(57)【要約】半導体発光素子からの発熱に対して、パッケージから金属配線などが剥がれにくいパッケージを提供することを課題とする。（Ａ）ＳｉＨを含むポリオルガノシロキサン及び（Ｂ）フィラーを含む樹脂成形体を少なくとも備える半導体発光装置用パッケージであって、前記樹脂成形体を２００℃で１０分間加熱した後の前記樹脂成形体中のＳｉＨの存在量が２０〜６５μｍｏｌ／ｇであることを特徴とする、半導体発光装置用パッケージにより、上記課題を解決した。
2011136302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ＳｉＨを含むポリオルガノシロキサン及び（Ｂ）フィラーを含む樹脂成形体を少なくとも備える半導体発光装置用パッケージであって、
前記樹脂成形体を２００℃で１０分間加熱した後の前記樹脂成形体中のＳｉＨの存在量が２０〜６５μｍｏｌ／ｇであることを特徴とする、半導体発光装置用パッケージ。
【請求項２】
前記パッケージは金属配線を更に備え、前記金属配線の少なくとも一部が前記樹脂成形体に接触していることを特徴とする、請求項１に記載の半導体発光装置用パッケージ。
【請求項３】
前記樹脂成形体は、厚さ０．５ｍｍにおいて波長４６０ｎｍの光の反射率が６０％以上であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の半導体発光装置用パッケージ。
【請求項４】
前記樹脂成形体は、厚さ０．５ｍｍにおいて波長４００ｎｍの光の反射率が６０％以上であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体発光装置用パッケージ。
【請求項５】
前記（Ｂ）フィラーはアルミナ及び／またはチタニアであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体発光装置用パッケージ。
【請求項６】
前記（Ｂ）フィラーの一次粒子径が０．１μｍ以上２μｍ以下であり、かつ、一次粒子のアスペクト比が１．０以上４．０以下であることを特徴とする、
請求項５に記載の半導体発光装置用パッケージ。
【請求項７】
前記（Ａ）ＳｉＨを含むポリオルガノシロキサンは、ＳｉＨとＳｉ（ＣＨＣＨ2）との当量比ＳｉＨ／Ｓｉ（ＣＨＣＨ2）が０．９〜２．５となるようにＳｉＨ含有有機ケイ素化合物とＳｉ（ＣＨＣＨ2）含有有機ケイ素化合物とを混合してなることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体発光装置用パッケージ。
【請求項８】
（Ａ）ＳｉＨを含むポリオルガノシロキサン及び（Ｂ）フィラーを含む樹脂成形体を少なくとも備える半導体発光装置用パッケージであって、
前記樹脂成形体中のＳｉＨの存在量が３０〜１２０μｍｏｌ／ｇであることを特徴とする、半導体発光装置用パッケージ。
【請求項９】
半導体発光素子、請求項１〜８のいずれか１項に記載のパッケージ、および封止材を少なくとも備えることを特徴とする、半導体発光装置。
【請求項１０】
前記樹脂成形体に用いるバインダー樹脂と封止材との屈折率の差が、０．０５以下であることを特徴とする、請求項９に記載の半導体発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光デバイス、特に発光ダイオード等の発光素子を備えた半導体発光装置に用いられるパッケージ、及び発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子を備える半導体発光装置は図１に示す様に半導体発光素子１、樹脂成形体２、ボンディングワイヤー３、蛍光体層４、リードフレーム５等から構成され、パッケージは主にリードフレーム５などの導電性金属配線及び絶縁性の樹脂成形体２から構成される。【０００３】
従来、樹脂成形体に用いる絶縁性材料はポリアミド等の熱可塑性樹脂に白色顔料を配合したものが一般的に用いられてきた（例えば特許文献１参照）。発光に指向性が求められる半導体発光装置は、半導体発光素子より目的とする向きへ発せられた光だけでなく、それ以外の光を樹脂成形体やリードフレームなどの金属配線、及び反射材等で目的の向きに反射させ、発光効率を上げている。ポリアミドなどの熱可塑性樹脂が透光性であるために、樹脂成形体で反射させる際は樹脂に白色顔料を配合することで、樹脂と白色顔料の屈折率の差を利用し半導体発光素子からの光を反射し半導体発光装置としての発光効率を上げている。【０００４】
上記特許文献１では、白色顔料を使用した場合であっても、白色顔料の種類によってはその反射効率が十分でなく吸収や透過する光線も出てしまうため、結果として半導体発光素子からの光を目的の向きに集中できずに半導体発光装置としての効率が下がってしまう場合があった。【０００５】
また、ポリアミドを用いたパッケージは、ポリアミドが熱可塑性樹脂であり、環境問題より融点の高い鉛フリー半田が積極的に使用されリフロー温度が高くなる傾向にある現状ではその熱により軟化してしまうため耐熱性に問題がある。また、ポリアミドは紫外線、熱により、光劣化、熱劣化が起こるため、近年実用化が進んでいる青色〜近紫外線半導体発光素子のようなエネルギーの高い波長領域まで発光域を持つ発光素子を用いた場合、光による劣化が特に問題となる。また、より明るい発光素子が求められている現状においては、半導体発光素子から発せられる光束の大きな光、発熱により、熱劣化、光劣化の問題がより顕在化する。【０００６】
一方、耐熱性が求められる場合は焼結されたアルミナを配合したセラミックが絶縁材料として用いられる（例えば特許文献２参照）。セラミックを用いたパッケージは耐熱性が良いが、製造に際し成形後に高温での焼結工程が必要である。焼結工程では電気代などのコスト面での問題や、焼結により成形体の大きさ、形状が変化するために不良品が出やすく量産性に問題があった。【０００７】
これに対して近年、樹脂にポリオルガノシロキサンを用い、白色顔料として酸化チタンを用いたシリコーン樹脂組成物を成形したケースも提案されている（例えば特許文献３参照）。樹脂にポリオルガノシロキサンを用いる事により、ポリアミドを用いたものと比べ耐熱性の向上が図られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２８３４９８号公報
【特許文献２】特開２００４−２８８９３７号公報
【特許文献３】特開２００９−１５５４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
半導体発光装置では半導体発光素子からの発熱があり、特に明るい発光素子が求められる場合にはその発熱も大きくなる。そのため、半導体発光素子からの発熱により半導体発光装置のパッケージを構成する樹脂成形体が膨張することで、樹脂成形体から金属配線や封止材が剥がれやすくなるという新たな問題が生じた。この現象は、特にシリコーン樹脂を用いた場合に顕著である。
また、シリコーン樹脂を用いたパッケージでは、長期使用により変色し、反射率が低下するという問題も生じた。
本発明はこれらの課題を解決するものであり、長期間使用した場合でも変色が生じず高反射率を維持し、また半導体発光素子からの発熱に対してもパッケージから金属配線などが剥がれにくいパッケージを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、パッケージを構成する樹脂成形体中にＳｉＨが一定量存在する場合に、上記の課題を解決できることを見出した。【００１１】
即ち本発明は以下のとおりである。
（１）（Ａ）ＳｉＨを含むポリオルガノシロキサン及び（Ｂ）フィラーを含む樹脂成形体を少なくとも備える半導体発光装置用パッケージであって、
前記樹脂成形体を２００℃で１０分間加熱した後の前記樹脂成形体中のＳｉＨの存在量が２０〜６５μｍｏｌ／ｇであることを特徴とする、半導体発光装置用パッケージ。
（２）前記パッケージは金属配線を更に備え、前記金属配線の少なくとも一部が前記樹脂成形体に接触していることを特徴とする、（１）に記載の半導体発光装置用パッケージ。
（３）前記樹脂成形体は、厚さ０．５ｍｍにおいて波長４６０ｎｍの光の反射率が６０％以上であることを特徴とする、（１）又は（２）に記載の半導体発光装置用パッケージ。
（４）前記樹脂成形体は、厚さ０．５ｍｍにおいて波長４００ｎｍの光の反射率が６０％以上であることを特徴とする、（１）〜（３）のいずれかに記載の半導体発光装置用パッケージ。
（５）前記（Ｂ）フィラーはアルミナ及び／またはチタニアであることを特徴とする、（１）〜（４）のいずれかに記載の半導体発光装置用パッケージ。
（６）前記（Ｂ）フィラーの一次粒子径が０．１μｍ以上２μｍ以下であり、かつ、一次粒子のアスペクト比が１．０以上４．０以下であることを特徴とする、（５）に記載の半導体発光装置用パッケージ。
（７）前記（Ａ）ＳｉＨを含むポリオルガノシロキサンは、ＳｉＨとＳｉ（ＣＨＣＨ2）との当量比ＳｉＨ／Ｓｉ（ＣＨＣＨ2）が０．９〜２．５となるようにＳｉＨ含有有機ケイ素化合物とＳｉ（ＣＨＣＨ2）含有有機ケイ素化合物とを混合してなることを特徴とする、（１）〜（６）のいずれかに記載の半導体発光装置用パッケージ。
（８）（Ａ）ＳｉＨを含むポリオルガノシロキサン及び（Ｂ）フィラーを含む樹脂成形体を少なくとも備える半導体発光装置用パッケージであって、
前記樹脂成形体中のＳｉＨの存在量が３０〜１２０μｍｏｌ／ｇであることを特徴とする、半導体発光装置用パッケージ。
（９）半導体発光素子、（１）〜（８）のいずれかに記載のパッケージ、および封止材を少なくとも備えることを特徴とする、半導体発光装置。
（１０）前記樹脂成形体に用いるバインダー樹脂と封止材との屈折率の差が、０．０５以下であることを特徴とする、（９）に記載の半導体発光装置。【００１２】
また、前記（Ｂ）フィラーはアルミナであることが好ましい。【００１３】
本発明の別の態様は、半導体発光素子、上記記載のパッケージ、および封止材を少なくとも備える半導体発光装置である。【００１４】
また、前記封止材の屈折率が前記樹脂成形体に用いるバインダー樹脂の屈折率と同じ、又はより大きいことが好ましい態様である。【００１５】
また、前記半導体発光装置は蛍光体を含む蛍光体層を含み、前記半導体発光素子と蛍光体の距離が０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい態様である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、半導体発光素子からの発熱に対してもパッケージから金属配線などが剥がれにくいパッケージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の半導体発光装置の一態様を表す概念図である。
【図２】本発明の半導体発光装置の一態様を表す概念図である。
【図３】本発明の半導体発光装置の一態様を表す概念図である。
【図４】本発明の半導体発光装置の一態様を表す概念図である。
【図５】本発明の半導体発光装置の一態様を表す概念図である。
【図６】本発明の半導体発光装置の一態様を表す平面図である。
【図７】本発明の半導体発光装置の一態様を表す概念図である。
【図８】本発明の半導体発光装置の一態様を表す概念図である。
【図９】本発明の半導体発光装置を搭載した照明装置の一態様を示す図である。
【図１０】本発明の半導体発光装置における連続点灯試験の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜１．樹脂成形体＞
本発明のパッケージは、樹脂成形体を少なくとも備える半導体発光装置用パッケージであって、前記樹脂成形体が（Ａ）ＳｉＨを含むポリオルガノシロキサン及び（Ｂ）フィラーを含み、２００℃で１０分間加熱した後の前記樹脂成形体中のＳｉＨの存在量が２０〜６５μｍｏｌ／ｇであることを特徴とする。即ち、製造工程において加熱する工程が含まれていたか否かに関わらず、樹脂成形体もしくはパッケージをさらに２００℃で１０分間加熱した後の、前記樹脂成形体中のＳｉＨの存在量が２０〜６５μｍｏｌ／ｇであることを特徴とする。樹脂成形体もしくはパッケージをさらに２００℃で１０分間加熱すると、樹脂の硬化が進み、より安定化する傾向にあり好ましい。
また、本発明のパッケージは、樹脂成形体を少なくとも備える半導体発光装置用パッケージであって、前記樹脂成形体が（Ａ）ＳｉＨを含むポリオルガノシロキサン、及び（Ｂ）フィラーを含み、前記樹脂成形体中のＳｉＨの存在量が３０〜１２０μｍｏｌ／ｇであることが好ましい。即ち、さらにパッケージに対して２００℃での１０分間加熱をすることなく測定した場合の前記樹脂成形体中のＳｉＨの存在量が３０〜１２０μｍｏｌ／ｇであることが好ましい。
ここで、前記ＳｉＨとは、Ｓｉ（ケイ素）とＨ（水素）とが直接結合している部分構造のことである。前記ＳｉＨは、ポリオルガノシロキサン中、主鎖に存在していても側鎖に存在していてもよい。
【００１９】
半導体発光装置用パッケージにおいて、近年シリコーン樹脂が用いられるようになってきたことは先に述べたが、シリコーン系樹脂を用いたパッケージを備えた半導体発光装置において、半導体発光素子からの発熱により半導体発光装置を構成するパッケージが膨張し、樹脂成形体から金属配線や封止材が剥がれやすくなるという課題を、本発明者は発見した。本発明者は鋭意研究を重ねた結果、パッケージを構成する樹脂成形体においてＳｉＨが一定の割合で存在することで、シリコーン系樹脂を用いたパッケージが熱による膨張を起因とした樹脂成形体からの金属配線や封止材の剥がれを防止することができることを見出した。
【００２０】
本発明において、パッケージを構成する樹脂成形体１ｇ中に存在するＳｉＨの存在量が多すぎると、増粘が進みやすくなったり、水素発生に起因する形状変化のため剥離が発生したりする。一方、樹脂成形体１ｇ中に存在するＳｉＨの存在量が少なすぎると、ＳｉＨが存在することによる反射率向上の効果が十分に得られず、また、金属への接着性が低下する。  上記樹脂成形体中に存在するＳｉＨの存在量は、該樹脂成形体を２００℃で１０分間加熱した後の測定値において、通常２０μｍｏｌ／ｇ以上、さらには２５μｍｏｌ／ｇ以上、さらには３０μｍｏｌ／ｇ以上、また、通常６５μｍｏｌ／ｇ以下、さらには６０μｍｏｌ／ｇ以下、さらには５５μｍｏｌ／ｇ以下であることが剥離の抑制の観点から好ましい。
また、上記樹脂成形体中に存在するＳｉＨの存在量は、該樹脂成形体を２００℃で１０分間加熱しない場合の測定値において、通常３０μｍｏｌ／ｇ以上、さらには３５μｍｏｌ／ｇ以上、さらには４０μｍｏｌ／ｇ以上、また、通常１２０μｍｏｌ／ｇ以下、さらには１１０μｍｏｌ／ｇ以下、さらには９０μｍｏｌ／ｇ以下であることが剥離の抑制の観点から好ましい。
【００２１】
本発明において、樹脂成形体中のＳｉＨの存在量の測定方法は以下のとおりである。
測定する樹脂成形体は、後述する樹脂組成物を成形し、熱エネルギーや光エネルギーを与え硬化させたものであり、本発明においては、硬化前の樹脂組成物を１５０℃３分間の条件で硬化させた後の樹脂成形体を測定する。本発明において硬化とは、流動性を示す状態から流動性を示さない状態に状態変化することをいい、例えば、対象物を水平より４５度傾けた状態で３０分間静置しても全く流動性を有しない場合、硬化したとする。
但し、後述するフィラーを高濃度に添加した場合、チキソ性の発現により対象物を水平より４５度傾けた状態で流動性が無くとも硬化していないケースが考えられる。この場合においては、対象物が塑性変形せず、硬度をデュロメータタイプＡにて測定し、硬度測定値が５以上であれば、硬化状態であると判断する。
【００２２】
次に、硬化させた樹脂成形体のＳｉＨの存在量を測定する。測定は以下の方法にて行う。ＳｉＨ存在量の測定は、もともと成形されている樹脂成形体や、パッケージを構成している樹脂成形体を対象として行うこともできるし、樹脂成形体や、樹脂成形体を含むパッケージを２００℃１０分間加熱した後のものを対象として行うこともできる。
＜ＳｉＨの存在量の測定方法＞
ＩＲ測定によるＳｉＨ存在量の測定方法は、メチル基のＣ−Ｈ結合の対称伸縮振動に帰属される２９０４ｃｍ-1のピーク面積に対する、２１６７ｃｍ-1のＳｉ−Ｈの伸縮結合に帰属されるピーク面積の比（強度比）をもとに行うことができる。具体的には、この測定方法は、硬化前のポリオルガノシロキサン（シリコーン樹脂）中に存在するＳｉＨ量を１００％とし、それが硬化反応後に何％まで減少したかを評価することにより、樹脂成形体中のＳｉＨ存在量を測定する手法である。すなわち、ＳｉＨ存在量の測定対象とする樹脂成形体等に用いられたシリコーン樹脂の構造をＮＭＲなどの手法により特定し、当該シリコーン樹脂の硬化前に含有されるＳｉＨ量をあらかじめ求めておく必要がある。
１）ＳｉＨ存在量の測定対象とする樹脂成形体（シリコーン樹脂（ポリオルガノシロキサン）硬化物）に使用されているシリコーン樹脂が不明な場合、そのシリコーン樹脂硬化物に対し固体ＮＭＲなどを用いてシリコーンの構造解析を行い、使用されているシリコーンを特定する。
２）上記１）で特定したシリコーン樹脂（硬化前の状態のもの）を用意してＩＲ測定を行い、硬化前の状態における２１６７ｃｍ-1／２９０４ｃｍ-1の強度比を求める。
【００２３】
ここで、ＩＲ測定は以下の方法にて行う。
使用装置：Ｖａｒｉａｎ社製  赤外分光装置  ＦＴＳ−７０００
測定条件：ラピッドスキャン法、
通常のＩＲ干渉計走査による透過測定、
検出器にはＭＣＴ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒを使用、
走査周波数  ２０ｋＨｚ、
分解能：４ｃｍ-1
ｉ）ＩＲ測定の対象とするシリコーン樹脂硬化物をＩＲ吸収が飽和しない厚みにカミソリでスライスし、透過測定を行う。
ｉｉ）それぞれのサンプルについて、メチル基のＣ−Ｈ結合の対称伸縮振動に帰属される２９０４ｃｍ-1のピーク面積に対して、２１６７ｃｍ-1のＳｉ−Ｈの伸縮結合に帰属されるピーク面積の比（強度比）を計算する。
３）上記と同様の方法で、ＳｉＨ存在量の測定対象とするシリコーン樹脂硬化物のＩＲ測定を行い、２１６７ｃｍ-1／２９０４ｃｍ-1の強度比を求める。
４）上記３）で求めたＳｉＨ存在量の測定対象とするシリコーン樹脂硬化物の２１６７ｃｍ-1／２９０４ｃｍ-1の強度比を、上記２）で求めた硬化前の２１６７ｃｍ-1／２９０４ｃｍ-1の強度比で割ることでシリコーン樹脂硬化物のＳｉＨの残存割合を計算する。あらかじめ求めておいた硬化前におけるＳｉＨ量と、シリコーン樹脂硬化物のＳｉＨの残存割合から、測定対象としたシリコーン樹脂硬化物ＳｉＨ存在量を計算する。
なお、ＳｉＨ存在量の測定対象とする樹脂成形体に用いられているシリコーン樹脂（硬化前のもの）を入手できないときは、以下のようにしてＳｉＨ存在量を求めることができる。最初に固体ＮＭＲなどの手法により、ＳｉＨ存在量の測定対象とする樹脂成形体中のメチル基の含有量を測定しておく。次に、メチル基とＳｉＨ基のモル比が既知であり、かつ、メチル基とＳｉＨ基のモル比の異なるシリコーン樹脂を何点か用意し、それらのＩＲ測定を行う。そして、２１６７ｃｍ-1／２９０４ｃｍ-1の強度比とメチル基に対するＳｉＨの数量比の検量線を作成する。最初に求めたＳｉＨ存在量の測定対象とする樹脂成形体中のメチル基の含有量と、前記検量線とから、樹脂成形体中のＳｉＨ存在量を求めることができる。
樹脂成形体に含まれるＳｉＨ存在量を上記の範囲に調整することは、ポリオルガノシロキサンの原料・配合を適宜選択する、具体的にはポリオルガノシロキサン原料として、ヒドロシリル基を有するポリオルガノシロキサンを増やしたり、ビニル基を有するポリオルガノシロキサンを減らしたりすることにより達成できる。また、ポリオルガノシロキサンの成形時の温度・時間や成形した後の、後硬化の温度・時間を調整することでも達成できる。
【００２４】
また、本発明の樹脂成形体は、可視光について高反射率を維持することができることが好ましい。樹脂成形体を厚さ０．５ｍｍに成形した場合おいて、波長４６０ｎｍの光の反射率が６０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが更に好ましい。
また、樹脂成形体を厚さ０．５ｍｍに成形した場合おいて、波長４００ｎｍの光の反射率が６０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが更に好ましい。
樹脂成形体の反射率は、樹脂成形体に用いるバインダー樹脂の種類やフィラーの種類、フィラーの粒径や含有量などにより制御することができる。なお、樹脂成形体に用いるバインダー樹脂とは、樹脂成形体を構成する樹脂成分のことであり、本明細書においてはポリオルガノシロキサンのことを意味する。
【００２５】
＜２．ポリオルガノシロキサン＞
本発明の樹脂成形体は、ＳｉＨを含むポリオルガノシロキサンを含む。上記ポリオルガノシロキサンとは、ケイ素原子が酸素原子を介して他のケイ素原子と結合した部分を持つ構造に有機基が付加している高分子物質を指す。通常、シロキサン結合を主鎖とする有機重合体をいい、例えば以下に示す一般組成式（１）で表される化合物や、その混合物が挙げられる。
（Ｒ1Ｒ2Ｒ3ＳｉＯ1/2）M（Ｒ4Ｒ5ＳｉＯ2/2）D（Ｒ6ＳｉＯ3/2）T（ＳｉＯ4/2）Q 
・・・（１）
ここで、上記式（１）中、Ｒ1からＲ6は独立して、有機官能基、水酸基、水素原子から選択される。またＭ、Ｄ、ＴおよびＱは０から１未満であり、Ｍ＋Ｄ＋Ｔ＋Ｑ＝１を満足する数である。
【００２６】
ポリオルガノシロキサンは、常温常圧下において液体であっても、常温常圧下で固体であってもよい。上記常温とは２０℃±１５℃（５〜３５℃）の範囲の温度をいい、常圧とは大気圧に等しい圧力をいい、ほぼ１気圧である。
【００２７】
ポリオルガノシロキサンは、硬化のメカニズムにより分類すると、通常、付加重合硬化タイプ、縮重合硬化タイプ、紫外線硬化タイプ、パーオキサイド架硫タイプなどのポリオルガノシロキサンを挙げることができる。これらの中では、付加重合硬化タイプ（付加型ポリオルガノシロキサン）、及び縮合硬化タイプ（縮合型ポリオルガノシロキサン）が好適であり、以下それぞれについて説明する。
【００２８】
＜２−１．付加型ポリオルガノシロキサン＞
上記付加型ポリオルガノシロキサンとは、ポリオルガノシロキサン鎖が、有機付加結合により架橋されたものをいう。代表的なものとしては、例えばビニルシラン等の（Ｃ１）アルケニル基を有する珪素含有化合物と、例えばヒドロシラン等の（Ｃ２）ヒドロシリル基を含有する珪素化合物とを総アルケニル基量に対する総ヒドロシリル基量のモル比が０．５倍以上、２．０倍以下となる量比で混合し、（Ｃ３）Ｐｔ触媒などの付加重合触媒の存在下反応させて得られるＳｉ−Ｃ−Ｃ−Ｓｉ結合を架橋点に有する化合物等を挙げることができる。
【００２９】
本発明者らは、上記説明したように、パッケージを備えた半導体発光装置において、半導体発光素子からの発熱により半導体発光装置を構成するパッケージが膨張し、樹脂成形体から金属配線や封止材が剥がれやすくなるという課題を発見したが、付加型のポリオルガノシロキサンを用いた樹脂成形体をパッケージに用いた場合、パッケージを構成する樹脂成形体が膨張するという課題が、樹脂成形体に存在するアルケニル基、特にビニル基に起因することに想到した。そのため、付加型ポリオルガノシロキサンを用いる場合には、上記（Ｃ１）と（Ｃ２）の混合量を、（Ｃ１）の量を（Ｃ２）の量より少なくするように調整することで、シリコーン樹脂に存在するアルケニル基に起因するパッケージを構成する樹脂成形体の膨張を防止することができる。
【００３０】
上記（Ｃ１）アルケニル基を有する珪素含有化合物としては、下記一般式（２）
ＲnＳｉＯ[(4-n)/2]  ・・・（２）
で示され、かつ１分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を少なくとも２個有するポリオルガノシロキサンが挙げられる。
但し、上記式（２）中、Ｒは同一又は異種の置換又は非置換の１価炭化水素基、アルコキシ基、又は水酸基で、ｎは１≦ｎ＜２を満たす正の数である。
上記（Ｃ１）アルケニル基を有するケイ素含有化合物においてアルケニル基とは、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基などの炭素数２〜８のアルケニル基であることが好ましい。Ｒが炭化水素基である場合はメチル基、エチル基などのアルキル基、ビニル基、フェニル基等の炭素数１〜２０の１価の炭化水素基から選択される。好ましくは、メチル基、エチル基、フェニル基であるが、メチル基である場合、熱やＵＶによる反射率の劣化が少なくなるため、更に好ましい。加えて、アルキル基の場合には、アルキル基をＳｉ原子１つに対して２つ有することが、屈折率が下がり、好ましい。
【００３１】
耐ＵＶ性が要求される場合には上記式中Ｒのうちの６５％程度はメチル基であることが好ましい。つまり、Ｓｉの個数（ｍｏｌ数）に対してメチル基以外の官能基の含有数として０．５個（ｍｏｌ）程度であることが好ましい。より好ましくは８０％以上がメチル基である。Ｒが炭素数１〜８のアルコキシ基や水酸基であってもよいが、アルコキシ基や水酸基の含有率は（Ｃ１）アルケニル基を有する珪素含有化合物の重量の３％以下であることが好ましい。またｎは１≦ｎ＜２を満たす正数であるが、この値が２以上であるとパッケージ用材料とリードフレーム等の導電体との接着に十分な強度が得られなくなり、１未満であると合成上このポリオルガノシロキサンの合成が困難になる。
【００３２】
上記（Ｃ１）アルケニル基を有する珪素含有化合物としては、例えばビニルシラン、ビニル基含有ポリオルガノシロキサンを挙げることができ、これらを１種単独で、または２種以上を任意の比率及び組み合わせで用いることができる。上記の中でも分子内に２個以上のビニル基を有するビニル基含有ポリオルガノシロキサンが好ましい。
【００３３】
分子内に２個以上のビニル基を有するビニル基含有ポリオルガノシロキサンとして具体的には以下のものが挙げられる。
両末端ビニルポリジメチルシロキサン
ＤＭＳ−Ｖ００、ＤＭＳ−Ｖ０３、ＤＭＳ−Ｖ０５、ＤＭＳ−Ｖ２１、ＤＭＳ−Ｖ２２、ＤＭＳ−Ｖ２５、ＤＭＳ−Ｖ３１、ＤＭＳ−Ｖ３３、ＤＭＳ−Ｖ３５、ＤＭＳ−Ｖ４１、ＤＭＳ−Ｖ４２、ＤＭＳ−Ｖ４６、ＤＭＳ−Ｖ５２（いずれもＧｅｌｅｓｔ社製）
両末端ビニルジメチルシロキサン−ジフェニルシロキサンコポリマー
ＰＤＶ−０３２５、ＰＤＶ−０３３１、ＰＤＶ−０３４１、ＰＤＶ−０３４６、ＰＤＶ−０５２５、ＰＤＶ−０５４１、ＰＤＶ−１６２５、ＰＤＶ−１６３１、ＰＤＶ−１６３５、ＰＤＶ−１６４１、ＰＤＶ−２３３１、ＰＤＶ−２３３５（いずれもＧｅｌｅｓｔ社製）
両末端ビニルフェニルメチルシロキサン
ＰＭＶ−９９２５（Ｇｅｌｅｓｔ社製）
トリメチルシリル基封鎖ビニルメチルシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマー
ＶＤＴ−１２３、ＶＤＴ−１２７、ＶＤＴ−１３１、ＶＤＴ−１５３、ＶＤＴ−４３１、ＶＤＴ−７３１、ＶＤＴ−９５４（いずれもＧｅｌｅｓｔ社製）
ビニルＴ−構造ポリマー
ＶＴＴ−１０６、ＭＴＶ−１２４（いずれもＧｅｌｅｓｔ社製）
【００３４】
本発明においてＳｉＨを含むポリオルガノシロキサンは、ＳｉＨとＳｉ（ＣＨＣＨ2）の当量比（モル比）がＳｉＨ／Ｓｉ（ＣＨＣＨ2）が０．９〜２．５となるように、上記（Ｃ２）化合物と上記（Ｃ１）化合物を混合すること、具体的にはＳｉＨ含有有機ケイ素化合物とＳｉ（ＣＨＣＨ2）含有有機ケイ素化合物とを混合することが、樹脂成形体中のＳｉＨの存在量を特定の範囲に制御することができるため、好ましい。より好ましくは１．２〜２．０である。
【００３５】
＜２−２．縮合型ポリオルガノシロキサン＞
上記縮合型ポリオルガノシロキサンとしては、例えば、アルキルアルコキシシランの加水分解・重縮合で得られるＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を架橋点に有する化合物を挙げることができる。具体的には、下記一般式（３）及び／又は（４）で表わされる化合物、及び／又はそのオリゴマーを加水分解・重縮合して得られる重縮合物が挙げられる。
【００３６】
Ｍm+ＸnＹ1m-n  ・・・（３）
式（３）中、Ｍはケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、及びチタンからなる群から選択される少なくとも１種の元素を表し、Ｘは加水分解性基を表わし、Ｙ1は、１価の有機基を表し、ｍはＭの価数を表す１以上の整数を表し、ｎはＸ基の数を表わす１以上の整数を表す。但し、ｍ≧ｎである。
【００３７】
（ＭS+ＸtＹ1s-t-1）uＹ2  ・・・（４）
式（４）中、Ｍは、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、及びチタンからなる群から選択される少なくとも１種の元素を表し、Ｘは加水分解性基を表し、Ｙ1は１価の有機基を表し、Ｙ２はｕ価の有機基を表し、ｓはＭの価数を表す１以上の整数を表し、ｔは１以上ｓ−１以下の整数を表し、ｕは２以上の整数を表す。
【００３８】
縮合型ポリオルガノシロキサンは公知のものを使用することができ、例えば、特開２００６−７７２３４号公報、特開２００６−２９１０１８号公報、特開２００６−３１６２６４号公報、特開２００６−３３６０１０号公報、特開２００６−３４８２８４号公報、および国際公開２００６／０９０８０４号パンフレットに記載の半導体発光デバイス用部材が好適である。
【００３９】
本発明において縮合型ポリオルガノシロキサンを用いる場合には、縮合型ポリオルガノシロキサンの原料・配合量を適宜選択したり、成形時の温度・時間や、成形した後の、後硬化の温度・時間を調整したりすることで、ＳｉＨの含有量を本発明の範囲に調整することができる。
【００４０】
上記＜２−１．付加型ポリオルガノシロキサン＞、および＜２−２．縮合型ポリオルガノシロキサン＞に記載の特徴を有するポリオルガノシロキサンの中でも、反応の進行に伴い脱離する成分の無い付加型ポリオルガノシロキサンが好ましい。これは、閉じた金型内での硬化を想定した場合、副生成物（成形容器内の圧を上昇させたり、硬化材料中に泡として残存したりするため好ましくない）の発生が無く、また反応が可逆性でないため成形加工性が良く、さらに硬化物の耐熱性（重量変化が少ないこと）等の観点からも利点があるからである。
成形加工方法により、縮合反応の進行に伴い発生する成分の成形加工性への影響が大きくない場合には縮合型ポリオルガノシロキサンも用いることができ、その場合には、特にシラノール含有率が０．０１重量％以上、１０重量％以下である縮合型ポリオルガノシロキサンが好ましい。
なお、付加型ポリオルガノシロキサンと縮合型ポリオルガノシロキサンとを併用してもよい。
【００４１】
＜３．フィラー＞
本発明においてフィラーは、樹脂成形体の硬度を高めるために添加するものであり、樹脂の硬化に対して阻害のない公知の無機又は有機フィラーを適宜選択する事が出来る。
【００４２】
本発明に用いることができる無機フィラーとしては、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化珪素、酸化チタン（チタニア）、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等の金属酸化物；炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等の金属塩；窒化硼素、アルミナホワイト、シリカ、珪酸アルミニウム、珪酸ジルコニウム、硼酸アルミニウム、クレー、タルク、カオリン、雲母、合成雲母などが挙げられる。
また、有機フィラーとしては、弗素樹脂粒子、グアナミン樹脂粒子、メラミン樹脂粒子、アクリル樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子等の樹脂粒子などを挙げることができるが、いずれもこれらに限定されるものではない。
【００４３】
これらのうち、反射材として高い機能を発揮する観点からは、白色を呈する白色顔料が好ましく、白色を呈する白色顔料の中でも無機系のものがより好ましい。無機の白色顔料の中でも、特に可視光の吸収が弱く屈折率が高いことが好ましく、具体的にはアルミナ、チタニア、及び窒化硼素からなる群から選ばれる１種または２種以上であることが好ましく、アルミナ、および／またはチタニアであることがより好ましい。特にアルミナを用いた場合には、短波長の光に対しても反射率を高めることができるため、好ましい。
フィラーは単独もしくは２種以上混合して用いる事が出来る。
【００４４】
上記アルミナは、アルミニウムの酸化物をいい、結晶形態は問わないが、化学的に安定、融点が高い、機械的強度が大きい、硬度が高い、電気絶縁抵抗が大きい等の特性を持つαアルミナが好適に使用できる。
また、アルミナ中にアルミニウム、酸素以外の元素を不純物として含む場合には可視光領域に吸収を持つために着色するため、好ましくない。好ましくは、クロム、鉄、チタンの含有量がそれぞれ０．０２％以下、好ましくは０．０１％以下のものを使用できる。また、材料の熱伝導率は高い方が好ましく、熱伝導率を高くするためには、純度９８％以上、好ましくは純度９９％以上のアルミナを用いることが好ましく、特に低ソーダアルミナが好ましい。
【００４５】
フィラー（白色顔料）としてアルミナ及び／またはチタニアを用いる場合において、以下のような形状を有するものを用いることが特に好ましい。
上記白色顔料は、一次粒子のアスペクト比が１．０〜４．０、さらには１．２〜２．０であることが好ましい。アスペクト比が上記範囲である白色顔料を用いた樹脂成形体は、散乱により高反射率を発現しやすく、特に近紫外領域の短波長の光の反射が大きい。これにより、かかる樹脂成形体を用いた半導体発光装置は、高出力性能を有する。アスペクト比が４．０を超える場合には、白色顔料の形状が細長くなりすぎ、反射率が低下してしまう傾向にある。
【００４６】
アスペクト比は、ＳＥＭなどの電子顕微鏡観察により計測した粒子の長軸長さを短軸長さで除して求めるものとし、複数点（例えば１０点）をＳＥＭで計測し、その平均値から算出することができる。
【００４７】
アスペクト比が上記範囲に含まれる白色顔料が、本発明の樹脂成形体に含まれるフィラー全量に対して７０体積％以上であることが好ましく、より好ましくは８０体積％以上、特に好ましくは９０体積％以上を占めることが好ましい。
【００４８】
また、上記白色顔料は、一次粒子径が０．１μｍ以上２μｍ以下であることが好ましい。下限値については好ましくは０．１５μｍ以上、更に好ましくは０．２μｍ以上であり、上限値については好ましくは１μｍ以下、更に好ましくは０．８μｍ以下、特に好ましくは０．５μｍ以下である。
一次粒子径が小さすぎると白色顔料は、散乱光強度が小さいため反射率は低くなる傾向があり、一次粒子径が大きすぎると白色顔料は、散乱強度は大きくなるが、前方散乱傾向になるため反射率は小さくなる傾向にある。なお、樹脂組成物中の白色顔料の充填率を上げる等の目的で、一次粒子径が２μｍよりも大きい白色顔料を併用することもできる。
【００４９】
一方、上記白色顔料は、二次粒子の平均粒径（Ｄ５０）が、０．２μｍ以上１０μｍ以下であるものが好ましく、０．２μｍ以上５μｍ以下であるものがより好ましい。なお、樹脂組成物中の白色顔料の充填率を上げる等の目的で、二次粒子の平均粒径が１０μｍよりも大きい白色顔料を併用することもできる。
【００５０】
本発明における一次粒子とは粉体を構成している粒子のうち、他と明確に区別できる最小単位をいい、一次粒子径はＳＥＭなどの電子顕微鏡観察により計測した一次粒子の粒子径をいう。一方、一次粒子が凝集してできる凝集粒子を二次粒子といい、二次粒子の平均粒径は粉体を適当な分散媒（例えばアルミナの場合は水）に分散させて粒度分析計等で測定した粒径を言う。一次粒子の粒子径はばらつきがある場合は、数点（例えば１０点）をＳＥＭ観察し、その平均値を粒子径としてもとめることができる。また、測定の際、個々の粒子径が球状でない場合はもっとも長い、即ち長軸の長さを粒子径とする。
【００５１】
上記フィラーは、樹脂成形体中のバインダー樹脂との接着性を上げるため、表面処理することが好ましい。表面処理としては、シランカップリング剤、チタンカップリング剤などのカップリング剤で処理することが挙げられる。
このようなカップリング剤としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、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アルコキシシラン、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、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、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官能性アルコキシシラン、γ−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官能性アルコキシシランなどを用いることが好ましい。
【００５２】
なお、表面処理に用いるカップリング剤の表面処理方法については、通常の処理方法によって実施されればよく、その方法は特に限定されるものではない。例えばシランカップリング剤を適当な溶媒中に溶解し、この溶液中にフィラーを浸し、溶媒を留去および加熱乾燥する方法などが挙げられる。表面処理にカップリング剤を用いる場合には、フィラー１００重量部に対して、カップリング剤０．５〜１０重量部用いることが好ましい。
【００５３】
また、樹脂成形体におけるフィラーの含有量は、使用するフィラーの種類などにより適宜設定できるが、樹脂成形体のバインダー樹脂とフィラーの比が１０〜６０：９０〜４０であることが、上記樹脂成形体のショアＤ硬さを好適な範囲に制御しやすくなり、その結果温度衝撃に強く、樹脂成形体からリードフレームや封止材が剥離しにくく、かつ物理的衝撃に強く割れや欠けが生じない樹脂成形体を得やすくなる。上記範囲は２０〜４０：８０〜６０であることがより好ましい。
【００５４】
＜４．硬化触媒＞
本発明における硬化触媒とはバインダー樹脂を硬化させる触媒である。硬化触媒を加えることにより重合反応が早まり硬化する。硬化触媒の配合量を多くすると、樹脂成形体中のＳｉＨ存在量が少なくなる傾向にあり、硬化触媒の配合量を少なくすると、樹脂成形体中のＳｉＨ存在量が多くなる傾向にあるので、ＳｉＨ存在量が特定の範囲となるよう、硬化触媒の配合量を調整し、硬化速度を調整することが好ましい。
【００５５】
本発明においては、ポリオルガノシロキサンの硬化機構により付加重合用触媒、縮合重合用触媒がある。付加重合用触媒としては、上記（Ｃ１）成分中のアルケニル基と上記（Ｃ２）成分中のヒドロシリル基とのヒドロシリル化付加反応を促進するための触媒であり、この付加重合触媒の例としては、白金黒、塩化第２白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート等の白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒などの白金族金属触媒などが挙げられる。付加重合用触媒の配合量は、通常白金族金属として上記（Ｃ１）及び（Ｃ２）成分の合計重量に対して通常１ｐｐｍ以上、好ましくは２ｐｐｍ以上であり、通常５００ｐｐｍ以下、好ましくは１００ｐｐｍ以下である。これにより触媒活性を高いものとすることができる。
【００５６】
縮合重合用触媒としては、塩酸、硝酸、硫酸、有機酸などの酸、アンモニア、アミン類などのアルカリ、金属キレート化合物などを用いることができ、好適なものとしてＴｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｔのいずれか１以上を含む金属キレート化合物を用いることができる。なかでも、金属キレート化合物は、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｚｒのいずれか１以上を含むものが好ましく、Ｚｒを含むものがさらに好ましく用いられる。
これらの触媒は半導体発光装置パッケージ材料として配合した際の安定性、被膜の硬度、無黄変性、硬化性などを考慮して選択される。
【００５７】
縮合重合用触媒の配合量は、上記式（３）及び（４）で表される成分の合計重量に対して通常０．０１〜１０重量％であることが好ましく、０．０５〜６重量％であることがより好ましい。
添加量が上記範囲であると半導体発光装置パッケージ材料の硬化性、保存安定性、パッケージの品質が良好である。添加量が上限値以上と成るとパッケージ材料の保存安定性に問題が生じ、下限値未満と成ると硬化時間が長くなりパッケージの生産性が低下したり、未硬化成分によりパッケージの品質が低下したりする傾向にある。
【００５８】
＜５．その他の成分＞
本発明の樹脂組成物中には、本発明の要旨を損なわない限り、必要に応じて他の成分を１種、または２種以上、任意の比率及び組み合わせで含有させることができる。
例えば、樹脂組成物の流動性コントロールや白色顔料の沈降抑制の目的でフィラーとは別にシリカ微粒子を含有させることができる。上記シリカ微粒子の含有量は、通常、ポリオルガノシロキサン１００重量部に対し６０重量部以下、好ましくは４０重量部以下である。
本発明に使用するシリカ微粒子は、特に限定されるものではないが、ＢＥＴ法による比表面積が、通常５０ｍ2／ｇ以上、好ましくは８０ｍ2／ｇ以上、さらに好ましくは１００ｍ2／ｇ以上である。また、通常３００ｍ2／ｇ以下、好ましくは２００ｍ2／ｇ以下である。比表面積が小さすぎるとシリカ微粒子の添加効果が認められず、大きすぎると樹脂中への分散処理が困難になる。シリカ微粒子は、例えば親水性のシリカ微粒子の表面に存在するシラノール基と表面改質剤を反応させることにより表面を疎水化したものを使用してもよい。
【００５９】
表面改質剤としては、アルキルシラン類の化合物が挙げられ、具体例としてジメチルジクロロシラン、ヘキサメチルジシラザン、オクチルシラン、ジメチルシリコーンオイルなどが挙げられる。
【００６０】
シリカ微粒子としては、例えばフュームドシリカを挙げることができ、フュームドシリカは、Ｈ2とＯ2との混合ガスを燃焼させた１１００〜１４００℃の炎でＳｉＣｌ4ガスを酸化、加水分解させることにより作製される。フュームドシリカの一次粒子は、平均粒径が５〜５０ｎｍ程度の非晶質の二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）を主成分とする球状の超微粒子であり、この一次粒子がそれぞれ凝集し、粒径が数百ｎｍである二次粒子を形成する。フュームドシリカは、超微粒子であるとともに、急冷によって作製されるため、表面の構造が化学的に活性な状態となっている。
【００６１】
具体的には、例えば日本アエロジル株式会社製「アエロジル」（登録商標）が挙げられ、親水性アエロジル（登録商標）の例としては、「９０」、「１３０」、「１５０」、「２００」、「３００」、疎水性アエロジル（登録商標）の例としては、「Ｒ８２００」、「Ｒ９７２」、「Ｒ９７２Ｖ」、「Ｒ９７２ＣＦ」、「Ｒ９７４」、「Ｒ２０２」、「Ｒ８０５」、「Ｒ８１２」、「Ｒ８１２Ｓ」、「ＲＹ２００」、「ＲＹ２００Ｓ」「ＲＸ２００」が挙げられる。
【００６２】
また、樹脂組成物の熱硬化後の強度、靭性を高める目的で、ガラス繊維などの無機物繊維を含有させてもよく、また、熱伝導性を高めたるため、熱伝導率の高い窒化ホウ素、窒化アルミニウム、繊維状アルミナ等を前述の白色顔料とは別に含有させることができる。その他、硬化物の線膨張係数を下げる目的で、石英ビーズ、ガラスビーズ等を含有させることができる。
これらの添加する場合の含有量は、少なすぎると目的の効果が得られず、多すぎると樹脂組成物の粘度が上がり、加工性に影響するので、十分な効果が発現し、材料の加工性を損なわない範囲で適宜選択できる。通常、ポリオルガノシロキサン１００重量部に対し１００重量部以下、好ましくは６０重量部以下である。
【００６３】
また上記樹脂組成物中には、その他、イオンマイグレーション（エレクトロケミカルマイグレーション)防止剤、硬化促進剤、硬化遅延剤、老化防止剤、ラジカル禁止剤、紫外線吸収剤、接着性改良剤、難燃剤、界面活性剤、保存安定改良剤、オゾン劣化防止剤、光安定剤、増粘剤、可塑剤、カップリング剤、酸化防止剤、熱安定剤、導電性付与剤、帯電防止剤、放射線遮断剤、核剤、リン系過酸化物分解剤、滑剤、顔料、金属不活性化剤、物性調整剤などを本発明の目的および効果を損なわない範囲において含有させることができる。
【００６４】
上記に例示した中でも、硬化遅延剤を添加することが好ましい。硬化遅延剤の配合量を多くすると樹脂成形体中のＳｉＨ存在量が多くなり、硬化遅延剤の配合量を少なくすると樹脂成形体中のＳｉＨ存在量が少なくなる傾向にあるので、ＳｉＨ存在量が特定の範囲となるよう、硬化触媒の配合量を調整し、硬化速度を制御することが好ましい。
硬化遅延剤は、特に、硬化速度が速い付加重合型ポリオルガノシロキサン組成物の液状射出成形において重要な成分である。
付加重合反応における硬化遅延剤としては、脂肪族不飽和結合を含有する化合物、有機リン化合物、有機イオウ化合物、窒素含有化合物、スズ系化合物、有機過酸化物等が挙げられ、これらを併用することができる。
脂肪族不飽和結合を含有する化合物としては、３−ヒドロキシ−３−メチル−１−ブチン、３−ヒドロキシ−３−フェニル−１−ブチン、３−（トリメチルシリルオキシ）−３−メチル−１−ブチン、１−エチニル−１−シクロヘキサノール等のプロパギルアルコール類、エン−イン化合物類、ジメチルマレート等のマレイン酸エステル類等が例示される。脂肪族不飽和結合を含有する化合物の中でも、三重結合を有する化合物が好ましい。有機リン化合物としては、トリオルガノフォスフィン類、ジオルガノフォスフィン類、オルガノフォスフォン類、トリオルガノフォスファイト類等が例示される。有機イオウ化合物としては、オルガノメルカプタン類、ジオルガノスルフィド類、硫化水素、ベンゾチアゾール、チアゾール、ベンゾチアゾールジサルファイド等が例示される。窒素含有化合物としては、アンモニア、１〜３級アルキルアミン類、アリールアミン類、尿素、ヒドラジン等が例示される。スズ系化合物としては、ハロゲン化第一スズ２水和物、カルボン酸第一スズ等が例示される。有機過酸化物としては、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、過安息香酸ｔ−ブチル等が例示される。
これらの硬化遅延剤のうち、遅延活性が良好で原料入手性がよいという観点からは、ベンゾチアゾール、チアゾール、ジメチルマレート、３−ヒドロキシ−３−メチル−１−ブチン、３−（トリメチルシリルオキシ）−３−メチル−１−ブチン、１−エチニル−１−シクロヘキサノールが好ましい。
付加重合反応における硬化遅延剤の添加量は特に限定されないが、使用する硬化触媒１モルに対する好ましい添加量の下限は１０-1モル以上、より好ましくは１モル以上であり、好ましい添加量の上限は１０3モル以下、より好ましくは５０モル以下である。また、これらの硬化遅延剤は単独で使用してもよく、２種以上併用してもよい。
また、縮合重合反応における硬化遅延剤としては、炭素数１〜５の低級アルコール、分子量５００以下のアミン類、窒素や硫黄含有する有機化合物、エポキシ基含有化合物などシラノールと反応あるいは水素結合する化合物等が挙げられる。
縮合重合反応における硬化遅延剤の添加量は種々設定できるが、使用する縮合型ポリオルガノシロキサンの反応性末端基１モルに対する好ましい添加量の下限は１０-1モル以上、より好ましくは１モル以上であり、好ましい添加量の上限は１０モル以下、より好ましくは５モル以下である。これらはシラノールと相互作用し、保護基として作用するので硬化速度を抑制できる。
【００６５】
なお、前記樹脂組成物中に含有させることができるカップリング剤としては、例えばシランカップリング剤が挙げられる。シランカップリング剤としては、分子中に有機基と反応性のある官能基と加水分解性のケイ素基を各々少なくとも１個有する化合物であれば特に限定されない。有機基と反応性のある基としては、取扱い性の点からエポキシ基、メタクリル基、アクリル基、イソシアネート基、イソシアヌレート基、ビニル基、カルバメート基から選ばれる少なくとも１個の官能基が好ましく、硬化性及び接着性の点から、エポキシ基、メタクリル基、アクリル基が特に好ましい。加水分解性のケイ素基としては取扱い性の点からアルコキシシリル基が好ましく、反応性の点からメトキシシリル基、エトキシシリル基が特に好ましい。
【００６６】
好ましいシランカップリング剤としては、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、２−（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、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン等のエポキシ官能基を有するアルコキシシラン類；３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、メタクリロキシメチルトリエトキシシラン、アクリロキシメチルトリメトキシシラン、アクリロキシメチルトリエトキシシラン等のメタクリル基あるいはアクリル基を有するアルコキシシラン類が例示できる。
【００６７】
また上記樹脂組成物中には、接着性改善のためにアルキルアルコキシシランの加水分解・縮合重合で得られるＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を架橋点に有する化合物を含有させることができる。上記化合物の含有量は、上記樹脂組成物１００重量部に対し５重量部以下であることが好ましい。
【００６８】
＜６．反射率＞
本発明のパッケージは、可視光について高反射率を維持することができることが好ましい。波長４６０ｎｍの光の反射率が６０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが更に好ましい。
また、波長４００ｎｍの光の反射率が６０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが更に好ましい。
パッケージの反射率は、樹脂の種類やフィラーの種類、フィラーの粒径や含有量などにより制御することができる。
【００６９】
＜７．屈折率＞
本発明のパッケージを構成する樹脂成形体は、フィラーを含まないバインダー樹脂のみの屈折率が１．４１〜１．５４であることが好ましい。樹脂成形体に係るバインダー樹脂の屈折率がこのような範囲の場合には、封止材に用いる樹脂との兼ね合いにより、樹脂成形体と封止材の界面における光の反射ロスを抑えることができる。なお、本発明のパッケージを構成する樹脂成形体の屈折率は、樹脂成形体におけるバインダー樹脂の成形時の屈折率をいうものとする。
樹脂成形体の屈折率は、樹脂の種類や樹脂に含まれる官能基により制御することができる。具体的には官能基としてはフェニル基を含有させることで屈折率を上げることが出来、フッ素を含有させることで低減させることが出来る。ちなみに、フェニル基を有しないジメチル系のポリオルガノシロキサン（屈折率１．４０〜１．４１）に、Ｓｉの個数（ｍｏｌ数）に対しフェニル基の含有数として０．８個（ｍｏｌ）程度添加することで屈折率がおよそ１．５３〜１．５４に到達することが知られている。
硬化前樹脂組成物、樹脂成形体（バインダー樹脂）の屈折率は、アッベ屈折計により測定できる。
【００７０】
＜８．本発明の樹脂成形体の製造方法＞
本発明の半導体発光装置用パッケージが備える樹脂成形体は、以下に説明する樹脂組成物を成形することにより得られる。
【００７１】
＜８-１．樹脂組成物の製造方法＞
（使用原料）
使用する原料としては、上述した（Ａ）ポリオルガノシロキサン、（Ｂ）フィラーの他、適宜、シリカ微粒子、硬化触媒、硬化遅延剤、およびその他の添加剤を用いることができる。
ここで、各原料の配合量は、本発明の効果が得られる範囲内であれば特に制限はないが、（Ａ）ポリオルガノシロキサンの配合量は、樹脂組成物１００重量部に対し１５〜７０重量部、好ましくは２０〜５０重量部であり、（Ｂ）フィラーの配合量は、樹脂組成物１００重量部に対し２０〜８０重量部、好ましくは３０〜７０重量部であり、シリカ微粒子の配合量は、樹脂組成物１００重量部に対し１〜５０重量部、好ましくは３〜３０重量部である。また、硬化触媒の配合量は、例えば白金系触媒であればポリオルガノシロキサンに対する白金濃度として１〜２０ｐｐｍ、好ましくは２〜１０ｐｐｍである。硬化遅延剤の配合量は、使用する硬化触媒１ｍｏｌに対して０．１〜１０００ｍｏｌ、好ましくは１〜５０ｍｏｌである。また、これらの硬化遅延剤は単独で使用してもよく、２種以上併用してもよい。
【００７２】
（混合方法）
各原料を混合する際は、液状媒体としてポリオルガノシロキサンを使用することができる。例えば、所定量のポリオルガノシロキサン、フィラー、硬化触媒等を計量し、ミキサー、高速ディスパー、ホモジナイザー、３本ロール、ニーダー、遠心脱泡装置等で混合する等、従来公知の方法で混合することができる。
本発明において、無機粒子を混合する方法は特に制限されないが、通遊星攪拌ミキサー、自転・公転式真空ミキサー、薄膜旋回型ミキサー等を用いて脱泡しつつ混合することが好ましい。例えば、遊星攪拌ミキサーとしては、プライミクス社製Ｔ．Ｋ．ハイビスミックス、淺田鉄工社製プラネタリーミキサーやプラネタリーデスパ、井上製作所社製プラネタリーミキサーやトリミックス、ＰＤミキサー、アシザワ・ファインテック社製二軸プラネタリーミキサーＰＬＭ、三軸プラネタリーミキサー３ＰＬＭ等が挙げられる。遠心撹拌する場合には、自転・公転式真空ミキサー（具体的には、シンキー社製ＡＲＶ３１０、ＥＭＥ社製Ｖ−ｍｉｎｉ３００Ｖ、クラボウ社製マゼルスター等が挙げられる。）を用いることができる。また、薄膜旋回型ミキサーとしては、プライミクス社製Ｔ．Ｋ．フィルミックスが挙げられ、臼型混練機として、淺田鉄工社製ミラクルＫＣＫが挙げられる。
なお、アエロジルのような凝集しやすい小粒子を混合する場合には、小粒子の混合後、必要に応じてビーズミルや三本ロールなどを用いて凝集粒子の解砕を行ってからフィラー等の混合容易な大粒子成分を混合してもよい。
各原料を混合する工程において、製造される樹脂組成物が水分を多く含むと樹脂成形体中のＳｉＨ存在量が少なくなり、水分を少なくすると樹脂成形体中のＳｉＨ存在量が多くなる傾向にあるので、ＳｉＨ存在量が特定の範囲となるよう、水分の含有量を調整することが好ましい。樹脂組成物への水分の混入を少なくするために、混合を減圧雰囲気下で行うことができる。減圧時の気圧としては、通常０ｋＰａ以上、好ましくは０．１ｋＰａ以上、さらに好ましくは０．５ｋＰａ以上、また、通常４０ｋＰａ以下、好ましくは３０ｋＰａ以下、さらに好ましくは２０ｋＰａ以下である。この範囲を下回ると、減圧度の維持が困難で高精度の装置を要し、経済的ではない可能性がある。また、この範囲を上回ると、水分の除去が不十分になる傾向にある。
また、減圧時の雰囲気としては、大気や、窒素、希ガス等の不活性ガス等が好ましい。
減圧時の雰囲気の相対湿度は、温度や圧力、減圧工程に用いる機器の種類や操作方法により異なるので一概には言えないが、一般に減圧操作前の相対湿度が２５℃において通常０％以上、好ましくは５％以上であり、また、通常８０％以下、好ましくは７０％以下、さらに好ましくは６０％以下である。この範囲を下回ると、水分の除去効率は上がるものの特殊なデシカント装置を使用することとなり、不経済かつ生産性に劣るという可能性がある。また、この範囲を上回ると、水分の除去が不十分になる傾向にある。
また、雰囲気の温度に比較して混合時の材料温度を低くし過ぎる場合、局所的な結露により樹脂組成物の水分含有量を増加させる。
また、フィラーやシリカ微粒子等を混合前に熱風乾燥することで、樹脂組成物への水分含有量を減らすこともできる。熱風乾燥時の温度としては１５０℃以上が好ましく、２５０℃以上が更に好ましい。
【００７３】
（混合の形態）
上述の原料成分を全て混合して、１液型の樹脂組成物を製造してもよいが、２液型にしてもよい。２液型の場合、例えば、（ｉ）ポリオルガノシロキサンとフィラーとシリカ微粒子とを主成分とするポリオルガノシロキサン樹脂組成物と、（ｉｉ）硬化触媒と硬化遅延剤とを主成分とする架橋剤液の２液を調製しておき、使用直前に（ｉ）ポリオルガノシロキサン樹脂組成物と（ｉｉ）架橋剤液とを混合することもできる。
【００７４】
（樹脂組成物の保管）
樹脂組成物の保管方法に特に制限はないが、保管時の環境温度を１５℃以下とすると、硬化反応の急速な進行を抑制することで、成形の際の金型への充填不良を防止することができるので好ましい。中でも、樹脂組成物の保管時の環境温度を０℃より高くすると保管中にＳｉＨ存在量が少なくなる傾向にあり、環境温度を０℃以下、好ましくは−２０℃以下にすると樹脂成形体中のＳｉＨ存在量が多くなる傾向にあるので、ＳｉＨ存在量が特定の範囲となるよう、保管時の環境温度を調整することが好ましい。
【００７５】
＜８−２．成形方法＞
本発明の樹脂成形体の成形方法として圧縮成形法やトランスファー成形法や射出成形法が挙げられる。圧縮成形法では、コンプレッション成形機を、トランスファー成形法ではトランスファー成形機を、射出成形法では射出成形機を用いて行う事が出来る。これらの中でも、射出成形法は比較的小型の金型を用いるため、金型費用やメンテナンスコストの点で有利であり好ましい。
成形温度（射出成形法の場合は、シリンダー設定温度）は、成形温度は材料に応じて適宜選択すればよいが、通常８０℃以上、３００℃以下、好ましくは１００℃以上、２５０℃以下、さらに好ましくは、１３０℃以上、２００℃以下である。成形時間は材料の硬化速度に応じて適宜選択すればよいが、通常３秒間以上、１２００秒間以下、好ましくは５秒間以上、９００秒間以下、さらに好ましくは１０秒間以上、６００秒間以下である。
上述した範囲の中でも、成形温度を１００℃以上２５０℃以下とし、かつ、成形時間を１０秒間以上６０秒間以下とすることが好ましく、成形温度を１００℃以上２００℃以下とし、かつ、成形時間を５秒間以上３０秒間以下とすることがさらに好ましい。硬化温度を高く、硬化時間を長くし過ぎると、ＳｉＨ基とＳｉビニル基の反応が進みすぎて、樹脂成形体中に所定量のＳｉＨが残らなくなってしまうからである。
【００７６】
いずれの成形法でも必要に応じて後硬化を行う事ができ、後硬化温度は１００℃以上、好ましくは１５０℃以上であり、また、２５０℃以下、好ましくは２２０℃以下である。後硬化時間は通常３分間以上、２４時間以下、好ましくは５分間以上、１０時間以下、さらに好ましくは１０分間以上、５時間以下である。
【００７７】
なお、硬化の条件を適宜設定することでも、樹脂成形体中に存在するＳｉＨ量を調整することができる。樹脂成形体を硬化させるためにかける熱量の合計を小さくする条件で硬化を行うことで、樹脂成形体中のＳｉＨ量を適切にすることができ、好ましい。上記説明したように硬化には成形時の硬化と後硬化があるが、後硬化を、比較的マイルドな条件で行うことが好ましい。マイルドな硬化条件としては、１００℃〜２００℃、好ましくは１５０℃〜２００℃で、５分間〜３０分間加熱することが挙げられる。
【００７８】
本発明の樹脂成形体は、成形の際に金属配線と共に成形することで、半導体発光装置用パッケージとすることができる。例えば、金属配線として配線を有する基板を作成し、基板上に金型を用いて樹脂成形体を射出成形する方法や、金属配線としてリードフレームを金型に配置して樹脂成形体を射出成形する方法などにより製造することができる。
【００７９】
＜９．半導体発光装置＞
本発明の半体導体発光装置用パッケージは、通常半導体発光素子を搭載して半導体発光装置として用いられる。半導体発光装置の概要を、図を用いて説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実施することができる。
図１〜図８には、本発明に係る半導体発光装置の一例が示され、半導体発光素子１、樹脂成形体２及びリードフレーム５からなるパッケージ、ボンディングワイヤー３、封止材層（透明封止層）８、蛍光体を含む封止材層（蛍光体層）４、等から構成される。なお、リードフレームは、後述するようにパッケージが備える金属配線の一形態である。
図１〜図８の各態様では、便宜上、半導体発光素子が蛍光体を含む封止材層（蛍光体層）４により封止されている態様（図１、２、４、５、７、８）と、半導体発光素子が封止材によって封止され、さらに蛍光体層が半導体発光素子から離れて位置している態様（図３：後述するリモートフォスファー態様）を図示している。しかし、後述するように、例えば図２の態様では、蛍光体層に代えて、蛍光体を含まない封止材層を用いて半導体発光素子を封止した態様や、蛍光体層に代えて封止材を用いて半導体発光素子を封止した上で、半導体発光素子から離れた位置に蛍光体層４を設置する態様も本発明の態様に含まれる。また、図３において、蛍光体層９を設けない態様や、封止材に蛍光体を添加して、蛍光体を含む封止材層として半導体発光素子を封止する態様も本発明の態様に含まれる。
【００８０】
以下に本発明に係る半導体発光装置を構成する各要素について説明する。
半導体発光素子１は、近紫外領域の波長を有する光を発する近紫外半導体発光素子、紫領域の波長の光を発する紫半導体発光素子、青領域の波長の光を発する青色半導体発光素子などを用いることが可能であり、波長３５０ｎｍ以上５２０ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する光を発する。図１においては半導体発光素子が１つのみ記載されているが、図６に示すように複数個の半導体発光素子を線状、平面状に配置することも可能である。半導体発光素子１を平面状に配置することで、容易に面照明とすることができ、該実施形態は、より発光出力を強くしたい場合に好適である。
【００８１】
パッケージを構成する樹脂成形体２は、リードフレーム５と共に成形され、リードフレーム５の少なくとも一部が樹脂成形体２に接触している。パッケージの形状は特段限定されず平面型でもカップ型でもよいが、光に指向性を持たせる観点からカップ型とすることが好ましい。
リードフレーム５は導電性の金属配線であり、半導体発光装置外からの電源供給を行い、半導体発光素子１に通電する役割を果たす。
【００８２】
ボンディングワイヤー３は、半導体発光素子１をパッケージに固定する。また、半導体発光素子１が電極となるリードフレームと接触していない場合には、導電性のボンディングワイヤー３が半導体発光素子１への電極供給の役割を担う。ボンディングワイヤー３は、リードフレーム５に圧着し、熱及び超音波の振動を与えることで接着させるが、リードフレーム５の表面が銀または銀合金である場合には、当該接着性が向上し、好ましい。
【００８３】
蛍光体層４は、封止材に蛍光体等を混合させた混合物であり、蛍光体が半導体発光素子１からの励起光を可視光に変換する。蛍光体層４に含まれる蛍光体は、半導体発光素子１の励起光の波長に応じて適宜選択される。白色光を発する発光装置において、青色励起光を発する半導体発光素子を励起光源とする場合であれば、緑色及び赤色の蛍光体を蛍光体層に含ませることで白色光を生成することができる。紫色励起光を発する半導体発光素子の場合であれば、青色及び黄色の蛍光体を蛍光体層に含ませる場合や、青色、緑色、及び赤色の蛍光体を蛍光体層に含ませる場合などが挙げられる。なお、半導体発光素子から発せられる光を変換させる必要のない場合など、蛍光体層４には、蛍光体を含有させなくてもよい。また、蛍光体層４には、封止材と蛍光体以外にも、必要に応じてその他の成分を含有させてもよい。
【００８４】
蛍光体層４に含まれる封止材に用いる樹脂としては、従来封止材に用いられている透光性のものを適宜選択することが可能であり、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられるが、シリコーン樹脂を用いることが好ましい。封止材には、上述の樹脂以外に、必要に応じて増量剤、チキソ材などとして、無機粒子を含有させることができる。
【００８５】
本発明のパッケージに用いられる樹脂成形体２に用いるバインダー樹脂の屈折率は、上記蛍光体層４に含まれる封止材の屈折率と同程度であることが好ましい。ここで、前記封止材の屈折率とは、封止材に用いる樹脂の屈折率、即ち、無機粒子などの添加剤を含まない樹脂自体の屈折率を意味する。具体的にはその差が０．０５以下である場合、樹脂成形体２と蛍光体層４との界面での光のロスを防止することが可能であり、全体として輝度の高い発光装置とすることが可能である。樹脂成形体２の屈折率と、上記蛍光体層４に含まれる封止材の屈折率との差としては、０．０３以下であることが好ましく、その差が０（ゼロ）に近いほど好ましい。なお、本発明において屈折率は、ナトリウムＤ線を用いて測定する。
また、上記蛍光体層４に含まれる封止材の屈折率が、上記樹脂成形体２に用いられるバインダー樹脂の屈折率と同じ、又はより大きい場合がより好ましい。
【００８６】
従来、半導体発光装置における封止材とパッケージを構成する樹脂成形体の屈折率の関係は、樹脂成形体の方が封止材よりも屈折率が高かったので、樹脂成形体と封止材の界面が光学界面となり、樹脂成形体の中に入った光が樹脂成形体から封止材側に出にくくなり、半導体発光装置の輝度が低かった。これに対し、樹脂成形体と封止材を故意に剥離させ、樹脂成形体表面ではなく、封止材剥離面にて光を反射し輝度を向上させる方法など検討されたが、未だ輝度の向上の検討は不十分であった。
また、銀やアルミニウムなどの金属リフレクタを用いることも検討されたが、金属リフレクタは高価であり、また使用中に錆びる、変色するなどの問題もあった。
【００８７】
そこで本発明者らは屈折率に着目し、パッケージを構成する樹脂成形体と封止材の屈折率とを同程度にすることで、上記問題を解決することができることに想到した。このような構成にすることにより、パッケージを構成する樹脂成形体と封止材の界面で光の反射が生じることなくなり、輝度が向上した。
【００８８】
上記屈折率を満たすためには、パッケージを構成する樹脂成形体及び封止材ともにシリコーン系の樹脂であることなどにより達成することができる。なお、屈折率の測定方法は、上述したとおりである。
【００８９】
以下に、図１〜８に示される本発明に係る半導体発光装置の態様について説明する。
図１は、樹脂成型体における凹部の底面に存在するリードフレームの大部分が樹脂により被覆されていない半導体発光装置を示す。
【００９０】
図２は樹脂成型体における凹部の底面のリードフレームの露出面積を小さくし、底面の反射材（樹脂成形体）が占める部分を大きく取った半導体発光装置を示す。この態様においては、樹脂成形体２に半導体発光素子１が直接搭載されており、半導体発光素子１が搭載された箇所の樹脂成形体２の厚さは、通常１００μｍ以上、好ましくは２００μｍ以上である。また、通常３０００μｍ以下であり好ましくは２０００μｍ以下である。厚みが薄すぎると底面に光が透過して反射率が低下する傾向があり、パッケージの強度が不十分で取り扱い上変形する、などの問題が生じるおそれがあり、厚すぎるとパッケージ自体も厚く嵩高くなるため、半導体発光装置の適用用途が限られる可能性がある。
【００９１】
図３は、半導体発光素子１が封止材層８によって封止され、さらに蛍光体層９が半導体発光素子１から離れて位置している態様（リモートフォスファー態様）の半導体発光装置を示す。このように、封止材層８には蛍光体を混合せず封止の役割のみを持たせ、蛍光体層を別に構成する態様も本発明の実施の態様である。
このような態様は、封止材層８（透明封止層）の上に蛍光体層９をポッティングやスクリーン印刷などにより直接形成したり、別工程にて透明な基板（図示せず）で樹脂成形体２を覆い、その上に蛍光体層９をスクリーン印刷やダイコーティングなどの方法で設けたものを透明な封止材層の上に戴置したりすることにより製造することができる。
図３のような態様の場合、半導体発光素子１と蛍光体層９とが間隔をおいて配置されているため、蛍光体層９が半導体発光素子１からの光のエネルギーにより劣化することを防ぐことができ、また発光装置の出力も向上させることができる。このとき半導体発光素子１と蛍光体層９との間隔は、通常０．１０ｍｍ以上、好ましくは０．１５ｍｍ以上、より好ましくは０．１８ｍｍ以上である。一方、蛍光体層９と半導体発光素子１との距離が短いほど、発光装置を小型化することが可能であり、その観点からは、半導体発光素子の上面からの封止材層の厚さは、通常１ｃｍ以下、好ましくは５ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以下である。
なお、樹脂成形体２と蛍光体層９の間に生じる間隙には、透光性を有する封止材層８を配置することが好ましい。蛍光体層９においては、蛍光の自己再吸収と青、緑、赤などの各色蛍光体間の再吸収を低減するため、用いる蛍光体を各色に塗り分けた多層構造としたり、ストライプ状、あるいはドット状などのパターンを形成したりしてもよい。
なお、半導体発光素子１の光を波長変換せずそのまま利用する場合には蛍光体層９に代えて蛍光体を添加しない透明な封止材を用いる。あるいは、蛍光体層９を設けず、封止材層８を、蛍光体を含む蛍光体層４とすることもできる。
なお、図２の場合であっても、蛍光体層４中の蛍光体を封止材に混合し装置を封止する際、蛍光体が沈降する速度を制御することで、半導体発光素子１と蛍光体層４中の蛍光体との距離をあけて配置することができる。
【００９２】
図４及び５は、図１〜３のようなカップ型のリフレクタを設けていないチップオンボード実装用の半導体発光装置を示す。本発明の半導体発光装置用パッケージの形状は、カップ型でなくともよく、例えば、図４及び５に図示されるようなチップオンボード実装用の樹脂成形体２のような形状であってもよい。
これらの態様でも、金属配線１５は、ボンディングワイヤー３を介して半導体発光素子１と接続部７で接続している。また、これらの態様では、金属配線１５の一部が樹脂成形体２により被覆されている。樹脂成形体２は、絶縁層としての機能も有しており、この厚さを大きくすることもできる。
半導体発光素子１は複数存在してもよい。蛍光体層４により、後述する図６のような複数の実装部を一括して封止することができる。図４における絶縁層１０は透明であっても反射材としての機能を有していてもよく、高放熱機能をも有していることが好ましい。
図５におけるヒートシンク１２は、金属などの高放熱部材からなり、半導体発光素子１から発生する熱をパッケージ外部に放熱するため必要に応じて発光素子直下に設けることができる。
なお、図４のように、基材が金属である場合は、アルミニウムや銅を含む材料から構成されている態様が挙げられ、基材がアルミニウムを含む材料から構成されている場合には、絶縁層１０として増反射構造を有する絶縁性の透明多層膜が蒸着などにより形成されていてもよい。図５の基材は絶縁性材料から成り、セラミックス（ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3）や本発明の樹脂成形体から構成されている態様が挙げられる。
図４及び５の半導体発光装置では、蛍光体層４は、蛍光体を含まない透明の層であってもよい。
【００９３】
図６は、複数の半導体発光素子を有する態様を示すものであり、図６においても、リードフレーム５は、ボンディングワイヤー３を介して半導体発光素子１と接続部７で接続している。そして、リードフレーム５の接続部７以外においては、樹脂成形体２により表面が被覆されている。また、この態様においても、半導体発光素子は蛍光体を含む封止材層（蛍光体層４）により封止されていてもよく、あるいは半導体発光素子が透明の封止材層８により封止され、半導体発光素子から離れた位置に蛍光体層９を有していても有していなくてもよい。
【００９４】
図７は、パッケージ型の半導体発光装置を示すものであり、樹脂成形体２からなるカップ形状の底面に半導体発光素子が設置されている。また、この態様では、蛍光体層４は、蛍光体を含まない透明の層であってもよく、また、図３のように蛍光体層９を半導体発光素子と離れて設置してもよい。これらの態様では、リードフレーム５の露出部が半導体発光装置の斜め上方側に露出しており、半導体発光素子からの光を受けにくいため、半導体発光素子から発生する電界、熱及び光などの影響により、リードフレーム５の銀メッキ等が着色して輝度低下が生じるのを防ぐことができる。
【００９５】
図８は、本発明の実施の形態に係る半導体発光装置を示す概略断面図である。
このような態様の半導体発光装置１Ｇは、リードフレーム５と樹脂成形体２とから構成されるパッケージの構造が液状射出成形（ＬＩＭ）法に適しており、また放熱が良好な構成となっている。
本発明のパッケージ成形においては樹脂成形体に用いられる樹脂が従来のエンプラ樹脂と比較して柔らかくタックがあるため型離れしにくかったり、成形体の薄肉部が離型時に千切れて型内に残ったりして連続成形を妨げる要因となりやすい。そのため、側面リフレクタ部の上縁やパッケージの角は角部を無くし曲面に近い形状とすることが好ましい。また、リフレクタの内壁面及び外壁面はパッケージ底面から離れるほどリフレクタが肉薄となるように、パッケージ底面に対して垂直に立ち上げた線から３±１度程度の傾斜を有することが好ましい。また、リードフレーム型では成形・型抜け時、パーツフィーダー・ロボットアーム等によるパッケージ個片移送時、また発光素子実装時などにパッケージへのねじり外力がかかりリードが成形体から剥離・脱落することがあるので、正負のインナーリードは例えばパッケージ上から見て凸型と凹型のようにパッケージ底面において相互に入りこみ、ねじり応力やワイヤボンディング時の局部応力に対して強い構造となっていることが好ましい。さらに、リードフレームは上下から成形体に挟まれた部分の面積が多い構造であることが好ましく、図８の実施態様では側面部と底面部の樹脂成形体がアウターリードを挟む構造になっている。
リードフレームがあらかじめ折り曲げてあると成形後に折り曲げ加工するよりパッケージとリードフレームの界面に応力がかからず破損しにくいため好ましい。本実施態様においてアウターリードは完成形状に予め折り曲げてあり、かつアウターリード裏面はパッケージ実装面と同一平面上にあり、実装安定性が高く放熱が良好である。
【００９６】
本発明の半導体発光装置用パッケージを用いた図１〜８の半導体発光装置は、図９に示す照明装置の発光部１０５として好適に用いることができる。但しこのような態様として前記半導体発光装置を用いる場合は、蛍光体を含まない封止材のみで封止されたものを用いるのが通常である。
図９の照明装置は、窓部を有する筐体１０１、リフレクタ部１０２、光源部１０３、ヒートシンク１０４から構成されている。光源部１０３は配線基板上に発光部１０５を備えており、配線基板１０６が図４及び５の配線基板１１に相当する形式であって、直接半導体発光素子が実装されたＣＯＢ（チップオンボード）形式、図１、２、３及び７のような半導体発光装置が表面実装された形式のいずれでも良い。光源部１０３がＣＯＢ形式である場合は、半導体発光素子は図４や５に記載のようなドーム状又は平板状に成形された封止樹脂により枠材を使用せず封止されていてもよい。また、配線基板１０６上に実装される半導体発光素子は１個でも複数個でもよい。リフレクタ部１０２及びヒートシンク１０４は筐体１０１と一体型であっても別々であってもよく、必要に応じて用いることができる。放熱の観点から光源部１０３、筐体１０１、ヒートシンク１０４は一体構造もしくは高熱伝導性シートやグリースなどを介し隙間なく接していることが好ましい。窓部１０７は公知の透明樹脂や光学ガラスなどを用いることができ、平板状であっても曲面を有していてもよい。
【００９７】
蛍光体部を設け白色ＬＥＤとする場合には蛍光体部を光源部１０３に設けても窓部１０７に設けてもよいが、窓部１０７に設けると発光素子から離れた位置に蛍光体を配置することができ、熱や光で劣化しやすい蛍光体の劣化を抑制し、長期にわたり均一で高輝度な白色光を得ることができるメリットがある。
【００９８】
窓部１０７に蛍光体層を設ける場合は、透明な窓材の上（図示せず）に蛍光体層をスクリーン印刷やダイコーティング、スプレー塗布などの方法で製造することができる。半導体発光素子と窓部１０７の蛍光体層との距離は、５〜５０ｍｍであることが好ましい。この場合、蛍光の自己再吸収とＲＧＢ各色蛍光体間の再吸収を低減するため、用いる蛍光体各色に塗り分けた多層構造としたり、ストライプ状、あるいはドット状などのパターンを形成したりしてもよい。
上記照明装置の各部の形状は図に示す限りではなく、曲面部を有していたり必要に応じ調光装置や回路保護装置など付属の装置がついていたりしてもよい。
【００９９】
なお、説明した図９の照明装置において、本発明の半導体発光装置用パッケージが備える樹脂成形体は、例えば、筐体１０１、リフレクタ部１０２、光源部１０３、発光部１０５、配線基板１０６の各部材にも用いることができる。この樹脂成形体は紫外〜可視光の反射率が高く耐熱性、耐光性に優れるため、必要な半導体発光素子の個数を抑え安価で高輝度、高耐久な照明装置を供することができる。
特に本発明の半導体発光装置用パッケージが備える樹脂成形体は紫外〜青色光の反射率が高いことにより蛍光体により波長変換される前の半導体発光素子から発せられる光を有効に反射できることになり、蛍光体層を光源部から離れた位置に設置する実施態様に適している。半導体発光素子の発光色が紫外〜近紫外である場合には（Ｂ）フィラーはアルミナを主成分とすることが好ましく、青色である場合にはアルミナ及び／又はチタニアを主成分とすることが好ましい。
【実施例】
【０１００】
以下、本発明について実施例を挙げより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例により何ら限定されるものではない。【０１０１】
＜白色樹脂組成物及び樹脂成形体の製造＞
[実施例１]
ポリエチレン製容器に６．０ｇのアルミナ（二次粒子の平均粒子径：１．２μm、一次粒子の平均アスペクト比：１．４８）、０．４７ｇの表面処理（トリメチルシリル処理）済みフュームドシリカ、フェニル基非含有シリコーン（ビニル基：０．３ｍｍｏｌ／ｇ含有、白金：８ｐｐｍ含有、常温での粘度３７００ｃｐ。以下、このシリコーンを「フェニル基非含有シリコーンＥ」とする。）を３．０４ｇ、フェニル基非含有シリコーン（ビニル基：０．１ｍｍｏｌ／ｇ含有、ヒドロシリル基：４．６ｍｍｏｌ／ｇ含有、常温での粘度６００ｃｐ。以下、このシリコーンを「フェニル基非含有シリコーンＦ」とする。）を０．３０ｇ、硬化遅延成分（触媒制御成分）を含むフェニル基非含有シリコーン（ビニル基：０．２ｍｍｏｌ／ｇ含有、ヒドロシリル基：０．１ｍｍｏｌ／ｇ含有、アルキニル基：０．２ｍｍｏｌ／ｇ含有、常温での粘度５００ｃｐ。以下、このシリコーンを「フェニル基非含有シリコーンＧ」とする。）を０．１５ｇを入れ、Ｔｈｉｎｋｙ社製泡取練太郎にて攪拌後、ポリプロピレン製スパチュラで攪拌した。更に真空脱泡を実施することにより白色樹脂組成物１を得た。白色樹脂組成物１のＳｉＨとＳｉ（ＣＨＣＨ2）のモル比ＳｉＨ／Ｓｉ（ＣＨＣＨ2）は、仕込み組成で１．３であった。
得られた白色樹脂組成物１を、ステンレス金型を用いて銀板上に約１ｃｍ径、１ｍｍ厚に成形し、１０ｋｇ／ｃｍ2の圧力下、空気中にて３分間１５０℃に加温加圧プレスすることによって樹脂成形体１を得た。【０１０２】
得られた樹脂成形体について以下の条件でＩＲ測定を行い、２１６７ｃｍ-1／２９０４ｃｍ-1の強度比を求め、予め作成した検量線をもとに、ＳｉＨ存在量を計算した。
ＩＲ測定の条件
使用装置：Ｖａｒｉａｎ社製  赤外分光装置  ＦＴＳ−７０００
測定条件：ラピッドスキャン法、
通常のＩＲ干渉計走査による透過測定、
検出器にはＭＣＴ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒを使用、
走査周波数  ２０ｋＨｚ、分解能：４ｃｍ-1
樹脂成形体１中のＳｉＨ存在量は、４４μｍｏｌ／ｇであった。
銀板上の樹脂成形体１は、スパチュラで横から少々の力を加えても銀表面から剥離しなかった。【０１０３】
[実施例２]
フェニル基非含有シリコーンＥと、フェニル基非含有シリコーンＦの添加量を、それぞれ２．８９ｇ、０．４６ｇとしたこと以外は実施例１と同様にして白色樹脂組成物２を調製し、成形することで樹脂成形体２を得た。なお、白色樹脂組成物２のＳｉＨとＳｉ（ＣＨＣＨ2）のモル比ＳｉＨ／Ｓｉ（ＣＨＣＨ2）は、仕込み組成で２．０であった。
樹脂成形体２中のＳｉＨ存在量は、９０μｍｏｌ／ｇであった。
銀板上の樹脂成形体２は、スパチュラで横から少々の力を加えても銀表面から剥離しなかった。【０１０４】
[実施例３]
アルミナの添加量を５．２３ｇ、表面をシリカとアルミナで薄膜コートしたルチル型チタニア（一次粒子径：０．３μm、一次粒子の平均アスペクト比：１．４５）の添加量を０．８０ｇとしたこと以外は実施例１と同様にして白色樹脂組成物３を調製し、成形することで樹脂成形体３を得た。なお、白色樹脂組成物３のＳｉＨとＳｉ（ＣＨＣＨ2）のモル比ＳｉＨ／Ｓｉ（ＣＨＣＨ2）は、仕込み組成で１．３であった。
樹脂成形体３中のＳｉＨ存在量は、４９μｍｏｌ／ｇであった。
銀板上の樹脂成形体３は、スパチュラで横から少々の力を加えても銀表面から剥離しなかったが、若干、浮きが観察された。【０１０５】
[比較例１]
フェニル基非含有シリコーンＥと、フェニル基非含有シリコーンＦの添加量を、それぞれ３．１０ｇ、０．２４ｇとしたこと以外は実施例１と同様にして白色樹脂組成物４を調製し、成形することで樹脂成形体４を得た。なお、白色樹脂組成物４のＳｉＨとＳｉ（ＣＨＣＨ2）のモル比ＳｉＨ／Ｓｉ（ＣＨＣＨ2）は、仕込み組成で１．０であった。
樹脂成形体４中のＳｉＨ存在量は、２４μｍｏｌ／ｇであった。
銀板上の樹脂成形体４は、スパチュラで横から力を加えると銀表面から簡単に剥離した。【０１０６】
[比較例２]
フェニル基非含有シリコーンＥと、フェニル基非含有シリコーンＦの添加量を、それぞれ２．６８ｇ、０．６７ｇとしたこと以外は実施例１と同様にして白色樹脂組成物５を調製し、成形することで樹脂成形体５を得た。なお、白色樹脂組成物５のＳｉＨとＳｉ（ＣＨＣＨ2）のモル比ＳｉＨ／Ｓｉ（ＣＨＣＨ2）は、仕込み組成で３．１であった。
樹脂成形体５中のＳｉＨ存在量は、１２６μｍｏｌ／ｇであった。
銀板上の樹脂成形体５は、スパチュラで横から少々の力を加えても銀表面から剥離しなかったが、若干の浮きが見られた。【０１０７】
＜反射率の測定＞
上記実施例及び上記比較例で得られた白色樹脂成組成物１乃至５について、板厚０．５ｍｍ程度に成形した樹脂成形体６乃至１０を作成した。また、ソルベイアドバンストポリマーズ株式会社製ポリフタルアミド樹脂のアモデルＡ４１２２をアミド樹脂組成物として、板厚２０００μｍに成形した樹脂成形体１１を作成した。
コニカミノルタ社製ＳＰＥＣＴＲＯＰＨＯＴＯＭＥＴＥＲ  ＣＭ−２６００ｄを用いて、樹脂成形体６乃至１０は測定径３ｍｍにて、樹脂成形体１１は測定径６ｍｍにて、それぞれ波長３６０ｎｍ、４００ｎｍ、４２０ｎｍ、４４０ｎｍおよびの光の反射率（％）を測定した。測定結果を表１に示す。【０１０８】
【表１】
2011136302.tif 000003
【０１０９】
＜半導体発光装置用パッケージの製造＞
［実施例４］
実施例１の白色樹脂組成物１を使用し、全面銀メッキした銅リードフレームを用いて、液状射出成形により図２に示すような、縦５ｍｍ×横５ｍｍ×高さ１．５ｍｍ、開口部の直径３．６ｍｍの凹部を有するカップ状の表面実装型パッケージ１を成形した。成形は１５０℃、５００ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２０秒間の条件で行った。
得られた表面実装型パッケージ１中のＳｉＨ存在量は、３８μｍｏｌ／ｇであった。【０１１０】
［比較例３］
ソルベイアドバンストポリマーズ株式会社製ポリフタルアミド樹脂のアモデルＡ４１２２をアミド樹脂組成物とし、実施例４と同様に全面銀メッキした銅リードフレームを用いて、縦５ｍｍ×横５ｍｍ×高さ１．５ｍｍ、開口部の直径３．６ｍｍの凹部を有するカップ状の表面実装型パッケージ２を成形した。なお、実施例４のパッケージ１と比較例３のパッケージ２は全く同一形状である。【０１１１】
［実施例５］
実施例１の白色樹脂組成物１を用いて、全面銀メッキした銅リードフレームと共に液状射出成形によりカップ状の表面実装型パッケージ３を成形した。成形は、実施例４と同様の条件（１５０℃、５００ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２０秒間）で行い、該パッケージの形状は、樹脂部が縦３．２ｍｍ×横２．７ｍｍ×高さ１．４ｍｍ、開口部の直径２．４ｍｍの凹部を有するカップ状、図８に記載の形状を有する。
成形したパッケージを観察したところ、バリの発生はなく、ショートモールド、離型不良の無いパッケージであった。なお、得られた表面実装型パッケージ３中のＳｉＨ存在量は、実施例４と同様の条件で成形を行っているので実施例４と同じ値（３８μｍｏｌ／ｇ）であると考えられる。
成形したパッケージを液体窒素で凍結した状態でミクロトームにより切削し、パッケージ断面のＳＥＭ観察を行った。断面に露出したアルミナの一次粒子径は０．３μｍ、一次粒子のアスペクト比は１．４８であった。【０１１２】
［比較例４］
ソルベイアドバンストポリマーズ株式会社製ポリフタルアミド樹脂のアモデルＡ４１２２を成形した市販のパッケージであり、全面銀メッキした銅リードフレームを有し、樹脂部が縦３．２ｍｍ×横２．７ｍｍ×高さ１．４ｍｍであり、開口部の直径が２．４ｍｍの凹部を有するカップ状のパッケージを、比較のための表面実装型パッケージ４とした。【０１１３】
＜２００℃で１０分間加熱した後のＳｉＨ存在量＞
上述のようにして得られた、樹脂成形体１乃至５の試験片及び表面実装型パッケージ１を、２００℃で１０分間加熱した後、上述の測定条件にてＳｉＨ存在量を測定した。その測定結果を表２に示す。
さらに、実施例４のパッケージ１については、さらに２００℃で１０分間加熱した後（即ち、２００℃１０分間の加熱を２回行った後）、上述の測定条件にてＳｉＨ存在量を測定した。その測定結果を表２に示す。樹脂成形体またはパッケージを２００℃で１０分間加熱した後、さらに加熱を行ってもＳｉＨ存在量はあまり変化がないことがわかる。【０１１４】
【表２】
2011136302.tif 000004
【０１１５】
＜加温加圧プレスによる成形時のはみ出し量の測定＞
上記実施例及び上記比較例で得られた白色樹脂成組成物１乃至５について、加温加圧プレスによる成形時のはみ出し量を測定した。即ち、厚さ０．３ｍｍのステンレス板の貫通穴（直径１３ｍｍ）に対し、８０体積％で試料を充填し、その上にポリイミドフィルムを被せたものを、熱プレス機にて１５０℃、１６５ｋｇ／ｃｍ2、３分間の条件で加温加圧した。加温加圧終了後に貫通穴からはみ出した材料端の、穴端部からの最長距離を測定した。材料の一部が穴端部まで達していない場合は、材料端までの最長距離をマイナス値で記録した。ここで、係る測定値が−２ｍｍよりも小さい場合、成形において未充填が生じる傾向にある。また、係る測定値が３ｍｍよりも大きい場合、成形においていわゆるバリが生じる傾向にある。
結果を表３に示す。本願発明の白色樹脂組成物１乃至３においては、はみ出し量が良好な範囲となった。一方、比較例の白色樹脂組成物４ははみ出し量が大きく、また、比較例の白色樹脂組成物５ははみ出し量が少ないものの成形時に気泡が発生し樹脂成形体用材料に適さないと判断された。【０１１６】
【表３】
2011136302.tif 000005
【０１１７】
＜発光装置の製造１＞
実施例４の表面実装型パッケージ１及び比較例３の表面実装型パッケージ２を用い、次のようにして発光装置を組み立てた。
４０６ｎｍの発光波長を有する半導体発光素子（定格電流２０ｍＡ）をパッケージの凹部に露出しているインナーリード上の所定位置にシリコーンダイボンド材（信越化学工業（株）製  ＫＥＲ−３０００−Ｍ２）を介して設置した後、該シリコーンダイボンド材を１００℃で１時間、さらに１５０℃で２時間硬化させた。こうして半導体発光素子をパッケージ上に搭載した後、金線で該パッケージのリードフレームと半導体発光素子を接続した。【０１１８】
次に、以下の方法で半導体発光素子を封止し、半導体発光装置を製造した。
（１）封止材の製造
モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製両末端シラノールジメチルシリコーンオイルＸＣ９６−７２３を３８５ｇ、メチルトリメトキシシランを１０．２８ｇ、及び、触媒としてジルコニウムテトラアセチルアセトネート粉末を０．７９１ｇを、攪拌翼と、分留管、ジムロートコンデンサ及びリービッヒコンデンサとを取り付けた５００ｍｌ三つ口コルベン中に計量し、室温にて１５分間触媒の粗大粒子が溶解するまで攪拌した。この後、反応液を１００℃まで昇温して触媒を完全溶解し、１００℃全還流下で３０分間５００ｒｐｍで攪拌しつつ初期加水分解を行った。
続いて留出をリービッヒコンデンサ側に接続し、窒素をＳＶ２０で液中に吹き込み生成メタノール及び水分、副生物の低沸ケイ素成分を窒素に随伴させて留去しつつ１００℃、５００ｒｐｍにて１時間攪拌した。窒素をＳＶ２０で液中に吹き込みながらさらに１３０℃に昇温、保持しつつ５時間重合反応を継続し、粘度１２０ｍＰａ・ｓの反応液を得た。なお、ここで「ＳＶ」とは「Ｓｐａｃｅ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ」の略称であり、単位時間当たりの吹き込み体積量を指す。よって、ＳＶ２０とは、１時間に反応液の２０倍の体積のＮ2を吹き込むことをいう。
窒素の吹き込みを停止し反応液をいったん室温まで冷却した後、ナス型フラスコに反応液を移し、ロータリーエバポレーターを用いてオイルバス上１２０℃、１ｋＰａで５０分間微量に残留しているメタノール及び水分、低沸ケイ素成分を留去し、粘度２３０ｍＰａ・ｓの無溶剤の封止材液（屈折率１．４１）を得た。
（２）半導体発光素子の封止
前述の実施例４及び比較例３のパッケージ凹部へ、開口部上縁と同じ高さになるように前述の封止材を滴下した後、恒温器にて９０℃２時間、次いで１１０℃１時間、１５０℃３時間の加熱硬化を行い半導体発光素子を封止した。【０１１９】
＜初期放射束の測定＞
上記のように実施例４の表面実装型パッケージ１及び比較例３の表面実装型パッケージ２を用いて製造した半導体発光装置を点灯電源にセットし、２０ｍＡの駆動電流を通電して点灯１０秒後の初期放射束（光出力）の測定を行った。結果を表４に示す。屈折率差の小さいパッケージを用いた実施例４の表面実装型パッケージ１を備えた発光装置の場合には、封止後の放射束が大きく向上した。
なお、放射束の測定には、オーシャンオプティクス社製分光器「ＵＳＢ２０００」（積算波長範囲：３５０〜８００ｎｍ、受光方式：１００ｍｍφの積分球）を用い、分光器本体を２５℃恒温槽内に保持して測定した。発光装置の温度上昇を防ぐために、熱伝導性絶縁シートを介し３ｍｍ厚のアルミ板にて放熱を行なった。
また、表４においてバインダー樹脂（パッケージの樹脂成形体部に用いられた樹脂）及び上述のようにして製造した封止材の屈折率は、アッベ屈折計で測定したものである。【０１２０】
【表４】
2011136302.tif 000006
【０１２１】
＜発光装置の製造２＞
次のようにして、実施例５の表面実装型パッケージ３または比較例４の表面実装型パッケージ４を備えた発光装置を、それぞれ５種類ずつ組み立てた。即ち、波長３６０ｎｍ、４０６ｎｍまたは４６０ｎｍに発光ピーク波長を有する半導体発光素子を１個ずつパッケージに透明（クリア）封止した発光装置と、波長４０６ｎｍまたは４６０ｎｍに発光ピーク波長を有する半導体発光素子を１個ずつパッケージに蛍光体ペーストを用いて封止した発光装置を、それぞれのパッケージについて製造した。【０１２２】
半導体発光素子１個（定格電流２０ｍＡ）をパッケージの凹部に露出しているインナーリード上の所定位置にシリコーンダイボンド材（信越化学工業（株）製  ＫＥＲ−３０００−Ｍ２）を介して設置した後、該シリコーンダイボンド材を１００℃で１時間、さらに１５０℃で２時間硬化させた。こうして半導体発光素子をパッケージ上に搭載した後、金線で該パッケージのリードフレームと半導体発光素子を接続した。【０１２３】
［透明（クリア）封止］
上述のようにして製造した発光装置のパッケージ凹部へ、開口部上縁と同じ高さになるように前述の＜発光装置の製造１＞で用いた封止材を滴下した後、恒温器にて９０℃×２時間、次いで１１０℃×１時間、１５０℃×３時間の加熱硬化を行うことで半導体発光素子を透明（クリア）封止し、実施例５の表面実装型パッケージ３および比較例４の表面実装型パッケージ４各々について３６０ｎｍ、４０６ｎｍ、４６０ｎｍの半導体発光素子を有する半導体発光装置（計６種類）を得た。【０１２４】
［蛍光体ペーストの製造］
（４０６ｎｍ半導体発光素子用蛍光体ペーストの製造）
＜発光装置の製造１＞で用いた封止材に三菱化学社製の赤色蛍光体ＣａＡｌＳｉ（ＯＮ）3：Ｅｕ、及び青色蛍光体ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17:Ｅｕ、電気化学工業株式会社製の緑色蛍光体（Ｓｉ，Ａｌ）6（Ｏ，Ｎ）8：Ｅｕ（β−ｓｉａｌｏｎ）、およびチキソ剤としてエボニック社製ＡＥＲＯＳＩＬ  ＲＸ−２００を混合してペースト状とし、４０６ｎｍ発光素子用の蛍光体ペーストを得た。【０１２５】
（４６０ｎｍ半導体発光素子用蛍光体ペーストの製造）
＜発光装置の製造１＞で用いた封止材に三菱化学社製の赤色蛍光体ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ、緑色蛍光体ＣａＳｃ2Ｏ4：Ｃｅ、およびチキソ剤としてエボニック社製ＡＥＲＯＳＩＬ  ＲＸ−２００を混合してペースト状とし、４６０ｎｍ発光素子用の蛍光体ペーストを得た。【０１２６】
［蛍光体ペーストを用いた封止］
上述のようにして製造した４０６ｎｍの半導体発光素子を有する発光装置のパッケージを、上述の４０６ｎｍ半導体発光素子用蛍光体ペーストを用いて封止したこと以外は、前述の［透明（クリア）封止］と同様にして、実施例５の表面実装型パッケージ３および比較例４の表面実装型パッケージ４の各々について４０６ｎｍの半導体発光素子を有し、白色に発光する半導体発光装置２種類を得た。
また、上述のようにして製造した４６０ｎｍの半導体発光素子を有する発光装置のパッケージを、上述の４６０ｎｍ半導体発光素子用蛍光体ペーストを用いて封止したこと以外は、前述の［透明（クリア）封止］と同様にして、実施例５の表面実装型パッケージ３および比較例４の表面実装型パッケージ４の各々について４６０ｎｍの半導体発光素子を有し、白色に発光する半導体発光装置２種類を得た。【０１２７】
＜初期放射束の測定＞
上記＜発光装置の製造２＞にて製造した、実施例５の表面実装型パッケージ３または比較例４の表面実装型パッケージ４に発光素子が透明（クリア）封止された６種類の半導体発光装置を点灯電源にセットし、６０ｍＡの駆動電流を通電して点灯２０秒後の放射束（光出力）の測定を行った。結果を表５に示す。
なお、放射束の測定には、オーシャンオプティクス社製分光器「ＵＳＢ２０００」（積算波長範囲：３５０〜８００ｎｍ、受光方式：１００ｍｍφの積分球）を用い、分光器本体を２５℃恒温槽内に保持して測定した。発光装置の温度上昇を防ぐために、熱伝導性絶縁シートを介し３ｍｍ厚のアルミ板にて放熱を行なった。【０１２８】
【表５】
2011136302.tif 000007
【０１２９】
＜連続点灯試験＞
上記＜発光装置の製造２＞にて製造した、実施例５の表面実装型パッケージ３または比較例４の表面実装型パッケージ４に、波長４０６ｎｍまたは４６０ｎｍに発光ピーク波長を有する半導体発光素子を透明（クリア）封止した発光装置（計４種類）と、波長４０６ｎｍまたは４６０ｎｍに発光ピーク波長を有する半導体発光素子を蛍光体ペーストを用いて封止した発光装置（計４種類）とを点灯電源にセットし、８５℃、相対湿度８５％の環境試験機中において、６０ｍＡの駆動電流を通電し、連続点灯試験を行った。所定時間ごとに半導体発光装置を取り出し、オフラインにて初期放射束（ｍＷ）に対する経時後の放射束（ｍＷ）の百分率（放射束維持率）を測定した。蛍光体を有する白色発光装置においては全光束（Ｌｍ）を用いて試験前後の全光束維持率を評価した。
なお、全光束の測定は、前述の初期放射束の測定と同様の方法にて行った。結果を図１０に示す。【０１３０】
表５及び図１０に示すように、実施例５の表面実装型パッケージ３を用いた透明封止の半導体発光装置は、従来構成の比較例４の表面実装型パッケージ４を用いた半導体発光装置と比較して、４０６ｎｍ、４６０ｎｍ何れの波長においても高い放射束を示すとともに、連続点灯試験においても長時間高い放射束を維持することができた。また、蛍光体を併用して白色ＬＥＤとした時にも同様に長時間高い全光束を維持することができた。【０１３１】
＜樹脂成形体と封止材の屈折率差による反射率＞
パッケージを構成する樹脂成形体と封止材の最適な屈折率差を検討するため、以下の光学シミュレーション検討を行った。
光学シミュレーションは米国Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ社製のＬｉｇｈｔＴｏｏｌｓを用いて行った。
構成は光源と、反射材としての板状の樹脂成形体、反射材に密接した透明封止材料（封止材）を設け、遠方で受光するディテクタを設けた。光源、ディテクタとも、封止材料中に設けた。光源は特定波長の光を発光し、反射材料にランバーシャン入射するものとした。光源自体は材質を設定していないため、反射や屈折は起こらない設定とした。
板状の反射材は板厚に対し、充分大きな寸法に設定した。
反射材（樹脂成形体）、および封止材に用いられる樹脂はポリオルガノシロキサンとし、反射材はアルミナの粒子が均一に分散しているモデルとし、封止材は、粒子が分散していないモデルとした。前記ポリオルガノシロキサンの屈折率等の光学定数は、実際に測定して得られた値を用いて計算した。アルミナの屈折率は一般に知られている値を入力し、粒子の平均粒子径や、粒子径分布は実測値を採用した。また、粒子の濃度も任意に設定した。
計算は光源から百万本の光線を出射し、反射材表面に入射させる。反射材の表面は光学的に平坦であると仮定し、反射材表面を透過し、反射材の内部に入った光は、さらに粒子に当たることにより、多重散乱を繰り返してゆく。粒子の濃度や厚みによって、光の入射方向への反射だけでなく、反対面への透過が起こることがある。これらの計算を経て遠方に設置した受光器に入射した光線を積算し、反射率を測定した。
反射材（樹脂成形体）に用いられたバインダー樹脂の屈折率から封止材の屈折率を差し引いた屈折率差を変化させた結果を表６に示す。【０１３２】
【表６】
2011136302.tif 000008
【０１３３】
このシミュレーション結果より、反射材（樹脂成形体）に用いられたバインダー樹脂と封止材の屈折率差が小さい方が、反射率が高いことが確認できる。屈折率差が大きい場合、封止材から反射材（樹脂成形体）に入射した光が、封止材と反射材（樹脂成形体）との界面で多重反射を繰り返すことで光の減衰が生じ、その結果反射率が低くなってしまう。逆に屈折率差が小さい場合、この多重反射による光の減衰が起こりにくいため、高い反射率とできる。
【符号の説明】
【０１３４】
１      半導体発光素子
２      樹脂成形体
３      ボンディングワイヤー
４      蛍光体を含む封止材層（蛍光体層）
５      リードフレーム
６      反射材被覆部の厚さ
７      接続部
８      封止材層
９      窓部（蛍光体層）
１０    絶縁層
１１    配線基板
１２    ヒートシンク
１３    金属基材
１４    絶縁性基材
１５    金属配線
１０１  筐体
１０２  リフレクタ部
１０３  光源部
１０４  ヒートシンク
１０５  発光部
１０６  配線基板
１０７  窓部
【図１】
2011136302.tif 000009
【図２】
2011136302.tif 000010
【図３】
2011136302.tif 000011
【図４】
2011136302.tif 000012
【図５】
2011136302.tif 000013
【図６】
2011136302.tif 000014
【図７】
2011136302.tif 000015
【図８】
2011136302.tif 000016
【図９】
2011136302.tif 000017
【図１０】
2011136302.tif 000018
【国際調査報告】
2011136302.tif 000019
2011136302.tif 000020
2011136302.tif 000021
2011136302.tif 000022