CN103915554A - 封装层被覆光半导体元件、其制造方法和光半导体装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及封装层被覆光半导体元件、其制造方法和光半导体装置。所述封装层被覆光半导体元件的制造方法具备下述工序:配置工序,将封装层配置于支撑台的厚度方向的一侧;以及被覆工序,在配置工序之后,通过封装层以露出光半导体元件的一侧的表面的方式对其进行被覆,得到封装层被覆光半导体元件。
Description
技术领域
本发明涉及封装层被覆光半导体元件、其制造方法和光半导体装置,详细而言,涉及封装层被覆光半导体元件的制造方法、通过该方法得到的封装层被覆光半导体元件、以及具备该元件的光半导体装置。
背景技术
迄今,已知如下来制造包括发光二极管装置(以下简称为LED装置)的光半导体装置:首先,在基板上安装多个光半导体元件(发光二极管元件(以下简称为LED)),接着,以被覆多个光半导体元件的方式设置封装层,然后,与各光半导体元件相应地切断封装层,单片化成各光半导体元件来制造。
尤其,在光半导体元件为LED、光半导体装置为LED装置时,在多个LED之间,发光波长、发光效率会产生不均,因此安装有这种LED的LED装置存在在多个LED之间发光产生不均的不利情况。
为了消除这种不利情况,例如讨论了如下方法:用荧光体层被覆多个LED制作荧光体层被覆LED,然后,根据发光波长、发光效率来挑选荧光体层被覆LED之后,安装于基板。
例如提出了如下得到的LED:首先,在粘合片上配置LED,接着,涂布分散混入有荧光体的陶瓷墨,通过加热使陶瓷暂时固化之后,与LED相应地分割陶瓷,然后,使陶瓷真正固化来使其玻璃化而得到(例如参见日本特开2012-39013号公报)。日本特开2012-39013号公报的LED之后被安装于基板,可得到LED装置。
发明内容
然而,日本特开2012-39013号公报所记载的方法在与各LED相应地分割暂时固化的陶瓷时,各LED的上表面和侧面被分散混入有荧光体的陶瓷被覆,因此无法确认其位置,因此,无法以高精度分割陶瓷。结果,所得LED的尺寸稳定性低,因此,存在具备LED的LED装置的光学稳定性降低这一不利情况。
本发明的目的在于提供尺寸稳定性优异的封装层被覆光半导体元件的制造方法、通过该方法得到的封装层被覆光半导体元件、以及具备该元件的光学稳定性优异的光半导体装置。
本发明的封装层被覆光半导体元件的制造方法的特征在于,具备下述工序:配置工序,将封装层配置于支撑台的厚度方向的一侧;以及,被覆工序,在前述配置工序之后,通过前述封装层以露出光半导体元件的一侧的表面的方式对其进行被覆,得到封装层被覆光半导体元件。
根据该封装层被覆光半导体元件的制造方法,由于在被覆工序中,通过封装层以露出光半导体元件的一侧的表面的方式对其进行被覆,因此在被覆工序后,可以一边以肉眼确认一侧的表面露出的光半导体元件,一边与该光半导体元件相应地以高精度切断封装层。因此,所得封装层被覆光半导体元件的尺寸稳定性优异。结果,具备该封装层被覆光半导体元件的光半导体装置的发光稳定性优异。
此外,本发明的封装层被覆光半导体元件的制造方法优选的是,前述封装层含有荧光体。
根据该封装层被覆光半导体元件的制造方法,可以通过封装层转换自光半导体元件发出的光的波长。因此,可以提高光半导体装置的发光效率。
此外,本发明的封装层被覆光半导体元件的制造方法优选的是,在前述被覆工序中,通过前述封装层以露出各前述光半导体元件的一侧的表面的方式被覆多个前述光半导体元件,该方法还具备切断工序:在前述被覆工序之后,与各前述光半导体元件相应地切断前述封装层,得到多个前述封装层被覆光半导体元件的切断工序。
根据该封装层被覆光半导体元件的制造方法,由于在被覆工序中通过封装层以露出各光半导体元件的一侧的表面的方式被覆多个光半导体元件,在切断工序中与各光半导体元件相应地切断封装层得到多个封装层被覆光半导体元件,由于与多个封装层被覆光半导体元件相应地切断封装层,因此可以得到尺寸稳定性优异的单片化的封装层被覆光半导体元件。
此外,本发明的封装层被覆光半导体元件的制造方法优选的是,前述封装层具备:被覆部,其被覆前述光半导体元件;以及,反射器部,其含有光反射成分,以包围前述被覆部的方式形成。
根据该封装层被覆光半导体元件的制造方法,由于封装层具备被覆光半导体元件的被覆部以及含有光反射成分、以包围被覆部的方式形成的反射器部,因此可以通过反射器部反射自光半导体元件发出的光。因此,可以提高光半导体装置的发光效率。
此外,本发明的封装层被覆光半导体元件的制造方法优选的是,前述封装层含有固化性树脂,在前述被覆工序中,通过B阶的前述封装层被覆前述光半导体元件,该方法还具备封装工序:在前述被覆工序之后,使前述封装层固化至C阶,通过C阶的前述封装层封装前述光半导体元件。
根据该封装层被覆光半导体元件的制造方法,在被覆工序中,可以容易且可靠地通过B阶的封装层被覆光半导体元件,进而,在封装工序中,使封装层固化至C阶,可以通过C阶的封装层可靠地封装光半导体元件。
因此,可以得到可靠性优异的封装层被覆光半导体元件。
此外,本发明的封装层被覆光半导体元件的制造方法优选的是,前述封装层由封装片形成。
根据该封装层被覆光半导体元件的制造方法,由于封装层由封装片形成,因此可以通过封装片一次性被覆多个光半导体元件。因此,可以提高封装层被覆光半导体元件的制造效率。
此外,本发明的封装层被覆光半导体元件的特征在于,其通过上述封装层被覆光半导体元件的制造方法得到。
该封装层被覆光半导体元件的尺寸稳定性优异。
此外,本发明的光半导体装置的特征在于,具备:基板,以及安装于前述基板的上述封装层被覆光半导体元件。
该光半导体装置由于具备尺寸稳定性优异的封装层被覆光半导体元件,因此发光稳定性优异。
本发明的光半导体装置由于具备发光稳定性和尺寸稳定性优异的本发明的封装层被覆光半导体元件,因此发光稳定性优异。
附图说明
图1是示出本发明的封装层被覆光半导体元件的制造方法的第1实施方式的工序图,
图1的(a)示出准备支撑片的工序,
图1的(b)示出将荧光体层配置在支撑片上的配置工序,
图1的(c)示出将LED埋设于荧光体层的埋设工序,
图1的(d)示出将荧光体层切断的切断工序,
图1的(e)示出将荧光体层被覆LED自支撑片剥离的剥离工序,
图1的(f)示出将荧光体层被覆LED安装于基板的安装工序。
图2示出图1的(d)所示的荧光体层被覆LED的俯视图。
图3是示出本发明的封装层被覆光半导体元件的制造方法的第2实施方式的工序图,
图3的(a)示出准备支撑片的工序,
图3的(b)示出将荧光体层配置在支撑片上的配置工序,
图3的(c)示出将LED埋设于荧光体层的埋设工序,
图3的(d)示出将荧光体层切断的切断工序,
图3的(e)示出将荧光体层被覆LED自支撑片剥离的剥离工序,
图3的(e’)示出详细说明在(e)的剥离工序中使用拾取装置将荧光体层被覆LED自粘合层剥离的状态的工序图,
图3的(f)示出将荧光体层被覆LED安装于基板的安装工序。
图4示出图3的(e)所示的荧光体层被覆LED的俯视图。
图5示出图3的(e)和图3的(e’)所示的剥离工序的变形例,其为剥离不进行单片化的多个荧光体层被覆LED的变形例。
图6是示出本发明的封装层被覆光半导体元件的制造方法的第3实施方式的工序图,
图6的(a)示出准备支撑片的工序,
图6的(b)示出将荧光体层配置在支撑片上的配置工序,
图6的(c)示出将LED埋设于荧光体层的埋设工序,
图6的(d)示出将荧光体层切断的切断工序,
图6的(e)示出将支撑板自粘合层剥离的支撑板剥离工序,
图6的(f)示出将荧光体层被覆LED自粘合层剥离的剥离工序,
图6的(f’)示出详细说明在(f)的剥离工序中使用拾取装置将荧光体层被覆LED自粘合层剥离的状态的工序图,
图6的(g)示出将荧光体层被覆LED安装于基板的安装工序。
图7是示出本发明的封装层被覆光半导体元件的制造方法的第4实施方式的工序图,
图7的(a)示出准备支撑片的工序,
图7的(b)示出将荧光体层配置在支撑片上的配置工序,
图7的(c)示出将LED埋设于荧光体层的埋设工序,
图7的(d)示出将荧光体层切断的切断工序,
图7的(e)示出将荧光体层被覆LED转印至转印片的第1转印工序,
图7的(f)示出将荧光体层被覆LED转印至拉伸支撑片的第2转印工序,
图7的(g)示出将荧光体层被覆LED自拉伸支撑片剥离的再剥离工序,
图7的(g’)示出详细说明在(g)的再剥离工序中使用拾取装置将荧光体层被覆LED自拉伸支撑片剥离的状态的工序图,
图7的(h)示出将荧光体层被覆LED安装于基板的安装工序。
图8是示出本发明的封装层被覆光半导体元件的制造方法的第5实施方式的工序图,
图8的(a)示出准备拉伸支撑片的工序,
图8的(b)示出将荧光体层配置在拉伸支撑片上的配置工序,
图8的(c)示出将LED埋设于荧光体层的埋设工序以及将荧光体层切断的切断工序,
图8的(d)示出将荧光体层被覆LED自拉伸支撑片剥离的剥离工序,
图8的(d’)示出详细说明在(d)的剥离工序中使用拾取装置将荧光体层被覆LED自拉伸支撑片剥离的状态的工序图,
图8的(e)示出将荧光体层被覆LED安装于基板的安装工序。
图9是示出本发明的封装层被覆光半导体元件的制造方法的第6实施方式的工序图,
图9的(a)示出准备支撑片的工序,
图9的(b)示出将LED埋设于荧光体层的埋设工序,
图9的(c)示出对荧光体层照射活性能量射线使荧光体层固化、通过该荧光体层封装LED的封装工序,
图9的(d)示出将荧光体层切断的切断工序,
图9的(e)示出将荧光体层被覆LED自支撑片剥离的剥离工序,
图9的(e’)示出详细说明在(e)的剥离工序中使用拾取装置将荧光体层被覆LED自支撑片剥离的状态的工序图,
图9的(f)示出将荧光体层被覆LED安装于基板的安装工序。
图10是示出本发明的封装层被覆光半导体元件的制造方法的第7实施方式的工序图,
图10的(a)示出准备支撑片的工序,
图10的(b)示出将荧光体层贴附在支撑片上的贴附工序,
图10的(c)示出将LED埋设于荧光体层的埋设工序,
图10的(d)示出将荧光体层被覆LED切断的切断工序,
图10的(e)示出将荧光体层被覆LED自支撑片剥离的剥离工序,
图10的(f)示出将荧光体层被覆LED安装于基板的安装工序。
图11是示出本发明的封装层被覆光半导体元件的制造方法的第8实施方式的工序图,
图11的(a)示出准备支撑片的工序,
图11的(b)示出将埋设-反射器片配置在支撑片上的配置工序,
图11的(c)示出将LED埋设于埋设部的埋设工序,
图11的(d)示出将反射器部切断的切断工序,
图11的(e)示出将设置有反射器部的荧光体层被覆LED自支撑片剥离的剥离工序,
图11的(f)示出将设置有反射器部的荧光体层被覆LED安装于基板的安装工序。
图12示出图11的(d)所示的荧光体层埋设LED的俯视图。
图13是示出图11的(b)所示的埋设-反射器片的制造方法的工序图,
图13的(a)示出将反射器片配置于压制装置的工序,
图13的(b)示出压制反射器片形成反射器部的工序,
图13的(c)示出将荧光体片配置在反射器部上的工序,
图13的(d)示出压制荧光体片形成埋设部的工序,
图13的(e)示出将埋设-反射器片自剥离片剥离的工序。
图14是示出本发明的封装层被覆光半导体元件的制造方法的第9实施方式中使用的埋设-反射器片的制造方法的工序图,
图14的(a)示出将反射器片配置于压制装置的工序,
图14的(b)示出压制反射器片形成反射器部的工序,
图14的(c)示出将荧光树脂组合物的清漆浇灌到贯穿孔中的工序,
图14的(d)示出将埋设-反射器片自剥离片剥离的工序。
图15是示出本发明的封装层被覆光半导体元件的制造方法的第10实施方式的工序图,
图15的(a)示出准备支撑片的工序,
图15的(b)示出将埋设-反射器片配置在支撑片上的配置工序,
图15的(c)示出将LED埋设于埋设部的埋设工序,
图15的(d)示出将反射器部切断的切断工序,
图15的(e)示出将设置有反射器部的荧光体层被覆LED自支撑片剥离的剥离工序,
图15的(f)示出将设置有反射器部的荧光体层被覆LED安装于基板的安装工序。
图16是示出本发明的封装层被覆光半导体元件的制造方法的第11实施方式的工序图,
图16的(a)示出准备支撑片的工序,
图16的(b)示出将埋设-反射器片配置在支撑片上的配置工序,
图16的(c)示出将LED埋设于埋设部的埋设工序,
图16的(d)示出将反射器部切断的切断工序,
图16的(e)示出将设置有反射器部的荧光体层被覆LED自支撑片剥离的剥离工序,
图16的(f)示出将设置有反射器部的荧光体层被覆LED安装于基板的安装工序。
图17是示出图16的(b)所示的埋设-反射器片的制造方法的工序图,
图17的(a)示出将反射器片配置于冲切装置的工序,
图17的(b)示出冲切反射器片形成反射器部的工序,
图17的(c)示出将荧光体片配置在反射器部上的工序,
图17的(d)示出压制荧光体片形成埋设部的工序,
图17的(e)示出将埋设-反射器片自剥离片剥离的工序。
图18是本发明的封装层被覆光半导体元件的制造方法的第12实施方式中使用的埋设-反射器片的制造方法的工序图,
图18的(a)示出将反射器片配置于冲切装置的工序,
图18的(b)示出冲切反射器片形成反射器部的工序,
图18的(c)示出将荧光树脂组合物的清漆浇灌到贯穿孔中的工序,
图18的(d)示出将埋设-反射器片自剥离片剥离的工序。
图19是示出本发明的封装层被覆光半导体元件的制造方法的第13实施方式的工序图,
图19的(a)示出准备支撑片的工序,
图19的(b)示出将被覆-反射器片配置在支撑片上的配置工序,
图19的(c)示出通过被覆部被覆LED的被覆工序,
图19的(d)示出将反射器部切断的切断工序,
图19的(e)示出将设置有反射器部的荧光体层被覆LED自支撑片剥离的剥离工序,
图19的(f)示出将设置有反射器部的荧光体层被覆LED安装于基板的安装工序。
图20是示出本发明的封装层被覆光半导体元件的制造方法的第14实施方式的工序图,
图20的(a)示出准备支撑片的工序,
图20的(b)示出将荧光体层配置在支撑片上的配置工序,
图20的(c)示出通过荧光体层被覆LED的被覆工序,
图20的(d)示出将荧光体层切断的切断工序,
图20的(e)示出将荧光体层被覆LED自支撑片剥离的剥离工序,
图20的(f)示出将荧光体层被覆LED安装于基板的安装工序。
图21示出本发明的封装层被覆光半导体元件的制造方法的第15实施方式中使用的分配器的立体图。
具体实施方式
<第1实施方式>
在图1中,以纸面上下方向为上下方向(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),以纸面纸张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之后的各图以上述方向和图1的方向箭头为准。
作为封装层被覆光半导体元件的荧光体埋设LED10的制造方法具备下述工序:配置工序,将作为封装层的荧光体层5配置在作为支撑台的支撑片1上(厚度方向的一侧)(参见图1的(b));埋设工序,在配置工序之后,以露出其各上表面的方式将多个作为光半导体元件的LED4埋设于荧光体层5(参见图1的(c)、被覆工序的一个例子);封装工序,在埋设工序之后,通过荧光体层5封装多个LED4(参见图1的(c));切断工序,在封装工序之后,与各LED4相应地切断荧光体层5,得到多个荧光体层被覆LED10(参见图1的(d));以及,剥离工序,将多个荧光体层被覆LED10自支撑片1剥离(参见图1的(e))。
以下详细说明第1实施方式的各工序。
[配置工序]
配置工序如图1的(a)所示,首先,准备支撑片1。
支撑片1呈沿面方向(与厚度方向的正交方向。即左右方向和前后方向)延伸的片形状,俯视形状(沿厚度方向投影时的形状)例如形成为矩形。支撑片1的1边的长度例如为10mm以上且300mm以下。
支撑片1以能支撑接下来说明的荧光体层5的方式构成,例如具备支撑板2和层叠于支撑板2的上表面的粘合层3。
支撑板2呈沿面方向延伸的板形状,设置于支撑片1的下部,形成为与支撑片1俯视下大致相同形状。
支撑板2由不能沿面方向延伸的硬质材料形成,具体而言,作为这种材料,可列举出:例如氧化硅(石英等)、氧化铝等氧化物、例如不锈钢等金属、例如硅等。
支撑板2在23℃下的杨氏模量例如为106Pa以上,优选为107Pa以上,更优选为108Pa以上,并且例如为1012Pa以下。如果支撑板2的杨氏模量为上述下限以上,则可以保证支撑板2的硬质,更可靠地支撑后述的荧光体层5(参见图1的(b))。另外,支撑板2的杨氏模量例如可由JIS H7902:2008的压缩弹性模量等求出。
支撑板2的厚度例如为0.1mm以上,优选为0.3mm以上,并且例如为5mm以下,优选为2mm以下。
粘合层3形成在支撑板2的上表面整面。
作为形成粘合层3的粘合材料,例如可列举出丙烯酸类压敏粘接剂、有机硅类压敏粘接剂等压敏粘接剂。此外,粘合层3例如可以由粘合力因活性能量射线的照射而降低的活性能量射线照射剥离片(具体如日本特开2005-286003号公报等所记载的活性能量射线照射剥离片)、粘合力因加热降低的热剥离片(具体如REVALPHA(日东电工株式会社制造)等热剥离片)等形成。具体而言,在后述的荧光体层5(参见图1的(b))的荧光树脂组合物含有热固化性树脂时,优选粘合层3由活性能量射线照射剥离片形成,而在后述的荧光体层5的荧光树脂组合物含有活性能量射线固化性树脂时,优选粘合层3由热剥离片形成。
粘合层3的厚度例如为0.1mm以上,优选为0.2mm以上,此外,为1mm以下,优选为0.5mm以下。
要想准备支撑片1,例如将支撑板2与粘合层3贴合。另外,也可以通过首先准备支撑板2、接着将清漆涂布于支撑板2的涂布方法等将粘合层3直接层叠于支撑板2。
支撑片1的厚度例如为0.2mm以上,优选为0.5mm以上,此外,为6mm以下,优选为2.5mm以下。
接着,如图1的(b)所示,将荧光体层5配置在所准备的支撑片1上。
荧光体层5例如由作为封装片的荧光体片25形成。
荧光体片25由含有固化性树脂和荧光体的荧光树脂组合物形成。
作为固化性树脂,可列举出例如通过加热固化的热固化性树脂、例如通过活性能量射线(例如紫外线、电子射线等)的照射固化的活性能量射线固化性树脂等。优选举出热固化性树脂。
具体而言,作为固化性树脂,例如可列举出:有机硅树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂等热固化性树脂。优选举出有机硅树脂。
作为有机硅树脂,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有机硅树脂,优选举出两阶段固化型有机硅树脂。
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。而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。
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、压缩弹性模量比C阶的弹性模量小的状态。
作为两阶段固化型有机硅树脂,例如可举出具有缩合反应和加成反应的2个反应体系的缩合反应·加成反应固化型有机硅树脂等。
相对于荧光树脂组合物,固化性树脂的配混比例例如为30质量%以上,优选为50质量%以上,并且例如为99质量%以下,优选为95质量%以下。
荧光体具有波长转换功能,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。
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。
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。
优选举出黄色荧光体。
作为荧光体的形状,例如列举出球状、板状、针状等。从流动性的角度来看,优选举出球状。
荧光体的最大长度的平均值(为球状时是指平均粒径)例如为0.1μm以上,优选为1μm以上,并且例如为200μm以下,优选为100μm以下。
相对于100质量份固化性树脂,荧光体的配混比例例如为0.1质量份以上,优选为0.5质量份以上,例如为80质量份以下,优选为50质量份以下。
进而,荧光树脂组合物也可以含有填充剂。
填充剂除了后述的反射成分以外,可举出公知的填充剂,具体可列举出有机硅颗粒等有机微粒,例如二氧化硅、滑石、氧化铝、氮化铝、氮化硅等无机微粒。相对于100质量份固化性树脂,填充剂的配混比例例如为0.1质量份以上,优选为0.5质量份以上,并且例如为70质量份以下,优选为50质量份以下。
要想准备荧光体片25,将固化性树脂和荧光体以及根据需要而配混的填充剂配混来制备荧光树脂组合物。接着,将荧光树脂组合物涂布在未图示的脱模片的表面,然后加热。
在固化性树脂含有两阶段固化型有机硅树脂时,通过上述加热,固化性树脂B阶化(半固化)。即,准备B阶的荧光体片25。
该荧光体片25在23℃下的压缩弹性模量例如为0.01MPa以上,优选为0.04MPa以上,并且例如为1.0MPa以下,优选为0.2MPa以下。
如果荧光体片25的压缩弹性模量为上述上限以下,则可以保证充分的柔软性地埋设后述的LED4(参见图1的(b))。如果荧光体片25的压缩弹性模量为上述下限以上,则可以可靠地保持荧光体片25的外形形状,提高荧光体片25的操作性。
接着,将荧光体片25层叠于粘合层3的上表面。
由此,将荧光体层5配置在支撑片1上。
然后,将未图示的剥离片自荧光体层5剥离。
[埋设工序]
埋设工序中,首先如图1的(b)的虚线所示,准备多个LED4。
LED4是将电能转换成光能的光半导体元件,例如形成为厚度比面方向长度(最大长度)短的剖视大致矩形和俯视大致矩形(参见图2)。作为LED4,例如可举出发出蓝色光的蓝色二极管元件。此外,各LED4的一部分上表面由未图示的端子形成。
LED4的面方向的1边的长度例如为0.1mm以上且3mm以下。此外,LED4的厚度例如为0.05mm以上且1mm以下。
接着,如图1的(b)的箭头所示,将所准备的LED4载置于荧光体层5的上表面。
具体而言,将多个LED4以面方向上相互隔开间隔的方式载置于荧光体层5的上表面。
LED4载置于荧光体层5之后,接着,以露出它们的上表面的方式将LED4埋设于荧光体层5。具体而言,以露出其上表面的方式将LED4埋设于荧光体层5的上部。
要想将LED4埋设于荧光体层5,具体而言,首先,在LED4的上表面配置脱模片13。即,将脱模片13载置于多个LED4的上表面,使得在沿厚度方向投影时与多个LED4重叠。更详细而言,将与支撑片1相同尺寸或者尺寸更大的1个脱模片13载置于LED4的上表面。
作为脱模片13,可列举出例如聚乙烯薄膜、聚酯薄膜(PET等)等聚合物薄膜、例如陶瓷片、例如金属箔等。优选举出聚合物薄膜。此外,可以对脱模片13的表面实施氟处理等剥离处理。
接着,利用具备彼此相对配置的2个平板的压制装置,压制由支撑片1、LED4和脱模片13形成的层叠体。
压制的压力例如为0.1MPa以上,优选为0.5MPa以上,并且例如为50MPa以下,优选为10MPa以下。
此外,还可以与压制一起对荧光体层5加热。即,可以对荧光体层5和LED4进行热压。加热温度例如为80℃以上,优选为100℃以上,并且例如为200℃以下,优选为180℃以下。
通过压制,各LED4一边被脱模片13被覆各上表面,一边被压入荧光体层5的上部。各LED4的侧面和下表面被荧光体层5被覆。
此外,LED4的周围的荧光体层5由于其上表面被LED4的周围的脱模片13按压,而LED4的上表面被脱模片13被覆,因此不与LED4的上表面接触。
此外,荧光体层5的上表面与LED4的上表面形成一个面。
然后,如图1的(c)所示,将脱模片13自荧光体层5和多个LED4剥离。
[封装工序]
封装工序如图1的(d)所示,使荧光体层5固化。在固化性树脂为热固化性树脂时,使荧光体层5热固化。具体而言,将荧光体层5加热至例如80℃以上、优选为100℃以上,此外,加热至例如为200℃以下、优选为180℃以下。另外,在使荧光体层5热固化时,也可以在上述图1的(c)的热压过程中与多个LED4在荧光体层5中的埋设一并实施。
在热固化性树脂含有两阶段固化型有机硅树脂、用于埋设LED4的荧光体层5为B阶时,荧光体层5通过上述加热完全固化达到C阶。
此外,在热固化性树脂含有一阶段固化型有机硅树脂时,荧光体层5通过上述加热完全固化达到C阶。
或者,在固化性树脂为活性能量射线固化性树脂时,对荧光体层5照射活性能量射线。
固化(完全固化)的荧光体层5具有挠性,具体而言,23℃下的压缩弹性模量例如为0.5MPa以上,优选为1.0MPa以上,并且例如为100MPa以下,优选为10MPa以下。
如果荧光体层5的压缩弹性模量为上述上限以下,则可以可靠地保证挠性,例如,在接下来的切断工序(参见图1的(e))中,可以使用切割装置(后述)切断荧光体层5。如果荧光体层5的压缩弹性模量为上述下限以上,则可以保持切断后的荧光体层5的形状。
由此,LED4的侧面和下表面被荧光体层5以密合状被覆。即,LED4被C阶的荧光体层5封装。另外,各LED4的上表面从其周围的荧光体层5露出。
[切断工序]
如图1的(c)所示,切断工序中,将LED4的周围的挠性的荧光体层5沿厚度方向切断。例如如图2的单点划线所示,将荧光体层5切断成例如包围各LED4的俯视大致矩形。
要想切断荧光体层5,可使用例如使用图1的(d)所示的圆盘状的分割锯(分割刀片)31的分割装置、使用切刀的切割装置、激光照射装置等。
此外,荧光体层5的切断一边从上侧确认LED4的位置一边实施。具体而言,例如一边通过照相机等以肉眼观看荧光体层5,一边确认LED4的位置。此外,如图2所示,以形成在俯视时划分包围LED4的区域的切口8的方式切断荧光体层5。
另外,如图1的(d)所示,荧光体层5的切断中,例如以切口8不贯穿支撑片1、具体为不贯穿粘合层3的方式从荧光体层5的上表面向下表面切断。
参见图2,左右方向上相对的切口8间的间隔以及前后方向上相对的切口8间的间隔例如为0.1mm以上,优选为0.3mm以上,并且例如为5mm以下,优选为3mm以下。
通过切断工序,如图1的(d)所示,以与支撑片1密合的状态得到具备1个LED4和埋设LED4的荧光体层5的荧光体层被覆LED10。
此外,荧光体层被覆LED10的形成LED4的一部分上表面的端子露出,而LED4的下表面和侧面被荧光体层5密合状地被覆。
[剥离工序]
在图1的(e)中,在剥离工序中,将荧光体层被覆LED10自粘合层3的上表面剥离。即,以产生荧光体层5与粘合层3之间的界面剥离的方式将荧光体层被覆LED10自支撑板2和粘合层3剥离。
具体而言,在粘合层3由活性能量射线照射剥离片形成时,对粘合层3照射活性能量射线。或者,在粘合层3由热剥离片形成时,加热粘合层3。
通过这些处理,得到自支撑片1剥离的荧光体层被覆LED10。
[安装工序]
然后,根据发光波长、发光效率来挑选荧光体层被覆LED10之后,如图1的(g)所示,将所挑选的荧光体层被覆LED10安装于基板9。由此得到LED装置15。
具体而言,将荧光体层被覆LED10上下翻转,接着,将形成荧光体层被覆LED10的一部分下表面的端子(未图示)与基板9相对配置,使得其与设置于基板9的上表面的端子(未图示)相对。即,将荧光体层被覆LED10的LED4倒装芯片安装于基板9。
由此,得到具备基板9和安装于基板9的荧光体层被覆LED10的LED装置15。
然后,根据需要而如图1的(f)的虚线所示,在LED装置15中设置用于封装荧光体层被覆LED10的封装保护层20。
接着,根据上述荧光体埋设LED10的制造方法,在埋设工序中,通过荧光体层5以露出其一侧的表面的方式被覆LED4的下表面和侧面,更具体而言,将LED4埋设于荧光体层5,因此在埋设工序后,可以一边以肉眼确认上表面露出的LED4,一边与该LED4相应地以高精度切断荧光体层5。因此,所得荧光体层被覆LED10的尺寸稳定性优异。结果,具备该荧光体层被覆LED10的LED装置15的发光稳定性优异。
此外,根据该荧光体层被覆LED10的制造方法,可以通过荧光体层5转换自LED4发出的光的波长。因此,可以提高LED装置15的发光效率。
此外,由于埋设工序中以露出各LED4的一侧的表面的方式将多个LED4埋设于荧光体层5,切断工序中与各LED4相应地切断荧光体层5而得到多个荧光体层被覆LED10,由于与多个荧光体层被覆LED10相应地切断荧光体层5,因此可以得到尺寸稳定性优异的单片化的荧光体层被覆LED10。
此外,在配置工序中,如果由含有固化性树脂的B阶的荧光体片25形成荧光体层5,则在埋设工序中,可以容易且可靠地将LED4埋设于B阶的荧光体层5,进而,在封装工序中,使荧光体层5固化达到C阶,可以通过C阶的荧光体层5可靠地封装LED4。
因此,可以得到可靠性优异的荧光体层被覆LED10。
此外,如果荧光体层5由荧光体片25形成,则可以通过荧光体片25一次性埋设多个LED4。因此,可以提高荧光体层被覆LED10的制造效率。
此外,通过上述方法得到的荧光体层被覆LED10的尺寸稳定性优异。
此外,该LED装置15由于具备尺寸稳定性优异的荧光体层被覆LED10,因此发光稳定性优异。
<变形例>
第1实施方式在将LED4载置于荧光体层5之后将脱模片13载置于LED4,而也可以例如准备LED4整齐层叠的脱模片13,然后将它们上下翻转,接着层叠于荧光体层5。
此外,第1实施方式如图1的(b)所示,将脱模片13配置于LED4的上表面,而虽未图示但也可以例如将脱模片13设置于未图示的压制装置的上板的下表面。优选如图1的(b)所示,将脱模片13预先配置于层叠在荧光体层5上的LED4的上表面。
此外,第1实施方式由含有荧光体的荧光树脂组合物形成荧光体片25和荧光体层5,而例如也可以由不含荧光体的树脂组合物形成封装片25和封装层5。此时,荧光体层被覆LED10作为封装层埋设LED10而得到。
此外,第1实施方式将多个LED4埋设于荧光体层5,而例如也可以将单个LED4埋设于荧光体层5。
此时,图1的(d)所示的切断工序中,对LED4的周围的荧光体层5进行外形加工(修边),以达到所期望的尺寸。
此外,图1的实施方式中,首先,在切断工序中,如图1的(d)的虚线所示,实施切断工序,将荧光体层5单片化成具备1个LED4的荧光体层被覆LED10,而虽未图示但也可以例如不单片化成具备1个LED4的荧光体层被覆LED10,直接得到具备多个LED4的荧光体层被覆LED10。另外,图1的(d)所示的切断工序对埋设多个LED4的荧光体层5进行外形加工(修边),以达到所期望的尺寸。
此外,第1实施方式中,作为本发明中的光半导体元件、封装层被覆光半导体元件和光半导体装置,作为一例分别说明了LED4、荧光体层被覆LED10和LED装置15,而可以制成例如LD(激光二极管)4、荧光体层被覆LD10和激光二极管装置15。
<第2实施方式>
在第2实施方式的附图中,对于与第1实施方式同样的构件及工序标以相同的附图标记,省略其详细说明。
第1实施方式如图1的(a)和图2所示,将支撑板2形成为平板状,而例如也可以如图3的(a)和图4所示,在支撑板2上形成贯穿孔21。
[配置工序]
贯穿孔21是用于插入后述的按压构件14(参见图3的(e’))的插入孔,如图4所示,在支撑板2上与之后要配置的LED4相应地设置,隔开间隔设置多个。例如,贯穿孔21以在将荧光体层被覆LED10单片化时能按压各个荧光体层被覆LED10的方式配置。
更具体而言,多个贯穿孔21以俯视时前后左右彼此隔开等间隔的方式整齐配置在支撑片1上。
贯穿孔21的形状例如呈俯视圆形,对于其大小,孔径例如为0.1mm以上,优选为0.2mm以上,并且例如为1mm以下,优选为0.7mm以下。
此外,相对于LED4的大小(平面面积),贯穿孔21的大小(平面面积)例如为10%以上,优选为20%以上,并且例如为90%以下,优选为80%以下。
此外,粘合层3以被覆贯穿孔21的方式层叠于支撑板2的上表面。
[埋设工序]
如图3的(b)所示,埋设工序首先与贯穿孔21相应地将多个LED4分别载置于荧光体层5的上表面。接着,以露出各上表面的方式将各LED4埋设于荧光体层5。
[剥离工序]
剥离工序如图3的(e)所示,将荧光体层被覆LED10自粘合层3剥离。剥离工序如图3的(e’)所示,使用具备针等按压构件14和夹头等吸引构件16的拾取装置17,穿过贯穿孔21通过按压构件14按压粘合层3,将荧光体层被覆LED10自支撑板2和粘合层3剥离。
详细而言,首先,将支撑片1设置于拾取装置17,相对于与想要剥离的荧光体层被覆LED10相应的贯穿孔21,从下侧相对配置按压构件14。
接着,将按压构件14从下侧插入贯穿孔21。
于是,对应于贯穿孔21的粘合层3相对于支撑板2被按压至相对上侧,与荧光体层被覆LED10一起被顶起。
所顶起的荧光体层被覆LED10被吸引构件16吸引。
接着,荧光体层被覆LED10一边被吸引构件16吸引,一边相对于支撑板2进一步向相对上侧移动,然后自粘合层3剥离。
另外,根据需要也可以在剥离工序之前,通过紫外线照射、药液或加热降低粘合层3的粘合力之后、容易地剥离荧光体层埋设LED10。
由此,如图3的(e)所示,得到自支撑片1剥离的荧光体层被覆LED10。
<变形例>
图2的实施方式中,首先,在切断工序中,如图3的(d)的虚线所示,将荧光体层5单片化成具备1个LED4的荧光体层被覆LED10,接着,在剥离工序中,如图3的(e)所示,将多个荧光体层被覆LED10分别自粘合层3剥离。然而,如图5所示,也可以在切断工序中不将多个LED4和与其对应的荧光体层5单片化,在剥离工序中将具备多个LED4的荧光体层埋设LED10自粘合层3剥离。
此时,拾取装置17如图5所示,与多个LED4相应地具备多个按压构件14和多个吸引构件16,多个按压构件14联动,同时上下移动。
要想剥离多个LED4,首先,将多个LED4设置于拾取装置17,分别相对于多个贯穿孔21从下侧相对配置多个按压构件14。
接着,将多个按压构件14同时从下侧插入多个贯穿孔21。
于是,粘合层3整体相对于支撑板2被按压至相对上侧,多个LED4和荧光体层5一起被顶起。
所顶起的多个LED4和荧光体层5被多个吸引构件16吸引。
接着,多个LED4和荧光体层5一边被多个吸引构件16吸引,一边相对于支撑板2进一步向相对上侧移动,然后自粘合层3剥离。
<第3实施方式>
在第3实施方式的附图中,对于与第1和第2实施方式同样的构件及工序标以相同的附图标记,省略其详细说明。
第1实施方式中的剥离工序(参见图1的(e))将荧光体层被覆LED10自支撑板2和粘合层3剥离,而例如也可以如图6的(e)所示,首先,将支撑板2自粘合层3剥离,然后,如图6的(f)所示,将荧光体层被覆LED10仅自粘合层3剥离。
即,荧光体层被覆LED10的制造方法与第1实施方式相同,具备配置工序(参见图6的(b))、埋设工序(参见图6的(c))、封装工序(参见图6的(d))、切断工序(参见图6的(d)的虚线)和剥离工序(参见图6的(f)),进而,在切断工序(参见图6的(d))之后、剥离工序(参见图6的(f))之前,还具备如图6的(e)所示将支撑板2自粘合层3剥离的支撑板剥离工序。
[支撑板剥离工序]
如图6的(e)所示,支撑板剥离工序将支撑板2自粘合层3的下表面剥离。
要想将支撑板2自粘合层3剥离,例如,由粘合力因照射紫外线等活性能量射线而降低的压敏粘接剂形成粘合层3,接着,对该粘合层3照射活性能量射线,使粘合层3的粘合力降低。然后,将支撑板2自该粘合层3剥离。
或者,由粘合力因加热而降低的压敏粘接剂形成粘合层3,接着,对该粘合层3进行加热,使粘合层3的粘合力降低。然后,将支撑板2自该粘合层3剥离。
[剥离工序]
接着,图6的(f)的箭头所示的剥离工序将荧光体层被覆LED10自粘合层3剥离。
具体而言,如图6的(f’)所示,通过拾取装置17将荧光体层被覆LED10自粘合层3剥离。拾取装置17通过以按压构件14从下方按压(顶起)与想要剥离的荧光体层被覆LED10对应的粘合层3,由此将想要剥离的荧光体层被覆LED10向上方顶起,一边通过夹头等吸引构件16吸引一边自粘合层3剥离所顶起的荧光体层被覆LED10。
由此,如图6的(f)所示,得到自支撑片1剥离的荧光体层被覆LED10。
接着,根据第3实施方式,剥离工序将荧光体层被覆LED10自粘合层3剥离,即,在支撑片1上,硬质支撑板2已自粘合层3剥离,因此利用上述拾取装置17,可以容易且可靠地将荧光体层被覆LED10自粘合层3剥离。
<第4实施方式>
在第4实施方式的附图中,对于与第1~第3实施方式同样的构件及工序标以相同的附图标记,省略其详细说明。
第1实施方式的剥离工序(参见图1的(e))将荧光体层被覆LED10自支撑片1剥离,安装工序(参见图1的(f))将荧光体层被覆LED10直接安装于基板9。然而,例如也可以如图7的(e)和图7的(f)所示,将荧光体层被覆LED10依次转印至转印片11和拉伸支撑片12,然后,如图7的(g)所示,将荧光体层被覆LED10自拉伸支撑片12剥离。
[剥离工序]
剥离工序具备将荧光体层被覆LED10转印至拉伸支撑片12的转印工序(参见图7的(f))、以及一边将拉伸支撑片12沿面方向拉伸一边将荧光体层被覆LED10自拉伸支撑片12剥离的再剥离工序(参见图7的(g)和图7的(g’))。
[转印工序]
要想将荧光体层被覆LED10转印至拉伸支撑片12,预先如图7的(d)的箭头和图7的(e)所示,将切断工序(图7的(d)的虚线)后的荧光体层被覆LED10转印至转印片11(第1转印工序)。
转印片11以与接下来说明的拉伸支撑片12同样的材料和厚度形成。
通过将荧光体层被覆LED10转印至转印片11,通过未图示的端子形成一部分的LED4的下表面与转印片11的上表面接触(密合)。
然后,如图7的(f)所示,将荧光体层被覆LED10转印至拉伸支撑片12(第2转印工序)。
拉伸支撑片12是可以沿面方向拉伸的可拉伸粘合片,例如可列举出粘合力因照射活性能量射线而降低的活性能量射线照射剥离片(具体如日本特开2005-286003号公报等中记载的活性能量射线照射剥离片)、粘合力因加热而降低的热剥离片(具体如REVALPHA(注册商标、日东电工株式会社制造)等热剥离片)等,优选举出活性能量射线照射剥离片等。
拉伸支撑片12在23℃下的拉伸弹性模量例如为0.01MPa以上,优选为0.1MPa以上,并且例如为10MPa以下,优选为1MPa以下。
拉伸支撑片12的厚度例如为0.1mm以上1mm以下。
拉伸支撑片12可以使用市售品,具体而言可使用UE系列(日东电工株式会社制造)等。
通过将荧光体层被覆LED10转印至拉伸支撑片12,通过未图示的端子形成一部分的LED4的上表面自荧光体层5露出。
[再剥离工序]
转印工序后,如图7的(g)所示,一边将拉伸支撑片12沿面方向拉伸,一边将荧光体层被覆LED10自拉伸支撑片12剥离。
具体而言,首先如图7的(f)的箭头所示,将拉伸支撑片12沿面方向向外拉伸。由此,如图7的(g)所示,荧光体层被覆LED10处于与拉伸支撑片12密合的状态,拉伸应力集中于切口8,因此切口8扩展,接着,各LED4相互分离,形成间隙19。间隙19以隔开各LED4的方式形成为俯视大致格子状(大致棋盘格状)。
接着,如图7的(g’)所示,通过按压构件14一边自下方顶起与想要剥离的荧光体层被覆LED10对应的拉伸支撑片12,一边将该荧光体层被覆LED10向上方顶起,一边通过吸引构件16吸引一边自拉伸支撑片12剥离所顶起的荧光体层被覆LED10。
此外,在拉伸支撑片12为活性能量射线照射剥离片时,将荧光体层被覆LED10自拉伸支撑片12剥离时,对拉伸支撑片12照射活性能量射线。或者,在拉伸支撑片12为热剥离片时,加热拉伸支撑片12。通过这些处理,拉伸支撑片12的粘合力降低,因此可以容易且可靠地将荧光体层被覆LED10自拉伸支撑片12剥离。
由此,得到自支撑片1剥离的荧光体层被覆LED10。
接着,第4实施方式中,一边将拉伸支撑片12沿面方向拉伸,一边将荧光体层被覆LED10自拉伸支撑片12剥离。
因此,在荧光体层被覆LED10的周围形成有间隙19,因此利用拾取装置17,可以更容易且可靠地将该荧光体层被覆LED10自拉伸支撑片12剥离。
然而,由于在想要剥离的荧光体层被覆LED10和与其邻接的荧光体层被覆LED10之间会形成间隙19,因此在使吸引构件16接近想要剥离的荧光体层被覆LED10时,还可以防止与其邻接的荧光体层被覆LED10接触吸引构件16而损伤该荧光体层被覆LED10。
<第5实施方式>
在第5实施方式的附图中,对于与第1~第4实施方式同样的构件及工序标以相同的附图标记,省略其详细说明。
第5实施方式如图8的(a)所示,首先,代替作为支撑台的支撑片1准备拉伸支撑片12,接着,依次实施配置工序(参见图8的(b))、埋设工序(参见图8的(c))、封装工序(参见图8的(c))、切断工序(参见图8的(c)的虚线)、剥离工序(参见图8的(d))。此外,第5实施方式的LED装置15的制造方法具备安装工序(参见图8的(e))。
[配置工序]
如图8的(b)所示,配置工序通过将荧光体片25层叠于拉伸支撑片12的上表面,于拉伸支撑片12的上表面形成荧光体层5。
[切断工序]
如图8的(c)的虚线所示,切断工序将由拉伸支撑片12支撑的荧光体层5切断。
<第6实施方式>
在第6实施方式的附图中,对于与第1~第5实施方式同样的构件及工序标以相同的附图标记,省略其详细说明。
第6实施方式的荧光体层被覆LED10的制造方法如图9的(a)~图9的(e)所示,具备配置工序(参见图9的(a)和图9的(b))、埋设工序(参见图9的(c))、对荧光体层5照射活性能量射线并通过荧光体层5封装LED4的封装工序(参见图9的(c))、切断工序(参见图9的(d))、以及剥离工序(参见图9的(e))。此外,第6实施方式的LED装置15的制造方法具备安装工序(参见图9的(f))。
以下详细说明第6实施方式的各工序。
<配置工序>
如图9的(a)所示,在配置工序中,支撑片32呈沿面方向(与厚度方向正交的方向)延伸的片形状,呈与接下来说明的荧光体层5相同或更大的俯视大致形状,具体形成为俯视大致矩形片状。
支撑片32由于不需要相对于后述的荧光体层5的加热固化的耐热性,因此也可以选自耐热性低的片。此外,也可以使支撑片32具备透明性。作为这种支撑片32,可以支撑荧光体层5,且可以沿面方向拉伸。此外,支撑片32例如也可以是粘合力因加热而降低的热剥离片(具体如REVALPHA(注册商标、日东电工株式会社制造)等热剥离片)、或粘合力因照射活性能量射线(例如紫外线、电子射线等)而降低的活性能量射线照射剥离片(具体如日本特开2005-286003号公报等中记载的活性能量射线照射剥离片)。另外,在支撑片32为活性能量射线照射剥离片时,选择活性能量射线固化性树脂、照射条件,以使支撑片32的粘合力不因对荧光体层5照射活性能量射线而降低。
支撑片32的1边的长度例如为10mm以上且300mm以下。
支撑片32在23℃下的拉伸弹性模量例如为1×104Pa以上,优选为1×105Pa以上,并且例如为1×109Pa以下。如果支撑片32的拉伸弹性模量为上述下限以上,则可以保证支撑片32的面方向的拉伸性,顺利地实施后述的支撑片32的面方向的拉伸(参见图9的(e))。
支撑片32的厚度例如为0.1mm以上,优选为0.2mm以上,并且例如为1mm以下,优选为0.5mm以下。
图9的(b)所示的荧光体层5由含有活性能量射线固化性树脂和荧光体的荧光树脂组合物形成。
活性能量射线固化性树脂是通过照射活性能量射线而固化的固化性树脂,具体可举出有机硅半固化体,这种有机硅半固化体通过加热第1有机硅树脂组合物或第2有机硅树脂组合物而以片的形式得到。
以下分别详细说明第1有机硅树脂组合物和第2有机硅树脂组合物。
[第1有机硅树脂组合物]
第1有机硅树脂组合物例如含有:第1聚硅氧烷,其含有可通过加热而缩合的至少1对可缩合取代基和可通过活性能量射线而加成的至少1个可加成取代基;以及,第2聚硅氧烷,其含有可通过活性能量射线而加成、与第1聚硅氧烷的可加成取代基配对的至少1个可加成取代基。
作为1对可缩合取代基,例如可列举出羟基与选自由羟基(-OH)、烷氧基、酰氧基、氨基(-NH2)、烷基氨基、链烯氧基和卤素原子组成的组中的至少1个取代基的组合(第1组合群)。
烷氧基以-OR1表示。R1表示烷基或环烷基。作为烷基,例如可列举出:甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、戊基、己基等直链或支链的碳数1以上且20以下的烷基。优选举出碳数1以上的烷基,还优选举出碳数10以下的烷基,更优选举出碳数6以下的烷基。作为环烷基,例如可列举出:环戊基、环己基等碳数3以上6以下的环烷基。
作为烷氧基,例如可列举出:甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、戊氧基、己氧基等具有碳数1以上且20以下的直链或支链的烷基的烷氧基等。
此外,作为烷氧基,例如还可列举出:环戊氧基、环己氧基等具有碳数3以上且6以下的环烷基的烷氧基等。
作为烷氧基,从制备容易性、热稳定性的角度来看,优选举出具有碳数1以上的烷基的烷氧基,此外,优选举出具有碳数10以下的烷基的烷氧基,更优选举出具有碳数6以下的烷基的烷氧基,进一步优选举出甲氧基。
酰氧基以-OCOR1表示。R1表示上述烷基或环烷基。作为R1,优选举出烷基。
作为酰氧基,例如可列举出:乙酰氧基(-OCOCH3)、-OCOC2H5、-OCOC3H7等。优选举出乙酰氧基。
烷基氨基包括单烷基氨基和二烷基氨基。
单烷基氨基以-NR2H表示。R2表示烷基或环烷基。作为R2,优选举出烷基。作为单烷基氨基,例如可列举出:甲氨基、乙基氨基、正丙基氨基、异丙基氨基等N取代烷基的碳数为1以上且10以下的单烷基氨基。
二烷基氨基以-NR2 2表示。R2表示可以相同或不同的烷基或环烷基。R2与上述同义。作为二烷基氨基,例如可列举出:二甲氨基、二乙基氨基、二正丙基氨基、二异丙基氨基、乙基甲氨基、甲基正丙基氨基、甲基异丙基氨基等N,N取代烷基的碳数为1以上且10以下的二烷基氨基。
作为烷基氨基,优选举出二烷基氨基,更优选举出N,N取代烷基的碳数相同的二烷基氨基,进一步优选举出二甲氨基。
链烯氧基以-OCOR3表示。R3表示链烯基、环链烯基。作为链烯基,例如可列举出:乙烯基、烯丙基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基等碳数2以上且10以下的链烯基。作为环链烯基,例如可列举出:环己烯基、环辛烯基、降冰片烯基等碳数3以上且10以下的环链烯基。
作为链烯氧基,优选举出含有碳数2以上且10以下的链烯基的链烯氧基,更优选举出异丙烯氧基。
作为卤素原子,例如可列举出:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。优选举出氯原子。
作为第1组合群,具体而言,例如可列举出:羟基之间的组合、烷氧基与羟基的组合、酰氧基与羟基的组合、氨基与羟基的组合、烷基氨基与羟基的组合、链烯氧基与羟基的组合、卤素原子与羟基的组合等1对组合。
进而,例如也可举出:烷氧基和酰氧基与羟基的组合等2对(具体为烷氧基与羟基的1对和酰氧基与羟基的1对共2对)以上的组合。
作为第1组合群,优选列举出羟基之间的组合、烷氧基与羟基的组合,更优选举出烷氧基与羟基的组合,进一步优选举出具有碳数1以上且10以下的烷基的烷氧基与羟基的组合,尤其优选举出甲氧基与羟基的组合。
接着,由第1组合群形成的1对可缩合取代基通过下述式(1)所示的缩合、即硅烷醇缩合,2个硅原子通过氧原子键合。
式(1):
(式中,R1~R3与上述同义。)
作为1对可缩合取代基,例如也可举出氢原子与选自羟基和烷氧基中的至少1个取代基的组合(第2组合群)。
作为烷氧基,可举出第1组合群中列举的烷氧基。
作为第2组合群,具体而言,例如可列举出:羟基与氢原子的组合、烷氧基与氢原子的组合等1对组合。
进而,例如也可举出:羟基和烷氧基与氢原子的组合等2对(具体为羟基与氢原子的1对和烷氧基与氢原子的1对共2对)以上的组合。
接着,由第2组合群形成的1对可缩合取代基通过下述式(2)所示的缩合、即氢硅烷缩合,2个硅原子通过氧原子键合。
式(2):
(式中,R1与上述同义。)
对于上述第1组合群和第2组合群,第1聚硅氧烷中可以含有单独的群或并用含有多个群。
各可缩合取代基与构成第1聚硅氧烷的分子的主链的末端、主链的中间和/或从主链分支出的侧链上的硅原子键合。优选一方的可缩合取代基(优选为羟基)与主链两末端的硅原子键合、另一方的可缩合取代基(优选为烷氧基)与主链中间的硅原子键合(参见后述的式(16))。
在1对可加成取代基中,一方的可加成取代基在第1聚硅氧烷中含有至少1个,另一方的可加成取代基在第2聚硅氧烷中含有至少1个。
作为1对可加成取代基,例如可列举出:硅氢基与含烯属不饱和基的基团的组合、含(甲基)丙烯酰基基团之间的组合、含环氧基基团之间的组合、含硫醇基基团与含烯属不饱和基的基团的组合等。
硅氢基以-SiH表示,是氢原子直接与硅原子键合的基团。
含烯属不饱和基的基团在分子内含有烯属不饱和基,作为含烯属不饱和基的基团,例如可列举出上述链烯基、环链烯基。优选举出链烯基,更优选举出乙烯基。
含(甲基)丙烯酰基的基团在分子内含有甲基丙烯酰基(CH2=C(CH3)COO-)和/或丙烯酰基(CH2=CHCOO-),具体以下述式(3)表示。
式(3):
CH2=CYCOO-R4- (3)
(式中,Y表示氢原子或甲基、R4表示选自饱和烃基和芳香族烃基中的2价烃基。)
作为2价饱和烃基,可列举出:例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基等碳数1以上且6以下的亚烷基,例如亚环戊基、亚环己基等碳数3以上且8以下的亚环烷基等。
作为2价芳香族烃基,例如可列举出亚苯基、亚萘基等碳数6以上且10以下的亚芳基等。
作为2价烃基,优选举出2价饱和烃基,更优选举出亚烷基,进一步优选举出亚丙基。
作为含(甲基)丙烯酰基的基团,具体可举出3-(甲基)丙烯酰氧基丙基等。
含环氧基基团在分子内含有环氧基,作为含环氧基基团,例如可列举出环氧基、缩水甘油醚基、环氧环烷基等。优选举出缩水甘油醚基、环氧环烷基等。
缩水甘油醚基例如为式(4)所示的环氧丙氧基烷基。
式(4):
(式(4)中,R4表示选自饱和烃基和芳香族烃基中的2价烃基。)
R4所示的2价烃基与上述式(3)的2价烃基同义。
作为缩水甘油醚基,例如可举出3-环氧丙氧基丙基等。
作为环氧环烷基,例如可举出下述式(5)所示的环氧环己基等。
式(5):
(式中,R4表示选自饱和烃基和芳香族烃基中的2价烃基。)
作为2价饱和烃基,可举出上述式(3)的2价烃基,优选举出上述碳数1以上且6以下的亚烷基,更优选举出亚乙基。
作为环氧环烷基,具体可举出2-(3,4-环氧环己基)乙基等。
含硫醇基基团在分子内含有硫醇基(-SH),可列举出:例如硫醇基,例如巯基甲基、巯基乙基、巯基丙基等巯基烷基等。
一方的可加成取代基在第1聚硅氧烷的主链的末端、中间和/或侧链取代。另一方的可加成取代基在第2聚硅氧烷的主链的末端、中间和/或侧链取代或位于第2聚硅氧烷的主链的末端、中间和/或侧链。
作为可加成取代基,可举出上述各1对或2对以上的组合。
作为1对可加成取代基,从耐热性和透明性的角度来看,优选举出硅氢基与链烯基的组合。
接着,1对可加成取代基如下述式(6)~式(9)所示进行加成。
式(6):
式(7):
(式中,Z表示氢原子或甲基。)
式(8):
式(9):
具体而言,1对可加成取代基在为硅氢基与链烯基(具体为乙烯基)的组合时,如上述式(6)所示,进行硅氢化(硅氢加成)。
此外,在1对可加成取代基为(甲基)丙烯酰基之间的组合时,如上述式(7)所示,进行聚合(加成聚合)。
此外,在1对可加成取代基为缩水甘油醚基之间的组合时,如上述式(8)所示,基于环氧基的开环进行开环加成。
此外,在1对可加成取代基为硫醇基与链烯基(具体为乙烯基)的组合时,进行上述式(9)所示的烯-硫醇反应(加成)。
第1聚硅氧烷具体如下述式(10)所示。
式(10):
(式中,R6表示选自饱和烃基和芳香族烃基中的1价烃基、可缩合取代基和/或可加成取代基。此外,SiR6可以表示可加成取代基。A~E表示构成单元,A和E表示末端单元,B~D表示重复单元。Q表示B~E中的任一构成单元。a+b+c为1以上的整数。多个R6中,至少1对R6表示可缩合取代基,且至少1个R6或至少1个SiR6表示可加成取代基。)
式(10)中,R6所示的1价烃基中,作为1价饱和烃基,例如可列举出烷基、环烷基等。作为烷基和环烷基,分别与上述R1中列举的烷基和环烷基同样。
式(10)中,R6所示的1价烃基中,作为1价芳香族烃基,例如可列举出苯基、萘基等碳数6以上且10以下的芳基等。
作为1价烃基,优选举出甲基、苯基。
a例如为0以上的整数,优选为1以上的整数,更优选为2以上的整数,并且例如为100000以下的整数,优选为10000以下的整数。
b例如为0以上且100000以下的整数,优选为0以上且10000以下的整数。
c例如为0以上且100000以下的整数,优选为0以上且10000以下的整数。
a+b+c优选为1以上且100000以下的整数,更优选为1以上且10000以下的整数。即,a~c中至少任1个为1以上的整数。
作为R6所示的可缩合取代基以及R6或SiR6所示的可加成取代基,分别可举出上述可缩合取代基和可加成取代基。
第1聚硅氧烷例如通过使第1硅化合物与第2硅化合物部分缩合来制备,该第1硅化合物兼具至少1个可缩合取代基和至少1个可加成取代基,该第2硅化合物含有至少1个可缩合取代基(参见后述的式(16))。
第1硅化合物例如如下述式(11)所示。
式(11):
R7SiBnX1 3-n (11)
(式中,R7或SiR7表示可加成取代基,B表示选自饱和烃基和芳香族烃基中的1价烃基、X1表示可缩合取代基。n表示0或1。)
作为R7或SiR7所示的可加成取代基,例如为上述可加成取代基,优选为构成1对可加成取代基的取代基中的一方,更优选举出含烯属不饱和基的基团、含(甲基)丙烯酰基的基团、含环氧基基团,进一步优选举出含烯属不饱和基的基团,尤其优选举出链烯基,最优选举出乙烯基。
作为X1所示的可缩合取代基,例如为上述可缩合取代基,优选为构成1对可缩合取代基的取代基中的一方,更优选举出羟基、烷氧基、酰氧基、氨基、烷基氨基、链烯氧基、卤素原子,更优选举出烷氧基。
作为X1所示的烷氧基,例如从反应性的角度来看,优选举出具有碳数1以上且10以下的烷基的烷氧基,更优选举出具有碳数1以上且6以下的烷基的烷氧基。具体可举出甲氧基。
B所示的1价烃基与式(10)的R6所例示的1价烃基同义。
在n为0时,第1硅化合物以下述式(12)表示,为含有3个可缩合取代基的3官能型硅化合物。
式(12):
R7SiX1 3 (12)
(式中,R7或SiR7表示可加成取代基,X1表示可缩合取代基。)
作为这种3官能型硅化合物,例如可列举出:乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、丙烯基三甲氧基硅烷、降冰片烯基三甲氧基硅烷、辛烯基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷等。
这些3官能型硅化合物可以单独使用或并用2种以上。
作为3官能型硅化合物,优选举出在上述式(12)中R7为乙烯基、X1全部为甲氧基的乙烯基三甲氧基硅烷。
另一方面,在上述式(11)中,在n为1时,第1硅化合物以下述式(13)表示,为含有2个可缩合取代基的2官能型硅化合物。
式(13):
R7SiBX1 2 (13)
(式中,R7或SiR7表示可加成取代基,B表示选自饱和烃基和芳香族烃基中的1价烃基,X1表示可缩合取代基。)
R7、SiR7、B和X1与上述同义。
作为2官能型硅化合物,例如可列举出:乙烯基二甲氧基甲基硅烷、乙烯基二乙氧基甲基硅烷、烯丙基二甲氧基甲基硅烷、丙烯基二甲氧基甲基硅烷、降冰片烯基二甲氧基甲基硅烷、辛烯基二甲氧基甲基硅烷、辛烯基二乙氧基甲基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基二甲氧基甲基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基甲基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基甲基硅烷、3-环氧丙氧基丙基二乙氧基甲基硅烷、3-环氧丙氧基丙基二甲氧基甲基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基二甲氧基甲基硅烷等。
这些2官能型硅化合物可以单独使用或并用2种以上。
作为2官能型硅化合物,优选举出在上述式(13)中R7为乙烯基、B为甲基、X1全部为甲氧基的乙烯基二甲氧基甲基硅烷。
第1硅化合物可以使用市售品,此外,也可以使用按照公知方法合成的产品。
第1硅化合物可以单独使用或并用2种以上。
具体而言,可列举出:3官能型硅化合物的单独使用、2官能型硅化合物的单独使用、3官能型硅化合物与2官能型硅化合物的并用等。优选列举出:3官能型硅化合物的单独使用、3官能型硅化合物与2官能型硅化合物的并用。
第2硅化合物例如可举出含有至少2个可缩合取代基的聚硅氧烷,具体而言含有与主链的末端的硅原子键合的可缩合取代基和/或与从主链分支出的侧链的硅原子键合的可缩合取代基。
第2硅化合物优选含有与主链两末端的硅原子键合的可缩合取代基(2官能型硅化合物)。
这种第2硅化合物为下述式(14)所示的两末端型聚硅氧烷(2官能型聚硅氧烷)。
式(14):
(式中,R8表示选自饱和烃基和芳香族烃基中的1价烃基,X2表示可缩合取代基。此外,n表示1以上的整数。)
在式(14)中,作为R8所示的1价烃基,可举出上述式(10)的R6中例示的1价烃基,优选举出甲基、苯基。
在式(14)中,作为X2所示的可缩合取代基,可举出上述式(10)的R6中例示的可缩合取代基,优选举出羟基、氢原子,更优选举出羟基。
两末端型聚硅氧烷在可缩合取代基为羟基时,为下述式(15)所示的硅烷醇基两末端聚硅氧烷(两末端硅烷醇型有机硅油)。
式(15):
(式中,R8表示选自饱和烃基和芳香族烃基中的1价烃基。此外,n表示1以上的整数。)
R8与上述同义。
在上述式(14)和上述式(15)中,从稳定性和/或操作性的角度来看,n优选为1以上10000以下的整数,进一步优选为1以上1000以下的整数。
作为两末端型聚硅氧烷,具体可列举出:硅烷醇基两末端聚二甲基硅氧烷、硅烷醇基两末端聚甲基苯基硅氧烷、硅烷醇基两末端聚二苯基硅氧烷等。
第2硅化合物可以使用市售品,此外,也可以使用按照公知方法合成的产品。
从稳定性和/或操作性的角度来看,第2硅化合物的数均分子量例如为100以上,优选为200以上,并且例如为1000000以下,优选为100000以下。数均分子量通过凝胶渗透色谱按标准聚苯乙烯进行换算来算出。对于第2硅化合物以外的原料的数均分子量,与上述同样算出。
要想使第1硅化合物与第2硅化合物部分缩合,将由它们形成的缩合原料与缩合催化剂一起配混。
相对于第1硅化合物和第2硅化合物的总量(即缩合原料的总量)100质量份,第2硅化合物的配混比例例如为1质量份以上,优选为50质量份以上,进一步优选为80质量份以上,并且例如为99.99质量份以下,优选为99.9质量份以下,更优选为99.5质量份以下。
此外,第2硅化合物的可缩合取代基(上述式(14)中的X2、具体为羟基)相对于第1硅化合物的可缩合取代基(上述式(11)中的X1、具体为烷氧基)的摩尔比(X2/X1)例如为20/1以下,优选为10/1以下,并且例如为1/5以上,也优选为1/2以上,最优选为实质上1/1。
在摩尔比超过上述上限时,使第1硅化合物与第2硅化合物部分缩合而得到第1聚硅氧烷,然后,使第1硅化合物与第2聚硅氧烷完全缩合时,有时无法得到具有适度韧性的有机硅半固化体,而在摩尔比不到上述下限时,第1硅化合物的配混比例过多,因此,有时所得有机硅固化体的耐热性降低。
此外,如果摩尔比为上述范围内(优选为实质上1/1),则可以使第1硅化合物的可缩合取代基(具体为烷氧基)与第2硅化合物的可缩合取代基(具体为羟基)恰好完全缩合。
此外,在并用3官能型硅化合物和2官能型硅化合物时,按质量基准计,2官能型硅化合物相对于3官能型硅化合物的比(2官能型硅化合物的质量份数/3官能型硅化合物的质量份数)例如为70/30以下,优选为50/50以下,并且例如为1/99以上,优选为5/95以上。此外,在并用3官能型硅化合物与2官能型硅化合物时,第2硅化合物的可缩合取代基(上述式(14)中的X2、具体为羟基)相对于3官能型硅化合物的可缩合取代基(上述式(12)中的X1、具体为烷氧基)的摩尔比(X2/X1)例如为20/1以下,优选为10/1以下,并且例如为1/5以上,优选为1/2以上,最优选为实质上1/1。而在并用3官能型硅化合物与2官能型硅化合物时,第2硅化合物的可缩合取代基(上述式(14)中的X2、具体为羟基)相对于2官能型硅化合物的可缩合取代基(上述式(13)中的X1、具体为烷氧基)的摩尔比(X2/X1)例如为20/1以下,优选为10/1以下,并且例如为1/5以上,也优选为1/2以上,此外,最优选为实质上1/1。
作为缩合催化剂,只要是能促进第1硅化合物和第2硅化合物的缩合的催化剂则没有特别限定。作为缩合催化剂,例如可列举出酸、碱、金属系催化剂等。
作为酸,例如可列举出盐酸、醋酸、甲酸、硫酸等无机酸(布朗斯特酸)等。此外,酸含有路易斯酸,作为这种路易斯酸,例如可列举出:五氟苯基硼、三氟甲磺酸钪、三氟甲磺酸铋、三氟甲磺酰亚胺钪、三氟甲磺酸氧钒、三氟甲磺酰基甲基化钪、三甲基甲硅烷基三氟甲磺酰亚胺等有机路易斯酸。
作为碱,可列举出:例如氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾等无机碱,例如四甲基氢氧化铵等。优选举出四甲基氢氧化铵等有机碱。
作为金属系催化剂,例如可列举出:铝系催化剂、钛系催化剂、锌系催化剂、锡系催化剂等。优选举出锡系催化剂。
作为锡系催化剂,可列举出:例如二(2-乙基己酸)锡(II)、二辛酸锡(II)(dicaprylic acid tin(II))、双(2-乙基己酸)锡、双新癸酸锡、油酸锡等含有碳数1以上且20以下的直链或支链的羧酸的二(或双)(羧酸)锡(II)等羧酸锡盐,例如二丁基双(2,4-戊二酮)锡、二叔碳酸二甲基锡、二叔碳酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡(二丁基二乙酰氧基锡)、二辛酸二丁基锡、二丁基双(2-乙基己基马来酸)锡、二辛基二月桂基锡、二新癸酸二甲基锡、二油酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、二叔碳酸二辛基锡、双(巯基醋酸异辛基酯)二辛基锡盐、四甲基-1,3-二乙酰氧基二锡氧烷、双(三乙基锡)氧化物、四甲基-1,3-二苯氧基二锡氧烷、双(三丙基锡)氧化物、双(三丁基锡)氧化物、双(三丁基锡)氧化物、双(三苯基锡)氧化物、聚(马来酸二丁基锡)、二乙酸二苯基锡、氧化二丁基锡、二甲氧基二丁基锡、二丁基双(三乙氧基)锡等有机锡化合物等。
作为锡系催化剂,优选举出羧酸锡盐,更优选举出具有碳数1以上且20以下的直链或支链的羧酸的二羧酸锡(II),进一步优选举出具有碳数4以上且14以下的直链或支链的羧酸的二羧酸锡(II),尤其优选举出具有碳数6以上且10以下的支链的羧酸的二羧酸锡(II)。
缩合催化剂可以单独使用或并用。
缩合催化剂可以使用市售品,此外,也可以使用按照公知方法合成的产品。
此外,缩合催化剂例如可以溶于溶剂制备成缩合催化剂溶液。缩合催化剂溶液中的缩合催化剂的浓度调整至例如1质量%以上且99质量%以下。
相对于100摩尔第2硅化合物,缩合催化剂的配混比例例如为0.001摩尔以上,优选为0.01摩尔以上,并且例如为50摩尔以下,优选为5摩尔以下。
接着,该方法在将第1硅化合物、第2硅化合物和缩合催化剂配混之后,在例如温度为0℃以上、优选为10℃以上,此外例如为80℃以下、优选为75℃以下,搅拌混合例如1分钟以上,优选为2小时以上,此外例如为24小时以下、优选为10小时以下。
通过上述混合,第1和第2硅化合物在缩合催化剂的存在下部分缩合。
具体而言,第1硅化合物的可缩合取代基(上述式(11)中的X1)与第2硅化合物的可缩合取代基(上述式(14)中的X2)部分缩合。
详细而言,在第1硅化合物的可缩合取代基为烷氧基、第2硅化合物的可缩合取代基为羟基时,如下述式(16)所示,它们部分缩合。
式(16):
另外,第2硅化合物的一部分不缩合而残存,通过接下来的进一步缩合(完全固化工序)与第1聚硅氧烷的可缩合取代基进行缩合。
如此得到的第1聚硅氧烷为液态(油状),是A阶。
作为第2聚硅氧烷,例如可举出如下述式(17)所示、在侧链含有至少1个可缩合取代基的侧链型聚硅氧烷。
式(17):
(式中,F~I表示构成单元,F和I表示末端单元、G和H表示重复单元。R8表示选自饱和烃基和芳香族烃基中的1价烃基,R9或SiR9表示可加成取代基。d表示0或1,e表示0以上的整数,f表示1以上的整数。其中,全部的R8或R9可以相同也可以不同。)
在式(17)中,作为R8所示的1价烃基,可举出上述式(10)的R6中例示的1价烃基,优选列举出甲基、苯基。
在式(17)中,作为R9或SiR9所示的可加成取代基,例如为上述可加成取代基,优选为构成1对可加成取代基的取代基中的另一方,更优选列举出硅氢基、含烯属不饱和基的基团(具体为乙烯基),更优选举出硅氢基。
在d为1时,侧链型聚硅氧烷为直链聚硅氧烷,在d为0时,侧链型聚硅氧烷为环状聚硅氧烷。
d优选为1。
e表示构成单元G的重复单元数,从反应性的角度来看,优选为0以上的整数,更优选为1以上的整数,此外,优选为100000以下的整数,更优选为10000以下的整数。
f表示构成单元H的重复单元数,从反应性的角度来看,优选为1以上的整数,更优选为2以上的整数,此外,优选为100000以下的整数,更优选为10000以下的整数。
例如,从稳定性、操作性的角度来看,侧链型聚硅氧烷的数均分子量为100以上且1000000以下,优选为100以上且100000以下。
作为侧链型聚硅氧烷,具体可列举出:甲基氢聚硅氧烷、甲基乙烯基聚硅氧烷、二甲基聚硅氧烷-共聚-甲基氢聚硅氧烷、二甲基聚硅氧烷-共聚-乙烯基甲基聚硅氧烷、乙基氢聚硅氧烷、甲基氢聚硅氧烷-共聚-甲基苯基聚硅氧烷、甲基乙烯基聚硅氧烷-共聚-甲基苯基聚硅氧烷、2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷、1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷等。
这些侧链型聚硅氧烷可以单独使用或并用2种以上。
优选举出R8为甲基、R9为氢原子(即SiR9为硅氢基)或乙烯基、d为1、e为1以上的整数、h为2以上的整数的直链的侧链型聚硅氧烷。
此外,作为第2聚硅氧烷,例如可举出如下述式(18)所示的、在分子的两末端含有可加成取代基的两末端型聚硅氧烷(含可加成取代基两末端的聚硅氧烷)。
式(18):
(式中,R8表示选自饱和烃基和芳香族烃基中的1价烃基,R9或SiR9表示可加成取代基,g表示1以上的整数。其中,全部的R8或R9可以相同也可以不同。)
作为R8所示的1价烃基,可举出上述式(10)的R6所示的1价烃基,优选列举出甲基、苯基。
作为R9或SiR9所示的可加成取代基,例如可举出上述可加成取代基,优选为构成1对可加成取代基的取代基中的另一方,更优选列举出硅氢基、含烯属不饱和基的基团(具体为乙烯基),更优选举出硅氢基。
从反应性的角度来看,g优选为1以上的整数,更优选为2以上的整数,此外,优选为100000以下的整数,更优选为10000以下的整数。
从稳定性、操作性的角度来看,两末端型聚硅氧烷的数均分子量例如为100以上且1000000以下,优选为100以上且100000以下。
作为两末端型聚硅氧烷,例如可列举出:两末端硅氢基型聚二甲基硅氧烷、两末端乙烯基型聚二甲基硅氧烷、两末端硅氢基型聚甲基苯基硅氧烷、两末端乙烯基型聚甲基苯基硅氧烷、两末端硅氢基型聚二苯基硅氧烷、两末端含乙烯基聚二甲基硅氧烷、两末端含乙烯基聚二苯基硅氧烷等。
这些两末端型聚硅氧烷可以单独使用或并用2种以上。
优选举出R8全部为甲基、R9为氢原子(即SiR9为硅氢基)或乙烯基、g为2以上且10000以下的整数的两末端硅氢基型聚二甲基硅氧烷(有机氢聚硅氧烷)或两末端含乙烯基聚二甲基硅氧烷。
上述侧链型聚硅氧烷和两末端型聚硅氧烷中,作为第2聚硅氧烷,优选举出两末端型聚硅氧烷。
第2聚硅氧烷可以使用市售品,此外,也可以使用按照公知方法合成的产品。
接着,要想制备第1有机硅树脂组合物,将第1聚硅氧烷与第2聚硅氧烷配混。优选将第1聚硅氧烷和第2聚硅氧烷与加成催化剂一起配混。
此外,第1聚硅氧烷的可加成取代基(一方,优选为乙烯基(式(11)的R7))相对于第2聚硅氧烷的可加成取代基(另一方,优选为硅氢基(式(18)的SiR9))的摩尔比(R7/SiR9)例如为20/1以下,优选为10/1以下,更优选为5/1以下,并且例如为1/20以上,优选为1/10以上,更优选为1/5以上。
此外,相对于第1聚硅氧烷和第2聚硅氧烷的总量100质量份,第2聚硅氧烷的配混比例例如为1质量份以上,优选为50质量份以上,进一步优选为80质量份以上,并且例如为99.99质量份以下,优选为99.9质量份以下,更优选为99.5质量份以下。
作为加成催化剂,只要是促进第1聚硅氧烷的可加成取代基与第1聚硅氧烷的可加成取代基的加成、具体为上述式(6)~式(9)的加成的催化剂则没有特别限定。从促进基于活性能量射线的缩合的角度来看,优选举出相对于活性能量射线具有活性的光催化剂。
作为光催化剂,例如可举出硅氢化催化剂等。
硅氢化催化剂促进硅氢基与链烯基的硅氢化加成。作为这种硅氢化催化剂,例如可举出过渡元素系催化剂,具体可列举出:铂系催化剂、铬系催化剂(六羰基铬(Cr(CO)6)等)、铁系催化剂(羰基三苯基膦铁(Fe(CO)PPh3等)、三羰基双苯基膦铁(trans-Fe(CO)3(PPh3)2)、聚合物基质-(芳基-二苯基膦)5-n[羰基铁](polymer substrate-(Ar-PPh2)5-n[Fe(CO)n])、五羰基铁(Fe(CO)5等)、钴系催化剂(三羰基三乙基甲硅烷基钴(Et3SiCo(CO)3)、四羰基三苯基甲硅烷基钴(Ph3SiCo(CO)4)、八羰基钴(Co2(CO)8等)、钼系催化剂(六羰基钼(Mo(CO)6等)、钯系催化剂、铑催化剂系等。
作为硅氢化催化剂,优选举出铂系催化剂。作为铂系催化剂,可列举出:例如铂黑、氯化铂、氯化铂酸等无机系铂,例如铂-烯烃络合物、铂-羰基络合物、铂-环戊二烯络合物、铂-乙酰丙酮络合物等铂络合物等。
从反应性的角度来看,优选举出铂络合物,更优选举出铂-环戊二烯络合物、铂-乙酰丙酮络合物。
作为铂-环戊二烯络合物,例如可列举出三甲基(甲基环戊二烯)铂(IV)、三甲基(环戊二烯)铂(IV)络合物等。
作为铂-乙酰丙酮络合物,例如可举出2,4-戊二酮铂(II)(乙酰丙酮铂(II))等。
另外,过渡元素系催化剂例如也可以举出下述文献等中记载的物质。
文献:ISSN1070-3632,Russian Journal of General chemistry,2011,Vol.81,No.7,pp.1480-1492“Hydrosilyation on Photoactivated Catalysts”D.A.de Vekki
加成催化剂可以单独使用或并用。
加成催化剂可以使用市售品,此外,也可以使用按照公知方法合成的产品。
加成催化剂例如可以溶于溶剂制备成加成催化剂溶液。加成催化剂溶液中的加成催化剂的浓度例如为1质量%以上且99质量%以下,此外,在加成催化剂为过渡元素系催化剂时,例如将过渡元素的浓度调整至0.1质量%以上且50质量%以下。
相对于第1有机硅树脂组合物整体100质量份,加成催化剂的配混比例例如为1.0×10-11质量份以上,优选为1.0×10-9质量份以上,并且例如为0.5质量份以下,优选为0.1质量份以下。
此外,加成催化剂也可以根据需要与适当量的光活性剂、光产酸剂、光产碱剂等光助剂并用。
接着,将包括第1聚硅氧烷和第2聚硅氧烷的各成分按上述配混比例配混,进行搅拌混合,由此可以得到第1有机硅树脂组合物。
另外,第1有机硅树脂组合物含有在第1聚硅氧烷的制备过程中残留的一部分第2硅化合物。
接着,如上所述得到的第1有机硅树脂组合物例如为液态,优选为油状(粘稠的液态),在25℃、1个大气压的条件下的粘度例如为100mPa·s以上,优选为1000mPa·s以上,并且例如为100000mPa·s以下,优选为50000mPa·s以下。另外,粘度在1个大气压的条件下使用流变仪测定。另外,粘度通过将第1有机硅树脂组合物温度调节至25℃、使用E型锥以旋转数99s-1来测定。
具体而言,要想得到第1有机硅树脂组合物,首先,将硅烷醇基两末端聚二甲基硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷以及二(2-乙基己酸)锡(II)(缩合催化剂)配混,制备油状的第1聚硅氧烷,然后,加入两末端硅氢基型聚二甲基硅氧烷(第2聚硅氧烷)以及三甲基(甲基环戊二烯)铂(IV)溶液或乙酰丙酮铂(II)(加成催化剂)。
或者,首先,将硅烷醇基两末端聚二甲基硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷以及二(2-乙基己酸)锡(II)(缩合催化剂)配混,制备油状的第1聚硅氧烷,然后,加入两末端硅氢基型聚二甲基硅氧烷(第2聚硅氧烷)以及三甲基(甲基环戊二烯)铂(IV)络合物溶液或乙酰丙酮铂(II)(加成催化剂)。
[第2有机硅树脂组合物]
第2有机硅树脂组合物例如含有第3聚硅氧烷,该第3聚硅氧烷含有可通过加热而缩合的至少1对可缩合取代基和可通过活性能量射线而加成的至少1对可加成取代基。
1对可缩合取代基与第1有机硅树脂组合物的第1聚硅氧烷中的1对可缩合取代基同样。1对可缩合取代基在第3聚硅氧烷的主链的末端、中间和/或侧链取代。
1对可加成取代基与第1有机硅树脂组合物的第1和第2聚硅氧烷的可加成取代基同样。1对可加成取代基在第3聚硅氧烷的主链的末端、中间和/或侧链取代。
第3聚硅氧烷例如如下述式(19)所示。
式(19):
(式中,R6表示选自饱和烃基和芳香族烃基中的1价烃基、可缩合取代基和/或可加成取代基。J~N表示构成单元,J和N表示末端单元、K~M表示重复单元。P表示K~M中的任一构成单元。k+l+m表示1以上的整数。其中,R6含有至少1对可缩合取代基和至少1对可加成取代基。)
对于R6所示的1价烃基、可缩合取代基和可加成取代基,可举出上述式(10)中例示的1价烃基、可缩合取代基和可加成取代基。
从稳定性、操作性的角度来看,k+l+m优选为1以上100000以下的整数,更优选为1以上10000以下的整数。
k例如为0以上的整数,优选为1以上的整数,并且例如为100000以下的整数,优选为10000以下的整数。
l例如为0以上100000以下的整数,优选为0以上10000以下的整数。
m例如为0以上100000以下的整数,优选为0以上10000以下的整数。
第3聚硅氧烷的数均分子量例如为100以上,优选为200以上,并且例如为1000000以下,优选为100000以下。
第3聚硅氧烷可以使用市售品,此外,也可以使用按照公知方法合成的产品。
相对于第2有机硅树脂组合物,第3聚硅氧烷的含有比例例如为60质量%以上,优选为90质量%以上,并且例如为100质量%以下。
要想由第2有机硅树脂组合物得到有机硅半固化体,在与第1有机硅树脂组合物同样的条件下将第3聚硅氧烷与缩合催化剂一起加热,然后加入加成催化剂。
[荧光体]
作为荧光体,可举出与第1实施方式中给出的荧光体同样的荧光体。相对于100质量份活性能量射线固化性树脂,荧光体的配混比例例如为0.1质量份以上,优选为0.5质量份以上,例如为80质量份以下,优选为50质量份以下。
[填充剂]
进而,荧光树脂组合物也可以含有填充剂。作为填充剂,可举出与第1实施方式中给出的填充剂同样的填充剂。相对于100质量份活性能量射线固化性树脂,填充剂的配混比例例如为0.1质量份以上,优选为0.5质量份以上,并且例如为70质量份以下,优选为50质量份以下。
[荧光体层5的制作]
要想制作荧光体层5,配混A阶的第1有机硅树脂组合物或第2有机硅树脂组合物和荧光体以及根据需要而配混的填充剂,将它们的混合物涂布在脱模片13的表面,然后进行加热,将荧光树脂组合物制备成片状。另外,在A阶的第1有机硅树脂组合物或第2有机硅树脂组合物的制备过程中,可以在各成分的配混时、反应前、反应中、反应后的任一阶段加入荧光体和根据需要而配混的填充剂。
作为脱模片13,可列举出:例如聚乙烯薄膜、聚酯薄膜(PET等)等聚合物薄膜,例如陶瓷片,例如金属箔等。优选举出聚合物薄膜。此外,也可以对脱模片的表面实施氟处理等剥离处理。
混合物的涂布例如可使用流延、旋转涂布、辊涂布等。
作为加热条件,加热温度例如为40℃以上,优选为60℃以上,并且例如为180℃以下,也优选为150℃以下,加热时间例如为0.1分钟以上,并且例如为180分钟以下,优选为60分钟以下。
如果加热条件在上述范围内,则可以可靠地去除低分子成分(例如含水溶剂等),完成缩合,使第1或第2有机硅树脂组合物半固化(B阶化)。
在混合物由第1有机硅树脂组合物制备时,通过上述加热,第1聚硅氧烷所含有的至少1对可缩合取代基进行缩合。由此,在第1硅化合物的可缩合取代基为烷氧基、第2硅化合物的可缩合取代基为羟基时,如下述式(20)所示,第1聚硅氧烷的分子量增大,由此,第1有机硅树脂组合物凝胶化。即,第1有机硅树脂组合物半固化(B阶化),得到有机硅半固化体。
式(20):
或者,在混合物由第2有机硅树脂组合物制备时,通过上述加热,第3聚硅氧烷所含有的至少1对可缩合取代基进行缩合。由此,第3聚硅氧烷的分子量增大,由此,第2有机硅树脂组合物凝胶化。即,第2有机硅树脂组合物半固化(B阶化),得到有机硅半固化体。
由此,可通过由含有有机硅半固化体和荧光体(以及根据需要而配混的填充剂)的荧光树脂组合物形成的荧光体片25得到荧光体层5。
荧光体层5(荧光体片25)在23℃下的压缩弹性模量例如为0.01MPa以上,优选为0.04MPa以上,并且例如为1.0MPa以下。
如果荧光体层5的压缩弹性模量为上述上限以下,则可以保证充分的柔软性。而如果荧光体层5的压缩弹性模量为上述下限以上,则可以一边防止过度的应力施加于LED4,一边埋设LED4。
此外,荧光体层5在波长400nm以下的透光率例如为50%以上,优选为60%以上。
此外,如果荧光体层5的透光率为上述下限以上,则可以可靠地保证透光性,可以得到亮度优异的LED装置15(后述)。
荧光体层5的厚度例如为10μm以上,优选为100μm以上,并且例如为5000μm以下,优选为2000μm以下。
由此,如图9的(a)所示,制作(准备)荧光体层5。
<埋设工序>
如图9的(a)所示,埋设工序首先将多个LED4载置于荧光体层5的上表面。然后,如图9的(b)所示,以露出它们的上表面的方式将多个LED4埋设于荧光体层5。
<封装工序>
如图9的(c)的箭头所示,封装工序中,对荧光体层5照射活性能量射线。
活性能量射线含有例如紫外线、电子射线等,可列举出例如在波长180nm以上区域、优选200nm以上、此外例如460nm以下、优选400nm以下的区域具有光谱分布的活性能量射线。
活性能量射线的照射例如可使用化学灯、准分子激光器、黑光灯、汞弧、碳弧、低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯等照射装置。另外,也可以使用可产生与上述波长区域相比位于长波长侧或者短波长侧的活性能量射线的照射装置。
照射量例如为0.001J/cm2以上,并且例如为100J/cm2以下,优选为10J/cm2以下。
照射时间例如为10分钟以下,优选为1分钟以下,此外,为5秒钟以上。
此外,例如从上方和/或下方向荧光体层5照射活性能量射线,优选如图9的(c)的箭头所示,从下方向荧光体层5照射。具体而言,以从下方透过支撑片32的方式对荧光体层5照射活性能量射线。
另外,在对荧光体层5照射活性能量射线的过程中,在支撑片32为活性能量射线照射剥离片时,选择活性能量射线照射剥离片、照射条件,以使支撑片32的粘合力不因对荧光体层5照射活性能量射线而降低。
也可以与上述活性能量射线的照射一起进行加热。
加热的时期可以与活性能量射线的照射一起实施,或者也可以在活性能量射线的照射前或照射后实施,优选在活性能量射线的照射后实施。
对于加热条件,温度例如为50℃以上,优选为100℃以上,并且例如为250℃以下,此外,也可以为200℃以下,此外,加热时间例如为0.1分钟以上,并且例如为1440分钟以下,优选为180分钟以下。
通过上述活性能量射线的照射(和根据需要而实施的加热),荧光体层5完全固化达到C阶。
具体而言,在有机硅半固化体由第1有机硅树脂组合物制备时,通过照射活性能量射线(和根据需要而实施的加热),如下述式(21)所示,在第1聚硅氧烷的可加成取代基为乙烯基、第2聚硅氧烷的可加成取代基为硅氢基时,它们进行加成(硅氢加成)。
式(21):
或者,在有机硅半固化体由第2有机硅树脂组合物制备时,通过照射活性能量射线(和根据需要而实施的加热),在第3聚硅氧烷的可加成取代基为乙烯基和硅氢基时,它们进行加成(硅氢加成)。
由此,有机硅半固化体完全固化。即,荧光体层5完全固化(C阶化)。
另外,完全固化中的缩合的进行程度例如可以通过固体NMR测定根据来源于可缩合取代基的峰强度来确认。
C阶化(完全固化)的荧光体层5具有挠性,具体而言,23℃下的压缩弹性模量例如为0.5MPa以上,优选为1.0MPa以上,并且例如为100MPa以下,优选为10MPa以下。
如果荧光体层5的压缩弹性模量为上述上限以下,则可以可靠地保证挠性,例如还可以在接下来的切断工序(参见图9的(d)的虚线)中,使用较廉价的切割装置,一边从上侧确认一边切断荧光体层5。如果荧光体层5的压缩弹性模量为上述下限以上,则可以保持切断后的荧光体层5的形状。
由此,LED4的侧面和下表面被荧光体层5以密合状被覆。即,通过C阶的荧光体层5封装LED4。
<切断工序>
封装工序后,如图9的(d)的虚线所示,切断工序一边从上侧确认一边沿厚度方向切断LED4的周围的挠性的荧光体层5。例如,将荧光体层5切断成例如包围各LED4的俯视大致矩形。
由此,以与支撑片32密合的状态得到具备LED4和用于封装LED4的荧光体层5的荧光体层被覆LED10。
<剥离工序>
切断工序后,如图9的(e)所示,一边将支撑片32沿面方向拉伸,一边将荧光体层被覆LED10自支撑片32剥离。
具体而言,首先如图9的(d)的箭头所示,将支撑片32沿面方向外侧拉伸。由此,如图9的(e)所示,荧光体层被覆LED10处于与支撑片32密合的状态,拉伸应力集中于切口8,因此切口8扩展,接着,各LED4相互分离,形成间隙19。间隙19以隔开各LED4的方式形成为俯视大致格子状。
然后,将荧光体层被覆LED10自支撑片32的上表面剥离。
具体而言,如图9的(e’)所示,例如,通过具备针等按压构件14和夹头等吸引构件16的拾取装置17将荧光体层被覆LED10自支撑片32剥离。拾取装置17通过以按压构件14从下方按压(顶起)与想要剥离的荧光体层被覆LED10对应的支撑片32,由此将想要剥离的荧光体层被覆LED10向上方顶起,一边通过夹头等吸引构件16进行吸引一边自支撑片32剥离所顶起的荧光体层被覆LED10。
如果将支撑片32沿面方向拉伸,则在想要剥离的荧光体层被覆LED10和与其邻接的荧光体层被覆LED10之间会形成间隙19,因此在使吸引构件16接近想要剥离的荧光体层被覆LED10时,还可以防止与其邻接的荧光体层被覆LED10接触吸引构件16而损伤该荧光体层被覆LED10。
此外,在上述支撑片32也是热剥离片时,也可以代替上述支撑片32的拉伸或在支撑片32的拉伸的基础上将支撑片32加热至例如50℃以上、优选为70℃以上,此外例如200℃以下、优选150℃以下。
此外,在上述支撑片32也是活性能量射线照射剥离片时,也可以代替上述支撑片32的拉伸或在支撑片32的拉伸的基础上对支撑片32照射活性能量射线。
通过这些处理,支撑片32的粘合力降低,可以更容易地将荧光体层被覆LED10自支撑片32剥离。
由此,如图9的(e)所示,得到自支撑片32剥离了的荧光体层被覆LED10。
<安装工序>
剥离工序后,根据发光波长、发光效率来挑选荧光体层被覆LED10,之后,如图9的(f)所示,将所挑选的荧光体层被覆LED10安装于基板9。由此,得到LED装置15。
然后,根据需要而如图9的(f)的虚线所示,于LED装置15中设置用于封装荧光体层被覆LED10的封装保护层20。
接着,第6实施方式的荧光体层被覆LED10的制造方法将LED4埋设于由含有通过照射活性能量射线而固化的活性能量射线固化性树脂和荧光体的荧光树脂组合物形成的荧光体层5,然后,对荧光体层5照射活性能量射线,通过荧光体层5封装LED4。因此,可以一边抑制支撑片32的损伤一边封装LED4,使荧光体均匀分散在LED4的周围。
即,即使不加热荧光体层5、或在减少加热的同时对荧光体层5照射活性能量射线来使该荧光体层5固化,可以封装LED4,因此支撑荧光体层5的支撑片32不需要具有耐热性,即,可以利用耐热性低的支撑片32。
而且,在使荧光体层5完全固化时,与仅通过加热使荧光体层5完全固化的情况相比,照射活性能量射线的照射时间可以设定为短时间。
此外,通过与LED4相应地一边从上侧确认一边切断荧光体层5,得到具备LED4和用于埋设LED4的荧光体层5的荧光体层被覆LED10,然后,将荧光体层被覆LED10自支撑片32剥离。因此,可以以优异的尺寸稳定性切断由损伤受到抑制的支撑片32所支撑的荧光体层5,得到尺寸稳定性优异的荧光体层被覆LED10。
此外,在切断工序中,一边通过支撑片32支撑荧光体层5一边进行切断,然后,在剥离工序中,加热支撑片32时,则由于是对已经在切断工序中支撑荧光体层5而结束了其使命的支撑片32进行加热,然后将荧光体层被覆LED10剥离,因此可以高效地得到尺寸稳定性优异的荧光体层被覆LED10。
因此,该荧光体层被覆LED10的尺寸稳定性优异。
此外,LED装置15由于具备尺寸稳定性优异的荧光体层被覆LED10而可靠性优异,因此,发光效率提高。
<变形例>
上述第6实施方式中,由1层形成支撑片32,例如虽未图示但也可以由不能沿面方向拉伸的硬质支撑板和层叠在支撑板上的粘合层这2层形成。
作为形成支撑板的硬质材料,可列举出例如氧化硅(石英等)等氧化物、例如不锈钢等金属等。支撑板的厚度例如为0.1mm以上,优选为0.3mm以上,并且例如为5mm以下,优选为2mm以下。
粘合层形成于支撑板的上表面整面。作为形成粘合层的粘合材料,例如可举出丙烯酸类压敏粘接剂等压敏粘接剂。粘合层的厚度例如为0.1mm以上,优选为0.2mm以上,并且例如为1mm以下,优选为0.5mm以下。
优选如图9的(a)的上侧图所示,由1层形成可沿面方向拉伸的支撑片32。
由此,图9的(e)所示的剥离工序一边将支撑片32沿面方向拉伸,一边将荧光体层被覆LED10自支撑片32剥离,因此如图9的(e’)所示,可以利用上述拾取装置17容易且可靠地将荧光体层被覆LED10自支撑片32剥离。
另外,由于未在支撑片32中设置硬质支撑板,因此参见图9的(e’),通过拾取装置17的按压构件14,可以从下方顶起支撑片32和与其对应的荧光体层被覆LED10。
而且,不需要将硬质支撑板层叠于粘合层,因此可以实现工艺的简化。
<第7实施方式>
在第7实施方式的附图中,对于与第1~第6实施方式同样的构件及工序标以相同的附图标记,省略其详细说明。
第7实施方式的荧光体层被覆LED10的制造方法具备:准备支撑片1的工序(参见图10的(a))、借助于粘合层3将荧光体层5贴附于支撑板2的贴附工序(参见图10的(b)、配置工序的一个例子)、埋设工序(参见图10的(c))、封装工序(参见图10的(d))、切断工序(参见图10的(d)的虚线)、以及剥离工序(参见图10的(e))。此外,第7实施方式的LED装置15的制造方法具备安装工序(参见图10的(f))。
以下对第7实施方式的各工序进行详细说明。
<准备支撑片1的工序>
如图10的(a)所示,支撑片1具备支撑板2和层叠于支撑板2的上表面的粘合层3。
作为支撑板2,可举出与第1实施方式的支撑板2同样的支撑板2。
粘合层3由粘合力因照射活性能量射线而降低的材料形成为活性能量射线照射剥离层(片),具体而言,例如可举出丙烯酸类压敏粘接剂层等压敏粘接剂层。此外,粘合层3例如也可以由日本特开2001-308116号公报所记载的活性能量射线照射剥离层(片)形成。
粘合层3的厚度例如为0.01mm以上,优选为0.02mm以上,此外,为1mm以下,优选为0.5mm以下。
要想准备支撑片1,例如将支撑板2与粘合层3贴合。另外,也可以通过首先准备支撑板2、接着将清漆涂布于支撑板2的涂布方法等将粘合层3直接层叠于支撑板2。
支撑片1的厚度例如为0.2mm以上,优选为0.5mm以上,此外,为6mm以下,优选为2.5mm以下。
<贴附工序>
贴附工序在准备支撑片1的工序之后实施。
贴附工序如图10的(b)所示,例如将荧光体片25贴附于粘合层3的上表面。由此,在贴附于粘合层3的状态下形成荧光体层5。
在图10的(b)中,荧光体层5由与第1实施方式的荧光树脂组合物同样的荧光树脂组合物形成为沿面方向拉伸的片状。
<埋设工序>
埋设工序在贴附工序之后实施。
如图10的(c)所示,通过荧光体层5封装LED4时,首先如图10的(b)的虚线所示,准备多个LED4。
接着,如图10的(c)所示,将脱模片13载置在LED4上,接着,将LED4埋设于荧光体层5。
然后,如图10的(c)的虚线所示,将脱模片13自荧光体层5的上表面剥离。
<封装工序>
封装工序在埋设工序之后实施。
然后,如图10的(d)所示,使荧光体层5固化。在固化性树脂为热固化性树脂时,使荧光体层5热固化。具体而言,将荧光体层5加热至例如80℃以上、优选为100℃以上,此外例如为200℃以下、优选为180℃以下。
在热固化性树脂含有两阶段固化型有机硅树脂,埋设LED4的荧光体层5为B阶时,荧光体层5通过上述加热而完全固化达到C阶。
此外,在热固化性树脂含有一阶段固化型有机硅树脂时,荧光体层5通过上述加热而完全固化达到C阶。
或者,在固化性树脂为活性能量射线固化性树脂时,从上方对荧光体层5照射活性能量射线。另外,在从上方照射活性能量射线时,以不因此降低粘合层3的粘合力的方式选择固化性树脂、照射条件。
固化(完全固化)的荧光体层5具有挠性,此外,荧光体层5的波长400nm以下的透光率例如为50%以上,优选为60%以上。如果荧光体层5的透光率为上述下限以上,则可以保证荧光体层5中的活性能量射线的透过性,活性能量射线透过荧光体层5而到达粘合层3。同时,可以得到亮度优异的LED装置15(后述)。
由此,LED4的侧面和下表面被荧光体层5以密合状被覆。即,通过C阶的荧光体层5封装LED4。
<切断工序>
封装工序后,如图10的(d)的虚线所示,切断工序将LED4的周围的荧光体层5沿厚度方向切断。例如,如图2的单点划线所示,将荧光体层5例如一边从上侧确认一边切断成包围各LED4的俯视大致矩形。
通过切断工序,以荧光体层5与支撑片1密合的状态得到具备LED4和用于埋设LED4的荧光体层5的荧光体层被覆LED10。即,与LED4相应地将荧光体层5单片化。
<剥离工序>
切断工序后,在图10的(e)中,剥离工序将荧光体层被覆LED10自粘合层3的上表面剥离。
要想将荧光体层被覆LED10自粘合层3的上表面剥离,首先如图10的(e)的向下的箭头所示,从上方隔着荧光体层5对粘合层3照射活性能量射线。
活性能量射线例如包括紫外线、电子射线等,可列举出在例如波长180nm以上区域、优选200nm以上、此外例如460nm以下、优选400nm以下的区域具有光谱分布的活性能量射线。
活性能量射线的照射例如可使用化学灯、准分子激光器、黑光灯、汞弧、碳弧、低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯等照射装置。另外,也可以使用可产生与上述波长区域更相比位于长波长侧或者短波长侧的活性能量射线的照射装置。
照射量例如为0.001J/cm2以上,优选为0.01J/cm2以上,并且例如为100J/cm2以下,优选为10J/cm2以下。如果照射量为上述下限以上,则可以确实且高效地降低粘合层3的粘合力。而如果照射量为上述上限以下,则可以抑制成本增加,有效防止设备损伤。
照射时间例如为10分钟以下,优选为1分钟以下,并且例如为5秒钟以上。如果照射时间的上限为上述上限以下,则可以缩短剥离工序所花时间。
接着,活性能量射线的全部或一部分从上方透过荧光体层5而照射到粘合层3。
通过该活性能量射线的照射,粘合层3的粘合力降低。
在该状态下,如图10的(e)的向上的箭头所示,将荧光体层被覆LED10自粘合层3剥离。另外,要想将荧光体层被覆LED10自粘合层3剥离,可以根据需要而使用未图示的具备夹头等吸引构件的拾取装置。具体而言,可以一边通过吸引构件吸引荧光体层被覆LED10一边将其自粘合层3剥离。
荧光体层被覆LED10的自粘合层3的剥离中,荧光体层5的下表面自粘合层3的上表面剥离。
由此,得到自粘合层3剥离了的荧光体层被覆LED10。
[安装工序]
剥离工序后,根据发光波长、发光效率来挑选荧光体层被覆LED10,之后,如图10的(f)所示,将所挑选的荧光体层被覆LED10安装于基板9。由此,得到LED装置15。
由此,得到具备基板9和安装于基板9的荧光体层被覆LED10的LED装置15。
然后,根据需要而如图10的(f)的虚线所示,于LED装置15中设置用于封装荧光体层被覆LED10的封装保护层20。
接着,根据第7实施方式,剥离工序从上方隔着荧光体层5对粘合层3照射活性能量射线。于是,活性能量射线透过荧光体层5而照射到粘合层3。因此,不需要由透过活性能量射线的基板材料形成支撑板2,并使活性能量射线透过该支撑板2。结果,作为支撑板2,不限于活性能量射线透过性的支撑板,也可以从活性能量射线阻断性的支撑板中选择。
此外,在切断工序后实施剥离工序。即,切断工序中,可以一边通过具备硬质支撑板2的支撑片1支撑荧光体层5一边切断荧光体层5。因此,可以得到尺寸稳定性优异的荧光体层被覆LED10。
进而,该方法由于在剥离工序中对粘合层3照射活性能量射线,因此与通过加热粘合层3来减少粘合层3的粘合力的方法相比,可以防止由加热引起的支撑片1的变形,进一步提高尺寸稳定性。
因此,该荧光体层被覆LED10的尺寸稳定性优异。
此外,LED装置15具备尺寸稳定性优异的荧光体层被覆LED10,因而可靠性优异,因此,发光效率提高。
<变形例>
图10的(e)的实施方式的剥离工序仅从上方对粘合层3照射活性能量射线,而在第7实施方式中至少从上方照射活性能量射线即可,例如在支撑板2由活性能量射线透过性材料或活性能量射线半透过性材料形成时,也可以从上下两方对粘合层3照射活性能量射线。此时,从支撑片1的下方照射的活性能量射线的全部或一部分透过支撑板2而到达粘合层3。
根据这种变形例,在剥离工序中,可以进一步缩短降低粘合层3的粘合力所需的时间、即活性能量射线的照射时间,可以提高荧光体层被覆LED10的制造效率。
<第8实施方式>
第1实施方式如图1的(b)所示,由荧光体均匀(至少沿面方向均匀)分散的荧光体片25形成荧光体层5,而例如也可以如图11的(b)和图12所示,作为封装片,例示出具备含有荧光体的作为被覆部的埋设部33和包围埋设部33的反射器部34的埋设-反射器片24。
如图12所示,埋设部33在埋设-反射器片24中作为埋设多个LED4的部分而隔开间隔地设置有多个,各埋设部33形成为俯视大致圆形。具体而言,如图11的(b)所示,各埋设部33形成为向上逐渐变细的大致圆锥台形状。
埋设部33的上端部直径(最大长度)大于LED4的面方向最大长度,具体而言,相对于LED4的面方向最大长度,例如为200%以上,优选为300%以上,更优选为500%以上,例如为3000%以下。具体而言,埋设部33的上端部直径(最大长度)例如为5mm以上,优选为7mm以上,并且例如为300mm以下,优选为200mm以下。
此外,埋设部33的下端部直径(最大长度)大于上端部的直径(最大长度),具体而言,例如为7mm以上,优选为10mm以上,并且例如为400mm以下,优选为250mm以下。
进而,各埋设部33间的间隔(最小间隔、具体为埋设部33的下端部间的间隔)例如为20mm以上,优选为50mm以上,并且例如为1000mm以下,优选为200mm以下。
埋设部33由上述荧光树脂组合物所形成。埋设部33在荧光树脂组合物含有热固化性树脂时,以B阶形成。
如图12所示,反射器部34在埋设-反射器片24周端部连续,并且配置在各埋设部33之间,形成为包围各埋设部33的俯视大致格子状。
此外,反射器部34由含有后述的光反射成分的反射树脂组合物所形成。
接着,对该埋设-反射器片24的制造方法,参见图12和图13进行说明。
该方法首先如图13的(a)所示,准备压制装置35。
压制装置35具备支撑板36和相对配置在支撑板36的上侧的模具37。
支撑板36例如由不锈钢等金属形成为大致矩形平板状。
模具37一体化地具备平板部38和从平板部38向下侧突出地形成的突出部39。
平板部38形成为在俯视时与支撑板36相同的形状。
突出部39在模具37中与埋设部33相应地沿面方向相互隔开间隔地设置有多个。即,突出部39形成为自平板部38的下表面向下逐渐变细的大致圆锥台形状,具体而言,在正剖视和侧剖视中,形成为向下逐渐变细的锥角形状。即,突出部39形成为与埋设部33相同的形状。
此外,如图13的(a)所示,在支撑板36的周端部上表面设置有间隔物40。间隔物40例如由不锈钢等金属形成,以沿厚度方向投影时包围多个埋设部33的方式配置。此外,间隔物40以沿厚度方向投影时包括于模具37的方式,具体是以与平板部38的周端部重叠的方式配置于支撑板36。
间隔物40的厚度以成为后述的剥离片49的厚度与突出部39的厚度的总厚度的方式进行设定。间隔物40的厚度例如为0.3mm以上,优选为0.5mm以上,并且例如为5mm以下,优选为3mm以下。
另外,压制装置35以可交换不同形状的模具37的方式构成,具体而言,以可将图13的(a)所示的具有突出部39的模具37与图17的(c)所示的后述的不具有突出部39的平板状的模具37交换的方式构成。
此外,如图13的(a)所示,在支撑板36的上表面,在间隔物40的内侧载置有剥离片49。剥离片49的周端面以在支撑板36的上表面与间隔物40的内侧面接触的方式形成。剥离片49的厚度例如为10μm以上,优选为30μm以上,并且例如为200μm以下,优选为150μm以下。
接着,于图13的(a)所示的压制装置35中,将反射器片42配置于剥离片49的上表面。
要想将反射器片42配置于剥离片49的上表面,可使用:例如将由反射树脂组合物形成的反射器片42层叠于剥离片49的上表面的层叠方法;例如将液态的反射树脂组合物涂布于剥离片49的上表面的涂布方法等。
反射树脂组合物例如含有树脂和光反射成分。
作为树脂,例如可列举出:热固化性有机硅树脂、环氧树脂、热固化性聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、热固化性聚氨酯树脂等热固化性树脂,优选举出热固化性有机硅树脂、环氧树脂。
光反射成分例如为白色的化合物,作为这种白色的化合物,具体可举出白色颜料。
作为白色颜料,例如可举出白色无机颜料,作为这种白色无机颜料,可列举出:例如氧化钛、氧化锌、氧化锆等氧化物,例如铅白(碳酸铅)、碳酸钙等碳酸盐,例如高岭土(高岭石)等粘土矿物等。
作为白色无机颜料,优选举出氧化物,进一步优选举出氧化钛。
这种氧化钛具体为TiO2、(氧化钛(IV)、二氧化钛)。
对氧化钛的晶体结构没有特别限定,例如有金红石、板钛矿(板钛石)、锐钛矿(锐钛石)等,优选为金红石。
此外,对氧化钛的晶系没有特别限定,例如有正方晶系、斜方晶系等,优选为正方晶系。
如果氧化钛的晶体结构和晶系为金红石和正方晶系,则反射器部34即使在长期暴露于高温的情况下也可以有效防止对光(具体为可见光、尤其是波长450nm附近的光)的反射率降低。
光反射成分为颗粒状,其形状不受限定,例如可列举出球状、板状、针状等。光反射成分的最大长度的平均值(为球状时是指其平均粒径)例如为1nm以上且1000nm以下。最大长度的平均值使用激光衍射散射式粒度分布计测定。
相对于100质量份树脂,光反射成分的配混比例例如为0.5质量份以上,优选为1.5质量份以上,并且例如为90质量份以上,优选为70质量份以上。
上述光反射成分均匀分散混合在树脂中。
此外,在反射树脂组合物中还可以添加上述填充剂。即,可以将填充剂与光反射成分(具体为白色颜料)并用。
填充剂除了上述白色颜料以外,可举出公知的填充剂,具体可列举出有机硅颗粒等有机微粒,例如二氧化硅、滑石、氧化铝、氮化铝、氮化硅等无机微粒。
调整填充剂的添加比例,使得相对于100质量份树脂,填充剂和光反射成分的总量例如为10质量份以上,优选为25质量份以上,更优选为40质量份以上,并且例如为80质量份以下,优选为75质量份以下,更优选为60质量份以下。
层叠方法中,反射树脂组合物通过将上述树脂、光反射成分以及根据需要而添加的填充剂配混、均匀混合而制备成A阶。
接着,层叠方法通过例如流延、旋转涂布、辊涂布等涂布方法将A阶的反射树脂组合物涂布在未图示的脱模片的表面,然后进行加热使其为B阶或者C阶。作为脱模片,可列举出:例如聚乙烯薄膜、聚酯薄膜(PET等)等聚合物薄膜,例如陶瓷片,例如金属箔等。优选举出聚合物薄膜。此外,也可以对脱模片的表面实施氟处理等剥离处理。
或者,例如通过丝网印刷等或通过上述涂布方法将A阶的反射树脂组合物涂布在未图示的脱模片的表面,然后进行加热,由此形成B阶或C阶的反射器片42。
然后,将反射器片42转印至剥离片49。接着,将未图示的脱模片剥离。
而涂布方法通过丝网印刷等将上述A阶的反射树脂组合物涂布在剥离片49的上表面,然后进行加热,由此形成B阶的反射器片42。
反射器片42的厚度例如为0.3mm以上,优选为0.5mm以上,并且例如为5mm以下,优选为3mm以下。
接着,如图13的(a)的箭头和图13的(b)所示,通过压制装置35压制反射器片42。
具体而言,相对于支撑板36向下按压模具37。详细而言,将模具37向下侧按压,以使突出部39沿厚度方向贯穿反射器片42。同时,使模具37的平板部38的周端部与间隔物40的上表面抵接。
由此,在反射器片42中,如图13的(b)所示,形成贯穿厚度方向、形状与突出部39对应的贯穿孔41。
在向下按压模具37的过程中,在反射树脂组合物含有B阶的热固化性树脂时,也可以于模具37中预先内置加热器(未图示),通过该加热器加热反射器片42。由此使反射树脂组合物完全固化(C阶化)。
加热温度例如为80℃以上,优选为100℃以上,并且例如为200℃以下,优选为180℃以下。
由此,在剥离片49上形成反射器部34。
然后,如图13的(c)所示,解除压制装置35的压制状态。具体而言,将模具37向上提起。
接着,将具备平板部38和突出部39的模具37与仅具备平板部38的模具37交换。
并且,将荧光体片25配置在反射器部34上。
具体而言,以被覆贯穿孔41的方式将荧光体片25载置于反射器部34的上表面。
在荧光树脂组合物含有热固化性树脂时,将B阶的荧光体片25配置在反射器部34上。在荧光体片25为B阶时,其平板状会得到某种程度的维持,因此不会陷入贯穿孔41内,会以被覆贯穿孔41的方式载置于反射器部34的上表面。
此外,荧光体片25形成得比反射器部34(具体而言,反射器片42的反射树脂组合物含有热固化性树脂时,为C阶的反射器部34)柔软。具体而言,荧光体片25为可通过接下来的压制(图13的(d))而变形的柔度,而反射器部34形成为不能通过接下来的压制而变形的硬度。
接着,如图13的(d)所示,通过压制装置35压制荧光体片25。具体而言,向支撑板36按压由平板部38形成的模具37。同时,使平板部38的周端部与间隔物40的上表面抵接。此外,平板部38的下表面与反射器部34的上表面接触。
由此,较柔软的荧光体片25被平板部38从上侧按压而填充到贯穿孔41内。而较硬的反射器部34不变形地在其贯穿孔41中容纳埋设部33。
此外,也可以通过内置于平板部38的加热器加热荧光体片25。
由此,在反射器部34的贯穿孔41内形成埋设部33。
由此,在支撑板36和模具37之间得到具备埋设部33和反射器部34的埋设-反射器片24。
如图13的(e)所示,然后提升模具37,接着将埋设-反射器片24自剥离片49剥离。
接着,对于使用图13的(e)所示的埋设-反射器片24来制造荧光体层被覆LED10和LED装置15的方法,参见图11详细说明与上述实施方式不同的工序。
[配置工序]
如图11的(b)所示,将埋设-反射器片24配置在支撑片1上,使得埋设部33成向上逐渐变细的锥角形状。
[埋设工序]
埋设工序首先如图11的(b)所示,将多个LED4分别与埋设部33相对配置。具体而言,将各LED4以在俯视时与埋设部33的中心相对、并且在反射器部34的上端部的内侧隔开间隔的方式进行配置。
如图11的(c)所示,然后,将脱模片13配置于LED4的上表面,接着,对层叠体进行压制。由此,以露出上表面的方式将LED4埋设于埋设部33。
[封装工序]
封装工序在荧光树脂组合物含有热固化性树脂时,通过加热荧光体层5而使其热固化。由此使得埋设部33完全固化。由此,通过埋设部33封装LED4。
[切断工序]
如图13的(d)所示,切断工序沿厚度方向切断反射器部34。例如,参见图12的单点划线,对于反射器部34,例如将荧光体层5切断成包围各埋设部33的俯视大致矩形。此外,一边以肉眼确认露出上表面的LED4一边切断荧光体层5。
如图11的(d)的虚线所示,通过切断工序,以与支撑片1密合的状态得到具备1个LED4、用于埋设LED4的埋设部33以及设置在埋设部33周围的反射器部34的荧光体层被覆LED10。即,荧光体层被覆LED10中设置有反射器部34。即,荧光体层被覆LED10是带有反射器部的荧光体层被覆LED。
[剥离工序]
在剥离工序中,如图11的(e)所示,将设置有反射器部34的荧光体层被覆LED10自支撑片1剥离。
[安装工序]
在安装工序中,根据发光波长、发光效率来挑选设置有反射器部34的荧光体层被覆LED10之后,如图11的(f)所示,将所挑选的荧光体层被覆LED10安装于基板9。由此得到LED装置15。
由此,得到具备基板9、安装于基板9的设置有反射器部34的荧光体层被覆LED10的LED装置15。
根据该第8实施方式,埋设-反射器片24由于具备埋设LED4的埋设部33以及含有光反射成分、以包围埋设部33的方式形成的反射器部34,因此可以通过反射器部34反射自LED4发出的光。因此,可以提高LED装置15的发光效率。
<变形例>
第8实施方式由含有荧光体的荧光树脂组合物形成埋设部33,而例如也可以由不含荧光体的树脂组合物形成。
<第9实施方式>
在第9实施方式的附图中,对于与第8实施方式同样的构件及工序标以相同的附图标记,省略其详细说明。
在第8实施方式的埋设-反射器片24的制造方法中,如图13的(c)和图13的(d)所示,由荧光体片25形成埋设部33,而也可以如图14的(c)所示,不使用荧光体片25而通过将荧光树脂组合物的清漆浇灌到贯穿孔41中来形成埋设部33。
具体而言,首先将荧光树脂组合物制备成清漆。具体而言,在荧光树脂组合物含有热固化性树脂时,制备A阶的清漆。从而,将A阶的荧光树脂组合物填充到贯穿孔41内。
然后,在荧光树脂组合物含有热固化性树脂时,将A阶的荧光树脂组合物加热,使其B阶化。
通过第9实施方式也可以发挥与第8实施方式同样的作用效果。
<第10实施方式>
在第10实施方式的附图中,对于与第8实施方式和第9实施方式同样的构件及工序标以相同的附图标记,省略其详细说明。
在第8实施方式中,如图11的(b)和图12所示,在俯视时,将埋设部33的上端部形成得比LED4大,而例如也可以如图15的(b)所示,将埋设部33的上端部和LED4形成为相同尺寸。
[埋设工序]
例如,埋设部33形成为向上逐渐变细的大致四角锥台形状。
要想形成图15的(b)所示的埋设部33,将参见图13和图14的突出部39形成为自平板部38的下表面向下逐渐变细的大致四角锥台形状。
此外,如图15的(b)所示,在沿厚度方向投影时,埋设部33的上端部与LED4相互重叠,具体而言,以在俯视时埋设部33的上端部的周缘与LED4的周缘形成在相同位置的方式将LED4载置于埋设部33的上表面。
通过第10实施方式也可以发挥与第7和8实施方式同样的作用效果。
<第11实施方式>
在第11实施方式的附图中,对于与第8实施方式同样的构件及工序标以相同的附图标记,省略其详细说明。
在第8实施方式中,如图11的(b)所示,将埋设-反射器片24中的埋设部33形成为向上逐渐变细的大致圆锥台形状,而例如也可以如图16的(b)所示,将其形成为沿上下方向(厚度方向)延伸的大致圆柱形状。
要想形成这种埋设部33,使用图17的(a)和图17的(b)所示的冲切装置55。
冲切装置55具备支撑板56以及相对配置在支撑板56的上侧的模具57。
支撑板56例如由不锈钢等金属形成为大致矩形平板状,此外,支撑板56上形成有贯穿厚度方向的贯穿孔53。
贯穿孔53形成为俯视大致圆形。
模具57一体化地具备平板部58和从平板部58向下侧突出地形成的突出部59。
平板部58形成为与图13的(a)所示的平板部38相同的形状。
突出部59在模具57中与埋设部33(参见图17的(d))相应地沿面方向相互隔开间隔地设置有多个。突出部59形成为俯视时与贯穿孔53相同的形状和相同的尺寸,具体形成为大致圆柱形状。突出部59形成为与埋设部33(参见图17的(d))相同的形状。即,突出部59形成为在正剖视和侧剖视时大致矩形。
由此,冲切装置55构成为可通过向下按压模具57而使突出部59插入贯穿孔53。
贯穿孔53的孔径和突出部59的直径例如为5mm以上,优选为7mm以上,并且例如为300mm以下,优选为200mm以下。
此外,在支撑板56的周端部上表面设置有间隔物40。间隔物40以在俯视时包围贯穿孔53的方式在支撑板56的周端部配置成俯视大致框形状。
接着,要想通过图17所示的冲切装置55形成埋设-反射器片24,首先如图17的(a)所示,将反射器片42配置在支撑板56上。具体而言,将反射器片42以被覆多个贯穿孔53的方式载置于支撑板56的上表面。
接着,如图17的(b)所示,使用冲切装置55对反射器片42进行冲切。
具体而言,通过按压模具57,突出部59对反射器片42进行冲切。
由此,在反射器片42上形成形状与突出部59对应的贯穿孔41。
由此,在支撑板56上形成反射器部34。
接着,如图17的(c)所示,提升模具57。
然后,将所形成的反射器部34设置于具备支撑板36和由平板部38形成的模具37并设置有剥离片49的压制装置35。
接着,将荧光体片25配置在反射器部34上。
接着,如图17的(c)的箭头和图17的(d)所示,通过压制装置35压制荧光体片25。由此,在反射器部34的贯穿孔41内形成埋设部33。
由此,在支撑板36和模具37之间得到具备埋设部33和反射器部34的埋设-反射器片24。
然后,提升模具37,接着,如图17的(e)所示,将埋设-反射器片24自剥离片49剥离。
通过第11实施方式也可以发挥与第8实施方式同样的作用效果。
<第12实施方式>
在第12实施方式的附图中,对于与第11实施方式同样的构件及工序标以相同的附图标记,省略其详细说明。
在第11实施方式的埋设-反射器片24的制造方法中,如图17的(c)和图17的(d)所示,由荧光体片25形成埋设部33,而也可以如图18的(c)所示,不使用荧光体片25而通过将荧光树脂组合物的清漆浇灌到贯穿孔41中来形成埋设部33。
具体而言,将图18的(b)所示的反射器部34自冲切装置55取出,接着,如图18的(c)所示,将其配置于剥离片49的上表面。接着,将荧光树脂组合物的清漆浇灌到贯穿孔41内。
通过第12实施方式也可以发挥与第11实施方式同样的作用效果。
<第13实施方式>
在第13实施方式的附图中,对于与第11实施方式同样的构件及工序标以相同的附图标记,省略其详细说明。
在第11实施方式中,如图16的(c)所示,作为被覆部,例示了用于埋设LED4的埋设部33,而例如也可以如图19的(c)所示,例示出被覆LED4的下表面的被覆部43。
被覆部43在被覆-反射器片44中以被反射器部34包围的方式设置。在被覆-反射器片44中,被覆部43成与图16的(b)所示的埋设部33相同的形状,进而形成为与LED4相同的尺寸。
例如,如图19的(b)所示,被覆部43在沿厚度方向投影时与LED4相互重叠,具体而言,以在俯视时被覆部43的周缘与LED4的周缘形成在相同位置的方式将LED4载置于被覆部43的下表面。
[被覆工序]
第13实施方式实施图19所示的被覆工序代替图16的(c)所示的埋设工序。对于被覆工序的条件,与埋设工序的条件同样。
另外,在图19的(c)所示的被覆工序中,被覆部43被覆LED4的下表面。被覆部43通过LED4的压制而压入有LED4,虽然其沿面方向外侧略微突出,但由于其外突程度微小,因此在图19的(c)中将压制后的被覆部43和LED4的左右方向长度表示为相同长度。
通过第13实施方式也可以发挥与第11实施方式同样的作用效果。
<第14实施方式>
在第14实施方式的附图中,对于与第1实施方式同样的构件及工序s标以相同的附图标记,省略其详细说明。
在第1实施方式中,如图1的(c)所示,实施通过荧光体层5被覆LED4的侧面和下表面的埋设工序,而例如也可以代替埋设工序,如图20的(c)所示,实施通过荧光体层5仅被覆LED4的侧面的被覆工序。
[配置工序]
如图20的(b)所示,将配置于支撑片1的荧光体层5的厚度设定得比LED4的厚度薄,相对于LED4的厚度,设定为例如95%以下、优选为90%以下,并且例如为10%以上。将配置于支撑片1的荧光体层5的厚度具体设定为例如1000μm以下、优选为800μm以下,并且例如为30μm以上、优选为50μm以上。
[被覆工序]
如图20的(c)所示,通过压制,以各LED4的各上表面被脱模片13被覆、各LED4的下表面与粘合层3的上表面接触的方式将其压入荧光体层5。
此外,压入有多个LED4的荧光体层5的上表面与各LED4的上表面形成一个表面。此外,荧光体层5的下表面也与各LED4的下表面形成一个表面。即,压入有多个LED4的荧光体层5的厚度与各LED4的厚度相同。
[剥离工序]
在图20的(e)中,剥离工序将荧光体层被覆LED10自粘合层3的上表面剥离。即,以产生荧光体层5和LED4以及粘合层3之间的界面剥离的方式将荧光体层被覆LED10自支撑板2和粘合层3剥离。
该荧光体层被覆LED10同时露出形成LED4的一部分上表面的端子和LED4的下表面,而LED4的侧面被荧光体层5所被覆。
通过第14实施方式也可以发挥与第1实施方式同样的作用效果。
<第15实施方式>
在第15实施方式的附图中,对于与第1实施方式同样的构件及工序标以相同的附图标记,省略其详细说明。
第1实施方式如图1的(b)所示,由预先成形的荧光体片25形成荧光体层5。然而,例如也可以将荧光树脂组合物制备成清漆,将清漆直接涂布在支撑片1上(具体为粘合层3的上表面)。
要想涂布清漆,例如可使用分配器、涂布器、狭缝模头涂布机等涂布机。优选使用图21所示的分配器26。
如图21所示,分配器26一体化地具备导入部27和涂布部28。
导入部27形成为沿上下方向延伸的大致圆筒形状,其下端部与涂布部28连接。
涂布部28形成为沿左右方向和上下方向延伸的平板状,并且形成为沿上下方向延伸的侧面视大致矩形。在涂布部28的上端部连接有导入部27。涂布部28的下端部形成为其前端部和后端部被切去的、侧剖视前端较细的形状(锥角)。此外,涂布部28的下端面以可相对于粘合层3的上表面按压的方式构成。进而,在涂布部28的内部设置有随着由导入部27导入的清漆向下游侧(下侧)流动、左右方向变宽的宽度较宽的流路(未图示)。
此外,分配器26以可相对于沿面方向拉伸的支撑片1沿相对前后方向移动的方式构成。
要想使用该分配器26将清漆涂布于支撑片1,一边将涂布部28与支撑片1的上表面相对配置(按压),一边将清漆供给到导入部27。并且,将分配器26相对于支撑片1向相对后侧移动。由此,清漆从导入部2被导入涂布部28,接着,从涂布部28的下端部以较宽宽度供给到支撑片1。此外,通过分配器26相对于支撑片1向相对后侧移动,清漆在支撑片1的上表面被涂布成沿前后方向延伸的带状。
另外,清漆在荧光树脂组合物含有热固化性树脂时,制备成A阶状态,并且例如在自涂布部28向支撑片1供给时,不会从其位置沿面方向外侧流出,即,具有停留在其位置的粘性。具体而言,清漆在25℃、1个大气压的条件下的粘度例如为1,000mPa·s以上,优选为4,000mPa·s以上,并且例如为1,000,000mPa·s以下,优选为100,000mPa·s以下。另外,粘度通过将清漆温度调节至25℃、使用E型锥以旋转数99s-1来测定。
如果清漆的粘度为上述下限以上,则可以有效防止清漆沿面方向外侧流出。因此,不需要在支撑片1上另行设置坝(dam)构件等,可以实现工艺的简化,可以通过分配器26简单且可靠地将清漆以所期望的厚度和所期望的形状涂布于支撑片1。
而如果清漆的粘度为上述上限以下,则可以提高涂布性(处理性)。
然后,在荧光树脂组合物含有热固化性树脂时,将所涂布的清漆加热,使其B阶化(半固化)。由此,在支撑片1上(粘合层3的上表面)形成B阶的荧光体层5。
通过第15实施方式也可以发挥与第1实施方式同样的作用效果。
另外,虽然作为本发明的例示实施方式给出了上述说明,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发明的变形例是包括在本发明的保护范围内的。
Claims (8)
1.一种封装层被覆光半导体元件的制造方法,其特征在于,具备下述工序:
配置工序,将封装层配置于支撑台的厚度方向的一侧;以及,
被覆工序,在所述配置工序之后,通过所述封装层以露出光半导体元件的一侧的表面的方式对其进行被覆,得到封装层被覆光半导体元件。
2.根据权利要求1所述的封装层被覆光半导体元件的制造方法,其特征在于,所述封装层含有荧光体。
3.根据权利要求1所述的封装层被覆光半导体元件的制造方法,其特征在于,在所述被覆工序中,通过所述封装层以露出各所述光半导体元件的一侧的表面的方式被覆多个所述光半导体元件,
该方法还具备切断工序:在所述被覆工序之后,与各所述光半导体元件相应地切断所述封装层,得到多个所述封装层被覆光半导体元件。
4.根据权利要求1所述的封装层被覆光半导体元件的制造方法,其特征在于,所述封装层具备:
被覆部,其被覆所述光半导体元件;以及,
反射器部,其含有光反射成分,以包围所述被覆部的方式形成。
5.根据权利要求1所述的封装层被覆光半导体元件的制造方法,其特征在于,所述封装层含有固化性树脂,
在所述被覆工序中,通过B阶的所述封装层被覆所述光半导体元件,
该方法还具备封装工序:在所述被覆工序之后,使所述封装层固化至C阶,通过C阶的所述封装层封装所述光半导体元件。
6.根据权利要求1所述的封装层被覆光半导体元件的制造方法,其特征在于,所述封装层由封装片形成。
7.一种封装层被覆光半导体元件,其特征在于,其通过具备下述工序的封装层被覆光半导体元件的制造方法得到:
配置工序,将封装层配置于支撑台的厚度方向的一侧;以及,
被覆工序,在所述配置工序之后,通过所述封装层以露出光半导体元件的一侧的表面的方式对其进行被覆,得到封装层被覆光半导体元件。
8.一种光半导体装置,其特征在于,具备:
基板,以及
封装层被覆光半导体元件,其安装于所述基板,
所述封装层被覆光半导体元件通过具备下述工序的封装层被覆光半导体元件的制造方法得到:
配置工序,将封装层配置于支撑台的厚度方向的一侧;以及,
被覆工序,在所述配置工序之后,通过所述封装层以露出光半导体元件的一侧的表面的方式对其进行被覆,得到封装层被覆光半导体元件。
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