(57)【要約】【課題】発光素子がダイアタッチ層により支持基板に接着・固定され、発光素子上にボンディングワイヤ接合を有する発光装置において、発光素子へのボンディングワイヤの強固な接合を可能とし、かつ長期使用におけるダイアタッチ材の劣化等に起因する発光装置の発光輝度低下が少ないダイアタッチ層を有する発光装置を提供する。【解決手段】本発明の発光装置は、支持基板と、電極端子と、発光チップと、前記発光チップを支持基板上に接着・固定するダイアタッチ層と、前記電極端子と前記発光チップを接続するボンディングワイヤと、前記発光チップを封止するように形成された封止層を備えた発光装置であり、前記ダイアタッチ層が球状シリコーン微粒子を含有・分散したポリオルガノシロキサンから構成されている。【選択図】図１
2010003848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、電極端子と、発光チップと、前記発光チップを支持基板上に接着・固定するダイアタッチ層と、前記電極端子と前記発光チップを接続するボンディングワイヤと、前記発光チップを封止するように形成された封止層を備えた発光装置であり、
前記ダイアタッチ層が、ポリオルガノシロキサンを主体として構成され、かつ該ポリオルガノシロキサン中に球状シリコーン微粒子が含有・分散されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記球状シリコーン微粒子が、ポリオルガノシルセスキオキサンから成る微粒子であることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記球状シリコーン微粒子の平均粒子径が０．１〜１００μｍであることを特徴とする請求項１または２記載の発光装置。
【請求項４】
前記球状シリコーン微粒子の含有割合が、前記ポリオルガノシロキサンに対して０．１〜５０重量％であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記ポリオルガノシロキサンが、付加反応硬化型ポリオルガノシロキサン組成物の硬化物であることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項６】
前記付加反応硬化型ポリオルガノシロキサン組成物が、
（ａ）１分子中に平均０．５個以上のケイ素原子に結合したアルケニル基を有するポリオルガノシロキサンと、（ｂ）１分子中に平均２個以上のケイ素原子に結合した水素原子を有するポリオルガノハイドロジェンシロキサンを、本成分中のケイ素原子結合水素原子が前記（ａ）成分中のケイ素原子結合アルケニル基１モルに対して０．１〜５．０モルとなる量、および（ｃ）触媒量の白金系触媒をそれぞれ含有することを特徴とする請求項５記載の発光装置。
【請求項７】
前記ポリオルガノシロキサンが、さらに微粒子シリカを含有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光装置に係り、さらに詳しくは、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）などの発光素子がポリオルガノシロキサンにより支持基板に接着固定された、ワイヤボンディング性に優れ、長期使用による発光輝度の低下が少ない信頼性に優れた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプやフォトカプラーなどの発光装置においては、発光素子（例えば、ＬＥＤチップ）を、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の透明性の高い接着剤からなるダイアタッチ層により支持基板上に接着固定させ、支持基板上等に設けられた電極端子と発光素子をボンディングワイヤで接続した構成を有するものが従来より使用されている（例えば、特許文献１参照））。
【０００３】
このような構成の発光装置では、ＬＥＤチップの高出力化に伴い、従来のエポキシ樹脂からなるダイアタッチ層では、熱や光により黄変、クラッキング等が生じ発光輝度の低下をまねくことから、長期使用時の信頼性の点で問題があった。また、ダイアタッチ層を耐熱性に優れるシリコーン樹脂を用いて形成させれば長期使用による発光輝度の低下を防ぐことは可能であるが、ボンディングワイヤと発光素子との間の接合強度が十分でない点で問題があった。これは、ダイアタッチ層上の発光素子にボンディングワイヤを接合する際には超音波振動を利用しているが、既存のシリコーン樹脂からなるダイアタッチ層では弾性率が低いため、該接合工程において発光素子のダイアタッチ層への沈み込み等が発生し発光素子を十分に支持できないことの結果として、対発光素子への十分な強度を有するボンディングワイヤ接合が得られないというものである。
【０００４】
このため、発光装置の支持基板に発光素子を接着・固定するダイアタッチ層として、発光素子へのボンディングワイヤの強固な接合を可能とし、かつ長期使用におけるダイアタッチ層の劣化等に起因する発光装置の発光輝度低下が少ないダイアタッチ材が求められていた。
【特許文献１】特開２００７−３２４２５６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、発光素子がダイアタッチ層により支持基板に接着・固定され、発光素子上にボンディングワイヤ接合を有する発光装置において、発光素子へのボンディングワイヤの強固な接合を可能とし、かつ長期使用におけるダイアタッチ層の劣化等に起因する発光装置の発光輝度低下が少ないダイアタッチ層を有する発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発光装置は、支持基板と、電極端子と、発光チップと、前記発光チップを支持基板上に接着・固定するダイアタッチ層と、前記電極端子と前記発光チップを接続するボンディングワイヤと、前記発光チップを封止するように形成された封止層を備えた発光装置であり、前記ダイアタッチ層が、ポリオルガノシロキサンを主体として構成され、かつ該ポリオルガノシロキサン中に球状シリコーン微粒子が含有・分散されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、発光素子を固定するダイアタッチ層をシリコーン樹脂に球状シリコーン微粒子を含有・分散させる構成とすることで、該球状シリコーン微粒子がダイアタッチ層内でスペーサーの役割を果たし、発光素子−ボンディングワイヤ接合時のダイアタッチ層への発光素子の沈降を阻止し、発光素子とボンディングワイヤの接合を強固にすることを可能にしている。
【０００８】
さらに、本発明による発光装置は、ダイアタッチ層を構成する素材が耐熱性、耐ＵＶ性に優れることから、ダイアタッチ材の劣化による発光輝度の低下を起こすことなく、長期間安定した使用が可能である。また、ダイアタッチ材に球状シリコーン微粒子を含有・分散させることにより、ダイアタッチ層に入射する光を散乱する効果が得られ、発光装置全体としての発光輝度の向上に寄与することが期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明するが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。
図１に示すように、本発明の発光装置の実施形態であるＬＥＤランプ１０は、凹型の支持基板１と、この支持基板１の凹部内底面上に設けられた電極端子６と、ＬＥＤチップ２と、前記ＬＥＤチップ２を支持基板１の凹部内底面上に接着・固定するダイアタッチ層３と、前記電極端子６と前記ＬＥＤチップ２を接続するボンディングワイヤ７と、前記ボンディングワイヤ７を含むＬＥＤチップ２周辺を封止するように配置された封止層５とをそれぞれ備えている。さらに、封止層５の上には、例えばシリコーンゴムから成る光学レンズ層（図示を省略。）を配置してもよい。
【００１０】
支持基板１は、例えば、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ガラス繊維強化ＰＰＡ、セラミックスなどで形成され、支持基板１上には、電極端子６を有する銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）などからなるリード電極（図示を省略。）が通常の方法により所望の形に形成されている。図１に示すＬＥＤランプ１０においては、ＬＥＤチップ２は支持基板１上に直接ダイアタッチ層３を介して接着・固定されているが、リード電極の形によっては支持基板１上に形成されたリード電極上にダイアタッチ層３を介してＬＥＤチップ２が接着・固定されることもある。また、ＬＥＤチップ２と電極端子６をボンディングワイヤ７で接続する構成は、図１においては２箇所にあるが、発光装置の構造によっては1箇所の場合もある。
【００１１】
さらに、図２に本発明の発光装置の別の実施形態であるＬＥＤランプ２０を示すが、ＬＥＤランプ２０においては、支持基板１と電極端子６を有する一方のリードフレーム（リード電極）８が一体化した構成であり、電極端子６を有するもう一方のリードフレーム（リード電極）８が独立して設けられている。この場合、一般的なリードフレームを構成する金属等の導電材料からなる支持基板１上にダイアタッチ層３を介してＬＥＤチップ２が接着・固定される。ＬＥＤランプ２０においても、ボンディングワイヤ７によりＬＥＤチップ２と電極端子６が接続され、内部樹脂層２８と外部樹脂層２９からなる封止層５によりＬＥＤチップ２が封止されている。
【００１２】
ＬＥＤチップ２を支持基板１上に接着・固定するダイアタッチ層３は、ポリオルガノシロキサン３ａを主体として構成され、このポリオルガノシロキサン３ａ中に球状シリコーン微粒子３ｂが含有・分散されている。
【００１３】
ダイアタッチ層３を構成するポリオルガノシロキサン（シリコーン）は、付加反応硬化型ポリオルガノシロキサン組成物を、常温でまたは５０〜２００℃の温度で加熱して硬化させることにより形成される。付加反応硬化型ポリオルガノシロキサン組成物としては、例えば、（ａ）１分子中に平均０．５個以上のケイ素原子に結合したアルケニル基を有するポリオルガノシロキサンと、（ｂ）１分子中に平均２個以上のケイ素原子に結合した水素原子を有するポリオルガノハイドロジェンシロキサンを、本成分中のケイ素原子結合水素原子が前記（ａ）成分中のケイ素原子結合アルケニル基１モルに対して０．１〜５．０モルとなる量、および（ｃ）触媒量の白金系触媒をそれぞれ含有するものを使用することができる。
【００１４】
（ａ）成分はベースポリマーであり、ケイ素原子に結合したアルケニル基を１分子中に平均０．５個以上、より好ましくは２個以上有するポリオルガノシロキサンである。１分子中のアルケニル基数の平均値が０．５個未満であると、得られる組成物が十分に硬化しなくなる場合がある。分子構造は特に限定されず、直鎖状でも分岐状でも環状でもよく、またそれらの混合物でもよい。硬化物の機械的強度の点から、直鎖状構造であることが好ましい。
【００１５】
ケイ素原子に結合したアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、１−ブテニル基、１−ヘキセニル基などが例示されるが、合成のし易さからビニル基が最も好ましい。これらのアルケニル基は、ポリオルガノシロキサンの分子鎖の末端部と中間部のいずれに存在してもよく、またその両方に存在してもよいが、硬化物に優れた機械的性質を付与するには、少なくとも末端部に存在することが好ましい。
【００１６】
ケイ素原子に結合したアルケニル基以外の有機基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、ドデシル基などのアルキル基；フェニル基などのアリール基；２−フェニルエチル基、２−フェニルプロピル基などのアラルキル基；クロロメチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基などの置換炭化水素基などが例示される。合成のし易さから、メチル基あるいはフェニル基が好ましい。
【００１７】
（ａ）成分であるアルケニル基含有のポリオルガノシロキサンの粘度は特に限定されないが、２３℃における粘度が５〜１００，０００ｍＰａ・ｓの範囲にあることが好ましい。２３℃における粘度が５ｍＰａ・ｓ未満であると、物理的特性が低下する傾向がある。一方、粘度が１００，０００ｍＰａ・ｓを超えると、組成物の取扱い作業性が低下するため好ましくない。なお、（ａ）成分が混合物の場合は、個々の成分の粘度ではなく混合物の粘度として上記範囲にあることが好ましい。
【００１８】
（ｂ）成分である１分子中に平均２個以上のケイ素原子に結合した水素原子を有するポリオルガノハイドロジェンシロキサンは、（ａ）成分の架橋剤となる成分である。ケイ素原子に結合した水素原子以外の有機基としては、前述の（ａ）成分におけるアルケニル基以外の基と同様のものが例示される。合成の容易さから、メチル基が最も好ましい。また、このポリオルガノハイドロジェンシロキサンは、直鎖状、分岐状および環状のいずれであってもよい。
【００１９】
（ｂ）成分であるポリオルガノハイドロジェンシロキサンの配合量は、（ａ）成分のケイ素原子結合アルケニル基（例えばビニル基）の１モルに対して、（ｂ）成分中のケイ素原子結合水素原子（Ｓｉ−Ｈ基）が０．１〜５．０モル、より好ましくは０．５〜２．０モルとなる量である。０．１モル未満では、得られる組成物が十分に硬化しなくなるおそれがある。反対に５．０モルを超えると、硬化物が硬くなりすぎる。また、硬化後の組成物に未反応のＳｉ−Ｈ基が残留し、硬化物の物理的特性および耐熱性が経時的に低下する。
【００２０】
（ｃ）成分である白金系触媒は、（ａ）成分のアルケニル基と（ｂ）成分のＳｉ−Ｈ基との間の付加反応（ヒドロシリル化反応）を促進する触媒である。この（ｃ）白金系触媒としては、白金の単体、塩化白金酸、白金−オレフィン錯体、白金−ビニルシロキサン錯体、白金−リン錯体、白金−アルコール錯体、白金黒などが例示される。白金系触媒の配合量は、（ａ）成分のアルケニル基含有ポリオルガノシロキサンに対し、白金原子に換算して重量で０．０１〜２０００ｐｐｍ、好ましくは１〜２００ｐｐｍとなる量とする。０．０１ｐｐｍより少ないと硬化が十分に進行せず、一方２０００ｐｐｍを超えても、特に硬化速度の向上が期待できない。
【００２１】
ダイアタッチ層３を形成するための付加反応硬化型ポリオルガノシロキサン組成物は、前記（ａ）〜（ｃ）の各成分を含有するが、その他の成分として、反応抑制剤（硬化遅延剤）を含有してもよい。反応抑制剤としては、例えば、１−エチニル−１−シクロヘキサノール、２−メチル−３−ブチン−２−オール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール、２−フェニル−３−ブチン−２−オールなどのアルキンアルコール；３−メチル−３−ペンテン−１−イン、３，５−ジメチル−３−ヘキセン−１−インなどのエンイン化合物；１，３，５，７−テトラメチル−１，３，５，７−テトラビニルシクロテトラシロキサン、１，３，５，７−テトラメチル−１，３，５，７−テトラヘキセニルシクロテトラシロキサン、ベンゾトリアゾール、マレイン酸ジアリルなどが挙げられる。配合量は、（ａ）成分１００重量部に対して０．００１〜５重量部とすることが好ましい。
【００２２】
また、前記ポリオルガノシロキサン組成物は、組成物に接着性を付与するための成分を任意に含有してもよい。接着性を付与するための成分としては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のエポキシ官能性基含有アルコキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ（メトキシエトキシ）シラン等のアルケニル基含有アルコキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有アルコキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のアクリル基又はメタクリル基含有アルコキシシラン、メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト基含有アルコキシシランなどのアルコキシシランが挙げられる。また、オルガノシロキサンオリゴマーとしては、下記のような化合物が挙げられる。
【００２３】
【化１】
2010003848.tif 000003
【化２】
2010003848.tif 000004
【化３】
2010003848.tif 000005
【００２４】
前記接着付与成分の配合量は、（ａ）成分１００重量部に対して０．３〜２０重量部、好ましくは０．３〜１０重量部とする。配合量が０．３重量部未満では、十分な接着性が得られない。一方、２０重量部を越えると、コストの点で不経済である。
【００２５】
このようなポリオルガノシロキサン組成物には、さらに充填剤成分、蛍光体成分等を各種目的に応じて任意成分として配合してもよい。充填剤としては、例えば、シリカ、アルミナ等の無機粉末、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属粉末が挙げられるが、これらのうちでも、シリカ、特に、煙霧質シリカ（フュームドシリカ）、焼成シリカ、沈澱シリカ等の微粒子シリカがポリオルガノシロキサン組成物の接着強度を上げる目的で好ましく用いられる。配合する微粒子シリカの粒径は、平均粒径で１ｎｍ〜１００μｍが好ましく、５ｎｍ〜５０μｍがより好ましい。配合量は組成物全量に対して好ましくは０．１〜５０重量％、より好ましくは１〜２０重量％とすることができる。配合量が０．１重量％未満では、十分な接着強度が得られない場合があり、５０重量％を越えると、発光装置の発光輝度の低下をまねく場合がある。
また、蛍光体成分としては、発光素子に一般的に用いられる蛍光体成分を用いることができる。
【００２６】
ダイアタッチ層３が、主体となるポリオルガノシロキサン（シリコーン）３ａ中に含有・分散するかたちで有する球状シリコーン微粒子３ｂとしては、例えば、ポリオルガノシルセスキオキサンから成る微粒子を使用することができる。ポリオルガノシルセスキオキサン微粒子は、シロキサン結合により三次元的な網目構造を有する高密度に架橋したシリコーン樹脂微粒子であり、有機溶剤に膨潤も溶解もしない耐溶剤性に優れた微粒子である。
【００２７】
微粒子を構成するポリオルガノシルセスキオキサンは、
一般式：Ｒ1Ｓｉ（ＯＲ２）３………………（１）
（式中、Ｒ1は置換または非置換のアルキル基、アルケニル基およびフェニル基から選ばれる１価の基を表し、Ｒ２は互いに同一または異なる置換もしくは非置換のアルキル基を表す。）で示されるオルガノトリアルコキシシランの１種または２種以上を原料として製造される球状シリコーン微粒子、および／または
一般式：ＳｉＹ４………………（２）
（式中、Ｙは互いに同一または異なる加水分解性の基を表す。）で示されるオルガノシランと、上記一般式（１）で示されるオルガノトリアルコキシシランの１種または２種以上を原料として製造される球状シリコーン微粒子である。
【００２８】
これらのポリオルガノシルセスキオキサンの中でも、製造のし易さ、入手のし易さなどから、ケイ素原子に結合する有機基Ｒ1はメチル基が好ましい。その他、本発明の効果を損なわない範囲であれば、各種の変性ポリオルガノシルセスキオキサン微粒子を用いることができる。
【００２９】
実施形態に使用されるポリオルガノシルセスキオキサン微粒子としては、平均粒子径が、０．１〜１００μｍのものが好ましく、１〜１０μｍのものがより好ましい。平均粒子径が０．１μｍ未満では発光素子へのボンディングワイヤの接合強度が十分でない場合があり、１００μｍを超えると、用いる発光装置に求められるダイアタッチ層の厚さにもよるが、その均質な厚み管理の点で問題になることがある。したがって、本発明に用いるポリオルガノシルセスキオキサン微粒子の平均粒子径は、用いる発光装置ダイアタッチ層の厚さを考慮して、好ましくは、その５０％以内程度に調整されるものである。
また、ダイアタッチ層３に入射する光の分散を均質化する観点から粒子径のばらつきは小さいことが好ましい。さらに、ポリオルガノシルセスキオキサン微粒子の形状は、実用面から個々独立した球状であることが好ましく、真球状であることがより好ましい。このようなポリオルガノシルセスキオキサン微粒子は、例えば、特開昭６３−１０１８５７号公報、特開昭６３−７７９４０号公報、特開２０００−１８６１４８公報、特開平２００１−１９２４５２公報などに記載された方法により製造することができる。
【００３０】
前記ポリオルガノシルセスキオキサン微粒子のような球状シリコーン微粒子の含有量は、ベース成分である前記ポリオルガノシロキサンに対して０．１〜５０重量％の割合とすることが好ましく、１〜２０重量％の割合とすることがより好ましい。前記含有量が０．１重量％未満では球状シリコーン微粒子を配合したことによるワイヤボンディング性の改善効果が十分に発揮されないことがある。また、球状シリコーン微粒子の含有量が５０重量％を超えると、発光装置の発光輝度の低下をまねく場合があり好ましくない。
【００３１】
実施形態のダイアタッチ層３は、前記（ａ）〜（ｃ）の各成分および任意の添加成分を混合して得られる付加反応硬化型ポリオルガノシロキサン（シリコーン）組成物に、さらに球状シリコーン微粒子を添加して十分に撹拌・混合した組成物を、電極端子６が設けられた支持基板１上にポッティング等の通常の方法により塗布して組成物層を形成させ脱泡処理した後に、該組成物層上にＬＥＤチップ２を設置し硬化させることにより形成される。室温でまたは加熱により硬化が進行するが、迅速に硬化させるためには、５０〜２００℃の温度に加熱することが好ましい。ダイアタッチ層３の厚さは、用いるＬＥＤチップ２にもよるが、概ね１〜１００μｍ程度、好ましい態様としては５〜３０μｍ程度に調整される。
【００３２】
このようにしてＬＥＤチップ２がダイアタッチ層３により支持基板１上に接着・固定された後、ＬＥＤチップ２と、支持基板１上に設けられたリード電極の電極端子６は、金（Ａｕ）線などの通常の発光装置に用いられるのと同様の構成のボンディングワイヤ７によりに接続される。実際には、ＬＥＤチップ２とボンディングワイヤ７の接合は、ＬＥＤチップ２上の電極端子（図示を省略。）とボンディングワイヤ７の接合である。ボンディングワイヤ７をＬＥＤチップ２上の電極端子およびリード電極電極端子６に接合する方法としては、通常の方法、例えば、超音波振動を利用した超音波溶接法等により通常の装置、条件により接合する方法等が挙げられる。図２に示す実施形態のように支持基板１から独立したリードフレーム８に設置された電極端子６を有する構成のＬＥＤランプ２０においても、ボンディングワイヤ７の接合方法は前記同様である。
【００３３】
図１に示される本発明の実施形態のＬＥＤランプ１０において、ＬＥＤチップ２を封止する封止層５は、ＬＥＤチップ２、ボンディングワイヤ７、ＬＥＤチップ２とボンディングワイヤ７で接続された電極端子６等を封止するように支持基板１の凹部内に充填され、上面がドーム状になるように盛り上げて形成される。封止層５は、通常、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の透明性の高い樹脂で形成されるが、耐熱性、耐ＵＶ性の点から好ましくはシリコーン樹脂で形成される。封止層５は、さらに必要に応じて蛍光体を含有することも可能である。
【００３４】
図２に示される本発明の実施形態のＬＥＤランプ２０において、ＬＥＤチップ２を封止する封止層５は、内部樹脂層２８と外部樹脂層２９からなり、両樹脂層とも、通常、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の透明性の高い樹脂で形成されるが、耐熱性、耐ＵＶ性の点から好ましくはシリコーン樹脂で形成される。封止層５は、さらに必要に応じて蛍光体を含有することも可能である。
【００３５】
本発明の実施形態のＬＥＤランプにおいては、ＬＥＤチップ２を支持基板１上に接着・固定するダイアタッチ層３が、ポリオルガノシルセスキオキサン微粒子のような球状シリコーン微粒子３ｂを含有・分散するポリオルガノシロキサン３ａ組成物により構成されている。このような構成をとることで、該球状シリコーン微粒子３ｂがダイアタッチ層３内でスペーサーの役割を果たし、超音波振動等を利用したＬＥＤチップ２とボンディングワイヤ７との接合時のダイアタッチ層３へのＬＥＤチップ２の沈降を阻止し、ＬＥＤチップ２とボンディングワイヤ７の接合を強固にすることを可能にしている。
【００３６】
さらに、ダイアタッチ層３を構成するポリオルガノシロキサン３ａ組成物、球状シリコーン微粒子３ｂがともに耐熱性、耐ＵＶ性に優れることから、ダイアタッチ材の劣化による発光輝度の低下を起こすことなく、長期間安定した使用が可能である。また、ダイアタッチ層３に入射される光が、ダイアタッチ層３中に分散された球状シリコーン微粒子３ｂにより散乱され、ＬＥＤランプ全体としての発光輝度に寄与することが期待できる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３８】
（調製例、比較調製例）
表１に示す各組成成分を表１に示す組成量（重量部）で均一に混合して球状シリコーン微粒子を含むポリオルガノシロキサン（シリコーン）組成物を調製した（調製例１、２）。また比較のために、調製例１、２において球状シリコーン微粒子を全く含有しない組成の従来品のポリオルガノシロキサン（シリコーン）組成物（比較調製例１、２）を調製した。
【００３９】
【表１】
2010003848.tif 000006
【００４０】
なお、表１において各種成分の略号は以下の通りである。
（ａ）成分（アルケニル基含有ポリオルガノシロキサン）
ＭＶｉＤ８０Ｄ１０ＶｉＭＶｉ
式中、ＭＶｉは、（ＣＨ３）２ＶｉＳｉＯ０．５で表される１官能型シロキシ単位を表す。Ｖｉはビニル基（−ＣＨ＝ＣＨ２）である。
Ｄ８０は、（ＣＨ３）２ＳｉＯで表される２官能型シロキシ単位の８０単位を表し、Ｄ１０Ｖｉは、（ＣＨ３）ＶｉＳｉＯで表される２官能型シロキシ単位の１０単位を表す。
なお、Ｄ８０Ｄ１０Ｖｉにおいて（ＣＨ３）ＶｉＳｉＯで表される２官能型シロキシ単位１０単位の分子鎖中の位置は任意である。
また、本成分はケイ素原子結合ビニル基含有量が０．６５ｍモル／ｇで、２３℃における粘度が２００ｍＰａ・ｓである。
【００４１】
ＭＶｉＱ８Ｍ５レジン
式中、ＭＶｉは上記ＭＶｉＤ８０Ｄ１０ＶｉＭＶｉの場合と同様であり、
Ｑは、ＳｉＯ２で表される４官能型シロキシ単位を、
Ｍは、（ＣＨ３）３ＳｉＯ０．５で表される１官能型シロキシ単位をそれぞれ表す。
また、本成分はケイ素原子結合ビニル基含有量が１．０ｍモル／ｇである。
【００４２】
（ｂ）成分（ポリオルガノハイドロジェンシロキサン）
ＭＤ’２０Ｄ２０Ｍ
式中、Ｍは（ＣＨ３）３ＳｉＯ０．５で表される１官能型シロキシ単位を表す。
Ｄ２０は、（ＣＨ３）２ＳｉＯで表される２官能型シロキシ単位の２０単位を表し、Ｄ’２０は、（ＣＨ３）ＨＳｉＯで表される２官能型シロキシ単位の２０単位を表す。
なお、Ｄ’２０Ｄ２０において（ＣＨ３）ＨＳｉＯで表される２官能型シロキシ単位２０単位の分子鎖中の位置は任意である。
また、本成分はケイ素原子結合水素原子含有量が８．７ｍモル／ｇで、２３℃における粘度が３０ｍＰａ・ｓである。
【００４３】
（ｃ）成分（白金系触媒）
白金触媒：白金−ビニルシロキサン錯体（白金原子含有量：１７００ｐｐｍ）
（球状シリコーン微粒子）
球状シリコーン微粒子（トスパール１２０）：「トスパール１２０」は当社の商品名、ポリオルガノシルセスキオキサン微粒子、平均粒子径２μｍ
【００４４】
＜組成物の評価＞
（１）粘度（ＪＩＳ  Ｋ−６２４９）
上記で得られた各調製例の球状シリコーン微粒子含有ポリオルガノシロキサン（シリコーン）組成物の粘度を、ＪＩＳ  Ｋ−６２４９により測定した。同様に球状シリコーン微粒子を含まないポリオルガノシロキサン（シリコーン）組成物（比較調製例）の粘度を測定した。結果を表１の組成物物性欄に示す。
【００４５】
（２）硬さ（ＪＩＳ  Ｋ−６２５３：ＴｙｐｅＤ）
上記で得られた各調製例、比較調製例のシリコーン組成物を、テフロン（登録商標）コートした金型中に６ｍｍ厚でポッティングし、脱泡した後、１５０℃の熱風循環式加熱炉で１時間加熱して硬化させた。得られた硬化物を金型から取り出し、硬さをＪＩＳ  Ｋ−６２５３、ＴｙｐｅＤにより測定した。結果を表１の組成物物性欄に示す。
【００４６】
（３）光透過率
上記（２）と同様にして、調製例１、２、比較調製例１、２のシリコーン組成物から２ｍｍ厚の各シリコーン樹脂試験板を作製し、この試験板について、３００ｎｍ〜８００ｎｍの波長の光透過率を、紫外可視近赤外分光光度計：ＵＶ−３６００（（株）島津製作所製）を用いて測定した。結果を図３に示す。
ここで、光透過率については、それ以外の組成が同様であれば球状シリコーン微粒子を含有する組成物は含有しない組成物に比べやや透過性がよく、発光装置のダイアタッチ層として使用する際に従来品よりやや高い発光輝度を提供できることがわかった。
【００４７】
（実施例）
上記調製例１で得られた球状シリコーン微粒子含有ポリオルガノシロキサン（シリコーン）組成物を用いて以下の方法によりＬＥＤランプを作製した。
支持基板として、凹部（カップ）内底面に電極端子を有するリード電極が実装された凹型のＰＰＡ製支持基板を準備した。調製例１で得られたシリコーン組成物の一定量を、支持基板の凹部内底面の所定位置にポッティングし、脱泡した後、その上にＬＥＤチップを設置し、１５０℃の熱風循環式加熱炉で１時間加熱してシリコーン組成物を硬化させることによって、ＬＥＤチップを基板上に接着・固定した。次いで、このようにしてシリコーン樹脂からなるダイアタッチ層（１０μｍ厚）により接着・固定されたＬＥＤチップ電極端子とリード電極の電極端子とをボンディングワイヤ（Ａｕ線）で接続した。ＬＥＤチップ電極端子、リード電極電極端子とＡｕ線との接合は、ワイヤボンダ装置を用いて６０，０００Ｈｚで０．５秒間処理することで実施した。
【００４８】
封止層形成用に準備した、付加反応硬化型ポリオルガノシロキサン（シリコーン）組成物：ＩＶＳ４６３２（商品名、当社製）を、ＬＥＤチップ、ボンディングワイヤが固定された支持基板凹部（カップ）内に、ポッティングにより充填し、ドーム状に盛り上がった発光面を形成した後、１００℃の熱風循環式加熱炉で１時間加熱してシリコーン組成物を硬化させて、ＬＥＤランプとした。
【００４９】
（比較例）
上記比較調製例２で得られたポリオルガノシロキサン（シリコーン）組成物を、調製例１で得られたシリコーン組成物の代わりに用いた以外は、上記実施例と全く同様にして比較例のＬＥＤランプを作製した。
＜評価＞
【００５０】
（１）ワイヤボンディング性
上記実施例および比較例のＬＥＤランプを作製する工程において、封止層を形成する直前の状態のものを試験用サンプルとして作製し、以下の方法でボンディングワイヤの接合性を評価した。
試験はＥＩＡ／ＪＥＳＤ２２−Ｂ１１６のＷｉｒｅ  Ｂｏｎｄ  Ｓｈｅａｒ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄに準拠した方法で行った。
具体的には、ボンディングテスタ・継手強度試験機：ＰＴＲ−１１００型（（株）レスカ社製）を用いて、試験用サンプルについてプルテストおよびボールシェアテストを行った。
なお、プルテストはボンディングワイヤを引っ張り、ＬＥＤチップ電極端子とボンディングワイヤの接合点、リード電極電極端子とボンディングワイヤとの接合点、およびボンディングワイヤ等が破壊した際の荷重を測定することで、ワイヤボンディング接合強度をループ強度として評価するものである。ボールシェアテストはＬＥＤチップ電極端子とボンディングワイヤの接合点に横から負荷を与え、該接合点が破壊した際の荷重を測定することでワイヤボンディング接合強度を評価するものである。
プルテストの結果が８ｇｆ／ｗｉｒｅ以上であり、ボールシェアテストの結果が３０ｇｆ／ｗｉｒｅ以上である場合、ワイヤボンディング強度が十分と判断される。結果を、該基準で強度が十分であるものについては「○」、不十分なものについては「×」として、表２に示した。
【００５１】
（２）発光輝度（初期、加熱試験後）
上記実施例および比較例で得られたＬＥＤランプを同一条件で動作させ、発光輝度をイルミネンスメータにより測定した。このＬＥＤランプを１５０℃の温度条件下に５００時間放置する加熱試験を実施した後、同様にして発光輝度を測定した。結果を比較例のＬＥＤランプの初期発光輝度を１００％とした際の百分率のかたちで表２に示す。
【００５２】
【表２】
2010003848.tif 000007
【００５３】
これらの結果から、発光装置に本発明による球状シリコーン微粒子含有ポリオルガノシロキサン（シリコーン）組成物からなるダイアタッチ層を用いれば、発光素子とボンディングワイヤの強固な接合が可能なことがわかる。また、本発明の発光装置は発光輝度の熱安定性に優れ、その安定性は従来のシリコーン組成物を使用した際以上といえる。
初期発光輝度について実施例のＬＥＤランプが比較例に比べ良好なのは、上記光透過率の結果が示すように調整例１の組成物と比較調整例２の組成物の球状シリコーン微粒子以外の組成の違いによる可能性も考えられるが、球状シリコーン微粒子がダイアタッチ層に入射する光を散乱する効果を有し、発光装置全体としての発光輝度の向上に寄与していることも考慮されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の発光装置は、ダイアタッチ層の構成により発光素子とボンディングワイヤの強固な接合が可能であり、またダイアタッチ材自体が耐熱性、耐ＵＶ性に優れることから、長期間安定した使用が可能である。さらに、ダイアタッチ層に入射する光を散乱する効果が得られ、発光装置全体としての発光輝度の向上に寄与することも期待できる。したがって、携帯端末、液晶パネルのバックライト、自動車用途等のさまざまな用途、特に、長期安定使用が求められる用途・分野での利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態であるＬＥＤランプの構造を示す断面図である。
【図２】本発明の別の一実施形態であるＬＥＤランプの構造を示す断面図である。
【図３】本発明に用いるダイアタッチ層用シリコーン樹脂の光透過率を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５６】
１…支持基板、２…ＬＥＤチップ、３…ダイアタッチ層、３ａ…ポリオルガノシロキサン、３ｂ…球状シリコーン微粒子、５…封止層、６…電極端子、７…ボンディングワイヤ、１０，２０…ＬＥＤランプ。
【図１】
2010003848.tif 000008
【図２】
2010003848.tif 000009
【図３】
2010003848.tif 000010