TW201251139A - Sealing member, sealing method, and method for producing optical semiconductor device - Google Patents

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TW201251139A
TW201251139A TW100145830A TW100145830A TW201251139A TW 201251139 A TW201251139 A TW 201251139A TW 100145830 A TW100145830 A TW 100145830A TW 100145830 A TW100145830 A TW 100145830A TW 201251139 A TW201251139 A TW 201251139A
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sealing resin
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layer
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TW100145830A
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Yasunari Ooyabu
Hisataka Ito
Yuki Shinbori
Satoshi Sato
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Nitto Denko Corp
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Description

201251139 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關 対攝件’詳細而言，本發明係關於 -種將光半導體兀件㈣之密封構件、使用有該密封構件 之密封方法及具備該密封方沐 了万去之先半導體裝置之製造方 法。 【先前技術】 先前，已知有利用樹脂將發光二極體（led，ught Emitting Diode)等光半導體元件密封之情況。 例如，提出有如下方法1 ’將搭載有半導體晶片或電 路零件之被成型品、與使密封被成型品之密封樹脂成形之 模具對向配置，並一面利用離型薄膜覆蓋模具之模具面， 一面將密封樹脂填充於模具内，且將被成型品與密封樹脂 壓接，對被成型品進行樹脂密封（例如，參照日本專利特 開2002-43345號公報）。 根據e玄方法，由於模具之模具面一面由離型薄膜進行覆 蓋一面進行樹脂密封，故可容易地自模具中將密封樹脂脫 模，並且可防止密封樹脂殘留於模具内。 【發明内容】 然而’上述日本專利特開2002-43345號公報記載之方法 係每次密封被成型品時，將離型薄膜抽出，其後將密封樹 脂填充於模具内。 因此’在本次密封作業後直至下次密封作業之間，需要 將密封樹脂重新填充於模具内之時間，故存在作業效率變 158245.doc 201251139 差之情形。 因此，本明+ Q , h 目的在於提供一種可有效且連續地將密 封對象密封之密封構件、使用有該密封構件之密封方法、 a具備該密封方法之光半導體裝置之製造方法。 本發明之密封構件之特徵在於，其包含長條之剝離薄 从、及複數個密封樹脂層，其等係含有密封樹脂，且以沿 者上述剝離薄膜之長邊方向，相互隔開間隔地並列配置之 方式，積層於上述剝離薄膜上。 又本發明之密封構件較佳為密封光半導體元件。 本發明之畨封構件較佳為更包含透鏡形成用樹脂 二，該透鏡形成用樹脂層係含有形成透鏡之透鏡形成用樹 θ且介隔於上述剝離薄膜與各上述密封樹脂層之間。 又’本：明之密封構件較佳為上述密封樹脂係熱固性樹 ::4密封樹脂層係由上述熱固性樹脂之β階樹脂形 本發月之密封方法之特徵在於’其係重複進行如下 =静Γ著長邊方向搬送上述密封構件，一面使上述 =層與密封對象對向；以及，朝著對向之上述密封 層及/或上述密封對象接近之方向，擠壓對向之上比 密封樹脂層及/或卜、+. 佾嶝對向之上述 將上述密封對象密封對象，並藉由上述密封樹脂層 又’本發明之光半導體裝置之製造 封對象係為光半導體元件，且具備上述密封方特:在於1 根據本發明之密封方法，利用包含長條之剝離薄膜、及 158245.doc 201251139 以沁著剝離薄膜之長邊方向相互隔開間隔地並列配置之方 式積層於剝離薄膜上之複數個密封樹脂層之密封構件，重 複進仃如下之步驟：一面沿著長邊方向搬送密封構件，一 面使密封樹脂層與密封對象對向’且朝著對向之密封樹脂 層及/或密封對象接近之方向，擠壓對向之密封樹脂層及/ 或密封對象，藉由密封樹脂層將密封對象密封。 因此’可—面沿㈣長邊方向搬送密封構件，依序將剝 離薄膜與各密封樹脂層一併抽出，一面連續地將密 密封。 密封對象之密封時’可每次同時準備剝離薄膜 門在"曰層，從而可縮短用以重新準備密封樹脂層之時 間0 象二有效且連續地將密封對象密封，故於密封對 置: 70件之情料，可有效地製造光半導體裝 【實施方式】 圖係本《明之密封構件之一實施形態之剖面圖。 如圖1所示，來4+葱 剝離薄膜2、積層於㈣ :、之複數個密封層3、以及 層於剝離薄膜2上以_4 Y層3之方式積 光二極體(咖)等發光元件二封構件1係用以將例如發 件等密封對象密封太:例如受光元件等光半導體元 進行密封之㈣進行說明施對將咖作為㈣對象 剝離薄膜2係形成為長條之平帶形狀。 I58245.doc 201251139 密封層3係形成為俯視大致圓形，且沿著剝離薄膜2之長 邊方向相互隔開間隔地並列配置。又，密封層3係包含形 成透鏡之透鏡形成用樹脂層5、與密封LED之密封樹脂層 6 ° 透鏡形成用樹脂層5係為透明，且形成為俯視大致圓 形，且積層於剝離薄膜2上。 密封樹脂層ό係為透明，且形成為與透鏡形成用樹脂層$ 大致相同直徑之俯視大致圓形，且以與透鏡形成用樹脂層 5共有中心之方式形成於透鏡形成用樹脂層5上。 即’透鏡形成用樹脂層5係介隔於剝離薄膜2與密封樹脂 層6之間。 保護膜4係形成為與剝離薄膜2大致同一形狀（長條之平 帶形狀）。 圖2及圖3係用以說明圖丨所示之密封構件之製造方法之 步驟圖。 為製造密封構件丨，而如圖2(a)所示，首先，於基膜"上 形成密封樹脂層6。 基膜11係由例如聚對苯二甲酸乙二酯之聚酯例如聚乙 稀、聚丙料料烴等形成為長狀平帶形狀。 基膜11之厚度係為例如12〜25〇聰，較佳為。 作為形成密封樹脂層6之密封樹脂，可舉例例如熱固性 聚矽氧樹月曰、裱氧樹脂、熱固性聚醯亞胺樹脂、苯酚樹 脂、腺樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚醋樹脂、鄰苯二〒 酸二烯丙㈣月旨、熱固性胺㈣脂等熱固性樹脂，且較佳 158245.doc 201251139 為舉例熱固性聚矽氧樹脂。 為了形成密封樹炉爲 溶液，且進行乾燥：二’而對基膜11上塗佈密封樹脂之 ._ ^ '、 乂丰固化狀態（B階）獲得密封樹脂層
。再者’溶解密封樹脂之溶劑並無㈣ 知之有機溶劑。 J :-、使密封樹知層6成為B階’而例如於H5。。。下，加熱 1〜60分鐘。
又’為使密封樹脂層6完全固化，而例如於125〜25(TC 下，加熱5分鐘〜24小時。 °對选封樹月日之溶液中，調配例如鱗光粒子或石夕石粒子 等0 作為麟光粒子，可舉例例如包含Y3Al5〇12:Ce(YAG(紀. 鋁.石榴石）：Ce)等磷光體之粒子。 W光粒子係以相對於畨封樹脂之溶液之總固形物成分 例如1〜10質量％之比例進行調配。 … 作為矽石粒子，可舉例例如平均粒徑（體積基準，由動 態光散射法測定）為20 nm以下之矽石粒子。 矽石粒子係以相對於密封樹脂之溶液之總固形物成分為 例如5〜20質量。/。之比例進行調配。 作為將密封樹脂之溶液塗佈於基膜丨丨上之方法，可舉例 例如到刀成膜法、凹版塗伟法、喷注式塗佈法等方法。 又，塗佈於基膜11上之植、封樹脂之溶液並無特別限定， 例如藉由於100〜150°C下加熱5〜30分鐘來進行乾燥。 所得之密封樹脂層6之厚度係為例如3〇〇〜5〇〇 um。 158245.doc ·η · 201251139 又，為製造密封構件1，而如圖2(b)所示，單獨地於剝 離薄膜2上形成透鏡形成用樹脂層5。 剝離薄膜2係由例如乙烯-四氟乙烯共聚合樹脂等氟系樹 脂形成為長條之平帶形狀。 表J離’專膜2之厚度係為例如12〜250 um，較佳為25〜75 um ° 作為形成透鏡形成用樹脂層5之透鏡形成用樹脂，可舉 例例如與上述密封樹脂同樣之樹脂。 為了形成透鏡形成用樹脂層5，而與上述密封樹脂層6同 樣地，對剝離薄膜2之上塗佈透鏡形成用樹脂或其溶液， 並進行加熱或乾燥，以半固化狀態（B階）獲得透鏡形成用 树月g層5 °再者’溶解透鏡形成用樹脂之溶劑並無特別限 疋’可舉例公知之有機溶劑。 可對透鏡形成用樹脂之溶液中調配例如上述矽石粒 子。 石夕石粒子係以相對於透鏡形成用樹脂之溶液之總固形物 成分為例如5〜20質量。/。之比例調配。 作為將透鏡形成用樹脂之溶液塗佈於剝離薄膜2上之方 法’可舉例例如刮刀式塗佈法、刮刀成膜法、凹版塗佈 法、喷注式塗佈法等方法。 又’塗佈於剝離薄膜2上之透鏡形成用樹脂之溶液並無 特別限定，可例如藉由M100〜15(rc下加熱5〜3〇分鐘來進 行乾燥。 所知之透鏡形成用樹脂層5之厚度係為例如1〇〇〜12〇〇 158245.doc 201251139 um ’較佳為600〜900 um。 繼而’為了製造密封構件i，而如 而如圖3(。)所示’將密封樹 月曰層6與透鏡形成用樹脂層5黏 % ΐ 下以特定壓力進 行加壓。 藉此，將密封樹脂層6與透鏡形成用樹脂層5積層 密封層3。 繼而，如圖3(d)所示，於基mi與密封層3(密封樹脂層6 及透鏡形成用樹脂層5)上，利用圓形之刀帛，沿著剝離 膜2之長邊方向相互隔開間隔地形成複數個俯視大致圓形 之切口’且如圖3(e)所示，將俯視大致圓形以外之部分之 基膜11及密封層3去除。 藉此，沿著剝離薄膜2之長邊方向，相互隔開間隔地形 成複數個密封層3。 雄封層3之直徑係為例如5〇〜3〇〇 mm，較佳為 mm。又，各密封層3之間隔係為例如20〜1〇〇〇 mm，較佳為 50〜200 mm。 而且，如圖所示，去除殘留之基膜n之後，如圖^所 不，以被覆密封層3之方式將保護膜4積層於剝離薄膜2 上。 保護膜4係由例如聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴形成為長條 之平帶形狀。 保護膜4之厚度係為例如12〜25〇 uin，較佳為25〜50 um。 藉此，獲得密封構件1。 再者’用以製造上述密封構件1之各步驟係於工業上藉 158245.doc 201251139 由捲對捲法而實施。 圖4及圖5係說明本發明之密封方法之一實施形態之說明 圖。 繼而，對利用所得之密封構件WLED2〇密封，製造led 裝置之方法進行說明.於該方法中，如圖4所示’利用密 封裝置21，一面依序抽出密封構件丨，一面使密封層]與包 含LED20之發光基板22對向，連續地將LED2〇密封。 5羊細而s，密封裝置21係包含衝壓部23、密封構件搬送 部24、保護膜剝離部25、及剝離薄膜回收部26 ^ 衝壓部23係包含載置有發光基板22之基座部27、與對向 配置於基座部27之上方且包含複數個半球形狀之凹陷之模 具28。衝壓部23係對於對向之密封層3與發光基板22 一面 進行加熱，一面朝著其等接近之方向進行擠壓。 雄封構件搬送部24係相對於衝壓部23配置於密封構件工 之搬送方向上游側，且將密封構件丨保持為輥狀，並沿著 密封構件1之長邊方向，朝向衝壓部23(基座部27與模具28 之間）搬送所保持之密封構件1。 保護膜剝離部25係於密封構件1之搬送方向上，配置於 衝壓部23與密封構件搬送部24之間，且使保護膜4自密封 構件1剝離，並且將剝離之保護膜4捲繞成輥狀。 剝離薄膜回收部26係相對於衝壓部23配置於密封構件j 之搬送方向下游側，且將使用過之剝離薄膜2捲繞回收。 並且，為了利用密封裝置21連續地密封LED20，首先， 將安裝有複數個LED20之發光基板22載置於衝壓部23之基 158245.doc -10- 201251139 座部27上。同時，自密封構件搬送部24朝向模具“與發光 基板2 2之間將密封構件1抽出。 此時，於自密封構件搬送部24至衝壓部23之中途，藉由 ' 保護膜剝離部25，將保護膜4自密封構件1剝離，使密封層 - 3之密封樹脂層6露出。 而且，接著抽出密封構件1，使密封樹脂層6朝向下方露 出，並且以使剝離薄膜2與模具28對向之方式，將密封層3 配置於安裝有LED20之發光基板22之上方。藉此，使密封 樹脂層6與LED20於上下方向上對向。 繼而，一面加熱模具28，一面使模具28朝著基座部27接 近，且一面加熱密封層3，一面朝向發光基板22擠壓密封 層3 〇 模具28之溫度係為例如12〇〜2〇〇它，較佳為140〜165〇c。 基座部27之對模具28之擠壓力係為例如〇 〇1〜1〇 Mpa， 較佳為0.1-4 MPa。 如此一來，將LED20填沒於密封樹脂層6内。又，將密 封層3之透鏡形成用樹脂層5填充於模具28之凹陷内。此 時，剝離溥膜2係以追蹤模具2 8之凹陷之方式進行彎曲， • 保護模具28之凹陷之内面，並且容許透鏡形成用樹脂層5 ; 進入模具28之凹陷内。 而且，如圖5所示，藉由連續對密封層3進行加熱，而使 密封樹脂層6及透鏡形成用樹脂層5完全固化。 繼而，以自基座部27分開之方式使模具28向上方退去， 進行開模。如此一來，剝離薄膜2自模具28之凹陷中剝 158245.doc -11 - 201251139 離。 由此，藉由密封樹脂層6而將LED20密封，並且將透鏡 形成用樹脂層5成形為透鏡。 繼而’一面將剝離薄膜2自藉由密封層3密封LEd20之發 光基板22中剝離，一面自基座部27將藉由密封層3密封 LED20之發光基板22去除，將新的發光基板22載置於基座 部27 〇 同時，於剝離薄膜回收部26中，一面捲繞經剝離之剝離 薄膜2，一面自密封構件搬送部24中抽出密封構件1。 如此來，如上所述，使密封樹脂層ό與LED2〇再次於 上下方向上對向。 、此方式f複進行—面搬送密封構件^，一面使密封 樹脂層6與LED20對向之步驟、以及朝向咖2〇擠壓對向之 密封樹脂層6並藉由密封樹脂層6來密封LED2G之步驟。 藉此’便可㈣密㈣置21，連續地密封Μ·。 根據該密封方法，如圖4所示，重複進行如下之步驟： =包含長條之剝離薄膜2、以及以沿著剝離薄膜2之長邊 :目互隔開間隔地並列配置之方式積層於剝離薄心上 之複數個密封樹脂層6之密封構件卜 搬送密封構件i，一品冰— 面/口者長邊方向 牛一面使达、封樹脂層6與1^〇2〇對向，並朝 著LED20擠壓對向之密 LED2〇密封。 曰層6 ’藉由㈣樹脂層6將 158245.doc •12- 201251139 LED20。 藉此，於LED20之密封時，可每次同時準備剝離薄膜2 與密封樹脂層6，從而可縮短用以重新準備密封樹脂層6之 時間。 其結果’可有效且連續地密封LED20。 又，根據該密封方法，密封構件丨係包含透鏡形成用樹 脂層5。 因此，於密封LED20之同時可形成透鏡。 其結果’ ：¾•藉由該密封方法而密封led2〇，則可有效地 製造LED裝置。 再者，上述密封方法係準備密封樹脂層6與透鏡形成用 樹脂層5 ,作為密封層3，但亦可僅準備密封樹脂層6作為 密封層3。 實施例 以下’列舉實施例進一步詳細說明本發明，但本發明不 受該等實施例之任何限定。 1.密封構件之製造 將含有5質量％之Y3Al5〇12:Ce填光粒子、與10質量％之 平均粒徑（體積基準，且由動態光散射法測定）為 20 nm 以 下之矽石粒子之熱固性聚矽氧樹脂塗佈於包含聚對苯二甲 酸乙二酯且厚度為50 um之長條狀之基膜之脫模面上，並 加熱120°C><10分鐘，獲得厚度為400 um之半固化狀態（B 階）之密封樹脂層（參照圖2(a))。 單獨地將含有10質量％之平均粒徑（體積基準，且由動態 I58245.doc -13- 201251139 光散射法測定）為2 0 π m以下之發石粒子之熱固性聚秒氧樹 脂塗佈於包含乙烯-四氟乙烯共聚合樹脂且厚度為5〇 um之 長條狀之剝離薄膜上，加熱120。(： X 10分鐘，獲得厚度為 600 um之半固化狀態（B階）之透鏡形成用樹脂層（參照圖 2(b))。 進而’使所得之密封樹脂層與透鏡形成用樹脂層黏合， 並於常溫下以特定壓力進行加壓，將密封樹脂層與透鏡形 成用樹脂層積層，形成密封層（參照圖3(c))。 繼而’於基膜與密封層（密封樹脂層及透鏡形成用樹脂 層）上，利用圓形之刀模，沿著剝離薄膜之長邊方向相互 隔開150 mm之間隔形成複數個直徑為15〇 mm之俯視大致 圓形之切口（參照圖3(d)) ’且將俯視大致圓形以外之部分 之基膜及密封層去除（參照圖3(e))。 藉此，沿著剝離薄膜之長邊方向相互隔開丨5〇 mm之間 隔’形成複數個直徑為150 mm之俯視大致圓形之密封層。 而且’將殘留之基膜去除後（參照圖3(f))，以被覆密封 層之方式’將包含聚丙烯之長條狀保護膜積層於剝離薄膜 上（參照圖1)。 藉此，獲得密封構件。 2.光半導體元件之密封 利用圖4所示之密封裝置，一面依序抽出密封構件，一 面使密封層與包含LED之發光基板對向，連續地密封 LED。 詳細而言’將安裝有複數個LED之發光基板載置於衝壓 158245.doc 5 -14- 201251139 部之基座部上。同時，自密封構件搬送部朝向模具與發光 基板之間抽出密封構件。 此時，於自密封構件搬送部至衝壓部之中途，藉由保護 膜剝離部，而將保護膜自密封構件中剝離，使密封層之密 封樹脂層露出。 接著，抽出密封構件，使密封樹脂層朝向下方露出，並 且以使剝離薄膜與模具對向之方式，將密封層配置於安裝 有LED之發光基板之上方。藉此，使密封樹脂層與LED於 上下方向上對向（參照圖4)。 繼而，一面於16(TC下加熱模具，一面以2 77 Mpa之擠 壓力使其朝著基座部接近，且一面加熱密封層，一面朝著 發光基板擠壓密封層。 藉此，使LED填沒於密封樹脂層内。又，將密封層之透 鏡形成用樹脂層填充於模具之凹陷内。 接著，對密封層進行加熱，使密封樹脂層及透鏡形成用 樹脂層完全固化（參照圖5)。 繼而，以自基座部分開之方式使模具朝著上方退去，進 行開模。 由此，藉由密封樹脂層而將LED密封，並且將透鏡形成 用樹脂層成形為透鏡。 繼而’ 一面使剝離薄膜自藉由密封層密封led之發光基 板中剝離’一面自基座部將藉由密封層密封led之發光基 板去除’從而將新的發光基板載置於基座部。 同時’於剝離薄膜回收部中，一面捲繞經剝離之剝離薄 158245.doc 201251139 膜’一面自密封構件搬送部抽出密封構件。 藉此，使密封樹脂層與led再次於上下方向上對向。 如上所述，重複進行一面搬送密封構件，一面使密封樹 月曰層與LED對向之步驟；及朝向LED擠壓對向之密封樹脂 層’且藉由密封樹脂層來密封LED之步驟。 再者，上述說明係作為本發明例示之實施形態而提供， 但其僅為例示’不可限定地進行解釋。該技術領域之技術 人員所明白之本發明之變形例係包含於下述請求項範圍 中。 【圖式簡單說明】 圖1係本發明之密封構件之一實施形態之剖面圖。 圖2係用以說明圖i所示之密封構件之製造方法之步驟 圖， 圖2(a)係表示於基膜上形成密封樹脂層之步驟， 圖2(b)係表示於剝離薄膜上形成透鏡形成用樹脂層之步 驟。 圖3係接著圖2 ’用以說明密封構件之製造方法之步驟 圖， 圖3(c)係表示將密封樹脂層與透鏡形成用樹脂層積層之 步驟， 圖3(d)係表示於基膜、密封樹脂層及透鏡形成用樹脂層 上形成特定形狀之切口之步驟， 圖3⑷係表示將特㈣狀以外之部分之基膜、密封樹脂 層及透鏡形成用樹脂層去除之步驟， 158245.doc •16· -g 201251139 圖3(f)係表示取除基膜之步驟。 圖4係說明本發明之密封方法之一實施方法之說明圖， 且表示使密封構件與光半導體元件對向之步驟。 圖5係說明圖4所示之密封方法之 導體元件密封之步驟。 表不將光半 【主要元件符號說明】 1 密封構件 2 剝離薄膜 3 密封層 4 保護膜 5 透鏡形成用樹脂層 6 密封樹脂層 11 基膜 20 LED 21 密封裝置 22 發光基板 23 衝壓部 24 密封構件搬送部 25 保護膜剥離部 26 剝離薄膜回收部 27 基座部 28 模具 158245.doc -17-

Claims (1)

  1. 201251139 七、申請專利範圍： 1. 一種密封構件’其特徵在於包含： 長條之剝離薄膜；以及 複數個密封樹脂層，其等係含有密封樹脂，且以沿著 上述剝離薄膜之長邊方向，相互隔開間隔地並列配置之 方式，積層於上述剝離薄膜上。 2·如請求们之密封構件，其中將光半導體元件密封。 二晴：項2之密封構件，其中更包含透鏡形成用樹脂 “透鏡形成用樹脂層係含有形成透鏡之透鏡形成用 門月曰’且介隔於上述剝離薄膜與各上述密封樹脂層之 間。 I ::求項1之密封構件’其中上述密封樹脂係為熱固性 成 上述密封樹脂層係由上述熱固性樹腊之8階樹 脂形 5· 一種密封方法， 驟： 其特徵在於，其係重複進行如 下之步 :備包含長條之剝離薄膜、及含有密封樹脂且以沿著 〜剝離薄膜之長邊方向相互隔開間隔地並列配置之方 :積層於上述剝離薄膜上之複數個密封樹脂層之密封構 面使上述| —面沿著長邊方向搬送上述密封構件， 封樹脂層與密封對象對向；以及 朝者對向之上述密封樹脂層及/或上述密封對象接近 158245.doc 201251139 方向’擠壓對 藉由上述密封：1述密封樹脂層及/或上述密封對象’ 6 -種“樹脂層將上述密封對象密封。 進行如下夕1 方去，其特徵在於，其係重複 r <步驟： 上包！長條之剝離薄膜、及含有密封樹脂且以沿著 式穑：離溥膜之長邊方向相互隔開間隔地並列配置之方 :於上述剝離薄膜上之複數個密封樹脂層之密封構 件， y面沿著長邊方向搬送上述密封構件，一面使上述密 封祕脂層與光半導體元件對向；以及 朝著對向之上述密封樹脂層及/或上述光半導體元件接 近之方向，擠壓對向之上述密封樹脂層及/或上述光半導 元件，藉由上述捃封樹脂層將上述光半導體元件密 封〇 158245.doc S
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