JP2014150221A - 光半導体用シートおよび光半導体装置 - Google Patents

光半導体用シートおよび光半導体装置 Download PDF

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Abstract

【課題】周囲への汚染を低減して、非粘着性を向上させつつ、透明性に優れる光半導体用シート、および、発光効率の低下が抑制された光半導体装置を提供すること。
【解決手段】光半導体用シート１は、第１のシリコーン樹脂からなる粘着層２と、粘着層２の上面に設けられ、第２のシリコーン樹脂からなる非粘着層３とを備える。また、光半導体装置６は、上記した光半導体用シート１と、光半導体用シート１により封止される光半導体素子８とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、光半導体用シートおよび光半導体装置、詳しくは、光半導体用シート、および、それにより封止される光半導体素子を備える光半導体装置に関する。
ゴム状のシリコーン樹脂シートは、耐久性、耐熱性などに優れることから、種々の用途に用いられている。
そのようなシリコーン樹脂シートは、表面に粘着性があるため、輸送時に、シリコーン樹脂シートが他の部材に付着して、周囲を汚染したり、あるいは、別途、剥離シートを積層して、表面を保護する必要がある。また、表面の粘着性が過度に高い場合には、離型シートをシリコーン樹脂シートから離型する際の離型性が低下する場合もある。
そこで、例えば、表面に、タルクやマイカなどの鱗片状の粉を打粉して得られる熱圧着用シリコーンゴムシートが提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。
特許文献１の熱圧着用シリコーンゴムシートは、打粉された粉によって、表面の粘着性を低減させて、周囲への汚染を低減させ、さらに、離型性を向上させている。
特開平１０−２１９１９９号公報
しかし、特許文献１に記載の熱圧着用シリコーンゴムシートは、打粉された粉に起因して透明性が不十分となるため、これによって光半導体素子を封止して得られる光半導体装置は、発光効率が低下するという不具合がある。
本発明の目的は、周囲への汚染を低減して、非粘着性を向上させつつ、透明性に優れる光半導体用シート、および、発光効率の低下が抑制された光半導体装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の光半導体用シートは、第１のシリコーン樹脂からなる粘着層と、前記粘着層の厚み方向一方面に設けられ、第２のシリコーン樹脂からなる非粘着層とを備えることを特徴としている。
この光半導体用シートには、粘着層の厚み方向一方面に、非粘着層が設けられるので、粘着層が周囲の部材に付着することに起因する汚染を低減して、非粘着性を向上させつつ、透明性を向上させることができる。
また、本発明の光半導体用シートでは、前記第２のシリコーン樹脂は、常温で固形状であり、かつ、熱可塑性であることが好適である。
この光半導体用シートでは、第２のシリコーン樹脂は、熱可塑性であるので、加熱により、非粘着層が粘着層に密着することができる。そのため、非粘着層と粘着層との間に隙間が生じることを防止することができる。その結果、光半導体用シートの透明性をより一層向上させることができる。
また、本発明の光半導体用シートでは、前記第１のシリコーン樹脂は、Ｂステージの熱硬化性シリコーン樹脂であることが好適である。
この光半導体用シートによれば、第１のシリコーン樹脂は、Ｂステージの熱硬化性シリコーン樹脂であるので、対象物を容易かつ確実に被覆することができる。対象物の被覆後に、光半導体用シートを加熱してＣステージにすることにより、対象物を確実に封止することができる。
また、本発明の光半導体用シートでは、前記第２のシリコーン樹脂は、シルセスキオキサンであることが好適である。
この光半導体用シートによれば、第２のシリコーン樹脂は、シルセスキオキサンであるので、耐久性および透明性に優れながら、熱可塑性を容易に担保することができる。
また、本発明の光半導体用シートでは、前記シルセスキオキサンは、前記第１のシリコーン樹脂と反応する官能基を含有することが好適である。
この光半導体用シートでは、シルセスキオキサンは、第１のシリコーン樹脂と反応する官能基を含有するので、第２のシリコーン樹脂と、第１のシリコーン樹脂とを反応させて、これによって、粘着層と非粘着層との密着性をより一層向上させることができる。
また、本発明の光半導体用シートは、光半導体素子の封止に用いられることが好適である。
この光半導体用シートは、光半導体素子の封止に用いられるので、光半導体素子の信頼性を向上させつつ、発光効率の低下を抑制することができる。
また、本発明の光半導体用シートでは、前記非粘着層は、前記第２のシリコーン樹脂からなるシートから形成されていることが好適である。
この光半導体用シートによれば、非粘着層は、第２のシリコーン樹脂からなるシートから形成されているので、非粘着層の厚みを均一に確保することができ、また、長期保存性に優れる。
また、本発明の光半導体用シートでは、前記非粘着層は、前記第２のシリコーン樹脂からなる粒子から層状に形成されていることが好適である。
この光半導体用シートによれば、非粘着層は、粒子から層状に形成されているので、プロセスを簡易にすることができる。
また、本発明の光半導体装置は、上記した光半導体用シートと、前記光半導体用シートにより封止される光半導体素子とを備えることを特徴としている。
この光半導体装置は、透明性に優れる光半導体用シートにより封止される光半導体素子を備えるので、発光効率の低下を抑制することができる。
本発明の光半導体用シートは、粘着層が周囲の部材に付着することに起因する汚染を低減して、非粘着性を向上させつつ、透明性を向上させることができる。
本発明の光半導体装置は、発光効率の低下を抑制することができる。
図１は、本発明の光半導体用シートの第１実施形態を製造する方法を説明する工程図であり、（ａ）は、粘着層および非粘着層をそれぞれ用意する工程、（ｂ）は、粘着層および非粘着層を貼り合わせる工程を示す。 図２は、図１（ｂ）に示す光半導体用シートを封止シートとして用いて、光半導体装置を製造する方法を説明する工程図であり、（ａ）は、第２離型シートが剥離された光半導体用シートと基板とを対向配置させる工程、（ｂ）は、光半導体用シートによって光半導体素子を封止する工程を示す。 図３は、本発明の光半導体用シートの第１実施形態を封止シートとして用いて、光半導体装置を製造する方法の変形例を説明する工程図であり、（ａ）は、第１離型シートが剥離された光半導体用シートと基板とを対向配置させる工程、（ｂ）は、光半導体用シートによって光半導体素子を封止する工程を示す。 図４は、本発明の光半導体用シートの第２実施形態の断面図を示す。 図５は、図４の光半導体用シートを封止シートとして用いて、光半導体装置を製造する方法を説明する工程図であり、（ａ）は、第２離型シートが剥離された光半導体用シートと基板とを対向配置させる工程、（ｂ）は、光半導体用シートによって光半導体素子を封止する工程を示す。 図６は、本発明の光半導体用シートの第２実施形態を封止シートとして用いて、光半導体装置を製造する方法の変形例を説明する工程図であり、（ａ）は、第１離型シートが剥離された光半導体用シートと基板とを対向配置させる工程、（ｂ）は、光半導体用シートによって光半導体素子を封止する工程を示す。
＜第１実施形態＞
図１において、紙面上下方向を上下方向（厚み方向、第１方向）、紙面左右方向を左右方向（第２方向、第１方向に直交する方向）、紙面紙厚方向を前後方向（第３方向、第１方向および第２方向に直交する方向）とする。図２以降の各図は、上記した方向に準拠する。
図１（ｂ）において、光半導体用シート１は、粘着層２と、粘着層２の上面（厚み方向一方面）に設けられる非粘着層３とを備える。また、粘着層２の下には、第１離型シート４が設けられている。また、離型層３の上には、第２離型シート５が設けられている。
粘着層２は、第１離型シート４の上面に積層されており、第１のシリコーン樹脂から、面方向（厚み方向に直交する方向、すなわち、左右方向および前後方向の両方向）に広がるシート状に形成されている。
第１のシリコーン樹脂としては、例えば、熱可塑性シリコーン樹脂、熱硬化性シリコーン樹脂などが挙げられる。好ましくは、熱硬化性シリコーン樹脂が挙げられる。
熱硬化性シリコーン樹脂としては、例えば、２段階硬化型シリコーン樹脂、１段階硬化型シリコーン樹脂などが挙げられる。
２段階硬化型シリコーン樹脂は、２段階の反応機構を有しており、１段階目の反応でＢステージ化（半硬化）し、２段階目の反応でＣステージ化（完全硬化）する熱硬化性シリコーン樹脂である。一方、１段階硬化型シリコーン樹脂は、１段階の反応機構を有しており、１段階目の反応で完全硬化する熱硬化性シリコーン樹脂である。
また、Ｂステージは、熱硬化性シリコーン樹脂が、液状であるＡステージと、完全硬化したＣステージとの間の状態であって、硬化およびゲル化がわずかに進行し、弾性率がＣステージの弾性率よりも小さい状態である。
熱硬化性シリコーン樹脂として、好ましくは、２段階硬化型シリコーン樹脂が挙げられる。
なお、第１のシリコーン樹脂（具体的には、熱硬化性シリコーン樹脂）を、複数種類の成分を含むシリコーン樹脂組成物（具体的には、熱硬化性シリコーン樹脂組成物）から調製することもできる。
２段階硬化型シリコーン樹脂組成物の未硬化体（１段階目の硬化前）としては、例えば、縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物が挙げられる。
縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物は、加熱によって、縮合反応および付加反応することができる熱硬化性シリコーン樹脂組成物であって、より具体的には、加熱によって、縮合反応して、Ｂステージ（半硬化）となることができ、次いで、さらなる加熱によって、付加反応（具体的には、例えば、ヒドロシリル化反応）して、Ｃステージ（完全硬化）となることができる熱硬化性シリコーン樹脂組成物である。
このような縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物は、好ましくは、付加可能なまたは縮合可能な官能基が残存しており、より好ましくは、付加可能な官能基が残存している。
付加反応可能な官能基としては、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基などの炭素数２〜１０のアルケニル基、例えば、シクロヘキセニル基、ノルボルネニル基などの炭素数３〜１０のシクロアルケニル基などが挙げられる。好ましくは、炭素数２〜５のアルケニル基、より好ましくは、ビニル基が挙げられる。さらに、付加反応可能な官能基としては、例えば、ヒドロシリル基（−ＳｉＨ）も挙げられる。
付加反応可能な官能基は、単独使用または併用することができる。
付加反応可能な官能基としては、好ましくは、アルケニル基とヒドロシリル基との組合せが挙げられる。
一方、縮合反応可能な官能基としては、例えば、ヒドロシリル基、シラノール基（−Ｓｉ−ＯＨ）、ハロゲン原子（具体的には、臭素原子、塩素原子、フッ素原子、ヨウ素原子など）、アルコキシ基（具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基など）、フェノキシ基、または、アセトキシ基などが挙げられる。
縮合反応可能な官能基として、好ましくは、ヒドロシリル基、シラノール基が挙げられる。
なお、ヒドロシリル基は、付加反応可能な官能基および縮合反応可能な官能基を兼ねることできる。
縮合反応可能な官能基は、単独使用または併用することができる。
縮合反応可能な官能基としては、好ましくは、ヒドロシリル基とシラノール基との組合せが挙げられる。
このような縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物としては、例えば、特開２０１２−８２３２０号公報などに記載されるシリコーン樹脂用組成物などが挙げられる。
粘着層２は、好ましくは、Ｂステージの熱硬化性シリコーン樹脂（組成物）から形成されている。
粘着層２の２５℃における弾性率は、例えば、０．０１ＭＰａ以上、好ましくは、０．０２５ＭＰａ以上であり、また、例えば、１．０ＭＰａ以下、好ましくは、０．５ＭＰａ以下である。粘着層２の弾性率は、ナノインデンタを用いて測定される。後述する非粘着層３の弾性率も同様の方法によって測定される。
粘着層２の弾性率が上記下限以上であれば、粘着層２の形状保持性を確保して、粘着層２の取扱性を向上させることができる。粘着層２の弾性率が上記上限以下であれば、後述する光半導体素子８（図２参照）の封止時に、光半導体素子８を確実に被覆することができる。
また、粘着層２の光透過率は、厚みが６００μｍの場合に、波長５００ｎｍの光に対して、例えば、８０％以上、好ましくは、８５％以上、より好ましくは、９０％以上、さらに好ましくは、９５％以上であり、また、９９．９９％以下である。粘着層２の光透過率は、ＪＩＳ Ｋ ７３６１−１（１９９７年版）の「プラスチック−透明材料の全光線透過率の試験方法」の記載に準拠して、積分球を装備する分光光度計によって測定される。後述する非粘着層３の光透過率についても、同様の方法によって測定される。
また、粘着層２は、常温（具体的には、２５℃、以下同様）時において、タック（粘着性）を有する。例えば、粘着層２のポリプロピレン（ＰＰ）シート（無延伸。厚み５０μｍ）に対する２５℃の剥離粘着力が、例えば、０．３Ｎ／２ｃｍ以上、好ましくは、１Ｎ／２ｃｍ以上であり、また、例えば、８Ｎ／２ｃｍ以下、好ましくは、５Ｎ／２ｃｍ以下である。
なお、粘着層２の剥離粘着力は、後の実施例において詳述される。後述する非粘着層３および光半導体用シート１の剥離粘着力についても同様の方法によって測定される。
粘着層２の厚みは、例えば、５０μｍ以上、好ましくは、１００μｍ以上であり、また、例えば、２０００μｍ以下、好ましくは、１５００μｍ以下である。
非粘着層３は、第２のシリコーン樹脂からなるシートから形成されている。
第２のシリコーン樹脂としては、例えば、シルセスキオキサン、シリコーン粒子などが挙げられる。好ましくは、シルセスキオキサンが挙げられる。
シルセスキオキサンの「Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ」骨格の構造は、特に限定されず、例えば、かご形、はしご形、ランダム形などが挙げられる。
シルセスキオキサンとしては、例えば、ポリメチルシルセスキオキサン、ポリメチルフェニルシルセスキオキサン、ポリフェニルシルセスキオキサンなどが挙げられる。好ましくは、ポリメチルシルセスキオキサンが挙げられる。
また、シルセスキオキサンは、分子内に、第１のシリコーン樹脂の官能基と反応する官能基を含有することもできる。具体的には、シルセスキオキサンは、分子内に、第１のシリコーン樹脂の付加可能なまたは縮合可能な官能基と反応する官能基を含有することができる。
シルセスキオキサンに含有される官能基としては、例えば、ビニル基、ヒドロキシル基などが挙げられる。好ましくは、ビニル基が挙げられる。
第２のシリコーン樹脂は、市販品を用いることができ、具体的には、ポリメチルシルセスキオキサンとして、ＫＲ−２２０Ｌ（信越化学社製）などが挙げられ、また、ビニル基含有ポリメチルシルセスキオキサンとして、製品番号５２３６５−８（Ａｌｄｒｉｃｈ製）、ＯＬ１１２３（ハイブリットプラスチックス製）などが挙げられる。
第２のシリコーン樹脂は、常温で固形状であり、かつ、熱可塑性である。
具体的には、第２のシリコーン樹脂の軟化点は、例えば、６０℃以上、好ましくは、７０℃以上であり、また、例えば、２００℃以下、好ましくは、１５０℃以下である。
軟化点が上記上限以下であれば、後述する熱圧着時に、非粘着層３を確実に軟化させることができる。さらには、非粘着層３を容易に軟化・溶融させて、後述する光半導体素子８が基板７にワイヤボンディングされる場合に、ワイヤの損傷を防止することができる。一方、軟化点が上記下限以上であれば、常温における取扱性を向上させることができる。
第２のシリコーン樹脂の軟化点は、約１ｇの第２のシリコーン樹脂をホットプレートに載置し、ホットプレートを昇温温度５℃／分で加熱することにより、第２のシリコーン樹脂が軟化することを目視にて観察することにより、測定される。
また、非粘着層３は、常温において、タックフリーである（つまり、粘着性を有していない）。
非粘着層３の２５℃における弾性率は、例えば、０．５ＭＰａ以上、好ましくは、１ＭＰａ以上であり、また、例えば、１５ＭＰａ以下、好ましくは、１０ＭＰａ以下である。
非粘着層３の光透過率は、厚みが１０μｍの場合に、波長５００ｎｍの光に対して、例えば、８０％以上、好ましくは、８５％以上、より好ましくは、９０％以上、さらに好ましくは、９５％以上であり、また、９９．９９％以下である。
非粘着層３の厚みは、例えば、０．１μｍ以上、好ましくは、１μｍ以上であり、また、例えば、１００μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以下である。
第１離型シート４としては、例えば、ポリオレフィンシート（ポリエチレンシート、ＰＰシートなど）、ポリエステルシート（ＰＥＴシートなど）などのポリマーシート、例えば、セラミクスシート、例えば、金属箔などが挙げられる。好ましくは、ポリマーシートが挙げられる。また、第１離型シート４の表面（下面）には、フッ素処理などの剥離処理を施すこともできる。
第２離型シート５は、第１離型シート４と同様の材料から形成されている。また、第２離型シート５に、第１離型シート４と同様の剥離処理を施すこともできる。
次に、この光半導体用シート１の製造方法について説明する。
この方法では、まず、図１（ａ）の下側図に示すように、粘着層２を第１離型シート４の上に積層する。
具体的には、第１のシリコーン樹脂からなるワニスを第１離型シート４の上面に塗布し、その後、塗膜を加熱することにより、粘着層２を第１離型シート４の上に形成する。なお、第１のシリコーン樹脂が、縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物を含有する場合には、塗膜を加熱することにより、縮合反応を進行させる。これにより、粘着層２は、Ｂステージの熱硬化性シリコーン樹脂から形成される。
また、別途、非粘着層３を用意する。
具体的には、図１（ａ）の上側図に示すように、非粘着層３を第２離型シート５の上（但し、図１（ａ）では、粘着層２との相対位置を明瞭にするために、便宜上、「下」に形成される）に積層する。
非粘着層３を第２離型シート５の上に形成するには、図１（ａ）の上側図が参照されるように、まず、第２のシリコーン樹脂を溶媒に溶解させて、溶液を調製し、次いで、溶液を、第２離型シート５の上面に塗布して、塗膜を形成する。
溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタンなどの炭化水素系溶媒、例えば、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒が挙げられる。
溶液における固形分（第２のシリコーン樹脂）濃度は、例えば、１０質量％以上、好ましくは、２５質量％であり、また、例えば、９０質量％以下、好ましくは、７５質量％以下である。
その後、塗膜中の溶媒を加熱により除去する。
加熱時間は、例えば、０．１分間以上、好ましくは、０．５分間以上であり、また、例えば、１００分間以下、好ましくは、５０分間以下である。また、加熱温度は、例えば、５０℃以上、好ましくは、７５℃以上であり、また、例えば、１５０℃以下、好ましくは、１２０℃以下である。
これによって、非粘着層３を第２離型シート５の上面に形成する。
次いで、図１（ｂ）に示すように、粘着層２と非粘着層３とを貼り合わせる。
具体的には、第１離型シート４に積層される粘着層２と、第２離型シート５に積層される非粘着層３（第２離型シート５の上面に積層された非粘着層３を上下反転させたもの）とを貼着する。
粘着層２と非粘着層３との貼着では、それらを圧着する。圧着における圧力は、例えば、０．００１ＭＰａ以上、また、例えば、３００ＭＰａ以下、好ましくは、５０ＭＰａ以下である。
一方、粘着層２と非粘着層３との貼着では、粘着層２の粘着性に基づいて、単に、粘着層２に非粘着層３を積層（具体的には、載置）することもできる。
これにより、第１離型シート４および第２離型シート５により厚み方向に挟まれ、粘着層２および非粘着層３からなる光半導体用シート１を得る。非粘着層３の上面に第２離型シート５が積層され、また、粘着層２の下面には、第１離型シート４が積層されている。
製造直後（具体的には、作製から３０分以内、以下同義）の光半導体用シート１の上面、つまり、非粘着層３側面のポリプロピレン（ＰＰ）シート（無延伸。厚み５０μｍ）に対する２５℃の剥離粘着力は、例えば、０．４０Ｎ／２ｃｍ以下、好ましくは、０．２０Ｎ／２ｃｍ以下、より好ましくは、０．１０Ｎ／２ｃｍ以下、さらに好ましくは、０．０５Ｎ／２ｃｍ以下であり、また、例えば、０．００１Ｎ／２ｃｍ以上である。
製造直後の光半導体用シート１（第１離型シート４および第２離型シート５を除く光半導体用シート１）の波長５００ｎｍの光に対する光透過率は、例えば、８０．０％以上、好ましくは、９０．０％以上、より好ましくは、９２．５％以上、さらに好ましくは、９５．０％以上であり、また、１００％未満である。
その後、製造直後の図１（ｂ）の光半導体用シート１を取り扱う、つまり、具体的には、長期保存および／または輸送する（流通させる）。すなわち、図１（ｂ）に示す光半導体用シート１の製造後から輸送、さらには、使用の直前に至るまで、少なくとも、第２離型シート５を光半導体用シート１に設けておく。換言すれば、図１（ｂ）の光半導体用シート１を使用する直前に、図１（ｂ）の仮想線で示すように、第２離型シート５を非粘着層３から剥離する。
次に、この光半導体用シート１を封止シートとして用いて、光半導体素子８を封止して、光半導体装置６を製造する方法について、図２を参照して説明する。
この方法では、まず、図１（ｂ）の仮想線で示すように、第２離型シート５を非粘着層３から剥離する。
その後、図２（ａ）に示すように、第２離型シート５が剥離された光半導体用シート１と、基板７とを対向配置する。
具体的には、図１（ｂ）の仮想線で示す第２離型シート５が剥離された光半導体用シート１を上下反転させた光半導体用シート１（図２（ａ）参照）の非粘着層３と、基板７の上面に実装される光半導体素子８とを対向させる。
基板７は、略平板状をなし、具体的には、絶縁基板の上に、電極パッド（図示せず）および配線（図示せず）を含む導体層（図示せず）が回路パターンとして積層された積層板から形成されている。絶縁基板は、例えば、シリコン基板、セラミックス基板、ポリイミド樹脂基板などからなり、好ましくは、セラミックス基板、具体的には、サファイア基板からなる。
導体層は、例えば、金、銅、銀、ニッケルなどの導体から形成されている。なお、電極パッドは、好ましくは、電気伝導性の観点から、銀、銅から形成されている。基板７の厚みは、例えば、３０μｍ以上、好ましくは、５０μｍ以上であり、また、例えば、１，５００μｍ以下、好ましくは、１，０００μｍ以下である。
光半導体素子８は、基板７の上面に設けられている発光ダイオード素子あるいはレーザーダイオードである。光半導体素子８は、基板７の電極パッドに対して、フリップチップ実装接続またはワイヤボンディング接続され、これによって、導体層と電気的に接続されている。光半導体素子８は、例えば、青色光を発光する素子（具体的には、青色ＬＥＤ）である。光半導体素子８の厚みは、例えば、０．０５ｍｍ以上、１ｍｍ以下である。
次いで、図２（ｂ）に示すように、光半導体用シート１によって、光半導体素子８を埋設（被覆）する。
具体的には、光半導体用シート１を基板７に対して熱圧着させる。
好ましくは、光半導体用シート１および基板７を平板プレスする。
プレス条件としては、温度が、非粘着層３が可塑化する温度またはそれ以上、具体的には、非粘着層３の第２のシリコーン樹脂の軟化点またはそれ以上であり、詳しくは、例えば、８０℃以上、好ましくは、１００℃以上であり、また、例えば、２２０℃以下、好ましくは、２００℃以下である。また、圧力は、例えば、０．０１ＭＰａ以上であり、また、例えば、１ＭＰａ以下、好ましくは、０．５ＭＰａ以下である。プレス時間は、例えば、１〜１０分間である。
この熱圧着により、図２（ｂ）に示すように、非粘着層３が軟化・溶融して、粘着層２と相溶し、より具体的には、渾然一体となった封止層９を形成する。そして、光半導体素子８が封止層９に埋設される。つまり、光半導体素子８の上面および側面が、封止層９に被覆される。
なお、光半導体素子８から露出する基板７の上面は、封止層９によって被覆される。
これによって、光半導体用シート１（封止層９）が、光半導体素子８および基板７に粘着される。
そして、この熱圧着によって、粘着層２がＢステージの熱硬化性シリコーン樹脂を含有する場合には、粘着層２がＣステージ状態となる（完全硬化する）。
より具体的には、粘着層２が縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物である場合には、残存する付加反応可能な官能基（具体的には、ヒドロキシル基）が残存するときに、粘着層２内で付加反応が進行するとともに、非粘着層３が上記した官能基（具体的には、ビニル基）を含有する場合には、粘着層２の官能基と非粘着層３の官能基とが付加反応（具体的には、ヒドロキシル付加反応）する。
封止層９は、常温においてタックフリーである。封止層９の２５℃における弾性率は、例えば、０．００１ＭＰａ以上、また、例えば、０．３ＭＰａ以下、好ましくは、０．１ＭＰａ以下である。
なお、封止層９の２５℃における弾性率として、後述する実施例の評価が参照されるように、光半導体用シート１を１５０℃で３時間加熱した後の封止層９の弾性率で評価することができ、その場合の弾性率は、例えば、０．５ＭＰａ以上、好ましくは、１ＭＰａ以上であり、また、例えば、１５ＭＰａ以下、好ましくは、１０ＭＰａ以下である。
また、封止層９の厚みが６００μｍの場合の波長５００ｎｍの光に対する光透過率は、例えば、８０％以上、好ましくは、８５％以上であり、また、例えば、９９．９％以下、好ましくは、９９％以下である。
これによって、光半導体用シート１によって光半導体素子８が封止された光半導体装置６を得る。
その後、必要により、図２（ｂ）の仮想線で示すように、第１離型シート４を非粘着層３から剥離する。
そして、この光半導体用シート１には、粘着層２の上面に、非粘着層３が設けられるので、粘着層２が周囲の部材に付着することに起因する汚染を低減して、非粘着性を向上させることができる。具体的には、第２離型シート５に対する非粘着性や、第１離型シート４に対する非粘着性（巻回ロールから光半導体用シート１を引き出す時の非粘着性）を向上させることができる。
また、図１（ｂ）に示す光半導体用シート１では、第２離型シート５によって、塵埃などの異物の粘着層２への付着を防止し、さらには、輸送時における外部の衝撃から光半導体用シート１を保護することもできる
また、光半導体用シート１の輸送に必要な空間、具体的には、従来は、他の部材と付着することを防止するためのスペースを狭くまたはなくして、大量の光半導体用シート１を効率よく保存または輸送することができる。
また、光半導体用シート１の透明性を向上させることができる。
また、この光半導体用シート１では、第２のシリコーン樹脂は、熱可塑性であるので、光半導体素子８の封止におけるプレス時の加熱により、非粘着層３が粘着層２に密着することができる。そのため、非粘着層３と粘着層２との間に隙間が生じることを防止することができる。その結果、光半導体用シート１の透明性をより一層向上させることができる。
また、この光半導体用シート１において、第１のシリコーン樹脂が、Ｂステージの熱硬化性シリコーン樹脂であれば、対象物、具体的には、光半導体素子８を容易かつ確実に埋設（被覆）することができる。そして、対象物の被覆後、具体的には、光半導体素子８の封止後に、光半導体用シート１を加熱してＣステージにすることにより、光半導体素子８を確実に封止することができる。
また、この光半導体用シート１では、非粘着層３の第２のシリコーン樹脂が、シルセスキオキサンであれば、耐久性および透明性に優れながら、上記した熱可塑性を容易に担保することができる。
この光半導体用シート１では、シルセスキオキサンは、第１のシリコーン樹脂と反応する官能基を含有すれば、第２のシリコーン樹脂と、第１のシリコーン樹脂とを反応させて、これによって、粘着層２と非粘着層３との密着性をより一層向上させることができる。
また、この光半導体用シート１は、光半導体素子８の封止に用いられるので、光半導体素子８の信頼性を向上させつつ、発光効率の低下を抑制することができる。
また、この光半導体用シート１によれば、非粘着層３は、第２のシリコーン樹脂からなるシートから形成されているので、非粘着層３の厚みを均一に確保することができ、また、長期保存性に優れる。
また、この光半導体装置６は、透明性に優れる光半導体用シート１により封止される光半導体素子８を備えるので、発光効率の低下を抑制することができる。
＜変形例＞
第１実施形態では、図１（ｂ）の実線で示すように、非粘着層３に第２離型シート５が積層された光半導体用シート１を取り扱っている（具体的には、長期保存および／または輸送している）。つまり、図１（ｂ）の実線で示す光半導体用シート１の製造後から輸送、さらには、使用の直前に至るまで、少なくとも、第２離型シート５を光半導体用シート１に設けている。
しかしながら、図１（ｂ）の仮想線で示すように、まず、製造直後の光半導体用シート１の非粘着層３から第２離型シート５を剥離し、次いで、第２離型シート５が剥離された光半導体用シート１をそのまま取り扱うこともできる。
また、光半導体用シート１を巻回して、具体的には、図１（ｂ）が参照されるように、粘着層２と、その上に積層される第１離型シート４（図示しない）との間に、非粘着層３を介在させて、ロール状（図１（ｂ）において図示せず）に収納することができ、かかるロールから、光半導体用シート１を円滑に引き出すことができる。
このような光半導体用シート１であれば、第２離型シート５が予め剥離されているので、薄型化が図られており、光半導体用シート１をロール状に効率的に収納することができる。
また、第１実施形態では、光半導体素子８の封止時に、粘着層２および非粘着層３が相溶しているが、例えば、図２（ｂ）の破線で示すように、互いに相溶せず、区別されていてもよい。その場合には、非粘着層３は、光半導体素子８の上面および側面と、光半導体素子８から露出する基板７の上面とに、連続して形成される。
さらに、第１実施形態では、図２に示すように、基板７に予め実装された光半導体素子８を、光半導体用シート１によって埋設して封止しているが、例えば、図示しないが、基板７にまだ実装されず、例えば、支持台（図示せず）などによって支持された光半導体素子８を、光半導体用シート１に貼着することもできる。
第１実施形態では、図２（ａ）に示すように、非粘着層３と光半導体素子８とを対向させているが、例えば、図３（ａ）に示すように、粘着層２と光半導体素子８とを対向させることもできる。
この場合には、まず、図１（ｂ）の光半導体用シート１を上下反転させず、かかる光半導体用シート１における非粘着層３から、図３（ａ）の仮想線および仮想線矢印で示すように、第１離型シート４を剥離する。これにより、粘着層２の下面を露出させる。
次いで、粘着層２と光半導体素子８とを対向させる。
次いで、図３（ｂ）に示すように、光半導体用シート１によって、光半導体素子８を埋設（被覆）する。具体的には、光半導体用シート１を基板７に対して熱圧着する。
これによって、粘着層２が光半導体素子８の上面および側面を被覆および封止する。
これによって、光半導体装置６を得る。
また、第１のシリコーン樹脂および／または第２のシリコーン樹脂に、充填剤および／または蛍光体（後述）を添加することもできる。
充填剤としては、例えば、シリカ（二酸化ケイ素）、硫酸バリウム、炭酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉄、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、層状マイカ、カーボンブラック、珪藻土、ガラス繊維、シリコーン樹脂微粒子などが挙げられる。
蛍光体は、波長変換機能を有する粒子であって、光半導体装置６（図２（ｂ）参照）に用いられる公知の蛍光体であれば、特に制限されず、例えば、青色光を黄色光に変換することのできる黄色蛍光体、青色光を赤色光に変換することのできる赤色蛍光体などの公知の蛍光体が挙げられる。
黄色蛍光体としては、例えば、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）：Ｃｅ）、Ｔｂ３Ａｌ３Ｏ１２：Ｃｅ（ＴＡＧ（テルビウム・アルミニウム・ガーネット）：Ｃｅ）などのガーネット型結晶構造を有するガーネット型蛍光体、例えば、Ｃａ−α−ＳｉＡｌＯＮなどの酸窒化物蛍光体などが挙げられる。
赤色蛍光体としては、例えば、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、ＣａＳｉＮ２：Ｅｕなどの窒化物蛍光体などが挙げられる。
また、充填剤および蛍光体は、粒子状であり、その形状は、特に限定されず、例えば、略球形状、略平板形状、略針形状などが挙げられる。充填剤および蛍光体の最大長さの平均値平均粒子径（略球形状である場合には、平均粒子径）は、例えば、０．１μｍ以上、好ましくは、０．２μｍ以上であり、また、例えば、５００μｍ以下、好ましくは、２００μｍ以下である。
充填剤および蛍光体の配合割合は、本発明の優れた効果（具体的には、透明性）を阻害しない程度に調節されており、具体的には、第１のシリコーン樹脂および／または第２のシリコーン樹脂１００質量部に対して、例えば、０．０１質量部以上、好ましくは、１質量部以上であり、また、例えば、８０質量部以下、好ましくは、７０質量部以下である。
＜第２実施形態＞
図４および図５において、第１実施形態と同様の部材については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
第１実施形態では、図１に示すように、非粘着層３をシートから形成しているが、図４に示すように、粒子から層状に形成することもできる。
図４に示すように、光半導体用シート１は、粘着層２と、粘着層２の上面に層状に設けられる非粘着層３とを備える。また、導電層３の上には、剥離層５が設けられている。粘着層２の下には、第１離型シート４が設けられている。
非粘着層３は、第２のシリコーン樹脂からなる粒子から、面方向に広がる層状に形成されている。
第２のシリコーン樹脂からなる各粒子の形状は、特に限定されず、例えば、略球形状、略板形状（あるいは略鱗片形状）、略針形状、不定形状（塊状）などが挙げられる。なお、図４において、粒子を断面略球形状で描画しているが、その形状は、上記したように、限定されない。
粒子の最大長さの平均値（球形状である場合には、平均粒子径）は、例えば、０．０１μｍ以上、好ましくは、１μｍ以上であり、また、例えば、１００μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以下である。
このような粒子は、予め、上記形状に成形されたものを用いることができ、あるいは、比較的大きな粒子を、粉砕（すり潰しを含む）により、上記形状に成形することもできる。好ましくは、比較的大きな粒子を粉砕により上記形状に成形する。
粒子は、粘着層２の上面を実質的に露出させることなく、被覆しており、粒子は、粘着層２の上面に密着状に積層されている。また、複数の粒子は、面方向に互いに隣接配置されている。さらに、図４において図示しないが、粒子は、厚み方向に互いに重複していてもよい。
非粘着層３の平均厚みは、例えば、０．１μｍ以上、好ましくは、１μｍ以上であり、また、例えば、５０μｍ以下、好ましくは、３０μｍ以下である。非粘着層３の平均厚みは、例えば、層の断面観察により算出される。
次に、図４に示す光半導体用シート１の製造方法について説明する。
まず、図４が参照されるように、粘着層２を第１離型シート４の上に積層する。
次いで、非粘着層３を粘着層２の上面に積層する。
非粘着層３を粘着層２の上面に積層するには、第２のシリコーン樹脂からなる粒子を粘着層２の上面に塗布する。具体的には、予め、ガーゼなどの綿布に粒子を付着・吸収させておき、かかるガーゼを粘着層２の上面に擦り付ける。あるいは、粒子を、粘着層２の上から振りかける。
その後、第２離型シート５を非粘着層３の上に積層する。
これにより、第１離型シート４と第２離型シート５とにより厚み方向に挟まれ、粘着層２および非粘着層３からなる光半導体用シート１を得る。
製造直後の光半導体用シート１（第１離型シート４および第２離型シート５を除く光半導体用シート１）の波長５００ｎｍの光に対する光透過率は、非粘着層３が粒子から層状に形成されていることを考慮すると、第１実施形態の光透過率より低く、第１実施形態の光透過率に対して、例えば、９５％以下、さらには、９０％以下であり、また、６０％以上である。具体的には、光半導体用シート１の波長５００ｎｍの光に対する光透過率は、例えば、６０％以上、好ましくは、７０％以上であり、また、例えば、９９％以下、好ましくは、９０％以下である。
製造直後の光半導体用シート１の上面、つまり、非粘着層３側面のポリプロピレン（ＰＰ）シート（無延伸。厚み５０μｍ）に対する２５℃の剥離粘着力は、例えば、０．４０Ｎ／２ｃｍ以下、好ましくは、０．２０Ｎ／２ｃｍ以下であり、また、例えば、０．００１Ｎ／２ｃｍ以上である。
その後、この光半導体用シート１を封止シートとして用いて、光半導体素子８を封止して、光半導体装置６を製造する方法は、第１離型シート４を剥離する工程以外は、第１実施形態と同様である。
封止層９の２５℃の弾性率は、例えば、０．５ＭＰａ以上、好ましくは、１ＭＰａ以上であり、また、例えば、１５ＭＰａ以下、好ましくは、１０ＭＰａ以下である。
また、封止層９の波長５００ｎｍの光に対する光透過率は、例えば、８０％以上、好ましくは、９０％以上であり、また、例えば、９９．９％以下、好ましくは、９９％以下である。
そして、この光半導体用シート１によれば、非粘着層３は、粒子から層状に形成されているので、プロセスを簡易にすることができる。つまり、粒子を塗布することにより、非粘着層３を形成することができるので、その製造工程を簡易にすることができる。
＜変形例＞
第２実施形態では、図４の実線で示すように、光半導体用シート１に第２離型シート５を設けているが、例えば、図４の仮想線で示すように、製造直後の光半導体用シート１から第２離型シート５を剥離し、その後、第２離型シート５が剥離された光半導体用シート１を取り扱う（具体的には、長期保存および／または輸送する）こともできる。
また、第２実施形態では、図５（ａ）に示すように、非粘着層３と光半導体素子８とを対向させているが、例えば、図６（ａ）に示すように、粘着層２と光半導体素子８とを対向させることもできる。
この場合には、まず、粘着層２と光半導体素子８とを対向させる。
次いで、図６（ｂ）に示すように、光半導体用シート１によって、光半導体素子８を埋設（被覆）する。具体的には、光半導体用シート１を基板７に対して熱圧着する。
これによって、粘着層２が光半導体素子８の上面および側面を被覆および封止する。
これによって、光半導体装置６を得る。
以下に示す実施例等の数値は、上記の実施形態において記載される数値（すなわち、上限値または下限値）に代替することができる。
実施例１
（第１実施形態に対応）
１． 粘着層の調製
特開２０１２−８２３２０号公報の実施例１に準拠して、ＰＥＴシートからなる第１離型シートの上面に、粘着層を形成した（図１（ａ）の下側図参照）。
なお、粘着層は、Ｂステージの熱硬化性シリコーン樹脂（第１のシリコーン樹脂、縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物、未反応のヒドロシリル基が残存。）から、厚み６００μｍで調製した（図１（ａ）の下側図参照）。
２． 非粘着層の調製
ＫＲ−２２０Ｌ（第２のシリコーン樹脂、ポリメチルシルセスキオキサン、軟化点７５℃）をアセトンに、固形分濃度が５０質量％となるように溶解させて溶液を調製し、続いて、調製した溶液を、ＰＥＴシートからなる第２離型シートの非処理面に、加熱後の厚みが約１０μｍとなるように塗布した。
その後、塗膜を、１００℃で３０分間、加熱して、アセトンを除去することにより、非粘着層を第２離型シートの上面に調製した（図１（ａ）の上側図参照）。
３． 光半導体用シートの作製
その後、粘着層と非粘着層とを、圧力０．０１ＭＰａで貼り合わせた（図１（ｂ）参照）。
これにより、第１離型シートと第２離型シートとにより挟まれ、粘着層および非粘着層からなる光半導体用シートを作製した。
実施例２
（第１実施形態に対応）
ＫＲ−２２０Ｌに代えてビニル基含有ポリメチルシルセスキオキサン（第２のシリコーン樹脂、軟化点７０℃）を用いた以外は、実施例１と同様に処理して、光半導体用シートを作製した。
実施例３
（第２実施形態に対応）
１． 粘着層の調製
実施例１と同様にして、粘着層を調製した（図４参照）。
２． 非粘着層の調製
（第２実施形態に対応）
ＫＲ−２２０Ｌ（第２のシリコーン樹脂、ポリメチルシロキサン、軟化点７５℃）を、乳鉢および乳棒を用いて、すり潰して、最大長さの平均値が１０μｍである粒子状にし、これをガーゼに付着・付着させ、かかるガーゼによって、粒子状のＫＲ−２２０Ｌを、粘着層の上面全面に均一に（むらなく）塗布した。
これにより、非粘着層を粘着層の上面に形成した（図４参照）。なお、非粘着層の平均厚みは、３０μｍであった。
これにより、第１離型シートと第２離型シートとにより挟まれ、粘着層および非粘着層からなる光半導体用シートを作製した（図４参照）。
実施例４
ＫＲ−２２０Ｌに代えてビニル基含有ポリメチルシルセスキオキサン（第２のシリコーン樹脂、軟化点７０℃）を用いた以外は、実施例１と同様に処理して、光半導体用シートを作製した（図４参照）。
比較例１
非粘着層を設けなかった以外は、実施例１と同様に処理して、光半導体用シートを作製した。
比較例２
ＫＲ−２２０Ｌに代えてタルク（粒子状、球形状、平均粒子径１０μｍ）を用いた以外は、実施例１と同様に処理して、光半導体用シートを作製した（図４参照）。
（評価）
下記の項目について評価した。それらの結果を表１に示す。
１．光透過率
１−１．初期（作製・製造直後）の光透過率
Ａ． 光半導体用シート
各実施例および各比較例の作製直後の光半導体用シート（粘着層および非粘着層）の波長５００ｎｍの光に対する光透過率を、初期の全光線透過率として分光光度計を用いて測定した。
具体的には、ＪＩＳ Ｋ ７３６１−１（１９９７年版）の「プラスチック−透明材料の全光線透過率の試験方法」の記載に準拠して、積分球を装備する分光光度計（Ｕ−４１００、日立製作所社製）によって、第１離型シートおよび第２離型シートを剥離した光半導体用シートの光透過率を測定した。
Ｂ． 粘着層および非粘着層
実施例１〜４および比較例１、２において調製した粘着層と、実施例１および２において調製した非粘着層とのそれぞれの光透過率を、上記と同様の方法によって測定した。
１−２．加熱後の光透過率
各実施例および各比較例の光半導体用シートの、１５０℃で、３時間で加熱した後の光透過率についても、上記と同様の方法によって測定した。
２．剥離試験（剥離粘着力）
２−１． 光半導体用シートの剥離粘着力
実施例１〜４および比較例２の作製直後の光半導体用シートにおける粘着層側面に、ＰＰからなるセパレータを貼り合せ、それらを２ｃｍ幅に切断加工して、サンプルを調製した。
その後、サンプルを、万能試験機（オートグラフ、島津製作所社製）を用い、セパレータを光半導体用シートに対して１８０度の角度で剥離する１８０度剥離試験を実施した。なお、セパレータの剥離速度は、３０ｃｍ／分であった。また、試験時の温度は、２５℃であった。
また、比較例１については、粘着層の上面に、セパレータを貼り合せた以外は、上記と同様の方法によって剥離試験を実施した。
２−２． 粘着層の剥離粘着力
実施例１〜４および比較例１、２において調製した粘着層について、上記と同様の方法によって、１８０度剥離試験を実施した。
３．弾性率（インデンター法）
３−１． 粘着層
実施例１〜４および比較例１、２において調製した粘着層について、ナノインデンタを用いて、２５℃における弾性率を測定した。
３−２． 非粘着層
実施例１および２において調製した非粘着層について、ナノインデンタを用いて、２５℃における弾性率を測定した。
１ 光半導体用シート
２ 粘着層
３ 非粘着層
６ 光半導体装置
８ 光半導体素子

Claims (9)

  1. 第１のシリコーン樹脂からなる粘着層と、
    前記粘着層の厚み方向一方面に設けられ、第２のシリコーン樹脂からなる非粘着層と
    を備えることを特徴とする、光半導体用シート。
  2. 前記第２のシリコーン樹脂は、常温で固形状であり、かつ、熱可塑性である
    ことを特徴とする、請求項１に記載の光半導体用シート。
  3. 前記第１のシリコーン樹脂は、Ｂステージの熱硬化性シリコーン樹脂である
    ことを特徴とする、請求項１または２に記載の光半導体用シート。
  4. 前記第２のシリコーン樹脂は、シルセスキオキサンである
    ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光半導体用シート。
  5. 前記シルセスキオキサンは、前記第１のシリコーン樹脂と反応する官能基を含有する
    ことを特徴とする、請求項４に記載の光半導体用シート。
  6. 光半導体素子の封止に用いられる
    ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光半導体用シート。
  7. 前記非粘着層は、前記第２のシリコーン樹脂からなるシートから形成されている
    ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の光半導体用シート。
  8. 前記非粘着層は、前記第２のシリコーン樹脂からなる粒子から層状に形成されている
    ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の光半導体用シート。
  9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の光半導体用シートと、
    前記光半導体用シートにより封止される光半導体素子と
    を備える
    ことを特徴とする、光半導体装置。
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