(57)【要約】      （修正有）【課題】色度のバラツキが小さく、高輝度を維持することができる光半導体装置を簡便に製造する方法、該製造方法に用いる光半導体素子封止用シート、及び該製造方法により得られる光半導体装置を提供する。【解決手段】剥離可能な第一シート、及び該第一シート上に波長変換材料を含有する第二シートが直接又は間接的に積層されてなる光半導体素子封止用シートを、光半導体素子の上に封止樹脂を介して該第一シートが最外層になるよう積層し、その上から金型で圧縮成型した後、該成型された光半導体素子封止用シートから前記第一シートを剥離することを特徴とする、光半導体装置の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
剥離可能な第一シート、及び該第一シート上に波長変換材料を含有する第二シートが直接又は間接的に積層されてなる光半導体素子封止用シートを、光半導体素子の上に封止樹脂を介して該第一シートが最外層になるよう積層し、その上から金型で圧縮成型した後、該成型された光半導体素子封止用シートから前記第一シートを剥離することを特徴とする、光半導体装置の製造方法。
【請求項２】
第一シートの150℃での貯蔵弾性率が5.0×108Pa以下で、かつ、25℃での貯蔵弾性率が1.0×107Pa以上である、請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
第二シートが主成分としてシリコーン樹脂を含有し、かつ、150℃での貯蔵弾性率が0.5×105〜1.0×108Paである、請求項１又は２記載の製造方法。
【請求項４】
封止樹脂の150℃での粘度が200Pa・s以下である、請求項１〜３いずれか記載の製造方法。
【請求項５】
剥離可能な第一シート及び該第一シート上に波長変換材料を含有する第二シートが直接又は間接的に積層されてなる、請求項１〜４いずれか記載の製造方法に用いる光半導体素子封止用シート。
【請求項６】
第一シートの150℃での貯蔵弾性率が5.0×108Pa以下で、かつ、25℃での貯蔵弾性率が1.0×107Pa以上である、請求項５記載の光半導体素子封止用シート。
【請求項７】
請求項１〜４いずれか記載の製造方法により得られる、光半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光半導体装置の製造方法に関する。さらに詳しくは、例えば、発光ダイオードや半導体レーザー等の発光素子を光半導体素子封止用シートで一括封止する工程を含む光半導体装置の製造方法、該製造方法に用いる光半導体素子封止用シート、及び該製造方法により得られる光半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
白熱電球や蛍光灯に代わり、光半導体(発光ダイオード)の発光装置が普及している。白色の発光ダイオードの発光装置(白色ＬＥＤ)には種々の様式のものがあるが、近年、青色の発光素子(チップ)と、封止樹脂に含有させた青色を黄色に変換する蛍光体とを組み合わせて、青色と黄色の混色によって白色を発光させる様式が主流となっている。
【０００３】
また、最近では発光素子の開発も急ピッチで進んでおり、従来の砲弾型をメインとした低輝度の白色パッケージに代わり、ヘッドライトにも使用できるような高輝度の白色パッケージが開発されている。
【０００４】
このようなパッケージにおいては、従来封止樹脂として使用されてきたエポキシ樹脂は、光と熱による劣化によって透明性が低下する問題が生じ、シリコーン等の耐久性に優れる樹脂が使用されている(特許文献１参照)。
【特許文献１】特開２００４−１８６１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シリコーン樹脂は耐久性に優れるものの通常液状を呈するために、液体状態のシリコーン樹脂を用いてパッケージを成形する必要があり、封止時の作業性が悪いことが、低いスループット、さらには高コストの要因となっている。
【０００６】
また、一般的なパッケージでは、チップ近傍に蛍光体含有樹脂層を形成した後、その外側に保護層やレンズを設けることが多いが、パッケージの構造上、チップからの光取り出し効率を上げる観点から、蛍光体をチップよりなるだけ遠ざけた構造、即ち、封止樹脂の最も外側に配置させるのが好ましい。
【０００７】
しかし、蛍光体が分散した層を封止樹脂層の外側に配置させる場合、チップ近傍の封止樹脂層を成形した後、蛍光体含有樹脂層を成形するが、封止樹脂層の形状に応じて、蛍光体含有樹脂層を均一な厚さで成形することは困難であり、さらに、外部からの圧力によって蛍光体含有樹脂層の厚さが変化しやすいために、光の透過性が変動しやすいことから、得られるパッケージは色度がばらつき、輝度が低下しやすいという課題がある。
【０００８】
本発明の課題は、色度のバラツキが小さく、高輝度を維持することができる光半導体装置を簡便に製造する方法、該製造方法に用いる光半導体素子封止用シート、及び該製造方法により得られる光半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決する為に検討を重ねた結果、基板に搭載された光半導体素子の上に封止樹脂を塗布した後、該封止樹脂の上に、第一シートと波長変換材料を含有する第二シートからなる光半導体素子封止用シートを積層して圧縮成型することにより、前記光半導体素子封止用シートが封止樹脂の外側に均一な厚さの層として成型され、波長変換材料が均一に分散されて、色度のバラツキが小さく、かつ、高輝度を維持することができる光半導体装置が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、本発明は、
〔１〕  剥離可能な第一シート、及び該第一シート上に波長変換材料を含有する第二シートが直接又は間接的に積層されてなる光半導体素子封止用シートを、光半導体素子の上に封止樹脂を介して該第一シートが最外層になるよう積層し、その上から金型で圧縮成型した後、該成型された光半導体素子封止用シートから前記第一シートを剥離することを特徴とする、光半導体装置の製造方法、
〔２〕  剥離可能な第一シート及び該第一シート上に波長変換材料を含有する第二シートが直接又は間接的に積層されてなる、前記〔１〕記載の製造方法に用いる光半導体素子封止用シート、ならびに
〔３〕  前記〔１〕記載の製造方法により得られる、光半導体装置
に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の製造方法により、色度のバラツキが小さく、かつ、高輝度を維持することができる光半導体装置を簡便に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の光半導体装置の製造方法は、光半導体素子(以下、ＬＥＤチップと記載する)の上に封止樹脂を介して光半導体素子封止用シートを積層して、その上から金型で圧縮成型するというものであるが、前記シートが、剥離可能な第一シートと、波長変換材料を含有する第二シートが直接又は間接的に積層されて形成されたものであり、圧縮成型後には該第一シートを剥離することに大きな特徴を有する。なお、本明細書において、「剥離可能」とは、圧縮成型後に第一シートを光半導体素子封止用シートから容易に剥離することができることを意味し、また、「直接積層」しているシートとは、第一シートに第二シートが直接積層されて形成されているシートを意味し、「間接的に積層」しているシートとは、第一シートと第二シートの間に、常法に従って他の層、例えば、波長変換材料を含有しない樹脂層の薄膜、好ましくは第二シートを構成する樹脂と同じ樹脂からなる薄膜を介して積層され形成されているシートを意味する。
【００１３】
また、本発明において、光半導体素子封止用シートは、第二シートがＬＥＤチップの封止樹脂と接する、即ち、第一シートが最外層となるように積層されるため、圧縮成型後には成型された光半導体素子封止用シートから第一シートが剥離されて、本発明により得られる光半導体装置は、封止樹脂層として第二シート(以下、封止樹脂Ａのシートともいう)と、前記光半導体素子封止用シートとＬＥＤチップの間に介在する封止樹脂(以下、封止樹脂Ｂともいう)を含有することになる。よって、波長変換材料を含有する第二シートが最外層に位置することになり、ＬＥＤチップからの光取り出し効率を高くすることができる。なお、本明細書において「最外層」とは、ＬＥＤチップの封止樹脂層において、ＬＥＤチップから最も離れた位置のことを意味する。
【００１４】
またさらに、第二シートは、150℃の貯蔵弾性率が0.5×105〜1.0×108Paの値を示すものであることが好ましい。かかる値を示す場合には、外力や封止時の圧力によって層の形状が変化することなく一定の厚さを維持することができるため、波長変換材料を均一に分散させることができる。従って、このような物性を有する樹脂シートを用いて光半導体装置を製造する場合、チップ搭載基板に該シートを重ねて圧力をかけるのみで、簡便に封止することができ、かつ、封止樹脂層の外側に均一な波長変換材料含有層を設けることができることから、得られる装置は、色度のバラツキが小さく、高輝度を示すものとなる。
【００１５】
本発明における光半導体素子封止用シートは、構成シートとして、第一シート及び第二シートを含有する。
【００１６】
第一シートは、第二シートから剥離できるものであればよいが、剥離が圧縮成型後に行われるために、金型成形での追従性が必要となる。従って、第一シートは、常温では剛直であるものの硬化温度では柔軟性を有する、具体的には、150℃での貯蔵弾性率が好ましくは5.0×108Pa以下で、かつ25℃での貯蔵弾性率が好ましくは1.0×107Pa以上である材質によって構成されることが望ましい。かかる材質としては、スチレン、プロピレン、ポリエチレン、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等の比較的極性の低い熱可塑性樹脂が挙げられる。なかでも、耐熱性、剥離性、及び追従性の観点から、フッ素樹脂が好ましく、日東電工社製のテフロン(登録商標)フィルム(商品名「ニトフロン」、NO900、厚さ40μm)が好適に用いられる。なお、第一シートは、第二シートや圧縮成型時の金型からの離型性を向上する観点から、常法に従って、離型処理を施してもよく、多層構造としてもよい。
【００１７】
第一シートの150℃での貯蔵弾性率は、5.0×108Pa以下が好ましく、1.0×105〜1.0×108Paがより好ましく、1.0×106〜1.0×108Paがさらに好ましい。また、25℃での貯蔵弾性率は、1.0×107Pa以上が好ましく、5.0×107〜5.0×109 Paがより好ましく、1.0×108 〜2.0×109 Paがさらに好ましい。なお、本明細書において、貯蔵弾性率は、後述の実施例に記載の方法により測定される。
【００１８】
第一シートの厚さは、特に限定されないが、金型に追従させる観点から、30〜200μmが好ましく、30〜80μmがより好ましい。
【００１９】
第二シート(封止樹脂Ａのシート)は、波長変換材料(蛍光体)を含有する。なお、第二シートは、蛍光体含有層ともいう。
【００２０】
第二シートを構成する樹脂、即ち、封止樹脂Ａとしては、従来から光半導体封止に用いられる樹脂であれば特に限定はなく、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等の透明樹脂が挙げられるが、耐久性、耐熱性及び耐光性等の観点から、シリコーン樹脂を主成分として用いることが好ましい。また、凹凸金型工法による成型への適用を考慮すると、金型への追従性の観点からもシリコーン樹脂が好ましい。本明細書において「主成分」とは、各構成シートの成分のうち、70重量％以上の成分のことを言う。
【００２１】
シリコーン樹脂としては、シロキサン骨格の架橋数により、ゲル状物、半硬化物、硬化物等のシリコーン樹脂が挙げられ、これらは単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらのなかでも、成形性の観点から、ゲル状物及び半硬化物が好ましい。
【００２２】
シロキサン骨格としては、特に限定はなく、ジメチルシロキサン、ジフェニルシロキサン、メチルフェニルシロキサン等が挙げられるが、ジメチルシロキサンは高架橋でも低弾性率であることから好ましい。
【００２３】
なお、本発明における第二シートは、外力や封止時の圧力によっても一定の厚さを維持するような低弾性を有することから、かかる物性を有するためには、公知の方法で、シロキサン骨格の架橋数を調整すればよい。
【００２４】
かかる樹脂としては、市販されているものを使用してもよいし、別途、製造したものを使用してもよい。
【００２５】
シリコーン樹脂の含有量は、第二シートを構成する樹脂中、好ましくは70重量％以上、より好ましくは90重量％以上、さらに好ましくは実質的に100重量％である。
【００２６】
波長変換材料(蛍光体)としては、特に限定はなく、光半導体装置で用いられる公知の蛍光体が挙げられる。具体的には、青色を黄色に変換する機能を有する好適な市販品の蛍光体として、黄色蛍光体(α−サイアロン)、YAG、TAG等が例示され、赤色に変換する機能を有する好適な市販品の蛍光体として、CaAlSiN3等が例示される。
【００２７】
蛍光体の種類及び第二シートの厚さによって混色程度が異なることから、蛍光体の含有量は一概には決定されない。
【００２８】
また、第二シートには、前記封止樹脂Ａ及び蛍光体に加えて、硬化剤や硬化促進剤、さらに老化防止剤、変性剤、界面活性剤、染料、顔料、変色防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤が原料として配合されていてもよい。
【００２９】
第二シートは、例えば、前記封止樹脂Ａもしくは封止樹脂Ａの有機溶媒溶液に好ましくは20〜50重量％の濃度になるように蛍光体を添加して攪拌混合し、例えば、セパレーター(例えば、テフロン(登録商標)フィルム)の上にキャスティング、スピンコーティング、ロールコーティングなどの方法により、適当な厚さに製膜し、さらに、硬化反応を進行させず、溶媒の除去が可能な程度の温度で乾燥することにより、シート状に成形される。製膜した樹脂溶液を乾燥させる温度は、樹脂や溶媒の種類によって異なるため一概には決定できないが、80〜150℃が好ましく、90〜150℃がより好ましい。
【００３０】
また、加熱乾燥後の第二シートの厚さは、白色化の観点から、10〜120μmが好ましく、50〜100μmがより好ましい。なお、得られたシートは、複数枚積層して熱プレスすることにより、上記範囲の厚さを有する１枚のシートとして成形することもできる。
【００３１】
第二シートの150℃の貯蔵弾性率は0.5×105〜1.0×108Paが好ましく、1.0×105〜5.0×107Paがより好ましく、2.0×105〜5.0×106Paがさらに好ましい。
【００３２】
また、第二シートは外力による変形がないことから、応力緩和率は20％以下が好ましく、1〜15％がより好ましく、5〜15％がさらに好ましい。なお、本明細書において、応力緩和率は、後述の実施例に記載の方法により測定される。
【００３３】
第一シート、及び第二シートの積層方法としては、特に限定はなく、例えば、第二シートをシート状に成形する際に、光半導体素子封止用シートの第一シートの上に直接、第二シートを成形して積層させる方法が挙げられる。
【００３４】
圧縮成型では、かくして得られた光半導体素子封止用シートをＬＥＤチップの上に積層してから圧縮成型するが、本発明においては、封止樹脂(封止樹脂Ｂ)を介してＬＥＤチップの上に前記光半導体素子封止用シートを積層する。従って、圧縮成型により光半導体素子封止用シートが金型に追従して変形しても、ＬＥＤチップは変形した光半導体素子封止用シートに追従するようにして変形した封止樹脂Ｂに包埋されることになる。
【００３５】
封止樹脂Ｂとしては、ＬＥＤチップを包埋できるものであれば光半導体装置で用いられる公知の樹脂が挙げられ、液状のものでも固体のものでもよいが、好ましくは150℃での粘度が200Pa・s以下、より好ましくは20Pa・s以下であるのものを用いることが望ましい。また、成型時に応力をかけることでＬＥＤチップを包埋でき、その後硬化して所定の硬さを有するものが望ましいが、耐久性の観点から、シリコーン樹脂が好ましい。なお、封止樹脂Ｂは、封止樹脂Ａと同一であっても、異なっていてもよい。本明細書において、粘度は、Ｂ形粘度計を用いて測定することができる。
【００３６】
封止樹脂Ｂを介して、ＬＥＤチップの上に光半導体素子封止用シートを積層する態様としては、
態様１：封止樹脂ＢをそのままＬＥＤチップの上に塗布や滴下してから、光半導体素子封止用シートを積層する態様
態様２：封止樹脂Ｂをシート状又はペレット状に成形してからＬＥＤチップの上に積層して、さらに、光半導体素子封止用シートを積層する態様
が挙げられ、圧縮成型によってＬＥＤチップを包埋できるのであれば、いずれの態様であってもよい。なお、封止樹脂Ｂをシート状に成形する方法としては、上記第二シートをシート状に成形する方法等の公知の方法が用いられ、特に限定はない。
【００３７】
本発明に用いられるＬＥＤチップは、通常、光半導体装置に用いられるものであれば特に限定されず、例えば、窒化ガリウム(GaN、屈折率：2.5)、ガリウムリン(GaP、屈折率：2.9)、ガリウム砒素(GaAs、屈折率：3.5)などが挙げられ、これらの中では、青色発光し、蛍光体を介して白色ＬＥＤの製造ができるという観点から、GaNが好ましい。
【００３８】
ＬＥＤチップが搭載される基板も特に限定されないが、例えば、ガラス−エポキシ基板に銅配線を積層したリジッド基板、ポリイミドフィルム上に銅配線を積層したフレキシブル基板などが挙げられ、平板や凹凸板等いずれの形態のものも用いることができる。
【００３９】
当該基板へのＬＥＤチップの搭載方法としては、発光面に電極が配置されたＬＥＤチップを搭載するのに好適なフェイスアップ搭載法、発光面とは逆の面に電極が配置されたＬＥＤチップを搭載するのに好適なフリップリップ搭載法などが挙げられる。
【００４０】
圧縮成型では、得られる光半導体装置におけるパッケージの形状に応じた金型が用いられる。パッケージは金型と同じ、もしくは金型よりやや丸みをおびた形状になるため、所望の形状になるよう金型を決定すればよい。
【００４１】
圧縮成型の条件としては、使用する樹脂の種類やシート厚さ等によって一概には決定されず、例えば、基板に搭載されたＬＥＤチップの上に、封止樹脂Ｂが液状ならそのまま塗布、あるいは固体ならそのまま積層して、その上に上記光半導体素子封止用シートを第二シートがＬＥＤチップが搭載された基板と対向するよう積層した後、金型を設置して、好ましくは80〜200℃、より好ましくは100〜160℃の温度、好ましくは0.05〜10MPa、より好ましくは0.10〜1MPaの圧力で加温加圧することにより圧縮成型されたパッケージが得られる。また、封止樹脂層への気泡の混入を防止する観点から、加温加圧は減圧下で行うことが好ましい。
【００４２】
圧縮成型されたパッケージは、室温下においても形状が変化しなくなるまで、放置後、金型をはずし、封止樹脂層の硬化に必要な時間まで加温加圧してポストキュアを行って、成型された光半導体素子封止用シートから第一シートが剥離される。かくして得られる光半導体装置は、立体構造を有するパッケージを搭載し、かつ、パッケージにおいては蛍光体含有層が均一な厚さで封止樹脂層の最外層に位置するため、色度のバラツキが小さく、かつ、光取り出し効率に優れることになる。従って、本発明は、本発明の製造方法により得られる光半導体装置を提供する。
【００４３】
本発明の光半導体装置は、パッケージが立体構造を有し、かつ、均一な厚さの蛍光体含有層を最外層に配置するため、色度のバラツキが小さく、輝度が高いものである。また、一度の加温加圧で封止工程が終了するため、従来の二段階の封止工程に比べて生産性が高く、コスト面での抑制が達成される。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施例等によりなんら限定されるものではない。
【００４５】
〔樹脂層の応力緩和率〕
長さ5cm、幅1cmに樹脂層を切断し、得られた樹脂層の長さ3cm、幅1cmの部分(試料)についてテンシロン(島津製作所社製)にて引張り試験を行う。具体的には、上記試料に100gの荷重をかけて固定し、その状態で１時間放置する。１時間後の荷重値を装置より読み取り、以下の式より、応力緩和率を算出する。
応力緩和率(％)＝100−１時間後の荷重値／100g×100
【００４６】
〔樹脂層の貯蔵弾性率〕
各樹脂層を複数枚貼りあわせることで約1mmの厚さのシートを成形し、動的粘弾性測定装置(DMS-200、エスアイアイ・ナノテクノロジー社製)にて、せん断時の粘弾性測定を行い、25℃及び150℃の貯蔵弾性率を求める。
【００４７】
〔樹脂の粘度〕
150℃、１気圧の条件下でレオメータ(Haake社製、RS-6000)を用いて測定する。
【００４８】
実施例１
＜光半導体素子封止用シート＞
攪拌機、還流冷却機、及び窒素導入管を備えた容器に、シリコーンエラストマー(旭化成ワッカー社製、商品名「LR7556」、ジメチルシロキサン骨格誘導体、150℃における粘度9Pa・ｓ)溶液、及び、黄色蛍光体(α−サイアロン、平均粒径20μm)を粒子濃度40重量％となるようにそれぞれ添加し、１時間攪拌した。得られた溶液を、第一シートとしてテフロン(登録商標)フィルム(日東電工社製、商品名「ニトフロン」、NO900、40μm)上に100μmの厚さに塗工し、150℃で10分乾燥することにより、第一シート上に厚さ100μmの第二シートが積層された光半導体素子封止用シートを得た。
【００４９】
＜アレイパッケージ＞
1cm間隔で７つの青色ＬＥＤチップ(1mm×1mm、厚さ120μm)が搭載されているアレイ基板(1cm×8cm、メタル基板)上において、各チップにシリコーンエラストマー(LR7556)溶液(150℃における粘度9Pa・ｓ)を約50mg塗布もしくは滴下した。その後、第二シートが基板側に配置されるように、上記で得られた光半導体素子封止用シートを積層し、その上から、1cm間隔で７つの直方体型の凹部(8mm×8mm、深さ500μm)が形成されている鉄製金型(1cm×8cm、厚さ2mm)を、チップと凹部の中心が対向するように重ねて、真空ラミネーター(ニチゴーモートン社製)を用いて、0.1hPaの圧力下で20秒間保持した後、0.5MPaの圧力下で、100℃で10分加熱した。その後、真空ラミネーターから取り出し、室温(25℃)に戻してから金型をはずし、150℃の乾燥機にて１時間ポストキュアを行った後、第一シートを剥離して、実施例１のアレイパッケージを得た。
【００５０】
実施例２
実施例１において直方体型の凹部が形成されている鉄製金型を用いる代わりに、1cm間隔で７つの半球状の凹部(直径5mm、深さ250μm)が形成されている鉄製金型(1cm×8cm、厚さ2mm)を用いる以外は、実施例１と同様にして、実施例２のアレイパッケージを得た。
【００５１】
実施例３
実施例１における光半導体素子封止用シートの第一シートとして、テフロン(登録商標)フィルム(ニトフロン)を用いる代わりに、ポリプロピレンフィルム(40μm)を用いる以外は、実施例１と同様にして、実施例３のアレイパッケージを得た。
【００５２】
実施例４
＜光半導体素子封止用シート＞
両末端シラノール型シリコーンオイル200g(17.4mmol)、ビニルトリメトキシシラン1.75g(11.8mmol)及び2-プロパノール20mLの混合物に、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液(濃度10重量％)0.32mL(0.35mmol)を加え、室温(25℃)で２時間攪拌した。得られたオイルに、オルガノハイドロジェンポリシロキサン1.50g及び白金カルボニル錯体溶液(白金濃度2重量％)1.05mLを加えて攪拌後、さらに、粒子濃度40重量％となるように黄色蛍光体(α−サイアロン、平均粒子径20μm)を添加して攪拌機で１時間攪拌した。この樹脂溶液を第一シートとしてテフロン(登録商標)フィルム(ニトフロン)上に100μmの厚さに塗工し、150℃で10分乾燥することにより、第一シート上に厚さ100μmの第二シートが積層された実施例４の光半導体素子封止用シートを得た。
【００５３】
＜アレイパッケージ＞
真空ラミネーター(ニチゴーモートン社製)のワークテーブル上に、実施例１のアレイパッケージで用いたアレイ基板と同様の基板を置き、各チップにエポキシ樹脂粉末(日当電工社製、NT-602)を50mg載せた。その後、第二シートが基板側に配置されるように、上記で得られた光半導体素子封止用シートを積層し、その上から、1cm間隔で７つの直方体型の凹部(8mm×8mm、深さ500μm)が形成されている鉄製金型(1cm×8cm、厚さ2mm)を、チップと凹部の中心が対向するように重ねて、真空ラミネーターの圧力を0.1hPa、温度150℃で60秒間保持した後、金型の上から0.5MPaの圧力で、150℃で10分加熱した。その後、真空ラミネーターから取り出し、室温(25℃)に戻してから金型をはずし、150℃の乾燥機にて１時間ポストキュアを行った後、第一シートを剥離して、実施例４のアレイパッケージを得た。
【００５４】
実施例５
光半導体素子封止用シートとして実施例１における光半導体素子封止用シートを用いる以外は、実施例４と同様にして、実施例５のアレイパッケージを得た。
【００５５】
実施例６
シリコーンエラストマー(LR7556)溶液に、黄色蛍光体(α−サイアロン、平均粒径20μm)を粒子濃度40重量％となるように添加し、１時間攪拌した。得られた溶液を、第一シートとしてポリエステルフィルム(三菱ポリエステル化学社製、商品名「MRF-38」、38μm)上に100μmの厚さに塗工し、150℃で10分乾燥することにより、第一シート上に厚さ100μmの第二シートが積層された光半導体素子封止用シートを得た。得られたシートを用いて、実施例４と同様にして、実施例６のアレイパッケージを得た。
【００５６】
実施例７
シリコーンゲル(旭化成ワッカー社製、612S)溶液に、黄色蛍光体(α−サイアロン、平均粒径20μm)を粒子濃度40重量％となるように添加し、１時間攪拌した。得られた溶液を、第一シートとしてテフロン(登録商標)フィルム(ニトフロン)上に100μmの厚さに塗工し、150℃で10分乾燥することにより、第一シート上に厚さ100μmの第二シートが積層された光半導体素子封止用シートを得た。得られたシートを用いて、実施例４と同様にして、実施例７のアレイパッケージを得た。
【００５７】
比較例１
1cm間隔で７つの直方体型の凹部(8mm×8mm、深さ500μm)が形成されている鉄製金型(1cm×8cm、厚さ2mm)に、シリコーンエラストマー(LR7556)溶液をポッティングして各凹部を充填した後、1cm間隔で７つの青色ＬＥＤチップ(1mm×1mm、厚さ120μm)が搭載されているアレイ基板(1cm×8cm、メタル基板)を、チップと凹部の中心が対向するように重ねて、200gの荷重下、150℃でキュアして、透明なシリコーンエラストマーで封止されたＬＥＤアレイパッケージを得た。
【００５８】
次に、得られたＬＥＤアレイパッケージの上に、シリコーンエラストマー(LR7556)溶液に黄色蛍光体(α−サイアロン)を粒子濃度40重量％となるように混合した溶液を、スプレーガン(スプレーワーク HG エターブラシIII、タミヤ社製)を用いて噴霧して、100μmの厚さの蛍光体含有層を形成した。その後、150℃で10分間ポストキュアを行って、比較例１のアレイパッケージを得た。
【００５９】
比較例２
1cm間隔で７つの直方体型の凹部(8mm×8mm、深さ500μm)が形成されている鉄製金型(1cm×8cm、厚さ2mm)に、シリコーンエラストマー(LR7556)溶液に黄色蛍光体(α−サイアロン)を粒子濃度15重量％となるように混合した溶液をポッティングして各凹部を充填した後、1cm間隔で７つの青色ＬＥＤチップ(1mm×1mm、厚さ120μm)が搭載されているアレイ基板(1cm×8cm、メタル基板)を、チップと凹部の中心が対向するように重ねて、200gの荷重下、150℃でキュアして、蛍光体を含有するシリコーンエラストマーで封止された比較例２のアレイパッケージを得た。
【００６０】
得られたアレイパッケージについて、以下の試験例１〜３に従って、特性を評価した。結果を表１に示す。
【００６１】
試験例１(点灯可否)
上記で得られたアレイパッケージの７個のＬＥＤチップが直列配列で点灯するよう配線を設置し、直流電源につないだ場合に点灯するか否かを確認した。
【００６２】
試験例２(輝度)
各アレイパッケージに350mAの電流を流して７個のチップを点灯させた状態で、アレイパッケージより50cm離れた位置における照度を照度計にて測定した。なお、照度が高いほど、輝度が高いことを示す。
【００６３】
試験例３(色度のバラツキ)
試験例２の試験時に、各チップの真上の色度を、CIE色度指標で測定し、７個のチップの最大色度と最小色度の差を、最大色度差として算出した。なお、最大色度差が小さいほど、色度のバラツキが小さいことを示す。
【００６４】
【表１】
2010153500.tif 000003
【００６５】
結果、実施例のアレイパッケージは、比較例のアレイパッケージより、色度のバラツキが小さく、かつ、高輝度を維持できていることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の製造方法によって得られた光半導体装置は、色度のバラツキが小さく、高輝度を維持することができるため、例えば、液晶画面のバックライト、信号機、屋外の大型ディスプレイや広告看板等に好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】図１は、本発明の光半導体素子封止用シートの使用態様の一例を示す図である。(Ａ)が成型前、(Ｂ)が圧縮成型時、(Ｃ)が金型離型後、(Ｄ)が第一シート剥離後の状態である。
【符号の説明】
【００６８】
１  金型
２  第一シート
３  第二シート
４  封止樹脂Ｂ
５  ＬＥＤチップ
６  基板
【図１】
2010153500.tif 000004