KR20150135283A - 광반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

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KR20150135283A
KR20150135283A KR1020157025965A KR20157025965A KR20150135283A KR 20150135283 A KR20150135283 A KR 20150135283A KR 1020157025965 A KR1020157025965 A KR 1020157025965A KR 20157025965 A KR20157025965 A KR 20157025965A KR 20150135283 A KR20150135283 A KR 20150135283A
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sealing
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stage
sealing sheet
led
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아키토 니노미야
히사타카 이토
야스나리 오오야부
시게히로 우메타니
무네히사 미타니
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

밀봉 시트(1)에 의해서 LED(4)를 밀봉하여, LED 장치(5)를 제조하는 LED 장치(5)의 제조 방법으로서, 밀봉 시트(1)를 제조하는 시트 제조 공정, 및 밀봉 시트(1)에 의해서 LED(4)를 밀봉하는 밀봉 공정을 구비하며, 시트 제조 공정에서 밀봉 시트(1)를 제조하고 나서, 밀봉 공정에서 밀봉 시트(1)에 의해서 LED(4)를 밀봉할 때까지의 시간 T를 24시간 이내로 한다.

Description

광반도체 장치의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING OPTICAL SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은 광반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
밀봉 시트에 의해서, 광반도체 소자를 밀봉하여, 광반도체 장치를 제조하는 방법이 알려져 있다.
예를 들면, 광반도체 소자를 밀봉 가능한 밀봉 수지층을 구비하는 광반도체 소자 밀봉용 시트를 제조하고, 그 후, 그 광반도체 소자 밀봉용 시트를 광반도체 소자 탑재 기판에 대향하도록 탑재하고, 프레스기에 의해 프레스하는 것에 의해, 광반도체 장치를 제조하는 방법이 제안되어 있다(예를 들면, 하기 특허문헌 1 참조.).
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2011-159874호 공보
그런데, 광반도체 소자 탑재 기판을 제조하기 위해서는, 우선 C스테이지 전의 광반도체 소자 밀봉용 시트를 제조하고, 그 후, 그 광반도체 소자 밀봉용 시트를 출하하여 수송한다. 그리고, 출하처에서 광반도체 소자 밀봉용 시트를 보존(보관)한 후, 이러한 광반도체 소자 밀봉용 시트를 광반도체 소자 탑재 기판이 탑재된 프레스기에 설치한다. 그 후, 프레스에 의해, 광반도체 소자 탑재 기판에 탑재되는 광반도체 소자를 광반도체 소자 밀봉용 시트로 매설함과 아울러, 광반도체 소자 밀봉용 시트를 C스테이지로 하는 것에 의해, 광반도체 소자를 광반도체 소자 밀봉용 시트로 밀봉하고 있다.
그 때문에, 광반도체 소자 밀봉용 시트가 장시간 수송 및 보존되어도, 광반도체 소자 밀봉용 시트를 광반도체 소자의 밀봉이 가능한 C스테이지 전의 상태로 유지해 둘 필요가 있다. 그렇게 하면, 광반도체 소자 밀봉용 시트의 C스테이지 전의 상태가 여러 가지의 환경 하에서도 장시간 유지되도록, 광반도체 소자 밀봉용 시트를 설계하고, 관리할 필요가 생겨서, 그 때문에, 제조 비용 또한 관리 비용이 증대한다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 광반도체 소자를 밀봉하기 위한 C스테이지 전의 상태의 밀봉층을 용이하게 관리할 수 있고, 광반도체 장치의 제조 효율을 향상시킬 수 있는 광반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 광반도체 장치의 제조 방법은, 밀봉층에 의해서 광반도체 소자를 밀봉하여, 광반도체 장치를 제조하는 광반도체 장치의 제조 방법로서, 상기 밀봉층을 제조하는 밀봉층 제조 공정, 및 상기 밀봉층에 의해서 상기 광반도체 소자를 밀봉하는 밀봉 공정을 구비하며, 상기 밀봉층 제조 공정에서 상기 밀봉층을 제조하고 나서, 상기 밀봉 공정에서 상기 밀봉층에 의해서 상기 광반도체 소자를 밀봉할 때까지의 시간이 24시간 이하인 것을 특징으로 하고 있다.
이 방법에 의하면, 밀봉층 제조 공정에서 밀봉층을 제조하고 나서, 밀봉 공정에서 밀봉층에 의해서 광반도체 소자를 밀봉할 때까지의 시간이 단시간이므로, 광반도체 장치의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 이 방법에 의하면, 밀봉층의 C스테이지 전의 상태를 장시간 유지할 필요가 없기 때문에, C스테이지 전의 상태의 밀봉층을 용이하게 설계하고 관리할 수 있다. 그 때문에, C스테이지 전의 상태의 밀봉층의 설계 및 관리의 자유도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 광반도체 장치의 제조 방법에서는, 상기 밀봉층 제조 공정에서 제조된 상기 밀봉층을 실온에서 반송하여, 상기 밀봉 공정에 공급하는 것이 바람직하다.
밀봉층의 반송 및 보관에 장시간을 필요로 하는 경우에는, 밀봉층이 C스테이지 전의 상태로부터 C스테이지가 되는 것을 방지하기 위해서, C스테이지 전의 상태의 밀봉층을 저온으로 냉각(냉동)하여 반송 및 보관할 필요가 있다.
그러나, 이 방법에 의하면, C스테이지 전의 상태로부터 C스테이지까지의 시간이 단시간이므로, 밀봉층 제조 공정에서 제조된, C스테이지 전의 상태의 밀봉층을 실온에서 반송하여, 밀봉 공정에 공급할 수 있다. 그 때문에, 상기한 냉각을 위한 공정수 및 설비가 불필요해지고, 그 결과, 제조 비용을 저감할 수 있다.
또한, 밀봉층을 냉각하는 경우에는, 냉각된 밀봉층을 실온으로 되돌린 후, 이러한 밀봉층에 의해서 광반도체 소자를 밀봉할 필요가 있는 바, 냉각된 밀봉층을 단시간에 실온으로 되돌리면, 밀봉층에 결로가 생기고, 이러한 결로가 생긴 밀봉층에 의해서 광반도체 소자를 밀봉하면, 보이드가 생겨, 광반도체 장치의 신뢰성이 저하되는 경우가 있다.
한편, 밀봉층의 결로를 방지하기 위해서, 냉각된 밀봉층을 장시간에 걸쳐 실온으로 되돌리도록 하면, 광반도체 장치의 제조 효율이 현저히 저하된다.
그러나, 이 방법에 의하면, 상기한 냉각이 불필요해지므로, 냉각된 밀봉층을 실온dmfh 되돌리는 일도 불필요해져, 제조 시간을 단축할 수 있다. 그 때문에, 제조 비용을 저감할 수 있다. 또, 상기한 결로에 기인하는 보이드의 발생도 방지할 수 있으므로, 신뢰성이 높은 광반도체 장치를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 광반도체 장치의 제조 방법은, B스테이지의 밀봉 시트에 의해서 상기 광반도체 소자를 밀봉하여, 상기 광반도체 장치를 제조하는 광반도체 장치의 제조 방법으로서, 상기 밀봉층 제조 공정은, B스테이지의 상기 밀봉 시트를 제조하는 시트 제조 공정이고, 상기 밀봉 공정에서는, B스테이지의 상기 밀봉 시트에 의해서 상기 광반도체 소자를 밀봉하고, 상기 시트 제조 공정에서 B스테이지의 상기 밀봉 시트를 제조하고 나서, 상기 밀봉 공정에서 B스테이지의 상기 밀봉 시트에 의해서 상기 광반도체 소자를 밀봉할 때까지의 시간이 24시간 이하인 것이 바람직하다.
이 방법에 의하면, 시트 제조 공정에서 B스테이지의 밀봉 시트를 제조하고 나서, 밀봉 공정에서 B스테이지의 밀봉 시트에 의해서 광반도체 소자를 밀봉할 때까지의 시간이 단시간이므로, 광반도체 장치의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 이 방법에 의하면, 밀봉 시트의 B스테이지를 장시간 유지할 필요가 없기 때문에, B스테이지의 밀봉 시트를 용이하게 설계하고 관리할 수 있다. 그 때문에, B스테이지의 밀봉 시트의 설계 및 관리의 자유도를 높일 수 있다.
또, 이 방법에 의하면, 밀봉 공정에서는, B스테이지의 밀봉 시트에 의해서 광반도체 소자를 밀봉하므로, A스테이지의 밀봉 시트에 비해 취급성이 우수한 B스테이지의 밀봉 시트에 의해서, 광반도체 소자를 간편하게 밀봉할 수 있다.
또한, 본 발명의 광반도체 장치의 제조 방법에서는, 상기 시트 제조 공정에서 제조된 B스테이지의 상기 밀봉 시트의 25℃에서의 압축 탄성률이 0.040㎫ 이상, 0.145㎫ 이하인 것이 바람직하다.
이 방법에 의하면, 사용할 수 있는 B스테이지의 밀봉 시트의 압축 탄성률의 범위가 넓기 때문에, B스테이지의 밀봉 시트의 설계의 자유도를 보다 한층 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 광반도체 장치의 제조 방법에서는, 상기 시트 제조 공정에서 제조된 B스테이지의 상기 밀봉 시트를 25℃에서 24시간 보존했을 때의, 25℃에서의 압축 탄성률의 증가량이 0.015㎫ 이상, 0.120㎫ 이하인 것이 바람직하다.
이 방법에 의하면, 25℃에서 24시간 보존했을 때의, 25℃에서의 압축 탄성률의 증가량이 큰 B스테이지의 밀봉 시트에 의해서도, 광반도체 소자를 밀봉할 수 있다. 즉, 속(速)경화성의 B스테이지의 밀봉 시트를 이용하여, C스테이지화에 요하는 시간을 단축할 수 있다. 그 때문에, 광반도체 장치의 제조 시간을 단축할 수 있어, 그 결과, 제조 비용을 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 광반도체 장치의 제조 방법은, A스테이지의 밀봉층에 의해서 상기 광반도체 소자를 밀봉하여, 상기 광반도체 장치를 제조하는 광반도체 장치의 제조 방법으로서, 상기 밀봉층 제조 공정에서는, A스테이지의 상기 밀봉층을 제조하고, 상기 밀봉 공정에서는, A스테이지의 상기 밀봉층에 의해서 상기 광반도체 소자를 밀봉하고, 상기 밀봉층 제조 공정에서 A스테이지의 상기 밀봉층을 제조하고 나서, 상기 밀봉 공정에서 A스테이지의 상기 밀봉층에 의해서 상기 광반도체 소자를 밀봉할 때까지의 시간이 24시간 이하인 것이 바람직하다.
이 방법에 의하면, 밀봉층 제조 공정에서 A스테이지의 밀봉층을 제조하고 나서, 밀봉 공정에서 A스테이지의 밀봉층에 의해서 광반도체 소자를 밀봉할 때까지의 시간이 단시간이므로, 광반도체 장치의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 이 방법에 의하면, 밀봉층의 A스테이지를 장시간 유지할 필요가 없기 때문에, A스테이지의 밀봉층을 용이하게 설계하고 관리할 수 있다. 그 때문에, A스테이지의 밀봉층의 설계 및 관리의 자유도를 높일 수 있다.
또, 이 방법에 의하면, 밀봉층 제조 공정에서는 A스테이지의 밀봉층을 제조하고, 밀봉 공정에서는 밀봉층에 의해서 광반도체 소자를 밀봉하므로, B스테이지의 밀봉층을 조제하는 공정수를 삭감할 수 있다. 그 때문에, 공정수를 저감하여, 광반도체 장치의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 광반도체 장치의 제조 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 밀봉층의 설계 및 관리의 자유도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 광반도체 장치의 제조 방법의 제 1 실시 형태인 LED 장치의 제조 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 나타내는 각 공정이 실시되는 LED 장치 제조 공장의 개략도를 나타낸다.
도 3(a)-도 3(c)는, 시트 제조 공정이 실시되는 시트 제조 에리어에서의 각 장치를 나타내며, 도 3(a)는 바니시 조제 에리어에서의 혼합 용기, 도 3(b)는 도포 에리어에서의 디스펜서, 도 3(c)는 B스테이지화 에리어에서의 오븐을 나타낸다.
도 4(a)-도 4(c)는 반송 공정으로 이용되는 랙을 나타내며, 도 4(a)는 모든 선반이 올려져 있는 상태, 도 4(b)는 일부의 선반이 내려지고, 밀봉 시트가 탑재되는 상태, 도 4(c)는 모든 선반이 내려지고, 밀봉 시트가 탑재되는 상태를 나타낸다.
도 5는 반송 공정에서 이용되는 매거진을 나타낸다.
도 6은 반송 공정에서 이용되는 덮개 부착 용기를 나타낸다.
도 7은 반송 공정에서 이용되고, 세퍼레이터(separator)를 포함하는 롤을 나타낸다.
도 8은 반송 공정에서 이용되고, 스페이서를 포함하는 롤을 나타낸다.
도 9는 밀봉 공정에서 이용되는 프레스기를 나타낸다.
도 10은 LED 장치를 나타낸다.
도 11은 밀봉 시트의 표면 온도와, 덮개 부착 용기를 스테인레스대에 탑재하고 나서의 경과 시간의 관계를 나타낸다.
도 12는 제 1 실시 형태의 LED 장치의 제조 방법의 변형예에서 이용되는 밀봉 시트 제조 유닛의 개략 측면도를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 광반도체 장치의 제조 방법의 제 2 실시 형태인 LED 장치의 제조 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 14는 도 13에 나타내는 각 공정이 실시되는 LED 장치 제조 공장의 개략도를 나타낸다.
도 15는 밀봉 공정에서 이용되는 적층 장치를 나타낸다.
도 16은 LED 장치를 나타낸다.
<제 1 실시 형태>
도 1~도 10을 참조하여, 본 발명의 광반도체 장치의 제조 방법의 제 1 실시 형태인 LED 장치(5)의 제조 방법에 대해 설명한다.
LED 장치(5)의 제조 방법은, 도 10을 참조하면, 밀봉층으로서의 B스테이지의 밀봉 시트(1)에 의해서 광반도체 소자로서의 LED(4)를 밀봉하여, LED 장치(5)를 제조하는 방법이다. LED 장치(5)의 제조 방법은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 밀봉층으로서의 B스테이지의 밀봉 시트(1)를 제조하는 시트 제조 공정(밀봉층 제조 공정의 일례), 및 밀봉 시트(1)에 의해서 LED(4)를 밀봉하는 밀봉 공정을 구비한다. 또한, LED 장치(5)의 제조 방법은 시트 제조 공정에서 제조된 밀봉 시트(1)를 밀봉 공정에 반송하는 반송 공정을 구비한다. LED(4)의 제조 방법은 시트 제조 공정, 반송 공정, 및 밀봉 공정을 순차적으로 실시한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 이 LED 장치(5)의 제조 방법은 LED 장치 제조 공장(8) 내에서 실시된다. LED 장치 제조 공장(8)은 시트 제조 에리어(9), 반송 에리어(10) 및 밀봉 에리어(11)를 구비하고 있다.
상기한 모든 에리어(시트 제조 에리어(9), 반송 에리어(10) 및 밀봉 에리어(11))는, 예를 들면 동일 공장의 부지 내, 즉 1개의 (동일한) LED 장치 제조 공장(8) 내에 마련되어 있다.
이하, 각 공정 및 각 에리어에 대해 상술한다.
<시트 제조 공정>
시트 제조 공정은 시트 제조 에리어(9)에서 실시된다.
시트 제조 에리어(9)는 바니시 조제 에리어(9a), 도포 에리어(9b) 및 B스테이지화 에리어(9c)를 구비하고 있다.
시트 제조 공정에서, B스테이지의 밀봉 시트(1)를 제조하기 위해서는, 우선 예를 들면, 바니시 조제 에리어(9a)에서 밀봉 수지 조성물을 조제한다.
밀봉 수지 조성물은 2단계 경화형 수지를 함유한다.
밀봉 수지 조성물은, 바람직하게는 2단계 경화형 수지로 이루어진다.
2단계 경화형 수지는, 2단계의 반응 기구를 가지고 있고, 1단계째의 반응에서 B스테이지화(반경화)하고, 2단계째의 반응에서 C스테이지화(완전 경화)하는 경화성 수지이다.
또, B스테이지는, 2단계 경화형 수지가, 액상인 A스테이지와 완전 경화한 C스테이지의 사이의 상태로서, 경화 및 겔화가 조금 진행하여, 압축 탄성률이 C스테이지의 탄성률보다 작은 상태이다.
2단계 경화형 수지로서는, 예를 들면 가열에 의해 경화하는 2단계 경화형 열강화성 수지, 예를 들면 활성 에너지선(예를 들면, 자외선, 전자선 등)의 조사에 의해 경화하는 2단계 경화형 활성 에너지선 경화성 수지 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 2단계 경화형 열강화성 수지를 들 수 있다.
구체적으로는, 2단계 경화형열경화형 수지로서, 예를 들면 실리콘 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 페놀 수지, 요소 수지, 멜라민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 투광성 및 내구성의 관점에서, 2단계 경화형 실리콘 수지를 들 수 있다.
2단계 경화형 실리콘 수지로서는, 예를 들면 축합 반응과 부가 반응의 2개의 반응계를 가지는 축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지 등을 들 수 있다.
이러한 축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지로서는, 예를 들면 실라놀 양말단 폴리실록산, 알케닐기 함유 트리알콕시실란, 오르가노하이드로겐폴리실록산, 축합 촉매 및 히드로시릴화 촉매를 함유하는 제 1 축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지, 예를 들면 실라놀기 양말단 폴리실록산(후술하는 식 (1) 참조), 에틸렌계 불포화 탄화수소기 함유 규소 화합물(후술하는 식 (2) 참조), 에틸렌계 불포화 탄화수소기 함유 규소 화합물(후술하는 식 (3) 참조), 오르가노하이드로겐폴리실록산, 축합 촉매 및 히드로시릴화 촉매를 함유하는 제 2 축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지, 예를 들면 양말단 실라놀형 실리콘 오일, 알케닐기 함유 디알콕시알킬실란, 오르가노하이드로겐폴리실록산, 축합 촉매 및 히드로시릴화 촉매를 함유하는 제 3 축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지, 예를 들면 1분자 중에 적어도 2개의 알케닐시릴기를 가지는 오르가노폴리실록산, 1분자 중에 적어도 2개의 히드로시릴기를 가지는 오르가노폴리실록산, 히드로시릴화 촉매 및 경화 지연제를 함유하는 제 4 축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지, 예를 들면 적어도 2개의 에틸렌계 불포화 탄화수소기와 적어도 2개의 히드로시릴기를 1분자 중에 병유하는 제 1 오르가노폴리실록산, 에틸렌계 불포화 탄화수소기를 포함하지 않고, 적어도 2개의 히드로시릴기를 1분자 중에 가지는 제 2 오르가노폴리실록산, 히드로시릴화 촉매 및 히드로시릴화 억제제를 함유하는 제 5 축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지, 예를 들면 적어도 2개의 에틸렌계 불포화 탄화수소기와 적어도 2개의 실라놀기를 1분자 중에 병유하는 제 1 오르가노폴리실록산, 에틸렌계 불포화 탄화수소기를 포함하지 않고, 적어도 2개의 히드로시릴기를 1분자 중에 가지는 제 2 오르가노폴리실록산, 히드로시릴화 억제제, 및, 히드로시릴화 촉매를 함유하는 제 6 축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지, 예를 들면 규소 화합물, 및 붕소 화합물 또는 알루미늄 화합물을 함유하는 제 7 축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지, 예를 들면 폴리아르미노실록산 및 실란 커플링제를 함유하는 제 8 축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지 등을 들 수 있다.
축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지로서, 바람직하게는 제 2 축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지를 들 수 있고, 구체적으로는, 일본 특허 공개 제2010-265436호 공보 등에 상세하게 기재되며, 예를 들면 실라놀기 양말단 폴리 디메틸실록산, 비닐트리메톡시실란, (3-글리시독시프로필)트리메톡시실란, 디메틸 폴리실록산-co-메틸하이드로겐폴리실록산, 수산화 테트라메틸암모늄 및 백금 카르보닐 착체를 함유한다. 구체적으로는, 제 2 축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지는, 예를 들면 우선, 축합 원료인 에틸렌계 불포화 탄화수소기 함유 규소 화합물 및 에틸렌계 불포화 탄화수소기 함유 규소 화합물과, 축합 촉매를 한번에 부가하고, 다음에 부가 원료인 오르가노하이드로겐폴리실록산을 부가하고, 그 후 히드로시릴화 촉매(부가 촉매)를 부가하는 것에 의해서 조제된다.
축합 촉매의 함유 비율은, 축합 원료 100질량부에 대해, 예를 들면, 1×10- 5질량부 이상, 바람직하게는 1×10- 4질량부 이상이며, 또한 예를 들면, 50질량부 이하, 바람직하게는 10질량부 이하이다.
축합 촉매의 함유 비율을 상기한 범위로부터 선택하는 것에 의해, 시트 제조 공정에서 제조된 밀봉 시트(1)(도 3(c) 참조)의 25℃에서의 소망하는 압축 탄성률 M0(후술)를 폭넓은 범위로부터 설정할 수 있다.
2단계 경화형 수지의 배합 비율은, 밀봉 수지 조성물에 대해, 예를 들면 30질량% 이상, 바람직하게는 40질량% 이상, 보다 바람직하게는 50질량% 이상이며, 또한 예를 들면 98질량% 이하, 바람직하게는 95질량% 이하, 보다 바람직하게는 90질량% 이하이다.
또한, 밀봉 수지 조성물에는, 필요에 따라, 형광체 및/또는 충전제를 함유시킬 수도 있다.
형광체는 파장 변환 기능을 가지고 있으며, 예를 들면, 청색광을 황색광으로 변환할 수 있는 황색 형광체, 청색광을 적색광으로 변환할 수 있는 적색 형광체 등을 들 수 있다.
황색 형광체로서는, 예를 들면 (Ba, Sr, Ca)2SiO4; Eu, (Sr, Ba)2SiO4: Eu(바륨오르소실리케이트(BOS)) 등의 실리케이트 형광체 예를 들면, Y3Al5O12: Ce(YAG(이트륨알루미늄가넷): Ce), Tb3Al3O12: Ce(TAG(테르븀알루미늄가넷): Ce) 등의 가넷형 결정 구조를 가지는 가넷형 형광체, 예를 들면 Ca-α-SiAlON 등의 산질화물 형광체 등을 들 수 있다.
적색 형광체로서는, 예를 들면, CaAlSiN3: Eu, CaSiN2: Eu 등의 질화물 형광체 등을 들 수 있다.
형광체의 형상으로서는, 예를 들면 구 형상, 판 형상, 침 형상 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 유동성의 관점에서, 구 형상을 들 수 있다.
형광체의 최대 길이의 평균값(구 형상인 경우에는 평균 입자 직경)은, 예를 들면 0.1㎛ 이상, 바람직하게는 1㎛ 이상이며, 또한 예를 들면, 200㎛ 이하, 바람직하게는 100㎛ 이하이기도 하다.
형광체는 단독 사용 또는 병용할 수 있다.
형광체의 배합 비율은 2단계 경화형 수지 100질량부에 대해, 예를 들면 0.1질량부 이상, 바람직하게는 0.5질량부 이상이며, 예를 들면 80질량부 이하, 바람직하게는 50질량부 이하이기도 하다.
충전제는 밀봉 시트(1)(도 3(c)참조)의 인성을 향상시키기 위해 밀봉 수지 조성물에 배합되고, 예를 들면 실리콘 입자(구체적으로는, 실리콘 고무 입자를 포함함) 등의 유기 미립자, 예를 들면 실리카(예를 들면, 연무 실리카 등), 탈크, 알루미나, 질화 알루미늄, 질화 규소 등의 무기 미립자를 들 수 있다. 또한, 충전제의 최대 길이의 평균값(구 형상인 경우에는 평균 입자 직경)은, 예를 들면 0.1㎛ 이상, 바람직하게는 1㎛ 이상이며, 또한 예를 들면, 200㎛ 이하, 바람직하게는 100㎛ 이하이기도 하다. 충전제는 단독 사용 또는 병용할 수 있다. 충전제의 배합 비율은 2단계 경화형 수지 100질량부에 대해, 예를 들면 0.1질량부 이상, 바람직하게는 0.5질량부 이상이며, 또한 예를 들면, 70질량부 이하, 바람직하게는 50질량부 이하이기도 하다.
밀봉 수지 조성물을 조제하기 위해서는, 2단계 경화형 수지와 필요에 따라 배합되는 형광체 및/또는 충전제를 배합해서 혼합한다. 또한, 상기한 성분 외에, 용매를 적당한 비율로 배합할 수도 있다. 용매로서는, 예를 들면 헥산 등의 지방족 탄화수소, 예를 들면 크실렌 등의 방향족 탄화수소, 예를 들면 비닐메틸 고리 형상 실록산, 양말단 비닐폴리디메틸실록산 등의 실록산 등을 들 수 있다.
밀봉 수지 조성물을 조제하기 위해서는, 구체적으로는 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 바니시 조제 에리어(9a)에서, 교반기(51)를 구비하는 혼합 용기(52) 내에 상기한 각 성분을 배합하고, 계속해서, 교반기(51)를 이용하여 그들을 혼합한다.
보다 구체적으로는, A스테이지의 2단계 경화형 수지와, 형광체 및/또는 충전제와, 필요에 따라 용매를 배합하여 혼합한다. 이것에 의해서, A스테이지의 밀봉 수지 조성물을 바니시로서 조제한다.
바니시의 25℃, 1기압의 조건 하에서의 점도는, 예를 들면 1,000mPa·s 이상, 바람직하게는 4,000mPa·s 이상이며, 또한 예를 들면, 1,000,000mPa·s 이하, 바람직하게는 100,000mPa·s 이하이다. 또, 점도는 바니시를 25℃로 온도 조절하고, E형 콘을 이용해서, 회전수 99s-1에서 측정된다. 이하의 점도는 상기와 같은 방법에 의해서 측정된다.
다음에, 이 방법에서는, 도 2에 나타내는 도포 에리어(9b)에서, A스테이지의 밀봉 수지 조성물(바니시)을 도포한다.
구체적으로는, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 바니시를, 이형(離型) 시트(2)의 표면에 도포한다.
이형 시트(2)로서는, 예를 들면 폴리에틸렌 필름, 폴리에스테르 필름(PET 등) 등의 폴리머 필름, 예를 들면 세라믹 시트, 예를 들면 금속박 등을 들 수 있다. 바람직하게는 폴리머 필름을 들 수 있다. 또한, 이형 시트(2)의 표면에는, 불소 처리 등의 박리 처리를 실시할 수도 있다. 또한, 이형 시트(2)의 형상은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 평면에서 보아 대략 직사각형 모양(리드(reed) 모양, 장척(長尺) 모양을 포함함) 등으로 형성되어 있다.
바니시를 이형 시트(2)의 표면에 도포하기 위해서는, 예를 들면, 디스펜서, 애플리케이터, 슬릿 다이 코터 등의 도포 장치가 이용된다. 바람직하게는, 도 3(b)에 나타내는 디스펜서(13)가 이용된다.
또한, 다음의 B스테이지화 공정에서 밀봉 시트(1)의 두께가, 예를 들면 10㎛ 이상, 바람직하게는 50㎛ 이상이며, 또한 예를 들면, 2000㎛ 이하, 바람직하게는 1000㎛ 이하가 되도록, 바니시를 이형 시트(2)에 도포한다.
바니시는, 평면에서 보아, 예를 들면 대략 직사각형 모양(리드 모양, 장척 모양을 포함함, 예를 들면 원 모양 등, 적당한 형상으로 도포된다. 상기한 형상을 구성하는 바니시는 서로 간격을 두고 형성되어 있어도 좋다.
또한, 바니시를, 예를 들면 평면에서 보아 대략 직사각형 모양(장척 모양을 제외함)의 이형 시트(2)에 도포하고, 다음에 설명하는 B스테이지화에 의해서, 매엽식의 밀봉 시트(1)로 하거나, 혹은 장척 모양의 이형 시트(2)에 연속해서 도포하고, 다음에 설명하는 B스테이지화에 의해서, 연속식의 밀봉 시트(1)로 할 수도 있다. 바람직하게는, 바니시를 이형 시트(2)에 도포하여 매엽식의 밀봉 시트(1)로 한다. 또, 밀봉 시트(1)를 매엽식으로 하는 경우로서, 동일한 이형 시트(2)에서, 복수의 밀봉 시트(1)를 제조하는 경우에는, 바니시를 단속적으로 도포한다.
그 후, 도 2에 나타내는 B스테이지화 에리어(9c)에서, 도포된 바니시를 B스테이지화(반경화)한다.
바니시가 2단계 경화형 열강화성 수지를 함유하는 경우에는, 예를 들면 도포된 바니시를 가열한다.
바니시를 가열하기 위해서는, 예를 들면, 도 3(c)에 나타내는 바와 같이, 이형 시트(2)의 위측 및/또는 아래측에 대향 배치되는 히터(54)를 구비하는 오븐(55)이 이용된다.
가열 조건은, 가열 온도가, 예를 들면 40℃ 이상, 바람직하게는, 80℃ 이상, 보다 바람직하게는 100℃ 이상이며, 또, 예를 들면, 200℃ 이하, 바람직하게는 150℃ 이하, 보다 바람직하게는 140℃ 이하이다. 가열 시간은, 예를 들면 1분간 이상, 바람직하게는 5분간 이상, 보다 바람직하게는 10분간 이상이며, 또한 예를 들면, 24시간 이하, 바람직하게는 1시간 이하, 보다 바람직하게는 0.5시간 이하이다.
가열 조건을 상기한 범위로부터 선택하는 것에 의해, 시트 제조 공정에서 제조된 밀봉 시트(1)의 25℃에서의 소망하는 압축 탄성률 M0(후술)를 폭넓은 범위로부터 설정할 수 있다.
혹은, 바니시가 2단계 경화형 활성 에너지선 경화성 수지를 함유하는 경우에는, 바니시에 활성 에너지선을 조사한다.
이것에 의해서, 바니시는, B스테이지화(반경화)하는 한편, C스테이지화(완전 경화)하지 않고, 즉 C스테이지화(완전 경화) 전의 밀봉 시트(1), 즉 B스테이지의 밀봉 시트(1)가 형성된다.
또, C스테이지화란, 경화도가 90% 이상인 상태를 말한다. 또, 경화도는, 예를 들면 가열 또는 활성 에너지선 조사를 행하는 것에 의해 압축 탄성률의 상승이 포화된 상태를 경화도 100%로 하고, 그것으로부터 압축 탄성률의 비(포화한 압축 탄성률에 대한 측정 샘플의 압축 탄성률의 비)에 의해 산출된다.
이것에 의해서, 도 2의 시트 제조 에리어(9)에서, 도 3(c)에 나타내는 바와 같이, 이형 시트(2)의 표면에 적층되는 B스테이지의 밀봉 시트(1)를 제조한다. 이 시트 제조 공정에서 제조된 밀봉 시트(1)의 25℃에서의 압축 탄성률 M0는, 예를 들면 0.040㎫ 이상, 바람직하게는 0.050㎫ 이상, 보다 바람직하게는 0.075㎫ 이상, 더 바람직하게는 0.100㎫ 이상이며, 또한 예를 들면, 0.145㎫ 이하, 바람직하게는 0.140㎫ 이하, 보다 바람직하게는 0.135㎫ 이하, 더 바람직하게는 0.125㎫ 이하이다.
압축 탄성률 M0가 상기한 상한을 넘으면, 밀봉 시트(1)에 의해서 LED(4)를 밀봉할 때에는, 소망하는 압축 탄성률(예를 들면, 후술하는 시트 제조 공정에서 B스테이지의 밀봉 시트(1)를 제조하고 나서, 24시간 후에, 밀봉 공정에서 밀봉 시트(1)에 의해서 LED(4)를 밀봉할 때의 밀봉 시트(1)의 압축 탄성률 M2)의 상한을 넘는 경우가 있다. 그 경우에는, LED(4)가 기판(6)에 와이어 본딩 접속되어 있으면(도 9의 파선 참조), 와이어(7)가 변형되는 경우가 있다.
한편, 압축 탄성률 M0가 상기한 하한에 못 미치면, 밀봉 시트(1)의 형상을 확보하는 것이 곤란해진다. 즉, 바니시가 밀봉 시트(1)의 형상을 이루지 못하는 경우가 있다.
상세하게는, 25℃에서의 압축 탄성률 M0가 예를 들면 0.040㎫ 이상, 0.100㎫ 미만인 밀봉 시트(1)를 시트 제조 공정으로 제조하기 위해서는, 예를 들면 2단계 경화형 수지가 축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지(구체적으로는, 제 1~3 축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지)인 경우에, 축합 촉매의 함유 비율을 축합 원료 100질량부에 대해, 예를 들면, 1×10- 5질량부 이상, 바람직하게는 1×10- 4질량부 이상으로 설정하거나, 혹은 가열 온도를, 예를 들면 80℃ 이상 또는 100℃ 이상이고, 또한 예를 들면, 180℃ 이하 또는 150℃ 이하로 설정하는 경우에, 가열 시간을, 예를 들면 60분간 이하, 바람직하게는 40분간 이하, 보다 바람직하게는 30분간 이하, 또한 예를 들면 5분간 이상으로 설정한다.
또한, 25℃에서의 압축 탄성률 M0가, 예를 들면 0.100㎫ 이상, 0.145㎫ 미만인 밀봉 시트(1)를 시트 제조 공정에서 제조하기 위해서는, 예를 들면 2단계 경화형 수지가 축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지(구체적으로는, 제 1~3 축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지)인 경우에, 축합 촉매의 함유 비율을 축합 원료 100질량부에 대해, 예를 들면 1×10- 5질량부 이상, 바람직하게는 1×10- 4질량부 이상으로 설정하거나, 혹은 가열 온도를, 예를 들면 80℃ 이상 또는 100℃ 이상이고, 또한 예를 들면, 180℃ 이하 또는 150℃ 이하로 설정하는 경우에, 가열 시간을, 예를 들면 90분간 이하, 바람직하게는 60분간 이하, 보다 바람직하게는 45분간 이하, 또한 예를 들면, 7.5분간 이상으로 설정한다.
시트 제조 공정에서 제조된 밀봉 시트(1)를 25℃에서 24시간 보존했을 때의, 25℃에서의 압축 탄성률의 증가량 ΔM은, 예를 들면 0㎫ 이상, 또한 예를 들면, 0.015㎫ 이상이며, 또한 예를 들면, 0.120㎫ 이하이다.
또, 증가량 ΔM은 시트 제조 공정에서 제조된 밀봉 시트(1)를 25℃에서 24시간 보존한 후의 압축 탄성률 M2로부터, 시트 제조 공정에서 제조된 밀봉 시트(1)를 25℃에서 24시간 보존하기 전의 압축 탄성률 M0, 즉 시트 제조 공정에서 제조된 밀봉 시트(1)의 25℃에서의 압축 탄성률 M0를 뺀 값(M2-M0)이다.
증가량 ΔM이 상기한 하한에 못 미치면, 밀봉 시트(1)의 B스테이지로부터 C스테이지로의 상태 변화가 과도하게 늦어진다. 그 때문에, 밀봉 시트(1)를 C스테이지화하는 시간이 과도하게 장시간으로 되는 경우가 있다. 그 결과, LED 장치(5)(도 10 참조)의 제조 효율이 저하되는 경우가 있다.
한편, 증가량 ΔM이 상기한 상한을 넘으면, 밀봉 시트(1)의 B스테이지로부터 C스테이지로의 상태 변화가 과도하게 빨라진다. 그 때문에, 후술하지만, 시트 제조 공정에서 밀봉 시트(1)를 제조하고 나서, 밀봉 공정에서 밀봉 시트(1)에 의해서 LED(4)를 밀봉할 때까지의 동안에, 밀봉 시트(1)가 B스테이지로부터 C스테이지로 되어, 그 결과 LED(4)가 기판(6)에 와이어 본딩 접속되어 있으면, 와이어(7)가 변형되거나, 혹은 밀봉 시트(1)에 의해서 LED(4)를 확실히 밀봉할 수 없는 경우가 있다.
상세하게는, 25℃에서 24시간 보존했을 때의, 25℃에서의 압축 탄성률의 증가량 ΔM이, 예를 들면 0.050㎫ 이상(또는 0.075㎫ 이상 또는 0.100㎫ 이상), 또한 예를 들면, 0.120㎫ 이하가 되도록, 시트 제조 공정에서 제조되는 밀봉 시트(1)는 상대적으로 C스테이지로 되는 시간이 짧은 단시간 경화성(즉, 속경화성)의 밀봉 시트(1)로 된다. 이러한 속경화성의 밀봉 시트(1)를 얻기 위해서는, 예를 들면 2단계 경화형 수지가 축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지(구체적으로는 제 1~3 축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지)인 경우에, 히드로시릴화 촉매의 함유 비율은 부가 원료 100질량부에 대해, 예를 들면 5.6×10- 3질량부 이상, 바람직하게는 0.01질량부 이상이다.
한편, 25℃에서 24시간 보존했을 때의, 25℃에서의 압축 탄성률의 증가량 ΔM이, 예를 들면 0.015㎫ 이상, 또한 예를 들면, 0.050㎫ 미만으로 되도록, 시트 제조 공정에서 제조되는 밀봉 시트(1)는 상대적으로 C스테이지로 되는 시간이 늦는 장시간 경화성(혹은, 지(遲)경화성)의 밀봉 시트(1)로 된다. 이러한 지경화성의 밀봉 시트(1)를 얻기 위해서는, 예를 들면 2단계 경화형 수지가 축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지(구체적으로는, 제 1~3 축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지)인 경우에, 히드로시릴화 촉매의 함유 비율은, 부가 원료 100질량부에 대해, 예를 들면 1×10- 3질량부 이상, 바람직하게는 5×10- 4질량부 이상이다.
그 후, 도 2의 시트 제조 에리어(9)에서, 필요에 따라, 연속식의 B스테이지의 밀봉 시트(1)를, 연속하는 이형 시트(2)와 함께, 소정 형상으로 절단하고, 매엽식의 밀봉 시트(1)로 할 수도 있다.
<반송 공정>
반송 공정은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 반송 에리어(10)에서 실시된다. 반송 에리어(10)는 시트 제조 에리어(9)와 밀봉 에리어(11)의 사이에 마련되어 있다.
반송 공정에서는, 시트 제조 에리어(9)에서, 시트 제조 공정에서 제조된 밀봉 시트(1)를 실온에서 반송하고, 밀봉 공정이 실시되는 밀봉 에리어(11)에 공급한다. 혹은, 밀봉 시트(1)를 실온 미만의 저온에서 반송한다.
실온은, 예를 들면 냉동고나 냉장고 등의, 특별한 냉각 설비에 의해서 밀봉 시트(1)를 적극적으로 냉각하기 위해서 저온으로 유지된 온도가 아닌 온도인 한편, 예를 들면 공조 설비에 의해서, 작업 환경을 정리하기 위해서 적당히 냉각된 온도를 포함하며, 구체적으로는 예를 들면, 10℃ 이상 또는 20℃ 이상 또는 23℃ 이상이며, 또한, 예를 들면 40℃ 이하 또는 30℃ 이하 또는 25℃ 이하이다.
실온 미만의 저온은, 특별한 냉각 설비에 의해서 밀봉 시트(1)를 냉각하기 위해서 저온으로 유지된 온도로서, 구체적으로는 예를 들면, 10℃ 미만 또는 5℃ 이하이고, 또한 -60℃ 이상이다.
바람직하게는, 시트 제조 공정에서 제조된 밀봉 시트(1)를 실온에서 반송한다. 밀봉 시트(1)를 실온에서 반송하면, 상기한 냉각을 위한 냉각 설비가 불필요하게 되고, 그 때문에, LED 장치(5)의 제조 설비를 간략화할 수 있어, 그 결과 LED 장치(5)의 제조 비용을 저감할 수 있다.
밀봉 시트(1)를 반송하기 위해서는, 밀봉 시트(1)가 매엽식으로 제조되는 경우에는, 예를 들면 도 4(a)-도 4(c)에 나타내는 랙(15), 예를 들면 도 5에 나타내는 매거진(16), 예를 들면 도 6에 나타내는 덮개 부착 용기(17) 등의 반송 용기에 수용하고, 반송 용기를 밀봉 공정에서의 프레스기(20)(후술, 도 9 참조)에 반송한다.
또한, 밀봉 시트(1)가 연속식으로 제조되는 경우에는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 이형 시트(2)를 장척 모양으로 형성하고, 밀봉 시트(1)의 표면(이형 시트(2)에 대한 접촉면과 반대측 면)에 세퍼레이터(18)를 적층하고, 이형 시트(2), 밀봉 시트(1) 및 세퍼레이터(18)를 권회하여 롤(22)을 형성하고, 밀봉 시트(1)를 프레스기(20)(후술, 도 9 참조)에 롤(22)로서 반송할 수도 있다.
혹은, 밀봉 시트(1)가 연속식으로 제조되는 경우에는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 장척 모양의 이형 시트(2)에서, 밀봉 시트(1)에 대한 폭 방향(길이 방향 및 두께 방향에 직교하는 방향) 양외측에, 장척 모양의 스페이서(12)를 마련하고, 계속해서 이형 시트(2), 밀봉 시트(1) 및 스페이서(12)를, 밀봉 시트(1)의 표면이 이형 시트(2)의 이면에 접촉하지 않도록 권회하여, 롤(22)을 형성하고, 밀봉 시트(1)를 프레스기(20)(후술, 도 9 참조)에 롤(22)로서 반송할 수도 있다.
또, 밀봉 시트(1)가 연속식으로 제조되는 경우에, 밀봉 시트(1)를 밀봉 에리어(11)에 공급하기 위해서는, 밀봉 시트(1)를, 예를 들면 도 2의 가상선으로 나타내는 컨베이어(14)에 의해 연속적으로 밀봉 에리어(11)에 반송할 수도 있다.
상기한 반송 용기 중, 바람직하게는 밀봉 시트(1)가 다른 부재에 접촉하는 것을 확실히 방지하는 관점에서, 도 4(a)-도 4(c)에 나타내는 랙(15), 도 5에 나타내는 매거진(16), 도 6에 나타내는 덮개 부착 용기(17)가 이용된다. 즉, 매엽식의 밀봉 시트(1)를 반송하는 반송 용기가 이용된다.
도 4(a)-도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 랙(15)은, 측면에서 보아 대략 L자 형상의 프레임(30)과, 프레임(30)에 상하 방향으로 회동 자재로 장착되는 복수의 선반(31)과, 프레임(30)에 장착되는 캐스터(32)를 구비한다.
프레임(30)은, 평면에서 보아 대략 직사각형 프레임 모양으로 형성되는 바닥 프레임(33)과, 바닥 프레임(33)의 후단부로부터 위측으로 연장되는 높이 프레임(34)을 일체적으로 대비한다.
선반(31)은 상하 방향으로 간격을 두고 복수 마련되어 있다. 선반(31)은 그물 선반 모양을 이루고, 그 후단부가 높이 프레임(34)을 튀겨올라 자유롭게 회동 지지되어 있다. 또한, 선반(31)의 전단부에는, 하부로 돌출되는 유지편(35)이 마련되어 있고, 구체적으로는, 선반(31)은 선반(31)의 전단부가 낮을 때에, 유지편(35)이 선반(31)의 수평 자세를 유지할 수 있도록 구성되어 있다. 선반(31)은, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 밀봉 시트(1)가 탑재되어 있지 않을 때에는, 튀겨올라, 경사 모양으로 배치되어 있다. 한편, 선반(31)은, 도 4(b) 및 도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 밀봉 시트(1)가 탑재되어 있을 때에는, 상하 방향으로 인접하는 선반(31)이 서로 접촉하지 않고, 이것에 의해서, 각 선반(31) 사이에 수용 공간이 형성된다. 또한, 각 선반(31)은 수평 자세가 유지된다.
캐스터(32)는 바닥 프레임(33)의 하면에 복수 마련되어 있다.
밀봉 시트(1)를 랙(15)에 수용하기 위해서는, 우선, 도 4(a)에 나타내는, 튀겨오른 선반(31)(예를 들면, 최하부에 위치하는 선반(31))의 전단부를, 도 4(b)의 화살표로 나타내는 바와 같이, 내려서 수평으로 하고, 다음에 이러한 선반(31) 위에 밀봉 시트(1)를 탑재한다. 구체적으로는, 이형 시트(2)가 선반(31)의 표면에 접촉하도록 배치된다.
또한, 복수의 밀봉 시트(1)를 랙(15)에 수용하기 위해서는, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 밀봉 시트(1)가 탑재된 최하단의 선반(31)의 위측에 인접 배치되는 선반(31)을 수평으로 하고, 이러한 선반(31) 위에 밀봉 시트(1)를 탑재한다. 이 동작을 반복한다. 이것에 의해서, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 모든 선반(31)의 각각에 밀봉 시트(1)를 탑재한다. 이것에 의해서, 복수의 밀봉 시트(1)를 랙(15)에 수용한다.
그 후, 랙(15)을, 캐스터(32)를 이용하여, 도 2에 나타내는 밀봉 에리어(11)에 반송한다.
이러한 랙(15)은, 범용성이 있으며, 또 밀봉 시트(1)를 수용하지 않는 경우에는, 랙(15)을 콤팩트하게 보관할 수 있으므로, 공간 절약화를 도모할 수 있다.
도 5에 나타내는 매거진(16)은 전방(前方)이 개방되는 대략 상자 모양의 케이스(36)와, 케이스(36) 내에 마련되는 탑재판(37)을 구비하는 랙이다.
탑재판(37)은 밀봉 시트(1)(이형 시트(2))의 둘레 단부가 탑재되는 지지판이다. 탑재판(37)은 상하 방향으로 서로 간격을 두도록, 케이스(36) 내에 정렬된 모양으로 복수 장착되어 있다. 각 탑재판(37)은, 가상선으로 나타내는 바와 같이 대략 평판 형상, 혹은, 실선으로 나타내는 바와 같이 전방이 개방되는 평면에서 보아 대략 コ(일본어 가타가나 코)자 모양(실선, 단 도 5에서 コ자 모양은 도시되지 않음)으로 형성되어 있다.
밀봉 시트(1)를 매거진(16)에 수용하기 위해서는, 이형 시트(2)를 탑재판(37)의 상면에 탑재한다.
그 후, 매거진(16)을 도 2에 나타내는 밀봉 에리어(11)에 반송한다.
도 6에 나타내는 덮개 부착 용기(17)는 트레이(40)와, 커버(상부 덮개)(41)를 구비한다.
트레이(40)는 PET 등의 수지로 얇은 판자 모양으로 형성되어 있고, 트레이 커터부(42)와, 트레이 평판부(43)와, 트레이 프레임부(44)를 일체적으로 구비하고 있다.
트레이 커터부(42)는 트레이(40)의 둘레 부분에서, 평면에서 보아 대략 프레임 형상으로 형성되어 있다.
트레이 평판부(43)는 트레이(40)의 내측 부분을 형성하고, 트레이 커터부(42)의 내주 둘레보다, 트레이(40)의 내측에 배치되는 평판 형상으로 형성되어 있다.
트레이 프레임부(44)는 트레이 프레임부(44)의 내주 둘레와, 트레이 평판부(43)의 외주 둘레를 연결하고, 위쪽으로 향해 돌출하도록 형성되어 있다.
커버(41)는 커버 커터부(45)와, 커버 평판부(46)를 일체적으로 구비하고 있다.
커버 커터부(45)는, 커버(41)의 주연 부분에서, 평면에서 보아 대략 프레임 형상으로 형성되어 있다. 또한, 커버 커터부(45)에는, 트레이(40)와 커버(41)를 상하 방향으로 중첩했을 때에, 트레이 프레임부(44)의 상단부에 감합되는 감합 홈(47)이 형성되어 있다.
커버 평판부(46)는, 아래쪽으로 향해 개방되는 단면에서 보아 대략 コ자 모양을 이루고, 커버 커터부(45)의 내측에 배치되는 평판 형상으로 형성되어 있다. 커버 평판부(46)는 커버 커터부(45)보다 위측으로 돌출하도록 형성되어 있다.
밀봉 시트(1)를 덮개 부착 용기(17)에 수용하기 위해서는, 우선 트레이(40)를 준비하고, 다음에 밀봉 시트(1)가 적층된 이형 시트(2)를 트레이(40)의 트레이 평판부(43)에 탑재한다. 그 후, 커버(41)를, 트레이 프레임부(44)의 상단부가 감합 홈(47)에 감합하도록 트레이(40)에 겹친다. 이것에 의해서, 트레이 평판부(43)와 커버 평판부(46)의 사이에, 수용 공간이 구획된다. 밀봉 시트(1)는 커버(41)의 커버 평판부(46)와 간격을 두고, 덮개 부착 용기(17) 내의 수용 공간에 수용된다.
또한, 밀봉 시트(1)를 수용한 덮개 부착 용기(17)를, 예를 들면 알루미늄 등의 금속, 또는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 수지로 이루어지는 보존 자루(파우치) 등에 더 수용할 수도 있다. 이것에 의해, 밀봉 시트(1)의 급격한 온도를 방지하는 것, 구체적으로는 후술하는 냉각된 밀봉 시트(1)를 실온으로 되돌릴 때의 급격한 온도 상승을 방지할 수 있다. 바람직하게는, 수증기 차단성의 관점에서, 알루미늄제의 파우치를 이용한다.
이 덮개 부착 용기(17)에 의하면, 밀봉 시트(1)이 다른 부재에 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
<밀봉 공정>
도 2에 나타내는 바와 같이, 밀봉 공정은 밀봉 에리어(11)에서 실시된다. 밀봉 에리어(11)는 LED 준비 에리어(11a), 설치/프레스 에리어(11b) 및 C스테이지화 에리어(11c)를 구비하고 있다.
구체적으로는, 우선 도 2의 LED 준비 에리어(11a)에서, 도 9에 나타내는, LED(4)가 실장된 기판(6)을 준비한다.
기판(6)은, 예를 들면 실리콘 기판, 세라믹 기판, 폴리이미드 수지 기판, 금속 기판에 절연층이 적층된 적층 기판 등의 절연 기판으로 이루어진다.
또한, 기판(6)의 표면에는, 다음에 설명하는 LED(4)의 단자(도시하지 않음)와 전기적으로 접속하기 위한 전극(도시하지 않음)과, 거기에 연속하는 배선을 구비하는 도체 패턴(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 도체 패턴은, 예를 들면 금, 구리, 은, 니켈 등의 도체로 형성되어 있다.
LED(4)는 전기 에너지를 광 에너지로 변환하는 광반도체 소자로서, 예를 들면 두께가 면 방향 길이(두께 방향에 대한 직교 방향 길이)보다 짧은 단면에서 보아 대략 직사각형 모양으로 형성되어 있다.
LED(4)로서는, 예를 들면 청색광을 발광하는 청색 LED(발광 다이오드 소자)를 들 수 있다. LED(4)의 두께는, 예를 들면 10~1000㎛이다.
LED(4)는, 기판(6)에 대해, 예를 들면, 와이어 본딩 접속 또는 플립 칩 실장되어 있다. 바람직하게는, 도 9의 파선으로 나타내는 바와 같이, LED(4)는 기판(6)에 실장됨과 아울러, LED(4)의 단자가 기판(6)의 전극과 와이어(7)를 이용하여 와이어 본딩 접속되어 있다.
LED(4)의 단자가 기판(6)의 전극과 와이어 본딩 접속되어 있는 경우에는, LED(4)의 표면에는, 도시하지 않은 단자가 형성되어 있고, 이러한 단자가, 기판(6)의 표면에서 LED(4)의 실장 위치와 좌우 방향으로 간격을 두고서 마련되는 전극(도시하지 않음)과 와이어(7)를 거쳐서 전기적으로 접속된다.
와이어(7)는, 선 모양으로 형성되고, 그 일단이 LED(4)의 단자에 전기적으로 접속되고, 타단이 기판(6)의 전극(도시하지 않음)에 전기적으로 접속되어 있다.
와이어(7)의 재료로서는, 예를 들면 금, 은, 구리 등, LED의 와이어 본딩재로서 이용되는 금속 재료를 들 수 있으며, 내부식성의 관점에서, 바람직하게는 금을 들 수 있다.
와이어(7)의 선 직경(굵기)은, 예를 들면 10㎛ 이상, 바람직하게는 20㎛ 이상이며, 또한 예를 들면, 100㎛ 이하, 바람직하게는 50㎛ 이하이기도 하다.
또한, 와이어(7)는, LED(4)의 단자와 기판(6)의 전극을 접속하고 있는 상태에서, 만곡 또는 굴곡되고, 대략 호형(弧形) 모양(예를 들면, 삼각 호형 모양, 사각 호형 모양, 원호 모양 등)으로 형성되어 있다.
다음으로, 이 방법에서는, 도 2에 나타내는 설치/프레스 에리어(11b)에서, LED(4)가 실장된 기판(6)을 도 9에 나타내는 프레스기(20)에 설치한다.
프레스기(20)은 설치/프레스 에리어(11b) 및 C스테이지화 에리어(11c)에 연속해서(건너서) 배치되어 있다. 프레스기(20)로서는, 예를 들면 상하 방향으로 간격을 두고 대향 배치되는 2매의 평판(21)을 구비하는 평판 프레스기 등이 채용된다. 또, 2매의 평판(21)은 설치/프레스 에리어(11b) 및 C스테이지화 에리어(11c)의 양 에리어를 이동 가능하게 구성되어 있다.
설치/프레스 에리어(11b)에서, 구체적으로는, LED(4)가 실장된 기판(6)을 아래측의 평판(21)에 설치한다.
계속해서, 도 2에 나타내는 반송 에리어(10)로부터 공급되는 밀봉 시트(1)를 상하 반전시켜, LED(4)의 위측에 대향 배치시킨다. 즉, 밀봉 시트(1)를 LED(4)를 향하도록 배치한다.
다음에, 도 10에 나타내는 바와 같이, 밀봉 시트(1)에 의해서 LED(4)를 매설한다.
구체적으로는, 도 9의 화살표로 나타내는 바와 같이, 밀봉 시트(1)를 강하시킨다(눌러내린다). 상세하게는, 밀봉 시트(1)를 LED(4)가 실장되는 기판(6)에 대해 프레스한다. 구체적으로는, 위측의 평판(21)을 아래측의 평판(21)에 근접시킨다.
프레스압은, 예를 들면 0.05㎫ 이상, 바람직하게는 0.1㎫ 이상이며, 또한 예를 들면, 1㎫ 이하, 바람직하게는 0.5㎫ 이하이다.
이것에 의해서, 밀봉 시트(1)에 의해 LED(4) 및 와이어(7)를 피복한다. 즉, LED(4) 및 와이어(7)가 밀봉 시트(1) 내에 매설된다.
이것에 의해서, 밀봉 시트(1)에 의해 LED(4) 및 와이어(7)를 밀봉한다.
그 후, 도 2의 C스테이지화 에리어(11c)에서, 밀봉 시트(1)를 C스테이지화한다.
C스테이지화 에리어(11c)에는, 오븐이 마련되어 있다.
2단계 경화형 수지가 2단계 경화형 열강화성 수지인 경우에는, 밀봉 시트(1)를 가열한다. 구체적으로는, 평판(21)에 의한 밀봉 시트(1)에 대한 프레스 상태를 유지하면서, 평판(21)을 C스테이지화 에리어(11c)에 이동시키고, 오븐 내에 투입한다. 이것에 의해서, 밀봉 시트(1)를 가열한다.
가열 온도는, 예를 들면 80℃ 이상, 바람직하게는 100℃ 이상이며, 또한 예를 들면, 200℃ 이하, 바람직하게는 180℃ 이하이다. 또한, 가열 시간은 예를 들면, 10분간 이상, 바람직하게는 30분간 이상이며, 또한 예를 들면, 10시간 이하, 바람직하게는 5시간 이하이다.
밀봉 시트(1)의 가열에 의해서, 밀봉 시트(1)가 C스테이지화(완전 경화)된다.
또, 2단계 경화형 수지가 2단계 경화형 활성 에너지선 경화성 수지인 경우에는, C스테이지화 에리어(11c)에서, 밀봉 시트(1)에 활성 에너지선을 조사하는 것에 의해, 밀봉 시트(1)를 C스테이지화(완전 경화)시킨다. 구체적으로는, 자외선 램프 등을 이용하여 밀봉 시트(1)에 자외선을 조사한다.
그리고, 이 제조 방법에서는, 시트 제조 에리어(9)(B스테이지화 에리어(9c))의 시트 제조 공정에서 밀봉 시트(1)를 제조하고 나서(구체적으로는, 바니시를 B스테이지화한 시점으로부터), 밀봉 에리어(11)(설치/프레스 에리어(11b))의 밀봉 공정에서 밀봉 시트(1)에 의해서 LED(4)를 밀봉할 때까지(구체적으로는, 밀봉 시트(1)에 의해서 LED(4)를 매설한 시점까지)의 시간 T는 24시간 이하, 바람직하게는 18시간 이하, 보다 바람직하게는 12시간 이하, 더 바람직하게는, 6시간 이하, 특히 바람직하게는 3시간 이하이며, 또한 예를 들면, 1초간 이상, 바람직하게는 1분간 이상이다.
상기한 시간 T가 상기 상한을 넘으면, LED 장치(5)의 제조 효율을 향상시키는 것이 불충분하다.
이것에 의해서, 밀봉 시트(1)와, 밀봉 시트(1)에 의해서 밀봉되는 LED(4)와, LED(4)가 실장된 기판(6)을 구비하는, 광반도체 장치로서의 LED 장치(5)가 제조된다.
그 후, 필요에 따라, 이형 시트(2)를, 도 10의 가상선으로 나타내는 바와 같이, 밀봉 시트(1)로부터 벗겨낸다.
또, 밀봉 시트(1)가 복수의 LED(4)를 밀봉하는 경우에는, 도시하지 않지만, 그 후 필요에 따라, 각 LED(4)에 대응하여 밀봉 시트(1)를 절단해서 개편화(個片化)한다.
그리고, 이 방법에 의하면, 시트 제조 공정에서 밀봉 시트(1)를 제조하고 나서, 밀봉 공정에서 밀봉 시트(1)에 의해서 LED(4)를 밀봉할 때까지의 시간 T가 단시간이므로, LED 장치(5)의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
상세하게는, 종래의 방법에서는, 밀봉 시트(1)를 시트 제조 공장에서 제조하여 출하하고, 그 후 시트 제조 공장과는 다른 장소에 있는 밀봉 공장(구체적으로는, LED 장치 제조 공장)에서, 밀봉 시트(1)에 의해서, LED(4)를 밀봉하고 있다.
그러나, 이 방법은, 1개의 (동일한) 공장, 구체적으로는 LED 장치 제조 공장(8)에 시트 제조 에리어(9), 반송 에리어(10) 및 밀봉 에리어(11)를 구비하고, LED 장치 제조 공장(8) 내의 각 에리어에서 상기한 각 공정을 실시한다. 환언하면, 시트 제조 공장을 LED 장치 제조 공장 내에 마련하고, 동일 공장 내에서 시트 제조 공정 및 밀봉 공정을 실시한다. 이러한 방법에 의해서, 상기한 시간 T를 단시간으로 할 수 있다.
또, 이 방법에 의하면, 밀봉 시트(1)의 C스테이지 전의 상태, 구체적으로는 밀봉 시트(1)의 B스테이지를 장시간 유지할 필요가 없기 때문에, B스테이지의 밀봉 시트(1)를 용이하게 설계하여 관리할 수 있다. 그 때문에, B스테이지의 밀봉 시트(1)의 설계 및 관리의 자유도를 높일 수 있다.
또한, 종래의 방법에서는, 밀봉 시트(1)의 반송 및 보관에 장시간을 요하기 때문에, 밀봉 시트(1)가 C스테이지 전의 상태, 구체적으로는 B스테이지로부터 C스테이지로 되는 것을 방지하기 위해서, B스테이지의 밀봉 시트(1)를 저온으로 냉각(냉동)하여 반송 및 보관할 필요가 있다.
그러나, 이 방법에 의하면, C스테이지 전의 상태, 구체적으로는 B스테이지로부터 C스테이지까지의 시간 T가 단시간이므로, 시트 제조 공정에서 제조된 B스테이지의 밀봉 시트(1)를 실온에서 반송하여, 밀봉 공정에 공급할 수 있다. 그 때문에, 상기한 냉각을 위한 공정수 및 설비가 불필요하게 되어, 그 결과 LED 장치(5)의 제조 비용을 저감할 수 있다.
또한, 밀봉 시트(1)를 냉각하는 경우에는, 냉각된 밀봉 시트(1)를 실온으로 되돌린 후, 이러한 밀봉 시트(1)에 의해서 LED(4)를 밀봉할 필요가 있는 바, 냉각된 밀봉 시트(1)를 단시간에 실온으로 되돌리면, 밀봉 시트(1)에 결로가 생기고, 이러한 결로가 생긴 밀봉 시트(1)에 의해서 LED(4)를 밀봉하면, 보이드가 생겨, LED 장치(5)의 신뢰성이 저하되는 경우가 있다.
한편, 밀봉 시트(1)의 결로를 방지하기 위해서, 냉각된 밀봉 시트(1)를 장시간에 걸쳐 실온에 되돌리도록 하면, LED 장치(5)의 제조 효율이 현저하게 저하된다.
그런데, 이 방법에 의하면, 상기한 냉각이 불필요해지므로, 냉각된 밀봉 시트(1)를 실온으로 되돌리는 일도 불필요하게 되어, 제조 시간을 단축할 수 있다. 그 때문에, 제조 비용을 저감할 수 있다. 또, 상기한 결로에 기인하는 보이드의 발생도 방지할 수 있으므로, 신뢰성이 높은 LED 장치(5)를 제조할 수 있다.
또, 이 방법에 의하면, 밀봉 공정에서는, B스테이지의 밀봉 시트(1)에 의해서 LED(4)를 밀봉하므로, 액상인 A스테이지의 밀봉층(61)(후술)에 비해 취급성이 우수한 B스테이지의 밀봉 시트(1)에 의해서 LED(4)를 간편하게 밀봉할 수 있다.
또한, 시트 제조 공정에서 제조된 밀봉 시트(1)의 25℃에서의 압축 탄성률이 0.040㎫ 이상, 0.145㎫ 이하이면, 사용할 수 있는 밀봉 시트(1)의 압축 탄성률의 범위가 넓기 때문에, 밀봉 시트(1)의 설계의 자유도를 보다 한층더 높일 수 있다.
또한, 이 방법에 의하면, 25℃에서 24시간 보존했을 때의, 25℃에서의 압축 탄성률의 증가량 ΔM이 큰 밀봉 시트(1)에 의해서도, LED(4)를 밀봉할 수 있다. 즉, 속경화성의 밀봉 시트(1)를 이용하여, C스테이지화에 요하는 시간을 단축할 수 있다. 그 때문에, LED 장치(5)의 제조 시간을 단축할 수 있어, 그 결과 제조 비용을 저감할 수 있다.
<변형예>
또, 제 1 실시 형태에서는, 도 9의 실선 화살표로 나타내는 바와 같이, 위측의 평판(21)을 아래측의 평판(21)에 근접시키고 있지만, 예를 들면 도 9의 파선으로 나타내는 바와 같이, 아래측의 평판(21)을 위측의 평판(21)에 근접시킬 수도 있다. 즉, 아래측의 평판(21)에 배치되고, LED(4)가 실장되는 기판(6)을 밀봉 시트(1)를 향해 프레스한다.
또한, 상기한 도 9의 제 1 실시 형태에서는, LED(4)가 실장된 기판(6)을 아래측의 평판(21)에 배치하고, 밀봉 시트(1)가 적층된 이형 시트(2)를 위측의 평판(21)에 배치하고 있다. 그러나 예를 들면, 도 15를 참조하면, 그들을 상하 반대로 배치할 수도 있다. 즉, LED(4)가 실장된 기판(6)을 위측의 평판(21)에 배치하고, 밀봉 시트(1)가 적층된 이형 시트(2)를 아래측의 평판(21)에 배치할 수도 있다.
또한, 상기한 도 2의 제 1 실시 형태에서는, 오븐을 구비하는 C스테이지화 에리어(11c)를 밀봉 에리어(11)에 마련하고 있지만, 예를 들면, 도시하지 않지만, C스테이지화 에리어(11c)를 밀봉 에리어(11)에 마련하지 않고, 밀봉 에리어(11)를 구성할 수도 있다. 그 경우에는, 예를 들면, 도 9에 나타내는 평판(21)에 히터를 장착시키고, 이 히터에 의해서 B스테이지의 밀봉 시트(1)를 가열하는 것에 의해, 밀봉 시트(1)를 C스테이지화한다.
또한, 도 2의 제 1 실시 형태에서는, 반송 에리어(10)를 시트 제조 에리어(9) 및 밀봉 에리어(11)의 사이에 마련하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 또한, 특히 반송 에리어(10)를 마련하지 않고, LED 장치 제조 공장(8)을 구성할 수도 있다.
도 10의 제 1 실시 형태에서는, 본 발명에서의 광반도체 소자 및 광반도체 장치로서, 각각 LED(4) 및 LED 장치(5)를 일례로서 설명하고 있지만, 예를 들면, 각각 LD(레이저 다이오드)(4) 및 레이저 다이오드 장치(5)로 할 수도 있다.
도 2의 실시 형태에서는, LED 장치 제조 공장(8)에 시트 제조 에리어(9)를 미리 마련하고 있지만, 예를 들면, 도 12에 나타내는 바와 같이, 이동 가능한 밀봉 시트 제조 유닛(91)을 LED 장치 제조 공장(8) 내에 설치할 수도 있다.
밀봉 시트 제조 유닛(91)은 컨테이너(92)와, 컨테이너(92)에 수용되는 시트 제조 장치(93)를 구비한다.
컨테이너(92)는 케이스(94)와, 주행 장치로서의 제 1 차륜(車輪)(95)과, 제 1 연결 부재(96)와, 랜딩 기어(97)를 구비한다.
시트 제조 장치(93)는 케이스(94) 내에 수용되어 있다. 시트 제조 장치(93)는 바니시 조제 장치(98)와, 시트 조제 장치(99)를 구비한다.
바니시 조제 장치(98)는, 예를 들면 혼합 용기(52)와 교반기(51)를 구비한다.
시트 조제 장치(99)는 바니시 조제 장치(98)에 인접 배치되어 있다. 시트 조제 장치(99)는, 예를 들면 도포 장치(13)와, 가열 장치(118)를 구비한다.
도포 장치(13)로서는, 예를 들면 디스펜서 등을 들 수 있다.
가열 장치(118)로서는, 핫 플레이트 등을 들 수 있다.
상기한 시트 제조 장치(93)에 구비되는 각 부재(바니시 조제 장치(98) 및 시트 조제 장치(99))는 케이스(94)에 고정되어 있다.
(밀봉 시트(1)의 제조)
다음에, 도 12 및 도 2를 참조하여, 밀봉 시트 제조 유닛(91)을 이용해서 밀봉 시트(1)를 제조하고, 그 후 밀봉 시트(1)에 의해서 LED(4)를 밀봉하여 LED 장치(5)를 제조하는 방법에 대해 설명한다.
<밀봉 시트 제조 유닛(91)의 이동>
이 방법에서는, 우선 밀봉 시트 제조 유닛(91)을 LED 장치 제조 공장(8) 내로 이동시킨다.
구체적으로는, LED 장치 제조 공장(8)에서의 LED 장치 제조 건물(도시하지 않음) 내 혹은 LED 장치 제조 공장(8)의 부지 내(이하, 이들을 간단히 「LED 장치 제조 공장(8) 내」라고 하는 경우가 있음.)로 밀봉 시트 제조 유닛(91)을 이동시킨다.
혹은, LED 장치 제조 공장(8)의 근방에서의 소정의 설치 개소(구체적으로는, 상기한 LED 장치 제조 건물(도시하지 않음)의 근방에서의 컨테이너(92)의 설치 개소) 등으로 이동시킨다.
우선, 도 12에 나타내는 바와 같이, 밀봉 시트 제조 유닛(91)과 트레일러(150)를 연결한다.
트레일러(150)는 새시(148)와, 캡(149)과, 캡(149)에 수용되는 엔진(151)과, 새시(148)에 마련되는 차축에 대해 회전 가능하게 구성되는 제 2 차륜(152)과, 제 2 연결 부재(153)를 구비한다.
밀봉 시트 제조 유닛(91)과 트레일러(150)를 연결하기 위해서는, 우선 새시(148)의 뒤측 부분을, 컨테이너(92)의 아래측 부분에 삽입하고, 제 2 연결 부재(153)와 제 1 연결 부재(96)를 상하 방향으로 대향 배치하고, 그들을 연결한다. 다음에, 트레일러(150)의 엔진(151)의 구동력에 근거하여, 컨테이너(92)를 견인한다. 이 때, 컨테이너(92)는 제 1 차륜(95)의 회전에 의해서, 트레일러(150)와 함께 주행한다. 그 후, 트레일러(150) 및 밀봉 시트 제조 유닛(91)을 LED 장치 제조 공장(8) 내 혹은 소정의 설치 개소로 이동시킨다. 다음에, 도 12의 가상선 및 화살표로 나타내는 바와 같이, 랜딩 기어(97)를 아래측으로 내리고, 랜딩 기어(97)의 하단부를 접지시킨다. 계속해서, 제 2 연결 부재(153)와 제 1 연결 부재(96)의 연결을 해제하여, 캡(149)의 뒤측 부분을 컨테이너(92)의 아래측 부분으로부터 이탈시킨다. 이것에 의해서, 트레일러(150)를 컨테이너(92)로부터 분리한다.
<시트 제조 장치(93)의 운전>
다음에, 컨테이너(92) 내에서, 시트 제조 장치(93)를 운전하여 밀봉 시트(1)를 제조한다. 구체적으로는, 바니시를 박리 시트(2)의 표면에 도포하고, 그 후 바니시가 2단계 경화형 열강화성 수지를 함유하는 경우에는, 가열 장치(118)에서 바니시를 가열하는 것에 의해서, 바니시를 B스테이지화(반경화)하여, 밀봉 시트(1)를 얻는다.
그 후, 얻어진 밀봉 시트(1)에 의해 LED(4)를 밀봉하여, LED 장치(5)를 제조한다.
구체적으로는, 밀봉 시트 제조 유닛(91)에 의해 제조된 B스테이지의 밀봉 시트(1)를, LED 장치 제조 공장의 건물(도시하지 않음) 내에 설비된 프레스기(20)(도 9 참조)에 세트한다.
별도로, 도 9에 나타내는 바와 같이, 우선 LED(4)가 실장된 기판(6)을 준비하고, 기판(6)을 상기한 열 프레스 장치에 세트한다.
다음에, 이 방법에서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 박리 시트(2)의 상면에 적층되는 밀봉 시트(1)(도 12)를 상하 반전시키고, LED(4)의 위측에 대향 배치시킨다. 즉, 밀봉 시트(1)를, LED(4)를 향하도록 배치한다. 구체적으로는, 밀봉 시트(1), LED(4) 및 기판(6)을, LED 장치 제조 공장의 건물 내에 설비된 프레스기(20)에 배치한다.
이것에 의해서, 밀봉 시트(1)와, 밀봉 시트(1)에 의해서 밀봉되는 LED(4)와, LED(4)가 실장된 기판(6)을 구비하는 LED 장치(5)가 제조된다.
그 후, 필요에 따라, 도 10에 나타내는 바와 같이, 박리 시트(2)를 밀봉 시트(1)로부터 박리한다.
(필요수의 밀봉 시트(1)의 제조의 종료)
밀봉 시트 제조 유닛(91)에 의해서 필요수의 밀봉 시트(1)이 제조됨과 아울러, 프레스기(20)에서 필요수의 LED 장치(5)가 제조되면, 다음에, 밀봉 시트 제조 유닛(91)을 다른 LED 장치 제조 공장 내나 설치 개소, 구체적으로는 최초의 LED 장치 제조 공장(8)과 이격된 지역에 설비된 다음의 LED 장치 제조 공장 내나 설치 개소에 밀봉 시트 제조 유닛(91)을 이동시킨다. 그 후, 트레일러(150) 및 밀봉 시트 제조 유닛(91)을, 최초의 LED 장치 제조 공장(8) 내나 설치 개소로부터, 다음의 LED 장치 제조 공장 내나 설치 개소로 이동시킨다.
(작용 효과)
본 변형예의 밀봉 시트 제조 유닛(91)에 의하면, 시트 제조 장치(93)를 컨테이너(92)와 함께, B스테이지의 밀봉 시트(1)에 의해서 밀봉 대상인 LED(4)를 밀봉하는 LED 장치 제조 공장 내나 LED 장치 제조 공장의 근방에서의 컨테이너(92)의 설치 개소로 이동시킬 수 있다. 그 때문에, LED 장치 제조 공장(8) 내나 설치 개소에서 B스테이지의 밀봉 시트(1)를 제조할 수 있다. 그 때문에, 제조한 B스테이지의 밀봉 시트(1)를, LED 장치 제조 공장(8)의 건물(도시하지 않음) 내에 설비된 프레스기(20)에 그대로 단시간에 반송할 수 있다. 그 결과, 제조 후에 밀봉 시트(1)를 반송하기 위한 반송 시간을 대폭 단축할 수 있다.
또한, LED 장치 제조 공장(8) 내나 설치 개소에서 밀봉 시트(1)를 제조하고, 그 후 LED 장치 제조 공장(8)에서, B스테이지의 밀봉 시트(1)에 의해서 LED(4)를 밀봉할 수 있으므로, B스테이지의 밀봉 시트(1)에 의해 LED(4)를 확실히 밀봉할 수 있다. 그 때문에, 상기한 냉각 설비를 필요로 하지 않기 때문에, 제조 비용을 억제할 수 있다.
<제 2 실시 형태>
도 13~도 16을 참조하여, 본 발명의 광반도체 장치의 제조 방법의 제 2 실시 형태인 LED 장치(5)의 제조 방법에 대해 설명한다.
제 2 실시 형태에서, 제 1 실시 형태와 동일한 부재 및 공정에 대해서는, 동일한 참조 부호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다.
제 1 실시 형태에서는, 밀봉층으로서 B스테이지의 밀봉 시트(1)를 제조하고, 다음에, 그 B스테이지의 밀봉 시트(1)에 의해서 광반도체 소자(3)를 밀봉하고 있다. 그러나, 밀봉층으로서 A스테이지의 밀봉층(61)을 제조하고, 다음에, 그 A스테이지의 밀봉층(61)에 의해서 광반도체 소자(3)를 밀봉할 수도 있다.
제 2 실시 형태의 LED 장치(5)의 제조 방법은, 도 15 및 도 16에 나타내는 바와 같이, A스테이지의 밀봉층(61)에 의해서 LED(4)를 밀봉하고, LED 장치(5)를 제조하는 방법이다. LED 장치(5)의 제조 방법은, 도 14에 나타내는 바와 같이, A스테이지의 밀봉층(61)을 제조하는 밀봉층 제조 공정, 및 A스테이지의 밀봉층(61)에 의해서 LED(4)를 밀봉하는 밀봉 공정을 구비한다. 또한, LED 장치(5)의 제조 방법은 밀봉층 제조 공정에서 제조된 A스테이지의 밀봉층(61)을 밀봉 공정으로 반송하는 반송 공정을 구비한다. LED(4)의 제조 방법은 밀봉층 제조 공정, 반송 공정, 및 밀봉 공정을 순차적으로 실시한다.
<밀봉층 제조 공정>
밀봉층 제조 에리어(59)는 B스테이지화 에리어(9c)(도 2 참조)를 구비하지 않고, 바니시 조제 에리어(9a) 및 도포 에리어(9b)를 구비하고 있다.
밀봉층 제조 공정에서, A스테이지의 밀봉층(61)을 제조하기 위해서는, 우선 예를 들면, 바니시 조제 에리어(9a)에서 밀봉 수지 조성물을 조제한다.
밀봉 수지 조성물은 1단계 경화형 수지를 함유한다. 밀봉 수지 조성물은, 바람직하게는 1단계 경화형 수지로 이루어진다.
1단계 경화형 수지는, 1단계의 반응 기구를 가지고 있으며, 1단계째의 반응으로 완전 경화되는 경화성 수지이다. 1단계 경화형 수지로서는, 예를 들면 가열에 의해 경화되는 1단계 경화형 열강화성 수지, 예를 들면 활성 에너지선(예를 들면, 자외선, 전자선 등)의 조사에 의해 경화되는 1단계 경화형 활성 에너지선 경화성 수지 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 1단계 경화형 열강화성 수지를 들 수 있다.
구체적으로는, 1단계 경화형 열강화성 수지로서, 예를 들면 실리콘 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 페놀 수지, 요소 수지, 멜라민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 투광성 및 내구성의 관점에서, 1단계 경화형 실리콘 수지를 들 수 있다.
A스테이지의 1단계 경화형 수지의 점도는, 예를 들면 1,000mPa·s 이상, 바람직하게는 3,000mPa·s 이상, 보다 바람직하게는 5, 000mPa·s 이상이며, 또한 예를 들면, 1,000,000mPa·s 이하, 바람직하게는 500,000mPa·s 이하, 보다 바람직하게는 200,000mPa·s 이하이다.
또한, 밀봉 수지 조성물에는, 필요에 따라, 상기한 형광체 및/또는 충전제를 상기한 배합 비율로 함유시킬 수도 있다.
밀봉 수지 조성물을 조제하기 위해서는, 구체적으로는 도 3(a) 및 도 14에 나타내는 바와 같이, 바니시 조제 에리어(9a)에서, 교반기(51)를 구비하는 혼합 용기(52) 내에 상기한 각 성분을 배합하고, 계속해서 교반기(51)를 이용하여 그들을 혼합한다.
보다 구체적으로는, A스테이지의 1단계 경화형 수지와, 형광체 및/또는 충전제와, 필요에 따라 용매를 배합하여 혼합한다. 이것에 의해서, A스테이지의 밀봉 수지 조성물을 바니시로서 조제한다.
바니시의 25℃, 1기압의 조건 하에서의 점도는, 바니시를 이형 시트(2)에 도포했을 때(후술)에, 도포된 바니시가 이형 시트(2)(도 15 참조)의 상면의 둘레단부로부터 넘쳐흐르지 않을 정도로 설정되어 있고, 구체적으로는 예를 들면, 1,000mPa·s 이상, 바람직하게는 4,000mPa·s 이상, 보다 바람직하게는, 8, 000mPa·s 이상이며, 또한 예를 들면, 1,000,000mPa·s 이하, 바람직하게는 500,000mPa·s 이하, 보다 바람직하게는 200,000mPa·s 이하이다.
다음에, 이 방법에서는, 도 14에 나타내는 도포 에리어(9b)에서, A스테이지의 밀봉 수지 조성물(바니시)을 이형 시트(2)에 도포한다.
바니시가 용매를 함유하는 경우에는, 도포 후의 밀봉층(61)을 가열할 수도 있다. 구체적으로는, 도 14에는 나타내지 않지만, 도 3(c)를 참조하면, 2개의 히터(54)를 구비하는 오븐(55)에 의해서 밀봉층(61)을 가열한다. 또, 가열 조건은 경화성 수지의 경화 반응이 실질적으로 촉진되지 않는 조건이며, 구체적으로는 온도가, 예를 들면 40℃ 이상, 바람직하게는 60℃ 이상이며, 또한 예를 들면 150℃ 이하, 바람직하게는 130℃ 이하이다. 또한, 가열 시간은, 예를 들면 1분간 이상, 바람직하게는 5분간 이상이며, 또한 예를 들면, 60분간 이하, 바람직하게는 40분간 이하이다.
도포된 A스테이지의 밀봉층(61)의 두께는, 예를 들면 10㎛ 이상, 바람직하게는 50㎛ 이상이며, 또한 예를 들면, 2,000㎛ 이하, 바람직하게는 1,000㎛ 이하이다.
이것에 의해서, A스테이지의 밀봉층(61)을 제조한다.
<반송 공정>
반송 공정은, 도 14에 나타내는 바와 같이, 반송 에리어(10)에서 실시된다.
즉, 반송 공정에서는, 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 밀봉층 제조 에리어(59)에서, 밀봉층 제조 공정에서 제조된 밀봉층(61)을 실온에서 반송하고, 밀봉 공정이 실시되는 밀봉 에리어(11)에 공급한다. 혹은, 밀봉층(61)을 실온 미만의 저온에서 반송한다.
<밀봉 공정>
밀봉 공정은, 도 14에 나타내는 바와 같이, 밀봉 에리어(11)에서 실시된다. 밀봉 에리어(11)는 LED 준비 에리어(11a), 설치/매설 에리어(11d)) 및 C스테이지화 에리어(11c)를 구비하고 있다.
구체적으로는, 우선 도 14의 LED 준비 에리어(11a)에서, 도 15에 나타내는 바와 같이, LED(4)가 실장된 기판(6)을 준비한다.
다음에, 이 방법에서는, 도 14에 나타내는 설치/매설 에리어(11d))에서, LED(4)가 실장된 기판(6)을, 도 15에 나타내는 적층 장치(55)에 설치한다.
적층 장치(55)는 설치/매설 에리어(11d)) 및 C스테이지화 에리어(11c)에 연속해서(건너서) 배치되어 있다. 적층 장치(55)는, 예를 들면 상하 방향으로 간격을 두고 대향 배치되는 2매의 평판(21)을 구비한다. 또, 2매의 평판(21)은 설치/매설 에리어(11d)) 및 C스테이지화 에리어(11c)의 양 에리어를 이동 가능하게 구성되어 있다.
설치/매설 에리어(11d))에서, 구체적으로는 LED(4)가 실장된 기판(6)을 위측의 평판(21)에 설치한다. 구체적으로는, LED(4)가 아래측으로 향하도록, 기판(6)을 평판(21)의 하면에 설치한다.
계속해서, 도 14에 나타내는 반송 에리어(10)로부터 공급되는 밀봉층(61)을 아래측의 평판(21)에 설치한다. 즉, 밀봉층(61)을, LED(4)를 향하도록 배치한다.
다음에, 도 16에 나타내는 바와 같이, 밀봉층(61)에 의해서 LED(4)를 매설한다. 구체적으로는, 도 15의 화살표로 나타내는 바와 같이, LED(4)가 실장된 기판(6)이 강하되도록, 위측의 평판(21)을 강하시킨다(눌러내린다). 혹은, 도 15의 파선 화살표로 나타내는 바와 같이, 이형 시트(2)에 적층된 밀봉층(61)이 상승하도록, 아래측의 평판(21)을 상승시킨다(밀어올린다).
이것에 의해서, 밀봉층(61)에 의해서 LED(4) 및 와이어(7)를 피복한다. 즉, LED(4) 및 와이어(7)가 밀봉층(61) 내에 매설된다.
이것에 의해서, 밀봉층(61)에 의해서 LED(4) 및 와이어(7)를 밀봉한다.
그 후, 도 14의 C스테이지화 에리어(11c)에서, 밀봉층(61)을 C스테이지화한다.
C스테이지화 에리어(11c)에는 오븐이 마련되어 있다.
1단계 경화형 수지가 1단계 경화형 열강화성 수지인 경우에는, 밀봉층(61)을 가열한다. 구체적으로는, 평판(21)에 의한 밀봉층(61)에 대한 협지 상태를 유지하면서, 평판(21)을 C스테이지화 에리어(11c)로 이동시키고, 오븐 내에 투입한다. 이것에 의해서, 밀봉층(61)을 가열한다.
가열 온도는, 예를 들면 80℃ 이상, 바람직하게는 100℃ 이상이며, 또한 예를 들면, 200℃ 이하, 바람직하게는 180℃ 이하이다. 또한, 가열 시간은, 예를 들면 10분간 이상, 바람직하게는 30분간 이상이며, 또한 예를 들면, 10시간 이하, 바람직하게는 5시간 이하이다.
밀봉층(61)의 가열에 의해서, A스테이지의 밀봉층(61)이 C스테이지화(완전 경화)된다.
또, 1단계 경화형 수지가 1단계 경화형 활성 에너지선 경화성 수지인 경우에는, C스테이지화 에리어(11c)에서, 밀봉층(61)에 활성 에너지선을 조사하는 것에 의해서, A스테이지의 밀봉층(61)을 C스테이지화(완전 경화)시킨다. 구체적으로는, 자외선 램프 등을 이용하여 A스테이지의 밀봉층(61)에 자외선을 조사한다.
그리고, 이 제조 방법에서는, 밀봉층 제조 에리어(59)(도포 에리어(9b))의 밀봉층 제조 공정에서 밀봉 시트(1)를 제조하고 나서(구체적으로는, 바니시를 이형 시트(2)에 도포한 시점으로부터), 밀봉 에리어(11)(설치/매설 에리어(11d)))의 밀봉 공정에서 밀봉 시트(1)에 의해서 LED(4)를 밀봉할 때까지(구체적으로는, 밀봉 시트(1)에 의해서 LED(4)를 매설한 시점까지)의 시간 T는 24시간 이하, 바람직하게는 18시간 이하, 보다 바람직하게는 12시간 이하, 더 바람직하게는 6시간 이하, 특히 바람직하게는 3시간 이하이며, 또한 예를 들면, 1초간 이상, 바람직하게는 1분간 이상이다.
상기한 시간 T가 상기 상한을 넘으면, LED 장치(5)의 제조 효율을 향상시키는 것이 불충분하다.
이것에 의해서, 밀봉 시트(1)와 밀봉 시트(1)에 의해서 밀봉되는 LED(4)와, LED(4)가 실장된 기판(6)을 구비하는, 광반도체 장치로서의 LED 장치(5)가 제조된다.
그 후, 필요에 따라, 이형 시트(2)를, 도 16의 가상선으로 나타내는 바와 같이, 밀봉 시트(1)로부터 벗거낸다.
그리고, 이 방법에 의하면, 밀봉층 제조 공정에서 A스테이지의 밀봉층(61)을 제조하고 나서, 밀봉 공정에서 A스테이지의 밀봉층(61)에 의해서 LED(4)를 밀봉할 때까지의 시간 T가 단시간이므로, LED 장치(5)의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
상세하게는, 이 방법은 1개의(동일한) 공장, 구체적으로는 LED 장치 제조 공장(8)에 밀봉층 제조 에리어(59), 반송 에리어(10) 및 밀봉 에리어(11)를 구비하고, LED 장치 제조 공장(8) 내의 각 에리어에서 상기한 각 공정을 실시할 수 있다. 환언하면, 밀봉층 제조 공장을 LED 장치 제조 공장 내에 마련하고, 동일 공장 내에서 밀봉층 제조 공정 및 밀봉 공정을 실시한다. 이러한 방법에 의해서, 상기한 시간 T를 단시간으로 할 수 있다.
또, 이 방법에 의하면, 밀봉층(61)의 A스테이지를 장시간 유지할 필요가 없기 때문에, A스테이지의 밀봉층(61)을 용이하게 설계하여 관리할 수 있다. 그 때문에, A스테이지의 밀봉층(61)의 설계 및 관리의 자유도를 높일 수 있다.
또한, 이 방법에 의하면, A스테이지로부터 C스테이지까지의 시간 T가 단시간이므로, 밀봉층 제조 공정에서 제조된 밀봉층(61)을 실온에서 반송하여, 밀봉 공정에 공급할 수 있다. 그 때문에, 상기한 냉각을 위한 공정수 및 설비가 불필요하게 되어, 그 결과 LED 장치(5)의 제조 비용을 저감할 수 있다.
또, 이 방법에 의하면, 상기한 냉각이 불필요해지므로, 냉각된 A스테이지의 밀봉층(61)을 실온으로 되돌리는 일도 불필요하게 되어, 제조 시간을 단축할 수 있다. 그 때문에, 제조 비용을 저감할 수 있다. 또, 상기한 결로에 기인하는 보이드의 발생도 방지할 수 있으므로, 신뢰성이 높은 LED 장치(5)를 제조할 수 있다.
<변형예>
도 14의 실시 형태에서는, LED 장치 제조 공장(8)에 밀봉층 제조 에리어(59)를 미리 마련하고 있지만, 예를 들면 도 12를 참조하면, 이동 가능한 밀봉층 제조 유닛(191)을 LED 장치 제조 공장(8) 내에 설치할 수도 있다.
밀봉층 제조 유닛(191)은, 가열 장치(118)가 마련되어 있지 않다는(본 형태는, 도 12에서는 도시되어 있지 않다는) 점을 제외하고, 밀봉 시트 제조 유닛(91)과 동일하게 구성되어 있다. 또한, 밀봉 시트 제조 유닛(91), 시트 제조 장치(93) 및 시트 조제 장치(99)는 각각, 밀봉층 제조 유닛(191), 밀봉층 제조 장치(193) 및 밀봉층 조제 장치(199)로 된다.
그리고, 이러한 밀봉층 제조 유닛(191)에 의해서 A스테이지의 밀봉층(61)을 제조할 수도 있다. 그 후, 이러한 밀봉층(61)에 의해서 LED 장치(5)를 제조할 수 있다.
(실시예)
이하에 나타내는 실시예, 제조예, 참고예 및 비교예에서의 수치는 상기의 실시 형태에서 기재되는 대응하는 수치(즉, 상한값 또는 하한값)로 대체될 수 있다.
<밀봉 시트 제조 공정>
제조예 1
시트 제조 에리어(도 2 참조)에서 밀봉 시트를 제조하였다. 구체적으로는, 우선 40℃로 가온한 실라놀기 양말단 폴리디메틸실록산[하기 식 (1) 중의 R1이 모두 메틸기, n=155로 나타내어지는 화합물, 평균 분자량 11,500] 2031g(0.177㏖)에 대해, 에틸렌계 불포화 탄화수소기 함유 규소 화합물로서, 비닐트리메톡시실란[하기 식 (2) 중의 R2가 비닐기, X1이 모두 메톡시기로 나타내어지는 화합물] 15.76g(0.106㏖), 및 에틸렌계 불포화 탄화수소기 함유 규소 화합물로서, (3-글리시독시프로필)트리메톡시실란[하기 식 (3) 중의 R3이 3-글리시독시프로필기, X2가 모두 메톡시기로 나타내어지는 화합물] 2.80g(0.0118㏖)[실라놀기 양말단 폴리디메틸실록산의 SiOH기의 몰수와, 에틸렌계 불포화 탄화수소기 함유 규소 화합물의 SiX1기 및 에틸렌계 불포화 탄화수소기 함유 규소 화합물의 SiX2기의 총 몰수의 비[SiOH/(SiX1+SiX2)=1/1]를 교반하고 혼합한 후, 축합 촉매로서 수산화 테트라메틸암모늄메탄올 용액(농도 10질량%) 0.97mL(촉매량: 0.88㏖, 실라놀기 양말단 폴리 디메틸실록산 100몰에 대해 0.50몰, 축합 원료 100g에 대해서 4.0㎎)를 더하고, 40℃에서 1시간 교반하였다. 얻어진 오일을 40℃에서 1시간 교반하면서 감압(10㎜Hg)하여, 휘발분을 제거하였다. 다음에, 반응액을 상압(常壓)으로 되돌린 후, 오르가노하이드로겐폴리실록산(디메틸폴리실록산-co-메틸하이드로겐폴리실록산)을 알케닐기의 히드로시릴기에 대한 몰비가 SiR2/SiH=1/3.0으로 되도록 더하고, 40℃에서 1시간 교반하였다. 그 후, 히드로시릴화 촉매로서 백금 카르보닐 착체(백금 농도 2.0질량%) 0.038mL(백금 함유량은 오르가노폴리실록산에 대해 0.375ppm, 즉 부가 원료 100g에 대해 0.375×10-4g)를 더하고, 40℃에서 10분간 교반하여, 실리콘 수지 조성물(제 2 축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지)을 조제하였다.
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Figure pct00002
Figure pct00003
실리콘 수지 조성물 100질량부, 실리콘 고무 입자(평균 입자 지름 7㎛) 20질량부, 및 황색 형광체인 YAG 입자(평균 입자 직경 7㎛) 10질량부를, 교반기를 구비하는 혼합 용기에 투입하고, 교반기를 이용해서 그들을 혼합하였다. 이것에 의해서, 바니시 조제 에리어(도 2 참조)에서, 바니시를 조제하였다. 바니시의 25℃, 1기압의 조건 하에서의 점도는 20,000mPa·s이었다.
다음에, 도포 에리어(도 2 참조)에서, 바니시를, PET로 이루어지는 이형 시트의 표면에, 디스펜서(도 3(b) 참조)로 평면에서 보아 직사각형 모양(사이즈: 10㎜×100㎜)으로 도포하고, 계속해서, B스테이지화 에리어에서, 135℃의 오븐에서 15분간 가열하는 것에 의해, 이형 시트에 적층되는 두께 600㎛의 B스테이지의 밀봉 시트를 제조하였다.
제조 직후의 B스테이지의 밀봉 시트의 25℃에서의 압축 탄성률 M0를 측정하였는 바, 0.040㎫이었다(표 1 참조). 구체적으로는, 아이코 엔지니어링사 제품의 정밀 하중 측정기에 의해, 25℃에서의 압축 탄성률을 산출하였다. 또, 후술하는 압축 탄성률은 상기한 방법과 동일하게 실시하였다.
제조예 2~제조예 10
제조예 1에서, 도포 에리어에서의 오븐의 가열 시간을 15분간 이상 25분간 이하로 적당히 조정하는 것에 의해, 제조예 2~10로서, 표 1에 기재되는 압축 탄성률의 밀봉 시트를 얻었다.
<반송 공정 및 밀봉 공정>
<25℃에서 반송한 밀봉 시트에 의해서 밀봉/시간 T: 1분간>
실시예 1~10
밀봉 에리어의 LED 준비 에리어(도 2 참조)에서, 평면에서 보아 직사각형 모양의 LED가 와이어 본딩 접속된 기판을 준비하였다(도 9 참조). LED 및 와이어의 치수는 이하와 같았다.
LED의 두께: 150㎛
와이어의 선 직경: 30㎛
계속해서, LED가 와이어 본딩 접속된 기판을 밀봉 에리어에서의 프레스기에 설치하였다(도 2 및 도 9 참조).
별도로, 반송 에리어에서, 제조예 1~10의 제조 직후의 B스테이지의 밀봉 시트의 각각을 실온(25℃)에서 덮개 부착 용기에 수용하고, 즉시 밀봉 에리어에서, 밀봉 시트를 덮개 부착 용기로부터 분리하고, 설치/프레스 에리어에서, 기판이 설치된 프레스기에 배치하였다.
계속해서, 밀봉 시트에 의해 LED 및 와이어를 밀봉하였다.
구체적으로는, 평판 프레스에 의해, 실온에서 밀봉 시트를 눌러내리고, 압력 0.3㎫에서 밀봉 시트에 의해서 LED 및 와이어를 매설하였다. 이것에 의해서, 밀봉 시트에 의해 LED 및 와이어를 밀봉하였다.
LED 및 와이어를 매설한 시점의 B스테이지의 밀봉 시트의 25℃에서의 압축 탄성률 M1을 표 1에 나타낸다.
또한, B스테이지의 밀봉 시트를 제조하고(B스테이지화하고) 나서 LED 및 와이어를 밀봉(매설)할 때까지의 시간 T는 1분간이었다.
그 후, 열프레스 에리어에서, 밀봉 시트 및 기판을 프레스하고 있는 평판을 오븐에 투입하고, 밀봉 시트를 150℃, 2시간 가열하여, 밀봉 시트를 C스테이지화하였다.
그 후, 이형 시트를 밀봉 시트로부터 박리하였다.
이것에 의해서, LED 장치를 제조하였다.
또, LED 장치에서의 밀봉 시트의 경화도는 90%이며, 그 압축 탄성률이 0.040㎫이었다.
<25℃에서 보존한 밀봉 시트에 의해서 밀봉/시간 T: 24시간>
실시예 11~17
B스테이지의 밀봉 시트를 제조하고(B스테이지화하고) 나서 LED 및 와이어를 밀봉(매설)할 때까지의 시간 T를 1분간에서 24시간으로 변경한 이외는 실시예 1~5, 7 및 8과 동일하게 처리하였다.
실시예 11~17에서의 LED 및 와이어를 밀봉(매설)한 시점의 B스테이지의 밀봉 시트의 25℃에서의 압축 탄성률 M2를 표 1에 각각 나타낸다.
<25℃에서 보존한 밀봉 시트에 의해서 밀봉/시간 T: 36시간>
비교예 1~7
B스테이지의 밀봉 시트를 제조하고(B스테이지화하고) 나서 LED 및 와이어를 밀봉(매설)할 때까지의 시간 T를 1분간에서 36시간으로 변경한 이외는 실시예 1~5, 7 및 8과 동일하게 처리하였다.
비교예 1~7에서의 LED 및 와이어를 밀봉(매설)한 시점의 B스테이지의 밀봉 시트의 25℃에서의 압축 탄성률 M3을 표 1에 각각 나타낸다.
<40℃에서 보존한 밀봉 시트에 의해서 밀봉/시간 T: 24시간>
실시예 18~23
B스테이지의 밀봉 시트를 제조하고(B스테이지화하고) 나서 LED 및 와이어를 밀봉(매설)할 때까지의 시간 T를 1분간에서 24시간으로 변경하고, 또한 반송 에리어에의 온도를 실온(25℃)으로부터 40℃로 변경한 이외는 실시예 1~6과 동일하게 처리하였다.
실시예 18~23에서의 LED 및 와이어를 밀봉(매설)한 시점의 B스테이지의 밀봉 시트의 25℃에서의 압축 탄성률 M4를 표 1에 각각 나타낸다.
<40℃에서 보존한 밀봉 시트에 의해서 밀봉/시간 T: 36시간>
비교예 8~13
B스테이지의 밀봉 시트를 제조하고(B스테이지화하고) 나서 LED 및 와이어를 밀봉(매설)할 때까지의 시간 T를 1분간에서 36시간으로 변경하고, 또한 반송 에리어에서의 온도를 실온(25℃)으로부터 40℃로 변경한 이외는 실시예 1~6과 동일하게 처리하였다.
비교예 8~13에서의 LED 및 와이어를 밀봉(매설)한 시점의 B스테이지의 밀봉 시트의 25℃에서의 압축 탄성률 M5를 표 1에 각각 나타낸다.
<-15℃로 보존한 밀봉 시트에 의해서 밀봉/시간 T: 24시간>
실시예 24~30
B스테이지의 밀봉 시트를 제조하고(B스테이지화하고) 나서 LED 및 와이어를 밀봉(매설)할 때까지의 시간 T를 1분간에서 24시간으로 변경하고, 또한 반송 에리어에서의 온도를 실온(25℃)으로부터 -15℃로 변경한 이외는 실시예 1~5, 7 및 9와 동일하게 처리하였다.
실시예 24~30에서의 LED 및 와이어를 밀봉(매설)한 시점의 B스테이지의 밀봉 시트의 25℃에서의 압축 탄성률 M6을 표 1에 각각 나타낸다.
<-15℃에서 보존한 밀봉 시트에 의해서 밀봉/시간 T: 36시간>
비교예 14~20
B스테이지의 밀봉 시트를 제조하고(B스테이지화하고) 나서 LED 및 와이어를 밀봉(매설)할 때까지의 시간 T를 1분간에서 36시간으로 변경하고, 또한 반송 에리어에서의 온도를 실온(25℃)으로부터 -15℃로 변경한 이외는 실시예 1~5, 7 및 9와 동일하게 처리하였다.
비교예 14~20에서의 LED 및 와이어를 밀봉(매설)한 시점의 B스테이지의 밀봉 시트의 25℃에서의 압축 탄성률 M7을 표 1에 각각 나타낸다.
<평가>
[와이어의 변형의 유무]
실시예 1~30 및 비교예 1~20의 와이어를 관찰했는 바, 비교예 6, 7, 12, 13 및 20에 대해서는, 와이어의 변형이 인식되었다.
한편, 실시예 1~30 및 비교예 1~5, 8~11 및 14~19에 대해서는, 와이어의 변형이 인식되지 않았다.
표 1에 제조예, 실시예 및 비교예의 물성 및 평가 결과를 나타낸다.
Figure pct00004
<표의 설명>
표 1의 세로란은 제조예로 제조한 밀봉 시트를 보존하여 이용한 실시예 및/또는 비교예를 나타내고, 좌단란에 기재한 조건으로 보존한 후의 압축 탄성률을 기재한다.
<고찰 1>
(1) 밀봉 시트의 압축 탄성률과 와이어의 변형
(1-1) 압축 탄성률의 상한값
실시예 1~30 및 비교예 1~20의 평가 결과로부터, LED를 밀봉(매설)한 시점의 B스테이지의 밀봉 시트의 압축 탄성률(M1~M7)이 0.160㎫를 넘으면(비교예 6, 7, 12, 13 및 20), 와이어에 변형을 일으키고, 0.160㎫ 이하이면(실시예 1~30 및 비교예 1~5, 8~11 및 14~19), 와이어에 변형을 일으키지 않는 것을 알았다.
따라서, 와이어에 변형을 일으키게 하는 일없이 밀봉할 수 있는, LED를 밀봉(매설)한 시점의 B스테이지의 밀봉 시트의 압축 탄성률(M1~M7)의 상한은 0.160㎫인 것을 알았다.
(1-2) 압축 탄성률의 하한값
제조예 1의 제조 직후의 B스테이지의 밀봉 시트의 25℃에서의 압축 탄성률 M0가 0.040㎫이고, 이 압축 탄성률 M0보다 낮은 압축 탄성률이면, 밀봉 시트의 형상을 확보할 수 없는 것을 알았다. 그렇다면, 실시예 1로서, 구체적으로는, 제조예 1의 제조 직후의 B스테이지의 밀봉 시트를 상온에서 1분간 보존하고, 그 후, LED를 밀봉(매설)한 시점의 밀봉 시트의 25℃에서의 압축 탄성률(M2)의 하한값은 0.040㎫인 것을 알았다.
(2) 제조 직후의 밀봉 시트의 압축 탄성률
실시예 11~17은 LED를 밀봉(매설)한 시점의 B스테이지의 밀봉 시트의 압축 탄성률(M2)이 0.055㎫~0.160㎫의 범위이고, 이것을 이용하여 LED를 밀봉해도 와이어에 변형을 일으키지 않는다.
실시예 11~17의 각각은 제조 직후의 B스테이지의 밀봉 시트의 압축 탄성률(M0)이 0.040㎫~0.145㎫의 범위에 있는 제조예 1~8의 각각을 25℃에서 24시간 보존한 후, 이러한 B스테이지의 밀봉 시트에 의해서 LED를 밀봉하고 있다.
따라서, 제조 직후의 B스테이지의 밀봉 시트의 압축 탄성률(M0)을 0.040~0.145㎫의 범위로 설정하면, 제조 후, 상온에서 24시간 보존되고 그 후, 이것에 의해서 LED(4)를 밀봉해도, 와이어의 변형을 방지할 수 있는 것을 알았다.
(3) (속경화성의 밀봉 시트)
실시예 11의 밀봉(매설)한 시점의 B스테이지의 밀봉 시트의 압축 탄성률(M2)은, 제조예 1의 제조 직후의 B스테이지의 밀봉 시트의 압축 탄성률(M0)에 대해, 0.015㎫ 높다(ΔM=M2-M0). 즉, 제조된 밀봉 시트는, 25℃에서 24시간 보존되는 것에 의해서, 압축 탄성률이 0.015㎫(ΔM) 상승한다.
한편, 실시예 17의 밀봉(매설)한 시점의 B스테이지의 밀봉 시트의 압축 탄성률(M2) 0.160㎫는, 제조예 1의 제조 직후의 B스테이지의 밀봉 시트의 압축 탄성률(M0) 0.040㎫에 대해, 압축 탄성률이 0.120㎫ 높다. 그렇게 하면, 와이어에 변형을 일으키게 하는 일 없이 밀봉할 수 있는, LED를 밀봉(매설)한 시점의 B스테이지의 밀봉 시트의 압축 탄성률(M2)의 상한이 0.160㎫인 것을 고려하면, 제조 직후의 압축 탄성률(M0)이 0.040㎫(제조예 1)로, 한편, 밀봉(매설)한 시점의 압축 탄성률(M2)이 0.160㎫(실시예 17)가 되는 속경화성의 밀봉 시트를 선택할 수도 있다.
환언하면, 와이어에 변형을 일으키게 하는 일 없이 밀봉할 수 있어 시트 제조 공정에서 제조된 속경화성의 밀봉 시트를 25℃에서 24시간 보존했을 때의, 25℃에서의 압축 탄성률의 증가량 ΔM의 상한은, 0.120㎫인 것을 알았다.
(4) (속경화성의 밀봉 시트를 이용할 때의 LED 장치의 제조 효율)
25℃에서의 압축 탄성률의 증가량 ΔM이 0.120㎫인 속경화성의 밀봉 시트를 이용하는 경우에는, 150℃의 가열 조건으로 C스테이지로 하기 위한 시간은 하기 식에 의해서, 15분간으로 산출된다.
2[시간]×0.015[MPa/2시간]/0.120[MPa/2시간]=0.25[시간](=15분간)
그 때문에, 밀봉 시트가 속경화성인 경우에는, C스테이지에 걸리는 시간을 8배(=2[시간]/0.25[시간]) 단축할 수 있다. 즉, C스테이지에 걸리는 시간의 단축에 의해서, LED 장치의 제조 효율을 크게 향상시킬 수 있는 것을 알았다.
[냉각된 밀봉 시트의 실온으로의 되돌림]
참고예 1
제조 직후의 제조예 1의 밀봉 시트를, 도 6에 나타내는 덮개 부착 용기(17)에 수용하고, 이러한 덮개 부착 용기(17)를 상하 방향으로 5단 중첩 적층하고, 이들 덮개 부착 용기(17)를 알루미늄제의 파우치(보존 자루)에 수용하였다. 그 후, 이러한 파우치를 -15℃의 냉동고에 3.5시간 보존하였다. 그 후, 이것을, 냉동고로부터 꺼내고, 다음에, 20℃, 상대 습도 37%의 분위기 하에 있는 스테인레스대 위에 소정 시간 탑재하였다. 즉, 밀봉 시트를 실온으로 되돌렸다. 또한, 이 때의, 파우치 내의 밀봉 시트의 표면 온도를 측정하였다.
밀봉 시트의 표면 온도와, 덮개 부착 용기를 스테인레스대에 탑재하고 나서의 경과 시간의 관계를 도 11에 나타낸다.
[결과]
도 11으로부터 알 수 있는 바와 같이, 냉각된 파우치 내의 밀봉 시트의 표면 온도를, 실온으로 되돌리는데 요하는 시간은 3시간이었다.
또한, 표면 온도가 실온으로 되돌려진 밀봉 시트의 표면에는, 결로가 관찰되지 않았다.
참고예 2
냉동고로부터 꺼낸 파우치로부터, 덮개 부착 용기(17)를 분리하고, 이러한 수용기를 그대로 20℃, 상대 습도 37%의 분위기 하에 있는 스테인레스대 위에 3시간 탑재한 이외는, 참고예 1과 동일하게 처리하였다.
[결과]
표면 온도가 실온으로 되돌려진 밀봉 시트의 표면에는, 결로가 관찰되었다.
<고찰 2>
(냉동 상태로부터 실온으로 되돌릴 때까지의 시간)
냉동고에서 냉각된 밀봉 시트의 표면 온도를, 결로를 일으키는 일없이, 실온(즉, 밀봉 공정에 공급하는 온도)으로 되돌릴 때에는, 「파우치 내에 수용한 채의 상태」로, 실온에서 보존할 필요가 있는 것을 알았다.
또, 파우치 내에 수용한 밀봉 시트의 표면 온도를 실온으로 되돌리는데 요하는 시간은 「3시간」인 것을 알았다. 즉, LED 장치의 제조 효율이 현저하게 저하하는 것을 알았다.
또, 상기 발명은, 본 발명의 예시의 실시 형태로서 제공했지만, 이것은 단순한 예시에 불과하며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 당해 기술분야의 당업자에 의해서 명확한 본 발명의 변형예는 후기의 특허청구범위에 포함된다.
(산업상의 이용 가능성)
광반도체 장치의 제조 방법은 LED 장치나 LD 장치의 제조 방법으로서 이용된다.
1: 밀봉 시트
4: LED
5: LED 장치
61: 밀봉층

Claims (6)

  1. 밀봉층에 의해서 광반도체 소자를 밀봉하여, 광반도체 장치를 제조하는 광반도체 장치의 제조 방법으로서,
    상기 밀봉층을 제조하는 밀봉층 제조 공정, 및
    상기 밀봉층에 의해서 상기 광반도체 소자를 밀봉하는 밀봉 공정
    을 구비하되,
    상기 밀봉층 제조 공정에서 상기 밀봉층을 제조하고 나서, 상기 밀봉 공정에서 상기 밀봉층에 의해서 상기 광반도체 소자를 밀봉할 때까지의 시간이 24시간 이하인 것을 특징으로 하는 광반도체 장치의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 밀봉층 제조 공정에서 제조된 상기 밀봉층을 실온에서 반송하여, 상기 밀봉 공정에 공급하는 것을 특징으로 하는 광반도체 장치의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    B스테이지의 밀봉 시트에 의해서 상기 광반도체 소자를 밀봉하여, 상기 광반도체 장치를 제조하는 광반도체 장치의 제조 방법이며,
    상기 밀봉층 제조 공정은 B스테이지의 상기 밀봉 시트를 제조하는 시트 제조 공정이고,
    상기 밀봉 공정에서는, B스테이지의 상기 밀봉 시트에 의해서 상기 광반도체 소자를 밀봉하고,
    상기 시트 제조 공정에서 B스테이지의 상기 밀봉 시트를 제조하고 나서, 상기 밀봉 공정에서 B스테이지의 상기 밀봉 시트에 의해서 상기 광반도체 소자를 밀봉할 때까지의 시간이 24시간 이하인 것을 특징으로 하는 광반도체 장치의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 시트 제조 공정에서 제조된 B스테이지의 상기 밀봉 시트의 25℃에서의 압축 탄성률이 0.040㎫ 이상, 0.145㎫ 이하인 것을 특징으로 하는 광반도체 장치의 제조 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 시트 제조 공정에서 제조된 B스테이지의 상기 밀봉 시트를 25℃에서 24시간 보존했을 때의, 25℃에서의 압축 탄성률의 증가량이 0.015㎫ 이상, 0.120㎫ 이하인 것을 특징으로 하는 광반도체 장치의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    A스테이지의 밀봉층에 의해서 상기 광반도체 소자를 밀봉하여, 상기 광반도체 장치를 제조하는 광반도체 장치의 제조 방법이고,
    상기 밀봉층 제조 공정에서는, A스테이지의 상기 밀봉층을 제조하고,
    상기 밀봉 공정에서는, A스테이지의 상기 밀봉층에 의해서 상기 광반도체 소자를 밀봉하고,
    상기 밀봉층 제조 공정에서 A스테이지의 상기 밀봉층을 제조하고 나서, 상기 밀봉 공정에서 A스테이지의 상기 밀봉층에 의해서 상기 광반도체 소자를 밀봉할 때까지의 시간이 24시간 이하인 것을 특징으로 하는 광반도체 장치의 제조 방법.
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