JP2013138221A - 光半導体素子搭載用パッケージ基板の製造方法およびこれを用いた光半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光半導体素子搭載領域となる凹部が2つ以上形成された光反射用熱硬化性樹脂組成物層を配線基板上に有する光半導体素子搭載用パッケージ基板の製造方法であって、前記光反射用熱硬化性樹脂組成物層をトランスファー成型により形成することを特徴とする、光半導体素子搭載用パッケージ基板の製造方法。
【選択図】図1
Description
また、本発明は、硬化後の、可視光から近紫外光の反射率が高い光反射用熱硬化性樹脂組成物を用いた光半導体素子搭載用パッケージ基板の製造方法およびこれを用いた光半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
また、上記(2)〜(6)に記載したような光反射用熱硬化性樹脂組成物を用いて凹部を形成することで、硬化後の、可視光から近紫外光の反射率が特に優れた光半導体素子搭載用パッケージ基板や光半導体装置を提供することが可能となる。
<プリント配線板>
基板厚さ0.6mm及び銅箔厚さ18μmのガラス布−エポキシ樹脂含浸両面銅張り積層板であるMCL−E−679(日立化成工業(株)製、商品名)に、穴あけ、無電解めっきを行い、通常のサブトラクト法によって回路を形成し、銅の回路の保護にソルダーレジストを形成し、プリント配線板を作製した。
下記組成の材料を混練温度20〜30℃、混練時間10分の条件でロール混練を行い、光反射用熱硬化性樹脂組成物を作製した。
100重量部(エポキシ当量100)
(B)硬化剤:ヘキサヒドロ無水フタル酸
140重量部
(C)硬化促進剤:テトラ−n−ブチルホスホニウム−o,o−ジエチルホスホロジチオエート
2.4重量部
(D)無機充填剤:溶融シリカ(平均粒径20μm)
600重量部
アルミナ(平均粒径1μm)
890重量部
(E)白色顔料:ホウケイ酸ソーダガラス中空粒子(3M製、S60HS、平均粒径27μm)
185重量部
(F)カップリング剤:エポキシシラン
19重量部
(G)酸化防止剤:9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキシド
1重量部
上記で得たプリント配線板を図1(b)に示すような形状の金型に位置あわせして取り付け、上記で得た光反射用熱硬化性樹脂組成物を注入した後、金型温度180℃、90秒間、6.9MPaの条件でトランスファー成型機(藤和精機(株)製、TEP150)により加熱加圧成型し、複数の凹部を有する、1600mm2のマトリックス状の光半導体素子搭載用パッケージ基板を作製した。
上記で得た光半導体素子搭載用パッケージ基板に形成された各凹部底面の回路上に、LED素子をダイボンド材(日立化成工業(株)製、EN4620K)にて固定し、150℃で1時間加熱することによりLED素子を端子上に固着させた。ついで、金線でLED素子と端子を電気的に接続した後、下記組成の透明封止樹脂をポッティングにより各凹部に流し込み、150℃で2時間加熱硬化し、LED素子を樹脂封止した。
・水素添加ビスフェノールA型エポキシ樹脂:デナコールEX252(ナガセケムテックス社製)
90重量部
・脂環式エポキシ樹脂:CEL−2021P(ダイセル化学社製)
10重量部
・4−メチルヘキサヒドロフタル酸無水物HN−5500E(日立化成工業製)
90重量部
・2、6ジターシャルブチル−4−メチルフェノールBHT
0.4重量部
・2−エチル−4−メチルイミダゾール
0.9重量部
上記透明封止樹脂を硬化させた後、マトリックス状の光半導体装置をダイシング装置((株)ディスコ製、DAD381)により個片化し、LED素子を1つ有する単体の光半導体装置(SMD型LED)を複数製造した。
プリント配線板の代わりにリードフレームを用いた以外は、実施例1と同様にして光半導体装置を製造した。
プリント配線板の代わりにメタルコア基板を用いた以外は、実施例1と同様にして光半導体装置を製造した。
プリント配線板の代わりにフレキシブル基板を用いた以外は、実施例1と同様にして光半導体装置を製造した。
プリント配線板の代わりに、複数のLED素子をマトリックス状態で動作させるための回路を形成した配線基板を用い、また、樹脂封止後のダイシングを行わなかった以外は、実施例1と同様にして、マトリックス状の光半導体装置を製造した。
光反射用樹脂組成物として、熱可塑性のポリフタルアミドを用い、これを射出成型することにより(金型温度100〜220℃、射出圧力490〜1120kg/cm2、保持時間10〜40秒、背圧7〜70kg/cm2、サイクル時間20〜60秒、押出器ノズル温度330〜360℃、バレル先端温度320〜350℃、スクリュー回転速度20〜60回転/分)、凹部を有する樹脂層板(リフレクター)を作製した。
光反射用樹脂組成物として、熱可塑性のポリフタルアミドを用い、これを比較例1と同様の条件で射出成型することにより作製した複数の凹部を有する樹脂層板(リフレクター)と、複数のLEDを所定位置に搭載したプリント配線板との間に、上記樹脂基板の貫通穴の位置に合わせて穴開けした接着シート(日立化成工業(株)製、AS−3000)を位置合わせして挟み、これを170℃、0.2MPa、60分の条件で加熱加圧硬化することより一体化し、光半導体装置を製造した。
2 配線基板
4 樹脂層(リフレクタ−)
4a 上部開口
4b 下部開口
4c 側面
4d 貫通穴
5 接着シート
10 LED素子
12 LED素子実装済み配線基板
14 樹脂層板(リフレクタ−)
15 接着シート
15a 穴
20 ダイシングライン
100 光半導体素子(LED素子)
101 封止樹脂
102 ボンディングワイヤ
103 リフレクター
104 Ni/Agめっき
105 金属配線
106 蛍光体
107 はんだバンプ
110 光半導体装置
400 プリント配線板
401 金属配線
402 層間接続穴
403 ソルダーレジスト
410 樹脂注入口
411 金型
420 凹部(光半導体素子搭載領域)
421 光反射用熱硬化性樹脂硬化物(リフレクター)
430 マトリックス状の光半導体素子搭載用パッケージ基板
Claims (10)
- 光半導体素子搭載領域となる凹部が2つ以上形成された光反射用熱硬化性樹脂組成物層を配線基板上に有する光半導体素子搭載用パッケージ基板の製造方法であって、前記光反射用熱硬化性樹脂組成物層をトランスファー成型により形成することを特徴とする、光半導体素子搭載用パッケージ基板の製造方法。
- 前記光反射用熱硬化性樹脂組成物が、(A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、(C)硬化促進剤、(D)無機充填剤、(E)白色顔料及び(F)カップリング剤を必須成分として含み、熱硬化後の、波長800nm〜350nmにおける光反射率が80%以上であり、熱硬化前には室温(25℃)で加圧成型可能なものであることを特徴とする、請求項1に記載の光半導体素子搭載用パッケージ基板の製造方法。
- 前記(D)無機充填剤が、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウムからなる群の中から選ばれる少なくとも1種以上であることを特徴とする、請求項2に記載の光半導体素子搭載用パッケージ基板の製造方法。
- 前記(E)白色顔料が、無機中空粒子であることを特徴とする、請求項2または3に記載の光半導体素子搭載用パッケージ基板の製造方法。
- 前記(E)白色顔料の平均粒径が、1μm〜50μmの範囲にあることを特徴とする、請求項2〜4のいずれか1項に記載の光半導体素子搭載用パッケージ基板の製造方法。
- 前記(D)無機充填剤と前記(E)白色顔料の合計量が、前記光反射用熱硬化性樹脂組成物全体に対して70体積%〜85体積%の範囲であることを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の光半導体素子搭載用パッケージ基板の製造方法。
- 前記配線基板が、リードフレーム、プリント配線板、フレキシブル配線板、およびメタルベース配線板のいずれかであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の光半導体素子搭載用パッケージ基板の製造方法。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の製造方法によって得られる光半導体素子搭載用パッケージ基板に形成された2つ以上の凹部の各底面に、光半導体素子を搭載する工程、および
前記光半導体素子を封止樹脂により覆う工程、
を有することを特徴とする光半導体装置の製造方法。 - 前記樹脂封止工程後、前記光半導体素子を1つ有する光半導体装置単体に分割する工程、をさらに有することを特徴とする、請求項8に記載の光半導体装置の製造方法。
- 前記分割する工程が、ダイシングにより行われることを特徴とする、請求項9に記載の光半導体装置の製造方法。
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