本發(fā)明涉及半導(dǎo)體發(fā)光裝置及光半導(dǎo)體安裝用基板。

背景技術(shù)：

作為半導(dǎo)體發(fā)光元件之一的LED(Light Emitting Diode)元件為小型且長壽命，省電性優(yōu)異，因此，作為顯示燈等的光源被廣泛利用。而且，近年來，由于較廉價制造亮度更高的LED元件，所以正在研究作為熒光燈及白熱燈泡的替代光源的利用。在適用于這種光源的情況下，為了得到大的照度，表面安裝型LED包封件大多采用在由表面形成有銀等光反射物質(zhì)的導(dǎo)電性物質(zhì)構(gòu)成的基板(LED安裝用基板)上配置LED元件，在各LED元件的周圍配設(shè)使光向規(guī)定方向反射的反射器(反射體)的方式。

但是，用于半導(dǎo)體發(fā)光裝置的LED元件等半導(dǎo)體發(fā)光元件在發(fā)光時伴有放熱，因此，反射器因該元件的溫度上升而劣化，其反射率降低，往往導(dǎo)致LED包封件發(fā)出的光的亮度降低。

這樣，由于要求反射器具有耐熱性，所以正在開發(fā)耐熱性得到改良的反射器。例如，專利文獻1中公開了含有(A)環(huán)氧樹脂、(B)固化劑、(C)固化催化劑、(D)無機填充劑、(E)白色顏料及(F)偶聯(lián)劑的光反射用熱固化性樹脂組合物。

專利文獻2中公開了一種聚酰胺組合物，其含有聚酰胺，該聚酰胺具有含有1，4-環(huán)己烷二羧酸單元50～100摩爾％的二羧酸單元和含有碳原子數(shù)4～18的脂肪族二胺單元50～100摩爾％的二胺單元。

專利文獻3中公開了由具有碳-氫鍵的氟樹脂(A)及氧化鈦(B)構(gòu)成的樹脂組合物。另外，專利文獻4中還公開了含有特定的交聯(lián)處理劑的電子束固化性樹脂組合物等，且公開了將該樹脂組合物用于反射器的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。

目前，作為在配線基板等上安裝上述半導(dǎo)體發(fā)光裝置的方法，采用在事先將焊錫點焊在規(guī)定位置的配線基板上暫時固定半導(dǎo)體發(fā)光裝置后，使用通過紅外線、熱風(fēng)等手段將該配線基板加熱至一般220～270℃左右而熔融的焊錫固定半導(dǎo)體發(fā)光裝置的方法(回流焊法)。

但是，目前使用的半導(dǎo)體發(fā)光裝置耐熱性并不充足，特別是在上述加熱下的回流焊工序中，存在零件表面的溫度局部增高而產(chǎn)生變形等問題。在反射器的形狀變化時，光的反射角等也會發(fā)生變化，因此，LED包封件難以顯示如設(shè)計那樣的發(fā)光特性。另外，LED包封件的外形尺寸變化，對于與配線基板的連接產(chǎn)生不良。因此，期待具備對于熱的尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異的反射器的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1:(日本)專利第5060707號公報

專利文獻2:國際公開WO2011/027562

專利文獻3:(日本)特開2011-195709號公報

專利文獻4:(日本)特開2013-166926號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

本申請發(fā)明的課題在于，提供不僅具有極高的光反射性，還具有對于熱的尺寸穩(wěn)定性更優(yōu)異的反射器的半導(dǎo)體發(fā)光裝置及光半導(dǎo)體安裝用基板。需要說明的是，在此，尺寸穩(wěn)定性是指使焊錫熔融而固定半導(dǎo)體發(fā)光裝置等的半導(dǎo)體發(fā)光裝置向基板的安裝中的高熱處理工序中的尺寸收縮量，其值越小，在配線基板安裝后的LED包封件等半導(dǎo)體發(fā)光裝置的形狀變化越少，顯示更穩(wěn)定的發(fā)光特性、指向性，結(jié)果成為可提高長期可靠性的指標。作為反射器，為了得到充分的長期可靠性，優(yōu)選尺寸穩(wěn)定性至少為1％以下。

用于解決課題的方案

本發(fā)明人為了實現(xiàn)上述目的，重復(fù)深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過下述方案，可解決上述課題：一種至少具備基板、具有呈凹部形狀的空腔的反射器及光半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中，該反射器通過含有無機物質(zhì)的樹脂組合物形成，在通過使用了CuKα射線(波長1.5418A)的X射線衍射法測定該反射器而得到的光譜中，在衍射角2θ為0度至24度范圍中強度最大的衍射峰的峰值強度P1和衍射角2θ為大于24度至70度的范圍，將強度最大的衍射峰的峰值強度P2的強度比設(shè)為特定的范圍內(nèi)，且將該反射器的灰分設(shè)為60質(zhì)量％以上。本發(fā)明是基于該見解而完成的。

即，本發(fā)明提供：

(1)一種半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其至少具備基板、具有呈凹部形狀的空腔的反射器及光半導(dǎo)體元件，其特征在于，該反射器通過含有無機物質(zhì)的樹脂組合物形成，在通過使用了CuKα射線(波長1.5418A)的X射線衍射法測定該反射器而得到的光譜中，在衍射角2θ為0度至24度范圍中強度最大的衍射峰的峰值強度P1與衍射角2θ為大于24度至70度范圍中強度最大的衍射峰的峰值強度P2的強度比(P1/P2)為0.01以上且1.0以下，且該反射器的灰分為60質(zhì)量％以上；及

(2)一種光半導(dǎo)體安裝用基板，其具備基板及具有呈凹部形狀的空腔的反射器，其特征在于，該反射器由含有無機物質(zhì)的樹脂組合物形成，在通過使用了CuKα射線(波長1.5418A)的X射線衍射法測定該反射器而得到的光譜中，在衍射角2θ為0度至24度范圍中強度最大的衍射峰的峰值強度P1與衍射角2θ為大于24度至70度范圍中強度最大的衍射峰的峰值強度P2的強度比(P1/P2)為0.01以上且1.0以下，且該反射器的灰分為60質(zhì)量％以上。

發(fā)明的效果

本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其構(gòu)成要素即反射器具有極高的光反射性，且對熱的尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異。因此，可以提供顯示如設(shè)計那樣的光取向特性，且長期可靠性高的半導(dǎo)體發(fā)光裝置及光半導(dǎo)體安裝用基板。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的示意圖；

圖2是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光裝置及光半導(dǎo)體安裝用基板的制造過程的示意圖。

標記說明

1：半導(dǎo)體發(fā)光裝置

10：半導(dǎo)體元件

12：反射器

13a：墊片部(パッド部)

13b：引線部

14：基板(金屬框、引線框)

15：絕緣部

16：引線

18：透鏡

22：密封部

24：配線基板

具體實施方式

使用圖1對本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光裝置進行詳細說明。

本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光裝置1具備具有呈凹部形狀的空腔的反射器12、設(shè)置于凹部的底面的至少一個光半導(dǎo)體元件10、以及基板14，所述基板14具有用于搭載該光半導(dǎo)體元件的墊片部13a及用于與光半導(dǎo)體元件電連接的引線部13b。搭載于墊片部的光半導(dǎo)體元件通過引線16與引線部電連接。

另外，空腔也可以是空隙，但從防止電缺陷、保護光半導(dǎo)體元件不受濕氣及塵埃等影響的觀點來看，優(yōu)選密封光半導(dǎo)體元件，同時填充可使由光半導(dǎo)體元件發(fā)出的光向外部透射的樹脂(密封樹脂)。該密封樹脂根據(jù)需要也可以含有改變熒光體等的光的波長的物質(zhì)。另外，在反射器12上也可以設(shè)有用于將從光半導(dǎo)體元件發(fā)出的光聚光的透鏡18。該透鏡通常是樹脂制，根據(jù)目的、用途等可以采用各種結(jié)構(gòu)，根據(jù)需要也可以著色。

以下，對各部件進行詳細說明。

＜基板＞

本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光裝置1的基板14是也被稱作引線框的金屬制的薄板，作為所用的材料，主要可舉出金屬(純金屬或合金等)，例如，鋁、銅、銅-鎳-錫的合金、鐵-鎳的合金等。另外，基板也可以以覆蓋表背面的一部分或全部的方式形成光反射層。光反射層期望反射來自光半導(dǎo)體元件的光的反射功能高。具體而言，相對于380nm以上800nm以下的波長的電磁波，優(yōu)選各波長的反射率為65％以上100％以下，更優(yōu)選為75％以上100％以下，進一步優(yōu)選為80％以上100％以下。反射率高時，LED元件發(fā)出的光的損失小，作為LED包封件的發(fā)光效率提高。

作為光反射層的材質(zhì)，例如可以舉出銀或含銀的合金，銀的含有率優(yōu)選為60質(zhì)量％以上。銀的含有率為60質(zhì)量％以上時，得到足夠的反射功能。根據(jù)同樣的觀點，銀的含有率更優(yōu)選為70質(zhì)量％以上，進一步優(yōu)選為80質(zhì)量％以上。

此外，反射層的厚度優(yōu)選為1～20μm。反射層的厚度為1μm以上時，得到足夠的反射功能，如果為20μm以下，則在成本上有利，同時加工性提高。

對于基板的厚度，沒有特別限制，但優(yōu)選為0.1～1.0mm的范圍?；宓暮穸葹?.1mm以上時，基板的強度大而難以變形。另一方面，為1.0mm以下時，加工容易。根據(jù)同樣的觀點，進一步優(yōu)選為0.15～0.5mm的范圍。

基板將金屬制的板材經(jīng)過蝕刻或沖壓加工等工序而形成，具有搭載LED芯片等光半導(dǎo)體元件的墊片部和向該光半導(dǎo)體元件供電的引線部。墊片部和引線部被絕緣，光半導(dǎo)體元件經(jīng)過管芯鍵合或芯片接合等工序，通過引線與引線部連接。

＜反射器＞

反射器12具有使來自光半導(dǎo)體元件的光向出光部的方向(圖1中透鏡18的方向)反射的作用。

本發(fā)明的反射器的特征在于，通過含有無機物質(zhì)的樹脂組合物形成，在通過使用了CuKα射線(波長1.5418A)的X射線衍射法測定該反射器而得到的光譜中，在衍射角2θ為0度至24度范圍中強度最大的衍射峰的峰值強度P1與衍射角2θ為大于24度至70度范圍中強度最大的衍射峰的峰值強度P2的強度比(P1/P2)為0.01以上1.0以下，且灰分為60質(zhì)量％以上。

通過使用了CuKα射線(波長1.5418A)的X射線衍射法測定本發(fā)明的反射器的光譜中，在2θ為0度至24度的范圍具有衍射峰是指在形成本發(fā)明的反射器的樹脂組合物中含有樹脂的分子鏈有規(guī)則地排列(結(jié)晶化)的部位。作為這種樹脂，例如有聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚環(huán)氧乙烷、聚酰胺、聚縮醛、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚等結(jié)晶性樹脂或其交聯(lián)體等。

通過使用含有結(jié)晶化的部位的樹脂組合物，可以得到耐疲勞性、耐藥性、機械特性優(yōu)異的反射器。作為形成本發(fā)明的反射器的樹脂組合物，可以單獨含有具有結(jié)晶化的部位的樹脂，也可以為含有多個具有結(jié)晶化了的部位的樹脂的混合物。進而，除含有在不損害本申請發(fā)明的效果的范圍內(nèi)結(jié)晶化了的部位的樹脂外，也可以將除含有非結(jié)晶性的樹脂以外的樹脂作為混合物含有。

作為易結(jié)晶化的樹脂，可舉出烴系樹脂。作為烴系樹脂，列如，在聚乙烯的情況下，在2θ為0度至24度的范圍內(nèi)，在2θ＝21.7±1度具有衍射峰。在聚丙烯的情況下，在2θ為0度至24度的范圍內(nèi)，在2θ＝14.1±1度、2θ＝17.1±1度、2θ＝18.5±1度、2θ＝21.8±1度中的任一者為強度最大的衍射峰。在聚甲基戊烯的情況下，2θ＝9.3±1度、13.4±1度、16.7±1度、18.3±1度中的任一者具有強度最大的衍射峰。

含有結(jié)晶化的部位的樹脂中，如果是具有上述衍射峰的樹脂、即烴系樹脂，則成形加工性及相對于光的耐性也提高。

作為形成本發(fā)明的反射器的樹脂組合物中所含的結(jié)晶化的樹脂，沒有特別限定，但優(yōu)選上述2θ為0度至24度范圍的衍射峰中強度最大的衍射峰為2θ＝9.3±1度、13.4±1度、16.7±1度、18.3±1度中的任一者，更優(yōu)選至少具有2θ＝9.3±1度、13.4±1度、16.7±1度、18.3±1度的衍射峰的組合。作為形成反射器的樹脂組合物中所含的結(jié)晶化的樹脂含有聚甲基戊烯時，在2θ為0度至24度的范圍具有2θ＝9.3±1度、13.4±1度、16.7±1度、18.3±1度的衍射峰。含有聚甲基戊烯的樹脂組合物不僅成形性、加工性、耐熱性優(yōu)異，而且透明性高，所以即使在混合時，也能夠抑制透射率及反射率等光學(xué)特性的損害。

上述的2θ＝9.3±1度、13.4±1度、16.7±1度、18.3±1度的衍射峰分別歸屬于聚甲基戊烯的(200)面、(220)面、(212)面、(312)面。這些衍射峰間的強度比因聚甲基戊烯分子主鏈的取向而異。進而，源自聚甲基戊烯的衍射峰中強度最大的衍射峰歸屬于(200)面的2θ＝9.3±1度的衍射峰的情況下，尺寸穩(wěn)定性提高，因此特別優(yōu)選。

作為形成反射器的樹脂組合物中所含的聚甲基戊烯，可以是4-甲基戊烯-1的均聚物，也可以是4-甲基戊烯-1與其它α-烯烴，例如，乙烯、丙烯等碳原子數(shù)2～20的α-烯烴的共聚物。另外，上述聚甲基戊烯也可以是交聯(lián)體。

另一方面，在通過使用了CuKα射線(波長1.5418A)的X射線衍射法測定本發(fā)明的反射器而得到的光譜中，2θ為大于24度至70度的范圍的衍射峰源于形成本發(fā)明的反射器的樹脂組合物中所含的無機物質(zhì)。

作為形成本發(fā)明的反射器的樹脂組合物中所含的無機物質(zhì)，沒有特別限制，優(yōu)選上述2θ為大于24度至70度范圍的衍射峰中強度最大的衍射峰為2θ＝27.4±1度、36.1±1度、41.2±1度、54.3±1度、56.6±1度、69.0±1度、25.3±1度、37.9±1度、48.1±1度、54.0±1度、55.1±1度、62.7±1度、25.3±1度、25.7±1度、30.8±1度、36.3±1度、48.0±1度、54.2±1度、55.2±1度中的任一者，更優(yōu)選具有下面(1)～(3)中的任一組合。

(1)至少2θ＝27.4±1度、36.1±1度、41.2±1度、54.3±1度、56.6±1度、69.0±1度的衍射峰的組合，

(2)至少2θ＝25.3±1度、37.9±1度、48.1±1度、54.0±1度、55.1±1度、62.7±1度的衍射峰的組合，

(3)至少2θ＝25.3±1度、25.7±1度、30.8±1度、36.3±1度、48.0±1度、54.2±1度、55.2±1度的衍射峰的組合。

在2θ為大于24度至70度的范圍，在具有2θ＝27.4±1度、36.1±1度、41.2±1度、54.3±1度、56.6±1度、69.0±1度的衍射峰的情況下、或具有25.3±1度、37.9±1度、48.1±1度、54.0±1度、55.1±1度、62.7±1度的衍射峰的情況下、或具有25.3±1度、25.7±1度、30.8±1度、36.3±1度、48.0±1度、54.2±1度、55.2±1度的衍射峰的情況下，作為形成反射器的樹脂組合物中所含的無機物質(zhì)，是指含有氧化鈦。含有氧化鈦的該樹脂組合物可以得到高的反射性。

源于氧化鈦的衍射峰的強度及峰位置因氧化鈦的結(jié)晶型而不同。上述(1)中的2θ＝27.4±1度、36.1±1度、41.2±1度、54.3±1度、56.6±1度、69.0±1度的衍射峰分別歸屬于氧化鈦的金紅石型結(jié)晶的(110)面、(101)面、(111)面、(211)面、(220)面、(301)面。另外，上述(2)中的2θ＝25.3±1度、37.9±1度、48.1±1度、54.0±1度、55.1±1度、62.7±1度的衍射峰分別歸屬于氧化鈦的銳鈦礦型結(jié)晶的(101)面、(004)面、(200)面、(105)面、(211)面、(204)面。進而，上述(3)中的2θ＝25.3±1度、25.7±1度、30.8±1度、36.3±1度、48.0±1度、54.2±1度、55.2±1度的衍射峰分別歸屬于氧化鈦的板鈦礦型結(jié)晶的(120)面、(111)面、(121)面、(012)面、(231)面、(320)面、(241)面。

另外，在金紅石型的情況下，在2θ＝27.4±1度有最大強度的衍射峰，在銳鈦礦型及板鈦礦型的情況下，在2θ＝25.3±1度有最大強度的衍射峰。

其中，為了不僅熱穩(wěn)定性高，而且得到特別高的反射性，而優(yōu)選在形成反射器的樹脂組合物中作為無機物質(zhì)含有的氧化鈦的結(jié)晶型為金紅石型。即，優(yōu)選源自氧化鈦的衍射峰中的最大強度的衍射峰為歸屬于金紅石型結(jié)晶的(110)面的2θ＝27.4±1度的衍射峰。

本發(fā)明中，上述的峰值強度比(P1/P2)需要為0.01以上1.0以下。該峰值強度比(P1/P2)低于0.01時，反射器變脆，超過1.0時，得不到足夠的尺寸穩(wěn)定性。根據(jù)以上的觀點，峰值強度比(P1/P2)優(yōu)選為0.05以上0.75以下的范圍，更優(yōu)選為0.1以上0.5以下的范圍。

形成本發(fā)明的反射器的樹脂組合物中所含的氧化鈦的平均粒徑從考慮成形性，且得到高的反射率的觀點來看，一次粒徑優(yōu)選為0.05～0.50μm，更優(yōu)選為0.10～0.40μm，進一步優(yōu)選為0.15～0.30μm。此外，氧化鈦的平均粒徑例如可以作為基于激光衍射法的粒度分布測定的質(zhì)量平均值D50求出。

(衍射峰強度比(P1/P2)的測定)

本發(fā)明的反射器的衍射峰強度比(P1/P2)可以通過X射線衍射裝置進行測定。作為測定樣品形態(tài)，可以從本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光裝置或光半導(dǎo)體安裝用基板僅切下反射器，或者依舊使用半導(dǎo)體發(fā)光裝置或光半導(dǎo)體安裝用基板，將其放置樣品臺之上，在下述的條件下進行X射線衍射測定。此時，為了排除非晶暈(非晶ハロー)的峰的影響，將所得的光譜中的半值寬為2θ＝6度以下的波形定義為衍射峰。另外，峰值強度P1及P2設(shè)為各X射線衍射峰的積分值。

X射線衍射測定條件

射線源：CuKα射線(波長：1.5418A)

掃描軸：2θ/θ

管電壓：45kV

管電流：200mA

微縫：soller slit 5.0度

掃描速度：5.5度/分鐘

掃描步調(diào)：0.05度

進而，本發(fā)明的反射器必須是灰分為60質(zhì)量％以上?；曳值陀?0質(zhì)量％時，作為反射器得不到足夠的反射性、機械特性及尺寸穩(wěn)定性。根據(jù)以上的觀點，優(yōu)選灰分為70質(zhì)量％以上，更優(yōu)選為75質(zhì)量％以上。

(灰分的測定)

本發(fā)明的反射器的灰分可以將從半導(dǎo)體發(fā)光裝置或光半導(dǎo)體安裝用基板僅切去了反射器的部分作為測定樣品，可以根據(jù)作為一般的樹脂組合物的灰分的計算方規(guī)定的方法(JIS K 7250-1(ISO 3451-1))及以其為基準的方法、或TG-DTA法來測定。這些測定方法中，優(yōu)選通過JIS K 7250-1(ISO 3451-1)及以其為基準的方法進行測定。但是，JIS K 7250-1(ISO 3451-1)及以其為基準的方法需要非常多的樣品量，因此，在得不到足夠的樣品量的情況下，也可以用TG-DTA法進行測定。

以下，記述灰分的測定條件。

(1)JIS K 7250-1(ISO 3451-1)

A法(直接灰化法)

灰化溫度：800℃

灰化時間：2小時

(2)TG-DTA法

使用熱重量/示差熱同步分析裝置(TG-DTA)，測定樣品的質(zhì)量后，在鋁鍋中、大氣氣氛下、以10℃/分鐘升溫至600℃后，一直在600℃下加熱30分鐘，將樣品灰化。以百分率表示加熱后相對于加熱前的質(zhì)量，將該值作為灰分。

此外，通過上述灰分的測定，可以了解形成該反射器的樹脂組合物中包括在上述X射線衍射法中未出現(xiàn)衍射峰的無機物質(zhì)在內(nèi)的全部無機物質(zhì)的重量比。通過使用含有無機物質(zhì)的樹脂組合物，可以得到反射性、機械特性及尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異的反射器。

形成本發(fā)明的反射器的樹脂組合物中所含的無機物質(zhì)中，作為具有可以得到高反射性的效果的無機物質(zhì)，例如可舉出氧化鈦、硫化鋅、氧化鋅、硫化鋇、鈦酸鉀等，它們也可以單獨或混合含有，但從得到特別高的反射性這種觀點來看，優(yōu)選含有氧化鈦，更優(yōu)選其結(jié)晶型為金紅石型。

另一方面，作為具有可以得到高的機械特性及尺寸穩(wěn)定性的效果的無機物質(zhì)，一般可以使用用于樹脂的強化用途的無機物質(zhì)。具體而言，可舉出二氧化硅那樣的氧化物、氫氧化鈣那樣的氫氧化物、碳酸鈣那樣的碳酸鹽、硫酸鋇那樣的硫酸鹽、滑石、云母、鈣硅石那樣硅酸鹽等，存在粒子狀、纖維狀、異形剖面纖維狀、凹凸差大的形狀、厚度薄的薄片狀等各種各樣的形狀。

它們也可以單獨或混合含有。作為形成本發(fā)明的反射器的樹脂組合物中所含的可以得到高的機械特性及尺寸穩(wěn)定性的無機物質(zhì)，沒有特別限定，但從透明性、強韌性等點出發(fā)，優(yōu)選為二氧化硅粒子或玻璃纖維。

此外，它們具有在X射線衍射測定中難以檢測出衍射峰這種特征，但通過進行灰分的測定，可以以包括在X射線衍射測定中可以檢測衍射峰的無機物質(zhì)在內(nèi)的全部無機物質(zhì)的重量比的形式進行檢測。

[分散劑]

形成本發(fā)明的反射器的樹脂組合物在上述材料的基礎(chǔ)上，在不損害本申請發(fā)明的效果的范圍內(nèi)也可以混合分散劑。作為分散劑，通?？梢允褂迷诤袩o機物質(zhì)的樹脂組合物中使用的材料，優(yōu)選硅烷偶聯(lián)劑。硅烷偶聯(lián)劑中，無機物質(zhì)相對于樹脂的分散性、相溶性高，可以給反射器帶來高的機械特性、尺寸穩(wěn)定性。

作為硅烷偶聯(lián)劑，例如可舉出六甲基二硅氮烷等二硅氮烷；環(huán)狀硅氮烷；三甲基硅烷、三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、烯丙基二甲基氯硅烷、三甲氧基硅烷、芐基二甲基氯硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、異丁基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、羥基丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、正十六烷基三甲氧基硅烷、正十八烷基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯基三甲氧基硅烷、丙烯基三乙氧基硅烷、丁烯基三甲氧基硅烷、丁烯基三乙氧基硅烷、戊烯基三甲氧基硅烷、戊烯基三乙氧基硅烷、己烯基三甲氧基硅烷、己烯基三乙氧基硅烷、庚烯基三甲氧基硅烷、庚烯基三乙氧基硅烷、辛烯基三甲氧基硅烷、辛烯基三乙氧基硅烷、壬烯基三甲氧基硅烷、壬烯基三乙氧基硅烷、癸烯基三甲氧基硅烷、癸烯基三乙氧基硅烷、十一碳烯基三甲氧基硅烷、十一碳烯基三乙氧基硅烷、十二碳烯基三甲氧基硅烷、十二碳烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷、及乙烯基三乙酰氧基硅烷等烷基硅烷化合物；γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2-氨基乙基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷、及N-β-(N-乙烯基芐基氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷等氨基硅烷化合物等。

[交聯(lián)處理劑]

形成本發(fā)明的反射器的樹脂組合物在上述材料的基礎(chǔ)上，在不損害本申請發(fā)明的效果的范圍內(nèi)也可以混合交聯(lián)處理劑。作為交聯(lián)處理劑，優(yōu)選具有飽和或不飽和的環(huán)結(jié)構(gòu)，具有形成至少一個環(huán)的原子中的至少一個原子與烯丙基、甲基丙烯基、經(jīng)由連接基團的烯丙基及經(jīng)由連接基團的甲基丙烯基中的任一丙烯系取代基鍵合而成的結(jié)構(gòu)。

具有該結(jié)構(gòu)的交聯(lián)處理劑特別是通過與電子束固化性樹脂并用，發(fā)揮良好的電子束固化性，可以給反射器帶來優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性。

作為飽和或不飽和的環(huán)結(jié)構(gòu)，可舉出環(huán)狀化合物、雜環(huán)、芳香環(huán)等。形成環(huán)結(jié)構(gòu)的原子數(shù)優(yōu)選為3～12，更優(yōu)選為5～8，進一步優(yōu)選為6元環(huán)。另外，作為連接基團，可舉出酯鍵、醚鍵、亞烷基、(雜)亞芳基等。

更具體而言，可舉出三烯丙基異氰脲酸酯、甲基二烯丙基異氰脲酸酯、二烯丙基單縮水甘油基異氰脲酸、單烯丙基二縮水甘油基異氰脲酸酯、三甲基烯丙基異氰脲酸酯、鄰苯二甲酸的二烯丙酯、間苯二甲酸的二烯丙酯等。

根據(jù)樹脂組合物中的分散性良好，產(chǎn)生有效的交聯(lián)反應(yīng)這一點，該交聯(lián)處理劑的分子量優(yōu)選為1000以下，更優(yōu)選為500以下，進一步優(yōu)選為300以下。另外，環(huán)結(jié)構(gòu)的數(shù)量優(yōu)選為1～3，更優(yōu)選為1或2，進一步優(yōu)選為1。

另外，交聯(lián)處理劑的含量相對于樹脂100質(zhì)量份，優(yōu)選為0.5～40質(zhì)量份。是該含量時，可以賦予良好的固化性而不滲出。根據(jù)以上的觀點，交聯(lián)處理劑的含量進一步優(yōu)選為1～30質(zhì)量份，特別優(yōu)選為5～20質(zhì)量份。

[其它添加劑]

形成本發(fā)明的反射器的樹脂組合物在上述材料的基礎(chǔ)上，在不損害本申請發(fā)明的效果的范圍內(nèi)也可以含有各種添加劑。例如，出于改善樹脂組合物的性質(zhì)的目的，可以配合各種晶須、硅酮粉末、熱塑性彈性體、有機合成橡膠、脂肪酸酯、甘油酸酯、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣等內(nèi)部脫模劑或二苯甲酮系、水楊酸類、氰基丙烯酸酯類、異氰脲酸酯類、草酸酰替苯胺類、苯甲酸酯類、受阻胺類、苯并三唑類、酚類等抗氧化劑或受阻胺類、苯甲酸類等光穩(wěn)定劑之類的添加劑。

[反射器用樹脂組合物的制備]

形成本發(fā)明的反射器的樹脂組合物可以將樹脂、無機物質(zhì)及根據(jù)需要添加的交聯(lián)處理劑、其它添加劑以規(guī)定比混合而制作。作為混合方法，可以應(yīng)用2根輥或3根輥、均質(zhì)器、行星式攪拌機、2軸混煉擠出機等攪拌機、polylabsystem或LABOPLASTOMILL等熔融混煉機等公知的手段。這些方法也可以在常溫、冷卻狀態(tài)、加熱狀態(tài)、常壓、減壓狀態(tài)、加壓狀態(tài)中任一種下進行。

[反射器的形狀]

反射器12的形狀以透鏡18的端部(接合部)的形狀為基準，通常為方形、圓形、橢圓形等筒狀或輪狀。在圖1的概略剖面圖中，反射器12為筒狀體(輪狀體)，反射器12的全部端面與基板14的表面接觸、固定。

另外，反射器12為具有呈凹部形狀的空腔的形狀，為了提高來自光半導(dǎo)體元件10的光的指向性，反射器12的內(nèi)面也可以以錐狀向上方擴展。

另外，在以與該透鏡18的形狀對應(yīng)的形狀加工透鏡18側(cè)的端部的情況下，反射器12還可以作為透鏡架發(fā)揮功能。

[反射器的制造方法]

作為本發(fā)明的反射器的制造方法，沒有特別限定，優(yōu)選按照使用上述樹脂組合物的注射成形進行制造。這時，從成形性的觀點來看，氣缸溫度優(yōu)選為200～400℃，更優(yōu)選為220～320℃。另外，模具溫度優(yōu)選為10～170℃，更優(yōu)選為20～150℃。

本發(fā)明的反射器根據(jù)需要還可以在成形工序前或后實施電離放射線照射處理，特別優(yōu)選電子束照射處理。通過實施電子束照射處理，可以提高反射器的機械特性、尺寸穩(wěn)定性。

＜密封樹脂＞

本發(fā)明的反射器的空腔優(yōu)選利用可密封光半導(dǎo)體元件，并且優(yōu)選用可使從光半導(dǎo)體元件發(fā)出的光向外部透射的樹脂(密封樹脂)密封。能夠防止在管芯鍵合安裝中，因通過與引線直接接觸而施加的力及間接施加的振動、沖擊等，而引線從與光半導(dǎo)體元件的連接部和/或與電極的連接部脫落或切斷、短路而造成的電連接不良。另外，同時可以保護光半導(dǎo)體元件不受濕氣、塵埃等影響，可以長期保持可靠性。

作為用作密封樹脂的樹脂，沒有特別限定，可舉出有機硅樹脂、環(huán)氧有機硅樹脂、環(huán)氧類樹脂、丙烯酸類樹脂、聚酰亞胺類樹脂、聚碳酸酯樹脂等。其，從耐熱性、耐候性、低收縮性及耐變色性的觀點出發(fā)，優(yōu)選有機硅樹脂。進而，該密封樹脂根據(jù)需要也可以含有變換熒光體等光的波長的物質(zhì)。

＜光半導(dǎo)體元件＞

光半導(dǎo)體元件為放出放射光(通常，在白色光LED中為UV或藍色光)的、具有例如通過n型及p型包履層夾持由AlGaAs、AlGaInP、GaP或GaN構(gòu)成的活性層的雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體芯片(發(fā)光體)，例如，形成一邊的長度為0.5mm左右的六面體的形狀。而且，在管芯鍵合安裝的形態(tài)的情況下，經(jīng)由引線與引線部連接。

＜光半導(dǎo)體安裝用基板＞

本申請發(fā)明的光半導(dǎo)體安裝用基板適合用于上述半導(dǎo)體發(fā)光裝置，具備基板14及具有呈凹部形狀的空腔的反射器12。如上所述，該反射器由含有無機物質(zhì)的樹脂組合物形成，在通過使用了CuKα射線(波長1.5418A)的X射線衍射法測定該反射器而得到的光譜中，在衍射角2θ為0度至24度范圍中強度最大的衍射峰的峰值強度P1與衍射角2θ為大于24度至70度范圍中強度最大的衍射峰的峰值強度P2的強度比(P1/P2)為0.01以上1.0以下，該反射器的灰分為60質(zhì)量％以上。

＜光半導(dǎo)體安裝用基板的制造方法＞

對于本發(fā)明的光半導(dǎo)體安裝用基板的制造方法的一例，參照圖2進行說明，但本發(fā)明的光半導(dǎo)體安裝用基板的制造方法不受該例任何限定。

首先，將用于在基板(金屬框或引線框)14上形成反射器的樹脂組合物通過使用了具備規(guī)定形狀的空腔空間的模具的傳遞成形、壓縮成形、注射成形等成形，得到具有多個規(guī)定形狀的反射器的成形體。由于可以同時制作多個反射器，所以是高效的，注射成形是優(yōu)選的方法。這樣得到的成形體根據(jù)需要也可以經(jīng)過電子束照射等固化過程。該階段，即在基板上載置了反射器的是光半導(dǎo)體安裝用基板(圖2(a))。

＜半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法＞

接著，對于本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法的一例，參照圖2進行說明，但本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法不受該例任何限定。

在上述光半導(dǎo)體安裝用基板上配置另外準備的LED芯片等光半導(dǎo)體元件10(圖2(b))。此時，為了固定光半導(dǎo)體元件10，也可以使用粘接劑或接合部件。

接著，如圖2(c)所示，設(shè)置引線16，將光半導(dǎo)體元件和引線部(電極)電連接。這時，為了使引線的連接良好，優(yōu)選在100～250℃下加熱5～20分鐘。

之后，如圖2(d)所示，在反射器的空腔內(nèi)填充密封樹脂，使其固化而制作密封部22。

接著，如圖2(e)所示，在反射器的大致中央(點線部)，通過切割等方法單片化，得到圖1所示的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。根據(jù)需要，可以在密封部22上配設(shè)透鏡18。此外，在該情況下，也可以在密封樹脂未固化的狀態(tài)下載置透鏡18后使密封樹脂固化。

圖2(f)是在配線基板24上連接、安裝該半導(dǎo)體發(fā)光裝置的圖。將半導(dǎo)體發(fā)光裝置安裝于配線基板上的方法沒有特別限定，但優(yōu)選使用熔融的焊錫進行。更具體而言，是在配線基板上設(shè)有焊錫，在該焊錫上載置封裝后，通過回流焊爐加熱至一般的焊錫的熔融溫度即220～270℃，使焊錫熔融而在配線基板上安裝半導(dǎo)體發(fā)光裝置的方法(焊錫回流焊法)。在使用上述的焊錫的方法中使用的焊錫可以使用眾所周知的焊錫。

實施例

接著，通過實施例進一步詳細地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受該例任何限定。

(反射器用樹脂組合物的制備)

制造例1

相對于聚甲基戊烯TPX RT18(三井化學(xué)(株)制、重均分子量50萬～70萬)100質(zhì)量份，配合作為無機物質(zhì)的氧化鈦PF-691(石原產(chǎn)業(yè)(株)制、金紅石型、平均粒徑0.21μm、以下記載為“TiO₂”)450質(zhì)量份，玻璃纖維PF70E-001(日東精紡(株)制、平均纖維長70μm、平均纖維直徑10μm)120質(zhì)量份，作為交聯(lián)處理劑的三烯丙基異氰酸酯(日本化成(株)制、分子量249.3、以下記載為“TAIC”)20質(zhì)量份，作為抗氧化劑的IRGANOX1010(BASF·日本(株)制)5質(zhì)量份，PEP-36((株)ADEKA制)0.5質(zhì)量份，作為脫模劑的SZ-2000(界化學(xué)(株)制)0.5質(zhì)量份，作為分散劑的KBM-3063(信越硅酮(株)制)7質(zhì)量份并混煉，得到樹脂組合物1。此外，混煉用polylabsystem(間歇式2軸)進行。配合記于表1。

制造例2

除將制造例1中TiO₂的含量變更為350質(zhì)量份、及將分散劑的配合量設(shè)為5質(zhì)量份以外，與制造例1同樣地得到樹脂組合物2。與制造例1同樣地，配合記于表1。

制造例3

除將制造例1中TiO₂的含量變更為200質(zhì)量份、將分散劑的配合量設(shè)為5質(zhì)量份、及將TAIC的配合量設(shè)為12質(zhì)量份以外，與制造例1同樣地得到樹脂組合物3。與制造例1同樣地，配合記于表1。

制造例4

除將制造例3中抗氧化劑即IRGANOX1010(BASF·日本(株)制)的配合量設(shè)為1質(zhì)量份，再將IRGAFOS168(BASF·日本(株)制)配合0.5質(zhì)量份、及配合作為分散劑的KBM-303(信越硅酮(株)制)1質(zhì)量份以外，與制造例3同樣地得到樹脂組合物4。與制造例1同樣地，配合記于表1。

制造例5

除將制造例1中TAIC的配合量設(shè)為18質(zhì)量份以外，與制造例1同樣地得到樹脂組合物5。與制造例1同樣地，配合記于表1。

制造例6

代替制造例5中作為玻璃纖維的PF70E-001，配合SS05DE-413SP(日東精紡(株)制、平均纖維長100μm、平均纖維直徑6μm)120質(zhì)量份，除此之外，與制造例5同樣地得到樹脂組合物6。與制造例1同樣地，配合記于表1。

制造例7

除代替在制造例6中作為樹脂的聚甲基戊烯TPX RT18而使用聚甲基戊烯TPX MX002(三井化學(xué)(株)制、重均分子量50萬～70萬)以外，與制造例6同樣地得到樹脂組合物7。與制造例1同樣地，配合記于表1。

制造例8

除代替制造例5中作為樹脂的聚甲基戊烯TPX RT18而使用聚甲基戊烯TPX DX820(三井化學(xué)(株)制、重均分子量15萬～35萬)以外，與制造例5同樣地得到樹脂組合物8。與制造例1同樣地，配合記于表1。

制造例9

除代替制造例5中作為樹脂的聚甲基戊烯TPX RT18而使用聚甲基戊烯TPX DX231(三井化學(xué)(株)制、重均分子量20萬～40萬)以外，與制造例5同樣地得到樹脂組合物9。配合記于表2。

制造例10

除代替制造例5中作為樹脂的聚甲基戊烯TPX RT18而使用了聚乙烯HI-ZEX 1300J((株)Primepolymer制)以外，與制造例5同樣地得到樹脂組合物10。與制造例9同樣地，配合記于表2。

制造例11

除代替制造例5中作為樹脂的聚甲基戊烯TPX RT18而使用聚丙烯PrimePolypr J137G((株)Primepolymer制)以外，與制造例5同樣地得到樹脂組合物11。與制造例9同樣地，配合記于表2。

比較制造例1

除不配合玻璃纖維以外，與制造例4同樣地得到比較樹脂組合物1。與制造例9同樣地，配合記于表2。

比較制造例2

除將制造例4中TiO₂的配合量設(shè)為100質(zhì)量份，將TAIC的含量設(shè)為4質(zhì)量份，且不配合玻璃纖維以外，與制造例4同樣地得到比較樹脂組合物2。與制造例9同樣地，配合記于表2。

比較制造例3

除將制造例4中TiO₂的配合量設(shè)為45質(zhì)量份，將TAIC的含量設(shè)為4質(zhì)量份，且配合作為玻璃纖維的玻璃纖維CSG3PA-820(日東精紡(株)制、平均纖維長3mm、異形比4)60質(zhì)量份以外，與制造例4同樣地得到比較樹脂組合物3。與制造例9同樣地，配合記于表2。

比較制造例4

除不配合TiO₂，另外將TAIC的含量設(shè)為6質(zhì)量份以外，與制造例1同樣地得到比較樹脂組合物4。與制造例9同樣地，配合記于表2。

實施例1～11

使用在制造例1～11中制備的樹脂組合物1～11，分別利用注射成形機TR55EH((株)Sodick制、螺桿直徑)，得到下述成形體：作為光反射層實施了鍍銀、且由銅構(gòu)成的基板(引線框)(75mm×62mm×0.25mm)上具有多個外形尺寸：30mm×30mm、厚度：0.35mm的反射器的成形體。注射成形的條件在氣缸溫度220～320℃、模具溫度20～150℃之間根據(jù)樹脂組合物分別適當設(shè)定。對于各成形體，以加速電壓800kV、吸收線量400kGy照射電子束，得到光半導(dǎo)體安裝用基板。

分別在通過上述制作的各光半導(dǎo)體安裝用基板的墊片部配置另外準備的LED元件(發(fā)光色：藍)，并通過粘接劑固定。利用引線連接LED元件和引線部后進行分割單片化，得到半導(dǎo)體發(fā)光裝置。

比較例1～4

使用比較制造例1～4中制備的比較樹脂組合物1～4，與實施例同樣地得到光半導(dǎo)體安裝用基板及半導(dǎo)體發(fā)光裝置。

(評價方法)

(1)衍射峰強度比(P1/P2)

將各實施例及比較例中制作的光半導(dǎo)體安裝用基板置于X射線衍射裝置的樣品臺上，在下述條件下進行X射線衍射測定。測定結(jié)果示于表3及表4。

X射線衍射測定條件

裝置名：Smart Lab((株)Rigaku制)

線源：CuKα射線(波長；1.5418A)

掃描軸：2θ/θ

管電壓：45kV

管電流：200mA

微縫：soller slit 5.0度

掃描速度：5.5度/防止

掃描步調(diào)：0.05度

(2)灰分

將從各實施例及比較例中制作的光半導(dǎo)體安裝用基板僅切下反射器的部分作為測定樣品，基于JIS K 7250-1(ISO 3451-1)的A法(直接灰化法)如下述測定灰分。

首先，在加熱至800℃的馬弗爐(FO310YAMATOSCIENTIFIC(株)制)內(nèi)，將坩堝加熱至恒量后，在干燥器中冷卻至室溫。接著，利用電子小型天平(AG104Mettler Toledo(株)制)測定坩堝的質(zhì)量，精確至0.1mg。接著，將樣品在送風(fēng)定溫恒溫器(DKM400YAMATOSCIENTIFIC(株)制)中在60℃下預(yù)干燥2～5時后，全量轉(zhuǎn)移至坩堝中，用電子小型天平測定質(zhì)量，精確至0.1mg，從該值減去坩堝的質(zhì)量，作為灰化前的樣品的質(zhì)量。之后，將加入有樣品的坩堝放入加熱至800℃的馬弗爐進行2小時灰化，利用電子小型天平測定灰化后的質(zhì)量，精確至0.1mg，從該值減去坩堝的質(zhì)量，作為灰化后的樣品的質(zhì)量。用百分率表示灰化后的樣品相對于灰化前的樣品的質(zhì)量，將該值作為灰分。測定結(jié)果示于表3及表4。

(3)尺寸穩(wěn)定性

對于分割各實施例及比較例中制作的光半導(dǎo)體安裝用基板并將其單片化，利用數(shù)字顯微鏡(VHX1000(株)KEYENCE制)適當調(diào)節(jié)倍率，測定縱向和橫向的尺寸。接著，在設(shè)定為表面溫度265℃的熱板上加熱20秒。對于加熱后的單片，與加熱前同樣地利用數(shù)字顯微鏡測定縱向和橫向的尺寸。根據(jù)上述單片加熱前后的尺寸差算出尺寸變化率。對于上述單片的縱向和橫向，分別算出尺寸變化率，將此時的尺寸變化率更大的結(jié)果作為尺寸穩(wěn)定性，測定結(jié)果示于表3及表4。將上述單片在265℃下放置20秒是設(shè)想的加熱使焊錫熔融來固定半導(dǎo)體發(fā)光裝置等的半導(dǎo)體發(fā)光裝置向配線基板的安裝中的高熱處理條件。

(4)反射率

對于各實施例及比較例中制作的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，使用反射率測定裝置MCPD-9800(大塚電子(株)制)測定反射器部的波長230～780nm的光反射率。波長450nm的反射率的結(jié)果示于表3及表4。

(5)高溫高濕動作試驗

對于各實施例及比較例中制作的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，在配線基板上設(shè)置焊錫，在該焊錫上載置該半導(dǎo)體發(fā)光裝置，利用回流焊爐加熱到240℃，使焊錫熔融，在配線基板上安裝半導(dǎo)體發(fā)光裝置。對于安裝于配線基板的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，用瞬間多測光系統(tǒng)(寬動態(tài)范圍的類型)MCPD-9800(大塚電子(株)制)測定在固定電流200mA下發(fā)光時的光束作為初期光束(φ₀)。另外，在溫度85℃、濕度85％RH的環(huán)境下，以恒定電流200mA使相同的半導(dǎo)體時發(fā)光裝置連續(xù)發(fā)光。累積經(jīng)過500小時后，利用瞬間多測光系統(tǒng)(寬動態(tài)范圍的類型)MCPD-9800(大塚電子(株)制)測定在固定電流200mA下發(fā)光時的光束作為500小時后光束(φ₅₀₀)。

根據(jù)測定的初期光束(φ₀)及500小時后光束(φ₅₀₀)，按照下述式A算出光束劣化率。

光束劣化率(％)＝|(φ₅₀₀-φ₀)/φ₀×100|···式A

根據(jù)初期光束(φ₀)和由500小時后光束(φ₅₀₀)算出的光束劣化率示于表3及表4。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

實施例1～11由于尺寸穩(wěn)定性為1％以下，反射率為90％以上，且高溫高濕動作試驗后的光束劣化率為3％以下，所以得到作為半導(dǎo)體發(fā)光裝置的良好的性能。

另一方面，比較例1～3由于尺寸穩(wěn)定性為10％以上，且高溫高濕動作試驗后的光束劣化率為10％以上，所以不滿足作為半導(dǎo)體發(fā)光裝置的充分的性能。進而，比較例4由于尺寸穩(wěn)定性為10％以上，且反射率為46％，所以不滿足作為半導(dǎo)體發(fā)光裝置的充分的性能。

根據(jù)上述的結(jié)果，本發(fā)明能提供一種半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其至少具備基板、具有呈凹部形狀的空腔的反射器及光半導(dǎo)體元件，其中，該反射器由含有無機物質(zhì)的樹脂組合物形成，在通過使用了CuKα射線(波長1.5418A)的X射線衍射法測定該反射器而得到的光譜中，在衍射角2θ為0度至24度的范圍中強度最大的衍射峰的峰值強度P1與衍射角2θ為大于24度至70度范圍中強度最大的衍射峰的峰值強度P2的強度比(P1/P2)為0.01以上1.0以下，且灰分為60質(zhì)量％以上，由此，可以實現(xiàn)尺寸穩(wěn)定性高，即使在高溫高濕環(huán)境下長期使用，可靠性也高且光束劣化少的優(yōu)異的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。

工業(yè)實用性

根據(jù)本發(fā)明，可以提供反射器具有極高的反射性，且尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異的半導(dǎo)體發(fā)光裝置及光半導(dǎo)體安裝用基板。