半导体发光装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种半导体发光装置的制造方法，其中，所述半导体发光装置包含基板、元件和密封材料作为构成构件，该制造方法包括：第一工序，在基板上设置元件；第二工序，以覆盖元件的方式在基板上灌封固化前的密封材料；和第三工序，以下述方式使所灌封的密封材料固化，即，在将固化后的厚度t[mm]的密封材料所具有的380nm、316nm及260nm各波长下的吸光度分别设为AbsA(t)、AbsB(t)及AbsC(t)并且将380nm下的光的透射率设为T(t)时，满足下述式(1)、(2)及(3)的全部。(1)T(1.7)≥90％ (2)AbsB(t)－AbsA(t)＜0.011t (3)AbsC(t)－AbsA(t)＜0.125t。
【专利说明】
半导体发光装置的制造方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种半导体发光装置的制造方法。
【背景技术】
[0002] 作为半导体发光装置的制造方法，例如已知一种包含元件的密封的制造方法，其 包括:在基板上设置元件的工序、W覆盖元件的方式在基板上灌封固化前的密封材料的工 序、和使所灌封的固化前的密封材料固化的工序(非专利文献1)。
[0003] 现有技术文献
[0004] 非专利文献
[0005] 非专利文献1:东丽-道康宁公司巧Iectronics-Silicone-Ca化log" 2010年10月发 行、Internet
[0006] <URL: http://WWW.dowcorning.co.jp/ja_JP/content/japan/japanproducts/E Iectronics-Silicone-Catalog2010.pdf〉
【发明内容】
[0007] 发明要解决的课题
[000引然而，就W往的制造方法而言，密封材料所具有的紫外光、尤其是UV-C(200- 28化m)区域的吸光度大，并且因被吸收的紫外光而产生密封材料的劣化，因此未必适合于 包含放射该区域的紫外光的元件的半导体发光装置的制造。
[0009] 用于解决课题的手段
[0010] 本发明包括W下的〔1)~〔7)所述的发明。
[0011] 〔1)一种半导体发光装置的制造方法，其中，所述半导体发光装置包含基板、元件 和密封材料作为构成构件，该制造方法包括：
[0012] 第一工序，在基板上设置元件；
[0013] 第二工序，W覆盖元件的方式在基板上灌封固化前的密封材料;和
[0014] 第=工序，W下述方式使所灌封的密封材料固化，即，在将固化后的厚度t[mm]的 密封材料所具有的380nm、316nm及260nm各波长下的吸光度分别设为AbsA(t)、AbsB(t)及 Absc(t)并且将380nm下的光的透射率设为T(t)时，满足下述式(1)、（2)及(3)的全部。
[0015] (1)1(1.7)^90%
[0016] (2)AbsB(t)-AbsA(t)<0.011t
[0017] (3)Absc(t)-AbsA(t)<0.125t。
[001引〔2)根据〔1)所述的制造方法，其中，式(3)为下述式(3'）。
[0019] (3'）Absc(t)-AbsA(t)<0.09t
[0020] 〔3)根据〔1)或〔2)所述的制造方法，其中，t超出元件的厚度[mm]且为2W下。
[0021] 〔4)根据〔1)~〔3)中任一项所述的制造方法，其中，在将对第二工序中使用的固化 前的密封材料所含的原料进行红外分光测定时的波数1269cnTi、3300cnTi、1016cnTi及 1090cnTi下的吸光度分别设为a、b、c及加寸，满足下述式(4)及巧)的全部。
[0022] (4)0.6<d/c<0.8
[0023] (5)0<b/a<0.4
[0024] 〔5)根据〔I)~〔4)中任一项所述的制造方法，其中，密封材料包含缩聚型密封材 料。
[0025] 〔6)-种半导体发光装置，其是通过〔1)所述的制造方法而制造的半导体发光装 置，在将固化后的厚度t[mm]的密封材料所具有的38化m、316nm及260nm各波长下的吸光度 分别设为AbsA(t)、AbsB(t)及Absc(t)并且将380nm下的光的透射率设为T(t)时，满足下述式 (1)、（2)及(3)的全部。
[0026] (1)1(1.7)^90%
[0027] (2)AbsB(t)-AbsA(t)<0.011t [002引（3)Absc(t)-AbsA(t)<0.125t
[0029] 〔7)根据〔6)所述的半导体发光装置，其中，元件为放射UV-C(200-280皿)区域的 光的元件。
[0030] 发明效果
[0031] 根据本发明的制造方法，可W得到紫外光、尤其是UV-C(200-280nm)区域的光的 获取(原文:取出U效率良好且密封材料的劣化小的半导体发光装置。
【附图说明】
[0032] 图1为利用本发明的制造方法得到的倒装忍片型且COB型半导体发光装置的示意 图。
[0033] 图2为利用本发明的制造方法得到的面朝上型且SMD型半导体发光装置的示意图。
[0034] 图3为在实施例中改变厚度t而对固化物的AbsB(t)-AbsA(t)进行测定的结果的图 表。
[0035] 图4为在实施例中改变厚度t而对固化物的Absc(t)-AbsA(t)进行测定的结果的图 表。
【具体实施方式】
[0036] W下，对本发明进行详细地说明。利用本发明的制造方法得到的半导体发光装置 包含基板、元件和密封材料作为构成构件。
[0037] < 基板 >
[0038] 作为基板，只要为通常作为半导体发光装置的基板而使用的基板即可，可W使用 例如由尼龙、环氧树脂、LCP(液晶聚合物)之类的树脂、氧化侣、氮化侣、LTCC等的陶瓷构成 的基板。尤其是在使用放射紫外光的元件的情况下，大多为了抑制基板的着色劣化而使用 陶瓷。作为形状，可W使用像图1那样将元件设置于平面基板上的形状、像图2那样为了提高 光获取效率而进一步设置了反射器的形状等。
[0039] 通常在基板上设有用于与所搭载的元件进行电连接的电极。
[0040] < 元件 >
[0041] 作为元件，只要是通常作为半导体发光元件而使用的元件即可，可列举例如通常 被称作L邸的蓝色发光二极管、红色发光二极管、绿色发光二极管、白色发光二极管、紫外线 发光二极管。运些L抓例如使用利用MOCVD法使AlInGaP、InGaN、AlGaN等III-V族半导体在 蓝宝石、氮化侣等上生长而得的LED。作为360nmW下的紫外光发光用元件中所含的半导体， 优选使用AlGaN。在一个基板上设置一个至多个元件。元件的设置采用使MOCVD生长面朝向 基板侧的倒装忍片方式、或作为逆向的面朝上方式。在倒装忍片方式的情况下，利用焊料与 基板上的电极电连接。在面朝上方式中，使用金等的金属线布线进行连接。在紫外L邸中，从 光获取的观点出发，大多采用倒装忍片方式。
[0042] <密封材料>
[0043] 在本发明中，密封材料通常包含选自加成聚合型密封材料及缩聚型密封材料中的 至少1种密封材料。加成聚合型是指通过使氨化娃烷基（原文：t K 口シ如レ基）与碳间双键 进行加成反应而聚合的密封材料。缩聚型是指使与娃原子键合的径基、和与其他娃原子键 合的烷氧基或径基随着脱醇或脱水而缩聚的密封材料。
[0044] 从紫外可见光透射率的观点出发，优选包含缩聚型密封材料。缩聚型密封材料实 质上不包含键合力较弱的碳一碳键，因此从紫外光所致的劣化的观点出发也是优选的。在 包含巧巾W上的密封材料的情况下，可W将它们混合后用于后述的第二工序。例如，也可W 分阶段地使用而包括：W覆盖元件的方式将固化前的第一种密封材料灌封在基板上的第二 工序;使所灌封的固化前的第一种密封材料固化的第=工序;和通过将固化前的第二种密 封材料灌封到覆盖了元件的固化后的第一种密封材料上、并使所灌封的固化前的第二种密 封材料固化，而层叠密封材料的工序。
[0045] 在将对固化前的密封材料中所含的原料进行红外分光测定时的波数1269cnTi、 3300cnTi、1016cnri及1090cnTi下的吸光度分别设为a、b、c及加寸，优选满足下述式(4)及(5) 的全部。
[0046] (4)0.6<d/c<0.8
[0047] (5)0<b/a<0.4
[0048] 在此，固化前的密封材料中所含的原料是指:例如在密封材料包含巧巾W上的密封 材料的情况下，通常指含量最多的密封材料。其只要满足上述式(4)及(5)的全部即可，优选 所使用的密封材料W整体的形式满足上述式(4)及(5)。
[0049] 固化前的密封材料优选溶解于溶剂再使用，W分别在后述的第二工序中容易地进 行灌封。此时，较好是按照使所得的溶液在25°C的粘度达到IOm化? S~10000m化? S的方式 进行调整。
[0050] 作为溶剂，只要是能够分别溶解所使用的固化前的密封材料的溶剂即可，可列举 例如：丙酬、甲乙酬等酬溶剂；甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇等醇溶剂；己烧、环己烧、庚烧、苯 等控溶剂；乙酸甲醋、乙酸乙醋等乙酸醋溶剂；二乙酸、四氨巧喃等酸溶剂；乙二醇单甲基 酸、乙二醇单乙基酸、乙二醇单异丙基酸、乙二醇单下基酸、乙二醇单己基酸、乙二醇单乙基 己基酸、乙二醇单苯基酸、乙二醇单苄基酸、二乙二醇单甲基酸、二乙二醇单乙基酸、二乙二 醇单异丙基酸、二乙二醇单下酸、二乙二醇单己基酸、二乙二醇单乙基己基酸、二乙二醇单 苯基酸、二乙二醇单苄基酸、丙二醇单甲基酸、丙二醇单乙基酸、丙二醇单异丙基酸、丙二醇 单下基酸、丙二醇单己基酸、丙二醇单乙基己基酸、丙二醇单苯基酸、丙二醇单苄基酸、二丙 二醇单甲基酸、二丙二醇单乙基酸、二丙二醇单异丙基酸、二丙二醇单下基酸、二丙二醇单 己基酸、二丙二醇单乙基己基酸、二丙二醇单苯基酸、二丙二醇单苄基酸等二醇酸溶剂；乙 二醇单乙基酸乙酸醋、乙二醇单异丙基酸乙酸醋、乙二醇单下基酸乙酸醋、乙二醇单己基酸 乙酸醋、乙二醇单乙基己基酸乙酸醋、乙二醇单苯基酸乙酸醋、乙二醇单苄基酸乙酸醋等对 上述记载的二醇酸溶剂加成了乙酸基的二醇醋溶剂。
[0051]作为上述密封材料的例子，可列举包含具有式（I)所示的有机聚硅氧烷结构的树 脂A的密封材料。该密封材料优选在25 °C为固体。
[0化2]
[0053] (式中，Ri分别独立地表示烷基，R2分别独立地表示烷氧基、締基、氨原子或径基， pl、ql、a咬b嗦示实现[pl+blXql]:[a。Xql] = l:0.化~9的正数。）
[0054] 此外，更优选:包含具有式（II)所示的有机聚硅氧烷结构的低聚物B，且树脂A与低 聚物B的混合比率为树脂A:低聚物B= 100:0.1~20(质量比）。通过将树脂A作为主成分，从 而具有抑制紫外光所致的劣化、或提高耐热性的效果。
[0化5]
[0056] (式中，Ri及R2表示与上述式（I)相同的含义，p2、q2、r 2、a2及b2表示实现[a2Xq2]/ [(p2+b2Xq2)+a2xq2+(r2+q2)] I =0~0.3的0?上的数。）
[0057] 作为Ri所示的烷基，可W为直链状，也可W为支链状，还可W具有环状结构，但是 优选直链状或支链状的烷基，更优选直链状的烷基。该烷基的碳数并不受限定，但优选1~ 10，更优选1~6，进一步优选1~3，特别优选1。
[005引 R2分别独立地表示烷氧基、締基、氨原子或径基，优选表示烷氧基或径基。
[0059]在R2为烷氧基的情况下，作为该烷氧基，可W为直链状，也可W为支链状，还可W 具有环状结构，但是优选直链状或支链状的烷氧基，更优选直链状的烷氧基。该烷氧基的碳 数并不受限定，但优选1~3,更优选1~2,特别优选1。
[0060] 在R2为締基的情况下，作为该締基，可W为直链状，也可W为支链状，还可W具有 环状结构，但是优选直链状或支链状的締基，更优选直链状的締基。该締基的碳数并不受限 定，但优选2~4。作为Ri所示的締基，具体而言，优选乙締基（ethenyl)、締丙基（2 -丙締 基）、1一丙締基、异丙締基、下締基，更优选乙締基。
[0061] 多个Ri及R2可W分别为同种基团，也可W为互不相同的基团。
[0062] 作为树脂A，优选具有选自甲基及乙基中的1种W上作为Ri、且具有选自甲氧基、乙 氧基、异丙氧基及径基中的1种W上作为R2的树脂，更优选具有选自甲基及乙基中的1种W 上作为Ri、且具有选自甲氧基、乙氧基及异丙氧基中的巧巾W上和径基作为R2的树脂。
[0063] 树脂A的重均分子量(Mw)通常为1500W上且8000W下。若树脂A的重均分子量满足 该范围，则固化物的成形性提高。树脂A的重均分子量优选为1500W上且7000W下，更优选 为2000W上且5000W下。
[0064] 树脂A例如可W对应于上述的各重复单元、W具有能够生成硅氧烷键的官能团的 有机娃化合物作为出发原料来合成。作为"能够生成硅氧烷键的官能团"，可列举例如面素 原子、径基、烷氧基。作为有机娃化合物，可列举例如有机=面代硅烷、有机=烷氧基硅烷。 树脂A可W利用水解缩合法使运些出发原料W与各重复单元的存在比对应的比进行反应来 合成。树脂A也可W使用作为娃酬树脂、烷氧基低聚物等的工业上市售的树脂。
[0065] 作为低聚物B，优选具有选自甲基及乙基中的1种W上作为Ri、且具有选自甲氧基、 乙氧基、异丙氧基及径基中的1种W上作为R2的低聚物，更优选具有甲基作为Ri、且具有甲氧 基或径基作为R2的低聚物。
[0066] 低聚物B的重均分子量通常不足1500。若低聚物B的重均分子量满足该范围，则固 化物的成形性提高。低聚物B的重均分子量优选为200W上且不足1500,更优选250~1000。
[0067] 低聚物B例如可W对应于构成低聚物B的上述各重复单元、W具有能够生成硅氧烷 键的官能团的有机娃化合物作为出发原料来合成。"能够生成硅氧烷键的官能团"表示与上 述相同的含义。例如，作为有机娃化合物，可列举有机=面代硅烷、有机=烷氧基硅烷。低聚 物B可W利用水解缩合法使运些出发原料W与各重复单元的存在比对应的比进行反应来合 成。
[0068] 关于与树脂A的重均分子量的差异，例如也可W通过控制使出发原料进行水解缩 合反应时的反应溫度、出发原料向反应体系内的追加速度等来进行控制。低聚物B也可W使 用作为娃酬树脂、烷氧基低聚物等的工业上市售的树脂。
[0069] 树脂A和低聚物B的重均分子量可W使用市售的GPC装置并使用聚苯乙締作为标准 来测定。
[0070] 该优选的缩聚型密封材料优选还包含固化用催化剂。在使用固化用催化剂的情况 下，优选将树脂A及低聚物B准备成不同的溶液、并在使用前将运些溶液进行混合。
[0071] 作为固化用催化剂，可W使用例如：盐酸、硫酸、硝酸、憐酸等无机酸；甲酸、乙酸、 草酸、巧樣酸、丙酸、下酸、乳酸、班巧酸等有机酸。不仅可W使用酸性化合物，也可W使用碱 性的化合物。具体而言，也可W使用氨氧化锭、四甲基氨氧化锭、四乙基氨氧化锭等。
[0072] <半导体发光装置的制造方法>
[0073] 若使用图I对本发明的制造方法进行说明，则包括：
[0074] 第一工序，在设置有电极4的基板2上设置元件3;
[0075] 第二工序，W覆盖元件的方式在基板上灌封固化前的密封材料；
[0076] 第=工序，W下述方式使所灌封的密封材料固化，即，在将固化后的厚度t[mm]的 密封材料1所具有的380nm、316nm及260nm各波长下的吸光度分别设为AbsA(t)、AbsB(t)及 Absc(t)并且将380nm下的透光率设为T(t)时，满足下述式(1)、（2)及(3)的全部。
[0077] (1)1(1.7)^90%
[007引（2)AbsB(t)-AbsA(t)<0.011t [00 巧](3)Absc(t)_AbsA(t)<0.125t
[0080] 第一工序为利用常规方法在上述基板上设置上述元件的工序。也可W设置电极、 金属线布线等半导体发光装置通常所需的其他构成。
[0081] 第二工序为W覆盖设置在基板上的元件的方式灌封固化前的上述密封材料的工 序。
[0082] 在灌封工序中，通常利用专用的分配器(dispenser)在基板上供给密封材料。半导 体发光装置及元件根据该装置的使用目的而具有各种形状，因此所供给的密封材料的量也 会因基板、元件等的结构、面积、体积、其他电极、金属线布线等的结构等而不同，但是优选 为使埋入运些元件、金属线布线等、且覆盖发光元件上方的密封材料的厚度尽可能薄的量， 更优选为形成ImmW下的厚度的量。在近年推进开发的发光输出电流IOOmAW上的可见光用 功率LED、发射波长35化mW下的紫外线的UV-Lm)等中，该倾向尤为显著，使发光元件上的 厚度薄化是有效的。
[0083] 在本发明中，元件的厚度表示从基板到元件的上端为止的高度，但是，在具有金属 线布线的情况下，则表示从基板到金属线布线为止的高度。
[0084] 第=工序为使第二工序中所灌封的固化前的密封材料固化的工序。通过使W液状 灌封的密封材料固化，从而将元件密封而不会夹隔空间，因此可W抑制全反射所致的来自 元件的光的获取损失。
[0085] 在此，式(3)优选为下述式(3'）。
[0086] (3'）Absc(t)_AbsA(t)<0.09t
[0087] 另外，t在元件的厚度W下时无密封的效果，在过厚时，光的吸收变大故光获取效 率降低，另外，厚度越是增大，则密封材料越是容易产生裂纹，因此t优选超出元件的厚度 [mm]且为2W下。
[008引实施例
[0089] 下述实施例中记载的透射率测定、红外分光测定中使用的装置、条件如W下所示。
[0090] <透射率测定>
[0091] 装置名 ：岛津制作所公司制UV-3600
[0092] 附件 ：积分球I SR-3100
[0093] 测定波长 ：220~SOOnm
[0094] 背景测定 ：大气
[OOM ] 测定速度 ：中速
[0096] <红外分光测定>
[0097] 装置名 =VARIAN公司制670
[009引 附件 =GOLDEN GATE金刚石ATR
[0099] 测定波长 ：4000 ~700cm-i
[0100] 背景测定 ：大气
[0101] 积分次数 ：32次
[0102] 实施例1
[0103] 使用具有上述式（I)所示的有机聚硅氧烷结构的树脂(A-l)(Mw = 3500、上述式 (I)中，Ri=甲基、R2=甲氧基或径基)作为树脂A，并使用具有上述式(II)所示的有机聚娃氧 烧结构的低聚物(B-l)(Mw = 450、上述式(II)中，Ri=甲基、R2=甲氧基)作为低聚物B，得到 树脂组合物。将树脂(A-I)及低聚物(B-I)的各重复单元的存在比率分别示于表1及2中。
[0104] [表 1]
[01051
[0
[0
[0108] 对树脂(A-I)求出式(4)及式(5)的值，结果为
[0109] (4)d/c = 0.636
[0110] (5)b/a = 0.153〇
[0111] 具体而言，在设置于水浴内的烧瓶中加入上述树脂(A-1) 135g及异丙醇72.7g，加 热揽拌至内溫达到85°C，使上述树脂(A-I)溶解。接着，加入上述低聚物(B-l)15g，揽拌1 小时W上，使上述低聚物(B -1)溶解，得到混合物。
[0112] 在所得的混合物中加入乙酸2-下氧基乙醋47.?后，使用蒸发器在溫度80°C、压 力4kPaA的条件下蒸馈除去异丙醇，直至异丙醇浓度达到1质量％ W下为止，得到上述树脂 (A-I)与上述低聚物(B-I)的混合比为90:10(重量比）的娃酬树脂组合物(曰1)。
[0113] 相对于娃酬树脂组合物(al)lOO质量份，添加包含憐酸15重量％的固化用催化剂2 质量份，充分揽拌混合，得到娃酬树脂组合物(01-1)。之后，在侣制杯内投入娃酬树脂组合 物(Cil-I)约3.8g，在烘箱中W3.7°C/分钟的速度从室溫升溫至150°C，并在150°C放置5小 时，由此得到娃酬树脂组合物(Ql-I)的固化物。所得的固化物的厚度为1.7mm。该固化物的 T(l.7)=92.3%，满足式(1)。
[0114] 另外，通过改变投入到侣杯中的树脂组合物的量而得到0.6mm至2.Omm的固化物， 将求得AbsB(t)-AbsA(t)及Absc(t)-AbsA(t)的值的结果示于图3及4中。该结果为，所得的 固化物均满足式(2)及式(3)的关系。
[0115] 对将厚度1.7mm的固化物在大气中、200°C的条件下暴露1000小时时的透射率的变 化进行了测定，结果是:在将试验前的透射率设为1时，在260nm至380nm的区域为0.98W上。
[0116] 在具备反射器、W及正极及负极一对电极的基板上设置放射275nm的光的半导体 元件，向其灌封娃酬树脂组合物（Ol-I)后，在烘箱中W3.7TV分钟的速度从室溫升溫至 15(TC，并在15(TC放置5小时，由此制作用娃酬树脂组合物(al-1)的固化物密封后的半导 体元件。密封材料的厚度t为600WI1。
[0117] 产业上的利用可能性
[0118] 根据本发明的制造方法，可W得到紫外区域的光的获取效率良好且密封材料的劣 化小的半导体发光装置。
[0119] 符号说明
[0120] 1密封材料
[0121] 2 基板
[0122] 3 元件
[0123] 4 电极
[0124] 5元件的厚度[mm]
[0125] 6密封材料的厚度t[mm]
[0126] 7金属线布线
【主权项】
1. 一种半导体发光装置的制造方法，其中，所述半导体发光装置包含基板、元件和密封 材料作为构成构件，该制造方法包括： 第一工序，在基板上设置元件； 第二工序，以覆盖元件的方式在基板上灌封固化前的密封材料;和 第三工序，以下述方式使所灌封的密封材料固化，即，在将固化后的厚度t[mm]的密封 材料所具有的380nm、316nm及260nm各波长下的吸光度分别设为AbsA(t)、AbsB(t)及Absc(t) 并且将380nm下的光的透射率设为T(t)时，满足下述式（1)、（2)及(3)的全部， (1) T(l.7)^90% (2) AbsB(t)-AbsA(t)<0.011t (3) Absc(t)-AbsA(t)<0.125t〇2. 根据权利要求1所述的制造方法，其中，式(3)为下述式(3'）， (3'）Absc(t)-AbsA(t)<0.09t〇3. 根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，t超出元件的厚度[mm]且为2以下。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的制造方法，其中，在将对第二工序中使用的固化 前的密封材料所含的原料进行红外分光测定时的波数12690^^33000^^10160^ 1及 1090ΟΙΓ1下的吸光度分别设为a、b、c及d时，满足下述式(4)及(5)的全部， (4) 0.6<d/c<0.8 (5) 0<b/a<0.4〇5. 根据权利要求1~4中任一项所述的制造方法，其中，密封材料包含缩聚型密封材料。6. -种半导体发光装置，其是通过权利要求1所述的制造方法而制造的半导体发光装 置，在将固化后的厚度t[mm]的密封材料所具有的380nm、316nm及260nm各波长下的吸光度 分别设为Abs A(t)、AbsB(t)及AbsC(t)并且将380nm下的光的透射率设为T(t)时，满足下述式 (1)、（2)及(3)的全部， (1) T(l.7)^90% (2) AbsB(t)-AbsA(t)<0.011t (3) Absc(t)-AbsA(t)<0.125t〇7. 根据权利要求6所述的半导体发光装置，其中，元件为放射UV-C区域的光的元件。
【文档编号】H01L33/56GK105940511SQ201580005558
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年1月20日
【发明人】吉川岳, 高岛正之
【申请人】住友化学株式会社