JP6269007B2 - 光半導体装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光ダイオードがボンディングされた光半導体装置に関する。

ＬＥＤ（発光ダイオード：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が搭載された光半導体装置として、特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１に記載の光半導体装置は、成型体に青色ＬＥＤをボンディングし、青色ＬＥＤを取り囲むように成型体を立ち上げて青色ＬＥＤから発せられた光を反射する反射板とし、その中に蛍光体を含有する透明封止部を充填して青色ＬＥＤを封止したものである。

国際公開第２００７／０１５４２６号パンフレット

近年、このような光半導体装置が、照明又は街灯等のＬＥＤ照明として採用されるようになってきた。しかしながら、実際に使用してみると、ＬＥＤの保証時間よりも短時間でＬＥＤ照明の照度が低下してしまう。これは、光半導体装置の電極に銀めっき層を形成しており、この銀めっき層が変色することに起因するものである。すなわち、透明封止部には、一般的にガス又は水分の透過性が高い樹脂が使用されているため、透明封止部を透過したガス又は水分により銀めっき層が腐食して変色する。特に、硫化水素ガスにより銀めっき層が硫化すると、電極が黒色に変色するため、照度の低下が顕著に表れる。

また、従来は、反射板として熱可塑性樹脂が採用されており、銀めっき層の硫化速度よりも反射板の黄変速度の方が速かったため、銀めっき層の硫化による照度低下は目立たなかった。しかしながら、最近は、反射板として熱硬化性樹脂が採用されるようになり、銀めっき層の硫化速度よりも反射板の黄変速度の方が遅くなったため、銀めっき層の硫化による照度低下が目立つようになってきた。しかも、ＬＥＤ照明がハイパワー化されると、青色ＬＥＤの発熱温度が高くなって銀めっき層の温度が上昇するため、銀めっき層の硫化が促進されてしまう。

更には、このような銀めっき層の硫化に伴う問題に鑑み、ＬＥＤ照明に採用する光半導体装置の耐硫化水素ガスの評価を規格化する動きもある。

そこで、本発明者らは、鋭意検討を行ったところ、透明封止部のガス透過性を改良するのではなく、粘土によるガスバリア性を有する硫化防止膜で銀めっき層を被覆することで、銀めっき層の硫化を効果的に抑制することができるとの知見を得た。

更に、本発明者らは、このような知見に基づいて光半導体装置を製造したところ、粘土は、反射板に対する接着力がそれほど高くないため、光半導体装置から透明封止部が剥離するとの課題を見出した。

そこで、本発明は、銀めっき層の硫化を抑制しつつ、透明封止部の剥離を抑制することができる光半導体装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る光半導体装置は、表面に銀めっき層が形成された基板と、銀めっき層にボンディングされた発光ダイオードと、発光ダイオードを取り囲む光反射面により発光ダイオードを収容する内側空間を形成する光反射部と、銀めっき層を被覆する銀硫化防止膜と、内側空間に充填されて発光ダイオードを封止する透明封止部と、を備え、銀硫化防止膜は、粘土によるガスバリア性を有するガスバリア層と、ガスバリア層の下層に配置されて接着性を有するプライマ層と、を有し、透明封止部とプライマ層とが接触している。

本発明の一側面に係る光半導体装置によれば、銀めっき層が粘土によるガスバリア性を有するガスバリア層で被覆されているため、銀めっき層の硫化を抑制することができる。これにより、銀めっき層が黒色化することよる光半導体装置の照度低下を大幅に抑制することができる。そして、銀硫化防止膜として、接着性を有するプライマ層をガスバリア性の下層に配置し、このプライマ層に透明封止部を接触させることで、プライマ層が無い場合又はプライマ層と透明封止樹脂とが接触していない場合と比べて、透明封止部が剥離するのを抑制することとができる。

一実施形態として、プライマ層は、光反射面上に形成されており、ガスバリア層は、光反射面上においてプライマ層の一部に積層されており、透明封止部は、光反射面上の、ガスバリア層がプライマ層に積層されていない位置において、ガスバリア層と接触していてもよい。銀めっき層に対する銀硫化防止膜の被覆は、例えば、ガスバリア層及びプライマ層の溶質を溶媒で希釈した希釈液を光反射部の内側空間に滴下又は散布し、その後、溶媒を乾燥させることにより行うことができる。しかしながら、内側空間は小さいため、銀めっき層のみに希釈液を滴下又は散布することは難しい。そこで、銀硫化防止膜が光反射面を被覆することを許容することで、銀めっき層に対する銀硫化防止膜の被覆を容易に行うことができる。しかも、この場合であっても、光反射面上の、ガスバリア層がプライマ層に積層されていない位置において、透明封止部とガスバリア層とが接触しているため、透明封止部が剥離するのを抑制することができる。

また、一実施形態として、発光ダイオードは、青色光を発生する青色発光ダイオードとしてもよい。光反射面は、発光ダイオードから発生された光を反射して光半導体装置から出力するが、粘土によるガスバリア性を有するガスバリア層は、青色光の周波数帯を増幅する作用があるため、このガスバリア層で光反射面を被覆することで、青色発光ダイオードから発生された青色光の反射効率を増大させることができる。

また、一実施形態として、ガスバリア層は、光反射面上においてプライマ層に積層されていなくてもよい。このように、ガスバリア層が光反射面上においてプライマ層に積層されないことで、透明封止部とプライマ層との接触面積を大きくすることができるため、透明封止部が剥離するのを更に抑制することができる。

また、一実施形態として、プライマ層は、光反射面に形成されており、ガスバリア層は、光反射面上においてプライマ層に積層されており、透明封止部は、光反射面に沿って延びるプライマ層の先端面と接触していてもよい。このように、ガスバリア層が光反射面上に形成されていても、光反射面に沿って延びるプライマ層の先端面と透明樹脂とを接触させることで、透明封止部が剥離するのを更に抑制することができる。

また、一実施形態として、光反射部には、光反射面に隣接して内側空間の外側に位置する頂面が形成されており、プライマ層は、頂面の少なくとも一部に形成されており、ガスバリア層は、光反射面上においてプライマ層に積層されており、透明封止部が、頂面上においてプライマ層と接触していてもよい。銀めっき層に対する銀硫化防止膜の被覆は、例えば、ガスバリア層及びプライマ層の溶質を溶媒で希釈した希釈液を光反射部の内側空間に滴下又は散布し、その後、溶媒を乾燥させることにより行うことができる。しかしながら、光反射部の内側空間は小さいため、銀めっき層のみに希釈液を滴下又は散布することは難しい。そこで、銀硫化防止膜が光反射面の全面を被覆することを許容することで、銀めっき層に対する銀硫化防止膜の被覆を更に容易に行うことができる。しかも、この場合であっても、光反射部の頂面上において、透明封止部とプライマ層とが接触しているため、透明封止部が剥離するのを抑制することができる。

本発明によれば、銀めっき層の硫化を抑制しつつ、透明封止部の剥離を抑制することができる光半導体装置を提供することができる。

第１の実施形態に係る光半導体装置の断面図である。 図１に示す光半導体装置の平面図である。 モンモリロナイトを用いた硫化防止膜の構成を説明するための概念図である。 プライマ層の形成方法を説明するための図である。 ガスバリア層の被覆方法を説明するための図である。 第２の実施形態に係る光半導体装置の断面図である。 ガスバリア層の被覆方法を説明するための図である。 第３の実施形態に係る光半導体装置の断面図である。 第４の実施形態に係る光半導体装置の断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の一側面に係る光半導体装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る光半導体装置の断面図である。図２は、図１に示す光半導体装置の平面図である。図１及び図２に示すように、実施形態に係る光半導体装置１は、一般に「表面実装型」に分類されるものである。この光半導体装置１は、基板１０と、基板１０の表面にボンディングされた青色発光ダイオード３０と、青色発光ダイオード３０を取り囲むように基板１０の表面に設けられたリフレクタ２０と、リフレクタ２０に充填されて青色発光ダイオード３０を封止する透明封止部４０と、銀めっき層１６を被覆する銀硫化防止膜７０と、を備えている。なお、図２では、透明封止部４０の図示を省略している。

基板１０は、絶縁性の基体１２の表面に銅めっき板１４が配線されており、銅めっき板１４の表面に銀めっき層１６が形成されている。銀めっき層１６は、基板１０の表面に配置されて青色発光ダイオード３０と導通される電極となっている。なお、銀めっき層１６は、銀を含むめっき層であれば如何なる組成であってもよい。例えば、銀のみをめっきすることにより銀めっき層１６を形成してもよく、ニッケル及び銀をこの順でめっきすることにより銀めっき層１６を形成してもよい。銅めっき板１４及び銀めっき層１６は、アノード側とカソード側とに絶縁されている。アノード側の銅めっき板１４及び銀めっき層１６とカソード側の銅めっき板１４及び銀めっき層１６との間の絶縁は、例えば、アノード側の銅めっき板１４及び銀めっき層１６とカソード側の銅めっき板１４及び銀めっき層１６とを離間させ、適宜、その間に樹脂及びセラミック等の絶縁層を挿入することにより行うことができる。

青色発光ダイオード３０は、アノード側及びカソード側の何れか一方の銀めっき層１６にダイボンドされており、ダイボンド材３２を介して当該銀めっき層１６と導通されている。また、青色発光ダイオード３０は、アノード側及びカソード側の何れか他方の銀めっき層１６にワイヤボンドされており、ボンディングワイヤ３４を介して当該銀めっき層１６と導通されている。

リフレクタ２０は、青色発光ダイオード３０を封止するための透明封止部４０を充填させるとともに、青色発光ダイオード３０から発せられた光を光半導体装置１の表面側に反射させる光反射部である。リフレクタ２０は、青色発光ダイオード３０を取り囲むように基板１０の表面から立設されており、内側に青色発光ダイオード３０を収容する内側空間２２を形成している。そして、リフレクタ２０は、光反射面２０ａと、頂面２０ｂと、外周面２０ｃと、を備えている。光反射面２０ａは、平面視（図２参照）において、円形に形成されており、青色発光ダイオード３０を取り囲んで青色発光ダイオード３０を収容する内側空間２２を形成している。つまり、青色発光ダイオード３０を取り囲む光反射面２０ａにより、青色発光ダイオード３０を収容する内側空間２２が形成されている。頂面２０ｂは、光反射面２０ａに隣接して内側空間２２の外側に位置し、光反射面２０ａの表側端縁から内側空間２２の反対側に向けて広がっている。外周面２０ｃは、平面視（図２参照）において矩形に形成されており、基板１０の表面１０ａから頂面２０ｂの外側端縁に立ち上がっている。光反射面２０ａ及び外周面２０ｃの形状は特に限定されるものではないが、光半導体装置１の照度向上の観点から、光反射面２０ａは、基板１０から離れるに従い拡径する円錐台形状（漏斗状）に形成することが好ましく、光半導体装置１の集積度向上の観点から、外周面２０ｃは、基板１０に対して垂直な四角形状に形成することが好ましい。なお、図面では、光反射面２０ａの形成例として、基板１０側に位置する下部分が基板１０に対して垂直となっており、基板１０の反対側に位置する上部分が基板１０から離れるに従い拡径しているものを図示している。

リフレクタ２０は、白色顔料が含有された熱硬化性樹脂組成物の硬化物からなっている。熱硬化性樹脂組成物は、リフレクタ２０の形成容易性の観点から、熱硬化前においては室温（２５℃）で加圧成型可能なものが好ましい。

熱硬化性樹脂組成物に含まれる熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂等種々のものを用いることができる。特に、エポキシ樹脂は、種々の材料に対する接着性が優れるため好ましい。

白色顔料としては、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化チタン又は酸化ジルコニウム等を使用することができる。これらの中でも光反射性の点から酸化チタンが好ましい。白色顔料として無機中空粒子を使用してもよい。無機中空粒子の具体例として、珪酸ソーダガラス、アルミ珪酸ガラス、硼珪酸ソーダガラス、シラス等が挙げられる。

透明封止部４０は、リフレクタ２０の光反射面２０ａにより形成される内側空間２２に充填されて、青色発光ダイオード３０を封止するものである。この透明封止部４０は、透光性を有する透明封止樹脂からなる。透明封止樹脂には、完全に透明な樹脂の他、半透明な樹脂も含まれる。透明封止樹脂としては、弾性率が室温（２５℃）において１ＭＰａ以下のものが好ましい。特に、透明性の点からシリコーン樹脂又はアクリル樹脂を採用することが好ましい。透明封止樹脂は、光を拡散する無機充填材又は青色発光ダイオード３０から発せられる青色光を励起源として白色光とする蛍光体４２を更に含有してもよい。

銀硫化防止膜７０は、粘土によるガスバリア性を有するガスバリア層５０と、ガスバリア層５０の下層に配置されて接着性を有するプライマ層６０と、を有している。

ガスバリア層５０は、銀めっき層１６を被覆することにより銀めっき層１６の硫化を抑制するものである。ガスバリア層５０は、粘土を含む層である。ガスバリア層５０を構成する粘土としては、天然粘土及び合成粘土の何れも使用することができ、例えば、スチーブンサイト、ヘクトサイト、サポナイト、モンモリロナイト及びバイデライトのうち何れか１種以上を使用することができる。特に、天然粘土のモンモリロナイトは、図３に示すように、厚さＨが１ｎｍ以下、長さＬが１０ｎｍ以上４００ｎｍ以下とアスペクト比が高く、ガスのパスルートが長くなるため、ガスバリア性に優れる。

ガスバリア層５０の膜厚は、０．０１μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましく、０．０３μｍ以上５００μｍ以下であることが更に好ましく、０．０５μｍ以上１００μｍ以下であることが更に好ましく、０．０５μｍ以上１０μｍ以下であることが更に好ましく、０．０５μｍ以上１μｍ以下であることが更に好ましい。ガスバリア層５０の膜厚を０．０１μｍ以上１０００μｍ以下とすることで、銀めっき層１６に対するガスバリア性とガスバリア層５０の透明性とを両立させることができる。この場合、ガスバリア層５０の膜厚を０．０３μｍ以上５００μｍ以下、０．０５μｍ以上１００μｍ以下、０．０５μｍ以上１０μｍ以下、０．０５μｍ以上１μｍ以下にすることで、この効果を更に向上させることができる。

プライマ層６０は、リフレクタ２０と透明封止部４０との間に配置されることでリフレクタ２０に対する透明封止部４０の剥離を抑制するものである。プライマ層６０としては、接着性及び絶縁性を有する層が好ましく、例えば、珪酸化合物を含む層を用いることができる。珪酸化合物としては、例えば、シリコーンゴムなどのシリコーン系樹脂及び無機ガラスが挙げられる。

本実施形態で用いる珪酸化合物は、その柔軟性により接着性を得る観点から、線膨張係数が１８０ｐｐｍ〜４５０ｐｐｍであるものが好ましい。線膨張係数が１８０ｐｐｍ以上であることにより、柔軟性による接着性を確保することが容易となり、一方、線膨張係数が４５０ｐｐｍ以下であることにより、例えば、被覆又は封止に用いられる透明封止樹脂によりプライマ層に変形が生じることを抑制することができる。柔軟性による接着性を高める観点から、珪酸化合物は、線膨張係数が２００ｐｐｍ〜４５０ｐｐｍであるものがより好ましく、被覆又は封止に用いられる透明封止樹脂との接着信頼性を高める観点から、２００ｐｐｍ〜３５０ｐｐｍであるものが更に好ましい。

本実施形態で用いる珪酸化合物は、絶縁性を確保する観点から、体積抵抗率が１０^１０〜１０^１６Ω・ｃｍであるものが好ましく、絶縁性を高める観点から、１０^１２〜１０^１６Ω・ｃｍであるものがより好ましく、１０^１３〜１０^１６Ω・ｃｍであるものが更に好ましい。なお、珪酸化合物の体積抵抗率は、珪酸化合物３ｇを銅電極付き基板塗布し、１５０℃で３時間乾燥させて得られる体積抵抗率測定試験片について、ＪＩＳ Ｃ２１３９に従って測定される値を意味する。

プライマ層６０の膜厚は、接着性の観点から１０ｎｍ〜１０００ｎｍが好ましく、耐水性の観点から３０ｎｍ〜１０００ｎｍがより好ましく、ガスバリア層５０のガスバリア性を効果的に発現させる観点から３０〜５００ｎｍが更に好ましい。

ガスバリア層５０は、上述した粘土を溶媒で希釈した粘土希釈液をリフレクタ２０の内側空間２２に滴下又は散布した後、溶媒を除去及び／または硬化することによって、形成できる。

プライマ層６０は、上述した珪酸化合物を溶媒で希釈したプライマ希釈液をリフレクタ２０の内側空間２２に滴下又は散布した後、溶媒を除去及び／または硬化することによって、形成できる。

そして、プライマ層６０上にガスバリア層５０を積層することにより、透明性を確保しつつ、銀硫化防止膜７０の耐水性及び銀めっき層１６への接着力を向上させることができるとともに、被覆又は封止に用いられる透明封止部４０と光反射面２０ａとの間の剥がれを抑制することができる。

ガスバリア層５０及びプライマ層６０の具体的な配置は以下の通りである。プライマ層６０は、銀めっき層１６及び光反射面２０ａの全面に形成されており、ガスバリア層５０は、銀めっき層１６及び光反射面２０ａの一部を被覆している。プライマ層６０のうち、光反射面２０ａ上に形成される部分を、プライマ層反射面部６０ａという。プライマ層反射面部６０ａは、ガスバリア層５０が積層される被覆部と、ガスバリア層５０が積層されない露出部Ｕと、が形成されており、プライマ層６０の露出部Ｕに透明封止部４０が接触している。なお、ガスバリア層５０は、銀めっき層１６を被覆していればよく、青色発光ダイオード３０を被覆しても被覆していなくてもよい。

プライマ層反射面部６０ａに対する露出部Ｕの面積の割合（以下「露出部Ｕの面積の割合」という）は、特に限定されるものではないが、１〜９９％とすることが好ましく、５〜９５％とすることが更に好ましく、１０〜９０％とすることが特に好ましい。露出部Ｕの面積の割合を１％以上とすることで、プライマ層６０と透明封止部４０との接合強度を確保することができる。更に、露出部Ｕの面積の割合を５％以上とし、更には１０％以上とすることで、この効果を更に向上させることができる。露出部Ｕの面積の割合を９９％以下とすることで、ガスバリア層５０の被覆を容易に行うことができる。更に、露出部Ｕの面積の割合を９５％以下とし、更には９０％以下とすることで、この効果を更に向上させることができる。

ところで、上述した粘土を使用したガスバリア層５０は、０．０１μｍ以上１０００μｍ以下の膜厚であれば、十分な透光性を有する。このため、ガスバリア層５０で光反射面２０ａを被覆しても、リフレクタ２０の反射特性に大きく影響しない。しかも、天然粘土であるモンモリロナイトの薄膜は、青色光の周波数帯を増幅する作用がある。このため、天然粘土であるモンモリロナイトを使用したガスバリア層５０で光反射面２０ａを被覆することで、青色発光ダイオード３０から発せられた青色光の反射効率が増大する。

次に、図４、図５及び図１を参照して、光半導体装置１の製造方法における、銀硫化防止膜７０の形成方法及び透明封止部４０の充填方法について説明する。図４は、プライマ層の形成方法を説明するための図である。図５は、ガスバリア層の被覆方法を説明するための図である。

まず、図４の（ａ）に示すように、プライマ希釈液Ｍをリフレクタ２０の内側空間２２に滴下又は散布する。このとき、図４の（ａ）に示すように、プライマ希釈液Ｍの滴下量又は散布量を調節して、光反射面２０ａの全面をプライマ希釈液Ｍで覆う。その後、プライマ希釈液Ｍの溶媒を乾燥させる。すると、図４の（ｂ）に示すように、プライマ希釈液Ｍで覆われた範囲全面、つまり、銀めっき層１６、青色発光ダイオード３０及び光反射面２０ａの全面に、プライマ層６０が形成される。

プライマ層６０が形成されると、図５の（ａ）に示すように、粘土希釈液Ｌをリフレクタ２０の内側空間２２に滴下又は散布する。このとき、銀めっき層１６の全てが粘土希釈液Ｌで覆われ、かつ、光反射面２０ａの一部が粘土希釈液Ｌで覆われるように（光反射面２０ａの一部が粘土希釈液Ｌで覆われないように）、粘土希釈液Ｌの滴下量又は散布量を調節する。その後、粘土希釈液Ｌの溶媒を乾燥させる。すると、図５の（ｂ）に示すように、粘土希釈液Ｌで覆われた範囲全面、つまり、銀めっき層１６、青色発光ダイオード３０及びプライマ層反射面部６０ａの一部において、ガスバリア層５０がプライマ層６０に積層される。

ガスバリア層５０が形成されると、図１に示すように、蛍光体４２が含まれた透明封止部４０を内側空間２２に充填し、この透明封止部４０で青色発光ダイオード３０を封止する。このとき、図５の（ｂ）に示すように、露出部Ｕにはガスバリア層５０が積層されていないため、透明封止部４０は、プライマ層反射面部６０ａのうち露出部Ｕと接触する。これにより、光反射面２０ａの一部である露出部Ｕと透明封止部４０とが接合された光半導体装置１が得られる。

このように、本実施形態に係る光半導体装置１によれば、銀めっき層１６が粘土によるガスバリア性を有するガスバリア層５０で被覆されているため、銀めっき層１６の硫化を抑制することができる。これにより、銀めっき層１６が黒色化することによる光半導体装置１の照度低下を大幅に抑制することができる。そして、銀硫化防止膜７０として、接着性を有するプライマ層をガスバリア層５０の下層に配置し、このプライマ層６０に透明封止部４０を接触させることで、プライマ層６０が無い場合又はプライマ層６０と透明封止樹脂とが接触していない場合と比べて、透明封止部４０が剥離するのを抑制することができる。

また、内側空間２２は小さいため、銀めっき層１６のみに粘土希釈液Ｌ及びプライマ希釈液Ｍを滴下又は散布することは難しい。そこで、ガスバリア層５０及びプライマ層６０が、光反射面２０ａを被覆することを許容することで、銀めっき層１６に対するガスバリア層５０及びプライマ層６０の被覆を容易に行うことができる。しかも、この場合であっても、プライマ層反射面部６０ａの露出部Ｕにおいて透明封止部４０とプライマ層６０とが接触しているため、透明封止部４０が剥離するのを抑制することができる。

また、光反射面２０ａは、青色発光ダイオード３０から発生された光を反射して光半導体装置１から出力するが、粘土によるガスバリア性を有するガスバリア層５０は、青色光の周波数帯を増幅する作用があるため、ガスバリア層５０で光反射面２０ａを被覆することで、青色発光ダイオード３０から発生された青色光の反射効率を増大させることができる。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、基本的に第１の実施形態と同様であり、ガスバリア層の形成位置のみ第１の実施形態と相違する。このため、以下の説明では、第１の実施形態と相違する事項のみを説明し、第１の実施形態と同様の説明を省略する。

図６は、第２の実施形態に係る光半導体装置の断面図である。図６に示すように、第２の実施形態に係る光半導体装置２は、第１の実施形態の銀硫化防止膜７０の代わりに銀硫化防止膜７２を備えている。

銀硫化防止膜７２は、ガスバリア層５２と、プライマ層６０と、を備えている。ガスバリア層５２は、基本的にガスバリア層５０と同様であるが、光反射面２０ａを被覆していない点で、ガスバリア層５０と相違する。つまり、ガスバリア層５２は、プライマ層反射面部６０ａに積層されておらず、プライマ層反射面部６０ａは、ガスバリア層５２に対して全面が露出している。このため、透明封止部４０は、プライマ層反射面部６０ａの全面と接触している。なお、ガスバリア層５２は、銀めっき層１６を被覆していればよく、青色発光ダイオード３０を被覆しても被覆していなくてもよい。

図７は、ガスバリア層の被覆方法を説明するための図である。図７の（ａ）に示すように、プライマ層６０が形成された後、粘土希釈液Ｌをリフレクタ２０の内側空間２２に滴下又は散布する。このとき、銀めっき層１６の全面は粘土希釈液Ｌで覆われるが、光反射面２０ａ及びプライマ層反射面部６０ａは粘土希釈液Ｌで覆われないように、粘土希釈液Ｌの滴下量又は散布量を調節する。その後、粘土希釈液Ｌの溶媒を乾燥させる。すると、図７の（ｂ）に示すように、粘土希釈液Ｌで覆われた範囲全面、つまり、銀めっき層１６、青色発光ダイオード３０及びプライマ層反射面部６０ａの全面において、ガスバリア層５２がプライマ層６０に積層される。

このように、第２の実施形態によれば、ガスバリア層５２が光反射面２０ａ上においてプライマ層６０に積層されないことで、透明封止部４０とプライマ層６０との接触面積を大きくすることができるため、透明封止部４０が剥離するのを更に抑制することができる。

［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、基本的に第１の実施形態と同様であり、プライマ層及びガスバリア層の形成位置のみ第１の実施形態と相違する。このため、以下の説明では、第１の実施形態と相違する事項のみを説明し、第１の実施形態と同様の説明を省略する。

図８は、第３の実施形態に係る光半導体装置の断面図である。図８に示すように、第３の実施形態に係る光半導体装置３は、第１の実施形態の銀硫化防止膜７０の代わりに銀硫化防止膜７３を備えている。

銀硫化防止膜７３は、プライマ層６３と、ガスバリア層５３と、を備えている。

プライマ層６３は、基本的にプライマ層６０と同様であるが、光反射面２０ａ上の全面に形成されていない点でプライマ層６０と相違する。プライマ層６３のうち、光反射面２０ａ上に形成される部分を、プライマ層反射面部６３ａという。また、光反射面２０ａのうち、頂面２０ｂ側の端部を、上端部２０ｄという。そして、光反射面２０ａのうち上端部２０ｄを除く部分にのみプライマ層６３が形成されており、この上端部２０ｄにはプライマ層６３が形成されていない。つまり、プライマ層反射面部６３ａは、銀めっき層１６から、光反射面２０ａに沿って頂面２０ｂの手前まで延びている。

ガスバリア層５３は、基本的にガスバリア層５０と同様であるが、光反射面２０ａ上において、プライマ層反射面部６３ａの略全体に積層されている点でガスバリア層５０と相違する。そして、光反射面２０ａに沿って延びるプライマ層反射面部４３ａの先端面６３ｂ、つまり、プライマ層反射面部４３ａの頂面２０ｂ側の先端面６３ｂは、ガスバリア層５３から露出しており、この先端面６３ｂと透明封止部４０とが接触している。

プライマ層反射面部６３ａの先端面６３ｂをガスバリア層５３から露出させる方法としては、例えば、プライマ層６３を形成した後、先端面６３ｂが粘土希釈液Ｌで覆われない程度に粘土希釈液Ｌを内側空間２２に滴下又は散布し、粘土希釈液Ｌの溶媒を乾燥させる方法が挙げられる。

このように、第３の実施形態によれば、ガスバリア層５３がプライマ層反射面部６３ａの略全体に積層されていても、光反射面２０ａに沿って延びるプライマ層反射面部４３ａの先端面６３ｂと透明封止樹脂とを接触させることで、透明封止部４０が剥離するのを抑制することができる。

［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態は、基本的に第１の実施形態と同様であり、プライマ層、ガスバリア層及び透明封止樹脂の形成位置のみ第１の実施形態と相違する。このため、以下の説明では、第１の実施形態と相違する事項のみを説明し、第１の実施形態と同様の説明を省略する。

図９は、第４の実施形態に係る光半導体装置の断面図である。図９に示すように、第４の実施形態に係る光半導体装置４は、第１の実施形態のプライマ層６０、ガスバリア層５０及び透明封止部４０の代わりにプライマ層６４、ガスバリア層５４及び透明封止樹脂４４を備えている。

プライマ層６４は、基本的にプライマ層６０と同様であるが、光反射面２０ａを超えて頂面２０ｂまで形成されている点でプライマ層６０と相違する。プライマ層６４のうち、光反射面２０ａに形成されている部分をプライマ層反射面部６４ａといい、頂面２０ｂに形成されている部分をプライマ層頂面部６４ｂという。

ガスバリア層５４は、基本的にガスバリア層５０と同様であるが、プライマ層反射面部６４ａの全体に積層されている点でガスバリア層５０と相違する。但し、ガスバリア層５４は、プライマ層頂面部６４ｂまでは被覆していない。このため、プライマ層頂面部６４ｂは、ガスバリア層５４から露出している。

透明封止樹脂４４は、基本的に透明封止部４０と同様であるが、リフレクタ２０の内側空間を超えて頂面２０ｂに至っている。そして、透明封止樹脂４４は、プライマ層頂面部６４ｂと接触された状態で、プライマ層頂面部６４ｂを封止している。

このように、第４の実施形態によれば、ガスバリア層５４がプライマ層反射面部６４ａの全体に積層されていても、プライマ層頂面部６４ｂを形成し、このプライマ層頂面部６４ｂと透明封止樹脂４４とを接触させることで、透明封止樹脂４４が剥離するのを抑制することができる。

また、内側空間２２は小さいため、銀めっき層１６のみに粘土希釈液Ｌ及びプライマ希釈液Ｍを滴下又は散布することは難しい。そこで、ガスバリア層５４及びプライマ層６４が、光反射面２０ａの全面を被覆することを許容することで、銀めっき層１６に対するガスバリア層５４及びプライマ層６４の被覆を容易に行うことができる。しかも、この場合であっても、透明封止部４０とプライマ層頂面部６４ｂとが接触しているため、透明封止部４０が剥離するのを抑制することができる。

以上、本発明の一側面の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、基体１２とリフレクタ２０とは別部材であるものとして説明したが、一体的に形成してもよい。

また、上記実施形態では、光半導体装置１にボンディングする発光ダイオードとして、青色の光を発生する青色発光ダイオード３０を採用するものとして説明したが、青色以外の光を発生する発光ダイオードを採用するものとしてもよい。

１〜４…光半導体装置、１０…基板、１０ａ…表面、１２…基体、１４…銅めっき板、１６…銀めっき層、２０…リフレクタ（光反射部）、２０ａ…光反射面、２０ｂ…頂面、２０ｃ…外周面、２０ｄ…上端部、２２…内側空間、３０…青色発光ダイオード、３２…ダイボンド材、３４…ボンディングワイヤ、４０…透明封止部、４２…蛍光体、４４…透明封止樹脂、５０…ガスバリア層、６０…プライマ層、６０ａ…プライマ層反射面部、６３…プライマ層、６３ａ…プライマ層反射面部、６３ｂ…先端面、６４…プライマ層、６４ａ…プライマ層反射面部、６４ｂ…プライマ層頂面部、Ｌ…粘土希釈液、Ｍ…プライマ希釈液、Ｕ…露出部。

Claims (9)

1. 表面に銀めっき層が形成された基板と、
   前記銀めっき層にボンディングされた発光ダイオードと、
   前記発光ダイオードを取り囲む光反射面により前記発光ダイオードを収容する内側空間を形成する光反射部と、
   前記銀めっき層を被覆する銀硫化防止膜と、
   前記内側空間に充填されて前記発光ダイオードを封止する透明封止部と、
   を備え、
   前記銀硫化防止膜は、
   粘土によるガスバリア性を有するガスバリア層と、
   前記ガスバリア層の下層に配置されて接着性を有するプライマ層と、
   を有し、
   前記透明封止部と前記プライマ層とが接触している、
   光半導体装置。
2. 前記プライマ層は、前記光反射面上に形成されており、
   前記ガスバリア層は、前記光反射面上において前記プライマ層の一部に積層されており、
   前記透明封止部は、前記光反射面上の、前記ガスバリア層が前記プライマ層に積層されていない位置において、前記ガスバリア層と接触している、
   請求項１に記載の光半導体装置。
3. 前記発光ダイオードは、青色光を発生する青色発光ダイオードである、
   請求項２に記載の光半導体装置。
4. 前記ガスバリア層は、前記光反射面上において前記プライマ層に積層されていない、
   請求項１に記載の光半導体装置。
5. 前記プライマ層は、前記光反射面に形成されており、
   前記ガスバリア層は、前記光反射面上において前記プライマ層に積層されており、
   前記透明封止部は、前記光反射面に沿って延びる前記プライマ層の先端面と接触している、
   請求項１に記載の光半導体装置。
6. 前記光反射部には、前記光反射面に隣接して前記内側空間の外側に位置する頂面が形成されており、
   前記プライマ層は、前記頂面の少なくとも一部に形成されており、
   前記ガスバリア層は、前記光反射面上において前記プライマ層に積層されており、
   前記透明封止部が、前記頂面上において前記プライマ層と接触している、
   請求項１に記載の光半導体装置。
7. 前記プライマ層は、珪酸化合物を含み、
   前記プライマ層に含まれる珪酸化合物の線膨張係数は、１８０ｐｐｍ〜４５０ｐｐｍである、
   請求項１〜６の何れか一項に記載の光半導体装置。
8. 前記プライマ層は、珪酸化合物を含み、
   前記プライマ層に含まれる珪酸化合物の体積抵抗率は、１０ ^１０ Ω・ｃｍ〜１０ ^１６ Ω・ｃｍである、
   請求項１〜７の何れか一項に記載の光半導体装置。
9. 前記プライマ層の膜厚は、１０ｎｍ〜１０００ｎｍである、
   請求項１〜８の何れか一項に記載の光半導体装置。

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