熒光膠膜及封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種熒光膠膜,其包括一多邊形中央?yún)^(qū)域以及多個延展區(qū)域,所述多個延展區(qū)域分別連接于所述中央?yún)^(qū)域的多個邊,當所述熒光膠膜處于平展狀態(tài)時,所述多邊形中央?yún)^(qū)域以及所述多個延展區(qū)域分布于同一平面上,且相鄰延展區(qū)域之間留有間隙,而當所述熒光膠膜被貼合于相應(yīng)半導體發(fā)光芯片表面時,所述多邊形中央?yún)^(qū)域貼合于半導體發(fā)光芯片的第一面,而所述的多個延展區(qū)域分別貼合于所述半導體發(fā)光芯片的多個第二面,且相鄰延展區(qū)域的邊緣部無縫接合。本實用新型還公開了一種封裝結(jié)構(gòu)。籍由本實用新型的熒光膠膜能方便快速的實現(xiàn)半導體發(fā)光芯片的封裝,并獲得良好的發(fā)光效率和光轉(zhuǎn)換率。
【專利說明】
熒光膠膜及封裝結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及一種可應(yīng)用于半導體器件封裝領(lǐng)域的封裝材料,特別是一種半導 體發(fā)光芯片封裝用熒光膠膜、封裝方法及封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] LED(半導體發(fā)光二極管)因具有低能耗、長壽命、小體積等優(yōu)點,而被廣泛應(yīng)用于 照明、背光等領(lǐng)域。而封裝工序是LED制程中的一個非常重要的工序,其對于LED的工作性 能、成本等有著非常顯著的影響。
[0003] 目前白光照明LED器件普遍采用的是灌封封裝工藝技術(shù)(Encapsulation),即將熒 光粉與有機硅膠按照一定比例混合后,通過點膠(Dispensing)注入已經(jīng)完成固晶和金線綁 定的支架上,完成LED芯片表面的熒光粉涂覆。此制程由于工藝簡單、生產(chǎn)成本較低且生產(chǎn) 效率高,而被業(yè)界廣泛使用。然而在此傳統(tǒng)工藝中,熒光粉層的厚度和分布位置難以得到精 確控制,這對成品LED的出光均勻性造成了極大的不良影響。與此同時,若熒光粉在混合物 中的含量較高,則熒光粉在混合物中的沉淀日益明顯,難以控制批次的一致性,而不適合點 膠工藝。
[0004] 近年來,隨著LED在器件材料、芯片工藝、封裝制程技術(shù)等方面的研究不斷進步,尤 其是倒轉(zhuǎn)芯片的逐漸成熟與熒光粉涂覆技術(shù)的多樣化,一種新的芯片尺寸級封裝CSP(Chip Scale Package,芯片級封裝)技術(shù)應(yīng)運而生,而由此形成的是芯片級封裝器件,其封裝尺寸 小于芯片尺寸1.2倍。由于此類器件單元面積的光通量最大化(高光密度)以及芯片與封裝 Β0Μ成本最大比(低封裝成本),使其有望在lm/$上打開顛覆性的突破口。近期,CSP在業(yè)界引 起較大議論,它既是眾多封裝形式的一種,也被行業(yè)寄予期望,被認為是一種"終極"封裝形 式,但這種技術(shù)仍有一些問題有待解決,例如如何實現(xiàn)熒光粉的高效率涂敷、均勻涂敷,目 前使用的噴涂工藝或注塑工藝都存在涂敷效率低、生產(chǎn)效率低、或熒光粉涂敷不均勻等問 題。
[0005] 進一步的講,目前CSP無封裝芯片主要有如下三大主流結(jié)構(gòu):1)采用硅膠熒光粉壓 制而成,五面出光,光效高,但是頂部和四周的色溫一致性控制較差;2)采用周圍反射材料 (例如二氧化鈦或硫酸鋇)保護再覆熒光膜,只有頂部一個發(fā)光面,光的一致性和指向性很 好,但是損失了四周的光輸出,光效會偏低;3)采用熒光膜全覆蓋,再加透明硅膠固定成型, 也是五面出光,光效高,光品質(zhì)稍差。目前五面發(fā)光的CSP采用的膠膜屬于熱熔膠機理,需要 在運輸和貯存過程中低溫儲存,在使用中也有熒光粉膠涂敷厚度不均勻等問題。業(yè)界另一 種膠膜屬于可再固化熒光粉膠膜,但此熒光粉膠膜流動性差,很難實現(xiàn)CSP芯片的五面覆 蓋。 【實用新型內(nèi)容】
[0006] 本實用新型的主要目的在于提供一種半導體發(fā)光芯片封裝用熒光膠膜、封裝方法 及封裝結(jié)構(gòu),以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
[0007] 為實現(xiàn)前述實用新型目的,本實用新型采用的技術(shù)方案包括:
[0008] 本實用新型實施例提供了一類熒光膠膜,用以封裝半導體發(fā)光芯片,所述半導體 發(fā)光芯片包括呈多邊形的第一面以及分別與該第一面的多個邊連接的多個第二面,所述第 二面與第一面之間形成有大于0而小于180°c的夾角,所述熒光膠膜包括一多邊形中央?yún)^(qū)域 以及多個延展區(qū)域,所述多個延展區(qū)域分別連接于所述中央?yún)^(qū)域的多個邊,當所述熒光膠 膜處于平展狀態(tài)時,所述多邊形中央?yún)^(qū)域以及所述多個延展區(qū)域分布于同一平面上,且相 鄰延展區(qū)域之間留有間隙,而當所述熒光膠膜被貼合于相應(yīng)半導體發(fā)光芯片表面時,所述 多邊形中央?yún)^(qū)域貼合于半導體發(fā)光芯片的第一面,而所述的多個延展區(qū)域分別貼合于所述 半導體發(fā)光芯片的多個第二面,且相鄰延展區(qū)域的邊緣部無縫接合。
[0009] 在一些較佳實施方案中,所述熒光膠膜選自主要由有機硅組合物和摻雜于所述有 機硅組合物中的熒光材料組成的半導體發(fā)光芯片封裝組合物半固化形成的熒光膠膜。
[0010] 利用所述熒光膠膜,可以方便、快捷的實現(xiàn)半導體發(fā)光芯片的封裝,避免現(xiàn)有封裝 過程中出現(xiàn)的熒光沉降等問題,且所述熒光膠膜內(nèi)部的熒光材料分布較為均勻,同時亦具 有均勻的厚度(可抵制?ομπι左右),因而能保障半導體發(fā)光芯片的各出光區(qū)域具有較為均一 的出光率和光轉(zhuǎn)換效率。
[0011] 本實用新型實施例還提供了一類半導體發(fā)光芯片封裝方法,其包括:
[0012] 提供待封裝的半導體發(fā)光芯片,
[0013] 將前述的任一種熒光膠膜貼合于所述半導體發(fā)光芯片表面,并通過光照和/或加 熱固化而實現(xiàn)所述半導體發(fā)光芯片的封裝。
[0014] 在一些實施方案中,可以通過負壓使所述熒光膠膜貼合于所述半導體發(fā)光芯片表 面,或者,也可以通過沖壓方式使所述熒光膠膜貼合于所述半導體發(fā)光芯片表面。
[0015] 本實用新型實施例還提供了一類封裝結(jié)構(gòu),其包括:半導體發(fā)光芯片,以及,如前 所述的熒光膠膜;所述熒光膠膜貼附于所述半導體發(fā)光芯片表面,并將所述半導體發(fā)光芯 片的出光面完全包覆。
[0016] 本實用新型實施例還提供了一類半導體發(fā)光芯片封裝結(jié)構(gòu),由貼合于半導體發(fā)光 芯片表面的、如前所述的任意一種熒光膠膜固化形成。
[0017] 以下結(jié)合實施例對本實用新型的技術(shù)方案作更為具體的解釋說明,但不作為對本 實用新型的限定。
【附圖說明】
[0018] 圖la是本實用新型一典型實施例中一種熒光膠膜的主視圖;
[0019] 圖lb是本實用新型一典型實施例中另一種熒光膠膜的主視圖;
[0020] 圖2a是本實用新型一典型實施中一種利用圖la-圖lb所示熒光膠膜封裝倒裝LED 芯片的亦意圖;
[0021] 圖2b是本實用新型一典型實施中一種利用圖la-圖lb所示熒光膠膜封裝倒裝LED 芯片的亦意圖;
[0022] 圖3是熒光粉于本實用新型第一實施例及第一對照例組合物中沉淀速度的測試照 片;
[0023]圖4是以本實用新型一實施例中有機硅組合物于封裝LED以實現(xiàn)CSP LED封裝時的 成膜照片。
【具體實施方式】
[0024] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的多種技術(shù)問題,經(jīng)過本實用新型人的大量工作,使用本實用 新型的熒光粉膠膜可以得到改善或提高。
[0025] 本實用新型實施例提供的熒光膠膜用以封裝半導體發(fā)光芯片,所述半導體發(fā)光芯 片包括呈多邊形的第一面以及分別與該第一面的多個邊連接的多個第二面,所述第二面與 第一面之間形成有大于0而小于180°C的夾角,其特征在于:所述熒光膠膜包括一多邊形中 央?yún)^(qū)域以及多個延展區(qū)域,所述多個延展區(qū)域分別連接于所述中央?yún)^(qū)域的多個邊,當所述 熒光膠膜處于平展狀態(tài)時,所述多邊形中央?yún)^(qū)域以及所述多個延展區(qū)域分布于同一平面 上,且相鄰延展區(qū)域之間留有間隙,而當所述熒光膠膜被貼合于相應(yīng)半導體發(fā)光芯片表面 時,所述多邊形中央?yún)^(qū)域貼合于半導體發(fā)光芯片的第一面,而所述的多個延展區(qū)域分別貼 合于所述半導體發(fā)光芯片的多個第二面,且相鄰延展區(qū)域的邊緣部無縫接合。
[0026] 在一些實施方案中,所述中央?yún)^(qū)域為平行四邊形。
[0027]較為優(yōu)選的,所述中央?yún)^(qū)域為長方形、正方形或菱形,當然也可以為諸如三角形、 梯形等其它形態(tài),其可以依據(jù)半導體發(fā)光芯片的形態(tài)而定。
[0028] 在一些實施方案中,當所述熒光膠膜被貼合于所述半導體發(fā)光芯片表面時,所述 半導體發(fā)光芯片的出光面被所述熒光膠膜完全包覆。
[0029] 在一些實施方案中,當所述熒光膠膜處于平展狀態(tài)時,相鄰延展區(qū)域之間形成有 大于〇而小于或等于90°的夾角。
[0030] 在一些具體實施方案中,當所述熒光膠膜處于平展狀態(tài)時,相鄰延展區(qū)域之間形 成有90°的夾角。
[0031] 在一些具體實施方案中,當所述熒光膠膜處于平展狀態(tài)時,相鄰延展區(qū)域之間形 成有大于〇而小于90°的夾角。
[0032] 進一步的,所述熒光膠膜為柔性膠膜,且所述熒光膠膜能在設(shè)定溫度條件下和/或 設(shè)定光照條件下固化形成硬質(zhì)結(jié)構(gòu)。
[0033] 在一些實施方案中,所述半導體發(fā)光芯片采用倒裝LED芯片。
[0034] 在一些實施方案中,所述半導體發(fā)光芯片的第一面和第二面均為出光面。
[0035] 本實用新型實施例提供的半導體發(fā)光芯片封裝方法包括:
[0036]提供待封裝的半導體發(fā)光芯片,
[0037] 將前述的任一種熒光膠膜貼合于所述半導體發(fā)光芯片表面,并通過光照和/或加 熱固化而實現(xiàn)所述半導體發(fā)光芯片的封裝。
[0038] 在一些實施方案中,所述的封裝方法包括:
[0039] 將所述半導體發(fā)光芯片置于載體上,
[0040] 于所述載體上形成負壓,使所述熒光膠膜在負壓作用下貼合于所述半導體發(fā)光芯 片表面。
[0041] 在一些實施方案中,所述的封裝方法包括:通過沖壓方式使所述熒光膠膜貼合于 所述半導體發(fā)光芯片表面。
[0042] 本實用新型實施例提供的封裝結(jié)構(gòu)包括:半導體發(fā)光芯片,以及,如前所述的熒光 膠膜;所述熒光膠膜貼附于所述半導體發(fā)光芯片表面,并將所述半導體發(fā)光芯片的出光面 完全包覆。
[0043] 本實用新型實施例提供的半導體發(fā)光芯片封裝結(jié)構(gòu)由貼合于半導體發(fā)光芯片表 面的、如前所述的任一種熒光膠膜固化形成。
[0044] 在一些實施方案中,所述熒光膠膜選自主要由有機硅組合物和摻雜于所述有機硅 組合物中的熒光材料組成的半導體發(fā)光芯片封裝組合物半固化形成的熒光膠膜。
[0045] 其中,所述有機硅組合物和熒光材料可選自業(yè)界已知的任何合適類型。
[0046] 請參閱圖la所示是本實用新型一典型實施例中一種熒光膠膜的主視圖,該熒光膠 膜1包括一矩形中央?yún)^(qū)域101以及多個矩形延展區(qū)域102,該多個延展區(qū)域分別連接于該中 央?yún)^(qū)域的四個邊,當該熒光膠膜處于平展狀態(tài)時,該中央?yún)^(qū)域以及該多個延展區(qū)域分布于 同一平面上,且相鄰延展區(qū)域之間留有間隙1〇3(鄰延展區(qū)域之間成90°夾角)。
[0047] 請參閱圖lb所示是本實用新型一典型實施例中另一種熒光膠膜的主視圖,該熒光 膠膜Γ包括一矩形中央?yún)^(qū)域101'以及多個等邊梯形延展區(qū)域102',該多個延展區(qū)域分別連 接于該中央?yún)^(qū)域的四個邊,當該熒光膠膜處于平展狀態(tài)時,該中央?yún)^(qū)域以及該多個延展區(qū) 域分布于同一平面上,且相鄰延展區(qū)域之間留有間隙103'(鄰延展區(qū)域之間成小于90°的夾 角)。
[0048]請參閱圖2a所示,當利用圖la-圖lb所示的任一種熒光膠膜(以熒光膠膜1為例)封 裝半導體發(fā)光芯片(例如倒裝LED芯片2)時,可以將該倒裝LED芯片2安放于一工作臺面3上, 該工作臺面上可設(shè)有若干風孔301,該若干風孔與抽真空裝置(圖中未示出)連通,因此可以 在工作臺面3上產(chǎn)生負壓,利用該負壓作用,可以將熒光膠膜1貼附到倒裝LED芯片2表面。具 體的,該倒裝LED芯片2具有五個出光面,其中上端的出光面可以定義為第一面201,而與該 第一面201的四個邊連接的四個豎直出光面可以定義為第二面202。
[0049] 當所述熒光膠膜1被貼合于該倒裝LED芯片2表面時,其矩形中央?yún)^(qū)域101貼合于該 倒裝LED芯片2的第一面201,而各延展區(qū)域102分別貼合于該倒裝LED芯片2的多個第二面 202,且相鄰延展區(qū)域102的邊緣部無縫接合,從而將該倒裝LED芯片2的五個出光面完全包 裹,之后可以通過加熱、紫外光照等方式使該熒光膠膜1完全固化,實現(xiàn)倒裝LED芯片2的五 面發(fā)光式的封裝。
[0050] 再請參閱圖2b所示,當利用圖la-圖lb所示的任一種熒光膠膜(以熒光膠膜Γ為 例)封裝半導體發(fā)光芯片(例如倒裝LED芯片2)時,可以將該倒裝LED芯片2安放于一工作臺 面3'上,并利用沖壓設(shè)備(圖中未示出)將熒光膠膜Γ貼附到該倒裝LED芯片2表面。同樣的, 該倒裝LED芯片2具有五個出光面,其中上端的出光面可以定義為第一面201,而與該第一面 201的四個邊連接的四個豎直出光面可以定義為第二面202。當所述熒光膠膜Γ被貼合于該 倒裝LED芯片2表面時,其矩形中央?yún)^(qū)域101'貼合于該倒裝LED芯片2的第一面201,而各延展 區(qū)域102'分別貼合于該倒裝LED芯片2的多個第二面202,且相鄰延展區(qū)域102'的邊緣部無 縫接合,從而將該倒裝LED芯片2的五個出光面完全包裹,之后可以通過加熱、紫外光照等方 式使該熒光膠膜Γ完全固化,實現(xiàn)倒裝LED芯片2的五面發(fā)光式的封裝。
[0051] 進一步的,在一些實施方案中,藉由前述熒光膠膜形成的封裝結(jié)構(gòu)可以包括:半導 體發(fā)光芯片,以及,如前所述的熒光膠膜;所述熒光膠膜貼附于所述半導體發(fā)光芯片表面, 并將所述半導體發(fā)光芯片的出光面完全包覆。特別的,該封裝結(jié)構(gòu)可以是CSP(chip scale package芯片級封裝,整個封裝的尺寸小于或等于芯片的1.2倍尺寸),特別是五面發(fā)光的 CSP封裝結(jié)構(gòu)。
[0052]在本實用新型中,所述有機硅組合物的主要成分為數(shù)均分子量高于3X104g/mol 的硅氧烷基橡膠,含乙烯基官能團的硅氧烷樹脂,含Si-H官能團的硅氧烷樹脂,氫化硅烷化 催化劑,以及,用以與所述有機硅組合物的各組分配合而形成均相溶液的有機溶劑。
[0053]本實用新型中,所述硅氧烷基橡膠(又稱硅氧烷橡膠)含乙烯基官能團,優(yōu)選的,所 述硅氧烷基橡膠的每個分子中含有2個以上乙烯基,更優(yōu)選的,所述硅氧烷基橡膠含苯基官 能團,進一步優(yōu)選的,所述硅氧烷基橡膠的每個分子中含有1個以上苯基。
[0054] 本實用新型的硅氧烷橡膠是一種在聚合物主鏈上以有機硅氧烷單元作為重復鏈 節(jié)的橡膠,其中由下面的通式_{Si (1^)(1?2)-0--}表示有機硅氧烷單元,其中R1和R2各自是 單價的有機基團,或特別是烷基,如甲基、乙基等;芳基,如苯基等;鏈烯基,如乙烯基等;氰 烷基,如y _氛丙基等;或氣烷基,如二氣丙基等。
[0055] 本實用新型的硅氧烷橡膠可以通過業(yè)界所知的合適途徑獲取,包括自制或從市場 途徑獲取。例如,可參閱EP 0470745A2、《Glossary of Chemical Terms》(Van Nostr and Reinhold Company,1976年)、JP2005288916、DE102004050128.9、US5279890A、JP 330084/ 1998、JP19981124、JP332821/1998、CN1212265A 等文獻,
[0056] 更為具體的,本實用新型的硅氧烷橡膠可以選自二甲基硅氧烷橡膠、甲基苯基硅 氧燒橡膠、甲基乙烯基硅氧烷橡膠、氣化的烷基甲基硅氧烷橡膠、氛烷基硅氧烷橡膠等,但 也不限于此。
[0057]本實用新型中,在有機硅氧烷單元中的R1和/或R2優(yōu)選乙烯基、苯基。
[0058]在所述有機硅組合物中,硅氧烷橡膠占非溶劑組分的含量可以為lwt%~90wt%, 優(yōu)選為l〇wt%~80wt%,尤其優(yōu)選為20wt%~70wt%。
[0059]較為理想的,本實用新型的硅氧烷橡膠中乙烯基的含量為硅氧烷橡膠的總重量的 0.01%以上,70%以下。
[0060]更為理想的,本實用新型的硅氧烷橡膠中苯基的含量為硅氧烷橡膠的總重量的 0.01%以上,95%以下。
[0061 ]優(yōu)選的,所述硅氧烷基橡膠的數(shù)均分子量為3 X 104g/mol~1 X 108g/mol,更優(yōu)選的 為1 X 105g/mol~1 X 107g/mol,尤其優(yōu)選為3 X 105g/mol~1 X 106g/mol。
[0062]本實用新型中,所述含乙烯基官能團的硅氧烷樹脂的每個分子中含有2個以上乙 烯基,優(yōu)選的,所述含乙烯基官能團的硅氧烷樹脂包含直鏈、支鏈或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),優(yōu)選的,所述 含乙烯基官能團的硅氧烷樹脂的數(shù)均分子量(Μη)在10 5g/mol以下,優(yōu)選為1 X 102g/mol~1 X 105g/mol,更優(yōu)選的為1 X 10 2g/mol~1 X 104g/mol。
[0063]更優(yōu)選的,所述含乙烯基官能團的硅氧烷樹脂的每個分子中含有1個以上苯基。 [0064]在一些實施方案中,所述的含乙烯基官能團的硅氧烷樹脂包含RSi03/2單元、RR' Si〇2/2單元、RR'R〃Si0i/2單元和Si〇4/2單元中的任意一種或多種的組合,其中R、R'、R〃為取代 的或未取代的單價烴基。
[0065]在一些實施方案中,所述的含Si-H官能團的硅氧烷樹脂包含RSi03/2單元、RR' Si〇2/2單元、RR'R〃Si0i/2單元和Si〇4/2單元中的任意一種或多種的組合,其中R、R'、R〃為取代 的或未取代的單價烴基。
[0066]更為具體的,在一些實施例中,所述含乙烯基官能團的硅氧烷樹脂的結(jié)構(gòu)如下:
[0068]在一些實施方案中,所述含乙烯基官能團的硅氧烷樹脂可以為(R^OR^SiO)!!!-(R3CH 2 = CH-SiO)n,其中R/R2、R3可均為乙烯基,m、n可以為0或一個正整數(shù)。
[0069]在一些實施方案中,所述含乙烯基官能團的硅氧烷樹脂可以選自含有乙烯基的 POSSo
[0070] 在所述有機硅組合物中,含乙烯基官能團的硅氧烷樹脂占非溶劑組分的含量可以 為lwt%~90wt%,優(yōu)選為10wt%~70wt%,尤其優(yōu)選為20wt%~50wt%。
[0071] 在本實用新型中,所述含Si-H官能團的硅氧烷樹脂的每個分子中含有2個以上Si-H基,優(yōu)選的,所述含Si-H官能團的硅氧烷樹脂包含直鏈、支鏈或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);優(yōu)選的,所述含 Si-H官能團的硅氧烷樹脂的數(shù)均分子量低于105g/mol,優(yōu)選為102g/mol~10 5g/mol,更優(yōu)選 的為 1X10 2g/mol~lX104g/mol。
[0072] 更優(yōu)選的,所述含Si-H官能團的硅氧烷樹脂的每個分子中含有1個以上苯基。
[0073] 本實用新型中含Si-H官能團的硅氧烷樹脂內(nèi),除與硅鍵合的氫原子以外的與硅鍵 合的基團可以是除烯基以外的任選被取代的一價烴基,例如甲基、乙基、丙基或類似的烷 基;苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基或類似的芳基;苯甲基、苯乙基或類似的芳烷基;3-氯丙 基、3,3,3_三氟丙基或類似的鹵代烷基,但優(yōu)選的,在該組分的一個分子中有至少一個芳 基,特別是苯基,尤其是兩個以上苯基。該組分的分子結(jié)構(gòu)沒有特殊的限制,它可以具有直 鏈的、支化的或部分支化的直鏈、環(huán)狀或樹枝狀的分子結(jié)構(gòu)。在一些實施案例中,所述含Si_ H官能團的硅氧烷樹脂可以由以下物質(zhì)代表:由式(CH3)2HSi01/2和C 6H5Si03/2的單元組成的 有機聚硅氧烷樹脂;由式(CH 3)2HSi01/2、(CH3)3Si0 1/2和式C6H5Si03/2的單元組成的有機聚硅 氧烷樹脂;由式(CH 3)2HSi01/2和Si〇4/2的單元組成的有機聚硅氧烷樹脂;由式(OfehHSiO^、 (CH3)2Si〇2/2和Si〇4/2的單兀組成的有機聚硅氧烷樹脂,等等。
[0074] 更為具體的,在一些實施例中,所述含Si-H官能團的硅氧烷樹脂的結(jié)構(gòu)如下:
[0076] 其中,P為大于或等于1的整數(shù)。
[0077] 在一些實施方案中,所述含Si-H官能團的硅氧烷樹脂亦可選自含有Si-H官能團的 P0SS〇
[0078] 在所述有機硅組合物中,含Si-H官能團的硅氧烷樹脂的含量為lwt%~90wt%,優(yōu) 選為2wt %~50wt %,尤其優(yōu)選為5wt %~30wt %。
[0079] 進一步的,在本實用新型中,所述含Si-H官能團的硅氧烷樹脂內(nèi)Si-H基的含量在 0 · lmol % ~lOOmol %,優(yōu)選在0 · 2mol % ~95mol %,尤其優(yōu)選在0 · 5mol % ~90mol %。
[0080] 進一步的,在本實用新型中,所述含Si-H官能團的硅氧烷樹脂內(nèi)Si-H基與所述含 乙烯基官能團的硅氧烷樹脂內(nèi)乙烯基的摩爾比為0.02~50:1,優(yōu)選在0.1~10:1,尤其優(yōu)選 在0.5~5:1 〇
[0081] 進一步的,關(guān)于這種含Si-H官能團的硅氧烷樹脂的選取和制備工藝可參考 CN101151328A、CN102464887A 等等。
[0082]進一步的,本實用新型中的硅氧烷樹脂(含乙烯基官能團的硅氧烷樹脂、含Si-H官 能團的硅氧烷樹脂)是一類可溶于諸如苯、甲苯、二甲苯、庚烷和類似物的液態(tài)烴、酮、脂、光 刻膠用溶劑或可溶于諸如低粘度的環(huán)狀聚二有機硅氧烷和直鏈聚二有機硅氧烷的液態(tài)有 機硅化合物,其可包括由R 33Si01/2代表的單官能(M)單元、R32Si02/ 2代表的雙官能(D)單元、 R3Si03/2代表的三官能(T)單元和由Si〇4/2代表的四官能(Q)單元。R 3代表單價的有機基團,其 為取代的或未取代的單價烴基。其中,所述單價未取代的烴基可選自但不限于如下基團:烷 基,諸如甲基、乙基、丙基、戊基、辛基、十一烷基和十八烷基;鏈烯基,諸如乙烯基、稀丙基、 丁烯基、戊烯基和己烯基;脂環(huán)族基團,諸如環(huán)己基和環(huán)己烯基乙基;炔基,諸如乙炔基、丙 炔基和丁炔基;環(huán)烷基諸如環(huán)戊基和環(huán)己基;以及,芳族基團,諸如乙基芐基、萘基、苯基、甲 苯基、二甲苯基、芐基、苯乙烯基、1-苯乙基和2-苯乙基,可選地為苯基??纱嬖谟赗 3上的非 活性取代基包括但不限于鹵素和氰基。作為取代的烴基的單價有機基團可選自但不限于以 下基團:鹵化烷基,如氯甲基、3-氯丙基和3,3,3_三氟丙基、氟甲基、2-氟丙基、3,3,3_三氟 丙基、4,4,4_ 二氣丁基、4,4,4,3,3_ 五氣丁基、5,5,5,4,4,3,3t 氣戊基、6,6,6,5,5,4,4, 3,3-九氟己基和8,8,8,7,7-五氟辛基等。優(yōu)選的,本實用新型的硅氧烷樹脂中單價未取代 的烴基為乙烯基,特別是所述硅氧烷樹脂的每個分子中含有2個以上苯基。關(guān)于本實用新型 中硅氧烷樹脂的選取和制備工藝可參考US6,124,407、US2,676,182、US4,774,310、US6, 124,407 等。
[0083] 本實用新型中,氫化硅烷化催化劑的用量應(yīng)足以促進本實用新型有機硅組合物的 固化。這些氫化硅烷化催化劑是本領(lǐng)域中已知的且是商業(yè)上可獲得的,例如可選自但不限 于如下物質(zhì):鉑族金屬:鉑、銠、釕、鈀、鋨或銥金屬或其有機金屬化合物及其組合。更為具體 的,其可以選自鉑黑、化合物諸如氯鉑酸、氯鉑酸六水合物、氯鉑酸和一元醇的反應(yīng)產(chǎn)物、雙 (乙基乙酰乙酸)鉑、雙(乙酰丙酮酸)鉑、二氯化鉑和所述化合物與烯烴或低分子量的有機 聚硅氧烷或在基質(zhì)或核殼類型結(jié)構(gòu)中微囊化的鉑化合物的復合物。鉑與低分子量的有機聚 硅氧烷的復合物,包括具有鉑的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷復合物。這些復合 物可于樹脂基質(zhì)中微囊化??蛇x地,催化劑可包括具有鉑的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基 二硅氧烷復合物。這些氫化硅烷化催化劑可參考CN1863875A(說明書第0020-0021段)、US3, 159,601、US3,220,972、US3,296,291、US3,419,593號、US3,516,946、US3,814,730、US3, 989,668、1^4,784,879、1^5,036,117、1^5,175,325號』? 0 347 8958、1]54,766,176、1]55, 017,654等文獻。和/或,至少一個UV活性Pt催化劑,可參考US8,314,200。
[0084] 在一些實施案例中,基于本實用新型有機硅組合物的重量,氫化硅烷化催化劑的 量可以為以下范圍的鉬族金屬:〇. lppm至1,OOOOppm,可選地為lppm至lOOOppm,且可選地為 10卩卩111至100卩卩111·
[0085] 在本實用新型中,前述的溶劑可以是適用的任何類型,例如水、有機溶劑或兩者的 混合物,優(yōu)選自有機溶劑,例如可選自但不限于正己烷、甲苯、氯仿、二氯甲烷、乙醇、丙酮、 2-丁酮、4-甲基-2-戊酮、脂、光刻膠用溶劑(例如PGME、PGMEA)等,用以與該組合物中的其余 材料組合為具有良好流動性的液體,特別是均相溶液。
[0086] 在所述有機硅組合物中,所述溶劑的含量可以為約10wt%~90wt%,優(yōu)選為 20wt %~80wt %,尤其優(yōu)選為30wt %~70wt %,特別是所述溶劑在常壓下的沸點為60°C~ 250。。。
[0087] 在一些實施方案之中,所述的有機硅組合物還可包含添加劑,例如抑制劑,小分子 硅烷(可含有或不含乙烯或Si-H功能基團),粘接促進劑,熱或UV固化的環(huán)氧/丙烯酸/聚氨 酯/雙馬來酰亞胺等樹脂,無機填充劑,流變改性劑,增粘劑,潤濕劑,消泡劑,流平劑,染料 和熒光粉防沉淀劑(例如信越DM-30、Sanwe 11 SH系列LED熒光粉防沉劑等)中的任一種或兩 種以上的組合。
[0088] 其中,所述抑制劑,即硅氫加成反應(yīng)抑制劑是指能夠?qū)е鹿铓浼映煞磻?yīng)不良的物 質(zhì),參考CN1863875A(第0025段)等,其可選自炔醇類化合物、烯-炔化合物、硅氧烷或苯并三 唑及其他氫化硅烷反應(yīng)抑制劑。例如,炔醇類化合物抑制劑可選自2-苯基-3-丁炔-2-醇、2-甲基-3-丁炔-2-醇、3,5_二甲基-1-己炔-3-醇等;烯-炔化合物可選自諸如3-甲基-3-戊烯-1-炔等,硅氧烷可選自1,3,5,7_四甲基-1,3,5,7-四己烯基環(huán)四硅氧烷、1,3,5,7_四甲基-1,3,5,7_四乙烯基環(huán)四硅氧烷等。其中優(yōu)選炔醇類化合物,尤其優(yōu)選2-苯基-3-丁炔-2-醇。 [0089]其中,增粘劑或粘結(jié)促進劑可以選自正硅酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、硼酸正丁 酯、硼酸異丙酯、異辛酸鈦、異辛酸鋯、鈦酸正丁酯、鈦酸異丙酯、KH-17UKH-560和KH-570等 (參考CN1863875A說明書第0026段等),市售途徑可以獲得的粘結(jié)促進劑可以為道康寧公司 出品的JCR6101、JCR6101UP、EG6301、0E6336、JCR6175、JCR6109、Hipec4939、Hipecl-9224、 0E6250、SR7010、SE9207、SE1740、SE9187L等,但不限于此。
[0090]其中,無機填充劑可以是本領(lǐng)域中已知的且是商業(yè)上可獲得的,例如可包括無機 填料諸如二氧化硅,例如,膠態(tài)二氧化硅、火成二氧化硅、石英粉、氧化鈦、玻璃、氧化鋁、氧 化鋅,或其組合,填料可具有50納米或更小的平均粒徑且不會通過散射或吸收降低透光百 分率。
[0091 ]而關(guān)于諸如流變改性劑,潤濕劑,消泡劑,流平劑,染料等,其定義是業(yè)界悉知的, 并可從業(yè)界常用的相應(yīng)材料內(nèi)自由選取。
[0092] 本實用新型的有機硅組合物可通過任何常規(guī)方法來制備,比如在合適的溫度,例 如室溫下混合所有成分。
[0093] 所述有機硅組合物的粘度為1,OOOmPa. s~500,OOOmPa. s,優(yōu)選為5,OOOmPa. s~ 100,OOOmPa. s,尤其優(yōu)選為7,OOOmPa. s~50,OOOmPa. s。因其流動性良好,可通過注射器、 栗、打印機等普通設(shè)備而精確注入或涂覆到器件上的某些選定位置,而方便的利用其實現(xiàn) 粘接、封裝工藝。另外,還使所述有機娃組合物在應(yīng)用時,表現(xiàn)出良好隙填充性能(g a p filling property)〇
[0094] 所述有機硅組合物的完全固化物的硬度為邵氏硬度A 20~邵氏硬度D 100,優(yōu)選 為邵氏硬度A 60~邵氏硬度D 90,尤其優(yōu)選為邵氏硬度A 80~邵氏硬度D 80。
[0095] 所述有機硅組合物的完全固化物對于可見光,例如波長約450nm的光的透光率為 50 %~100 %,優(yōu)選為70 %~100 %,尤其優(yōu)選為80 %~100 %。
[0096] 另外,所述有機硅組合物的完全固化物還表現(xiàn)出良好的粘接力和柔韌性,且介電 常數(shù)、導熱效率、抗老化等性能亦較為理想。
[0097] 因而,藉由所述有機硅組合物,還可以使器件之間或器件與外界能保持良好的隔 離,包括物理和化學隔離,和/或使器件能保持良好的光輸出或攝入效率。
[0098] 相較于目前應(yīng)用于半導體封裝的膜產(chǎn)品,本實用新型的有機硅組合物還具有包含 但不限于如下列出的優(yōu)點,包括:在室溫下依然有較長使用壽命(大于8h而沒有顯著的粘度 變化)、更好的填充縫隙性能、簡化半導體器件(如LED)的封裝流程而提高產(chǎn)率,以及,貯藏 穩(wěn)定性更(在〇_5°C下,大于1個月,優(yōu)選為3個月,更優(yōu)選為6個月)佳。
[0099] 本實用新型的有機硅組合物在應(yīng)用時,還可與熒光粉、熒光量子點等熒光材料協(xié) 同使用,例如,可以將前述熒光材料摻入所述有機硅組合物,再用以封裝物品。在此過程中, 本案實用新型人還非常意外的發(fā)現(xiàn),本實用新型的有機硅組合物能極大幅度的降低甚至消 除熒光材料,特別是熒光粉隨時間而產(chǎn)生的沉降,例如,當將業(yè)界常用的各類熒光材料與本 實用新型組合物混合后,室溫下,大于8h沒有沉淀情況發(fā)生,優(yōu)選為24h以上,更優(yōu)選為1周 以上,因而可以產(chǎn)生更為均勻的封裝效果,提高半導體發(fā)光器件類的發(fā)光均勻度等。
[0100] 因此,本實用新型實施例還提供了一種熒光封裝組合物,其包含:
[0101] 所述的應(yīng)用于半導體封裝的有機硅組合物;
[0102] 以及,均勻分散于所述有機硅組合物內(nèi)的熒光材料,所述熒光材料包括熒光粉和/ 或熒光量子點。
[0103] 進一步的,所述熒光封裝組合物中熒光材料占非溶劑組分的含量為O.Olwt%~ 90wt%,優(yōu)選為lwt%~80wt%,更優(yōu)選為3wt%~70wt%。
[0104] 進一步的,所述熒光材料的色溫為1800K-16000K,顯色指數(shù)為60~100。
[0105]進一步的,所述熒光粉的粒徑為1.0~lOOOOnm,優(yōu)選的,所述熒光粉包括稀土熒光 粉、稀土石榴石熒光粉、堿土金屬硫化鎵酸鹽、堿土金屬硫化物、硫化鋅型、堿土金屬鋁酸 鹽、磷酸鹽、硼酸鹽、硅酸鹽、氟砷酸鹽、氟鍺酸鹽、稀土硫化物、稀土氧化物、釩酸鹽、氮化物 熒光粉中的任意一種兩種以上的組合,尤其優(yōu)選的,所述熒光粉為稀土元素摻雜的YAG釔鋁 石榴石熒光粉或Ce摻雜的YAG釔鋁石榴石熒光粉。
[0106]進一步的,所述熒光量子點的粒徑為1.0~20nm,優(yōu)選的,所述熒光量子點的組成 材料包含II-VI族或III-V族元素,尤為優(yōu)選的,所述熒光量子點的材質(zhì)包括ZnSe、CdS、CdSe 和CdSe中的任意一種兩種以上的組合,進一步優(yōu)選的,所述熒光量子點的材質(zhì)選自鎵化砷、 磷化銦或氮化鎵,更進一步優(yōu)選的,所述熒光量子點具有核殼結(jié)構(gòu),更進一步優(yōu)選的,所述 熒光量子點為CdSe/ZnS核殼結(jié)構(gòu)量子點。
[0107] 進一步的,所述熒光封裝組合物中熒光粉占非溶劑組分的含量優(yōu)選為l.Owt%~ 60wt%,更優(yōu)選為 1 .Owt% ~50wt%。
[0108] 進一步的,所述熒光封裝組合物中熒光量子點占非溶劑組分的含量優(yōu)選為0.01~ 50wt%,更優(yōu)選為0.01 ~5.0wt%。
[0109] 本實用新型實施例還提供了所述有機硅組合物或所述熒光封裝組合物于半導體 封裝中的應(yīng)用,包括:晶圓級封裝(WLP)、芯片尺寸封裝(CSP)、LED燈絲封裝等。
[0110]例如,在一些實施方案之中提供了一種半導體器件封裝材料,其包含所述的有機 硅組合物和/或其不同程度的固化物和/或所述熒光封裝組合物和/或其不同程度的固化 物。
[0111] 例如,在一些實施方案之中提供了一類薄膜或涂層,主要由所述的有機硅組合物 或所述的熒光封裝組合物半固化或固化形成,優(yōu)選由所述的熒光封裝組合物固化形成。
[0112] 進一步的,所述半固化的條件包括:加熱通風條件,溫度條件為20°C~200°C,優(yōu)選 為80°C~120°C,時間為10~100000s,優(yōu)選為10~8000s。
[0113] 其中,所述薄膜可以是呈半固化狀態(tài)的,其較之以流體形態(tài)存在的有機硅組合物, 在作為封裝材料應(yīng)用時,具有更為方便、快捷、低成本等特點,尤其適用于對大尺寸的半導 體發(fā)光器件,例如晶圓級半導體發(fā)光器件進行封裝。
[0114] 進一步的,所述固化的條件包括:通過加熱或電磁輻照使所述有機硅組合物或所 述熒光封裝組合物完全固化。
[0115] 相應(yīng)的,本實用新型還提供了所述有機硅組合物或所述熒光封裝組合物于物品粘 接、制備物品表面涂層或半導體封裝中的應(yīng)用。
[0116] 例如,在一些實施方案之中提供了一類半導體發(fā)光裝置,其包括:半導體發(fā)光芯 片,以及,所述的薄膜或涂層;并且所述半導體發(fā)光芯片與所述薄膜或涂層間隔設(shè)置。
[0117] 本案實用新型人發(fā)現(xiàn),當利用由所述熒光封裝組合物形成的薄膜或涂層,可以在 厚度極薄(例如可以達到10~2000μπι左右,優(yōu)選在10~500μπι左右)的情況下,仍提供高效的 光轉(zhuǎn)換效率、發(fā)光均勻,且可有效提升所述半導體發(fā)光芯片的使用壽命。
[0118] 較為典型的,本實用新型實施例還提供了一種封裝方法,其包括:
[0119]提供待封裝的物品,
[0120] 將所述的有機硅組合物或所述的熒光封裝組合物施加到所述待封裝的物品上,并 通過輻射和/或加熱固化而實現(xiàn)所述物品的封裝。
[0121] 在一些實施方案之中提供的一種封裝方法包括:
[0122] S1:制膜,將前述有機硅組合物或熒光封裝組合物通過溶液成膜、流延涂覆、絲網(wǎng)/ 鋼網(wǎng)印刷、旋轉(zhuǎn)涂覆、(真空)擠出成膜等方式成膜;
[0123] S2:初步固化,形成表面不粘且可以揭起的預(yù)固化膜;
[0124] S3:貼膜,將預(yù)固化膜覆蓋在應(yīng)用的基板上,通過在高溫下和/或施加壓力使膜與 基板和/或處于膜上面的另一物品粘接(基板或者物品可以有微觀結(jié)構(gòu),例如印刷線路或電 極);
[0?25] S4:固化,將貼附有膜的基板置于恒溫(加熱。elevated temperature)環(huán)境中固 化;
[0126] S5:固化后處理,例如將固化后的產(chǎn)品切割為更小的單位。
[0127]進一步的,在一些較為優(yōu)選的實施方案之中,一種封裝方法包括:
[0128] 1)將所述的有機硅組合物或所述的熒光封裝組合物施加到第一基材上形成膜,
[0129] 2)除去所述膜中的有機溶劑,形成可被從第一基材上完全揭起且表面無粘性的預(yù) 固化膜,
[0130] 3)將預(yù)固化膜覆蓋至第一基材或第二基材表面,并向預(yù)固化膜施加壓力,使預(yù)固 化膜貼附在所述第一基材或第二基材上,
[0131] 4)在輻射和/或加熱條件下使預(yù)固化膜完全固化,實現(xiàn)對第一基材或第二基材的 封裝;
[0132] 5)后處理步驟。
[0133] 其中,步驟1)包括:至少選用成膜器和印刷方式中的任一種將所述有機硅組合物 或所述的熒光封裝組合物施加到第一基材上并形成膜。
[0134] 在一可選實施方案之中,步驟2)包括:在輻射和/或加熱通風條件下去除所述膜中 的有機溶劑,從而形成所述預(yù)固化膜。其中采用的加熱溫度可以為20~200°C,優(yōu)選為80~ 120°C,加熱時間為10~100000秒,優(yōu)選為10~8000秒。
[0135] 在一較為優(yōu)選的實施方案之中,步驟3)包括:在向預(yù)固化膜施加壓力的過程中,還 至少對預(yù)固化膜進行加熱處理,使預(yù)固化膜粘接在所述第一基材或第二基材上。其中施加 的壓力大小可以為O.OOlPa~lOOOOPa,優(yōu)選為O.lPa~lOOOPa,施加壓力時間為0.001~ 100000秒,優(yōu)選為0.1~100秒。其中采用的加熱溫度可以為0~260 °C,優(yōu)選為50~200 °C,尤 其優(yōu)選為80~150 °C,時間優(yōu)選為10~100000秒。
[0136] 當然,在步驟3)中,也可以采用其它方式替代對預(yù)固化膜的熱處理,或者協(xié)同前述 加熱方式對預(yù)固化膜進行處理,這些方式可以包括輻照(例如遠紅外、紫外、可見光、微波, 電子束中的任一種或幾種),其中波長可為1CT 8~l〇3m,時間可以為10~100000秒。
[0137] 前述的第一基材可以是具有光潔平整表面的物體或其它具有設(shè)定二維、三維結(jié)構(gòu) 的模具等,例如可以是鏡面鋁、也可以是晶圓,如藍寶石晶圓,或晶圓級半導體器件等等。
[0138] 前述的第二基材即為待封裝對象,其可以包括半導體器件,例如半導體光電器件, 例如光伏電池、半導體發(fā)光器件,例如LED(發(fā)光二極管)、LD(激光器)等等,特別是晶圓級半 導體器件,例如晶圓級LED器件。
[0139] 在一些實施方案中,本實用新型提供的一種封裝方法或物品保護方法包括:
[0140] 1)將前述的任一種有機硅組合物或前述的任一種熒光封裝組合物施加到第一基 材上形成膜,
[0141] 2)除去所述膜中的有機溶劑,形成可被從第一基材上完全揭起且表面無粘性的預(yù) 固化膜,
[0142] 3)將預(yù)固化膜覆蓋至第一基材、第二基材中任一者的表面或者將預(yù)固化膜設(shè)置于 第一基材和第二基材之間,并向預(yù)固化膜施加壓力,使預(yù)固化膜貼附在所述第一基材或第 二基材上或?qū)⒌谝换呐c第二基材粘接,
[0143] 4)在輻射和/或加熱條件下使預(yù)固化膜完全固化,實現(xiàn)對第一基材和/或第二基材 的封裝或在第一基材和/或第二基材表面形成保護層。
[0144]在本實用新型中,所述的"封裝"(packaging)應(yīng)被理解為至少包含如下涵義,如, 通過所述有機娃組合物將兩個以上物品粘接(adhesive ),或者,通過所述有機娃組合物在 物品表面的某些區(qū)域固化形成保護層(coating),或者,將一個或多個物品的局部浸入由所 述有機娃組合物形成的固化物內(nèi),或者,將一個或多個物品整體包埋密封(encapsulation) 于由所述有機硅組合物形成的固化物內(nèi),當然,也可同時實現(xiàn)前述的粘結(jié)、涂覆、密封等功 能。
[0145] 例如,在一些實施方案中,可以將前述的任一種有機硅組合物或熒光封裝組合物 通過絲網(wǎng)或鋼網(wǎng)印刷工藝等方式涂敷到基材上,在加熱和/或輻照下,除去其中的溶劑和/ 或預(yù)固化組合物,形成涂層,然后進行加熱和/或輻照下固化,形成保護層或者達成與另一 物品的粘接。
[0146] 這些實施方案中包括二次固化過程,其中第一次固化從液體混合物轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w不 流動物(包括但不僅限于涂層、薄膜等);第二次固化將組合物進一步交聯(lián)從而和被粘接物 (們)能夠彼此粘合。
[0147] 相應(yīng)的,本實用新型的一實施方案之中還提供了一種裝置,其包含由所述封裝方 法形成的封裝結(jié)構(gòu)。
[0148] 進一步的,所述封裝結(jié)構(gòu)主要由所述的有機硅組合物或所述的熒光封裝組合物的 固化物及被所述固化物封裝的物品組成。
[0149] 其中,被封裝的物品包括半導體器件,例如半導體光電器件,例如半導體發(fā)光器 件,例如LED,特別是晶圓級LED器件。
[0150] 以下結(jié)合若干更為具體的實施例及相應(yīng)對比例對本實用新型的技術(shù)方案作更為 詳細的解釋說明。但仍需強調(diào)的是,這些實施例不應(yīng)被視作對本實用新型的保護范圍構(gòu)成 任何限制。又及,除非另外指明,否則本實用新型說明書中的所有份數(shù)、百分數(shù)、比率等均按 重量計。
[0151] 在如下實施例中所涉及的有機硅組合物可以參考目前業(yè)界廣泛應(yīng)用的有機硅膠 混合物的組配方式配制,例如,其組分可以被分為組分A(主要包含含乙烯基官能團的硅氧 烷樹脂、鉑催化劑、添加劑等)和組分B((主要包含含乙烯基官能團的硅氧烷樹脂、含Si-H官 能團的硅氧烷樹脂、添加劑等),在使用時將兩組分按一定比例混合,然后加入相應(yīng)含量的 熒光粉或熒光粉組合。
[0152] 在如下實施例中所涉及的有機硅組合物混合和/或成膜流程如下:在所述有機硅 組合物中加入相應(yīng)含量的熒光粉或熒光粉組合,將混合物倒置于平板或PET膜上,使用成膜 器(例如上海普申化工機械有限公司的單面制備器)制成一定厚度的膜,在加熱平臺通過第 一次固化取得不流動、可剝離的膠膜(free-standing)。
[0153] 該第一實施例所涉及的有機硅組合物包含數(shù)均分子量高于3 X 105g/mol的乙烯基 硅氧烷基橡膠(組分1,SG6 066,乙烯基二甲基硅烷基封端甲基乙烯基硅橡膠, vinyldimethylsilyl terminated Methyl Vinyl Silicone Gum,Power Chemicals Ltd, 數(shù)均分子量450,000-600,000g/mol,乙烯基含量約0.90-1.10wt % )、含乙烯基官能團的硅 氧烷樹脂(組分2,A05-01 -A,弗洛里光電材料(蘇州)有限公司)、含Si-Η官能團的硅氧烷樹 月旨(組分3,Α05-01-Β,弗洛里光電材料(蘇州)有限公司)、氫化硅烷化催化劑(組分4, SIP6832.2,Gelest)、溶劑等基礎(chǔ)組分,并還可包含其它輔助組分,詳見下表1。
[0154] 第一對照例該對照例所涉及的有機硅組合物的組成詳見下表2。
[0155] 表征及測試:進一步的,本案實用新型人還采用業(yè)界習見的方式對第一實施例所 涉及的有機硅組合物及第一對照例所涉及的有機硅組合物在室溫環(huán)境中的性能變化情況、 固化狀況以及固化物性能,包括透光率、硬度等分別進行了考察,結(jié)果如下表3。
[0156] 以及,還對熒光粉于本實用新型第一實施例及第一對照例所涉及之組合物中(該 兩種組合物均以10:1的質(zhì)量比例混入市售黃色熒光粉SDY558-15(煙臺希爾德新材料有限 公司),混合均勻后靜置)的沉降速度進行了測試,結(jié)果詳見下表4及圖3。
[0157] 可以看到,本實用新型實施例組合物粘度不高,但具有一定觸變性,因此可以保持 熒光粉不沉淀。
[0158] 再對第一實施例及第一對照例所涉及之有機硅組合物的封裝性能進行測試。在一 實施例中,采用的測試工藝包括:
[0159]步驟1)制膜:采用制膜器(如1mm制膜器)或印刷方式,特別是絲網(wǎng)印刷方式將各有 機硅組合物涂覆到基板上成膜;
[0160 ] 步驟2)初步固化:100 °C (通風櫥內(nèi)的加熱平臺)20min;
[0161] 步驟3)貼膜:采用的粘接方式為單片貼膜,固化膜與基板(玻璃)粘接面積為25mm* 25mm,外加載荷為1.5kg,外加載荷時間為10s;
[0162] 步驟4)固化:180 °C (恒溫鼓風烘箱)2h。
[0163] 步驟5)檢測與切割,結(jié)果如下表5。
[0164] 第二實施例該實施例所涉及的有機硅組合物包含數(shù)均分子量高于3 X105g/mol的 乙烯基硅氧烷基橡膠(SG6066,乙烯基二甲基硅烷基封端甲基乙烯基硅橡膠, vinyldimethylsilyl terminated Methyl Vinyl Silicone Gum,Power Chemicals Ltd, 數(shù)均分子量約450,000-600,000g/mol,乙烯基含量約0.90-1. lOwt % )4g、含乙烯基官能團 的硅氧烷樹脂(A05-01-A,弗洛里光電材料(蘇州)有限公司)12.8g、乙烯基甲氧基硅氧烷均 聚物(Vinylmethoxysiloxane Homopolymer VMM-010,Gelest)0·35g、含Si-Η官能團的娃氧 烷樹脂(A05-01 -B,弗洛里光電材料(蘇州)有限公司)6.8g、氫化硅烷化催化劑(SIP6832.2, Gelest)20ppm、溶劑4-甲基-2戊酮20g,黃色熒光粉SDY558-15from煙臺希爾德新材料有限 公司35.5g。將以上組分經(jīng)雙行星攪拌器混合均勻后得到一個熒光粉含量為60wt%的混合 物。
[0165] 第二對照例該對照例所涉及的有機硅組合物的組成:折光率約為1.53的LED有機 硅封裝膠0E-6650組分A(D0W CORNING,主要包含含苯基和乙烯基官能團的硅氧烷樹脂、鉑 催化劑、添加劑等)5.0g和組分B((主要包含含苯基和乙烯基官能團的硅氧烷樹脂、含苯基 和Si-H官能團的硅氧烷樹脂、添加劑等)5.0g,黃色熒光粉SDY558-15(煙臺希爾德新材料有 限公司)15.0g。將以上組分經(jīng)雙行星攪拌器混合均勻后得到一個熒光粉含量為60wt%的混 合物。
[0166] 第三對照例含乙烯基官能團的硅氧烷樹脂(A05-01-A,弗洛里光電材料(蘇州)有 限公司)5.0g、含Si-H官能團的硅氧烷樹脂(A05-01-B,弗洛里光電材料(蘇州)有限公司) 5.0g、氫化硅烷化催化劑(31?6832.2,66168〇10??111,黃色熒光粉30¥558-15(煙臺希爾德新 材料有限公司)15.0g。將以上組分經(jīng)雙行星攪拌器混合均勻后得到一個熒光粉含量為 60wt%的混合物。
[0167] 表征及測試:進一步的,將第二實施例、第二對照例和第三對照例通過成膜器(約 400μπι間隙)在PET膜上制膜,表征及測試結(jié)果如下表6和表7。粘附力檢測:將預(yù)固化的膠膜 裁剪成25mm*25mm尺寸,在清理后的玻璃上將膠膜貼合,貼合有膠膜的基板在加熱平臺約 110°C2min使玻璃基板與膠膜升溫到110°C,將兩片玻璃有膠膜部分兩兩十字貼合,將約 1.5kg重物壓在玻璃十字樣品上10秒,貼合后的樣品轉(zhuǎn)入180°C,2h再次固化,然后檢測壓縮 模式下的粘附力。
[0168] 第三實施例該實施例所涉及的有機硅組合物包含數(shù)均分子量高于3 X 105g/mol的 乙烯基硅氧烷基橡膠(SG6066,乙烯基二甲基硅烷基封端甲基乙烯基硅橡膠, vinyldimethylsilyl terminated Methyl Vinyl Silicone Gum,Power Chemicals Ltd, 數(shù)均分子量約450,000-600,000g/mol,乙烯基含量約0.90-1.10wt% )1.8g、含乙烯基官能 團的硅氧烷樹脂(A05-01-A,弗洛里光電材料(蘇州)有限公司)4.6g、乙烯基甲氧基硅氧烷 均聚物(Vinylmethoxysiloxane Homopolymer,VMM_010,Gelest)0·35g、含Si-Η官能團的娃 氧烷樹脂(A05-01-B,弗洛里光電材料(蘇州)有限公司)4.6g、氫化硅烷化催化劑 (SIP6832 · 2,Gelest) 10ppm、溶劑4-甲基-2戊酮9 ·0g,0 ·34g黃色熒光粉SDY558-15、20 · lg綠 色熒光粉SDG530H、1.2g紅色熒光粉SSDR630Q-2(均購自煙臺希爾德新材料有限公司)。將以 上組分經(jīng)雙行星攪拌器混合均勻后得到一個熒光粉含量為66.8wt %的混合物。
[0169] 第四實施例該實施例所涉及的有機硅組合物包含數(shù)均分子量高于3 X105g/mol的 甲基苯基乙烯基娃氧烷基橡膠(Methyl Phenyl Vinyl Silicone Rubber,弗洛里光電材料 (蘇州)有限公司,數(shù)均分子量約500,000g/mol,苯基含量約30wt%,乙烯基含量約0.35_ 0.40wt%)3.7g、含苯基和乙烯基官能團的硅氧烷樹脂(H20-01-A,弗洛里光電材料(蘇州) 有限公司)7.7g、含苯基和Si-H官能團的硅氧烷樹脂(H20-01-B,弗洛里光電材料(蘇州)有 限公司)7.7g、氫化硅烷化催化劑(5嚇6832.2,6 61^〇10??111、溶劑4-甲基-2戊酮1.28, 0.48g黃色熒光粉SDY558-15、14.3g綠色熒光粉SDG530H、0.86g紅色熒光粉SSDR630Q-2(均 購自煙臺希爾德新材料有限公司)。將以上組分經(jīng)雙行星攪拌器混合均勻后得到一個熒光 粉含量為44.9wt %的混合物。
[0170] 表征及測試:進一步的,將第三實施例通過成膜器(400μπι間隙)在PET膜上制膜,將 第四實施例通過成膜器(200μπι間隙)在PET膜上制膜。所得膜的厚度均勻性數(shù)據(jù)如下表8,裁 剪后的膜貼到標準的可點亮的2835支架上進行光電表征及測試,結(jié)果如下表9。而以該實施 例中有機硅組合物于封裝LED以實現(xiàn)CSP LED封裝時的成膜照片如圖4所示。
[0171]需要說明的是,在本文中,術(shù)語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在涵蓋非排 他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而 且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有 的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句"包括一個……"限定的要素,并不排除在包括所 述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0172]應(yīng)當理解,上述實施例僅為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點,其目的在于讓熟 悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施,并不能以此限制本實用新型的 保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾,都應(yīng)涵蓋在本實用新型的 保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 熒光膠膜,用以封裝半導體發(fā)光芯片,所述半導體發(fā)光芯片包括呈多邊形的第一面 以及分別與該第一面的多個邊連接的多個第二面,所述第二面與第一面之間形成有大于0 而小于180°C的夾角,其特征在于:所述熒光膠膜包括一多邊形中央?yún)^(qū)域以及多個延展區(qū) 域,所述多個延展區(qū)域分別連接于所述中央?yún)^(qū)域的多個邊,當所述熒光膠膜處于平展狀態(tài) 時,所述多邊形中央?yún)^(qū)域以及所述多個延展區(qū)域分布于同一平面上,且相鄰延展區(qū)域之間 留有間隙,而當所述熒光膠膜被貼合于相應(yīng)半導體發(fā)光芯片表面時,所述多邊形中央?yún)^(qū)域 貼合于半導體發(fā)光芯片的第一面,而所述的多個延展區(qū)域分別貼合于所述半導體發(fā)光芯片 的多個第二面,且相鄰延展區(qū)域的邊緣部無縫接合。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光膠膜,其特征在于:所述中央?yún)^(qū)域為平行四邊形。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熒光膠膜,其特征在于:所述中央?yún)^(qū)域為長方形、正方形或菱 形。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光膠膜,其特征在于:當所述熒光膠膜被貼合于所述半導體 發(fā)光芯片表面時,所述半導體發(fā)光芯片的出光面被所述熒光膠膜完全包覆。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光膠膜,其特征在于:當所述熒光膠膜處于平展狀態(tài)時,相 鄰延展區(qū)域之間形成有大于0而小于或等于90°的夾角。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的熒光膠膜,其特征在于:當所述熒光膠膜處于平展狀態(tài)時,相 鄰延展區(qū)域之間形成有90°的夾角。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的熒光膠膜,其特征在于:當所述熒光膠膜處于平展狀態(tài)時,相 鄰延展區(qū)域之間形成有大于0而小于90°的夾角。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光膠膜,其特征在于:所述半導體發(fā)光芯片為倒裝LED芯片。9. 封裝結(jié)構(gòu),其特征在于包括:半導體發(fā)光芯片,以及,如權(quán)利要求1-8中任一項所述的 熒光膠膜;所述熒光膠膜貼附于所述半導體發(fā)光芯片表面,并將所述半導體發(fā)光芯片的出 光面完全包覆。10. 封裝結(jié)構(gòu),其特征在于包括:半導體發(fā)光芯片,以及,如權(quán)利要求1-8中任一項所述 的熒光膠膜;所述熒光膠膜貼附于所述半導體發(fā)光芯片表面,并將所述半導體發(fā)光芯片的 出光面完全包覆,而且所述封裝結(jié)構(gòu)的整體尺寸小于或等于所述半導體發(fā)光芯片尺寸的 1.2倍。11. 封裝結(jié)構(gòu),其特征在于包括:半導體發(fā)光芯片,以及,如權(quán)利要求1-8中任一項所述 的熒光膠膜;所述熒光膠膜貼附于所述半導體發(fā)光芯片表面,并將所述半導體發(fā)光芯片的 出光面完全包覆,所述封裝結(jié)構(gòu)為矩形體,且具有五個出光面,同時所述封裝結(jié)構(gòu)的整體尺 寸小于或等于所述半導體發(fā)光芯片尺寸的1.2倍。
【文檔編號】H01L33/56GK205723618SQ201620506158
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】張汝志, 吳章超
【申請人】弗洛里光電材料(蘇州)有限公司