用于光半導(dǎo)體的光反射部件和用于安裝光半導(dǎo)體的基板以及使用光反射部件的光半導(dǎo)體器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于光半導(dǎo)體的光反射部件和用于安裝光半導(dǎo)體的基板以及使用這種光反射部件的光半導(dǎo)體器件,能夠以低成本制造高質(zhì)量光半導(dǎo)體器件。
【專利說明】用于光半導(dǎo)體的光反射部件和用于安裝光半導(dǎo)體的基板以及使用光反射部件的光半導(dǎo)體器件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能夠以低成本制造高質(zhì)量光半導(dǎo)體器件的用于光半導(dǎo)體的光反射部件,還涉及用于安裝光半導(dǎo)體的基板,以及利用這種光反射部件的光半導(dǎo)體器件。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來,光半導(dǎo)體器件,如LED(發(fā)光二極管),廣泛應(yīng)用于照明設(shè)備中,并且作為PC監(jiān)視器、液晶TV接收器等的背光。用于這些目的的光半導(dǎo)體器件以模塊形式實現(xiàn),使得獨立的SMD (表面貼裝器件),如PLCC (帶引線的塑料芯片載體),得以安裝在線路板上。
[0003]圖5A和5B (沿著圖5A中的線Y-Y的截面圖)示出了這種SMD封裝的示例的結(jié)構(gòu)。在這種SMD封裝中,光半導(dǎo)體元件10經(jīng)由粘合劑層11安裝在引線框13上,用來與外部電連接,并且圍繞著光半導(dǎo)體元件10布置反射體14。由反射體14圍成的空間填充有封裝材料15。在圖5A和5B中,附圖標(biāo)記12指示極性與引線框13相反的引線框,標(biāo)記16指示用于電連接到各個引線框12和13的鍵合線。
[0004]通常,使用熱塑性樹脂,如聚酰胺樹脂,作為反射體14的材料。然而,例如,由于目前光半導(dǎo)體元件亮度的增加,造成產(chǎn)生的熱量增加,進(jìn)而造成溫度增加,所以現(xiàn)在引起人們對反射體耐用性的擔(dān)憂。作為對策,本申請的 申請人:已經(jīng)提出使用耐熱性和光反射性優(yōu)良的專用環(huán)氧樹脂合成物構(gòu)成的固化體作為反射體14 (參考專利文獻(xiàn)I)。
[0005]此外,在使用如環(huán)氧樹脂的熱固樹脂作為反射體的材料的情況下,可以通過包含如下步驟的工藝制造LED模塊。首先,利用壓縮模塑法或傳遞模塑法類型的熱固樹脂形成機(jī),在引線框12和13上樹脂形成具有指定形狀的反射體14。然后,通過如碎裂的機(jī)械方法或如電解的化學(xué)方法,適當(dāng)移除在樹脂形成期間形成在基板背表面上的樹脂毛邊。然后,經(jīng)由粘合劑層11,在由反射體14圍成的空間中的引線框13上,安裝光半導(dǎo)體元件10。此時,光半導(dǎo)體元件10通過鍵合線16電連接到引線框12和13上。然后,用透明封裝材料15,如環(huán)氧樹脂或硅樹脂,封裝光半導(dǎo)體元件10,以形成SMD封裝。各個SMD封裝可以通過用切片機(jī)等切割在指定的位置包含它們的結(jié)構(gòu)來形成。通過IR回流等在模塊板上安裝這樣生產(chǎn)的SMD封裝,可以完成要在照明設(shè)備中使用或作為背光的LED模塊。
[0006]然而,上面提到的制造方法不僅復(fù)雜,而且很大程度上會增加制造成本,在所述方法中的步驟數(shù)要比使用熱塑性樹脂作為反射體材料的常規(guī)封裝的制造方法的步驟數(shù)多。
[0007]在專利文獻(xiàn)2中提出了一種克服了上面提到的問題的應(yīng)對方法,該問題出現(xiàn)在熱固樹脂用作反射體的材料的情況中。在該方法中,生產(chǎn)了半固化的(即、處于B階)薄片,其是由熱固樹脂合成物制成的并且用來形成反射體。該薄片被壓接到基板的光半導(dǎo)體元件安裝表面上,然后加熱以完全固化。通過這種方式,反射體直接接合至基板。
[0008]專利文獻(xiàn)I JP-A-2011-258845
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本專利N0.4,754,850
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]然而,雖然專利文獻(xiàn)2的方法簡單,但是也發(fā)現(xiàn)該方法會引起下面兩個新問題。第一,當(dāng)薄片被壓接到基板上時,由于擠壓或加熱,該薄片會變形。第二,由于薄片需要保持半固化狀態(tài)直到與基板接合,所以應(yīng)該存儲在冷卻設(shè)施中,如冷凍機(jī),以延遲固化的進(jìn)展。由此,期望開發(fā)更好的方法。
[0011]提出本發(fā)明以解決上述問題,并且本發(fā)明的目的是提供一種用于光半導(dǎo)體的光反射部件,依靠其特殊結(jié)構(gòu),可以以低成本制造,并且可以有效輸出從光半導(dǎo)體元件發(fā)射的光,因為即使在擠壓或加熱時也能防止樹脂成形體扭曲,還提供一種用來安裝光半導(dǎo)體的基板和利用這種光反射部件的光半導(dǎo)體器件。
[0012]為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明涉及下面的項目(I)至(8 )。
[0013](I) 一種用于光半導(dǎo)體的光反射部件,所述光反射部件將要與基板的光半導(dǎo)體元件安裝表面接合,包括:
[0014]樹脂成形體,具有在頂-底方向上穿透所述樹脂成形體的通孔,并且所述通孔的內(nèi)周表面為白顏色;以及
[0015]包含白色顏料的接合層,包含白色顏料的所述接合層形成在所述樹脂成形體的底表面上,
[0016]其中所述光反射部件被構(gòu)造成:以所述基板上的要安裝光半導(dǎo)體元件的部分或已安裝光半導(dǎo)體元件的部分定位為位于所述通孔的開口中的狀態(tài),經(jīng)由包含白色顏料的所述接合層與所述基板接合;以及
[0017]所述光反射部件被構(gòu)造成:當(dāng)所述光半導(dǎo)體元件安裝在所述通孔的開口中時,從所述光半導(dǎo)體元件發(fā)射的光被所述通孔的所述內(nèi)周表面反射。
[0018](2)根據(jù)項目(I)的用于光半導(dǎo)體的光反射部件,其中所述樹脂成形體是熱固樹脂合成物的固化體,所述熱固樹脂合成物包括選自由環(huán)氧樹脂、硅樹脂、聚氨酯樹脂、尿素樹月旨、酚醛樹脂和三聚氰胺樹脂組成的組的至少一種樹脂作為主要成分。
[0019](3)根據(jù)項目(I)或(2)的用于光半導(dǎo)體的光反射部件,其中所述白色顏料是選自由氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、碳酸鈣、碳酸鋇和硫酸鋇組成的組的至少一種化合物。
[0020](4)根據(jù)項目(I)至(3)中任一項的用于光半導(dǎo)體的光反射部件,其中所述樹脂成形體是通過傳遞模塑法、壓縮模塑法、注射模塑法或鑄造模塑法形成的。
[0021](5)根據(jù)項目(I)至(4)中任一項的用于光半導(dǎo)體的光反射部件,其中所述通孔填充有B階透明樹脂。
[0022](6)根據(jù)項目(5)的用于光半導(dǎo)體的光反射部件,其中所述B階透明樹脂是硅樹脂。
[0023](7) 一種用于安裝光半導(dǎo)體的基板,包括:
[0024]基板;以及
[0025]與所述基板接合的根據(jù)項目(I)至(4)中任一項的用于光半導(dǎo)體的光反射部件,
[0026]其中所述基板的要安裝光半導(dǎo)體元件的部分被定位為位于所述光反射部件的通孔的開口中。
[0027](8) 一種光半導(dǎo)體器件,包括:[0028]基板;
[0029]與所述基板接合并與所述基板一體化的根據(jù)項目(I)至(7)中任一項的用于光半導(dǎo)體的光反射部件;
[0030]光半導(dǎo)體元件,其安裝在所述光反射部件的通孔的開口中;以及[0031 ] 透明樹脂,其封裝所述通孔。
[0032]本發(fā)明人努力研究,以用盡可能少的步驟數(shù)、低成本地制造高耐熱性的光半導(dǎo)體器件。通過發(fā)現(xiàn)防止從光半導(dǎo)體元件發(fā)出的光被存在于反射體和基板之間的接合層吸收,本發(fā)明人完成了本發(fā)明,通過利用熱固樹脂的固化體作為光半導(dǎo)體器件的反射體,并且經(jīng)由包含白色顏料的接合層將樹脂固化體接合到基板,由此通過增加光半導(dǎo)體器件的耐熱性,可以增加光提取效率。
[0033]在本發(fā)明中,術(shù)語“白顏色”意思是出現(xiàn)源自白色顏料的顏色。
[0034]在本發(fā)明中,術(shù)語“透明樹脂”意思是不僅指無色透明的樹脂還指有色透明的樹月旨。術(shù)語“透明”意思是能夠通過光的狀態(tài),使光半導(dǎo)體器件發(fā)揮其要求的性能。只要滿足該需求,透明度不是問題。
[0035]在本發(fā)明中,術(shù)語“主要成分”意思是占超過整體一半的成分,并且還包括由主要成分組成整體的情況。
[0036]此外,在本發(fā)明中,術(shù)語“基板”意思是板狀部件,上面要安裝用于實現(xiàn)功能的功能組件,其可以是剛性的或柔性的,并且不限制厚度。因此,該術(shù)語還包括柔性壓敏粘接片。
[0037]如上所述,根據(jù)本發(fā)明的用于光半導(dǎo)體的光反射部件包括具有在頂-底方向上穿透樹脂成形體的通孔的樹脂成形體,和包含白色顏料的接合層,其形成在樹脂成形體的底表面上。光反射部件經(jīng)由包含白色顏料的接合層接合到基板的光半導(dǎo)體元件安裝表面上。因此,為樹脂成形體的反射體可以接合到基板上,不需要復(fù)雜的步驟或復(fù)雜的設(shè)施。此外,由于包含白色顏料的接合層可以很容易適應(yīng)由于形成在基板上的導(dǎo)體電路造成的不平坦,所以樹脂成形體可以接合到基板,同時抑制了樹脂成形體的變形。另外,由于存在于反射體和基板之間的接合層包含白色顏料,所以從光半導(dǎo)體發(fā)出的光還可以在沒有損失的情況下被接合層反射。結(jié)果,根據(jù)本發(fā)明的使用這種用于光半導(dǎo)體的光反射部件的光半導(dǎo)體器件耐熱性聞、売度聞,并且可用低成本制造。
[0038]在樹脂成形體是包含選自由環(huán)氧樹脂、硅樹脂、聚氨酯樹脂、尿素樹脂、酚醛樹脂和三聚氰胺樹脂組成的組的至少一種樹脂作為主要成分的熱固樹脂合成物的固化體的情況下,可以實現(xiàn)更加高的耐熱性和耐用性。
[0039]在白色顏料是選自由氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、碳酸鈣、碳酸鋇和硫酸鋇組成的組的至少一種化合物的情況下,可以以更加低的成本增加光反射效率。
[0040]在通過傳遞模塑法、壓縮模塑法、注射模塑法或鑄造模塑法形成樹脂成形體的情況下,可以給出更精確的形狀,因此可進(jìn)一步提高光提取效率。
[0041]在用B階透明樹脂填充樹脂成形體的通孔的情況下,不必分開制備用于封裝光半導(dǎo)體元件的透明樹脂,因此可以高效制造光半導(dǎo)體器件。
[0042]在B階透明樹脂是硅樹脂的情況下,使得用于封裝光半導(dǎo)體元件的部分在耐光型、耐熱性和儲存穩(wěn)定性方面更優(yōu)良,因此可以延長光半導(dǎo)體器件的壽命。
[0043]此外,用于安裝光半導(dǎo)體的基板,其中根據(jù)本發(fā)明的用于光半導(dǎo)體的光反射部件與基板接合,并且要安裝基板的光半導(dǎo)體元件的部分被定位為位于光反射部件的通孔的開口中,使得能夠以低成本制造高性能的光半導(dǎo)體器件。
[0044]光半導(dǎo)體器件,其中根據(jù)本發(fā)明的用于光半導(dǎo)體的光反射部件與基板接合并一體化,光半導(dǎo)體元件安裝在光反射部件的通孔的開口中,并且用透明樹脂封裝該通孔,是高耐熱性的,是高亮度的,并且可以低成本制造。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0045]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于光半導(dǎo)體的光反射部件的外觀的透視圖。
[0046]圖2是用于光半導(dǎo)體的光反射部件的沿著圖1中的線X-X的截面圖。
[0047]圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于安裝光半導(dǎo)體基板的部分的截面圖。
[0048]圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的光半導(dǎo)體器件。
[0049]圖5A是示出常規(guī)光半導(dǎo)體器件的外觀的透視圖,并且圖5B是沿著圖5A中的線Y-Y的截面圖。
[0050]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的用于光半導(dǎo)體的光反射部件的外觀的透視圖。
[0051]圖7是用于光半導(dǎo)體的光反射部件的沿著圖6中的線Z-Z的截面圖。
[0052]圖8示出了用于制造圖6的用于光半導(dǎo)體的光反射部件的方法。
【具體實施方式】
[0053]下面將描述本發(fā)明的實施例。
[0054]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于光半導(dǎo)體的光反射部件A。圖2是沿著圖1中的線X-X的截面圖。用于光半導(dǎo)體的光反射部件A形狀像薄片,并且測量寬度為70_,長度為70mm,以及厚度為0.60mm,并且具有包含白色顏料的樹脂成形體I (在下文中,簡稱為樹脂成形體)和包含白色顏料的接合層2,接合層2形成在樹脂成形體I的底表面上。四個通孔在頂-底方向上穿透樹脂成形體I。在圖1中,示意性示出了每個部分的尺寸、形狀、厚度等,且與實際的不同(這一點也應(yīng)用到后面將要參考的其它圖中)。
[0055]如下所述,在基板4上將要安裝光半導(dǎo)體的部分定位為位于通孔3的開口中的狀態(tài)下,通過將用于光半導(dǎo)體的光反射部件A (實際上,它的接合層2包含白色顏料)接合到基板4,可以生產(chǎn)用于安裝光半導(dǎo)體的基板B (見圖3)。此外,通過在用于安裝光半導(dǎo)體的基板B的通孔3的開口中安裝光半導(dǎo)體元件6,可以生產(chǎn)光半導(dǎo)體器件C,其中從光半導(dǎo)體元件6發(fā)出的光被通孔3的內(nèi)周表面3’反射,并從通孔3的頂部開口獲取(見圖4)。在已安裝光半導(dǎo)體元件6的部分定位為位于通孔3的開口中的狀態(tài)下,經(jīng)由包含白色顏料的接合層2,通過將用于光半導(dǎo)體的光反射部件A接合到預(yù)先安裝有光半導(dǎo)體元件6的基板4,也可以生產(chǎn)光半導(dǎo)體器件C。
[0056]為了增加光反射率,用于光半導(dǎo)體的光反射部件A的樹脂成形體I是包含氧化鈦(平均粒徑:0.21 μ m)作為白色顏料的熱固樹脂合成物的固化體。熱固樹脂合成物包括環(huán)氧樹脂,作為主要成分。樹脂成形體I厚度為0.50mm。
[0057]包含白色顏料的接合層2是由加入了氧化鈦(平均粒徑:0.21 μ m)的硅基壓敏粘合劑制成的。從光半導(dǎo)體元件6發(fā)出的光也被包含白色顏料的接合層2反射;也就是,防止光通過接合層2泄露。接合層2厚度為0.10_。如圖2所示,每個通孔3都是圓錐形的,隨著位置向上直徑增加,使得從光半導(dǎo)體元件6發(fā)出的光有效通過通孔3的頂部開口。
[0058]例如,可以用下面的方式制造用于光半導(dǎo)體的光反射部件A。首先,制備用來形成樹脂成形體I的熱固樹脂合成物。更具體地,通過向環(huán)氧樹脂中加入氧化鈦,如果需要,可加入任意的其它材料,如固化劑、固化促進(jìn)劑、固化催化劑、聚合引發(fā)劑、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、變性劑、脫模劑、填充劑、耦合劑、流平劑和阻燃劑,然后,例如利用雙軋輥型混合器對其進(jìn)行熔體混合,生產(chǎn)包含白色顏料的熱固樹脂合成物,
[0059]然后,通過傳遞模塑法,使熱固樹脂合成物成形為圖1和2中所示形狀的樹脂成形體I。更具體地,通過將加熱到大約200°C的熱固樹脂合成物注入到保留有與預(yù)期形狀一致的空腔的模具中,并固化熱固樹脂合成物,來生產(chǎn)具有這種形狀的樹脂成形體I??蛇x地,可以加熱經(jīng)受了傳遞模塑法的樹脂成形體1,以完全固化。
[0060]另一方面,制備用來形成包含白色顏料的接合層2的合成物。更具體地,將氧化鈦加入到硅基壓敏粘合劑中,它們均勻混合在一起。通過涂布樹脂成形體I的底表面,使其為任意厚度,生產(chǎn)包含白色顏料的接合層2。優(yōu)選,襯墊(未示出)與包含白色顏料的接合層2的底表面(即,沒有與樹脂成形體I接觸的表面)鍵合,以防止外來物質(zhì)粘附到底表面。
[0061]在上述構(gòu)造的用于光半導(dǎo)體的光反射部件A中,由于耐熱性高的樹脂成形體I經(jīng)由包含白色顏料(氧化鈦)的接合層2接合到基板,對于光反射部件A與基板的接合不需要復(fù)雜的步驟或設(shè)施。僅僅通過剝離該襯墊,并將由此暴露的接合層2的底表面放置在基板上,同時定位要安裝光半導(dǎo)體元件的部分或者已安裝光半導(dǎo)體元件的部分,可以將光反射部件A接合到基板。因此,與常規(guī)的光反射部件不同,例如,樹脂成形體I (反射體)不會由于受熱擠壓而變形。因此,從光半導(dǎo)體元件發(fā)出的光可以按計算反射。此外,由于包含白色顏料和其中通孔3的內(nèi)周表面3’具有白顏色的樹脂成形體I由包含白色顏料(氧化鈦)的接合層2接合到基板,所以從光半導(dǎo)體元件發(fā)出的光沒有被接合層2吸收,而是被無損反射,并從通孔3的頂部開口獲取。再另外,由于樹脂成形體I是通過傳遞模塑法生產(chǎn)的,所以其給出了更精確的形狀,因此使用該樹脂成形體I的光半導(dǎo)體器件將展現(xiàn)出高性能。
[0062]盡管上述樹脂成形體I是由環(huán)氧樹脂作為主要成分的熱固樹脂合成物制成的,但是可以使用任何其它的熱固樹脂作為主要成分,如硅樹脂、聚氨酯樹脂、尿素樹脂、酚醛樹脂和三聚氰胺樹脂。樹脂成形體I可以由熱固樹脂合成物之外的合成物制成,諸如具有如硫醇烯樹脂的光固化樹脂、如聚酰胺樹脂的熱塑性樹脂、聚酯樹脂、或液晶聚合物樹脂或橡膠作為主要成分的合成物。從高的抗加熱引起的色變和高的對抗暴露于光的穩(wěn)定性的角度考慮,優(yōu)選使用上述材料中的熱固樹脂作為主要成分的合成物,具體地,熱固性樹脂為環(huán)氧樹脂、硅樹脂、聚氨酯樹脂、尿素樹脂、酚醛樹脂或三聚氰胺樹脂。上述材料可以單獨使用或者兩種或多種組合使用。
[0063]盡管上述的樹脂成形體I包含氧化鈦作為白色顏料,但是可以使用折射系數(shù)與作為樹脂成形體I的樹脂合成物的成分的樹脂、固化劑和固化促進(jìn)劑不同的其它材料作為白色顏料。展現(xiàn)出比樹脂合成物的那些成分大的折射系數(shù)的示例性材料是氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、氧化鎂、氧化銻、氧化鋯、鉛白、高嶺土、礬土、碳酸鈣、碳酸鋇、硫酸鋇、硫酸鋅和硫化鋅。展現(xiàn)出比樹脂合成物的那些成分小的折射系數(shù)的示例性材料是硅土的空心顆粒、鈉玻璃、硼硅酸玻璃和無堿玻璃。從由與樹脂合成物的那些成分的大折射率差造成的高折射率的角度考慮,優(yōu)選使用氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、碳酸鈣、碳酸鋇或硫酸鋇。上述材料可以單獨使用或者它們兩種或多種組合使用。在通過涂布包含白色顏料的涂料使得通孔3的內(nèi)周表面3’為白色的情況下,樹脂合成物就不必包含上述白色顏料。
[0064]當(dāng)上述材料的任意一種用作白色顏料時,為了有效地反射從光半導(dǎo)體元件6發(fā)出的光,優(yōu)選,基于樹脂合成物的其它成分的重量為100份,白色顏料的量是0.1至80份。尤其是優(yōu)選白色顏料的量按重量計為I至50份。雖然白色顏料的粒徑可以設(shè)定為任意值,但是為了能夠均勻地混合到熱固樹脂合成物中,尤其優(yōu)選白色顏料的平均粒徑在0.01至10 μ m的范圍內(nèi)。平均粒徑是通過利用激光衍射/散射顆粒尺寸分布分析儀測量從總體提取的樣品的粒徑并計算它們的平均值獲得的。
[0065]雖然在上述制造方法中樹脂成形體I厚度是0.50mm,但是其厚度并不限于這個值,可以是任意值。優(yōu)選樹脂成形體I的厚度在0.15至3.0mm的范圍內(nèi)。并且更優(yōu)選該厚度在0.20至2.0mm的范圍內(nèi)。
[0066]雖然在上述制造方法中,通過樹脂成形體I形成的通孔3在平面圖中近似是圓形的,但是其可以具有任何其它形狀。優(yōu)選通孔3是無角的,也就是,它的角是圓的。為了增加光反射率,優(yōu)選通孔3具有近似圓形、近似橢圓形等形狀。此外,雖然總共四個通孔3(兩行每個中兩個)排列在樹脂成形體I中,但是通孔3的數(shù)目和排列方式并不限于上述樹脂成形體I的情況,可以根據(jù)安裝在各個通孔3中的光半導(dǎo)體元件6的排列設(shè)置??梢詢H形成一個通孔3。再另外,對于通孔3的內(nèi)周表面3’的形狀,其在橫截面上不必是直的,也就是,在橫截面中它可以是彎曲的。
[0067]雖然在上述制造方法中,樹脂成形體I是通過傳遞模塑法形成的,但是它可以通過其它模塑法形成,如壓縮模塑法、鑄造模塑法或注入模塑法。樹脂成形體I還可以通過切割板狀體或?qū)訅罕〈┛左w來生產(chǎn)。然而,為了生產(chǎn)具有更精確形狀的樹脂成形體1,優(yōu)選通過傳遞模塑法、壓縮模塑法、鑄造模塑法或注入模塑法形成樹脂成形體I。
[0068]為了增加包含白色顏料的接合層2與樹脂成形體I的接合強(qiáng)度,將要與接合層2接觸的樹脂成形體I部分可以是預(yù)先通過銼磨、碎裂等表面粗糙化的。通過利用液體化學(xué)制品、等離子體等的表面清洗處理或如應(yīng)用硅烷耦合劑的初步處理,也可以增加接合層2與樹脂成形體I的接合強(qiáng)度。
[0069]在上述制造方法中,通過預(yù)先向樹脂合成物中加入白色顏料,然后模塑該樹脂合成物,包含通孔3的內(nèi)周表面3’的整個樹脂成形體I為白色。可選地,通過將包含白色顏料的涂料應(yīng)用到內(nèi)周表面3’,樹脂成形體I的通孔3的內(nèi)周表面3’可以為白色。具體地,在通過切割板狀體或?qū)訅罕〈┛左w制造樹脂成形體I的情況下,優(yōu)選利用包含白色顏料的涂料對通孔3的內(nèi)周表面3’進(jìn)行著色。包含白色顏料的涂料不僅可以應(yīng)用到通孔3的內(nèi)周表面3’,還可應(yīng)用到樹脂成形體I的其它部分;例如,包含白色顏料的涂料可以應(yīng)用到樹脂成形體I的所有表面。包含在涂料中的白色顏料可以與樹脂成形體I中使用的相同。
[0070]雖然在上述制造方法中,包含白色顏料的接合層2是由包含白色顏料的硅樹脂基壓敏粘合劑基合成物制成的,但是包含白色顏料的合成物的基本材料并不限于硅樹脂基壓敏粘合劑,并且可以是任意的壓敏粘合劑。優(yōu)選利用儲能模量在IOkPa至IOOMPa(更優(yōu)選,IOkPa至IOMPa)范圍的壓敏粘合劑??梢允褂谜澈蟿┐孢@種壓敏粘合劑。在包含白色顏料的接合層2由包含白色顏料的粘合劑基合成物制成的情況下,優(yōu)選使用當(dāng)加熱到普通溫度至200°C的范圍內(nèi)的溫度時固化的粘合劑或者當(dāng)用如紫外光或可見光的電磁波照射時固化的粘合劑(例如,丙烯酸基粘合劑、異丁丙烯酸基粘合劑或環(huán)氧基粘合劑)作為基本材料。
[0071]雖然在上述制造方法中,氧化鈦用作包含在接合層2中的白色顏料,但是可以包含在樹脂成形體I中的其它白色顏料也可以以與包含在樹脂成形體I中那樣相同的優(yōu)選含量包含在接合層2中。然而,包含在接合層2中的白色顏料不必與包含在樹脂成形體I中的相同,并且可以根據(jù)基本壓敏粘合劑或粘合劑的類型適當(dāng)確定。
[0072]雖然在上述制造方法中,包含白色顏料的接合層2厚度為0.10mm,但是其厚度并不限于這個值,可以是任意值。優(yōu)選包含白色顏料的接合層2的厚度在I至200 μ m的范圍內(nèi)。并且更優(yōu)選其厚度在5至IOOym的范圍內(nèi)。
[0073]雖然在上述制造方法中,包含白色顏料的接合層2是通過將包含白色顏料的合成物應(yīng)用到樹脂成形體I的底表面上形成的,但是可以用其它任意方法形成。例如,包含白色顏料的接合層2可以用下面的方式形成。接合層片是通過形成包含白色顏料的接合層2生產(chǎn)的,其包括在分離制備的襯墊上含有白色顏料的合成物,并且利用含有白色顏料的接合層2鍵合到樹脂成形體I的底表面。然后,通過沖壓等移除對應(yīng)于各個通孔3的部分。可選地,包含白色顏料的接合層2可以通過以下方式形成。預(yù)先在上面的接合層片中形成通孔以與各個通孔3相一致。得到的接合層片使用包含白色顏料的接合層2被鍵合到樹脂成形體I的底表面,同時相對于樹脂成形體I定位。
[0074]適當(dāng)?shù)卮_定用于光半導(dǎo)體的光反射部件A的尺寸和形狀。然而,對于常規(guī)應(yīng)用,優(yōu)選光反射部件A為薄片形式并且具有寬度為2至200mm和長度為2,500mm的尺寸,因為如果光反射部件A太小,用于安裝具有規(guī)定尺寸的光半導(dǎo)體的基板B的制造就會花費很多時間和精力,可選地,如果光反射部件A太大,其就會難以處理。
[0075]例如,根據(jù)本發(fā)明的用于安裝光半導(dǎo)體的基板B (見圖3)可以利用上述用于光半導(dǎo)體的光反射部件A用以下方式制造。
[0076]首先,制備鋁基板4。在基板4的表面上形成絕緣層(未示出)并且在絕緣層上形成用于連接光半導(dǎo)體元件、外部電源等的導(dǎo)體電路。為了保護(hù)導(dǎo)體電路以及增加從光半導(dǎo)體元件發(fā)出的光的提取效率,用由與樹脂成形體I相同的材料制成的樹脂固化體涂布除了要被連接至外部電源等的部分之外的部分和要安裝光半導(dǎo)體元件的部分。
[0077]可以在基板4的要安裝光半導(dǎo)體的部分被定位得位于光反射部件A的各個通孔3中的狀態(tài)下,通過使得用于光半導(dǎo)體的光反射部件A (實際上,它的接合層2包含白色顏料)與基板4緊密接觸,然后通過利用壓床等使它們彼此擠壓從而使得將光反射部件A接合至基板4,來生產(chǎn)用于安裝光半導(dǎo)體的基板B。
[0078]基板4的除了鋁基板之外的示例是,例如由銅、鐵、它們的合金制成的金屬基板,例如由注入有玻璃纖維的環(huán)氧樹脂制成的有機(jī)基板,柔性印刷線路板和陶瓷基板。在基板4絕緣的情況下,不必形成上面提到的絕緣層。雖然規(guī)定除了要與外部電源等連接的部分和要安裝光半導(dǎo)體元件的部分之外的部分涂布有由與樹脂成形體I相同的材料制成的樹脂固化體,但是這些部分可以涂布有與樹脂成形體I不同的材料。如果沒有必要實現(xiàn)導(dǎo)體電路的保護(hù)等,可以不必涂布這些部分。
[0079]光反射部件A可以利用高壓釜等代替壓床與基板4接合。在使用壓床的情況下,優(yōu)選將壓力設(shè)定為IPa至IOOMPa (更優(yōu)選,IOPa至50MPa)。這是因為如果負(fù)載太重,光反射部件A或基板4會變形或損壞,而如果負(fù)載太輕,光反射部件A可能不會與基板4充分緊密接觸。
[0080]優(yōu)選包含白色顏料的接合層2與基板4的接合強(qiáng)度在接合切變強(qiáng)度方面在IOkPa至IOOMPa的范圍內(nèi)(更優(yōu)選,20kPa至50MPa)。原因如下。如果接合切變強(qiáng)度太低,就很容易出現(xiàn)如接合位置容易偏離的問題。相反,如果接合切變強(qiáng)度太高,當(dāng)光反射部件A接合到基板4的錯誤位置上時,移除用于光半導(dǎo)體的光反射部件A會非常困難。接合切變強(qiáng)度是通過將用于安裝光半導(dǎo)體的基板B接合到不銹鋼板上,當(dāng)切力在與接合表面平行的方向上施加在它們之間時,測量需要分開樹脂成形體I和基板4所獲得的值。
[0081]例如,利用上述用于安裝光半導(dǎo)體的基板B,可以通過下面的方式制造根據(jù)本發(fā)明的光半導(dǎo)體器件C (見圖4)。
[0082]光半導(dǎo)體元件6被放置在用于安裝光半導(dǎo)體的基板B的通孔3的開口中,并且通過由管芯粘附劑制成的粘合劑層7接合并固定到基板4。并且光半導(dǎo)體元件6通過鍵合線電連接至上述導(dǎo)體電路,由此光半導(dǎo)體元件6被安裝在基板B上。光半導(dǎo)體器件C是通過用透明樹脂8封裝由通孔3和基板4形成的凹槽而得到的。
[0083]在安裝光半導(dǎo)體元件6的部分被定位得位于通孔3的開口中、利用壓床等使它們彼此擠壓、以及然后用透明樹脂8封裝由通孔3和基板4形成的凹槽的狀態(tài)下,光半導(dǎo)體器件C還可以通過使用于光半導(dǎo)體(實際上,接合層2包含白色顏料)的光反射部件A與預(yù)先安裝有光半導(dǎo)體元件6的基板緊密接觸,來生產(chǎn)光半導(dǎo)體器件C。
[0084]在光半導(dǎo)體器件C中,與常規(guī)的不同,樹脂成形體I (反射體)可以反射按照計算從光半導(dǎo)體元件6發(fā)出的光,因為樹脂成形體I沒有由于例如加熱擠壓而變形。此外,由于樹脂成形體I通過包含白色顏料(氧化鈦)的接合層2接合到基板4上,所以從光半導(dǎo)體元件6發(fā)出的光沒有被接合層2吸收,替代地,反射無損耗并且從通孔3的頂部開口獲取。因此,可以實現(xiàn)高亮度。此外,由于樹脂成形體I是通過轉(zhuǎn)移模鑄生產(chǎn)的,所以能給出更精確的形狀,因此利用樹脂成形體I的光半導(dǎo)體器件C應(yīng)當(dāng)顯示出更高的性能。
[0085]光半導(dǎo)體元件6可以通過倒裝芯片法安裝。用于安裝光半導(dǎo)體的基板B可以在安裝光半導(dǎo)體元件6之前通過等離子體處理來清洗。透明樹脂8可以根據(jù)需要包含磷、填料
坐寸ο
[0086]光半導(dǎo)體器件C可以根據(jù)需要安裝有透鏡。光半導(dǎo)體器件C可以通過劃片等切割成需要的單元,例如,對應(yīng)于各個光半導(dǎo)體元件6的單元,以生產(chǎn)光半導(dǎo)體器件。
[0087]在本發(fā)明中,可以用B階透明樹脂18填充用于光半導(dǎo)體的光反射部件A的通孔3。圖6示出了用于光半導(dǎo)體的這種光反射部件A’。圖7是沿著圖6的線Z-Z的截面圖。也就是說,用于光半導(dǎo)體的這種光反射部件A’是這樣的,使得圖1中所示的用于光半導(dǎo)體的光反射部件A的樹脂成形體I的通孔3填充有B階透明樹脂18。將不再詳細(xì)地描述用于光半導(dǎo)體的這種光反射部件A’,因為它在其它方面與用于光半導(dǎo)體的光反射部件A相同。透明樹脂18可以根據(jù)需要包含磷、填料等。
[0088]在本發(fā)明中,透明樹脂(其為熱固樹脂)處于B階意指它處于可溶解于溶劑中的A階和完全固化的C階之間的中間階,并因此處于以下狀態(tài):略微受到固化和凝膠化,在溶劑中膨脹但沒有完全溶解于其中,并且在受熱時軟化但未熔化。[0089]優(yōu)選B階透明樹脂18是包括從由硅樹脂、環(huán)氧樹脂和聚氨酯樹脂構(gòu)成的組中選擇的至少一種樹脂作為主要成分的熱固樹脂合成物的B階狀態(tài)。更優(yōu)選使用包括硅樹脂作為主要成分的熱固樹脂合成物的B階狀態(tài),因為它在耐光性、耐熱性和存儲穩(wěn)定性方面優(yōu)良。這種熱固樹脂可以根據(jù)需要包含磷、填料等。
[0090]可用的硅樹脂的示例包括兩步固化硅樹脂和一步固化硅樹脂,并且這二者中,優(yōu)選兩步固化娃樹脂。兩步固化娃樹脂是具有兩步反應(yīng)機(jī)理的熱固娃樹脂。第一步反應(yīng)使其成為B階(半固化狀態(tài)),第二步反應(yīng)使其成為C階(完全固化狀態(tài))。兩步固化硅樹脂的示例是縮合反應(yīng)-加成反應(yīng)固化娃樹脂,其具有兩種反應(yīng)體系,也就是說,縮合反應(yīng)體系和加成反應(yīng)體系??s合反應(yīng)-加成反應(yīng)固化硅樹脂的示例是JP-A-2013-023603中公開的硅樹脂合成物,其包括(I)在其一個分子中具有至少兩個甲硅烷烯烴(alkenylsilyl)基團(tuán)的有機(jī)聚娃氧燒,(2)在其一個分子中具有至少兩個氫化娃燒基(hydrosilyl)基團(tuán)的有機(jī)聚硅氧烷,(3)氫化硅烷化催化劑,和(4)固化緩凝劑。另一方面,一步固化硅樹脂是具有一步反應(yīng)機(jī)理的熱固硅樹脂,其通過一步反應(yīng)完全固化。
[0091]上述的磷是具有波長轉(zhuǎn)換作用的物質(zhì)。磷的示例包括能夠使藍(lán)光轉(zhuǎn)換成黃光的黃磷和能夠使藍(lán)光轉(zhuǎn)換成紅光的紅磷,并且在這二者中,黃磷是優(yōu)選的。黃磷的示例包括具有石榴石晶體結(jié)構(gòu)的石榴石磷,如Y3Al5O12 = Ce (YAG (銥鋁石榴石):Ce)和Tb3Al3O12 = Ce(TAG (鋱鋁石榴石):Ce)和磷氧氮化物,如Ca-α -SiAlON。紅磷的示例包括磷氮化物,如CaAlSiN3IEu 和 CaSiN2:Eu0
[0092]磷顆粒的形狀的示例包括球形、板狀和針狀,這些形狀中球形是優(yōu)選的,因為它能提供高流動性。優(yōu)選磷顆粒最大長度的平均值(在球形的情況下的平均粒徑)在0.1至200 μ m的范圍內(nèi)。更優(yōu)選I至100 μ m的范圍?;?00份質(zhì)量熱固樹脂合成物,優(yōu)選磷的含量為0.1至80份質(zhì)量。更優(yōu)選0.5至50份質(zhì)量的范圍。
[0093]上述填料的示例包括有機(jī)細(xì)粒如硅樹脂顆粒和無機(jī)細(xì)粒如硅石、滑石、氧化鋁、氮化鋁、氮化硅等?;?00份質(zhì)量熱固樹脂合成物,優(yōu)選填料的含量為0.1至70份質(zhì)量。更優(yōu)選0.5至50份質(zhì)量的范圍。
[0094]利用上述結(jié)構(gòu),當(dāng)用于光半導(dǎo)體(實際上,它的接合層2包含白色顏料)的光反射部件A’接合到基板4上時,用于光半導(dǎo)體的光反射部件A’的通孔3的開口中的B階透明樹脂18容易變形,使得符合安裝在基板4上的相應(yīng)的光半導(dǎo)體元件6,由此平滑地環(huán)繞著光半導(dǎo)體元件6。然后,B階透明樹脂18受到加熱等,由此成為C階(完全固化)而成為透明樹脂8。由此,生產(chǎn)了其中用透明樹脂8封裝光半導(dǎo)體元件6的光半導(dǎo)體器件C。在如上所述的其中預(yù)先用B階透明樹脂18填充通孔3的開口的利用用于光半導(dǎo)體的光反射部件A’制造光半導(dǎo)體器件C的情況下,除了與用于光半導(dǎo)體的光反射部件A提供的相同的優(yōu)點之夕卜,由此容易使用獲得的以下優(yōu)點,不需要分別制備用于封裝光半導(dǎo)體元件6的透明樹脂8和用于光半導(dǎo)體的光反射部件A’。
[0095]例如,用于光半導(dǎo)體的光反射部件A’可以用以下方式制造。首先,用于光半導(dǎo)體的光反射部件A是通過上述方法制造的(參見圖1和2)。然后,如圖8所示,將襯墊19粘附到包含用于光半導(dǎo)體的由此制造的光反射部件A的白色顏料的接合層2上。通孔3的底部開口通過襯墊19封閉。然后,利用分配器、涂刷器等將熱固樹脂合成物裝入由通孔3和襯墊19形成的凹槽20中。然后,熱固樹脂合成物受到加熱,由此成為B階,從而獲得了用于光半導(dǎo)體的光反射部件A’,其中用B階透明樹脂18填充通孔3 (見圖7)。圖7示出了襯墊19已經(jīng)被從用于光半導(dǎo)體的光反射部件A’的底表面剝離掉。即使沒有襯墊19,B階透明樹脂18也沒有下降穿過通孔3的底部開口,因為如上所述B階透明樹脂18具有一定程度的可模壓性。
[0096]示例
[0097]接下來,將與比較例一起描述示例。然而,本發(fā)明并不限于以下示例。
[0098]制造了用于光半導(dǎo)體的光反射部件A (參見圖1和2)、用于利用它安裝光半導(dǎo)體的基板B和光半導(dǎo)體器件C,并以下述方式進(jìn)行變形或平均亮度的評估。
[0099][示例 I]
[0100]<用于光半導(dǎo)體的光反射部件A的制造>
[0101](熱固樹脂合成物)
[0102]用于形成樹脂成形體I的熱固樹脂合成物是利用行星齒輪混合器通過熔化-混合以下材料生產(chǎn)的:
[0103]異氰尿酸三縮水甘油酯:100份重量
[0104]六氫苯酐:165份重量
[0105]四丁基0,O- 二乙基二硫代磷酸膦:2份重量
[0106]熔融石英(平均粒徑:45 μ m):150份重量
[0107]金紅石型氧化鈦(平均粒徑:0.21 μ m):200份重量
[0108]使上述的熱固樹脂合成物冷卻并凝固。把凝固了的合成物磨成粉末,然后將其壓成樹脂合成物小片。在下面的條件下利用圖1中所示的具有符合所希望樹脂成形體I的形狀的空腔的模具轉(zhuǎn)移-模鑄每個樹脂合成物小片:
[0109]溫度:180°C
[0110]鉗位壓力:2OMPa
[0111]注入壓力:5MPa
[0112]固化時間:2分鐘
[0113]利用熱風(fēng)干燥器在180°C熱處理得到的樹脂成形體I持續(xù)3小時直至其被完全固化。
[0114]然后,使用行星齒輪混合器,通過混合娃基壓敏粘合劑(由Du Pont-TorayC0.,Ltd.生產(chǎn)的SD4580:100份重量)和金紅石型氧化鈦(平均粒徑:0.21 μ m ;10份重量)來生產(chǎn)包含白色顏料的合成物。將包含白色顏料的合成物涂敷到上述生產(chǎn)的樹脂成形體I的底表面上以形成包含白色顏料的100-μπι-厚的接合層2。為了防止粘附外來物質(zhì),將襯墊(由Mitsubishi Plastics, Inc.生產(chǎn)的PET膜MRS50)粘附到與樹脂成形體I接觸的表面相對的、包含白色顏料的接合層2的整個表面。
[0115]〈用于安裝光半導(dǎo)體的基板B的制造〉
[0116]在作為基板4的2-mm-厚的鋁板上形成了由含有80體積%氧化鋁的環(huán)氧樹脂制成的絕緣層,并且通過光刻法在絕緣層上形成了銅布線電路。在將要安裝光半導(dǎo)體元件的部分和將要連接至外部電源等的部分被掩蔽之后,通過絲網(wǎng)印刷法涂敷LED白色反射材料(由Tamura Corporation生產(chǎn)的RPW-2000-11),然后使其凝固。因此,在除了將要安裝光半導(dǎo)體元件的部分和將要連接至外部電源等的部分之外的部分上形成了保護(hù)層。[0117]然后,剝離掉用于光半導(dǎo)體的光反射部件A的襯墊,并且在將要安裝基板4的光半導(dǎo)體元件的部分被定位得位于通孔3的各個開口中的狀態(tài)下,使光反射部件A (實際上,它的接合層包含白色顏料)與基板4緊密接觸。通過利用壓床使光反射部件A和基板4在
0.2MPa彼此擠壓,而使它們彼此接合在一起。從而,制造了用于安裝光半導(dǎo)體的所希望的基板B (見圖3)。
[0118][比較例I]
[0119]除了下述區(qū)別之外,用與示例I相同的方式制造用于安裝光半導(dǎo)體的基板。代替上述的樹脂成形體I,通過使恰好熔化-混合(即,處于熔融液體態(tài))的熱固樹脂合成物放入轉(zhuǎn)移模鑄模具并使其冷卻和凝固,來形成具有與樹脂成形體I相同形狀的半固化體(即,處于B階)。模鑄了的合成物沒有受到用于完成固化的熱處理。形成沒有包含白色顏料的接合層。在時間為10分鐘和壓力為0.2MPa的壓力鍵合條件下,將半固化體壓合到預(yù)先加熱到180°C的基板4的光半導(dǎo)體元件安裝表面。然后,通過利用熱風(fēng)干燥器在180°C進(jìn)行后熱處理3小時同時保持0.2MPa的壓力,來完全固化半固化體。得到的樹脂成形體由此被直接接合到基板4。
[0120]〈變形評估〉
[0121]在示例I和比較例I的每個中制造了用于安裝光半導(dǎo)體的二十個基板。測量了它們的尺寸(寬度、長度和厚度)并且與設(shè)計尺寸(模具內(nèi)部尺寸)比較。然而示例I的基板的尺寸與設(shè)計尺寸大致相同,比較例I的基板的尺寸在厚度方向上有形變,測量的平均值為 100 μ m。
[0122][示例2]
[0123]<光半導(dǎo)體器件C的制造>
[0124]在用于安裝光半導(dǎo)體的基板B上安裝了光半導(dǎo)體元件(由Cree.1nc.生產(chǎn)的TR-5050);也就是說,它們通過管芯粘附劑(由Shin-Etsu Chemical C0.,Ltd.生產(chǎn)的KER-3000-M2)鍵合并固定到上述基板B的在各個通孔3的開口中的規(guī)定位置處,并且通過金線(由Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K.生產(chǎn)的SR-25)引線鍵合到布線電路。由通孔3和基板4形成的凹槽填充有包含大約10被%磷(由GeneLite Inc.生產(chǎn)的GLD (Y)-550A)的封裝劑(由Shin-Etsu Chemical C0.,Ltd.生產(chǎn)的KER-2500)。因此,制造了所希望的光半導(dǎo)體器件C (見圖4)。通過利用刀片切片機(jī)(由DISCO Corporation生產(chǎn)的DFD6361;刀片:由 DISCO Corporation 生產(chǎn)的 B1A801_SDC320N50M5154*0.2*40)切割光半導(dǎo)體器件 C 生產(chǎn)了對應(yīng)于光半導(dǎo)體元件的獨立的光半導(dǎo)體器件。
[0125][比較例2]
[0126]除了代替用于安裝光半導(dǎo)體的上述基板B使用用于安裝光半導(dǎo)體的以下基板α之外,用與示例2相同的方式制造光半導(dǎo)體器件。
[0127](用于安裝光半導(dǎo)體的基板α)
[0128]除了形成沒有包含白色顏料的合成物以及通過將硅樹脂基壓敏粘合劑本身涂敷到樹脂成形體I的底表面形成接合層之外,以與示例I相同的方式制造用于安裝光半導(dǎo)體的基板α。
[0129]〈平均亮度評估〉
[0130]制備了在示例2和比較例2的每個中制造的二十個獨立的光半導(dǎo)體器件使其對應(yīng)于各個光半導(dǎo)體元件。通過以150mA的恒定電流驅(qū)動它們促使它們發(fā)光,并且利用具有半球形光學(xué)積分器的總光通量測量儀器測量了亮度值。然而示例2的光半導(dǎo)體器件具有301m的總光通量(平均亮度),比較例2的光半導(dǎo)體器件的總光通量小至281m。[0131]制造了用于光半導(dǎo)體的光反射部件A’(見圖6和7)和使用它的光半導(dǎo)體器件,并且以下面描述的方式對它們進(jìn)行平均亮度的評估。
[0132][示例3]
[0133]<用于光半導(dǎo)體的光反射部件A’ -1的制造>
[0134]以與示例I相同的方式制造用于光半導(dǎo)體的光反射部件A,并且將襯墊19 (由Mitsubishi Plastics, Inc.生產(chǎn)的PET膜MRS50)鍵合到包含白色顏料的接合層2的整個表面上。以下面的方式配制硅樹脂合成物,并且通過添加基于100份質(zhì)量的由此配制的硅樹脂合成物的5質(zhì)量%的市場上的YAG磷(平均粒徑:8.9 μ m)并利用行星齒輪混合器使它們混合而生產(chǎn)了包含磷的硅樹脂合成物。
[0135](硅樹脂合成物)
[0136]硅樹脂合成物是通過混合下面的材料并在20°C攪動它們10分鐘來配制的:
[0137]二甲基乙烯基娃封端的二甲基聚硅氧烷(乙烯基娃基團(tuán)當(dāng)量:0.071mol/g):20g(乙烯基基團(tuán):1.4mmol)
[0138]二甲基娃封端的二甲基硅氧烷-甲基氣化硅氧烷共聚物(氣化娃烷基基團(tuán)當(dāng)量:
4.1mmoI/g):0.40g (氫化娃烷基基團(tuán):1.6mmol)
[0139]六甲基二硅氮烷處理的硅石顆粒:2g
[0140]鉬-四甲基二乙烯基二硅氧烷絡(luò)合物的二甲苯溶液(鉬濃度:2質(zhì)量%):0.036mL(1.9 μ moI)
[0141]四甲基氫氧化銨的甲醇溶液(10質(zhì)量%):0.063mL (57ymol)
[0142]利用分配器(由Musashi Engineering, Inc.生產(chǎn)的MPP-1)通過鑄封將含有磷的由此生產(chǎn)的硅樹脂合成物裝入由用于光半導(dǎo)體的光反射部件A的通孔3和襯墊19所形成的凹槽20 (見圖8)中,并且通過在80°C加熱它15分鐘而使其成為B階。由此,制造了用于光半導(dǎo)體的光反射部件A’ -1,其中通孔3填充有各自的B階透明樹脂18。
[0143]<使用用于光半導(dǎo)體的光反射部件A’ -1制造光半導(dǎo)體器件>
[0144]在以用作基板(由Nitto Denko Corporation 生產(chǎn)的 Liva_alpha31950E)的壓敏粘合劑薄片的未起泡表面上安裝倒裝芯片光半導(dǎo)體元件(由Cree Inc.生產(chǎn)的LED芯片DA1000)。在通過將襯墊19從用于光半導(dǎo)體的光反射部件A’ -1剝離來暴露出包含白色顏料的接合層2之后,將光半導(dǎo)體元件定位在各個通孔3中并且通過利用壓床施加0.2MPa的壓力將用于光半導(dǎo)體(實際上,其接合層2包含白色顏料)的光反射部件A’ -1接合至壓敏粘合劑薄片。得到的結(jié)構(gòu)在100°C加熱I小時然后在150°C加熱2小時,從而使得B階透明樹脂18成為C階(完全固化)并完成了光半導(dǎo)體元件的封裝。通過刀片切片機(jī)將得到的結(jié)構(gòu)切成獨立的光半導(dǎo)體器件(所希望的光半導(dǎo)體器件)。
[0145][示例4]
[0146]<用于光半導(dǎo)體的光反射部件A’ -2的制造>
[0147]除了通過行星齒輪混合器混合含有100份質(zhì)量的熱固硅樹脂(由Shin-EtsuChemical C0.,Ltd生產(chǎn)的KER-2500 ;等量的A液體和B液體混合在一起)和68份質(zhì)量的金紅石型氧化鈦(平均粒徑:0.21 μ m)的合成物,代替用于配制示例I的樹脂成形體I的熱固樹脂合成物,并將該得到的合成物澆注到模具中,而生產(chǎn)樹脂成形體I之外,用與示例I相同的方式制造用于光半導(dǎo)體的光反射部件A。然后,將襯墊19 (由MitsubishiPlastics, Inc.生產(chǎn)的PET膜MRS50)鍵合到含有用于光半導(dǎo)體的光反射部件A的白色顏料的接合層2的整個表面上。然后,以與示例3相同的方式,生產(chǎn)含有磷的硅樹脂合成物,該合成物通過鑄封被裝入到由用于光半導(dǎo)體的光反射部件A的通孔3和襯墊19形成的凹槽20中,并通過加熱它,使其成為B階。由此,制造了用于光半導(dǎo)體的光反射部件A’ -2。.[0148]<使用用于光半導(dǎo)體的光反射部件A’ -2制造光半導(dǎo)體器件>
[0149]除了使用用于光半導(dǎo)體的光反射部件A’_2之外,以與示例3相同的方式制造所希望的光半導(dǎo)體器件。
[0150][比較例3]
[0151]除了通過將不含金紅石型氧化鈦的純硅樹脂基壓敏粘合劑(由Du Pont-TorayC0.,Ltd生產(chǎn)的SD4580)代替含有白色顏料的合成物涂敷到樹脂成形體I的底表面,通過形成100-μπι-厚的不包含白色顏料的接合層來制造用于光半導(dǎo)體的光反射部件之外,以與示例3相同的方式制造光半導(dǎo)體器件。也就是說,在每個光半導(dǎo)體器件中,樹脂成形體I經(jīng)由由不含白色顏料的壓敏粘合劑制成的接合層,而不是含有白色顏料的接合層2,接合到安裝有光半導(dǎo)體元件的壓敏粘接片(基板)。
[0152]〈平均亮度評估〉
[0153]制備了十個獨立的光半導(dǎo)體器件,其是在示例3和4以及比較例3的每個中制造的。以350mA的恒定電流驅(qū)動它們,使它們發(fā)光,并且利用具有半球形光學(xué)積分器的總光通量測量儀器測量亮度值。然而示例3的光半導(dǎo)體器件具有1251m的總光通量(平均亮度),示例4的光半導(dǎo)體器件具有1261m的總光通量,比較例3的光半導(dǎo)體器件的總光通量為1171m那么小。從這些結(jié)果可以看出,用于示例3和4的光半導(dǎo)體的光反射部件A’ -1和A’ -2不僅能夠制造高性能的光半導(dǎo)體器件,而且能夠在形成光反射部件時在光半導(dǎo)體器件中形成用于封裝的部分,也就是,提高了生產(chǎn)率。
[0154]從上面的描述應(yīng)該理解,根據(jù)本發(fā)明的用于光半導(dǎo)體的光反射部件,相比常規(guī)的光反射部件,可以以較少的步驟,以較低的成本制造。此外,能夠在普通溫度下存儲,根據(jù)本發(fā)明的光反射部件比常規(guī)的光反射部件在保管方面更容易存儲。根據(jù)本發(fā)明的用于安裝光半導(dǎo)體的基板,能夠以低成本制造高性能的光半導(dǎo)體器件。根據(jù)本發(fā)明的光半導(dǎo)體器件是聞耐熱性的、聞売度的、并且可以以低成本制造。
[0155]雖然參考其具體實施例已經(jīng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明,但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說很明顯,在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可以進(jìn)行各種變化和修改。
[0156]此外,本申請基于2012年6月6日提交的日本專利申請N0.2012-129073和2013年3月22日提交的日本專利申請N0.2013-060065,其內(nèi)容作為參考包含在這里。
[0157]這里引用的所有參考,其全部作為參考包含在這里。
[0158]本發(fā)明適合用來以低成本制造高質(zhì)量的光半導(dǎo)體器件。
[0159]附圖標(biāo)記的描述
[0160]1:樹脂成形體
[0161]2:包含白色顏料的接合層[0162]3:通孔
[0163]3’:通孔的內(nèi)周表面
【權(quán)利要求】
1.一種用于光半導(dǎo)體的光反射部件,所述光反射部件將要與基板的光半導(dǎo)體元件安裝表面接合,包括: 樹脂成形體,具有在頂-底方向上穿透所述樹脂成形體的通孔,并且所述通孔的內(nèi)周表面為白顏色;以及 包含白色顏料的接合層,包含白色顏料的所述接合層形成在所述樹脂成形體的底表面上, 其中所述光反射部件被構(gòu)造成:以所述基板上的要安裝光半導(dǎo)體元件的部分或已安裝光半導(dǎo)體元件的部分定位為位于所述通孔的開口中的狀態(tài),經(jīng)由包含白色顏料的所述接合層與所述基板接合;以及 所述光反射部件被構(gòu)造成:當(dāng)所述光半導(dǎo)體元件安裝在所述通孔的開口中時,從所述光半導(dǎo)體元件發(fā)射的光被所述通孔的所述內(nèi)周表面反射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的用于光半導(dǎo)體的光反射部件,其中所述樹脂成形體是熱固樹脂合成物的固化體,所述熱固樹脂合成物包括選自由環(huán)氧樹脂、硅樹脂、聚氨酯樹脂、尿素樹脂、酚醛樹脂和三聚氰胺樹脂組成的組的至少一種樹脂作為主要成分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的用于光半導(dǎo)體的光反射部件,其中所述白色顏料是選自由氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、碳酸鈣、碳酸鋇和硫酸鋇組成的組的至少一種化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的用于光半導(dǎo)體的光反射部件,其中所述樹脂成形體是通過傳遞模塑法、壓縮模塑法、注射模塑法或鑄造模塑法形成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的用于光半導(dǎo)體的光反射部件,其中所述通孔填充有B階透明樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的用于光半導(dǎo)體的光反射部件,其中所述B階透明樹脂是硅樹脂。
7.一種用于安裝光半導(dǎo)體的基板,包括: 基板;以及 與所述基板接合的根據(jù)權(quán)利要求1的用于光半導(dǎo)體的光反射部件, 其中所述基板的要安裝光半導(dǎo)體元件的部分被定位為位于所述光反射部件的通孔的開口中。
8.一種光半導(dǎo)體器件,包括: 基板; 與所述基板接合并與所述基板一體化的根據(jù)權(quán)利要求1的用于光半導(dǎo)體的光反射部件; 光半導(dǎo)體元件,其安裝在所述光反射部件的通孔的開口中;以及 透明樹脂,其封裝所述通孔。
【文檔編號】H01L33/60GK103474563SQ201310224133
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月6日
【發(fā)明者】福家一浩, 大藪恭也 申請人:日東電工株式會社