半导体用片和光半导体装置

申请号 CN201420056563.8 申请日 2014-01-29 公开(公告)号 CN203923079U 公开(公告)日 2014-11-05
申请人 日东电工株式会社; 发明人 小名春华; 松田广和; 片山博之;
摘要 本实用新型提供光 半导体 用片和光半导体装置。所述光半导体用片具备由第1有机 硅 树脂 形成的粘合层,以及设置于粘合层的厚度方向一面、由第2有机硅树脂形成的非粘合层。
权利要求

1.一种光半导体用片,其特征在于,具备由第1有机树脂形成的粘合层,以及设置于所述粘合层的厚度方向的一个面的、由第2有机硅树脂形成的非粘合层。
2.根据权利要求1所述的光半导体用片,其特征在于,所述非粘合层由片形成。
3.根据权利要求1所述的光半导体用片,其特征在于,所述非粘合层由颗粒形成为层状。
4.一种光半导体装置,其特征在于,具备光半导体用片、以及通过所述光半导体用片封装的光半导体元件,
所述光半导体用片具备由第1有机硅树脂形成的粘合层,以及设置于所述粘合层的厚度方向的一个面的、由第2有机硅树脂形成的非粘合层。

说明书全文

半导体用片和光半导体装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及光半导体用片和光半导体装置,详细而言,涉及具备光半导体用片以及通过该光半导体用片封装的光半导体元件的光半导体装置。

背景技术

[0002] 橡胶状的有机树脂片由于耐久性、耐热性等优异而被用于各种用途。
[0003] 这种有机硅树脂片由于表面具有粘合性,因此在运输时,有机硅树脂片会附着其他构件而污染周围,或者需要另行层叠剥离片来保护表面。此外,在表面的粘合性过高时,还存在将脱模片自有机硅树脂片脱模时脱模性降低的情况。
[0004] 因此,提出了例如在表面散布滑石、母等鳞片状粉末而得到的热压接用硅橡胶片(例如参见下述专利文献1。)。
[0005] 专利文献1的热压接用硅橡胶片通过所散布的粉来减小表面的粘合性,减小对周围的污染,进而提高脱模性。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本特开平10-219199号公报实用新型内容
[0009] 实用新型要解决的问题
[0010] 然而,专利文献1所记载的热压接用硅橡胶片会因所散布的粉导致透明性不充分,因此存在如此封装光半导体元件而得到的光半导体装置的发光效率降低这一不利情况。
[0011] 本实用新型的目的在于提供减小对周围的污染、提高非粘合性、并且透明性优异的光半导体用片、以及抑制了发光效率的降低的光半导体装置。
[0012] 用于解决问题的方案
[0013] 本实用新型的光半导体用片的特征在于,具备由第1有机硅树脂形成的粘合层,以及设置于前述粘合层的厚度方向一面、由第2有机硅树脂形成的非粘合层。
[0014] 该光半导体用片由于在粘合层的厚度方向一面设置非粘合层,因此可以减小因粘合层附着于周围的构件而导致的污染,提高非粘合性,同时提高透明性。
[0015] 此外,本实用新型的光半导体用片优选的是,前述第2有机硅树脂在常温下为固态且为热塑性。
[0016] 在该光半导体用片中,由于第2有机硅树脂为热塑性,因此可以通过加热使非粘合层与粘合层密合。因此,可以防止在非粘合层与粘合层之间产生间隙。结果,可以更进一步提高光半导体用片的透明性。
[0017] 此外,在本实用新型的光半导体用片中,优选的是,前述第1有机硅树脂为B阶的热固化性有机硅树脂。
[0018] 根据该光半导体用片,由于第1有机硅树脂为B阶的热固化性有机硅树脂,因此可以容易且确实地被覆对象物。在被覆对象物后,通过将光半导体用片加热使其为C阶,可以确实地封装对象物。
[0019] 此外,在本实用新型的光半导体用片中,优选的是,前述第2有机硅树脂为倍半硅烷。
[0020] 根据该光半导体用片,由于第2有机硅树脂为倍半硅氧烷,因此在耐久性和透明性优异的同时,可以容易地保证热塑性。
[0021] 此外,在本实用新型的光半导体用片中,优选的是,前述倍半硅氧烷含有与前述第1有机硅树脂反应的官能团。
[0022] 在该光半导体用片中,由于倍半硅氧烷含有与第1有机硅树脂反应的官能团,因此通过使第2有机硅树脂与第1有机硅树脂反应,可以更进一步提高粘合层与非粘合层的密合性。
[0023] 此外,本实用新型的光半导体用片优选用于光半导体元件的封装。
[0024] 由于该光半导体用片用于光半导体元件的封装,因此可以在提高光半导体元件的可靠性的同时抑制发光效率的降低。
[0025] 此外,在本实用新型的光半导体用片中,优选的是,前述非粘合层通过由前述第2有机硅树脂形成的片所形成。
[0026] 根据该光半导体用片,由于非粘合层通过由第2有机硅树脂形成的片所形成,因此可以确保非粘合层的厚度均匀,此外,长期保存性优异。
[0027] 此外,在本实用新型的光半导体用片中,优选的是,前述非粘合层通过由前述第2有机硅树脂形成的颗粒形成为层状。
[0028] 根据该光半导体用片,由于非粘合层由颗粒形成为层状,因此可以使得工艺简单。
[0029] 此外,本实用新型的光半导体装置的特征在于,其具备光半导体用片、以及通过前述光半导体用片封装的光半导体元件,前述光半导体用片具备由第1有机硅树脂形成的粘合层,以及设置于前述粘合层的厚度方向一面、由第2有机硅树脂形成的非粘合层。
[0030] 该光半导体装置由于具备通过透明性优异的光半导体用片封装的光半导体元件,因此可以抑制发光效率的降低。
[0031] 实用新型的效果
[0032] 本实用新型的光半导体用片可以减小由粘合层附着于周围的构件而导致的污染,提高非粘合性,同时提高透明性。
[0033] 本实用新型的光半导体装置可以抑制发光效率的降低。附图说明
[0034] 图1(a)和图1(b)是说明本实用新型的光半导体用片的第1实施方式的制造方法的工序图,
[0035] 图1(a)示出分别准备粘合层和非粘合层的工序,
[0036] 图1(b)示出将粘合层与非粘合层贴合的工序。
[0037] 图2(a)和图2(b)是说明使用图1(b)所示的光半导体用片作为封装片制造光半导体装置的方法的工序图,
[0038] 图2(a)示出将剥离了第2脱模片的光半导体用片与基板相对配置的工序,[0039] 图2(b)示出通过光半导体用片封装光半导体元件的工序。
[0040] 图3(a)和图3(b)是说明使用本实用新型的光半导体用片的第1实施方式作为封装片制造光半导体装置的方法的变形例的工序图,
[0041] 图3(a)示出将剥离了第1脱模片的光半导体用片与基板相对配置的工序,[0042] 图3(b)示出通过光半导体用片封装光半导体元件的工序。
[0043] 图4示出本实用新型的光半导体用片的第2实施方式的剖视图。
[0044] 图5(a)和图5(b)是说明使用图4的光半导体用片作为封装片制造光半导体装置的方法的工序图,
[0045] 图5(a)示出将剥离了第2脱模片的光半导体用片与基板相对配置的工序,[0046] 图5(b)示出通过光半导体用片封装光半导体元件的工序。
[0047] 图6(a)和图6(b)是说明使用本实用新型的光半导体用片的第2实施方式作为封装片制造光半导体装置的方法的变形例的工序图,
[0048] 图6(a)示出将剥离了第1脱模片的光半导体用片与基板相对配置的工序,[0049] 图6(b)示出通过光半导体用片封装光半导体元件的工序。
[0050] 附图标记说明
[0051] 1光半导体用片
[0052] 2粘合层
[0053] 3非粘合层
[0054] 6光半导体装置
[0055] 8光半导体元件

具体实施方式

[0056] 第1实施方式
[0057] 在图1中,以纸面上下方向为上下方向(厚度方向、第1方向)、以纸面左右方向为左右方向(第2方向、与第1方向正交的方向)、以纸面厚度方向为前后方向(第3方向、与第1方向和第2方向正交的方向)。图2及其后的各图以上述方向为准。
[0058] 在图1(b)中,光半导体用片1具备粘合层2、以及设置于粘合层2的上表面(厚度方向一面)的非粘合层3。此外,在粘合层2下设置有第1脱模片4。此外,在非粘合层3上设置有第2脱模片5。
[0059] 粘合层2层叠在第1脱模片4的上表面,由第1有机硅树脂形成为沿面方向(与厚度方向正交的方向、即左右方向和前后方向这两个方向)延伸的片状。
[0060] 作为第1有机硅树脂,例如可列举出:热塑性有机硅树脂、热固化性有机硅树脂等。可优选列举出热固化性有机硅树脂。
[0061] 作为热固化性有机硅树脂,例如可列举出:两阶段固化型有机硅树脂、一阶段固化型有机硅树脂等。
[0062] 两阶段固化型有机硅树脂是具有两阶段的反应机理,在第一阶段的反应中B阶化(半固化),在第二阶段的反应中C阶化(完全固化)的热固化性有机硅树脂。另一方面,一阶段固化型有机硅树脂是具有一阶段的反应机理,在第一阶段的反应中完全固化的热固化性有机硅树脂。
[0063] 此外,B阶是热固化性有机硅树脂处于液态的A阶与完全固化的C阶之间的状态,是固化和凝胶化仅稍微进行、弹性模量比C阶的弹性模量小的状态。
[0064] 作为热固化性有机硅树脂,可优选列举出两阶段固化型有机硅树脂。
[0065] 另外,也可以由含有多种成分的有机硅树脂组合物(具体为热固化性有机硅树脂组合物)制备第1有机硅树脂(具体为热固化性有机硅树脂)。
[0066] 作为两阶段固化型有机硅树脂组合物的未固化体(第一阶段的固化前),例如可举出缩合反应·加成反应固化型有机硅树脂组合物。
[0067] 缩合反应·加成反应固化型有机硅树脂组合物是可以通过加热进行缩合反应和加成反应的热固化性有机硅树脂组合物,更具体而言,是可以通过加热进行缩合反应而达到B阶(半固化)、接着可以通过进一步的加热进行加成反应(具体例如为氢化硅烷化反应)而达到C阶(完全固化)的热固化性有机硅树脂组合物。
[0068] 这种缩合反应·加成反应固化型有机硅树脂组合物优选残留有可加成的或可缩合的官能团,更优选残留有可加成的官能团。
[0069] 作为可加成反应的官能团,可列举出:例如乙烯基、烯丙基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基等数2~10的烯基,例如环己烯基、降片烯基等碳数3~10的环烯基等。可优选列举出碳数2~5的烯基,更优选列举出乙烯基。进而,作为可加成反应的官能团,还可举出例如硅氢基(-SiH)。
[0070] 可加成反应的官能团可以单独使用或组合使用。
[0071] 作为可加成反应的官能团,可优选列举出链烯基与硅氢基的组合。
[0072] 另一方面,作为可缩合反应的官能团,例如可列举出:硅氢基、硅烷醇基(-Si-OH)、卤素原子(具体有溴原子、氯原子、氟原子、碘原子等)、烷氧基(具体有甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、戊氧基、己氧基等)、苯氧基、或乙酰氧基等。
[0073] 作为可缩合反应的官能团,可优选列举出硅氢基、硅烷醇基。
[0074] 另外,硅氢基可以兼作可加成反应的官能团和可缩合反应的官能团。
[0075] 可缩合反应的官能团可以单独使用或组合使用。
[0076] 作为可缩合反应的官能团,可优选列举出硅氢基与硅烷醇基的组合。
[0077] 作为这种缩合反应·加成反应固化型有机硅树脂组合物,例如可举出日本特开2012-82320号公报等中记载的有机硅树脂用组合物等。
[0078] 粘合层2优选由B阶的热固化性有机硅树脂(组合物)形成。
[0079] 粘合层2在25℃下的弹性模量例如为0.01MPa以上,优选为0.025MPa以上,并且例如为1.0MPa以下,优选为0.5MPa以下。粘合层2的弹性模量使用纳米压痕计测定。后述的非粘合层3的弹性模量也通过同样的方法测定。
[0080] 如果粘合层2的弹性模量为上述下限以上,则可以确保粘合层2的形状保持性,提高粘合层2的操作性。如果粘合层2的弹性模量为上述上限以下,则在封装后述的光半导体元件8(参见图2)时,可以确实地被覆光半导体元件8。
[0081] 此外,对于粘合层2的透光率,在厚度为600μm时,相对于波长500nm的光,例如为80%以上,优选为85%以上,更优选为90%以上,进一步优选为95%以上,并且,为99.99%以下。粘合层2的透光率依据JIS K7361-1(1997年版)的“塑料-透明材料的总透光率的试验方法”的记载,通过装有积分球的分光光度计测定。对于后述的非粘合层3的透光率也通过同样的方法测定。
[0082] 此外,粘合层2在常温(具体为25℃、下同)时具有粘性(粘合性)。例如,粘合层2的相对于聚丙烯(PP)片(无拉伸。厚度50μm)的25℃的剥离粘合例如为0.3N/2cm以上,优选为1N/2cm以上,并且例如为8N/2cm以下,优选为5N/2cm以下。
[0083] 其中,粘合层2的剥离粘合力会在后面的实施例中详述。对于后述的非粘合层3和光半导体用片1的剥离粘合力也通过同样的方法测定。
[0084] 粘合层2的厚度例如为50μm以上,优选为100μm以上,并且例如为2000μm以下,优选为1500μm以下。
[0085] 非粘合层3通过由第2有机硅树脂形成的片形成。
[0086] 作为第2有机硅树脂,例如可列举出:倍半硅氧烷、有机硅颗粒等。可优选列举出倍半硅氧烷。
[0087] 对倍半硅氧烷的“Si-O-Si”骨架的结构没有特别限定,例如可列举出:笼形、梯形、无规形等。
[0088] 作为倍半硅氧烷,例如可列举出:聚甲基倍半硅氧烷、聚甲基苯基倍半硅氧烷、聚苯基倍半硅氧烷等。可优选列举出聚甲基倍半硅氧烷。
[0089] 此外,倍半硅氧烷也可以在分子内含有与第1有机硅树脂的官能团反应的官能团。具体而言,倍半硅氧烷可以在分子内含有与第1有机硅树脂的可加成的或可缩合的官能团反应的官能团。
[0090] 作为倍半硅氧烷中含有的官能团,例如可列举出:乙烯基、羟基等。可优选列举出乙烯基。
[0091] 第2有机硅树脂可以使用市售品,具体而言,作为聚甲基倍半硅氧烷,可举出KR-220L(信越化学公司制造)等,此外,作为含乙烯基聚甲基倍半硅氧烷,可列举出:产品编号52365-8(Aldrich制造)、OL1123(Hybrid Plastics,Inc.制造)等。
[0092] 第2有机硅树脂在常温下为固态且是热塑性的。
[0093] 具体而言,第2有机硅树脂的软化点例如为60℃以上,优选为70℃以上,并且例如为200℃以下,优选为150℃以下。
[0094] 如果软化点为上述上限以下,则在后述的热压接时,可以确实地使非粘合层3软化。进而,可以容易地使非粘合层3软化·熔融,在后述的光半导体元件8引线键合于基板7时,能够防止引线的损伤。另一方面,如果软化点为上述下限以上,则可以提高常温下的操作性。
[0095] 第2有机硅树脂的软化点如下测定:将约1g的第2有机硅树脂放在加热板上,通过以升温温度5℃/分钟将加热板加热使第2有机硅树脂软化,以目视观察该过程,由此测定。
[0096] 此外,非粘合层3在常温下是无粘性(即不具有粘合性)的。
[0097] 非粘合层3在25℃下的弹性模量例如为0.5MPa以上,优选为1MPa以上,并且例如为15MPa以下,优选为10MPa以下。
[0098] 对于非粘合层3的透光率,在厚度为10μm的情况下,相对于波长500nm的光,例如为80%以上,优选为85%以上,更优选为90%以上,进一步优选为95%以上,并且为99.99%以下。
[0099] 非粘合层3的厚度例如为0.1μm以上,优选为1μm以上,并且例如为100μm以下,优选为50μm以下。
[0100] 作为第1脱模片4,可列举出:例如聚烯片(聚乙烯片、PP片等)、聚酯片(PET片等)等聚合物片,例如陶瓷片,例如金属箔等。可优选列举出聚合物片。此外,也可以对第1脱模片4的表面(下表面)实施氟处理等剥离处理。
[0101] 第2脱模片5由与第1脱模片4同样的材料所形成。此外,也可以对第2脱模片5实施与第1脱模片4同样的剥离处理。
[0102] 接着,对该光半导体用片1的制造方法进行说明。
[0103] 在该方法中,首先如图1(a)的下侧图所示,将粘合层2层叠在第1脱模片4上。
[0104] 具体而言,将由第1有机硅树脂形成的清漆涂布在第1脱模片4的上表面,然后,加热涂膜,由此在第1脱模片4上形成粘合层2。另外,在第1有机硅树脂含有缩合反应·加成反应固化型有机硅树脂组合物时,通过加热涂膜使缩合反应进行。由此,粘合层2由B阶的热固化性有机硅树脂形成。
[0105] 此外,另行准备非粘合层3。
[0106] 具体而言,如图1(a)的上侧图所示,将非粘合层3层叠在第2脱模片5上(其中,在图1(a)中,为了明确与粘合层2的相对位置,出于方便而形成在其“下”)。
[0107] 要想将非粘合层3形成在第2脱模片5上,参见图1(a)的上侧图,首先,将第2有机硅树脂溶解于溶剂来制备溶液,接着,将溶液涂布在第2脱模片5的上表面来形成涂膜。
[0108] 作为溶剂,可列举出:例如己烷、庚烷等烃类溶剂,例如丙、甲乙酮等酮类溶剂。
[0109] 溶液中的固体成分(第2有机硅树脂)浓度例如为10质量%以上,优选为25质量%以上,并且例如为90质量%以下,优选为75质量%以下。
[0110] 然后,通过加热去除涂膜中的溶剂。
[0111] 加热时间例如为0.1分钟以上,优选为0.5分钟以上,并且例如为100分钟以下,优选为50分钟以下。此外,加热温度例如为50℃以上,优选为75℃以上,并且例如为150℃以下,优选为120℃以下。
[0112] 由此,在第2脱模片5的上表面形成非粘合层3。
[0113] 接着,如图1(b)所示,将粘合层2与非粘合层3贴合。
[0114] 具体而言,将层叠在第1脱模片4上的粘合层2与层叠在第2脱模片5上的非粘合层3(将层叠在第2脱模片5的上表面的非粘合层3上下翻转)贴附。
[0115] 在粘合层2与非粘合层3的贴附中将它们压接。压接时的压力例如为0.001MPa以上,并且例如为300MPa以下,优选为50MPa以下。
[0116] 另一方面,在粘合层2与非粘合层3的贴附中,根据粘合层2的粘合性,也可以仅仅在粘合层2上层叠(具体为载置)非粘合层3。
[0117] 由此,得到在厚度方向被第1脱模片4和第2脱模片5夹持的、由粘合层2和非粘合层3形成的光半导体用片1。在非粘合层3的上表面层叠有第2脱模片5,此外,在粘合层2的下表面层叠有第1脱模片4。
[0118] 刚制造好(具体为自制成起30分钟以内、下同)的光半导体用片1的上表面、即非粘合层3一侧的面的相对于聚丙烯(PP)片(无拉伸。厚度50μm)的25℃的剥离粘合力例如为0.40N/2cm以下,优选为0.20N/2cm以下,更优选为0.10N/2cm以下,进一步优选为0.05N/2cm以下,并且例如为0.001N/2cm以上。
[0119] 刚制造好的光半导体用片1(除了第1脱模片4和第2脱模片5以外的光半导体用片1)相对于波长500nm的光的透光率例如为80.0%以上,优选为90.0%以上,更优选为92.5%以上,进一步优选为95.0%以上,并且小于100%。
[0120] 然后,对刚制造好的图1(b)的光半导体用片1进行操作,即,具体是进行长期保存和/或运输(流通)。即,自图1(b)所示的光半导体用片1的制造后到运输、进而到即将使用之前,至少将第2脱模片5设置于光半导体用片1。换言之,在即将使用图1(b)的光半导体用片1之前,如图1(b)的点划线所示,将第2脱模片5自非粘合层3剥离。
[0121] 接着,参照图2,对使用该光半导体用片1作为封装片对光半导体元件8进行封装来制造光半导体装置6的方法进行说明。
[0122] 在该方法中,首先如图1(b)的点划线所示,将第2脱模片5自非粘合层3剥离。
[0123] 然后,如图2(a)所示,将剥离了第2脱模片5的光半导体用片1与基板7相对配置。
[0124] 具体而言,将使如图1(b)的点划线所示的剥离了第2脱模片5的光半导体用片1上下翻转后的光半导体用片1(参见图2(a))的非粘合层3与安装于基板7的上表面的光半导体元件8相对。
[0125] 基板7呈大致平板状,具体而言,由在绝缘基板上作为电路图案层叠有包括电极极板(未图示)和布线(未图示)的导体层(未图示)的层叠板所形成。绝缘基板例如由硅基板、陶瓷基板、聚酰亚胺树脂基板等形成,优选为陶瓷基板,具体由蓝宝石基板形成。
[0126] 导体层由例如金、、镍等导体所形成。另外,从导电性度来看,电极极板优选由银、铜形成。基板7的厚度例如为30μm以上,优选为50μm以上,并且例如为1500μm以下,优选为1000μm以下。
[0127] 光半导体元件8是设置在基板7的上表面的发光二极管元件或激光二极管。光半导体元件8相对于基板7的电极极板进行倒装芯片安装连接或引线键合连接,由此与导体层电连接。光半导体元件8是例如发出蓝色光的元件(具体为蓝色LED)。光半导体元件8的厚度例如为0.05mm以上且1mm以下。
[0128] 接着,如图2(b)所示,通过光半导体用片1埋设(被覆)光半导体元件8。
[0129] 具体而言,对基板7热压接光半导体用片1。
[0130] 优选对光半导体用片1和基板7进行平板压制。
[0131] 作为压制条件,温度为非粘合层3的可塑化温度以上,具体而言,等于或高于非粘合层3的第2有机硅树脂的软化点,详细而言,例如为80℃以上,优选为100℃以上,并且例如为220℃以下,优选为200℃以下。此外,压力例如为0.01MPa以上,并且例如为1MPa以下,优选为0.5MPa以下。压制时间例如为1~10分钟。
[0132] 通过该热压接,如图2(b)所示,非粘合层3发生软化·熔融而与粘合层2相互熔合,更具体而言,形成完全一体化的封装层9。于是,光半导体元件8被埋设在封装层9中。即,光半导体元件8的上表面和侧面被封装层9被覆。
[0133] 另外,自光半导体元件8露出的基板7的上表面被封装层9被覆。
[0134] 由此,将光半导体用片1(封装层9)粘附于光半导体元件8和基板7。
[0135] 接着,通过该热压接,在粘合层2含有B阶的热固化性有机硅树脂时,粘合层2达到C阶状态(完全固化)。
[0136] 更具体而言,在粘合层2为缩合反应·加成反应固化型有机硅树脂组合物的情况下,残留的可加成反应的官能团(具体为羟基)残留时,在粘合层2内进行加成反应,并且在非粘合层3含有上述官能团(具体为乙烯基)时,粘合层2的官能团与非粘合层3的官能团进行加成反应(具体为硅氢加成反应)。
[0137] 封装层9在常温下无粘性。封装层9在25℃下的弹性模量例如为0.001MPa以上,并且例如为0.3MPa以下,优选为0.1MPa以下。
[0138] 另外,作为封装层9在25℃下的弹性模量,可以参照后述的实施例的评价,以将光半导体用片1在150℃下加热3小时之后的封装层9的弹性模量进行评价,此时的弹性模量例如为0.5MPa以上,优选为1MPa以上,并且例如为15MPa以下,优选为10MPa以下。
[0139] 此外,封装层9的厚度为600μm时,相对于波长500nm的光的透光率例如为80%以上,优选为85%以上,并且例如为99.9%以下,优选为99%以下。
[0140] 由此,得到通过光半导体用片1封装了光半导体元件8的光半导体装置6。
[0141] 然后,根据需要,如图2(b)的点划线所示,将第1脱模片4自非粘合层3剥离。
[0142] 于是,在该光半导体用片1中,由于如图1(b)所示那样在粘合层2的上表面设置非粘合层3,因此可以减小因粘合层2附着于周围的构件而导致的污染,提高非粘合性。具体而言,可以提高相对于第2脱模片5的非粘合性、相对于第1脱模片4的非粘合性(自卷绕辊拉出光半导体用片1时的非粘合性)。
[0143] 此外,在图1(b)所示的光半导体用片1中,通过第2脱模片5,还可以防止尘埃等异物附着于粘合层2,进而,保护光半导体用片1不受运输时的外部冲击的影响。
[0144] 此外,可以减小或取消光半导体用片1的运输所需的空间、具体为迄今用于防止附着于其他构件的空间,高效地保存或运输大量的光半导体用片1。
[0145] 此外,可以提高光半导体用片1的透明性。
[0146] 此外,在该光半导体用片1中,由于第2有机硅树脂为热塑性,因此通过光半导体元件8的封装中压制时的加热,可以使非粘合层3与粘合层2密合。因此,可以防止在非粘合层3与粘合层2之间产生间隙。结果,可以更进一步提高光半导体用片1的透明性。
[0147] 此外,在该光半导体用片1中,如果第1有机硅树脂为B阶的热固化性有机硅树脂,则可以容易且确实地埋设(被覆)对象物、具体为光半导体元件8。接着,被覆对象物后,具体是在封装光半导体元件8后,加热光半导体用片1使其成为C阶,由此可以确实地封装光半导体元件8。
[0148] 此外,在该光半导体用片1中,如果非粘合层3的第2有机硅树脂为倍半硅氧烷,则可以在耐久性和透明性优异的同时容易地保证上述热塑性。
[0149] 在该光半导体用片1中,如果倍半硅氧烷含有与第1有机硅树脂反应的官能团,则通过使第2有机硅树脂与第1有机硅树脂反应,可以更进一步提高粘合层2与非粘合层3的密合性。
[0150] 此外,由于该光半导体用片1用于光半导体元件8的封装,因此可以在提高光半导体元件8的可靠性的同时抑制发光效率的降低。
[0151] 此外,根据该光半导体用片1,由于非粘合层3通过由第2有机硅树脂形成的片形成,因此可以确保非粘合层3的厚度均匀,并且,长期保存性优异。
[0152] 此外,该光半导体装置6由于具备通过透明性优异的光半导体用片1封装的光半导体元件8,因此可以抑制发光效率的降低。
[0153] 变形例
[0154] 第1实施方式如图1(b)的实线所示,对在非粘合层3上层叠有第2脱模片5的光半导体用片1进行操作(具体进行长期保存和/或运输)。即,自如图1(b)的实线所示的光半导体用片1的制造后到运输、进而到即将使用之前,至少将第2脱模片5设置于光半导体用片1。
[0155] 然而,也可以如图1的(b)的点划线所示,首先,自刚制造好的光半导体用片1的非粘合层3剥离第2脱模片5,接着,直接对剥离了第2脱模片5的光半导体用片1进行操作。
[0156] 此外,可以卷绕光半导体用片1,具体参见图1(b),使非粘合层3存在于粘合层2与层叠在该粘合层2上的第1脱模片4(未图示)之间,收起成卷状(图1(b)中未图示),可以自该卷顺利地拉出光半导体用片1。
[0157] 如果为这种光半导体用片1,则由于第2脱模片5被预先剥离,因此实现了薄型化,可以高效地将光半导体用片1收起成卷状。
[0158] 此外,在第1实施方式中,在封装光半导体元件8时,粘合层2和非粘合层3相互熔合,而例如也可以如图2(b)的虚线所示,相互不熔合而区分开来。此时,非粘合层3连续形成在光半导体元件8的上表面和侧面以及自光半导体元件8露出的基板7的上表面。
[0159] 进而,在第1实施方式中,如图2所示,通过光半导体用片1将预先安装于基板7的光半导体元件8埋设并进行封装,而虽未图示但例如也可以将未安装于基板7而由例如支撑台(未图示)等支撑的光半导体元件8贴附于光半导体用片1。
[0160] 在第1实施方式中,如图2(a)所示,使非粘合层3与光半导体元件8相对,而例如也可以如图3(a)所示,使粘合层2与光半导体元件8相对。
[0161] 此时,首先,不使图1(b)的光半导体用片1上下翻转,如图3(a)的点划线和点划线箭头所示,自该光半导体用片1的粘合层2剥离第1脱模片4。由此,露出粘合层2的下表面。
[0162] 接着,使粘合层2与光半导体元件8相对。
[0163] 接着,如图3(b)所示,通过光半导体用片1埋设(被覆)光半导体元件8。具体而言,相对于基板7热压接光半导体用片1。
[0164] 由此,粘合层2被覆和封装光半导体元件8的上表面和侧面。
[0165] 由此得到光半导体装置6。
[0166] 此外,也可以在第1有机硅树脂和/或第2有机硅树脂中添加填充剂和/或荧光体(后述)。
[0167] 作为填充剂,例如可列举出:二氧化硅(硅石)、硫酸钡、碳酸钡、酸钡、氧化钛、氧化锆、氧化镁、氧化锌、氧化、氢氧化、碳酸、层状云母、炭黑硅藻土、玻璃纤维、有机硅树脂微粒等。
[0168] 荧光体只要是具有波长转换功能的颗粒且为光半导体装置6(参见图2(b))中使用的公知的荧光体就没有特别限制,例如可列举出:能将蓝色光转换成黄色光的黄色荧光体、能将蓝色光转换成红色光的红色荧光体等公知的荧光体。
[0169] 作为黄色荧光体,可列举出:例如Y3Al5O12:Ce(YAG(钇·铝·石榴石):Ce)、Tb3Al3O12:Ce(TAG(铽·铝·石榴石):Ce)等具有石榴石型晶体结构的石榴石型荧光体,例如Ca-α-SiAlON等氮氧化物荧光体等。
[0170] 作为红色荧光体,例如可列举出CaAlSiN3:Eu、CaSiN2:Eu等氮化物荧光体等。
[0171] 此外,填充剂和荧光体为颗粒状,对其形状没有特别限定,例如可列举出大致球状、大致平板状、大致针状等。填充剂和荧光体的最大长度的平均值平均粒径(为大致球状时是指平均粒径)例如为0.1μm以上,优选为0.2μm以上,并且例如为500μm以下,优选为200μm以下。
[0172] 填充剂和荧光体的配混比例调节至不妨碍本实用新型的优异的效果(具体为透明性)的程度,具体而言,相对于第1有机硅树脂和/或第2有机硅树脂100质量份,例如为0.01质量份以上,优选为1质量份以上,并且例如为80质量份以下,优选为70质量份以下。
[0173] 第2实施方式
[0174] 在图4和图5中,对于与第1实施方式同样的构件,标以相同的附图标记,省略其详细说明。
[0175] 在第1实施方式中,如图1所示,由片形成非粘合层3,但也可以如图4所示,由颗粒形成层状。
[0176] 如图4所示,光半导体用片1具备粘合层2、以及设置在粘合层2的上表面的层状的非粘合层3。此外,导电层3上设置有第二脱模片5。在粘合层2下设置有第1脱模片4。
[0177] 非粘合层3通过由第2有机硅树脂形成的颗粒形成为沿面方向延伸的层状。
[0178] 对由第2有机硅树脂形成的各颗粒的形状没有特别限定,例如可列举出大致球状、大致板状(或者大致鳞片状)、大致针状、不定形状(塊状)等。需要说明的是,在图4中,将颗粒描绘成截面大致球状,但其形状如上所述,不受限定。
[0179] 颗粒的最大长度的平均值(为球状时是指平均粒径)例如为0.01μm以上,优选为1μm以上,并且例如为100μm以下,优选为50μm以下。
[0180] 这种颗粒可以使用预先成形为上述形状的颗粒,或者也可以通过将较大的颗粒粉碎(包括碾碎)来成形为上述形状。优选通过将较大的颗粒粉碎来成形为上述形状。
[0181] 颗粒以实质上不露出粘合层2的上表面的方式进行被覆,颗粒以密合状层叠在粘合层2的上表面。此外,多个颗粒在面方向上彼此相邻配置。进而,虽在图4中未图示,但颗粒可以在厚度方向上相互重叠。
[0182] 非粘合层3的平均厚度例如为0.1μm以上,优选为1μm以上,并且例如为50μm以下,优选为30μm以下。非粘合层3的平均厚度例如通过观察层的截面来算出。
[0183] 接着,对图4所示的光半导体用片1的制造方法进行说明。
[0184] 首先,参见图4,将粘合层2层叠在第1脱模片4上。
[0185] 接着,将非粘合层3层叠在粘合层2的上表面。
[0186] 要想将非粘合层3层叠在粘合层2的上表面时,将由第2有机硅树脂形成的颗粒涂布在粘合层2的上表面。具体而言,预先使纱布等布附着·吸收颗粒,用该纱布在粘合层2的上表面涂抹。或者从粘合层2上方撒颗粒。
[0187] 然后,将第2脱模片5层叠在非粘合层3上。
[0188] 由此,得到厚度方向被第1脱模片4和第2脱模片5夹持的、由粘合层2和非粘合层3形成的光半导体用片1。
[0189] 考虑到非粘合层3由颗粒形成为层状,刚制造好的光半导体用片1(除了第1脱模片4和第2脱模片5以外的光半导体用片1)相对于波长500nm的光的透光率比第1实施方式的透光率低,相对于第1实施方式的透光率,例如为95%以下,进而为90%以下,并且为60%以上。具体而言,光半导体用片1相对于波长500nm的光的透光率例如为60%以上,优选为70%以上,并且例如为99%以下,优选为90%以下。
[0190] 刚制造好的光半导体用片1的上表面、即非粘合层3一侧的面的相对于聚丙烯(PP)片(无拉伸。厚度50μm)的25℃的剥离粘合力例如为0.40N/2cm以下,优选为0.20N/2cm以下,并且例如为0.001N/2cm以上。
[0191] 然后,使用该光半导体用片1作为封装片对光半导体元件8进行封装来制造光半导体装置6的方法除了剥离第1脱模片4的工序以外,与第1实施方式同样。
[0192] 封装层9的25℃的弹性模量例如为0.5MPa以上,优选为1MPa以上,并且例如为15MPa以下,优选为10MPa以下。
[0193] 此外,封装层9相对于波长500nm的光的透光率例如为80%以上,优选为90%以上,并且例如为99.9%以下,优选为99%以下。
[0194] 于是,根据该光半导体用片1,由于非粘合层3由颗粒形成为层状,因此可以使得工艺简单。即,由于可以通过涂布颗粒来形成非粘合层3,因此可以使得其制造工序简便。
[0195] 变形例
[0196] 第2实施方式如图4的实线所示,在光半导体用片1上设置有第2脱模片5,而例如也可以如图4的点划线所示,自刚制造好的光半导体用片1剥离第2脱模片5,然后,对剥离了第2脱模片5的光半导体用片1进行操作(具体进行长期保存和/或运输)。
[0197] 此外,在第2实施方式中,如图5(a)所示,使非粘合层3与光半导体元件8相对,而例如也可以如图6(a)所示,使粘合层2与光半导体元件8相对。
[0198] 此时,首先,使粘合层2与光半导体元件8相对。
[0199] 接着,如图6(b)所示,通过光半导体用片1埋设(被覆)光半导体元件8。具体而言,相对于基板7热压接光半导体用片1。
[0200] 由此,粘合层2被覆和封装光半导体元件8的上表面和侧面。
[0201] 由此得到光半导体装置6。
[0202] 实施例
[0203] 以下所示的实施例等的数值可以替代成上述实施方式中记载的数值(即上限值或下限值)。
[0204] 实施例1
[0205] 对应第1实施方式
[0206] 1.粘合层的制备
[0207] 依据日本特开2012-82320号公报的实施例1,在由PET片形成的第1脱模片的上表面形成粘合层(参见图1(a)的下侧图)。
[0208] 其中,粘合层由B阶的热固化性有机硅树脂(第1有机硅树脂、缩合反应·加成反应固化型有机硅树脂组合物、未反应的硅氢基残留。)以厚度600μm制备(参见图1(a)的下侧图)。
[0209] 2.非粘合层的制备
[0210] 将KR-220L(第2有机硅树脂、聚甲基倍半硅氧烷、软化点75℃)溶解于丙酮来制备溶液,使得固体成分浓度达到50质量%,接着,将所制备的溶液涂布在由PET片形成的第2脱模片的非处理面,使得加热后的厚度约为10μm。
[0211] 然后,将涂膜在100℃下加热30分钟,去除丙酮,由此在第2脱模片的上表面制备非粘合层(参见图1(a)的上侧图)。
[0212] 3.光半导体用片的制作
[0213] 然后,以压力0.01MPa将粘合层与非粘合层贴合(参见图1(b))。
[0214] 由此,制作被第1脱模片和第2脱模片夹持的、由粘合层和非粘合层形成的光半导体用片。
[0215] 实施例2
[0216] 对应第1实施方式
[0217] 代替KR-220L使用含乙烯基聚甲基倍半硅氧烷(第2有机硅树脂、软化点70℃),除此之外与实施例1同样进行处理,制作光半导体用片。
[0218] 实施例3
[0219] 对应第2实施方式
[0220] 1.粘合层的制备
[0221] 与实施例1同样制备粘合层(参见图4)。
[0222] 2.非粘合层的制备
[0223] 使用研钵和碾槌将KR-220L(第2有机硅树脂、聚甲基硅氧烷、软化点75℃)碾碎,制成最大长度的平均值为10μm的颗粒状,使纱布附着·吸收该颗粒,通过该纱布,在粘合层的上表面整面均匀地(没有不均地)涂布颗粒状的KR-220L。
[0224] 由此,在粘合层的上表面形成非粘合层(参见图4)。其中,非粘合层的平均厚度为30μm。
[0225] 由此,制作被第1脱模片和第2脱模片夹持的、由粘合层和非粘合层构成的光半导体用片(参见图4)。
[0226] 实施例4
[0227] 对应第2实施方式
[0228] 代替KR-220L使用含乙烯基聚甲基倍半硅氧烷(第2有机硅树脂、软化点70℃),除此之外与实施例1同样进行处理,制作光半导体用片(参见图4)。
[0229] 比较例1
[0230] 未设置非粘合层,除此之外与实施例1同样进行处理,制作光半导体用片。
[0231] 比较例2
[0232] 代替KR-220L使用滑石(颗粒状、球状、平均粒径10μm),除此之外与实施例3同样进行处理,制作光半导体用片(参见图4)。
[0233] 评价
[0234] 对下述项目进行评价。它们的结果示于表1。
[0235] 1.透光率
[0236] 1-1.初始(刚制作·制造好)的透光率
[0237] A.光半导体用片
[0238] 使用分光光度计测定各实施例和各比较例的刚制作好的光半导体用片(粘合层和非粘合层)相对于波长500nm的光的透光率,作为初始的总透光率。
[0239] 具体而言,依据JIS K7361-1(1997年版)的“塑料-透明材料的总透光率的试验方法”的记载,通过装有积分球的分光光度计(U-4100、株式会社日立制作所制造),测定剥离了第1脱模片和第2脱模片的光半导体用片的透光率。
[0240] B.粘合层和非粘合层
[0241] 对于实施例1~4和比较例1、2中制备的粘合层和实施例1和2中制备的非粘合层的各自的透光率,通过与上述同样的方法测定。
[0242] 1-2.加热后的透光率
[0243] 通过与上述同样的方法测定各实施例和各比较例的光半导体用片在150℃下加热3时间之后的透光率。
[0244] 2.剥离试验(剥离粘合力)
[0245] 2-1.光半导体用片的剥离粘合力
[0246] 在实施例1~4和比较例2的刚制作好的光半导体用片的粘合层一侧的面贴合由PP形成的隔离体,将它们切断加工成2cm宽,制得样品。
[0247] 然后,对于样品,使用万能试验机(Autograph、株式会社岛津制作所制造),实施将隔离体相对于光半导体用片以180度的角度进行剥离的180度剥离试验。另外,隔离体的剥离速度为30cm/分钟。此外,试验时的温度为25℃。
[0248] 此外,对于比较例1,在粘合层的上表面贴合隔离体,除此之外通过与上述同样的方法实施剥离试验。
[0249] 2-2.粘合层的剥离粘合力
[0250] 对于实施例1~4和比较例1、2中制备的粘合层,通过与上述同样的方法实施180度剥离试验。
[0251] 3.弹性模量(压痕计法)
[0252] 3-1.粘合层
[0253] 对于实施例1~4和比较例1、2中制备的粘合层,使用纳米压痕计测定25℃下的弹性模量。
[0254] 3-2.非粘合层
[0255] 对于实施例1和2中制备的非粘合层,使用纳米压痕计测定25℃下的弹性模量。
[0256] 表1
[0257]
[0258] 需要说明的是,虽然作为本实用新型的例示实施方式给出了上述实用新型,但这仅仅是例示,不应做限定性解释。本领域技术人员所清楚的本实用新型的变形例是包括在本实用新型的保护范围内的。
[0259] 产业上的可利用性
[0260] 光半导体用片用于半导体元件的封装。
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