CN103904200A - 封装片 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种封装片,其为用于封装光半导体元件的封装片,所述封装片具备埋设层,其用于埋设光半导体元件;被覆层,其相对于埋设层配置于厚度方向的一侧;以及,用于抑制被覆层所含的成分转移至埋设层的阻隔层,其夹设于埋设层与被覆层之间,厚度为50μm以上且1000μm以下。
Description
技术领域
本发明涉及封装片,详细而言,涉及用于光学用途的封装片。
背景技术
目前,作为能够发出高能量的光的发光装置,已知有白色发光装置(光半导体装置)。
例如提出了一种光半导体装置,其可以如下获得:在凹型模具的底部依次装载由有机硅弹性体成形而成的波长转换层以及厚度为35μm的由玻璃制成的无机高热传导层,其后,填充其他有机硅弹性体,形成封装树脂层,在它们之上,以封装树脂层与蓝色LED芯片相对的方式装载安装有蓝色LED芯片的基板,通过加热对它们进行封装加工,然后进行脱模,由此得到光半导体装置(例如参见日本特开2012-129361号公报)。
发明内容
然而,在日本特开2012-129361号公报的由波长转换层、无机高热传导层以及封装树脂层组成的层叠体中,通过将有机硅弹性体填充到凹型模具中来形成封装树脂层,然后在该封装树脂层上个别埋设蓝色LED芯片,因此有无法充分实现提高光半导体装置的制造效率的问题。
此外,在上述层叠体中,若已经成形了的波长转换层中所含的催化剂成分向仍未成形(即加热)的封装树脂层转移,则封装树脂层在与蓝色LED芯片接触前容易固化,因此变得难以确实地在这种封装树脂层中埋设蓝色LED芯片。因此,在层叠体中,要求抑制上述转移。
此外,对于层叠体还要求优异的强度。
然而,在日本特开2012-129361号公报的层叠体中,无机高热传导层在抑制上述转移方面不充分,进而层叠体的强度也不充分,因此会有无法得到可靠性优异的光半导体装置的问题。
本发明的目的在于提供不仅抑制被覆层所含的成分向埋设层转移、而且强度也优异、还可以高效地制造光半导体装置的封装片。
本发明的封装片的特征在于,其为用于封装光半导体元件的封装片,所述封装片具备:埋设层,其用于埋设前述光半导体元件;被覆层,其相对于前述埋设层设置于厚度方向的一侧;以及,用于抑制前述被覆层所含的成分转移至前述埋设层的阻隔层,其夹设于前述埋设层与前述被覆层之间,厚度为50μm以上且1000μm以下。
通过该封装片封装光半导体元件时,能够将光半导体元件集中在一起封装,因此可以高效地制造光半导体装置。
此外,该封装片具备用于抑制被覆层所含的成分转移至埋设层的、厚度为50μm以上且1000μm以下的阻隔层,因此能够抑制被覆层所含的成分转移至埋设层,并抑制埋设光半导体元件前的埋设层的固化。因此,通过该固化前的埋设层能够确实地埋设光半导体元件,其后,若将埋设层固化,则能够确实地封装光半导体元件。因此,能够得到尺寸稳定性优异的光半导体装置。
并且,在该封装片中,阻隔层的厚度为50μm以上且1000μm以下,因此能够确保优异的强度并实现薄型化。因此,若通过该封装片封装光半导体元件,则可以在薄型的同时提高光半导体装置的强度和可靠性。
此外,在本发明的封装片中,适宜的是,前述埋设层由B阶的热固化性树脂形成,前述被覆层由C阶的热固化性树脂形成。
在该封装片中,由于埋设层由B阶的热固化性树脂形成,因此可以利用柔软的埋设层可靠地埋设光半导体元件。此外,由于被覆层由C阶的热固化性树脂形成,因此可以更进一步提高封装片的强度。
此外,在本发明的封装片中,前述阻隔层的厚度相对于前述埋设层的厚度之比为0.10以上且1.00以下是适宜的。
在该封装片中,由于阻隔层的厚度相对于前述埋设层的厚度之比为0.10以上且1.00以下,因此能够在提高阻隔性的同时提高封装片的强度,并在实现封装片的薄型化的同时确实地埋设光半导体元件。
附图说明
图1是示出本发明的封装片的一个实施方式的剖面图。
图2是通过图1的封装片封装光半导体元件,从而制造光半导体装置的方法的工序图,
图2的(a)示出准备封装片和基板的工序,
图2的(b)示出通过封装片封装光半导体元件的工序。
具体实施方式
在图1中,将纸面上下方向作为上下方向(厚度方向、第1方向)、将纸面左右方向作为左右方向(第2方向)、将纸厚方向作为纵深方向(第3方向),图2以上述方向和图1的方向箭头为基准。
在图1中,该封装片1是用于封装后述的光半导体元件5(参见图2)的封装片,并形成为沿面方向(与厚度方向垂直的方向,即左右方向和前后方向)延展的大致矩形平板形状。封装片1具备埋设层2、在埋设层2上(厚度方向的一侧)隔着间隔设置的被覆层3、和夹设于埋设层2与被覆层3之间的阻隔层4。即,在封装片中,阻隔层4的下方设置有埋设层2,阻隔层4的上方设置有被覆层3。
埋设层2是用于埋设光半导体元件5(参见图2)的层,由树脂形成为大致薄片形状。此外,埋设层2设置于封装片1的最下侧。
树脂例如由封装树脂组合物等形成,这样的封装树脂组合物包含用于埋设及封装光半导体元件5(后述,参见图2的(b))的公知的透明性树脂,作为透明性树脂,可列举出:例如有机硅树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等热固化性树脂;例如丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚烯烃树脂等热塑性树脂等。
这种透明性树脂可以单独使用,或者也可以组合使用。
此外,在这种透明性树脂中,可优选列举出热固化性树脂,从耐久性、耐热性及耐光性的观点出发,可进一步优选列举出有机硅树脂。
在这种封装树脂组合物中,可优选例举出含有有机硅树脂的树脂组合物(以下称为有机硅树脂组合物。)。
作为有机硅树脂组合物,可列举出例如缩合·加成反应固化型有机硅树脂组合物、含杂原子的改性有机硅树脂组合物、加成反应固化型有机硅树脂组合物、含无机氧化物的有机硅树脂组合物等。
在这种有机硅树脂组合物中,从埋设层2的固化前的柔软性以及固化后的强度的观点出发,可优选列举出缩合·加成反应固化型有机硅树脂组合物。
缩合·加成反应固化型有机硅树脂组合物是能够进行缩合反应(具体而言为硅醇缩合反应)及加成反应(具体而言为氢化硅烷化反应)的有机硅树脂组合物,更具体而言,是能够通过加热进行缩合反应而形成半固化状态(B阶状态),然后能够通过进一步的加热进行加成反应而形成固化状态(完全固化,C阶状态)的有机硅树脂组合物。
作为缩合反应,可列举出例如硅醇缩合反应;作为加成反应,可列举出例如环氧开环反应及氢化硅烷化反应。
需要说明的是,B阶是有机硅树脂组合物处于液状的A阶和完全固化的C阶之间的状态,是固化及凝胶化稍加进行,弹性模量比C阶的弹性模量小的状态。
缩合·加成反应固化型有机硅树脂组合物含有例如两末端为硅烷醇基的聚硅氧烷、含有烯属不饱和烃基的硅化合物(以下称为烯系硅化合物。)、含环氧基硅化合物及有机氢硅氧烷。
需要说明的是,两末端为硅烷醇基的聚硅氧烷、烯系硅化合物及含环氧基的硅化合物是缩合原料(供于缩合反应的原料),烯系硅化合物及有机氢硅氧烷是加成原料(供于加成反应的原料)。
两末端为硅烷醇基的聚硅氧烷是分子的两末端含有硅烷醇基(SiOH基)的有机硅氧烷具体而言由下述通式(1)表示。
通式(1):
(通式(1)中,R1表示选自饱和烃基和芳香族烃基的1价烃基。此外,n表示1以上的整数。)
上述通式(1)中,在R1所示的1价烃基中,作为饱和烃基,可列举出:例如碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基(甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、戊基、己基等);例如碳原子数3~6的环烷基(环戊基、环己基等)等。
此外,上述通式(1)中,在R1所示的1价烃基中,作为芳香族烃基,可列举出例如碳原子数6~10的芳基(苯基、萘基)等。
在上述通式(1)中,R1可以相同或彼此不同,优选的是相同。
作为1价烃基,可优选列举出碳原子数1~6的烷基以及碳原子数6~10的芳基,从透明性、热稳定性及耐光性的观点出发,可更优选列举出甲基、苯基,可进一步优选列举出甲基。
在上述通式(1)中,从稳定性和/或处理性的观点出发,n优选为1~10000的整数,进一步优选为1~1000的整数。
需要说明的是,上述通式(1)中的n以平均值的形式计算。
作为两末端为硅烷醇基的聚硅氧烷,具体而言,可列举出两末端为硅烷醇基的聚二甲基硅氧烷、两末端为硅烷醇基的聚甲基苯基硅氧烷、两末端为硅烷醇基的聚二苯基硅氧烷等。
这种两末端为硅烷醇基的聚硅氧烷可以单独使用,或者也可以组合使用。
此外,在这种两末端为硅烷醇基的聚硅氧烷中,可优选列举出两末端为硅烷醇基的聚二甲基硅氧烷。
两末端为硅烷醇基的聚硅氧烷可以使用市售品,另外,也可以使用按照公知的方法合成的物质。
从稳定性和/或操作性的观点出发,两末端为硅烷醇基的聚硅氧烷的数均分子量例如为100以上,优选为200以上,而且,例如为1000000以下,优选为100000以下。数均分子量可通过凝胶渗透色谱法以标准聚苯乙烯换算来算出。对于后述的两末端为硅烷醇基的聚硅氧烷以外的原料的数均分子量,也通过与上述同样的方式算出。
这种两末端为硅烷醇基的聚硅氧烷中的硅烷醇基当量例如为0.002mmol/g以上,优选为0.02mmol/g以上,而且,例如为25mmol/g以下。
相对于100质量份缩合原料,两末端为硅烷醇基的聚硅氧烷的配混比例例如为1质量份以上,优选为50质量份以上,进一步优选为80质量份以上;而且,例如为99.99质量份以下,优选为99.9质量份以下,进一步优选为99.5质量份以下。
烯系硅化合物是兼具烯属不饱和烃基和硅醇缩合反应中的离去基团的硅烷化合物,具体而言,由下述通式(2)表示。
通式(2):
R2—Si—(X1)3 (2)
(通式(2)中,R2表示1价的烯属不饱和烃基,X1表示卤原子、烷氧基、苯氧基或乙酰氧基。其中,X1可以相同或彼此不同。)
在上述通式(2)中,作为R2所示的烯属不饱和烃基,可列举出取代或非取代的烯属不饱和烃基,例如,可列举出烯基、环烯基等。
作为烯基,可列举出例如乙烯基、烯丙基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基等碳原子数2~10的烯基。
作为环烯基,可列举出例如环己烯基、降冰片烯基等碳原子数3~10环烯基。
作为烯属不饱和烃基,从与氢化甲硅烷基的反应性的观点来看,可优选列举出烯基,可进一步优选列举出碳原子数2~5的烯基,特别优选列举出乙烯基。
在上述通式(2)中的X1是硅醇缩合反应中的离去基团,上述通式(2)中的SiX1基是硅醇缩合反应中的反应性官能团。
在上述通式(2)中,作为X1所示的卤原子,可列举出例如溴原子、氯原子、氟原子、碘原子等。
在上述通式(2)中,作为X1所示的烷氧基,可列举出:例如具有碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基的烷氧基(甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、戊氧基、己氧基等);例如具有碳原子数3~6的环烷基的烷氧基(环戊氧基、环己氧基等)等。
在上述通式(2)中,X1可以相同或彼此不同,优选的是相同。
在这种上述通式(2)的X1中,可优选列举出烷氧基,可进一步优选列举出甲氧基。
作为上述烯系硅化合物,可列举出:例如含烯属不饱和烃基的三烷氧基硅烷、含烯属不饱和烃基的三卤化硅烷、含烯属不饱和烃基的三苯氧基硅烷、含烯属不饱和烃基的三乙酰氧基硅烷等。
这种烯系硅化合物可以单独使用,或者也可以组合使用。
在这种烯系硅化合物中,可优选列举出含烯属不饱和烃基的三烷氧基硅烷。
作为含烯属不饱和烃基的三烷氧基硅烷,具体而言,可列举出:乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三丙氧基硅烷等乙烯基三烷氧基硅烷;例如烯丙基三甲氧基硅烷、丙烯基三甲氧基硅烷、丁烯基三甲氧基硅烷、环己烯基三甲氧基硅烷等。
此外,在这种含烯属不饱和烃基的三烷氧基硅烷中,可优选列举出乙烯基三烷氧基硅烷,可进一步优选列举出乙烯基三甲氧基硅烷。
相对于100质量份缩合原料,烯系硅化合物的配混比例例如为0.01~90质量份,优选为0.01~50质量份,进一步优选为0.01~10质量份。
烯系硅化合物可以使用市售品,另外,也可以使用按照公知的方法合成的物质。
含环氧基的硅化合物是兼具环氧基和硅醇缩合反应中的离去基团的硅烷化合物,具体而言,由下述通式(3)表示。
通式(3):
R3—Si—(X2)3 (3)
(通式(3)中,R3表示含环氧结构的基团,X2表示卤素原子、烷氧基、苯氧基或乙酰氧基。其中,X2可以相同或彼此不同。)
在通式(3)中,作为R3表示的含环氧结构的基团,可列举出:例如环氧基、例如缩水甘油醚基、例如环氧环己基等环氧环烷基等。
在这种含环氧结构的基团中,可优选列举出缩水甘油醚基。关于缩水甘油醚基,具体而言,为下述通式(4)表示的环氧丙氧基烷基。
通式(4):
(通式(4)中,R4为选自饱和烃基和芳香族烃基的2价烃基。)
在上述通式(4)中,在R4表示的2价烃基中,作为饱和烃基,可列举出:例如碳原子数1~6的亚烷基(亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基等);例如碳原子数3~8的亚环烷基(亚环戊基、亚环己基等)等。
此外,在上述通式(4)中,在R4表示的2价烃基中,作为芳香族烃基,可列举出例如碳原子数6~10的亚芳基(亚苯基、亚萘基等)等。
作为这种2价烃基,可优选列举出碳原子数1~6的亚烷基、可进一步优选列举出亚丙基。
作为缩水甘油醚基,具体可列举出环氧丙氧基甲基、环氧丙氧基乙基、环氧丙氧基丙基、环氧丙氧基环己基、环氧丙氧基苯基等。
在这种缩水甘油醚基中,可优选列举出环氧丙氧基丙基。
上述通式(3)中的X2是硅醇缩合反应中的离去基团,上述通式(3)中的SiX2基是硅醇缩合反应中的反应性官能团。
在上述通式(3)中,作为X2表示的卤原子,可列举出与上述通式(2)的X1所示的卤原子同样的原子。
在上述通式(3)中,作为X2表示的烷氧基,可列举出与上述通式(2)的X1所示的烷氧基同样的基团。
在上述通式(3)中,X2可以相同或彼此不同,优选的是相同。
作为这种上述通式(3)的X2,可优选列举出烷氧基、可进一步优选列举出甲氧基。
作为这种含环氧基的硅化合物,可列举出:例如含环氧基的三烷氧基硅烷、含环氧基的三卤化硅烷、含环氧基的三苯氧基硅烷、含环氧基的三乙酰氧基硅烷等。
这种含环氧基的硅化合物可以单独使用,或者也可以组合使用。
此外,在这种含环氧基的硅化合物中,可优选列举出含环氧基的三烷氧基硅烷。
作为含环氧基的三烷氧基硅烷,具体而言,可列举出:环氧丙氧基甲基三甲氧基硅烷、(2-环氧丙氧基乙基)三甲氧基硅烷、(3-环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷等环氧丙氧基烷基三甲氧基硅烷;例如(3-环氧丙氧基丙基)三乙氧基硅烷、(3-环氧丙氧基丙基)三丙氧基硅烷、(3-环氧丙氧基丙基)三异丙氧基硅烷等。
此外,在这种含环氧基的三烷氧基硅烷中,可优选列举出缩水甘油醚基烷基三甲氧基硅烷,可进一步优选列举出(3-缩水甘油醚基丙基)三甲氧基硅烷。
关于含环氧基的硅化合物的配混比例,相对于100质量份缩合原料,例如为0.01~90质量份,优选为0.01~50质量份,进一步优选为0.01~1质量份。
含环氧基的硅化合物可以使用市售品,或者,也可以使用按照公知的方法合成的物质。
两末端为硅烷醇基的聚硅氧烷的硅烷醇基(SiOH基)相对于烯系硅化合物和含环氧基的硅化合物的反应性官能团(SiX1基和SiX2基)的摩尔比(SiOH/(SiX1+SiX2))例如为20/1以下,优选为10/1以下;而且,例如为0.2/1以上,优选为0.5/1以上,特别优选实质上为1/1。
在摩尔比超过上述范围的情况下,将缩合·加成反应固化型有机硅树脂组合物制成半固化状态时,存在不能得到具有适度韧性的半固化状物(半固化物)的情况;另一方面,在摩尔比不足上述范围的情况下,烯系硅化合物及含环氧基硅化合物的配混比例过多,因此,存在得到的埋设层2的耐热性降低的情况。
此外,若摩尔比在上述范围内(优选实质上为1/1),则可以使两末端为硅烷醇基的聚硅氧烷的硅烷醇基(SiOH基)与烯系硅化合物的反应性官能团(SiX1基)和含环氧基的硅化合物的反应性官能团(SiX2基)适量地发生缩合反应。
烯系硅化合物相对于含环氧基的硅化合物的摩尔比例如为10/90以上,优选为50/50以上,进一步优选为80/20以上;而且,例如为99/1以下,优选为97/3以下,进一步优选为95/5以下。
摩尔比在上述范围内时,具有能够确保固化物的强度并提高粘接性的优点。
有机氢硅氧烷为不含烯属不饱和烃基、且1分子中具有至少两个氢化甲硅烷基的有机聚硅氧烷。
对于有机氢硅氧烷,具体而言,可列举出:含氢侧链的有机聚硅氧烷、两末端为氢的有机聚硅氧烷等。
含氢侧链的有机聚硅氧烷是以从主链分支出的侧链的形式具有氢原子的有机氢硅氧烷,可列举出:例如甲基氢聚硅氧烷、二甲基聚硅氧烷-共聚-甲基氢聚硅氧烷、乙基氢聚硅氧烷、甲基氢聚硅氧烷-共聚-甲基苯基聚硅氧烷等。
含氢侧链的有机聚硅氧烷的数均分子量例如为100~1000000,进一步优选为100~100000。
此外,两末端为氢的有机聚硅氧烷是主链的两末端具有氢原子的有机氢硅氧烷,可列举出:例如两末端为氢化甲硅烷基的聚二甲基硅氧烷、两末端为氢化甲硅烷基的聚甲基苯基硅氧烷、两末端为氢化甲硅烷基的聚二苯基硅氧烷等。
关于两末端为氢的有机聚硅氧烷的数均分子量,从稳定性和/或操作性的观点出发,例如为100~1000000,进一步优选为100~100000。
这种有机氢硅氧烷可以单独使用,或者也可以组合使用。
此外,在这种有机氢硅氧烷中,可优选列举出含氢侧链的有机聚硅氧烷,可进一步优选列举出二甲基聚硅氧烷-共聚-甲基氢聚硅氧烷。
有机氢硅氧烷中的氢化甲硅烷基的当量例如为0.1mmol/g以上,优选为1mmol/g以上;而且,例如为30mmol/g以下,优选为20mmol/g以下。
有机氢硅氧烷可以使用市售品,或者,也可以使用按照公知的方法合成的产品。
有机氢硅氧烷的配混比例虽取决于烯系硅化合物的烯属不饱和烃基(上述通式(2)的R2)和有机氢硅氧烷的氢化甲硅烷基(SiH基)的摩尔比,但例如相对于100质量份烯系硅化合物,例如为10质量份以上,优选为100质量份以上;而且,例如为10000质量份以下,优选为1000质量份以下。
此外,烯系硅化合物的烯属不饱和烃基(上述通式(2)的R2)相对于有机氢硅氧烷的氢化甲硅烷基(SiH基)的摩尔比(R2/SiH)例如为20/1以下,优选为10/1以下,进一步优选为5/1以下;而且,例如为0.05/1以上,优选为0.1/1以上,进一步优选为0.2/1以上。此外,也可以将上述摩尔比设定为例如低于1/1且为0.05/1以上。
摩尔比超过20/1时,将缩合·加成反应固化型有机硅树脂组合物制成半固化状态时,存在不能得到具有适度韧性的半固化物的情况;摩尔比不足0.05/1时,有机氢硅氧烷的配混比例过高,因此,存在得到的埋设层2的耐热性及韧性不充分的情况。
此外,如果摩尔比不足1/1且为0.05/1以上,则将缩合·加成反应固化型有机硅树脂组合物制成半固化状态时,与摩尔比为20/1~1/1的缩合·加成反应固化型有机硅树脂组合物相比,能够迅速地转变为半固化状态。
缩合·加成反应固化型有机硅树脂组合物可通过将上述的两末端为硅烷醇基的聚硅氧烷、烯系硅化合物、含环氧基的硅化合物及有机氢硅氧烷与催化剂一起配混、进行搅拌混合来制备。
作为催化剂,可列举出例如缩合催化剂和加成催化剂(氢化硅烷化催化剂)等。
关于缩合催化剂,只要是可提高硅烷醇基和反应性官能团(上述通式(2)的SiX1基和上述通式(3)的SiX2基)的缩合反应的反应速度的物质,就没有特别限定,可列举出:例如盐酸、乙酸、甲酸、硫酸等酸;例如氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、四甲基氢氧化铵等碱;例如铝、钛、锌、锡等金属等。
这种缩合催化剂可以单独使用,或者也可以组合使用。
此外,在这种缩合催化剂中,从相容性及热分解性的观点出发,可优选列举出碱,可进一步优选列举出四甲基氢氧化铵。
关于这种缩合催化剂的配混比例,相对于100摩尔两末端为硅烷醇基的聚硅氧烷,例如为0.1摩尔以上,优选为0.5摩尔以上;而且,例如为50摩尔以下,优选为5摩尔以下。
对于加成催化剂,只要是可以提高加成反应、即烯属不饱和烃基与SiH之间的氢化硅烷化反应的反应速度的物质,就没有特别限定,例如含有过渡金属。作为过渡金属,可列举出例如铂、钯、铑等铂属元素,可优选列举出铂。
具体而言,作为加成催化剂,在加成催化剂含有铂时,可列举出:例如铂黑、氯化铂、氯铂酸等无机铂;例如铂-烯烃络合物、铂-羰基络合物、铂-乙酸乙酰酯等铂络合物等,可优选列举出铂络合物。更具体而言,作为铂络合物,可列举出:例如铂-乙烯基硅氧烷络合物、铂-四甲基二乙烯基二硅氧烷络合物、铂-羰基环乙烯基甲基硅氧烷络合物、铂-二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物、铂-环乙烯基甲基硅氧烷络合物、铂-辛醛/辛醇络合物等。
需要说明的是,催化剂有与以下说明的有机硅树脂区分配混的形式、在有机硅树脂中作为构成有机硅树脂的成分含有的形式。
这种加成催化剂可以单独使用,或者也可以组合使用。
此外,在这种加成催化剂中,从相容性、透明性及催化活性的观点出发,可优选列举出铂催化剂,可进一步优选列举出铂-羰基络合物。
关于加成催化剂的配混比例,按加成催化剂的金属量的质量份数计,相对于100质量份有机氢硅氧烷,例如为1.0×10-4质量份以上;而且,例如为1.0质量份以下,优选为0.5质量份以下,进一步优选为0.05质量份以下。
需要说明的是,上述催化剂可以直接使用固体状态的物质,或者,从处理性的观点出发,还可以以溶解或分散在溶剂中的溶液或分散液的形式使用。
作为溶剂,可列举出:例如甲醇、乙醇等醇;例如硅氧烷(有机聚硅氧烷等)等硅化合物;例如己烷等脂肪族烃;例如甲苯等芳香族烃;例如四氢呋喃(THF)等醚等有机溶剂。此外,作为溶剂,还可以列举出例如水等水系溶剂。
作为溶剂,在催化剂为缩合催化剂的情况下,可列举出醇;在催化剂为加成催化剂的情况下,可优选列举出硅化合物。
制备缩合·加成反应固化型有机硅树脂组合物时,例如,可以一次性添加上述原料(缩合原料及加成原料)和催化剂,或者,也可以在不同的时机分别添加各原料及各催化剂。进而,还可以一次添加一部分成分,并将剩余部分的各成分在不同时间点分别添加。
在这种缩合·加成反应固化型有机硅树脂组合物的制备方法中,可优选列举出如下的方法:首先,一次性添加缩合原料及缩合催化剂;接着,添加加成原料;其后,添加加成催化剂。
具体而言,以上述比例一次性配混两末端为硅烷醇基的聚硅氧烷、烯系硅化合物及含环氧基的硅化合物(即缩合原料)与缩合催化剂,并将这些成分搅拌例如5分钟~24小时。
此外,配混及搅拌时,为了提高缩合原料的相容性及操作性,例如也可以将温度调整至0~60℃。
其后,通过根据需要对体系(混合物)进行减压,去除挥发成分(有机溶剂)。
接着,在得到的缩合原料及缩合催化剂的混合物中,配混有机氢硅氧烷,搅拌例如1~120分钟。
在配混及搅拌时,为了提高混合物及有机氢硅氧烷的相容性及操作性,还可以将温度调节至例如0~60℃。
其后,向体系(混合物)中配混加成催化剂,搅拌例如1~60分钟。
由此,可以制备缩合·加成反应固化型有机硅树脂组合物。
制备的缩合·加成反应固化型有机硅树脂组合物例如为液状(油状),如后述那样涂布于阻隔层4上后,通过加热使缩合原料发生缩合反应,从而成为B阶(形成半固化状态)。其后,如后述(参见图2的(b))那样,利用埋设层2埋设光半导体元件5后,通过加热使加成原料发生加成反应,形成缩合·加成反应固化型有机硅树脂,从而成为C阶(形成完全固化状态),封装光半导体元件5。
封装树脂组合物中的有机硅树脂的配混比率例如为70质量%以上,优选为80质量%以上。
此外,在封装树脂组合物中,还可以根据需要添加填充剂和/或荧光体(后述)。
作为填充剂,可列举出:例如硅石(二氧化硅)、硫酸钡、碳酸钡、钛酸钡、氧化钛、氧化锆、氧化镁、氧化锌、氧化铁、氢氧化铝、碳酸钙、层状云母、炭黑、硅藻土、玻璃纤维、有机硅树脂微粒等。
填充剂的平均粒径(最大长度的平均值)例如为0.2μm以上,优选为0.5μm以上;而且,例如为40μm以下,优选为10μm以下。平均粒径可以利用粒度分布测定装置进行测定。
这样的填充剂可以单独使用,或者也可以组合使用。
荧光体只要是具有波长转换功能的颗粒、且是被用于光半导体装置6(参见图2的(b))的公知的荧光体,就没有特别限定,可列举出:例如能够将蓝色光转换成黄色光的黄色荧光体、能够将蓝色光转换成红色光的红色荧光体等公知的荧光体。
作为黄色荧光体,可列举出:例如Y3Al5O12:Ce(YAG(钇·铝·石榴石):Ce)、Tb3Al3O12:Ce(TAG(铽·铝·石榴石):Ce)等具有石榴石型晶体结构的石榴石型荧光体,例如Ca-α-SiAlON等氧氮化物荧光体等。
作为红色荧光体,可列举出例如CaAlSiN3:Eu、CaSiN2:Eu等氮化物荧光体等。
在这种荧光体中,可优选列举出黄色荧光体,可进一步优选列举出Ca-α-SiAlON和YAG:Ce,可特别优选例举出YAG:Ce。
这种荧光体可以单独使用,或者也可以组合使用。
此外,荧光体为颗粒状,对其形状没有特别限定,可列举出例如大致球状、大致平板形状、大致针状等。
此外,荧光体的平均粒径(最大长度的平均值)例如为0.1μm以上,优选为0.2μm以上;而且,例如为500μm以下,优选为200μm以下。荧光体颗粒的平均粒径可以利用粒度分布测定装置进行测定。
关于荧光体的配混比率,根据荧光体的种类、埋设层2的厚度L1和封装片1的形状等的不同,白色化程度会不同,因此没有特别限制,例如相对于封装树脂组合物为1质量%以上,优选为10质量%以上;而且,例如为50质量%以下,优选为40质量%以下。
其中,在上述封装树脂组合物中,还可以进一步根据需要而以适当的比例添加防老剂、改性剂、表面活性剂、染料、颜料、防变色剂、紫外线吸收剂等公知的添加物。
此外,封装树脂组合物可以根据需要而在其制备后进行脱泡。
作为脱泡方法,可列举出例如减压脱泡(真空脱泡)、离心脱泡、超声波脱泡等公知的脱泡方法,可优选列举出减压脱泡(真空脱泡)。
脱泡方法为减压脱泡(真空脱泡)时,作为脱泡条件,温度例如为10℃以上,优选为15℃以上,而且,例如为40℃以下,优选为35℃以下;时间例如为10分钟以上,优选为30分钟以上。
埋设层2由含有热固化性树脂(优选为有机硅树脂)的封装树脂组合物形成时,优选以半固化(B阶)状态形成。
对埋设层2的厚度L1没有特别限制,可以在后述的封装光半导体元件5时(参见图2的(b))进行适当调整,使得能够埋设光半导体元件5。具体而言,埋设层2的厚度L1例如为300μm以上,优选为500μm以上;而且,例如为3000μm以下,优选为2000μm以下。
这样的埋设层2可以由一层形成,或者也可以由多层形成。
被覆层3是被覆以下所详述的阻隔层4上表面的覆盖层。被覆层3以在封装片1的上侧露出的方式设置。
被覆层3由透明树脂组合物形成为大致薄片的形状。透明树脂组合物含有埋设层2中列举出的透明性树脂作为主成分,根据需要,含有填充剂和/或荧光体作为副成分。优选的是,形成被覆层3的透明树脂组合物由含加成催化剂的加成反应固化型有机硅树脂组合物和含有荧光体的含荧光体树脂组合物形成。作为加成反应固化型有机硅树脂组合物,可以使用市售品(例如Wacker Asahikasei Silicone Co.,Ltd.制造的LR-7665:含铂系催化剂),或者,也可以使用按照公知的方法合成的有机硅树脂组合物。含荧光体树脂组合物中的透明性树脂(加成反应固化型有机硅树脂组合物)的配混比例与埋设层2中例示的封装树脂组合物中的有机硅树脂的配混比例相同。此外,填充剂和荧光体的含有比例与它们在埋设层2中例示的封装树脂组合物中的配混比例相同。
被覆层3的厚度例如为10μm以上,优选为50μm以上;而且,例如为1000μm以下,优选为500μm以下。
阻隔层4以在厚度方向、夹设于埋设层2和被覆层3之间的方式设置。阻隔层4形成为沿面方向延展的大致矩形平板形状。而且,阻隔层4的整个下表面设置有埋设层2,阻隔层4的整个上表面设置有被覆层3。
阻隔层4是用于抑制例如被覆层3中包含的成分转移至埋设层2(migration,迁移)的阻隔薄膜。
作为成为阻隔层4抑制转移至埋设层2的对象的成分,具体而言,为被覆层3中包含的催化剂,更具体而言,为加成催化剂,详细来说为氢化硅烷化催化剂。
而且,阻隔层4也是具有优异机械强度的层。
阻隔层4例如由玻璃等形成。
作为玻璃,没有特别限定,可列举出例如无碱玻璃、钠玻璃、石英玻璃、硼硅酸玻璃、铅玻璃、氟化物玻璃等。此外,作为玻璃可列举出耐热玻璃,具体而言,还可列举出商品名为Tempax Glass、Vycor Glass、Pyrex Glass等的市售品。作为玻璃可优选列举出无碱玻璃、钠玻璃。
阻隔层4的厚度为50μm以上且1000μm以下。此外,阻隔层4的厚度优选为75μm以上,更优选为100μm以上,进一步优选为150μm以上;而且,优选为750μm以下,更优选为500μm以下。
阻隔层4的厚度低于上述下限时,不能提高对封装片1的转移的阻隔性,且无法赋予封装片1优异的机械强度。因此,无法充分提高光半导体装置6(参见图2的(b))的强度及阻隔性。
另一方面,阻隔层4的厚度超过上述上限时,无法实现封装片1的薄型化。这样一来,也无法实现光半导体装置6(参见图2的(b))的薄型化。
此外,阻隔层4的厚度L2相对于埋设层2的厚度L1之比([阻隔层4的厚度L2]/[埋设层2的厚度L1])例如为0.10以上,优选为0.15以上,更优选为0.20以上,进一步优选为0.30以上,特别优选为0.50以上;而且,例如为2.00以下,优选为1.00以下,更优选为0.90以下。
上述比值(L2/L1)低于上述下限时,阻隔层4相对于埋设层2过薄,因此封装片1的气体阻隔性变得不充分,且封装片1的强度变得不充分,由此有时无法赋予光半导体装置6优异的机械强度及气体阻隔性;或者,由于埋设层2相对于阻隔层4过厚,封装片1的厚度变得过厚,因此有时无法实现光半导体装置6的薄型化。
另一方面,上述比值(L2/L1)超过上述上限时,阻隔层4相对于埋设层2过厚,因此会有不能实现封装片1的薄型化的情况。或者,由于埋设层2相对于阻隔层4过薄,不能确实地埋设光半导体元件5,因此会有不能封装光半导体元件5,结果光半导体装置6的可靠性下降的情况。
阻隔层4的通过弯曲试验测定的曲率半径例如为1000mm以下,优选为500mm以下;而且,例如为10mm以上,优选为50mm以上。阻隔层4的曲率半径超过上述上限时,阻隔层4的柔软性降低,因此会有无法赋予光半导体装置6优异的机械强度的情况。此外,阻隔层4的曲率半径低于上述下限时,过度柔软,因此会有无法赋予光半导体装置6优异的机械强度的情况。
封装片1的厚度例如为100μm以上,优选为150μm以上,更优选为200μm以上;而且,例如为5000μm以下,优选为2500μm以下,更优选为2000μm以下,进一步优选为1500μm以下。
只要封装片1的厚度为上述上限以下,就可以实现光半导体装置6的薄型化。
接着,对制造图1所示的封装片1的方法进行说明。
在该方法中,首先准备阻隔层4。对于阻隔层4,例如预先外形加工成适当尺寸的大致矩形平板状来进行准备。
接着,在阻隔层4上形成被覆层3。
作为在阻隔层4上形成被覆层3方法,可列举出:例如,在阻隔层4上直接形成被覆层3的方法;在其他脱模薄膜上等形成被覆层3后,通过层压、热压接等将该被覆层3从脱模薄膜转印至阻隔层4的方法等。
优选的是,在阻隔层4上直接形成被覆层3。
具体而言,通过例如流延法、旋涂法、辊涂法等公知的涂布方法将封装树脂组合物、优选含荧光体树脂组合物涂布到阻隔层4的整个上表面。
其中,在含荧光体树脂组合物含有热固化性树脂时,通过加热干燥含荧光体树脂组合物,使被覆层3成为B阶状态(使其半固化),或者经由B阶状态,使被覆层3成为C阶状态(使其完全固化)。优选的是,使被覆层3成为C阶状态。由此,被覆层3由C阶的热固化性树脂形成。
为了使被覆层3成为C阶,会在其后加热所涂布的封装树脂组合物(优选的是含荧光体树脂组合物)。
作为加热条件,温度例如为50℃以上,优选为80℃以上,而且,例如为150℃以下,优选为140℃以下;加热时间例如为1分钟以上,优选为5分钟以上,而且,例如为100分钟以下,优选为15分钟以下。需要说明的是,阻隔层4是否为C阶状态可以根据热固化性树脂的种类而适宜地设定。
刚制造的被覆层3在25℃下的压缩弹性模量例如为0.001MPa以上,优选为0.01MPa以上;而且,例如为10MPa以下,优选为5MPa以下。
接着,将层叠有被覆层3的阻隔层4上下翻转,在该阻隔层4上(图1中,为了方便,图示为“下”)形成埋设层2。
作为在阻隔层4上形成埋设层2的方法,可列举出:例如,在阻隔层4上直接形成埋设层2的方法;在其他脱模薄膜上等形成埋设层2后,通过层压、热压接等将该埋设层2从脱模薄膜转印至阻隔层4的方法等。
优选的是,在阻隔层4上直接形成埋设层2。
在阻隔层4上直接形成埋设层2时,例如,通过例如流延、旋转、辊等公知的涂布方法将封装树脂组合物涂布到阻隔层4的整个上表面。
由此,在阻隔层4上形成埋设层2。
其中,在封装树脂组合物含有热固化性树脂时,加热埋设层2,使由封装树脂组合物形成的埋设层2成为B阶状态(使其半固化)。
作为加热条件,温度例如为50℃以上、优选为80℃以上,而且,例如为150℃以下、优选为140℃以下;加热时间例如为1分钟以上、优选为5分钟以上,而且,例如为100分钟以下、优选为15分钟以下。需要说明的是,埋设层2是否为B阶状态可以根据热固化性树脂的种类而适宜地设定。
由此,得到具备阻隔层4、在其下层叠的被覆层3以及在阻隔层4之上层叠的埋设层2的封装片1。
需要说明的是,刚制造后的封装片中的埋设层2在25℃下的弹性模量例如为40kPa以上,优选为60kPa以上;而且,例如为500kPa以下,优选为300kPa以下。弹性模量可以使用纳米压痕器来测定。另外,弹性模量的测定条件在以后的实施例中详述。
接着,参照图2对使用上述封装片1封装光半导体元件5、制造光半导体装置6的方法进行说明。
在该方法中,首先,如图2的(a)所示,准备安装有光半导体元件5的基板8。
基板8呈大致平板状,具体而言,由在绝缘基板上包含电极焊盘(未图示)和导线(未图示)的导体层以电路图案的形式层叠而得到的层叠板形成,所述导体层包含。绝缘基板由例如硅基板、陶瓷基板、聚酰亚胺树脂基板等制成,优选由陶瓷基板制成、具体而言由蓝宝石基板制成。
导体层由例如金、铜、银、镍等导体形成。基板8的厚度例如为30μm以上,优选为50μm以上;而且,例如为1500μm以下,优选为1000μm以下。
光半导体元件5设置在基板8的上表面。光半导体元件5介由引线7对基板8的电极焊盘进行引线键合连接,由此,将光半导体元件5与导体层电连接。光半导体元件5例如为发出蓝色光的元件(具体而言为蓝色LED)。此外,在光半导体元件5上表面形成有未图示的电极。光半导体元件5的上下方向长度(厚度)L3例如为10~1000μm。
引线7形成为线状,其一端与光半导体元件5的端子电连接,另一端与基板8的电极焊盘(未图示)电连接。
作为引线7的材料,可列举出例如金、银、铜等可以用作光半导体元件5的引线键合材料的金属材料,从耐腐蚀性的观点出发,可优选列举出金。
引线7的线直径(粗细)例如为10μm以上,优选为20μm以上;而且,例如为100μm以下,优选为50μm以下。
此外,在将光半导体元件5与基板8连接的状态下,引线7被弯曲或屈曲,形成大致弧形形状(例如三角弧形状、四角弧形状、圆弧形状等)。
在引线7中,从其一端(光半导体元件5的端子的上表面)到位于最上侧的部分(即最顶端部)的长度L4例如为100μm以上,优选为150μm以上;而且,例如为2000μm以下,优选为1000μm以下。
在引线7中,从另一端(基板8的电极焊盘的上表面)到最顶端部的长度(即引线7的高度)L5例如为100μm以上,优选为300μm以上;而且,例如为1000μm以下,优选为500μm以下。此外,引线7的高度L5相对于光半导体元件5的厚度L3例如为1.5倍以上,优选为2倍以上;而且,例如为10倍以下,优选为5倍以下。
引线7两端之间的左右方向长度D例如为0.1mm以上,优选为0.3mm以上;而且,例如为3mm以下,优选为2mm以下。引线7两端之间的左右方向长度D为上述下限以上时,可以有效防止引线键合的精度降低。引线7两端之间的左右方向长度D为上述上限以下时,可以有效抑制引线7的变形。
接着,如图2的(a)所示,将封装片1在基板8上相对配置。具体而言,以封装片1的埋设层2与光半导体元件5相对的方式配置在基板8上。
接着,如图2的(b)所示,利用封装片1的埋设层2埋设光半导体元件5。
具体而言,使封装片1对基板8进行热压接。
优选的是,对封装片1和基板8进行平板压接。
作为压接条件,温度例如为80℃以上、优选为100℃以上,而且,为220℃以下,优选为200℃以下;压力例如为0.01MPa以上,而且,例如为1MPa以下,优选为0.5MPa以下。压接时间例如为1~10分钟。
通过该热压接,可以利用埋设层2被覆光半导体元件5的上表面及侧面。即,光半导体元件5被埋设于埋设层2。
此外,可以利用埋设层2被覆从光半导体元件5露出的基板8的上表面。
由此,可以将封装片1与光半导体元件5及基板8粘接。
而且,在埋设层2和/或被覆层3的封装树脂组合物含有热固化性树脂时,通过该热压接,使被覆层3和/或埋设层2成为C阶状态(完全固化)。其中,在被覆层3已经由封装树脂组合物形成C阶状态的情况下,在埋设层2的封装树脂组合物含有B阶的热固化性树脂时,通过热压接使埋设层2成为C阶状态(完全固化)。
由此,得到封装光半导体元件5被埋设层2封装、并且阻隔层4被被覆层3保护的光半导体装置6。
此外,在被覆层3和/或埋设层2含有荧光体、且光半导体元件5为蓝色LED时,光半导体装置6作为白色发光装置而获得。
即,光半导体装置6具备基板8、安装于基板8的光半导体元件5、和形成于基板8上的封装光半导体元件5的封装片1。另外,以如下方式配置:埋设层2埋设光半导体元件5,且被覆层3在光半导体装置6的上侧露出,且阻隔层4夹设于埋设层2与被覆层3之间。
而且,使用封装片1封装光半导体元件5时,可以将光半导体元件5集中在一起封装,因此可以高效地制造光半导体装置6。
该封装片1具备用于抑制被覆层3中所含的成分转移至埋设层2的、厚度为50μm以上且1000μm以下的阻隔层4,因此能够抑制被覆层3中所含的成分转移至埋设层2,并能够抑制埋设光半导体元件5前的埋设层2的固化。
也就是说,该封装片1具有上述的压缩弹性模量,即具备高硬度的被覆层3、和为了封装光半导体元件5而为凝胶状态的埋设层2,因此通过上述特定厚度的阻隔层4,被覆层3中所含的成分在封装片1中移动、更具体而言为向埋设层2中转移受到抑制,因此通过被覆层3能够确保良好的韧性,并且通过阻隔层4能够防止上述成分的迁移,可以确实地埋设光半导体元件5。
因此,由于可以长时间维持被覆层3的凝胶状态(B阶状态),因此封装片1的保存性优异。
详细而言,在被覆层3由具有催化剂(具体而言为加成催化剂)的加成反应固化型有机硅树脂组合物形成、且埋设层2由B阶的缩合·加成反应固化型有机硅树脂组合物形成的情况下,若没有阻隔层4,则被覆层3的催化剂向B阶的埋设层2转移,会有埋设层2在埋设光半导体元件5前C阶化(完全固化)的情况。这样一来,其后,若想要在埋设层2中埋设光半导体元件5,则会有无法抑制光半导体元件5损伤、进而无法抑制引线7变形及损伤的情况。
另一方面,在该实施方式中,通过利用阻隔层4抑制了被覆层3的成分向埋设层2转移的固化前的埋设层2,可以一边抑制光半导体元件5及引线7的损伤,一边确实地埋设,其后,只要固化埋设层2,就可以确实地封装光半导体元件5及引线7。因此,可以获得尺寸稳定性优异的光半导体装置6。
并且,在该封装片1中,阻隔层4的厚度为50μm以上且1000μm以下,因此在确保优异的强度,且抑制被覆层3中所含的成分向埋设层2转移的阻隔性优异的同时,可以实现薄型化。因此,只要通过该封装片封装光半导体元件5,就能够在薄型的同时提高光半导体装置6的强度和可靠性。
此外,对于该封装片1,只要埋设层2由B阶的热固化性树脂形成,就可以通过柔软的埋设层2确实地埋设光半导体元件5。此外,只要被覆层3由C阶的热固化性树脂形成,就可以更进一步提高封装片1的强度。
进而,在该封装片1中,阻隔层4的厚度L2相对于埋设层2的厚度L1之比(L2/L1)为0.10以上且1.00以下,因此在确保优异的强度,且对被覆层3中所含的成分向埋设层2转移的阻隔性优异的同时,可以实现薄型化。因此,只要通过该封装片1封装光半导体元件5,就可以在薄型的同时提高光半导体装置6的强度和可靠性。
变形例
在图2的实施方式中,光半导体元件5介由引线7对基板8进行引线键合连接,但例如虽然未在图中示出,但也可以进行倒装芯片安装而不使用引线7。
对于上述实施方式,在封装片1的制造方法中,首先将被覆层3层叠在阻隔层4上,然后将它们上下翻转,在阻隔层4上形成埋设层2,但例如也可以与之相反,具体而言,首先将埋设层2层叠在阻隔层4上,然后将它们上下翻转,在阻隔层4上形成被覆层3。
此外,也可以不通过外形加工预先准备平板状的阻隔层4,而是例如将含有形成阻隔层4的材料的玻璃组合物涂布在埋设层2或被覆层3上,然后进行加热将它们烧结,由此在埋设层2或被覆层3上形成阻隔层4。作为玻璃组合物,可列举出例如日本特开2012-129361号公报等中记载的浆料溶液等。
需要说明的是,在上述说明中,封装片1形成为俯视大致矩形形状,但封装片1的俯视形状不限定于此,可以根据需要而适宜地变更。具体而言,封装片1可以形成为例如俯视大致圆形形状等。
实施例
以下示出的实施例等的记载可以替换为实施方式中记载的数值,即上限值或下限值。
有机硅树脂组合物A的制备
制备例1
相对于2031g(0.177摩尔)加温至40℃的两末端为硅烷醇基的聚二甲基硅氧烷[下述式(1)中的R1全部为甲基、n=155所表示的化合物,平均分子量为11500],将作为含烯属不饱和烃基的硅化合物的15.76g(0.106摩尔)乙烯基三甲氧硅烷、以及作为含烯属不饱和烃基的硅化合物的2.80g(0.0118摩尔)(3-环氧丙氧基丙基)三甲氧硅烷[两末端为硅烷醇基的聚二甲基硅氧烷的SiOH基的摩尔数、与含烯属不饱和烃基的硅化合物的SiX1基和含烯属不饱和烃基的硅化合物的SiX2基的总摩尔数之比[SiOH/(SiX1+SiX2)=1/1]]搅拌并混合后,加入0.97mL(催化剂量:0.88摩尔,相对于100摩尔两末端为硅烷醇基的聚二甲基硅氧烷为0.50摩尔)作为缩合催化剂的四甲基氢氧化铵甲醇溶液(浓度10质量%),在40℃下搅拌1小时。一边将得到的油在40℃下搅拌1小时,一边进行减压(10mmHg),去除挥发成分。接着,将反应液(油)恢复至常压后,加入有机氢聚硅氧烷(二甲基聚硅氧烷-共聚-甲基氢聚硅氧烷),以使乙烯基相对于氢化甲硅烷基的摩尔比为SiR2/SiH=1/3.0,在40℃下搅拌1小时。其后,加入0.038mL(铂含量相对于有机聚硅氧烷为0.375ppm)作为氢化硅烷化催化剂的铂-羰基络合物(铂浓度2.0质量%),在40℃下搅拌10分钟,从而获得混合物(油)。
式(1):
将该混合物作为有机硅树脂组合物A(不含荧光体的树脂组合物)。
有机硅树脂组合物B的制备
制备例2
相对于80g制备例1中得到的混合物(油、有机硅树脂组合物A),添加20g作为荧光体的YAG:Ce(平均粒径8.9μm),在室温(20℃)下搅拌10分钟。搅拌后,在利用真空干燥机进行的减压下,在室温下,脱泡30分钟以上。
由此,制备有机硅树脂组合物B(含荧光体树脂组合物)(YAG:Ce含量为20质量%)。
有机硅树脂组合物C的制备
制备例3
在80g加成反应固化型有机硅树脂组合物(LR7665,Wacker AsahikaseiSilicone Co.,Ltd.制造)的A液与B液混合而成的混合液(混合比例(A/B)=1/1)中,混合20gYAG:Ce(平均粒径8.9μm),搅拌1小时。搅拌后,在利用真空干燥机进行的减压下,在室温下,脱泡30分钟以上。
由此,制备有机硅树脂组合物C(含荧光体树脂组合物)(荧光体浓度20质量%)。
有机硅树脂组合物D的制备
制备例4
将加成反应固化型有机硅树脂组合物(LR7665,Wacker AsahikaseiSilicone Co.,Ltd.制造)的A液与B液混合而成的混合液(混合比例(A/B)=1/1)直接作为有机硅树脂组合物D(不含荧光体的树脂组合物)。
封装片的制作及光半导体装置的制作
实施例1
首先,准备作为阻隔层的无碱玻璃。需要说明的是,阻隔层的厚度为200μm,尺寸为10mm×10mm。
接着,在无碱玻璃上以C阶状态下的厚度L2为400μm的方式涂覆制备例3的有机硅树脂组合物C(含荧光体树脂组合物),在100℃下干燥10分钟,由此形成C阶状态的埋设层。
其后,将埋设层和阻隔层上下翻转,在阻隔层上以C阶状态下的厚度L1为600μm的方式涂覆制备例3的有机硅树脂组合物C(含荧光体树脂组合物),在135℃下干燥10分钟,由此形成B阶状态的埋设层。
由此,获得具备被覆层、埋设层、以及夹设在它们之间的阻隔层的封装片。
实施例2
除了将阻隔层的厚度L2由200μm变更为500μm之外,与实施例1同样处理,获得封装片,接着制作光半导体装置。
实施例3
作为阻隔层,用厚度L2为500μm的钠玻璃(尺寸10mm×10mm)代替厚度L2为200μm的无碱玻璃,除此之外,与实施例1同样处理,获得封装片,接着制作光半导体装置。
实施例4
在被覆层的形成中,使用制备例4的有机硅树脂组合物D(不含荧光体的树脂组合物)代替制备例3的有机硅树脂组合物C(含荧光体树脂组合物),进而,在埋设层的形成中,用制备例2的有机硅树脂组合物B(含荧光体树脂组合物)代替制备例1的有机硅树脂组合物A(不含荧光体的树脂组合物),除此之外,与实施例1同样处理,获得封装片,接着制作光半导体装置。
实施例5
除了将阻隔层的厚度L2由200μm变更为50μm之外,与实施例1同样处理,获得封装片,接着制作光半导体装置。
实施例6
除了将阻隔层的厚度L2由500μm变更为50μm之外,与实施例3同样处理,获得封装片,接着制作光半导体装置。
实施例7
除了将阻隔层的厚度L2由200μm变更为1000μm之外,与实施例1同样处理,获得封装片,接着制作光半导体装置。
实施例8
除了将阻隔层的厚度L2由500μm变更为1000μm之外,与实施例3同样处理,获得封装片,接着制作光半导体装置。
比较例1
未设置阻隔层,而由埋设层和被覆层形成封装片,除此之外,与实施例1同样处理,获得封装片,接着制作光半导体装置。
即,对封装片而言,在剥离片上,以C阶状态下的厚度L1为600μm的方式涂覆制备例1的有机硅树脂组合物A,在135℃下干燥10分钟,由此形成B阶状态的埋设层。
另行地在剥离片上以C阶状态下的厚度为400μm的方式涂覆制备例3的有机硅树脂组合物C(含荧光体树脂组合物),在100℃下干燥10分钟,由此形成C阶状态的被覆层。
其后,贴合埋设层与被覆层。
由此,得到具备埋设层和被覆层的封装片。
接着,准备安装光半导体元件的基板。需要说明的是,基板上预先形成有由银制成的电极焊盘,通过该电极焊盘,将光半导体元件与基板电连接。
其后,以埋设层与光半导体元件相对的方式对基板配置封装片。
接着,通过平板压接,将封装片在160℃、5分钟、0.1MPa的压接条件下热压接,由此封装光半导体元件。通过热压接使埋设层成为C阶状态。其后,将脱模片由埋设层剥离。
由此,制作通过封装片封装光半导体元件的光半导体装置。
比较例2
除了将阻隔层的厚度L2由200μm变更为35μm之外,与实施例1同样处理,获得封装片,接着制作光半导体装置。
比较例3
除了将阻隔层的厚度L2由500μm变更为35μm之外,与实施例3同样处理,获得封装片,接着制作光半导体装置。
比较例4
除了将阻隔层的厚度L2由200μm变更为2000μm之外,与实施例1同样处理,获得封装片,接着制作光半导体装置。
比较例5
除了将阻隔层的厚度L2由500μm变更为2000μm之外,与实施例3同样处理,获得封装片,接着制作光半导体装置。
评价
1.阻隔层的曲率半径的测定
对各实施例及各比较例中使用的阻隔层测定曲率半径。
曲率半径通过弯曲试验来测定。
将其结果示于表1及表2。
2.埋设层的弹性模量
分别测定各实施例及各比较例在刚制作后以及在5℃下保存了1个月后的埋设层的弹性模量。
具体而言,使用纳米压痕器测定B阶状态的埋设层在25℃下的弹性模量。
将其结果示于表1及表2。
3.封装片的机械强度
通过落下试验评价各实施例及各比较例中的封装片的机械强度。
具体而言,使封装片从1000mm的高度落下,观察是否存在阻隔层的破坏(发生损伤),由此评价封装片的机械强度。
将其结果示于表1及表2。
4.光半导体元件及引线的封装性
准备利用引线并通过引线键合连接而在基板上安装的俯视矩形形状的光半导体元件(参见图2的(a))。光半导体元件及引线的尺寸如下所述。
光半导体元件的厚度L3:150μm
引线的线直径:30μm
引线的高度L4:450μm
引线两端之间的左右方向长度D:2000μm
接着,利用从制作开始在5℃下保存了1个月后的各实施例及各比较例的封装片封装光半导体元件及引线。
具体而言,以埋设层与光半导体元件相对的方式在基板上方配置封装片,接着,按压封装片,利用埋设层埋设光半导体元件及引线。由此得到光半导体装置。
观察得到的光半导体装置的引线,评价对引线的封装性。
将其结果示于表1及表2。
表1
表2
需要说明的是,上述说明作为本发明的例示的实施方式提供,但其仅为单纯例示,不做限定性解释。本技术领域的技术人员所清楚的本发明的变形例也包含在前述的权利要求书的保护范围内。
Claims (3)
1.一种封装片,其特征在于,
其为用于封装光半导体元件的封装片,所述封装片具备:
埋设层,其用于埋设所述光半导体元件;
被覆层,其相对于所述埋设层配置于厚度方向的一侧;以及,
用于抑制所述被覆层所含的成分转移至所述埋设层的阻隔层,其夹设于所述埋设层与所述被覆层之间,厚度为50μm以上且1000μm以下。
2.根据权利要求1所述的封装片,其特征在于,
所述埋设层由B阶的热固化性树脂形成,
所述被覆层由C阶的热固化性树脂形成。
3.根据权利要求1所述的封装片,其特征在于,所述阻隔层的厚度相对于所述埋设层的厚度之比为0.10以上且1.00以下。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140702 |