專利名稱：光半導(dǎo)體元件搭載用封裝及使用其的光半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在組合了光半導(dǎo)體元件和熒光體等波長(zhǎng)變換手段的光半導(dǎo)體裝置的制造方面有用的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝及使用該封裝的光半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái),為了光半導(dǎo)體裝置的小型、薄型化,具有圖3所示結(jié)構(gòu)的表面組裝(SMD (Surfacemounted device))型的光半導(dǎo)體裝置(發(fā)光裝置)代替引線型的光半導(dǎo)體裝置被大量使用。該表面組裝型的光半導(dǎo)體裝置通常如下制造在具有作為光半導(dǎo)體元件搭載用區(qū)域的凹部的樹脂成型體403和正負(fù)引線電極404 —體化后的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝的凹部底面，通過(guò)芯片焊接材料406搭載光半導(dǎo)體元件(LED等)400，用接合線401將該光半導(dǎo)體元件400和引線電極404進(jìn)行電連接后，在凹部填充包含熒光體405的透明密封樹脂402，密封光半導(dǎo)體元件400。另外，上述光半導(dǎo)體元件搭載用封裝通常如下制造由成型金屬模具夾入引線電極，向密閉的金屬模具內(nèi)注入熔融的熱塑性樹脂組合物后，恢復(fù)到室溫使該樹脂組合物固化，從而使其一體化。日本特開2002-280616號(hào)公報(bào)、日本特開2004-055632號(hào)公報(bào)和日本特開2004-342782號(hào)公報(bào)中公開了使用具有凹部的樹脂成型體和正負(fù)引線電極一體化的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝而形成的SMD型LED裝置。

發(fā)明內(nèi)容
近年來(lái)，光半導(dǎo)體裝置在其利用領(lǐng)域擴(kuò)展的同時(shí)在苛刻的使用條件下使用的情況增多，從而要求具有比以往更高的可靠性。但是，通常用于制造上述樹脂成型體的熱塑性樹脂組合物的線膨脹率(20 120ppm/°C)大于通常用作引線電極的銅的線膨脹率(約17ppm/°C )，因此，將其一體化時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力，其結(jié)果是樹脂成型體和引線電極的粘接性低，其間會(huì)產(chǎn)生數(shù)十微米等級(jí)的間隙。并且，如果樹脂成型體和引線電極的粘接性低，貝U在彎曲引線電極的外部引線的工序中施加的應(yīng)力在其間也會(huì)產(chǎn)生間隙，使得光半導(dǎo)體裝置的可靠性降低。另外，向金屬模具注入樹脂組合物而制作樹脂成型體時(shí)如果應(yīng)用注射成型，由于樹脂的注射壓力使金屬模具有時(shí)會(huì)稍微變形或錯(cuò)位，此時(shí)沿著金屬模具的接縫會(huì)產(chǎn)生間隙，從而在光半導(dǎo)體元件搭載用封裝側(cè)面產(chǎn)生樹脂飛邊(分型線)。該樹脂飛邊在成型工序中成為障礙，為了使光半導(dǎo)體裝置小型化而精度高地沿著樹脂成型體的外側(cè)面加工外部引線變得非常困難。并且，此時(shí)在引線電極和樹脂成型體的界面施加縱向應(yīng)力，在上述界面從橫向延伸的飛邊的頂端部分會(huì)產(chǎn)生間隙。進(jìn)而，樹脂飛邊也可能會(huì)剝落，該樹脂飛邊的剝落成為封裝裂縫的主要原因，水分、雜質(zhì)從該裂縫侵入，使得光半導(dǎo)體裝置的可靠性顯著降低。另外，飛邊深度剝落的情況會(huì)產(chǎn)生孔壁，外觀較差。另外，近年來(lái)開發(fā)了在紫外區(qū)域等具有發(fā)光峰波長(zhǎng)的光半導(dǎo)體元件，對(duì)于該元件也期待著適用于SMD型LED，但是紫外區(qū)域附近的光能量高，因此樹脂成型體的凹部?jī)?nèi)周面(反射面)容易劣化，該內(nèi)周面進(jìn)一步劣化時(shí)，存在可見光的反射率也會(huì)降低的問(wèn)題。鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于提供樹脂成型體和引線電極的粘接性良好、可靠性優(yōu)異的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝及使用該封裝的光半導(dǎo)體裝置。另外，本發(fā)明的其他目的在于提供固化后的、具有可見光至近紫外光的反射率高、耐光和耐熱劣化性優(yōu)異的凹部(反射面)的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝及使用該封裝的光半導(dǎo)體裝置。S卩，本發(fā)明的特征在于下述(I) (12)的事項(xiàng)。
(I)光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其為具有作為光半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的凹部的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，由至少形成所述凹部側(cè)面的、包含熱固性光反射用樹脂組合物的樹脂成型體與對(duì)向配置以形成所述凹部底面的一部分的至少一對(duì)正負(fù)引線電極一體化而成，在所述樹脂成型體和所述引線電極的接合面沒(méi)有間隙。(2)上述(I)所述的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，所述樹脂成型體和所述正負(fù)的兩個(gè)引線電極的一體化通過(guò)傳遞成型來(lái)進(jìn)行。(3)上述(I)或(2)所述的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，所述熱固性光反射用樹脂組合物包含填料。(4)上述(I)或(2)所述的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，所述熱固性光反射用樹脂組合物為包含成分(A)環(huán)氧樹脂、(B)固化劑、(C)固化促進(jìn)劑、(D)無(wú)機(jī)填充劑、(E)白色顏料、(F)偶聯(lián)劑，熱固化后在波長(zhǎng)350nm 800nm處的光反射率為80%以上，并且可在常溫(0 35°C)下加壓成型的樹脂組合物。(5)上述(4)所述的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，所述(D)無(wú)機(jī)填充劑為選自由二氧化硅、氧化鋁、氧化鎂、氧化銻、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硫酸鋇、碳酸鎂、碳酸鋇構(gòu)成的組中的至少一種以上。(6)上述(4)或(5)所述的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，所述(E)白色顏料為無(wú)機(jī)中空粒子。(7)上述(4) (6)中任意一項(xiàng)所述的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，所述(E)白色顏料的平均粒徑在0. I 50 iim的范圍。(8)上述(4) (7)中任意一項(xiàng)所述的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，所述(D)無(wú)機(jī)填充劑和所述(E)白色顏料的合計(jì)量相對(duì)所述熱固性光反射用樹脂組合物總量為70體積％ 85體積％。(9)上述(I) (8)中任意一項(xiàng)所述的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，所述熱固性光反射用樹脂組合物的螺旋流動(dòng)為50cm 300cm。(10)上述(I) (9)中任意一項(xiàng)所述的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，所述熱固性光反射用樹脂組合物的圓盤流動(dòng)為50mm以上。(11)上述(I) (10)中任意一項(xiàng)所述的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，所述熱固性光反射用樹脂組合物的線膨脹系數(shù)為10 30ppm/°C。 (12)光半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有上述(I) (11)中任意一項(xiàng)所述的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝、搭載在所述封裝的凹部底面的光半導(dǎo)體元件以及覆蓋所述凹部?jī)?nèi)的光半導(dǎo)體元件的透明密封樹脂層。根據(jù)本發(fā)明，可以提供樹脂成型體和引線電極的粘接性良好、可靠性優(yōu)異的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝及使用該封裝的光半導(dǎo)體裝置，還可以提供固化后的、具有可見光至近紫外光的反射率高、耐光和耐熱劣化性優(yōu)異的凹部的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝及使用該封裝的光半導(dǎo)體裝置。另外，在上述本發(fā)明中，在樹脂成型體和引線電極的接合面“沒(méi)有間隙”是指使用SEM或金屬顯微鏡等以200倍的倍率觀察樹脂成型體和引線電極相接觸的界面時(shí)，在該界面沒(méi)有觀察到間隙的狀態(tài)。另外，本申請(qǐng)基于同一申請(qǐng)人在先提出的日本專利申請(qǐng)第2006-154652號(hào)(申請(qǐng)日2006年6月2日)主張優(yōu)先權(quán)，為了參照在此引入其說(shuō)明書。


圖I為表示本發(fā)明的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝的一個(gè)實(shí)施方式的斜視圖和截面圖。圖2為表示本發(fā)明的光半導(dǎo)體裝置的一個(gè)實(shí)施方式的截面圖。圖3為表示一般的SMD型LED (光半導(dǎo)體裝置)的截面圖。圖4為表示本發(fā)明的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝的引線電極端部的優(yōu)選結(jié)構(gòu)的截面圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝為具有作為光半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的凹部的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，將至少形成上述凹部側(cè)面的、包含熱固性光反射用樹脂組合物的樹脂成型體與對(duì)向配置以形成上述凹部底面的一部分的至少一對(duì)正負(fù)引線電極進(jìn)行一體化，在上述樹脂成型體和上述引線電極的接合面沒(méi)有間隙。另外，正引線電極的一端和負(fù)引線電極的一端優(yōu)選相互對(duì)向配置以使各自的表面(主面)露出而形成凹部的底面，其間通過(guò)成型樹脂分離。并且，正引線電極的另一端和負(fù)引線電極的另一端優(yōu)選在剛與樹脂成型體一體化后設(shè)置成從樹脂成型體側(cè)面突出，該突出的外部引線部例如像圖3所示彎向封裝成型體的接合面的內(nèi)側(cè)，成為J-彎曲(Bend)型正負(fù)連接端子部。不必說(shuō)，本發(fā)明中的連接端子部的結(jié)構(gòu)并不限于J-彎曲(Bend)型，也可以是鷗翼型等其他結(jié)構(gòu)。下面針對(duì)本發(fā)明的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝的各構(gòu)成、制造方法以及使用該封裝的光半導(dǎo)體裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。(引線電極)引線電極可以使用例如摻鐵銅等高熱傳導(dǎo)體來(lái)構(gòu)成，例如可以通過(guò)壓力機(jī)沖裁加工0. 15_厚的銅合金構(gòu)成的長(zhǎng)條金屬板而形成。另外，為了防止引線電極的氧化等，可以在引線電極的表面實(shí)施銀、鋁、金、鈀或它們的合金等金屬的鍍覆。另外，為了提高來(lái)自發(fā)光元件的光反射率，優(yōu)選使引線電極的表面變得平滑。并且，優(yōu)選盡可能地增大引線電極的面積，由此可以提高散熱性，可以有效地抑制配置的發(fā)光元件的溫度升高，進(jìn)而可以對(duì)發(fā)光元件投入比較多的電力，能夠提高光輸出。
另外，本發(fā)明中至少一對(duì)引線電極對(duì)向配置以形成封裝的凹部底面的一部分，在該對(duì)向的引線電極端部背面和側(cè)面相交的角優(yōu)選帶有曲線(參照?qǐng)D4的R1。這里，引線電極的背面為在封裝的凹部底面露出的面(主面)的背面)。這樣，對(duì)應(yīng)于成型樹脂注入的方向在引線電極端部設(shè)置圓角時(shí)，成型樹脂的流動(dòng)變得順暢，容易在引線電極間沒(méi)有間隙地填充成型樹脂，從而可以確實(shí)地將引線電極間分離，并且可以強(qiáng)化引線電極和成型樹脂體的密合性。進(jìn)而，由于樹脂成型體和引線電極的接合線帶有曲線，可以避免在接合線的應(yīng)力集中，抑制發(fā)生封裝裂縫。另一方面，對(duì)向的引線電極端部的主面和側(cè)面相交的角優(yōu)選突出成銳角(參照?qǐng)D4的R2)。由此可以有效地阻止成型樹脂從引線電極間向引線電極主面上流出，可以防止發(fā)光元件的芯片焊接不良或?qū)Ь€接合不良。另外，引線電極和成型樹脂的密合性提高，可以抑制在其界面的剝離。 (樹脂成型體)本發(fā)明的封裝中的樹脂成型體優(yōu)選為將熱固性光反射用樹脂組合物成型得到的成型體。并且，熱固性光反射用樹脂組合物中優(yōu)選包含填料。進(jìn)而，熱固性光反射用樹脂組合物優(yōu)選包含成分(A)環(huán)氧樹脂、(B)固化劑、(C)固化促進(jìn)劑、(D)無(wú)機(jī)填充劑、(E)白色顏料、(F)偶聯(lián)劑。上述(A)環(huán)氧樹脂可以使用通常用作電子部件密封用環(huán)氧樹脂成型材料的環(huán)氧樹月旨，例如存在有以苯酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、鄰甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂為代表的將酚類與醛類的酚醛清漆樹脂環(huán)氧化后的樹脂；雙酚A、雙酚F、雙酚S、烷基取代聯(lián)苯酚等的二縮水甘油醚；二氨基二苯基甲烷、三聚異氰酸等多胺與表氯醇反應(yīng)得到的縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂；由過(guò)乙酸等過(guò)酸氧化烯鍵而得到的線型脂肪族環(huán)氧樹脂，以及脂環(huán)族環(huán)氧樹脂等。也可以將這些樹脂適當(dāng)?shù)夭⒂脦追N。另外，這些樹脂中優(yōu)選著色相對(duì)少的樹脂，可舉出例如雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂、三縮水甘油基三聚異氰酸酯。作為上述(B)固化劑，只要是與環(huán)氧樹脂反應(yīng)的固化劑就可以沒(méi)有特別限制地使用，但優(yōu)選著色相對(duì)少的固化劑。可舉出例如酸酐系固化劑、苯酚系固化劑等。作為酸酐系固化劑可舉出例如酞酸酐、馬來(lái)酸酐、偏苯三酸酐、苯均四酸酐、六氫酞酸酐、四氫酞酸酐、甲基納迪克酸酐(methylnadic anhydride)、納迪克酸酐、戍二酸酐、甲基六氫酞酸酐、甲基四氫酞酸酐等。這些酸酐系固化劑中優(yōu)選使用酞酸酐、六氫酞酸酐、四氫酞酸酐、甲基六氫酞酸酐。酸酐系固化劑優(yōu)選其分子量為140 200左右的固化劑，并且優(yōu)選無(wú)色或淡黃色的酸酐。這些固化劑可以單獨(dú)使用，也可以并用2種以上。環(huán)氧樹脂和固化劑的配合比例優(yōu)選為相對(duì)于環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基I當(dāng)量，固化劑中可與環(huán)氧基反應(yīng)的活性基團(tuán)(酸酐或羥基)優(yōu)選是0. 5 I. 5當(dāng)量、更進(jìn)一步優(yōu)選是0. 7 I. 2當(dāng)量這樣的比例?；钚曰鶊F(tuán)少于0. 5當(dāng)量時(shí)，環(huán)氧樹脂組合物的固化速度會(huì)變慢，同時(shí)得到的固化物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度會(huì)降低；另一方面，超過(guò)I. 5當(dāng)量時(shí)，耐濕性會(huì)降低。作為上述(C)固化促進(jìn)劑(固化催化劑)沒(méi)有特別限制，可舉出例如1，8_ 二氮雜-二環(huán)(5，4，0)十一碳烯-7、三乙烯二胺、三-2，4，6-二甲氨基甲基苯酚等叔胺類；2-乙基-4-甲基咪唑、2-甲基咪唑等咪唑類；三苯基膦、四苯基鱗四苯基硼酸鹽、四正丁基鱗-O，O- 二乙基二硫代磷酸酯等磷化合物；季銨鹽；有機(jī)金屬鹽類；以及它們的衍生物等。這些物質(zhì)可以單獨(dú)使用或者并用。這些固化促進(jìn)劑(固化催化劑)中優(yōu)選使用叔胺類、咪唑類、磷化合物。上述固化促進(jìn)劑的含有率相對(duì)于100重量份環(huán)氧樹脂優(yōu)選為0. 01 8. 0重量份，更優(yōu)選為0. I 3. 0重量份。固化促進(jìn)劑(固化催化劑)的含有率如果小于0. 01重量份，則得不到充分的固化促進(jìn)效果；另外，如果超過(guò)8.0重量份，則得到的固化物會(huì)被看到變色。作為上述(D)無(wú)機(jī)填充材料可以使用選自由二氧化硅、氧化鋁、氧化鎂、氧化銻、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硫酸鋇、碳酸鎂、碳酸鋇構(gòu)成的組中的至少一種，從熱傳導(dǎo)性、光反射特性、成型性、阻燃性方面考慮優(yōu)選二氧化硅、氧化鋁、氧化銻、氫氧化鋁的混合物。并且，無(wú)機(jī)填充材料的平均粒徑?jīng)]有特別限制，但為了與白色顏料的填密效率良好，優(yōu)選為0. I 100 Ii m 范圍。作為上述(E)白色顏料沒(méi)有特別限制，但優(yōu)選為無(wú)機(jī)中空粒子，可舉出例如硅酸鈉玻璃、鋁硅酸玻璃、硼硅酸鈉玻璃、氧化鋁、白色砂質(zhì)沉積層7 >)等。白色顏料的粒徑優(yōu)選平均粒徑為0. I 50 ii m的范圍，平均粒徑小于0. I ii m時(shí)，粒子容易凝集，分散性較差；、超過(guò)50 y m時(shí)，得不到充分的反射特性。上述(E)白色顏料和(D)無(wú)機(jī)填充材料的總填充量(填料的填充量)優(yōu)選相對(duì)于熱固性光反射用樹脂組合物全體為70體積％ 85體積％的范圍。這些填料的填充量小于70體積％時(shí)，光反射特性不足；超過(guò)85體積％時(shí)，成型性較差，基板的制作往往會(huì)變得困難。作為上述(F)偶聯(lián)劑可舉出硅烷系偶聯(lián)劑、鈦酸酯系偶聯(lián)劑等，作為硅烷偶聯(lián)劑通?？梢匀我獾母街繌V泛地使用環(huán)氧硅烷系、氨基硅烷系、陽(yáng)離子型硅烷系、乙烯基硅烷系、丙烯基硅烷系、巰基硅烷系及它們的復(fù)合體系等。偶聯(lián)劑的種類和處理?xiàng)l件沒(méi)有特別限制，偶聯(lián)劑的配合量在熱固性光反射用樹脂組合物中優(yōu)選為5重量％以下。除此以外，上述熱固性光反射用樹脂組合物中還可以根據(jù)需要添加抗氧化劑、脫模劑、離子補(bǔ)充劑等。含有如上所述成分的熱固性光反射用樹脂組合物在熱固化前、室溫(0 35°C)下優(yōu)選可以加壓成型，熱固化后在波長(zhǎng)350nm 800nm的光反射率優(yōu)選為80%以上。上述加壓成型例如可以在室溫、0. 5 2MPa、l 5秒鐘左右的條件下進(jìn)行。另外，上述光反射率小于80%時(shí)，往往不能充分利于提高光半導(dǎo)體裝置的輝度。光反射率更優(yōu)選為90%以上。另外，上述熱固性光反射用樹脂組合物的螺旋流動(dòng)優(yōu)選為50cm 300cm,更優(yōu)選為50cm 200cm，特別優(yōu)選為50cm 150cm。螺旋流動(dòng)小于50cm時(shí)，材料的填充性差，制品中容易產(chǎn)生未填充部。另一方面，螺旋流動(dòng)超過(guò)300cm時(shí)，容易產(chǎn)生空隙，彎曲強(qiáng)度往往會(huì)降低。并且，圓盤流動(dòng)優(yōu)選為50mm以上,更優(yōu)選為80mm以上。圓盤流動(dòng)小于50mm時(shí),在引線框間容易產(chǎn)生未填充和空隙。另外，螺旋流動(dòng)為向具有螺旋狀溝槽的金屬模具(金屬模具溫度180°C)注入樹脂組合物(注入壓力6. 9MPa)，直至該樹脂組合物固化所填充的螺旋長(zhǎng)度的測(cè)定值。圓盤流動(dòng)為在2片平板的金屬模具(金屬模具溫度180°C、金屬模具重量8kg)間配置5g樹脂組合物，樹脂組合物由于金屬模具的自身重量潤(rùn)濕擴(kuò)展的圓直徑的測(cè)定值。進(jìn)而，上述熱固性光反射用樹脂組合物的線膨脹系數(shù)優(yōu)選為10 30ppm/°C。此時(shí)，線膨脹系數(shù)可以通過(guò)熱固性光反射用樹脂組合物的形成固化物或成型體而求出。另外，樹脂成型體的形狀如上所述只要具有作為光半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的凹部即可，沒(méi)有特別限制，但凹部側(cè)壁(反射面)優(yōu)選為將來(lái)自光半導(dǎo)體元件的光向上方反射的形狀。圖I中表示本發(fā)明的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝110的一個(gè)實(shí)施方式，該封裝110具有樹脂成型體103、引線電極105、作為光半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的凹部200、Ni/Ag鍍層104。(封裝的制造方法)本發(fā)明的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝的制造方法沒(méi)有特別限制，但優(yōu)選通過(guò)傳遞成型對(duì)熱固性光反射用樹脂組合物和引線電極一體成型來(lái)進(jìn)行制造。通過(guò)利用傳遞成型進(jìn)行成型，在引線電極和樹脂成型體間難以產(chǎn)生間隙。更具體而言，例如可以如下制造將引線電極配置在規(guī)定形狀的金屬模具中，從金屬模具的樹脂注入口注入熱固性光反射用樹脂組合物，優(yōu)選在金屬模具溫度170 190°C、成型壓力2 8MPa、60 120秒鐘的條件下使其固化，從金屬模具取出后，在后固化溫度120°C 180°C、1 3小時(shí)的條件下進(jìn)行熱固化。(光半導(dǎo)體裝置)本發(fā)明的光半導(dǎo)體裝置的特征在于至少具有本發(fā)明的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝、搭載在光半導(dǎo)體元件搭載用封裝的凹部底面的光半導(dǎo)體元件以及覆蓋光半導(dǎo)體元件而形成在凹部?jī)?nèi)的透明密封樹脂層。上述光半導(dǎo)體元件(發(fā)光元件)例如配置在封裝的凹部?jī)?nèi)底面露出的負(fù)引線電極或正引線電極上，其n電極與負(fù)引線電極通過(guò)引線接合來(lái)連接，同樣p電極與正引線電極通過(guò)引線接合來(lái)連接。另外，n電極形成在發(fā)光元件的上部、p電極形成在發(fā)光元件的下部的元件方式中，P電極通過(guò)銀糊劑等芯片焊接材料粘接在正引線電極上，n電極和負(fù)引線電極通過(guò)引線接合來(lái)連接。這樣，在引線電極上配置發(fā)光元件時(shí)，發(fā)光元件的散熱性被提高，從而優(yōu)選。在此，發(fā)光元件例如為可發(fā)藍(lán)色光的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體元件，該元件例如可以如下形成在藍(lán)寶石襯底上形成包含n型層、活性層和p型層的氮化物半導(dǎo)體層，在除去活性層和P型層的一部分而露出的n型層上形成n電極，在p型層上形成p電極。上述透明密封樹脂層可以保護(hù)發(fā)光元件免受外力、水分等的影響。另外，在發(fā)光元件的電極和引線電極間用引線連接的結(jié)構(gòu)中還具有保護(hù)引線的功能。另外，為了使來(lái)自發(fā)光元件的光有效地透過(guò)至外部，透明密封樹脂層要求高的光透過(guò)性。作為用于透明密封樹脂層的透明密封樹脂的具體材料，環(huán)氧樹脂、硅樹脂、丙烯酸樹脂等是適宜的，進(jìn)而為了對(duì)來(lái)自發(fā)光元件的光具有特定的過(guò)濾效果等，也可以添加著色染料或著色顏料。圖2中表示本發(fā)明的光半導(dǎo)體裝置的一個(gè)實(shí)施方式，即在本發(fā)明的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝110的光半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域(凹部)200的底部規(guī)定位置搭載光半導(dǎo)體元件100，該光半導(dǎo)體元件100和引線電極105通過(guò)接合線102或焊料凸點(diǎn)107等公知方法進(jìn)行電連接，該光半導(dǎo)體元件100由包含公知的熒光體106的透明密封樹脂101覆蓋。實(shí)施例下面通過(guò)實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。實(shí)施例I(引線框)對(duì)厚度0. 15mm的銅框應(yīng)用通常的光蝕刻處理，形成包括引線電極的電路后，對(duì)該電路進(jìn)行電解鍍Ag，形成引線框。[表 I](熱固性光反射用樹脂組合物的組成)環(huán)氧樹脂三縮水甘油基三聚異氰酸酯100重量份(環(huán)氧當(dāng)量100)固化劑六氫酞酸酐140重量份
固化促進(jìn)劑四正丁基鱗-O，O- 二乙基二硫代磷酸酯 2. 4重量份無(wú)機(jī)填充劑熔融二氧化硅(平均粒徑20 U m) 600重量份氧化鋁(平均粒徑I ii m)890重量份白色顏料硼硅酸鈉玻璃球(平均粒徑27 u m) 185重量份偶聯(lián)劑Y -縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷19重量份抗氧化劑9，10- 二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物 I重量份在混煉溫度30 40°C、混煉時(shí)間10分鐘的條件下對(duì)上述組成的材料進(jìn)行輥混煉，制作熱固性光反射用樹脂組合物。得到的樹脂組合物的螺旋流動(dòng)為140cm (固化時(shí)間90秒鐘)，圓盤流動(dòng)為85_ (固化時(shí)間90秒鐘)。另外，得到的樹脂組合物的固化物的光反射率為90%以上。這里，該光反射率為在成型模具溫度180°C、成型壓力6. 9MPa、固化時(shí)間90 秒鐘的條件下對(duì)上述樹脂組合物進(jìn)行傳遞成型后，通過(guò)在150°C進(jìn)行2小時(shí)后固化，形成厚度2. Omm的試驗(yàn)片，針對(duì)該試驗(yàn)片使用積分球型分光光度計(jì)V-750型(日本分光株式會(huì)社制造)、在波長(zhǎng)350 850nm的條件下進(jìn)行測(cè)定的值。(光半導(dǎo)體元件搭載用封裝的成型)將上述得到的引線框?qū)?yīng)位置安裝在金屬模具中，再將上述得到的熱固性光反射用樹脂組合物注入金屬模具，在金屬模具溫度180°C、90秒鐘、6. 9MPa的條件下進(jìn)行傳遞成型，制作在元件搭載區(qū)域具有凹部、且在該凹部底面露出正負(fù)引線電極的光半導(dǎo)體搭載用封裝。(光半導(dǎo)體裝置的制造)用芯片焊接材料對(duì)上述得到的光半導(dǎo)體搭載用封裝的凹部底面的引線電極固定LED元件，通過(guò)在150°C加熱I小時(shí)將LED元件固定在端子上。隨后，用金屬絲將LED元件和端子進(jìn)行電連接。接著，通過(guò)澆注向上述凹部流入下述組成的透明密封樹脂以覆蓋LED元件，在150°C加熱2小時(shí)使其固化，從而制作光半導(dǎo)體裝置(SMD型LED)。[表2](透明密封樹脂的組成)加氫雙酌■ A型環(huán)氧樹脂(商品名Denacol EX252、Nagase ChemteX公司制造)90重量份脂環(huán)式環(huán)氧樹脂(商品名CEL-2021P、大賽璐化學(xué)公司制造)10重量份4-甲基六氫酞酸酐(商品名HN-5500E、日立化成工業(yè)(株)制造)90重量份2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚BHT0.4重量份2-乙基-4-甲基咪唑0. 9重量份實(shí)施例2[表3](熱固性光反射用樹脂組合物的組成)環(huán)氧樹脂三縮水甘油基三聚異氰酸酯100重量份(環(huán)氧當(dāng)量100)固化劑六氫酞酸酐125重量份固化促進(jìn)劑四正丁基鱗-O，O- 二乙基二硫代磷酸酯 2. 4重量份無(wú)機(jī)填充劑熔融二氧化硅(平均粒徑20 U m) 720重量份
氧化鋁(平均粒徑I ii m)640重量份白色顏料二氧化硅球(平均粒徑3 ii m)435重量份偶聯(lián)劑Y -縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷9重量份抗氧化劑9，10- 二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物 I重量份在混煉溫度30 40°C、混煉時(shí)間10分鐘的條件下對(duì)上述組成的材料進(jìn)行輥混煉，制作熱固性光反射用樹脂組合物。得到的樹脂組合物的螺旋流動(dòng)為IOOcm(固化時(shí)間90秒鐘)，圓盤流動(dòng)為55mm (固化時(shí)間90秒鐘)。另外，得到的樹脂組合物的固化物的光反射率為 90% 以上(350 850nm)。進(jìn)而，使用上述得到的熱固性光反射用樹脂組合物與實(shí)施例I同樣地制作光半導(dǎo)體搭載用封裝及光半導(dǎo)體裝置。 對(duì)于如上所述制造的各實(shí)施例的光半導(dǎo)體裝置，確認(rèn)出引線和封裝的界面的粘接力良好，在該界面沒(méi)有發(fā)現(xiàn)間隙。另外，在85°C、85%RH中放置24小時(shí)后對(duì)樹脂成型體和透明密封樹脂或引線電極的界面有無(wú)剝離進(jìn)行了確認(rèn)，但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)剝離，也幾乎沒(méi)有發(fā)現(xiàn)水分的混入。從而，各實(shí)施例的光半導(dǎo)體裝置可以說(shuō)是耐回流性和耐遷移性等可靠性優(yōu)異的光半導(dǎo)體裝置。
權(quán)利要求
1.光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其為具有作為光半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的凹部的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，由至少形成所述凹部側(cè)面的、包含熱固性光反射用樹脂組合物的樹脂成型體與對(duì)向配置以形成所述凹部底面的一部分的至少一對(duì)正負(fù)引線電極一體化而成，所述對(duì)向的引線電極端部的背面和側(cè)面相交的角帶有曲線，所述對(duì)向的引線電極端部的主面和側(cè)面相交的角突出成銳角，在所述樹脂成型體和所述引線電極的接合面沒(méi)有間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，所述樹脂成型體和所述至少一對(duì)正負(fù)引線電極的一體化通過(guò)傳遞成型來(lái)進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，所述熱固性光反射用樹脂組合物包含填料。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，所述熱固性光反射用樹脂組合物為包含成分(A)環(huán)氧樹脂、(B)固化劑、(C)固化促進(jìn)劑、(D)無(wú)機(jī)填充劑、(E)白色顏料、(F)偶聯(lián)劑，熱固化后在波長(zhǎng)350nm 800nm處的光反射率為80%以上，并且可在常溫(O 35°C)下加壓成型的樹脂組合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，所述(D)無(wú)機(jī)填充劑為選自由二氧化硅、氧化鋁、氧化鎂、氧化銻、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硫酸鋇、碳酸鎂、碳酸鋇構(gòu)成的組中的至少一種以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，所述(E)白色顏料為無(wú)機(jī)中空粒子。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，所述(E)白色顏料的平均粒徑在O. I 50 μ m的范圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，所述(D)無(wú)機(jī)填充劑和所述(E)白色顏料的合計(jì)量相對(duì)所述熱固性光反射用樹脂組合物總量為70體積％ 85體積％。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，所述熱固性光反射用樹脂組合物的螺旋流動(dòng)為50cm 300cm。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，所述熱固性光反射用樹脂組合物的圓盤流動(dòng)為50mm以上。
11.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，所述熱固性光反射用樹脂組合物的線膨脹系數(shù)為10 30ppm/°C。
12.光半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求I或2所述的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝、搭載在所述封裝的所述凹部底面的光半導(dǎo)體元件以及覆蓋所述凹部?jī)?nèi)的所述光半導(dǎo)體元件的透明密封樹脂層。
全文摘要
本發(fā)明涉及光半導(dǎo)體元件搭載用封裝及使用其的光半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明提供一種光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其為具有作為光半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的凹部的光半導(dǎo)體元件搭載用封裝，其特征在于，由至少形成所述凹部側(cè)面的、包含熱固性光反射用樹脂組合物的樹脂成型體與對(duì)向配置以形成所述凹部底面的一部分的至少一對(duì)正負(fù)引線電極一體化而成，所述對(duì)向的引線電極端部的背面和側(cè)面相交的角帶有曲線，所述對(duì)向的引線電極端部的主面和側(cè)面相交的角突出成銳角，在所述樹脂成型體和所述引線電極的接合面沒(méi)有間隙。
文檔編號(hào)H01L33/62GK102983248SQ20121048429
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2007年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月2日
發(fā)明者浦崎直之, 湯淺加奈子 申請(qǐng)人:日立化成工業(yè)株式會(huì)社