光半導體用片和光半導體裝置制造方法

光半導體用片和光半導體裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供光半導體用片和光半導體裝置。所述光半導體用片具備由第1有機硅樹脂形成的粘合層，以及設置于粘合層的厚度方向一面、由第2有機硅樹脂形成的非粘合層。
【專利說明】光半導體用片和光半導體裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及光半導體用片和光半導體裝置，詳細而言，涉及具備光半導體用片以及通過該光半導體用片封裝的光半導體元件的光半導體裝置。
【背景技術】
[0002]橡膠狀的有機硅樹脂片由于耐久性、耐熱性等優異而被用于各種用途。
[0003]這種有機硅樹脂片由于表面具有粘合性，因此在運輸時，有機硅樹脂片會附著其他構件而污染周圍，或者需要另行層疊剝離片來保護表面。此外，在表面的粘合性過高時，還存在將脫模片自有機硅樹脂片脫模時脫模性降低的情況。
[0004]因此，提出了例如在表面散布滑石、云母等鱗片狀粉末而得到的熱壓接用硅橡膠片(例如參見下述專利文獻I。)。
[0005]專利文獻I的熱壓接用硅橡膠片通過所散布的粉來減小表面的粘合性，減小對周圍的污染，進而提聞脫1旲性。[0006]現有技術文獻_7] 專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開平10-219199號公報
【發明內容】

_9] 發明要解決的問題
[0010]然而，專利文獻I所記載的熱壓接用硅橡膠片會因所散布的粉導致透明性不充分，因此存在如此封裝光半導體元件而得到的光半導體裝置的發光效率降低這一不利情況。
[0011]本發明的目的在于提供減小對周圍的污染、提高非粘合性、并且透明性優異的光半導體用片、以及抑制了發光效率的降低的光半導體裝置。
[0012]用于解決問題的方案
[0013]本發明的光半導體用片的特征在于，具備由第I有機硅樹脂形成的粘合層，以及設置于前述粘合層的厚度方向一面、由第2有機硅樹脂形成的非粘合層。
[0014]該光半導體用片由于在粘合層的厚度方向一面設置非粘合層，因此可以減小因粘合層附著于周圍的構件而導致的污染，提高非粘合性，同時提高透明性。
[0015]此外，本發明的光半導體用片優選的是，前述第2有機硅樹脂在常溫下為固態且為熱塑性。
[0016]在該光半導體用片中，由于第2有機硅樹脂為熱塑性，因此可以通過加熱使非粘合層與粘合層密合。因此，可以防止在非粘合層與粘合層之間產生間隙。結果，可以更進一步提高光半導體用片的透明性。
[0017]此外，在本發明的光半導體用片中，優選的是，前述第I有機硅樹脂為B階的熱固化性有機硅樹脂。[0018]根據該光半導體用片，由于第I有機硅樹脂為B階的熱固化性有機硅樹脂，因此可以容易且確實地被覆對象物。在被覆對象物后，通過將光半導體用片加熱使其為C階，可以確實地封裝對象物。
[0019]此外，在本發明的光半導體用片中，優選的是，前述第2有機硅樹脂為倍半硅氧燒。
[0020]根據該光半導體用片，由于第2有機硅樹脂為倍半硅氧烷，因此在耐久性和透明性優異的同時，可以容易地保證熱塑性。
[0021]此外，在本發明的光半導體用片中，優選的是，前述倍半硅氧烷含有與前述第I有機硅樹脂反應的官能團。
[0022]在該光半導體用片中，由于倍半硅氧烷含有與第I有機硅樹脂反應的官能團，因此通過使第2有機硅樹脂與第I有機硅樹脂反應，可以更進一步提高粘合層與非粘合層的密合性。
[0023]此外，本發 明的光半導體用片優選用于光半導體元件的封裝。
[0024]由于該光半導體用片用于光半導體元件的封裝，因此可以在提高光半導體元件的可靠性的同時抑制發光效率的降低。
[0025]此外，在本發明的光半導體用片中，優選的是，前述非粘合層通過由前述第2有機硅樹脂形成的片所形成。
[0026]根據該光半導體用片，由于非粘合層通過由第2有機硅樹脂形成的片所形成，因此可以確保非粘合層的厚度均勻，此外，長期保存性優異。
[0027]此外，在本發明的光半導體用片中，優選的是，前述非粘合層通過由前述第2有機硅樹脂形成的顆粒形成為層狀。
[0028]根據該光半導體用片，由于非粘合層由顆粒形成為層狀，因此可以使得工藝簡單。
[0029]此外，本發明的光半導體裝置的特征在于，其具備光半導體用片、以及通過前述光半導體用片封裝的光半導體元件，前述光半導體用片具備由第I有機硅樹脂形成的粘合層，以及設置于前述粘合層的厚度方向一面、由第2有機硅樹脂形成的非粘合層。
[0030]該光半導體裝置由于具備通過透明性優異的光半導體用片封裝的光半導體元件，因此可以抑制發光效率的降低。
[0031]發明的效果
[0032]本發明的光半導體用片可以減小由粘合層附著于周圍的構件而導致的污染，提高非粘合性，同時提高透明性。
[0033]本發明的光半導體裝置可以抑制發光效率的降低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是說明本發明的光半導體用片的第I實施方式的制造方法的工序圖，
[0035]圖1 (a)示出分別準備粘合層和非粘合層的工序，
[0036]圖1 (b)示出將粘合層與非粘合層貼合的工序。
[0037]圖2是說明使用圖1 (b)所示的光半導體用片作為封裝片制造光半導體裝置的方法的工序圖，
[0038]圖2 Ca)示出將剝離了第2脫模片的光半導體用片與基板相對配置的工序，[0039]圖2 (b)示出通過光半導體用片封裝光半導體元件的工序。
[0040]圖3是說明使用本發明的光半導體用片的第I實施方式作為封裝片制造光半導體裝置的方法的變形例的工序圖，
[0041]圖3 Ca)示出將剝離了第I脫模片的光半導體用片與基板相對配置的工序，
[0042]圖3 (b)示出通過光半導體用片封裝光半導體元件的工序。
[0043]圖4示出本發明的光半導體用片的第2實施方式的剖視圖。
[0044]圖5是說明使用圖4的光半導體用片作為封裝片制造光半導體裝置的方法的工序圖，
[0045]圖5 Ca)示出將剝離了第2脫模片的光半導體用片與基板相對配置的工序，
[0046]圖5 (b)示出通過光半導體用片封裝光半導體元件的工序。
[0047]圖6是說明使用本發明的光半導體用片的第2實施方式作為封裝片制造光半導體裝置的方法的變形例的工序圖，
[0048]圖6 Ca)示出將剝離了第I脫模片的光半導體用片與基板相對配置的工序，
[0049]圖6 (b )示出通過光半導體用片封裝光半導體元件的工序。
[0050]附圖標記說明
[0051]I光半導體用片
[0052]2粘合層
[0053]3非粘合層
[0054]6光半導體裝置
[0055]8光半導體元件
【具體實施方式】
[0056]第I實施方式
[0057]在圖1中，以紙面上下方向為上下方向(厚度方向、第I方向)、以紙面左右方向為左右方向(第2方向、與第I方向正交的方向)、以紙面厚度方向為前后方向(第3方向、與第I方向和第2方向正交的方向)。圖2及其后的各圖以上述方向為準。
[0058]在圖1 (b)中，光半導體用片I具備粘合層2、以及設置于粘合層2的上表面(厚度方向一面)的非粘合層3。此外，在粘合層2下設置有第I脫模片4。此外，在非粘合層3上設置有第2脫模片5。
[0059]粘合層2層疊在第I脫模片4的上表面，由第I有機硅樹脂形成為沿面方向(與厚度方向正交的方向、即左右方向和前后方向這兩個方向)延伸的片狀。
[0060]作為第I有機硅樹脂，例如可列舉出:熱塑性有機硅樹脂、熱固化性有機硅樹脂等。可優選列舉出熱固化性有機硅樹脂。
[0061]作為熱固化性有機硅樹脂，例如可列舉出:兩階段固化型有機硅樹脂、一階段固化型有機娃樹脂等。
[0062]兩階段固化型有機硅樹脂是具有兩階段的反應機理，在第一階段的反應中B階化(半固化)，在第二階段的反應中C階化(完全固化)的熱固化性有機硅樹脂。另一方面，一階段固化型有機硅樹脂是具有一階段的反應機理，在第一階段的反應中完全固化的熱固化性有機娃樹脂。[0063]此外，B階是熱固化性有機硅樹脂處于液態的A階與完全固化的C階之間的狀態，是固化和凝膠化僅稍微進行、彈性模量比C階的彈性模量小的狀態。
[0064]作為熱固化性有機硅樹脂，可優選列舉出兩階段固化型有機硅樹脂。
[0065]另外，也可以由含有多種成分的有機硅樹脂組合物(具體為熱固化性有機硅樹脂組合物)制備第I有機硅樹脂(具體為熱固化性有機硅樹脂)。
[0066]作為兩階段固化型有機硅樹脂組合物的未固化體(第一階段的固化前)，例如可舉出縮合反應.加成反應固化型有機娃樹脂組合物。
[0067]縮合反應.加成反應固化型有機硅樹脂組合物是可以通過加熱進行縮合反應和加成反應的熱固化性有機硅樹脂組合物，更具體而言，是可以通過加熱進行縮合反應而達到B階(半固化)、接著可以通過進一步的加熱進行加成反應(具體例如為氫化硅烷化反應)而達到C階(完全固化)的熱固化性有機硅樹脂組合物。
[0068]這種縮合反應?加成反應固化型有機硅樹脂組合物優選殘留有可加成的或可縮合的官能團，更優選殘留有可加成的官能團。
[0069]作為可加成反應的官能團，可列舉出:例如乙烯基、烯丙基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、羊烯基等碳數2~10的烯基,例如環己烯基、降冰片烯基等碳數3~10的環烯基等。可優選列舉出碳數2~5的烯基，更優選列舉出乙烯基。進而，作為可加成反應的官能團，還可舉出例如硅氫基(_SiH)。
[0070]可加成反應的官能團可以單獨使用或組合使用。
[0071]作為可加成反應的官能團，可優選列舉出鏈烯基與硅氫基的組合。
[0072]另一方面，作為可縮合反應的官能團，例如可列舉出:硅氫基、硅烷醇基(-S1-OH)、鹵素原子(具體有溴原子、氯原子、氟原子、碘原子等)、烷氧基(具體有甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、戍氧基、己氧基等)、苯氧基、或乙酸氧基等。
[0073]作為可縮合反應的官能團，可優選列舉出硅氫基、硅烷醇基。
[0074]另外，硅氫基可以兼作可加成反應的官能團和可縮合反應的官能團。
[0075]可縮合反應的官能團可以單獨使用或組合使用。
[0076]作為可縮合反應的官能團，可優選列舉出硅氫基與硅烷醇基的組合。
[0077]作為這種縮合反應.加成反應固化型有機硅樹脂組合物，例如可舉出日本特開2012-82320號公報等中記載的有機硅樹脂用組合物等。
[0078]粘合層2優選由B階的熱固化性有機硅樹脂(組合物)形成。
[0079]粘合層2在25°C下的彈性模量例如為0.01MPa以上，優選為0.025MPa以上，并且例如為1.0MPa以下，優選為0.5MPa以下。粘合層2的彈性模量使用納米壓痕計測定。后述的非粘合層3的彈性模量也通過同樣的方法測定。
[0080]如果粘合層2的彈性模量為上述下限以上，則可以確保粘合層2的形狀保持性，提高粘合層2的操作性。如果粘合層2的彈性模量為上述上限以下，則在封裝后述的光半導體元件8 (參見圖2)時,可以確實地被覆光半導體元件8。
[0081] 此外，對于粘合層2的透光率，在厚度為600 μ m時，相對于波長500nm的光，例如為80%以上，優選為85%以上，更優選為90%以上，進一步優選為95%以上，并且，為99.99%以下。粘合層2的透光率依據JIS K7361-1 (1997年版)的“塑料-透明材料的總透光率的試驗方法”的記載，通過裝有積分球的分光光度計測定。對于后述的非粘合層3的透光率也通過同樣的方法測定。
[0082]此外，粘合層2在常溫(具體為25°C、下同)時具有粘性(粘合性)。例如，粘合層2的相對于聚丙烯(PP)片(無拉伸。厚度50 μ m)的25°C的剝離粘合力例如為0.3N/2cm以上，優選為lN/2cm以上，并且例如為8N/2cm以下，優選為5N/2cm以下。
[0083]其中，粘合層2的剝離粘合力會在后面的實施例中詳述。對于后述的非粘合層3和光半導體用片I的剝離粘合力也通過同樣的方法測定。
[0084]粘合層2的厚度例如為50 μ m以上，優選為100 μ m以上，并且例如為2000 μ m以下，優選為1500 μ m以下。
[0085]非粘合層3通過由第2有機硅樹脂形成的片形成。
[0086]作為第2有機硅樹脂，例如可列舉出:倍半硅氧烷、有機硅顆粒等。可優選列舉出倍半硅氧烷。
[0087]對倍半硅氧烷的“S1-0-Si”骨架的結構沒有特別限定，例如可列舉出:籠形、梯形、無規形等。
[0088]作為倍半硅氧烷，例如可列舉出:聚甲基倍半硅氧烷、聚甲基苯基倍半硅氧烷、聚苯基倍半硅氧烷等。可優選列舉出聚甲基倍半硅氧烷。
[0089]此外，倍 半硅氧烷也可以在分子內含有與第I有機硅樹脂的官能團反應的官能團。具體而言，倍半硅氧烷可以在分子內含有與第I有機硅樹脂的可加成的或可縮合的官能團反應的官能團。
[0090]作為倍半硅氧烷中含有的官能團，例如可列舉出:乙烯基、羥基等。可優選列舉出乙烯基。
[0091]第2有機硅樹脂可以使用市售品，具體而言，作為聚甲基倍半硅氧烷，可舉出KR-220L (信越化學公司制造)等，此外，作為含乙烯基聚甲基倍半硅氧烷，可列舉出:產品編號 52365-8 (Aldrich 制造)、0L1123 (Hybrid Plastics, Inc.制造)等。
[0092]第2有機硅樹脂在常溫下為固態且是熱塑性的。
[0093]具體而言，第2有機硅樹脂的軟化點例如為60°C以上，優選為70°C以上，并且例如為200°C以下，優選為150°C以下。
[0094]如果軟化點為上述上限以下，則在后述的熱壓接時，可以確實地使非粘合層3軟化。進而，可以容易地使非粘合層3軟化?熔融，在后述的光半導體元件8引線鍵合于基板7時，能夠防止引線的損傷。另一方面，如果軟化點為上述下限以上，則可以提高常溫下的操作性。
[0095]第2有機硅樹脂的軟化點如下測定:將約Ig的第2有機硅樹脂放在加熱板上，通過以升溫溫度5°C /分鐘將加熱板加熱使第2有機硅樹脂軟化，以目視觀察該過程，由此測定。
[0096]此外，非粘合層3在常溫下是無粘性(即不具有粘合性)的。
[0097]非粘合層3在25°C下的彈性模量例如為0.5MPa以上，優選為IMPa以上，并且例如為15MPa以下，優選為IOMPa以下。
[0098]對于非粘合層3的透光率，在厚度為ΙΟμπι的情況下，相對于波長500nm的光，例如為80%以上，優選為85%以上，更優選為90%以上，進一步優選為95%以上，并且為99.99%以下。[0099]非粘合層3的厚度例如為0.1 μ m以上，優選為I μ m以上，并且例如為100 μ m以下，優選為50 μ m以下。
[0100]作為第I脫模片4，可列舉出:例如聚烯烴片(聚乙烯片、PP片等)、聚酯片(PET片等)等聚合物片，例如陶瓷片，例如金屬箔等。可優選列舉出聚合物片。此外，也可以對第I脫模片4的表面(下表面)實施氟處理等剝離處理。
[0101]第2脫模片5由與第I脫模片4同樣的材料所形成。此外，也可以對第2脫模片5實施與第I脫模片4同 樣的剝離處理。
[0102]接著，對該光半導體用片I的制造方法進行說明。
[0103]在該方法中，首先如圖1 (a)的下側圖所示，將粘合層2層疊在第I脫模片4上。
[0104]具體而言，將由第I有機硅樹脂形成的清漆涂布在第I脫模片4的上表面，然后，加熱涂膜，由此在第I脫模片4上形成粘合層2。另外，在第I有機硅樹脂含有縮合反應?加成反應固化型有機硅樹脂組合物時，通過加熱涂膜使縮合反應進行。由此，粘合層2由B階的熱固化性有機硅樹脂形成。
[0105]此外，另行準備非粘合層3。
[0106]具體而言，如圖1 (a)的上側圖所示，將非粘合層3層疊在第2脫模片5上(其中，在圖1 (a)中，為了明確與粘合層2的相對位置，出于方便而形成在其“下”)。
[0107]要想將非粘合層3形成在第2脫模片5上，參見圖1(a)的上側圖，首先，將第2有機硅樹脂溶解于溶劑來制備溶液，接著，將溶液涂布在第2脫模片5的上表面來形成涂膜。
[0108]作為溶劑，可列舉出:例如己烷、庚烷等烴類溶劑，例如丙酮、甲乙酮等酮類溶劑。
[0109]溶液中的固體成分(第2有機硅樹脂)濃度例如為10質量％以上，優選為25質量％以上,并且例如為90質量％以下，優選為75質量％以下。
[0110]然后，通過加熱去除涂膜中的溶劑。
[0111]加熱時間例如為0.1分鐘以上，優選為0.5分鐘以上，并且例如為100分鐘以下，優選為50分鐘以下。此外，加熱溫度例如為50°C以上，優選為75°C以上，并且例如為150°C以下，優選為120°C以下。
[0112]由此，在第2脫模片5的上表面形成非粘合層3。
[0113]接著，如圖1 (b)所示，將粘合層2與非粘合層3貼合。
[0114]具體而言，將層疊在第I脫模片4上的粘合層2與層疊在第2脫模片5上的非粘合層3 (將層疊在第2脫模片5的上表面的非粘合層3上下翻轉)貼附。
[0115]在粘合層2與非粘合層3的貼附中將它們壓接。壓接時的壓力例如為0.0OlMPa以上，并且例如為300MPa以下，優選為50MPa以下。
[0116]另一方面，在粘合層2與非粘合層3的貼附中，根據粘合層2的粘合性，也可以僅僅在粘合層2上層疊(具體為載置)非粘合層3。
[0117]由此，得到在厚度方向被第I脫模片4和第2脫模片5夾持的、由粘合層2和非粘合層3形成的光半導體用片I。在非粘合層3的上表面層疊有第2脫模片5，此外，在粘合層2的下表面層疊有第I脫模片4。
[0118]剛制造好(具體為自制成起30分鐘以內、下同)的光半導體用片I的上表面、即非粘合層3 —側的面的相對于聚丙烯(PP)片(無拉伸。厚度50 μ m)的25°C的剝離粘合力例如為0.40N/2cm以下，優選為0.20N/2cm以下，更優選為0.10N/2cm以下，進一步優選為0.05N/2cm以下，并且例如為0.001N/2cm以上。
[0119]剛制造好的光半導體用片I (除了第I脫模片4和第2脫模片5以外的光半導體用片I)相對于波長500nm的光的透光率例如為80.0%以上，優選為90.0%以上，更優選為92.5%以上，進一步優選為95.0%以上，并且小于100%。
[0120]然后，對剛制造好的圖1 (b)的光半導體用片I進行操作，即，具體是進行長期保存和/或運輸(流通)。即，自圖1 (b)所示的光半導體用片I的制造后到運輸、進而到即將使用之前，至少將第2脫模片5設置于光半導體用片I。換言之，在即將使用圖1 (b)的光半導體用片I之前，如圖1 (b)的點劃線所示，將第2脫模片5自非粘合層3剝離。
[0121]接著，參照圖2，對使用該光半導體用片I作為封裝片對光半導體元件8進行封裝來制造光半導體裝置6的方法進行說明。
[0122]在該方法中，首先如圖1 (b)的點劃線所示，將第2脫模片5自非粘合層3剝離。
[0123]然后，如圖2 (a)所示，將剝離了第2脫模片5的光半導體用片I與基板7相對配置。
[0124]具體而言，將使如圖1 (b)的點劃線所示的剝離了第2脫模片5的光半導體用片I上下翻轉后的光半導體用片I (參見圖2 (a))的非粘合層3與安裝于基板7的上表面的光半導體兀件8相對。
[0125]基板7呈大致平板狀，具體而言，由在絕緣基板上作為電路圖案層疊有包括電極極板(未圖示)和布線(未圖示)的導體層(未圖示)的層疊板所形成。絕緣基板例如由硅基板、陶瓷基板、聚酰亞胺樹脂基板等形成，優選為陶瓷基板，具體由藍寶石基板形成。
[0126]導體層由例如金、銅、銀、鎳等導體所形成。另外，從導電性的角度來看，電極極板優選由銀、銅形成。基板7的厚度例如為30 μ m以上，優選為50 μ m以上，并且例如為1500 μ m以下，優選為1000 μ m以下。
[0127]光半導體元件8是設置在基板7的上表面的發光二極管元件或激光二極管。光半導體元件8相對于基板7的電極極板進行倒裝芯片安裝連接或引線鍵合連接，由此與導體層電連接。光半導體元件8是例如發出藍色光的元件(具體為藍色LED)。光半導體元件8的厚度例如為0.05mm以上且Imm以下。
[0128]接著，如圖2 (b)所示，通過光半導體用片I埋設(被覆)光半導體元件8。
[0129]具體而言，對基板7熱壓接光半導體用片I。
[0130]優選對光半導體用片I和基板7進行平板壓制。
[0131]作為壓制條件，溫度為非粘合層3的可塑化溫度以上，具體而言，等于或高于非粘合層3的第2有機硅樹脂的軟化點，詳細而言，例如為80°C以上，優選為100°C以上，并且例如為220°C以下，優選為200°C以下。此外，壓力例如為0.01MPa以上，并且例如為IMPa以下，優選為0.5MPa以下。壓制時間例如為I~10分鐘。
[0132]通過該熱壓接，如圖2 (b)所示，非粘合層3發生軟化?熔融而與粘合層2相互熔合，更具體而言，形成完全一體化的封裝層9。于是，光半導體元件8被埋設在封裝層9中。即，光半導體元件8的上表面和側面被封裝層9被覆。
[0133]另外，自光半導體元件8露出的基板7的上表面被封裝層9被覆。
[0134]由此，將光半導體用片I (封裝層9)粘附于光半導體元件8和基板7。
[0135]接著，通過該熱壓接，在粘合層2含有B階的熱固化性有機硅樹脂時，粘合層2達到C階狀態(完全固化)。
[0136]更具體而言，在粘合層2為縮合反應.加成反應固化型有機硅樹脂組合物的情況下，殘留的可加成反應的官能團(具體為羥基)殘留時，在粘合層2內進行加成反應，并且在非粘合層3含有上述官能團(具體為乙烯基)時，粘合層2的官能團與非粘合層3的官能團進行加成反應(具體為娃氫加成反應)。
[0137]封裝層9在常溫下無粘性。封裝層9在25°C下的彈性模量例如為0.0OlMPa以上，并且例如為0.3MPa以下，優選為0.1MPa以下。
[0138]另外，作為封裝層9在25°C下的彈性模量，可以參照后述的實施例的評價，以將光半導體用片I在150°C下加熱3小時之后的封裝層9的彈性模量進行評價，此時的彈性模量例如為0.5MPa以上，優選為IMPa以上，并且例如為15MPa以下，優選為IOMPa以下。
[0139]此外，封裝層9的厚度為600 μ m時，相對于波長500nm的光的透光率例如為80%以上，優選為85%以上，并且例如為99.9%以下，優選為99%以下。
[0140]由此，得到通過光半導體用片I封裝了光半導體元件8的光半導體裝置6。
[0141]然后，根據需要，如圖2 (b)的點劃線所示，將第I脫模片4自非粘合層3剝離。
[0142]于是，在該光半導體用片I中，由于如圖1 (b)所示那樣在粘合層2的上表面設置非粘合層3，因此 可以減小因粘合層2附著于周圍的構件而導致的污染，提高非粘合性。具體而言，可以提高相對于第2脫模片5的非粘合性、相對于第I脫模片4的非粘合性(自卷繞輥拉出光半導體用片I時的非粘合性)。
[0143]此外，在圖1 (b)所示的光半導體用片I中，通過第2脫模片5，還可以防止塵埃等異物附著于粘合層2，進而，保護光半導體用片I不受運輸時的外部沖擊的影響。
[0144]此外，可以減小或取消光半導體用片I的運輸所需的空間、具體為迄今用于防止附著于其他構件的空間，高效地保存或運輸大量的光半導體用片I。
[0145]此外，可以提高光半導體用片I的透明性。
[0146]此外，在該光半導體用片I中，由于第2有機硅樹脂為熱塑性，因此通過光半導體元件8的封裝中壓制時的加熱，可以使非粘合層3與粘合層2密合。因此，可以防止在非粘合層3與粘合層2之間產生間隙。結果，可以更進一步提高光半導體用片I的透明性。
[0147]此外，在該光半導體用片I中，如果第I有機硅樹脂為B階的熱固化性有機硅樹月旨，則可以容易且確實地埋設(被覆)對象物、具體為光半導體元件8。接著，被覆對象物后，具體是在封裝光半導體元件8后，加熱光半導體用片I使其成為C階，由此可以確實地封裝光半導體兀件8。
[0148]此外，在該光半導體用片I中，如果非粘合層3的第2有機硅樹脂為倍半硅氧烷，則可以在耐久性和透明性優異的同時容易地保證上述熱塑性。
[0149]在該光半導體用片I中，如果倍半硅氧烷含有與第I有機硅樹脂反應的官能團，則通過使第2有機硅樹脂與第I有機硅樹脂反應，可以更進一步提高粘合層2與非粘合層3的密合性。
[0150]此外，由于該光半導體用片I用于光半導體元件8的封裝，因此可以在提高光半導體元件8的可靠性的同時抑制發光效率的降低。
[0151]此外，根據該光半導體用片1，由于非粘合層3通過由第2有機硅樹脂形成的片形成，因此可以確保非粘合層3的厚度均勻，并且，長期保存性優異。[0152]此外，該光半導體裝置6由于具備通過透明性優異的光半導體用片I封裝的光半導體元件8，因此可以抑制發光效率的降低。
[0153]奪形例
[0154]第I實施方式如圖1 (b)的實線所示，對在非粘合層3上層疊有第2脫模片5的光半導體用片I進行操作(具體進行長期保存和/或運輸)。即，自如圖1 (b)的實線所示的光半導體用片I的制造后到運輸、進而到即將使用之前，至少將第2脫模片5設置于光半導體用片I。
[0155]然而，也可以如圖1的(b)的點劃線所示，首先，自剛制造好的光半導體用片I的非粘合層3剝離第2脫模片5，接著，直接對剝離了第2脫模片5的光半導體用片I進行操作。
[0156]此外，可以卷繞光半導體用片1，具體參見圖1 (b)，使非粘合層3存在于粘合層2與層疊在該粘合層2上的第I脫模片4 (未圖示)之間，收起成卷狀(圖1 (b)中未圖示)，可以自該卷順利地拉出光半導體用片I。
[0157]如果為這種光半導體用片1，則由于第2脫模片5被預先剝離，因此實現了薄型化，可以高效地將光半導體用片I收起成卷狀。
[0158]此外，在第I實施方式中，在封裝光半導體元件8時，粘合層2和非粘合層3相互熔合，而例如也可以如圖2 (b)的虛線所示，相互不熔合而區分開來。此時，非粘合層3連續形成在光半導體元件8的上表面和側面以及自光半導體元件8露出的基板7的上表面。
[0159]進而，在第I實施方式中，如圖2所示，通過光半導體用片I將預先安裝于基板7的光半導體元件8埋設并進行封裝，而雖未圖示但例如也可以將未安裝于基板7而由例如支撐臺(未圖示)等支撐的光半導體元件8貼附于光半導體用片I。
[0160]在第I實施方式中，如圖2 Ca)所示，使非粘合層3與光半導體元件8相對，而例如也可以如圖3 Ca)所示，使粘合層2與光半導體元件8相對。
[0161]此時，首先，不使圖1 (b)的光半導體用片I上下翻轉，如圖3 Ca)的點劃線和點劃線箭頭所示，自該光半導體用片I的粘合層2剝離第I脫模片4。由此，露出粘合層2的下表面。
[0162]接著，使粘合層2與光半導體元件8相對。
[0163]接著，如圖3 (b)所示，通過光半導體用片I埋設(被覆)光半導體元件8。具體而言，相對于基板7熱壓接光半導體用片I。
[0164]由此，粘合層2被覆和封裝光半導體元件8的上表面和側面。
[0165]由此得到光半導體裝置6。
[0166]此外，也可以在第I有機硅樹脂和/或第2有機硅樹脂中添加填充劑和/或熒光體(后述)。
[0167] 作為填充劑，例如可列舉出:二氧化硅(硅石)、硫酸鋇、碳酸鋇、鈦酸鋇、氧化鈦、氧化鋯、氧化鎂、氧化鋅、氧化鐵、氫氧化鋁、碳酸鈣、層狀云母、炭黑、硅藻土、玻璃纖維、有機硅樹脂微粒等。
[0168]熒光體只要是具有波長轉換功能的顆粒且為光半導體裝置6 (參見圖2 (b))中使用的公知的熒光體就沒有特別限制，例如可列舉出:能將藍色光轉換成黃色光的黃色熒光體、能將藍色光轉換成紅色光的紅色熒光體等公知的熒光體。[0169]作為黃色熒光體，可列舉出:例如Y3A15O12 = Ce (YAG (釔?鋁.石榴石):Ce)、Tb3A13O12ICe (TAG (鋱?鋁.石榴石):Ce)等具有石榴石型晶體結構的石榴石型熒光體，例如Ca- a -SiAlON等氮氧化物熒光體等。
[0170]作為紅色熒光體，例如可列舉出CaAlSiN3:Eu、CaSiN2 = Eu等氮化物熒光體等。
[0171]此外，填充劑和熒光體為顆粒狀，對其形狀沒有特別限定，例如可列舉出大致球狀、大致平板狀、大致針狀等。填充劑和熒光體的最大長度的平均值平均粒徑(為大致球狀時是指平均粒徑)例如為0.1 μ m以上，優選為0.2 μ m以上，并且例如為500 μ m以下，優選為200 μ m以下。
[0172]填充劑和熒光體的配混比例調節至不妨礙本發明的優異的效果(具體為透明性)的程度，具體而言，相對于第I有機硅樹脂和/或第2有機硅樹脂100質量份，例如為0.01質量份以上，優選為I質量份以上，并且例如為80質量份以下，優選為70質量份以下。
[0173]第2實施方式
[0174]在圖4和圖5中，對于與第I實施方式同樣的構件,標以相同的附圖標記,省略其詳細說明。
[0175]在第I實施方式中，如圖1所示，由片形成非粘合層3，但也可以如圖4所示，由顆粒形成層狀。
[0176]如圖4所示，光半導體用片I具備粘合層2、以及設置在粘合層2的上表面的層狀的非粘合層3 。此外，導電層3上設置有第二脫模片5。在粘合層2下設置有第I脫模片4。
[0177]非粘合層3通過由第2有機硅樹脂形成的顆粒形成為沿面方向延伸的層狀。
[0178]對由第2有機硅樹脂形成的各顆粒的形狀沒有特別限定，例如可列舉出大致球狀、大致板狀(或者大致鱗片狀)、大致針狀、不定形狀(塊狀)等。需要說明的是，在圖4中，將顆粒描繪成截面大致球狀，但其形狀如上所述，不受限定。
[0179]顆粒的最大長度的平均值(為球狀時是指平均粒徑)例如為0.01 μ m以上，優選為Iym以上,并且例如為100 μ m以下,優選為50 μ m以下。
[0180]這種顆粒可以使用預先成形為上述形狀的顆粒，或者也可以通過將較大的顆粒粉碎(包括碾碎)來成形為上述形狀。優選通過將較大的顆粒粉碎來成形為上述形狀。
[0181]顆粒以實質上不露出粘合層2的上表面的方式進行被覆，顆粒以密合狀層疊在粘合層2的上表面。此外，多個顆粒在面方向上彼此相鄰配置。進而，雖在圖4中未圖示，但顆粒可以在厚度方向上相互重疊。
[0182]非粘合層3的平均厚度例如為0.1 μ m以上，優選為I μ m以上，并且例如為50 μ m以下，優選為30 μ m以下。非粘合層3的平均厚度例如通過觀察層的截面來算出。
[0183]接著，對圖4所示的光半導體用片I的制造方法進行說明。
[0184]首先，參見圖4，將粘合層2層疊在第I脫模片4上。
[0185]接著，將非粘合層3層疊在粘合層2的上表面。
[0186]要想將非粘合層3層疊在粘合層2的上表面時，將由第2有機硅樹脂形成的顆粒涂布在粘合層2的上表面。具體而言，預先使紗布等棉布附著?吸收顆粒，用該紗布在粘合層2的上表面涂抹。或者從粘合層2上方撒顆粒。
[0187]然后，將第2脫模片5層疊在非粘合層3上。
[0188]由此，得到厚度方向被第I脫模片4和第2脫模片5夾持的、由粘合層2和非粘合層3形成的光半導體用片I。
[0189]考慮到非粘合層3由顆粒形成為層狀，剛制造好的光半導體用片1(除了第I脫模片4和第2脫模片5以外的光半導體用片I)相對于波長500nm的光的透光率比第I實施方式的透光率低，相對于第I實施方式的透光率，例如為95%以下，進而為90%以下，并且為60%以上。具體而言,光半導體用片I相對于波長500nm的光的透光率例如為60%以上,優選為70%以上，并且例如為99%以下，優選為90%以下。
[0190]剛制造好的光半導體用片I的上表面、即非粘合層3 —側的面的相對于聚丙烯(PP)片(無拉伸。厚度50 μ m)的25°C的剝離粘合力例如為0.40N/2cm以下，優選為
0.20N/2cm以下，并且例如為0.001N/2cm以上。
[0191]然后，使用該光半導體用片I作為封裝片對光半導體元件8進行封裝來制造光半導體裝置6的方法除了剝離第I脫模片4的工序以外，與第I實施方式同樣。
[0192]封裝層9的25 V的彈性模量例如為0.5MPa以上，優選為IMPa以上，并且例如為15MPa以下，優選為IOMPa以下。
[0193]此外，封裝層9相對于波長500nm的光的透光率例如為80%以上，優選為90%以上，并且例如為99.9%以下，優選為99%以下。
[0194]于是，根據該光半導體用片1，由于非粘合層3由顆粒形成為層狀，因此可以使得工藝簡單。即 ，由于可以通過涂布顆粒來形成非粘合層3，因此可以使得其制造工序簡便。
[0195]奪形例
[0196]第2實施方式如圖4的實線所示，在光半導體用片I上設置有第2脫模片5，而例如也可以如圖4的點劃線所示，自剛制造好的光半導體用片I剝離第2脫模片5，然后，對剝離了第2脫模片5的光半導體用片I進行操作(具體進行長期保存和/或運輸)。
[0197]此外，在第2實施方式中，如圖5 (a)所示，使非粘合層3與光半導體元件8相對，而例如也可以如圖6 Ca)所示，使粘合層2與光半導體元件8相對。
[0198]此時，首先，使粘合層2與光半導體元件8相對。
[0199]接著，如圖6 (b)所示，通過光半導體用片I埋設(被覆)光半導體元件8。具體而言，相對于基板7熱壓接光半導體用片I。
[0200]由此，粘合層2被覆和封裝光半導體元件8的上表面和側面。
[0201]由此得到光半導體裝置6。
[0202]實施例
[0203]以下所示的實施例等的數值可以替代成上述實施方式中記載的數值(即上限值或下限值)。
[0204]實施例1
[0205]對應第I實施方式
[0206]1.粘合層的制備
[0207]依據日本特開2012-82320號公報的實施例1，在由PET片形成的第I脫模片的上表面形成粘合層(參見圖1 (a)的下側圖)。
[0208]其中，粘合層由B階的熱固化性有機硅樹脂(第I有機硅樹脂、縮合反應.加成反應固化型有機硅樹脂組合物、未反應的硅氫基殘留。)以厚度600 μ m制備(參見圖1 (a)的下側圖)。[0209]2.非粘合層的制備
[0210]將KR-220L (第2有機硅樹脂、聚甲基倍半硅氧烷、軟化點75°C)溶解于丙酮來制備溶液，使得固體成分濃度達到50質量％，接著，將所制備的溶液涂布在由PET片形成的第2脫模片的非處理面，使得加熱后的厚度約為ΙΟμπι。
[0211]然后，將涂膜在100°C下加熱30分鐘，去除丙酮，由此在第2脫模片的上表面制備非粘合層(參見圖1 (a)的上側圖)。
[0212]3.光半導體用片的制作
[0213]然后，以壓力0.01MPa將粘合層與非粘合層貼合(參見圖1 (b))。
[0214]由此，制作被第I脫模片和第2脫模片夾持的、由粘合層和非粘合層形成的光半導體用片。
[0215]實施例2
[0216]對應第1實施方式
[0217]代替KR-220L使用含乙烯基聚甲基倍半硅氧烷(第2有機硅樹脂、軟化點70°C)，除此之外與實施例1同樣進行處理，制作光半導體用片。
[0218]實施例3
[0219]對應第2實施方式
[0220]1.粘合層的制備
[0221]與實施例1同樣制備粘合層(參見圖4)。
[0222]2.非粘合層的制備
[0223]使用研缽和碾槌將KR-220L (第2有機硅樹脂、聚甲基硅氧烷、軟化點75°C )碾碎，制成最大長度的平均值為IOym的顆粒狀，使紗布附著.吸收該顆粒，通過該紗布，在粘合層的上表面整面均勻地(沒有不均地)涂布顆粒狀的KR-220L。
[0224]由此，在粘合層的上表面形成非粘合層(參見圖4)。其中，非粘合層的平均厚度為30 μ m0
[0225]由此，制作被第I脫模片和第2脫模片夾持的、由粘合層和非粘合層構成的光半導體用片(參見圖4)。
[0226]實施例4
[0227]對應第2實施方式
[0228]代替KR-220L使用含乙烯基聚甲基倍半硅氧烷(第2有機硅樹脂、軟化點70°C )，除此之外與實施例1同樣進行處理，制作光半導體用片(參見圖4)。
[0229]比較例I
[0230]未設置非粘合層，除此之外與實施例1同樣進行處理，制作光半導體用片。
[0231]比較例2
[0232]代替KR-220L使用滑石(顆粒狀、球狀、平均粒徑10 μ m),除此之外與實施例3同樣進行處理，制作光半導體用片(參見圖4)。
[0233]評價
[0234]對下述項目進行評價。它們的結果示于表1。
[0235]1.誘光率
[0236]1-1.初始(剛制作.制誥好)的誘光率[0237]A.光半導體用片
[0238]使用分光光度計測定各實施例和各比較例的剛制作好的光半導體用片(粘合層和非粘合層)相對于波長500nm的光的透光率,作為初始的總透光率。
[0239]具體而言，依據JIS K7361-1 (1997年版)的“塑料-透明材料的總透光率的試驗方法”的記載，通過裝有積分球的分光光度計(U-4100、株式會社日立制作所制造)，測定剝離了第I脫模片和第2脫模片的光半導體用片的透光率。
[0240]B.粘合層和非粘合層
[0241]對于實施例1~4和比較例1、2中制備的粘合層和實施例1和2中制備的非粘合層的各自的透光率，通過與上述同樣的方法測定。
[0242]1-2.加熱后的透光率[0243]通過與上述同樣的方法測定各實施例和各比較例的光半導體用片在150°C下加熱3時間之后的透光率。
[0244]2.剝離試驗(剝離粘合力)
[0245]2-1.光半導體用片的剝離粘合力
[0246]在實施例1~4和比較例2的剛制作好的光半導體用片的粘合層一側的面貼合由PP形成的隔離體，將它們切斷加工成2cm寬，制得樣品。
[0247]然后,對于樣品，使用萬能試驗機(Autograph、株式會社島津制作所制造),實施將隔離體相對于光半導體用片以180度的角度進行剝離的180度剝離試驗。另外，隔離體的剝離速度為30cm/分鐘。此外，試驗時的溫度為25°C。
[0248]此外，對于比較例1，在粘合層的上表面貼合隔離體，除此之外通過與上述同樣的方法實施剝離試驗。
[0249]2-2.粘合層的剝離粘合力
[0250]對于實施例1~4和比較例1、2中制備的粘合層，通過與上述同樣的方法實施180度剝離試驗。
[0251]3.彈性模暈(壓痕計法)
[0252]3-1.粘合層
[0253]對于實施例1~4和比較例1、2中制備的粘合層，使用納米壓痕計測定25°C下的彈性模量。
[0254]3-2.非粘合層
[0255]對于實施例1和2中制備的非粘合層，使用納米壓痕計測定25°C下的彈性模量。
[0256]
【權利要求】
1.一種光半導體用片，其特征在于，具備由第I有機硅樹脂形成的粘合層，以及設置于所述粘合層的厚度方向的一個面的、由第2有機硅樹脂形成的非粘合層。
2.根據權利要求1所述的光半導體用片，其特征在于，所述第2有機硅樹脂在常溫下為固態，且該第2有機硅樹脂是熱塑性的。
3.根據權利要求1所述的光半導體用片，其特征在于，所述第I有機硅樹脂為B階的熱固化性有機硅樹脂。
4.根據權利要求1所述的光半導體用片，其特征在于，所述第2有機硅樹脂為倍半硅氧燒。
5.根據權利要求4所述的光半導體用片，其特征在于，所述倍半硅氧烷含有與所述第I有機硅樹脂反應的官能團。
6.根據權利要求1所述的光半導體用片，其特征在于，該光半導體用片用于光半導體元件的封裝。
7.根據權利要求1所述的光半導體用片，其特征在于，所述非粘合層由片形成，所述片由所述第2有機硅樹脂形成。
8.根據權利要求1所述的光半導體用片，其特征在于，所述非粘合層由顆粒形成為層狀，所述顆粒由所述第2有機硅樹脂形成。
9.一種光半導體裝置，其特征在于，具備光半導體用片、以及通過所述光半導體用片封裝的光半導體元件， 所述光半導體用片具備由第I有機硅樹脂形成的粘合層，以及設置于所述粘合層的厚度方向的一個面的、由第2有機硅樹脂形成的非粘合層。
【文檔編號】C09J183/00GK103965794SQ201410042958
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月29日 優先權日:2013年2月4日
【發明者】小名春華, 松田廣和, 片山博之 申請人:日東電工株式會社