WO2016039443A1 - 封止層被覆光半導体素子の製造方法および光半導体装置の製造方法 - Google Patents

封止層被覆光半導体素子の製造方法および光半導体装置の製造方法 Download PDF

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WO2016039443A1
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optical semiconductor
sealing layer
semiconductor element
layer
mold
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PCT/JP2015/075838
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広希 河野
恭也 大薮
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日東電工株式会社
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    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/18Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles incorporating preformed parts or layers, e.g. compression moulding around inserts or for coating articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • HELECTRICITY
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    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/48Semiconductor 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
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • HELECTRICITY
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    • H01L33/48Semiconductor 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
    • H01L33/52Encapsulations

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a sealing layer-covered optical semiconductor element and a method for manufacturing an optical semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a sealing layer-covered optical semiconductor element, and a method for manufacturing an optical semiconductor device using the same.
  • an optical semiconductor device including an optical semiconductor element and a sealing layer sealed by the optical semiconductor element is known.
  • the sealing region has a predetermined thickness.
  • the sealing layer formed from has a thickness corresponding to the sealing region.
  • the compression molding machine includes a clamper, an upper clamp stopper, and a lower clamp stopper.
  • the sealing layer in the sealing region is required to have an accurate dimension capable of setting the thickness to a desired thickness.
  • the method described in Patent Document 1 has a problem in that the above-described requirement cannot be satisfied. .
  • An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a sealing layer-covered optical semiconductor element including a sealing layer having excellent dimensional accuracy even with a small press.
  • the present invention is a method for producing a sealing layer-covered optical semiconductor element comprising an optical semiconductor element and a sealing layer that covers the optical semiconductor element, the first mold having a cavity, the first A step of preparing a press provided with a second die for opposing placement to one die, comprising a release layer and the sealing layer of the B stage placed on the surface of the release layer;
  • the sealing member whose volume ratio is 100% or more and 120% or less with respect to the sealing layer accommodation volume obtained by subtracting the volume of the optical semiconductor element from the volume of the cavity is the first mold and the second mold.
  • An element member comprising a step of arranging the sealing layer between the molds so as to face the second mold, a base material, and the optical semiconductor element arranged on the surface of the base material, Between one mold and the second mold, before the sealing member Placing the optical semiconductor element toward the first mold on the second mold side; and bringing the first mold and the second mold close to each other, and A method for producing a sealing layer-covered optical semiconductor element, comprising the step of disposing the optical semiconductor element in a cavity and covering the optical semiconductor element with the sealing layer.
  • the configuration of the press can be simplified,
  • the optical semiconductor element can be reliably covered with the sealing layer by disposing the sealing layer in the cavity. Therefore, the optical semiconductor device can be covered with the sealing layer by a small press.
  • the volume ratio of the sealing layer of the B stage is in a specific range with respect to the sealing layer housing volume obtained by subtracting the volume of the optical semiconductor element from the volume of the cavity, and the sealing layer Since the optical semiconductor element is covered with the sealing layer while disposing in the cavity, a sealing layer having excellent dimensional accuracy can be obtained.
  • the area of the sealing layer is smaller than an opening cross-sectional area of the cavity along a direction orthogonal to the pressing direction in which the first mold and the second mold are close to each other.
  • the area of the sealing layer is the area of the region where the single optical semiconductor element is disposed on the substrate.
  • the optical semiconductor element is arranged such that the area of the sealing layer is disposed on the outermost side of the plurality of optical semiconductor elements in the base material.
  • the present invention is characterized in that an area of the release layer is larger than an opening cross-sectional area of the cavity along a direction orthogonal to a pressing direction in which the first mold and the second mold are close to each other.
  • the method for producing an encapsulating layer-coated optical semiconductor element according to any one of [1] to [3] above.
  • the present invention is characterized in that the first mold includes a first flat plate and a frame member that is disposed on a surface of the first flat plate and has an opening that forms a cavity.
  • the first mold forms a cavity by the opening of the frame member. Therefore, the first mold can be easily prepared. Further, the first mold can be easily cleaned, and as a result, the press can be easily maintained.
  • the press includes a heat source, the sealing layer of the B stage has both thermoplasticity and thermosetting property, and the optical semiconductor element is covered with the sealing layer.
  • the sealing layer according to any one of the above [1] to [5], wherein the sealing layer is plasticized by heating, and then the plasticized sealing layer is thermally cured. It is a manufacturing method of a covering optical semiconductor element.
  • the sealing layer of the B stage has both thermoplasticity and thermosetting property
  • the sealing layer in the step of covering the optical semiconductor element with the sealing layer, the sealing layer is heated to be plasticized and sealed. While reliably covering the optical semiconductor element with the stop layer, the plasticized sealing layer can be thermally cured to improve the reliability of the optical semiconductor element.
  • the sealing layer contains an alkenyl group-containing polysiloxane containing two or more alkenyl groups and / or cycloalkenyl groups in the molecule, and two or more hydrosilyl groups in the molecule.
  • the alkenyl group-containing polysiloxane is formed into a sheet form from a sealing composition containing a phenyl-based silicone resin composition containing a hydrosilyl group-containing polysiloxane and a hydrosilylation catalyst.
  • the alkenyl group-containing polysiloxane is represented by the following average composition formula (1): Indicated, Average composition formula (1): R 1 a R 2 b SiO (4-ab) / 2 (In the formula, R 1 represents an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms and / or a cycloalkenyl group having 3 to 10 carbon atoms. R 2 represents an unsubstituted or substituted monovalent carbon atom having 1 to 10 carbon atoms.
  • a hydrogen group (excluding an alkenyl group and a cycloalkenyl group); a is from 0.05 to 0.50, and b is from 0.80 to 1.80.
  • the hydrosilyl group-containing polysiloxane is represented by the following average composition formula (2): Average composition formula (2): H c R 3 d SiO (4-cd) / 2 (Wherein R 3 represents an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (excluding an alkenyl group and / or a cycloalkenyl group), and c is 0.30 or more) 1.0, and d is 0.90 or more and 2.0 or less.)
  • R 2 and R 3 includes a phenyl group
  • the product obtained by reacting the phenyl silicone resin composition is represented by the following average composition formula (3): Average composition formula (3): R 5 e SiO (4-e) / 2 (In the formula, R 5 represents an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (excluding an alkenyl group and a cycloalkenyl group) including a phenyl
  • the content ratio of the phenyl group in R 5 of the average composition formula (3) is 30 mol% or more and 55 mol% or less, according to any one of the above [1] to [6], It is a manufacturing method of this sealing layer covering optical semiconductor element.
  • the optical semiconductor The element can be securely embedded and covered.
  • the present invention provides the encapsulating layer-coated optical semiconductor element according to any one of [1] to [7], wherein the encapsulating layer contains a phosphor. It is a manufacturing method.
  • the light emitted from the optical semiconductor element has excellent dimensional accuracy, and can be wavelength-converted by the sealing layer containing the phosphor, so that the sealing layer-coated light with excellent color uniformity A semiconductor element can be obtained.
  • the present invention provides an encapsulating layer-coated optical semiconductor element disposed on the surface of a substrate by the method for producing an encapsulating layer-coated optical semiconductor element according to any one of [1] to [8].
  • the substrate is a second release layer, and after the step of preparing the sealing layer-covered optical semiconductor element, the sealing layer-covered optical semiconductor element is peeled from the second release layer. And a step of mounting the optical semiconductor element of the peeled sealing layer-covered optical semiconductor element on a substrate.
  • an encapsulating layer-coated optical semiconductor element including an encapsulating layer having excellent dimensional accuracy is prepared, an optical semiconductor device having excellent light emission characteristics and durability can be obtained.
  • the present invention provides a sealing layer-coated optical semiconductor device disposed on the surface of a substrate by the method for producing a sealing layer-coated optical semiconductor device according to any one of [1] to [8].
  • the base material is a substrate on which the optical semiconductor element is mounted.
  • an encapsulating layer-coated optical semiconductor element including an encapsulating layer having excellent dimensional accuracy is prepared, an optical semiconductor device having excellent light emission characteristics and durability can be obtained.
  • an optical semiconductor device can be covered by sealing with a small press.
  • a sealing layer having excellent dimensional accuracy can be obtained.
  • an optical semiconductor device having excellent light emission characteristics and durability can be obtained.
  • FIG. 1A to 1E are process diagrams for explaining a method of manufacturing an optical semiconductor device according to the present invention.
  • FIG. 1A is a preparation process, a sealing member arranging process and an element member arranging process
  • FIG. 1B is a covering process.
  • 1C shows a step of taking out a sealing layer-covered optical semiconductor element with a release layer
  • FIG. 1D shows a release step
  • FIG. 1E shows a mounting step.
  • FIG. 2 shows an enlarged cross-sectional view of the press shown in FIG. 1A.
  • FIG. 3 shows an exploded perspective view of the press shown in FIG. 1A.
  • FIG. 4 shows an enlarged bottom view of the element member.
  • FIG. 1A is a preparation process, a sealing member arranging process and an element member arranging process
  • FIG. 1B is a covering process.
  • 1C shows a step of taking out a sealing layer-covered optical semiconductor element with a release layer
  • FIG. 1D shows a release step
  • FIG. 5 shows a preparation step, a sealing member arrangement step, and an element member arrangement step in a modification of the method for manufacturing an optical semiconductor device of the present invention.
  • FIG. 6 shows a preparation process, a sealing member arrangement process, and an element member arrangement process in a modification of the method for manufacturing an optical semiconductor device of the present invention.
  • FIG. 7 shows a preparation step, a sealing member arrangement step, and an element member arrangement step in a modification of the method for manufacturing an optical semiconductor device of the present invention.
  • FIG. 8 shows a step of taking out a sealing layer-coated optical semiconductor element with a release layer according to a modification of the method for manufacturing an optical semiconductor device of the present invention.
  • FIG. 9 is a process diagram for explaining a modification of the manufacturing method of the optical semiconductor device.
  • FIG. 9A is a preparation process, a sealing member arranging process and an element member arranging process
  • FIG. 9B is a covering process
  • FIG. 9D shows a process of taking out the optical semiconductor device with a release layer
  • the up and down direction on the paper surface is the up and down direction (an example of a press direction and a thickness direction, which will be described later, the first direction), and the upper side on the paper surface is the upper side (upstream in the press direction, one side in the first direction). Is the lower side (downstream in the pressing direction, the other side in the first direction).
  • the left and right direction on the paper is the left and right direction (second direction orthogonal to the pressing direction)
  • the left side on the paper is the left side (one side in the second direction)
  • the right side on the paper is the right side (the other side in the second direction).
  • the paper thickness direction is the front-rear direction (the third direction orthogonal to the press direction and the second direction), the left side of the paper is the left side (one side in the third direction), and the right side of the paper is the right side (third).
  • Direction other side Specifically, it conforms to the direction arrow in each figure.
  • FIG. 1D An example of the method for producing a sealing layer-covered optical semiconductor element of the present invention is shown in FIG. 1D, and includes an optical semiconductor element 16 and a sealing layer-covered optical semiconductor element that covers the optical semiconductor element 16.
  • a preparation step comprising a preparation step, a sealing member arrangement step, an element member arrangement step, and a covering step.
  • the press 1 includes a lower mold 2 as a first mold, an upper mold 3 as a second mold, a heater 7 as a heat source, and a plurality of ( Two (2) pins 21 and a plurality (eight) springs 22 are provided.
  • the lower mold 2 is disposed at the lower part of the press 1 and is formed in a substantially rectangular flat plate shape extending in the left-right direction and the front-rear direction. Specifically, the lower mold 2 has a cavity 9 that opens toward the upper side in the center, and is cut in the vertical direction and the front-rear direction as well as the cross-sectional shape when cut in the vertical direction and the left-right direction.
  • the cross-sectional shape at the time is formed in a bottomed concave shape.
  • the lower mold 2 includes a lower flat plate 4 and a frame member 5 disposed on the upper surface of the lower flat plate 4.
  • the lower flat plate 4 is formed in a substantially rectangular flat plate shape extending in the left-right direction and the front-rear direction.
  • the lower flat plate 4 is provided with a plurality (eight) first recesses 23.
  • the plurality of (eight) first recesses 23 are formed such that the upper surface of the lower flat plate 4 is recessed downward.
  • Two first recesses 23 are disposed at each corner of the lower flat plate 4 at intervals in the direction from the center of the lower flat plate 4 toward the outer side (radial direction). That is, two first recesses 23 are provided on each of a plurality (four) of straight lines (on the diagonal lines) extending radially from the center of the lower flat plate 4. That is, the eight first recesses 23 include four inner first recesses 23 ⁇ / b> A and four outer first recesses 23 ⁇ / b> B arranged at intervals on the outer side in the radial direction.
  • the frame member 5 is formed so that its outer shape is smaller than the outer shape of the lower plate 4, and the upper surface of the lower plate 4 is exposed so that the peripheral edge of the upper surface of the lower plate 4 is exposed. Is placed. Specifically, as shown in FIG. 3, the frame member 5 is disposed so as to overlap the inner first recess 23 ⁇ / b> A in the lower flat plate 4, while exposing the outer first recess 23.
  • the frame member 5 is formed in a substantially rectangular frame shape in plan view. That is, an opening 8 that penetrates the frame member 5 in the vertical direction (the thickness direction of the frame member 5) is formed at the center of the frame member 5.
  • the opening 8 is formed in a substantially rectangular shape in plan view.
  • the opening 8 exposes the upper surface of the central portion of the lower flat plate 4.
  • the frame member 5 is arranged so that the outer peripheral edge portion thereof is located inside the outer peripheral edge portion of the lower flat plate 4 when projected in the vertical direction. Thereby, the frame member 5 exposes the outer end portion of the lower flat plate 4.
  • the frame member 5 is provided with a plurality of (four) first insertion holes 24.
  • Each of the plurality (four) of first insertion holes 24 is formed so as to penetrate the frame member 5 in the vertical direction.
  • Each of the plurality (four) of first insertion holes 24 is located at the same position as each of the plurality (four) of inner first recesses 23A when projected in the vertical direction.
  • the opening cross-sectional area S ⁇ b> 2 along the left-right direction and the front-rear direction of the cavity 9 is, for example, 400 mm 2 or more, preferably 1600 mm 2 or more, and for example, 14400 mm 2.
  • it is preferably 6400 mm 2 or less.
  • the depth T2 of the cavity 9 is the vertical length T2 of the opening 8, that is, the thickness T2 of the frame member 5 and is, for example, 100 ⁇ m or more, preferably 350 ⁇ m or more, and for example, 1000 ⁇ m.
  • it is preferably 600 ⁇ m or less.
  • the upper mold 3 is configured so that it can be disposed opposite to the upper side of the lower mold 2 in the press 1. As shown in FIG. 3, the upper mold 3 is formed in the same shape as the outer shape of the lower flat plate 4 of the lower mold 2. The upper mold 3 is formed in a substantially rectangular flat plate shape extending in the left-right direction and the front-rear direction.
  • the upper mold 3 is provided with a plurality (eight) of second recesses 25 and a plurality (two) of second insertion holes 26.
  • the plurality (eight) second recesses 25 are arranged on the lower surface of the upper mold 3 so as to correspond to the plurality (eight) first recesses 23 provided on the lower plate 4.
  • the plurality (eight) second recesses 25 are composed of the plurality (four) inner second recesses 25A and the plurality (four) outer second recesses arranged at intervals on the radially outer side thereof. 25B.
  • Each of the multiple (eight) second recesses 25 is formed such that the lower surface of the upper mold 3 is recessed upward.
  • Each of the plural (two) second insertion holes 26 penetrates the upper mold 3 in the vertical direction.
  • the second insertion hole 26 is disposed at the center in the front-rear direction at both ends in the left-right direction of the upper mold 3. That is, the plurality (two) of the second insertion holes 26 are arranged at intervals in the left-right direction.
  • the second insertion hole 26 is disposed between the second recesses 25 that are spaced apart in the front-rear direction at the left end portion of the upper mold 3, and is disposed at the front end in the right end portion of the upper mold 3. It arrange
  • the upper mold 3 is configured to be pressable against the lower mold 2. Specifically, the upper mold 3 is connected to a drive unit (not shown) that can apply pressure to the lower mold 2.
  • the heater 7 is disposed on each of the lower surface of the lower flat plate 4 and the upper surface of the upper mold 3.
  • the heater 7 is configured to heat the lower mold 2 and the upper mold 3.
  • a plurality (two) of pins 21 are provided on the lower flat plate 4. As shown in FIG. 3, each of the plurality (two) of pins 21 is formed in a substantially cylindrical shape extending in the vertical direction. . Specifically, each of the plural (two) pins 21 is erected on the upper surface of the lower flat plate 4. That is, the lower end portions of the plurality (two) of pins 21 are fixed to the upper surface of the center portion in the front-rear direction at both left and right end portions of the lower flat plate 4. The plurality (two) of pins 21 are arranged at intervals in the left-right direction.
  • the pin 21 is disposed between the first recesses 23 that are spaced apart in the front-rear direction at the left end portion of the lower flat plate 4, and is spaced apart in the front-rear direction at the right end portion of the lower flat plate 4. It arrange
  • the diameter of the pin 21 is adjusted so that the pin 21 is inserted and slid into a third insertion hole 27 of the first release layer 12 and a second insertion hole 26 of the upper mold 3 described later.
  • the vertical length of the pin 21 is adjusted to a length that allows the second insertion hole 26 to be inserted.
  • the springs 22 are not shown in FIG. 1A, FIG. 2 and FIG. 3, but a plurality (eight) are provided as shown in FIG. 1A.
  • Each of the plural (eight) springs 22 is a push spring that extends in the vertical direction and is configured to be contractible in the vertical direction and has a pressing force in the vertical direction.
  • the lower end portion of the spring 22 is accommodated and fixed in the first recess 23, while the upper end portion of the spring 22 is accommodated and fixed in the second recess 25, and the spring The middle part of 22 in the vertical direction is inserted into the first insertion hole 24 of the frame member 5 and the fourth insertion hole 28 of the carrier 32 described later.
  • a lower mold 2 provided with a heater 7 and an upper mold 3 provided with a heater 7 are prepared.
  • the lower end of the pin 21 is fixed to the upper surface of the lower flat plate 4 of the lower mold 2. Further, among the plurality (eight) springs 22, the lower ends of some (four) springs 22 are inserted into the first insertion holes 24, and subsequently inserted into the inner first recess 23A. The lower ends of the remaining (four) springs 22 are inserted into the outer first recess 23B.
  • the upper mold 3 is not yet arranged opposite to the upper side of the lower mold 2 and will be arranged opposite to the upper side of the lower mold 2 in the covering step as will be described later.
  • the sealing member 11 is formed in the substantially rectangular flat plate shape extended in the front-back direction and the left-right direction.
  • the sealing member 11 includes a first release layer 12 as a release layer and a B-stage seal layer 13 disposed on the upper surface (surface) of the first release layer 13.
  • the sealing member 11 includes only the first release layer 12 and the sealing layer 13.
  • the first peeling layer 12 is provided on the back surface (the lower surface in FIG. 1A). It is stuck so that it can be peeled off. That is, the first release layer 12 is laminated on the back surface of the sealing layer 13 so as to cover the back surface of the sealing layer 13 (the lower surface in FIG. 1A) at the time of shipment / transport / storage of the sealing member 11.
  • the flexible film can be peeled off from the lower surface of the sealing layer 13 so as to be bent in a substantially U shape. That is, the 1st peeling layer 12 consists only of a flexible film.
  • the sticking surface of the 1st peeling layer 12, ie, the contact surface with respect to the sealing layer 13, is peel-processed, such as a fluorine treatment, as needed.
  • the first release layer 12 has a flat plate shape along the left-right direction and the front-rear direction, and specifically, is formed in a substantially rectangular shape in plan view that is long in the left-right direction.
  • the first release layer 12 covers (closes) the cavity 9 in the sealing member arranging step.
  • the first release layer 12 is rigid enough to prevent the central portion of the first release layer 12 and the sealing layer 13 from falling into the cavity 9 due to the gravity of the first release layer 12 and the sealing layer 13 ( Strength).
  • the first release layer 12 is flexible (thermal) so that the central portion of the first release layer 12 and the sealing layer 13 can fall into the cavity 9 by hot pressing (see FIG. 1B) in the covering step. Plasticity).
  • Examples of the material for forming the first release layer 12 include a thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin include a styrene resin such as polystyrene, an olefin resin such as polyethylene and polypropylene, a polyester resin such as PET, an acrylic resin such as an acrylic resin, such as a fluorine resin, and the like.
  • examples thereof include thermoplastic silicone resins.
  • a polyester resin is used.
  • the softening temperature of the 1st peeling layer 12 is 40 degreeC or more, for example, Preferably, it is 60 degreeC or more, for example, is 150 degrees C or less, Preferably, it is 100 degrees C or less.
  • third insertion holes 27 are provided at both ends in the left-right direction of the first release layer 12.
  • Two third insertion holes 27 are provided corresponding to the second insertion holes 26 of the upper mold 3 described above, and each of the two third insertion holes 27 corresponds to the first release layer 12. It is arranged at the center in the front-rear direction. The interval between the two third insertion holes 27 is the same as the interval between the two second insertion holes 26.
  • the dimensions of the first release layer 12 are appropriately adjusted according to the dimensions of the press 1 and the sealing layer 13. Specifically, as shown in FIG. 2, the length in the left-right direction of the first release layer 12 is shorter than the length in the left-right direction of the lower flat plate 4 and compared with the length in the left-right direction of the frame member 5. Long and tuned. As shown in FIG. 3, the length of the first release layer 12 in the front-rear direction is adjusted to be shorter than the length of the frame member 5 and longer than the length of the opening 8 in the front-rear direction. Yes. Therefore, as shown in FIG.
  • the area S4 of the first release layer 12 is equal to the opening cross-sectional area S2 of the opening 8, that is, the opening cross-sectional area S2 along the front-rear direction and the left-right direction of the cavity 9 of the lower mold 2. Compared to a large adjustment.
  • the thickness T4 of the first release layer 12 is, for example, 20 ⁇ m or more, preferably 30 ⁇ m or more, from the viewpoint of rigidity, flexibility, handling properties, and cost reduction. It is 200 ⁇ m or less, preferably 100 ⁇ m or less. If the thickness T4 of the first release layer 12 is equal to or greater than the above lower limit, it is possible to prevent the first release layer 12 from being bent and the sealing layer 13 from falling into the cavity 9 in the sealing member arranging step. If thickness T4 of the 1st peeling layer 12 is below the said upper limit, handling property can be improved and cost reduction can be achieved.
  • the sealing layer 13 has a flat plate shape, specifically, has a predetermined thickness, extends in the front-rear direction and the left-right direction, and has a flat upper surface and a flat lower surface. Yes. Further, the sealing layer 13 is not the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 (see FIG. 1D) and the optical semiconductor device 30 (see FIG. 1E), which will be described later, but the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 and the optical semiconductor device 30.
  • One component that is, a component for producing the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 and the optical semiconductor device 30, and is configured without including the optical semiconductor element 16 and the substrate 20 on which the optical semiconductor element 16 is mounted. .
  • the sealing member 11 including the first release layer 12 and the sealing layer 13 is a device that can be used industrially by distributing components alone.
  • the sealing layer 13 is formed in a sheet form from a B-stage sealing composition.
  • the sealing composition contains, for example, a sealing resin as an essential component.
  • the sealing resin is a transparent resin, and specifically includes a curable resin such as a thermosetting resin or a photocurable resin, and preferably includes a thermosetting resin.
  • thermosetting resin examples include a two-stage reaction curable resin and a one-stage reaction curable resin.
  • the two-stage reaction curable resin has two reaction mechanisms. In the first stage reaction, the A stage state is changed to the B stage (semi-cured), and then in the second stage reaction, the B stage state is obtained. To C-stage (complete curing). That is, the two-stage reaction curable resin is a thermosetting resin that can be in a B-stage state under appropriate heating conditions.
  • the B stage state is a state between the A stage state in which the thermosetting resin is liquid and the C stage state in which the thermosetting resin is completely cured. It is a semi-solid or solid state smaller than the elastic modulus in the C-stage state.
  • the first-stage reaction curable resin has one reaction mechanism, and can be C-staged (completely cured) from the A-stage state by the first-stage reaction. However, in the first stage reaction curable resin, the reaction stops in the middle of the first stage reaction, and can be changed from the A stage state to the B stage state. Is resumed, and includes a thermosetting resin that can be converted into a C stage (completely cured) from the B stage state. That is, such a thermosetting resin is a thermosetting resin that can be in a B-stage state.
  • sealing resin examples include silicone resin, urethane resin, epoxy resin, polyimide resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, and unsaturated polyester resin.
  • a silicone resin is used.
  • silicone resin examples include addition reaction curable silicone resin compositions, condensation reaction / addition reaction curable silicone resins, and the like. Silicone resins may be used alone or in combination.
  • the addition reaction curable silicone resin composition is a one-step reaction curable resin and contains, for example, an alkenyl group-containing polysiloxane, a hydrosilyl group-containing polysiloxane, and a hydrosilylation catalyst.
  • the alkenyl group-containing polysiloxane contains two or more alkenyl groups and / or cycloalkenyl groups in the molecule.
  • the alkenyl group-containing polysiloxane is specifically represented by the following average composition formula (1).
  • R 1 a R 2 b SiO (4-ab) / 2 (In the formula, R 1 represents an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms and / or a cycloalkenyl group having 3 to 10 carbon atoms. R 2 represents an unsubstituted or substituted monovalent carbon atom having 1 to 10 carbon atoms.
  • a hydrogen group (excluding an alkenyl group and a cycloalkenyl group); a is from 0.05 to 0.50, and b is from 0.80 to 1.80.
  • examples of the alkenyl group represented by R 1 include alkenyl having 2 to 10 carbon atoms such as vinyl, allyl, propenyl, butenyl, pentenyl, hexenyl, heptenyl, octenyl and the like. Groups.
  • examples of the cycloalkenyl group represented by R 1 include a cycloalkenyl group having 3 to 10 carbon atoms such as a cyclohexenyl group and a norbornenyl group.
  • R 1 is preferably an alkenyl group, more preferably an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, and still more preferably a vinyl group.
  • the alkenyl groups represented by R 1 may be the same type or a plurality of types.
  • the monovalent hydrocarbon group represented by R 2 is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms other than an alkenyl group and a cycloalkenyl group.
  • Examples of the unsubstituted monovalent hydrocarbon group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, and a pentyl group.
  • Alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms such as heptyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, nonyl group and decyl group, for example, cyclohexane having 3 to 6 carbon atoms such as cyclopropyl, cyclobutyl group, cyclopentyl group and cyclohexyl group.
  • alkyl groups such as aryl groups having 6 to 10 carbon atoms such as phenyl, tolyl and naphthyl groups, and aralkyl groups having 7 to 8 carbon atoms such as benzyl and benzylethyl groups.
  • Preferred examples include an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms and an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and more preferred examples include a methyl group and / or a phenyl group.
  • examples of the substituted monovalent hydrocarbon group include those obtained by substituting a hydrogen atom in the above-mentioned unsubstituted monovalent hydrocarbon group with a substituent.
  • substituents examples include a halogen atom such as a chlorine atom, such as a glycidyl ether group.
  • substituted monovalent hydrocarbon group examples include a 3-chloropropyl group and a glycidoxypropyl group.
  • the monovalent hydrocarbon group may be unsubstituted or substituted, and is preferably unsubstituted.
  • the monovalent hydrocarbon groups represented by R 2 may be of the same type or a plurality of types.
  • a methyl group and / or a phenyl group are mentioned, More preferably, combined use of a methyl group and a phenyl group is mentioned.
  • A is preferably 0.10 or more and 0.40 or less.
  • B is preferably 1.5 or more and 1.75 or less.
  • the weight average molecular weight of the alkenyl group-containing polysiloxane is, for example, 100 or more, preferably 500 or more, and for example, 10,000 or less, preferably 5000 or less.
  • the weight average molecular weight of the alkenyl group-containing polysiloxane is a conversion value based on standard polystyrene measured by gel permeation chromatography.
  • the alkenyl group-containing polysiloxane is prepared by an appropriate method, and a commercially available product can also be used.
  • alkenyl group-containing polysiloxane may be of the same type or a plurality of types.
  • the hydrosilyl group-containing polysiloxane contains, for example, two or more hydrosilyl groups (SiH groups) in the molecule.
  • the hydrosilyl group-containing polysiloxane is represented by the following average composition formula (2).
  • composition formula (2) H c R 3 d SiO (4-cd) / 2 (Wherein R 3 represents an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (excluding an alkenyl group and / or a cycloalkenyl group), and c is 0.30 or more) 1.0, and d is 0.90 or more and 2.0 or less.)
  • R 3 represents an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (excluding an alkenyl group and / or a cycloalkenyl group), and c is 0.30 or more) 1.0, and d is 0.90 or more and 2.0 or less.
  • R 3 represents an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (excluding an alkenyl group and / or a cycloalkenyl group), and c is 0.30 or more) 1.0, and d is 0.90 or more and 2.0 or less.)
  • an unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, more preferably a methyl group. And / or a phenyl group.
  • C is preferably 0.5 or less.
  • D is preferably 1.3 or more and 1.7 or less.
  • the weight average molecular weight of the hydrosilyl group-containing polysiloxane is, for example, 100 or more, preferably 500 or more, and for example, 10,000 or less, preferably 5000 or less.
  • the weight average molecular weight of the hydrosilyl group-containing polysiloxane is a conversion value based on standard polystyrene measured by gel permeation chromatography.
  • the hydrosilyl group-containing polysiloxane is prepared by an appropriate method, and a commercially available product can also be used.
  • hydrosilyl group-containing polysiloxane may be of the same type or a plurality of types.
  • At least one of the hydrocarbon groups R 2 and R 3 include a phenyl group, preferably a carbide in both R 2 and R 3 Hydrogen contains a phenyl group.
  • the addition reaction curable silicone resin composition is a phenyl silicone resin composition.
  • the blending ratio of the hydrosilyl group-containing polysiloxane is the ratio of the number of moles of alkenyl groups and cycloalkenyl groups of the alkenyl group-containing polysiloxane to the number of moles of hydrosilyl groups of the hydrosilyl group-containing polysiloxane (number of moles of alkenyl groups and cycloalkenyl groups). / Number of moles of hydrosilyl group) is adjusted to be, for example, 1/30 or more, preferably 1/3 or more, and for example, 30/1 or less, preferably 3/1 or less.
  • the hydrosilylation catalyst is a substance (addition catalyst) that improves the reaction rate of the hydrosilylation reaction (hydrosilyl addition) between the alkenyl group and / or cycloalkenyl group of the alkenyl group-containing polysiloxane and the hydrosilyl group of the hydrosilyl group-containing polysiloxane. If it exists, it will not specifically limit, For example, a metal catalyst is mentioned. Examples of the metal catalyst include platinum catalysts such as platinum black, platinum chloride, chloroplatinic acid, platinum-olefin complexes, platinum-carbonyl complexes, and platinum-acetyl acetate, such as palladium catalysts such as rhodium catalyst.
  • the blending ratio of the hydrosilylation catalyst is, for example, 1.0 ppm or more on a mass basis with respect to the alkenyl group-containing polysiloxane and the hydrosilyl group-containing polysiloxane as the metal amount of the metal catalyst (specifically, metal atom).
  • Yes for example, 10000 ppm or less, preferably 1000 ppm or less, and more preferably 500 ppm or less.
  • the addition reaction curable silicone resin composition is prepared by blending an alkenyl group-containing polysiloxane, a hydrosilyl group-containing polysiloxane, and a hydrosilylation catalyst in the above-described proportions.
  • the above addition reaction curable silicone resin composition is prepared as an A stage (liquid) state by blending an alkenyl group-containing polysiloxane, a hydrosilyl group-containing polysiloxane, and a hydrosilylation catalyst, and then the reaction is stopped midway. By doing so, it is prepared as a B stage (liquid) state.
  • the addition reaction curable silicone resin composition can be obtained by hydrosilylation of an alkenyl group and / or cycloalkenyl group of an alkenyl group-containing polysiloxane with a hydrosilyl group of a hydrosilyl group-containing polysiloxane by heating under desired conditions. Then, the hydrosilylation addition reaction is once stopped. As a result, the A stage state can be changed to the B stage (semi-cured) state. Thereafter, the above-described hydrosilylation addition reaction is resumed and completed by heating under further desired conditions. As a result, the B stage state can be changed to the C stage (fully cured) state.
  • addition reaction curable silicone resin composition when in a B stage (semi-cured) state, it is solid.
  • the B-stage addition reaction curable silicone resin composition can have both thermoplasticity and thermosetting properties. That is, the B-stage addition reaction curable silicone resin composition is once plasticized by heating and then completely cured.
  • the condensation / addition reaction curable silicone resin composition is a two-stage reaction curable resin, and specifically, for example, those described in JP 2010-265436 A, JP 2013-187227 A, and the like. 1 to 8 condensation / addition reaction curable silicone resin compositions, for example, JP 2013-091705 A, JP 2013-001815 A, JP 2013-001814 A, JP 2013-001813 A, Examples thereof include a cage-type octasilsesquioxane-containing silicone resin composition described in JP2012-102167A.
  • the condensation / addition reaction curable silicone resin composition is solid and has both thermoplasticity and thermosetting properties.
  • a methyl silicone resin composition in which all alkyl groups directly bonded to silicon atoms are methyl groups two-stage reaction curable methyl silicone resin composition
  • Specific examples include a methyl silicone resin composition prepared from silanol-type polydimethylsiloxane at both ends, dimethylpolysiloxane-CO-methylhydrogensiloxane, and an alkenyl group-containing silicon compound.
  • the condensation / addition reaction curable silicone resin composition is prepared from a stage A state to a stage B (semi-cured) state by causing a condensation reaction by heating.
  • the condensation / addition reaction curable silicone resin composition in the B stage state can then undergo an addition reaction by further heating to be in the C stage (fully cured) state.
  • thermosetting resin from the viewpoint of durability and optical properties, a one-step reaction curable resin, specifically, an addition reaction curable silicone resin composition can be mentioned, and more preferably, a phenyl silicone resin composition. Is mentioned.
  • the refractive index of the sealing resin is, for example, 1.50 or more and, for example, 1.60 or less.
  • the refractive index of the sealing resin is calculated by an Abbe refractometer.
  • the refractive index of the sealing resin is the refraction between the curable resin of the B stage and the curable resin of the C stage (corresponding to a product described later) when the sealing resin is a curable resin of the B stage. Since the rate is substantially the same, it is calculated as the refractive index of the C-stage curable resin.
  • the blending ratio of the sealing resin is, for example, 20% by mass or more, preferably 25% by mass or more, and, for example, 70% by mass or less, preferably 50% by mass or less, with respect to the sealing composition. More preferably, it is less than 50 mass%, More preferably, it is 40 mass% or less, Most preferably, it is 30 mass% or less. If the compounding ratio of the sealing resin is within the above range, the moldability of the sealing layer 13 can be ensured.
  • the sealing composition can also contain, for example, an inorganic filler and / or a phosphor in addition to the above-described sealing resin.
  • the inorganic filler is blended in the sealing composition as necessary in order to improve the moldability of the sealing layer 13 (see FIG. 1A). Specifically, the inorganic filler is blended in the sealing resin before the reaction (specifically, the A stage).
  • the inorganic filler include silica (SiO 2 ), talc (Mg 3 (Si 4 O 10 ) (HO) 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), boron oxide (B 2 O 3 ), calcium oxide (CaO).
  • inorganic particles inorganic materials
  • the composite inorganic particle prepared from the inorganic substance illustrated above is mentioned, for example, Preferably, the composite inorganic oxide particle (specifically glass particle etc.) prepared from an oxide is mentioned. .
  • the composite inorganic oxide particles include, for example, silica, or silica and boron oxide as main components, and alumina, calcium oxide, zinc oxide, strontium oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium oxide, antimony oxide, and the like. Is contained as a minor component.
  • the content ratio of the main component in the composite inorganic oxide particles is, for example, more than 40% by mass, preferably 50% by mass or more, and for example, 90% by mass or less, preferably with respect to the composite inorganic oxide particles. Is 80 mass% or less.
  • the content ratio of the subcomponent is the remainder of the content ratio of the main component described above.
  • the composite oxide particles are blended with the main component and subcomponents described above, heated and melted, rapidly cooled, and then pulverized by, for example, a ball mill or the like. It is obtained by applying surface processing (specifically, spheroidization, etc.).
  • the shape of the inorganic filler is not particularly limited, and examples thereof include a spherical shape, a plate shape, and a needle shape.
  • spherical shape is mentioned from a fluid viewpoint.
  • the average particle diameter of the inorganic filler is, for example, 10 ⁇ m or more, preferably 15 ⁇ m or more, and for example, 50 ⁇ m or less, preferably 40 ⁇ m or less, more preferably 30 ⁇ m or less, and further preferably 25 ⁇ m or less.
  • the average particle diameter of the inorganic filler is calculated as a D50 value. Specifically, it is measured by a laser diffraction particle size distribution meter.
  • the refractive index of the inorganic filler is, for example, 1.50 or more, preferably 1.52 or more, and for example, 1.60 or less, preferably 1.58 or less. If the refractive index of the inorganic filler is within the above range, the difference from the refractive index of the sealing resin described above can be within the desired range. That is, the absolute value of the difference in refractive index between the sealing resin and the inorganic filler can be reduced, and therefore the transparency of the sealing layer 13 can be improved.
  • the refractive index of the inorganic filler is calculated by an Abbe refractometer.
  • the absolute value of the difference in refractive index between the sealing resin and the inorganic filler is, for example, 0.10 or less, preferably 0.05 or less, and usually 0 or more, for example. If the absolute value of the difference in refractive index is not more than the above upper limit, the sealing layer 13 has excellent transparency.
  • the blending ratio of the inorganic filler is, for example, 30% by mass or more, preferably 50% by mass or more, more preferably more than 50% by mass, still more preferably 60% by mass or more, particularly preferably with respect to the sealing composition. Is 70% by mass or more, and is, for example, 80% by mass or less, preferably 75% by mass or less. Further, the blending ratio of the inorganic filler is, for example, 50 parts by mass or more, preferably 100 parts by mass or more, more preferably 200 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the sealing resin. It is 300 parts by mass or less, preferably 300 parts by mass or less.
  • the blending ratio of the inorganic filler is within the above range, excellent moldability of the sealing layer 13 with the inorganic filler can be ensured.
  • the phosphor has a wavelength conversion function, and examples thereof include a yellow phosphor capable of converting blue light into yellow light, and a red phosphor capable of converting blue light into red light.
  • yellow phosphor examples include silicate phosphors such as (Ba, Sr, Ca) 2 SiO 4 : Eu, (Sr, Ba) 2 SiO 4 : Eu (barium orthosilicate (BOS)), for example, Y 3 Al Garnet-type phosphors having a garnet-type crystal structure such as 5 O 12 : Ce (YAG (yttrium, aluminum, garnet): Ce), Tb 3 Al 3 O 12 : Ce (TAG (terbium, aluminum, garnet): Ce) Examples thereof include oxynitride phosphors such as Ca- ⁇ -SiAlON.
  • silicate phosphors such as (Ba, Sr, Ca) 2 SiO 4 : Eu, (Sr, Ba) 2 SiO 4 : Eu (barium orthosilicate (BOS)
  • Y 3 Al Garnet-type phosphors having a garnet-type crystal structure such as 5 O 12 : Ce (YAG (yttrium, aluminum, garnet): Ce
  • red phosphor examples include nitride phosphors such as CaAlSiN 3 : Eu and CaSiN 2 : Eu.
  • Examples of the shape of the phosphor include a spherical shape, a plate shape, and a needle shape.
  • spherical shape is mentioned from a fluid viewpoint.
  • the average value of the maximum length of the phosphor (in the case of a sphere, the average particle diameter) is, for example, 0.1 ⁇ m or more, preferably 1 ⁇ m or more, and for example, 200 ⁇ m or less, preferably 100 ⁇ m or less. But there is.
  • the specific gravity of the phosphor is, for example, 2.0 or more, and, for example, 9.0 or less.
  • Fluorescent substances can be used alone or in combination.
  • the blending ratio of the phosphor is, for example, 0.1 parts by mass or more, preferably 0.5 parts by mass or more, for example, 80 parts by mass or less, preferably 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the sealing resin. Or less.
  • a sealing composition containing the above-described sealing resin and, if necessary, an inorganic filler and / or a phosphor is prepared. Specifically, a sealing composition containing an A-stage sealing resin and, if necessary, an inorganic filler and / or a phosphor is prepared.
  • a sealing resin and, if necessary, an inorganic filler and / or a phosphor are mixed in the above-described blending ratio.
  • a sealing composition in which an inorganic filler is dispersed in a sealing resin is prepared as a varnish.
  • the viscosity of the varnish at 25 ° C. is, for example, 1,000 mPa ⁇ s or more, preferably 4,000 mPa ⁇ s or more, and, for example, 1,000,000 mPa ⁇ s or less, preferably 200,000 mPa ⁇ s. It is as follows. The viscosity is measured by adjusting the temperature of the varnish to 25 ° C. and using an E-type cone.
  • varnish is applied to the surface (upper surface) of the first release layer 12.
  • a coating device such as a dispenser, an applicator, or a slit die coater is used.
  • a coating film is formed by applying the varnish to the first release layer 12.
  • the coating film is semi-cured. That is, the A stage coating film is changed to the B stage.
  • the curable resin is a thermosetting resin that can be in a B-stage state
  • the coating film is heated.
  • the heating temperature is 70 ° C. or higher, preferably 80 ° C. or higher, and 120 ° C. or lower, preferably 100 ° C. or lower. If heating temperature is the said range, curable resin can be reliably made into B stage.
  • the heating time is, for example, 5 minutes or more, preferably 8 minutes or more, and for example, 30 minutes or less, preferably 20 minutes or less.
  • the coating film is irradiated with ultraviolet rays.
  • the coating film is irradiated with ultraviolet rays using a UV lamp or the like.
  • the hydrosilylation reaction between the alkenyl group and / or cycloalkenyl group and the hydrosilyl group proceeds partway and then stops.
  • the condensation reaction is completed.
  • the sealing layer 13 (or coating film) is repelled from the first release layer 12, and therefore the sealing layer 13 aggregates in a plan view, and in a plan view. The area becomes smaller. As a result, the sealing layer 13 tends to increase in thickness. On the other hand, when the sealing layer 13 becomes a B stage by heating, the sealing layer 13 tends to shrink with heating, and in particular, tends to become thinner in the thickness direction. For this reason, the increase in thickness due to repelling of the sealing layer 13 from the first release layer 12 cancels out the decrease in thickness due to heat shrinkage, and the thickness of the sealing layer 13 does not change substantially. .
  • the sealing member 11 including the first peeling layer 12 and the sealing layer 13 laminated on the first peeling layer 12 is obtained.
  • inorganic fillers and / or phosphors blended as necessary are uniformly dispersed in the silicone resin composition as a matrix.
  • the sealing layer 13 in a semi-cured (B stage) state has flexibility, and after being in a semi-cured (B stage) state, it is in a fully cured (C stage) state to be described later (that is, A C stage product) is possible.
  • the B-stage sealing layer 13 preferably has both plasticity and curability.
  • the sealing resin includes the above-described phenyl-based silicone resin composition and / or cage-type octasilsesquioxy. In the case of a sun-containing silicone resin composition, it has both plasticity and curability. More preferably, the B-stage sealing layer 13 has both thermoplasticity and thermosetting properties. That is, the sealing layer 13 of the B stage can be cured after being plasticized once by heating.
  • the thermoplastic temperature of the sealing layer 13 is, for example, 40 ° C. or more, preferably 60 ° C. or more, and for example, 120 ° C. or less, preferably 100 ° C. or less.
  • the thermoplastic temperature is a temperature at which the sealing layer 13 exhibits thermoplasticity. Specifically, it is a temperature at which the sealing resin of the B stage is softened by heating, and is substantially the same as the softening temperature. .
  • the thermosetting temperature of the sealing layer 13 is, for example, 100 ° C. or more, preferably 120 ° C. or more, and for example, 150 ° C. or less.
  • the thermosetting temperature is a temperature at which the B-stage sealing layer 13 exhibits thermosetting properties, and specifically, a temperature at which the plasticized sealing layer 13 is completely cured by heating to become a solid state. .
  • the dimensions of the sealing layer 13 are adjusted so that the volume ratio of the sealing layer 13 to the cavity 9 described below is within a desired range.
  • the volume ratio of the sealing layer 13 is 100% or more with respect to the sealing layer accommodation volume 19 (see the broken line in FIG. 2) obtained by subtracting the volume of the plurality of optical semiconductor elements 16 from the volume of the cavity 9. It is 120% or less, preferably 110% or less.
  • the volume ratio of the sealing layer 13 is less than the above lower limit or exceeds the above upper limit, the thickness of the sealing layer 13 in the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 is accurately set to a desired thickness. I can't.
  • the sealing layer accommodation volume 19 is the volume which the sealing layer 13 occupies in the cavity 9 at the time of the press of the press 1 in the coating process (refer FIG. 1B) mentioned later, as shown with the dashed-dotted line of FIG. It is. Therefore, specifically, the sealing layer accommodating volume 19 is a volume obtained by subtracting the volume of the plurality of optical semiconductor elements 16 and the volume of the first release layer 12 falling into the cavity 9 from the volume of the cavity 9. Since the volume of the falling first release layer 12 is excessively smaller than that of the cavity 9, the volume of the first release layer 12 is included in the calculation when the sealing layer accommodating volume 19 is not substantially considered. It does not have to be.
  • the area S ⁇ b> 1 of the sealing layer 13 specifically, the cross-sectional area S ⁇ b> 1 along the left-right direction and the front-rear direction of the sealing layer 13 is the opening cross-sectional area S ⁇ b> 2 of the cavity 9. It is smaller than the cross-sectional area along the direction and the front-rear direction.
  • the area S1 of the sealing layer 13 is, for example, less than 100%, preferably 95% or less, more preferably 90% or less, for example, 80% with respect to the opening cross-sectional area S2 of the cavity 9. That's it.
  • the thickness T1 of the sealing layer 13 is appropriately set according to the dimensions of the optical semiconductor element 16, and is, for example, more than 70%, preferably over the thickness (vertical length, depth) T2 of the cavity 9. 100% or more, and for example, 180% or less, preferably 130% or less.
  • the thickness T1 of the sealing layer 13 is, for example, 100 ⁇ m or more, and, for example, 1000 ⁇ m or less.
  • the thickness T5 of the sealing layer 13 in the sealing layer-coated optical semiconductor element 10 is desired.
  • the thickness can be accurately set.
  • the B-stage sealing layer 13 (sealing layer 13 formed from a sealing composition containing a B-stage curable resin) has a shear storage elastic modulus G ′ of 80 ° C., for example, 3 Pa or more, preferably 12 Pa or more, and for example, 140 Pa or less, preferably 70 Pa or less. If the shear storage modulus G ′ at 80 ° C. of the sealing layer 13 is not more than the above upper limit, it is possible to effectively prevent the optical semiconductor element 16 from being damaged when the optical semiconductor element 16 described below is sealed. it can. On the other hand, if the shear storage elastic modulus G ′ at 80 ° C.
  • the sealing layer 13 is equal to or higher than the lower limit, good shape retention of the sealing layer 13 when sealing the optical semiconductor element 16 is ensured, and the sealing layer 13 is sealed.
  • the handleability of the stop layer 13 can be improved.
  • the 80 degreeC shear storage elastic modulus G 'of the sealing layer 13 is more than the said minimum, the thickness uniformity of the sealing layer 13 can be ensured and it can adjust to desired thickness.
  • the shear storage modulus G ′ at 80 ° C. of the sealing layer 13 is obtained by dynamic viscoelasticity measurement under the conditions of a frequency of 1 Hz, a temperature rising rate of 20 ° C./min, and a temperature range of 20 to 150 ° C.
  • the transmittance of the sealing layer 13 with respect to light having a wavelength of 460 nm when the thickness is 600 ⁇ m is, for example, 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and still more preferably 95% or more. For example, it is 100% or less. If the transmittance is equal to or higher than the lower limit, the light emitted from the optical semiconductor element 16 can be sufficiently transmitted after the optical semiconductor element 16 is sealed.
  • the transmittance of the sealing layer 13 is measured using, for example, an integrating sphere.
  • the prepared sealing member 11 is arranged on the upper surface of the lower mold 2 so that the sealing layer 13 faces upward.
  • the lower surface of the first release layer 12 is covered with the first release layer 12 so that the first release layer 12 covers (closes) the cavity 9 and the sealing layer 13 is included in the cavity 9 when projected in the vertical direction. Then, it is placed on the upper surface of the frame member 5.
  • the pin 21 is inserted into the third insertion hole 27.
  • the movement and deformation of the first release layer 12 in the left-right direction and the front-rear direction are restricted and locked to the pin 21.
  • the central portion of the first release layer 12 is disposed opposite to the upper surface of the lower flat plate 4 exposed from the cavity 9 with an interval corresponding to the thickness of the cavity 9.
  • the element member 15 includes a second release layer 17 as a base material and an optical semiconductor element 16 disposed on the surface (lower surface) of the second release layer 17.
  • the second release layer 17 covers and seals the optical semiconductor element 16 with the sealing layer 13 until the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 is obtained, and then the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 is peeled off. In the meantime, in order to protect the optical semiconductor element 16 of the sealing layer-covered optical semiconductor element 10, it is detachably attached to the exposed surface (upper surface in FIG. 1C) of the optical semiconductor element 16 in the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 Has been. That is, the second release layer 17 supports the optical semiconductor element 16 and covers the exposed surface of the optical semiconductor element 16 (the upper surface in FIG. 2A) when the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 is shipped, transported, and stored.
  • the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 can be peeled off as shown by the phantom line in FIG. 1D immediately before the optical semiconductor element 16 is stacked on the exposed surface of the optical semiconductor element 16 and mounted on the substrate 20. It is a flexible film. That is, the 2nd peeling layer 17 consists only of a flexible film.
  • the second release layer 17 is made of the same material as the first release layer 12 described above. Moreover, the 2nd peeling layer 17 can also be formed from the heat peeling sheet from which the sealing layer covering optical semiconductor element 10 can peel easily by heating.
  • the second release layer 17 has a substantially rectangular plate shape in plan view, and the area of the second release layer 17 is larger than the opening cross-sectional area of the cavity 9 and smaller than the upper mold 3.
  • the thickness of the 2nd peeling layer 17 is 10 micrometers or more, for example, Preferably, it is 50 micrometers or more, for example, is 1000 micrometers or less, Preferably, it is 100 micrometers or less.
  • a plurality (nine) of optical semiconductor elements 16 are mounted on the surface (lower surface) of the second release layer 17.
  • the plurality of optical semiconductor elements 16 are aligned in the left-right direction and spaced apart in the front-rear direction.
  • Each of the plurality of optical semiconductor elements 16 is formed in a substantially flat plate shape along the front-rear direction and the left-right direction.
  • Each of the plurality of optical semiconductor elements 16 has a substantially rectangular shape in plan view, and a cross-sectional shape along the vertical direction and the front-rear direction and a cross-sectional shape along the vertical direction and the left-right direction are formed in a substantially rectangular shape. Yes.
  • the front-rear direction length and the left-right direction length of the optical semiconductor element 16 are, for example, 50 ⁇ m or more, preferably 500 ⁇ m or more, and, for example, 2000 ⁇ m or less, preferably 1000 ⁇ m or less.
  • each optical semiconductor element 16 is, for example, 0.1 ⁇ m or more, preferably 0.2 ⁇ m or more, and, for example, 500 ⁇ m or less, preferably 200 ⁇ m or less.
  • the volume (total volume) of the plurality of optical semiconductor elements 16 is, for example, 10 mm 3 or more, preferably 50 mm 3 or more, and for example, 650 mm 3 or less, preferably 300 mm 3 or less.
  • the element arrangement region 18 is a region surrounded by a line segment connecting the outer edges of the optical semiconductor elements 16 arranged on the outermost side among the plurality of optical semiconductor elements 16.
  • the element arrangement region 18 has a line segment A connecting a plurality of front end edges (specifically, a front left end edge and a front right end edge) of the optical semiconductor element 16A arranged on the foremost side, and on the rear side.
  • the area S3 of the element arrangement region 18 described above is appropriately set depending on the number, size, arrangement, and the like of the optical semiconductor element 16, but for example, as shown in FIG. 2, compared to the area S1 of the sealing layer 13, small.
  • the area S1 of the sealing layer 13 is larger than the area S3 of the element arrangement region 18, and is, for example, more than 100%, preferably 110% or more with respect to the area S3 of the element arrangement region 18. More preferably, it is 120% or more, for example, 150% or less.
  • the area S3 of the element arrangement region 18, for example, 200 mm 2 or more, preferably not 1000 mm 2 or more, and is, for example, 12000 mm 2 or less, or preferably 6000 mm 2 or less.
  • the prepared element member 15 is arranged on the upper side of the sealing member 11.
  • the second release layer 17 of the element member 15 is disposed on the lower surface of the carrier 32.
  • the carrier 32 is a support plate for positioning the element member 15 below the upper mold 3 while supporting the second release layer 17.
  • the carrier 32 is formed in a substantially flat plate shape extending in the front-rear direction and the left-right direction.
  • the carrier 32 is formed in a size included in the upper mold 3 when projected in the vertical direction.
  • the thickness of the carrier 32 is, for example, 100 ⁇ m or more, preferably 350 ⁇ m or more, and for example, 1000 ⁇ m or less, preferably 600 ⁇ m or less.
  • the carrier 32 is made of, for example, glass, ceramic, stainless steel, or the like.
  • a fourth insertion hole 28 is provided at the corner of the carrier 32 at the same position as the first insertion hole 24 of the frame member 5 when projected in the vertical direction.
  • the fourth insertion hole 28 is formed so as to penetrate the carrier 32 in the thickness direction.
  • the spring 22 is inserted into the fourth insertion hole 28 of the carrier 32 in which the element member 15 is arranged.
  • the covering step is performed after the sealing member arranging step and the element member arranging step.
  • the upper mold 3 is disposed opposite to the upper side of the lower mold 2.
  • the pin 21 is inserted into the second insertion hole 26, and then the upper mold 3 is slid downward, and the lower surface of the upper mold 3 and the carrier 32 are moved. Make contact with the top surface. At the same time, the upper end of the spring 22 is accommodated in the second recess 25.
  • the upper mold 3 is arranged opposite to the upper side of the lower mold 2.
  • the sealing member 11 is disposed between the lower mold 2 and the upper mold 3.
  • the element member 15 is disposed between the lower mold 2 and the upper mold 3 and on the upper mold 3 side with respect to the sealing member 11.
  • the sealing layer 13 contains a thermosetting resin having thermoplasticity and thermosetting property
  • the temperature of the lower mold 2 and the upper mold 3 is equal to or higher than the thermoplastic temperature of the thermosetting resin.
  • it is a thermosetting temperature or higher, and specifically, for example, 60 ° C. or higher, preferably 80 ° C.
  • it is 150 ° C. or lower, preferably 120 ° C. or lower.
  • the lower mold 2 and the upper mold 3 are brought close to each other. Specifically, the upper mold 3 is pressed (pressed down) toward the lower mold 2.
  • the press pressure is, for example, 0.1 MPa or more, preferably 1 MPa or more, and for example, 10 MPa or less, preferably 5 MPa or less.
  • the sealing layer 13 contains a thermosetting resin having thermoplasticity and thermosetting property by pressing the lower die 2 of the upper die 3, the heat of the lower die 2 and the upper die 3 is increased. Conducted to the sealing layer 13 and plasticized. Subsequently, the optical semiconductor element 16 is embedded in the plasticized sealing layer 13. Further, the first release layer 12 is plasticized or softened, and subsequently, the central portion of the second release layer 17 is bent downward by pressing the lower mold 2 of the upper mold 3, and subsequently the second release layer is released. Since the layer 17 presses the sealing layer 13 downward, the sealing layer 13 is filled in the cavity 9.
  • the first release layer 12 is in direct contact with the inner surface of the cavity 9, that is, the exposed surface of the lower flat plate 4 exposed from the opening 8, and the inner peripheral surface of the opening 8 of the frame member 5, That is, the sealing layer 13 is disposed (filled) on the exposed surface of the lower flat plate 4 and the inner peripheral surface of the cavity 9 via the first release layer 12.
  • the second release layer 17 is pressed so that the second release layer 17 contacts the first release layer 12 disposed on the upper surface of the frame member 5.
  • the volume ratio with respect to the sealing layer accommodation volume 19 of the sealing layer 13 exceeds 100%, it is not accommodated in the sealing layer accommodation volume 19, and overflows from the cavity 9 to the front-back direction outer side and the left-right direction outer side.
  • the sealing composition swells (protrudes) between the first release layer 12 disposed on the upper surface of the frame member 5 and the peripheral end portion of the second release layer 17. That is, the bulging part 14 formed from the sealing composition is formed outside the cavity 9.
  • the heating temperature is, for example, the same range as described above, and the pressing time is, for example, 1 minute or more, preferably 5 minutes or more, and, for example, 60 minutes or less, preferably 20 minutes or less. It is.
  • thermoset when the sealing layer 13 contains a thermosetting resin having plasticity and thermosetting property, it is thermoset (C stage).
  • the reaction of the phenyl silicone resin composition contains an alkenyl group and / or cycloalkenyl group of the alkenyl group-containing polysiloxane and a hydrosilyl group.
  • the hydrosilyl addition reaction with the hydrosilyl group of the polysiloxane is further accelerated.
  • the alkenyl group and / or cycloalkenyl group or the hydrosilyl group of the hydrosilyl group-containing polysiloxane disappears, and the hydrosilyl addition reaction is completed, whereby the product of the C-stage phenyl-based silicone resin composition, A cured product is obtained. That is, by completing the hydrosilyl addition reaction, curability (specifically, thermosetting) is exhibited in the phenyl silicone resin composition.
  • R 5 represents an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (excluding an alkenyl group and a cycloalkenyl group) including a phenyl group. .5 or more and 2.0 or less.)
  • the unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 5 includes an unsubstituted or substituted monovalent carbon group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 2 in the formula (1). Examples thereof are the same as the hydrogen group and the unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 3 in the formula (2).
  • an unsubstituted monovalent hydrocarbon group more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and more preferably a combined use of a phenyl group and a methyl group is used.
  • an unsubstituted monovalent hydrocarbon group more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and more preferably a combined use of a phenyl group and a methyl group.
  • E is preferably 0.7 or more and 1.0 or less.
  • the proportion of the phenyl groups in R 5 in the average composition formula of the product (3) is, for example, 30 mol% or more, preferably is 35 mol% or more, and is, for example, 55 mol% or less, preferably 50 mol% or less.
  • thermoplasticity of the B-stage sealing layer 13 (see FIG. 1A) can be ensured. That is, since the 80 ° C. shear storage modulus G ′ of the sealing layer 13 described later exceeds the desired range, the optical semiconductor element 16 may not be securely embedded and sealed.
  • the content ratio of the phenyl group in R 5 of the average composition formula (3) of the product is a monovalent hydrocarbon group directly bonded to the silicon atom of the product (indicated by R 5 in the average composition formula (3)). This is the phenyl group concentration.
  • the content ratio of the phenyl group in R 5 of the average composition formula (3) of the product is calculated by 1 H-NMR and 29 Si-NMR. Details of the calculation method of the content ratio of the phenyl group in R 5 are described in Examples described later, and are calculated by 1 H-NMR and 29 Si-NMR, for example, based on the description of WO2011 / 125463 and the like. .
  • the heating temperature is, for example, 100 ° C. or more, preferably 120 ° C. or more, and for example, 170 ° C. or less, preferably 160 ° C. or less.
  • the heating time is, for example, 1 hour or longer, and for example, 4 hours or shorter.
  • the press on the lower mold 2 of the upper mold 3 is released. That is, the upper mold 3 and the carrier 32 are moved away from the lower mold 2 so that the arrow in FIG. That is, the upper mold 3 is moved upward.
  • the upper mold 3 is pushed up so that the second recess 25 of the upper mold 3 is detached from the upper end of the spring 22 and the pin 21 is pulled out from the second insertion hole 26. .
  • the carrier 32 is pushed up so that the spring 22 is pulled out from the fourth insertion hole 28 of the carrier 32.
  • a release layer comprising a second release layer 17 that covers the upper surface and the upper surface of the sealing layer 13, and a first release layer 12 that covers the lower surface and side surfaces of the sealing layer 13 (excluding the side surfaces of the bulging portion 14).
  • the sealing layer-covered optical semiconductor element 40 is pushed up. That is, the first release layer 12 is raised. In this way, the sealing layer-covered optical semiconductor element 40 with the release layer is taken out from the press 1.
  • the sealing layer-covered optical semiconductor element 40 with a release layer includes the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 including the optical semiconductor element 16 and the sealing layer 13 that embeds and covers the optical semiconductor element 16.
  • the thickness T5 of the sealing layer 13 in the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 is the vertical length between the lower surface of the sealing layer 13 and the upper surface of the sealing layer 13 located on the side of the optical semiconductor element 16. In this case, the depth is substantially the same as the depth T2 of the cavity 9.
  • the thickness T5 of the sealing layer 13 in the sealing layer-covered optical semiconductor element 40 with the release layer is thinner than the thickness T1 (see FIG. 2) of the sealing layer 13 before the optical semiconductor element 16 is covered.
  • the thickness T5 of the sealing layer 13 in the sealing layer-covered optical semiconductor element 40 with the release layer is, for example, 100% of the thickness T1 of the sealing layer 13 before the optical semiconductor element 16 is covered.
  • the thickness T5 of the sealing layer 13 is, for example, 100 ⁇ m or more, preferably 350 ⁇ m or more, and for example, 1000 ⁇ m or less, preferably 600 ⁇ m or less.
  • the sealing layer 13 is disposed in the vicinity of the optical semiconductor element 16, and serves as a sealing portion 33 that serves to seal (cover) the optical semiconductor element 16.
  • a bulging portion 14 that is formed in a thin film from the sealing portion 33 and does not serve for sealing (covering) the optical semiconductor element 16 is integrally provided.
  • the bulging portion 14 is removed in a subsequent cutting step and is not included in the sealing layer-covered optical semiconductor element 10, but the sealing portion 33 is included in the sealing layer-covered optical semiconductor element 10.
  • the first release layer 12 is peeled off from the sealing layer 13 so as to be bent in a substantially U shape.
  • the sealing layer 13 corresponding to each optical semiconductor element 16 is cut along the front-rear direction and the left-right direction. That is, the plurality of optical semiconductor elements 16 are singulated. Further, the sealing layer 13 is cut so that the bulging portion 14 is removed.
  • the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 including one optical semiconductor element 16 and the sealing layer 13 that embeds and covers the optical semiconductor element 16 is obtained in a state of being supported by the second release layer 17.
  • the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 preferably includes only the optical semiconductor element 16 and the sealing layer 13 without including the second release layer 17 and the substrate 20.
  • This method includes a step of preparing the above-described sealing layer-covered optical semiconductor element 10 (see FIG. 1D), a peeling step of peeling the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 from the second release layer 17 (see FIG. 1D arrow), And the mounting process (refer FIG. 1E) which mounts the optical semiconductor element 16 of the peeled sealing layer covering optical semiconductor element 10 in the board
  • the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 obtained by the manufacturing method described above is peeled from the second peeling layer 17. Specifically, the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 is pulled downward.
  • the plurality of sealing layer-covered optical semiconductor elements 10 are sorted according to the emission wavelength and the emission efficiency.
  • a substrate 20 having terminals (not shown) provided on the upper surface is prepared.
  • the substrate 20 has a substantially rectangular flat plate shape extending in the front-rear direction and the left-right direction, and is, for example, an insulating substrate. Moreover, the board
  • the selected sealing layer-covered optical semiconductor element 10 is mounted on the substrate 20 as shown in FIG. 1E.
  • the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 shown in FIG. A terminal (not shown) is brought into contact with a terminal (not shown) of the substrate 20 to be electrically connected. That is, the optical semiconductor element 16 of the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 is flip-chip mounted on the substrate 20.
  • the optical semiconductor device 30 including the substrate 20 and the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 mounted on the substrate 20 is obtained.
  • the optical semiconductor device 30 includes only the substrate 20 and the sealing layer-covered optical semiconductor element 10. That is, the optical semiconductor device 30 preferably includes only the substrate 20, the optical semiconductor element 16, and the sealing layer 13.
  • this sealing layer covering optical semiconductor element 10 As shown in FIG. 1A, the lower mold 2 having the cavity 9 and the upper mold 3 to be disposed opposite to the lower mold 2 As shown in FIG. 1B, the sealing layer 13 is disposed in the cavity 9 to seal the plurality of optical semiconductor elements 16 while the press 1 having the above is prepared.
  • the layer 13 can be reliably covered. Therefore, the plurality of optical semiconductor elements 16 can be covered with the sealing layer 13 and sealed with the small press 1.
  • the volume ratio of the sealing member 11 of the B stage is the sealing layer accommodation in which the volume of the plurality of optical semiconductor elements 16 is subtracted from the volume of the cavity 9. Since the plurality of optical semiconductor elements 16 are covered with the sealing layer 13 while being in a specific range with respect to the volume 19 and the sealing layer 13 is disposed in the cavity 9, the dimensions, specifically the thickness ( It is possible to obtain the sealing layer 13 having excellent accuracy in the vertical length (T5). That is, the thickness T5 of the sealing layer 13 can be adjusted with an accuracy (tolerance) of 95% or more and 105% or less with respect to the depth T2 of the cavity 9, for example.
  • the sealing layer 13 can form the bulging part 14 as shown in FIG. 1B, the volume ratio of the sealing layer 13 is the sealing layer accommodating volume even if the above-described tolerance is greatly allowed. In contrast, as long as the upper limit (specifically, 120%) is less than or equal to 19, the sealing layer 13 having excellent accuracy of the thickness T5 can be obtained.
  • this sealing layer covering optical semiconductor element 10 if the sealing layer 13 of B stage has both thermoplasticity and thermosetting property, as shown to FIG.
  • the sealing layer 13 is heated and plasticized, and the plurality of optical semiconductor elements 16 are surely covered and sealed with the sealing layer 13.
  • the plasticized sealing layer 13 can be thermoset to improve the reliability of the plurality of optical semiconductor elements 16.
  • the sealing layer 13 a phenyl group in R 5 in the average composition formula of the product obtained by reacting a silicone resin composition (3) If the content ratio is within a specific range, the plurality of optical semiconductor elements 16 can be reliably embedded, covered and sealed.
  • the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 if the sealing layer 13 contains a phosphor, the light emitted from the plurality of optical semiconductor elements 16 is excellent in dimensional accuracy, and the phosphor. Since the wavelength can be converted by the sealing layer 13 containing, the sealing layer-coated optical semiconductor element 10 having excellent color uniformity can be obtained.
  • the optical semiconductor device 30 including the sealing layer 13 having excellent dimensional accuracy is prepared.
  • the optical semiconductor device 30 having excellent light emission characteristics and durability can be obtained.
  • the area S1 of the sealing layer 13 before sealing is formed smaller than the opening cross-sectional area S2 of the cavity 9.
  • it can be formed larger or the same size as the opening cross-sectional area S2 of the cavity 9.
  • the sealing layer 13 is preferably formed larger than the cavity 9 so as to include the cavity 9 when projected in the vertical direction.
  • the area S ⁇ b> 1 of the sealing layer 13 is formed smaller than the opening cross-sectional area S ⁇ b> 2 of the cavity 9. Then, the cavity 9 can be reliably filled with the sealing layer 13 having a smaller cross-sectional area than the opening cross-sectional area S ⁇ b> 2 of the cavity 9. Therefore, the sealing layer 13 that is more excellent due to the accuracy of the thickness T5 can be produced, and the sealing layer-coated optical semiconductor element 10 that includes the sealing layer 13 and has excellent color uniformity can be obtained.
  • the area S1 of the sealing layer 13 is formed larger than the area S3 of the element arrangement region 18, but for example, as shown in FIG.
  • the area S1 of the sealing layer 13 can be formed smaller or the same size as the area S3 of the element arrangement region 18.
  • the area S ⁇ b> 1 of the sealing layer 13 is formed larger than the area S ⁇ b> 3 of the element arrangement region 18. Then, the plurality of optical semiconductor elements 16 can be covered quickly and reliably by the sealing layer 13 having the area S1 larger than the area S3 of the element arrangement region 18. Therefore, the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 can be manufactured with good processability (productivity).
  • the area S4 of the first release layer 12 is formed larger than the opening cross-sectional area S2 of the cavity 9, but for example, as shown in FIG. Compared to the opening cross-sectional area S2 of the cavity 9, it can be formed smaller or the same size.
  • the first release layer 12 is formed so as to overlap with each other, for example, when projected in the vertical direction, and specifically, has the same shape as the sealing layer 13.
  • the area S ⁇ b> 4 of the first release layer 12 is formed larger than the opening cross-sectional area S ⁇ b> 2 of the cavity 9. Then, the sealing composition overflowing from the cavity 9 can be prevented from adhering to the lower mold 2 by the first release layer 12 having the area S4 larger than the opening cross-sectional area S2 of the cavity 9.
  • the lower mold 2 includes the lower flat plate 4 and the frame member 5 having the opening 8, thereby forming the cavity 9. That is, although the lower mold 2 is composed of two members, for example, although not shown, it may be composed of one member.
  • a thick flat plate member is first prepared, and then the upper surface of the central portion of the flat plate member is cut to form the cavity 9.
  • the lower mold 2 is composed of two members, a lower flat plate 4 and a frame member 5. Then, the lower mold 2 can be easily prepared. Further, the lower mold 2 can be disassembled and easily cleaned, and as a result, the press 1 can be easily maintained.
  • the pin 21 is formed in a substantially cylindrical shape, but the shape is not limited.
  • it can also be formed in a substantially conical shape that is pointed upward.
  • the pin 21 is formed so that the cross section along the left-right direction and the front-back direction becomes smaller as it goes upward. That is, the pin 21 is formed in a tapered shape.
  • the pin 21 is easily pulled out from the second insertion hole 26 and the third insertion hole 27.
  • the handleability of the sealing layer-covered optical semiconductor element 40 with the release layer is improved. Can be improved.
  • the second release layer 17 is described as an example of the base material in the method for manufacturing an optical semiconductor device of the present invention.
  • the optical semiconductor device 30 can be manufactured without using the second peeling layer 17 as the substrate 20 and performing the peeling process using the second peeling layer 17 (see FIG. 1D). it can.
  • a mounting substrate 29 including the optical semiconductor element 16 and the substrate 20 on which the optical semiconductor element 16 is mounted first, a mounting substrate 29 including the optical semiconductor element 16 and the substrate 20 on which the optical semiconductor element 16 is mounted. Prepare. The optical semiconductor element 16 is flip-chip mounted on the substrate 20 or connected by wire bonding. A fourth insertion hole 28 is formed in the substrate 20 so that the reference numerals in parentheses in FIG. 3 are referred to.
  • the mounting substrate 29 is disposed opposite to the upper side of the sealing member 11. Specifically, the mounting substrate 29 is arranged so that the optical semiconductor element 16 faces downward.
  • An optical semiconductor device 50 with a release layer comprising: the substrate 20 formed; the sealing layer 13 that seals the optical semiconductor element 16; and the first release layer 12 disposed on the surface (lower surface and side surfaces) of the sealing layer 13. Get.
  • the optical semiconductor device 50 with a release layer is taken out from the press 1, and then the first release layer 12 is peeled from the sealing layer 13 in the optical semiconductor device 50 with the release layer as indicated by a virtual line in FIG. 9C. .
  • the sealing layer 13 and the substrate 20 corresponding to each optical semiconductor element 16 are cut along the front-rear direction and the left-right direction so that a plurality of optical semiconductor elements 16 are separated. Tidy up. Thereby, the bulging part 14 and the board
  • an optical semiconductor device 30 including one optical semiconductor element 16, a substrate 20 on which the optical semiconductor element 16 is mounted, and a sealing layer 13 (sealing portion 33) that seals the optical semiconductor element 16 is obtained. It is done.
  • the optical semiconductor device 30 includes only the optical semiconductor element 16, the substrate 20, and the sealing layer 13.
  • the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 is mounted on the substrate 20.
  • the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 including the plurality of optical semiconductor elements 16 is not cut on the substrate 20 without cutting the sealing layer 13, that is, without separating the optical semiconductor elements 16 into individual pieces. It can also be implemented. In that case, first, the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 provided with the second peeling layer 17 is mounted on the substrate 20, and then the second peeling layer 17 is peeled from the sealing layer 13. Alternatively, first, after the second release layer 17 is peeled from the sealing layer 13, the sealing layer-covered optical semiconductor element 10 including the sealing layer 13 from which the second release layer 17 is peeled may be mounted on the substrate 20. it can.
  • a plurality of optical semiconductor elements 16 are arranged on the second release layer 17, and then, as shown in FIG. It is sealed by.
  • the present invention is not limited to this.
  • a single optical semiconductor element 16 is disposed on the second release layer 17, and then the single optical semiconductor element 16 is sealed with the single sealing layer 13. You can also.
  • the element arrangement region 18 is a region in which the single optical semiconductor element 16 is arranged in the second release layer 17, and more specifically, the optical semiconductor element 16 may have a substantially rectangular shape in plan view. For example, it is a substantially rectangular region surrounded by the front edge, the rear edge, the right edge, and the left edge.
  • This modification can also provide the same operational effects as the above-described embodiment.
  • blending ratio content ratio
  • physical property values and parameters used in the following description are described in the above-mentioned “Mode for Carrying Out the Invention”, and the corresponding blending ratio (content ratio) ), Physical property values, parameters, etc. may be replaced with the upper limit values (numerical values defined as “less than” or “less than”) or lower limit values (numbers defined as “greater than” or “exceeded”). it can.
  • Example 1 (corresponding to FIGS. 1A to 3) ⁇ Preparation process> As shown in FIGS. 1A, 2 and 3, a lower mold 2 and an upper mold 3 were prepared. Table 1 shows the dimensions of the frame member 5 of the lower mold 2.
  • a sealing member 11 including a first release layer 12 and a B-stage sealing layer 13 was prepared.
  • the dimensions of the first release layer 12 and the sealing layer 13 are shown in Table 1.
  • the method for preparing the sealing member 11 is described in the following synthesis examples, preparation examples, and production examples. Thereafter, the sealing member 11 was disposed on the upper surface of the lower mold 2.
  • the weight average molecular weight in terms of polystyrene of the alkenyl group-containing polysiloxane A was measured by gel permeation chromatography and found to be 2300.
  • polystyrene equivalent weight average molecular weight of the alkenyl group-containing polysiloxane B was measured by gel permeation chromatography and found to be 1000.
  • the average unit formula and average composition formula of the hydrosilyl group-containing polysiloxane C are as follows.
  • polystyrene equivalent weight average molecular weight of the hydrosilyl group-containing polysiloxane C was measured by gel permeation chromatography and found to be 1000.
  • the prepared varnish was applied to the surface of the first release layer 12 having a thickness of 50 ⁇ m (PTE sheet, trade name “SS4C”, softening temperature 80 ° C., manufactured by Nippa Corporation) with an applicator, and the thickness after heating was 595 ⁇ m ( T1), and then heated at 90 ° C. for 9.5 minutes to B-stage (semi-cure) the phenyl-based silicone resin composition in the varnish. Thereby, the sealing layer was manufactured.
  • PTE sheet trade name “SS4C”, softening temperature 80 ° C., manufactured by Nippa Corporation
  • an element member 15 including a second release layer 17 (thermal release sheet) and nine optical semiconductor elements 16 disposed on the lower surface of the second release layer 17 was prepared.
  • Table 1 shows dimensions of the optical semiconductor element 16 and the second release layer 17.
  • the element member 15 was attached to the lower surface of the carrier 32 (glass plate). Thereafter, the element member 15 and the carrier 32 were disposed opposite to the upper side of the sealing member 11.
  • the lower mold 2 and the upper mold 3 were heated at 90 ° C. for 10 minutes by the heater 7 while pressing the upper mold 3 against the lower mold 2 at 1 MPa.
  • the upper mold 3 and the carrier 32 are sequentially pulled up from the press 1, and subsequently, as shown in FIG. 1C, the first release layer 12, the second release layer 17, the optical semiconductor element 16 and A sealing layer-covered optical semiconductor element 40 with a release layer including the sealing layer 13 was obtained.
  • the sealing layer-covered optical semiconductor element 40 with a release layer was heated in an oven at 150 ° C. for 2 hours to be post-cured (post-cured).
  • the thickness T5 of the sealing layer 13 in the sealing layer-covered optical semiconductor element 40 with the release layer was 550 ⁇ m (92% with respect to the thickness T1 of the sealing layer 13 before sealing, 595 ⁇ m).
  • the sealing layer 13 corresponding to each optical semiconductor element 16 was cut to separate the plurality of optical semiconductor elements 16 into pieces.
  • a sealing layer-covered optical semiconductor element 10 including the optical semiconductor element 16 and the sealing layer 13 was obtained.
  • Table 2 shows the percentage of the volume of the sealing layer 13 with respect to the sealing layer accommodation volume 19.
  • Table 2 shows the magnitude relationship among the area S1 of the sealing layer 13, the opening cross-sectional area S2 of the cavity 9, and the area S3 of the element arrangement region 18.
  • Example 2 and 3 and Comparative Examples 1 and 2 (corresponding to FIGS. 1A to 3) The treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the dimension of the thickness T1 was changed according to Table 1.
  • Example 4 (corresponding to FIG. 5) The process was performed in the same manner as in Example 1 except that the dimensions of the thickness T1 and the area S1 were changed according to Table 1.
  • the area S1 of the sealing layer 13 before sealing was formed larger than the opening cross-sectional area S2 of the cavity 9.
  • Example 5 (corresponding to FIG. 6) The process was performed in the same manner as in Example 1 except that the dimensions of the thickness T1 and the area S1 were changed according to Table 1.
  • the area S1 of the sealing layer 13 before sealing was formed smaller than the area S3 of the element arrangement region 18.
  • Comparative Example 3 (corresponding to FIGS. 1A to 3) Instead of phenyl silicone resin composition, methyl silicone resin composition (trade name “ELASTOSIL LR7665”, one-step reaction curable addition reaction curable silicone resin composition, thermosetting that cannot be in a B-stage state. Resin, manufactured by Asahi Kasei Wacker Silicone Co., Ltd.) was used. That is, the sealing layer 13 was prepared in a liquid varnish state.
  • ELASTOSIL LR7665 one-step reaction curable addition reaction curable silicone resin composition, thermosetting that cannot be in a B-stage state. Resin, manufactured by Asahi Kasei Wacker Silicone Co., Ltd.
  • the A-stage phenyl-based silicone resin composition A was reacted (completely cured, C-staged) at 100 ° C. for 1 hour without adding an inorganic filler to obtain a product.
  • the manufacturing method of a sealing layer covering optical semiconductor element is used for the manufacturing method of an optical semiconductor device.

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Abstract

 封止層被覆光半導体素子の製造方法は、光半導体素子と、光半導体素子を被覆する封止層とを備える封止層被覆光半導体素子の製造方法である。この方法は、キャビティを有する第1金型と、第1金型に対向配置するための第2金型とを備えるプレスを準備する工程、剥離層と剥離層の表面に配置されるBステージの封止層とを備える。封止層の体積割合がキャビティの体積から光半導体素子の体積を差し引いた封止層収容体積に対して、100%以上、120%以下である封止部材を、第1金型および第2金型の間に、封止層が第2金型に向かうように、配置する工程、基材と、基材の表面に配置される光半導体素子とを備える素子部材を、第1金型および第2金型の間であって、封止部材に対する第2金型側に、光半導体素子が第1金型に向かうように、配置する工程、および、第1金型および第2金型を近接させて、封止層を前記キャビティに配置して、光半導体素子を封止層により被覆する工程を備える。

Description

封止層被覆光半導体素子の製造方法および光半導体装置の製造方法
 本発明は、封止層被覆光半導体素子の製造方法および光半導体装置の製造方法、詳しくは、封止層被覆光半導体素子の製造方法、および、それを用いる光半導体装置の製造方法に関する。
 従来、光半導体素子と、光半導体素子により封止される封止層とを備える光半導体装置が知られている。
 そのような光半導体装置の製造方法として、例えば、下型と、上型と、上型の下面より下端面が下方に位置し、上型の周囲に配置されるクランパと、クランパおよび下型のそれぞれの側方に配置される上クランプストッパおよび下クランプストッパとを備える圧縮成形機を用いる方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
 すなわち、特許文献1に記載の方法では、下型に、光半導体素子と、それが実装される回路基板とを備える封止前の光半導体装置を載置し、次いで、上型と光半導体装置との間に、封止樹脂を塗布した後、上型およびクランパを下降させて、封止樹脂および光半導体装置を挟持(型締め)して、クランパの内側面と上型の下面によって包囲された封止領域において封止樹脂を圧縮成形する方法が提案されている。
 さらに、特許文献1に記載の圧縮成形機を用いる方法では、上クランプストッパおよび下クランプストッパが互いに当接する型締め位置にあるときに、封止領域が所定の厚さとなり、そのため、封止樹脂から形成される封止層は、封止領域に対応する厚さを有する。
特開2006-93354号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の方法では、圧縮成形機が、クランパ、上クランプストッパおよび下クランプストッパを備えるので、大型化するという不具合がある。
 また、封止領域における封止層には、その厚みを所望の厚みに設定できる寸法の精確性が要求されるところ、特許文献1に記載の方法では、上記した要求を満足できないという不具合がある。
 本発明の目的は、小型のプレスによっても、寸法の精確性に優れる封止層を備える封止層被覆光半導体素子を製造する方法を提供することにある。
 [1]本発明は、光半導体素子と、前記光半導体素子を被覆する封止層とを備える封止層被覆光半導体素子の製造方法であって、キャビティを有する第1金型と、前記第1金型に対向配置するための第2金型とを備えるプレスを準備する工程、剥離層と前記剥離層の表面に配置されるBステージの前記封止層とを備え、前記封止層の体積割合が前記キャビティの体積から前記光半導体素子の体積を差し引いた封止層収容体積に対して、100%以上、120%以下である封止部材を、前記第1金型および前記第2金型の間に、前記封止層が前記第2金型に向かうように、配置する工程、基材と、前記基材の表面に配置される前記光半導体素子とを備える素子部材を、前記第1金型および前記第2金型の間であって、前記封止部材に対する前記第2金型側に、前記光半導体素子が前記第1金型に向かうように、配置する工程、および、前記第1金型および前記第2金型を近接させて、前記封止層を前記キャビティに配置して、前記光半導体素子を前記封止層により被覆する工程を備えることを特徴とする、封止層被覆光半導体素子の製造方法である。
 この方法によれば、キャビティを有する第1金型と、第1金型に対向配置するための第2金型とを備えるプレスを準備するので、プレスの構成を簡単にすることができながら、封止層をキャビティに配置して、光半導体素子を封止層により確実に被覆することができる。そのため、小型のプレスによって、光半導体装置を封止層により被覆することができる。
 また、この方法によれば、Bステージの封止層の体積割合が、キャビティの体積から光半導体素子の体積を差し引いた封止層収容体積に対して特定範囲にあり、かつ、かかる封止層をキャビティに配置しつつ、光半導体素子を封止層により被覆するので、寸法の精確性に優れる封止層を得ることができる。
 [2]本発明は、前記封止層の面積が、前記キャビティの、前記第1金型および前記第2金型が近接するプレス方向に対する直交方向に沿う開口断面積に比べて、小さいことを特徴とする、上記[1]に記載の封止層被覆光半導体素子の製造方法である。
 この方法によれば、キャビティの開口断面積に比べて小さい面積を有する封止層を、キャビティに確実に充填することができる。そのため、寸法の精確性により一層優れる封止層を作製することができる。
 [3]本発明は、前記光半導体素子が前記基材に単数配置される場合には、前記封止層の面積が、前記基材において前記単数の光半導体素子が配置される領域の面積に比べて大きく、前記光半導体素子が前記基材に複数設けられる場合には、前記封止層の面積が、前記基材において前記複数の光半導体素子のうち最外側に配置される前記光半導体素子の外側端縁を結ぶ線分で囲まれる領域の面積に比べて、大きいことを特徴とする、上記[1]または[2]に記載の封止層被覆光半導体素子の製造方法である。
 この方法によれば、上記した領域の面積に比べて大きい面積を有する封止層により確実に光半導体素子を被覆しつつ、封止層の寸法の精確性を向上させることができる。
 [4]本発明は、前記剥離層の面積が、前記キャビティの、前記第1金型および前記第2金型が近接するプレス方向に対する直交方向に沿う開口断面積に比べて、大きいことを特徴とする、上記[1]~[3]のいずれか一項に記載の封止層被覆光半導体素子の製造方法である。
 この方法によれば、キャビティの開口断面積に比べて大きい面積を有する剥離層によって、キャビティから溢れる封止層が第1金型に付着することを防止することができる。
 [5]本発明は、前記第1金型は、第1平板と、前記第1平板の表面に配置され、キャビティを形成する開口部を有する枠部材とを備えることを特徴とする、上記[1]~[4]のいずれか一項に記載の封止層被覆光半導体素子の製造方法である。
 この方法によれば、第1金型は、枠部材が有する開口部によって、キャビティを形成する。そのため、第1金型を簡単に用意することができる。また、第1金型を簡便に清掃することができ、その結果、プレスを簡易にメンテナンスすることができる。
 [6]本発明は、前記プレスは、熱源を備え、前記Bステージの封止層は、熱可塑性および熱硬化性を併有し、前記光半導体素子を前記封止層により被覆する工程では、前記封止層を加熱して可塑化し、続いて、可塑化した前記封止層を熱硬化させることを特徴とする、上記[1]~[5]のいずれか一項に記載の封止層被覆光半導体素子の製造方法である。
 この方法によれば、Bステージの封止層が、熱可塑性および熱硬化性を併有するので、光半導体素子を封止層により被覆する工程において、封止層を加熱して可塑化して、封止層によって光半導体素子を確実に被覆しつつ、その後、可塑化した封止層を熱硬化させて、光半導体素子の信頼性を向上させることができる。
 [7]本発明は、前記封止層は、分子内に2個以上のアルケニル基および/またはシクロアルケニル基を含有するアルケニル基含有ポリシロキサンと、分子内に2個以上のヒドロシリル基を含有するヒドロシリル基含有ポリシロキサンと、ヒドロシリル化触媒とを含有するフェニル系シリコーン樹脂組成物を含有する封止組成物からシート状に形成され、前記アルケニル基含有ポリシロキサンは、下記平均組成式(1)で示され、
 平均組成式(1):
 R SiO(4-a-b)/2
(式中、Rは、炭素数2~10のアルケニル基および/または炭素数3~10のシクロアルケニル基を示す。Rは、非置換または置換の炭素数1~10の1価の炭化水素基(ただし、アルケニル基およびシクロアルケニル基を除く。)を示す。aは、0.05以上、0.50以下であり、bは、0.80以上、1.80以下である。)
 前記ヒドロシリル基含有ポリシロキサンは、下記平均組成式(2)で示され、
 平均組成式(2):
 H SiO(4-c-d)/2
(式中、Rは、非置換または置換の炭素数1~10の1価の炭化水素基(ただし、アルケニル基および/またはシクロアルケニル基を除く。)を示す。cは、0.30以上、1.0以下であり、dは、0.90以上、2.0以下である。)
 前記平均組成式(1)および前記平均組成式(2)中、RおよびRの少なくともいずれか一方は、フェニル基を含み、
 前記フェニル系シリコーン樹脂組成物を反応させることにより得られる生成物は、下記平均組成式(3)で示され、
 平均組成式(3):
 R SiO(4-e)/2
(式中、Rは、フェニル基を含む、非置換または置換の炭素数1~10の1価の炭化水素基(ただし、アルケニル基およびシクロアルケニル基を除く。)を示す。eは、0.5以上2.0以下である。)
 前記平均組成式(3)のRにおけるフェニル基の含有割合が、30モル%以上、55モル%以下であることを特徴とする、上記[1]~[6]のいずれか一項に記載の封止層被覆光半導体素子の製造方法である。
 この方法によれば、封止層において、シリコーン樹脂組成物を反応させることにより得られる生成物の平均組成式(3)のRにおけるフェニル基の含有割合が特定の範囲にあるので、光半導体素子を確実に埋設して被覆することができる。
 [8]本発明は、前記封止層は、蛍光体を含有していることを特徴とする、上記[1]~[7]のいずれか一項に記載の封止層被覆光半導体素子の製造方法である。
 この方法によれば、光半導体素子から発光された光を、寸法の精確性に優れ、蛍光体を含有する封止層によって波長変換することができるので、色均一性に優れる封止層被覆光半導体素子を得ることができる。
 [9]本発明は、上記[1]~[8]のいずれか一項に記載の封止層被覆光半導体素子の製造方法により、基材の表面に配置された封止層被覆光半導体素子を用意する工程を備え、前記基材は、第2剥離層であり、前記封止層被覆光半導体素子を用意する工程の後に、前記封止層被覆光半導体素子を前記第2剥離層から剥離する工程、および、剥離した前記封止層被覆光半導体素子の前記光半導体素子を基板に実装する工程をさらに備えていることを特徴とする、光半導体装置の製造方法である。
 この方法によれば、寸法の精確性に優れる封止層を備える封止層被覆光半導体素子を用意するので、発光特性および耐久性に優れる光半導体装置を得ることができる。
 [10]本発明は、上記[1]~[8]のいずれか一項に記載の封止層被覆光半導体素子の製造方法により、基材の表面に配置された封止層被覆光半導体素子を用意する工程を備え、前記基材は、前記光半導体素子が実装された基板であることを特徴とする、光半導体装置の製造方法である。
 この方法によれば、寸法の精確性に優れる封止層を備える封止層被覆光半導体素子を用意するので、発光特性および耐久性に優れる光半導体装置を得ることができる。
 本発明の封止層被覆光半導体素子の製造方法によれば、小型のプレスによって、光半導体装置を封止により被覆することができる。また、寸法の精確性に優れる封止層を得ることができる。
 本発明の光半導体装置の製造方法によれば、発光特性および耐久性に優れる光半導体装置を得ることができる。
図1A~図1Eは、本発明の光半導体装置の製造方法を説明する工程図であり、図1Aは、準備工程、封止部材配置工程および素子部材配置工程、図1Bは、被覆工程、図1Cは、剥離層付封止層被覆光半導体素子を取り出す工程、図1Dは、剥離工程、図1Eは、実装工程を示す。 図2は、図1Aに示すプレスの拡大断面図を示す。 図3は、図1Aに示すプレスの分解斜視図を示す。 図4は、素子部材の拡大底面図を示す。 図5は、本発明の光半導体装置の製造方法の変形例の準備工程、封止部材配置工程および素子部材配置工程を示す。 図6は、本発明の光半導体装置の製造方法の変形例の準備工程、封止部材配置工程および素子部材配置工程を示す。 図7は、本発明の光半導体装置の製造方法の変形例の準備工程、封止部材配置工程および素子部材配置工程を示す。 図8は、本発明の光半導体装置の製造方法の変形例の剥離層付封止層被覆光半導体素子を取り出す工程を示す。 図9は、光半導体装置の製造方法の変形例を説明する工程図であり、図9Aは、準備工程、封止部材配置工程および素子部材配置工程、図9Bは、被覆工程、図9Cは、剥離層付光半導体装置を取り出す工程、図9Dは、光半導体素子を個片化する工程を示す。
 図1において、紙面上下方向は、上下方向(後述するプレス方向および厚み方向の一例、第1方向)であり、紙面上側は、上側(プレス方向上流側、第1方向一方側)、紙面下側は、下側(プレス方向下流側、第1方向他方側)である。図1において、紙面左右方向は、左右方向(プレス方向に直交する第2方向)であり、紙面左側は、左側(第2方向一方側)、紙面右側は、右側(第2方向他方側)である。図1において、紙面紙厚方向は、前後方向(プレス方向および第2方向に直交する第3方向)であり、紙面左側は、左側(第3方向一方側)、紙面右側は、右側(第3方向他方側)である。具体的には、各図の方向矢印に準拠する。
 本発明の封止層被覆光半導体素子の製造方法の一例は、図1Dに示され、光半導体素子16と、光半導体素子16を被覆する封止層13とを備える封止層被覆光半導体素子10の製造方法であって、準備工程、封止部材配置工程、素子部材配置工程および被覆工程を備える。以下、各工程を図1A~図1Dを主に参照して詳述する。
  <準備工程>
 準備工程では、プレス1を準備する。
 図1A、図2および図3に示すように、プレス1は、第1金型としての下金型2と、第2金型としての上金型3と、熱源としてのヒータ7と、複数(2つ)のピン21と、複数(8つ)のバネ22とを備える。
 下金型2は、プレス1の下部に配置されており、左右方向および前後方向に延びる略矩形平板状に形成されている。詳しくは、下金型2は、上側に向かって開口されるキャビティ9を中央部に有しており、上下方向および左右方向に切断したときの断面形状、および、上下方向および前後方向に切断したときの断面形状が有底凹形状に形成されている。下金型2は、図3に示すように、下平板4と、下平板4の上面に配置される枠部材5とを備える。
 下平板4は、左右方向および前後方向に延びる略矩形平板状に形成されている。下平板4には、複数(8つ)の第1凹部23が、設けられている。複数(8つ)の第1凹部23は、下平板4の上面が下側に向かって凹むように形成されている。第1凹部23は、下平板4の各隅部において、2つ、下平板4の中心部から外側部に向かう方向(放射方向)に、間隔を隔てて配置される。つまり、第1凹部23は、下平板4の中心部から放射状に延びる複数(4つ)の直線上(対角線上)のそれぞれに、2つ設けられている。つまり、8つの第1凹部23は、4つの内側第1凹部23Aと、それらの放射方向外側に間隔を隔てて配置される4つの外側第1凹部23Bとを備えている。
 枠部材5は、図2に示すように、その外形形状が下平板4の外形形状よりも小さく形成されており、下平板4の上面の周端部を露出するように、下平板4の上面に載置されている。詳しくは、図3に示すように、枠部材5は、下平板4における内側第1凹部23Aに重なる一方、外側の第1凹部23を露出するように、配置されている。枠部材5は、平面視略矩形枠状に形成されている。つまり、枠部材5の中央部には、枠部材5を上下方向(枠部材5の厚み方向)に貫通する開口部8が形成されている。
 開口部8は、平面視略矩形状に形成されている。また、開口部8は、下平板4の中央部の上面を露出している。枠部材5は、上下方向に投影したときに、その外周縁部が、下平板4の外周縁部より内側に位置するように、配置されている。これによって、枠部材5は、下平板4の外端部を露出している。
 さらに、枠部材5には、複数(4つ)の第1挿入孔24が設けられている。複数(4つ)の第1挿入孔24のそれぞれは、枠部材5を上下方向に貫通するように形成されている。複数(4つ)の第1挿入孔24のそれぞれは、上下方向に投影したときに、複数(4つ)の内側第1凹部23Aのそれぞれと同一位置に位置している。
 下金型2では、図2に示すように、キャビティ9の左右方向および前後方向に沿う開口断面積S2は、例えば、400mm以上、好ましくは、1600mm以上であり、また、例えば、14400mm以下、好ましくは、6400mm以下である。また、キャビティ9の深さT2は、開口部8の上下方向長さT2、つまり、枠部材5の厚みT2であって、例えば、100μm以上、好ましくは、350μm以上であり、また、例えば、1000μm以下、好ましくは、600μm以下である。
 上金型3は、プレス1において下金型2の上側に対向配置できるように構成されている。図3に示すように、上金型3は、下金型2の下平板4の外形形状と同一形状に形成されている。上金型3は、左右方向および前後方向に延びる略矩形平板状に形成されている。
 上金型3には、複数(8つ)の第2凹部25と、複数(2つ)の第2挿入孔26とが設けられている。
 複数(8つ)の第2凹部25は、上金型3の下面において、下平板4に設けられる複数(8つ)の第1凹部23に対応するように、配置されている。つまり、複数(8つ)の第2凹部25は、複数(4つ)の内側第2凹部25Aと、それらの放射方向外側に間隔を隔てて配置される複数(4つ)の外側第2凹部25Bとを備えている。複数(8つ)の第2凹部25のそれぞれは、上金型3の下面が上側に向かって凹むように形成されている。
 複数(2つ)の第2挿入孔26のそれぞれは、上金型3を上下方向に貫通している。第2挿入孔26は、上金型3の左右方向両端部における前後方向中央部に配置されている。つまり、複数(2つ)の第2挿入孔26は、左右方向に間隔を隔てて配置されている。また、第2挿入孔26は、上金型3の左端部において、前後方向に間隔を隔てて配置される第2凹部25の間に配置され、また、上金型3の右端部において、前後方向に間隔を隔てて配置される第2凹部25の間に配置されている。
 また、上金型3は、下金型2に対してプレス可能に構成されている。具体的には、上金型3には、下金型2に対する圧力を付与できる駆動部(図示せず)が接続される。
 ヒータ7は、図1Aに示すように、下平板4の下面、および、上金型3の上面のそれぞれに配置されている。ヒータ7は、下金型2および上金型3を加熱可能に構成されている。
 ピン21は、下平板4に複数(2つ)設けられており、図3に示すように、複数(2つ)のピン21のそれぞれは、上下方向に延びる略円柱状に、形成されている。具体的には、複数(2つ)のピン21のそれぞれは、下平板4の上面に立設されている。つまり、複数(2つ)のピン21の下端部は、下平板4の左右方向両端部における前後方向中央部の上面に固定されている。複数(2つ)のピン21は、左右方向に間隔を隔てて配置されている。また、ピン21は、下平板4の左端部において、前後方向に間隔を隔てて配置される第1凹部23の間に配置され、また、下平板4の右端部において、前後方向に間隔を隔てて配置される第1凹部23の間に配置されている。
 ピン21は、後述する第1剥離層12の第3挿入孔27、および、上金型3の第2挿入孔26に挿入されて摺動されるように、直径が調整されている。ピン21の上下方向長さは、第2挿入孔26を挿入可能な長さに、調整されている。
 バネ22は、図1A、図2および図3において全て図示していないが、図1Aが参照されるように、複数(8つ)設けられている。複数(8つ)のバネ22のそれぞれは、上下方向に延び、上下方向に収縮可能に構成されており、上下方向に押圧力を有する押しバネである。図3が参照されるように、バネ22の下端部は、第1凹部23に収容されて固定される一方、バネ22の上端部は、第2凹部25に収容されて固定され、そして、バネ22の上下方向途中部は、枠部材5の第1挿入孔24、および、後述するキャリア32の第4挿入孔28に挿入される。
 そして、プレス1を準備するには、図1Aに示すように、ヒータ7が設けられた下金型2と、ヒータ7が設けられた上金型3とをそれぞれ用意する。
 次いで、ピン21の下端部を、下金型2の下平板4の上面に固定する。また、複数(8つ)のバネ22のうち、一部(4つ)のバネ22の下端部を、第1挿入孔24に挿入し、続いて、内側第1凹部23Aに差し込むとともに、別途、残部(4つ)のバネ22の下端部を、外側第1凹部23Bに差し込む。
 なお、この時点において、上金型3は、下金型2の上側にまだ対向配置されず、後述するが、被覆工程において、下金型2の上側に対向配置される。
  <封止部材配置工程>
 封止部材配置工程では、まず、封止部材11を用意する。
  (封止部材)
 図3に示すように、封止部材11は、前後方向および左右方向に延びる略矩形平板状に形成されている。封止部材11は、剥離層としての第1剥離層12と、第1剥離層13の上面(表面)に配置されるBステージの封止層13とを備える。好ましくは、封止部材11は、第1剥離層12と、封止層13とのみからなる。
 第1剥離層12は、封止層13によって光半導体素子16(後述)を封止するまでの間、封止層13を保護するために、封止層13の裏面(図1Aにおける下面)に剥離可能に貼着されている。つまり、第1剥離層12は、封止部材11の出荷・搬送・保管時において、封止層13の裏面(図1Aにおける下面)を被覆するように、封止層13の裏面に積層され、封止層13の使用直前において、図1Cに示すように、封止層13の下面から略U字状に湾曲するように引き剥がすことができる可撓性フィルムである。つまり、第1剥離層12は、可撓性フィルムのみからなる。また、第1剥離層12の貼着面、つまり、封止層13に対する接触面は、必要によりフッ素処理などの剥離処理されている。
 図3に示すように、第1剥離層12は、左右方向および前後方向に沿う平板状をなし、具体的には、左右方向に長い平面視略矩形状に形成されている。図2に示すように、第1剥離層12は、封止部材配置工程において、第1剥離層12がキャビティ9を被覆(閉鎖)する。そして、第1剥離層12は、第1剥離層12および封止層13の重力によって、第1剥離層12の中央部および封止層13がキャビティ9内に落ち込むことを防止できるような剛性(強度)を有する。一方、第1剥離層12は、被覆工程の熱プレス(図1B参照)によって、第1剥離層12の中央部および封止層13がキャビティ9内に落ち込むことができるような可撓性(熱可塑性)を有する。
 第1剥離層12を形成する材料として、例えば、熱可塑性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリスチレンなどのスチレン系樹脂、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、例えば、PETなどのポリエステル系樹脂、例えば、アクリル樹脂などのアクリル系樹脂、例えば、フッ素系樹脂、例えば、熱可塑性シリコーン樹脂などが挙げられる。好ましくは、ポリエステル系樹脂が挙げられる。第1剥離層12の軟化温度は、例えば、40℃以上、好ましくは、60℃以上であり、また、例えば、150℃以下、好ましくは、100℃以下である。
 図3に示すように、第1剥離層12の左右方向両端部には、第3挿入孔27が設けられている。
 第3挿入孔27は、上記した上金型3の第2挿入孔26に対応して2つ設けられており、2つの第3挿入孔27のぞれぞれは、第1剥離層12の前後方向中央部に配置されている。2つの第3挿入孔27間の間隔は、2つの第2挿入孔26間の間隔と同一である。
 第1剥離層12の寸法は、プレス1および封止層13の寸法に応じて適宜調整される。具体的には、図2に示すように、第1剥離層12の左右方向長さは、下平板4の左右方向長さに比べて短く、かつ、枠部材5の左右方向長さに比べて長く、調整されている。図3に示すように、第1剥離層12の前後方向長さは、枠部材5の前後方向長さに比べて短く、かつ、開口部8の前後方向長さに比べて長く、調整されている。従って、図2に示すように、第1剥離層12の面積S4は、開口部8の開口断面積S2、つまり、下金型2のキャビティ9の前後方向および左右方向に沿う開口断面積S2に比べて、大きく調整されている。
 図2に示すように、第1剥離層12の厚みT4は、剛性、可撓性、ハンドリング性および低コスト化の観点から、例えば、20μm以上、好ましくは、30μm以上であり、また、例えば、200μm以下、好ましくは、100μm以下である。第1剥離層12の厚みT4が上記下限以上であれば、封止部材配置工程において、第1剥離層12が撓んで、封止層13がキャビティ9内に落ち込むことを防止することができる。第1剥離層12の厚みT4が上記上限以下であれば、ハンドリング性を向上させて、低コスト化を図ることができる。
 図3に示すように、封止層13は、平板状を有し、具体的には、所定の厚みを有し、前後方向および左右方向に延び、平坦な上面および平坦な下面を有している。また、封止層13は、後述する封止層被覆光半導体素子10(図1D参照)および光半導体装置30(図1E参照)ではなく、封止層被覆光半導体素子10および光半導体装置30の一部品、すなわち、封止層被覆光半導体素子10および光半導体装置30を作製するための部品であり、光半導体素子16および光半導体素子16を搭載する基板20を含むことなく、構成されている。
 そのため、第1剥離層12および封止層13を備える封止部材11は、部品単独で流通し、産業上利用可能なデバイスである。
 封止層13は、Bステージの封止組成物からシート状に形成されている。封止組成物は、例えば、封止樹脂を必須成分として含有している。封止樹脂は、透明樹脂であって、具体的には、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂などの硬化性樹脂が挙げられ、好ましくは、熱硬化性樹脂が挙げられる。
 熱硬化性樹脂としては、例えば、2段反応硬化性樹脂、1段反応硬化性樹脂が挙げられる。
 2段反応硬化性樹脂は、2つの反応機構を有しており、第1段の反応で、Aステージ状態からBステージ化(半硬化)し、次いで、第2段の反応で、Bステージ状態からCステージ化(完全硬化)することができる。つまり、2段反応硬化性樹脂は、適度の加熱条件によりBステージ状態となることができる熱硬化性樹脂である。なお、Bステージ状態は、熱硬化性樹脂が、液状であるAステージ状態と、完全硬化したCステージ状態との間の状態であって、硬化およびゲル化がわずかに進行し、圧縮弾性率がCステージ状態の弾性率よりも小さい半固体または固体状態である。
 1段反応硬化性樹脂は、1つの反応機構を有しており、第1段の反応で、Aステージ状態からCステージ化(完全硬化)することができる。ただし、1段反応硬化性樹脂は、第1段の反応の途中で、その反応が停止して、Aステージ状態からBステージ状態となることができ、その後のさらなる加熱によって、第1段の反応が再開されて、Bステージ状態からCステージ化(完全硬化)することができる熱硬化性樹脂を含む。つまり、かかる熱硬化性樹脂は、Bステージ状態となることができる熱硬化性樹脂である。
 封止樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが挙げられる。好ましくは、シリコーン樹脂が挙げられる。
 シリコーン樹脂としては、例えば、付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物、縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂などが挙げられる。シリコーン樹脂は、単独で使用してもよく、あるいは、併用することもできる。
 付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物は、1段反応硬化性樹脂であって、例えば、アルケニル基含有ポリシロキサンと、ヒドロシリル基含有ポリシロキサンと、ヒドロシリル化触媒とを含有する。
 アルケニル基含有ポリシロキサンは、分子内に2個以上のアルケニル基および/またはシクロアルケニル基を含有する。アルケニル基含有ポリシロキサンは、具体的には、下記平均組成式(1)で示される。
 平均組成式(1):
 R SiO(4-a-b)/2
(式中、Rは、炭素数2~10のアルケニル基および/または炭素数3~10のシクロアルケニル基を示す。Rは、非置換または置換の炭素数1~10の1価の炭化水素基(ただし、アルケニル基およびシクロアルケニル基を除く。)を示す。aは、0.05以上、0.50以下であり、bは、0.80以上、1.80以下である。)
 式(1)中、Rで示されるアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基などの炭素数2~10のアルケニル基が挙げられる。Rで示されるシクロアルケニル基としては、例えば、シクロヘキセニル基、ノルボルネニル基などの炭素数3~10のシクロアルケニル基が挙げられる。
 Rとして、好ましくは、アルケニル基、より好ましくは、炭素数2~4のアルケニル基、さらに好ましくは、ビニル基が挙げられる。
 Rで示されるアルケニル基は、同一種類または複数種類のいずれでもよい。
 Rで示される1価の炭化水素基は、アルケニル基およびシクロアルケニル基以外の非置換または置換の炭素原子数1~10の1価の炭化水素基である。
 非置換の1価の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ペンチル基、ヘプチル基、オクチル基、2-エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基などの炭素数1~10のアルキル基、例えば、シクロプロピル、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの炭素数3~6のシクロアルキル基、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基などの炭素数6~10のアリール基、例えば、ベンジル基、ベンジルエチル基などの炭素数7~8のアラルキル基が挙げられる。好ましくは、炭素数1~3のアルキル基、炭素数6~10のアリール基が挙げられ、より好ましくは、メチル基および/またはフェニル基が挙げられる。
 一方、置換の1価の炭化水素基は、上記した非置換の1価の炭化水素基における水素原子を置換基で置換したものが挙げられる。
 置換基としては、例えば、塩素原子などのハロゲン原子、例えば、グリシジルエーテル基などが挙げられる。
 置換の1価の炭化水素基としては、具体的には、3-クロロプロピル基、グリシドキシプロピル基などが挙げられる。
 1価の炭化水素基は、非置換および置換のいずれであってもよく、好ましくは、非置換である。
 Rで示される1価の炭化水素基は、同一種類または複数種類であってもよい。好ましくは、メチル基および/またはフェニル基が挙げられ、より好ましくは、メチル基およびフェニル基の併用が挙げられる。
 aは、好ましくは、0.10以上、0.40以下である。
 bは、好ましくは、1.5以上、1.75以下である。
 アルケニル基含有ポリシロキサンの重量平均分子量は、例えば、100以上、好ましくは、500以上であり、また、例えば、10000以下、好ましくは、5000以下である。アルケニル基含有ポリシロキサンの重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフィーによって測定される標準ポリスチレンによる換算値である。
 アルケニル基含有ポリシロキサンは、適宜の方法によって調製され、また、市販品を用いることもできる。
 また、アルケニル基含有ポリシロキサンは、同一種類または複数種類であってもよい。
 ヒドロシリル基含有ポリシロキサンは、例えば、分子内に2個以上のヒドロシリル基(SiH基)を含有する。ヒドロシリル基含有ポリシロキサンは、具体的には、下記平均組成式(2)で示される。
 平均組成式(2):
 H SiO(4-c-d)/2
(式中、Rは、非置換または置換の炭素数1~10の1価の炭化水素基(ただし、アルケニル基および/またはシクロアルケニル基を除く。)を示す。cは、0.30以上、1.0以下であり、dは、0.90以上、2.0以下である。)
 式(2)中、Rで示される非置換または置換の炭素数1~10の1価の炭化水素基は、式(1)のRで示される非置換または置換の炭素数1~10の1価の炭化水素基と同一のものが例示される。好ましくは、非置換の炭素数1~10の1価の炭化水素基、より好ましくは、炭素数1~10のアルキル基、炭素数6~10のアリール基が挙げられ、さらに好ましくは、メチル基および/またはフェニル基が挙げられる。
 cは、好ましくは、0.5以下である。
 dは、好ましくは、1.3以上、1.7以下である。
 ヒドロシリル基含有ポリシロキサンの重量平均分子量は、例えば、100以上、好ましくは、500以上であり、また、例えば、10000以下、好ましくは、5000以下である。ヒドロシリル基含有ポリシロキサンの重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフィーによって測定される標準ポリスチレンによる換算値である。
 ヒドロシリル基含有ポリシロキサンは、適宜の方法によって調製され、また、市販品を用いることもできる。
 また、ヒドロシリル基含有ポリシロキサンは、同一種類または複数種類であってもよい。
 上記した平均組成式(1)および平均組成式(2)中、RおよびRの少なくともいずれか一方の炭化水素基は、フェニル基を含み、好ましくは、RおよびRの両方の炭化水素が、フェニル基を含む。なお、RおよびRの少なくともいずれか一方の炭化水素基がフェニル基を含むので、付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物は、フェニル系シリコーン樹脂組成物とされる。
 ヒドロシリル基含有ポリシロキサンの配合割合は、アルケニル基含有ポリシロキサンのアルケニル基およびシクロアルケニル基のモル数の、ヒドロシリル基含有ポリシロキサンのヒドロシリル基のモル数に対する割合(アルケニル基およびシクロアルケニル基のモル数/ヒドロシリル基のモル数)が、例えば、1/30以上、好ましくは、1/3以上、また、例えば、30/1以下、好ましくは、3/1以下となるように、調整される。
 ヒドロシリル化触媒は、アルケニル基含有ポリシロキサンのアルケニル基および/またはシクロアルケニル基と、ヒドロシリル基含有ポリシロキサンのヒドロシリル基とのヒドロシリル化反応(ヒドロシリル付加)の反応速度を向上させる物質(付加触媒)であれば、特に限定されず、例えば、金属触媒が挙げられる。金属触媒としては、例えば、白金黒、塩化白金、塩化白金酸、白金-オレフィン錯体、白金-カルボニル錯体、白金-アセチルアセテートなどの白金触媒、例えば、パラジウム触媒、例えば、ロジウム触媒などが挙げられる。
 ヒドロシリル化触媒の配合割合は、金属触媒の金属量(具体的には、金属原子)として、アルケニル基含有ポリシロキサンおよびヒドロシリル基含有ポリシロキサンに対して、質量基準で、例えば、1.0ppm以上であり、また、例えば、10000ppm以下、好ましくは、1000ppm以下、より好ましくは、500ppm以下である。
 付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物は、アルケニル基含有ポリシロキサン、ヒドロシリル基含有ポリシロキサンおよびヒドロシリル化触媒を、上記した割合で配合することにより、調製される。
 上記した付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物は、アルケニル基含有ポリシロキサン、ヒドロシリル基含有ポリシロキサンおよびヒドロシリル化触媒を配合することによって、Aステージ(液体)状態として調製され、その後、反応が途中で停止することにより、Bステージ(液体)状態として調製される。
 つまり、上記したように、付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物は、所望条件の加熱により、アルケニル基含有ポリシロキサンのアルケニル基および/またはシクロアルケニル基と、ヒドロシリル基含有ポリシロキサンのヒドロシリル基とのヒドロシリル化付加反応を生じ、その後、ヒドロシリル化付加反応が、一旦、停止する。これによって、Aステージ状態からBステージ(半硬化)状態となることができる。その後、さらなる所望条件の加熱により、上記したヒドロシリル化付加反応が再開されて、完結する。これによって、Bステージ状態からCステージ(完全硬化)状態となることができる。
 なお、付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物がBステージ(半硬化)状態にあるときには、固体状である。そして、このBステージ状態の付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物は、熱可塑性および熱硬化性を併有することができる。つまり、Bステージの付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物は、加熱により、一旦、可塑化した後、完全硬化する。
 縮合・付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物は、2段反応硬化性樹脂であって、具体的には、例えば、特開2010-265436号公報、特開2013-187227号公報などに記載される第1~第8の縮合・付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物、例えば、特開2013-091705号公報、特開2013-001815号公報、特開2013-001814号公報、特開2013-001813号公報、特開2012-102167号公報などに記載されるかご型オクタシルセスキオキサン含有シリコーン樹脂組成物などが挙げられる。なお、縮合・付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物は、固体状であって、熱可塑性および熱硬化性を併有する。
 縮合・付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物としては、好ましくは、ケイ素原子に直接結合するアルキル基がすべてメチル基であるメチル系シリコーン樹脂組成物(2段反応硬化性のメチル系シリコーン樹脂組成物、具体的には、両末端シラノール型ポリジメチルシロキサンと、ジメチルポリシロキサン-CO-メチルハイドロジェンシロキサンと、アルケニル基含有ケイ素化合物とから調製されるメチル系シリコーン樹脂組成物などが挙げられる。
 縮合・付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物は、加熱により、縮合反応を生じて、Aステージ状態からBステージ(半硬化)状態として調製される。Bステージ状態の縮合・付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物は、その後、さらなる加熱により、付加反応を生じて、Cステージ(完全硬化)状態となることができる。
 熱硬化性樹脂としては、耐久性および光学特性の観点から、1段反応硬化性樹脂、具体的には、付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物が挙げられ、より好ましくは、フェニル系シリコーン樹脂組成物が挙げられる。
 封止樹脂の屈折率は、例えば、1.50以上であり、また、例えば、1.60以下である。封止樹脂の屈折率は、アッベ屈折率計によって算出される。なお、封止樹脂の屈折率は、封止樹脂がBステージの硬化性樹脂である場合には、Bステージの硬化性樹脂とCステージの硬化性樹脂(後述する生成物に相当)との屈折率が実質的に同一であることから、Cステージの硬化性樹脂の屈折率として算出される。
 封止樹脂の配合割合は、封止組成物に対して、例えば、20質量%以上、好ましくは、25質量%以上であり、また、例えば、70質量%以下、好ましくは、50質量%以下、より好ましくは、50質量%未満、さらに好ましくは、40質量%以下、とりわけ好ましくは、30質量%以下である。封止樹脂の配合割合が上記範囲内であれば、封止層13の成形性を確保することができる。
  (無機フィラー、蛍光体)
 封止組成物は、上記した封止樹脂の他に、例えば、無機フィラーおよび/または蛍光体を含有することもできる。
 無機フィラーは、封止層13(図1A参照)の成形性を向上させるために、封止組成物に必要により配合される。具体的には、無機フィラーは、反応前(具体的には、Aステージ)の封止樹脂に配合される。無機フィラーとしては、例えば、シリカ(SiO)、タルク(Mg(Si10)(HO))、アルミナ(Al)、酸化ホウ素(B)、酸化カルシウム(CaO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化ストロンチウム(SrO)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化ジルコニウム(ZrO)、酸化バリウム(BaO)、酸化アンチモン(Sb)などの酸化物、例えば、窒化アルミニウム(AlN)、窒化ケイ素(Si)などの窒化物などの無機物粒子(無機物)が挙げられる。また、無機フィラーとして、例えば、上記例示の無機物から調製される複合無機物粒子が挙げられ、好ましくは、酸化物から調製される複合無機酸化物粒子(具体的には、ガラス粒子など)が挙げられる。
 複合無機酸化物粒子としては、例えば、シリカ、あるいは、シリカおよび酸化ホウ素を主成分として含有し、また、アルミナ、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化ストロンチウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化バリウム、酸化アンチモンなどを副成分として含有する。複合無機酸化物粒子における主成分の含有割合は、複合無機酸化物粒子に対して、例えば、40質量%を超え、好ましくは、50質量%以上であり、また、例えば、90質量%以下、好ましくは、80質量%以下である。副成分の含有割合は、上記した主成分の含有割合の残部である。
 複合酸化物粒子は、上記した主成分および副成分を配合して、加熱して溶融させて、それらの溶融物を急冷し、その後、例えば、ボールミルなどによって粉砕し、その後、必要により、適宜の表面加工(具体的には、球体化など)を施して、得られる。
 無機フィラーの形状は、特に限定されず、例えば、球状、板状、針状などが挙げられる。好ましくは、流動性の観点から、球状が挙げられる。無機フィラーの平均粒子径は、例えば、10μm以上、好ましくは、15μm以上であり、また、例えば、50μm以下、好ましくは、40μm以下、より好ましくは、30μm以下、さらに好ましくは、25μm以下である。無機フィラーの平均粒子径が上記上限を超える場合には、封止組成物(後述するワニス)において無機フィラーが沈降する傾向がある。一方、無機フィラーの平均粒子径が上記下限に満たない場合には、封止組成物のシート成形性が低下したり、あるいは、封止層13(図1A参照)の透明性が低下する傾向がある。無機フィラーの平均粒子径は、D50値として算出される。具体的には、レーザー回折式粒度分布計により測定される。
 無機フィラーの屈折率は、例えば、1.50以上、好ましくは、1.52以上であり、また、例えば、1.60以下、好ましくは、1.58以下である。無機フィラーの屈折率が上記範囲内にあれば、上記した封止樹脂の屈折率との差を所望範囲内にすることができる。つまり、封止樹脂および無機フィラーの屈折率の差の絶対値を小さくすることができ、そのため、封止層13の透明性を向上させることができる。無機フィラーの屈折率は、アッベ屈折率計によって算出される。
 封止樹脂および無機フィラーの屈折率の差の絶対値は、例えば、0.10以下、好ましくは、0.05以下であり、通常、例えば、0以上である。上記した屈折率の差の絶対値が上記上限以下であれば、封止層13の透明性が優れる。
 無機フィラーの配合割合は、封止組成物に対して、例えば、30質量%以上、好ましくは、50質量%以上、より好ましくは、50質量%超過、さらに好ましくは、60質量%以上、とりわけ好ましくは、70質量%以上であり、また、例えば、80質量%以下、好ましくは、75質量%以下である。また、無機フィラーの配合割合は、封止樹脂100質量部に対して、例えば、50質量部以上、好ましくは、100質量部以上、より好ましくは、200質量部以上であり、また、例えば、400質量部以下、好ましくは、300質量部以下である。
 無機フィラーの配合割合が上記範囲内であれば、無機フィラーによる封止層13の優れた成形性を確保することができる。
 蛍光体は、波長変換機能を有しており、例えば、青色光を黄色光に変換することのできる黄色蛍光体、青色光を赤色光に変換することのできる赤色蛍光体などが挙げられる。
 黄色蛍光体としては、例えば、(Ba,Sr,Ca)SiO:Eu、(Sr,Ba)SiO:Eu(バリウムオルソシリケート(BOS))などのシリケート蛍光体、例えば、YAl12:Ce(YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット):Ce)、TbAl12:Ce(TAG(テルビウム・アルミニウム・ガーネット):Ce)などのガーネット型結晶構造を有するガーネット型蛍光体、例えば、Ca-α-SiAlONなどの酸窒化物蛍光体などが挙げられる。
 赤色蛍光体としては、例えば、CaAlSiN:Eu、CaSiN:Euなどの窒化物蛍光体などが挙げられる。
 蛍光体の形状としては、例えば、球状、板状、針状などが挙げられる。好ましくは、流動性の観点から、球状が挙げられる。
 蛍光体の最大長さの平均値(球状である場合には、平均粒子径)は、例えば、0.1μm以上、好ましくは、1μm以上であり、また、例えば、200μm以下、好ましくは、100μm以下でもある。
 蛍光体の比重は、例えば、2.0以上であり、また、例えば、9.0以下である。
 蛍光体は、単独使用または併用することができる。
 蛍光体の配合割合は、封止樹脂100質量部に対して、例えば、0.1質量部以上、好ましくは、0.5質量部以上であり、例えば、80質量部以下、好ましくは、50質量部以下である。
  (封止層の製造)
 封止層13を製造するには、まず、上記した封止樹脂と、必要により無機フィラーおよび/または蛍光体とを含有する封止組成物を調製する。具体的には、Aステージの封止樹脂と、必要により無機フィラーおよび/または蛍光体とを含有する封止組成物を調製する。
 例えば、封止樹脂と、必要により無機フィラーおよび/または蛍光体とを上記した配合割合で混合する。
 これによって、無機フィラーが封止樹脂中に分散された封止組成物を、ワニスとして調製する。
 ワニスの25℃における粘度は、例えば、1,000mPa・s以上、好ましくは、4,000mPa・s以上であり、また、例えば、1,000,000mPa・s以下、好ましくは、200,000mPa・s以下である。なお、粘度は、ワニスを25℃に温度調節し、E型コーンを用いて測定される。
 次いで、調製したワニスを塗布する。具体的には、図1Aに示すように、ワニスを、第1剥離層12の表面(上面)に塗布する。
 ワニスを第1剥離層12の表面に塗布するには、例えば、ディスペンサ、アプリケータ、スリットダイコータなどの塗布装置が用いられる。
 ワニスの第1剥離層12への塗布によって、塗膜が形成される。
 その後、封止樹脂が硬化性樹脂である場合には、塗膜を半硬化させる。つまり、Aステージの塗膜をBステージ化させる。具体的には、硬化性樹脂がBステージ状態となることができる熱硬化性樹脂であれば、塗膜を加熱する。加熱条件として、加熱温度が、70℃以上、好ましくは、80℃以上であり、また、120℃以下、好ましくは、100℃以下である。加熱温度が上記範囲であれば、硬化性樹脂を確実にBステージにすることができる。また、加熱時間が、例えば、5分以上、好ましくは、8分以上であり、また、例えば、30分以下、好ましくは、20分以下である。
 あるいは、封止樹脂が光硬化性樹脂であれば、塗膜に紫外線を照射する。具体的には、UVランプなどを用いて、塗膜に紫外線を照射する。
 これによって、塗膜におけるAステージの硬化性樹脂をBステージにする。
 硬化性樹脂が付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物を含有する場合には、アルケニル基および/またはシクロアルケニル基と、ヒドロシリル基とのヒドロシリル化反応が途中まで進行して、一旦、停止する。
 一方、硬化性樹脂が縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂を含有する場合には、縮合反応が完結する。
 封止樹脂がBステージとなる際には、封止層13(あるいは塗膜)は、第1剥離層12からはじかれ、そのため、封止層13は、平面視において凝集して、平面視における面積が小さくなる。その結果、封止層13は、厚みが厚くなる傾向となる。一方、封止層13は、加熱によりBステージとなる場合には、加熱に伴い収縮する傾向、とりわけ、厚み方向に薄くなる傾向にある。そのため、封止層13の第1剥離層12からはじかれることによる厚みの増加分と、加熱収縮に伴う厚みの減少分とが、相殺して、封止層13は厚みが実質的に変化しない。
 これによって、図1Aに示すように、第1剥離層12と、第1剥離層12に積層された封止層13とを備える封止部材11を得る。
 封止層13では、必要により配合される無機フィラーおよび/または蛍光体が、マトリクスとしてのシリコーン樹脂組成物中に均一に分散されている。
 半硬化(Bステージ)状態の封止層13は、可撓性を有しており、半硬化(Bステージ)状態となった後、後述する完全硬化(Cステージ)状態となること(つまり、Cステージの生成物を生成すること)が可能な状態である。
 また、Bステージの封止層13は、好ましくは、可塑性および硬化性を併有し、具体的には、封止樹脂が、上記したフェニル系シリコーン樹脂組成物および/またはかご型オクタシルセスキオキサン含有シリコーン樹脂組成物である場合には、可塑性および硬化性を併有する。Bステージの封止層13は、より好ましくは、熱可塑性および熱硬化性を併有する。つまり、Bステージの封止層13は、加熱により、一旦、可塑化した後、硬化することができる。
 封止層13の熱可塑温度は、例えば、40℃以上、好ましくは、60℃以上であり、また、例えば、120℃以下、好ましくは、100℃以下である。なお、熱可塑温度は、封止層13が熱可塑性を示す温度であり、具体的には、Bステージの封止樹脂が加熱によって軟化する温度であって、軟化温度と実質的に同一である。
 封止層13の熱硬化温度は、例えば、100℃以上、好ましくは、120℃以上であり、また、例えば、150℃以下である。熱硬化温度は、Bステージの封止層13が熱硬化性を示す温度であり、具体的には、可塑化した封止層13が加熱によって完全に硬化して、固体状となる温度である。
 封止層13の寸法は、次に説明する封止層13のキャビティ9に対する体積割合が所望の範囲となるように、調整される。封止層13の体積割合は、キャビティ9の体積から複数の光半導体素子16の体積を差し引いた封止層収容体積19(図2の破線参照)に対して、100%以上であり、また、120%以下、好ましくは、110%以下である。封止層13の体積割合が、上記下限に満たない場合、または、上記上限を超える場合には、封止層被覆光半導体素子10における封止層13の厚みを所望の厚みに精確に設定することができない。
 なお、封止層収容体積19は、図2の1点鎖線で示すように、後述する被覆工程(図1B参照)において、プレス1のプレス時において、キャビティ9内において封止層13が占める体積である。そのため、詳しくは、封止層収容体積19は、キャビティ9の体積から、複数の光半導体素子16の体積およびキャビティ9に落ち込む第1剥離層12の体積を差し引いた体積であるところ、キャビティ9に落ち込む第1剥離層12の体積が、キャビティ9に比べて過小であるので、封止層収容体積19を計算する上で、実質的に考慮されず、第1剥離層12の体積を計算に含めなくてもよい。
 図2に示すように、封止層13の面積S1、詳しくは、封止層13の左右方向および前後方向に沿う断面積S1は、キャビティ9の開口断面積S2、詳しくは、キャビティ9の左右方向および前後方向に沿う断面積に比べて、小さい。封止層13の面積S1は、詳しくは、キャビティ9の開口断面積S2に対して、例えば、100%未満、好ましくは、95%以下、より好ましくは、90%以下であり、例えば、80%以上である。
 一方、封止層13の厚みT1は、光半導体素子16の寸法に応じて適宜設定され、キャビティ9の厚み(上下方向長さ、深さ)T2に対して、例えば、70%超過、好ましくは、100%以上であり、また、例えば、180%以下、好ましくは、130%以下である。具体的には、封止層13の厚みT1は、例えば、100μm以上であり、また、例えば、1000μm以下である。
 封止層13の寸法が、上記範囲内であれば、封止層被覆光半導体素子10における封止層13の厚みT5(封止前の封止層13の厚みT5、図1C参照)を所望の厚みに精確に設定することができる。
  (封止層の物性)
 Bステージの封止層13(Bステージの硬化性樹脂を含有する封止組成物から形成される封止層13)は、80℃の剪断貯蔵弾性率G’が、例えば、3Pa以上、好ましくは、12Pa以上であり、また、例えば、140Pa以下、好ましくは、70Pa以下である。封止層13の80℃の剪断貯蔵弾性率G’が上記上限以下であれば、次に説明する光半導体素子16の封止時に、光半導体素子16が損傷することを有効に防止することができる。一方、封止層13の80℃の剪断貯蔵弾性率G’が上記下限以上であれば、光半導体素子16を封止する際の封止層13の良好な保形性を確保して、封止層13の取扱性を向上させることができる。また、封止層13の80℃の剪断貯蔵弾性率G’が上記下限以上であれば、封止層13の厚みの均一性を確保でき、また、所望の厚みにする調節することができる。
 封止層13の80℃の剪断貯蔵弾性率G’は、周波数1Hz、昇温速度20℃/分、温度範囲20~150℃の条件における動的粘弾性測定で得られる。
 また、厚み600μmのときにおける、波長460nmの光に対する封止層13の透過率が、例えば、70%以上、好ましくは、80%以上、より好ましくは、90%以上、さらに好ましくは、95%以上であり、また、例えば、100%以下である。透過率が上記下限以上であれば、光半導体素子16を封止した後、光半導体素子16から発光される光を十分に透過させることができる。封止層13の透過率は、例えば、積分球を用いて測定される。
  (封止部材の配置)
 次いで、図2に示すように、用意した封止部材11を、下金型2の上面に、封止層13が上側に向かうように、配置する。
 具体的には、第1剥離層12がキャビティ9を被覆(閉鎖)し、封止層13が、上下方向に投影したときに、キャビティ9に含まれるように、第1剥離層12の下面を、枠部材5の上面に載置する。
 同時に、第3挿入孔27に、ピン21を挿入する。これによって、第1剥離層12は、左右方向および前後方向の移動および変形が規制されて、ピン21に係止される。そのため、第1剥離層12の中央部、および、封止層13がキャビティ9内に落ち込むことが防止される。これによって、第1剥離層12の中央部は、キャビティ9から露出する下平板4の上面に対して、キャビティ9の厚み分の間隔を隔てて、対向配置される。
  <素子部材配置工程>
 素子部材配置工程では、図1Aに示すように、まず、素子部材15を用意する。
 素子部材15は、基材としての第2剥離層17と、第2剥離層17の表面(下面)に配置される光半導体素子16とを備える。
 第2剥離層17は、封止層13によって光半導体素子16を被覆して封止して、封止層被覆光半導体素子10を得た後、封止層被覆光半導体素子10を剥離するまでの間、封止層被覆光半導体素子10の光半導体素子16を保護するために、封止層被覆光半導体素子10における光半導体素子16の露出面(図1Cにおける上面)に剥離可能に貼着されている。つまり、第2剥離層17は、封止層被覆光半導体素子10の出荷・搬送・保管時において、光半導体素子16を支持し、光半導体素子16の露出面(図2Aにおける上面)を被覆するように、光半導体素子16の露出面に積層され、光半導体素子16の基板20に対する実装直前において、図1Dの仮想線で示すように、封止層被覆光半導体素子10を引き剥がすことができる可撓性フィルムである。つまり、第2剥離層17は、可撓性フィルムのみからなる。
 第2剥離層17は、上記した第1剥離層12と同様の材料から形成されている。また、第2剥離層17を、加熱により封止層被覆光半導体素子10が容易に剥離できる熱剥離シートから形成することもできる。
 第2剥離層17は、平面視略矩形板状をなし、第2剥離層17の面積は、キャビティ9の開口断面積に比べて大きく、かつ、上金型3より小さく、形成されている。第2剥離層17の厚みは、例えば、10μm以上、好ましくは、50μm以上であり、また、例えば、1000μm以下、好ましくは、100μm以下である。
 図3に示すように、光半導体素子16は、第2剥離層17の表面(下面)に複数(9つ)載置されている。複数の光半導体素子16は、左右方向におよび前後方向間隔を隔てて整列配置されている。複数の光半導体素子16のそれぞれは、前後方向および左右方向に沿う略平板状に形成されている。また、複数の光半導体素子16のそれぞれは、平面視略矩状をなし、上下方向および前後方向に沿う断面形状、および、上下方向および左右方向に沿う断面形状が、略矩形状に形成されている。
 光半導体素子16の前後方向長さおよび左右方向長さは、例えば、50μm以上、好ましくは、500μm以上であり、また、例えば、2000μm以下、好ましくは、1000μm以下である。
 各光半導体素子16の厚み(上下方向長さ)は、例えば、0.1μm以上、好ましくは、0.2μm以上であり、また、例えば、500μm以下、好ましくは、200μm以下である。
 複数の光半導体素子16の体積(総体積)は、例えば、10mm以上、好ましくは、50mm以上であり、また、例えば、650mm以下、好ましくは、300mm以下である。
 そして、図4に示すように、第2剥離層17において光半導体素子16が配置される領域が、素子配置領域18(仮想線参照)として区画される。詳しくは、素子配置領域18は、複数の光半導体素子16のうち、最外側に配置される光半導体素子16の外側端縁を結ぶ線分で囲まれる領域である。具体的には、素子配置領域18は、最前側に配置される光半導体素子16Aの複数の前端縁(具体的には、前左端縁および前右端縁)を結ぶ線分Aと、最後側に配置される光半導体素子16Bの複数の後端縁(具体的には、後左端縁および後右端縁)を結ぶ線分Bと、最左側に配置される光半導体素子16Cの複数の左端縁(具体的には、前左端縁および後左端縁)を結ぶ線分Cと、最右側に配置される光半導体素子16Dの複数の右端縁(具体的には、前右端縁および後右端縁)を結ぶ線分Dとによって囲まれる底面視矩形状の領域である。
 上記した素子配置領域18の面積S3は、光半導体素子16の個数、寸法、配置などによっても適宜設定されるが、例えば、図2に示すように、封止層13の面積S1に比べて、小さい。換言すれば、封止層13の面積S1は、素子配置領域18の面積S3に比べて、大きく、素子配置領域18の面積S3に対して、例えば、100%超過、好ましくは、110%以上、より好ましくは、120%以上であり、また、例えば、150%以下である。
 具体的には、素子配置領域18の面積S3は、例えば、200mm以上、好ましくは、1000mm以上であり、また、例えば、12000mm以下、好ましくは、6000mm以下である。
 次いで、図2および図3に示すように、用意した素子部材15を、封止部材11の上側に配置する。
 具体的には、素子部材15の第2剥離層17をキャリア32の下面に配置する。
 キャリア32は、第2剥離層17を支持しつつ、素子部材15を上金型3の下側に位置させるための支持板である。キャリア32は、前後方向および左右方向に延びる略平板状に形成されている。キャリア32は、上下方向に投影したときに、上金型3に含まれる大きさに形成されている。キャリア32の厚みは、例えば、100μm以上、好ましくは、350μm以上であり、また、例えば、1000μm以下、好ましくは、600μm以下である。キャリア32は、例えば、ガラス、セラミック、ステンレスなどから形成されている。
 図3に示すように、キャリア32の隅部には、上下方向に投影したときに枠部材5の第1挿入孔24と同一位置に位置する第4挿入孔28が設けられている。第4挿入孔28は、キャリア32を厚み方向に貫通するように形成されている。
 その後、素子部材15が配置されたキャリア32の第4挿入孔28にバネ22を挿入する。
  <被覆工程>
 被覆工程を、封止部材配置工程および素子部材配置工程の後に、実施する。
 被覆工程では、図1A、図2および図3に示すように、まず、上金型3を、下金型2の上側に対向配置する。
 上金型3を配置するには、まず、第2挿入孔26にピン21を挿入して、続いて、上金型3を下方にスライドさせて、上金型3の下面と、キャリア32の上面とを接触させる。これとともに、第2凹部25にバネ22の上端部を収容する。
 これによって、上金型3を下金型2の上側に対向配置する。封止部材11は、下金型2および上金型3の間に配置される。また、素子部材15は、下金型2および上金型3の間であって、封止部材11に対する上金型3側に配置される。
 続いて、図1Aに示すように、ヒータ7によって下金型2および上金型3を加熱する。下金型2および上金型3の温度は、封止層13が、熱可塑性および熱硬化性を有する熱硬化性樹脂を含有する場合には、熱硬化性樹脂の熱可塑温度またはそれ以上であって、好ましくは、熱硬化性樹脂の熱可塑および熱硬化を一度に実施する観点から、熱硬化温度またはそれ以上であって、具体的には、例えば、60℃以上、好ましくは、80℃以上であり、また、例えば、150℃以下、好ましくは、120℃以下である。
 続いて、下金型2および上金型3を近接させる。具体的には、上金型3を下金型2に向けてプレスする(押し下げる)。
 プレス圧は、例えば、0.1MPa以上、好ましくは、1MPa以上であり、また、例えば、10MPa以下、好ましくは、5MPa以下である。
 上金型3の下金型2に対するプレスによって、封止層13が、熱可塑性および熱硬化性を有する熱硬化性樹脂を含有する場合には、下金型2および上金型3の熱が封止層13に伝導して可塑化する。引き続き、光半導体素子16が、可塑化した封止層13に埋設される。さらに、第1剥離層12が可塑化あるいは軟化して、続いて、上金型3の下金型2に対するプレスによって、第2剥離層17の中央部が下方に撓み、引き続いて、第2剥離層17が封止層13を下方にプレスするので、封止層13がキャビティ9内に充填される。なお、キャビティ9の内面、つまり、開口部8から露出する下平板4の露出面と、枠部材5の開口部8における内周面とには、第1剥離層12が直接接触しており、つまり、下平板4の露出面およびキャビティ9の内周面には、封止層13が第1剥離層12を介して配置(充填)される。
 また、図1Bに示すように、枠部材5の上面に配置される第1剥離層12に対して、第2剥離層17が接触するように、第2剥離層17が押圧する。
 なお、封止層13の、封止層収容体積19に対する体積割合が100%を超過する場合には、封止層収容体積19に収容されず、キャビティ9から前後方向外側および左右方向外側に溢れる封止組成物が、枠部材5の上面に配置される第1剥離層12と、第2剥離層17の周端部との間に膨出(突出)する。つまり、キャビティ9の外側において、封止組成物から形成される膨出部14が形成される。
 一方、図1Bに示さないが、封止層13の、封止層収容体積19に対する体積割合が100%である場合には、例えば、封止層収容体積19に完全に収容され、上記した膨出部14が形成されない。
 その後、引き続き、プレス1による熱プレスを継続する。
 加熱温度は、例えば、上記した温度と同一範囲であり、また、プレス時間は、例えば、1分間以上、好ましくは、5分間以上であり、また、例えば、60分間以下、好ましくは、20分間以下である。
 これによって、封止層13が可塑性および熱硬化性を有する熱硬化性樹脂を含有する場合には、熱硬化する(Cステージ化する)。
 (生成物)
 封止樹脂がフェニル系シリコーン樹脂組成物を含む場合において、フェニル系シリコーン樹脂組成物の反応(Cステージ化反応)では、アルケニル基含有ポリシロキサンのアルケニル基および/またはシクロアルケニル基と、ヒドロシリル基含有ポリシロキサンのヒドロシリル基とのヒドロシリル付加反応がさらに促進される。その後、アルケニル基および/またはシクロアルケニル基、あるいは、ヒドロシリル基含有ポリシロキサンのヒドロシリル基が消失して、ヒドロシリル付加反応が完結することによって、Cステージのフェニル系シリコーン樹脂組成物の生成物、つまり、硬化物が得られる。つまり、ヒドロシリル付加反応の完結により、フェニル系シリコーン樹脂組成物において、硬化性(具体的には、熱硬化性)が発現する。
 上記した生成物は、下記平均組成式(3)で示される。
 平均組成式(3):
 R SiO(4-e)/2
(式中、Rは、フェニル基を含む、非置換または置換の炭素数1~10の1価の炭化水素基(ただし、アルケニル基およびシクロアルケニル基を除く。)を示す。eは、0.5以上2.0以下である。)
 Rで示される非置換または置換の炭素数1~10の1価の炭化水素基としては、式(1)のRで示される非置換または置換の炭素数1~10の1価の炭化水素基、および、式(2)のRで示される非置換または置換の炭素数1~10の1価の炭化水素基と同一のものが例示される。好ましくは、非置換の1価の炭化水素基、より好ましくは、炭素数1~10のアルキル基、炭素数6~10のアリール基が挙げられ、さらに好ましくは、フェニル基およびメチル基の併用が挙げられる。
 eは、好ましくは、0.7以上、1.0以下である。
 そして、生成物の平均組成式(3)のRにおけるフェニル基の含有割合は、例えば、30モル%以上、好ましくは、35モル%以上であり、また、例えば、55モル%以下、好ましくは、50モル%以下である。
 生成物の平均組成式(3)のRにおけるフェニル基の含有割合が上記した下限に満たない場合には、Bステージの封止層13(図1A参照)の熱可塑性を確保することができず、つまり、後述する封止層13の80℃の剪断貯蔵弾性率G’が所望範囲を超えるため、光半導体素子16を確実に埋設して封止することができない場合がある。
 一方、生成物の平均組成式(3)のRにおけるフェニル基の含有割合が上記した上限以下であれば、Cステージの封止層13(図1A参照)の可撓性の低下を防止することができる。
 生成物の平均組成式(3)のRにおけるフェニル基の含有割合は、生成物のケイ素原子に直接結合する1価の炭化水素基(平均組成式(3)においてRで示される)におけるフェニル基濃度である。
 生成物の平均組成式(3)のRにおけるフェニル基の含有割合は、H-NMRおよび29Si-NMRにより算出される。Rにおけるフェニル基の含有割合の算出方法の詳細は、後述する実施例において記載され、また、例えば、WO2011/125463などの記載に基づいて、H-NMRおよび29Si-NMRにより算出される。
 その後、必要により、封止層13を、加熱して、ポストキュアを実施する。加熱温度は、例えば、100℃以上、好ましくは、120℃以上であり、また、例えば、170℃以下、好ましくは、160℃以下である。加熱時間は、例えば、1時間以上であり、また、例えば、4時間以下である。
 その後、上金型3の下金型2に対するプレスを解除する。つまり、図8の矢印が参照されるように、上金型3およびキャリア32を下金型2に対して離間する方向に移動させる。すなわち、上金型3を上側に移動させる。この際、図3に示すように、上金型3の第2凹部25をバネ22の上端部から離脱させるとともに、ピン21が第2挿入孔26から引き抜かれるように、上金型3を押し上げる。
 続いて、これとともに、バネ22がキャリア32の第4挿入孔28から引き抜かれるように、キャリア32を押し上げる。
 続いて、ピン21が第3挿入孔27から引き抜かれるように、図1Cに示すように、複数の光半導体素子16と、それらを被覆して埋設する封止層13と、光半導体素子16の上面および封止層13の上面を被覆する第2剥離層17と、封止層13の下面および側面(膨出部14の側面を除く)を被覆する第1剥離層12とを備える剥離層付封止層被覆光半導体素子40を押し上げる。つまり、第1剥離層12を上昇させる。これによって、剥離層付封止層被覆光半導体素子40をプレス1から取り出す。
 また、剥離層付封止層被覆光半導体素子40は、光半導体素子16およびそれを埋設して被覆する封止層13を備える封止層被覆光半導体素子10を含む。
 封止層被覆光半導体素子10における封止層13の厚みT5は、封止層13の下面と、光半導体素子16の側方に位置する封止層13の上面との間の上下方向長さであって、キャビティ9の深さT2と実質的に同一の範囲である。そして、剥離層付封止層被覆光半導体素子40における封止層13の厚みT5は、光半導体素子16を被覆する前の封止層13の厚みT1(図2参照)に比べて、薄くあるいは同一である。剥離層付封止層被覆光半導体素子40における封止層13の厚みT5は、具体的には、光半導体素子16を被覆する前の封止層13の厚みT1に対して、例えば、100%以下、好ましくは、95%以下、より好ましくは、90%以下であり、また、例えば、好ましくは、80%以上である。具体的には、封止層13の厚みT5は、例えば、100μm以上、好ましくは、350μm以上であり、また、例えば、1000μm以下、好ましくは、600μm以下である。
 剥離層付封止層被覆光半導体素子40において、封止層13は、光半導体素子16の近傍に配置され、光半導体素子16の封止(被覆)に役する封止部33と、封止部33の外側において、封止部33より薄膜で形成され、光半導体素子16の封止(被覆)に役しない膨出部14とを一体的に備えている。なお、膨出部14は、その後の切断工程において除去され、封止層被覆光半導体素子10に含まれないが、封止部33は、封止層被覆光半導体素子10に含まれる。
 その後、図1Cの仮想線で示すように、第1剥離層12を封止層13から略U字状に湾曲するように引き剥がす。
 続いて、図1Dの太1点鎖線で示すように、各光半導体素子16に対応する封止層13を前後方向および左右方向に沿って切断する。つまり、複数の光半導体素子16を個片化する。また、膨出部14が除去されるように、封止層13を切断する。これによって、1つの光半導体素子16と、光半導体素子16を埋設して被覆する封止層13とを備える封止層被覆光半導体素子10を、第2剥離層17に支持される状態で得る。なお、封止層被覆光半導体素子10は、好ましくは、第2剥離層17および基板20を含まず、光半導体素子16と、封止層13とのみからなる。
  <光半導体装置の製造方法>
 次に、上記した封止層被覆光半導体素子10によって、光半導体装置30を製造する方法について説明する。
 この方法は、上記した封止層被覆光半導体素子10を用意する工程(図1D参照)、封止層被覆光半導体素子10を第2剥離層17から剥離する剥離工程(図1D矢印参照)、および、剥離した封止層被覆光半導体素子10の光半導体素子16を基板20に実装する実装工程(図1E参照)を備える。
  <剥離工程>
 剥離工程では、上記した製造方法により得られた封止層被覆光半導体素子10を第2剥離層17から剥離する。具体的には、封止層被覆光半導体素子10を下方に引っ張る。
 これにより、封止層被覆光半導体素子10を複数得る。
 続いて、複数の封止層被覆光半導体素子10を発光波長や発光効率に応じて選別する。
  <実装工程>
 実装工程では、まず、上面に端子(図示せず)が設けられた基板20を用意する。
 基板20は、前後方向および左右方向に延びる略矩形平板状をなし、例えば、絶縁基板である。また、基板20は、上面に配置される端子(図示せず)を備えている。
 次いで、実装工程では、図1Eに示すように、選別された封止層被覆光半導体素子10を基板20に実装する。
 封止層被覆光半導体素子10を基板20に実装するには、図1Dに示す封止層被覆光半導体素子10を上下反転し、そして、封止層被覆光半導体素子10における光半導体素子16の端子(図示せず)を、基板20の端子(図示せず)と接触させて、電気的に接続させる。つまり、封止層被覆光半導体素子10の光半導体素子16を基板20にフリップチップ実装する。
 これにより、基板20と、基板20に実装される封止層被覆光半導体素子10とを備える光半導体装置30を得る。好ましくは、光半導体装置30は、基板20と、封止層被覆光半導体素子10とのみからなる。つまり、光半導体装置30は、好ましくは、基板20と、光半導体素子16と、封止層13とのみからなる。
  (作用効果)
 そして、この封止層被覆光半導体素子10の製造方法によれば、図1Aに示すように、キャビティ9を有する下金型2と、下金型2に対向配置するための上金型3とを備えるプレス1を準備するので、プレス1の構成を簡単にすることができながら、図1Bに示すように、封止層13をキャビティ9に配置して、複数の光半導体素子16を封止層13により確実に被覆することができる。そのため、小型のプレス1によって、複数の光半導体素子16を封止層13により被覆して封止することができる。
 また、この封止層被覆光半導体素子10の製造方法によれば、Bステージの封止部材11の体積割合が、キャビティ9の体積から複数の光半導体素子16の体積を差し引いた封止層収容体積19に対して特定範囲にあり、かつ、かかる封止層13をキャビティ9に配置しつつ、複数の光半導体素子16を封止層13により被覆するので、寸法、具体的には、厚み(上下方向長さ)T5の精確性に優れる封止層13を得ることができる。つまり、封止層13の厚みT5を、キャビティ9の深さT2に対して、例えば、95%以上、105%以下の精度(公差)で調整することができる。
 さらに、封止層13は、図1Bに示すように、膨出部14を形成することができるので、上記した公差を大きく許容しても、封止層13の体積割合が封止層収容体積19に対して、上記した上限(具体的には、120%)以下である限りにおいて、厚みT5の精確性に優れる封止層13を得ることができる。
 また、この封止層被覆光半導体素子10の製造方法によれば、Bステージの封止層13が、熱可塑性および熱硬化性を併有すれば、図1Bに示すように、複数の光半導体素子16を封止層13により被覆する被覆工程において、封止層13を加熱して可塑化して、封止層13によって複数の光半導体素子16を確実に被覆して封止しつつ、その後、可塑化した封止層13を熱硬化させて、複数の光半導体素子16の信頼性を向上させることができる。
 また、この封止層被覆光半導体素子10の製造方法によれば、封止層13において、シリコーン樹脂組成物を反応させることにより得られる生成物の平均組成式(3)のRにおけるフェニル基の含有割合が特定の範囲にあれば、複数の光半導体素子16を確実に埋設して被覆して封止することができる。
 また、この封止層被覆光半導体素子10の製造方法において、封止層13が蛍光体を含有すれば、複数の光半導体素子16から発光された光を、寸法の精確性に優れ、蛍光体を含有する封止層13によって波長変換することができるので、色均一性に優れる封止層被覆光半導体素子10を得ることができる。
 また、上記の光半導体装置30の製造方法によれば、図1Dに示すように、寸法の精確性に優れる封止層13を備える光半導体装置30を用意するので、図1Eに示すように、発光特性および耐久性に優れる光半導体装置30を得ることができる。
  (変形例)
 変形例において、上記した一実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
 上記した一実施形態では、図2に示すように、被覆部材配置工程において、封止前の封止層13の面積S1を、キャビティ9の開口断面積S2に比べて、小さく形成しているが、例えば、図5に示すように、キャビティ9の開口断面積S2に比べて、大きくあるいは同じ大きさに形成することができる。
 図5に示すように、封止層13は、好ましくは、上下方向に投影したときに、キャビティ9を含むように、キャビティ9より大きく形成されている。
 好ましくは、図2に示すように、封止層13の面積S1を、キャビティ9の開口断面積S2に比べて、小さく形成する。そうすれば、キャビティ9の開口断面積S2に比べて小さい断面積を有する封止層13を、キャビティ9に確実に充填することができる。そのため、厚みT5の精確性により一層優れる封止層13を作製して、そして、かかる封止層13を備え、色均一性に優れる封止層被覆光半導体素子10を得ることができる。
 上記した一実施形態では、図2に示すように、封止層13の面積S1を、素子配置領域18の面積S3に比べて、大きく形成しているが、例えば、図6に示すように、封止層13の面積S1を、素子配置領域18の面積S3に比べて、小さくあるいは同じ大きさに形成することができる。
 好ましくは、図2に示すように、封止層13の面積S1を、素子配置領域18の面積S3に比べて、大きく形成する。そうすれば、素子配置領域18の面積S3に比べて大きい面積S1を有する封止層13により、迅速かつ確実に複数の光半導体素子16を被覆することができる。そのため、プロセス性(生産性)よく、封止層被覆光半導体素子10を製造することができる。
 上記した一実施形態では、図2に示すように、第1剥離層12の面積S4を、キャビティ9の開口断面積S2に比べて、大きく形成しているが、例えば、図7に示すように、キャビティ9の開口断面積S2に比べて、小さくあるいは同じ大きさに形成することができる。
 図7に示すように、第1剥離層12は、例えば、上下方向に投影したときに、互いに重なるように形成され、具体的には、封止層13と同一形状に形成されている。
 好ましくは、図2に示すように、第1剥離層12の面積S4を、キャビティ9の開口断面積S2に比べて、大きく形成する。そうすれば、キャビティ9の開口断面積S2に比べて大きい面積S4を有する第1剥離層12によって、キャビティ9から溢れる封止組成物が下金型2に付着することを防止することができる。
 上記した一実施形態では、図3に示すように、下金型2は、下平板4と、開口部8を有する枠部材5とを備え、これによって、キャビティ9を形成している。つまり、下金型2を2部材から構成しているが、例えば、図示しないが、1部材から構成することもできる。
 その場合には、例えば、厚肉の平板部材をまず用意し、その後、平板部材の中央部の上面を切削してキャビティ9を形成する。
 好ましくは、図3に示すように、下金型2を、下平板4および枠部材5の2部材から構成する。そうすれば、下金型2を簡単に用意することができる。また、下金型2を分解して簡便に清掃することができ、その結果、プレス1を簡易にメンテナンスすることができる。
 また、上記した一実施形態では、図2に示すように、ピン21を、略円柱状に形成しているが、その形状は限定されない。例えば、図8に示すように、上方に向かって尖る略円錐状に形成することもできる。
 図8に示すように、ピン21は、上方に向かうに従って左右方向および前後方向に沿う断面が小さくなるように形成されている。つまり、ピン21は、先細状に形成されている。
 この構成によれば、第2挿入孔26および第3挿入孔27からピン21が容易に引き抜かれる。とりわけ、剥離層付封止層被覆光半導体素子40の第1剥離層12が有する第3挿入孔27からピン21が容易に引き抜かれるので、剥離層付封止層被覆光半導体素子40の取扱性を向上させることができる。
 上記した一実施形態では、図1A~図1Eに示すように、本発明の光半導体装置の製造方法における基材の一例として、第2剥離層17を挙げて説明しているが、例えば、図9A~図9Dに示すように、第2剥離層17を基板20とし、そして、第2剥離層17を用いる剥離工程(図1D参照)を実施することなく、光半導体装置30を製造することもできる。
 この実施形態の光半導体装置30の製造方法では、図9Aに示すように、素子部材配置工程において、まず、光半導体素子16と、光半導体素子16が実装された基板20とを備える実装基板29を用意する。光半導体素子16は、基板20に対してフリップチップ実装され、あるいは、ワイヤボンディング接続されている。図3の括弧書きされた符号が参照されるように、基板20には、第4挿入孔28が形成されている。
 その後、図9Aに示すように、実装基板29を、封止部材11の上側に対向配置する。具体的には、実装基板29を、光半導体素子16が下側に向かうように、配置する。
 続いて、図9Bに示すように、被覆工程を実施し、その後、上金型3およびキャリア32を引き上げ、続いて、図9Cに示すように、光半導体素子16と、光半導体素子16が実装された基板20と、光半導体素子16を封止する封止層13と、封止層13の表面(下面および側面)に配置される第1剥離層12とを備える剥離層付光半導体装置50を得る。
 その後、剥離層付光半導体装置50をプレス1から取り出し、続いて、図9Cの仮想線で示すように、剥離層付光半導体装置50において、第1剥離層12を封止層13から剥離する。
 続いて、図9Dの1点鎖線で示すように、各光半導体素子16に対応する封止層13および基板20を前後方向および左右方向に沿って切断して、複数の光半導体素子16を個片化する。これによって、膨出部14およびそれに対応する基板20を除去する。
 これによって、1つの光半導体素子16と、光半導体素子16が実装される基板20と、光半導体素子16を封止する封止層13(封止部33)とを備える光半導体装置30が得られる。好ましくは、光半導体装置30は、光半導体素子16と、基板20と、封止層13とのみからなる。
 図9A~図9Dに示される方法によっても、上記した一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、第2剥離層17を用いないので、その分、簡便に、光半導体装置30を得ることができる。
 上記した一実施形態では、図1Dに示すように、封止層被覆光半導体素子10における封止層13を切断して、光半導体素子16を個片化した後、図1Eに示すように、封止層被覆光半導体素子10を基板20に実装している。しかし、図示しないが、封止層13を切断せず、つまり、光半導体素子16を個片化することなく、複数の光半導体素子16を備える封止層被覆光半導体素子10を、基板20に実装することもできる。その場合には、まず、第2剥離層17が設けられた封止層被覆光半導体素子10を基板20に実装し、その後、第2剥離層17を封止層13から剥離する。あるいは、まず、第2剥離層17を封止層13から剥離した後、第2剥離層17が剥離された封止層13を備える封止層被覆光半導体素子10を基板20に実装することもできる。
 また、上記した一実施形態では、図1Aに示すように、複数の光半導体素子16を第2剥離層17に配置し、その後、図1Bに示すように、これを、単数の封止層13によって封止している。しかし、これに限定されず、例えば、図示しないが、単数の光半導体素子16を第2剥離層17に配置し、その後、単数の光半導体素子16を単数の封止層13によって封止することもできる。
 その場合には、素子配置領域18は、第2剥離層17において単数の光半導体素子16が配置される領域であって、より具体的には、光半導体素子16が平面視略矩形状であれば、前端縁、後端縁、右端縁および左端縁によって囲まれる略矩形状の領域である。
 この変形例によっても、上記した一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
 以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。
  実施例1 (図1A~図3に対応)
  <準備工程>
 図1A、図2および図3に示すように、下金型2および上金型3を用意した。下金型2の枠部材5の寸法を表1に示す。
  <封止部材配置工程>
 第1剥離層12と、Bステージの封止層13とを備える封止部材11を用意した。第1剥離層12および封止層13の寸法を表1に記載する。封止部材11を用意する方法を以下の各合成例、調製例および作製例に記載する。その後、封止部材11を、下金型2の上面に配置した。
  (合成例1)
 撹拌機、還流冷却管、投入口および温度計が装備された四ツ口フラスコに、1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン93.2g、水140g、トリフルオロメタンスルホン酸0.38gおよびトルエン500gを投入して混合し、撹拌しつつメチルフェニルジメトキシシラン729.2gとフェニルトリメトキシシラン330.5gの混合物1時間かけて滴下し、その後、1時間加熱還流した。その後、冷却し、下層(水層)を分離して除去し、上層(トルエン溶液)を3回水洗した。水洗したトルエン溶液に水酸化カリウム0.40gを加え、水分離管から水を除去しながら還流した。水の除去完了後、さらに5時間還流し、冷却した。その後、酢酸0.6gを投入して中和した後、ろ過して得られたトルエン溶液を3回水洗した。その後、減圧濃縮することにより、液体状のアルケニル基含有ポリシロキサンAを得た。アルケニル基含有ポリシロキサンAの平均単位式および平均組成式は、以下の通りである。
 平均単位式:
((CH=CH)(CHSiO1/20.15(CHSiO2/20.60(CSiO3/20.25
 平均組成式:
(CH=CH)0.15(CH0.90(C0.85SiO1.05
 つまり、アルケニル基含有ポリシロキサンAは、Rがビニル基、Rがメチル基およびフェニル基であり、a=0.15、b=1.75である上記平均組成式(1)で示される。
 また、ゲル透過クロマトグラフィーによって、アルケニル基含有ポリシロキサンAのポリスチレン換算の重量平均分子量を測定したところ、2300であった。
  (合成例2)
 撹拌機、還流冷却管、投入口および温度計が装備された四ツ口フラスコに、1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン93.2g、水140g、トリフルオロメタンスルホン酸0.38gおよびトルエン500gを投入して混合し、撹拌しつつジフェニルジメトキシシラン173.4gとフェニルトリメトキシシラン300.6gの混合物1時間かけて滴下し、滴下終了後、1時間加熱還流した。その後、冷却し、下層(水層)を分離して除去し、上層(トルエン溶液)を3回水洗した。水洗したトルエン溶液に水酸化カリウム0.40gを加え、水分離管から水を除去しながら還流した。水の除去完了後、さらに5時間還流し、冷却した。酢酸0.6gを投入して中和した後、ろ過して得られたトルエン溶液を3回水洗した。その後、減圧濃縮することにより、液体状のアルケニル基含有ポリシロキサンBを得た。アルケニル基含有ポリシロキサンBの平均単位式および平均組成式は、以下の通りである。
 平均単位式:
(CH=CH(CHSiO1/20.31((CSiO2/20.22(CSiO3/20.47
 平均組成式:
(CH=CH)0.31(CH0.62(C0.91SiO1.08
 つまり、アルケニル基含有ポリシロキサンBは、Rがビニル基、Rがメチル基およびフェニル基であり、a=0.31、b=1.53である上記平均組成式(1)で示される。
 また、ゲル透過クロマトグラフィーによって、アルケニル基含有ポリシロキサンBのポリスチレン換算の重量平均分子量を測定したところ、1000であった。
  (合成例3)
 撹拌機、還流冷却管、投入口および温度計が装備された四ツ口フラスコに、ジフェニルジメトキシシラン325.9g、フェニルトリメトキシシラン564.9g、およびトリフルオロメタンスルホン酸2.36gを投入して混合し、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン134.3gを加え、撹拌しつつ酢酸432gを30分かけて滴下した。滴下終了後、混合物を撹拌しつつ50℃に昇温して3時間反応させた。室温まで冷却した後、トルエンと水を加え、良く混合して静置し、下層(水層)を分離して除去した。その後、上層(トルエン溶液)を3回水洗した後、減圧濃縮することにより、ヒドロシリル基含有ポリシロキサンC(架橋剤C)を得た。
 ヒドロシリル基含有ポリシロキサンCの平均単位式および平均組成式は、以下の通りである。
 平均単位式:
(H(CHSiO1/20.33((CSiO2/20.22(CPhSiO3/20.45
 平均組成式:
 H0.33(CH0.66(C0.89SiO1.06
 つまり、ヒドロシリル基含有ポリシロキサンCは、Rがメチル基およびフェニル基であり、c=0.33、d=1.55である上記平均組成式(2)で示される。
 また、ゲル透過クロマトグラフィーによって、ヒドロシリル基含有ポリシロキサンCのポリスチレン換算の重量平均分子量を測定したところ、1000であった。
  (調製例1)
 アルケニル基含有ポリシロキサンA(合成例1)20g、アルケニル基含有ポリシロキサンB(合成例2)25g、ヒドロシリル基含有ポリシロキサンC(合成例3、架橋剤C)25g、および、白金カルボニル錯体(商品名「SIP6829.2」、Gelest社製、白金濃度2.0質量%)5mgを混合して、フェニル系シリコーン樹脂組成物Aを調製した。
  (作製例1)
 調製例1のフェニル系シリコーン樹脂組成物Aに対して、無機フィラー(屈折率1.55、組成および組成比率(質量%):SiO/Al/CaO/MgO=60/20/15/5、平均粒子径:15μm(分級品))を、それらの総量に対して、50質量%となるように、混合して、封止組成物のワニスを調製した。つまり、封止組成物において、フェニル系シリコーン樹脂組成物Aの配合割合が50質量%、無機フィラーAの配合割合が50質量%である。
 次いで、調製したワニスを、アプリケータにて、厚み50μmの第1剥離層12(PTEシート、商品名「SS4C」、軟化温度80℃、ニッパ社製)の表面に、加熱後の厚みが595μm(T1)となるように塗布し、その後、90℃で9.5分、加熱することにより、ワニスにおけるフェニル系シリコーン樹脂組成物をBステージ化(半硬化)させた。これにより、封止層を製造した。
  <素子部材配置工程>
 別途、第2剥離層17(熱剥離シート)と、第2剥離層17の下面に配置される9つの光半導体素子16とを備える素子部材15を用意した。光半導体素子16および第2剥離層17の寸法などを表1に記載する。続いて、素子部材15を、キャリア32(ガラス板)の下面に貼着した。その後、素子部材15およびキャリア32を、封止部材11の上側に対向配置した。
  <被覆工程>
 上金型3の下面をキャリア32の上面と接触させることにより、上金型3の下金型2の上側に対向配置した。
 続いて、図1Bに示すように、上金型3を下金型2に対して、1MPaでプレスしながら、ヒータ7により下金型2および上金型3を90℃で10分加熱した。
 その後、図1Cに示すように、上金型3およびキャリア32をプレス1から順次引き上げ、続いて、図1Cに示すように、第1剥離層12、第2剥離層17、光半導体素子16および封止層13を備える剥離層付封止層被覆光半導体素子40を得た。その後、剥離層付封止層被覆光半導体素子40を150℃で2時間オーブン中で加熱して、ポストキュアした(後硬化させた)。なお、剥離層付封止層被覆光半導体素子40における封止層13の厚みT5は、550μm(封止前の封止層13の厚みT1 595μmに対して92%)であった。
  <剥離工程>
 その後、図1Cの仮想線で示すように、第1剥離層12を封止層13から引き剥がした。
 続いて、図1Dの1点鎖線で示すように、各光半導体素子16に対応する封止層13を切断して、複数の光半導体素子16を個片化した。
 図1Dの矢印で示すように、剥離工程では、光半導体素子16および封止層13からなる封止層被覆光半導体素子10を得た。
  <実装工程>
 その後、図1Eに示すように、光半導体素子16を基板20に実装した。これにより、光半導体装置30を得た。
 封止層13の体積の、封止層収容体積19に対する百分率を表2に示す。また、封止層13の面積S1と、キャビティ9の開口断面積S2と、素子配置領域18の面積S3との大小関係を、表2に示す。
  実施例2、3および比較例1、2 (図1A~図3に対応)
 厚みT1の寸法を表1に従って変更した以外は、実施例1と同様に処理した。
  実施例4 (図5に対応)
 厚みT1と面積S1との寸法を表1に従って変更した以外は、実施例1と同様に処理した。
 つまり、封止前の封止層13の面積S1を、キャビティ9の開口断面積S2に比べて、大きく形成した。
  実施例5 (図6に対応)
 厚みT1と面積S1との寸法を表1に従って変更した以外は、実施例1と同様に処理した。
 つまり、封止前の封止層13の面積S1を、素子配置領域18の面積S3に比べて、小さく形成した。
  比較例3 (図1A~図3に対応)
 フェニル系シリコーン樹脂組成物に代えて、メチル系シリコーン樹脂組成物(商品名「ELASTOSIL LR7665」、1段反応硬化性の付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物、Bステージ状態となることができない熱硬化性樹脂、旭化成ワッカーシリコーン社製)を用い、さらに、塗布後の加熱を実施しなかった以外は、実施例1と同様に処理した。つまり、封止層13を、液状のワニスの状態で調製した。
  (評価)
 以下の各項目を評価した。その結果を表2に記載する。
  [プロセス性]
 素子部材15をプレス1にセットしてから、加熱を開始した後、プレスを開始できるまでに要した時間が、1分間以内のものを「○」と評価し、1分間超過し2分以内のものを「△」とし、2分間超過のものを「×」と評価した。
  [厚み精度]
 剥離層付封止層被覆光半導体素子40における封止層13の厚みT5からキャビティ9の深さT2を差し引いた値の、キャビティ9の深さT2に対する比(=(T5-T2)/T2×100)が±1%以下のものを「◎」と評価し、±1%超過、±3%以下のものを「○」と評価し、3%超過、±5%以下のものを「△」と評価し、±5%超過のものを「×」と評価した。
  [色均一性]
 光半導体装置30における光半導体素子16のCIE-y測定によるばらつき6σが、0.02以下のものを「◎」と評価し、0.02超過、0.03以下のものを「○」と評価し、0.03超過、0.05以下のものを「△」と評価し、0.05超過のものを「×」と評価した。
  [フェニル系シリコーン樹脂組成物Aの反応により得られる生成物の炭化水素基(R)におけるフェニル基の含有割合の測定]
 フェニル系シリコーン樹脂組成物A(つまり、無機フィラーが含まれていないフェニル系シリコーン樹脂組成物A)の反応により得られる生成物中、ケイ素原子に直接結合する炭化水素基(平均組成式(3)のR)におけるフェニル基の含有割合(モル%)を、H-NMRおよび29Si-NMRにより算出した。
 具体的には、Aステージのフェニル系シリコーン樹脂組成物Aを、無機フィラーを添加せずに、100℃1時間で、反応(完全硬化、Cステージ化)させて、生成物を得た。
 次いで、得られた生成物のH-NMRおよび29Si-NMRを測定することで、ケイ素原子に直接結合している炭化水素基(R)におけるフェニル基が占める割合(モル%)を算出した。
 その結果、48%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 なお、上記説明は本発明の例示の実施形態として提供したが、これは単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は後記の請求の範囲に含まれる。
 封止層被覆光半導体素子の製造方法は、光半導体装置の製造方法に用いられる。
1     プレス
2     下金型
3     上金型
4     下平板
5     枠部材
7     ヒータ
8     開口部
9     キャビティ
10   封止層被覆光半導体素子
11   封止部材
12   第1剥離層
13   封止層
15   素子部材
16   光半導体素子
17   第2剥離層
18   素子配置領域
19   封止層収容体積
20   基板
30   光半導体装置
S1   封止層の面積
S2   キャビティの開口断面積
S3   素子配置領域の面積
S4   第1剥離層の面積

Claims (10)

  1.  光半導体素子と、前記光半導体素子を被覆する封止層とを備える封止層被覆光半導体素子の製造方法であって、
     キャビティを有する第1金型と、前記第1金型に対向配置するための第2金型とを備えるプレスを準備する工程、
     剥離層と前記剥離層の表面に配置されるBステージの前記封止層とを備え、前記封止層の体積割合が前記キャビティの体積から前記光半導体素子の体積を差し引いた封止層収容体積に対して、100%以上、120%以下である封止部材を、前記第1金型および前記第2金型の間に、前記封止層が前記第2金型に向かうように、配置する工程、
     基材と、前記基材の表面に配置される前記光半導体素子とを備える素子部材を、前記第1金型および前記第2金型の間であって、前記封止部材に対する前記第2金型側に、前記光半導体素子が前記第1金型に向かうように、配置する工程、および、
     前記第1金型および前記第2金型を近接させて、前記封止層を前記キャビティに配置して、前記光半導体素子を前記封止層により被覆する工程
    を備えることを特徴とする、封止層被覆光半導体素子の製造方法。
  2.  前記封止層の面積が、前記キャビティの、前記第1金型および前記第2金型が近接するプレス方向に対する直交方向に沿う開口断面積に比べて、小さいことを特徴とする、請求項1に記載の封止層被覆光半導体素子の製造方法。
  3.  前記光半導体素子が前記基材に単数配置される場合には、前記封止層の面積が、前記基材において前記単数の光半導体素子が配置される領域の面積に比べて大きく、
     前記光半導体素子が前記基材に複数設けられる場合には、前記封止層の面積が、前記基材において前記複数の光半導体素子のうち最外側に配置される前記光半導体素子の外側端縁を結ぶ線分で囲まれる領域の面積に比べて、大きいことを特徴とする、請求項1に記載の封止層被覆光半導体素子の製造方法。
  4.  前記剥離層の面積が、前記キャビティの、前記第1金型および前記第2金型が近接するプレス方向に対する直交方向に沿う開口断面積に比べて、大きいことを特徴とする、請求項1に記載の封止層被覆光半導体素子の製造方法。
  5.  前記第1金型は、
      第1平板と、
      前記第1平板の表面に配置され、キャビティを形成する開口部を有する枠部材と
    を備えることを特徴とする、請求項1に記載の封止層被覆光半導体素子の製造方法。
  6.  前記プレスは、熱源を備え、
     前記Bステージの封止層は、熱可塑性および熱硬化性を併有し、
     前記光半導体素子を前記封止層により被覆する工程では、前記封止層を加熱して可塑化し、続いて、可塑化した前記封止層を熱硬化させることを特徴とする、請求項1に記載の封止層被覆光半導体素子の製造方法。
  7.  前記封止層は、
      分子内に2個以上のアルケニル基および/またはシクロアルケニル基を含有するアルケニル基含有ポリシロキサンと、分子内に2個以上のヒドロシリル基を含有するヒドロシリル基含有ポリシロキサンと、ヒドロシリル化触媒とを含有するフェニル系シリコーン樹脂組成物を含有する封止組成物からシート状に形成され、
     前記アルケニル基含有ポリシロキサンは、下記平均組成式(1)で示され、
     平均組成式(1):
     R SiO(4-a-b)/2
    (式中、Rは、炭素数2~10のアルケニル基および/または炭素数3~10のシクロアルケニル基を示す。Rは、非置換または置換の炭素数1~10の1価の炭化水素基(ただし、アルケニル基およびシクロアルケニル基を除く。)を示す。aは、0.05以上、0.50以下であり、bは、0.80以上、1.80以下である。)
     前記ヒドロシリル基含有ポリシロキサンは、下記平均組成式(2)で示され、
     平均組成式(2):
     H SiO(4-c-d)/2
    (式中、Rは、非置換または置換の炭素数1~10の1価の炭化水素基(ただし、アルケニル基および/またはシクロアルケニル基を除く。)を示す。cは、0.30以上、1.0以下であり、dは、0.90以上、2.0以下である。)
     前記平均組成式(1)および前記平均組成式(2)中、RおよびRの少なくともいずれか一方は、フェニル基を含み、
     前記フェニル系シリコーン樹脂組成物を反応させることにより得られる生成物は、下記平均組成式(3)で示され、
     平均組成式(3):
     R SiO(4-e)/2
    (式中、Rは、フェニル基を含む、非置換または置換の炭素数1~10の1価の炭化水素基(ただし、アルケニル基およびシクロアルケニル基を除く。)を示す。eは、0.5以上2.0以下である。)
     前記平均組成式(3)のRにおけるフェニル基の含有割合が、30モル%以上、55モル%以下であることを特徴とする、請求項1に記載の封止層被覆光半導体素子の製造方法。
  8.  前記封止層は、蛍光体を含有していることを特徴とする、請求項1に記載の封止層被覆光半導体素子の製造方法。
  9.  請求項1に記載の封止層被覆光半導体素子の製造方法により、基材の表面に配置された封止層被覆光半導体素子を用意する工程を備え、
     前記基材は、第2剥離層であり、
     前記封止層被覆光半導体素子を用意する工程の後に、前記封止層被覆光半導体素子を前記第2剥離層から剥離する工程、および、
     剥離した前記封止層被覆光半導体素子の前記光半導体素子を基板に実装する工程
    をさらに備えていることを特徴とする、光半導体装置の製造方法。
  10.  請求項1に記載の封止層被覆光半導体素子の製造方法により、基材の表面に配置された封止層被覆光半導体素子を用意する工程を備え、
     前記基材は、前記光半導体素子が実装された基板であることを特徴とする、光半導体装置の製造方法。
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