(57)【要約】      （修正有）【課題】優れた耐久性及び耐熱性を有するリフレクターを備えた半導体発光装置を提供する。【解決手段】半導体素子実装用基板は、光半導体素子１０を載置する基板１４と、基板上に配置されており光半導体素子からの光を所定方向に反射させるリフレクター１２とを有し、リフレクターが熱可塑性樹脂及び顔料を含む樹脂組成物を硬化して形成されるものであり、リフレクターのｏ−ジクロロベンゼンに対するゲル分率及びリフレクターのＮ−メチル−２−ピロリドンに対するゲル分率がいずれも７５％以上である。【選択図】図１
2017079293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光半導体素子を載置する基板と、該基板上に配置されており該光半導体素子からの光を所定方向に反射させるリフレクターとを有し、
該リフレクターが熱可塑性樹脂及び顔料を含む樹脂組成物を硬化して形成されるものであり、
該リフレクターのｏ−ジクロロベンゼンに対するゲル分率及び該リフレクターのＮ−メチル−２−ピロリドンに対するゲル分率がいずれも７５％以上であるリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
【請求項２】
光半導体素子を載置する基板と、該基板上に配置されており該光半導体素子からの光を所定方向に反射させるリフレクターとを有し、
示差走査熱量測定による該リフレクターの吸熱ピーク温度が１５０℃以上２４０℃以下の範囲にあり、
該リフレクターのｏ−ジクロロベンゼンに対するゲル分率及び該リフレクターのＮ−メチル−２−ピロリドンに対するゲル分率がいずれも７５％以上であるリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
【請求項３】
前記リフレクターのｏ−ジクロロベンゼンに対するゲル分率及び前記リフレクターのＮ−メチル−２−ピロリドンに対するゲル分率がいずれも８０％以上である請求項１又は２に記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
【請求項４】
前記リフレクターのｏ−ジクロロベンゼンに対するゲル分率及び前記リフレクターのＮ−メチル−２−ピロリドンに対するゲル分率がいずれも９０％以上である請求項１又は２に記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
【請求項５】
前記リフレクターの結晶化度が２０％以上６０％以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
【請求項６】
前記リフレクターの結晶化度が２０％以上３０％以下である請求項５に記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
【請求項７】
前記リフレクターが繊維状フィラーを含み、該繊維状フィラーの繊維軸方向の平均長さが１００μｍ以下である請求項１〜６のいずれか１項に記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
【請求項８】
前記熱可塑性樹脂がポリオレフィン樹脂である請求項１〜７のいずれか１項に記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
【請求項９】
前記ポリオレフィン樹脂がポリメチルペンテンである請求項８に記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
【請求項１０】
さらに、架橋処理剤を有し、前記リフレクターが前記樹脂組成物を電離放射線により硬化してなるものである請求項１〜９のいずれか１項に記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
【請求項１１】
前記架橋処理剤が下記一般式（１）で表わされるイソシアヌレート化合物である請求項１０に記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
【化１】
2017079293.tif 000007
（式中、Ｒ１はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数４〜３０の炭化水素基であり、Ｒ２及びＲ３は炭素数３〜６のアルケニル基を示し、Ｒ２及びＲ３は同一であってもよいし、異なっていてもよい。）
【請求項１２】
前記顔料が、白色顔料又は黒色顔料である請求項１〜１１のいずれか１項に記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
【請求項１３】
前記ポリオレフィン樹脂の屈折率が１．４０〜１．６０である請求項８〜１２のいずれか１項に記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
【請求項１４】
前記ポリオレフィン樹脂１００質量部に対して、前記イソシアヌレート化合物１質量部以上１００質量部以下を含む請求項１１〜１３のいずれか１項に記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
【請求項１５】
前記ポリオレフィン樹脂１００質量部に対して、前記顔料１０質量部以上１０００質量部以下を含む請求項８〜１４のいずれか１項に記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
【請求項１６】
前記ポリオレフィン樹脂１００質量部に対して、顔料を除く無機フィラーを１０質量部以上５００質量部以下含む、請求項８〜１５のいずれか１項に記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
【請求項１７】
前記顔料を含む無機フィラーの含有率が、前記リフレクターの全質量基準で７０質量％以上９０質量％以下である請求項１６に記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
【請求項１８】
基板と、該基板上に配置された光半導体素子と、該基板上に配置されており該光半導体素子からの光を所定方向に反射させるリフレクターとを有し、
該リフレクターが熱可塑性樹脂及び顔料を含む樹脂組成物を硬化して形成されるものであり、
該リフレクターのｏ−ジクロロベンゼンに対するゲル分率及び該リフレクターのＮ−メチル−２−ピロリドンに対するゲル分率がいずれも７５％以上である半導体発光装置。
【請求項１９】
熱可塑性樹脂及び顔料を含む樹脂組成物を硬化して形成されるリフレクターであって、
該リフレクターのｏ−ジクロロベンゼンに対するゲル分率及び該リフレクターのＮ−メチル−２−ピロリドンに対するゲル分率がいずれも７５％以上であるリフレクター。
【請求項２０】
請求項１９に記載のリフレクターを形成するリフレクター形成用樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リフレクター付き光半導体素子実装用基板、半導体発光装置、リフレクター及びリフレクター形成用樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光装置は、小型で長寿命であり、省電力性に優れることから、表示灯等の光源として広く利用されている。近年では、より輝度の高い光半導体素子が比較的安価に製造されるようになったことから、蛍光ランプ及び白熱電球に替わる光源として普及しつつある。
このような光源に適用する場合、大きな照度を得るために、表面実装型ＬＥＤパッケージ、即ち、アルミニウム等の金属製の基板（光半導体素子実装用基板）上に複数の光半導体素子を配置し、各光半導体素子の周りに、光半導体素子からの光を所定方向に反射させるリフレクター（反射体）を配設する方式が多用されている。
光半導体素子は、発光時に発熱を伴う。このため、半導体発光装置は、光半導体素子の発光による温度上昇により、リフレクターが劣化してその反射率が低下し、これにより輝度が低下し、半導体発光装置の短寿命化等を招くおそれがあった。そこで、リフレクターには、発光時における温度上昇に対する耐熱性が要求されている。
【０００３】
また、半導体発光装置を基板等に実装させる方法としては、従来、所定の場所に予め半田が点着された他の基板上に半導体発光装置を仮固定した後、この基板を赤外線、熱風等の手段により加熱して半田を溶融させて電子部品を固定する方法（リフロー法）が採用されている。この方法により基板表面における電子部品の実装密度を向上させることができる。リフレクターには、このリフロー法での耐熱性も要求されている。
【０００４】
リフレクターには、主に熱可塑性樹脂からなる、非架橋性の樹脂組成物で形成された非架橋性のリフレクターと、エポキシ樹脂などの架橋性樹脂組成物で形成された架橋性リフレクターがある（特許文献１及び特許文献２参照）。
非架橋性リフレクターは、射出成型により成形が容易であり、架橋プロセスを要しないため生産性に優れる一方で、特性上、高温になると再溶解することが避けられず、耐熱性、加熱時の寸法安定性という観点では充分ではない。一方、架橋性リフレクターは、架橋のプロセスが必要になるものの、再溶解せず加熱時の寸法安定性に優れるという特徴がある。しかし、より高精度の寸法安定性を求められる場合、その特性を均一、且つ、適切な範囲に制御することが難しいという課題があった。
そこで、特許文献３では、電子線硬化性樹脂の硬化物と白色顔料と繊維状材料とを含む、リフレクターが提案されている。架橋系リフレクターの中でも繊維状材料を含んだものは、寸法安定性及び強度が特に優れる。しかし、架橋の際に、多大な電子線照射量が必要とされ、多大な電子線照射により、マトリックス樹脂の劣化が早まるという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００６−５０３１６０号公報
【特許文献２】特開２００９−１４９８４５号公報
【特許文献３】特開２０１５−２３１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
寸法安定性や強度は、ポリマーの架橋密度に依存することがわかっている。架橋密度を上げるためには、架橋時に与えるエネルギー量を増やす手法が採られるが、マトリックス樹脂の劣化による変色を生じるなどの問題がある。
そこで、本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであって、寸法安定性及び強度に優れ、かつマトリックス樹脂の劣化が少ないリフレクターを備えたリフレクター付き光半導体素子実装用基板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】
【０００７】
発明者等は鋭意検討の末、リフレクターにおいて、結晶性ポリマーの結晶部の架橋密度が非晶部に比べると極端に小さいことを発見した。結晶部はゲル分率で定量が可能であるため、特定溶媒に対するゲル分率が一定以上であると、効率的に架橋が進行することで、架橋密度が高く、強度や寸法安定性に優れるリフレクターを製造できることを見出した。
すなわち、本発明の要旨は、以下のとおりである。
［１］光半導体素子を載置する基板と、該基板上に配置されており該光半導体素子からの光を所定方向に反射させるリフレクターとを有し、該リフレクターが熱可塑性樹脂及び顔料を含む樹脂組成物を硬化して形成されるものであり、該リフレクターのｏ−ジクロロベンゼンに対するゲル分率及び該リフレクターのＮ−メチル−２−ピロリドンに対するゲル分率がいずれもが７５％以上であるリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
［２］光半導体素子を載置する基板と、該基板上に配置されており該光半導体素子からの光を所定方向に反射させるリフレクターとを有し、示差走査熱量測定による該リフレクターの吸熱ピーク温度が１５０℃以上２４０℃以下の範囲にあり、該リフレクターのｏ−ジクロロベンゼンに対するゲル分率及び該リフレクターのＮ−メチル−２−ピロリドンに対するゲル分率がいずれも７５％以上であるリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
［３］前記リフレクターのｏ−ジクロロベンゼンに対するゲル分率及び前記リフレクターのＮ−メチル−２−ピロリドンに対するゲル分率がいずれも８０％以上である［１］又は［２］に記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
［４］前記リフレクターのｏ−ジクロロベンゼンに対するゲル分率及び前記リフレクターのＮ−メチル−２−ピロリドンに対するゲル分率がいずれも９０％以上である［１］又は［２］に記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
［５］前記リフレクターの結晶化度が２０％以上６０％以下である［１］〜［４］のいずれかに記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
［６］前記リフレクターの結晶化度が２０％以上３０％以下である［５］に記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
［７］前記リフレクターが繊維状フィラーを含み、該繊維状フィラーの繊維軸方向の平均長さが１００μｍ以下である［１］〜［６］のいずれかに記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
［８］前記熱可塑性樹脂がポリオレフィン樹脂である［１］〜［７］のいずれかに記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
［９］前記ポリオレフィン樹脂がポリメチルペンテンである［８］に記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
［１０］さらに、架橋処理剤を有し、前記リフレクターが前記樹脂組成物を電離放射線により硬化してなるものである［１］〜［９］のいずれかに記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
［１１］前記架橋処理剤が下記一般式（１）で表わされるイソシアヌレート化合物である［１０］に記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
【化１】
2017079293.tif 000003
式中、Ｒ１はヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数４〜３０の炭化水素基であり、Ｒ２及びＲ３は炭素数３〜６のアルケニル基を示し、Ｒ２及びＲ３は同一であってもよいし、異なっていてもよい。
［１２］前記顔料が、白色顔料又は黒色顔料である［１］〜［１１］のいずれかに記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
［１３］前記ポリオレフィン樹脂の屈折率が１．４０〜１．６０である［８］〜［１２］のいずれかに記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
［１４］前記ポリオレフィン樹脂１００質量部に対して、前記イソシアヌレート化合物１質量部以上１００質量部以下を含む［１１］〜［１３］のいずれかに記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
［１５］前記ポリオレフィン樹脂１００質量部に対して、前記顔料１０質量部以上１０００質量部以下を含む［８］〜［１４］のいずれかに記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
［１６］前記ポリオレフィン樹脂１００質量部に対して、前記顔料を除く無機フィラーを１０質量部以上５００質量部以下含む、［８］〜［１５］のいずれかに記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
［１７］前記顔料を含む無機フィラーの含有率が、前記リフレクターの全質量基準で７０質量％以上９０質量％以下である［１６］に記載のリフレクター付き光半導体素子実装用基板。
［１８］基板と、該基板上に配置された光半導体素子と、該基板上に配置されており該光半導体素子からの光を所定方向に反射させるリフレクターとを有し、該リフレクターが熱可塑性樹脂及び顔料を含む樹脂組成物を硬化して形成されるものであり、該リフレクターのｏ−ジクロロベンゼンに対するゲル分率が７５％以上である半導体発光装置。
［１９］熱可塑性樹脂及び顔料を含む樹脂組成物を硬化して形成されるリフレクターであって、該リフレクターのｏ−ジクロロベンゼンに対するゲル分率が７５％以上であるリフレクター。
［２０］［１９］に記載のリフレクターを形成するリフレクター形成用樹脂組成物。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、結晶化度の高い樹脂の代わりに結晶化度の低い樹脂を用いて、低い電子線照射量で、優れた強度を有するリフレクターを備えたリフレクター付き光半導体素子実装用基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体発光装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る半導体発光装置の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［リフレクター付き光半導体素子実装用基板］
本発明の実施形態に係るリフレクター付き光半導体素子実装用基板について説明する。なお、本明細書において、好ましいとされる規定は任意に採用することができ、好ましいもの同士の組み合わせは、より好ましいといえる。
本発明の実施形態に係るリフレクター付き光半導体素子実装用基板は、光半導体素子を載置する基板と、該基板上に配置されており該光半導体素子からの光を所定方向に反射させるリフレクターとを有し、該リフレクターが熱可塑性樹脂及び顔料を含む樹脂組成物を硬化して形成されるものであり、該リフレクターのｏ−ジクロロベンゼンに対するゲル分率が７５％以上である。
また、本発明の別の実施形態に係るリフレクター付き光半導体組成実装用基板は、光半導体素子を載置する基板と、該基板上に配置されており該光半導体素子からの光を所定方向に反射させるリフレクターとを有し、示差走査熱量測定による該リフレクターの吸熱ピーク温度が１５０℃以上２４０℃以下の範囲にあり、該リフレクターのｏ−ジクロロベンゼンに対するゲル分率及び該リフレクターのＮ−メチル−２−ピロリドンに対するゲル分率がいずれも７５％以上である。
【００１１】
＜ゲル分率＞
本実施形態において、リフレクターのゲル分率とは、下記の方法によって算出されるものである。
ゲル分率の算出に用いる溶出溶媒としては、高極性の非プロトン性溶媒が用いられ、本実施形態においては、ｏ−ジクロロベンゼン及びＮ−メチル−２−ピロリドンが用いられる。溶媒中に投入する前のリフレクターの試験片の重量Ａを測定した後、この試験片を濾紙で包み、紐で縛る。溶媒８０ｍｌを入れたガラス瓶中に、濾紙で包装された試験片を入れて、オイルバス中で１５０℃に４時間保持する。４時間後、試験片を取り出し、溶出溶媒として用いたものと同じ溶媒を用いて洗浄し、さらに洗浄剤として、トルエン、メチルエチルケトンの順番で用いて、試験片を洗浄する。続いて、包装を開放した状態で、８０℃の真空オーブン内で４８時間乾燥させて、残渣分の重量Ｂを測定する。
上記溶出試験は、溶媒として、ｏ−ジクロロベンゼンを用いた場合と、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを用いた場合のそれぞれに対して行う。
【００１２】
また、下記の方法にしたがって、溶出試験に用いた試験片の一部から、灰分比率を算出する。
リフレクターの試験片の重量Ｃを測定した後、熱重量／示差熱同時分析装置（ＴＧ−ＴＤＡ）を用いて、試験片に対して、大気雰囲気下において、１０℃／分で６００℃まで昇温した後に６００℃の高温炉で３０分間加熱する灰化処理を行って、残った灰分量Ｄを測定する。
加熱前のリフレクターの重量Ｃ及び灰分量Ｄから、試験片の有機分率Ｅを算出する。
有機分率Ｅ％＝１００−（Ｄ／Ｃ）×１００
この有機分率Ｅ％を勘案し、上述した溶出試験前の試験片の重量Ａと、溶出試験後に得られた残渣分の重量Ｂとを用いて、下記式に基づいてゲル分率を算出することができる。
溶出前試験片中の有機分量Ｆ（ｇ）＝Ａ×Ｅ／１００
溶出した有機分量Ｇ（ｇ）＝Ａ−Ｂ
ゲル分率（％）＝（１−Ｇ／Ｆ）×１００
【００１３】
該リフレクターのｏ−ジクロロベンゼンに対するゲル分率及び該リフレクターのＮ−メチル−２−ピロリドンに対するゲル分率がいずれも７５％未満であると、良好な架橋密度が得られず、該樹脂組成物を用いて形成されたリフレクターの耐熱変形性及び耐クラック性を高めることができない。
この観点から、該リフレクターのｏ−ジクロロベンゼンに対するゲル分率及び該リフレクターのＮ−メチル−２−ピロリドンに対するゲル分率は、８０％以上であることが好ましく、より好ましくは、９０％以上である。
【００１４】
＜光半導体素子実装用基板＞
光半導体素子実装用基板は、半導体発光装置の分野で用いられるものであればいかなるものであっても使用可能である。光半導体素子実装用基板の材料としては、例えば、アルミナや、窒化アルミニウム、ムライト、ガラスなどの焼結体から構成されるセラミック等を挙げることができる。これ以外にも、ポリイミド樹脂等のフレキシブル性を有する樹脂材料等を挙げることができる。特に金属よりなる光半導体素子実装用基板は、リードフレームと呼ばれることもあり、アルミニウム、銅及び銅の合金が用いられることが多く、半導体発光装置の反射率を向上させるために、これらの金属からなるリードフレームに、さらに銀などの反射率が高い貴金属を用いてメッキを施すことも多い。光半導体素子実装用基板は、光半導体素子を載置するダイパッドや、光半導体素子とワイヤーボンディングにより接続されるリード部等の端子部を有することがあるが、これらの端子部等の形状は、光半導体素子実装用基板が金属からなる場合には、もととなる金属板をハーフエッチングにより加工し、形成されていてもよい。本実施の形態においては、インサート物として上述の光半導体素子実装用基板を用いて、上述した樹脂組成物と光半導体素子実装用基板とを一体に射出成形することにより、樹脂組成物を所望のリフレクター形状に成形し、硬化させることで、本発明のリフレクター付き光半導体素子実装用基板が製造される。
本実施形態に係るリフレクター付き光半導体素子実装用基板のリフレクターのみの厚さは、０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることが好ましく、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることがより好ましく、０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
本実施形態に係るリフレクター付き光半導体素子実装用基板は、これに光半導体素子を載せて、光半導体素子と光半導体素子実装用基板の端子部とを電気的に接続し、さらに公知の封止剤により封止を行うことで、半導体発光装置とすることができる。
【００１５】
＜リフレクター＞
以下、本実施形態に係るリフレクター付き光半導体素子実装用基板の各構成について、詳細に説明する。本実施形態に係るリフレクター付き光半導体素子実装用基板に用いられるリフレクターは、熱可塑性樹脂及び顔料を含む樹脂組成物を硬化して形成されたものである。樹脂組成物の詳細は、後述する。
本実施形態に係るリフレクター付き光半導体素子実装用基板に用いられるリフレクターは、示差走査熱量測定において、１５０℃以上２４０℃以下の範囲に吸熱ピークを有するものである。
リフレクターには、結晶領域部分と非晶性領域部分とがある。結晶領域部分の架橋密度は、非晶性領域部分の架橋密度よりも小さいため、架橋密度の高い非晶性領域部分に比べると相対的に強度が低く、結晶領域部分は軟化温度を有する。結晶領域部分が軟化してもその他の部位が架橋していれば、溶融することはないが、寸法変化の原因となる可能性がある。このため、結晶領域部分は少ないことが好ましい。寸法安定性の観点からは、結晶領域部分の軟化温度は高いほうが好ましい。
一方、上記軟化温度は、架橋前の樹脂の溶融温度に起因する。溶融温度が高すぎると、成形時のリフレクター成分の劣化や分解が進行し、特性が悪化するため、溶融温度は低い方が良い。
そのため、上記リフレクターの結晶領域部分の軟化温度は、溶融温度から測定することができる。結晶領域部分の軟化温度は、示差走査熱量測定により、検出可能であり、測定装置として、ＮＥＴＺＳＣＨ製「ＤＳＣ２０４」を用いて、約５ｍｇの硬化物試験片を、Ｎ２パージ下において、１０℃／分の昇温速度で融解させて、吸熱ピーク温度をはかることで、測定することができる。
本実施形態に係るリフレクターの吸熱ピークは、寸法安定性の観点から１５０℃以上であり、成形時の樹脂劣化の観点から、２４０℃以下である。
特に電子線硬化性樹脂組成物からなるリフレクターは、成形条件や電子線の照射条件により、軟化温度が変化するため、一定品質の半導体発光装置を製造するために、上記軟化温度を管理することは有用である。
また、当該リフレクターは、リフレクターの結晶化度は、２０％以上６０％以下であることが好ましい。リフレクターの結晶化度が、２０％以上６０％以下であれば、架橋密度が大きく良好な寸法安定性や強度を付与することができる。上記観点から、リフレクターの結晶化度が２０％以上３０％以下であることがより好ましい。
なお、リフレクターの結晶化度とは、リフレクター中の結晶性ポリマーの結晶領域部分と非晶質領域部分との比率であり、結晶化度＝結晶領域部分／（結晶領域部分＋非晶領域部分）で表される。
【００１６】
本発明の実施形態に係るリフレクターは、主として、半導体発光装置において、光半導体素子からの光をレンズ（出光部）の方へ反射させる作用を有するものである。
本実施形態に係るリフレクターは、後述する半導体発光装置に配設されてもよいし、他の構成からなる半導体発光装置、光半導体素子実装用基板等と組み合わせて用いてもよい。本実施形態に係るリフレクターは、種々の用途に適用することができる。例えば、耐熱性絶縁膜、耐熱性離型シート、太陽電池の光反射シートやＬＥＤを始めとした照明、テレビ用の光源のリフレクター等に適用することができる。特に、半導体発光装置のリフレクターとして使用する場合には、半導体発光装置の密封性が、半導体発光装置の寿命に影響を与えるが、本実施形態に係るリフレクターは、光半導体素子実装用基板との密着性が良好であるため、半導体発光装置において高い密封性が得られる。さらには、金属基板をエッチング及びハーフエッチングで加工して、光半導体素子実装用基板を作成し、素子の設置部の裏面を電極として利用するメタルサブストレート型ＬＥＤに、より好適に適用できる。
リフレクターは、後述する半導体発光装置の一部として、組み込まれていてもよいし、他の構成からなる半導体発光装置、光半導体素子実装用基板と組み合わせて用いてもよい。リフレクターは、主として、半導体発光装置の光半導体素子からの光をレンズ（出光部）の方へ反射させる作用を有する。
【００１７】
［樹脂組成物］
続いて、本実施形態に係るリフレクター付き光半導体素子実装用基板において、リフレクターの形成に用いられる樹脂組成物について説明する。樹脂組成物は、熱可塑性樹脂及び顔料を含む。
【００１８】
＜熱可塑性樹脂＞
リフレクターを形成する熱可塑性樹脂としては、結晶性高分子であって、結晶化度の低い樹脂が用いられる。
熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラールなどのポリビニルアセタール（ブチラール樹脂）、ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン，α−メチルスチレンなどのスチレン系樹脂、ポリアミド、ポリオキシメチレンなどのアセタール樹脂、エチレン−４フッ化エチレン共重合体などのフッ素樹脂、ポリイミド、液晶性ポリエステル樹脂（要確認）などが挙げられ、１種単独でも又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。２種以上組み合わせる場合は、これらの樹脂を構成するモノマーの共重合体でもよいし、それぞれの樹脂を混合して用いてもよい。
これらのなかから、成形体であるリフレクターのサイズ、リフレクターの微細構造等に応じた流動性等を鑑みて選択することができる。なかでも、耐光性に優れることからポリオレフィン樹脂を用いることが好ましい。
【００１９】
（ポリオレフィン樹脂）
本発明の実施形態において、樹脂組成物に用いられるポリオレフィン樹脂とは、主鎖が炭素−炭素結合からなる構成単位の重合体であり、炭素結合には環状の構造を含む場合もある。単独重合体でもよく、他のモノマーと共重合してなる共重合体でもよい。炭素−炭素結合は加水分解反応を起こさないので、耐水性に優れる。オレフィン樹脂としては、例えば、ノルボルネン誘導体を開環メタセシス重合させた樹脂あるいはその水素添加物、エチレン、プロピレン等のオレフィンのそれぞれ単独重合体、あるいはエチレン−プロピレンのブロック共重合体、ランダム共重合体、あるいはエチレン及び／又はプロピレンと、ブテン、ペンテン、ヘキセン等の他のオレフィンとの共重合体、更には、エチレン及び／又はプロピレンと、酢酸ビニル等の他の単量体との共重合体等が挙げられる。なかでも、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンが好ましく、融点が２３０〜２４０℃と高く、成形温度が２８０℃程度でも分解せず、耐薬品性及び電気絶縁性に優れているという特性を有することからポリメチルペンテンがより好ましい。
【００２０】
ポリエチレンとは、エチレンの単独重合体であってもよいし、エチレンと、エチレンと共重合可能な他のコモノマー（例えば、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン等のα−オレフィン、酢酸ビニル、ビニルアルコール等）との共重合体であってもよい。ポリエチレン樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、架橋ポリエチレン（ＰＥＸ）等が挙げられる。これらのポリエチレンは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２１】
ポリプロピレンとは、プロピレンの単独重合体であってもよいし、プロピレンと、プロピレンと共重合可能な他のコモノマー（例えば、エチレン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン等のα−オレフィン、酢酸ビニル、ビニルアルコール等）との共重合体であってもよい。これらのポリプロピレンは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２２】
ポリメチルペンテン樹脂としては４−メチルペンテン−１の単独重合体が好ましいが、４−メチルペンテン−１と他のα−オレフィン、例えばエチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−オクタデセン、１−エイコセン、３−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン等の炭素数２〜２０のα−オレフィンとの共重合体で、４−メチル−１−ペンテンを主体とした共重合体でもよい。該共重合体である場合は、耐熱性の観点から、炭素数１０〜１８のアルケンが共重合されたものが好ましく、炭素数１６以上のアルケンが共重合されたものがより好ましい。
【００２３】
ポリオレフィン樹脂の屈折率は、１．４０〜１．６０とすることが好ましい。これにより、特に、顔料として白色顔料を用いて樹脂組成物を成形して得られた成形体をリフレクターとした場合、光線反射率を向上させることができる。また、ポリオレフィン樹脂の重量平均分子量が２２０，０００〜８００，０００であることが好ましい。重量平均分子量が２２０，０００以上であると、樹脂組成物を成形して得られた成形体にクラックが発生しにくくなるので好ましい。例えば、半導体発光装置中にクラックが発生していると、水分が浸入し半導体発光素子が故障するため極端に製品寿命が短くなる。また、重量平均分子量が８００，０００以下であると、樹脂組成物を成形することが困難とならないので好ましい。ポリオレフィン樹脂の重量平均分子量の下限値は、好ましくは２３０，０００以上、より好ましくは２４０，０００以上である。また、重量平均分子量の上限値は、好ましくは７００，０００以下、より好ましくは６５０，０００以下である。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量が好ましいが、再現性良く重量平均分子量が測定できる手法であれば、これに限定されない。例えば、適切な溶媒で抽出した材料を例示した方法で重量平均分子量を測定することができる。
【００２４】
ＧＰＣによる重量平均分子量測定条件の例としては、以下の条件を例示することができる。
溶離液：ｏ−ジクロロベンゼン
温度：１４０〜１６０℃
流速：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
試料濃度：１．０ｇ／Ｌ
注入量：３００μＬ
【００２５】
＜顔料＞
本実施形態に係る樹脂組成物に用いられる顔料として、白色顔料又は黒色顔料が好ましく用いられる。
白色顔料としては、酸化チタン、アルミナ、タルク、水酸化アルミニウム、マイカ、炭酸カルシウム、硫化亜鉛、酸化亜鉛、硫酸バリウム、チタン酸カリウム等を単独もしくは混合して用いることが可能である。白色顔料は、本実施形態に係る樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物に白色系の色調を付与するために用いられるものであり、特にその色調を高度の白色とすることにより、硬化物の光線反射率を向上させることができる。
【００２６】
本実施形態に係る樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物は、リフレクターとして用いることができる。特に硬化物をリフレクターとして用いる場合、良好な光線反射率が要求されるため、白色顔料としては、入手が容易で、光線反射率にも優れる酸化チタンを用いることが好ましい。
白色顔料の平均粒径は、レーザー光回折法による粒度分布測定における質量平均値Ｄ５０として求めることができる。白色顔料の平均粒径は、樹脂組成物の成形性を考慮し、かつ高い反射率を得る観点から、一次粒度分布において０．０５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましく、０．２μｍ以上１μｍ以下であることがさらに好ましい。
また、顔料は、黒色顔料でもよく、黒色顔料とは少なくとも可視光線領域（４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下）において、光線反射率が１％未満を示す粉末である。黒色顔料は、本実施形態に係る樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物に黒色系の色調を付与するために用いられる。樹脂組成物に黒色顔料を含ませることにより、硬化物の光線反射率を低下させることができる。このような光線反射率を低下させた硬化物も特定用途の半導体発光装置のリフレクターとして用いられている。黒色顔料としては、カーボンブラック又はグラファイトが好ましく用いられる。
【００２７】
本実施形態に係る樹脂組成物において、樹脂組成物全質量基準で、顔料が１０質量％以上９０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以上８５質量％以下であることがより好ましく、３０質量％以上８０質量％以下であることがさらに好ましい。
顔料の含有量を上記範囲内とすることにより、顔料が、熱可塑性樹脂中においてフィラーとともに良好に分散できる。また、樹脂組成物をリフレクターに適用する場合には、反射率を高く維持することができる。さらにまた、樹脂組成物を成形する際に良好な成形性を確保することができる。
【００２８】
＜架橋処理剤＞
本実施形態に係る樹脂組成物は、成形体に強度を付与する観点から、架橋処理剤を配合してもよく、電離放射線を照射して硬化させるものであってもよい。
本実施形態に係る樹脂組成物において、適用可能な架橋処理剤は、飽和もしくは不飽和の少なくとも１つの環構造を有し、環構造を形成する原子のうち少なくとも１つの原子に、アリル基、メタリル基、連結基を介したアリル基、及び連結基を介したメタリル基のいずれかのアリル系置換基が結合した構造を有する。
本実施形態における樹脂組成物は、かかる構造を有する架橋処理剤を含有することにより、良好な電子線硬化性を発揮し、優れた耐熱性を有する。
飽和もしくは不飽和の環構造としては、シクロ環、ヘテロ環、芳香環等が挙げられる。環構造を形成する原子の数は、３〜１２であることが好ましく、５〜８であることがより好ましく、６員環であることがさらに好ましい。環構造の数は１〜３であることが好ましく、１又は２であることがより好ましく、１であることがさらに好ましい。
【００２９】
架橋処理剤の分子量は、１０００以下であることが好ましく、５００以下であることがより好ましく、３００以下であることがさらに好ましい。分子量が１０００以下であることで、樹脂組成物中において良好な分散性が得られ、電子線照射による有効な架橋反応を起こすことが可能となる。
架橋処理剤の融点は、使用するポリオレフィン樹脂の融点以下であることが好ましく、例えば、２００℃以下であることが好ましい。
【００３０】
上述した架橋処理剤であれば、成形時の流動性に優れるため、樹脂組成物の成形温度を低下させ熱負荷を軽減したり、成形時の摩擦を軽減したり、白色顔料を含む無機フィラーの含有率を増やすことができる。
【００３１】
架橋処理剤における連結基としては、エステル結合、エーテル結合、アルキレン基、（ヘテロ）アリーレン基等が挙げられる。環を形成する原子のうちアリル系置換基と結合しない原子は、水素、酸素、窒素等が結合した状態、又は種々の置換基が結合した状態となっている。
【００３２】
本実施形態において、樹脂組成物に使用可能な架橋処理剤としては、当該架橋処理剤の１つの環を形成する原子のうち少なくとも２つの原子に、それぞれ独立に、アリル系置換基が結合されていることが好ましい。また環構造が６員環である場合、当該環を形成する原子のうちの少なくとも２つの原子に、それぞれ独立に、アリル系置換基が結合されていることが好ましく、１つのアリル系置換基が結合された原子のメタ位に他のアリル系置換基が結合されていることが好ましい。
さらに、架橋処理剤は、下記式（１）又は（２）で表されることが好ましい。
【００３３】
【化２】
2017079293.tif 000004
式（１）中、Ｒ１〜Ｒ３はそれぞれ独立に、アリル基、メタリル基、エステル結合を介したアリル基、及びエステル結合を介したメタリル基のいずれかのアリル系置換基である。
【００３４】
【化３】
2017079293.tif 000005
式（２）中、Ｒ１〜Ｒ３はそれぞれ独立に、アリル基、メタリル基、エステル結合を介したアリル基、及びエステル結合を介したメタリル基のいずれかのアリル系置換基である。
【００３５】
上記式（１）で表される架橋処理剤としてはトリアリルイソシアヌレート、メチルジアリルイソシアヌレート、ジアリルモノグリシジルイソシアヌル酸、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート、トリメタリルイソシアヌレート、及び５−ドデシル−１，３−ジアリルイソシアヌレートから選ばれるものを用いることができる。
上記式（２）で表される架橋処理剤としてはオルトフタル酸のジアリルエステル、イソフタル酸のジアリルエステル等を用いることができる。
【００３６】
樹脂組成物に適用可能な上述した特徴を有する熱可塑性樹脂と組み合わせて用いることによって、電離放射線の照射量が低くても良好な強度を有する成形体を得るためには、上記式（１）で表される架橋処理剤が好ましく、トリアリルイソシアヌレート又は５−ドデシル−１，３−ジアリルイソシアヌレートが特に好ましい。
【００３７】
＜フィラー＞
本実施形態に係る樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない限り、種々のフィラー（以下、無機フィラーと称することもある）を含んでいてもよい。フィラーは、樹脂組成物の成形物及びその硬化物の強度を向上させる機能を有する。フィラーは、無機物質であることが好ましく、金属酸化物、金属、金属塩及びこれらが混合されてなる無機物からなる。フィラーの形態は、繊維状、板状、その他の粒子形状等、さまざまな形状であってもよい。なお、本発明においては、該フィラーには、上述の顔料は含まない。
【００３８】
（繊維状フィラー）
繊維状フィラーとは、断面の形状が、円、楕円、多角形等であり、繊維軸方向の長さを繊維長Ｌとし、断面の最も大きい部位の長さを繊維径Ｗとするとき、Ｌ／Ｗ＞１を満たすものである。繊維径は、繊維軸方向に亘って均一でなくてもよい。すなわち、繊維断面は、繊維軸方向に亘って同じ大きさでなくてもよい。例えば、繊維の端部が先細りになったものや、端部が、繊維軸方向における途中の部分よりも太くなったものでもよい。
繊維状フィラーとしては、ガラス繊維；シリカ繊維；シリカ−アルミナ繊維；窒化ホウ素繊維；窒化珪素繊維；ホウ素繊維；金属繊維；マグネシウムウィスカ、；繊維状金属酸化物；ジルコニア繊維；繊維状金属塩；炭素繊維；グラファイト繊維；ホウ酸アルミニウムウィスカ；炭化珪素、窒化ケイ素等の珪素系ウィスカ；ウォラストナイト；イモゴライト；セピオライト；スラグ繊維；ゾノライト；石膏繊維等を挙げることができる。
平均繊維径とは、少なくとも１００個の繊維状フィラーについて測定した厚みの平均である。
また、繊維状フィラーの平均長さとは、少なくとも１００個の繊維状フィラーについて測定した長さの平均である。
配合前の繊維状フィラーの径及び長さは、ＳＥＭを用いて測定することができる。配合前の繊維状フィラーの径及び長さを、樹脂組成物を成形してなる成形体、リフレクター等の製品から測定する場合には、成形体、リフレクター等を８００℃高温炉にて灰化処理を行い、灰分として得られたものをＳＥＭにて観察し上記要領により測定することができる。
樹脂組成物を硬化して得られる硬化物、樹脂組成物から形成される成形体の機械的強度を高めることと、樹脂流動方向に対する異方性を低減することとの両立を図る観点から、繊維状フィラーの平均長さは、１００μｍ以下であることが好ましく、８０μｍ以下であることがより好ましい。
また、繊維状フィラーにおいては、繊維の平均長さＬと繊維の平均繊維径Ｗとが、Ｌ／Ｗ＝１．５〜１００を満たすことが好ましい。
リフレクターのｏ−ジクロロベンゼンに対するゲル分率及び該リフレクターのＮ−メチル−２−ピロリドンに対するゲル分率がいずれも７５％以上になるような樹脂組成物に対しては、平均長さが上記値以下になるような短い繊維状フィラーを用いても、樹脂組成物中に保持されやすく、機械的強度の付与に寄与できる。また、短い繊維状フィラーを使用することにより、例えば、この樹脂組成物をインサート成形により成形した場合において、繊維状フィラーの長軸が樹脂組成物の流動方向に配向しても、成形後の熱工程（はんだリフロー等）の際に異方性が増長されることがなく、成形体に歪みが発生することがない。
【００３９】
（その他の無機フィラー）
その他の無機フィラーとしては、粒子状、球状、塊状、多孔質状、多面体等の、板状及び繊維状以外の形態に形成された、シリカ、層状珪酸塩、有機オニウムイオンで交換された層状珪酸塩、非膨潤性雲母、グラファイト、金属、セラミックビーズ、クレイ、マイカ、セリサイト、ゼオライト、ベントナイト、ドロマイト、カオリン、粉末珪酸、長石粉、シラスバルーン、石膏、ノバキュライト、ドーソナイト、白土フラーレン等のカーボンナノ材料が挙げられる。
【００４０】
＜添加剤＞
本実施形態に係る樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない限り、種々の添加剤を含有させることができる。例えば、樹脂組成物の性質を改善する目的で、流動性向上剤、種々のシリコーンパウダー，熱可塑性エラストマー，有機合成ゴム，脂肪酸エステル，グリセリン酸エステル，ステアリン酸亜鉛，ステアリン酸カルシウム等の内部離型剤、ベンゾフェノン系，サリチル酸系，シアノアクリレート系，イソシアヌレート系，シュウ酸アニリド系，ベンゾエート系，ヒンダートアミン系，ベンゾトリアゾール系，フェノール系等の酸化防止剤、ヒンダードアミン系，ベンゾエート系等の光安定剤といった添加剤を配合することができる。
【００４１】
［樹脂組成物を硬化して得られる硬化物の製造方法］
本実施形態において、樹脂組成物は、上述の熱可塑性樹脂、顔料、及び必要に応じて使用されるフィラーやその他の添加剤を、溶融混練してペレット等の造粒物として製造することができる。溶融混練方法としては、溶融混練押出機、２本ロールあるいは３本ロール、ホモジナイザー、プラネタリーミキサー等の撹拌機、ポリラボシステムやラボプラストミル等の溶融混練機等の公知の溶融混練方法を用いることができる。
【００４２】
また、樹脂組成物を硬化して得られる硬化物は、該樹脂組成物を、射出成形を用いて所定形状の成形体とし、その成形体を硬化処理することにより得られる。また、このようにして得られた成形体を硬化処理する方法としては、通常は、電離放射線を照射することにより硬化物を得ることができる。
すなわち、本実施形態に係るリフレクター付き光半導体素子実装用基板における、リフレクターは、該樹脂組成物からなる成形体を電離放射線により硬化して形成することができる。
電離放射線としては、電子線、紫外線等を挙げることができるが、比較的短時間で硬化物を得ることができる観点から、電子線を用いることが好ましい。
【００４３】
電離放射線として、電子線を用いる場合、電子線の加速電圧については、用いる樹脂組成物の大きさや成形体の厚みに応じて適宜選定し得る。例えば、厚みが１ｍｍ程度の成形体の場合は、通常、加速電圧２５０〜１００００ｋＶ程度で、使用した架橋処理剤を架橋し、硬化させることができる。なお、電子線の照射においては、加速電圧が高いほど透過能力が増加するため、基材として電子線により劣化する基材を使用する場合には、電子線の透過深さと成形体の厚みが実質的に等しくなるように、加速電圧を選定することにより、成形体への余分の電子線の照射を抑制することができ、過剰電子線による成形体の劣化を最小限にとどめることができる。
また、電子線を照射する際の吸収線量は樹脂組成物の組成により適宜設定されるが、成形体中の架橋密度が飽和する量が好ましく、照射線量は、１５０ｋＧｙ以上６００ｋＧｙ以下であることが好ましく、特に、１５０ｋＧｙ以上３４０ｋＧｙ以下であることが好ましい。
さらに、電子線源としては、特に制限はなく、例えばコックロフトワルトン型、バンデグラフト型、共振変圧器型、絶縁コア変圧器型、あるいは直線型、ダイナミトロン型、高周波型などの各種電子線加速器を用いることができる。
上述した硬化処理を行うことにより、リフレクターのｏ−ジクロロベンゼンに対するゲル分率及び該リフレクターのＮ−メチル−２−ピロリドンに対するゲル分率をいずれも７５％以上とすることができる。
【００４４】
［半導体発光装置］
次に、本発明の実施形態に係る半導体発光装置について説明する。本発明の実施形態に係る半導体発光装置は、基板と、該基板上に配置された光半導体素子と、該基板上に配置されており該光半導体素子からの光を所定方向に反射させるリフレクターとを有し、該リフレクターが熱可塑性樹脂顔料を含む樹脂組成物からなり、該リフレクターのｏ−ジクロロベンゼンに対するゲル分率が７５％以上である。本実施形態に係る半導体発光装置には、上述したリフレクターを適用できる。
【００４５】
［半導体発光装置の構成例］
続いて、本発明の実施形態に係る半導体発光装置の構成例について、図面を用いて説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る半導体発光装置は、光半導体素子１０と、この光半導体素子１０の周りに設けられ、光半導体素子１０からの光を所定方向に反射させる光反射面を有するリフレクター１２とを基板１４上に有してなる。光半導体素子１０は、ＬＥＤ素子であることが好ましい。半導体発光装置において、リフレクター１２は、光反射面の少なくとも一部（図１の場合は全部）が、上述した樹脂組成物からなる成形体で構成されている。
【００４６】
光半導体素子１０は、放射光（一般に、白色光ＬＥＤにおいてはＵＶ又は青色光）を放出する、例えば、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＧａＰ又はＧａＮからなる活性層を、ｎ型及びｐ型のクラッド層により挟んだダブルヘテロ構造を有する半導体チップ（発光体）であり、例えば、一辺の長さが０．５ｍｍ程度の六面体の形状をしている。そして、ワイヤーボンディング実装の形態の場合には、リード線１６を介して光半導体素子１０の不図示の電極（接続端子）と、光半導体素子実装用基板とが接続されている。
【００４７】
リフレクター１２の形状は、レンズ１８の端部（接合部）の形状に準じており、通常、角形、円形、楕円形等の筒状又は輪状である。図１の概略断面図においては、リフレクター１２は、筒状体（輪状体）であり、光半導体素子を載置する凹部を有している。また、その底面が光半導体素子実装用基板上に接触、固定されている。
なお、リフレクター１２の、光半導体素子を囲む光反射面は、光半導体素子１０からの光の指向性を高めるために、テーパー状に上方に広げられていてもよい（図１参照）。
また、リフレクター１２は、レンズ１８側の端部を、当該レンズ１８の形状に応じた形に加工された場合には、レンズホルダーとしても機能させることができる。
【００４８】
図１に示すように、リフレクター全体が、上述の樹脂組成物により形成されていてもよい。また、図２に示すように、リフレクター１２の光反射面側のみに、上述の樹脂組成物からなる光反射層１２ｂを形成してもよい。この場合、光反射層１２ｂの厚さは、熱抵抗を低くする等の観点から、５００μｍ以下とすることが好ましく、３００μｍ以下とすることがより好ましい。光反射層１２ｂが形成される部材１２ａは、公知の耐熱性樹脂で構成することができる。
既述のようにリフレクター１２上にはレンズ１８が設けられている。レンズ１８は、樹脂製であり、目的、用途等により様々な構造が採用され、着色されることもある。
【００４９】
基板１４とリフレクター１２とレンズ１８とで形成される空間部は、透光性及び絶縁性を与える材料により光半導体素子等が固定された透明封止部であってよいし、必要により空隙部であってもよい。透明封止部とした場合、光半導体素子と光半導体素子実装用基板の端子部とを接続するリード線１６が、これに直接接触することにより加わる力、及び、間接的に加わる振動、衝撃等により、光半導体素子１０との接続部、及び／又は、電極との接続部から外れたり、切断したり、短絡したりし、電気的な不具合が生じることを防止することができる。また、同時に、湿気、塵埃等から光半導体素子１０を保護し、長期間に渡って信頼性を維持することができる。
【００５０】
この透光性及び絶縁性を与える材料としては、通常、シリコーン樹脂、エポキシシリコーン樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。これらのうち、耐熱性、耐候性、低収縮性及び耐変色性の観点から、シリコーン樹脂が好ましい。
【００５１】
［半導体発光装置の製造方法］
続いて、図１に示す半導体発光装置の製造方法の一例について説明する。
まず、上述した樹脂組成物を、所定形状のキャビティ空間を備える金型を用いたトランスファー成形、圧縮成形、射出成形等により成形し、所定形状のリフレクター１２を作製する。
その後、別途準備した光半導体素子１０を、接着剤又は接合部材により基板１４に固定し、リード線１６により光半導体素子と基板１４の端子部を接続する。次いで、基板１４及びリフレクター１２により形成された凹部に、シリコーン樹脂等を含む透明封止剤組成物を注入し、加熱、乾燥等により硬化させて透明封止部とする。その後、透明封止部上にレンズ１８を配設して、図１に示す半導体発光装置が得られる。
なお、透明封止剤組成物が未硬化の状態でレンズ１８を載置してから、組成物を硬化させてもよい。
さらに、得られた半導体発光装置は、はんだ付けによって、用途に応じた基板などに実装される。
【実施例】
【００５２】
本発明を、実施例を用いて詳細に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されない。本実施例及び比較例において使用した材料は下記の通りである。
［熱可塑性樹脂］
・ポリメチルペンテン樹脂１：三井化学株式会社製、商品名「ＴＰＸ−ＭＸ００２」、密度０．８３３ｇ／ｃｍ３、融解ピーク温度２２４℃、屈折率１．４２
・ポリメチルペンテン樹脂２：三井化学株式会社製、商品名「ＴＰＸ−ＲＴ１８」、密度０．８３３ｇ／ｃｍ３、融解ピーク温度２３２℃、屈折率１．４２
・ポリメチルペンテン樹脂３：三井化学株式会社製、商品名「ＴＰＸ−ＤＸ８２０」、密度０．８３３ｇ／ｃｍ３、融解ピーク温度２３２℃、屈折率１．４２
［架橋処理剤］
・イソシアヌレート化合物１：トリアリルイソシアヌレート
・イソシアヌレート化合物２：５−ドデシル−１，３−ジアリルイソシアヌレート（一般式（１）において、Ｒ１がｎ−ドデシル基であり、Ｒ２及びＲ３がアリル基である化合物）
［顔料成分］
・酸化チタン：石原産業株式会社製、商品名「ＰＦ６９１」  ルチル型構造  平均粒径０．２１μｍ
【００５３】
［顔料を除く無機フィラー成分］
・ガラス繊維：日東紡株式会社製、商品名「ＳＳ０５ＤＥ−４１３ＳＰ」、繊維長６５μｍ、平均断面積４１．６μｍ２、断面形状は、丸型
［流動性向上剤］
・流動性向上剤：ヘキシルトリメトキシシラン（信越化学株式会社製）、商品名「ＫＢＭ−３０６３」）
［その他の添加剤］
・離型剤：ステアリン酸亜鉛（堺化学株式会社製、商品名「ＳＺ−２０００」）
・酸化防止剤１：ＢＡＳＦ・ジャパン株式会社製、商品名「ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０」
・酸化防止剤２：ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４-メチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト（株式会社ＡＤＥＫＡ製、商品名「アデカスタブＰＥＰ３６」）
【００５４】
［測定方法］
＜結晶化度、吸熱ピーク温度測定＞
後述する実施例及び比較例の硬化物から作製された試験片の結晶化度を、結晶化度１００％の基準試料のピーク面積（Ｊ／ｇ）を基準とする、示差走査熱量測定により測定された試験片の吸熱ピークのピーク面積（Ｊ／ｇ）の比率から算出した。
リフレクターの結晶化度＝｛（示差走査熱量測定により測定された試験片の吸熱ピークのピーク面積（Ｊ／ｇ））／結晶化度１００％の基準試料のピーク面積（Ｊ／ｇ）｝×１００
示差走査熱量測定（ＤＳＣ）の条件は、下記のとおりである。すなわち、測定装置として、ＮＥＴＺＳＣＨ製「ＤＳＣ２０４」を用いて、約５ｍｇの硬化物試験片を、Ｎ２パージ下において、１０℃／分の昇温速度で融解させて、吸熱ピーク温度を測定した。
【００５５】
＜ゲル分率＞
上述した方法に基づいて、試験片のゲル分率を算出した。
＜強度＞
強度は、半導体発光装置のクラックの発生状態により評価した。
はんだリフロー工程を想定し、試験用の半導体発光装置に対して、２６０℃で１０秒間の加熱を３回実施した。半導体発光装置１０００個に対して同様の試験を実施し、試験後の半導体発光装置におけるクラックの発生を顕微鏡により観察した。発生頻度から、強度の評価を行った。評価指標は下記のとおりとした。評価結果を第１表に示す。
評価Ａ：クラック発生率０％
評価Ｂ：クラック発生率〜０．５％
評価Ｃ：クラック発生率０．６〜１％
評価Ｄ：クラック発生率１％以上
【００５６】
＜寸法変化率＞
リフレクター付き光半導体素子実装用基板を、表面温度２６５℃に設定したホットプレート上で２０秒間加熱し、変形の有無を寸法変化率（縦方向の変化率と横方向の変化率の和）より評価した。結果を第１表に示す。
＜反射率＞
リフレクターを、２００℃で４５時間放置した後の、波長２３０〜７８０ｎｍにおける光反射率を分光光度計ＵＶ−２５５０（株式会社島津製作所製）を使用して測定した。測定結果として、波長４５０ｎｍの反射率を第１表に示す。
【００５７】
［実施例１〜５、比較例１及び２］
下記第１表に示すように、各種材料を配合、混練し、樹脂組成物を得た。
なお、樹脂組成物は、各種材料を配合し、押出機（日本プラコン株式会社  ＭＡＸ３０：ダイス径３．０ｍｍ）とペレタイザー（株式会社東洋精機製作所  ＭＰＥＴＣ１）を用いて行い作製した。得られた樹脂組成物について、ＭＶＲを下記に記載の方法で評価した。また、樹脂組成物を射出成形機（ソディック株式会社製  ＴＲ４０ＥＲ）にて、リフレクター付きリードフレーム成形体を作製し、得られた成形体に、加速電圧８００ｋＶで電子線を照射して硬化物を得た。電子線照射量は、第１表に基づく照射量とした。得られた硬化物の結晶化度、ゲル分率及び強度を、上述の方法により評価した。評価結果を第１表に示す。
【００５８】
【表１】
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【００５９】
上記実施例の結果から、結晶化度の低いポリメチルペンテン樹脂１とイソシアヌレート化合物１とを用いて得られた成形体の硬化物は、結晶化度が低く、１５０〜３４０ｋｇｙの低い照射線量でも、ゲル分率が７５％を上回っており、良好な強度及び寸法安定性（以下同）が得られた。
また、ポリメチルペンテン樹脂１よりも結晶化度の高いポリメチルペンテン樹脂２とイソシアヌレート化合物１とを用いて得られた成形体の硬化物は、３４０ｋｇｙの照射線量では、ゲル分率が７５％を上回り、良好な強度が得られた。しかし、２００ｋＧｙ照射線量では、ゲル分率が７５％を下回り、良好な強度が得られなかった。
しかし、ポリメチルペンテン樹脂１よりも結晶化度が高いポリメチルペンテン樹脂３とイソシアヌレート化合物１とを用いて得られた成形体の硬化物は、ｏ−ジクロロベンゼンにおけるゲル分率が７５％を下回っており、２００ｋＧｙの照射線量では、十分な強度が得られなかった。
一方、ポリメチルペンテン樹脂１よりも結晶化度が顕著に高いポリメチルペンテン樹脂３とイソシアヌレート化合物１とを用いて得られた成形体の硬化物は、３４０ｋＧｙの照射線量でも、ｏ−ジクロロベンゼンにおけるゲル分率が７５％を下回り、十分な強度が得られなかった。
これは、成形体の強度の観点から、ポリメチルペンテン樹脂の結晶化度が高いものを使用したとしても、架橋処理において十分な架橋密度が得られないために、強度不足になっているものと推測される。
また、電子線の照射線量が低い方が、反射率が高い結果が得られており、マトリックス樹脂の劣化を抑えられていると言える。
以上のことから、結晶化度の高いポリメチルペンテン樹脂の代わりに結晶化度の低いポリメチルペンテン樹脂を用いても、架橋処理剤としてのイソシアヌレート化合物と、電子線の照射線量とを適宜組み合わせることにより、結晶化度の低いポリメチルペンテン樹脂から、低照射線量で、優れた強度を有する硬化物が得られることを示している。
【符号の説明】
【００６０】
１０…光半導体素子、  １２…リフレクター、  １４…基板、  １６…リード線、  １８…レンズ
【図１】
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【図２】
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