JP2018041858A - Cover sheet, sheet covering element, and optical semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被覆シート、シート被覆素子および光半導体装置、詳しくは、被覆シート、それに被覆される光半導体素子を備えるシート被覆素子、および、それを備える光半導体装置に関する。 The present invention relates to a covering sheet, a sheet covering element, and an optical semiconductor device, and more particularly to a covering sheet, a sheet covering element including an optical semiconductor element coated thereon, and an optical semiconductor device including the same.
従来、光半導体装置において、光半導体素子から発光される光の取出効率を向上させるために、光半導体素子を被覆する樹脂層の屈折率を光半導体素子側から最外層に向けて順次小さくした光半導体装置が知られている。 Conventionally, in an optical semiconductor device, in order to improve the extraction efficiency of light emitted from the optical semiconductor element, light in which the refractive index of the resin layer covering the optical semiconductor element is sequentially decreased from the optical semiconductor element side toward the outermost layer. Semiconductor devices are known.
例えば、光半導体素子と接する側の最外樹脂層(A層)の上に該A層の屈折率より低い屈折率を有する樹脂層(B層)が積層されてなる光半導体素子封止用シートが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 For example, a sheet for sealing an optical semiconductor element, in which a resin layer (B layer) having a refractive index lower than the refractive index of the A layer is laminated on the outermost resin layer (A layer) on the side in contact with the optical semiconductor element Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1の光半導体素子封止用シートでは、A層が、ポリカルボジイミドからなり、B層が、エポキシ樹脂からなる。
In the optical semiconductor element sealing sheet of
しかし、特許文献1に記載の光半導体素子封止用シートでは、最外樹脂層(A層)が熱により劣化するため、光半導体装置の信頼性が低下するという不具合がある。
However, the optical semiconductor element sealing sheet described in
本発明の目的は、耐熱性に優れ、光の取出効率を高く維持しながら、光半導体素子を被覆できる被覆シート、耐熱性に優れるシート被覆素子、および、光半導体装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a covering sheet that is excellent in heat resistance and capable of covering an optical semiconductor element while maintaining high light extraction efficiency, a sheet covering element that is excellent in heat resistance, and an optical semiconductor device.
本発明(1)は、光半導体素子を被覆するための被覆層と、前記被覆層に対して前記光半導体素子の反対側に配置され、前記被覆層の屈折率より低い屈折率を有する低屈折率層とを厚み方向に順に備え、前記被覆層は、フェニル系シリコーン樹脂を含有し、前記低屈折率層は、10μmを超過する厚みを有し、メチル系シリコーン樹脂を含有する、被覆シートを含む。 The present invention (1) includes a coating layer for coating an optical semiconductor element, and a low refractive index disposed on the opposite side of the optical semiconductor element with respect to the coating layer and having a refractive index lower than the refractive index of the coating layer A covering sheet containing a phenyl silicone resin, the low refractive index layer having a thickness exceeding 10 μm, and containing a methyl silicone resin. Including.
この被覆シートによれば、被覆層と低屈折率層とが、この順で、屈折率が低くなるので、被覆層により、光半導体素子を被覆すれば、光の取出効率を向上させることができる。そのため、光半導体素子を被覆する被覆シートを備え、発光効率に優れるシート被覆素子および光半導体装置を得ることができる。 According to this coating sheet, the refractive index of the coating layer and the low refractive index layer decreases in this order. Therefore, if the optical semiconductor element is coated with the coating layer, the light extraction efficiency can be improved. . Therefore, it is possible to obtain a sheet covering element and an optical semiconductor device that are provided with a covering sheet that covers the optical semiconductor element and are excellent in luminous efficiency.
また、低屈折率層が、10μmを超過する厚みを有するので、光の取出効率をより一層向上させることができる。 Further, since the low refractive index layer has a thickness exceeding 10 μm, the light extraction efficiency can be further improved.
さらに、この被覆シートによれば、被覆層が、フェニル系シリコーン樹脂を含有するので、耐熱性に優れる。さらに、フェニル系シリコーン樹脂を含有する被覆層と、メチル系シリコーン樹脂を含有する低屈折率層とは、フェニル系シリコーン樹脂およびメチル系シリコーン樹脂がともに同じシリコーン樹脂であるので、親和性が高い。そのため、信頼性に優れるシート被覆素子および光半導体装置を得ることができる。 Furthermore, according to this covering sheet, since the covering layer contains the phenyl silicone resin, it is excellent in heat resistance. Furthermore, the coating layer containing the phenyl silicone resin and the low refractive index layer containing the methyl silicone resin have high affinity because both the phenyl silicone resin and the methyl silicone resin are the same silicone resin. Therefore, a sheet covering element and an optical semiconductor device having excellent reliability can be obtained.
本発明(2)は、前記低屈折率層は、100μm以下の厚みを有する、(1)に記載の被覆シートを含む。 The present invention (2) includes the covering sheet according to (1), wherein the low refractive index layer has a thickness of 100 μm or less.
この被覆シートでは、低屈折率層が、100μm以下の厚みを有するので、被覆シートの薄型化を図ることができる。そのため、薄型化が図れたシート被覆素子および光半導体装置を得ることができる。 In this covering sheet, since the low refractive index layer has a thickness of 100 μm or less, the covering sheet can be thinned. Therefore, a sheet covering element and an optical semiconductor device that can be thinned can be obtained.
本発明(3)は、前記メチル系シリコーン樹脂が、Cステージである、(1)または(2)に記載の被覆シートを含む。 This invention (3) contains the coating sheet as described in (1) or (2) whose said methyl-type silicone resin is a C stage.
この被覆シートでは、メチル系シリコーン樹脂が、Cステージであるので、低屈折率層が被覆層を確実に支持することができる。 In this covering sheet, since the methyl silicone resin is the C stage, the low refractive index layer can reliably support the covering layer.
また、低屈折率層のメチル系シリコーン樹脂がたとえCステージであっても、低屈折率層に含有されるメチル系シリコーン樹脂と、被覆層に含有されるフェニル系シリコーン樹脂とがともに同じシリコーン樹脂であるので、被覆層および低屈折率層は、密着性に優れる。そのため、被覆層による光半導体素子に対する確実な被覆を担保することができる。 Further, even if the methyl silicone resin of the low refractive index layer is C-stage, both the methyl silicone resin contained in the low refractive index layer and the phenyl silicone resin contained in the coating layer are the same silicone resin. Therefore, the coating layer and the low refractive index layer are excellent in adhesion. Therefore, reliable covering of the optical semiconductor element by the covering layer can be ensured.
本発明(4)は、前記低屈折率層の厚み方向における少なくとも一方面は、凹凸形状を有する、(1)〜(3)のいずれか一項に記載の被覆シートを含む。 This invention (4) contains the coating sheet as described in any one of (1)-(3) in which at least one surface in the thickness direction of the said low-refractive-index layer has uneven | corrugated shape.
この被覆シートでは、低屈折率層の厚み方向における少なくとも一方面が、凹凸形状を有するので、光の取出効率をより一層向上させることができる。 In this covering sheet, since at least one surface in the thickness direction of the low refractive index layer has an uneven shape, the light extraction efficiency can be further improved.
本発明(5)は、前記フェニル系シリコーン樹脂が、Bステージである、(1)〜(4)のいずれか一項に記載の被覆シートを含む。 This invention (5) contains the covering sheet as described in any one of (1)-(4) whose said phenyl-type silicone resin is a B stage.
この被覆シートでは、フェニル系シリコーン樹脂が、Bステージであるので、被覆層によって、光半導体素子をより一層確実に被覆することができる。 In this covering sheet, since the phenyl-based silicone resin is a B stage, the optical semiconductor element can be more reliably covered by the covering layer.
本発明(6)は、前記被覆層を、周波数1Hzおよび昇温速度20℃/分の条件で動的粘弾性測定することにより得られる貯蔵剪断弾性率G’と温度Tとの関係を示す曲線が、極小値を有し、前記極小値における温度Tが、40℃以上、200℃以下の範囲にあり、前記極小値における貯蔵剪断弾性率G’が、1,000Pa以上、90,000Pa以下の範囲にある、(5)に記載の被覆シートを含む。 The present invention (6) is a curve showing the relationship between the storage shear modulus G ′ and the temperature T obtained by dynamic viscoelasticity measurement of the coating layer under the conditions of a frequency of 1 Hz and a heating rate of 20 ° C./min. Has a minimum value, the temperature T at the minimum value is in the range of 40 ° C. or more and 200 ° C. or less, and the storage shear modulus G ′ at the minimum value is 1,000 Pa or more and 90,000 Pa or less. The covering sheet according to (5) is included.
この被覆シートでは、被覆層が光半導体素子に対して感圧接着することができる。 In this covering sheet, the covering layer can be pressure-sensitively bonded to the optical semiconductor element.
本発明(7)は、(1)〜(4)のいずれか一項に記載の被覆シートと、前記被覆シートの前記被覆層によって被覆される光半導体素子とを有する、シート被覆素子を含む。 This invention (7) contains the sheet | seat covering element which has a covering sheet as described in any one of (1)-(4), and the optical semiconductor element coat | covered with the said coating layer of the said covering sheet.
このシート被覆素子は、上記した被覆シートに被覆される光半導体素子を備えるので、耐熱性、発光効率および信頼性に優れながら、薄型化を図ることができる。 Since this sheet covering element includes the optical semiconductor element coated on the covering sheet described above, the sheet covering element can be reduced in thickness while being excellent in heat resistance, light emission efficiency and reliability.
本発明(8)は、厚み方向から見たときに、前記光半導体素子の側方に配置される光反射層をさらに備える、(7)に記載のシート被覆素子を含む。 This invention (8) contains the sheet | seat covering element as described in (7) further provided with the light reflection layer arrange | positioned at the side of the said optical semiconductor element when it sees from the thickness direction.
また、このシート被覆素子では、光反射層によって、光の取出効率を向上させることができる。 In this sheet covering element, the light extraction efficiency can be improved by the light reflecting layer.
本発明(9)は、(7)または(8)に記載のシート被覆素子と、前記シート被覆素子の光半導体素子が実装される基板とを備える、光半導体装置を含む。 The present invention (9) includes an optical semiconductor device comprising the sheet covering element according to (7) or (8) and a substrate on which the optical semiconductor element of the sheet covering element is mounted.
この光半導体装置は、上記したシート被覆素子を備えるので、耐熱性、発光効率および信頼性に優れながら、薄型化を図ることができる。 Since this optical semiconductor device includes the above-described sheet covering element, it can be thinned while being excellent in heat resistance, light emission efficiency, and reliability.
本発明の被覆シートによれば、耐熱性、発光効率に優れるシート被覆素子および光半導体装置を得ることができる。また、この被覆シートは、光半導体素子の耐熱信頼性を向上させることができる。さらに、被覆シートは、薄型化を図ることができる。 According to the covering sheet of the present invention, a sheet covering element and an optical semiconductor device excellent in heat resistance and light emission efficiency can be obtained. Moreover, this covering sheet can improve the heat-resistant reliability of the optical semiconductor element. Furthermore, the cover sheet can be thinned.
本発明のシート被覆素子によれば、耐熱性、発光効率および信頼性に優れながら、薄型化を図ることができる。 According to the sheet covering element of the present invention, it is possible to reduce the thickness while being excellent in heat resistance, light emission efficiency and reliability.
本発明の光半導体装置によれば、耐熱性、発光効率および信頼性に優れながら、薄型化を図ることができる。 According to the optical semiconductor device of the present invention, it is possible to reduce the thickness while being excellent in heat resistance, light emission efficiency, and reliability.
<第1実施形態>
本発明の被覆シート、シート被覆素子および光半導体装置の第1実施形態を説明する。
<First Embodiment>
A first embodiment of a covering sheet, a sheet covering element, and an optical semiconductor device of the present invention will be described.
1.被覆シート
図1に示すように、被覆シート1は、面方向(厚み方向に直交する方向であり、左右方向および前後方向を含む)に延びる略板(シート)形状を有する。被覆シート1は、被覆層の一例としての蛍光体層2と、低屈折率層3とを厚み方向一方側に向かって順に備える。また、被覆シート1は、好ましくは、蛍光体層2と、低屈折率層3とのみからなる。
1. Covering Sheet As shown in FIG. 1, the
2.蛍光体層
蛍光体層2は、図1に示すように、被覆シート1において、厚み方向他方側に位置する厚み方向他方側層を形成する。蛍光体層2は、面方向に延びる略板(シート)形状を有する。蛍光体層2は、光半導体素子5(図5F参照)を被覆するための層である。また、蛍光体層2は、光半導体素子5(図5F参照)から発光された光の波長を変換する波長変換層である。
2. As shown in FIG. 1, the
蛍光体層2は、フェニル系シリコーン樹脂および蛍光体を有する。
The
2−1.蛍光体樹脂組成物
蛍光体層2は、例えば、フェニル系シリコーン樹脂および蛍光体を有する蛍光体樹脂組成物からなる。
2-1. Phosphor resin composition The
詳しくは、蛍光体層2は、例えば、Bステージのフェニル系シリコーン樹脂および蛍光体を有する蛍光体樹脂組成物からなる。あるいは、蛍光体層2は、Cステージのフェニル系シリコーン樹脂(フェニル系シリコーン樹脂硬化体)および蛍光体を有する蛍光体樹脂組成物からなる。
Specifically, the
より好ましくは、蛍光体層2は、Bステージのフェニル系シリコーン樹脂および蛍光体から、上記した形状に形成されている。
More preferably, the
2−2.フェニル系シリコーン樹脂
フェニル系シリコーン樹脂は、蛍光体を分散できるマトリクスを構成するマトリクス樹脂である。また、フェニル系シリコーン樹脂は、蛍光体層2の屈折率を比較的高くするための高屈折率樹脂でもある。また、フェニル系シリコーン樹脂は、優れた耐熱性を有する。
2-2. Phenyl Silicone Resin Phenyl silicone resin is a matrix resin that constitutes a matrix in which phosphors can be dispersed. The phenyl silicone resin is also a high refractive index resin for relatively increasing the refractive index of the
フェニル系シリコーン樹脂としては、例えば、1つの反応機構を有しており、第1段の反応で、AステージからCステージ化(完全硬化)することができる1段反応硬化性シリコーン樹脂、例えば、2つの反応機構を有しており、第1段の反応で、AステージからBステージ化(半硬化)し、次いで、第2段の反応で、BステージからCステージ化(完全硬化)することができる2段反応硬化性シリコーン樹脂などの熱硬化性シリコーン樹脂が挙げられる。なお、1段反応硬化性シリコーン樹脂は、第1段の反応の途中で、その反応が停止して、AステージからBステージとなることができ、その後のさらなる加熱によって、第1段の反応が再開されて、BステージからCステージ化(完全硬化)することができる熱硬化性シリコーン樹脂を含む。つまり、かかる1段反応硬化性シリコーン樹脂は、Bステージとなることができる1段反応硬化性シリコーン樹脂を含む。1段反応硬化性シリコーン樹脂は、1段の反応の途中で停止するように制御できず、すなわち、Bステージとなることができず、一度に、AステージからCステージ化(完全硬化)する1段反応硬化性シリコーン樹脂も含む。つまり、かかる熱硬化性シリコーン樹脂は、Bステージとなることができない1段反応硬化性樹脂を含むこともできる。 As the phenyl-based silicone resin, for example, a one-stage reaction-curable silicone resin that has one reaction mechanism and can be changed from the A stage to the C stage (completely cured) in the first stage reaction, for example, It has two reaction mechanisms. In the first stage reaction, the A stage is changed to the B stage (semi-curing), and then in the second stage reaction, the B stage is changed to the C stage (complete curing). And a thermosetting silicone resin such as a two-stage reaction curable silicone resin. The first-stage reaction curable silicone resin can be changed from the A stage to the B stage in the middle of the first stage reaction, and the subsequent stage heating can cause the first stage reaction. It includes a thermosetting silicone resin that can be resumed to be C-staged (completely cured) from the B-stage. That is, such a one-step reaction-curable silicone resin includes a one-step reaction-curable silicone resin that can be a B-stage. The one-stage reaction curable silicone resin cannot be controlled to stop in the middle of the one-stage reaction, that is, cannot become the B stage, and is changed from the A stage to the C stage (completely cured) 1 Also included is a step reaction curable silicone resin. That is, such a thermosetting silicone resin can also include a one-step reaction curable resin that cannot be a B-stage.
また、フェニル系シリコーン樹脂がCステージ化して、得られたフェニル系シリコーン樹脂硬化体(生成物)は、例えば、シロキサン結合である主骨格にメチル基およびフェニル基を有し、あるいは、例えば、シロキサン結合である主骨格にフェニル基のみを有する。好ましくは、フェニル系シリコーン樹脂硬化体は、シロキサン結合である主骨格にメチル基およびフェニル基を有する。 In addition, the phenyl silicone resin cured product (product) obtained by C-stage of the phenyl silicone resin has, for example, a methyl group and a phenyl group in the main skeleton which is a siloxane bond, or, for example, siloxane The main skeleton that is a bond has only a phenyl group. Preferably, the cured phenyl-based silicone resin has a methyl group and a phenyl group in the main skeleton that is a siloxane bond.
フェニル系シリコーン樹脂硬化体(生成物)において、ケイ素原子に直接結合する炭化水素基におけるフェニル基の含有割合は、例えば、30モル%以上、好ましくは、35モル%以上であり、また、例えば、55モル%以下、好ましくは、50モル%以下である。フェニル基の含有割合は、29Si−NMRにより算出される。フェニル基の含有割合の算出方法の詳細は、例えば、WO2011/125463などに記載される。 In the phenyl-based silicone resin cured product (product), the content ratio of the phenyl group in the hydrocarbon group directly bonded to the silicon atom is, for example, 30 mol% or more, preferably 35 mol% or more. It is 55 mol% or less, preferably 50 mol% or less. The phenyl group content is calculated by 29 Si-NMR. Details of the method for calculating the phenyl group content are described in, for example, WO2011 / 125463.
フェニル系シリコーン樹脂として、好ましくは、Bステージとなることができる熱硬化性シリコーン樹脂が挙げられ、より好ましくは、Bステージとなることができる1段反応硬化性シリコーン樹脂が挙げられる。 As the phenyl silicone resin, a thermosetting silicone resin that can be a B stage is preferable, and a one-stage reaction curable silicone resin that can be a B stage is more preferable.
詳しくは、Bステージとなることができる1段反応硬化性シリコーン樹脂は、Bステージにおいて、加熱により、一旦可塑化(あるいは液状化)し、その後、さらなる加熱によって硬化(Cステージ化)する熱可塑性・熱硬化性シリコーン樹脂である。 Specifically, the one-stage reaction-curable silicone resin that can be a B-stage is a thermoplastic that is once plasticized (or liquefied) by heating in the B-stage and then cured (C-stage) by further heating.・ It is a thermosetting silicone resin.
なお、Bステージのフェニル系シリコーン樹脂(特に後述する貯蔵剪断弾性率G’が1,000Pa以上のもの)は、上記したさらなる加熱において、軟化する(極小点を示す)ものの、一般的な熱可塑性・熱硬化性シリコーン樹脂よりも硬く、上記したさらなる加熱において、蛍光体層2を保形することができる。
B-staged phenyl silicone resins (especially those having a storage shear modulus G ′ of 1,000 Pa or more, which will be described later) soften (show a minimum point) in the above-described further heating, but are generally thermoplastic. -It is harder than a thermosetting silicone resin, and the
Bステージとなることができる1段反応硬化性シリコーン樹脂は、例えば、特開2016−037562号公報、特開2016−119454号公報などに記載される。 One-stage reaction-curable silicone resins that can be B-stages are described in, for example, JP-A-2006-037562 and JP-A-2006-119454.
フェニル系シリコーン樹脂の屈折率は、例えば、1.45以上、好ましくは、1.50以上、より好ましくは、1.53以上、さらに好ましくは、1.55以上であり、また、例えば、1.75以下、好ましくは、1.65以下である。 The refractive index of the phenyl silicone resin is, for example, 1.45 or more, preferably 1.50 or more, more preferably 1.53 or more, and still more preferably 1.55 or more. 75 or less, preferably 1.65 or less.
フェニル系シリコーン樹脂の含有割合は、蛍光体樹脂組成物に対して、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上であり、例えば、95質量%以下、好ましくは、90質量%以下である。 The content ratio of the phenyl silicone resin is, for example, 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, for example, 95% by mass or less, preferably 90% by mass or less, with respect to the phosphor resin composition. is there.
2−3.蛍光体
蛍光体は、光半導体素子5(図5F参照)から発光された光の波長を変換することのできる粒子(波長変換可能粒子)である。蛍光体としては、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が挙げられる。
2-3. Phosphor The phosphor is a particle (wavelength convertible particle) that can convert the wavelength of light emitted from the optical semiconductor element 5 (see FIG. 5F). Examples of the phosphor include a yellow phosphor that can convert blue light into yellow light, and a red phosphor that can convert blue light into red light.
黄色蛍光体としては、例えば、(Ba,Sr,Ca)2SiO4;Eu、(Sr,Ba)2SiO4:Eu(バリウムオルソシリケート(BOS))などのシリケート蛍光体、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。 Examples of the yellow phosphor include silicate phosphors such as (Ba, Sr, Ca) 2 SiO 4 ; Eu, (Sr, Ba) 2 SiO 4 : Eu (barium orthosilicate (BOS)), for example, Y 3 Al Garnet-type phosphors having a garnet-type crystal structure such as 5 O 12 : Ce (YAG (yttrium, aluminum, garnet): Ce), Tb 3 Al 3 O 12 : Ce (TAG (terbium, aluminum, garnet): Ce) Examples thereof include oxynitride phosphors such as Ca-α-SiAlON.
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。 Examples of the red phosphor include nitride phosphors such as CaAlSiN 3 : Eu and CaSiN 2 : Eu.
蛍光体として、好ましくは、黄色蛍光体、より好ましくは、ガーネット型蛍光体が挙げられる。 The phosphor is preferably a yellow phosphor, and more preferably a garnet phosphor.
蛍光体の形状としては、例えば、球状、板状、針状などが挙げられる。 Examples of the shape of the phosphor include a spherical shape, a plate shape, and a needle shape.
蛍光体は、単独使用または併用することができる。 The phosphors can be used alone or in combination.
蛍光体の平均粒子径は、例えば、0.25μm以上、好ましくは、1μm以上であり、また、例えば、200μm以下、好ましくは、100μm以下でもある。蛍光体の平均粒子径が上記した下限以上であれば、光半導体素子5(図5F参照)から発光された光の波長を確実に変換することができる。なお、平均粒子径は、D50値として算出され、具体的には、レーザー回折式粒度分布計により測定される。以降の粒子の平均粒子径も、上記と同様に求められる。 The average particle size of the phosphor is, for example, 0.25 μm or more, preferably 1 μm or more, and for example, 200 μm or less, preferably 100 μm or less. If the average particle diameter of the phosphor is not less than the above lower limit, the wavelength of the light emitted from the optical semiconductor element 5 (see FIG. 5F) can be reliably converted. The average particle diameter is calculated as a D50 value, and specifically measured by a laser diffraction particle size distribution meter. The average particle diameter of the subsequent particles is also determined in the same manner as described above.
蛍光体は、単独使用または併用することができる。 The phosphors can be used alone or in combination.
蛍光体の割合は、フェニル系シリコーン樹脂100質量部に対して、例えば、5質量部以上、好ましくは、10質量部以上であり、また、例えば、1000質量部以下、好ましくは、500質量部以下である。蛍光体の含有割合は、蛍光体樹脂組成物に対して、例えば、5質量%以上、好ましくは、10質量%以上であり、例えば、90質量%以下、好ましくは、80質量%以下である。 The proportion of the phosphor is, for example, 5 parts by mass or more, preferably 10 parts by mass or more, and for example, 1000 parts by mass or less, preferably 500 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the phenyl-based silicone resin. It is. The content ratio of the phosphor is, for example, 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, for example, 90% by mass or less, preferably 80% by mass or less, with respect to the phosphor resin composition.
2−4.蛍光体以外の粒子
蛍光体樹脂組成物は、さらに、蛍光体以外の粒子を含有することができる。
そのような粒子としては、例えば、充填材、チクソ付与粒子などが挙げられる。これらは、単独使用または併用することができる。
2-4. Particles other than phosphor The phosphor resin composition may further contain particles other than the phosphor.
Examples of such particles include fillers and thixotropic particles. These can be used alone or in combination.
(1)充填材
充填材は、蛍光体層2の強化や、蛍光体樹脂組成物を増量させるために、蛍光体樹脂組成物に任意的に配合される。
(1) Filler The filler is optionally blended in the phosphor resin composition in order to strengthen the
充填材は、フェニル系シリコーン樹脂と屈折率が実質的に同一である粒子である。なお、充填材は、例えば、フェニル系シリコーン樹脂の屈折率と近似する屈折率を有することが許容される。詳しくは、充填材とフェニル系シリコーン樹脂との屈折率差が、例えば、0.05以下、さらには、0.04以下の微小値となることが、許容される。 The filler is particles that have substantially the same refractive index as the phenyl silicone resin. The filler is allowed to have a refractive index that approximates that of phenyl silicone resin, for example. Specifically, the refractive index difference between the filler and the phenyl silicone resin is allowed to be a minute value of, for example, 0.05 or less, and further 0.04 or less.
そのような粒子として、例えば、無機粒子、有機粒子などから選択される。 Such particles are selected from, for example, inorganic particles and organic particles.
無機粒子としては、例えば、シリカ(SiO2)、タルク(Mg3(Si4O10)(HO)2)、アルミナ(Al2O3)、酸化ホウ素(B2O3)、酸化カルシウム(CaO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化ストロンチウム(SrO)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化バリウム(BaO)、酸化アンチモン(Sb2O3)などの酸化物、例えば、窒化アルミニウム(AlN)、窒化ケイ素(Si3N4)などの窒化物などの無機物粒子(無機物)が挙げられる。また、無機粒子として、例えば、上記例示の無機物から調製される複合無機物粒子が挙げられ、具体的には、酸化物から調製される複合無機酸化物粒子(具体的には、ガラス粒子など)が挙げられる。 Examples of the inorganic particles include silica (SiO 2 ), talc (Mg 3 (Si 4 O 10 ) (HO) 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), boron oxide (B 2 O 3 ), calcium oxide (CaO). ), Zinc oxide (ZnO), strontium oxide (SrO), magnesium oxide (MgO), zirconium oxide (ZrO 2 ), barium oxide (BaO), antimony oxide (Sb 2 O 3 ), and other oxides such as aluminum nitride Examples thereof include inorganic particles (inorganic materials) such as nitrides such as (AlN) and silicon nitride (Si 3 N 4 ). Examples of the inorganic particles include composite inorganic particles prepared from the inorganic materials exemplified above, and specifically, composite inorganic oxide particles (specifically, glass particles) prepared from an oxide. Can be mentioned.
有機粒子としては、例えば、アクリル系樹脂粒子、スチレン系樹脂粒子、アクリル−スチレン系樹脂粒子、シリコーン系樹脂粒子、ポリカーボネート系樹脂粒子、ベンゾグアナミン系樹脂粒子、ポリオレフィン系樹脂粒子、ポリエステル系樹脂粒子、ポリアミド系樹脂粒子、ポリイミド系樹脂粒子などが挙げられる。 Examples of the organic particles include acrylic resin particles, styrene resin particles, acrylic-styrene resin particles, silicone resin particles, polycarbonate resin particles, benzoguanamine resin particles, polyolefin resin particles, polyester resin particles, and polyamides. Resin particles, polyimide resin particles, and the like.
充填材は、単独使用または併用することができる。 The filler can be used alone or in combination.
好ましくは、無機酸化物粒子、より好ましくは、ガラス粒子が挙げられる。 Preferably, inorganic oxide particles, more preferably glass particles are used.
充填材の形状は、特に限定されず、例えば、球状、板状、針状などが挙げられる。 The shape of the filler is not particularly limited, and examples thereof include a spherical shape, a plate shape, and a needle shape.
充填材の平均粒子径は、例えば、0.25μm以上、好ましくは、0.3μm以上、より好ましくは、0.5μm以上、さらに好ましくは、1μm以上であり、また、例えば、200μm以下、好ましくは、100μm以下である。 The average particle diameter of the filler is, for example, 0.25 μm or more, preferably 0.3 μm or more, more preferably 0.5 μm or more, further preferably 1 μm or more, and for example, 200 μm or less, preferably , 100 μm or less.
充填材の割合は、フェニル系シリコーン樹脂100質量部に対して、例えば、5質量部以上、好ましくは、10質量部以上であり、また、例えば、250質量部以下、好ましくは、150質量部以下である。充填材の蛍光体樹脂組成物における含有割合は、例えば、5質量%以上、好ましくは、10質量%以上であり、また、例えば、70質量%以下、好ましくは、60質量%以下である。 The proportion of the filler is, for example, 5 parts by mass or more, preferably 10 parts by mass or more, for example, 250 parts by mass or less, preferably 150 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the phenyl silicone resin. It is. The content of the filler in the phosphor resin composition is, for example, 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, and for example, 70% by mass or less, preferably 60% by mass or less.
(2)チクソ付与粒子
チクソ付与粒子は、蛍光体樹脂組成物に揺変性(thixotropy、チクソ性)を付与または向上させる揺変剤である。揺変性は、せん断応力を受け続けると粘度が次第に低下し、静止すると粘度が次第に上昇する性質である。 チクソ付与粒子としては、ヒュームドシリカ(煙霧シリカ)などのナノシリカなどが挙げられる。ヒュームドシリカとしては、例えば、ジメチルジクロロシラン、シリコーンオイルなどの表面処理剤により表面が疎水化された疎水性煙霧シリカ、および、表面処理されていない親水性煙霧シリカのいずれであってもよい。
(2) Thixotropic particle The thixotropic particle is a thixotropic agent that imparts or improves thixotropy to the phosphor resin composition. Thixotropy is a property in which the viscosity gradually decreases when subjected to shear stress, and the viscosity gradually increases when stationary. Examples of the thixotropic particles include nano silica such as fumed silica (fumed silica). The fumed silica may be, for example, either hydrophobic fumed silica whose surface has been hydrophobized by a surface treating agent such as dimethyldichlorosilane or silicone oil, or hydrophilic fumed silica that has not been surface-treated.
チクソ付与粒子の平均粒子径は、例えば、200nm以下、好ましくは、50nm以下であり、また、例えば、1nm以上、好ましくは、5nm以上である。 The average particle size of the thixotropic particles is, for example, 200 nm or less, preferably 50 nm or less, and for example, 1 nm or more, preferably 5 nm or more.
チクソ付与粒子は、単独使用または併用することができる。 The thixotropic particles can be used alone or in combination.
チクソ付与粒子の割合は、蛍光体樹脂組成物100質量部に対して、例えば、0.1質量部以上、好ましくは、0.2質量部以上であり、また、例えば、10質量部以下、好ましくは、5質量部以下である。チクソ付与粒子の蛍光体樹脂組成物における含有割合は、例えば、0.1質量%以上、好ましくは、0.2質量%以上であり、また、例えば、10質量%以下、好ましくは、5質量%以下である。 The ratio of the thixotropic particles is, for example, 0.1 parts by mass or more, preferably 0.2 parts by mass or more, and for example, 10 parts by mass or less, preferably 100 parts by mass of the phosphor resin composition. Is 5 parts by mass or less. The content ratio of the thixotropic particles in the phosphor resin composition is, for example, 0.1% by mass or more, preferably 0.2% by mass or more, and for example, 10% by mass or less, preferably 5% by mass. It is as follows.
2−5.蛍光体樹脂組成物の調製
蛍光体樹脂組成物は、フェニル系シリコーン樹脂と、蛍光体と、必要により、蛍光体以外の粒子とを配合して、混合することにより、調製される。
2-5. Preparation of phosphor resin composition The phosphor resin composition is prepared by blending and mixing a phenyl silicone resin, a phosphor, and, if necessary, particles other than the phosphor.
2−6.蛍光体層2の物性および寸法等
フェニル系シリコーン樹脂がBステージである場合、つまり、蛍光体層2がBステージである場合には、この蛍光体層2を、周波数1Hzおよび昇温速度20℃/分の条件で動的粘弾性測定することにより得られる貯蔵剪断弾性率G’と温度Tとの関係を示す曲線は、図15が参照されるように、極小値を有する。
2-6. Properties and Dimensions of
そして、そのような極小値における温度Tが、40℃以上、200℃以下の範囲にあり、上記した極小値における貯蔵剪断弾性率G’が、例えば、5Pa以上、90,000Pa以下の範囲にある。 And the temperature T in such a minimum value exists in the range of 40 degreeC or more and 200 degrees C or less, and the storage shear modulus G 'in the above-mentioned minimum value exists in the range of 5 Pa or more and 90,000 Pa or less, for example. .
上記した極小値における貯蔵剪断弾性率G’は、好ましくは、10Pa以上、より好ましくは、15Pa以上、さらに好ましくは、20Pa以上であり、また、好ましくは、1,000Pa以下、好ましくは、750Pa以下、より好ましくは、250Pa以下、さらに好ましくは、100Pa以下、とりわけ好ましくは、50Pa未満の範囲にある。極小値における貯蔵剪断弾性率G’が上記した上限以下であれば、種々の形状を有する蛍光体層2を備えるシート被覆素子4(後述する図3、図6、図8、図10、図12)、さらには、光半導体装置8(後述する図14B)を製造することができる。
The storage shear modulus G ′ at the above-mentioned minimum value is preferably 10 Pa or more, more preferably 15 Pa or more, still more preferably 20 Pa or more, and preferably 1,000 Pa or less, preferably 750 Pa or less. More preferably, it is 250 Pa or less, more preferably 100 Pa or less, particularly preferably less than 50 Pa. If the storage shear modulus G ′ at the minimum value is equal to or less than the above-described upper limit, the
あるいは、極小値における温度Tが、40℃以上、200℃以下の範囲にあり、上記した極小値における貯蔵剪断弾性率G’は、好ましくは、1,000Pa以上、より好ましくは、10,000Pa以上、さらに好ましくは、20,000Pa以上、さらに好ましくは、30,000Pa以上であり、また、好ましくは、70,000Pa以下の範囲にある。極小値における貯蔵剪断弾性率G’が上記した下限以上であれば、図5Dに示す第3工程(後述)において、蛍光体層2のしわを防止して、蛍光体層2の厚みが均一となり、得られるシート被覆素子4および光半導体装置8(図5F参照)の色均一性が優れる。極小値における貯蔵剪断弾性率G’が上記した上限以下であれば、図4Cに示す第3工程(後述)において、蛍光体層2に光半導体素子5を確実に感圧接着させることができる。
Alternatively, the temperature T at the minimum value is in the range of 40 ° C. or more and 200 ° C. or less, and the storage shear modulus G ′ at the above minimum value is preferably 1,000 Pa or more, more preferably 10,000 Pa or more. More preferably, it is 20,000 Pa or more, more preferably 30,000 Pa or more, and preferably 70,000 Pa or less. If the storage shear modulus G ′ at the minimum value is equal to or greater than the lower limit described above, in the third step (described later) shown in FIG. 5D, wrinkles of the
蛍光体層2の屈折率は、例えば、1.45以上、好ましくは、1.50以上、より好ましくは、1.53以上であり、また、例えば、1.75以下である。
The refractive index of the
屈折率は、アッベ屈折計で測定することにより求められる。 The refractive index is obtained by measuring with an Abbe refractometer.
なお、Aステージ、BステージおよびCステージのフェニル系シリコーン樹脂のそれぞれの屈折率は、実質的に同一である。 In addition, each refractive index of the phenyl-type silicone resin of A stage, B stage, and C stage is substantially the same.
蛍光体層2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、1000μm以下、好ましくは、500μm以下である。
The thickness of the
3.低屈折率層
図1に示すように、低屈折率層3は、被覆シート1において、厚み方向一方側に位置する厚み方向一方側層を形成する。低屈折率層3は、面方向に延びる略板(シート)形状を有する。低屈折率層3は、蛍光体層2の厚み方向一方面の全面に接触するように、低屈折率層3の厚み方向一方面に配置されている。低屈折率層3は、後述する光半導体素子5(図5F参照)から発光され、蛍光体層2を透過した光、および、蛍光体層2によって波長変換された光を側方(側方外側)に屈折(あるいは拡散)させる屈折層(あるいは拡散層)である。
3. Low Refractive Index Layer As shown in FIG. 1, the low
また、低屈折率層3は、蛍光体層2の屈折率に比べて、低い屈折率(後述)を有する。
The low
また、低屈折率層3は、面方向に平行する平坦な第1面(厚み方向他方面)41と、第1面41に対向し、凹凸形状を有する第2面(厚み方向一方面)42とを有する。
The low
第1面41は、蛍光体層2の厚み方向一方面に接触する接触面である。
The
第2面42は、外方(厚み方向一方)に向かって露出する露出面である。第2面42の凹凸形状は、低屈折率層3における輝度向上効果を奏する形状であって、例えば、半球レンズ状、ピラミッド状、コーン状、釣り鐘状などが挙げられる。第2面42の凹凸形状の詳細および寸法等は、例えば、特開2007−110053号公報、特開2010−192586号公報などに記載される。なお、第2面42の表面粗さ(JIS B 0601:2001で規定される算術平均粗さRa)は、例えば、0.05μm以上、好ましくは、0.1μm以上、より好ましくは、0.2μm以上であり、また、例えば、3μm以下である。
The
低屈折率層3は、メチル系シリコーン樹脂を含有する。
The low
例えば、低屈折率層3は、メチル系シリコーン樹脂を含有する低屈折樹脂組成物から、上記した形状に形成される。好ましくは、低屈折率層3は、Cステージのメチル系シリコーン樹脂(メチル系シリコーン樹脂硬化体)を含有する低屈折率樹脂組成物からなる。
For example, the low
3−1.メチル系シリコーン樹脂
メチル系シリコーン樹脂は、低屈折率層3の屈折率を蛍光体層2の屈折率に対して低くするために、低屈折樹脂組成物に配合される、低屈折率樹脂である。また、メチル系シリコーン樹脂は、後述する充填材、チクソ付与粒子を低屈折率樹脂組成物に配合するときには、充填材、チクソ付与粒子を分散できるマトリクスを構成するマトリクス樹脂でもある。
3-1. Methyl Silicone Resin Methyl silicone resin is a low refractive index resin blended in a low refractive resin composition in order to lower the refractive index of the low
メチル系シリコーン樹脂としては、例えば、1段反応硬化性シリコーン樹脂、2段反応硬化性シリコーン樹脂がCステージ化した、Cステージの熱硬化性シリコーン樹脂(シリコーン樹脂硬化体)が挙げられる。メチル系シリコーン樹脂としては、好ましくは、AステージからCステージ化(完全硬化)することができる1段反応硬化性シリコーン樹脂がCステージ化したシリコーン樹脂硬化体が挙げられる。 Examples of the methyl silicone resin include a C-stage thermosetting silicone resin (cured silicone resin) in which a one-stage reaction-curable silicone resin and a two-stage reaction-curable silicone resin are converted to a C-stage. The methyl silicone resin preferably includes a cured silicone resin in which a one-stage reaction-curable silicone resin that can be C-staged (completely cured) from the A-stage is C-staged.
なお、Cステージのメチル系シリコーン樹脂は、シロキサン結合である主骨格に実質的にメチル基のみを有する。具体的には、ケイ素原子に直接結合する炭化水素基におけるメチル基の含有割合が、例えば、90モル%以上、好ましくは、95モル%以上、より好ましくは、99モル%以上であり、さらに好ましくは、100モル%である。 Note that the C-stage methyl silicone resin has substantially only a methyl group in the main skeleton which is a siloxane bond. Specifically, the content ratio of the methyl group in the hydrocarbon group directly bonded to the silicon atom is, for example, 90 mol% or more, preferably 95 mol% or more, more preferably 99 mol% or more, and further preferably Is 100 mol%.
メチル系シリコーン樹脂の屈折率は、例えば、1.50未満、好ましくは、1.45以下であり、また、例えば、1.3以上、好ましくは、1.35以上である。メチル系シリコーン樹脂とフェニル系シリコーン樹脂との屈折率差(フェニル系シリコーン樹脂の屈折率からメチル系シリコーン樹脂の屈折率を差し引いた値は、例えば、0.05以上、好ましくは、0.1以上であり、また、例えば、0.3以下、好ましくは、0.2以下である。また、フェニル系シリコーン樹脂の屈折率の、メチル系シリコーン樹脂の屈折率に対する比は、例えば、1.05以上、好ましくは、1.07以上であり、また、例えば、1.2以下、好ましくは、1.15以下である。 The refractive index of the methyl silicone resin is, for example, less than 1.50, preferably 1.45 or less, and for example, 1.3 or more, preferably 1.35 or more. Difference in refractive index between methyl silicone resin and phenyl silicone resin (the value obtained by subtracting the refractive index of methyl silicone resin from the refractive index of phenyl silicone resin is, for example, 0.05 or more, preferably 0.1 or more For example, the ratio of the refractive index of the phenyl silicone resin to the refractive index of the methyl silicone resin is, for example, 1.05 or more. , Preferably 1.07 or more, and for example 1.2 or less, preferably 1.15 or less.
メチル系シリコーン樹脂の含有割合は、低屈曲率樹脂組成物に対して、例えば、50質量%以上、好ましくは、80質量%以上であり、例えば、100質量%以下、好ましくは、90質量%以下である。 The content ratio of the methyl silicone resin is, for example, 50% by mass or more, preferably 80% by mass or more, for example, 100% by mass or less, preferably 90% by mass or less, with respect to the low flexural resin composition. It is.
3−2.充填材等
低屈折率樹脂組成物は、必要により、充填材、チクソ付与粒子などの粒子を含有することができる。
3-2. Fillers, etc. The low refractive index resin composition can contain particles such as fillers and thixotropic particles, if necessary.
(1)充填材
充填材は、低屈折率層3の強化や、低屈折率樹脂組成物を増量するために、低屈折率樹脂組成物に任意的に配合される。
(1) Filler The filler is optionally blended in the low refractive index resin composition in order to reinforce the low
充填材は、メチル系シリコーン樹脂と屈折率が実質的に同一である粒子である。なお、充填材は、例えば、メチル系シリコーン樹脂の屈折率と近似する屈折率を有することが許容される。詳しくは、充填材とメチル系シリコーン樹脂との屈折率差が、例えば、0.05以下、さらには、0.04以下の微小値となることが、許容される。 The filler is particles that have substantially the same refractive index as that of the methyl silicone resin. The filler is allowed to have a refractive index that approximates that of methyl silicone resin, for example. Specifically, the refractive index difference between the filler and the methyl silicone resin is allowed to be a minute value of, for example, 0.05 or less, and further 0.04 or less.
充填材としては、蛍光体樹脂組成物で例示したものが挙げられ、好ましくは、有機粒子、より好ましくは、シリコーン系樹脂粒子が挙げられる。 Examples of the filler include those exemplified for the phosphor resin composition, preferably organic particles, more preferably silicone resin particles.
充填材の割合は、メチル系シリコーン樹脂100質量部に対して、例えば、5質量部以上、好ましくは、10質量部以上であり、また、例えば、250質量部以下、好ましくは、150質量部以下である。充填材の蛍光体樹脂組成物における含有割合は、例えば、5質量%以上、好ましくは、10質量%以上であり、また、例えば、70質量%以下、好ましくは、60質量%以下である。 The proportion of the filler is, for example, 5 parts by mass or more, preferably 10 parts by mass or more, and for example, 250 parts by mass or less, preferably 150 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the methyl silicone resin. It is. The content of the filler in the phosphor resin composition is, for example, 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, and for example, 70% by mass or less, preferably 60% by mass or less.
(2)チクソ付与粒子
チクソ付与粒子は、蛍光体樹脂組成物で例示したチクソ付与粒子と同様の種類が挙げられ、その物性および配合割合は、上記と同様である。
(2) Thixodonating particles The thixotropic particles may be of the same type as the thixotropic particles exemplified in the phosphor resin composition, and their physical properties and blending ratio are the same as above.
3−3.低屈折率層の物性および寸法等
低屈折率層3の25℃における圧縮弾性率は、例えば、1.2MPaを超過し、好ましく、1.4MPaを超過し、また、例えば、15MPa以下、好ましくは、10MPa以下である。低屈折率層3の圧縮弾性率は、JIS K 7181:2011の「プラスチック−圧縮特性の求め方」に記載の方法により求められる。低屈折率層3の圧縮弾性率が上記した下限を上回れば、低屈折率層3が蛍光体層2を確実に支持して、蛍光体層2による光半導体素子5に対する確実な被覆を担保することができる。
3-3. Physical Properties and Dimensions of Low Refractive Index Layer The compression elastic modulus at 25 ° C. of the low
低屈折率層3の厚みTは、10μmを超過し、好ましくは、15μm以上、より好ましくは、25μm以上である。低屈折率層3の厚みTが上記した下限を下回れば、光の取出効率を向上させることができない。一方、低屈折率層3の厚みTが上記した下限を上回れば、光の取出効率を向上させることができる。
The thickness T of the low
低屈折率層3の厚みTは、例えば、500μm以下、好ましくは、150μm以下、より好ましくは、100μm以下、さらに好ましくは、85μm以下である。低屈折率層3の厚みTが上記した上限以下であれば、被覆シート1の薄型化を図ることができる。
The thickness T of the low
低屈折率層3の屈折率は、例えば、1.30以上、好ましくは、1.35以上であり、また、例えば、1.55以下、好ましくは、1.50以下である。低屈折率層3の屈折率が上記した上限以下であれば、低屈折率層3の屈折率を、蛍光体層2の屈折率より確実に低く設定でき、被覆シート1による光の取出効率を向上させることができる。
The refractive index of the low
低屈折率層3と蛍光体層2との屈折率差(蛍光体層2の屈折率から低屈折率層3の屈折率を差し引いた値)は、例えば、0.5以下、好ましくは、0.3以下、好ましくは、0.2以下であり、また、例えば、0.03以上である。また、蛍光体層2の屈折率の、低屈折率層3の屈折率に対する比は、例えば、1.05以上、好ましくは、1.07以上であり、また、例えば、1.25以下、好ましくは、1.15以下である。
The refractive index difference between the low
この被覆シート1の25℃における圧縮弾性率は、特に限定されず、例えば、150MPa以下、好ましくは、80MPa未満、より好ましくは、10MPa以下であり、また、0.1MPa以上である。圧縮弾性率が上記上限以下であれば、被覆シート1は柔軟性および成形性に優れるので、種々の形状を有する蛍光体層2を備えるシート被覆素子4、さらには、光半導体装置8を製造することができる。
The compression elastic modulus at 25 ° C. of the
具体的には、圧縮弾性率が150MPa以下であれば、図3、図6、図8、図10に示すシート被覆素子4を製造できる。さらに、圧縮弾性率が80MPa未満であれば、図3、図6、図8、図10、図12に示すシート被覆素子4を製造できる。圧縮弾性率が10MPa以下であれば、図3、図6、図8、図10、図12に示すシート被覆素子4、さらには、図14Bに示す光半導体装置8を製造できる。
Specifically, when the compressive elastic modulus is 150 MPa or less, the
4.被覆シートの製造方法
被覆シート1を製造するには、例えば、図2に示すように、まず、蛍光体層2を作製し、別途、低屈折率層3を作製し、その後、蛍光体層2および低屈折率層3を互いに貼り合わせる。
4). Manufacturing method of covering sheet In order to manufacture the
(1) 蛍光体層の作製
蛍光体層2を作製するには、まず、上記した各成分を配合および混合して、蛍光体樹脂組成物(ワニス)を調製する。次いで、蛍光体樹脂組成物を、第1剥離シート21の表面(厚み方向一方面)に塗布する。
(1) Production of phosphor layer To produce the
第1剥離シート21は、例えば、面方向に延びる可撓性フィルムからなる。第1剥離シート21としては、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリエステルフィルム、エポキシ樹脂などのポリマーフィルム、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。また、第1剥離シート21の貼着面、つまり、蛍光体層2に対する接触面は、必要によりフッ素処理などの剥離処理されている。第1剥離シート21の厚みは、例えば、1μm以上、好ましくは、10μm以上であり、また、例えば、2,000μm以下、好ましくは、1,000μm以下である。
The
次いで、フェニル系シリコーン樹脂が、Bステージとなることができる熱硬化性シリコーン樹脂である場合には、Aステージのフェニル系シリコーン樹脂をBステージ化する。具体的には、Aステージの蛍光体樹脂組成物を、加熱(ベイク)して、Bステージ化する。 Next, when the phenyl silicone resin is a thermosetting silicone resin that can be a B-stage, the A-stage phenyl silicone resin is B-staged. Specifically, the A stage phosphor resin composition is heated (baked) to form a B stage.
加熱(ベイク)条件は、蛍光体層2において動的粘弾性測定における貯蔵剪断弾性率G’が所望の範囲(後述)となるように、適宜設定される。
The heating (baking) condition is appropriately set so that the storage shear modulus G ′ in the dynamic viscoelasticity measurement in the
つまり、加熱温度は、蛍光体樹脂組成物におけるフェニル系シリコーン樹脂の組成によって適宜設定され、具体的には、例えば、50℃以上、好ましくは、70℃以上、より好ましくは、80℃以上であり、また、例えば、120℃以下、好ましくは、100℃以下である。加熱温度が上記下限以上、および/または、加熱温度が上記上限以下であれば、上記した貯蔵剪断弾性率G’の極小値を所望の範囲に設定することができる。 That is, the heating temperature is appropriately set depending on the composition of the phenyl silicone resin in the phosphor resin composition, and specifically, for example, 50 ° C. or higher, preferably 70 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher. For example, it is 120 degrees C or less, Preferably, it is 100 degrees C or less. When the heating temperature is not less than the above lower limit and / or the heating temperature is not more than the above upper limit, the minimum value of the above-described storage shear modulus G ′ can be set in a desired range.
加熱時間は、例えば、2.5分以上、好ましくは、5.5分以上であり、また、例えば、4時間以下、好ましくは、1時間以下、より好ましくは、30分以下、さらに好ましくは、10分以下である。加熱時間が上記下限以上、および/または、上記上限以下であれば、上記した貯蔵剪断弾性率G’の極小値を所望の範囲に設定することができる。 The heating time is, for example, 2.5 minutes or more, preferably 5.5 minutes or more, and for example, 4 hours or less, preferably 1 hour or less, more preferably 30 minutes or less, still more preferably, 10 minutes or less. If the heating time is not less than the above lower limit and / or not more than the above upper limit, the minimum value of the above-described storage shear modulus G ′ can be set in a desired range.
これにより、蛍光体層2が第1剥離シート21の表面(厚み方向一方面)に作製される。
Thereby, the
好ましくは、Bステージの蛍光体層2が作製される。
Preferably, the B-
具体的には、Bステージのフェニル系シリコーン樹脂を含有する蛍光体層2が作製される。そのような蛍光体層2は、動的粘弾性測定における貯蔵剪断弾性率G’が所望の範囲(極小値における貯蔵剪断弾性率G’が、5Pa以上、90,000Pa以下の範囲)となる。
Specifically, the
(2) 低屈折率層の作製
低屈折率層3を作製するには、例えば、まず、上記した各成分を配合および混合して、低屈折率樹脂組成物(ワニス)を調製する。
(2) Production of Low Refractive Index Layer To produce the low
次いで、低屈折率樹脂組成物を、第2剥離シート22の表面(厚み方向他方面)に塗布する。
Next, the low refractive index resin composition is applied to the surface (the other surface in the thickness direction) of the
第2剥離シート22は、例えば、面方向に延びる可撓性フィルムからなる。第2剥離シート22の材料としては、第1剥離シート21と同様の材料が挙げられる。
The
第2剥離シート22の表面(厚み方向他方面)は、第2面42の凹凸形状に対応する凹凸形状を有する。
The surface (the other surface in the thickness direction) of the
なお、第2剥離シート22の作製方法は、例えば、特開2007−110053号公報、特開2010−192586号公報などに記載される。
In addition, the preparation methods of the
次いで、メチル系シリコーン樹脂が熱硬化性シリコーン樹脂である場合には、メチル系シリコーン樹脂を、Cステージ化する。具体的には、Aステージの低屈折率樹脂組成物を、加熱して、Cステージ化する。 Next, when the methyl silicone resin is a thermosetting silicone resin, the methyl silicone resin is C-staged. Specifically, the A-stage low refractive index resin composition is heated to form a C-stage.
加熱温度は、例えば、100℃以上、好ましくは、120℃以上であり、また、例えば、150℃以下である。また、加熱時間は、例えば、10分以上、好ましくは、30分以上であり、また、例えば、180分以下、好ましくは、120分以下である。 The heating temperature is, for example, 100 ° C. or higher, preferably 120 ° C. or higher, and for example, 150 ° C. or lower. The heating time is, for example, 10 minutes or longer, preferably 30 minutes or longer, and for example, 180 minutes or shorter, preferably 120 minutes or shorter.
これにより、低屈折率層3が第2剥離シート22の表面(厚み方向他方面)に作製される。
Thereby, the low
Cステージの低屈折率層3が作製される。同時に、第2剥離シート22の表面における凹凸形状が、低屈折率層3の第2面42に転写される。
A C-stage low
(3)蛍光体層および低屈折率層の貼り合わせ
その後、蛍光体層2および低屈折率層3を貼り合わせる。
(3) Bonding of phosphor layer and low refractive index layer Thereafter, the
具体的には、第1剥離シート21に支持された蛍光体層2の露出面と、第2剥離シート22に支持された低屈折率層3の露出面とを、例えば、ラミネータなどによって、互いに貼り合わせる。
Specifically, the exposed surface of the
これにより、蛍光体層2および低屈折率層3を備える被覆シート1が、第1剥離シート21および第2剥離シート22により挟まれた(支持された)状態で、製造される。
Thereby, the
5. シート被覆素子、光半導体装置およびそれらの製造方法
次に、被覆シート1を用いて製造されるシート被覆素子4、光半導体装置8およびそれらの製造方法について説明する。
5. Sheet Covering Element, Optical Semiconductor Device, and Manufacturing Method Thereof Next, the
5−1.シート被覆素子
シート被覆素子4は、図3に示すように、光半導体素子5が上記した被覆シート1により被覆された素子であり、図5Fに示すように、光半導体素子5が被覆シート1によって被覆された後、基板9(後述)に実装される。
5-1. Sheet Covering Element
なお、シート被覆素子4は、光半導体装置8ではなく、つまり、光半導体装置8に備えられる基板9を含んでいない。具体的には、シート被覆素子4は、光半導体素子5と、被覆シート1(蛍光体層2および低屈折率層3)と、光反射性層7とを備える。シート被覆素子4は、好ましくは、光半導体素子5と、被覆シート1と、光反射性層7とからなる。つまり、光半導体素子5は、光半導体装置8の基板9に備えられる電極とまだ電気的に接続されないように、構成されている。また、シート被覆素子4は、光半導体装置8の一部品、すなわち、光半導体装置8を作製するための部品であり、部品単独で流通し、産業上利用可能なデバイスである。
The
光半導体素子5は、例えば、電気エネルギーを光エネルギーに変換するLED(発光ダイオード素子)またはLD(半導体レーザー素子)である。好ましくは、光半導体素子5は、青色光を発光する青色LEDである。なお、光半導体素子5は、光半導体素子とは技術分野が異なるトランジスタなどの整流器(半導体素子)を含まない。
The
光半導体素子5は、面方向に沿う略平板形状を有している。また、光半導体素子5は、平面視略矩形状(好ましくは、平面視略正方形状)を有している。光半導体素子5は、電極10が設けられる電極面11と、電極面11の厚み方向(上下方向)に対向する対向面12と、電極面11および対向面12の周端縁を連結する側面13とを一体的に有する。
The
電極面11は、光半導体素子5における下面の一例である。電極面11には、複数(2個)の電極10が設けられている。複数の電極10のそれぞれは、電極面11から下側に向かってわずかに突出する形状を有する。
The
対向面12は、光半導体素子5における上面の一例である。
The facing
光半導体素子5の寸法は、適宜設定されており、具体的には、厚み(上下方向長さ)は、例えば、0.1μm以上、好ましくは、1μm以上、より好ましくは、10μm以上であり、また、例えば、500μm以下、好ましくは、200μm以下である。光半導体素子5の左右方向および/または前後方向における長さは、それぞれ、例えば、200μm以上、好ましくは、500μm以上であり、また、例えば、3000μm以下、好ましくは、2000μm以下である。
The dimensions of the
被覆シート1は、シート被覆素子4において、光半導体素子5から発光された光を面方向(側方、側方外側)に屈折させながら、波長変換する屈折−波長変換シートである。被覆シート1は、平面視略矩形の平板状を有する。被覆シート1は、厚み方向に投影したときに、光半導体素子5を含んでいる。被覆シート1では、光半導体素子5の対向面12から上方(厚み方向他方側)に向かって、蛍光体層2および低屈折率層3が順に配置されている。低屈折率層3は、シート被覆素子4の上面の中央部を形成する。低屈折率層3の上面は、後述する光反射性層7の上面と面一となっている。蛍光体層2の中央部は、光半導体素子5の対向面12と接触(接着)している。被覆シート1の周端部は、光半導体素子5よりも外側に位置しており、光反射性層7と接触している。
The
光反射性層7は、光半導体素子5および被覆シート1の側方に配置され、光半導体素子5から主として側方に放射される光を反射することができる白色層である。光反射性層7は、平面視略矩形枠状を有している。光反射性層7は、下部14と、および、その上側に設けられる上部15とを一体的に備えている。
The light
下部14は、光半導体素子5の側方(周囲、すなわち、左右方向外側および前後方向外側)に配置されている。具体的には、下部14は、光半導体素子の側面13と接触し、それを被覆している。下部14の内側部は、蛍光体層2の下面と接触している。下部14の外側部は、上部15と連続している。下部14は、平面視略枠形状を有している。下部14は、厚み方向に投影したときに、その内形が光半導体素子5と一致し、その外形が上部15の外形と一致するように形成されている。下部14の厚みは、光半導体素子5の厚みと同一である。
The
上部15は、被覆シート1の側方(周囲、すなわち、左右方向外側および前後方向外側)に配置されている。具体的には、上部15は、被覆シート1の周側面と接触し、それらを被覆している。上部15は、平面視略枠形状を有している。上部15は、厚み方向に投影したときに、その内形が被覆シート1と一致し、その外形が下部14の外形と一致するように形成されている。上部15の開口は、下部14の開口に対して大きい。上部15の厚みは、低屈折率層3の厚みTおよび蛍光体層2の厚みの合計と同一である。
The
光反射性層7は、100μm厚みとして450nm波長の光で照射したときの光透過率が、例えば、20%以下、好ましくは、10%以下であり、また、例えば、0%以上である。
The light
光反射性層7は、例えば、樹脂と光反射性粒子とを含有する光反射樹脂組成物から形成(調製)されている。
The light
樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられ、好ましくは、Bステージとなることができる熱硬化性樹脂が挙げられ、より好ましくは、Bステージとなることができる熱硬化性シリコーン樹脂が挙げられ、さらに好ましくは、フェニル系シリコーン樹脂が挙げられる。 Examples of the resin include thermosetting resins such as silicone resins and epoxy resins, preferably thermosetting resins that can be B-stages, and more preferably B-stages. A thermosetting silicone resin is mentioned, More preferably, a phenyl-type silicone resin is mentioned.
光反射性粒子としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウムなどの酸化物、例えば、鉛白(塩基性炭酸鉛)、炭酸カルシウムなどの炭酸塩、例えば、カオリンなどの粘土鉱物などの、無機物が挙げられる。好ましくは、酸化チタンが挙げられる。光反射性粒子の屈折率は、例えば、2.0以上、好ましくは、2.5以上であり、また、例えば、5.0以下である。光反射性粒子の平均粒子径は、例えば、0.25μm以上、好ましくは、1μm以上であり、また、例えば、200μm以下、好ましくは、100μm以下でもある。 Examples of the light-reflective particles include oxides such as titanium oxide, zinc oxide, zirconium oxide, and aluminum oxide, such as lead white (basic lead carbonate), carbonates such as calcium carbonate, and clay minerals such as kaolin. And inorganic materials. Preferably, titanium oxide is used. The refractive index of the light-reflecting particles is, for example, 2.0 or more, preferably 2.5 or more, and for example, 5.0 or less. The average particle diameter of the light reflective particles is, for example, 0.25 μm or more, preferably 1 μm or more, and for example, 200 μm or less, preferably 100 μm or less.
樹脂および光反射性粒子の含有割合は、用途および目的に応じて適宜設定される。 The content ratio of the resin and the light reflecting particles is appropriately set according to the use and purpose.
5−2. シート被覆素子の製造方法
そして、このシート被覆素子4は、被覆シート1を切断する第1工程(図4A参照)、複数の被覆シート1における低屈折率層3を第3剥離シート23の表面に配置する第2工程(図4B参照)、複数の光半導体素子5のそれぞれを複数の蛍光体層2のそれぞれの厚み方向他方面に固定する第3工程(図4C参照)、光反射性層7によって、複数の光半導体素子5および複数の被覆シート1を被覆する第4工程(図5D参照)、素子集合体17を切断して、複数のシート被覆素子4を製造する第5工程(図5E参照)を順に備える、シート被覆素子4の製造方法によって、製造される。
5-2. Manufacturing method of sheet covering element And this
(1)第1工程
図4Aの太い一点破線で示すように、第1工程では、1枚の被覆シート1を、用途および目的に応じたサイズに切断して、複数枚の被覆シート1を作製する。被覆シート1の切断では、蛍光体層2および低屈折率層3とともに、第1剥離シート21および第2剥離シート22を切断する。
(1) 1st process As shown with the thick dashed line of
(2)第2工程
第2工程では、まず、第2剥離シート22を低屈折率層3から剥離し、次いで、図4Bに示すように、低屈折率層3を、第3剥離シート23に配置する。具体的には、低屈折率層3の厚み方向一方面を、第3剥離シート23の厚み方向他方面に接触させる。また、被覆シート1を、面方向に互いに間隔を隔てて複数配置する。
(2) Second Step In the second step, first, the
第3剥離シート23としては、第1剥離シート21と同様のものが挙げられる。
As the
(3)第3工程
第3工程では、図4Cに示すように、光半導体素子5を、蛍光体層2の厚み方向他方面に配置する。具体的には、まず、図4Bの矢印で示すように、第1剥離シート21を蛍光体層2から剥離し、その後、光半導体素子5の対向面12を、蛍光体層2の厚み方向他方面に接触(被覆)させる。これにより、光半導体素子5は、Bステージの蛍光体層2に対して仮固定(密着)される。低屈折率層3は、蛍光体層2に対して光半導体素子5の反対側に位置する。
(3) Third Step In the third step, the
その後、蛍光体層がBステージである場合、具体的には、蛍光体層2が含有するフェニル系シリコーン樹脂が、Bステージである場合には、蛍光体層2をCステージ化させる。
Thereafter, when the phosphor layer is B-stage, specifically, when the phenyl silicone resin contained in the
具体的には、Bステージの蛍光体層2を加熱する。加熱温度は、例えば、100℃以上、好ましくは、120℃以上であり、また、例えば、150℃以下である。また、加熱時間は、例えば、10分以上、好ましくは、30分以上であり、また、例えば、180分以下、好ましくは、120分以下である。
Specifically, the B-
蛍光体層2に含有されるフェニル系シリコーン樹脂のCステージ化によって、蛍光体層2が光半導体素子5と接着する。
The
第3工程によって、好ましくは、Cステージの低屈折率層3およびCステージの蛍光体層2を備える複数の被覆シート1が、第3剥離シート23に支持される状態で、作製される。
By the third step, preferably, a plurality of covering
(4)第4工程
第3工程によって、好ましくは、Cステージの低屈折率層3およびCステージの蛍光体層2を備える複数の被覆シート1が、第3剥離シート23に支持された状態で、作製される。
(4) Fourth Step Preferably, a plurality of covering
図5Dに示すように、第4工程では、例えば、まず、光反射シート16(仮想線)を、複数の光半導体素子5および複数の被覆シート1に対して、上下方向に間隔を隔てて対向配置する。
As shown in FIG. 5D, in the fourth step, for example, first, the light reflecting sheet 16 (virtual line) is opposed to the plurality of
まず、光反射シート16を、光反射性層7を構成する光反射樹脂組成物(好ましくは、Bステージのフェニル系シリコーン樹脂および光反射性粒子(屈折率が、例えば、2.0以上、好ましくは、2.3以上、例えば、5.0以下)を含有する光反射樹脂組成物)から、面方向(上下方向に直交する方向)に沿うシート状に、形成する。
First, the
次いで、複数の光半導体素子5、複数の被覆シート1および第3剥離シート23と、光反射シート16とを、熱プレス機(図示せず)にセットする。具体的には、複数の光半導体素子5と、光反射シート16とが対向配置される。
Next, the plurality of
次いで、図5Dの矢印で示すように、光反射シート16を、複数の光半導体素子5および複数の被覆シート1に対して、熱プレスする。
Next, as shown by the arrows in FIG. 5D, the
熱プレスの条件は、光反射シート16が複数の光半導体素子5および複数の被覆シート1を埋設して変形するように、設定される。
The conditions for the hot press are set so that the
この熱プレスによって、光反射シート16は、下部14および上部15を有する光反射性層7に形成される。
By this hot pressing, the
これによって、複数の光半導体素子5と、複数の被覆シート1と、1つの光反射性層7とを備える素子集合体17が、第3剥離シート23に支持された状態で、得られる。
As a result, an
次いで、素子集合体17における光反射性層7を加熱してCステージ化する。具体的には、素子集合体17をプレス機30から取り出し、オーブンなどによって、加熱する。
Next, the light
その後、光反射性層7の上部を、例えば、グラインド加工、溶媒による拭き取り加工、粘着シートによる引き剥がし加工によって、除去する。これによって、光半導体素子5の電極面11を露出させる。
Thereafter, the upper portion of the light
(5)第5工程
第5工程では、図5Eに示すように、面方向に隣接する光半導体素子5の間と、面方向に隣接する被覆シート1の間とに位置する光反射性層7を、例えば、ダイシングなどによって切断する。これにより、素子集合体17を個片化する。
(5) Fifth Step In the fifth step, as shown in FIG. 5E, the light
続いて、図5Eの矢印で示すように、シート被覆素子4を第3剥離シート23から剥離する。
Subsequently, as shown by the arrow in FIG. 5E, the
これによって、1つの光半導体素子5、1つの被覆シート1と、1つの光反射性層7とを備えるシート被覆素子4が得られる。
Thus, a
7−3.光半導体装置の製造方法
その後、図5Fに示すように、シート被覆素子4を基板9に実装する。具体的には、光半導体素子5を基板9にフリップチップ実装する。より具体的には、光半導体素子5の電極10を基板9に設けられる端子(図示せず)と電気的に接続する。
7-3. Thereafter, as shown in FIG. 5F, the
これによって、基板9と、シート被覆素子4と、光反射性層7とを備える光半導体装置8が得られる。
Thus, an
光半導体装置8は、好ましくは、基板9と、光半導体素子5と、被覆シート1と、光反射性層7とからなる。
The
8.第1実施形態の作用効果
この被覆シート1によれば、蛍光体層2と低屈折率層3とが、この順で、屈折率が低くなるので、蛍光体層2により、光半導体素子5を被覆すれば、光の取出効率を向上させることができる。そのため、光半導体素子5を被覆する被覆シート1を備え、発光効率に優れるシート被覆素子4および光半導体装置8を得ることができる。
8). Advantageous Effects of First Embodiment According to this
また、低屈折率層3が、10μmを超過する厚みTを有するので、光の取出効率をより一層向上させることができる。
Further, since the low
さらに、この被覆シート1によれば、蛍光体層2が、フェニル系シリコーン樹脂を含有するので、耐熱性に優れる。さらに、フェニル系シリコーン樹脂を含有する蛍光体層2と、メチル系シリコーン樹脂を含有する低屈折率層3とは、フェニル系シリコーン樹脂およびメチル系シリコーン樹脂がともに同じシリコーン樹脂であるので、親和性が高い。そのため、信頼性に優れるシート被覆素子4および光半導体装置8を得ることができる。
Furthermore, according to this
この被覆シート1では、低屈折率層3が、100μm以下の厚みTを有すれば、被覆シート1の薄型化を図ることができる。そのため、薄型化が図れたシート被覆素子4および光半導体装置8を得ることができる。
In this
この被覆シート1では、メチル系シリコーン樹脂が、Cステージであれば、低屈折率層3が蛍光体層2を確実に支持することができる。
In this
また、メチル系シリコーン樹脂がたとえCステージであっても、低屈折率層3に含有されるメチル系シリコーン樹脂と、蛍光体層2に含有されるフェニル系シリコーン樹脂とがともに同じシリコーン樹脂であるので、蛍光体層2および低屈折率層3は、密着性に優れる。そのため、蛍光体層2による光半導体素子5に対する確実な被覆を担保することができる。
Further, even if the methyl silicone resin is C-stage, both the methyl silicone resin contained in the low
この被覆シート1では、低屈折率層3の第2面42が、凹凸形状を有するので、光の取出効率をより一層向上させることができる。
In this
また、この被覆シート1では、フェニル系シリコーン樹脂が、Bステージであれば、蛍光体層2によって、光半導体素子5をより一層確実に被覆することができる。
Moreover, in this
また、この被覆シート1では、蛍光体層2を、周波数1Hzおよび昇温速度20℃/分の条件で動的粘弾性測定することにより得られる貯蔵剪断弾性率G’と温度Tとの関係を示す曲線が、極小値を有し、極小値における温度Tが、40℃以上、200℃以下の範囲にあり、極小値における貯蔵剪断弾性率G’が、1,000Pa以上、90,000Pa以下の範囲にあれば、蛍光体層2が光半導体素子5に対して感圧接着することができる。
Moreover, in this
このシート被覆素子4では、上記した被覆シート1に被覆される光半導体素子5を備えるので、耐熱性、発光効率および信頼性に優れながら、薄型化を図ることができる。
Since the
また、このシート被覆素子4では、厚み方向から見たときに、光半導体素子5の側方に配置される光反射性層7をさらに備えるので、光反射層によって、光の取出効率を向上させることができる。
In addition, since the
この光半導体装置8では、上記したシート被覆素子4を備えるので、耐熱性、発光効率および信頼性に優れながら、薄型化を図ることができる。
Since the
9.変形例
変形例において、上記した第1実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
9. Modified Example In the modified example, the same members and steps as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
第1実施形態では、本発明の被覆層の一例として蛍光体層2を挙げたが、これに限定されず、蛍光体を含有しない被覆層とすることもできる。
In 1st Embodiment, although the
一方、被覆層が蛍光体層2であれば、光半導体素子5から発光された光を波長変換できる。そのため、シート被覆素子4および光半導体装置8は、白色度が高い光を取り出すことができる。
On the other hand, if the coating layer is the
第1実施形態では、図1に示すように、低屈折率層3の第2面42のみが凹凸形状を有する。しかし、これに限定されない。
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, only the
図示しないが、低屈折率層3において、第2面42に代えて、第1面41のみが凹凸形状を有することができ、あるいは、第2面42とともに、第1面41も凹凸形状を有することもできる。
Although not shown, in the low
低屈折率層3の第1面41が凹凸形状を有する場合には、第1面41に追従して、蛍光体層2の厚み方向他方面も、凹凸形状を有する。
When the
また、低屈折率層3の第1面41および第2面42のいずれもが、凹凸形状を有さなくてもよい。
Further, neither the
好ましくは、低屈折率層3の第1面41および第2面42のうち、少なくともいずれか一方面が、凹凸形状を有する。これより、光の取出効率をより一層向上させることができる。
Preferably, at least one of the
第1実施形態では、被覆シート1の製造方法において、図2に示すように、蛍光体層2および低屈折率層3のそれぞれを作製し、その後、蛍光体層2および低屈折率層3を貼り合わせている。
In the first embodiment, in the manufacturing method of the
しかし、例えば、図示しないが、第2剥離シート22の厚み方向他方側に、低屈折率層3および蛍光体層2を順に積層することもできる。具体的には、まず、低屈折率層3(好ましくは、Cステージの低屈折率層3)を第2剥離シート22の厚み方向他方面に配置し、次いで、Aステージの蛍光体樹脂組成物を低屈折率層3の厚み方向他方面に塗布し、その後、加熱する。好ましくは、Bステージの蛍光体層2を、Cステージの低屈折率層3の厚み方向他方面に作製する。
However, for example, although not shown, the low
第1実施形態では、図5Dに示すように、仮想線で示す光反射シート16を用いて、光反射性層7を作製しているが、例えば、図示しないが、光反射シート16を用いず、光反射樹脂組成物を複数の光半導体素子5および複数の被覆シート1の上に塗布などにより直接配置し、次いで、光反射樹脂組成物をCステージ化することにより、光反射性層7を作製することもできる。
In the first embodiment, as illustrated in FIG. 5D, the light
上記した各変形例によっても、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。 Also according to each modification mentioned above, there can exist an effect similar to 1st Embodiment.
<第2実施形態>
第2実施形態において、上記した第1実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Second Embodiment
In the second embodiment, the same members and steps as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
第1実施形態では、図3に示すように、シート被覆素子4において、被覆シート1が、平面視において、光反射性層7より小さく、かつ、光半導体素子5より大きいサイズを有している。
In the first embodiment, as shown in FIG. 3, in the
一方、第2実施形態では、図6に示すように、シート被覆素子4において、被覆シート1が、平面視において、光反射性層7と同一サイズの外形形状を有する。
On the other hand, in 2nd Embodiment, as shown in FIG. 6, in the sheet | seat coating |
被覆シート1の側面と、光反射性層7の側面とは、厚み方向に連続している。具体的には、被覆シート1の側面と、光反射性層7の側面とは、面一である。
The side surface of the
光反射性層7は、第1実施形態における上部15(図3参照)を有さない。
The light
このシート被覆素子4を被覆シート1を用いて製造するには、図1が参照されるように、まず、第1剥離シート21を蛍光体層2から剥離する。
In order to manufacture this
次いで、図7Aに示すように、蛍光体層2の厚み方向他方面に、複数の光半導体素子5を面方向に互いに間隔を隔てて整列配置する。具体的には、Bステージの蛍光体層2の厚み方向他方面に光半導体素子5の対向面12を密着(感圧接着)させる。
Next, as shown in FIG. 7A, a plurality of
続いて、蛍光体層2がBステージであれば、Bステージの蛍光体層2を加熱によりCステージ化させる。
Subsequently, if the
次いで、図7Bに示すように、光反射性層7を、複数の被覆シート1および複数の光半導体素子5を被覆するように、蛍光体層2の厚み方向他方面に配置する。具体的には、光反射性層7を、隣接する被覆シート1間と、隣接する光半導体素子5間とに充填する。
Next, as shown in FIG. 7B, the light
次いで、図7Cに示すように、光反射性層7の上部を除去して、複数の光半導体素子5の電極面11を露出させる。
Next, as shown in FIG. 7C, the upper portion of the light
次いで、図7Cの太い一点破線で示すように、隣接する光半導体素子5間の光反射性層7および被覆シート1を切断する。
Next, as shown by a thick dashed line in FIG. 7C, the light
これにより、光半導体素子5、被覆シート1および光反射性層7を備える複数のシート被覆素子4を、第2剥離シート22で支持された状態で、得る。
Thereby, a plurality of
その後、図7Cの矢印で示すように、シート被覆素子4を第2剥離シート22から剥離する。
Thereafter, the
その後、図7Dに示すように、シート被覆素子4を基板9にフリップチップ実装する。
Thereafter, as shown in FIG. 7D, the
これによって、基板9およびシート被覆素子4を備える光半導体装置8を得る。
Thereby, the
この第2実施形態によっても、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。 Also according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be achieved.
<第3実施形態>
第3実施形態において、上記した第1実施形態および第2実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
<Third Embodiment>
In the third embodiment, members and steps similar to those in the first embodiment and the second embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
第2実施形態では、図6に示すように、被覆シート1の側面と、光反射性層7の側面とは、面一である。
In the second embodiment, as shown in FIG. 6, the side surface of the
一方、第3実施形態では、図8に示すように、被覆シート1の側面と、光反射性層7の側面13とが、面一である。
On the other hand, in the third embodiment, as shown in FIG. 8, the side surface of the
被覆シート1は、厚み方向に投影したときに、光半導体素子5と同一形状を有する。
The
光反射性層7において、下部14および上部15の内側面は、厚み方向に沿って面一である。
In the light
このシート被覆素子4を製造するには、図9Aの仮想線で示すように、まず、第1剥離シート21を蛍光体層2から剥離する。
In order to manufacture this sheet |
次いで、図9Bに示すように、蛍光体層2の厚み方向他方面に光半導体素子5を配置する。具体的には、Bステージの蛍光体層2の厚み方向他方面に光半導体素子5の対向面12を密着(感圧接着)させる。
Next, as shown in FIG. 9B, the
続いて、蛍光体層2がBステージであれば、Bステージの蛍光体層2を加熱によりCステージ化させる。
Subsequently, if the
図9Cに示すように、次いで、第2剥離シート22を低屈折率層3から剥離して、低屈折率層3を別の第4剥離シート24に載置する。
Next, as shown in FIG. 9C, the
第4剥離シート24は、第2剥離シート22と同様のものが挙げられる。第4剥離シート24は、平面視において、被覆シート1および光半導体素子5より大きいサイズを有する。
Examples of the
その後、図9Dに示すように、光反射性層7によって、被覆シート1および光半導体素子5を埋設するように、光反射性層7を第4剥離シート24の厚み方向他方側に配置する。
Thereafter, as shown in FIG. 9D, the light
続いて、図9Eに示すように、光反射性層7の上部を除去して、光半導体素子5の電極面11を露出させる。
Subsequently, as shown in FIG. 9E, the upper portion of the light
これによって、光半導体素子5、被覆シート1および光反射性層7を備えるシート被覆素子4を、第4剥離シート24に支持された状態で得る。
As a result, the
その後、図9Fに示すように、シート被覆素子4を基板9にフリップチップ実装する。
Thereafter, as shown in FIG. 9F, the
これにより、基板9と、シート被覆素子4と、光反射性層7とを備える光半導体装置8が得られる。
Thereby, the
この第3実施形態によっても、第1実施形態および第2実施形態と同様の作用効果を奏することができる。 Also according to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment and the second embodiment can be achieved.
<第4実施形態>
第4実施形態において、上記した第1実施形態〜第3実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
<Fourth embodiment>
In the fourth embodiment, members and processes similar to those in the first to third embodiments described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
シート被覆素子4は、図10に示すように、上記した光反射性層7を備えず、光半導体素子5、蛍光体層2および低屈折率層3を備える。好ましくは、シート被覆素子4は、光半導体素子5、蛍光体層2および低屈折率層3のみからなる。
As shown in FIG. 10, the
蛍光体層2は、光半導体素子5の対向面12および側面13を被覆するように、光半導体素子5の上側および側方に配置されている。すなわち、蛍光体層2は、光半導体素子5の電極面11以外の5面(1つの対向面12および4つの側面13)を完全に被覆するように、光半導体素子5の上側および周囲に配置されている。蛍光体層2は、上下方向に投影したときに、光半導体素子5を含む。蛍光体層2は、上下方向に延び、上端部が閉塞された略四角筒形状を有する。具体的には、蛍光体層2は、光半導体素子5の上側に配置される上部18と、光半導体素子5の側方に配置される側部19とを一体的に備えている。
The
上部18は、面方向に沿う略平板形状を有しており、厚み方向に投影したときに、蛍光体層2の外形形状をなしている。上部18の下面の中央部は、光半導体素子5の対向面12の全面と接触し、上部18の周端部は、側部19の上端部と連続している。
The
側部19は、上下方向に延びる平面視略矩形枠状(略四角筒形状)を有している。側部19は、光半導体素子5の側面13と接触し、それを被覆するように、光半導体素子5の周囲に配置されている。すなわち、側部19の内周面は、光半導体素子5の側面13の全面に接触している。
The
低屈折率層3は、蛍光体層2の上部18の上面(厚み方向一方面)の全面に接触している。低屈折率層3は、シート被覆素子4において、面方向に延びる略平板形状を有する。低屈折率層3の側面(側端面、周面)は、蛍光体層2の側部19の外側面と連続している。つまり、低屈折率層3の側面は、蛍光体層2の側部19の外側面と面一である。
The low
このシート被覆素子4を製造するには、まず、図11Aに示すように、複数の光半導体素子5を面方向に間隔を隔てて整列配置する。
In order to manufacture this
具体的には、光半導体素子5の電極面11を、仮固定シート26に仮固定(感圧接着)する。仮固定シート26は、面方向に延びる略板形状を有し、厚み方向一方面に感圧接着層を備える。
Specifically, the
次いで、被覆シート1を、複数の光半導体素子5および仮固定シート26に上下方向に間隔を隔てて対向配置する。具体的には、蛍光体層2と、光半導体素子5とを対向させる。詳しくは、蛍光体層2の厚み方向他方面と、光半導体素子5の対向面12とを上下方向に対向させる。
Next, the
なお、被覆シート1において、蛍光体層2を、例えば、Bステージのフェニル系シリコーン樹脂を含有する蛍光体樹脂組成物から形成する。好ましくは、加熱によって、十分に軟化して変形できる熱可塑性・熱硬化性シリコーン樹脂(加熱によって保形できる熱可塑性・熱硬化性シリコーン樹脂より、柔軟な熱挙動を示す熱可塑性・熱硬化性シリコーン樹脂)を含有する蛍光体樹脂組成物から形成する。具体的には、上記した極小値における貯蔵剪断弾性率G’が、例えば、5Pa以上、1,000Pa以下の範囲にある蛍光体樹脂組成物から形成する。
In the
また、蛍光体層2は、次の熱プレスによって、光半導体素子5を十分に埋設できる厚みを有する。具体的には、蛍光体層2は、例えば、100μm以上、好ましくは、150μm以上の厚みを有する。
The
続いて、図11Bに示すように、被覆シート1を、複数の光半導体素子5および仮固定シート26に対して熱プレスする。
Subsequently, as shown in FIG. 11B, the
これによって、蛍光体層2が、隣接する光半導体素子5間に充填される。蛍光体層2が変形して、蛍光体層2が、光半導体素子5の側面13および対向面12を被覆する。蛍光体層2は、複数の光半導体素子5に対応する上記した上部18および側部19を有する。
Thereby, the
続いて、蛍光体層2がBステージである場合には、蛍光体層2を加熱によりCステージ化する。
Subsequently, when the
次いで、図11Cの太い一点破線で示すように、面方向に隣接する光半導体素子5の間の蛍光体層2と、その上の低屈折率層3とを切断する。
Next, as shown by a thick dashed line in FIG. 11C, the
これによって、1つの光半導体素子5、1つの蛍光体層2と、1つの低屈折率層3とを備えるシート被覆素子4が、仮固定シート26に支持された状態で、得られる。
As a result, the
その後、図11Cの仮想線で示すように、シート被覆素子4を、仮固定シート26から剥離する。
Thereafter, as shown by the phantom lines in FIG. 11C, the
これによって、1つの光半導体素子5、1つの蛍光体層2と、1つの低屈折率層3とを備えるシート被覆素子4を得る。
As a result, a
その後、図11Dに示すように、シート被覆素子4を基板9にフリップチップ実装する。
Thereafter, as shown in FIG. 11D, the
これにより、基板9と、シート被覆素子4とを備える光半導体装置8が得られる。
Thereby, the
この第4実施形態によっても、第1実施形態〜第3実施形態と同様の作用効果を奏することができる。 Also according to the fourth embodiment, the same operational effects as those of the first to third embodiments can be achieved.
<第5実施形態>
第5実施形態において、上記した第1実施形態〜第4実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
<Fifth Embodiment>
In the fifth embodiment, members and steps similar to those in the first to fourth embodiments described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
第5実施形態では、図12に示すように、蛍光体層2は、鍔部20をさらに有する。
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 12, the
鍔部20は、側部19の下端部から、面方向外側に張り出す張出部である。鍔部20は、平面視略矩形枠形状を有する。
The
低屈折率層3は、蛍光体層2の上部18、側部19および鍔部20に追従する形状を有する。すなわち、低屈折率層3は、蛍光体層2と実質的に同一形状を有する。低屈折率層3の周端面は、蛍光体層2の鍔部20の周端面と面一である。
The low
このシート被覆素子4を製造するには、図13Aに示すように、まず、複数の光半導体素子5を、仮固定シート26の上面(厚み方向一方面)に、面方向に間隔を隔てて複数整列配置する。
In order to manufacture this
次いで、被覆シート1を、複数の光半導体素子5および仮固定シート26に上下方向に間隔を隔てて対向配置する。
Next, the
続いて、図13Bに示すように、被覆シート1を、複数の光半導体素子5および仮固定シート26に対して熱プレスする。
Subsequently, as shown in FIG. 13B, the
熱プレスでは、上記した鍔部20に対応する複数の凸部27を有する型28を用いる。具体的には、型28を被覆シート1の上方に配置し、型28を下方に移動させる。
In the hot press, a
凸部27にプレスされた被覆シート1では、仮固定シート26の上面に接触して、蛍光体層2において鍔部20が形成されるとともに、低屈折率層3は、鍔部20に追従する。
In the
続いて、蛍光体層2がBステージである場合には、蛍光体層2を加熱によりCステージ化する。
Subsequently, when the
次いで、図13Cの太い一点鎖線で示すように、蛍光体層2の鍔部20と、その上の低屈折率層3とを切断する。
Next, as shown by a thick one-dot chain line in FIG. 13C, the
これによって、1つの光半導体素子5、1つの蛍光体層2と、1つの低屈折率層3とを備えるシート被覆素子4が、仮固定シート26に支持された状態で、得られる。
As a result, the
その後、図13Cの仮想線で示すように、シート被覆素子4を、仮固定シート26から剥離する。
Thereafter, as shown by the phantom lines in FIG. 13C, the
これによって、1つの光半導体素子5、1つの蛍光体層2と、1つの低屈折率層3とを備えるシート被覆素子4を得る。
As a result, a
その後、図13Dに示すように、シート被覆素子4を基板9にフリップチップ実装する。
Thereafter, as shown in FIG. 13D, the
これにより、基板9と、シート被覆素子4とを備える光半導体装置8が得られる。
Thereby, the
この第5実施形態によっても、第1実施形態〜第4実施形態と同様の作用効果を奏することができる。 Also according to the fifth embodiment, the same operational effects as those of the first to fourth embodiments can be achieved.
<第4および第5実施形態の変形例>
この変形例において、上記した第4および第5実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
<Modifications of Fourth and Fifth Embodiments>
In this modification, members and steps similar to those in the fourth and fifth embodiments described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図10に示すシート被覆素子4(第4実施形態)は、図13A〜図13Dの製造方法により得られたシート被覆素子4(第5実施形態)における蛍光体層2の鍔部20、および、それに対応し、側部19を被覆する低屈折率層3を切断により除去することにより、製造することもできる。
The sheet covering element 4 (fourth embodiment) shown in FIG. 10 includes a
<第6実施形態>
第6実施形態の光半導体装置8では、図14Bに示すように、光半導体素子5は、基板9の端子(図示せず)に対して、ワイヤ29を介してワイヤボンディングされている。
<Sixth Embodiment>
In the
1.光半導体装置
この光半導体装置8は、図14Bに示すように、基板9と、基板9にワイヤボンディングされる光半導体素子5と、光半導体素子5の周りに位置し、基板9の上面に設けられる光反射性層7と、光反射性層7内に充填され、光半導体素子15を封止する蛍光体層2と、蛍光体層2の上面に位置する低屈折率層3とを備える。好ましくは、光半導体装置8は、基板9と、光半導体素子5と、光反射性層7と、蛍光体層2と、低屈折率層3とのみからなる。
1. Optical Semiconductor Device As shown in FIG. 14B, the
光半導体素子5は、ワイヤ29を介して、基板9と電気的に接続されている。ワイヤ29は、線状を有し、その一端が光半導体素子5の電極面11に位置する端子(図示せず)に電気的に接続され、他端が基板9の表面に位置する端子(図示せず)に電気的に接続されている。なお、光半導体素子5の対向面12は、基板9の上面に接触する一方、光半導体素子5の電極面11は、上方を向いている。
The
光反射性層7は、平面視において、光半導体素子5を囲む枠形状を有するハウジングである。また、光反射性層7は、下方から上方に向かって開口断面積が拡がる断面テーパ形状に形成されている。また、光反射性層7は、白色セラミックスから調製されていてもよい。
The light
蛍光体層2は、光半導体素子5の対向面12および側面13を被覆して、光半導体素子5を封止している。蛍光体層2は、ワイヤ29も封止している。蛍光体層2の上面は、光反射性層7の上面と面一である。
The
低屈折率層3は、蛍光体層2の上面および光反射性層7の上面の全面を被覆している。低屈折率層3は、光半導体装置8において、面方向に延びる略板形状を有する。
The low
2.光半導体装置の製造方法
光半導体装置8を製造するには、まず、図14Aに示すように、基板9と、光半導体素子5と、光反射性層7とを備えるチップサイズパッケージ30を用意する。
2. Method for Manufacturing Optical Semiconductor Device To manufacture the
別途、被覆シート1を用意し、被覆シート1と、チップサイズパッケージ30とを、上下方向に間隔を隔てて対向配置する。具体的には、蛍光体層2が光半導体素子5に向かうように、被覆シート1を配置する。
Separately, the
被覆シート1における蛍光体層2の上記した極小値における貯蔵剪断弾性率G’は、例えば、5Pa以上、1,000Pa以下の範囲にある蛍光体樹脂組成物から形成される。
The storage shear modulus G ′ at the above-described minimum value of the
次いで、被覆シート1を上下方向に熱プレスする。
Next, the
蛍光体層2がBステージである場合には、熱プレスによって、蛍光体層2は、流動して、光反射性層7内に充填され、光半導体素子5を封止する。具体的には、蛍光体層2の周端部は、低屈折率層3の周端部の下面、および、光反射性層7の上面に熱プレスされ、光反射性層7内に流動するとともに、蛍光体層2の中央部とともに、光半導体素子5の対向面12および側面13を被覆する。
When the
その後、蛍光体層2がBステージである場合は、Cステージ化する。これにより、蛍光体層2が光半導体素子5およびワイヤ29を封止する。低屈折率層3が、蛍光体層2の上面に接着される。
Thereafter, when the
これにより、光半導体装置8が得られる。
Thereby, the
3.第6実施形態の作用効果
この第6実施形態によっても、第1実施形態〜第5実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
3. Effects of the Sixth Embodiment Also according to the sixth embodiment, the same functions and effects as those of the first to fifth embodiments can be achieved.
以下に調製例、実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、何ら調製例、実施例および比較例に限定されない。以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。 Preparation Examples, Examples and Comparative Examples are shown below to further illustrate the present invention, but the present invention is not limited to the Preparation Examples, Examples and Comparative Examples. Specific numerical values such as blending ratio (content ratio), physical property values, and parameters used in the following description are described in the above-mentioned “Mode for Carrying Out the Invention”, and the corresponding blending ratio (content ratio) ), Physical property values, parameters, etc. may be replaced with the upper limit values (numerical values defined as “less than” or “less than”) or lower limit values (numbers defined as “greater than” or “exceeded”). it can.
調製例1
(フェニル系シリコーン樹脂の調製)
特開2016−037562号公報の実施例に記載の調製例1に準拠して、Aステージのフェニル系シリコーン樹脂(Bステージとなることができる1段反応硬化性樹脂)を調製した。
Preparation Example 1
(Preparation of phenyl silicone resin)
In accordance with Preparation Example 1 described in Examples of JP-A-2006-037562, an A-stage phenyl-based silicone resin (a one-stage reactive curable resin that can be a B-stage) was prepared.
その後、Aステージのフェニル系シリコーン樹脂を、100℃1時間で、反応(完全硬化、Cステージ化)させて、生成物を得た。 Thereafter, the A-stage phenyl-based silicone resin was reacted (completely cured, C-staged) at 100 ° C. for 1 hour to obtain a product.
次いで、得られた生成物の29Si−NMRを測定して、ケイ素原子に直接結合している炭化水素基におけるフェニル基が占める割合(モル%)を算出したところ、48%であった。 Subsequently, 29 Si-NMR of the obtained product was measured, and the proportion (mol%) occupied by the phenyl group in the hydrocarbon group directly bonded to the silicon atom was calculated to be 48%.
また、Cステージのフェニル系シリコーン樹脂の屈折率を、多波長アッベ屈折率計(ATAGO社製iDR−M4)を使用し、波長589nmにて25℃で、測定したところ、1.56であった。 Further, the refractive index of the C-stage phenyl-based silicone resin was 1.56 when measured at 25 ° C. at a wavelength of 589 nm using a multi-wavelength Abbe refractometer (iDR-M4 manufactured by ATAGO). .
実施例1
(1)蛍光体層の作製
調製例1のAステージのフェニル系シリコーン樹脂100質量部に、蛍光体(商品名「Y468」、YAG:Ce、平均粒子径17μm、ネモト・ルミマテリアル社製)60質量部、充填材としてのガラス粒子(屈折率1.55、平均粒子径20μm、組成および組成比率(質量%):SiO2/Al2O3/CaO/MgO=60/20/15/5の無機粒子)100質量部、および、チクソ付与粒子としての煙霧シリカ(屈折率1.41、平均粒子径20nm、R976s(日本アエロジル社製)2質量部を、配合して混合することにより、蛍光体樹脂組成物を調製した。
Example 1
(1) Preparation of phosphor layer Phosphor (trade name “Y468”, YAG: Ce,
続いて、図2に示すように、蛍光体樹脂組成物を、第1剥離シート21(PETフィルム、品名「SE−1」、厚み50μm、フジコー社製)の表面に、加熱後の厚みが75μmとなるようにコンマコーターで塗布し、続いて、80℃、11.5分加熱(ベイク)した。これにより、Bステージの蛍光体層2を、第1剥離シート21に支持された状態で、作製した。
Subsequently, as shown in FIG. 2, the phosphor resin composition is heated on the surface of the first release sheet 21 (PET film, product name “SE-1”,
(2)低屈折率層の作製
メチル系シリコーン樹脂(屈折率1.41、KER2500、Cステージにおけるケイ素原子に直接結合する炭化水素基におけるメチル基の含有割合100モル%、信越シリコーン社製)を、低屈折率樹脂組成物(ワニス)として用意した。
(2) Production of low refractive index layer Methyl silicone resin (refractive index 1.41, KER2500, methyl group content in hydrocarbon group bonded directly to silicon atom in
続いて、図2に示すように、低屈折率樹脂組成物を、平坦な表面を有する第2剥離シート22の表面(平坦面)に、加熱後の厚みが20μmとなるようにコンマコーターで塗布し、続いて、150℃、3時間、加熱した。これにより、Cステージの低屈折率層3を、第2剥離シート22に支持された状態で、作製した。
Subsequently, as shown in FIG. 2, the low refractive index resin composition is applied to the surface (flat surface) of the
(3)蛍光体層および低屈折率層の貼り合わせ
次いで、蛍光体層2および低屈折率層3をラミネータにより貼り合わせた。
(3) Bonding of phosphor layer and low refractive index layer Next, the
これによって、蛍光体層2および低屈折率層3を備える被覆シート1を、第1剥離シート21および第2剥離シート22で挟まれた状態で、製造した。
Thus, the
その後、第1実施形態に記載の方法によって、図3に示すシート被覆素子4を製造し、続いて、図5Fに示す光半導体装置8を製造した。
Thereafter, the
実施例2〜8、および、比較例1〜7
表1〜表2に記載の処方に変更した以外は、実施例1と同様に処理して、被覆シート1を製造した。
Examples 2-8 and Comparative Examples 1-7
Except having changed into the prescription of Table 1-Table 2, it processed similarly to Example 1 and manufactured the
なお、実施例3では、図1の拡大図で示すように、低屈折率層3の第2面42を凹凸状に形成した以外は、実施例1と同様に処理して、低屈折率層3を作製した。実施例4では、低屈折率樹脂組成物に充填材をさらに配合した以外は、実施例1と同様に処理して、低屈折率層3を作製した。実施例5では、低屈折率樹脂組成物に充填材をさらに配合し、さらに、図1の拡大図で示すように、低屈折率層3の第2面42を凹凸状に形成した以外は、実施例1と同様に処理して、低屈折率層3を作製した。
In Example 3, as shown in the enlarged view of FIG. 1, the low refractive index layer was processed in the same manner as in Example 1 except that the
具体的には、実施例4および5では、「(2)低屈折率層の作製」においては、メチル系シリコーン樹脂(屈折率1.41、KER2500、Cステージにおけるケイ素原子に直接結合する炭化水素基におけるメチル基の含有割合100モル%、信越シリコーン社製)100質量部に、充填材としてのシリコーン系樹脂粒子(屈折率1.42、平均粒子径2.0μm、トスパールTS120、東芝シリコーン社製)40質量部を配合して混合することにより、低屈折率樹脂組成物(ワニス)を調製した。 Specifically, in Examples 4 and 5, in “(2) Production of Low Refractive Index Layer”, methyl silicone resin (refractive index 1.41, KER2500, hydrocarbon directly bonded to silicon atom in C stage) 100% by mass of methyl group in the group, 100 parts by mass of Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., silicone resin particles (refractive index 1.42, average particle size 2.0 μm, Tospearl TS120, Toshiba Silicone Co., Ltd.) as filler ) A low refractive index resin composition (varnish) was prepared by blending and mixing 40 parts by mass.
また、実施例3および5では、特開2007−110053号公報の実施例1の記載に準拠して、表面に凹凸形状を有する第2剥離シート22を作製した。続いて、図2に示すように、低屈折率樹脂組成物を、第2剥離シート22の表面(凹凸面)に、加熱後の厚みが50μmとなるようにコンマコーターで塗布し、続いて、150℃、3時間、加熱した。
Moreover, in Example 3 and 5, the
なお、表1〜表2、配合処方欄の数値は、単位を特に言及しない限り、質量部数を示す。 In addition, the numerical value of Table 1-Table 2 and a mixing | blending prescription column shows a mass part number, unless a unit is mentioned especially.
比較例1については、特開2005−294733号公報の実施例1の記載に準拠して、ポリカルボジイミドからなる蛍光体層2、および、エポキシ樹脂からなる低屈折率層3のそれぞれを作製した。
For Comparative Example 1, a
また、比較例5については、低屈折率層3を備えず、蛍光体層2の1層からなる被覆シート1を作製した。
Moreover, about the comparative example 5, the low
評価
1.蛍光体層の動的粘弾性(貯蔵剪断弾性率G’)
実施例1および実施例8で得られたBステージの蛍光体層2のそれぞれを、下記の条件で、動的粘弾性測定した。
Each of the B-stage phosphor layers 2 obtained in Example 1 and Example 8 was subjected to dynamic viscoelasticity measurement under the following conditions.
[条件]
粘弾性装置:回転式レオメータ(C−VOR装置、マルバーン社製)
サンプル形状:円板形状
サンプル寸法:厚み225μm、直径8mm
歪量:10%
周波数:1Hz
プレート径:8mm
プレート間ギャップ:200μm
昇温速度20℃/分
温度範囲:20〜200℃
貯蔵剪断弾性率G’と温度Tとの関係を示す曲線を図15に示す。
[conditions]
Viscoelastic device: Rotary rheometer (C-VOR device, manufactured by Malvern)
Sample shape: Disc shape Sample size: Thickness 225 μm,
Distortion amount: 10%
Frequency: 1Hz
Plate diameter: 8mm
Gap between plates: 200 μm
A curve showing the relationship between the storage shear modulus G ′ and the temperature T is shown in FIG.
実施例1の貯蔵剪断弾性率G’の極小値は、24Paであった。 The minimum value of the storage shear modulus G ′ in Example 1 was 24 Pa.
実施例8の貯蔵剪断弾性率G’の極小値は、2,000Paであった。 The minimum value of the storage shear modulus G ′ in Example 8 was 2,000 Pa.
2.高温高湿信頼性
シート被覆素子4を85℃/85%RHの高温高湿連続点灯(0.77A/mm2)試験に投入し、初期と1000時間経過後との全光束変化を評価し、下の基準で評価した。その結果を表1および表2に記載する。
○:1000時間経過後の全光束の、初期の全光束に対する比率が、90%以上であった。
×:1000時間経過後の全光束の、初期の全光束に対する比率が、90%未満であった。
2. High-temperature and high-humidity reliability The sheet-coated
A: The ratio of the total luminous flux after 1000 hours to the initial total luminous flux was 90% or more.
X: The ratio of the total luminous flux after 1000 hours to the initial total luminous flux was less than 90%.
3.全光束
光半導体装置8の発光効率をLED−Die−Prober(旺■科技股■有限公司MPI社製:LEDA−AS DP76 LED)により測定し、下の基準で評価した。その結果を表1および表2に記載する。
◎:発光効率が150lm/W以上
○:発光効率が149lm/W以上、150lm/W未満
△:発光効率が148lm/W以上、149lm/W未満
×:発光効率が148未満lm/W
4.寸法(薄型化)
シート被覆素子4の厚みを測定し、下の基準で評価した。その結果を表1および表2に記載する。
○:厚みが500μm以下であった。
△:厚みが500μm超過であった。
3. Total luminous flux The luminous efficiency of the
A: Luminous efficiency is 150 lm / W or higher. O: Luminous efficiency is 149 lm / W or higher and lower than 150 lm / W.
4). Dimensions (thinning)
The thickness of the
○: The thickness was 500 μm or less.
Δ: The thickness was over 500 μm.
5.封止性
(1)圧縮弾性率
被覆シート1の25℃における圧縮弾性率を、精密荷重測定機 (MODEL−1605VCL:AIKOH社製)により測定し、下の基準で評価した。
○:10MPa未満
△:10MPa以上、80MPa以下
×:80MPa超過
(2)光半導体素子5への封止性
各実施例および各比較例におけるシート被覆素子4を用いて、図3、図6、図8、図10、図12に示す光半導体素子4、および、図14Bに示す光半導体装置8のそれぞれの作製を試みた。
5. Sealing property (1) Compressive elastic modulus The compressive elastic modulus at 25 ° C of the
○: Less than 10 MPa Δ: 10 MPa or more, 80 MPa or less ×: More than 80 MPa (2) Sealability to
下の基準で評価した。その結果を表1および表2に記載する。
○:シート被覆素子4または光半導体装置8を作製できた。
×:シート被覆素子4または光半導体装置8を作製できなかった。
Evaluation was based on the following criteria. The results are shown in Tables 1 and 2.
○: The
X: The
1 被覆シート
2 蛍光体層
3 低屈折率層
4 シート被覆素子
5 光半導体素子
7 光反射性層
8 光半導体装置
9 基板
41 第1面
42 第2面
T 低屈折率層の厚み
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記被覆層に対して前記光半導体素子の反対側に配置され、前記被覆層の屈折率より低い屈折率を有する低屈折率層と
を厚み方向に順に備え、
前記被覆層は、フェニル系シリコーン樹脂を含有し、
前記低屈折率層は、10μmを超過する厚みを有し、メチル系シリコーン樹脂を含有することを特徴とする、被覆シート。 A coating layer for coating the optical semiconductor element;
A low refractive index layer that is disposed on the opposite side of the optical semiconductor element with respect to the coating layer and has a refractive index lower than the refractive index of the coating layer, in order in the thickness direction,
The coating layer contains a phenyl-based silicone resin,
The low refractive index layer has a thickness exceeding 10 μm, and contains a methyl silicone resin.
前記極小値における温度Tが、40℃以上、200℃以下の範囲にあり、
前記極小値における貯蔵剪断弾性率G’が、1,000Pa以上、90,000Pa以下の範囲にあることを特徴とする、請求項5に記載の被覆シート。 The curve showing the relationship between the storage shear modulus G ′ and the temperature T obtained by measuring the viscoelasticity of the coating layer under the conditions of a frequency of 1 Hz and a heating rate of 20 ° C./min has a minimum value. ,
The temperature T at the minimum value is in the range of 40 ° C. or higher and 200 ° C. or lower,
6. The coated sheet according to claim 5, wherein the storage shear elastic modulus G ′ at the minimum value is in a range of 1,000 Pa or more and 90,000 Pa or less.
前記被覆シートの前記被覆層によって被覆される光半導体素子と
を有することを特徴とする、シート被覆素子。 The covering sheet according to any one of claims 1 to 4,
An optical semiconductor element covered with the covering layer of the covering sheet.
前記シート被覆素子の前記光半導体素子が実装される基板と
を備えることを特徴とする、光半導体装置。 The sheet covering element according to claim 7 or 8,
An optical semiconductor device comprising: a substrate on which the optical semiconductor element of the sheet covering element is mounted.
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