荧光体层贴附成套配件、光半导体元件-荧光体层贴附体及光半导体装置制造方法
【专利摘要】本发明提供荧光体层贴附成套配件、光半导体元件-荧光体层贴附体及光半导体装置。所述荧光体层贴附成套配件含有荧光体层、以及用于将荧光体层贴附于光半导体元件或光半导体元件封装体的有机硅粘合粘接剂组合物。有机硅粘合粘接剂组合物的剥离强度的百分比为30%以上。
【专利说明】荧光体层贴附成套配件、光半导体元件-荧光体层贴附体及光半导体装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及荧光体层贴附成套配件(attaching kit)、光半导体元件-荧光体层贴附体及光半导体装置，详细而言，涉及用于将荧光体层贴附于光半导体元件或光半导体元件封装体的荧光体层贴附成套配件、光半导体元件-荧光体层贴附体及光半导体装置。
【背景技术】
[0002]发光二极管装置(以下简称为LED装置。)、激光二极管照射装置(以下简称为LD照射装置。)等光半导体装置具备例如发光二极管元件(LED)、激光二极管(LD)等光半导体元件，以及配置在光半导体元件上的荧光体层。所述光半导体装置由光半导体元件发光，例如通过将透过了荧光体层的蓝色光与在荧光体层中一部分蓝色光被波长转换得到的黄色光的混色而发出白色光。
[0003]作为这种光半导体装置，提出了具备用透明封装材料封装LED而成的LED封装体以及层叠在其上表面的荧光胶带的LED装置(例如参见美国专利第7，294，861号说明书。)。
[0004]美国专利第7，294，861号说明书的荧光胶带具备荧光层和层叠于其背面的由(甲基)丙烯酸酯系压敏粘接 剂形成的丙烯酸类压敏粘接层，荧光层通过丙烯酸类压敏粘接层贴附于LED封装体的表面。
【发明内容】
[0005]发明要解决的问题
[0006]然而，荧光胶带容易随着LED的发光而变高温，而美国专利第7，294，861号说明书的荧光胶带存在高温(例如包括75°C的高温)的粘接力与常温(25°C)的粘接力相比显著降低这一不利情况。
[0007]进而，在高温下长时间使用美国专利第7，294，861号说明书的荧光胶带时会发生劣化，因此还存在LED装置的亮度降低这一不利情况。
[0008]本发明的目的在于提供耐热性和耐久性优异的荧光体层贴附成套配件、光半导体元件-荧光体层贴附体和光半导体装置。
[0009]本发明的荧光体层贴附成套配件的特征在于，含有:荧光体层、以及用于将前述荧光体层贴附于光半导体元件或光半导体元件封装体的有机硅粘合粘接剂组合物，前述有机硅粘合粘接剂组合物的下述剥离强度的百分比为30%以上。
[0010]剥离强度的百分比=[(75°C气氛下的剥离强度PS75r)/ (25°C气氛下的剥离强度PS25r) ] XlOO
[0011]75°C气氛下的剥离强度PS75r^f由前述有机硅粘合粘接剂组合物形成且层叠于支撑体的前述粘合粘接剂层贴附于前述荧光体层，然后，在温度75°C下，以剥离角度180度、速度300mm/分钟将前述支撑体和前述粘合粘接剂层自前述荧光体层剥离下来时的剥离强度。[0012]25°C气氛下的剥离强度PS25^将由前述有机硅粘合粘接剂组合物形成且层叠于支撑体的前述粘合粘接剂层贴附于前述荧光体层，然后，在温度25°C下，以剥离角度180度、速度300mm/分钟将前述支撑体和前述粘合粘接剂层自前述荧光体层剥离下来时的剥离强度。
[0013]此外，本发明的荧光体层贴附成套配件优选前述有机硅粘合粘接剂组合物为有机娃压敏粘接剂组合物。
[0014]此外，本发明的荧光体层贴附成套配件优选前述有机硅粘合粘接剂组合物为兼具热塑性和热固性的有机硅热塑性-热固性粘接剂组合物。
[0015]此外，本发明的光半导体元件-荧光体层贴附体的特征在于，具备光半导体元件和荧光贴附片，前述荧光贴附片由含有荧光体层和用于将前述荧光体层贴附于前述光半导体元件的有机硅粘合粘接剂组合物的荧光体层贴附成套配件制成，前述荧光体层通过前述有机硅粘合粘接剂组合物贴附于前述光半导体元件，前述有机硅粘合粘接剂组合物的下述剥离强度的百分比为30%以上。
[0016]剥离强度的百分比=[(75°C气氛下的剥离强度PS75r)/ (25°C气氛下的剥离强度PS25r) ] XlOO
[0017]75°C气氛下的剥离强度PS75r^f由前述有机硅粘合粘接剂组合物形成且层叠于支撑体的前述粘合粘接剂层贴附于前述荧光体层，然后，在温度75°C下，以剥离角度180度、速度300mm/分钟将前述支撑体和前述粘合粘接剂层自前述荧光体层剥离下来时的剥离强度。
[0018]25°C气氛下的剥离强·度PS25r^f由前述有机硅粘合粘接剂组合物形成且层叠于支撑体的前述粘合粘接剂层贴附于前述荧光体层，然后，在温度25°C下，以剥离角度180度、速度300mm/分钟将前述支撑体和前述粘合粘接剂层自前述荧光体层剥离下来时的剥离强度。
[0019]此外，本发明的光半导体装置的特征在于，具备:基板；安装于前述基板的光半导体元件；以及荧光贴附片，前述荧光贴附片由含有荧光体层和用于将前述荧光体层贴附于前述光半导体元件的有机硅粘合粘接剂组合物的荧光体层贴附成套配件制成，前述荧光体层通过前述有机硅粘合粘接剂组合物贴附于前述光半导体元件，前述有机硅粘合粘接剂组合物的下述剥离强度的百分比为30%以上。
[0020]剥离强度的百分比=[(75°C气氛下的剥离强度PS75r)/ (25°C气氛下的剥离强度PS25r) ] XlOO
[0021]75°C气氛下的剥离强度PS75r^f由前述有机硅粘合粘接剂组合物形成且层叠于支撑体的前述粘合粘接剂层贴附于前述荧光体层，然后，在温度75°C下，以剥离角度180度、速度300mm/分钟将前述支撑体和前述粘合粘接剂层自前述荧光体层剥离下来时的剥离强度。
[0022]25°C气氛下的剥离强度PS25rJf由前述有机硅粘合粘接剂组合物形成且层叠于支撑体的前述粘合粘接剂层贴附于前述荧光体层，然后，在温度25°C下，以剥离角度180度、速度300mm/分钟将前述支撑体和前述粘合粘接剂层自前述荧光体层剥离下来时的剥离强度。
[0023]此外，本发明的光半导体装置的特征在于，具备光半导体封装体和荧光贴附片，前述光半导体封装体具备:基板、安装于前述基板的光半导体元件、反射器、以及封装层，前述反射器形成于前述基板的厚度方向一侧并且以向前述厚度方向投影时包围前述光半导体元件的方式配置，前述封装层填充在前述反射器内、用于封装前述光半导体元件，前述荧光贴附片由含有荧光体层和用于将前述荧光体层贴附于前述光半导体元件封装体的有机硅粘合粘接剂组合物的荧光体层贴附成套配件制成，前述荧光体层通过前述有机硅粘合粘接剂组合物贴附于前述光半导体封装体的前述厚度方向一侧，前述有机硅粘合粘接剂组合物的下述剥离强度的百分比为30%以上。
[0024]剥离强度的百分比=[(75°C气氛下的剥离强度PS75r)/ (25°C气氛下的剥离强度PS25r) ] XlOO
[0025]75°C气氛下的剥离强度PS75rJf由前述有机硅粘合粘接剂组合物形成且层叠于支撑体的前述粘合粘接剂层贴附于前述荧光体层，然后，在温度75°C下，以剥离角度180度、速度300mm/分钟将前述支撑体和前述粘合粘接剂层自前述荧光体层剥离下来时的剥离强度。
[0026]25°C气氛下的剥离强度PS25rJf由前述有机硅粘合粘接剂组合物形成且层叠于支撑体的前述粘合粘接剂层贴附于前述荧光体层，然后，在温度25°C下，以剥离角度180度、速度300mm/分钟将前述支撑体和前述粘合粘接剂层自前述荧光体层剥离下来时的剥离强度。
[0027]本发明的荧光体层贴附成套配件由于用于将荧光体层贴附于光半导体元件或光半导体元件封装体的有机硅粘合粘接剂组合物的剥离强度的百分比为30%以上，因此耐热性和耐久性优异。
[0028]因此，本发明的光半导体元件-荧光体层贴附体和光半导体装置可以确保长期优异的发光可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1示出使用本发明的荧光体层贴附成套配件的一个实施方式得到的LED-荧光体层贴附体的剖视图。
[0030]图2是制造图1所示的LED-荧光体层贴附体的方法的工序图，
[0031]图2的(a)示出准备荧光体层的工序，
[0032]图2的(b)示出将有机硅粘合粘接剂层层叠于荧光体层的工序，
[0033]图2的(C)示出将荧光体层与LED贴合的工序。
[0034]图3是制造图1所示的LED-荧光体层贴附体的方法的工序图，
[0035]图3的(a)示出准备LED的工序，
[0036]图3的(b)示出将有机硅粘合粘接剂层层叠于LED的工序，
[0037]图3的(C)示出将LED与荧光体层贴合的工序。
[0038]图4是使用图1所示的LED-荧光体层贴附体制造LED装置的方法的工序图，
[0039]图4的(a)示出分别准备基板和LED-荧光体层贴附体的工序，
[0040]图4的(b)示出将LED-荧光体层贴附体的LED安装于基板的工序。
[0041]图5是使用另一实施方式的LED-荧光体层贴附体制造LED装置的方法的工序图，
[0042]图5的(a)示出分别准备基板和LED-荧光体层贴附体的工序，[0043]图5的(b)示出将LED-荧光体层贴附体的LED安装于基板的工序。
[0044]图6是LED装置的制造方法的另一实施方式的工序图，
[0045]图6的(a)示出准备安装有LED的基板以及荧光贴附片的工序，
[0046]图6的(b)示出将荧光贴附片贴附于LED来制作LED-荧光体层贴附体的工序。
[0047]图7是LED装置的制造方法的另一实施方式的工序图，
[0048]图7的(a)示出准备安装有LED的基板以及荧光贴附片的工序，
[0049]图7的(b)示出将荧光贴附片贴附于LED来制作LED-荧光体层贴附体的工序。
[0050]图8是LED装置的制造方法的另一实施方式的工序图，
[0051]图8的(a)示出准备LED封装体和荧光贴附片的工序，
[0052]图8的(b)示出将荧光贴附片贴附于LED封装体的工序。
[0053]图9是LED装置的制造方法的另一实施方式的工序图，
[0054]图9的(a)示出准备层叠有有机硅粘合粘接剂层的LED封装体以及荧光体层的准备工序，
[0055]图9的(b)示出通过有机硅粘合粘接剂层将荧光体层贴附于LED封装体的工序。【具体实施方式】
[0056]<荧光体层贴附成套配件>
[0057]本发明的荧光体层贴附成套配件含有荧光体层(参见后述的图2中的附图标记3)、以及用于将荧光体层贴附于作为光半导体元件的LED(参见后述的图2中的附图标记2)或作为光半导体元件封装体的LED封装体(参见后述的图8中的附图标记10)的有机硅粘合粘接剂组合物。该荧光体层贴附成套配件的荧光体层与有机硅粘合粘接剂组合物同时或分别流通和销售、同时使用。在使用该荧光体层贴附成套配件时，例如，有机硅粘合粘接剂组合物层叠于荧光体层、荧光体层通过有机硅粘合粘接剂组合物贴附于LED或LED封装体，或者，有机硅粘合粘接剂组合物层叠于LED或LED封装体、然后荧光体层通过有机硅粘合粘接剂组合物贴附于LED或LED封装体。
[0058]荧光体层是例如将由LED发出的一部分蓝色光转换成黄色光的波长转换层(荧光体片)。此外，荧光体层根据用途和目的而可以在上述的波长转换的基础上还将一部分蓝色光转换成红色光。荧光体层形成为板状或片状。荧光体层例如由荧光体的陶瓷形成为荧光体陶瓷板，或者，由含有荧光体和树脂的荧光体树脂组合物形成为荧光体树脂片。
[0059]荧光体吸收作为激发光的波长350~480nm的光的一部分或全部而被激发，发出比激发光的波长要长的、例如500~650nm的荧光。具体而言，作为荧光体，例如可举出黄色荧光体。作为这种荧光体，可举出在例如复合金属氧化物、金属硫化物等中掺杂有例如铈(Ce)、铕(Eu)等金属原子的荧光体。
[0060]具体而言，作为荧光体，可列举出:例如Y3Al5O12 = Ce (YAG (钇?铝?石榴石):Ce)、(Y, GcO3 (Al, Ga) 5012:Ce、Tb3Al3O12:Ce、Lu3Al3O12:Ce、Ca3Sc2Si3O12:Ce、Lu2CaMg2 (Si, Ge)3012:Ce等具有石榴石型晶体结构的石榴石型荧光体，例如(Sr，Ba)2Si04:Eu、Ca3Si04Cl2:Eu、Sr3SiO5:Eu、Li2SrSiO4:Eu、Ca3Si2O7:Eu 等娃酸盐突光体，例如 CaAl12O19:Mn、SrAl2O4:Eu等招酸盐突光体，例如ZnS: Cu, Al、CaS: Eu、CaGa2S4: Eu、SrGa2S4: Eu等硫化物突光体，例如 CaSi2O2N2:Eu、Sr Si2O2N2:Eu、BaSi2O2N2:Eu、Ca- a -SiAlON 等氮氧化物荧光体，例如CaAlSiN3:Eu,CaSi5N8IEu等氮化物荧光体，例如K2SiF6:MruK2TiF6:Mn等氟化物类荧光体等。优选举出石榴石型荧光体，进一步优选举出Y3Al5O12 = Ce (YAG)0
[0061]荧光体可以单独使用或并用2种以上。
[0062]要想将荧光体层形成为荧光体陶瓷板，通过以上述的荧光体作为陶瓷材料、煅烧所述陶瓷材料，从而得到荧光体层(荧光体陶瓷)。或者也可以煅烧上述的荧光体的原材料，通过由此产生的化学反应而得到荧光体层(荧光体陶瓷)。
[0063]另外，在得到荧光体陶瓷时，在煅烧前，可以以适当的比例添加例如粘结剂树脂、分散剂、增塑剂、煅烧助剂等添加剂。
[0064]而由荧光体树脂组合物形成荧光体层时，例如，首先通过将上述的荧光体与树脂配混来制备荧光体树脂组合物。
[0065]树脂是用于分散荧光体的基体，例如可列举出:有机硅树脂组合物、环氧树脂、丙烯酸类树脂等透明树脂等。从耐久性的角度来看，优选举出有机硅树脂组合物。
[0066]有机硅树脂组合物在分子内具有主要由硅氧烷键(-S1-O-S1-)形成的主链，以及键合于主链的硅原子(Si )的、由烷基(例如甲基等)、芳基(例如苯基等)或烷氧基(例如甲氧基)等有机基团形成的侧链。
[0067]具体而言，作为有机硅树脂组合物，例如可列举出:脱水缩合固化型有机硅树脂、加成反应固化型有机硅树脂、过氧化物固化型有机硅树脂、湿气固化型有机硅树脂等固化型有机娃树脂等。
[0068]有机硅树脂组合物在25°C下的运动粘度例如为10?30mm2/s。
[0069]树脂可以单独使用或并用2种以上。
[0070]对于各成分的配混比例，相对于荧光体树脂组合物，荧光体的配混比例例如为I质量％以上，优选为5质量％以上,此外,例如为50质量％以下，也优选为30质量％以下。此外,相对于树脂100质量份的荧光体的配混比例例如为I质量份以上,优选为5质量份以上，此外，例如为100质量份以下,也优选为40质量份以下。
[0071]此外，相对于荧光体树脂组合物，树脂的配混比例例如为50质量％以上，优选为70质量％以上，此外，例如为99质量％以下,也优选为95质量％以下。
[0072]荧光体树脂组合物通过按上述配混比例配混荧光体和树脂、进行搅拌混合而制备。所制备的荧光体树脂组合物成形为片状，具体而言，形成为荧光体树脂片。
[0073]荧光体树脂片在树脂含有固化型有机娃树脂时形成为B阶或C阶。进而,荧光体树脂片在以B阶形成时，也可以通过之后的加热制成C阶。
[0074]从由LED和荧光体层产生的热的导热的角度来看，荧光体层优选由荧光体陶瓷板形成。
[0075]突光体层在形成为突光体陶瓷板时，厚度例如为50 μ m以上，优选为100 μ m以上，此外，例如为1000 μ m以下，优选为500 μ m以下。此外，在由荧光体树脂片形成时，从成膜性和装置的外观的角度来看，厚度例如为25 μ m以上，优选为50 μ m以上，此外，例如为1000 μ m以下，也优选为200 μ m以下。
[0076]作为有机硅粘合粘接剂组合物，例如可列举出:有机硅压敏粘接剂组合物、有机硅热塑性-热固性粘接剂组合物等。
[0077]有机硅压敏粘接剂组合物例如由含有第I聚硅氧烷、第2聚硅氧烷和催化剂等的原料制备。
[0078]第I聚硅氧烷是有机硅压敏粘接剂组合物的主原料，例如可举出含硅烷醇基的聚硅氧烷等反应性聚硅氧烷。
[0079]作为含硅烷醇基的聚硅氧烷，例如可举出两末端硅烷醇基聚硅氧烷。
[0080]两末端硅烷醇基聚硅氧烷是在分子的两末端含有硅烷醇基(SiOH基)的有机娃氧烷，具体而言，由下述通式(A)表示。
[0081]通式(A):
【权利要求】
1.一种荧光体层贴附成套配件，其特征在于，含有: 荧光体层、以及 用于将所述荧光体层贴附于光半导体元件或光半导体元件封装体的有机硅粘合粘接剂组合物， 所述有机硅粘合粘接剂组合物的下述剥离强度的百分比为30%以上: 剥离强度的百分比=[(75°C气氛下的剥离强度PS75r)/ (25°C气氛下的剥离强度PS25r) ] XlOO 75°C气氛下的剥离强度PS75f将由所述有机硅粘合粘接剂组合物形成且层叠于支撑体的所述粘合粘接剂层贴附于所述荧光体层，然后，在温度75°C下，以剥离角度180度、速度300mm/分钟将所述支撑体和所述粘合粘接剂层自所述荧光体层剥离下来时的剥离强度，25°C气氛下的剥离强度PS25^将由所述有机硅粘合粘接剂组合物形成且层叠于支撑体的所述粘合粘接剂层贴附于所述荧光体层，然后，在温度25°C下，以剥离角度180度、速度300mm/分钟将所述支撑体和所述粘合粘接剂层自所述荧光体层剥离下来时的剥离强度。
2.根据权利要求1所述的荧光体层贴附成套配件，其特征在于，所述有机硅粘合粘接剂组合物为有机硅压敏粘接剂组合物。
3.根据权利要求1所述的荧光体层贴附成套配件，其特征在于，所述有机硅粘合粘接剂组合物为兼具热塑性和热固化性的有机硅热塑性-热固化性粘接剂组合物。
4.一种光半导体元件-荧光体层贴附体，其特征在于，具备光半导体元件和荧光贴附片，所述荧光贴附片由含有荧光体·层和用于将所述荧光体层贴附于所述光半导体元件的有机硅粘合粘接剂组合物的荧光体层贴附成套配件制成，所述荧光体层通过所述有机硅粘合粘接剂组合物贴附于所述光半导体元件， 所述有机硅粘合粘接剂组合物的下述剥离强度的百分比为30%以上: 剥离强度的百分比=[(75°C气氛下的剥离强度PS75r)/ (25°C气氛下的剥离强度PS25r) ] XlOO 75°C气氛下的剥离强度PS75f将由所述有机硅粘合粘接剂组合物形成且层叠于支撑体的所述粘合粘接剂层贴附于所述荧光体层，然后，在温度75°C下，以剥离角度180度、速度300mm/分钟将所述支撑体和所述粘合粘接剂层自所述荧光体层剥离下来时的剥离强度，25°C气氛下的剥离强度PS25^将由所述有机硅粘合粘接剂组合物形成且层叠于支撑体的所述粘合粘接剂层贴附于所述荧光体层，然后，在温度25°C下，以剥离角度180度、速度300mm/分钟将所述支撑体和所述粘合粘接剂层自所述荧光体层剥离下来时的剥离强度。
5.一种光半导体装置，其特征在于，具备: 基板； 安装于所述基板的光半导体元件；以及 荧光贴附片，所述荧光贴附片由含有荧光体层和用于将所述荧光体层贴附于所述光半导体元件的有机硅粘合粘接剂组合物的荧光体层贴附成套配件制成，所述荧光体层通过所述有机硅粘合粘接剂组合物贴附于所述光半导体元件， 所述有机硅粘合粘接剂组合物的下述剥离强度的百分比为30%以上: 剥离强度的百分比=[(75°C气氛下的剥离强度PS75r)/ (25°C气氛下的剥离强度PS25r) ] XlOO75°C气氛下的剥离强度PS75.e:将由所述有机硅粘合粘接剂组合物形成且层叠于支撑体的所述粘合粘接剂层贴附于所述荧光体层，然后，在温度75°C下，以剥离角度180度、速度300mm/分钟将所述支撑体和所述粘合粘接剂层自所述荧光体层剥离下来时的剥离强度，25°C气氛下的剥离强度PS25^将由所述有机硅粘合粘接剂组合物形成且层叠于支撑体的所述粘合粘接剂层贴附于所述荧光体层，然后，在温度25°C下，以剥离角度180度、速度300mm/分钟将所述支撑体和所述粘合粘接剂层自所述荧光体层剥离下来时的剥离强度。
6.一种光半导体装置，其特征在于，具备光半导体封装体和荧光贴附片， 所述光半导体封装体具备:基板、安装于所述基板的光半导体元件、反射器、以及封装层，所述反射器形成于所述基板的厚度方向一侧并且以向所述厚度方向投影时包围所述光半导体元件的方式配置，所述封装层填充在所述反射器内、用于封装所述光半导体元件，所述荧光贴附片由含有荧光体层和用于将所述荧光体层贴附于所述光半导体元件封装体的有机硅粘合粘接剂组合物的荧光体层贴附成套配件制成，所述荧光体层通过所述有机硅粘合粘接剂组合物贴附于所述光半导体封装体的所述厚度方向一侧， 所述有机硅粘合粘接剂组合物的下述剥离强度的百分比为30%以上: 剥离强度的百分比=[(75°C气氛下的剥离强度PS75r)/ (25°C气氛下的剥离强度PS25r) ] XlOO 75°C气氛下的剥离强度PS75f将由所述有机硅粘合粘接剂组合物形成且层叠于支撑体的所述粘合粘接剂层贴附于所述荧光体层，然后，在温度75°C下，以剥离角度180度、速度300mm/分钟将所述支撑体和所述粘合粘接剂层自所述荧光体层剥离下来时的剥离强度，25°C气氛下的剥离强度PS25^将由所述有机硅粘合粘接剂组合物形成且层叠于支撑体的所述粘合粘接剂层贴附于所述荧光体层，然后，在温度25°C下，以剥离角度180度、速度300mm/分钟将所述支撑体和所述粘合粘接剂层自所述荧光体层剥离下来时的剥离强度。
【文档编号】C09J183/04GK103715344SQ201310451325
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】白川真广, 藤井宏中, 伊藤久贵 申请人:日东电工株式会社