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TWI621655B - White curable composition for optical semiconductor device, white ingot for optical semiconductor device, molded body for optical semiconductor device, and optical semiconductor device - Google Patents

White curable composition for optical semiconductor device, white ingot for optical semiconductor device, molded body for optical semiconductor device, and optical semiconductor device Download PDF

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Publication number
TWI621655B
TWI621655B TW103130289A TW103130289A TWI621655B TW I621655 B TWI621655 B TW I621655B TW 103130289 A TW103130289 A TW 103130289A TW 103130289 A TW103130289 A TW 103130289A TW I621655 B TWI621655 B TW I621655B
Authority
TW
Taiwan
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optical semiconductor
semiconductor device
white
ingot
molded body
Prior art date
Application number
TW103130289A
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English (en)
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TW201609940A (zh
Inventor
Shuuji Kage
Isao Higuchi
Takashi Fukuda
Yuki Kobayashi
Hidefumi Yasui
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

本發明提供一種可獲得不易產生殘缺且均勻性優異之錠狀物、從而可獲得外觀不良較少之成形體之光半導體裝置用白色硬化性組合物。
本發明之光半導體裝置用白色硬化性組合物含有環氧化合物、酸酐硬化劑、白色顏料、白色顏料以外之填充材、及硬化促進劑,且不含六氫鄰苯二甲酸酐與甲基六氫鄰苯二甲酸酐兩者作為上述酸酐硬化劑,上述環氧化合物含有異氰尿酸三縮水甘油酯,藉由以打錠壓3 t將本發明之光半導體裝置用白色硬化性組合物成形而獲得之直徑13mm及高度30mm之圓柱狀之錠狀物的壓縮彈性模量為100MPa以上、2000MPa以下,且上述圓柱狀之錠狀物之壓縮強度為300N以上。

Description

光半導體裝置用白色硬化性組合物、光半導體裝置用白色錠狀物、光半導體裝置用成形體及光半導體裝置
本發明係關於一種用於形成光半導體裝置用白色錠狀物之光半導體裝置用白色硬化性組合物。又,本發明係關於一種用於獲得於光半導體裝置中配置於光半導體元件之側方的具有框部之成形體的光半導體裝置用白色錠狀物。又,本發明係關於一種使用上述光半導體裝置用白色硬化性組合物或上述光半導體裝置用白色錠狀物之光半導體裝置用成形體及光半導體裝置。
發光二極體(LED,Light Emitting Diode)裝置等光半導體裝置之消耗電力較低且壽命較長。又,光半導體裝置於嚴酷環境下亦可使用。因此,光半導體裝置被用於行動電話用背光、液晶電視用背光、汽車用燈、照明器具及廣告牌等廣泛之用途中。
若光半導體裝置所使用之作為發光元件之光半導體元件(例如LED)與大氣直接接觸,則由大氣中之水分或漂浮之污物等導致光半導體元件之發光特性急遽降低。因此,上述光半導體元件通常係藉由光半導體裝置用密封劑加以密封。又,為了填充該密封劑,而於搭載有上述光半導體元件之引線框架上配置具有框部之成形體。於該具有框部之成形體之內側填充上述密封劑。該成形體有時被稱為反射器、外殼材或罩殼。
作為用以獲得上述成形體之成形材料之一例,於下述之專利文 獻1中揭示有如下成形材料,其含有(A)環氧樹脂、(B)硬化劑及(C)白色顏料,且(B)硬化劑含有熔點為100℃以上之有機酸酐。於專利文獻1中記載:(B)硬化劑含有熔點為100℃以上之有機酸酐,藉此成形材料具有於室溫附近(0℃~30℃)可粉碎之程度之剛性,可充分減少對加工裝置或成形裝置之附著。
於下述之專利文獻2中揭示有藉由以下方式獲得之成形材料:使用將(A)含有三衍生物環氧樹脂之環氧樹脂、(B)酸酐及(C)抗氧化劑熔融混合所得之固形物,並將該固形物粉碎。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-219634號公報
[專利文獻2]WO2007/015426A1
於專利文獻1、2中記載有使用上述成形材料形成錠狀物。
然而,於使用如專利文獻1、2所記載之先前之成形材料之情形時,有錠狀物之均勻性較低之情況,且有錠狀物產生殘缺之情況。進而,於使用錠狀物製作成形體時,有容易產生成形體之外觀不良之問題。尤其於專利文獻1中,有錠狀物容易產生殘缺之問題。於專利文獻2中,有錠狀物之均勻性較低、容易產生成形體之外觀不良之問題。
本發明之目的在於提供一種可獲得不易產生殘缺且均勻性優異之錠狀物、從而可獲得外觀不良較少之成形體之光半導體裝置用白色硬化性組合物。又,本發明之目的在於提供一種不易產生殘缺且均勻性優異,進而於獲得成形體時可減少外觀不良之光半導體裝置用白色錠狀物。
又,本發明之目的在於提供一種使用上述光半導體裝置用白色硬化性組合物或上述光半導體裝置用白色錠狀物之光半導體裝置用成形體及光半導體裝置。
根據本發明之廣泛態樣,提供一種光半導體裝置用白色硬化性組合物,其係用於形成白色之光半導體裝置用白色錠狀物且為白色者,並且上述光半導體裝置用白色錠狀物係用於獲得於光半導體裝置中配置於光半導體元件之側方的具有框部之成形體,上述光半導體裝置用白色硬化性組合物含有環氧化合物、酸酐硬化劑、白色顏料、白色顏料以外之填充材、及硬化促進劑,且不含六氫鄰苯二甲酸酐與甲基六氫鄰苯二甲酸酐兩者作為上述酸酐硬化劑,上述環氧化合物含有異氰尿酸三縮水甘油酯,藉由以打錠壓3t將上述光半導體裝置用白色硬化性組合物進行成形而獲得之直徑13mm及高度30mm之圓柱狀之錠狀物的壓縮彈性模量為100MPa以上、2000MPa以下,且上述圓柱狀之錠狀物之壓縮強度為300N以上。
又,根據本發明之廣泛態樣,提供一種光半導體裝置用白色錠狀物,其係用於獲得於光半導體裝置中配置於光半導體元件之側方的具有框部之成形體,且係使用白色之光半導體裝置用白色硬化性組合物而形成,且為白色者,並且上述光半導體裝置用白色硬化性組合物含有環氧化合物、酸酐硬化劑、白色顏料、白色顏料以外之填充材、及硬化促進劑,且上述光半導體裝置用白色硬化性組合物不含六氫鄰苯二甲酸酐與甲基六氫鄰苯二甲酸酐兩者作為上述酸酐硬化劑,上述環氧化合物含有異氰尿酸三縮水甘油酯,於使用直徑13mm及高度30mm之圓柱狀之錠狀物測定其壓縮彈性模量及壓縮強度時,壓縮彈性模量為100MPa以上、2000MPa以下,且壓縮強度為300N以上。
上述光半導體裝置用白色錠狀物較佳為用於藉由轉移成形而獲 得上述成形體。
於本發明之一特定態樣中,於獲得上述光半導體裝置用白色硬化性組合物時,於50℃~90℃下加熱混練10分鐘~60分鐘後,於超過30℃、未達50℃下進行24小時~240小時老化。
較佳為上述光半導體裝置用白色硬化性組合物之藉由示差掃描熱量測定而求出之玻璃轉移點為0℃以上、40℃以下。
上述光半導體裝置用白色硬化性組合物較佳為含有熔點為50℃以下之酸酐硬化劑作為上述酸酐硬化劑,且上述酸酐硬化劑之全部100重量%中,上述熔點為50℃以下之酸酐硬化劑之含量為20重量%以上。
較佳為上述環氧化合物之環氧當量為300以下。
較佳為上述白色顏料為氧化鈦、氧化鋅或氧化鋯,且上述填充材含有二氧化矽。
於本發明之某特定態樣中,上述光半導體裝置用白色錠狀物係用於獲得於光半導體裝置中配置於搭載有光半導體元件之引線框架上之成形體。
於本發明之某特定態樣中,上述光半導體裝置用白色錠狀物係用於在獲得複數個成形體連結而成之分割前成形體後,將上述分割前成形體分割而獲得各成形體。
根據本發明之廣泛態樣,提供一種光半導體裝置用成形體,其係於光半導體裝置中配置於光半導體元件之側方的具有框部之成形體,且係藉由使用上述光半導體裝置用白色硬化性組合物形成光半導體裝置用白色錠狀物後,將上述光半導體裝置用白色錠狀物成形且使其硬化而獲得。
根據本發明之廣泛態樣,提供一種光半導體裝置,其具備:引線框架、擔載於上述引線框架上之光半導體元件、及配置於上述引線 框架上且配置於上述光半導體元件之側方的具有框部之成形體,且上述成形體係藉由使用上述光半導體裝置用白色硬化性組合物形成光半導體裝置用白色錠狀物後,將上述光半導體裝置用白色錠狀物成形且使其硬化而獲得。
本發明之光半導體裝置用白色硬化性組合物含有環氧化合物、酸酐硬化劑、白色顏料、白色顏料以外之填充材、及硬化促進劑,且不含六氫鄰苯二甲酸酐與甲基六氫鄰苯二甲酸酐兩者作為上述酸酐硬化劑,上述環氧化合物含有異氰尿酸三縮水甘油酯,藉由以打錠壓3t將上述光半導體裝置用白色硬化性組合物進行成形而獲得之直徑13mm及高度30mm之圓柱狀之錠狀物的壓縮彈性模量為100MPa以上、2000MPa以下,且上述圓柱狀之錠狀物之壓縮強度為300N以上,因此可獲得不易產生殘缺且均勻性優異之錠狀物,從而可獲得外觀不良較少之成形體。
本發明之光半導體裝置用白色錠狀物係使用光半導體裝置用白色硬化性組合物而形成,上述光半導體裝置用白色硬化性組合物含有環氧化合物、酸酐硬化劑、白色顏料、白色顏料以外之填充材、及硬化促進劑,且上述光半導體裝置用白色硬化性組合物不含六氫鄰苯二甲酸酐與甲基六氫鄰苯二甲酸酐兩者作為上述酸酐硬化劑,上述環氧化合物含有異氰尿酸三縮水甘油酯,於使用直徑13mm及高度30mm之圓柱狀之錠狀物測定其壓縮彈性模量及壓縮強度時,上述錠狀物之壓縮彈性模量為100MPa以上、2000MPa以下,且上述圓柱狀之錠狀物之壓縮強度為300N以上,因此不易產生殘缺且均勻性優異,進而於獲得成形體時,可減少外觀不良。
1‧‧‧光半導體裝置
2‧‧‧引線框架
2A‧‧‧分割前引線框架
3‧‧‧光半導體元件
4‧‧‧第1成形體
4A‧‧‧分割前第1成形體
4a‧‧‧內面
5‧‧‧第2成形體
5A‧‧‧分割前第2成形體
6‧‧‧黏晶材
7‧‧‧接合線
8‧‧‧密封劑
11‧‧‧分割前光半導體裝置用零件
12‧‧‧分割前光半導體裝置
21‧‧‧光半導體裝置
22‧‧‧黏晶材
23‧‧‧接合線
31‧‧‧光半導體裝置
32‧‧‧成形體
32a‧‧‧框部
32b‧‧‧填充部
圖1(a)及(b)係示意性地表示具備使用本發明之一實施形態之光半 導體裝置用白色硬化性組合物之成形體的光半導體裝置之一例的剖面圖及立體圖。
圖2係示意性地表示圖1所示之光半導體裝置之變化例的剖面圖。
圖3係示意性地表示圖2所示之光半導體裝置之變化例的剖面圖。
圖4係示意性地表示包含使用本發明之一實施形態之光半導體裝置用白色硬化性組合物之複數個成形體連結而成之分割前成形體的分割前光半導體裝置用零件之一例的剖面圖。
圖5係示意性地表示包含使用本發明之一實施形態之光半導體裝置用白色硬化性組合物之複數個成形體連結而成之分割前成形體的分割前光半導體裝置之一例的剖面圖。
以下,對本發明詳細地進行說明。
(光半導體裝置用白色硬化性組合物及光半導體裝置用白色錠狀物)
本發明之光半導體裝置用白色硬化性組合物係用於形成白色之光半導體裝置用白色錠狀物。本發明之光半導體裝置用白色硬化性組合物為白色。上述光半導體裝置用白色錠狀物係用於獲得於光半導體裝置中配置於光半導體元件之側方的具有框部之成形體。
本發明之光半導體裝置用白色硬化性組合物含有環氧化合物、酸酐硬化劑、白色顏料、白色顏料以外之填充材、及硬化促進劑。本發明之光半導體裝置用白色硬化性組合物不一併含有六氫鄰苯二甲酸酐與甲基六氫鄰苯二甲酸酐兩者作為上述酸酐硬化劑。本發明之光半導體裝置用白色硬化性組合物係將含有六氫鄰苯二甲酸酐與甲基六氫鄰苯二甲酸酐兩者作為酸酐硬化劑之組合物除外之組合物。關於本發 明之光半導體裝置用白色硬化性組合物,係將含有六氫鄰苯二甲酸酐與甲基六氫鄰苯二甲酸酐兩者作為酸酐硬化劑之組合物除外。上述環氧化合物含有異氰尿酸三縮水甘油酯。藉由以打錠壓3t將本發明之光半導體裝置用白色硬化性組合物進行成形而獲得之直徑13mm及高度30mm之圓柱狀之錠狀物的壓縮彈性模量為100MPa以上、2000MPa以下,且上述圓柱狀之錠狀物之壓縮強度為300N以上。
藉由採用本發明之光半導體裝置用白色硬化性組合物中之上述構成,可於使用上述硬化性組合物形成光半導體裝置用白色錠狀物時,獲得不易產生殘缺且均勻性優異之錠狀物。進而,藉由使用所獲得之光半導體裝置用白色錠狀物,可獲得外觀不良較少之成形體。 又,藉由上述環氧化合物含有異氰尿酸三縮水甘油酯,亦可抑制錠狀物及成形體之著色。於本發明中,對於著色得到抑制之錠狀物,可使殘缺不易產生且提高均勻性,進而對於著色得到抑制之成形體,可減少外觀不良。
又,本發明之光半導體裝置用白色錠狀物係用於獲得於光半導體裝置中配置於光半導體元件之側方的具有框部之成形體。本發明之光半導體裝置用白色錠狀物係使用白色之光半導體裝置用白色硬化性組合物而形成。本發明之光半導體裝置用白色錠狀物為白色。
於本發明之光半導體裝置用白色錠狀物中,上述光半導體裝置用白色硬化性組合物含有環氧化合物、酸酐硬化劑、白色顏料、白色顏料以外之填充材、及硬化促進劑。於本發明之光半導體裝置用白色錠狀物中,上述光半導體裝置用白色硬化性組合物不一併含有六氫鄰苯二甲酸酐與甲基六氫鄰苯二甲酸酐兩者作為上述酸酐硬化劑。上述光半導體裝置用白色硬化性組合物係將含有六氫鄰苯二甲酸酐與甲基六氫鄰苯二甲酸酐兩者作為酸酐硬化劑之組合物除外之組合物。關於上述光半導體裝置用白色硬化性組合物,係將含有六氫鄰苯二甲酸酐 與甲基六氫鄰苯二甲酸酐兩者作為酸酐硬化劑之組合物除外。上述環氧化合物含有異氰尿酸三縮水甘油酯。就本發明之光半導體裝置用白色錠狀物而言,使用直徑13mm及高度30mm之圓柱狀之錠狀物測定其壓縮彈性模量及壓縮強度時,壓縮彈性模量為100MPa以上、2000MPa以下,且壓縮強度為300N以上。
藉由採用本發明之光半導體裝置用白色錠狀物之上述構成,可使該錠狀物之殘缺不易產生,且提高均勻性。進而,藉由使用所獲得之光半導體裝置用白色錠狀物,可獲得外觀不良較少之成形體。藉由上述環氧化合物含有異氰尿酸三縮水甘油酯,亦可抑制錠狀物及成形體之著色。本發明中,對於著色得到抑制之錠狀物,可使殘缺不易產生且提高均勻性,進而對於著色得到抑制之成形體,可減少外觀不良。
又,先前於製作成形體時,大多使用錠狀物。若該錠狀物之強度較低,則有例如向轉移成形機之柱塞部分搬入時,錠狀物破損或殘缺之情況。其結果,有成形體容易產生外觀不良之問題。
又,錠狀物可經原材料之混練步驟、混練物之冷卻步驟、冷卻後之粉碎步驟、及將粉碎物製成錠狀物之打錠步驟而獲得。於上述粉碎步驟及上述打錠步驟中,若粉碎前或打錠前之物質為液狀或半固體狀,則物質附著於粉碎裝置及打錠機上而產生不良狀況。因此,粉碎前及打錠前之上述物質較理想為具有可粉碎及可打錠之程度之較高剛性。上述物質之剛性越高,錠狀物越不易產生殘缺。
針對此種問題點,於本發明中,可使錠狀物之殘缺不易產生且提高均勻性,從而可減少成形體之外觀不良。
再者,本發明之光半導體裝置用白色錠狀物可為直徑13mm及高度30mm之圓柱狀,亦可並非直徑13mm及高度30mm之圓柱狀。於本發明之光半導體裝置用白色錠狀物並非直徑13mm及高度30mm之 圓柱狀之情形時,準備僅大小與本發明之光半導體裝置用白色錠狀物不同之直徑13mm及高度30mm之圓柱狀之錠狀物,測定上述壓縮彈性模量及上述壓縮強度。
又,有為了獲得複數個光半導體裝置而於此後將分割為複數個引線框架之分割前引線框架上配置成形體後,將分割前引線框架分割而獲得複數個光半導體裝置之情況。進而,有為了獲得複數個光半導體裝置而於引線框架上配置此後將分割為複數個成形體之分割前成形體後,將分割前成形體分割而獲得複數個光半導體裝置之情況。
藉由使用本發明之光半導體裝置用白色硬化性組合物及本發明之光半導體裝置用白色錠狀物,可抑制成形體之外觀不良,因此於將分割前引線框架及分割前成形體分割時,可有效地抑制成形體自引線框架之剝離。又,於本發明中,例如將本發明之光半導體裝置用白色硬化性組合物成形後,將包含所成形之成形體之LED封裝自流道部分加以分離時,成形體不易自引線框架等剝離。
以下,對本發明之光半導體裝置用白色硬化性組合物所含之各成分之詳細情況進行說明。
[環氧化合物(A)]
上述光半導體裝置用白色硬化性組合物含有上述環氧化合物(A),以藉由熱之賦予而可進行硬化。上述環氧化合物(A)具有環氧基。藉由使用上述環氧化合物(A)作為熱硬化性化合物,成形體之耐熱性及絕緣可靠性變高。上述環氧化合物(A)可僅使用1種,亦可併用2種以上。
作為上述環氧化合物(A)之具體例,可列舉:雙酚型環氧化合物、酚醛清漆型環氧化合物、使多元酸化合物與表氯醇反應而獲得之縮水甘油酯型環氧化合物、使多胺化合物與表氯醇反應而獲得之縮水甘油胺型環氧化合物、縮水甘油醚型環氧化合物、脂肪族環氧化合 物、氫化型芳香族環氧化合物、具有脂環式骨架之環氧化合物、異氰尿酸三縮水甘油酯等雜環式環氧化合物等。作為上述多元酸化合物,可列舉鄰苯二甲酸及二聚酸等。作為上述多胺化合物,可列舉二胺基二苯甲烷及異氰尿酸等。
作為上述雙酚型環氧化合物,可列舉:雙酚A型環氧化合物、雙酚F型環氧化合物、雙酚S型環氧化合物、及烷基取代雙酚等的二縮水甘油醚等。作為上述酚醛清漆型環氧化合物,可列舉酚系酚醛清漆型環氧化合物及鄰甲酚酚醛清漆型環氧化合物等。作為上述雜環式環氧化合物,可列舉異氰尿酸二縮水甘油酯及異氰尿酸三縮水甘油酯等。
上述環氧化合物(A)較佳為無色、或接近無色之顏色。因此,上述環氧化合物(A)較佳為雙酚A型環氧化合物、雙酚F型環氧化合物、雙酚S型環氧化合物、異氰尿酸二縮水甘油酯或異氰尿酸三縮水甘油酯。為了抑制錠狀物及成形體之著色,上述環氧化合物(A)含有異氰尿酸三縮水甘油酯。
就進一步抑制由嚴酷環境下之使用所致之光半導體裝置之品質降低的觀點而言,上述環氧化合物(A)較佳為含有不具有芳香族骨架之環氧化合物,較佳為不具有芳香族骨架之環氧化合物。
上述環氧化合物(A)之環氧當量較佳為50以上,更佳為100以上,且較佳為500以下,更佳為300以下。上述環氧化合物(A)之環氧當量尤佳為300以下。若上述環氧當量為上述下限以上及上述上限以下,尤其若上述環氧當量為300以下,則上述硬化性組合物之連續成形性、及成形體對密接對象物之密接性進一步提高。
上述環氧化合物(A)之調配量係以藉由熱之賦予而適度進行硬化之方式適當調整,並無特別限定。上述光半導體裝置用白色硬化性組合物100重量%中,上述環氧化合物(A)之含量較佳為1重量%以上,更佳為3重量%以上,進而較佳為5重量%以上,且較佳為99重量%以 下,更佳為95重量%以下,進而較佳為90重量%以下,進而更佳為80重量%以下。上述光半導體裝置用白色硬化性組合物100重量%中,異氰尿酸三縮水甘油酯之含量較佳為1重量%以上,更佳為3重量%以上,進而較佳為5重量%以上,且較佳為99重量%以下,更佳為95重量%以下,進而較佳為90重量%以下,進而更佳為80重量%以下。若上述環氧化合物(A)之含量及異氰尿酸三縮水甘油酯之含量為上述下限以上,則藉由加熱從而硬化性組合物更有效地進行硬化。若上述環氧化合物(A)之含量為上述上限以下,則成形體之耐熱性進一步提高。
[硬化劑(B)]
上述光半導體裝置用白色硬化性組合物含有上述硬化劑(B),以藉由熱之賦予而可有效率地進行硬化。其中,上述光半導體裝置用白色硬化性組合物不含六氫鄰苯二甲酸酐與甲基六氫鄰苯二甲酸酐兩者作為上述酸酐硬化劑。上述硬化劑(B)使上述環氧化合物(A)硬化。上述硬化劑(B)為酸酐硬化劑。藉由使用該酸酐硬化劑,與成形體接觸之密封劑或引線框架等構件與成形體之密接性變高。又,藉由使用上述酸酐硬化劑,可維持硬化性較高,進一步抑制成形體之成形不均。作為上述酸酐硬化劑,可使用作為上述環氧化合物(A)之硬化劑而使用之公知之酸酐硬化劑。上述硬化劑(B)可僅使用1種,亦可併用2種以上。
又,例如六氫鄰苯二甲酸酐之熔點為-30℃,甲基六氫鄰苯二甲酸酐之熔點為33℃,該等之熔點大不相同。藉由不併用該等,硬化條件之控制變容易。又,可抑制硬化不均。再者,於使用2種以上之硬化劑之情形時,硬化劑之熔點之最大值與最小值之差較佳為50℃以下,更佳為40℃以下,進而較佳為30℃以下。甲基六氫鄰苯二甲酸酐係於六氫鄰苯二甲酸酐之6員環中導入甲基而成之化合物。作為甲基六氫鄰苯二甲酸酐,可列舉4-甲基六氫鄰苯二甲酸酐等。
作為上述酸酐硬化劑,可使用具有芳香族骨架之酸酐及具有脂環式骨架之酸酐中之任一種。
作為較佳之上述酸酐硬化劑,可列舉:鄰苯二甲酸酐、順丁烯二酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸二酐、六氫鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、甲基耐地酸酐、耐地酸酐、戊二酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐及甲基四氫鄰苯二甲酸酐等。
上述酸酐硬化劑較佳為不具有雙鍵。作為不具有雙鍵之較佳之酸酐硬化劑,可列舉六氫鄰苯二甲酸酐及甲基六氫鄰苯二甲酸酐等。上述酸酐硬化劑較佳為六氫鄰苯二甲酸酐及甲基六氫鄰苯二甲酸酐中之一者。
就提高硬化性組合物本身之混練均勻性之觀點而言,上述光半導體裝置用白色硬化性組合物較佳為含有熔點為50℃以下之酸酐硬化劑作為上述酸酐硬化劑。上述光半導體裝置用白色硬化性組合物所含有之上述酸酐硬化劑100重量%中,上述熔點為50℃以下之酸酐硬化劑之含量較佳為20重量%以上、100重量%以下。上述酸酐硬化劑亦可全部為上述熔點為50℃以下之酸酐硬化劑。上述酸酐硬化劑100重量%中,上述熔點為50℃以下之酸酐硬化劑之含量可為40重量%以上,亦可為50重量%以上。
上述環氧化合物(A)與上述硬化劑(B)之調配比率並無特別限定。相對於上述環氧化合物(A)100重量份,上述硬化劑(B)(酸酐硬化劑)之含量較佳為0.5重量份以上,更佳為1重量份以上,進而較佳為2重量份以上,尤佳為3重量份以上,且較佳為500重量份以下,更佳為300重量份以下,進而較佳為200重量份以下,尤佳為100重量份以下。
又,上述光半導體裝置用白色硬化性組合物中,上述環氧化合物(A)總體之環氧當量與上述硬化劑(B)(酸酐硬化劑)總體之硬化劑當量的當量比(環氧當量:硬化劑當量)較佳為0.3:1~3:1,更佳為 1.3:1~2:1。若上述當量比(環氧當量:硬化劑當量)滿足上述範圍,則成形體之耐熱性及耐候性進一步提高。
(白色顏料(C))
上述光半導體裝置用白色硬化性組合物含有上述白色顏料(C),因此可獲得光之反射率較高之成形體。又,藉由使用上述白色顏料(C),與僅使用上述白色顏料(C)以外之填充材之情形相比,可獲得光之反射率較高之成形體。上述白色顏料(C)可僅使用1種,亦可併用2種以上。
上述白色顏料(C)並無特別限定。可使用先前公知之白色顏料作為上述白色顏料(C)。
作為上述白色顏料(C),可列舉:氧化鋁、氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯、氧化銻及氧化鎂等。
就進一步提高成形體之光反射率之觀點而言,上述白色顏料(C)較佳為氧化鈦、氧化鋅或氧化鋯。於使用該較佳之白色顏料之情形時,可使用氧化鈦、氧化鋅及氧化鋯中之1種或2種以上之白色顏料。上述白色顏料(C)較佳為氧化鈦或氧化鋅,較佳為氧化鈦,較佳為氧化鋅。上述白色顏料(C)亦可為氧化鋯。
上述氧化鈦較佳為金紅石型氧化鈦。藉由使用金紅石型氧化鈦,成形體之耐熱性進一步提高,即便於嚴酷環境下使用光半導體裝置,品質亦不易降低。
上述氧化鈦較佳為藉由氧化鋁進行了表面處理之金紅石型氧化鈦。上述白色顏料(C)100重量%中,上述藉由氧化鋁進行了表面處理之金紅石型氧化鈦之含量較佳為10重量%以上,更佳為30重量%以上,且為100重量%以下。上述白色顏料(C)亦可全部為上述藉由氧化鋁進行了表面處理之金紅石型氧化鈦。藉由使用上述藉由氧化鋁進行了表面處理之金紅石型氧化鈦,成形體之耐熱性進一步提高。
作為上述藉由氧化鋁進行了表面處理之金紅石型氧化鈦,例如可列舉:作為金紅石氯法氧化鈦之石原產業公司製造之「CR-58」、以及作為金紅石硫酸法氧化鈦之石原產業公司製造之「R-630」等。
上述氧化鋅較佳為經表面處理之氧化鋅。就進一步提高成形體之加工性及成形體之光反射率的觀點而言,上述氧化鋅較佳為藉由含有矽、鋁或二氧化鋯(zirconia)之材料進行表面處理,更佳為藉由含有矽之材料進行表面處理。上述含有矽之材料較佳為聚矽氧化合物。
上述氧化鋯較佳為經表面處理之氧化鋯。就進一步提高成形體之加工性及成形體之光反射率的觀點而言,上述氧化鋯較佳為藉由含有矽、鋁或二氧化鋯(zirconia)之材料進行表面處理,更佳為藉由含有矽之材料進行表面處理。上述含有矽之材料較佳為聚矽氧化合物。
上述表面處理之方法並無特別限定。作為表面處理之方法,可使用乾式法、濕式法、整體摻合法、以及其他公知慣用之表面處理方法。
上述光半導體裝置用白色硬化性組合物100重量%中,上述白色顏料(C)之含量較佳為3重量%以上,更佳為5重量%以上,進而較佳為7重量%以上,尤佳為10重量%以上,且較佳為95重量%以下,更佳為90重量%以下,進而較佳為85重量%以下。上述光半導體裝置用白色硬化性組合物100重量%中,氧化鈦、氧化鋅及氧化鋯之合計含量較佳為3重量%以上,更佳為5重量%以上,進而較佳為7重量%以上,尤佳為10重量%以上,且較佳為95重量%以下,更佳為90重量%以下,進而較佳為85重量%以下。若上述白色顏料(C)之含量及氧化鈦、氧化鋅及氧化鋯之合計含量分別為上述下限以上及上述上限以下,則成形體之光之反射率進一步提高,上述硬化性組合物之成形性進一步提高。
(填充材(D))
上述填充材(D)係白色顏料(C)以外之填充材。上述填充材(D)與白色顏料(C)不同。上述填充材(D)可僅使用1種,亦可併用2種以上。
作為上述填充材(D),可使用無機填充材及有機填充材中之任一種。作為上述填充材(D)之具體例,可列舉:二氧化矽、雲母、氧化鈹、鈦酸鉀、鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鈣、氧化銻、硼酸鋁、氫氧化鋁、氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋁、矽酸鈣、矽酸鋁、矽酸鎂、磷酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、氮化矽、氮化硼、煅燒黏土等黏土、滑石、碳化矽、交聯丙烯酸系樹脂粒子及聚矽氧粒子等。上述填充材(D)較佳為無機填充材。上述填充材(D)並非作為白色顏料之氧化鈦,且並非作為白色顏料之氧化鋅,且並且作為白色顏料之氧化鋯。
就使上述硬化性組合物之成形性、以及成形體與密接對象物之密接性進一步變良好之觀點而言,上述填充材(D)較佳為含有二氧化矽,更佳為二氧化矽。
上述填充材(D)之平均粒徑較佳為0.1μm以上,且較佳為100μm以下。若上述平均粒徑為上述下限以上,則上述硬化性組合物之成形性進一步變良好。若上述平均粒徑為上述上限以下,則更不易產生成形體之外觀不良。
上述填充材(D)之平均粒徑係於體積基準粒度分佈曲線中累積值為50%時之粒徑值。該平均粒徑例如可使用雷射光式粒度分佈計進行測定。作為該雷射光式粒度分佈計之市售品,可列舉:Beckman Coulter公司製造之「LS 13 320」等。
上述光半導體裝置用白色硬化性組合物100重量%中,上述填充材(D)之含量及上述二氧化矽之含量分別較佳為3重量%以上,更佳為5重量%以上,進而較佳為10重量%以上,進而更佳為20重量%以上,且較佳為95重量%以下,更佳為90重量%以下,進而較佳為85重量%以下。若上述填充材(D)之含量及上述二氧化矽之含量為上述下限以 上及上述上限以下,則硬化性組合物之成形性進一步提高。若上述填充材(D)之含量及上述二氧化矽之含量為上述上限以下,則成形體之光之反射率進一步提高。
上述光半導體裝置用白色硬化性組合物100重量%中,上述白色顏料(C)與上述填充材(D)之合計含量較佳為20重量%以上,更佳為50重量%以上,進而較佳為60重量%以上,且較佳為95重量%以下,更佳為90重量%以下,進而較佳為85重量%以下。若上述白色顏料(C)與上述填充材(D)之合計含量為上述下限以上及上述上限以下,則硬化性組合物之成形性及成形體之光之反射率進一步提高,上述硬化性組合物之流動性進一步變適度。又,若上述白色顏料(C)與上述填充材(D)之合計含量為50重量%以上,則成形體之強度進一步提高,上述硬化性組合物之流動性進一步變適度。
(硬化促進劑(E))
上述光半導體裝置用白色硬化性組合物含有硬化促進劑(E)。藉由使用上述硬化促進劑(E),可提高硬化性組合物之硬化性,進而可提高成形體之耐熱性。上述硬化促進劑(E)可僅使用1種,亦可併用2種以上。
作為上述硬化促進劑(E),例如可列舉:脲化合物、鎓鹽化合物、咪唑化合物、磷化合物、胺化合物及有機金屬化合物等。
作為上述脲化合物,可列舉:脲、脂肪族脲化合物及芳香族脲化合物等。作為上述脲化合物之具體例,可列舉:脲、甲基脲、1,1-二甲基脲、1,3-二甲基脲、1,1,3,3-四甲基脲、1,3-二苯基脲及三-正丁基硫脲等。亦可使用該等以外之脲化合物。
作為上述鎓鹽化合物,可列舉:銨鹽、鏻鹽及鋶鹽化合物等。
作為上述咪唑化合物,可列舉:2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪 唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1,2-二甲基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑鎓三酸酯、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸酯、2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三、2,4-二胺基-6-[2'-十一烷基咪唑基-(1')]-乙基-均三、2,4-二胺基-6-[2'-乙基-4'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三、2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-均三異氰尿酸加成物、2-苯基咪唑異氰尿酸加成物、2-甲基咪唑異氰尿酸加成物、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑及2-苯基-4-甲基-5-二羥基甲基咪唑等。
上述磷化合物含有磷,為含磷化合物。作為上述磷化合物,可列舉:三苯基膦、四苯基硼酸四苯基鏻、o,o-二乙基二硫代磷酸酯四正丁基鏻、四氟硼酸四正丁基鏻、及四苯基硼酸四-正丁基鏻等。亦可使用該等以外之磷化合物。
作為上述胺化合物,可列舉:二乙胺、三乙胺、二伸乙基四胺、三伸乙基四胺、4,4-二甲基胺基吡啶、二氮雜雙環烷烴、二氮雜雙環烯烴、四級銨鹽、三伸乙基二胺、及三-2,4,6-二甲基胺基甲基苯酚。亦可使用該等化合物之鹽。可列舉:苯基膦、四苯基硼酸四苯基鏻、o,o-二乙基二硫代磷酸酯四正丁基鏻、四氟硼酸四正丁基鏻、四苯基硼酸四正丁基鏻。
作為上述有機金屬化合物,可列舉鹼金屬化合物及鹼土金屬化合物等。作為上述有機金屬化合物之具體例,可列舉:環烷酸鋅、環烷酸鈷、辛酸錫、辛酸鈷、雙乙醯丙酮鈷(II)及三乙醯丙酮鈷(III)等。
就進一步提高上述硬化性組合物之硬化性,進而進一步提高成形體之耐熱性之觀點而言,上述硬化促進劑(E)較佳為脲化合物、鎓鹽化合物或磷化合物。上述硬化促進劑(E)較佳為脲化合物,亦較佳 為鎓鹽化合物,亦較佳為磷化合物。
上述環氧化合物(A)與上述硬化促進劑(E)之調配比率並無特別限定。相對於上述環氧化合物(A)100重量份,上述硬化促進劑(E)之含量較佳為0.01重量份以上,更佳為0.1重量份以上,且較佳為100重量份以下,更佳為10重量份以下,進而較佳為5重量份以下。
(脫模劑(F))
上述光半導體裝置用白色硬化性組合物含有上述脫模劑(F)或不含上述脫模劑(F)。其中,就進一步提高連續成形性之觀點而言,上述光半導體裝置用白色硬化性組合物亦可含有上述脫模劑(F)。上述脫模劑(F)可僅使用1種,亦可併用2種以上。
上述脫模劑(F)並無特別限定。可使用先前公知之脫模劑作為上述脫模劑(F)。作為上述脫模劑(F),可列舉:脂肪酸酯系蠟、氧化或非氧化聚烯烴系蠟、石蠟系蠟、巴西棕櫚蠟及聚矽氧化合物等。作為上述聚矽氧化合物,可列舉聚矽氧油及改性聚矽氧油等。
上述光半導體裝置用白色硬化性組合物100重量%中,上述脫模劑(F)之含量為0重量%(未含有)以上,較佳為0.05重量%以上,更佳為0.1重量%以上,且較佳為5重量%以下,更佳為3重量%以下。上述光半導體裝置用白色硬化性組合物亦可不含上述脫模劑(F)。若上述脫模劑(F)之含量為上述下限以上,則連續成形性進一步提高。若上述脫模劑(F)之含量為上述上限以下,則密接對象物與成形體之密接性進一步提高。
就進一步提高密接對象物與成形體之密接性之觀點而言,上述光半導體裝置用白色硬化性組合物尤佳為不含上述脫模劑(F),或者含有上述脫模劑(F)且上述光半導體裝置用白色硬化性組合物100重量%中之上述脫模劑(F)之含量為2重量%以下。
(其他成分)
上述光半導體裝置用白色硬化性組合物視需要亦可含有偶合劑、抗氧化劑、樹脂改質劑、著色劑、稀釋劑、表面處理劑、阻燃劑、黏度調節劑、分散劑、分散助劑、表面改質劑、塑化劑、抗菌劑、防黴劑、調平劑、穩定劑、防垂流劑或螢光體等。上述稀釋劑可為反應性稀釋劑,亦可為非反應性稀釋劑。
作為上述偶合劑,並無特別限定,可列舉矽烷偶合劑及鈦酸酯系偶合劑等。
作為上述抗氧化劑,並無特別限定,可列舉:酚系抗氧化劑、磷系抗氧化劑及胺系抗氧化劑等。
作為上述著色劑,並無特別限定,可列舉:酞菁、偶氮化合物、雙偶氮化合物、喹吖啶酮、蒽醌、黃士酮、芘、苝、二、縮合偶氮化合物、甲亞胺化合物、紅外線吸收材及紫外線吸收劑等各種有機系色素、以及硫酸鉛、鉻黃、鋅黃、鉻紅、紅丹、鈷紫、鐵藍、群青、碳黑、鉻綠、氧化鉻及鈷綠等無機顏料等。
(光半導體裝置用白色硬化性組合物之其他詳細情況、光半導體裝置用白色錠狀物之其他詳細情況及光半導體裝置用成形體)
上述光半導體裝置用白色硬化性組合物之藉由示差掃描熱量測定而求出之玻璃轉移點較佳為-20℃以上,更佳為0℃以上,且較佳為50℃以下,更佳為40℃以下。若上述玻璃轉移點為上述下限以上,則錠狀物之強度進一步提高,錠狀物更不易產生殘缺。若上述玻璃轉移點為上述上限以下,則更不易產生成形不良,尤其更不易產生轉移成形時之成形不良。
於上述示差掃描熱量測定中,於自23℃起以降溫速度10℃/min冷卻至-100℃後、以升溫速度10℃/min加熱至200℃之條件下進行測定。於上述示差掃描熱量測定中,例如可使用精工電子奈米科技公司製造之「EXSTAR DSC7020」等。
上述光半導體裝置用白色錠狀物係用於獲得於光半導體裝置中配置於光半導體元件之側方的具有框部之成形體。上述光半導體裝置用白色錠狀物較佳為用於使用模具而獲得成形體。上述光半導體裝置用白色錠狀物較佳為用於獲得於光半導體裝置中配置於光半導體元件之側方的具有框部、且以於由該框部之內面所包圍之區域內密封上述光半導體元件之方式填充密封劑而使用之成形體。上述光半導體裝置用白色錠狀物較佳為用於獲得具有將由光半導體元件發出之光提取至外部之開口的成形體。
上述光半導體裝置用白色錠狀物較佳為用於獲得於光半導體裝置中配置於搭載有光半導體元件之引線框架上之成形體的錠狀物。上述引線框架例如為用以支持且固定光半導體元件、並實現光半導體元件之電極與外部配線之電性連接的零件。上述成形體為光半導體裝置用成形體,較佳為光半導體元件搭載用基板。
因可獲得光之反射率較高之成形體,故上述光半導體裝置用白色錠狀物較佳為用於獲得於光半導體裝置中配置於搭載有光半導體元件之引線框架上且上述光半導體元件之側方、且具有將由上述光半導體元件發出之光加以反射之光反射部的成形體者。
因可獲得光之反射率較高之成形體,故上述光半導體裝置用白色錠狀物較佳為用於獲得於光半導體裝置中配置於搭載有光半導體元件之引線框架上且以包圍上述光半導體元件之方式配置、且於內面具有將由上述光半導體元件發出之光加以反射之光反射部的成形體者。上述成形體較佳為具有包圍上述光半導體元件之框部,且較佳為包圍上述光半導體元件之外壁構件。上述成形體較佳為框狀構件。再者,上述成形體較佳為與光半導體裝置中用以將光半導體元件進行接合(黏晶)之黏晶材不同。上述成形體較佳為不含上述黏晶材。
上述光半導體裝置用白色錠狀物較佳為用於在獲得複數個成形 體連結而成之分割前成形體後,將該分割前成形體分割而獲得各成形體。上述光半導體裝置用白色硬化性組合物較佳為用於在獲得複數個成形體經由引線框架連結而成之分割前成形體後,將上述引線框架切斷而將上述分割前成形體分割而獲得各成形體。
上述光半導體裝置用白色硬化性組合物係藉由以下方式獲得:利用先前公知之方法,將環氧化合物(A)、硬化劑(B)(酸酐硬化劑)、白色顏料(C)、白色顏料以外之填充材(D)、及視需要調配之其他成分混合。作為製作上述硬化性組合物之通常方法,可列舉:藉由擠出機、捏合機、輥、擠壓機等將各成分混練後,將混練物冷卻並加以粉碎之方法。就提高分散性之觀點而言,各成分之混練較佳為於熔融狀態下進行。混練之條件係根據各成分之種類及調配量而適當決定。較佳為於15~150℃下進行5~100分鐘混練,更佳為於15~150℃下進行5~60分鐘,進而較佳為於5~150℃下進行5~40分鐘混練,尤佳為於20~100℃下進行10~30分鐘混練。
就使成形體之外觀進一步變良好之觀點而言,較佳為於獲得上述光半導體裝置用白色硬化性組合物時,於50℃~90℃下進行10分鐘~60分鐘加熱混練後,於超過30℃、未達50℃下進行24小時~240小時老化。藉由上述老化之溫度超過30℃,由老化引起之反應適當進行,錠狀物強度進一步提高,更不易產生錠狀物之殘缺。藉由上述老化之溫度未達50℃,環氧化合物與酸酐硬化劑之相溶性進一步變良好。
本發明之光半導體裝置用成形體係藉由將上述之上述光半導體裝置用白色錠狀物成形且使其硬化而獲得。又,光半導體裝置用白色錠狀物係使用上述光半導體裝置用白色硬化性組合物而形成。上述光半導體裝置用白色錠狀物係成形為特定之形狀。上述成形體較佳為用於在光半導體裝置中將由光半導體元件發出之光加以反射。
作為使用上述光半導體裝置用白色錠狀物而獲得上述光半導體裝置用成形體之方法,可列舉:壓縮成形法、轉移成形法、積層成形法、射出成形法、擠出成形法及吹塑成形法等。其中,較佳為轉移成形法。上述光半導體裝置用白色錠狀物較佳用以藉由轉移成形而獲得上述成形體。
於轉移成形法中,例如於成形溫度100~200℃、成形壓力5~20MPa及成形時間60~300秒之條件下,將上述光半導體裝置用白色錠狀物進行轉移成形,藉此獲得成形體。
(光半導體裝置之詳細情況及光半導體裝置之實施形態)
本發明之光半導體裝置具備:引線框架、搭載於該引線框架上之光半導體元件、及配置於上述引線框架上且配置於上述光半導體元件之側方的具有框部之成形體。上述光半導體裝置之上述成形體係藉由將上述光半導體裝置用白色錠狀物成形且使其硬化而獲得。上述光半導體裝置用白色錠狀物係使用上述光半導體裝置用白色硬化性組合物而形成。
於本發明之光半導體裝置中,較佳為上述成形體之內面為將由上述光半導體元件發出之光加以反射之光反射部。
於圖1(a)及(b)中,以剖面圖及立體圖示意性地表示本發明之一實施形態之光半導體裝置之一例。
本實施形態之光半導體裝置1具有引線框架2、光半導體元件3、第1成形體4及第2成形體5。光半導體元件3較佳為發光二極體(LED)。第1成形體4與第2成形體5並非一體地形成,為不同之2個構件。第1成形體4與第2成形體5亦可一體地形成。第1成形體4為框部。第2成形體5為底部。於光半導體裝置1中,成形體具有框部(第1成形體4)、及底部(第2成形體5)。作為第1成形體4之框部為外壁部。作為第1成形體4之框部為環狀。
再者,成形體亦可為不具有底部之成形體。亦可將藉由將上述錠狀物成形且使其硬化而獲得之具有框部之成形體、與其他底構件進行組合而使用。上述成形體亦可為僅框部之框狀之成形體。上述底構件亦可為成形體。
於引線框架2上搭載且配置有光半導體元件3。又,於引線框架2上配置有第1成形體4(框部)。又,於複數個引線框架2之間與引線框架2之下方,配置有第2成形體5(底部)。再者,亦可於引線框架之下方不配置成形體或底構件而引線框架露出。於第1成形體4之內側配置有光半導體元件3。於光半導體元件3之側方配置有第1成形體4,且以包圍光半導體元件3之方式配置第1成形體4。第1、第2成形體4、5(具有框部及底部之成形體)係上述之光半導體裝置用白色硬化性組合物之硬化物,且係藉由將上述光半導體裝置用白色錠狀物成形且使其硬化而獲得。因此,第1成形體4具有光反射性,於內面4a具有光反射部。即,第1成形體4之內面4a為光反射部。因此,光半導體元件3之周圍係由第1成形體4之具有光反射性之內面4a所包圍。亦可僅使第1成形體4為上述光半導體裝置用白色硬化性組合物之硬化物,亦可藉由將上述光半導體裝置用白色錠狀物成形且使其硬化而獲得。
第1成形體4(框部)具有將由光半導體元件3發出之光提取至外部之開口。第1、第2成形體4、5係白色。第1成形體4之內面4a係以內面4a之直徑向開口端逐漸變大之方式形成。因此,由光半導體元件3發出之光中,到達內面4a之箭頭B所示之光經內面4a反射,向光半導體元件3之前方側行進。
光半導體元件3係使用黏晶材6連接於引線框架2上。黏晶材6具有導電性。設置於光半導體元件3上之接合墊(未圖示)與引線框架2係藉由接合線(bonding wire)7而電性連接。以密封光半導體元件3及接合線7之方式,將密封劑8填充至由第1成形體4之內面4a所包圍之區域 內。
於光半導體裝置1中,若驅動光半導體元件3,則如虛線A所示般發出光。於光半導體裝置1中,不僅存在自光半導體元件3向與引線框架2之上表面相反之側即上方照射之光,亦存在到達第1成形體4之內面4a之光如箭頭B所示般被反射之光。因此,自光半導體裝置1中提取之光之亮度較明亮。
於圖2中示出圖1所示之光半導體裝置1之變化例。於圖1所示之光半導體裝置1與圖2所示之光半導體裝置21中,僅利用黏晶材6、22及接合線7、23之電性連接構造不同。光半導體裝置1中之黏晶材6具有導電性。相對於此,光半導體裝置21具有黏晶材22,黏晶材22不具有導電性。於光半導體裝置1中,設置於光半導體元件3上之接合墊(未圖示)與引線框架2(圖1(a)中位於右側之引線框架)係藉由接合線7而電性連接。光半導體裝置21除了具有接合線7外,亦具有接合線23。於光半導體裝置21中,設置於光半導體元件3上之接合墊(未圖示)與引線框架2(圖2中位於右側之引線框架)係藉由接合線7而電性連接,進而設置於光半導體元件3上之接合墊(未圖示)與引線框架2(圖2中位於左側之引線框架)係藉由接合線23而電性連接。
於圖3中示出圖2所示之光半導體裝置21之變化例。圖3所示之光半導體裝置31亦為圖1所示之光半導體裝置1之變化例。於圖2所示之光半導體裝置21、與圖3所示之光半導體裝置31中,僅第1、第2成形體4、5及成形體32之構造不同。於光半導體裝置21中,使用第1、第2成形體4、5,且第1成形體4係配置於引線框架2上,第2成形體5係配置於複數個引線框架2之間與引線框架2之下方。相對於此,於光半導體裝置31中,使用1個成形體32。成形體32具有配置於引線框架2上之框部32a、與配置於複數個引線框架2之間之填充部32b。框部32a與填充部32b係一體地形成。如上所述,光半導體裝置只要具有於光半導 體裝置中配置於光半導體元件之側方的框部即可。亦可不於引線框架之下方配置成形體。成形體亦可不具有配置於引線框架之下方之底部。引線框架之背面亦可露出。
再者,圖1~3所示之構造僅為本發明之光半導體裝置之一例,成形體之構造及光半導體元件之封裝構造等可適當變化。
又,亦可準備如圖4所示般複數個光半導體裝置用零件連結而成之分割前光半導體裝置用零件11,將分割前光半導體裝置用零件11於虛線X所示之部分切斷,獲得各光半導體裝置用零件。分割前光半導體裝置用零件11具有分割前引線框架2A、分割前第1成形體4A、及分割前第2成形體5A。亦可於獲得各光半導體裝置用零件後,搭載光半導體元件3,藉由密封劑8將該光半導體元件3進行密封,獲得光半導體裝置1。若將分割前引線框架2A於虛線X所示之部分切斷,則獲得引線框架2。若將分割前第1成形體4A於虛線X所示之部分切斷,則獲得第1成形體4。若將分割前第2成形體5A於虛線X所示之部分切斷,則獲得第2成形體5。
進而,亦可準備如圖5所示般複數個分割前光半導體裝置連結而成之分割前光半導體裝置12,將分割前光半導體裝置12於虛線X所示之部分切斷,獲得各光半導體裝置。分割前光半導體裝置12具有分割前引線框架2A、分割前第1成形體4A、及分割前第2成形體5A。又,與圖1~3所示之光半導體裝置1、21、31同樣地,於分割前光半導體裝置12中,於分割前引線框架2A上搭載且配置有光半導體元件3。再者,於圖4、5中,於分割前光半導體裝置用零件及分割前光半導體裝置中,複數個成形體連結而形成分割前成形體,但亦可將複數個成形體未連結之分割前光半導體裝置用零件及分割前光半導體裝置分割,獲得光半導體裝置用零件及光半導體裝置。
以下,列舉本發明之具體之實施例及比較例,藉此表明本發 明。本發明並不限定於以下之實施例。
於實施例及比較例中,使用以下材料。
(環氧化合物(A))
1)EHPE3150(具有脂環式骨架之環氧樹脂,Daicel公司製造,環氧當量177)
2)TEPIC-S(異氰尿酸三縮水甘油酯,日產化學公司製造,環氧當量100)
(硬化劑(B))
1)RIKACID MH(4-甲基六氫鄰苯二甲酸酐,新日本理化公司製造,熔點-30℃)
2)RIKACID HH(六氫鄰苯二甲酸酐,新日本理化公司製造,熔點33℃)
(白色顏料(C))
1)CR-58(氧化鈦,金紅石型,藉由Al進行表面處理,平均粒徑0.25μm,石原產業公司製造)
2)UT771(氧化鈦,金紅石型,藉由Al、Zr進行表面處理,平均粒徑0.25μm,經有機物處理,石原產業公司製造)
3)氧化鋅I種(平均粒徑1μm,堺化學工業公司製造)
4)UEP(氧化鋯,平均粒徑0.5μm,第一稀元素化學工業公司製造)
(填充材(D))
1)MSR-3512(球狀二氧化矽,平均粒徑30μm,龍森公司製造)
2)AA(破碎二氧化矽,平均粒徑6μm,龍森公司製造)
3)B-55(作為破碎填充材之硫酸鋇,平均粒徑1.2μm,堺化學工業公司製造)
(硬化促進劑(E))
1)SA102(DBU-辛酸鹽,SAN-APRO公司製造)
2)PX-4ET(o,o-二乙基二硫代磷酸酯四正丁基鏻,日本化學工業公司製造)
3)PX-4PB(四苯基硼酸四丁基鏻,日本化學工業公司製造)
4)C11Z-CN(1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑,四國化成工業公司製造)
(脫模劑(F))
1)Seridasuto 3715(聚乙烯蠟,Clariant Japan公司製造)
2)M-9676(硬脂酸硬脂酯,日油公司製造)
(實施例1~4、參考例5、實施例6~9及比較例1~4)
將下述表1所示之各成分以下述表1所示之調配量進行調配(調配單位為重量份),利用混合機(東洋精機製作所公司製造之「Laboplastomill R-60」),於表1所示之溫度及時間之條件(加熱混練步驟)下進行加熱混練後,於表1所示之溫度及時間之條件(老化步驟)下進行老化或不進行老化,將所獲得之硬化性組合物粉碎,獲得粉末狀之硬化性組合物。
繼而,使用由與樹脂之接觸面為超硬合金之杵模具與臼模具之一對模具構成的錠狀物製作用模具,於室溫(23℃)下,於錠狀物成型荷重3t(打錠壓)之條件下將所獲得之粉末狀之硬化性組合物成形,製作直徑13mm及高度30mm之圓柱狀之錠狀物。
(測定)
(1)光半導體裝置用白色硬化性組合物之玻璃轉移點
稱量所獲得之粉末狀之硬化性組合物50mg至鋁鍋中,進行示差掃描熱量測定(DSC)。為了進行上述DSC,使用精工電子奈米科技公司製造之「EXSTAR DSC7020」。關於測定條件為自室溫(23℃)起以降溫速度10℃/min冷卻至-100℃後、以升溫速度10℃/min加熱至200℃之 條件。
(2)光半導體裝置用白色錠狀物的壓縮彈性模量及壓縮強度
使用所獲得之錠狀物,依據JIS(Japanese Industrial Standards,日本工業標準)K7181於23℃下測定壓縮彈性模量與壓縮強度。
(評價)
(1)錠狀物磨損度(殘缺容易程度)
測定10粒所獲得之錠狀物(試驗前之錠狀物)之重量後,將錠狀物放入至錠劑磨損度試驗機中,以每分鐘25轉之速度旋轉100次。取出旋轉結束後之錠狀物(試驗後之錠狀物),通過10目之篩,對去除了粉化之物體之重量進行測定。藉由下述式(X)計算磨損度(%)。
磨損度(%)={(試驗前之錠狀物之重量一試驗後之錠狀物之重量)/試驗前之錠狀物之重量}×100 式(X)
錠狀物之磨損度越低,錠狀物越不易殘缺,錠狀物之均勻性越變高。
(2)成形性
藉由蝕刻於銅原材料(TAMAC 194)上形成電路後,實施鍍銀,獲得引線框架(鍍銀表面,厚度0.2mm)。
準備具有以縱15個×橫10個之矩陣狀配置之150個凹部(光半導體元件搭載部)之一次性成形用模具作為模具。模腔尺寸係設為每個4mm×2mm、深度1mm。使用模具清洗材(Nippon Carbide公司製造之「NIKALET RCC」)將上述模具清洗3次後,使用模具脫模恢復材(Nippon Carbide公司製造之「NIKALET ECR-C KU」)對模具賦予脫模性。
使用經賦予了脫模性之模具進行所獲得之錠狀物之轉移成形,獲得光半導體裝置搭載用基板。目測檢查所獲得之光半導體裝置搭載用基板,按下述基準對成形性進行判定。
[成形性之判定基準]
○:成形體不存在由填充不良引起之殘缺及接縫等外觀異常
×:成形體存在1個以上之由填充不良引起之殘缺及接縫等外觀異常
將結果示於下述之表1。
再者,於參考例5中,關於磨耗度及成形性,獲得了良好之結果,但參考例5與實施例1~4、6~9相比,因未使用異氰尿酸三縮水甘油酯,故錠狀物及成形體可見極輕微之著色。

Claims (11)

  1. 一種光半導體裝置用白色錠狀物,其係用於獲得於光半導體裝置中配置於光半導體元件之側方的具有框部之成形體、且是使用白色的光半導體裝置用白色硬化性組合物而形成,且為白色者,並且上述光半導體裝置用白色硬化性組合物含有環氧化合物、酸酐硬化劑、白色顏料、白色顏料以外之填充材、及硬化促進劑,上述光半導體裝置用白色硬化性組合物不同時含六氫鄰苯二甲酸酐與甲基六氫鄰苯二甲酸酐兩者作為上述酸酐硬化劑,上述環氧化合物含有異氰尿酸三縮水甘油酯,於使用直徑13mm及高度30mm之圓柱狀之錠狀物測定其壓縮彈性模量及壓縮強度時,壓縮彈性模量為100MPa以上、2000MPa以下,且壓縮強度為300N以上。
  2. 如請求項1之光半導體裝置用白色錠狀物,其係用於藉由轉移成形而獲得上述成形體。
  3. 如請求項1之光半導體裝置用白色錠狀物,其中於獲得上述光半導體裝置用白色硬化性組合物時,於50℃~90℃下加熱混練10分鐘~60分鐘後,於超過30℃、未達50℃下進行24小時~240小時老化。
  4. 如請求項1之光半導體裝置用白色錠狀物,其中上述光半導體裝置用白色硬化性組合物之藉由示差掃描熱量測定而求出之玻璃轉移點為0℃以上、40℃以下。
  5. 如請求項1之光半導體裝置用白色錠狀物,其中上述光半導體裝置用白色硬化性組合物含有熔點為50℃以下之酸酐硬化劑作為 上述酸酐硬化劑,且上述酸酐硬化劑之總體100重量%中,上述熔點為50℃以下之酸酐硬化劑之含量為20重量%以上。
  6. 如請求項1之光半導體裝置用白色錠狀物,其中上述環氧化合物之環氧當量為300以下。
  7. 如請求項1至6中任一項之光半導體裝置用白色錠狀物,其中上述白色顏料為氧化鈦、氧化鋅或氧化鋯,且上述填充材含有二氧化矽。
  8. 如請求項1至6中任一項之光半導體裝置用白色錠狀物,其係用於獲得於光半導體裝置中配置於搭載有光半導體元件之引線框架上之成形體。
  9. 如請求項1至6中任一項之光半導體裝置用白色錠狀物,其係用於在獲得複數個成形體連結而成之分割前成形體後,將上述分割前成形體分割而獲得各個成形體。
  10. 一種光半導體裝置用成形體,其係於光半導體裝置中配置於光半導體元件之側方的具有框部之成形體,且上述光半導體裝置用成形體係藉由將如請求項1至9中任一項之光半導體裝置用白色錠狀物成形並使其硬化而獲得。
  11. 一種光半導體裝置,其具備:引線框架、搭載於上述引線框架上之光半導體元件、及配置於上述引線框架上、且配置於上述光半導體元件之側方的具有框部之成形體,且上述成形體係藉由將如請求項1至9中任一項之光半導體裝置用白色錠狀物成形並使其硬化而獲得。
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