JP6210562B2 - 発光ダイオード装置の製造方法 - Google Patents
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Description
しかし、近年チップ部品の高性能化、高発光化、高出力化により、チップ部品からの発熱量が増え、電気伝導性はもとより、熱伝導性の向上が要求されるため、導電性ペーストの金属粒子の含有率を可能な限り増加して電気伝導性、熱伝導性を向上することが再表2009-133897(特許文献1)の背景技術欄に記載されている。
[1](A)平均粒径が0.01〜10μmであり、表面が極性基を有する有機物で被覆されてなる、銀塩の還元により製造された球状または粒状の銀粒子と、(B)揮発性分散媒とからなるペースト状物であり、100℃以上400℃以下で加熱することにより、該揮発性分散媒が揮散し該銀粒子(A)同士が焼結して波長315nmにおける紫外線全反射率が1〜20%の焼結物になることを特徴とする、発光ピーク波長が700nm未満,200nm以上である発光ダイオード素子とリードフレームもしくは配線基板との接合用ペースト状銀粒子組成物。
[1-1]極性基を有する有機物は、(a)脂肪酸またはそのアルカリ金属塩もしくはエステル、(b)酸性官能基および/または塩基性官能基を有する高分子分散剤、および(c)含窒素有機化合物からなる群から少なくとも一種が選択されることを特徴とする、[1]に記載のペースト状銀粒子組成物。
[2]焼結物の体積抵抗率が1×10-5Ω・cm以下であり、かつ、熱伝導率が100W/m・K以上であることを特徴とする、[1]または[1-1]に記載のペースト状銀粒子組成物。
[3-1]極性基を有する有機物は、(a)脂肪酸またはそのアルカリ金属塩もしくはエステル、(b)酸性官能基および/または塩基性官能基を有する高分子分散剤、および(c)含窒素有機化合物からなる群から少なくとも一種が選択されることを特徴とする、[3]に記載のペースト状銀粒子・金属粒子組成物。
[4]焼結物の体積抵抗率が1×10-5Ω・cm以下であり、かつ、熱伝導率が100W/m・K以上であることを特徴とする、[3]または[3-1]に記載のペースト状銀粒子・金属粒子組成物。;により達成される。
[5]発光ピーク波長が700nm未満,200nm以上である発光ダイオード素子とリードフレームもしくは配線基板間に、(A)平均粒径が0.01〜10μmであり、表面が極性基を有する有機物で被覆されてなる、銀塩の還元により製造された球状または粒状の銀粒子と、(B)揮発性分散媒とからなるペースト状物であり,100℃以上400℃以下で加熱することにより該揮発性分散媒が揮散し該銀粒子(A)同士が焼結して,波長315nmにおける紫外線全反射率が1〜20%の焼結物となるペースト状銀粒子組成物を介在させ、100℃以上400℃以下で加熱することにより該銀粒子(A)同士を焼結することを特徴とする、発光ピーク波長が700nm未満,200nm以上である発光ダイオード素子とリードフレームもしくは配線基板とが該銀粒子焼結物により接合されてなる発光ダイオード装置の製造方法。
[5-1]極性基を有する有機物は、(a)脂肪酸またはそのアルカリ金属塩もしくはエステル、(b)酸性官能基および/または塩基性官能基を有する高分子分散剤、および(c)含窒素有機化合物からなる群から少なくとも一種が選択されることを特徴とする、[5]に記載の発光ダイオード装置の製造方法。
[5-2]焼結物の体積抵抗率が1×10-5Ω・cm以下であり、かつ、熱伝導率が100W/m・K以上であることを特徴とする、[5]または[5-1]に記載の発光ダイオード装置の製造方法。
[6-1]極性基を有する有機物は、(a)脂肪酸またはそのアルカリ金属塩もしくはエステル、(b)酸性官能基および/または塩基性官能基を有する高分子分散剤、および(c)含窒素有機化合物からなる群から少なくとも一種が選択されることを特徴とする、[6]に記載の発光ダイオード装置の製造方法。
[6-2]焼結物の体積抵抗率が1×10-5Ω・cm以下であり、かつ、熱伝導率が100W/m・K以上であることを特徴とする、[6]または[6-1]に記載の発光ダイオード装置の製造方法。;により達成される。
[7]発光ピーク波長が700nm未満,200nm以上である発光ダイオード素子とリードフレームもしくは配線基板とが、(A)平均粒径が0.01〜10μmであり、表面が極性基を有する有機物で被覆されてなる、銀塩の還元により製造された球状または粒状の銀粒子と、(B)揮発性分散媒とからなるペースト状物であり,100℃以上400℃以下で加熱することにより該揮発性分散媒が揮散し該銀粒子(A)同士が焼結して,波長315nmにおける紫外線全反射率が1〜20%の焼結物となるペースト状銀粒子組成物の銀粒子焼結物により接合されていることを特徴とする、発光ダイオード装置。
[7-1]極性基を有する有機物は、(a)脂肪酸またはそのアルカリ金属塩もしくはエステル、(b)酸性官能基および/または塩基性官能基を有する高分子分散剤、および(c)含窒素有機化合物からなる群から少なくとも一種が選択されることを特徴とする、[7]に記載の発光ダイオード装置。
[8]銀粒子焼結物の体積抵抗率が1×10-5Ω・cm以下であり、かつ、熱伝導率が100W/m・K以上であることを特徴とする、[7]または[7-1]に記載の発光ダイオード装置。
[9-1]極性基を有する有機物は、(a)脂肪酸またはそのアルカリ金属塩もしくはエステル、(b)酸性官能基および/または塩基性官能基を有する高分子分散剤、および(c)含窒素有機化合物からなる群から少なくとも一種が選択されることを特徴とする、[9]に記載の発光ダイオード装置。
[10]銀粒子・金属粒子焼結物の体積抵抗率が1×10-5Ω・cm以下であり、かつ、熱伝導率が100W/m・K以上であることを特徴とする、[9]または[9-1]に記載の発光ダイオード装置。;により達成される。
本発明の上記発光ダイオード装置の製造方法は、発光ダイオード装置からの発光光度が安定している発光ダイオード装置を効率よく製造することができる。
本発明の上記発光ダイオード装置の製造方法は、発光ダイオード装置からの発光光度が安定している発光ダイオード装置を効率よく製造することができる。
また、本発明のペースト状銀粒子・金属粒子組成物は、(A)平均粒径が0.01〜10μmであり、表面が極性基を有する有機物で被覆されてなる、銀塩の還元により製造された球状または粒状の銀粒子と、(A1)平均粒径が0.01〜10μmであり、表面が極性基を有する有機物で被覆されてなる、金属塩の還元により製造された球状または粒状の金属粒子(ただし金属は銅、金、白金およびパラジウムからなる群から選択される)と、(B)揮発性分散媒とからなる。
平均粒径が10μmを越えると、該銀粒子(A)同士の焼結性、該銀粒子(A)および該金属粒子(A1)同士の焼結性が低下する恐れがあるので10μm以下である。焼結性の点で平均粒径は小さい方が好ましく、5μm以下であることが好ましい。また、0.01μm未満の場合、表面活性が強すぎてペースト状銀粒子組成物、ペースト状銀粒子・金属粒子組成物の保存安定性が低下する恐れがあるため、0.01μm以上であり、0.02μm以上であることが好ましく、特には0.1μm以上であることが好ましい。
該金属粒子(A1)中の金属粒子(ただし金属は銅、金、白金およびパラジウムからなる群から選択される)は、これら金属の合金であってもよく、また、これら金属によって表面がメッキされていてもよい。なお、該銀粒子(A)中の銀粒子および該金属粒子(A1)中の金属粒子(ただし金属は銅、金、白金およびパラジウムからなる群から選択される)の表面は一部が酸化していても良く、また、加熱により銀になる酸化銀を含んでいても良い。
また、アミノ基、イミノ基(=NH)、アンモニウム塩基、塩基性窒素原子を有する複素環基が例示されるが、アミノ基であることが好ましい。
炭素原子含有極性基の炭素原子数は好ましくは1〜54である。
脂肪酸のエステルとして、アルキルエステル(例えば、メチルエステル、エチルエステル)、フェニルエステルが例示される。これらアルキルエステルのアルキル基は炭素原子数1〜6が好ましい。
また、塩基性官能基として、アミノ基、イミノ基(=NH)、アンモニウム塩基、塩基性窒素原子を有する複素環基が例示されるが、アミノ基、アンモニウム塩基(例えば、第3級アンモニウム塩基、第4級アンモニウム塩基)であることが好ましい。アミノ基は、第1級アミノ基(-NH2)、第2級アミノ基(-NHR)、第3級アミノ基(-NRR')のいずれでもよい。前記RとR'はアルキル基、フェニル基、アラルキル基などであり、炭素原子数は好ましくは1〜8である。
酸価とは、高分子分散剤固形分1gあたりの酸価を表し、JIS K 0070に準じ、電位差滴定法によって求めることができる。アミン価とは、高分子分散剤固形分1gあたりのアミン価を表し、0.1Nの塩酸水溶液を用い、電位差滴定法によって求めたのち、水酸化カリウムの当量に換算した値をいう。
図3は、図2の砲弾型LEDの発光ダイオード素子接合部の拡大図である。発光ダイオード素子5が銀粒子の焼結物または銀粒子・金属粒子の焼結物4により金メッキしたダイパッド3に接合している。
なお、発光ピーク波長が400nm〜200nmの場合は、GaN、AlNを用い、各元素の比率を適宜選択することが好ましい。
示差熱熱重量同時測定装置(島津製作所株式会社製DTG−60AH型)を用い、大気中で該銀粒子(A)または該金属粒子(A1)を昇温速度10℃/分にて室温(約23℃)から500℃まで昇温して、その減量率を被覆剤量として算出した。銅粒子を含む場合は、大気中の代わりに、窒素ガス中にて測定した。
幅50mm×長さ50mm×厚さ2.0mmのガラス板上に、幅10mm×長さ10mmの開口部を有する2mm厚のメタルマスクを用いて、ペースト状銀粒子組成物またはペースト状銀粒子・金属粒子組成物を塗布し、200℃の強制循環式オーブン内で1時間加熱して板状の焼結物とした。銅粒子を含む場合は、更に、水素ガス10体積%と窒素ガス90体積%の混合ガスであるフォーミングガス中において、200℃の温度で10分間加熱した。ガラス板からはずした該焼結物について、積分球を付属した株式会社島津製作所製UV−3101PC型自記分光光度計により波長と反射率の関係を測定し、315nmにおける反射率を紫外線全反射率とした。
幅50mm×長さ50mm×厚さ2.0mmのガラス板上に、幅10mm×長さ10mmの開口部を有する2mm厚のメタルマスクを用いて、ペースト状銀粒子組成物またはペースト状銀粒子・金属粒子組成物を塗布し、200℃の強制循環式オーブン内で1時間加熱して板状の焼結物とした。銅粒子を含む場合は、更に、水素ガス10体積%と窒素ガス90体積%の混合ガスであるフォーミングガス中において、200℃の温度で10分間加熱した。ガラス板からはがした該焼結物について、JIS K 7194に準じた方法により体積抵抗率(単位;Ω・cm)を測定した。
幅50mm×長さ50mm×厚さ2.0mmのガラス板上に、幅10mm×長さ10mmの開口部を有する2mm厚のメタルマスクを用いて、ペースト状銀粒子組成物またはペースト状銀粒子・金属粒子組成物を塗布し、200℃の強制循環式オーブン内で1時間加熱して板状の焼結物とした。銅粒子を含む場合は、更に、水素ガス10体積%と窒素ガス90体積%の混合ガスであるフォーミングガス中において、200℃の温度で10分間加熱した。ガラス板からはがした該焼結物について、レーザーフラッシュ法により熱伝導率(単位;W/m・K)を測定した。
幅25mm×長さ70mm×厚さ1.0mmの銀基板(銀純度99.99%)上に、10mmの間隔をおいて4つの幅2.5mm×長さ2.5mmの開口部を有する100μm厚のメタルマスクを用いてペースト状銀粒子組成物またはペースト状銀粒子・金属粒子組成物を塗布し、その上に幅2.5mm×長さ2.5mm×厚さ0.5mmの銀チップ(銀純度99.99%)を搭載後、200℃の強制循環式オーブン内で1時間加熱して接合した。銅粒子を含む場合は、更に、水素ガス10体積%と窒素ガス90体積%の混合ガスであるフォーミングガス中において、200℃の温度で10分間加熱した。かくして得られた接着強さ測定用試験体の幅2.5mm×長さ2.5mm×厚さ0.5mmの銀チップの側面を接着強さ試験機により押厚速度23mm/分で押圧し、接合部がせん断破壊したときの荷重をもって接着強さ(単位;MPa)とした。
凹型の反射用カップを有する発光ダイオード装置用リードフレームのダイ部にペースト状銀粒子組成物またはペースト状銀粒子・金属粒子組成物を塗布し、0.5mm角のGaAlAs(比率0.65:0.35:1)からなる発光ダイオード素子(発光ピーク波長660nm)、または、InGaN(比率0.2:0.8:1)からなる発光ダイオード素子(発光ピーク波長465nm)を載せ、200℃の強制循環式オーブン内で1時間加熱してダイボンディングした。銅粒子を含む場合は、更に、水素ガス10体積%と窒素ガス90体積%の混合ガスであるフォーミングガス中において、200℃の温度で10分間加熱した。
発光ダイオード素子の上部の電極ともう一方のリードフレームとをワイヤボンディングしたのち、絶縁性で無色透明な熱硬化性エポキシ樹脂で全体を直径5mmの砲弾型に封止して発光ダイオード装置を製造した。このように製造した各々10個の発光ダイオード装置について、CIE平均化LED光度計を用い駆動電流20mAでの発光光度(単位;mcd)を測定し、その平均値と標準偏差を求めた。標準偏差の値が小さいほど、発光光度は安定性がある。
導電性硬化性組成物を調製するための熱硬化性液状エポキシ樹脂組成物は以下のように調製した。
ミキサー中で、三菱化学株式会社製ビスフェノールA型エポキシ樹脂(商品名:jER828、粘度14Pa・s、エポキシ当量190g)37.5部、ADEKA株式会社製エポキシ樹脂(商品名:ED509S、粘度20mPa・s、エポキシ当量206g)4.0部、硬化剤として味の素ファインケミカル株式会社製のエポキシ樹脂硬化剤(商品名:PN−40)8.5部を均一に混合することにより、熱硬化性液状エポキシ樹脂組成物を調製した。
硝酸銀の還元法で製造され,平均粒径が1.0μmであり,表面がステアリン酸で被覆された(ステアリン酸量は0.7質量%である)粒状の銀粒子100部に、α−ターピネオール(和光純薬工業株式会社発売の試薬、沸点218℃(以後同様))10部を添加し、均一に混合してペースト状銀粒子組成物を調製した。
このペースト状銀粒子組成物を加熱して生成した銀粒子の焼結物について、紫外線全反射率、体積抵抗率、熱伝導率、接着強さを測定した。紫外線全反射率は3%であった。また、該ペースト状銀粒子組成物を用いて製造した発光ダイオード装置における発光光度の安定性を測定したところ、発光光度は変動が小さく安定していた。
以上の結果を表1にまとめて示した。このペースト状銀粒子組成物は、発光ダイオード素子とリードフレームを強固に接合し、発光ダイオード装置の発光光度の安定性に寄与すること、すなわち、発光ダイオード装置毎の発光光度のバラツキが小さいことがわかる。
硝酸銀の還元法で製造され,平均粒径が1.0μmであり,表面がステアリン酸で被覆された(ステアリン酸量は0.7質量%である)粒状の銀粒子50部、硫酸銅の還元法で製造された平均粒径が1.0μmであり,表面がステアリン酸で被覆された(ステアリン酸量は0.8質量%である)球状の銅粒子50部に、オクタンジオール(2−エチル−1,3−ヘキサンジオール)(和光純薬工業株式会社発売の試薬、沸点244℃(以後同様))10部を添加し、均一に混合してペースト状銀粒子・銅粒子組成物を調製した。
このペースト状銀粒子・銅粒子組成物を加熱して生成した銀粒子および銅粒子の焼結物について、紫外線全反射率、体積抵抗率、熱伝導率、接着強さを測定した。紫外線全反射率は18%であった。また、該ペースト状銀粒子・銅粒子組成物を用いて製造した発光ダイオード装置における発光光度の安定性を測定したところ、発光光度は変動が小さく安定していた。
以上の結果を表1にまとめて示した。このペースト状銀粒子・銅粒子組成物は、発光ダイオード素子とリードフレームを強固に接合し、発光ダイオード装置の発光光度の安定性に寄与することがわかる。
硝酸銀の還元法で製造され,平均粒径が0.02μmであり,表面がヘキサン酸で被覆された(ヘキサン酸量は2.2質量%である)球状の銀粒子100部に、α−ターピネオール(和光純薬工業株式会社発売の試薬)16部を添加し、均一に混合してペースト状銀粒子組成物を調製した。
このペースト状銀粒子組成物を加熱して生成した銀粒子の焼結物について、紫外線全反射率、体積抵抗率、熱伝導率、接着強さを測定した。紫外線全反射率は3%であった。また、該ペースト状銀粒子組成物を用いて製造した発光ダイオード装置における発光光度の安定性を測定したところ、発光光度は変動が小さく安定していた。
以上の結果を表1にまとめて示した。このペースト状銀粒子組成物は、発光ダイオード素子とリードフレームを強固に接合し、発光ダイオード装置の発光光度の安定性に寄与することがわかる。
硝酸銀の還元法で製造され,平均粒径が3.0μmであり,表面がオレイン酸エステルで被覆された(オレイン酸エステル量は0.3質量%である)球状の銀粒子100部に、α−ターピネオール(和光純薬工業株式会社発売の試薬)8部を添加し、均一に混合してペースト状銀粒子組成物を調製した。
このペースト状銀粒子組成物を加熱して生成した銀粒子の焼結物について、紫外線全反射率、体積抵抗率、熱伝導率、接着強さを測定した。紫外線全反射率は3%であった。また、該ペースト状銀粒子組成物を用いて製造した発光ダイオード装置における発光光度の安定性を測定したところ、発光光度は変動が小さく安定していた。
以上の結果を表2にまとめて示した。このペースト状銀粒子組成物は、発光ダイオード素子とリードフレームを強固に接合し、発光ダイオード装置の発光光度の安定性に寄与することがわかる。
硝酸銀の還元法で製造され,平均粒径が1.0μmであり,表面がアミノ基を有する高分子分散剤であるビックケミー・ジャパン株式会社製のDISPERBYK-2150(アミン価:57mgKOH/g)で被覆された(DISPERBYK-2150量は0.5質量%である)粒状の銀粒子100部に、α−ターピネオール(和光純薬工業株式会社発売の試薬)10部を添加し、均一に混合してペースト状銀粒子組成物を調製した。
このペースト状銀粒子組成物を加熱して生成した銀粒子の焼結物について、紫外線全反射率、体積抵抗率、熱伝導率、接着強さを測定した。紫外線全反射率は3%であった。また、該ペースト状銀粒子組成物を用いて製造した発光ダイオード装置における発光光度の安定性を測定したところ、発光光度は変動が小さく安定していた。
以上の結果を表2にまとめて示した。このペースト状銀粒子組成物は、発光ダイオード素子とリードフレームを強固に接合し、発光ダイオード装置の発光光度の安定性に寄与することがわかる。
実施例5において、表面がアミノ基を有する高分子分散剤であるビックケミー・ジャパン株式会社製のDISPERBYK-2150(アミン価:57mgKOH/g)で被覆された(DISPERBYK-2150量は0.5質量%である)粒状の銀粒子の代わりに、表面がリン酸エステル基とアミノ基を有する両性高分子分散剤であるビックケミー・ジャパン株式会社製のDISPERBYK-2020(酸価:37mgKOH/g、アミン価:36mgKOH/g)で被覆された(DISPERBYK-2020量は0.4量%である)粒状の銀粒子を用いた以外は同様にしてペースト状銀粒子組成物を調製した。
このペースト状銀粒子組成物を加熱して生成した銀粒子の焼結物について、紫外線全反射率、体積抵抗率、熱伝導率、接着強さを測定した。紫外線全反射率は3%であった。また、該ペースト状銀粒子組成物を用いて製造した発光ダイオード装置における発光光度の安定性を測定したところ、発光光度は変動が小さく安定していた。
以上の結果を表2にまとめて示した。このペースト状銀粒子組成物は、発光ダイオード素子とリードフレームを強固に接合し、発光ダイオード装置の発光光度の安定性に寄与することがわかる。
硝酸銀の還元法で製造され,平均粒径が1.0μmであり,表面が1,2-プロパンジアミンで被覆された(1,2-プロパンジアミン量は0.3質量%である)粒状の銀粒子100部に、α−ターピネオール(和光純薬工業株式会社発売の試薬)10部を添加し、均一に混合してペースト状銀粒子組成物を調製した。
このペースト状銀粒子組成物を加熱して生成した銀粒子の焼結物について、紫外線全反射率、体積抵抗率、熱伝導率、接着強さを測定した。紫外線全反射率は3%であった。また、該ペースト状銀粒子組成物を用いて製造した発光ダイオード装置における発光光度の安定性を測定したところ、発光光度は変動が小さく安定していた。
以上の結果を表3にまとめて示した。このペースト状銀粒子組成物は、発光ダイオード素子とリードフレームを強固に接合し、発光ダイオード装置の発光光度の安定性に寄与することがわかる。
硝酸銀の還元法で製造され,平均粒径が1.0μmであり,表面がステアリン酸で被覆された(ステアリン酸量は0.7質量%である)粒状の銀粒子50部に、参考例で調製した熱硬化性液状エポキシ樹脂組成物50部とカーボン粉末(和光純薬工業株式会社発売の試薬)0.1部を添加し、均一に混合して熱硬化性ペースト状エポキシ樹脂組成物を調製した。
この熱硬化性ペースト状エポキシ樹脂組成物を加熱して硬化した固形物について、紫外線全反射率、体積抵抗率、熱伝導率、接着強さを測定した。紫外線全反射率は0.5%であった。また、該エポキシ樹脂組成物を用いて製造した発光ダイオード装置における発光光度の安定性を測定したところ、発光光度の変動が大きく安定していなかった。
以上の結果を表4にまとめて示した。このペースト状エポキシ樹脂組成物は、発光ダイオード装置の発光光度の安定性に寄与していないことがわかる。
硫酸銅の還元法で製造され,平均粒径が1.0μmであり,表面がステアリン酸で被覆された(ステアリン酸量は0.7質量%である)球状の銅粒子50部と、参考例で調製した熱硬化性液状エポキシ樹脂組成物50部を均一に混合して熱硬化性ペースト状エポキシ樹脂組成物を調製した。
この熱硬化性ペースト状エポキシ樹脂組成物を加熱して硬化した固形物について、紫外線全反射率、体積抵抗率、熱伝導率、接着強さを測定した。紫外線全反射率は27%であった。また、該エポキシ樹脂組成物を用いて製造した発光ダイオード装置における発光光度の安定性を測定したところ、発光光度の変動が大きく安定していなかった。
以上の結果を表4にまとめて示した。このペースト状エポキシ樹脂組成物は、発光ダイオード装置の発光光度の安定性に寄与していないことがわかる。
硝酸銀の還元法で製造され,平均粒径が1.0μmであり,表面がステアリン酸で被覆された(ステアリン酸量は0.7質量%である)粒状の銀粒子100部に、カーボン粉末(和光純薬工業株式会社発売の試薬)0.1部を添加し、α−ターピネオール(和光純薬工業株式会社発売の試薬)10部を添加し、均一に混合してペースト状銀粒子組成物を調製した。
このペースト状銀粒子組成物を加熱して生成した銀粒子の焼結物について、紫外線全反射率、体積抵抗率、熱伝導率、接着強さを測定した。紫外線全反射率は0.1%であった。また、該ペースト状銀粒子組成物を用いて製造した発光ダイオード装置における発光光度の安定性を測定したところ、発光光度は変動が大きく安定していなかった。
以上の結果を表4にまとめて示した。このペースト状銀粒子組成物は、発光ダイオード装置の発光光度の安定性に寄与していないことがわかる。
硫酸銅の還元法で製造され,平均粒径が1.0μmであり,表面がステアリン酸で被覆された(ステアリン酸量は0.8質量%である)球状の銅粒子100部に、オクタンジオール(2−エチル−1,3−ヘキサンジオール)(和光純薬工業株式会社発売の試薬)10部を添加し、均一に混合してペースト状銅粒子組成物を調製した。
このペースト状銅粒子組成物を加熱して生成した銅粒子の焼結物について、紫外線全反射率、体積抵抗率、熱伝導率、接着強さを測定した。紫外線全反射率は30%であった。また、該ペースト状銅粒子組成物を用いて製造した発光ダイオード装置における発光光度の安定性を測定したところ、発光光度は変動が大きく安定していなかった。
以上の結果を表5にまとめて示した。このペースト状銅粒子組成物は、発光ダイオード装置の発光光度の安定性に寄与していないことがわかる。
硝酸銀の還元法で製造され,平均粒径が0.3μm(比表面積2.54m2/g)であり,表面が有機物で被覆されていない球状の銀粒子100部に、オクタンジオール(2−エチル−1,3−ヘキサンジオール)(和光純薬工業株式会社発売の試薬)12部を添加し、均一に混合してペースト状銀粒子組成物を調製した。このペースト状銀粒子組成物は、銀粒子表面が有機物で被覆されていない点で、特許文献3の実施例の第2導電性材料組成物に相当している。
このペースト状銀粒子組成物を加熱して生成した銀粒子の焼結物について、紫外線全反射率、体積抵抗率、熱伝導率、接着強さを測定した。紫外線全反射率は3%であった。また、該ペースト状銀粒子組成物を用いて製造した発光ダイオード装置における発光光度の安定性を測定したところ、発光光度は変動が大きく安定していなかった。
以上の結果を表5にまとめて示した。このペースト状銀粒子組成物は、発光ダイオード装置の発光光度の安定性に寄与していないことがわかる。
硝酸銀の還元法で製造され,平均粒径が1.1μmであり,表面が有機物で被覆されていない粒状の銀粒子100部に、オクタンジオール(2−エチル−1,3−ヘキサンジオール)(和光純薬工業株式会社発売の試薬)10部を添加し、均一に混合してペースト状銀粒子組成物を調製した。このペースト状銀粒子組成物は、銀粒子表面が有機物で被覆されていない点で、特許文献3の実施例の第2導電性材料組成物に相当している。
このペースト状銀粒子組成物を加熱して生成した銀粒子の焼結物について、紫外線全反射率、体積抵抗率、熱伝導率、接着強さを測定した。紫外線全反射率は3%であった。また、該ペースト状銀粒子組成物を用いて製造した発光ダイオード装置における発光光度の安定性を測定したところ、発光光度は変動が大きく安定していなかった。
以上の結果を表5にまとめて示した。このペースト状銀粒子組成物は、発光ダイオード装置の発光光度の安定性に寄与していないことがわかる。
硝酸銀の還元法で製造された銀粒子を用いてフレーク化した,平均粒径が7.9μmであり,表面がオレイン酸で被覆された(オレイン酸量は0.5質量%である)フレーク状の銀粒子100部に、オクタンジオール(2−エチル−1,3−ヘキサンジオール)(和光純薬工業株式会社発売の試薬)17.6部を添加し、均一に混合してペースト状銀粒子組成物を調製した。
このペースト状銀粒子組成物を加熱して生成した銀粒子の焼結物について、紫外線全反射率、体積抵抗率、熱伝導率、接着強さを測定した。紫外線全反射率は3%であった。また、該ペースト状銀粒子組成物を用いて製造した発光ダイオード装置における発光光度の安定性を測定したところ、発光光度は変動が大きく安定していなかった。
以上の結果を表6にまとめて示した。このペースト状銀粒子組成物は、発光ダイオード装置の発光光度の安定性に寄与していないことがわかる。
硝酸銀の還元法で製造され,平均粒径が0.005μmであり,表面がマロン酸で被覆された(マロン酸量は10.1量%である)球状の銀粒子100部に、1−ヘキサノール(和光純薬工業株式会社発売の試薬、沸点157℃(以後同様))24部を添加し、均一に混合してペースト状銀粒子組成物を調製した。
このペースト状銀粒子組成物を加熱して生成した銀粒子の焼結物について、紫外線全反射率、体積抵抗率、熱伝導率、接着強さを測定した。紫外線全反射率は3%であった。また、該ペースト状銀粒子組成物を用いて製造した発光ダイオード装置における発光光度の安定性を測定したところ、発光光度は変動が大きく安定していなかった。
以上の結果を表6にまとめて示した。このペースト状銀粒子組成物は、発光ダイオード装置の発光光度の安定性に寄与していないことがわかる。
硝酸銀の還元法で製造された銀粒子をフレーク化した,平均粒径が14.0μmであり,表面がステアリン酸で被覆された(ステアリン酸量は0.9質量%である)フレーク状の銀粒子100部に、1−ヘキサノール(和光純薬工業株式会社発売の試薬)10部を添加し、均一に混合してペースト状銀粒子組成物を調製した。
このペースト状銀粒子組成物を加熱して生成した銀粒子の焼結物について、紫外線全反射率、体積抵抗率、熱伝導率、接着強さを測定した。紫外線全反射率は3%であった。また、該ペースト状銀粒子組成物を用いて製造した発光ダイオード装置における発光光度の安定性を測定したところ、発光光度は変動が大きく安定していなかった。
以上の結果を表6にまとめて示した。このペースト状銀粒子組成物は、発光ダイオード装置の発光光度の安定性に寄与していないことがわかる。
アトマイズ法で製造され,平均粒径が1.0μmであり,表面がステアリン酸で処理された(ステアリン酸量は0.3質量%である)球状の銀粒子100部に、1−ヘキサノール(和光純薬工業株式会社発売の試薬)10部を添加し、均一に混合してペースト状銀粒子組成物を調製した。
このペースト状銀粒子組成物を加熱して生成した銀粒子の焼結物は脆くて壊れやすいため、紫外線全反射率、体積抵抗率、熱伝導率、接着強さを測定することはできなかった。以上の結果を表7にまとめて示した。このペースト状銀粒子組成物は、発光ダイオード装置の発光光度の安定性に寄与していないことがわかる。
アトマイズ法で製造され,平均粒径が10μmであり,表面がステアリン酸で表面処理された球状のアルミニウム粉末6部、硝酸銀の還元法で製造され,平均粒径が7.9μmであり,表面がオレイン酸で被覆された(オレイン酸量は0.5質量%である)フレーク状の銀粒子44部、(該アルミニウム粉末と該銀粒子の体積比は35:65である)と参考例で調製した熱硬化性液状エポキシ樹脂組成物50部を均一に混合して熱硬化性ペースト状エポキシ樹脂組成物を調製した。
この熱硬化性ペースト状エポキシ樹脂組成物を加熱して硬化した固形物について、紫外線全反射率、体積抵抗率、熱伝導率、接着強さを測定した。紫外線全反射率は21%であった。また、該エポキシ樹脂組成物を用いて製造した発光ダイオード装置における発光光度の安定性を測定したところ、発光光度の変動が大きく安定していなかった。
以上の結果を表7にまとめて示した。このペースト状エポキシ樹脂組成物は、発光ダイオード装置の発光光度の安定性に寄与していないことがわかる。
2 リードフレーム
3 ダイパッド(金メッキ)
4 ペースト状銀粒子組成物またはペースト状銀粒子・金属粒子組成物(焼結後は銀粒子の焼結物または銀粒子・金属粒子の焼結物である)
5 発光ダイオード素子(ダイパッドおよびワイヤパッド部は金メッキ)
6 ワイヤ(金製)
7 熱硬化性エポキシ樹脂
Claims (1)
- 発光ピーク波長が700nm未満,200nm以上である発光ダイオード素子とリードフレームもしくは配線基板間に、(A)平均粒径が0.01〜10μmであり、表面が、(c)炭素原子数1〜54の1級、2級もしくは3級のアルキルアミン類で被覆されてなる、銀塩の還元により製造された球状または粒状の銀粒子と、(B)揮発性分散媒とからなるペースト状物であり,200℃の強制循環式オーブン内で1時間加熱することにより該揮発性分散媒が揮散し該銀粒子(A)同士が焼結して,波長315nmにおける紫外線全反射率が1〜5%であり、体積抵抗率が1×10-5Ω・cm以下であり、かつ、熱伝導率が100W/m・K以上の焼結物となるペースト状銀粒子組成物を介在させ、100℃以上400℃以下で加熱することにより該銀粒子(A)同士を焼結することを特徴とする、発光ピーク波長が700nm未満,200nm以上である発光ダイオード素子とリードフレームもしくは配線基板とが該銀粒子焼結物により接合されてなる発光ダイオード装置の製造方法。
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