光半导体用封装片的制作方法

专利名称：光半导体用封装片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光半导体用封装片。更特别地，本发明涉及一种用于封装发光元件如发光二极管(LED)或半导体激光器的包装体，且涉及用于在成形时抑制树脂从包装体泄漏的光半导体用封装片和利用所述片(sheet)封装的光半导体装置。
背景技术：
近年来，光半导体的发光装置(例如，发光二极管或LED)代替白炽灯或荧光灯得到传播。在白光LED的发光装置中，能发射蓝光的发光元件和使用含有能将蓝光转化成黄光的荧光体(phosphor)的树脂的模式是主流。一般地，制造白光LED的方法的实例包括利用含荧光体树脂涂布LED芯片的方法和在杯形LED装置上灌封含荧光体树脂的方法。另外，例如，在专利文献1的光半导体装置中，使用了通过含荧光体树脂的注射成形而形成的荧光体覆盖层(cover)，且据报道，可以通过该覆盖层而在包装体整个外侧上很薄地布置荧光体，提高了从芯片的光提取效率，且抑制了由荧光体造成的光散射，从而使其能够获得期望的光方向性。另一方面，从处理性能和生产能力的观点来看，使用片形的含荧光体树脂层进行成形的方法是优选的。优选使用通过层叠封装层和含荧光体树脂层(含荧光体层)等而获得的片作为这种片，且通过使用金属模具从所述片的顶部进行成形，可以在包装体整个外侧上布置荧光体。专利文献1 日本特许第3678673号公报

发明内容
然而，即使在具有封装树脂层和层叠在其上的含荧光体层的片中，在使用具有相同尺寸(底面形状和尺寸相同)的片对这些层进行模具成形的情况下，在推挤模具之际，一部分所述片(主要是封装树脂层)会破裂并在成形时从包装体中泄漏，从而遇到如下问题 所获得的包装体的外观受损(参见图1)；和必须重新提供除去泄漏的树脂的步骤。本发明的目的是提供一种光半导体用封装片和利用所述片封装的光半导体装置， 所述封装片没有发生一部分所述片由于模具成形而从包装体中泄漏的情况。为了解决前述问题，本发明人进行了广泛而深入的研究。结果发现，在其中封装树脂层比含荧光体层小特定尺寸的片中，即使通过采用使用凹模的模具成形，也获得显示良好外观的光半导体装置，而在成形后未引起树脂泄漏在包装体外部，从而导致本发明的完成。S卩，本发明涉及如下项(1) 0)。(1) 一种光半导体用封装片，其包含含有荧光体的含荧光体层；和含有封装树脂且层叠在所述含荧光体层上的封装树脂层，其中，在其间的层叠面上，所述含荧光体层的端部从所述封装树脂层的端部突出，且所述含荧光体层的突出长度是所述封装树脂层厚度的1 10倍。(2) 一种光半导体用封装片，其包含含有荧光体的含荧光体层，和含有封装树脂且以规定的间隔层叠在所述含荧光体层的多个位置上的多个封装树脂层，其中，在其间的层叠面上，所述含荧光体层的端部从所述封装树脂层的端部突出， 所述含荧光体层的突出长度是所述封装树脂层厚度的1 10倍，且相邻封装树脂层之间的长度是所述封装树脂层厚度的2 10倍。(3) (1)或O)的光半导体用封装片，其中在所述含荧光体层的与封装树脂层层叠面相对的面上进一步层叠有隔片。(4) 一种光半导体装置，其通过如下操作而获得将(1) (3)中任一项所述的光半导体用封装片布置成使所述封装树脂层与光半导体元件对向(opposite)，然后使用具有与所述封装树脂层相同形状的凹形结构的凹模进行加压成形。在本发明的光半导体用封装片中，即使当用于模具成形时，也抑制了在成形后树脂从包装体中泄漏，从而能够获得显示良好外观的光半导体装置。


图1是说明光半导体装置的实例的图，所述光半导体装置通过使用片进行模具成形而获得，所述片通过对具有相同尺寸(底面形状和尺寸相同)的封装树脂层和含荧光体层进行层叠而获得，其中左图示出在模具成形前的状态，而右图示出在成形后的状态。图2是说明本发明的光半导体用封装片的制备方法的实施方式的图，其中左图示出填充封装树脂层构成溶液的状态，而右图示出在成形后的状态。图3是说明本发明的光半导体用封装片的制备方法的实施方式的图，其中左上图示出填充封装树脂层构成溶液的状态；右上图示出在成形后封装树脂层的状态；下图示出将封装树脂层的成形体布置在单独制备的含荧光体层上的状态。图4是说明使用本发明的光半导体用封装片封装一个LED芯片的实施方式的图， 其中左图示出将本发明的光半导体用封装片布置在LED芯片上的状态；中间图示出使用凹模进行封装的状态；而右图示出分别剥离凹模和隔片的状态。图5是说明使用本发明的光半导体用封装片单独封装多个LED芯片的实施方式的图，其中左图示出将本发明的光半导体用封装片布置在LED芯片上的状态；中间图示出使用凹模进行封装的状态；而右图示出分别剥离凹模和隔片的状态。图6是说明使用本发明的光半导体用封装片共同封装多个LED芯片的实施方式的图，其中左图示出将本发明的光半导体用封装片布置在LED芯片上的状态；中间图示出使用凹模进行封装的状态；而右图示出分别剥离凹模和隔片的状态。图7是示出要使用实施例3、5和6中的本发明的光半导体用封装片封装的六个 LED芯片的排列状态的图，其中图中示出的所有长度单位是“mm”。
具体实施例方式本发明的光半导体用封装片是如下光半导体用封装片，其包含含有荧光体的含荧光体层，所述含荧光体层具有层叠于其上且含有封装树脂的封装树脂层，其中，在其间的层叠面上，所述含荧光体层的端部从所述封装树脂层的端部突出，且所述含荧光体层的突出长度是所述封装树脂层厚度的1 10倍。作为这种片，可以将封装树脂层层叠在含荧光体层上，使得封装树脂层的端部以距离含荧光体层的端部1 10倍于封装树脂层厚度的长度位于内部。这种实施方式的具体实例包括其中将一个封装树脂层层叠在含荧光体层的指定位置上的实施方式(实施方式1)；和其中将所有多个封装树脂层层叠在含荧光体层的指定位置上的实施方式(实施方式幻。在本说明书中提及的含荧光体层的端部从封装树脂层的端部突出的长度(突出长度)，是指从封装树脂层的端部至含荧光体层的最近端部的距离， 且在含荧光体层的所有端部中设置。在使用凹模从其中层叠有各自具有相同底面尺寸和形状的封装树脂层和含荧光体层的片的顶部进行成形的情况下，将所述片折叠到凹模内部并成形。在该情况下，一部分所述片破裂，且未完全填充在凹模内部的树脂(主要是封装树脂)溢出，从而在所获得的包装体中确认树脂泄漏(参见图1)。于是，在本发明的光半导体用封装片中，以这样的方式布置含荧光体层和封装树脂层，使得含荧光体层的端部在其间的层叠面上以1 10倍于封装树脂层厚度的长度从封装树脂层的端部突出。另外，在布置多个封装树脂层的情况下(实施方式i)，除了前述事项之外，还以这样的方式布置所述多个封装树脂层，使得相邻封装树脂层之间的长度是所述封装树脂层厚度的2 10倍。据此，例如，在LED装置中布置本发明的光半导体用封装片并使用具有与封装树脂层相同形状的凹形结构的凹模进行封装成形的情况下，将封装树脂层填充在凹形结构中，同时将其包覆在含荧光体层的表面上而不使其破裂。并且，鉴于含荧光体层的突出长度是封装树脂层厚度的10倍以下的事实，能够减少荧光体的用量。因而，通过使用本发明的光半导体用封装片，可以以高生产率提供具有优异外观的光半导体装置。具体地，本发明的光半导体用封装片的实施例包括如下实施方式。实施方式1一种光半导体用封装片，其包含含有荧光体的含荧光体层；和含有封装树脂且层叠在所述含荧光体层上的封装树脂层，其中，在其间的层叠面上，所述含荧光体层的端部从所述封装树脂层的端部突出， 且所述含荧光体层的突出长度是所述封装树脂层厚度的1 10倍。实施方式2—种光半导体用封装片，其包含含有荧光体的含荧光体层，和含有封装树脂且以规定的间隔层叠在所述含荧光体层的多个位置上的多个封装树脂层，其中，在其间的层叠面上，所述含荧光体层的端部从所述封装树脂层的端部突出， 所述含荧光体层的突出长度是所述封装树脂层厚度的1 10倍，且相邻封装树脂层之间的长度是所述封装树脂层厚度的2 10倍。〈含荧光体层〉在实施方式1和2的每个中的含荧光体层是含有后述荧光体的树脂层。用于构成含荧光体层的树脂没有特别限制，只要它是迄今已被用于封装光半导体的树脂即可。其实例包括硅树脂、环氧树脂、苯乙烯树脂，丙烯酸类树脂、聚碳酸酯树脂、聚氨酯树脂和聚烯烃树脂。这些树脂可以单独使用或以其两种以上的组合使用。尤其是，从耐久性、耐热性和耐光性的观点来看，硅树脂是优选的。并且，因为优选的是，含荧光体层具有如此低的弹性，以至于即使当在封装时施加外力或压力时，也能够保持固定厚度，所以作为硅树脂，可以按照已知方法对硅氧烷骨架的交联数进行调节后使用。这种树脂可以按照已知方法制造，或者可以使用市售产品。合适的市售产品的实例包括有机硅弹性体(LR7665，由瓦克旭化成有机硅株式会社(Wacker Asahikasei Silicone Co. , Ltd.)制造)。构成含荧光体层的树脂中硅树脂的含量是70重量％以上，更优选是90重量％以上，还更优选是基本上100重量％。本发明中的荧光体没有特别限制，且其实例包括用于光半导体装置的已知荧光体。具体地，具有将蓝色转换成黄色功能的合适市售产品的实例包括黄色荧光体 (a-sialon)、YAG和TAG。另外，具有将蓝色转换成红色功能的合适市售产品的实例包括 CaAlSiN30这些材料可以单独使用或以其两种以上的组合使用。荧光体的共混比或含量不能明确确定，这是因为颜色混合程度随荧光体种类和含荧光体层的厚度或包装体的形状而变化。另外，除了含有前述成分之外，本发明中的含荧光体层还可以含有无机粒子、固化剂、固化促进剂和添加剂如老化抑制剂、改性剂、表面活性剂、染料、颜料、变色抑制剂和紫外线吸收剂。本领域的技术人员能够按照已知方法制备含荧光体层，只要能够获得前述组成即可。具体地，对通过向前述构成树脂或树脂的有机溶剂溶液中添加荧光体并将它们搅拌混合而获得的树脂溶液(还可以将该树脂溶液称为“含荧光体层构成溶液”)，可通过例如浇铸、旋涂、辊涂等，在表面进行过脱模处理的脱模片或后述隔片上以适当厚度涂布该树脂溶液，然后在能够除去溶剂的温度附近加热干燥，从而将该树脂溶液成形为片状。尽管因为加热温度随树脂或溶剂的种类变化而不能明确确定，但是它优选是80 150°C，更优选是 90 150°C。通过将多个获得的片进行层叠，并通过在20 180°C下的热压制对它们进行压制以实现一体化而获得的片可以用作含荧光体层的单一片。尽管含荧光体层的尺寸(上侧边或直径的长度)不能根据封装树脂层的形状和尺寸而明确确定，但是必要的是，在通过封装树脂层封装LED芯片之后，含荧光体层覆盖封装树脂层。相应地，从这样的观点来看，在比较层叠面上的含荧光体层和封装树脂层的情况下，优选的是，含荧光体层的尺寸达到所述含荧光体层的端部从所述封装树脂层的端部突出的程度。从含荧光体层(phosphor content)与基板之间的粘附性的观点来看，含荧光体层的端部的突出长度是封装树脂层厚度的1倍以上，优选是封装树脂层厚度的2倍以上。并且，从减少荧光体的用量的观点来看，突出长度是封装树脂层厚度的10倍以下，优选是封装树脂层厚度的5倍以下。因此，含荧光体层的突出长度是封装树脂层厚度的1 10倍， 优选是封装树脂层厚度的2 5倍。从白化的观点来看，含荧光体层的厚度优选是30 200μπι，更优选是70 120 μ m0<封装树脂层>尽管实施方式1和2中的封装树脂层布置在含荧光体层上的数目彼此不同，但是它们具有相同构造。构成封装树脂层的封装树脂没有特别限制，只要它是迄今已被用于封装光半导体的树脂即可，且其实例包括与构成含荧光体层的那些树脂相同的树脂。尤其是， 从耐久性、耐热性和耐光性的观点来看，硅树脂是优选的。并且，从优选所述封装树脂随温度显示不同的强度，使得它具有低弹性(可塑性) 从而能够在其中包埋元件，然后将其固化以保持形状，从而具有能持久耐冲击等的特性 (后固化性)这一事实来看，可以将具有两个反应体系的硅树脂或改性硅树脂用作硅树脂。具有两个反应体系的硅树脂的实例包括具有包括硅烷醇缩合反应和环氧反应的两个反应体系的硅树脂以及具有包括硅烷醇缩合反应和氢化硅烷化的两个反应体系的硅树脂(缩合-加成固化型硅树脂)。改性硅树脂的实例包括具有其中硅氧烷骨架中的一部分Si原子被原子如B、Al、 P和Ti取代的杂硅氧烷骨架如硼硅氧烷、铝硅氧烷、磷硅氧烷和钛硅氧烷的树脂；以及其中将有机官能团如甲基(丙烯酰)基(meth(acryl) group)加合至硅氧烷骨架中的Si原子的树脂。这种树脂能够通过已知的制造方法制得，且在下文将改性硅树脂作为实例描述。 例如，甲基丙烯酰改性的聚铝硅氧烷能够通过如下操作获得在室温下搅拌的同时混合两端以硅烷醇基封端的硅油和异丙醇铝，向所获得的油中添加甲基丙烯酰型硅烷偶联剂，然后将它们搅拌混合。构成封装树脂层的封装树脂中硅树脂的含量优选是70重量％以上，更优选是90 重量％以上，还更优选是基本上100重量％。另外，从韧性和低线性膨胀性的观点来看，本发明中的封装树脂层能够含有无机粒子。无机粒子的实例包括二氧化硅(硅石)、硫酸钡、碳酸钡和钛酸钡。这些材料可以单独使用或以其两种以上的组合使用。从韧性和低线性膨胀性的观点来看，封装树脂层中无机粒子的含量优选是10 70重量％，更优选是40 60重量％。除了含有前述成分之外，本发明中的封装树脂层还能够含有固化剂、固化促进剂和添加剂如老化抑制剂、改性剂、表面活性剂、染料、颜料、变色抑制剂和紫外线吸收剂。封装树脂层能够由本领域的技术人员按照已知方法制备，只要能够获得前述组成即可。尽管后面描述细节，但是例如，封装树脂层能够通过如下操作而制备以期望的形状使通过添加构成封装树脂层的树脂和树脂的有机溶剂溶液、或者如果需要的无机粒子而获得的混合物(还可以将溶液概括称为“封装树脂层构成溶液”)成形，然后进行加热干燥。 尽管加热温度因为随树脂或溶剂的种类变化而不能明确确定，但是它优选是80 150°C， 更优选是90 150°C。还可以将由此获得的封装树脂层称为“封装树脂层成形体”。从与含荧光体层一体化的观点来看，封装树脂层的形状没有特别限制，只要与含荧光体层的层叠面平坦即可，且其实例包括长方体、立方体、圆柱体、锥形圆柱体(上部较小)和片状。作为片状，包括通过层叠多个片并通过在20 180°C下的热压制对它们进行压制以实现一体化而获得的片。
封装树脂层的尺寸(与含荧光体层的层叠面或与其相对的面的侧边或直径的长度)没有特别限制，只要它是达到能够封装光半导体元件(LED芯片)程度的尺寸即可。从进行封装而不损伤LED芯片周围配线的观点来看，或者从改进源自所述装置的发光色调的角度依赖性的观点来看，优选的是，封装树脂层的尺寸达到封装树脂层外围从LED芯片和其周围配线(在共同封装多个LED芯片的情况下，最外面布置的LED芯片和其周围配线) 突出的程度。突出长度优选是1 20mm，更优选是1 5mm。封装树脂层的厚度没有特别限制，只要能够封装LED芯片即可，且它可以大于LED 芯片的厚度。并且，当荧光体存在于LED芯片附近时，含荧光体层因波长转换损耗等而在 LED照明时极端地引起发热，因此，封装树脂层的厚度优选是Imm以上。并且，从封装片的操作性的观点来看，封装树脂层的厚度优选是3mm以下。封装树脂层对应于待封装的光半导体元件，且在封装多个光半导体元件的情况下，光半导体元件可以共同或单独封装。相应地，在本发明的含荧光体的片中，其实施方式随布置在含荧光体层上的封装树脂层的数目而变化，且单一封装树脂层的情况对应于实施方式1，而多个封装树脂层的情况对应于实施方式2。实施方式2中的封装树脂层单独封装光半导体元件并以规定的间隔布置在含荧光体层上。从稳当地封装光半导体元件的观点来看，相邻封装树脂层之间的长度是封装树脂层厚度的2倍以上，优选是封装树脂层厚度的3 倍以上。另外，从使含荧光体层中含有的荧光体损耗最小化的观点来看，相邻封装树脂层之间的长度是封装树脂层厚度的10倍以下，优选是封装树脂层厚度的5倍以下。因此，含荧光体层的突出长度是封装树脂层厚度的2 10倍，优选是封装树脂层厚度的3 5倍。< 隔片(s印arator) >并且，在所有实施方式1和2中，本发明的光半导体用封装片除了包含前述含荧光体层和封装树脂层之外，还可以包含隔片，且优选的是，将含荧光体层和封装树脂层依次层叠在隔片上。作为隔片，可以使用任何材料，只要它能够从含荧光体层上剥离即可。其实例包括在剥离阶段即将隔片从本发明的光半导体用封装片上剥离后的片成形的情况和在使本发明的光半导体用封装片成形之后剥离隔片的情况不同的材料。在使剥离隔片后的片成形的情况下能够使用的隔片没有特别限制，只要它能包覆并保护含荧光体层的表面即可，且其实例包括聚酯膜和聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。合适的市售产品的实例包括聚酯膜(商品名SS4C，由Nippa株式会社(Nippa Corporation)制造，厚度:50ym)o另一方面，作为在片成形后剥离隔片的情况下能够使用的隔片，需要在成形之际的模具跟进性(follow-up properties) 0因而，其实例包括在室温下坚硬但是在固化温度例如150°C下的储存弹性模量是1. OX IO8Pa以下的材料。其具体实例包括聚苯乙烯膜、 聚丙烯膜、聚碳酸酯膜、丙烯酸类膜、硅树脂膜、苯乙烯树脂膜和碳氟化合物树脂膜。尤其是，从耐热性、脱模性和跟进性的观点来看，聚碳酸酯膜是优选的，且适宜使用聚碳酸酯膜 (商品名TR膜非取向产品，由钟渊化学工业株式会社(Kaneka Corporation)制造，厚度 45 μ m) ο在本发明中，从使得易于从含荧光体层上剥离隔片的观点来看，可以使用按照已知方法对表面进行过脱模处理的隔片。
隔片的厚度没有特别限制，且在使隔片跟进模具的情况下，优选是20 ΙΟΟμπι， 更优选是30 50 μ m。本发明的光半导体用封装片的制备方法没有特别限制，只要光半导体用封装片含有含荧光体层和封装树脂层，且将一个或多个封装树脂层布置在含荧光体层上的一个或多个特定位置上即可。并且，尽管封装树脂层的数目不同，但是作为在实施方式1和2的每个中制造光半导体用封装片的实施方式，例举了如下实施方式A和B。在按照实施方式2制备光半导体用封装片的情况下，在实施方式A中可以使用具有数目对应于封装树脂层的孔的筛网；而在实施方式B中可以制备封装树脂层数目的封装树脂层成形体。实施方式A如下实施方式将具有孔的筛网布置在层叠在隔片上的含荧光体层上；将封装树脂层构成溶液填充在孔中；在使表面平滑之后，将所得溶液加热干燥；然后剥离筛网，从而制得光半导体用封装片。实施方式B如下实施方式将具有孔的筛网布置在隔片上；将封装树脂层构成溶液填充在孔中；在使表面平滑之后，将所得溶液加热干燥；剥离筛网，从而制得封装树脂层成形体；将封装树脂层成形体布置在单独制备的隔片和含荧光体层的层叠体的含荧光体层侧上，然后进行热压制，从而制得光半导体用封装片。在图2中说明了实施方式A的实例。鉴于实施方式A是其中封装树脂层直接形成在含荧光体层上的实施方式的事实，实施方式A的制备方法也称为“直接形成方法”。在图2的左图中，隔片和含荧光体层的层叠体能够例如按照如下方法制备在将含荧光体层以片状成形时，将含荧光体层直接成形在隔片上。另外，隔片和含荧光体层的层叠体可以通过如下操作制备在隔片上层叠以片状单独制备的含荧光体层，然后进行层叠或热压制。尽管筛网的孔没有特别限制，但是鉴于可获得形状与筛网的孔相同的封装树脂层的事实，优选的是，设置孔的尺寸和厚度以具有这样的尺寸，使得封装树脂层能够封装LED 芯片和其周围配线而不损伤它们。封装树脂层构成溶液在筛网孔中的填充没有特别限制，且例如能够按照已知方法如丝网印刷法进行填充。通过对填充在筛网孔中的封装树脂层构成溶液进行平滑化处理等，使得利用抹刀等使其表面平坦，然后在优选80 150°C、优选90 150°C下进行加热干燥，能够同时进行封装树脂层成形体的制备和封装树脂层在含荧光体层上的层叠。优选的是，在封装树脂层成形体彻底固化以达到可以实现处理操作的状态之后，进行筛网的剥离。在图3中说明了实施方式B的实例。在实施方式B中，鉴于将单独制备的封装树脂层粘贴至含荧光体层的事实，实施方式B的制备方法也称为“间接形成方法”。图3的上图示出封装树脂层成形体的制备。按照实施方式B，封装树脂层成形体能够按照与实施方式A中相同的方式制备，所不同的是，在实施方式A中，将用于制备封装树脂层成形体的单独制备的隔片布置在例如表面进行过脱模处理的脱模片(例如，聚酯膜) 上，而不是将筛网布置在隔片和含荧光体层的层叠体上。图3的下图示出封装树脂和含荧光体层的一体化。具体地，通过将如上制得的封
9装树脂层成形体从用于制备封装树脂层成形体的隔片上剥离，然后将它布置在按照与实施方式A中相同的方式制得的隔片和含荧光体层的层叠体的含荧光体层上，接着进行热压制，能够将封装树脂层和含荧光体层一体化。在制备实施方式2的光半导体用封装片的情况下，在以固定间隔将多个封装树脂层布置在含荧光体层上之后，可以进行热压制。由此，获得包含封装树脂层和含荧光体层的本发明的光半导体用封装片。尽管本发明的光半导体用封装片的使用实施方式没有特别限制，但是在本发明的光半导体用封装片包含隔片的情况下，例举如下实施方式。实施方式a如下实施方式以使得封装树脂层与LED芯片对向的方式将本发明的光半导体用封装片布置在其上安装了一个LED芯片的平坦基板上；以隔片原样设置的状态对凹模进行压制；并在加压成形后，依次将凹模和隔片剥离。实施方式b如下实施方式以使得封装树脂层与LED芯片对向的方式将本发明的光半导体用封装片布置在其上安装了一个LED芯片的平坦基板上；在剥离隔片之后，对凹模进行压制； 并在加压成形之后，将凹模剥离。实施方式c如下实施方式以使得对于每个LED芯片封装树脂层都与LED芯片对向的方式将本发明的光半导体用封装片布置在其上安装了多个LED芯片的平坦基板上；以隔片原样设置的状态对凹模进行压制；并在加压成形后，依次将凹模和隔片剥离。实施方式d如下实施方式以使得对于每个LED芯片封装树脂层都与LED芯片对向的方式将本发明的光半导体用封装片布置在其上安装了多个LED芯片的平坦基板上；在剥离隔片之后，对凹模进行压制；并在加压成形之后，将凹模剥离。实施方式e如下实施方式以使得封装树脂层覆盖所有LED芯片的方式将本发明的光半导体用封装片布置在其上安装了多个LED芯片的平坦基板上；以隔片原样设置的状态对凹模进行压制；并在加压成形之后，依次将凹模和隔片剥离。实施方式f如下实施方式以使得封装树脂层覆盖所有LED芯片的方式将本发明的光半导体用封装片布置在其上安装了多个LED芯片的平坦基板上；在剥离隔片之后，对凹模进行压制；并在加压成形之后，将凹模剥离。在这些实施方式中，参照图4 6描述代表性的实施方式。作为实施方式a的实例，图4说明了其中使用包含隔片的本发明的光半导体用封装片封装一个LED芯片的实施方式。适合用于这种实施方式中的光半导体用封装片是实施方式1的片。图4的左图示出如下状态其中以使得封装树脂层与LED芯片对向的方式，以隔片原样设置的状态将本发明的光半导体用封装片布置在其上安装了一个LED芯片的平坦基板上，同时使得封装树脂层的底面中心符合(conform to)LED芯片的上面中心。图4的中间图示出如下状态其中将尺寸对应于LED芯片的凹模布置成使模具的底面中心符合LED芯片的上面中心并对其进行压制，从而进行加压成形。本文中所用的凹模没有特别限制，只要LED芯片和其周围配线被封装树脂层封装即可。从通过加压成形抑制封装树脂的树脂泄漏的观点来看，优选的是，凹模是凹形状的尺寸与封装树脂层成形体中相同的模具。图4的右图示出如下状态其中在加压成形之后，使成形体静置，直到即使当在室温下放置时，封装树脂层的形状也不变，然后将凹模剥离，接着剥离隔片。作为实施方式c的实例，图5说明了其中使用包含隔片的本发明的光半导体用封装片封装多个LED芯片的实施方式。在该实施方式中，可以使用数目与待封装的LED芯片相同的实施方式1的光半导体用封装片，或者可以使用包含数目与待封装的LED芯片相同的封装树脂层的实施方式2的光半导体用封装片。图5的左图示出如下状态其中以使得封装树脂层与每个LED芯片对向的方式，以隔片原样设置的状态将本发明的光半导体用封装片布置在其上安装了多个LED芯片的平坦基板上，同时使得封装树脂层的底面中心符合每个LED芯片的上面中心。图5的中间图示出如下状态其中对能单独封装LED芯片和将它们共同封装的梳齿状凹模进行压制，同时使得模具凹形结构的底面中心符合每个LED芯片的上面中心，从而进行加压成形。本文中所用的梳齿状凹模没有特别限制，只要对每个LED芯片可以通过封装树脂层封装LED芯片和其周围配线且可以共同进行封装即可。从通过加压成形抑制封装树脂的树脂泄漏的观点来看，优选的是，梳子的每个凹形结构的尺寸与封装树脂层中相同。图5的右图示出如下状态其中在加压成形之后，使成形体静置，直到即使当在室温下放置时，封装树脂层的形状也不变，然后将凹模剥离，接着剥离隔片。作为实施方式e的实例，图6说明了其中使用包含隔片的本发明的光半导体用封装片，通过同一封装树脂层共同封装多个LED芯片的实施方式。用于该实施方式中的本发明的光半导体用封装片是一片实施方式1的光半导体用封装片，而与LED芯片数目无关。图6的左图示出如下状态其中以封装树脂层覆盖所有LED芯片的方式，将本发明的光半导体用封装片布置在其上安装了多个LED芯片的平坦基板上。图6的中间图示出如下状态其中对具有使得能够通过一个封装树脂层将所有 LED芯片封装的尺寸的凹模进行压制，然后进行加压成形。本文中所用的凹模没有特别限制，只要通过同一封装树脂层封装所有LED芯片和其周围配线即可。从通过加压成形抑制封装树脂层的树脂泄漏的观点来看，优选的是，凹模是凹形状的尺寸与封装树脂层成形体中相同的模具。图6的右图示出如下状态其中在加压成形之后，使成形体静置，直到即使当在室温下放置时，封装树脂层的形状也不变，然后将凹模剥离，接着剥离隔片。在所有实施方式中，使用凹模的成形条件没有特别限制。加热温度优选是120 2000C，更优选是140 180°C。加热时间优选是0. 5 30分钟，更优选是1 10分钟。并且，从防止发生气泡并入到封装树脂层中的观点来看，成形可以在减压下进行。在加压成形之后，在剥离凹模和隔片之前，可以在压力下在加热下将后固化进行固化封装树脂层所必需的时间。另外，在本发明中，在将本发明的光半导体用封装片布置在LED芯片上之际，从防止发生由在成形时的外力或压力而引起的LED芯片周围配线的破裂的观点来看，LED芯片和其周围配线可以通过预先在其上滴加保护树脂(还称为“灌封树脂”)并对其加热干燥来保护。灌封树脂没有特别限制，只要它是迄今已被用于封装光半导体的树脂即可。其实例包括半透明树脂如硅树脂、环氧树脂、苯乙烯树脂、丙烯酸类树脂、聚碳酸酯树脂、聚氨酯树脂和聚烯烃树脂。这些树脂可以单独使用或以其两种以上的组合使用。尤其是，从耐久性、耐热性和耐光性的观点来看，硅树脂是优选的。并且，从韧性和低线性膨胀性的观点来看，灌封树脂能够含有无机粒子如二氧化硅(硅石)、硫酸钡、碳酸钡和钛酸钡作为添加剂。这些材料可以单独使用或以其两种以上的组合使用。灌封树脂中无机粒子的含量优选是10 70重量％。灌封树脂的用量没有特别限制，只要能够包覆LED芯片和其周围配线即可。从使用本发明的光半导体用封装片封装后的形状良好的观点来看，相对于每个尺寸为ImmXlmm 的LED芯片，灌封树脂的用量优选是2 20mg，更优选是3 10mg。因而，可以使用本发明的光半导体用封装片以各种形式封装LED芯片。相应地，本发明提供通过本发明的光半导体用封装片封装的光半导体装置。在本发明的光半导体装置中，使用本发明的光半导体用封装片简单且容易地封装光半导体元件。因为使用本发明的光半导体用封装片抑制了在加压成形时的树脂泄漏，所以成形后的包装体显示良好的外观且能够合适地使用。并且，无需对树脂泄漏部分的除去步骤，从而导致生产能力提高。实施例在下文中以如下实施例和比较例为基础描述本发明，但是不应当理解为本发明限于这些实施例等。封装树脂层(封装树脂层构成溶液)的制备例1将600g(0. 200摩尔)双末端硅烷醇型硅油(商品名KF_970，由信越化学工业株式会社(Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.)制造，平均分子量3，000)和 8. 22g(40. 2 摩尔) 异丙醇铝在室温(25°C)下搅拌混合M小时。其后，将所获得的混合物离心分离以除去杂质，并将残余物在减压下于50°C下浓缩2小时，从而获得聚铝硅氧烷油。将10重量份甲基丙烯酰型硅烷偶联剂(KBM-503，由信越化学工业株式会社制造)添加至100重量份获得的聚铝硅氧烷油中，并在减压下于80°C下将混合物搅拌10分钟，从而获得甲基丙烯酰改性的聚铝硅氧烷(作为不含硅石的树脂溶液的封装树脂层构成溶液A)。封装树脂层(封装树脂层构成溶液)的制备例2向封装树脂层(封装树脂层构成溶液)的制备例1中获得的甲基丙烯酰改性的聚铝硅氧烷中，以50重量％的量添加并混合硅石细粒，从而获得含硅石的甲基丙烯酰改性的聚铝硅氧烷(作为含硅石的树脂溶液的封装树脂层构成溶液B)。含荧光体层的制备例1向有机硅弹性体(商品名LR7665，由瓦克旭化成有机硅株式会社制造，其是二甲基硅氧烷骨架衍生物)溶液中，以40重量％的粒子浓度添加黄色荧光体(α-sialon)，并将混合物搅拌1小时。以100 μ m的厚度将所获得的溶液涂布在聚酯膜(商品名SS4C，由 Nippa株式会社制造，厚度50μπι)上，然后在100°C下干燥10分钟，从而获得层叠在隔片上的含荧光体层(聚酯膜一体化的含荧光体层)。含荧光体层的制备例2按照与含荧光体层的制备例1中相同的方式获得层叠在隔片上的含荧光体层(聚碳酸酯膜一体化的含荧光体层)，所不同的是，将隔片变成聚碳酸酯膜(商品名TR膜非取向产品，由钟渊化学工业株式会社制造，厚度45 μ m)。实施例1(光半导体用封装片)将孔尺寸为8mmX 8mm的SUS板(厚度1mm)布置在聚碳酸酯膜一体化的含荧光体层上，将封装树脂层构成溶液A填充在孔部分中，并用橡皮抹刀使表面平滑。其后，以布置有SUS板的状态在100°C下进行干燥10分钟，然后除去SUS板，从而获得长方体的封装树脂层(尺寸8mmX8mm，高度1mm)层叠在含荧光体层上的成形物。将获得的成形物切成就底面的聚碳酸酯膜一体化的含荧光体层而言的IOmmX IOmm尺寸，同时使得封装树脂层的底面中心符合含荧光体层的底面中心，从而获得光半导体用封装片。(光半导体装置)以使得封装树脂层与LED芯片对向的方式将获得的光半导体用封装片布置在其上安装了一个LED芯片的基板上，同时使得封装树脂层的中心符合LED芯片的上面中心，然后使用具有深度为Imm且尺寸为8mmX8mm的凹形状的凹形SUS模具在160°C和0. IMPa的条件下成形5分钟。其后，使成形物静置，直到即使当在室温下放置时，封装树脂层的形状也不变，然后依次将凹模和隔片剥离，从而制得光半导体装置。实施例2(光半导体用封装片)按照与实施例1中相同的方式制备光半导体用封装片，所不同的是，使用聚酯膜一体化的含荧光体层代替聚碳酸酯膜一体化的含荧光体层。(光半导体装置)以使得封装树脂层与LED芯片对向的方式将获得的光半导体用封装片布置在其上安装了一个LED芯片的基板上，同时使得封装树脂层的中心符合LED芯片的上面中心，并在剥离隔片之后，在与实施例1中相同的条件下对所得物进行成形处理。其后，使成形物静置，直到即使当在室温下放置时，封装树脂层的形状也不变，然后将凹模剥离，从而制得光半导体装置。实施例3(光半导体装置)以使得封装树脂层与每个LED芯片对向的方式将六片与实施例1中相同的光半导体用封装片中的每个布置在其上安装了六个LED芯片的基板上(参见图7)，同时使得封装树脂层的中心符合每个LED芯片的上面中心，然后使用具有六个各自深度为Imm且尺寸为 SmmXSmm的凹形状的凹形SUS模具，在与实施例1中相同的条件下进行成形。其后，使成形物静置，直到即使当在室温下放置时，封装树脂层的形状也不变，然后依次将凹模和隔片剥离，从而制得光半导体装置。实施例4(光半导体装置)
将六片与实施例2中相同的光半导体用封装片中的每个布置在与实施例3中相同的基板的每个LED芯片上，并在剥离隔片之后，使用与实施例3中相同的模具对所得物进行成形处理。其后，使成形物静置，直到即使当在室温下放置时，封装树脂层的形状也不变，然后将凹模剥离，从而制得光半导体装置。实施例5(光半导体用封装片)将孔尺寸为20mmX31mm的SUS板(厚度1mm)布置在聚碳酸酯膜一体化的含荧光体层上，将封装树脂层构成溶液A填充在孔部分中，并用橡皮抹刀使表面平滑。其后，以布置有SUS板的状态在100°C下进行干燥10分钟，然后除去SUS板，从而获得长方体的封装树脂层(尺寸20mmX31mm，高度1mm)层叠在含荧光体层上的成形物。将获得的成形物切成就底面的聚碳酸酯膜一体化的含荧光体层而言的22mmX33mm的尺寸，同时使得封装树脂层的底面中心符合含荧光体层的底面中心，从而获得光半导体用封装片。(光半导体装置)以使得封装树脂层覆盖所有六个LED芯片的方式将获得的光半导体用封装片布置在与实施例3中相同的基板上，并在与实施例1中相同的条件下，使用具有深度为Imm且尺寸为20mmX 31mm的凹形状的凹形SUS模具，对所得物进行成形处理。其后，使成形物静置，直到即使当在室温下放置时，封装树脂层的形状也不变，然后依次将凹模和隔片剥离， 从而制得光半导体装置。实施例6(光半导体用封装片)按照与实施例5中相同的方式制备光半导体用封装片，所不同的是，使用聚酯膜一体化的含荧光体层代替聚碳酸酯膜一体化的含荧光体层。(光半导体装置)将获得的光半导体用封装片布置在与实施例3中相同的基板上的LED芯片上，并在剥离隔片之后，使用与实施例5中相同的模具，对所得物进行成形处理。其后，使成形物静置，直到即使当在室温下放置时，封装树脂层的形状也不变，然后将凹模剥离，从而制得光半导体装置。实施例7(光半导体用封装片)将孔尺寸为8mm Φ的SUS板(厚度1mm)布置在聚碳酸酯膜一体化的含荧光体层上，将封装树脂层构成溶液A填充在孔部分中，并用橡皮抹刀使表面平滑。其后，以布置有 SUS板的状态在100°C下进行干燥10分钟，然后除去SUS板，从而获得圆柱体的封装树脂层 (尺寸8mm(K高度1mm)层叠在含荧光体层上的成形物。将所获得的成形物切成就底面的聚碳酸酯膜一体化的含荧光体层而言的ΙΟπιπιΦ的尺寸，同时使得封装树脂层的底面中心符合含荧光体层的底面中心，从而获得光半导体用封装片。(光半导体装置)以使得封装树脂层与LED芯片对向的方式将获得的光半导体用封装片布置在其上安装了一个LED芯片的基板上，同时使得封装树脂层的中心符合LED芯片的上面中心，并在与实施例1中相同的条件下，使用具有深度为Imm且尺寸为8πιπιΦ的凹形状的凹形SUS模具对所得物进行成形。其后，使成形物静置，直到即使当在室温下放置时，封装树脂层的形状也不变，然后依次将凹模和隔片剥离，从而制得光半导体装置。实施例8(光半导体用封装片)将孔尺寸为8mmX8mm的SUS板(厚度1mm)布置在聚酯膜(商品名SS4C，由 Mppa株式会社制造，厚度50μπι)上，将封装树脂层构成溶液A填充在孔部分中，并用橡皮抹刀使表面平滑。其后，以布置有SUS板的状态在100°C下进行干燥10分钟，然后除去 SUS板，从而获得长方体的封装树脂层成形体。随后，将聚碳酸酯膜一体化的含荧光体层切成IOmmX IOmm的尺寸，然后在上面布置前述成形体，同时使得封装树脂层的底面中心符合含荧光体层的底面中心，接着进行热压制，从而获得光半导体用封装片。(光半导体装置)按照与实施例1中相同的方式制造光半导体装置，所不同的是，使用上面获得的光半导体用封装片。实施例9按照与实施例1中相同的方式制备光半导体用封装片，与实施例1中所不同的是， 将聚碳酸酯膜一体化的含荧光体层切成12mmX12mm的尺寸，其后，按照与实施例1中相同的方式制造光半导体装置，所不同的是，使用所获得的该片。实施例10在其上安装了一个LED芯片的基板上，滴加3mg其中共混有50重量％硅石的硅树脂作为在LED芯片和其周围配线上的灌封树脂，然后在180°C下加热干燥10分钟以保护它们。其后，以使得封装树脂层与LED芯片(被灌封树脂保护的LED芯片)对向的方式布置与实施例1中相同的光半导体用封装片，从而按照与实施例1中相同的方式制得光半导体
直ο实施例11按照与实施例1中相同的方式制备光半导体用封装片，与实施例1中所不同的是， 使用封装树脂层构成溶液B (含有硅石)代替封装树脂层构成溶液A (不含硅石)作为用于填充孔部分的树脂，其后，按照与实施例1中相同的方式制造光半导体装置，所不同的是， 使用所获得的该片。实施例12按照与实施例10中相同的方式制造光半导体装置，所不同的是，使用与实施例11 中相同的光半导体用封装片。比较例1(光半导体用封装片)以Imm的厚度将封装树脂层构成溶液A涂布在聚碳酸酯膜一体化的含荧光体层上，然后在100°c下干燥10分钟。将所获得的片切成IOmmXlOmm的尺寸，从而获得光半导体用封装片。(光半导体装置)按照与实施例1中相同的方式制造光半导体装置，所不同的是，使用上面获得的光半导体用封装片。
比较例2按照与实施例1中相同的方式制备光半导体用封装片，与实施例1中所不同的是， 将聚碳酸酯膜一体化的含荧光体层切成SmmXSmm的尺寸并加以使用，其后，按照与实施例 1中相同的方式制造光半导体装置，所不同的是，使用所获得的该片。关于所获得的光半导体装置，按照如下试验例1评价特性。将结果示于表1中。试验例1(外观)在成形后的各个光半导体装置中，目视观察确认树脂是否泄漏。将确认树脂泄漏的情况称为“观察到”，而将未确认树脂泄漏的情况称为“未观察到”。
权利要求
1.一种光半导体用封装片，其包含 含有荧光体的含荧光体层；和含有封装树脂且层叠在所述含荧光体层上的封装树脂层，其中，在其间的层叠面上，所述含荧光体层的端部从所述封装树脂层的端部突出，且所述含荧光体层的突出长度是所述封装树脂层厚度的1 10倍。
2.一种光半导体用封装片，其包含 含有荧光体的含荧光体层，和含有封装树脂且以规定的间隔层叠在所述含荧光体层的多个位置上的多个封装树脂层，其中，在其间的层叠面上，所述含荧光体层的端部从所述封装树脂层的端部突出，所述含荧光体层的突出长度是所述封装树脂层厚度的1 10倍，且相邻封装树脂层之间的长度是所述封装树脂层厚度的2 10倍。
3.权利要求1的光半导体用封装片，其中在所述含荧光体层的与封装树脂层层叠面相对的面上进一步层叠有隔片。
4.一种光半导体装置，其通过如下操作而获得将权利要求1的光半导体用封装片布置成使所述封装树脂层与光半导体元件对向，然后使用具有与所述封装树脂层相同形状的凹形结构的凹模进行加压成形。
5.权利要求2的光半导体用封装片，其中在所述含荧光体层的与封装树脂层层叠面相对的面上进一步层叠有隔片。
6.一种光半导体装置，其通过如下操作而获得将权利要求2的光半导体用封装片布置成使所述封装树脂层与光半导体元件对向，然后使用具有与所述封装树脂层相同形状的凹形结构的凹模进行加压成形。
全文摘要
本发明涉及一种光半导体用封装片，其包含含有荧光体的含荧光体层；和含有封装树脂且层叠在所述含荧光体层上的封装树脂层，其中，在其间的层叠面上，所述含荧光体层的端部从所述封装树脂层的端部突出，且所述含荧光体层的突出长度是所述封装树脂层厚度1～10倍。
文档编号H01L33/50GK102270728SQ20111015930
公开日2011年12月7日 申请日期2011年6月7日 优先权日2010年6月7日
发明者末广一郎, 松田广和 申请人:日东电工株式会社