WO2014148286A1 - 光半導体装置の製造方法 - Google Patents

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sealing sheet
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明人 二宮
伊藤 久貴
恭也 大薮
栄弘 梅谷
宗久 三谷
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日東電工株式会社
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    • H01S5/02218Material of the housings; Filling of the housings
    • H01S5/02234Resin-filled housings; the housings being made of resin

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing an optical semiconductor device.
  • a method of manufacturing an optical semiconductor device by sealing an optical semiconductor element with a sealing sheet is known.
  • an optical semiconductor element sealing sheet including a sealing resin layer capable of sealing an optical semiconductor element is manufactured, and then the optical semiconductor element sealing sheet is mounted so as to face the optical semiconductor element mounting substrate. Then, a method of manufacturing an optical semiconductor device by pressing with a press machine has been proposed (for example, see Patent Document 1 below).
  • the optical semiconductor element mounting substrate in order to manufacture the optical semiconductor element mounting substrate, first, an optical semiconductor element sealing sheet before the C stage is manufactured, and then the optical semiconductor element sealing sheet is shipped and transported. Then, after storing (storing) the optical semiconductor element sealing sheet at the shipping destination, the optical semiconductor element sealing sheet is placed in a press machine on which the optical semiconductor element mounting substrate is placed. After that, the optical semiconductor element mounted on the optical semiconductor element mounting substrate is embedded with an optical semiconductor element sealing sheet by pressing, and the optical semiconductor element sealing sheet is used as a C stage. It is sealed with a semiconductor element sealing sheet.
  • An object of the present invention is to manufacture an optical semiconductor device capable of easily managing a sealing layer in a state before a C stage for sealing an optical semiconductor element, and improving the manufacturing efficiency of the optical semiconductor device. It is to provide a method.
  • the optical semiconductor device manufacturing method of the present invention is an optical semiconductor device manufacturing method for manufacturing an optical semiconductor device by sealing an optical semiconductor element with a sealing layer, and manufacturing the sealing layer for manufacturing the sealing layer. And a sealing step of sealing the optical semiconductor element with the sealing layer, and manufacturing the sealing layer in the sealing layer manufacturing step, and then using the sealing layer in the sealing step.
  • the time until the optical semiconductor element is sealed is 24 hours or less.
  • the optical semiconductor device since the time from manufacturing the sealing layer in the sealing layer manufacturing process to sealing the optical semiconductor element with the sealing layer in the sealing process is short, the optical semiconductor device The production efficiency can be improved.
  • the sealing layer before the C stage can be easily designed and managed. Therefore, the freedom degree of design and management of the sealing layer in the state before the C stage can be increased.
  • the sealing layer manufactured in the sealing layer manufacturing process is transported at room temperature and supplied to the sealing process.
  • the sealing layer in the state before the C stage is cooled to a low temperature in order to prevent the sealing layer from changing from the state before the C stage to the C stage. It must be (frozen) and transported and stored.
  • the optical semiconductor element In the case of cooling the sealing layer, after the cooled sealing layer is returned to room temperature, the optical semiconductor element needs to be sealed with the sealing layer. When the temperature is returned to room temperature over time, condensation occurs in the sealing layer, and when the optical semiconductor element is sealed with the condensed sealing layer, voids may be generated and the reliability of the optical semiconductor device may be reduced.
  • the manufacturing efficiency of the optical semiconductor device is significantly reduced.
  • the above-described cooling is not required, so that it is not necessary to return the cooled sealing layer to room temperature, and the manufacturing time can be shortened. Therefore, manufacturing cost can be reduced. Furthermore, since the generation of voids due to the above-mentioned dew condensation can be prevented, a highly reliable optical semiconductor device can be manufactured.
  • the optical semiconductor device manufacturing method of the present invention is an optical semiconductor device manufacturing method in which the optical semiconductor device is manufactured by sealing the optical semiconductor element with a B-stage sealing sheet, and the sealing layer
  • the manufacturing process is a sheet manufacturing process for manufacturing the sealing sheet of the B stage.
  • the sealing process the optical semiconductor element is sealed by the sealing sheet of the B stage, and the B stage in the sheet manufacturing process. It is preferable that the time from the manufacturing of the sealing sheet until the optical semiconductor element is sealed by the sealing sheet of the B stage in the sealing step is 24 hours or less.
  • the time from the manufacture of the B-stage sealing sheet in the sheet manufacturing process to the sealing of the optical semiconductor element by the B-stage sealing sheet in the sealing process is short.
  • the manufacturing efficiency of the optical semiconductor device can be improved.
  • the sealing sheet of the B stage can be easily designed and managed. Therefore, the freedom degree of design and management of the B-stage sealing sheet can be increased.
  • the optical semiconductor element is sealed with the B-stage sealing sheet. Therefore, the B-stage sealing sheet is superior in handleability compared to the A-stage sealing sheet.
  • the optical semiconductor element can be easily sealed.
  • the compression elastic modulus at 25 ° C. of the sealing sheet of the B stage manufactured in the sheet manufacturing process may be 0.040 MPa or more and 0.145 MPa or less. Is preferred.
  • the degree of freedom in designing the B-stage sealing sheet can be further increased.
  • the amount of increase in the compressive elastic modulus at 25 ° C. is It is suitable that it is 0.015 MPa or more and 0.120 MPa or less.
  • the optical semiconductor element can be sealed also by the B-stage sealing sheet having a large increase in the compression elastic modulus at 25 ° C. when stored at 25 ° C. for 24 hours. That is, it is possible to shorten the time required for C-stage using a fast-curing B-stage sealing sheet. Therefore, the manufacturing time of the optical semiconductor device can be shortened, and as a result, the manufacturing cost can be reduced.
  • the optical semiconductor device manufacturing method of the present invention is an optical semiconductor device manufacturing method for manufacturing the optical semiconductor device by sealing the optical semiconductor element with an A-stage sealing layer, and the sealing layer In the manufacturing process, the sealing layer of the A stage is manufactured. In the sealing process, the optical semiconductor element is sealed by the sealing layer of the A stage. In the sealing layer manufacturing process, the sealing of the A stage is performed. It is preferable that the time from the production of the stop layer to the sealing of the optical semiconductor element by the sealing layer of the A stage in the sealing step is 24 hours or less.
  • the time from manufacturing the A-stage sealing layer in the sealing layer manufacturing process to sealing the optical semiconductor element with the A-stage sealing layer in the sealing process is short. Therefore, the manufacturing efficiency of the optical semiconductor device can be improved.
  • the sealing layer of the A stage can be easily designed and managed. Therefore, the degree of freedom in designing and managing the A-stage sealing layer can be increased.
  • the A-stage sealing layer is manufactured in the sealing layer manufacturing process, and the optical semiconductor element is sealed by the sealing layer in the sealing process.
  • Man-hours to prepare can be reduced. Therefore, man-hours can be reduced and the manufacturing efficiency of the optical semiconductor device can be improved.
  • the manufacturing efficiency of the optical semiconductor device can be improved. Moreover, the freedom degree of design and management of a sealing layer can be raised.
  • FIG. 1 shows a flowchart of an LED device manufacturing method according to the first embodiment of the method of manufacturing an optical semiconductor device of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view of an LED device manufacturing factory in which each step shown in FIG. 1 is performed.
  • 3A to 3C show each apparatus in the sheet manufacturing area where the sheet manufacturing process is performed,
  • FIG. 3A is a mixing container in the varnish preparation area,
  • FIG. 3B is a dispenser in the application area, and
  • FIG. 3C is a B-stage. Shows the oven in the area.
  • 4A to 4C show racks used in the transport process,
  • FIG. 4A shows a state in which all the shelves are flipped up, and
  • FIG. 4B shows that some of the shelves are lowered and the sealing sheet is FIG.
  • FIG. 4C shows a state where all the shelf boards are lowered and a sealing sheet is placed.
  • FIG. 5 shows a magazine used in the transport process.
  • FIG. 6 shows a lidded container used in the transport process.
  • FIG. 7 shows a roll used in the transport process and including a separator.
  • FIG. 8 shows a roll used in the transport process and including a spacer.
  • FIG. 9 shows a press used in the sealing process.
  • FIG. 10 shows an LED device.
  • FIG. 11 shows the relationship between the surface temperature of a sealing sheet, and the elapsed time after mounting a container with a lid on a stainless steel stand.
  • FIG. 12 shows the schematic side view of the sealing sheet manufacturing unit used with the modification of the manufacturing method of the LED device of 1st Embodiment.
  • FIG. 12 shows the schematic side view of the sealing sheet manufacturing unit used with the modification of the manufacturing method of the LED device of 1st Embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart of an LED device manufacturing method according to the second embodiment of the method for manufacturing an optical semiconductor device of the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic view of an LED device manufacturing factory in which each step shown in FIG. 13 is performed.
  • FIG. 15 shows a laminating apparatus used in the sealing process.
  • FIG. 16 shows an LED device.
  • the manufacturing method of the LED device 5 is a method of manufacturing the LED device 5 by sealing the LED 4 as the optical semiconductor element by the B-stage sealing sheet 1 as the sealing layer, as shown in FIG. is there.
  • the manufacturing method of the LED device 5 includes a sheet manufacturing process (an example of a sealing layer manufacturing process) for manufacturing a B-stage sealing sheet 1 as a sealing layer, and a sealing sheet 1.
  • a sealing step for sealing the LED 4 is provided.
  • the manufacturing method of LED device 5 is equipped with the conveyance process which conveys the sealing sheet 1 manufactured at the sheet manufacturing process to a sealing process.
  • the manufacturing method of LED4 performs a sheet
  • the manufacturing method of the LED device 5 is performed in the LED device manufacturing factory 8.
  • the LED device manufacturing factory 8 includes a sheet manufacturing area 9, a conveyance area 10, and a sealing area 11.
  • sheet manufacturing area 9, transport area 10 and sealing area 11 are provided, for example, in the same factory site, that is, in one (same) LED device manufacturing factory 8.
  • the sheet manufacturing area 9 includes a varnish preparation area 9a, a coating area 9b, and a B-staging area 9c.
  • a sealing resin composition is prepared in the varnish preparation area 9a.
  • the sealing resin composition contains a two-stage curable resin.
  • the encapsulating resin composition is preferably made of a two-stage curable resin.
  • a two-stage curable resin has a two-stage reaction mechanism, and is a curable resin that is B-staged (semi-cured) by the first-stage reaction and C-staged (completely cured) by the second-stage reaction. It is.
  • the B stage is a state in which the two-stage curable resin is between the liquid A stage and the fully cured C stage, and the curing and gelation are slightly advanced, and the compression elastic modulus is the C stage. It is in a state smaller than the elastic modulus.
  • the two-stage curable resin for example, a two-stage curable thermosetting resin that is cured by heating, for example, two-stage curable active energy beam curing that is cured by irradiation with active energy rays (for example, ultraviolet rays, electron beams, etc.).
  • active energy rays for example, ultraviolet rays, electron beams, etc.
  • a functional resin for example, a two-stage curable thermosetting resin is used.
  • examples of the two-stage curable thermosetting resin include silicone resin, epoxy resin, polyimide resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, and unsaturated polyester resin.
  • a two-stage curable silicone resin is used from the viewpoint of translucency and durability.
  • Examples of the two-stage curable silicone resin include a condensation reaction / addition reaction curable silicone resin having two reaction systems of a condensation reaction and an addition reaction.
  • condensation reaction / addition reaction curable silicone resin examples include a first condensation reaction containing a silanol-terminated polysiloxane, an alkenyl group-containing trialkoxysilane, an organohydrogenpolysiloxane, a condensation catalyst, and a hydrosilylation catalyst.
  • Addition reaction curable silicone resin for example, silanol group-terminated polysiloxane (see formula (1) described later), ethylenically unsaturated hydrocarbon group-containing silicon compound (see formula (2) described later), ethylenically unsaturated Second condensation reaction / addition reaction curable silicone resin containing a hydrocarbon group-containing silicon compound (see formula (3) described later), organohydrogenpolysiloxane, condensation catalyst and hydrosilylation catalyst, for example, both-end silanol type Silicone oil, alkenyl group-containing dialkoxya
  • a third condensation reaction / addition reaction curable silicone resin containing a kill silane, an organohydrogenpolysiloxane, a condensation catalyst and a hydrosilylation catalyst for example, an organopolysiloxane having at least two alkenylsilyl groups in one molecule; Fourth polycondensation / addition reaction curable silicone resin containing an organopolysiloxane having at least two hydrosilyl groups in
  • the condensation reaction / addition reaction curable silicone resin is preferably a second condensation reaction / addition reaction curable silicone resin, and specifically described in detail in JP 2010-265436 A, for example.
  • the second condensation reaction / addition reaction curable silicone resin is, for example, an ethylenically unsaturated hydrocarbon group-containing silicon compound and an ethylenically unsaturated hydrocarbon group-containing silicon compound, which are condensation materials, It is prepared by adding a condensation catalyst all at once, then adding an organohydrogenpolysiloxane as an addition raw material, and then adding a hydrosilylation catalyst (addition catalyst).
  • the content ratio of the condensation catalyst is, for example, 1 ⁇ 10 ⁇ 5 parts by mass or more, preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 4 parts by mass or more, for example, 50 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the condensation raw material. Preferably, it is 10 parts by mass or less.
  • a desired compression elastic modulus M0 (described later) at 25 ° C. of the sealing sheet 1 (see FIG. 3C) manufactured in the sheet manufacturing process is set from a wide range. be able to.
  • the blending ratio of the two-stage curable resin is, for example, 30% by mass or more, preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more with respect to the sealing resin composition. It is 95 mass% or less, Preferably, it is 95 mass% or less, More preferably, it is 90 mass% or less.
  • the sealing resin composition may contain a phosphor and / or a filler as necessary.
  • the phosphor has a wavelength conversion function, and examples thereof include a yellow phosphor capable of converting blue light into yellow light, and a red phosphor capable of converting blue light into red light.
  • yellow phosphor examples 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- ⁇ -SiAlON.
  • silicate phosphors such as (Ba, Sr, Ca) 2 SiO 4 ; Eu, (Sr, Ba) 2 SiO 4 : Eu (barium orthosilicate (BOS)
  • Y 3 Al Garnet-type phosphors having a garnet-type crystal structure such as 5 O 12 : Ce (YAG (yttrium, aluminum, garnet): Ce
  • red phosphor examples include nitride phosphors such as CaAlSiN 3 : Eu and CaSiN 2 : Eu.
  • Examples of the shape of the phosphor include a spherical shape, a plate shape, and a needle shape.
  • spherical shape is mentioned from a fluid viewpoint.
  • the average value of the maximum length of the phosphor (in the case of a sphere, the average particle diameter) is, for example, 0.1 ⁇ m or more, preferably 1 ⁇ m or more, and for example, 200 ⁇ m or less, preferably 100 ⁇ m or less. But there is.
  • Fluorescent substances can be used alone or in combination.
  • the blending ratio of the phosphor is, for example, 0.1 parts by mass or more, preferably 0.5 parts by mass or more, for example, 80 parts by mass or less, preferably 100 parts by mass of the two-stage curable resin. It is also 50 parts by mass or less.
  • the filler is blended in the sealing resin composition in order to improve the toughness of the sealing sheet 1 (see FIG. 3C), for example, organic fine particles such as silicone particles (specifically, including silicone rubber particles), Examples thereof include inorganic fine particles such as silica (for example, fumed silica), talc, alumina, aluminum nitride, and silicon nitride.
  • organic fine particles such as silicone particles (specifically, including silicone rubber particles)
  • examples thereof include inorganic fine particles such as silica (for example, fumed silica), talc, alumina, aluminum nitride, and silicon nitride.
  • the average value of the maximum length of the filler is, for example, 0.1 ⁇ m or more, preferably 1 ⁇ m or more, and, for example, 200 ⁇ m or less, preferably It is also 100 ⁇ m or less.
  • the filler can be used alone or in combination.
  • the blending ratio of the filler is, for example, 0.1 parts by mass or more, preferably 0.5 parts by mass or more, and, for example, 70 parts by mass or less, preferably 100 parts by mass of the two-stage curable resin. Is 50 parts by mass or less.
  • a two-stage curable resin and a phosphor and / or a filler that are blended as necessary are blended and mixed.
  • a solvent can be blended at an appropriate ratio.
  • the solvent include aliphatic hydrocarbons such as hexane, aromatic hydrocarbons such as xylene, and siloxanes such as vinylmethyl cyclic siloxane and both-end vinyl polydimethylsiloxane.
  • the above-described components are blended in the mixing container 52 including the stirrer 51, and then, They are mixed using a stirrer 51.
  • the A-stage sealing resin composition is prepared as a varnish.
  • the viscosity of the varnish at 25 ° C. and 1 atm is, for example, 1,000 mPa ⁇ s or more, preferably 4,000 mPa ⁇ s or more, and, for example, 1,000,000 mPa ⁇ s or less, preferably , 100,000 mPa ⁇ s or less.
  • the viscosity is measured at a rotational speed of 99 s -1 by adjusting the temperature of the varnish to 25 ° C. and using an E-type cone. The following viscosities are measured by the same method as described above.
  • an A-stage sealing resin composition (varnish) is applied in the application area 9b shown in FIG.
  • varnish is applied to the surface of the release sheet 2.
  • the release sheet 2 examples include polymer films such as polyethylene film and polyester film (PET), for example, ceramic sheets, for example, metal foil. Preferably, a polymer film is used. Further, the surface of the release sheet 2 can be subjected to a peeling treatment such as a fluorine treatment. Moreover, the shape of the release sheet 2 is not particularly limited, and is formed in, for example, a substantially rectangular shape in plan view (including a strip shape and a long shape).
  • an application device such as a dispenser, an applicator, or a slit die coater is used.
  • a dispenser 13 shown in FIG. 3B is used.
  • the varnish is separated so that the thickness of the sealing sheet 1 is, for example, 10 ⁇ m or more, preferably 50 ⁇ m or more, and, for example, 2000 ⁇ m or less, preferably 1000 ⁇ m or less. Apply to the mold sheet 2.
  • the varnish is applied in an appropriate shape such as a substantially rectangular shape (including a strip shape and a long shape), for example, a circular shape in a plan view.
  • the varnish which comprises the above-mentioned shape may be formed at intervals.
  • the varnish is applied to, for example, a release sheet 2 having a substantially rectangular shape in plan view (excluding a long shape), and a single-stage encapsulating sheet 1 is obtained by forming a B-stage described below, or The continuous encapsulating sheet 1 can also be formed by applying continuously to the long release sheet 2 and forming a B-stage described below.
  • varnish is apply
  • the sealing sheet 1 is made into a single-wafer
  • the applied varnish is heated.
  • an oven 55 including a heater 54 disposed on the upper side and / or the lower side of the release sheet 2 is used.
  • the heating temperature is, for example, 40 ° C. or higher, preferably 80 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, and for example, 200 ° C. or lower, preferably 150 ° C. or lower, more preferably, 140 ° C. or lower.
  • the heating time is, for example, 1 minute or more, preferably 5 minutes or more, more preferably 10 minutes or more, and for example, 24 hours or less, preferably 1 hour or less, more preferably 0.5 hours. It is as follows.
  • the desired compression elastic modulus M0 (described later) at 25 ° C. of the sealing sheet 1 manufactured in the sheet manufacturing process can be set from a wide range by selecting the heating conditions from the above range.
  • the varnish when the varnish contains a two-stage curable active energy ray-curable resin, the varnish is irradiated with active energy rays.
  • the varnish is B-staged (semi-cured), but not C-staged (completely cured), that is, the sealing sheet 1 before C-staged (completely cured), that is, the B-staged sealing sheet. 1 is formed.
  • the C stage is a state where the degree of cure is 90% or more.
  • the degree of cure is, for example, a state in which the increase in compression elastic modulus is saturated by heating or irradiation with active energy rays, and the degree of cure is 100%, and then the ratio of the compression elastic modulus (of the measurement sample with respect to the saturated compression elastic modulus). Compressive modulus ratio).
  • the B-stage sealing sheet 1 laminated on the surface of the release sheet 2 is manufactured.
  • the compression elastic modulus M0 at 25 ° C. of the encapsulating sheet 1 manufactured in this sheet manufacturing process is, for example, 0.040 MPa or more, preferably 0.050 MPa or more, more preferably 0.075 MPa or more, and still more preferably, For example, it is 0.145 MPa or less, preferably 0.140 MPa or less, more preferably 0.135 MPa or less, and further preferably 0.125 MPa or less.
  • the compression elastic modulus M0 exceeds the above upper limit
  • a desired compression elastic modulus for example, the B-stage sealing sheet 1 is manufactured in a sheet manufacturing process described later.
  • the upper limit of the compression elastic modulus M2) of the sealing sheet 1 when the LED 4 is sealed by the sealing sheet 1 in the sealing step may be exceeded. In that case, if the LED 4 is connected to the substrate 6 by wire bonding (see the broken line in FIG. 9), the wire 7 may be deformed.
  • the compression modulus M0 is less than the lower limit described above, it is difficult to ensure the shape of the sealing sheet 1. That is, the varnish may not form the shape of the sealing sheet 1.
  • a two-stage curable resin is subjected to a condensation reaction / addition.
  • the content ratio of the condensation catalyst is, for example, 1 ⁇ 10 ⁇ 5 parts by mass or more, preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 4 parts by mass or more, or the heating temperature is, for example, 80 ° C. or more, further 100 ° C. or more, and for example, 180 ° C.
  • the heating time is, for example, 60 minutes or less, preferably 40 minutes or less, more preferably 30 minutes or less, It is set to be equal to or greater than minutes.
  • a two-stage curable resin is a condensation reaction / addition reaction.
  • the content ratio of the condensation catalyst is, for example, 1 ⁇ with respect to 100 parts by mass of the condensation raw material. 10 ⁇ 5 parts by mass or more, preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 4 parts by mass or more, or the heating temperature is, for example, 80 ° C. or more, further 100 ° C. or more, and for example, 180 ° C. or less.
  • the heating time is, for example, 90 minutes or less, preferably 60 minutes or less, more preferably 45 minutes or less, and for example, 7. It is set to be equal to or greater than minutes.
  • the increase ⁇ M in compression modulus at 25 ° C. is, for example, 0 MPa or more, for example, 0.015 MPa or more, For example, it is 0.120 MPa or less.
  • increase amount (DELTA) M is 24 at 25 degreeC in the sealing sheet 1 manufactured at the sheet manufacturing process from the compression elastic modulus M2 after preserve
  • the increase amount ⁇ M is less than the lower limit described above, the state change of the sealing sheet 1 from the B stage to the C stage becomes excessively slow. Therefore, the time for forming the sealing sheet 1 into the C stage may be excessively long. As a result, the manufacturing efficiency of the LED device 5 (see FIG. 10) may decrease.
  • the sealing sheet 1 changes from the B stage to the C stage after the sealing sheet 1 is manufactured in the sheet manufacturing process until the LED 4 is sealed by the sealing sheet 1 in the sealing process.
  • the wire 7 may be deformed or the LED 4 may not be reliably sealed by the sealing sheet 1.
  • the amount of increase ⁇ M in the compression modulus at 25 ° C. when stored at 25 ° C. for 24 hours is, for example, 0.050 MPa or more (further, 0.075 MPa or more, further 0.100 MPa or more),
  • the sealing sheet 1 manufactured in the sheet manufacturing process so as to be 0.120 MPa or less is a short-time curable (that is, fast curable) sealing sheet having a relatively short C-stage time. It is set to 1.
  • a two-stage curable resin is a condensation reaction / addition reaction curable silicone resin (specifically, first to third condensation reactions / addition reaction curing).
  • the content of the hydrosilylation catalyst is, for example, 5.6 ⁇ 10 ⁇ 3 parts by mass or more, preferably 0.01 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the additional raw material. .
  • the encapsulating sheet 1 is a long-time curable (or slowly curable) encapsulating sheet 1 having a relatively slow C-stage time.
  • a two-stage curable resin is a condensation reaction / addition reaction curable silicone resin (specifically, first to third condensation reaction / addition reaction curing).
  • Type silicone resin the content of the hydrosilylation catalyst is, for example, 1 ⁇ 10 ⁇ 3 parts by mass or more, preferably 5 ⁇ 10 ⁇ 4 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the additional raw material. .
  • the continuous B-stage sealing sheet 1 is cut into a predetermined shape together with the continuous release sheet 2 if necessary.
  • the transport process is performed in the transport area 10 as shown in FIG.
  • the conveyance area 10 is provided between the sheet manufacturing area 9 and the sealing area 11.
  • the sealing sheet 1 manufactured in the sheet manufacturing process is transported at room temperature and supplied to the sealing area 11 where the sealing process is performed. Or the sealing sheet 1 is conveyed at the low temperature below room temperature.
  • the room temperature is a temperature that is not maintained at a low temperature in order to actively cool the sealing sheet 1 with a special cooling facility such as a freezer or a refrigerator.
  • a moderately cooled temperature for conditioning specifically, for example, 10 ° C. or higher, further 20 ° C. or higher, further 23 ° C. or higher, and for example, 40 ° C. or lower, 30 degrees C or less, Furthermore, it is 25 degrees C or less.
  • the low temperature below room temperature is a temperature maintained at a low temperature in order to cool the sealing sheet 1 by a special cooling facility, specifically, for example, below 10 ° C., further below 5 ° C., and -60 ° C. or higher.
  • the sealing sheet 1 manufactured in the sheet manufacturing process is conveyed at room temperature. If the sealing sheet 1 is transported at room temperature, the cooling equipment for cooling described above becomes unnecessary, and therefore the manufacturing equipment of the LED device 5 can be simplified, and as a result, the manufacturing cost of the LED device 5 is reduced. can do.
  • the sealing sheet 1 In order to convey the sealing sheet 1, when the sealing sheet 1 is manufactured in a single wafer type, for example, the rack 15 shown in FIGS. 4A to 4C, for example, the magazine 16 shown in FIG. It accommodates in conveyance containers, such as the container 17 with a lid
  • conveyance containers such as the container 17 with a lid
  • the press machine 20 (after-mentioned, refer FIG. 9) in a sealing process.
  • the release sheet 2 is formed in an elongated shape, and the surface of the sealing sheet 1 (contact surface with respect to the release sheet 2).
  • Separator 18 is laminated on the opposite side), release sheet 2, sealing sheet 1 and separator 18 are wound to form roll 22, and sealing sheet 1 is rolled into press machine 20 (described later, see FIG. 9). 22 can also be conveyed.
  • the sealing sheet 1 is manufactured by a continuous type, as shown in FIG. 8, in the long release sheet 2, the width direction with respect to the sealing sheet 1 (perpendicular to the longitudinal direction and the thickness direction).
  • the long spacers 12 are provided on both outer sides, and then the release sheet 2, the sealing sheet 1, and the spacer 12 are arranged so that the surface of the sealing sheet 1 does not contact the back surface of the release sheet 2.
  • the sealing sheet 1 can also be conveyed as a roll 22 to a press machine 20 (described later, see FIG. 9).
  • the sealing sheet 1 is supplied continuously to the conveyor 14 shown by an imaginary line in FIG. 2 in order to supply the sealing sheet 1 to the sealing area 11. It can also be conveyed to the sealing area 11.
  • the lidded container 17 shown is used. That is, the conveyance container which conveys the single-wafer
  • the rack 15 includes a frame 30 that is substantially L-shaped in side view, a plurality of shelf plates 31 that are rotatably attached to the frame 30 in the vertical direction, and casters that are attached to the frame 30. 32.
  • the frame 30 is integrally provided with a bottom frame 33 formed in a substantially rectangular frame shape in plan view and a back frame 34 extending upward from the rear end portion of the bottom frame 33.
  • a plurality of shelf boards 31 are provided at intervals in the vertical direction.
  • the shelf board 31 has a net-shelf shape, and a rear end portion of the shelf board 31 is rotatably supported by the back frame 34 so as to be flipped up.
  • a holding piece 35 that protrudes downward is provided at the front end portion of the shelf board 31.
  • the shelf board 31 is configured such that when the front end portion of the shelf board 31 is lowered, the holding piece 35 is placed on the shelf. It is comprised so that the horizontal attitude
  • FIG. 4A the shelf board 31 is flipped up and disposed in an inclined manner when the sealing sheet 1 is not placed.
  • FIG. 4B and FIG. 4C when the sealing sheet 1 is placed, the shelf boards 31 adjacent to each other in the vertical direction do not come into contact with each other. An accommodation space is formed between them. Moreover, each shelf board 31 is maintained in a horizontal posture.
  • a plurality of casters 32 are provided on the lower surface of the bottom frame 33.
  • the front end portion of the flipped up shelf 31 (for example, the shelf 31 located at the bottom) shown in FIG. 4A is indicated by an arrow in FIG. 4B.
  • the sealing sheet 1 is placed on the shelf 31 as shown in FIG. Specifically, it arrange
  • a shelf 31 arranged adjacent to the upper side of the lowest shelf 31 on which the sealing sheet 1 is placed is provided. Horizontally, the sealing sheet 1 is placed on the shelf board 31. This operation is repeated. Thereby, as shown in FIG. 4C, the sealing sheet 1 is placed on each of all the shelf boards 31. As a result, the plurality of sealing sheets 1 are accommodated in the rack 15.
  • Such a rack 15 is versatile, and further, when the sealing sheet 1 is not accommodated, the rack 15 can be stored in a compact manner, so that space can be saved.
  • the magazine 16 shown in FIG. 5 is a rack provided with a substantially box-shaped case 36 whose front is opened, and a mounting plate 37 provided in the case 36.
  • the mounting plate 37 is a support plate on which the peripheral end portion of the sealing sheet 1 (release sheet 2) is mounted.
  • a plurality of mounting plates 37 are attached in an aligned manner in the case 36 so as to be spaced apart from each other in the vertical direction.
  • Each mounting plate 37 has a substantially flat plate shape as indicated by a virtual line, or a substantially U shape in plan view with a front opening as indicated by a solid line (solid line, however, the U shape is shown in FIG. 5). Is not formed).
  • the release sheet 2 is placed on the upper surface of the placement plate 37.
  • the lidded container 17 shown in FIG. 6 includes a tray 40 and a cover (upper lid) 41.
  • the tray 40 is formed in a thin plate shape from a resin such as PET, and integrally includes a tray flange portion 42, a tray flat plate portion 43, and a tray frame portion 44.
  • the tray flange 42 is formed in a substantially frame shape in plan view at the peripheral portion of the tray 40.
  • the tray flat plate portion 43 forms an inner portion of the tray 40 and is formed in a flat plate shape that is disposed on the inner side of the tray 40 from the inner peripheral edge of the tray flange portion 42.
  • the tray frame portion 44 is formed to connect the inner peripheral edge of the tray frame portion 44 and the outer peripheral edge of the tray flat plate portion 43 and protrude upward.
  • the cover 41 is integrally provided with a cover flange 45 and a cover flat plate portion 46.
  • the cover collar 45 is formed in a substantially frame shape in plan view at the peripheral portion of the cover 41.
  • the cover flange 45 is formed with a fitting groove 47 that is fitted to the upper end portion of the tray frame portion 44 when the tray 40 and the cover 41 are stacked in the vertical direction.
  • the cover flat plate portion 46 has a substantially U-shaped cross-sectional view that opens downward, and is formed in a flat plate shape that is disposed inside the cover flange 45.
  • the cover flat plate portion 46 is formed so as to protrude above the cover flange portion 45.
  • the tray 40 is prepared, and then the release sheet 2 on which the sealing sheet 1 is laminated is placed on the tray flat plate portion 43 of the tray 40. Thereafter, the cover 41 is overlaid on the tray 40 so that the upper end portion of the tray frame portion 44 is fitted in the fitting groove 47. As a result, a storage space is defined between the tray flat plate portion 43 and the cover flat plate portion 46.
  • the sealing sheet 1 is accommodated in the accommodating space in the lidded container 17 at a distance from the cover flat plate portion 46 of the cover 41.
  • the lidded container 17 containing the sealing sheet 1 can be further accommodated in a storage bag (pouch) made of a metal such as aluminum or a resin such as polypropylene or polyethylene.
  • a storage bag made of a metal such as aluminum or a resin such as polypropylene or polyethylene.
  • an aluminum pouch is used from the viewpoint of water vapor barrier properties.
  • the sealing sheet 1 can be prevented from coming into contact with other members.
  • the sealing step is performed in the sealing area 11.
  • the sealing area 11 includes an LED preparation area 11a, an installation / press area 11b, and a C-staging area 11c.
  • the substrate 6 on which the LED 4 is mounted as shown in FIG. 9 is prepared.
  • the substrate 6 is made of an insulating substrate such as a silicon substrate, a ceramic substrate, a polyimide resin substrate, or a laminated substrate in which an insulating layer is laminated on a metal substrate.
  • an insulating substrate such as a silicon substrate, a ceramic substrate, a polyimide resin substrate, or a laminated substrate in which an insulating layer is laminated on a metal substrate.
  • a conductive pattern (not shown) provided on the surface of the substrate 6 is provided with electrodes (not shown) for electrical connection with terminals (not shown) of LEDs 4 to be described below, and wiring continuous therewith. ) Is formed.
  • the conductor pattern is formed from a conductor such as gold, copper, silver, or nickel.
  • the LED 4 is an optical semiconductor element that converts electrical energy into light energy, and is formed, for example, in a substantially rectangular shape in cross-sectional view whose thickness is shorter than the length in the plane direction (length in the direction perpendicular to the thickness direction).
  • Examples of the LED 4 include a blue LED (light emitting diode element) that emits blue light.
  • the thickness of the LED 4 is, for example, 10 to 1000 ⁇ m.
  • the LED 4 is mounted on the substrate 6 by wire bonding connection or flip chip mounting, for example.
  • the LED 4 is mounted on the substrate 6, and the terminals of the LED 4 are connected by wire bonding using the electrodes of the substrate 6 and the wires 7.
  • terminals of the LED 4 are wire-bonded to the electrodes of the substrate 6, terminals (not shown) are formed on the surface of the LED 4, and the terminals are arranged on the surface of the substrate 6 in the horizontal direction. Are electrically connected to an electrode (not shown) provided at a distance through the wire 7.
  • the wire 7 is formed in a linear shape, and one end thereof is electrically connected to the terminal of the LED 4 and the other end is electrically connected to an electrode (not shown) of the substrate 6.
  • Examples of the material of the wire 7 include metal materials used as LED wire bonding materials such as gold, silver, and copper, and gold is preferable from the viewpoint of corrosion resistance.
  • the wire diameter (thickness) of the wire 7 is, for example, 10 ⁇ m or more, preferably 20 ⁇ m or more, and for example, 100 ⁇ m or less, preferably 50 ⁇ m or less.
  • the wire 7 is bent or bent in a state where the terminal of the LED 4 and the electrode of the substrate 6 are connected, and is formed in a substantially arc shape (for example, a triangular arc shape, a square arc shape, an arc shape, etc.). ing.
  • a substantially arc shape for example, a triangular arc shape, a square arc shape, an arc shape, etc.
  • the substrate 6 on which the LEDs 4 are mounted is installed in the press machine 20 shown in FIG.
  • the press machine 20 is arranged continuously (over) the installation / press area 11b and the C-staging area 11c.
  • a flat plate press machine including two flat plates 21 that are opposed to each other with an interval in the vertical direction is adopted.
  • the two flat plates 21 are configured to be movable in both the installation / press area 11b and the C-staging area 11c.
  • the substrate 6 on which the LEDs 4 are mounted is installed on the lower flat plate 21.
  • the sealing sheet 1 supplied from the conveyance area 10 shown in FIG. 2 is turned upside down so as to face the LED 4. That is, the sealing sheet 1 is disposed so as to face the LED 4.
  • the LED 4 is embedded by the sealing sheet 1.
  • the sealing sheet 1 is lowered (pressed down). Specifically, the sealing sheet 1 is pressed against the substrate 6 on which the LEDs 4 are mounted. Specifically, the upper flat plate 21 is brought close to the lower flat plate 21.
  • the press pressure is, for example, 0.05 MPa or more, preferably 0.1 MPa or more, and for example, 1 MPa or less, preferably 0.5 MPa or less.
  • the LED 4 and the wire 7 are covered with the sealing sheet 1. That is, the LED 4 and the wire 7 are embedded in the sealing sheet 1.
  • the encapsulating sheet 1 is converted to the C stage in the C staging area 11c of FIG.
  • An oven is provided in the C-staging area 11c.
  • the sealing sheet 1 is heated. Specifically, the flat plate 21 is moved to the C-staging area 11c while being kept pressed against the sealing sheet 1 by the flat plate 21, and put into the oven. Thereby, the sealing sheet 1 is heated.
  • the heating temperature is, for example, 80 ° C. or more, preferably 100 ° C. or more, and for example, 200 ° C. or less, preferably 180 ° C. or less.
  • the heating time is, for example, 10 minutes or more, preferably 30 minutes or more, and for example, 10 hours or less, preferably 5 hours or less.
  • the encapsulating sheet 1 is C-staged (completely cured) by heating the encapsulating sheet 1.
  • the encapsulating sheet 1 is irradiated by irradiating the encapsulating sheet 1 with active energy rays in the C-staging area 11c. C-stage (complete curing). Specifically, the sealing sheet 1 is irradiated with ultraviolet rays using an ultraviolet lamp or the like.
  • sealing is performed after manufacturing the sealing sheet 1 in the sheet manufacturing process of the sheet manufacturing area 9 (B-staging area 9c) (specifically, from the time when the varnish is converted to the B-stage).
  • the time T until the LED 4 is sealed with the sealing sheet 1 (specifically, until the LED 4 is embedded with the sealing sheet 1) in the sealing step of the area 11 (installation / press area 11b) is 24 hours. Or less, preferably 18 hours or less, more preferably 12 hours or less, further preferably 6 hours or less, particularly preferably 3 hours or less, and for example, 1 second or more, preferably 1 minute or more. is there.
  • the LED device 5 as an optical semiconductor device including the sealing sheet 1, the LED 4 sealed by the sealing sheet 1, and the substrate 6 on which the LED 4 is mounted is manufactured.
  • the release sheet 2 is peeled off from the sealing sheet 1 as shown by the phantom lines in FIG.
  • the sealing sheet 1 seals the plurality of LEDs 4, although not shown, the sealing sheet 1 is then cut into pieces corresponding to each LED 4 if necessary.
  • the sealing sheet 1 is manufactured and shipped in a sheet manufacturing factory, and then in a sealing factory (specifically, an LED device manufacturing factory) in a different place from the sheet manufacturing factory.
  • the LED 4 is sealed by the sealing sheet 1.
  • this method includes a sheet manufacturing area 9, a conveyance area 10, and a sealing area 11 in one (same) factory, specifically, an LED device manufacturing factory 8, Each process described above is performed in each area.
  • the sheet manufacturing factory is provided in the LED device manufacturing factory, and the sheet manufacturing process and the sealing process are performed in the same factory.
  • the state before the C stage of the sealing sheet 1, specifically, it is not necessary to maintain the B stage of the sealing sheet 1 for a long time. Can be designed and managed. Therefore, the freedom degree of design and management of the B-stage sealing sheet 1 can be increased.
  • the sealing sheet 1 since it takes a long time to transport and store the sealing sheet 1, the sealing sheet 1 is prevented from being in a state before the C stage, specifically, from the B stage to the C stage. In addition, it is necessary to cool (freeze) the B-stage sealing sheet 1 to a low temperature and transport and store it.
  • the sealing sheet 1 of the B stage manufactured in the sheet manufacturing process is removed. It can be conveyed at room temperature and supplied to the sealing process. Therefore, the above-described man-hours and equipment for cooling are unnecessary, and as a result, the manufacturing cost of the LED device 5 can be reduced.
  • the sealing sheet 1 of the B stage in the sealing step since the LED 4 is sealed by the sealing sheet 1 of the B stage in the sealing step, the B stage is superior in handling properties compared to the liquid A stage sealing layer 61 (described later). The LED 4 can be easily sealed by the sealing sheet 1.
  • the compression elastic modulus in 25 degreeC of the sealing sheet 1 manufactured at the sheet manufacturing process is 0.040 Mpa or more and 0.145 Mpa or less, since the range of the compression elastic modulus of the sealing sheet 1 which can be used is wide. Moreover, the freedom degree of design of the sealing sheet 1 can be raised further.
  • the LED 4 can be sealed also by the sealing sheet 1 having a large increase in compression elastic modulus ⁇ M at 25 ° C. when stored at 25 ° C. for 24 hours. That is, the time required for C-stage can be shortened by using the fast-curing sealing sheet 1. Therefore, the manufacturing time of the LED device 5 can be shortened, and as a result, the manufacturing cost can be reduced.
  • the upper flat plate 21 is brought close to the lower flat plate 21.
  • the lower flat plate 21 21 can be brought close to the upper flat plate 21. That is, the substrate 6 that is disposed on the lower flat plate 21 and on which the LEDs 4 are mounted is pressed toward the sealing sheet 1.
  • the substrate 6 on which the LEDs 4 are mounted is disposed on the lower flat plate 21, and the release sheet 2 on which the sealing sheet 1 is laminated is disposed on the upper flat plate 21.
  • the substrate 6 on which the LEDs 4 are mounted can be disposed on the upper flat plate 21, and the release sheet 2 on which the sealing sheet 1 is laminated can be disposed on the lower flat plate 21.
  • the C-staging area 11 c including an oven is provided in the sealing area 11.
  • the C-staging area 11 c is provided in the sealing area 11.
  • the sealing area 11 can also be configured without this. In that case, for example, a heater is provided on the flat plate 21 shown in FIG. 9, and the sealing sheet 1 of the B stage is heated by this heater, whereby the sealing sheet 1 is made into a C stage.
  • the conveyance area 10 is provided between the sheet manufacturing area 9 and the sealing area 11, it is not limited to this, In particular, without providing the conveyance area 10, The LED device manufacturing factory 8 can also be configured.
  • the LED 4 and the LED device 5 are described as examples as the optical semiconductor element and the optical semiconductor device in the present invention, respectively.
  • an LD (laser diode) 4 and a laser diode respectively. It can also be the device 5.
  • the sheet manufacturing area 9 is provided in advance in the LED device manufacturing factory 8.
  • a movable sealing sheet manufacturing unit 91 is provided in the LED device manufacturing factory 8. It can also be installed.
  • the sealing sheet manufacturing unit 91 includes a container 92 and a sheet manufacturing apparatus 93 accommodated in the container 92.
  • the container 92 includes a housing 94, a first wheel 95 as a traveling device, a first connecting member 96, and a landing gear 97.
  • the sheet manufacturing apparatus 93 is accommodated in the housing 94.
  • the sheet manufacturing apparatus 93 includes a varnish preparation apparatus 98 and a sheet preparation apparatus 99.
  • the varnish preparation device 98 includes, for example, a mixing container 52 and a stirrer 51.
  • the sheet preparation device 99 is disposed adjacent to the varnish preparation device 98.
  • the sheet preparation device 99 includes, for example, a coating device 13 and a heating device 118.
  • Examples of the coating device 13 include a dispenser.
  • the heating device 118 may be a hot plate.
  • Each member (the varnish preparation device 98 and the sheet preparation device 99) provided in the above-described sheet manufacturing apparatus 93 is fixed to the housing 94.
  • sealing sheet 1 is manufactured using the sealing sheet manufacturing unit 91, and then the LED 4 is sealed by the sealing sheet 1 to manufacture the LED device 5. A method will be described.
  • the sealing sheet manufacturing unit 91 is moved.
  • the LED device manufacturing factory 8 specifically, the installation location of the container 92 in the vicinity of the LED device manufacturing building (not shown)).
  • the sealing sheet manufacturing unit 91 and the trailer 150 are connected.
  • the trailer 150 includes a chassis 148, a cab 149, an engine 151 accommodated in the cab 149, a second wheel 152 configured to be rotatable with respect to an axle provided in the chassis 148, and a second connecting member 153. Prepare.
  • the rear portion of the chassis 148 is inserted into the lower portion of the container 92, and the second connecting member 153 and the first connecting member 96 are connected. They are arranged facing each other in the vertical direction, and they are connected.
  • the container 92 is pulled based on the driving force of the engine 151 of the trailer 150.
  • the container 92 travels with the trailer 150 by the rotation of the first wheel 95.
  • the trailer 150 and the sealing sheet manufacturing unit 91 are moved to the LED device manufacturing factory 8 or to a predetermined installation location.
  • the landing gear 97 is advanced downward, and the lower end portion of the landing gear 97 is grounded.
  • the connection between the second connecting member 153 and the first connecting member 96 is released, and the rear portion of the cab 149 is detached from the lower portion of the container 92.
  • the trailer 150 is separated from the container 92.
  • the sheet manufacturing apparatus 93 is operated in the container 92 to manufacture the sealing sheet 1. Specifically, the varnish is applied to the surface of the release sheet 2, and when the varnish contains a two-stage curable thermosetting resin, the varnish is heated by heating the varnish with a heating device 118. Stage (semi-curing) is performed to obtain the sealing sheet 1.
  • LED4 is sealed with the obtained sealing sheet 1, and the LED device 5 is manufactured.
  • the B-stage sealing sheet 1 manufactured by the sealing sheet manufacturing unit 91 is set in a press machine 20 (see FIG. 9) installed in a building (not shown) of the LED device manufacturing factory. To do.
  • a substrate 6 on which the LEDs 4 are mounted is prepared, and the substrate 6 is set in the above-described hot press apparatus.
  • the sealing sheet 1 (FIG. 12) laminated on the upper surface of the release sheet 2 is turned upside down so as to face the LED 4. That is, the sealing sheet 1 is disposed so as to face the LED 4.
  • the sealing sheet 1, the LED 4, and the substrate 6 are arranged in a press machine 20 installed in the building of the LED device manufacturing factory.
  • the LED device 5 including the sealing sheet 1, the LED 4 sealed by the sealing sheet 1, and the substrate 6 on which the LED 4 is mounted is manufactured.
  • the sealing sheet manufacturing unit 91 is manufactured as another LED device.
  • the sealing sheet manufacturing unit 91 is moved to the inside of the factory or the installation location, specifically, to the next LED device manufacturing factory or installation location installed in an area separated from the first LED device manufacturing factory 8. Then, the trailer 150 and the sealing sheet manufacturing unit 91 are moved from the first LED device manufacturing factory 8 or the installation location to the next LED device manufacturing factory or the installation location.
  • the sheet manufacturing apparatus 93 together with the container 92 and the LED device manufacturing factory that seals the LED 4 to be sealed by the B-stage sealing sheet 1 or LED device manufacturing. It can be moved to the installation location of the container 92 in the vicinity of the factory. Therefore, the B-stage sealing sheet 1 can be manufactured in the LED device manufacturing factory 8 or at an installation location. Therefore, the manufactured B-stage sealing sheet 1 can be transported as it is in a short time to the press machine 20 installed in the building (not shown) of the LED device manufacturing factory 8. As a result, the conveyance time for conveying the sealing sheet 1 after manufacture can be significantly shortened.
  • the sealing sheet 1 is manufactured in the LED device manufacturing factory 8 or at the installation location, and then the LED 4 can be sealed with the B-stage sealing sheet 1 in the LED device manufacturing factory 8, the B stage The LED 4 can be reliably sealed by the sealing sheet 1. Therefore, since the above-described cooling equipment is not required, the manufacturing cost can be suppressed.
  • a B-stage sealing sheet 1 is manufactured as a sealing layer, and then the optical semiconductor element 3 is sealed with the B-stage sealing sheet 1.
  • the A-stage sealing layer 61 is also possible to manufacture the A-stage sealing layer 61 as the sealing layer and then seal the optical semiconductor element 3 with the A-stage sealing layer 61.
  • the manufacturing method of the LED device 5 of the second embodiment is a method of manufacturing the LED device 5 by sealing the LED 4 with the sealing layer 61 of the A stage as shown in FIGS. 15 and 16.
  • the manufacturing method of the LED device 5 includes a sealing layer manufacturing process for manufacturing the A-stage sealing layer 61 and a sealing process for sealing the LED 4 with the A-stage sealing layer 61.
  • the manufacturing method of LED device 5 is equipped with the conveyance process which conveys the sealing layer 61 of A stage manufactured at the sealing layer manufacturing process to a sealing process.
  • the manufacturing method of LED4 implements a sealing layer manufacturing process, a conveyance process, and a sealing process one by one.
  • the sealing layer manufacturing area 59 does not include the B-staging area 9c (see FIG. 2), but includes a varnish preparation area 9a and a coating area 9b.
  • the sealing resin composition is prepared in the varnish preparation area 9a.
  • the sealing resin composition contains a one-step curable resin.
  • the sealing resin composition is preferably made of a one-step curable resin.
  • the one-step curable resin has a one-step reaction mechanism and is a curable resin that is completely cured by the first-step reaction.
  • a one-step curable resin for example, a one-step curable thermosetting resin that is cured by heating, for example, one-step curable active energy ray curing that is cured by irradiation with active energy rays (for example, ultraviolet rays, electron beams, etc.).
  • active energy rays for example, ultraviolet rays, electron beams, etc.
  • a functional resin for example, a one-step curable thermosetting resin is used.
  • thermosetting resin examples include silicone resin, epoxy resin, polyimide resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, and unsaturated polyester resin.
  • a one-step curable silicone resin is used from the viewpoint of translucency and durability.
  • the viscosity of the A-stage one-stage curable resin is, for example, 1,000 mPa ⁇ s or more, preferably 3,000 mPa ⁇ s or more, more preferably 5,000 mPa ⁇ s or more. 1,000,000 mPa ⁇ s or less, preferably 500,000 mPa ⁇ s or less, more preferably 200,000 mPa ⁇ s or less.
  • the sealing resin composition may contain the above-described phosphor and / or filler in the above-described mixing ratio, if necessary.
  • the above-described components are blended in the mixing container 52 including the stirrer 51, Subsequently, they are mixed using a stirrer 51.
  • A-stage one-step curable resin, phosphor and / or filler, and solvent as necessary are mixed and mixed.
  • the A-stage sealing resin composition is prepared as a varnish.
  • the viscosity of the varnish at 25 ° C. and 1 atm is such that when the varnish is applied to the release sheet 2 (described later), the applied varnish is removed from the peripheral edge of the upper surface of the release sheet 2 (see FIG. 15).
  • the A-stage sealing resin composition (varnish) is applied to the release sheet 2 in the application area 9b shown in FIG.
  • the sealing layer 61 after application can be heated. Specifically, although not shown in FIG. 14, as illustrated in FIG. 3C, the sealing layer 61 is heated by an oven 55 including two heaters 54.
  • the heating condition is a condition in which the curing reaction of the curable resin is not substantially accelerated.
  • the temperature is, for example, 40 ° C. or higher, preferably 60 ° C. or higher. 150 ° C or lower, preferably 130 ° C or lower.
  • the heating time is, for example, 1 minute or more, preferably 5 minutes or more, and for example, 60 minutes or less, preferably 40 minutes or less.
  • the thickness of the applied A-stage sealing layer 61 is, for example, 10 ⁇ m or more, preferably 50 ⁇ m or more, and, for example, 2,000 ⁇ m or less, preferably 1,000 ⁇ m or less.
  • the A-stage sealing layer 61 is manufactured.
  • the transfer process is performed in the transfer area 10. That is, in the transport process, as in the first embodiment, in the sealing layer manufacturing area 59, the sealing layer 61 manufactured in the sealing layer manufacturing process is transported at room temperature, and the sealing process is performed. Supply to the sealing area 11. Alternatively, the sealing layer 61 is conveyed at a low temperature below room temperature.
  • the sealing step is performed in the sealing area 11 as shown in FIG.
  • the sealing area 11 includes an LED preparation area 11a, an installation / embedding area 11d, and a C-staging area 11c.
  • a substrate 6 on which the LEDs 4 are mounted is prepared.
  • the substrate 6 on which the LEDs 4 are mounted is installed in the laminating apparatus 55 shown in FIG.
  • the stacking device 55 is arranged continuously (over) the installation / embedding area 11d and the C-staging area 11c.
  • the laminating device 55 includes, for example, two flat plates 21 that are opposed to each other with an interval in the vertical direction.
  • the two flat plates 21 are configured to be movable in both the installation / embedding area 11d and the C-staging area 11c.
  • the substrate 6 on which the LEDs 4 are mounted is installed on the upper flat plate 21.
  • the substrate 6 is installed on the lower surface of the flat plate 21 so that the LEDs 4 face downward.
  • the sealing layer 61 supplied from the transfer area 10 shown in FIG. 14 is installed on the lower flat plate 21. That is, the sealing layer 61 is disposed so as to face the LED 4.
  • the LED 4 is embedded by the sealing layer 61.
  • the upper flat plate 21 is lowered (pressed down) so that the substrate 6 on which the LEDs 4 are mounted is lowered.
  • the lower flat plate 21 is raised (pushed up) so that the sealing layer 61 laminated on the release sheet 2 rises.
  • the LED 4 and the wire 7 are covered with the sealing layer 61. That is, the LED 4 and the wire 7 are embedded in the sealing layer 61.
  • the LED 4 and the wire 7 are sealed by the sealing layer 61.
  • sealing layer 61 is C-staged in the C-staging area 11c of FIG.
  • An oven is provided in the C-staging area 11c.
  • the sealing layer 61 is heated. Specifically, the flat plate 21 is moved to the C-staging area 11c while being held between the sealing layers 61 by the flat plate 21 and put into the oven. Thereby, the sealing layer 61 is heated.
  • the heating temperature is, for example, 80 ° C. or more, preferably 100 ° C. or more, and for example, 200 ° C. or less, preferably 180 ° C. or less.
  • the heating time is, for example, 10 minutes or more, preferably 30 minutes or more, and for example, 10 hours or less, preferably 5 hours or less.
  • the heating of the sealing layer 61 causes the A-stage sealing layer 61 to be C-staged (completely cured).
  • the A-stage sealing is performed by irradiating the sealing layer 61 with active energy rays in the C-staging area 11c.
  • Layer 61 is C-staged (fully cured).
  • the A stage sealing layer 61 is irradiated with ultraviolet rays using an ultraviolet lamp or the like.
  • T is 24 hours or less, preferably 18 hours or less, more preferably 12 hours or less, further preferably 6 hours or less, particularly preferably 3 hours or less, and for example, 1 second or more, preferably 1 minute or longer.
  • the LED device 5 as an optical semiconductor device including the sealing sheet 1, the LED 4 sealed by the sealing sheet 1, and the substrate 6 on which the LED 4 is mounted is manufactured.
  • the release sheet 2 is peeled off from the sealing sheet 1 as indicated by a virtual line in FIG.
  • the time T from when the A-stage sealing layer 61 is manufactured in the sealing layer manufacturing process until the LED 4 is sealed by the A-stage sealing layer 61 in the sealing process is Since it is a short time, the manufacturing efficiency of the LED device 5 can be improved.
  • this method includes a sealing layer manufacturing area 59, a transport area 10 and a sealing area 11 in one (same) factory, specifically, an LED apparatus manufacturing factory 8, and the LED apparatus manufacturing factory.
  • a sealing layer manufacturing factory is provided in the LED device manufacturing factory, and the sealing layer manufacturing process and the sealing process are performed in the same factory.
  • the A stage sealing layer 61 can be easily designed and managed. Therefore, the degree of freedom in designing and managing the A-stage sealing layer 61 can be increased.
  • the sealing layer 61 manufactured in the sealing layer manufacturing process is transported at room temperature and supplied to the sealing process. can do. Therefore, the above-described man-hours and equipment for cooling are unnecessary, and as a result, the manufacturing cost of the LED device 5 can be reduced.
  • the above-described cooling is not required, so that it is not necessary to return the cooled sealing layer 61 of the A stage to room temperature, and the manufacturing time can be shortened. Therefore, manufacturing cost can be reduced. Furthermore, since generation
  • the sealing layer manufacturing area 59 is provided in advance in the LED device manufacturing factory 8, but for example, as shown in FIG. 12, the movable sealing layer manufacturing unit 191 is replaced with the LED device. It can also be installed in the manufacturing factory 8.
  • the sealing layer manufacturing unit 191 is configured in the same manner as the sealing sheet manufacturing unit 91 except that the heating device 118 is not provided (this form is not shown in FIG. 12). Moreover, the sealing sheet manufacturing unit 91, the sheet manufacturing apparatus 93, and the sheet preparation apparatus 99 are a sealing layer manufacturing unit 191, a sealing layer manufacturing apparatus 193, and a sealing layer preparation apparatus 199, respectively.
  • the A-stage sealing layer 61 can also be manufactured by such a sealing layer manufacturing unit 191. Thereafter, the LED device 5 can be manufactured by the sealing layer 61.
  • platinum-carbonyl complex platinum concentration 2.0 mass% as a hydrosilylation catalyst (platinum content is 0.375 ppm with respect to the organopolysiloxane, that is, 0.375 ⁇ 10 5 with respect to 100 g of the additional raw material. -4 g) was added and stirred at 40 ° C. for 10 minutes to prepare a silicone resin composition (second condensation reaction / addition reaction curable silicone resin).
  • the varnish was prepared in the varnish preparation area (see FIG. 2).
  • the viscosity of the varnish at 25 ° C. and 1 atm was 20,000 mPa ⁇ s.
  • the varnish is applied in a rectangular shape (size: 10 mm ⁇ 100 mm) in plan view with a dispenser (see FIG. 3B) on the surface of the release sheet made of PET.
  • the staged area was heated in an oven at 135 ° C. for 15 minutes to produce a B-stage sealing sheet having a thickness of 600 ⁇ m, which was laminated on the release sheet.
  • the compression elastic modulus M0 at 25 ° C. of the B-stage sealing sheet immediately after production was measured, it was 0.040 MPa (see Table 1). Specifically, the compression elastic modulus at 25 ° C. was calculated with a precision load measuring machine manufactured by Aiko Engineering. In addition, the compression elastic modulus mentioned later was implemented similarly to the above-mentioned method.
  • Production Example 2 to Production Example 10 In Production Example 1, by adjusting the heating time of the oven in the coating area as appropriate from 15 minutes to 25 minutes, it is Production Examples 2 to 10 and the sealing sheet having the compressive modulus shown in Table 1 Got.
  • each of the B-stage sealing sheets immediately after production in Production Examples 1 to 10 is housed in a lidded container at room temperature (25 ° C.). It was taken out from the container with a lid and placed in a press machine in which the substrate was installed in the installation / press area.
  • the sealing sheet was pushed down at room temperature with a flat plate press, and the LED and the wire were embedded with the sealing sheet at a pressure of 0.3 MPa. Thereby, the LED and the wire were sealed with the sealing sheet.
  • Table 1 shows the compression elastic modulus M1 at 25 ° C. of the B-stage sealing sheet at the time when the LED and the wire were embedded.
  • the time T from the manufacture of the B-stage sealing sheet (from the B-stage) to the sealing (embedding) of the LED and the wire was 1 minute.
  • the flat sheet pressing the sealing sheet and the substrate was put into an oven, and the sealing sheet was heated at 150 ° C. for 2 hours to make the sealing sheet C-staged.
  • the degree of cure of the sealing sheet in the LED device was 90%, and the compression modulus was 0.040 MPa.
  • Table 1 shows the compression elastic modulus M2 at 25 ° C. of the B-stage sealing sheet at the time when the LEDs and wires in Examples 11 to 17 were sealed (embedded).
  • Table 1 shows the compression elastic modulus M3 at 25 ° C. of the B-stage sealing sheet at the time when the LEDs and wires in Comparative Examples 1 to 7 were sealed (embedded).
  • Table 1 shows the compression elastic modulus M4 at 25 ° C. of the B-stage sealing sheet when the LEDs and wires in Examples 18 to 23 were sealed (embedded). ⁇ Sealing with sealing sheet stored at 40 ° C./Time T: 36 hours> Comparative Examples 8-13
  • the time T from the manufacture of the B-stage sealing sheet (from the B-stage) to the sealing (embedding) of the LED and the wire is changed from 1 minute to 36 hours, and the temperature in the transfer area is set to room temperature.
  • the treatment was performed in the same manner as in Examples 1 to 6 except that (25 ° C.) was changed to 40 ° C.
  • Table 1 shows the compression elastic modulus M5 at 25 ° C. of the B-stage sealing sheet when the LEDs and wires in Comparative Examples 8 to 13 were sealed (embedded).
  • Table 1 shows the compression elastic modulus M6 at 25 ° C. of the B-stage sealing sheet at the time of sealing (embedding) the LEDs and wires in Examples 24-30.
  • Table 1 shows the compression elastic modulus M7 at 25 ° C. of the B-stage sealing sheet when the LEDs and wires in Comparative Examples 14 to 20 were sealed (embedded).
  • Table 1 shows the physical properties and evaluation results of Production Examples, Examples and Comparative Examples.
  • Table 1 shows the Example and / or Comparative Example which preserve
  • ⁇ Discussion 1> Compression modulus of sealing sheet and deformation of wire (1-1) Upper limit value of compression modulus From the evaluation results of Examples 1 to 30 and Comparative Examples 1 to 20, the LED was sealed (embedded) If the compression elastic modulus (M1 to M7) of the B-stage sealing sheet exceeds 0.160 MPa (Comparative Examples 6, 7, 12, 13 and 20), the wire is deformed, and if it is 0.160 MPa or less. (Examples 1 to 30 and Comparative Examples 1 to 5, 8 to 11, and 14 to 19), it was found that the wire was not deformed.
  • the upper limit of the compression elastic modulus (M1 to M7) of the B-stage sealing sheet at the time of sealing (embedding) the LED that can be sealed without causing deformation of the wire is 0.160 MPa.
  • (1-2) Lower limit value of compression elastic modulus The compression elastic modulus M0 at 25 ° C. of the B-stage sealing sheet immediately after production of Production Example 1 is 0.040 MPa, and the compression elastic modulus lower than this compression elastic modulus M0 If it exists, it turned out that the shape of a sealing sheet cannot be ensured.
  • Example 1 Comprising: Specifically, the sealing sheet of the B stage immediately after manufacture of manufacture example 1 is preserve
  • Compression elastic modulus of sealing sheet immediately after production Examples 11 to 17 have a compression elastic modulus (M2) of the B-stage sealing sheet at the time of sealing (embedding) the LED of 0.055 MPa to 0. In the range of 160 MPa, even if the LED is sealed using this, the wire is not deformed.
  • M2 compressive elastic modulus
  • Each of Examples 11 to 17 is different from Production Examples 1 to 8 in which the compression elastic modulus (M0) of the B-stage sealing sheet immediately after production is in the range of 0.040 MPa to 0.145 MPa at 25 ° C. After being stored for a long time, the LED is sealed with the B-stage sealing sheet.
  • M0 compression elastic modulus
  • the compression elastic modulus (M0) of the B-stage sealing sheet immediately after production is set in the range of 0.040 to 0.145 MPa, it is stored at room temperature for 24 hours after production. It was found that even when sealed, the deformation of the wire can be prevented.
  • the compression elastic modulus (M2) 0.160 MPa of the B-stage sealing sheet at the time of sealing (embedding) in Example 17 is the compression elastic modulus ( M0)
  • the compression modulus is 0.120 MPa higher than 0.040 MPa.
  • the compression modulus (M2) immediately after production is 0.040 MPa (Production Example 1)
  • the compression modulus (M2) at the time of sealing (embedding) is 0.160 MPa (Example 17).
  • a fast-curing sealing sheet can also be selected.
  • the wire can be sealed without causing deformation, and the amount of increase in the compression modulus at 25 ° C. when the fast-curing sealing sheet produced in the sheet production process is stored at 25 ° C. for 24 hours.
  • the upper limit of ⁇ M was found to be 0.120 MPa.
  • the time for making the C stage under a heating condition of 150 ° C. is 15 minutes according to the following formula: Is calculated.
  • Reference example 1 The encapsulating sheet of Production Example 1 immediately after production is accommodated in a lidded container 17 shown in FIG. 6, and the lidded containers 17 are stacked in five stages in the vertical direction, and these lidded containers 17 are made of aluminum pouches (storage). Bag). Thereafter, the pouch was stored in a freezer at ⁇ 15 ° C. for 3.5 hours. Thereafter, this was taken out from the freezer, and then placed on a stainless steel stand in an atmosphere of 20 ° C. and relative humidity of 37% for a predetermined time. That is, the sealing sheet was returned to room temperature. Moreover, the surface temperature of the sealing sheet in a pouch at this time was measured.
  • FIG. 11 shows the relationship between the surface temperature of the sealing sheet and the elapsed time after placing the lidded container on the stainless steel stand.
  • Reference example 2 The container 17 with the lid is taken out from the pouch taken out from the freezer, and the container is placed as it is on a stainless steel stand under an atmosphere of 20 ° C. and a relative humidity of 37% for 3 hours as in Reference Example 1. Processed.
  • the manufacturing method of an optical semiconductor device is used as a manufacturing method of an LED device or an LD device.

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Abstract

 封止シート1によってLED4を封止して、LED装置5を製造するLED装置5の製造方法であり、封止シート1を製造するシート製造工程、および、封止シート1によってLED4を封止する封止工程を備え、シート製造工程において封止シート1を製造してから、封止工程において封止シート1によってLED4を封止するまでの時間Tを、24時間以内とする。

Description

光半導体装置の製造方法
 本発明は、光半導体装置の製造方法に関する。
 封止シートによって、光半導体素子を封止して、光半導体装置を製造する方法が知られている。
 例えば、光半導体素子を封止可能な封止樹脂層を備える光半導体素子封止用シートを製造し、その後、その光半導体素子封止用シートを、光半導体素子搭載基板に対向するように載置して、プレス機によりプレスすることにより、光半導体装置を製造する方法が提案されている(例えば、下記特許文献1参照。)。
特開2011-159874号公報
 しかるに、光半導体素子搭載基板を製造するには、まず、Cステージ前の光半導体素子封止用シートを製造し、その後、その光半導体素子封止用シートを出荷して輸送する。そして、出荷先において光半導体素子封止用シートを保存(保管)した後、かかる光半導体素子封止用シートを、光半導体素子搭載基板が載置されたプレス機に設置する。その後、プレスにより、光半導体素子搭載基板に搭載される光半導体素子を光半導体素子封止用シートで埋設するとともに、光半導体素子封止用シートをCステージとすることにより、光半導体素子を光半導体素子封止用シートで封止している。
 そのため、光半導体素子封止用シートが長時間輸送および保存されても、光半導体素子封止用シートを光半導体素子の封止が可能なCステージ前の状態に維持しておく必要がある。そうすると、光半導体素子封止用シートのCステージ前の状態が種々の環境下においても長時間維持されるように、光半導体素子封止用シートを設計し、管理する必要が生じ、そのため、製造コスト、さらには、管理コストが増大するという不具合がある。
 本発明の目的は、光半導体素子を封止するためのCステージ前の状態の封止層を容易に管理することができ、光半導体装置の製造効率を向上させることのできる光半導体装置の製造方法を提供することにある。
 本発明の光半導体装置の製造方法は、封止層によって光半導体素子を封止して、光半導体装置を製造する光半導体装置の製造方法であり、前記封止層を製造する封止層製造工程、および、前記封止層によって前記光半導体素子を封止する封止工程を備え、前記封止層製造工程において前記封止層を製造してから、前記封止工程において前記封止層によって前記光半導体素子を封止するまでの時間が、24時間以下であることを特徴としている。
 この方法によれば、封止層製造工程において封止層を製造してから、封止工程において封止層によって光半導体素子を封止するまでの時間が、短時間であるので、光半導体装置の製造効率を向上させることができる。
 また、この方法によれば、封止層のCステージ前の状態を長時間維持する必要がないため、Cステージ前の状態の封止層を容易に設計し、管理することができる。そのため、Cステージ前の状態の封止層の設計および管理の自由度を高めることができる。
 また、本発明の光半導体装置の製造方法では、前記封止層製造工程で製造された前記封止層を、室温で搬送して、前記封止工程に供給することが好適である。
 封止層の搬送および保管に長時間を要する場合には、封止層がCステージ前の状態からCステージになることを防止するために、Cステージ前の状態の封止層を低温に冷却(冷凍)して搬送および保管する必要がある。
 しかし、この方法によれば、Cステージ前の状態からCステージまでの時間が短時間であるので、封止層製造工程で製造された、Cステージ前の状態の封止層を、室温で搬送して、封止工程に供給することができる。そのため、上記した冷却のための工数および設備が不要となり、その結果、製造コストを低減することができる。
 また、封止層を冷却する場合には、冷却された封止層を室温に戻した後、かかる封止層によって光半導体素子を封止する必要があるところ、冷却された封止層を短時間で室温に戻すと、封止層に結露を生じ、かかる結露した封止層によって光半導体素子を封止すると、ボイドを生じ、光半導体装置の信頼性が低下する場合がある。
 一方、封止層の結露を防止するために、冷却された封止層を長時間にわたって室温に戻すようにすると、光半導体装置の製造効率が著しく低下する。
 しかし、この方法によれば、上記した冷却が不要となるので、冷却された封止層を室温に戻すことも不要となり、製造時間を短縮することができる。そのため、製造コストを低減することができる。さらに、上記した結露に起因するボイドの発生も防止できるので、信頼性の高い光半導体装置を製造することができる。
 また、本発明の光半導体装置の製造方法は、Bステージの封止シートによって前記光半導体素子を封止して、前記光半導体装置を製造する光半導体装置の製造方法であり、前記封止層製造工程は、Bステージの前記封止シートを製造するシート製造工程であり、前記封止工程では、Bステージの前記封止シートによって前記光半導体素子を封止し、前記シート製造工程においてBステージの前記封止シートを製造してから、前記封止工程においてBステージの前記封止シートによって前記光半導体素子を封止するまでの時間が、24時間以下であることが好適である。
 この方法によれば、シート製造工程においてBステージの封止シートを製造してから、封止工程においてBステージの封止シートによって光半導体素子を封止するまでの時間が、短時間であるので、光半導体装置の製造効率を向上させることができる。
 また、この方法によれば、封止シートのBステージを長時間維持する必要がないため、Bステージの封止シートを容易に設計し、管理することができる。そのため、Bステージの封止シートの設計および管理の自由度を高めることができる。
 さらに、この方法によれば、封止工程では、Bステージの封止シートによって光半導体素子を封止するので、Aステージの封止シートに比べて取扱性に優れるBステージの封止シートによって、光半導体素子を簡便に封止することができる。
 また、本発明の光半導体装置の製造方法では、前記シート製造工程で製造されたBステージの前記封止シートの25℃における圧縮弾性率が、0.040MPa以上、0.145MPa以下であることが好適である。
 この方法によれば、使用できるBステージの封止シートの圧縮弾性率の範囲が広いので、Bステージの封止シートの設計の自由度をより一層高めることができる。
 また、本発明の光半導体装置の製造方法では、前記シート製造工程で製造されたBステージの前記封止シートを25℃で24時間保存したときの、25℃における圧縮弾性率の増加量が、0.015MPa以上、0.120MPa以下であることが好適である。
 この方法によれば、25℃で24時間保存したときの、25℃における圧縮弾性率の増加量が大きいBステージの封止シートによっても、光半導体素子を封止することができる。つまり、速硬化性のBステージの封止シートを用いて、Cステージ化に要する時間を短縮することができる。そのため、光半導体装置の製造時間を短縮することができ、その結果、製造コストを低減することができる。
 また、本発明の光半導体装置の製造方法は、Aステージの封止層によって前記光半導体素子を封止して、前記光半導体装置を製造する光半導体装置の製造方法であり、前記封止層製造工程では、Aステージの前記封止層を製造し、前記封止工程では、Aステージの前記封止層によって前記光半導体素子を封止し、前記封止層製造工程においてAステージの前記封止層を製造してから、前記封止工程においてAステージの前記封止層によって前記光半導体素子を封止するまでの時間が、24時間以下であることが好適である。
 この方法によれば、封止層製造工程においてAステージの封止層を製造してから、封止工程においてAステージの封止層によって光半導体素子を封止するまでの時間が、短時間であるので、光半導体装置の製造効率を向上させることができる。
 また、この方法によれば、封止層のAステージを長時間維持する必要がないため、Aステージの封止層を容易に設計し、管理することができる。そのため、Aステージの封止層の設計および管理の自由度を高めることができる。
 さらに、この方法によれば、封止層製造工程では、Aステージの封止層を製造し、封止工程では、封止層によって光半導体素子を封止するので、Bステージの封止層を調製する工数を削減することができる。そのため、工数を低減して、光半導体装置の製造効率を向上させることができる。
 本発明によれば、光半導体装置の製造効率を向上させることができる。また、封止層の設計および管理の自由度を高めることができる。
図1は、本発明の光半導体装置の製造方法の第1実施形態であるLED装置の製造方法のフローチャートを示す。 図2は、図1に示す各工程が実施されるLED装置製造工場の概略図を示す。 図3A-図3Cは、シート製造工程が実施されるシート製造エリアにおける各装置を示し、図3Aは、ワニス調製エリアにおける混合容器、図3Bは、塗布エリアにおけるディスペンサ、図3Cは、Bステージ化エリアにおけるオーブンを示す。 図4A-図4Cは、搬送工程で用いられるラックを示し、図4Aは、すべての棚板が跳ね上げられている状態、図4Bは、一部の棚板が下げられて、封止シートが載置される状態、図4Cは、すべての棚板が下げられて、封止シートが載置される状態を示す。 図5は、搬送工程で用いられるマガジンを示す。 図6は、搬送工程で用いられる蓋付容器を示す。 図7は、搬送工程で用いられ、セパレータを含むロールを示す。 図8は、搬送工程で用いられ、スペーサを含むロールを示す。 図9は、封止工程で用いられるプレス機を示す。 図10は、LED装置を示す。 図11は、封止シートの表面温度と、蓋付容器をステンレス台に載置してからの経過時間との関係を示す。 図12は、第1実施形態のLED装置の製造方法の変形例で用いられる封止シート製造ユニットの概略側面図を示す。 図13は、本発明の光半導体装置の製造方法の第2実施形態であるLED装置の製造方法のフローチャートを示す。 図14は、図13に示す各工程が実施されるLED装置製造工場の概略図を示す。 図15は、封止工程で用いられる積層装置を示す。 図16は、LED装置を示す。
  <第1実施形態>
 図1~図10を参照して、本発明の光半導体装置の製造方法の第1実施形態であるLED装置5の製造方法について説明する。
 LED装置5の製造方法は、図10が参照されるように、封止層としてのBステージの封止シート1によって光半導体素子としてのLED4を封止して、LED装置5を製造する方法である。LED装置5の製造方法は、図1に示すように、封止層としてのBステージの封止シート1を製造するシート製造工程(封止層製造工程の一例)、および、封止シート1によってLED4を封止する封止工程を備える。また、LED装置5の製造方法は、シート製造工程で製造された封止シート1を、封止工程に搬送する搬送工程を備える。LED4の製造方法は、シート製造工程、搬送工程、および、封止工程を順次実施する。
 図2に示すように、このLED装置5の製造方法は、LED装置製造工場8内で実施される。LED装置製造工場8は、シート製造エリア9、搬送エリア10および封止エリア11を備えている。
 上記した全てのエリア(シート製造エリア9、搬送エリア10および封止エリア11)は、例えば、同一工場の敷地内、つまり、1つの(同一の)LED装置製造工場8内に設けられている。
 以下、各工程および各エリアについて詳述する。
  <シート製造工程>
 シート製造工程は、シート製造エリア9において実施される。
 シート製造エリア9は、ワニス調製エリア9a、塗布エリア9bおよびBステージ化エリア9cを備えている。
 シート製造工程において、Bステージの封止シート1を製造するには、まず、例えば、ワニス調製エリア9aにおいて、封止樹脂組成物を調製する。
 封止樹脂組成物は、2段階硬化型樹脂を含有する。封止樹脂組成物は、好ましくは、2段階硬化型樹脂からなる。
 2段階硬化型樹脂は、2段階の反応機構を有しており、1段階目の反応でBステージ化(半硬化)し、2段階目の反応でCステージ化(完全硬化)する硬化性樹脂である。
 なお、Bステージは、2段階硬化型樹脂が、液状であるAステージと、完全硬化したCステージとの間の状態であって、硬化およびゲル化がわずかに進行し、圧縮弾性率がCステージの弾性率よりも小さい状態である。
 2段階硬化型樹脂としては、例えば、加熱により硬化する2段階硬化型熱硬化性樹脂、例えば、活性エネルギー線(例えば、紫外線、電子線など)の照射により硬化する2段階硬化型活性エネルギー線硬化性樹脂などが挙げられる。好ましくは、2段階硬化型熱硬化性樹脂が挙げられる。
 具体的には、2段階硬化型熱硬化型樹脂として、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが挙げられる。好ましくは、透光性および耐久性の観点から、2段階硬化型シリコーン樹脂が挙げられる。
 2段階硬化型シリコーン樹脂としては、例えば、縮合反応と付加反応との2つの反応系を有する縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂などが挙げられる。
 このような縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂としては、例えば、シラノール両末端ポリシロキサン、アルケニル基含有トリアルコキシシラン、オルガノハイドロジェンポリシロキサン、縮合触媒およびヒドロシリル化触媒を含有する第1の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂、例えば、シラノール基両末端ポリシロキサン(後述する式(1)参照)、エチレン系不飽和炭化水素基含有ケイ素化合物(後述する式(2)参照)、エチレン系不飽和炭化水素基含有ケイ素化合物(後述する式(3)参照)、オルガノハイドロジェンポリシロキサン、縮合触媒およびヒドロシリル化触媒を含有する第2の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂、例えば、両末端シラノール型シリコーンオイル、アルケニル基含有ジアルコキシアルキルシラン、オルガノハイドロジェンポリシロキサン、縮合触媒およびヒドロシリル化触媒を含有する第3の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂、例えば、1分子中に少なくとも2個のアルケニルシリル基を有するオルガノポリシロキサン、1分子中に少なくとも2個のヒドロシリル基を有するオルガノポリシロキサン、ヒドロシリル化触媒および硬化遅延剤を含有する第4の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂、例えば、少なくとも2つのエチレン系不飽和炭化水素基と少なくとも2つのヒドロシリル基とを1分子中に併有する第1オルガノポリシロキサン、エチレン系不飽和炭化水素基を含まず、少なくとも2つのヒドロシリル基を1分子中に有する第2オルガノポリシロキサン、ヒドロシリル化触媒およびヒドロシリル化抑制剤を含有する第5の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂、例えば、少なくとも2つのエチレン系不飽和炭化水素基と少なくとも2つのシラノール基とを1分子中に併有する第1オルガノポリシロキサン、エチレン系不飽和炭化水素基を含まず、少なくとも2つのヒドロシリル基を1分子中に有する第2オルガノポリシロキサン、ヒドロシリル化抑制剤、および、ヒドロシリル化触媒を含有する第6の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂、例えば、ケイ素化合物、および、ホウ素化合物またはアルミニウム化合物を含有する第7の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂、例えば、ポリアルミノシロキサンおよびシランカップリング剤を含有する第8の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂などが挙げられる。
 縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂として、好ましくは、第2の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂が挙げられ、具体的には、特開2010-265436号公報などに詳細に記載され、例えば、シラノール基両末端ポリジメチルシロキサン、ビニルトリメトキシシラン、(3-グリシドキシプロピル)トリメトキシシラン、ジメチルポリシロキサン-co-メチルハイドロジェンポリシロキサン、水酸化テトラメチルアンモニウムおよび白金-カルボニル錯体を含有する。具体的には、第2の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂は、例えば、まず、縮合原料であるエチレン系不飽和炭化水素基含有ケイ素化合物およびエチレン系不飽和炭化水素基含有ケイ素化合物と、縮合触媒とを一度に加え、次いで、付加原料であるオルガノハイドロジェンポリシロキサンを加え、その後、ヒドロシリル化触媒(付加触媒)を加えることによって、調製される。
 縮合触媒の含有割合は、縮合原料100質量部に対して、例えば、1×10-5質量部以上、好ましくは、1×10-4質量部以上であり、また、例えば、50質量部以下、好ましくは、10質量部以下である。
 縮合触媒の含有割合を上記した範囲から選択することにより、シート製造工程で製造された封止シート1(図3C参照)の25℃における所望の圧縮弾性率M0(後述)を幅広い範囲から設定することができる。
 2段階硬化型樹脂の配合割合は、封止樹脂組成物に対して、例えば、30質量%以上、好ましくは、40質量%以上、より好ましくは、50質量%以上であり、また、例えば、98質量%以下、好ましくは、95質量%以下、より好ましくは、90質量%以下である。
 また、封止樹脂組成物には、必要により、蛍光体および/または充填剤を含有させることもできる。
 蛍光体は、波長変換機能を有しており、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。
 黄色蛍光体としては、例えば、(Ba,Sr,Ca)SiO;Eu、(Sr,Ba)SiO: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、YAl12:Ce(YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット):Ce)、TbAl12: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。
 赤色蛍光体としては、例えば、CaAlSiN:Eu、CaSiN:Euなどの窒化物蛍光体などが挙げられる。
 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。好ましくは、流動性の観点から、球状が挙げられる。
 蛍光体の最大長さの平均値(球状である場合には、平均粒子径)は、例えば、0.1μm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。
 蛍光体は、単独使用または併用することができる。
 蛍光体の配合割合は、2段階硬化型樹脂100質量部に対して、例えば、0.1質量部以上、好ましくは、0.5質量部以上であり、例えば、80質量部以下、好ましくは、50質量部以下でもある。
 充填剤は、封止シート1(図3C参照)の靱性を向上させるために封止樹脂組成物に配合され、例えば、シリコーン粒子(具体的には、シリコーンゴム粒子を含む)などの有機微粒子、例えば、シリカ(例えば、煙霧シリカなど)、タルク、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素などの無機微粒子が挙げられる。また、充填剤の最大長さの平均値(球状である場合には、平均粒子径)は、例えば、0.1μm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。充填剤は、単独使用または併用することができる。充填剤の配合割合は、2段階硬化型樹脂100質量部に対して、例えば、0.1質量部以上、好ましくは、0.5質量部以上であり、また、例えば、70質量部以下、好ましくは、50質量部以下でもある。
 封止樹脂組成物を調製するには、2段階硬化型樹脂と、必要により配合される蛍光体および/または充填剤とを、配合して混合する。また、上記した成分の他に、溶媒を適宜の割合で配合することもできる。溶媒としては、例えば、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素、例えば、キシレンなどの芳香族炭化水素、例えば、ビニルメチル環状シロキサン、両末端ビニルポリジメチルシロキサンなどのシロキサンなどが挙げられる。
 封止樹脂組成物を調製するには、具体的には、図3Aに示すように、ワニス調製エリア9aにおいて、撹拌機51を備える混合容器52内に上記した各成分を配合し、続いて、撹拌機51を用いてそれらを混合する。
 より具体的には、Aステージの2段階硬化型樹脂と、蛍光体および/または充填剤と、必要により溶媒とを配合して混合する。これによって、Aステージの封止樹脂組成物をワニスとして調製する。
 ワニスの25℃、1気圧の条件下における粘度は、例えば、1,000mPa・s以上、好ましくは、4,000mPa・s以上であり、また、例えば、1,000,000mPa・s以下、好ましくは、100,000mPa・s以下である。なお、粘度は、ワニスを25℃に温度調節し、E型コーンを用いて、回転数99s-1で測定される。以下の粘度は、上記と同様の方法によって、測定される。
 次いで、この方法では、図2に示す塗布エリア9bにおいて、Aステージの封止樹脂組成物(ワニス)を塗布する。
 具体的には、図3Bに示すように、ワニスを、離型シート2の表面に塗布する。
 離型シート2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(PETなど)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。好ましくは、ポリマーフィルムが挙げられる。また、離型シート2の表面には、フッ素処理などの剥離処理を施すこともできる。また、離型シート2の形状は、特に限定されず、例えば、平面視略矩形状(短冊状、長尺状を含む)などに形成されている。
 ワニスを離型シート2の表面に塗布するには、例えば、ディスペンサ、アプリケータ、スリットダイコータなどの塗布装置が用いられる。好ましくは、図3Bに示すディスペンサ13が用いられる。
 また、次のBステージ化工程において封止シート1の厚みが、例えば、10μm以上、好ましくは、50μm以上であり、また、例えば、2000μm以下、好ましくは、1000μm以下となるように、ワニスを離型シート2に塗布する。
 ワニスは、平面視において、例えば、略矩形状(短冊状、長尺状を含む)、例えば、円形状など、適宜の形状に塗布される。上記した形状を構成するワニスは、互いに間隔を隔てて形成されていてもよい。
 また、ワニスを、例えば、平面視略矩形状(長尺状を除く)の離型シート2に塗布して、次に説明するBステージ化によって、枚葉式の封止シート1としたり、あるいは、長尺状の離型シート2に連続して塗布して、次に説明するBステージ化によって、連続式の封止シート1とすることもできる。好ましくは、ワニスを、離型シート2に塗布して枚葉式の封止シート1とする。なお、封止シート1を枚葉式とする場合であって、同一の離型シート2において、複数の封止シート1を製造する場合には、ワニスを断続的に塗布する。
 その後、図2に示すBステージ化エリア9cにおいて、塗布されたワニスをBステージ化(半硬化)する。
 ワニスが2段階硬化型熱硬化性樹脂を含有する場合には、例えば、塗布されたワニスを、加熱する。
 ワニスを加熱するには、例えば、図3Cに示すように、離型シート2の上側および/または下側に対向配置されるヒータ54を備えるオーブン55が用いられる。
 加熱条件は、加熱温度が、例えば、40℃以上、好ましくは、80℃以上、より好ましくは、100℃以上であり、また、例えば、200℃以下、好ましくは、150℃以下、より好ましくは、140℃以下である。加熱時間は、例えば、1分間以上、好ましくは、5分間以上、より好ましくは、10分間以上であり、また、例えば、24時間以下、好ましくは、1時間以下、より好ましくは、0.5時間以下である。
 加熱条件を上記した範囲から選択することにより、シート製造工程で製造された封止シート1の25℃における所望の圧縮弾性率M0(後述)を幅広い範囲から設定することができる。
 あるいは、ワニスが2段階硬化型活性エネルギー線硬化性樹脂を含有する場合には、ワニスに活性エネルギー線を照射する。
 これによって、ワニスは、Bステージ化(半硬化)する一方、Cステージ化(完全硬化)せず、すなわち、Cステージ化(完全硬化)前の封止シート1、すなわち、Bステージの封止シート1が形成される。
 なお、Cステージ化とは、硬化度が90%以上である状態をいう。なお、硬化度は、例えば、加熱または活性エネルギー線照射を行うことにより圧縮弾性率の上昇が飽和した状態を硬化度100%とし、それから圧縮弾性率の比(飽和した圧縮弾性率に対する測定サンプルの圧縮弾性率の比)により、算出される。
 これによって、図2のシート製造エリア9において、図3Cに示すように、離型シート2の表面に積層されるBステージの封止シート1を製造する。
 このシート製造工程で製造された封止シート1の25℃における圧縮弾性率M0は、例えば、0.040MPa以上、好ましくは、0.050MPa以上、より好ましくは、0.075MPa以上、さらに好ましくは、0.100MPa以上であり、また、例えば、0.145MPa以下、好ましくは、0.140MPa以下、より好ましくは、0.135MPa以下、さらに好ましくは、0.125MPa以下である。
 圧縮弾性率M0が上記した上限を超えると、封止シート1によってLED4を封止する際には、所望の圧縮弾性率(例えば、後述するシート製造工程においてBステージの封止シート1を製造してから、24時間後に、封止工程において封止シート1によってLED4を封止する際の封止シート1の圧縮弾性率M2)の上限を超える場合がある。その場合には、LED4が基板6にワイヤボンディング接続されていれば(図9の破線参照)、ワイヤ7が変形する場合がある。
 一方、圧縮弾性率M0が上記した下限に満たないと、封止シート1の形状を確保することが困難となる。つまり、ワニスが封止シート1の形状を成さない場合がある。
 詳しくは、25℃における圧縮弾性率M0が例えば、0.040MPa以上、0.100MPa未満である封止シート1をシート製造工程で製造するには、例えば、2段階硬化型樹脂が縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂(具体的には、第1~3の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂)である場合において、縮合触媒の含有割合を、縮合原料100質量部に対して、例えば、1×10-5質量部以上、好ましくは、1×10-4質量部以上に設定するか、あるいは、加熱温度を、例えば、80℃以上、さらには、100℃以上で、また、例えば、180℃以下、さらには、150℃以下に設定する場合において、加熱時間を、例えば、60分間以下、好ましくは、40分間以下、より好ましくは、30分間以下、また、例えば、5分間以上に設定する。
 また、25℃における圧縮弾性率M0が例えば、0.100MPa以上、0.145MPa未満である封止シート1をシート製造工程で製造するには、例えば、2段階硬化型樹脂が縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂(具体的には、第1~3の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂)である場合において、縮合触媒の含有割合を、縮合原料100質量部に対して、例えば、1×10-5質量部以上、好ましくは、1×10-4質量部以上に設定するか、あるいは、加熱温度を、例えば、80℃以上、さらには、100℃以上で、また、例えば、180℃以下、さらには、150℃以下に設定する場合において、加熱時間を、例えば、90分間以下、好ましくは、60分間以下、より好ましくは、45分間以下、また、例えば、7.5分間以上に設定する。
 シート製造工程で製造された封止シート1を25℃で24時間保存したときの、25℃における圧縮弾性率の増加量ΔMは、例えば、0MPa以上、また、例えば、0.015MPa以上であり、また、例えば、0.120MPa以下である。
 なお、増加量ΔMは、シート製造工程で製造された封止シート1を25℃で24時間保存した後の圧縮弾性率M2から、シート製造工程で製造された封止シート1を25℃で24時間保存する前の圧縮弾性率M0、すなわち、シート製造工程で製造された封止シート1の25℃における圧縮弾性率M0を差し引いた値(M2-M0)である。
 増加量ΔMが上記した下限に満たないと、封止シート1のBステージからCステージへの状態変化が過度に遅くなる。そのため、封止シート1をCステージ化する時間が過度に長時間となる場合がある。その結果、LED装置5(図10参照)の製造効率が低下する場合がある。
 一方、増加量ΔMが上記した上限を超えると、封止シート1のBステージからCステージへの状態変化が過度に速くなる。そのため、後述するが、シート製造工程において封止シート1を製造してから、封止工程において封止シート1によってLED4を封止するまでの間に、封止シート1がBステージからCステージとなり、その結果、LED4が基板6にワイヤボンディング接続されていれば、ワイヤ7が変形したり、あるいは、封止シート1によってLED4を確実に封止することができない場合がある。
 詳しくは、25℃で24時間保存したときの、25℃における圧縮弾性率の増加量ΔMが、例えば、0.050MPa以上(さらには、0.075MPa以上、さらには、0.100MPa以上)、また、例えば、0.120MPa以下となるように、シート製造工程で製造される封止シート1は、相対的にCステージとなる時間が短い短時間硬化性(つまり、速硬化性)の封止シート1とされる。このような速硬化性の封止シート1を得るには、例えば、2段階硬化型樹脂が縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂(具体的には、第1~3の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂)である場合において、ヒドロシリル化触媒の含有割合は、付加原料100質量部に対して、例えば、5.6×10-3質量部以上、好ましくは、0.01質量部以上である。
 一方、25℃で24時間保存したときの、25℃における圧縮弾性率の増加量ΔMが、例えば、0.015MPa以上、また、例えば、0.050MPa未満となるように、シート製造工程で製造される封止シート1は、相対的にCステージとなる時間が遅い長時間硬化性(あるいは、遅硬化性)の封止シート1とされる。このような遅硬化性の封止シート1を得るには、例えば、2段階硬化型樹脂が縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂(具体的には、第1~3の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂)である場合において、ヒドロシリル化触媒の含有割合は、付加原料100質量部に対して、例えば、1×10-3質量部以上、好ましくは、5×10-4質量部以上である。
 その後、図2のシート製造エリア9において、必要により、連続式のBステージの封止シート1を、連続する離型シート2とともに、所定形状に切断して、枚葉式の封止シート1とすることもできる。
  <搬送工程>
 搬送工程は、図2に示すように、搬送エリア10において実施される。搬送エリア10は、シート製造エリア9と封止エリア11との間に設けられている。
 搬送工程では、シート製造エリア9において、シート製造工程で製造された封止シート1を、室温で搬送して、封止工程が実施される封止エリア11に供給する。あるいは、封止シート1を、室温未満の低温で搬送する。
 室温は、例えば、冷凍庫や冷蔵庫などの、特別の冷却設備によって封止シート1を積極的に冷却するために低温に維持された温度ではない温度である一方、例えば、空調設備によって、作業環境を整えるために適度に冷却された温度を含み、具体的には、例えば、10℃以上、さらには、20℃以上、さらには、23℃以上であり、また、例えば、40℃以下、さらには、30℃以下、さらには、25℃以下である。
 室温未満の低温は、特別の冷却設備によって封止シート1を冷却するために低温に維持された温度であって、具体的には、例えば、10℃未満、さらには、5℃以下で、また、-60℃以上である。
 好ましくは、シート製造工程で製造された封止シート1を、室温で搬送する。封止シート1を室温で搬送すれば、上記した冷却のための冷却設備が不要となり、そのため、LED装置5の製造設備を簡略化することができ、その結果、LED装置5の製造コストを低減することができる。
 封止シート1を搬送するには、封止シート1が枚葉式で製造される場合には、例えば、図4A-図4Cに示すラック15、例えば、図5に示すマガジン16、例えば、図6に示す蓋付容器17などの搬送容器に収容し、搬送容器を封止工程におけるプレス機20(後述、図9参照)に搬送する。
 また、封止シート1が連続式で製造される場合には、図7に示すように、離型シート2を長尺状に形成し、封止シート1の表面(離型シート2に対する接触面と反対側面)にセパレータ18を積層し、離型シート2、封止シート1およびセパレータ18を巻回してロール22を形成し、封止シート1をプレス機20(後述、図9参照)にロール22として搬送することもできる。
 あるいは、封止シート1が連続式で製造される場合には、図8に示すように、長尺状の離型シート2において、封止シート1に対する幅方向(長尺方向および厚み方向に直交する方向)両外側に、長尺状のスペーサ12を設け、続いて、離型シート2、封止シート1およびスペーサ12を、封止シート1の表面が離型シート2の裏面に接触しないように巻回して、ロール22を形成し、封止シート1をプレス機20(後述、図9参照)にロール22として搬送することもできる。
 さらに、封止シート1が連続式で製造される場合に、封止シート1を封止エリア11に供給するには、封止シート1を、例えば、図2の仮想線で示すコンベア14で連続的に封止エリア11に搬送することもできる。
 上記した搬送容器のうち、好ましくは、封止シート1が他の部材に接触することを確実に防止する観点から、図4A-図4Cに示すラック15、図5に示すマガジン16、図6に示す蓋付容器17が用いられる。つまり、枚葉式の封止シート1を搬送する搬送容器が用いられる。
 図4A-図4Cに示すように、ラック15は、側面視略L字形状のフレーム30と、フレーム30に上下方向に回動自在に取り付けられる複数の棚板31と、フレーム30に取り付けられるキャスタ32とを備える。
 フレーム30は、平面視略矩形枠状に形成される底フレーム33と、底フレーム33の後端部から上側に延びる背フレーム34とを一体的に備える。
 棚板31は、上下方向に間隔を隔てて複数設けられている。棚板31は、網棚状をなし、その後端部が、背フレーム34に跳ね上げ自在に回動支持されている。また、棚板31の前端部には、下方に突出する保持片35が設けられており、具体的には、棚板31は、棚板31の前端部が下がるときに、保持片35が棚板31の水平姿勢を保持できるように、構成されている。棚板31は、図4Aに示すように、封止シート1が載置されていないときには、跳ね上げられ、傾斜状に配置されている。一方、棚板31は、図4Bおよび図4Cに示すように、封止シート1が載置されているときには、上下方向に隣接する棚板31が互いに接触せず、これによって、各棚板31間に収容空間が形成される。また、各棚板31は、水平姿勢が保持される。
 キャスタ32は、底フレーム33の下面に複数設けられている。
 封止シート1をラック15に収容するには、まず、図4Aに示す、跳ね上げられた棚板31(例えば、最下部に位置する棚板31)の前端部を、図4Bの矢印で示すように、下げて、水平にし、次いで、かかる棚板31の上に、封止シート1を載置する。具体的には、離型シート2が棚板31の上面に接触するように、配置する。
 また、複数の封止シート1をラック15に収容するには、図4Bに示すように、封止シート1が載置された最下段の棚板31の上側に隣接配置される棚板31を水平にし、かかる棚板31の上に、封止シート1を載置する。この動作を繰り返す。これによって、図4Cに示すように、全ての棚板31のそれぞれに、封止シート1を載置する。これによって、複数の封止シート1をラック15に収容する。
 その後、ラック15を、キャスタ32を利用して、図2に示す封止エリア11に搬送する。
 このようなラック15は、汎用性があり、さらに、封止シート1を収容しない場合には、ラック15をコンパクトに保管することができるので、省スペース化を図ることができる。
 図5に示すマガジン16は、前方が開放される略箱形状のケース36と、ケース36内に設けられる載置板37とを備えるラックである。
 載置板37は、封止シート1(離型シート2)の周端部が載置される支持板である。載置板37は、上下方向に互いに間隔を隔てるように、ケース36内に整列状に複数取り付けられている。各載置板37は、仮想線で示すように、略平板形状、あるいは、実線で示すように、前方が開放される平面視略コ字形状(実線、但し、図5においてコ字形状は図示されない)に形成されている。
 封止シート1をマガジン16に収容するには、離型シート2を載置板37の上面に載置する。
 その後、マガジン16を、図2に示す封止エリア11に搬送する。
 図6に示す蓋付容器17は、トレイ40と、カバー(上蓋)41とを備える。
 トレイ40は、PETなどの樹脂から、薄板状に形成されており、トレイ鍔部42と、トレイ平板部43と、トレイ枠部44とを一体的に備えている。
 トレイ鍔部42は、トレイ40の周縁部分において、平面視略枠形状に形成されている。
 トレイ平板部43は、トレイ40の内側部分を形成し、トレイ鍔部42の内周縁よりも、トレイ40の内側に配置される平板形状に形成されている。
 トレイ枠部44は、トレイ枠部44の内周縁と、トレイ平板部43の外周縁とを連結し、上方に向かって突出するように形成されている。
 カバー41は、カバー鍔部45と、カバー平板部46とを一体的に備えている。
 カバー鍔部45は、カバー41の周縁部分において、平面視略枠形状に形成されている。また、カバー鍔部45には、トレイ40とカバー41とを上下方向に重ねたときに、トレイ枠部44の上端部に嵌合される嵌合溝47が形成されている。
 カバー平板部46は、下方に向かって開放される断面視略コ字形状をなし、カバー鍔部45の内側に配置される平板形状に形成されている。カバー平板部46は、カバー鍔部45より上側に突出するように形成されている。
 封止シート1を蓋付容器17に収容するには、まず、トレイ40を用意し、次いで、封止シート1が積層された離型シート2をトレイ40のトレイ平板部43に載置する。その後、カバー41を、トレイ枠部44の上端部が嵌合溝47に嵌合するように、トレイ40に重ねる。これによって、トレイ平板部43とカバー平板部46との間に、収容空間が区画される。封止シート1は、カバー41のカバー平板部46と間隔を隔てて、蓋付容器17内の収容空間に収容される。
 また、封止シート1を収容した蓋付容器17を、例えば、アルミニウムなどの金属、または、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの樹脂からなる保存袋(パウチ)などに、さらに収容することもできる。これにより、封止シート1の急激な温度を防止すること、具体的には、後述する冷却された封止シート1を室温に戻す際の急激な温度上昇を防止することができる。好ましくは、水蒸気遮断性の観点から、アルミニウム製のパウチを用いる。
 この蓋付容器17によれば、封止シート1が他の部材に接触することを防止することができる。
  <封止工程>
 図2に示すように、封止工程は、封止エリア11において実施される。封止エリア11は、LED用意エリア11a、設置/プレスエリア11bおよびCステージ化エリア11cを備えている。
 具体的には、まず、図2のLED用意エリア11aにおいて、図9に示す、LED4が実装された基板6を用意する。
 基板6は、例えば、シリコン基板、セラミック基板、ポリイミド樹脂基板、金属基板に絶縁層が積層された積層基板などの絶縁基板からなる。
 また、基板6の表面には、次に説明するLED4の端子(図示せず)と電気的に接続するための電極(図示せず)と、それに連続する配線とを備える導体パターン(図示せず)が形成されている。導体パターンは、例えば、金、銅、銀、ニッケルなどの導体から形成されている。
 LED4は、電気エネルギーを光エネルギーに変換する光半導体素子であり、例えば、厚みが面方向長さ(厚み方向に対する直交方向長さ)より短い断面視略矩形状に形成されている。
 LED4としては、例えば、青色光を発光する青色LED(発光ダイオード素子)が挙げられる。LED4の厚みは、例えば、10~1000μmである。
 LED4は、基板6に対して、例えば、ワイヤボンディング接続またはフリップチップ実装されている。好ましくは、図9の破線で示すように、LED4は基板6に実装されるとともに、LED4の端子が基板6の電極とワイヤ7を用いてワイヤボンディング接続されている。
 LED4の端子が基板6の電極とワイヤボンディング接続されている場合には、LED4の表面には、図示しない端子が形成されており、かかる端子が、基板6の表面においてLED4の実装位置と左右方向に間隔を隔てて設けられる電極(図示せず)と、ワイヤ7を介して、電気的に接続される。
 ワイヤ7は、線状に形成され、その一端がLED4の端子に電気的に接続され、他端が基板6の電極(図示せず)に電気的に接続されている。
 ワイヤ7の材料としては、例えば、金、銀、銅など、LEDのワイヤボンディング材として用いられる金属材料が挙げられ、耐腐食性の観点から、好ましくは、金が挙げられる。
 ワイヤ7の線径(太さ)は、例えば、10μm以上、好ましくは、20μm以上であり、また、例えば、100μm以下、好ましくは、50μm以下でもある。
 また、ワイヤ7は、LED4の端子と基板6の電極とを接続している状態において、湾曲または屈曲されて、略弧形状(例えば、三角弧形状、四角弧形状、円弧形状など)に形成されている。
 次いで、この方法では、図2に示す設置/プレスエリア11bにおいて、LED4が実装された基板6を、図9に示すプレス機20に設置する。
 プレス機20は、設置/プレスエリア11bおよびCステージ化エリア11cに連続して(わたって)配置されている。プレス機20としては、例えば、上下方向に間隔を隔てて対向配置される2枚の平板21を備える平板プレス機などが採用される。なお、2枚の平板21は、設置/プレスエリア11bおよびCステージ化エリア11cの両エリアを移動可能に構成されている。
 設置/プレスエリア11bにおいて、具体的には、LED4が実装された基板6を、下側の平板21に設置する。
 続いて、図2に示す搬送エリア10から供給される封止シート1を、上下反転させて、LED4の上側に対向配置させる。つまり、封止シート1を、LED4に向かうように、配置する。
 次いで、図10に示すように、封止シート1によってLED4を埋設する。
 具体的には、図9の矢印で示すように、封止シート1を降下させる(押し下げる)。詳しくは、封止シート1をLED4が実装される基板6に対してプレスする。具体的には、上側の平板21を、下側の平板21に近接させる。
 プレス圧は、例えば、0.05MPa以上、好ましくは、0.1MPa以上であり、また、例えば、1MPa以下、好ましくは、0.5MPa以下である。
 これによって、封止シート1によってLED4およびワイヤ7を被覆する。つまり、LED4およびワイヤ7が封止シート1内に埋設される。
 これによって、封止シート1によって、LED4およびワイヤ7を封止する。
 その後、図2のCステージ化エリア11cにおいて、封止シート1をCステージ化する。
 Cステージ化エリア11cには、オーブンが設けられている。
 2段階硬化型樹脂が2段階硬化型熱硬化性樹脂である場合には、封止シート1を加熱する。具体的には、平板21による封止シート1に対するプレス状態を維持しながら、平板21をCステージ化エリア11cに移動させて、オーブン内に投入する。これによって、封止シート1を加熱する。
 加熱温度は、例えば、80℃以上、好ましくは、100℃以上であり、また、例えば、200℃以下、好ましくは、180℃以下である。また、加熱時間は、例えば、10分間以上、好ましくは、30分間以上であり、また、例えば、10時間以下、好ましくは、5時間以下である。
 封止シート1の加熱によって、封止シート1がCステージ化(完全硬化)する。
 なお、2段階硬化型樹脂が2段階硬化型活性エネルギー線硬化性樹脂である場合には、Cステージ化エリア11cにおいて、封止シート1に活性エネルギー線を照射することによって、封止シート1をCステージ化(完全硬化)させる。具体的には、紫外線ランプなどを用いて封止シート1に紫外線を照射する。
 そして、この製造方法では、シート製造エリア9(Bステージ化エリア9c)のシート製造工程において封止シート1を製造してから(具体的には、ワニスをBステージ化した時点から)、封止エリア11(設置/プレスエリア11b)の封止工程において封止シート1によってLED4を封止するまで(具体的には、封止シート1によってLED4を埋設した時点まで)の時間Tは、24時間以下、好ましくは、18時間以下、より好ましくは、12時間以下、さらに好ましくは、6時間以下、とりわけ好ましくは、3時間以下であり、また、例えば、1秒間以上、好ましくは、1分間以上である。
 上記した時間Tが上記上限を超えれば、LED装置5の製造効率を向上させることが不十分である。
 これによって、封止シート1と、封止シート1によって封止されるLED4と、LED4が実装された基板6とを備える、光半導体装置としてのLED装置5が製造される。
 その後、必要により、離型シート2を、図10の仮想線で示すように、封止シート1から引き剥がす。
 なお、封止シート1が複数のLED4を封止する場合には、図示しないが、その後、必要により、各LED4に対応して、封止シート1を切断して個片化する。
 そして、この方法によれば、シート製造工程において封止シート1を製造してから、封止工程において封止シート1によってLED4を封止するまでの時間Tが、短時間であるので、LED装置5の製造効率に向上させることができる。
 詳しくは、従来の方法では、封止シート1を、シート製造工場において製造して出荷し、その後、シート製造工場とは異なる場所にある封止工場(具体的には、LED装置製造工場)において、封止シート1によって、LED4を封止している。
 しかしながら、この方法は、1つの(同一の)工場、具体的には、LED装置製造工場8に、シート製造エリア9、搬送エリア10および封止エリア11を備えて、LED装置製造工場8内の各エリアにおいて上記した各工程を実施する。換言すれば、シート製造工場をLED装置製造工場内に設けて、同一工場内において、シート製造工程および封止工程を実施する。このような方法によって、上記した時間Tを短時間とすることができる。
 さらに、この方法によれば、封止シート1のCステージ前の状態、具体的には、封止シート1のBステージを長時間維持する必要がないため、Bステージの封止シート1を容易に設計し管理することができる。そのため、Bステージの封止シート1の設計および管理の自由度を高めることができる。
 また、従来の方法では、封止シート1の搬送および保管に長時間を要するので、封止シート1がCステージ前の状態、具体的には、BステージからCステージになることを防止するために、Bステージの封止シート1を低温に冷却(冷凍)して搬送および保管する必要がある。
 しかし、この方法によれば、Cステージ前の状態、具体的には、BステージからCステージまでの時間Tが短時間であるので、シート製造工程で製造されたBステージの封止シート1を、室温で搬送して、封止工程に供給することができる。そのため、上記した冷却のための工数および設備が不要となり、その結果、LED装置5の製造コストを低減することができる。
 また、封止シート1を冷却する場合には、冷却された封止シート1を室温に戻した後、かかる封止シート1によってLED4を封止する必要があるところ、冷却された封止シート1を短時間で室温に戻すと、封止シート1に結露を生じ、かかる結露した封止シート1によってLED4を封止すると、ボイドを生じ、LED装置5の信頼性が低下する場合がある。
 一方、封止シート1の結露を防止するために、冷却された封止シート1を長時間にわたって室温に戻すようにすると、LED装置5の製造効率が著しく低下する。
 しかるに、この方法によれば、上記した冷却が不要となるので、冷却された封止シート1を室温に戻すことも不要となり、製造時間を短縮することができる。そのため、製造コストを低減することができる。さらに、上記した結露に起因するボイドの発生も防止できるので、信頼性の高いLED装置5を製造することができる。
 さらに、この方法によれば、封止工程では、Bステージの封止シート1によってLED4を封止するので、液状であるAステージの封止層61(後述)に比べて取扱性に優れるBステージの封止シート1によって、LED4を簡便に封止することができる。
 また、シート製造工程で製造された封止シート1の25℃における圧縮弾性率が、0.040MPa以上、0.145MPa以下であれば、使用できる封止シート1の圧縮弾性率の範囲が広いので、封止シート1の設計の自由度をより一層高めることができる。
 また、この方法によれば、25℃で24時間保存したときの、25℃における圧縮弾性率の増加量ΔMが大きい封止シート1によっても、LED4を封止することができる。つまり、速硬化性の封止シート1を用いて、Cステージ化に要する時間を短縮することができる。そのため、LED装置5の製造時間を短縮することができ、その結果、製造コストを低減することができる。
  <変形例>
 なお、第1実施形態では、図9の実線矢印で示すように、上側の平板21を下側の平板21に近接させているが、例えば、図9の破線で示すように、下側の平板21を上側の平板21に近接させることもできる。つまり、下側の平板21に配置され、LED4が実装される基板6を、封止シート1に向けてプレスする。
 また、上記した図9の第1実施形態では、LED4が実装された基板6を下側の平板21に配置し、封止シート1が積層された離型シート2を上側の平板21に配置している。しかし、例えば、図15が参照されるように、それらを上下逆に配置することもできる。すなわち、LED4が実装された基板6を上側の平板21に配置し、封止シート1が積層された離型シート2を下側の平板21に配置することもできる。
 また、上記した図2の第1実施形態では、オーブンを備えるCステージ化エリア11cを封止エリア11に設けているが、例えば、図示しないが、Cステージ化エリア11cを封止エリア11に設けることなく、封止エリア11を構成することもできる。その場合には、例えば、図9に示す平板21にヒータを装備させ、このヒータによって、Bステージの封止シート1を加熱することによって、封止シート1をCステージ化する。
 また、図2の第1実施形態では、搬送エリア10を、シート製造エリア9および封止エリア11の間に設けているが、これに限定されず、また、特に搬送エリア10を設けることなく、LED装置製造工場8を構成することもできる。
 図10の第1実施形態では、本発明における光半導体素子および光半導体装置として、それぞれ、LED4およびLED装置5を一例として説明しているが、例えば、それぞれ、LD(レーザーダイオード)4およびレーザーダイオード装置5とすることもできる。
 図2の実施形態では、LED装置製造工場8にシート製造エリア9を予め設けているが、例えば、図12に示すように、移動可能な封止シート製造ユニット91を、LED装置製造工場8内に設置することもできる。
 封止シート製造ユニット91は、コンテナ92と、コンテナ92に収容されるシート製造装置93とを備える。
 コンテナ92は、筐体94と、走行装置としての第1車輪95と、第1連結部材96と、ランディングギヤ97とを備える。
 シート製造装置93は、筐体94内に収容されている。シート製造装置93は、ワニス調製装置98と、シート調製装置99とを備える。
 ワニス調製装置98は、例えば、混合容器52と、撹拌機51とを備える。
 シート調製装置99は、ワニス調製装置98に隣接配置されている。シート調製装置99は、例えば、塗布装置13と、加熱装置118とを備える。
 塗布装置13としては、例えば、ディスペンサなどが挙げられる。
 加熱装置118としては、ホットプレートなどが挙げられる。
 上記したシート製造装置93に備えられる各部材(ワニス調製装置98およびシート調製装置99)は、筐体94に固定されている。
  (封止シート1の製造)
 次に、図12および図2を参照して、封止シート製造ユニット91を用いて封止シート1を製造し、その後、封止シート1によって、LED4を封止してLED装置5を製造する方法について説明する。
  <封止シート製造ユニット91の移動>
 この方法では、まず、封止シート製造ユニット91を、LED装置製造工場8内に移動させる。
 具体的には、LED装置製造工場8におけるLED装置製造建屋(図示せず)内あるいはLED装置製造工場8の敷地内(以下、これらを単に「LED装置製造工場8内」という場合がある。)に、封止シート製造ユニット91を移動させる。
 あるいは、LED装置製造工場8の近傍における所定の設置箇所(具体的には、上記したLED装置製造建屋(図示せず)の近傍におけるコンテナ92の設置箇所)などに移動させる。
 まず、図12に示すように、封止シート製造ユニット91とトレーラー150とを連結する。
 トレーラー150は、シャシー148と、キャブ149と、キャブ149に収容されるエンジン151と、シャシー148に設けられる車軸に対して回転可能に構成される第2車輪152と、第2連結部材153とを備える。
 封止シート製造ユニット91とトレーラー150とを連結するには、まず、シャシー148の後側部分を、コンテナ92の下側部分に挿入して、第2連結部材153と第1連結部材96とを上下方向に対向配置して、それらを連結する。次いで、トレーラー150のエンジン151の駆動力に基づいて、コンテナ92を牽引する。この際、コンテナ92は、第1車輪95の回転によって、トレーラー150とともに走行する。その後、トレーラー150および封止シート製造ユニット91を、LED装置製造工場8内あるいは所定の設置箇所に移動させる。次いで、図12の仮想線および矢印で示すように、ランディングギヤ97を下側に進出させて、ランディングギヤ97の下端部を接地させる。続いて、第2連結部材153と第1連結部材96との連結を解除して、キャブ149の後側部分を、コンテナ92の下側部分から脱離させる。これによって、トレーラー150をコンテナ92から切り離す。
  <シート製造装置93の運転>
 次いで、コンテナ92内において、シート製造装置93を運転して、封止シート1を製造する。具体的には、ワニスを、剥離シート2の表面に塗布し、その後、ワニスが2段階硬化型熱硬化性樹脂を含有する場合には、加熱装置118でワニスを加熱することによって、ワニスをBステージ化(半硬化)して、封止シート1を得る。
 その後、得られた封止シート1によりLED4を封止して、LED装置5を製造する。
 具体的には、封止シート製造ユニット91により製造されたBステージの封止シート1を、LED装置製造工場の建屋(図示せず)内に設備されたプレス機20(図9参照)にセットする。
 別途、図9に示すように、まず、LED4が実装された基板6を用意して、基板6を上記した熱プレス装置にセットする。
 次いで、この方法では、図9に示すように、剥離シート2の上面に積層される封止シート1(図12)を、上下反転させて、LED4の上側に対向配置させる。つまり、封止シート1を、LED4に向かうように、配置する。具体的には、封止シート1、LED4および基板6を、LED装置製造工場の建屋内に設備されたプレス機20に配置する。
 これによって、封止シート1と、封止シート1によって封止されるLED4と、LED4が実装された基板6とを備えるLED装置5が製造される。
 その後、必要により、図10に示すように、剥離シート2を封止シート1から剥離する。
  (必要数の封止シート1の製造の終了)
 封止シート製造ユニット91によって必要数の封止シート1が製造されるとともに、プレス機20において必要数のLED装置5が製造されれば、次いで、封止シート製造ユニット91を別のLED装置製造工場内や設置箇所、具体的には、最初のLED装置製造工場8と離間した地域に設備された次のLED装置製造工場内や設置箇所に、封止シート製造ユニット91を移動させる。その後、トレーラー150および封止シート製造ユニット91を、最初のLED装置製造工場8内や設置箇所から、次のLED装置製造工場内や設置箇所に移動させる。
  (作用効果)
 この変形例の封止シート製造ユニット91によれば、シート製造装置93をコンテナ92とともに、Bステージの封止シート1によって封止対象であるLED4を封止するLED装置製造工場内やLED装置製造工場の近傍におけるコンテナ92の設置箇所に移動させることができる。そのため、LED装置製造工場8内や設置箇所においてBステージの封止シート1を製造することができる。そのため、製造したBステージの封止シート1を、LED装置製造工場8の建屋(図示せず)内に設備されたプレス機20に、そのまま、短時間で搬送することができる。その結果、製造後に封止シート1を搬送するための搬送時間を大幅に短縮することができる。
 また、LED装置製造工場8内や設置箇所において封止シート1を製造して、その後、LED装置製造工場8において、Bステージの封止シート1によってLED4を封止することができるので、Bステージの封止シート1によってLED4を確実に封止することができる。そのため、上記した冷却設備を必要としないので、製造コストを抑制することができる。
 <第2実施形態>
 図13~図16を参照して、本発明の光半導体装置の製造方法の第2実施形態であるLED装置5の製造方法について説明する。
 第2実施形態において、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。
 第1実施形態では、封止層としてBステージの封止シート1を製造し、次いで、そのBステージの封止シート1によって光半導体素子3を封止している。しかし、封止層としてAステージの封止層61を製造し、次いで、そのAステージの封止層61によって光半導体素子3を封止することもできる。
 第2実施形態のLED装置5の製造方法は、図15および図16に示すように、Aステージの封止層61によってLED4を封止して、LED装置5を製造する方法である。LED装置5の製造方法は、図14に示すように、Aステージの封止層61を製造する封止層製造工程、および、Aステージの封止層61によってLED4を封止する封止工程を備える。また、LED装置5の製造方法は、封止層製造工程で製造されたAステージの封止層61を、封止工程に搬送する搬送工程を備える。LED4の製造方法は、封止層製造工程、搬送工程、および、封止工程を順次実施する。
  <封止層製造工程>
 封止層製造エリア59は、Bステージ化エリア9c(図2参照)を備えず、ワニス調製エリア9aおよび塗布エリア9bを備えている。
 封止層製造工程において、Aステージの封止層61を製造するには、まず、例えば、ワニス調製エリア9aにおいて、封止樹脂組成物を調製する。
 封止樹脂組成物は、1段階硬化型樹脂を含有する。封止樹脂組成物は、好ましくは、1段階硬化型樹脂からなる。
 1段階硬化型樹脂は、1段階の反応機構を有しており、1段階目の反応で完全硬化する硬化性樹脂である。1段階硬化型樹脂としては、例えば、加熱により硬化する1段階硬化型熱硬化性樹脂、例えば、活性エネルギー線(例えば、紫外線、電子線など)の照射により硬化する1段階硬化型活性エネルギー線硬化性樹脂などが挙げられる。好ましくは、1段階硬化型熱硬化性樹脂が挙げられる。
 具体的には、1段階硬化型熱硬化性樹脂として、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが挙げられる。好ましくは、透光性および耐久性の観点から、1段階硬化型シリコーン樹脂が挙げられる。
 Aステージの1段階硬化型樹脂の粘度は、例えば、1,000mPa・s以上、好ましくは、3,000mPa・s以上、より好ましくは、5,000mPa・s以上であり、また、例えば、1,000,000mPa・s以下、好ましくは、500,000mPa・s以下、より好ましくは、200,000mPa・s以下である。
 また、封止樹脂組成物には、必要により、上記した蛍光体および/または充填剤を上記した配合割合で含有させることもできる。
 封止樹脂組成物を調製するには、具体的には、図3Aおよび図14に示すように、ワニス調製エリア9aにおいて、撹拌機51を備える混合容器52内に上記した各成分を配合し、続いて、撹拌機51を用いてそれらを混合する。
 より具体的には、Aステージの1段階硬化型樹脂と、蛍光体および/または充填剤と、必要により溶媒とを配合して混合する。これによって、Aステージの封止樹脂組成物をワニスとして調製する。
 ワニスの25℃、1気圧の条件下における粘度は、ワニスを離型シート2に塗布したとき(後述)に、塗布されたワニスが離型シート2(図15参照)の上面の周端部からこぼれない程度に設定されており、具体的には、例えば、1,000mPa・s以上、好ましくは、4,000mPa・s以上、より好ましくは、8,000mPa・s以上であり、また、例えば、1,000,000mPa・s以下、好ましくは、500,000mPa・s以下、より好ましくは、200,000mPa・s以下である。
 次いで、この方法では、図14に示す塗布エリア9bにおいて、Aステージの封止樹脂組成物(ワニス)を離型シート2に塗布する。
 ワニスが溶媒を含有する場合には、塗布後の封止層61を加熱することもできる。具体的には、図14には示さないが、図3Cが参照されるように、2つのヒータ54を備えるオーブン55によって、封止層61を加熱する。なお、加熱条件は、硬化性樹脂の硬化反応が実質的に促進しない条件であって、具体的には、温度が、例えば、40℃以上、好ましくは、60℃以上であり、また、例えば、150℃以下、好ましくは、130℃以下である。また、加熱時間は、例えば、1分間以上、好ましくは、5分間以上であり、また、例えば、60分間以下、好ましくは、40分間以下である。
 塗布されたAステージの封止層61の厚みは、例えば、10μm以上、好ましくは、50μm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。
 これによって、Aステージの封止層61を製造する。
  <搬送工程>
 搬送工程は、図14に示すように、搬送エリア10において実施される。つまり、搬送工程では、第1実施形態と同様に、封止層製造エリア59において、封止層製造工程で製造された封止層61を、室温で搬送して、封止工程が実施される封止エリア11に供給する。あるいは、封止層61を、室温未満の低温で搬送する。
  <封止工程>
 封止工程は、図14に示すように、封止エリア11において実施される。封止エリア11は、LED用意エリア11a、設置/埋設エリア11dおよびCステージ化エリア11cを備えている。
 具体的には、まず、図14のLED用意エリア11aにおいて、図15に示すように、LED4が実装された基板6を用意する。
 次いで、この方法では、図14に示す設置/埋設エリア11dにおいて、LED4が実装された基板6を、図15に示す積層装置55に設置する。
 積層装置55は、設置/埋設エリア11dおよびCステージ化エリア11cに連続して(わたって)配置されている。積層装置55は、例えば、上下方向に間隔を隔てて対向配置される2枚の平板21を備える。なお、2枚の平板21は、設置/埋設エリア11dおよびCステージ化エリア11cの両エリアを移動可能に構成されている。
 設置/埋設エリア11dにおいて、具体的には、LED4が実装された基板6を、上側の平板21に設置する。具体的には、LED4が下側に向かうように、基板6を平板21の下面に設置する。
 続いて、図14に示す搬送エリア10から供給される封止層61を、下側の平板21に設置する。つまり、封止層61を、LED4に向かうように、配置する。
 次いで、図16に示すように、封止層61によってLED4を埋設する。
 具体的には、図15の矢印で示すように、LED4が実装された基板6が降下するように、上側の平板21を降下させる(押し下げる)。あるいは、図15の破線矢印で示すように、離型シート2に積層された封止層61が上昇するように、下側の平板21を上昇させる(押し上げる)。
 これによって、封止層61によってLED4およびワイヤ7を被覆する。つまり、LED4およびワイヤ7が封止層61内に埋設される。
 これによって、封止層61によって、LED4およびワイヤ7を封止する。
 その後、図14のCステージ化エリア11cにおいて、封止層61をCステージ化する。
 Cステージ化エリア11cには、オーブンが設けられている。
 1段階硬化型樹脂が1段階硬化型熱硬化性樹脂である場合には、封止層61を加熱する。具体的には、平板21による封止層61に対する挟持状態を維持しながら、平板21をCステージ化エリア11cに移動させて、オーブン内に投入する。これによって、封止層61を加熱する。
 加熱温度は、例えば、80℃以上、好ましくは、100℃以上であり、また、例えば、200℃以下、好ましくは、180℃以下である。また、加熱時間は、例えば、10分間以上、好ましくは、30分間以上であり、また、例えば、10時間以下、好ましくは、5時間以下である。
 封止層61の加熱によって、Aステージの封止層61がCステージ化(完全硬化)する。
 なお、1段階硬化型樹脂が1段階硬化型活性エネルギー線硬化性樹脂である場合には、Cステージ化エリア11cにおいて、封止層61に活性エネルギー線を照射することによって、Aステージの封止層61をCステージ化(完全硬化)させる。具体的には、紫外線ランプなどを用いてAステージの封止層61に紫外線を照射する。
 そして、この製造方法では、封止層製造エリア59(塗布エリア9b)の封止層製造工程において封止シート1を製造してから(具体的には、ワニスを離型シート2に塗布した時点から)、封止エリア11(設置/埋設エリア11d)の封止工程において封止シート1によってLED4を封止するまで(具体的には、封止シート1によってLED4を埋設した時点まで)の時間Tは、24時間以下、好ましくは、18時間以下、より好ましくは、12時間以下、さらに好ましくは、6時間以下、とりわけ好ましくは、3時間以下であり、また、例えば、1秒間以上、好ましくは、1分間以上である。
 上記した時間Tが上記上限を超えれば、LED装置5の製造効率を向上させることが不十分である。
 これによって、封止シート1と、封止シート1によって封止されるLED4と、LED4が実装された基板6とを備える、光半導体装置としてのLED装置5が製造される。
 その後、必要により、離型シート2を、図16の仮想線で示すように、封止シート1から引き剥がす。
 そして、この方法によれば、封止層製造工程においてAステージの封止層61を製造してから、封止工程においてAステージの封止層61によってLED4を封止するまでの時間Tが、短時間であるので、LED装置5の製造効率に向上させることができる。
 詳しくは、この方法は、1つの(同一の)工場、具体的には、LED装置製造工場8に、封止層製造エリア59、搬送エリア10および封止エリア11を備えて、LED装置製造工場8内の各エリアにおいて上記した各工程を実施することができる。換言すれば、封止層製造工場をLED装置製造工場内に設けて、同一工場内において、封止層製造工程および封止工程を実施する。このような方法によって、上記した時間Tを短時間とすることができる。
 さらに、この方法によれば、封止層61のAステージを長時間維持する必要がないため、Aステージの封止層61を容易に設計し管理することができる。そのため、Aステージの封止層61の設計および管理の自由度を高めることができる。
 また、この方法によれば、AステージからCステージまでの時間Tが短時間であるので、封止層製造工程で製造された封止層61を、室温で搬送して、封止工程に供給することができる。そのため、上記した冷却のための工数および設備が不要となり、その結果、LED装置5の製造コストを低減することができる。
 さらに、この方法によれば、上記した冷却が不要となるので、冷却されたAステージの封止層61を室温に戻すことも不要となり、製造時間を短縮することができる。そのため、製造コストを低減することができる。さらに、上記した結露に起因するボイドの発生も防止できるので、信頼性の高いLED装置5を製造することができる。
  <変形例>
 図14の実施形態では、LED装置製造工場8に封止層製造エリア59を予め設けているが、例えば、図12が参照されるように、移動可能な封止層製造ユニット191を、LED装置製造工場8内に設置することもできる。
 封止層製造ユニット191は、加熱装置118が設けられていない(この形態は、図12では、図示されていない)点を除き、封止シート製造ユニット91と同様に構成されている。また、封止シート製造ユニット91、シート製造装置93およびシート調製装置99は、それぞれ、封止層製造ユニット191、封止層製造装置193および封止層調製装置199とされる。
 そして、このような封止層製造ユニット191によってAステージの封止層61を製造することもできる。その後、かかる封止層61によってLED装置5を製造することができる。
 以下に示す実施例、製造例、参考例および比較例における数値は、上記の実施形態において記載される対応する数値(すなわち、上限値または下限値)に代替することができる。
  <封止シート製造工程>
  製造例1
 シート製造エリア(図2参照)において、封止シートを製造した。具体的には、まず、40℃に加温したシラノール基両末端ポリジメチルシロキサン[下記式(1)中のRが全てメチル基、n=155で表される化合物、平均分子量11,500]2031g(0.177mol)に対して、エチレン系不飽和炭化水素基含有ケイ素化合物として、ビニルトリメトキシシラン[下記式(2)中のRがビニル基、Xが全てメトキシ基で表される化合物]15.76g(0.106mol)、および、エチレン系不飽和炭化水素基含有ケイ素化合物として、(3-グリシドキシプロピル)トリメトキシシラン[下記式(3)中のRが3-グリシドキシプロピル基、Xが全てメトキシ基で表される化合物]2.80g(0.0118mol)[シラノール基両末端ポリジメチルシロキサンのSiOH基のモル数と、エチレン系不飽和炭化水素基含有ケイ素化合物のSiX基およびエチレン系不飽和炭化水素基含有ケイ素化合物のSiX基の総モル数との比[SiOH/(SiX+SiX)=1/1]を攪拌して混合した後、縮合触媒として水酸化テトラメチルアンモニウムメタノール溶液(濃度10質量%)0.97mL(触媒量:0.88mol、シラノール基両末端ポリジメチルシロキサン100モルに対して0.50モル、縮合原料100gに対して4.0mg)を加え、40℃で1時間攪拌した。得られたオイルを、40℃で1時間攪拌しながら減圧(10mmHg)し、揮発分を除去した。次に、反応液を常圧に戻した後、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(ジメチルポリシロキサン-co-メチルハイドロジェンポリシロキサン)を、アルケニル基のヒドロシリル基に対するモル比がSiR/SiH=1/3.0となるように加えて、40℃で1時間攪拌した。その後、ヒドロシリル化触媒として白金-カルボニル錯体(白金濃度2.0質量%)0.038mL(白金含有量はオルガノポリシロキサンに対して0.375ppm、つまり、付加原料100gに対して0.375×10-4g)を加えて、40℃で10分間攪拌し、シリコーン樹脂組成物(第2の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂)を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 シリコーン樹脂組成物100質量部、シリコーンゴム粒子(平均粒子径7μm)20質量部、および、黄色蛍光体であるYAG粒子(平均粒子経7μm)10質量部を、撹拌機を備える混合容器に投入し、撹拌機を用いてそれらを混合した。これによって、ワニス調製エリア(図2参照)において、ワニスを調製した。ワニスの25℃、1気圧の条件下における粘度は、20,000mPa・sであった。
 次いで、塗布エリア(図2参照)において、ワニスを、PETからなる離型シートの表面に、ディスペンサ(図3B参照)で平面視矩形状(サイズ:10mm×100mm)に塗布し、続いて、Bステージ化エリアにおいて、135℃のオーブンにて15分間加熱することにより、離型シートに積層される、厚み600μmのBステージの封止シートを製造した。
 製造直後のBステージの封止シートの25℃における圧縮弾性率M0を測定したところ、0.040MPaであった(表1参照)。具体的には、アイコーエンジニアリング社製の精密荷重測定機により、25℃における圧縮弾性率を算出した。なお、後述する圧縮弾性率は、上記した方法と同様に実施した。
  製造例2~製造例10
 製造例1において、塗布エリアでのオーブンの加熱時間を、15分間以上25分間以下で適宜調整することにより、製造例2~10であって、表1に記載される圧縮弾性率の封止シートを得た。
  <搬送工程および封止工程>
  <25℃で搬送した封止シートによって封止/時間T:1分間>
  実施例1~10
 封止エリアのLED用意エリア(図2参照)において、平面視矩形状のLEDがワイヤボンディング接続された基板を用意した(図9参照)。LEDおよびワイヤの寸法は、以下の通りであった。
  LEDの厚み:150μm
  ワイヤの線径:30μm
 続いて、LEDがワイヤボンディング接続された基板を封止エリアにおけるプレス機に設置した(図2および図9参照)。
 別途、搬送エリアにおいて、製造例1~10の製造直後のBステージの封止シートのそれぞれを、室温(25℃)で、蓋付容器に収容し、直ちに、封止エリアにおいて、封止シートを蓋付容器から取り出して、設置/プレスエリアにおいて、基板が設置されたプレス機に配置した。
 続いて、封止シートによって、LEDおよびワイヤを封止した。
 具体的には、平板プレスによって、室温で、封止シートを押し下げて、圧力0.3MPaで、封止シートによってLEDおよびワイヤを埋設した。これによって、封止シートによって、LEDおよびワイヤを封止した。
 LEDおよびワイヤを埋設した時点のBステージの封止シートの25℃における圧縮弾性率M1を表1に示す。
 また、Bステージの封止シートを製造して(Bステージ化して)からLEDおよびワイヤを封止(埋設)するまでの時間Tは、1分間であった。
 その後、熱プレスエリアにおいて、封止シートおよび基板をプレスしている平板をオーブンに投入し、封止シートを150℃、2時間加熱して、封止シートをCステージ化した。
 その後、離型シートを封止シートから剥離した。
 これによって、LED装置を製造した。
 なお、LED装置における封止シートの硬化度は、90%であり、その圧縮弾性率が0.040MPaであった。
  <25℃で保存した封止シートによって封止/時間T:24時間>
  実施例11~17
 Bステージの封止シートを製造して(Bステージ化して)からLEDおよびワイヤを封止(埋設)するまでの時間Tを、1分間から24時間に変更した以外は、実施例1~5、7および8と同様に処理した。
 実施例11~17におけるLEDおよびワイヤを封止(埋設)した時点のBステージの封止シートの25℃における圧縮弾性率M2を表1にそれぞれ示す。
  <25℃で保存した封止シートによって封止/時間T:36時間>
  比較例1~7
 Bステージの封止シートを製造して(Bステージ化して)からLEDおよびワイヤを封止(埋設)するまでの時間Tを、1分間から36時間に変更した以外は、実施例1~5、7および8と同様に処理した。
 比較例1~7におけるLEDおよびワイヤを封止(埋設)した時点のBステージの封止シートの25℃における圧縮弾性率M3を表1にそれぞれ示す。
  <40℃で保存した封止シートによって封止/時間T:24時間>
  実施例18~23
 Bステージの封止シートを製造して(Bステージ化して)からLEDおよびワイヤを封止(埋設)するまでの時間Tを、1分間から24時間に変更し、かつ、搬送エリアにおける温度を室温(25℃)から40℃に変更した以外は、実施例1~6と同様に処理した。
 実施例18~23におけるLEDおよびワイヤを封止(埋設)した時点のBステージの封止シートの25℃における圧縮弾性率M4を表1にそれぞれ示す。
<40℃で保存した封止シートによって封止/時間T:36時間>
  比較例8~13
 Bステージの封止シートを製造して(Bステージ化して)からLEDおよびワイヤを封止(埋設)するまでの時間Tを、1分間から36時間に変更し、かつ、搬送エリアにおける温度を室温(25℃)から40℃に変更した以外は、実施例1~6と同様に処理した。
 比較例8~13におけるLEDおよびワイヤを封止(埋設)した時点のBステージの封止シートの25℃における圧縮弾性率M5を表1にそれぞれ示す。
  <-15℃で保存した封止シートによって封止/時間T:24時間>
  実施例24~30
 Bステージの封止シートを製造して(Bステージ化して)からLEDおよびワイヤを封止(埋設)するまでの時間Tを、1分間から24時間に変更し、かつ、搬送エリアにおける温度を室温(25℃)から-15℃に変更した以外は、実施例1~5、7および9と同様に処理した。
 実施例24~30におけるLEDおよびワイヤを封止(埋設)した時点のBステージの封止シートの25℃における圧縮弾性率M6を表1にそれぞれ示す。
  <-15℃で保存した封止シートによって封止/時間T:36時間>
  比較例14~20
 Bステージの封止シートを製造して(Bステージ化して)からLEDおよびワイヤを封止(埋設)するまでの時間Tを、1分間から36時間に変更し、かつ、搬送エリアにおける温度を室温(25℃)から-15℃に変更した以外は、実施例1~5、7および9と同様に処理した。
 比較例14~20におけるLEDおよびワイヤを封止(埋設)した時点のBステージの封止シートの25℃における圧縮弾性率M7を表1にそれぞれ示す。
  <評価>
  [ワイヤの変形の有無]
 実施例1~30および比較例1~20のワイヤを観察したところ、比較例6、7、12、13および20については、ワイヤの変形が認められた。
 一方、実施例1~30および比較例1~5、8~11および14~19については、ワイヤの変形が認められなかった。
 表1に製造例、実施例および比較例の物性および評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
  <表の説明>
 表1の縦欄は、製造例で製造した封止シートを保存して用いた実施例および/または比較例を示し、左端欄に記載した条件で保存した後の圧縮弾性率を記載する。
  <考察1>
(1) 封止シートの圧縮弾性率とワイヤの変形
(1-1) 圧縮弾性率の上限値
 実施例1~30および比較例1~20の評価結果から、LEDを封止(埋設)した時点のBステージの封止シートの圧縮弾性率(M1~M7)が0.160MPaを超えれば(比較例6、7、12、13および20)、ワイヤに変形を生じ、0.160MPa以下であれば(実施例1~30および比較例1~5、8~11および14~19)、ワイヤに変形を生じないことが分かった。
 従って、ワイヤに変形を生じさせることなく封止できる、LEDを封止(埋設)した時点のBステージの封止シートの圧縮弾性率(M1~M7)の上限は、0.160MPaであることが分かった。
(1-2) 圧縮弾性率の下限値
 製造例1の製造直後のBステージの封止シートの25℃における圧縮弾性率M0が0.040MPaであり、この圧縮弾性率M0より低い圧縮弾性率であれば、封止シートの形状確保ができないことが分かった。そうすると、実施例1であって、具体的には、製造例1の製造直後のBステージの封止シートを、常温で1分間保存し、その後、LEDを封止(埋設)した時点の封止シートの25℃における圧縮弾性率(M2)の下限値は、0.040MPaであることが分かった。
(2) 製造直後の封止シートの圧縮弾性率
 実施例11~17は、LEDを封止(埋設)した時点のBステージの封止シートの圧縮弾性率(M2)が、0.055MPa~0.160MPaの範囲にあって、これを用いてLEDを封止しても、ワイヤに変形を生じない。
 実施例11~17のそれぞれは、製造直後のBステージの封止シートの圧縮弾性率(M0)が0.040MPa~0.145MPaの範囲にある製造例1~8のそれぞれを、25℃で24時間保存した後、かかるBステージの封止シートによって、LEDを封止している。
 従って、製造直後のBステージの封止シートの圧縮弾性率(M0)を、0.040~0.145MPaの範囲に設定すれば、製造後、常温で24時間保存され、その後、これによってLED4を封止しても、ワイヤの変形を防止することができることが分かった。
(3) (速硬化性の封止シート)
 実施例11の封止(埋設)した時点のBステージの封止シートの圧縮弾性率(M2)は、製造例1の製造直後のBステージの封止シートの圧縮弾性率(M0)に対して、0.015MPa高い(ΔM=M2-M0)。つまり、製造された封止シートは、25℃で24時間保存されることによって、圧縮弾性率が0.015MPa(ΔM)上昇する。
 一方、実施例17の封止(埋設)した時点のBステージの封止シートの圧縮弾性率(M2)0.160MPaは、製造例1の製造直後のBステージの封止シートの圧縮弾性率(M0)0.040MPaに対して、圧縮弾性率が0.120MPa高い。そうすると、ワイヤに変形を生じさせることなく封止できる、LEDを封止(埋設)した時点のBステージの封止シートの圧縮弾性率(M2)の上限が0.160MPaであることを考慮すれば、製造直後の圧縮弾性率(M0)が0.040MPa(製造例1)で、かつ、封止(埋設)した時点の圧縮弾性率(M2)が0.160MPa(実施例17)となるような速硬化性の封止シートを選択することもできる。換言すれば、ワイヤに変形を生じさせることなく封止でき、シート製造工程で製造された速硬化性の封止シートを25℃で24時間保存したときの、25℃における圧縮弾性率の増加量ΔMの上限は、0.120MPaであることが分かった。
(4) (速硬化性の封止シートを用いるときのLED装置の製造効率)
 25℃における圧縮弾性率の増加量ΔMが0.120MPaである速硬化性の封止シートを用いる場合には、150℃の加熱条件でCステージにするための時間は、下記式によって、15分間と算出される。
 2[時間]×0.015[MPa/2時間]/0.120[MPa/2時間]=0.25[時間](=15分間)
 そのため、封止シートが速硬化性である場合には、Cステージにかかる時間を8倍(=2[時間]/0.25[時間])短縮することができる。つまり、Cステージにかかる時間の短縮によって、LED装置の製造効率を大きく向上させることができることが分かった。
  [冷却された封止シートの室温への戻し]
  参考例1
 製造直後の製造例1の封止シートを、図6に示す蓋付容器17に収容し、かかる蓋付容器17を上下方向に5段積み重ね、これら蓋付容器17を、アルミニウム製のパウチ(保存袋)に収容した。その後、かかるパウチを-15℃の冷凍庫に3.5時間保存した。その後、これを、冷凍庫から取り出し、次いで、20℃、相対湿度37%の雰囲気下にあるステンレス台の上に所定時間載置した。つまり、封止シートを室温に戻した。また、このときの、パウチ内の封止シートの表面温度を測定した。
 封止シートの表面温度と、蓋付容器をステンレス台に載置してからの経過時間との関係を図11に示す。
  [結果]
 図11から分かるように、冷却されたパウチ内の封止シートの表面温度を、室温に戻すのに要する時間は、3時間であった。
 また、表面温度が室温に戻された封止シートの表面には、結露が観察されなかった。
  参考例2
 冷凍庫から取り出したパウチから、蓋付容器17を取り出し、かかる収容器をそのまま20℃、相対湿度37%の雰囲気下にあるステンレス台の上に3時間載置した以外は、参考例1と同様に処理した。
  [結果]
 表面温度が室温に戻された封止シートの表面には、結露が観察された。
  <考察2>
  (冷凍状態から室温に戻すまでの時間)
 冷凍庫で冷却された封止シートの表面温度を、結露を生じることなく、室温(つまり、封止工程に供給する温度)に戻す際には、「パウチ内に収容したままの状態」で、室温で保存する必要があることが分かった。
 さらに、パウチ内に収容した封止シートの表面温度を室温に戻すのに要する時間は、「3時間」であることが分かった。つまり、LED装置の製造効率が著しく低下することが分かった。
 なお、上記発明は、本発明の例示の実施形態として提供したが、これは単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は、後記特許請求の範囲に含まれる。
 光半導体装置の製造方法は、LED装置やLD装置の製造方法として用いられる。
1     封止シート
4     LED
5     LED装置
61   封止層

Claims (6)

  1.  封止層によって光半導体素子を封止して、光半導体装置を製造する光半導体装置の製造方法であり、
     前記封止層を製造する封止層製造工程、および、
     前記封止層によって前記光半導体素子を封止する封止工程
    を備え、
     前記封止層製造工程において前記封止層を製造してから、前記封止工程において前記封止層によって前記光半導体素子を封止するまでの時間が、24時間以下であることを特徴とする、光半導体装置の製造方法。
  2.  前記封止層製造工程で製造された前記封止層を、室温で搬送して、前記封止工程に供給することを特徴とする、請求項1に記載の光半導体装置の製造方法。
  3.  Bステージの封止シートによって前記光半導体素子を封止して、前記光半導体装置を製造する光半導体装置の製造方法であり、
     前記封止層製造工程は、Bステージの前記封止シートを製造するシート製造工程であり、
     前記封止工程では、Bステージの前記封止シートによって前記光半導体素子を封止し、
     前記シート製造工程においてBステージの前記封止シートを製造してから、前記封止工程においてBステージの前記封止シートによって前記光半導体素子を封止するまでの時間が、24時間以下であることを特徴とする、請求項1に記載の光半導体装置の製造方法。
  4.  前記シート製造工程で製造されたBステージの前記封止シートの25℃における圧縮弾性率が、0.040MPa以上、0.145MPa以下であることを特徴とする、請求項3に記載の光半導体装置の製造方法。
  5.  前記シート製造工程で製造されたBステージの前記封止シートを25℃で24時間保存したときの、25℃における圧縮弾性率の増加量が、0.015MPa以上、0.120MPa以下であることを特徴とする、請求項3に記載の光半導体装置の製造方法。
  6.  Aステージの封止層によって前記光半導体素子を封止して、前記光半導体装置を製造する光半導体装置の製造方法であり、
     前記封止層製造工程では、Aステージの前記封止層を製造し、
     前記封止工程では、Aステージの前記封止層によって前記光半導体素子を封止し、
     前記封止層製造工程においてAステージの前記封止層を製造してから、前記封止工程においてAステージの前記封止層によって前記光半導体素子を封止するまでの時間が、24時間以下であることを特徴とする、請求項1に記載の光半導体装置の製造方法。
     
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