TW201634551A - 半導體發光裝置、反射體形成用樹脂組成物及附反射器之引線框架 - Google Patents

半導體發光裝置、反射體形成用樹脂組成物及附反射器之引線框架 Download PDF

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Toshiyuki Sakai
Satoru Kanke
Tomoki Sasou
Hiroyuki Hasegawa
Kei Amagai
Makoto Mizoshiri
Akihiro Maeda
Keisuke Hashimoto
Katsuya Sakayori
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Abstract

本發明提供一種成形精度較高之半導體發光裝置。 本發明之半導體發光裝置具有：含有下述通式(1)表示之異三聚氰酸酯(isocyanurate)化合物及顏料之反射體。 □式中，R1表示可含有雜原子之碳數4~30之烴基，R2及R3表示碳數3~6之烯基，R2及R3可相同，亦可不同。

Description

半導體發光裝置、反射體形成用樹脂組成物及附反射器之引線框架
本發明係關於一種半導體發光裝置、反射體形成用樹脂組成物及附反射器之引線框架。
以往，作為將電子零件安裝於基板等之方法，採用如下方法：於特定之位置預先電附著有焊料之基板上暫時固定電子零件後，藉由紅外線、熱風等手段將該基板進行加熱並使焊料熔融而將電子零件固定(回焊法)。藉由該方法可提昇基板表面之電子零件之安裝密度。
又，作為半導體發光裝置之一的LED元件由於小型且壽命長，且省電性優異，故而被廣泛地用作顯示燈等光源。而且，近年來，由於亮度更高之LED元件逐漸可相對經濟地製造而得，故而正研究利用其作為代替螢光燈及白熾燈泡之光源。為了於應用於此種光源之情形時獲得較大照度，而大多使用如下方式：於表面安裝型LED封裝體、即鋁等金屬製之基板(LED安裝用基板)上配置多個LED元件，且於各LED元件之周圍配設使光沿特定方向反射之反射器(反射體)。
然而，由於LED元件於發光時伴隨著發熱，故而於此種方式之LED照明裝置中，因LED元件之發光時之溫度上升而導致反射器劣 化，其反射率降低，因而亮度降低，導致LED元件之壽命縮短等。因此，對反射器要求耐熱性。
為了實現上述耐熱性之要求，於專利文獻1中，提出用於發光二極體之反射器之聚合物組成物，具體而言，揭示有含有聚鄰苯二甲醯胺、碳黑、二氧化鈦、玻璃纖維、及抗氧化劑之聚合物組成物。而且，對該組成物測定熱老化後之反射率，與不含碳黑之聚合物組成物相比，揭示該組成物可獲得良好之反射率，且黃變亦較少。然而，專利文獻1所記載之聚合物組成物之熱老化試驗係於170℃在3小時之短時間內之評價，尚不清楚於更長時間之實用之條件下之耐熱耐久性是否能獲得良好之結果。
又，於專利文獻2中，揭示有用於將光半導體元件與螢光體等波長轉換手段組合而成之光半導體裝置之熱硬化性光反射用樹脂組成物。該專利文獻2所記載之熱硬化性光反射用樹脂組成物之熱老化試驗係於150℃在500小時之更實用之條件下進行驗證，但是成形時間為90秒而較熱塑性樹脂更長，又，後硬化處理必須於150℃進行2小時，因而生產性存在問題。
為了解決該等問題，於專利文獻3中，提出有含有聚甲基戊烯及分子量為1000以下之具有烯丙基系取代基之交聯處理劑的電子束硬化性樹脂組成物。於該專利文獻3中，記載有含有白色顏料、進而含有除白色顏料以外之無機粒子之電子束硬化性組成物於回焊步驟中具有優異之耐熱性，於製成反射器等成形體之情形時，可獲得優異耐熱性。於該專利文獻3中，作為具有烯丙基系取代基之交聯處理劑，使用有具有3個烯丙基之異三聚氰酸酯或具有2個烯丙基及環氧基之異三聚氰酸酯。於使用此種交聯處理劑，照射電子束而使樹脂組成物硬化時，必須增大電子束照射量。 又，若電子束照射量變大，則有使所使用之聚甲基戊烯等聚烯烴系樹脂劣化之虞，因此期待電子束照射量儘可能減小。
如上所述，於半導體發光裝置中，要求於較高之生產性之基礎上成形精度較高之半導體發光裝置。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特表2006-503160號公報
專利文獻2：日本特開2009-149845號公報
專利文獻3：日本特開2013-166926號公報
本發明之目的在於提供一種成形精度較高之半導體發光裝置。
本發明者等人藉由使用特定之異三聚氰酸酯化合物，解決了上述課題。即，本發明如下所述：
[1]一種半導體發光裝置，其具有：含有下述通式(1)表示之異三聚氰酸酯(isocyanurate)化合物及顏料之反射體， 式中，R1表示可含有雜原子之碳數4~30之烴基，R2及R3表示碳數3~6之烯基，R2及R3可相同，亦可不同。
[2]如[1]所記載之半導體發光裝置，其中，上述顏料為白色顏料或黑色顏料。
[3]如[1]或[2]所記載之半導體發光裝置，其中，上述反射體含有二氧化矽(silica)。
[4]如[1]至[3]中任一項所記載之半導體發光裝置，其中，上述反射體含有流動性改善劑。
[5]如[1]至[4]中任一項所記載之半導體發光裝置，其中，上述反射體含有聚烯烴樹脂。
[6]如[1]至[5]中任一項所記載之半導體發光裝置，其中，上述反射體由游離放射線之硬化物所構成。
[7]一種反射體形成用樹脂組成物，其形成[1]至[6]中任一項所記載之半導體發光裝置所具備之反射體。
[8]一種附反射器之引線框架，其係由[7]所記載之反射體形成用樹脂組成物之硬化物所構成。
根據本發明，可提供一種成形精度較高之半導體發光裝置。
10‧‧‧光半導體元件
12‧‧‧反射器
14‧‧‧基板
16‧‧‧引線
18‧‧‧透鏡
圖1係表示本發明之實施形態之半導體發光裝置之一例之概略剖面圖。
圖2係表示本發明之實施形態之半導體發光裝置之一例之概略剖面圖。
[半導體發光裝置]
關於本發明之實施形態之半導體發光裝置，使用圖式進行說明。再者，於本說明書中，被視為較佳之規定可任意地採用，較佳者彼此之組合可謂更佳。
本實施形態之半導體發光裝置具有：含有下述通式(1)表示之異三聚氰酸酯化合物及顏料之反射體(以下，稱為反射器)。
式中，R1表示可含有雜原子之碳數4~30之烴基，R2及R3表示碳數3~6之烯基，R2及R3可相同，亦可不同。
如圖1所示，本實施形態之半導體發光裝置係於基板14上具有光半導體元件10、及設置於該光半導體元件10之周圍且具有使來自光半導體元件10之光沿特定方向反射之光反射面的反射器12而成。光半導體元件10較佳為LED元件或LED封裝體。於半導體發光裝置中，反射器12之光反射面之至少一部分(於圖1之情形時為全部)係以由下述反射體形成用樹脂組成物所構成之成形體構成。
光半導體元件10係由n型及p型之包覆層夾著射出放射光(一般而言，於白光LED中為UV或藍光)之例如由AlGaAs、AlGaInP、 GaP或GaN所構成之活性層且具有雙異質結構的半導體晶片(發光體)，例如呈一邊之長度為0.5mm左右之六面體形狀。而且，於打線接合安裝之形態之情形時，經由引線16連接於未圖示之電極(連接端子)。
反射器12之形狀係基於透鏡18之端部(接合部)之形狀，通常為方形、圓形、楕圓形等筒狀或環狀。於圖1之概略剖面圖中，反射器12為筒狀體(環狀體)，反射器12之全部端面接觸、固定於基板14之表面。
再者，為了提高來自光半導體元件10之光之指向性，反射器12之內面亦可呈錐狀向上方擴大(參照圖1)。
又，關於反射器12，於將透鏡18側之端部加工為與該透鏡18之形狀相應之形態之情形時，亦可使反射器12作為透鏡座發揮功能。
如圖2所示，亦可僅將反射器12之光反射面側作為由反射體形成用樹脂組成物所構成之光反射層12b而形成。於該情形時，就降低熱阻等觀點而言，光反射層12b之厚度較佳為設為500μm以下，更佳為設為300μm以下。形成光反射層12b之構件12a可由公知之耐熱性樹脂構成。
如上所述，於反射器12上設置有透鏡18。透鏡18為樹脂製，亦有根據目的、用途等採用各種結構，並著色之情況。
由基板14、反射器12及透鏡18所形成之空間部可為透明密封部，亦可視需要為空隙部。該空間部通常為填充有賦予透光性及絕緣性之材料等之透明密封部，於打線接合安裝中，可防止由如下原因產生之電性不良情況：因與引線16直接接觸而施加之力、及間接地施加之振動、衝擊等而使引線16自與光半導體元件10之連接部、及/或與電極之連接部 偏離、或切斷、或短路。又，同時可保護光半導體元件10使之遠離濕氣、塵埃等，長期維持可靠性。
作為該賦予透光性及絕緣性之材料(透明密封劑組成物)，通常可列舉：聚矽氧樹脂、環氧聚矽氧樹脂、環氧系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚碳酸酯樹脂等。該等之中，就耐熱性、耐候性、低收縮性及耐變色性之觀點而言，較佳為聚矽氧樹脂。
以下，對圖1所示之半導體發光裝置之製造方法之一例進行說明。
首先，將下述反射體形成用樹脂組成物藉由使用具備特定形狀之空腔空間之模具之轉移成形、壓縮成形、射出成形等成形為特定形狀之反射器12。其後，利用接著劑或接合構件將另外準備之光半導體元件10及電極固定於基板14，利用引線16將LED元件與電極連接。繼而，於由基板14及反射器12所形成之凹部，注入含有聚矽氧樹脂等之透明密封劑組成物，藉由加熱、乾燥等使之硬化而製成透明密封部。其後，於透明密封部上配設透鏡18，而獲得圖1所示之半導體發光裝置。
再者，亦可於透明密封劑組成物未硬化之狀態下載置透鏡18後，使組成物硬化。
由下述反射體形成用樹脂組成物所獲得之成形體於照射游離放射線而使之硬化時，可減少游離放射線照射量，因此可獲得因游離放射線造成之劣化較少之反射器、或附反射器之引線框架。
[反射體形成用樹脂組成物]
繼而，對用於形成本實施形態之半導體發光裝置所使用之反射體之樹 脂組成物(稱為反射體形成用樹脂組成物)進行說明。
反射體形成用樹脂組成物含有異三聚氰酸酯化合物、及顏料。又，反射體形成用樹脂組成物含有熱塑性樹脂。
<異三聚氰酸酯化合物>
反射體形成用樹脂組成物所使用之異三聚氰酸酯化合物係下述通式(1)表示之化合物。
式中，R1表示可含有雜原子之碳數4~30之烴基，R2及R3表示碳數3~6之烯基，R2及R3可相同，亦可不同。
R1係可含有雜原子之碳數4~30之烴基。於烴基中，較佳為不具有烯烴性不飽和鍵之烴基。作為該等烴基，例如可列舉：烷基、環烷基、芳基、芳烷基等。作為烷基，例如可列舉：己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基等直鏈狀之烷基或支鏈狀之烷基。作為環烷基，例如可列舉：環己基、環庚基、環辛基、環壬基、環癸基、環十一烷基、環十二烷基等。作為芳基，可列舉：苯基、萘基、蒽基等。作為芳烷基，可列舉：苄基、苯乙基、三苯甲基、萘基甲基、蒽基甲基等。於該等烴基中，如上所述，亦可含有雜原子，作為雜原子，可列舉：氧原子、氮原子、硫原子等雜原子。上述R1較佳為烷基，尤佳為碳數6~20之烷基。
R2及R3表示碳數3~6之烯基，可列舉：丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基之烯基。該等烯基中之碳-碳雙鍵之位置可為末端位置，亦可為內部位置。R2及R3可相同，亦可不同。作為R2及R3，尤佳為丙烯基，丙烯基之中較佳為烯丙基。而且，較佳為R2及R3均為烯丙基。
作為上述通式(1)表示之異三聚氰酸酯化合物，例如，若例示R2及R3均為烯丙基之情形時之具體之化合物，則可列舉：異三聚氰酸5-壬酯-1,3-二烯丙酯、異三聚氰酸5-癸酯-1,3-二烯丙酯、異三聚氰酸5-十二烷基酯-1,3-二烯丙酯、異三聚氰酸5-十三烷基酯-1,3-二烯丙酯、異三聚氰酸5-十四烷基酯-1,3-二烯丙酯、異三聚氰酸5-環己酯-1,3-二烯丙酯、異三聚氰酸5-苯酯-1,3-二烯丙酯、異三聚氰酸5-苄酯-1,3-二烯丙酯等。
本發明之反射體形成用樹脂組成物藉由使用通式(1)表示之異三聚氰酸酯系化合物，可改善樹脂組成物之成形性及硬化處理。於使樹脂組成物成形後之硬化處理時，通常照射游離放射線進行硬化處理，但是藉由使用通式(1)表示之異三聚氰酸酯系化合物，可減少游離放射線之照射量。因此，可減少所使用之熱塑性樹脂或顏料等之劣化。又，關於通式(1)表示之異三聚氰酸酯系化合物，由於R1具有相對較大之分子量，故而於使用聚烯烴樹脂作為熱塑性樹脂時，與聚烯烴樹脂之相溶性提高，樹脂組成物之流動性變高，於進行射出成形等而製成成形體時，可減少成形模具內之未填充部位，可成形性較佳地獲得成形體。尤其是以成形體之方式獲得反射器之情形時，藉由進行1次射出成形，可成形性較佳地獲得多個較小之反射器。
<顏料>
本實施形態之反射體形成用樹脂組成物含有顏料。作為顏料，可較佳地使用白色顏料或黑色顏料。
作為白色顏料，可將氧化鈦、氧化鋁、滑石、氫氧化鋁、雲母、碳酸鈣、硫化鋅、氧化鋅、硫酸鋇、鈦酸鉀等單獨使用或者混合使用。白色顏料係用以對使本發明之樹脂組成物硬化而獲得之硬化物賦予白色系之色調者，尤其是藉由將其色調設為高度之白色，可提昇硬化物之光線反射率。使本發明之樹脂組成物硬化而獲得之硬化物之光線反射率得以提昇者可用作反射器。尤其是於將硬化物用作反射器之情形時，由於要求良好之光線反射率，故而作為白色顏料，較佳為使用容易取得且光線反射率亦優異之氧化鈦。就考慮成形性，且獲得較高之反射率之觀點而言，白色顏料之平均粒徑於一次粒度分佈中較佳為0.1~100μm，更佳為0.1~10μm，進而較佳為0.2~1μm。平均粒徑能以利用雷射繞射法進行之粒度分佈測定中之質量平均值D50之形式求出。
又，所謂黑色顏料係至少於可見光線區域(400~700nm)中，光線反射率顯示未達1%之粉末者，且用於對使本發明之樹脂組成物硬化而獲得之硬化物賦予黑色系之色調，可降低硬化物之光線反射率。此種降低光線反射率之硬化物亦可用作特定用途之LED之反射器。作為黑色顏料，可較佳地使用碳黑或石墨。
<熱塑性樹脂>
反射體形成用樹脂組成物亦可含有熱塑性樹脂。
作為熱塑性樹脂，只要為不於成形溫度下發生分解，而耐化學品性及電絕緣性優異者即可，可列舉：丙烯酸樹脂、聚乙烯醇縮丁醛等聚乙烯醇 縮醛(丁醛樹脂)、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等聚酯樹脂；氯乙烯樹脂、胺酯樹脂(urethane resin)、聚烯烴樹脂、聚苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯系樹脂；聚醯胺、聚碳酸酯、聚甲醛等縮醛樹脂；乙烯-四氟乙烯共聚物等氟樹脂；聚醯亞胺、聚乳酸、聚乙烯醇縮乙醛樹脂、液晶性聚酯樹脂等，可單獨使用1種或將2種以上組合使用。於將2種以上組合之情形時，可為構成該等樹脂之單體之共聚物，亦可將各種樹脂混合而使用。
自該等之中，可鑒於作為成形品之反射器之尺寸、基於反射器之微細構造等之流動性等進行選擇。其中，就耐光性優異之方面而言，較佳為使用聚烯烴樹脂。
(聚烯烴樹脂)
於本發明之實施形態中，用於反射體形成用樹脂組成物之聚烯烴樹脂係指主鏈由碳-碳鍵構成之結構單元之聚合物，亦存在碳鍵包含環狀結構之情形。可為均聚物，亦可為與其他單體共聚合而成之共聚物。碳-碳鍵由於不發生水解反應，故而耐水性優異。作為烯烴樹脂，例如可列舉：使降莰烯衍生物開環複分解聚合而得之樹脂或其氫化物、乙烯、丙烯等烯烴之各均聚物、或乙烯-丙烯之嵌段共聚物、無規共聚物、或乙烯及/或丙烯與丁烯、戊烯、己烯等其他烯烴之共聚物、以及乙烯及/或丙烯與乙酸乙烯酯等其他單體之共聚物等。其中，較佳為聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯，就具有於熔點高至230~240℃、成形溫度為280℃左右時亦不發生分解，且耐化學品性及電絕緣性優異之特性之方面而言，更佳為反射率變化較少且著色性較小之聚甲基戊烯。
所謂聚乙烯可為乙烯之均聚物，亦可為乙烯及可與乙烯共聚合之其他共聚單體(例如，丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等α-烯烴、乙酸乙烯酯、乙烯醇等)之共聚物。作為聚乙烯樹脂，例如可列舉：高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、直鏈低密度聚乙烯(LLDPE)、超低密度聚乙烯(VLDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、交聯聚乙烯(PEX)等。該等聚乙烯可單獨使用1種，亦可將2種以上併用。
所謂聚丙烯可為丙烯之均聚物，亦可為丙烯及可與丙烯共聚合之其他共聚單體(例如，乙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等α-烯烴、乙酸乙烯酯、乙烯醇等)之共聚物。該等聚丙烯可單獨使用1種，亦可將2種以上併用。
作為聚甲基戊烯樹脂，較佳為4-甲基戊烯-1之均聚物，亦可為4-甲基戊烯-1與其他α-烯烴例如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十八烯、1-二十烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯等碳數2至20之α-烯烴之共聚物，亦可為以4-甲基-1-戊烯為主體之共聚物。於為該共聚物之情形時，就耐熱性之觀點而言，較佳為碳數10~18之烯烴(alkene)經共聚合而成者，更佳為碳數16以上之烯烴(alkene)經共聚合而成者。
藉由將用於反射體形成用樹脂組成物之聚烯烴樹脂之折射率設為1.40~1.60，尤其是於將使用白色顏料作為顏料且使樹脂組成物成形而獲得之成形體作為反射器之情形時，可提昇光線反射率。又，聚烯烴樹脂之重量平均分子量較佳為220,000~800,000。若重量平均分子量為220,000 以上，則使樹脂組成物成形而獲得之成形體難以發生龜裂，故而較佳。例如，若於半導體發光裝置中發生龜裂，則水分會浸入而使半導體發光元件發生故障，因而製品壽命極度縮短。又，若重量平均分子量為800,000以下，則容易使樹脂組成物成形，故而較佳。聚烯烴樹脂之重量平均分子量之下限值較佳為230,000以上，更佳為240,000以上。又，重量平均分子量之上限值較佳為700,000以下，更佳為650,000以下。再者，重量平均分子量較佳為藉由凝膠滲透層析法(GPC)測得之聚苯乙烯換算之重量平均分子量，但只要為可再現性良好地測定重量測定平均分子量之方法，則並不限定於此。例如，可藉由例示利用適當之溶劑進行萃取而得之材料之方法，對重量平均分子量進行測定。
作為基於GPC之重量平均分子量測定條件之例，可例示以下條件。
溶析液：鄰二氯苯
溫度：140~160℃
流速：1.0mL/min
試樣濃度：1.0/L
注入量：300μL
<各成分之摻合比例>
關於本實施形態之反射體形成用樹脂組成物，於使用聚烯烴樹脂作為熱塑性樹脂之情形時，反射體形成用樹脂組成物中之異三聚氰酸酯化合物之摻合量相對於聚烯烴樹脂100質量份，通常為1~100質量份，較佳為8~60質量份，更佳為10~50質量份。藉由將異三聚氰酸酯化合物之含量設 為上述範圍內，可同時實現反射體形成用樹脂組成物之成形性、及使反射體形成用樹脂組成物硬化而得之硬化物之耐熱性。
又，於使用聚烯烴樹脂作為熱塑性樹脂之情形時，於反射體形成用樹脂組成物中，顏料之摻合量相對於聚烯烴樹脂100質量份，通常為10~1000質量份，較佳為50~800質量份，更佳為100~600質量份。藉由將顏料之含量設為上述範圍內，於由樹脂組成物所獲得之硬化物中，可充分地發揮顏料之效果，並且可於使樹脂組成物成形時確保成形性。
<除顏料以外之無機填料>
於本發明之樹脂組成物中，進而可含有除顏料以外之無機填料(以下，亦有時稱為無機填料)。藉由含有無機填料，可提昇使本發明之樹脂組成物硬化而獲得之硬化物之強度。作為此種無機填料，可使用纖維狀無機填料、板狀或粒子狀等其他無機填料。
(纖維狀無機填料)
作為纖維狀無機填料，可列舉：玻璃纖維、石棉纖維、碳纖維、石墨纖維、金屬纖維、硼酸鋁晶鬚、鎂系晶鬚、矽系晶鬚、矽灰石、絲狀鋁英石、海泡石、礦渣纖維、硬矽鈣石、石膏纖維、二氧化矽纖維(silica fiber)、二氧化矽-氧化鋁纖維、氧化鋯纖維、氮化硼纖維、氮化矽纖維及硼纖維等。
(其他無機填料)
作為其他無機填料，可列舉：二氧化矽粒子、層狀矽酸鹽、經有機鎓離子交換而成之層狀矽酸鹽、玻璃薄片、非膨潤性雲母、石墨、金屬箔、陶瓷顆粒、黏土、雲母、絹雲母、沸石、膨潤土、白雲石、高嶺土、矽酸粉末、長石粉、白砂球(shirasu balloon)、石膏、均密石英質岩、碳鈉鋁石 及白土富勒烯等碳奈米粒子等板狀或粒子狀之無機填料。
關於用作反射體之反射體形成用樹脂組成物，就於用作半導體發光裝置時之機械強度或溫度下之形狀穩定性優異之觀點而言，較佳為使用玻璃纖維，尤佳為使用含有二氧化矽(silicon dioxide)60質量%以上之玻璃纖維。玻璃纖維中之二氧化矽之比例更佳為65質量%以上，進而較佳為70質量%以上。
纖維狀填料之剖面形狀可為一般之大致圓形狀，亦可為扁平形狀等異形剖面。進而亦可不為剖面形狀、剖面積固定之纖維。該情形時之剖面積規定為將長度方向上不同之剖面積平均而獲得之剖面積。作為一例，於纖維狀填料為玻璃纖維之情形時，作為剖面之尺寸，較佳為滿足上述剖面積之規定，且剖面之短徑D1為0.5μm以上且25μm以下，長徑D2為0.5μm以上且300μm以下，D2相對於D1之比即D2/D1為1.0以上且30以下。又，玻璃纖維之平均纖維長度較佳為0.75μm以上且300μm以下。此種玻璃纖維亦被稱為磨碎纖維，可將長纖維進行粉碎而獲得。上述除顏料以外之無機填料相對於聚烯烴樹脂100質量份通常可於10~500質量份之範圍內使用。
<流動性改善劑>
於本實施形態之半導體發光裝置中，反射體亦可含有流動性改善劑。即，反射體形成用樹脂組成物可含有流動性改善劑。藉由含有流動性改善劑，可使含有顏料或除顏料以外之無機填料之反射體形成用樹脂組成物的成形性提昇。
作為流動性改善劑，可列舉：聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、極性蠟、液態石 蠟、用作矽烷偶合劑之矽烷化合物、及金屬皂等。上述流動性改善劑可僅使用1種，亦可將2種以上併用。
於本實施形態中，就無機物質於樹脂中之分散性、相溶性較高，且可提昇製成反射器時之反射率、機械特性、尺寸穩定性之觀點而言，作為流動性改善劑，較佳為使用用作矽烷偶合劑之矽烷化合物。作為該等矽烷化合物，例如可列舉：六甲基二矽氮烷等二矽氮烷；環狀矽氮烷；三甲基矽烷、三甲基氯矽烷、二甲基二氯矽烷、甲基三氯矽烷、烯丙基二甲基氯矽烷、三甲氧基矽烷、苄基二甲基氯矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、異丁基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、三甲基甲氧基矽烷、羥基丙基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、正丁基三甲氧基矽烷、正十六烷基三甲氧基矽烷、正十八烷基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、及乙烯基三乙醯氧基矽烷等烷基矽烷化合物；γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-(2-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-(2-胺基乙基)胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)3-胺基丙基三甲氧基矽烷、及N-β-(N-乙烯基苄基胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、己基三甲氧基矽烷等胺基矽烷化合物等。
流動性改善劑相對於聚烯烴樹脂100質量份通常可於0.1~50質量份之範圍內使用。
<其他添加劑>
再者，於本發明之樹脂組成物中，只要無損本發明之效果，亦可含有各種添加劑。例如，為了改善樹脂組成物之性質，亦可摻合各種聚矽氧粉 末、熱塑性彈性體、有機合成橡膠、脂肪酸酯、甘油酸酯、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣等內部脫模劑、或者二苯甲酮系、水楊酸系、氰基丙烯酸酯系、異三聚氰酸酯系、草酸醯替苯胺系、苯甲酸酯系、受阻胺系、苯并三唑系、酚系等抗氧化劑、或受阻胺系、苯甲酸酯系等光穩定劑等添加劑。
於本實施形態中，反射體形成用樹脂組成物可將上述熱塑性樹脂、異三聚氰酸酯化合物、及顏料及視需要所使用之除顏料以外之無機填料、流動性改善劑及其他添加劑進行熔融混練而以顆粒等造粒物之形式製造而得。作為熔融混練方法，可使用熔融混練擠出機、二輥研磨機或三輥研磨機、均化器、行星式混合機等攪拌機、聚合物實驗室測試系統(PolyLab System)或密閉型混練機(Laboplastomill)等熔融混練機等公知之熔融混練方法。
又，由反射體形成用樹脂組成物所獲得之硬化物可藉由使用各種成形方法將該反射體形成用樹脂組成物製成特定形狀之成形體，並對該成形體進行硬化處理而獲得。
作為成形方法，可使用轉移成形、壓縮成形、射出成形等成形方法。例如，於使用射出成形方法之情形時，可於缸體溫度200~400℃、模具溫度20~150℃進行射出成形而獲得。作為對如此獲得之成形體進行硬化處理之方法，通常可藉由照射游離放射線而獲得硬化物。即，較佳為反射體係由利用游離放射線將反射體形成用樹脂組成物硬化而成之硬化物所構成。作為游離放射線，可列舉電子束、紫外線等，就可於相對較短之時間內獲得硬化物之觀點而言，較佳為使用電子束。
於使用電子束作為游離放射線情形時，電子束之加速電壓可 根據所使用之樹脂組成物之大小或成形體之厚度進行適當選擇。例如，於厚度為1mm左右之成形體之情形時通常加速電壓為250~3000kV左右，可使所使用之交聯處理劑交聯，並使之硬化。再者，於電子束之照射時，加速電壓越高則穿透能力越增加，因此於使用因電子束而引起劣化之基材作為基材之情形時，以使電子束之穿透深度與成形體之厚度實質上相等之方式，選定加速電壓，藉此可抑制對成形體照射多餘之電子束，可將因過量電子束所造成之成形體之劣化止於最小限度。又，照射電子束時之吸收劑量係根據樹脂組成物之組成進行適當設定，較佳為使成形體中之交聯密度飽和之量，照射線量較佳為50~600kGy，尤佳為100~250kGy。
進而，作為電子束源，並無特別限制，例如可使用Cockcroft Walton型、Van de Graaff型、共振變壓器型、絕緣芯變壓器型、或直線型、高頻高壓加速器型、高頻型等各種電子束加速器。
[附反射器之引線框架]
本發明之實施形態之附反射器之引線框架係由上述反射體形成用樹脂組成物之硬化物所構成。引線框架表示用以載置反射器之基板。
反射器可作為上述半導體發光裝置之一部分而組入，亦可與由其他材料構成之半導體發光裝置(LED安裝用基板)組合。反射器主要具有使來自半導體發光裝置之LED元件之光朝透鏡(出光部)反射之作用。關於反射器之詳細情況，由於與上述反射器12相同，故而於此處省略說明。
引線框架只要為於半導體發光裝置之領域中所使用者，則無論為何種均可使用。作為引線框架之材料，例如可列舉由氧化鋁、或氮化鋁、莫來石、玻璃等燒結體所構成之陶瓷等。除此以外，亦可列舉聚醯亞胺樹脂等 具有可撓性之樹脂材料等。尤其是作為由金屬構成之引線框架，多數情況下使用鋁、銅及銅合金，為了提昇反射率亦大多藉由銀等反射率較高之貴金屬進行鍍敷。尤其是由金屬形成之反射器用基板亦大多被稱為引線框架。形成於引線框架之端子部等亦可藉由半蝕刻形成。具體而言，藉由於上述引線框架，將上述反射體形成用樹脂組成物進行射出成形，而成形為所需之反射器形狀，並使之硬化，藉此製造出本發明之附反射器之引線框架。
本實施形態之附反射器之引線框架之厚度(反射器之厚度)較佳為0.1~3.0mm，更佳為0.1~1.0mm，進而較佳為0.1~0.8mm。
關於本實施形態之附反射器之引線框架，將LED晶片載置於其上並進而利用公知之密封劑進行密封，並進行黏晶而製成所需之形狀，藉此製成半導體發光裝置。再者，本實施形態之附反射器之引線框架作為反射器發揮作用，但亦可作為支撐半導體發光裝置之框架而發揮功能。
[實施例]
使用實施例對本發明詳細地進行說明。本發明並不限定於該等實施例。
[測定方法]
<流動性(MVR)之測定>
樹脂組成物之MVR(單位：cm3/60秒)係藉由依據JIS K 7210：1999熱塑性塑膠之MVR所記載之方法者進行測定。具體而言，於試驗溫度280℃、試驗荷重2.16kg、60秒之條件下進行。作為測定裝置，使用CEAST公司製造之熔融流動測試機(Melt Flow Tester)。
<成形性>
使用射出成形機Sodick TR40ER Sodick(預塑化式)，使上述獲得之顆粒而對樹脂組成物(厚度：500μm，外形尺寸：50mm×50mm)進行成形。射出成形機條件係設為缸體溫度：270℃、模具溫度：80℃、射出速度：100mm/sec、保壓力：80MPa、保壓時間：1sec、冷卻時間：8sec。成形性係根據成形時之柱塞穩定性進行評價。
A：成形性良好，且柱塞位置穩定
B：可成形，但柱塞位置不穩定(有發生不良情況之可能性)
C：無法成形
<尺寸穩定性>
關於對各實施例及比較例中所製作之光半導體安裝用基板進行切割並進行單片化而得者，利用數位顯微鏡(KEYENCE股份有限公司製造之VHX1000)對倍率進行適當調節，從而對縱向與橫向之尺寸進行測定。繼而，於設定為表面溫度265℃之加熱板上加熱20秒鐘。對加熱後之單片以與加熱前同樣之方式，利用數位顯微鏡對縱向與橫向之尺寸進行測定。根據上述單片之加熱前後之尺寸差，算出尺寸變化率。尺寸變化率係分別算出上述單片之縱向與橫向之尺寸變化率，將此時之尺寸變化率更大之方向之結果作為尺寸穩定性，而將測定結果示於第1表。將上述單片於265℃放置20秒鐘係假定進行加熱而使焊料熔融從而將半導體發光裝置固定等之半導體發光裝置安裝於配線基板上時之高熱處理的條件。
<高溫高濕動作試驗>
關於各實施例及比較例中所製作之半導體發光裝置，預先於配線基板 上設置焊料，於該焊料上載置該半導體發光裝置，藉由回焊爐加熱至240℃，使焊料熔融而於配線基板上安裝有半導體發光裝置。針對安裝於配線基板之半導體發光裝置，利用瞬間多通道測光系統(Intensified Multichannel Photodetector)(廣動態範圍型)MCPD-9800(大塚電子股份有限公司製造)對定電流200mA發光時之光束進行測定，並設為初期光束(Φ0)。又，使同一半導體發光裝置於溫度85℃、濕度85%RH之環境下以定電流200mA連續發光。累計經過500小時後，利用瞬間多通道測光系統(廣動態範圍型)MCPD-9800(大塚電子股份有限公司製造)對定電流200mA發光時之光束進行測定，並設為500小時後光束(Φ500)。
根據所測得之初期光束(Φ0)、及500小時後光束(Φ500)，依照下述式A算出光束劣化率。
光束劣化率(%)=｜(Φ500-Φ0)/Φ0×100｜‧‧‧式A
將根據初期光束(Φ0)、500小時後光束(Φ500)算出之光束劣化率示於第1表。
[實施例1~6，比較例1~2]
如下述第1表所示般將各種材料進行摻合、混練，而獲得樹脂組成物。
再者，樹脂組成物係將各種材料進行摻合，並使用擠出機(Nippon Placon股份有限公司MAX30：模具直徑3.0mm)及造粒機(東洋精機製作所股份有限公司MPETC1)進行製作而成。可利用射出成形機(Sodick股份有限公司TR40ER)使該等樹脂組成物成形，從而製作成形體。以加速電壓800kV、200kGy之吸收劑量對成形體照射電子束，而獲得硬化物。基於上述評價方法對所獲得之硬化物之各特性進行評價。將結果示於下述第1表。
其中，於第1表中，
＊1異三聚氰酸三烯丙酯
＊2異三聚氰酸5-十二烷基酯-1,3-二烯丙酯[於通式(1)中，R1為正十二烷基，且R2及R3為烯丙基之化合物]
＊3異三聚氰酸單烯丙酯二環氧丙酯
＊4氧化鈦PF-691(石原產業股份有限公司製造 金紅石型結構 平均粒徑0.21μm)
＊5碳黑#45(三菱化學股份有限公司製造)
＊6二氧化矽 玻璃纖維 SS05DE-413(日東紡股份有限公司製造，纖維長度100μm，纖維直徑6.5μm)
＊7聚甲基戊烯樹脂TPX RT18(三井化學股份有限公司製造)
＊8聚丙烯J137G(Prime Polymer股份有限公司製造)
＊9聚乙烯樹脂Hi-Zex 1300(Prime Polymer股份有限公司製造)
＊10硬脂酸鋅SZ-2000(脫模劑，堺化學股份有限公司製造)
＊11抗氧化劑IRGANOX 1010(BASF JAPAN股份有限公司製造)
＊12抗氧化劑Adekastab PEP36[雙(2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯，ADEKA股份有限公司製造]
＊13 KBM-3063(信越化學股份有限公司製造)
根據上述實施例之結果明確顯示：於實施例1~6中所獲得之樹脂組成物藉由使用特定之異三聚氰酸酯化合物，即便減少電子束照射量，亦具有充分之硬化性。又，顯示於實施例1~6中所獲得之樹脂組成物由於MVR為6cm3/60秒以上，故而成形性優異。
相對於此，於比較例1、2中所獲得之樹脂組成物係使用不同於實施例之異三聚氰酸酯化合物者。於該情形時，顯示出樹脂組成物之流動性或成形性降低。
於比較例1、2中，由於硬化不良，故而耐熱性不足，於製造半導體發光裝置時之焊接步驟及回焊步驟中，樹脂組成物之硬化物發生熔融變形，尺寸變化率變為10%以上。因此，無法製造半導體發光裝置。
10‧‧‧光半導體元件
12‧‧‧反射器
14‧‧‧基板
16‧‧‧引線
18‧‧‧透鏡

Claims (8)

  1. 一種半導體發光裝置，其具有：含有下述通式(1)表示之異三聚氰酸酯(isocyanurate)化合物及顏料之反射體， [式中，R1表示可含有雜原子之碳數4~30之烴基，R2及R3表示碳數3~6之烯基，R2及R3可相同，亦可不同]。
  2. 如申請專利範圍第1項之半導體發光裝置，其中，上述顏料為白色顏料或黑色顏料。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之半導體發光裝置，其中，上述反射體含有二氧化矽(silica)。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之半導體發光裝置，其中，上述反射體含有流動性改善劑。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之半導體發光裝置，其中，上述反射體含有聚烯烴樹脂。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之半導體發光裝置，其中，上述反射體係由藉由游離放射線硬化而成之硬化物所構成。
  7. 一種反射體形成用樹脂組成物，其形成申請專利範圍第1至6項中任一項之半導體發光裝置所具備之反射體。
  8. 一種附反射器之引線框架，其係由申請專利範圍第7項之反射體形成用樹脂組成物之硬化物所構成。
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