封裝的光學(xué)半導(dǎo)體元件。本發(fā)明的光學(xué)半導(dǎo)體裝置可通過以下方式制備,即,通過使用酰亞胺化前的聚酰亞胺前體或由將聚酰亞胺前體酰亞胺化而獲得的聚酰亞胺作為本發(fā)明光學(xué)半導(dǎo)體元件封裝用樹脂進(jìn)行封裝LED元件而制備。具體地講,在使用聚酰亞胺前體的情況下,光學(xué)半導(dǎo)體裝置可通過以下方式制備,即,通過諸如澆鑄、旋涂或輥涂的方法將聚酰亞胺前體以適當(dāng)?shù)暮穸戎苯邮┘拥狡渖习惭b有LED元件的基板上,接著通過加熱并干燥而制備。此外,在使用聚酰亞胺的情況下,光學(xué)半導(dǎo)體裝置可通過以下方式制備,即,通過將包含聚酰亞胺的薄片(該薄片通過諸如澆鑄、旋涂或輥涂的方法而形成,并具有適當(dāng)?shù)暮穸?層壓到其上安裝有LED元件的基板上,接著通過層合機(jī)或類似的方法粘結(jié)該薄片而制備。因?yàn)楸景l(fā)明的光學(xué)半導(dǎo)體裝置包含本發(fā)明含有聚酰亞胺的樹脂,該樹脂作為光學(xué)半導(dǎo)體元件封裝用樹脂具有高的光傳輸特性、優(yōu)良的耐熱性和耐光性,所以即使當(dāng)光學(xué)半導(dǎo)體裝置上安裝有藍(lán)色或白色LED元件時,樹脂也不會發(fā)生變質(zhì),并且該裝置可以在高的發(fā)光亮度狀態(tài)下維持很長的一段時伺,因此適合被使用。實(shí)施例聚酰亞胺前體的粘度使用粘度計(DV-l+,由Brookfield制造),將得到的聚酰亞胺前體溶液直接使用,或者任選用諸如N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基-2-吡咯垸酮的有機(jī)溶劑進(jìn)行稀釋,然后對聚酰亞胺前體濃度為15-30重量%的溶液的粘度進(jìn)行測量。聚酰亞胺的光傳輸特性使用分光光度計(U-4100,由日立高新技術(shù)公司(HitachiHighTechnologiesCorporation)制造)對380nm或400nm入射光的透過率進(jìn)行測量。聚酰亞胺的5%失重溫度使用熱重/差熱分析儀(TG/DTA300,由Seiko制造)對在氮?dú)饬飨碌?%失重溫度進(jìn)行測量。實(shí)施例1(聚酰亞胺前體A)將3.29g(0.0156mol)的4,4-亞甲基雙(環(huán)己胺)添加到15mL的N-甲基-2-吡咯垸酮中,接著在氮?dú)鈿夥障掠?'C進(jìn)行溶解。向其中添加4.2mL的N,O-二(三甲基甲硅垸基)三氟乙酰胺,接著在O'C攪拌并混合15分鐘,并且在室溫(25'C)下再攪拌并混合30分鐘。將獲得的無色透明溶液再次冷卻至(TC并添加3.10g(0.0157mo1)的1,2,3,4-丁垸四羧酸二酐。將上述整體在0'C混合1小時后,在25'C下進(jìn)行攪拌并反應(yīng)14小時以獲得聚酰亞胺前體A(全脂肪族聚酰亞胺前體,分子量21,900)的溶液。表l示出了獲得的聚酰亞胺前體溶液的物理特性。此外,使用涂覆器將獲得的聚酰亞胺前體A溶液施加到玻璃板上,以使得厚度為50pm。在減壓(lkpa)下,通過在IO(TC下1小時、在150'C下1小時、在200'C下3小時和在240'C下3小時的連續(xù)加熱,將溶液干燥并固化從而獲得包含聚酰亞胺A的薄片。表1示出了獲得的聚酰亞胺薄片的物理特性。就這一點(diǎn)而言,聚酰亞胺前體A溶液通過添加llmL的N-甲基-2-吡咯烷酮和38mL的N,N-二甲基乙酰胺進(jìn)行稀釋后施加在玻璃板上。實(shí)施例2(聚酰亞胺前體B)將2.32g(0.0151mol)的2,5(2,6)-二(氨甲基)二環(huán)[2,2.1]庚垸添加到22mL的N,N-二甲基乙酰胺中,接著在氮?dú)鈿夥障掠?。C進(jìn)行溶解。向其中添加4.1mL的N,O-二(三甲基甲硅垸基)三氟乙酰胺,接著在0'C攪拌15分鐘,并且在室溫(25'C)下再攪拌30分鐘。將獲得的無色透明溶液再次冷卻到O'C并添加2.99g(0.0151mo1)的1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐。將上述整體在0'C混合1小時后,在25'C下進(jìn)行攪拌并反應(yīng)21小時以獲得聚酰亞胺前體B(全脂肪族聚酰亞胺前體,分子量36,300)的溶液。表1示出了獲得的聚酰亞胺前體溶液的物理特性。此外,包含聚酰亞胺B的薄片以與實(shí)施例1中相同的方法獲得,除了與聚酰亞胺前體A溶液不同,直接使用聚酰亞胺前體B溶液而不用稀釋。表1示出了獲得的聚酰亞胺薄片的物理特性。實(shí)施例3(聚酰亞胺前體C)將2.28g(O細(xì)Omol)的1,4-環(huán)己烷二胺添加到20mL的N,N-二甲基乙酰胺中,接著在氮?dú)鈿夥障掠?'C進(jìn)行溶解。向其中添加5.5mL的N,O-二(三甲基甲硅烷基)乙酰胺,接著在O'C攪拌15分鐘,并且在室溫(25°C)下再攪拌30分鐘。將獲得的無色透明溶液再次冷卻到0。C并添加3.96g(0.0200摩爾)的1,2,3,4-丁垸四羧酸二酐和16mL的N,N-二甲基乙酰胺。將上述整體在O'C混合1小時后,在25'C下進(jìn)行攪拌并反應(yīng)18小時以獲得聚酰亞胺前體C(全脂肪族聚酰亞胺前體,分子量12,500)的溶液。表l示出了獲得的聚酰亞胺前體溶液的物理特性。此外,包含聚酰亞胺C的薄片以與實(shí)施例1中相同的方法獲得,除了與聚酰亞胺前體A溶液不同,直接使用聚酰亞胺前體C溶液而不用稀釋。表l示出了獲得的聚酰亞胺薄片的物理特性。實(shí)施例4(聚酰亞胺前體D)將1.97g(0.0128mol)的2,5(2,6)-二(氨甲基)二環(huán)[2.2.1]庚烷添加到14mL的N,N-二甲基乙酰胺中,接著在氮?dú)鈿夥障掠贠'C進(jìn)行溶解。向其中添加3.5mL的N,O-二(三甲基甲硅院基)乙酰胺,接著在0'C攪拌15分鐘,并且在室溫(25°C)下再攪拌30分鐘。將獲得的無色透明溶液再次冷卻到(TC并添加2.50g(0.0128mo1)的1,2,3,4-環(huán)丁垸四羧酸二酐。將上述整體在OX:混合1小時后,在25'C下進(jìn)行攪拌并反應(yīng)18小時以獲得聚酰亞胺前體D(全脂肪族聚酰亞胺前體,分子量33,800)的溶液。表1示出了獲得的聚酰亞胺前體溶液的物理特性。此外,包含聚酰亞胺D的薄片以與實(shí)施例1中相同的方法獲得,除了與聚酰亞胺前體A溶液不同,直接使用聚酰亞胺前體D溶液而不用稀釋。表l示出了獲得的聚酰亞胺薄片的物理特性。實(shí)施例5(聚酰亞胺前體E)將3.04g(0.0144mol)的4,4-亞甲基二(環(huán)己基)胺添加到24mL的N,N-二甲基乙酰胺中,接著在氮?dú)鈿夥障掠贠'C進(jìn)行溶解。向其中添加3.9mL的N,O-二(三甲基甲硅烷基)乙酰胺,接著在O'C攪拌15分鐘,并且在室溫(25'C)下再攪拌30分鐘。將獲得的無色透明溶液再次冷卻到O'C并添加3.04g(0.0145mol)的1,2,3,4-環(huán)戊烷四羧酸二酐。將上述整體在0'C混合1小時后,在25'C下進(jìn)行攪拌并反應(yīng)18小時以獲得聚酰亞胺前體E(全脂肪族聚酰亞胺前體,分子量3,940)的溶液。表1示出了獲得的聚酰亞胺前體溶液的物理特性。此外,包含聚酰亞胺E的薄片以與實(shí)施例1中相同的方法獲得,除了與聚酰亞胺前體A溶液不同,直接使用聚酰亞胺前體E溶液而不用稀釋。表1示出了獲得的聚酰亞胺薄片的物理特性。實(shí)施例6(聚酰亞胺前體F)將2.81g(0.0165mol)的異佛爾酮二胺添加到25mL的N,N-二甲基乙酰胺中,接著在氮?dú)鈿夥障掠?'C進(jìn)行溶解。向其中添加4.5mL的N,O-二(三甲基甲硅烷基)乙酰胺,接著在O'C攪拌15分鐘,并且在室溫(25°C)下再攪拌30分鐘。將獲得的無色透明溶液再次冷卻到0°C并添加3.28g(0.0165mol)的1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐。將上述整體在0'C混合1小時后,在25'C下進(jìn)行攪拌并反應(yīng)18小時以獲得聚酰亞胺前體F(全脂肪族聚酰亞胺前體,分子量38,100)的溶液。表l示出了獲得的聚酰亞胺前體溶液的物理特性。此外,包含聚酰亞胺F的薄片以與實(shí)施例1中相同的方法獲得,除了與聚酰亞胺前體A溶液不同,直接使用聚酰亞胺前體F溶液而不用稀釋。表l示出了獲得的聚酰亞胺薄片的物理特性。實(shí)施例7(聚酰亞胺前體G)將4.04gC0.0126mo1)的2,2'-二(三氟甲基)對二氨基聯(lián)苯添加到15mL的N,N-二甲基乙酰胺中,接著在氮?dú)鈿夥障掠?5。C進(jìn)行溶解。向其中添加2.50gC0.0126mo1)的1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐,將上述整體在25。C下進(jìn)行攪拌并反應(yīng)24小時以獲得聚酰亞胺前體G(半脂肪族聚酰亞胺前體,分子量2,750)的溶液。表1示出了獲得的聚酰亞胺前體溶液的物理特性。此外,包含聚酰亞胺G的薄片以與實(shí)施例1中相同的方法獲得,除了與聚酰亞胺前體A溶液不同,直接使用聚酰亞胺前體G溶液而不用稀釋。表l示出了獲得的聚酰亞胺薄片的物理特性。實(shí)施例8(聚酰亞胺前體H)將4.00g(0.0161mol)的二(3-氨基苯基)砜添加到36mL的N,N-二甲基乙酰胺中,接著在氮?dú)鈿夥障掠?5'C進(jìn)行溶解。向其中添加3.19gC0.0161mo1)的1,2,3,4-丁垸四羧酸二酐,將上述整體在25。C下進(jìn)行攪拌并反應(yīng)24小時以獲得聚酰亞胺前體H(半脂肪族聚酰亞胺前體,分子量3,290)的溶液。表1示出了獲得的聚酰亞胺前體溶液的物理特性。此外,包含聚酰亞胺H的薄片以與實(shí)施例1中相同的方法獲得,除了與聚酰亞胺前體A溶液不同,直接使用聚酰亞胺前體H溶液而不用稀釋。表l示出了獲得的聚酰亞胺薄片的物理特性。對比例1(聚酰亞胺前體I)將4.22gC0.0170mo1)的二(3-氨基苯基)砜添加到18mL的N,N-二甲基乙酰胺中,接著在氮?dú)鈿夥障掠?5'C進(jìn)行溶解。向其中添加5.00gC0.0170mo1)的3,3',4,4'-聯(lián)苯四羧酸二酐,將上述整體在25'C下進(jìn)行攪拌并反應(yīng)4天以獲得聚酰亞胺前體I(全芳香族聚酰亞胺前體,分子量4,190)的溶液。表1示出了獲得的聚酰亞胺前體溶液的物理特性。此外,包含聚酰亞胺I的薄片以與實(shí)施例1中相同的方法獲得,除了與聚酰亞胺前體A溶液不同,直接使用聚酰亞胺前體I溶液而不用稀釋。表1示出了獲得的聚酰亞胺薄片的物理特性。對比例2(環(huán)氧樹脂A)在甲乙酮中添加45重量份具有7500環(huán)氧當(dāng)量的雙酚A型環(huán)氧樹月旨(EpicoatEP1256,由日本環(huán)氧樹脂株式會社(JapanEpoxyResin)制造)、30重量份具有260環(huán)氧當(dāng)量的脂環(huán)族環(huán)氧樹脂(EHPE3150,由日本大賽璐化學(xué)工業(yè)株式會社(DaicelChemicalIndustries,Ltd.)制造)、22重量份4-甲基六氫化鄰苯二甲酸酐(固化劑,MH-700,由新日本化學(xué)株式會社(NewJapanChemicalCo.,Ltd.)制造)和1.2重量份2-甲基咪唑(固化促進(jìn)劑,由四國化學(xué)工業(yè)株式會社(ShikokuChemicalsCorporation)制造),以達(dá)到50重量。/。的濃度,并且在40。C下,將上述整體攪拌1小時以獲得用于涂覆的環(huán)氧樹脂A溶液。通過涂覆器將獲得的環(huán)氧樹脂A施加到玻璃板上,使得厚度達(dá)到50/mi。將該樹脂在常壓(101.3kpa)下于150'C加熱30分鐘后,干燥并固化以獲得環(huán)氧樹脂薄片A。表1示出了獲得的環(huán)氧樹脂薄片的物理特性。實(shí)施例9-16和對比例3-4接著,使用獲得的樹脂溶液制備光學(xué)半導(dǎo)體裝置。即,通過旋涂(1500轉(zhuǎn)/分,20秒)將各聚酰亞胺前體或環(huán)氧樹脂的溶液施用于其上安裝有LED元件(C455EZ1000,發(fā)射光譜:420到500nm,由Cree制造)的基板上,使得厚度達(dá)到50/mi。對于實(shí)施例1到8和對比例1的聚酰亞胺前體,將施加后獲得的整體在減壓(lkPa)下,在100'C下1小時、在15CTC下1小時、在20(TC下3小時和在240'C下3小時連續(xù)進(jìn)行加熱,或?qū)τ趯Ρ壤?的環(huán)氧樹脂,將施加后獲得的整體在常壓(101.3kpa)下于15(TC加熱30分鐘,然后進(jìn)行干燥并固化,從而獲得實(shí)施例9-16和對比例3-4的光學(xué)半導(dǎo)體裝置。就這一點(diǎn)而言,對于用于實(shí)施例9的樹脂,其通過將llmL的N-甲基-2-吡咯烷酮和38mL的N,N-二甲基乙酰胺添加到聚酰亞胺前體A溶液中進(jìn)行稀釋后被用作用于涂覆的樹脂。獲得的LED裝置的特性可根據(jù)如下測試實(shí)施例1的方法進(jìn)行研究。表1示出了結(jié)果。測試實(shí)施例1(耐光性)將各實(shí)施例和對比例的LED裝置通過250mA的電流,并且通過瞬時多光度系統(tǒng)(instantaneousmultiphotometricsystem,MCPD-3000,由大冢電子株式會社(OtsukaElectronicsCo.,Ltd.)帝U造)對開始測試后即刻的亮度進(jìn)行測量。其后,該裝置一直處于帶電狀態(tài)中,并且以相同的方式對經(jīng)過350小時后的亮度進(jìn)行測量。根據(jù)下列等式計算消光比以評價耐光性。就這一點(diǎn)而言,消光比為70%以上時,LED裝置的耐光性可評定為優(yōu)良。消光比(%)=[(開始測試后即刻的亮度-經(jīng)過350小時后的亮度)/開始測試后即刻的亮度]X100。<table>complextableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>*對于對比例4,作為前體的環(huán)氧樹脂(對比例2)溶液的粘度和5%失重溫度未測定。上述結(jié)果表明,實(shí)施例的LED裝置與對比例的LED裝置相比具有較高的消光比,并因此具有優(yōu)良的耐光性。特別地,在使用全脂肪族聚酰亞胺前體的實(shí)施例9-14中,樹脂薄片本身具有較高的光傳輸特性、耐熱性以及對于短波長光的優(yōu)良的耐光性,因此這表明光和熱對于聚酰亞胺的影響的變化范圍取決于組成聚酰亞胺主鏈的芳香族基團(tuán)的數(shù)量。當(dāng)本發(fā)明參考其具體的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述時,只要不脫離本發(fā)明的范圍,本領(lǐng)域技術(shù)人員可對其進(jìn)行各種變化和修改將是顯而易見的。本專利申請基于2007年7月11日提交的日本專利No.2007-182487,其全部內(nèi)容以引用方式并入本文。此外,本文的所有參考文獻(xiàn)以整體并入本文。權(quán)利要求1.一種光學(xué)半導(dǎo)體元件封裝用樹脂,其包含通過將聚酰亞胺前體酰亞胺化而獲得的聚酰亞胺,所述聚酰亞胺前體通過將脂肪酸二酐與脂肪族或芳香族二胺化合物縮聚而獲得。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的樹脂,其中所述脂肪酸二酐是選自由下式(i)-(vn)表示的四羧酸二酐中的至少一種<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage2</formula><formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中XM戈表0、S、CH2、C(CH3)^C(CF3)2;X2代表0、S或CH2;以及乂3和X4各自獨(dú)立地代表0、S或CH2。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的樹脂,其中所述脂肪族二胺化合物是選自由下式(vm)-(xm)表示的化合物中的至少一種<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage5</formula>(XIII)其中R'代表0、S、S02、CH2、CF2、C(CH3)2或C(CF3)2;R2和R3各自獨(dú)立地代表H、F、CH3或CF3;以及n代表4到18的整數(shù)。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的樹脂,其中所述芳香族二胺化合物是選自由下式(xiv)-(xvn)表示的化合物中的一種<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中R4代表0、S、S02、CH2、CF2、C(CH3)2、C(CF3)2或CO;R5和R6各自獨(dú)立地代表H、F、CH3或CF3;以及R7代表S、S02、C(CH3)2或C(CF3)2。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的樹脂,其對于具有400nm波長的入射光的透過率為95%以上。6.一種光學(xué)半導(dǎo)體裝置,其包含根據(jù)權(quán)利要求l所述的樹脂和用所述樹脂封裝的光學(xué)半導(dǎo)體元件。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)半導(dǎo)體裝置,其為發(fā)光二極管裝置。全文摘要本發(fā)明涉及一種光學(xué)半導(dǎo)體元件封裝用樹脂,其包含通過將聚酰亞胺前體酰亞胺化而獲得的聚酰亞胺,所述聚酰亞胺前體通過將脂肪酸二酐與脂肪族或芳香族二胺化合物縮聚而獲得;和涉及一種光學(xué)半導(dǎo)體裝置,其包含所述樹脂和用所述樹脂封裝的光學(xué)半導(dǎo)體元件。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)半導(dǎo)體元件封裝用樹脂顯示出良好的優(yōu)點(diǎn),即,其具有高的光傳輸特性,優(yōu)良的耐熱性,并且即使對于短波長光也顯示出優(yōu)良的耐光性。文檔編號C08G73/10GK101343363SQ20081013576公開日2009年1月14日申請日期2008年7月11日優(yōu)先權(quán)日2007年7月11日發(fā)明者原田憲章,片山博之申請人:日東電工株式會社
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