半導体発光装置用樹脂パッケージ及びその製造方法並びに該樹脂パッケージを有してなる半導体発光装置
【課題】耐熱・耐光性に優れ、広い波長範囲において薄肉でも高い反射率を有し、成形性、放熱性、量産性に優れた半導体発光装置用パッケージを提供する。
【解決手段】半導体発光素子を載置するための回路基板と、前記回路基板に形成され、前記発光素子からの光を反射させるための壁部とを有する半導体発光装置用樹脂パッケージであって、
前記壁部は液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を液状射出成形することによって前記回路基板に密着して形成されており、
かつ前記壁部を構成する樹脂成形体が、厚さ０．４ｍｍの成形体試料について波長４６０ｎｍの条件で測定した光反射率が８０％以上となる樹脂成形体である半導体発光装置用樹脂パッケージ。
【解決手段】半導体発光素子を載置するための回路基板と、前記回路基板に形成され、前記発光素子からの光を反射させるための壁部とを有する半導体発光装置用樹脂パッケージであって、
前記壁部は液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を液状射出成形することによって前記回路基板に密着して形成されており、
かつ前記壁部を構成する樹脂成形体が、厚さ０．４ｍｍの成形体試料について波長４６０ｎｍの条件で測定した光反射率が８０％以上となる樹脂成形体である半導体発光装置用樹脂パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明器具、ディスプレイ、携帯電話や液晶テレビなどのバックライト、デジタルサイネージ及びその他の光源などに用いられる半導体発光装置、該半導体発光装置に適した樹脂パッケージ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子を用いた表面実装型発光装置は、小型で電力効率がよくまた発光色も鮮やかである。また、この発光素子は半導体素子であるため球切れなどの心配がない。さらに初期駆動特性が優れ、振動や点灯のオン・オフの繰り返しに強いという特徴を有する。このような優れた特性を有するため、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）などの発光素子を用いる発光装置は、各種の光源として利用されている。
【０００３】
このような半導体発光装置は、リードと樹脂組成物とを一体的に成形した樹脂成形体を有してなる半導体発光装置用パッケージに、リードと電気的に接続された発光素子を搭載し、該発光素子を封止材で被覆した構成を基本構成とする。
前記パッケージを構成する樹脂成形体の材料としてはポリアミド等の熱可塑性樹脂に光の反射効率を上げるための反射材料として白色顔料を配合した熱可塑性樹脂組成物が広く用いられているが、半導体発光装置とするためには、近年の鉛使用回避のための高融点の鉛フリーハンダを用いるリフロー条件では耐熱性が不十分となることがあった。
そこで、熱可塑性樹脂に代え耐熱性に優れたエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂をパッケージに使用することが提案されている（特許文献１参照）。
また、同特許文献１には、トランスファーモールド法により発光素子を載置する回路基板と樹脂とを一体的に成形した量産性に優れた樹脂成形体および表面実装型発光装置の製造方法が記載されている。
しかしながら、半導体発光装置用パッケージに使用される樹脂の耐熱性、耐光性、密着性や量産性の面で更なる改良が求められており、また半導体発光装置用パッケージに適合した成形方法についても更なる改善が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５２１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されたトランスファー成形法では、室温で固形状の原料組成物が用いられるため、極性基や剛直な有機基を多く含む熱硬化性樹脂組成物や半硬化状のエポキシ化合物を用いることができる。しかしながら得られる硬化物は有機骨格主体の樹脂であるため耐熱性は十分とはいえなかった。
また、トランスファー成形は射出成形と比較して成形サイクルが長く、大量生産には不向きで、成形品の形状選択の自由度にも課題があった。更に、多数個を１回のショットで製造するためには高価なダイサーを必要とするなど、設備投資面での問題もあった。
【０００６】
本発明は、上述の従来技術の課題を解決し、耐熱・耐光性に優れ、広い波長範囲において薄肉でも高い反射率を有し、成形性、放熱性、量産性に優れた半導体発光装置用パッケージ、該パッケージを備えた半導体発光装置、及びそれらの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、下記の発明が上記目的に合致することを見出し、本発明に至った。
【０００８】
本発明の半導体発光装置用樹脂パッケージは、半導体発光素子を載置するための回路基板と、前記回路基板に形成され、前記発光素子からの光を反射させるための壁部とを有する半導体発光装置用樹脂パッケージであって、
前記壁部は液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を液状射出成形することによって前記回路基板に密着して形成されており、
かつ前記壁部を構成する樹脂成形体が、厚さ０．４ｍｍの成形体試料について波長４６０ｎｍの条件で測定した光反射率が８０％以上となるような樹脂成形体であることを特徴とする。
【０００９】
本発明において、「樹脂成形体」とは、半導体発光装置用樹脂組成物を成形して得られるものをいい、「半導体発光装置用樹脂パッケージ」（以下、単に「パッケージ」と記載する場合がある。）とは、リード（電極）やプリント配線基板と前記樹脂成形体が一体的に成形されてなる、複合成形体を意味する。
また、「半導体発光装置」とは、上記半導体発光装置用パッケージと、半導体発光素子（以下、単に「発光素子」と記載する場合がある。）及び該半導体発光素子を被覆する封止材等を含む発光装置である。
【００１０】
本発明の半導体発光装置用樹脂パッケージにおいて、前記壁部は液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を液状射出成形することによって前記回路基板に密着して形成されているため、成形性、耐熱性、耐光性、密着性、反射率等に優れ、発光素子を載置しやすい構造とすることができると共に、前記壁部を構成する樹脂成形体が、厚さ０．４ｍｍの成形体試料について４６０ｎｍの光の反射率が８０％以上である熱硬化性シリコーン樹脂組成物により成形されているため、可視光について高反射率を維持することができ、耐光性に富むパッケージを提供することができる。
なお、厚さ０．４ｍｍの成形体試料を用いた、光の反射率の具体的な方法については、実施形態の説明と併せて後述する。
【００１１】
また、液状射出成形（ＬＩＭ）法による成形は連続的な成形が可能であることから大量生産に適し、無駄な硬化物が発生せず二次加工が不要（すなわちバリが発生しにくい）であり、壁部の成形工程の自動化、成形サイクルの短縮化、成形品のコスト削減が可能になる等大きなメリットがある。ＬＩＭ成形とトランスファー成形とを比較すると、ＬＩＭ成形は、成形体形状の自由度が高く、単位生産量あたりの成形機および金型価格が比較的安価であるというメリットがある。
【００１２】
さらに、前記壁部を構成する樹脂成形体が、厚さ０．４ｍｍの成形体試料について波長４００ｎｍの条件で測定した光反射率が６０％以上となるような樹脂成形体であることが好ましい。
【００１３】
前記回路基板は前記壁部の形成位置に座繰りが入れられているか又は貫通孔が形成されていることが好ましい。
この座繰りや貫通孔に壁部の樹脂が充填させることによりアンカー効果を得て、前記回路基板と前記壁部の密着性を向上させることができる。また、貫通孔の場合には、貫通孔にネジを通し、ネジ留めにして壁部を固定することもでき、さらには、後述の実施形態にて説明するように、貫通孔を樹脂注入口としても利用することもできる。
【００１４】
前記壁部は端部に向けて厚さが減少するようなテーパー形状を有していることが望ましい。これにより前方への光取り出しの向上を図ることができる。
【００１５】
また、前記壁部の側面末端部分が、稜角部を有していないことが好ましい。このような構造とすることにより、パッケージ製造工程において、硬化した壁部を構成する樹脂成形体の金型からの脱離が容易になる。
【００１６】
前記回路基板にヒートシンクが設けられていることが好ましい。ヒートシンクを設けることにより、さらに放熱性を高めることができる。
【００１７】
なお、前記回路基板は、２層以上の多層構造になっており、前記多層構造の少なくとも１層に発光素子が実装可能とすることもできる。これにより複雑な配線パターンを持つ回路基板を用いることもできる。
【００１８】
前記回路基板が、絶縁性のガラスエポキシ基板、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂基板、ポリイミド基板、窒化アルミニウム基板、窒化ホウ素基板、窒化ケイ素基板、アルミナセラミックス基板、ガラス基板、フレキシブルガラス基板、又は絶縁樹脂層を有するアルミニウム基板並びに／もしくは銅基板からなるハイブリッド基板からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、かつ複数のプリント配線部が形成されていることが好ましい。
【００１９】
本発明の半導体発光装置用樹脂パッケージの製造方法は、
前記壁部に相当する凹みを有する第１の金型と、第２の金型とで前記回路基板を挟み込む第１の工程、
前記第１の金型の凹み部分と前記回路基板との間に形成される空間部分に、液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を液状射出成形法により充填する第２の工程、
充填された熱硬化性シリコーン樹脂組成物を加熱して硬化する第３の工程、
を少なくとも有することを特徴とする。
【００２０】
これにより、液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を射出成形する第２及び第３の工程における、回路基板のばたつきを抑制することができ、バリの発生がない樹脂成形体を製造することができる。
また、液状射出成形法によって樹脂成形体を形成するため、複雑な形状の凹部を有する壁部を製造することができ、さらには連続的な成形が可能であることから大量生産に適し、バリが発生しにくいため二次加工が不要であり、壁部の成形工程の自動化、成形サイクルの短縮化、成形品のコスト削減が可能になるという利点がある。
【００２１】
本発明の製造方法において、前記回路基板が、複数のプリント配線部を有し、前記第２の工程が、前記プリント配線部の少なくとも２箇所の配線部を被覆するように、前記熱硬化性シリコーン樹脂組成物を射出成形することが好ましい。
このようにすることで、プリント配線部を被覆する熱硬化性シリコーン樹脂組成物の絶縁性の成形体が形成され、短絡が防止されると共に、該成形体は反射率が高いため、半導体発光装置の発光効率を向上させることができる。
【００２２】
前記液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物の２５℃における剪断速度１００ｓ-1の条件での粘度が１０Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下の範囲にあることが好ましい。
【００２３】
前記液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物が、（Ａ）ポリオルガノシロキサン、（Ｂ）一次粒子のアスペクト比が１．２以上４．０以下、一次粒子径が０．１μｍ以上２．０μｍ以下の白色顔料、および（Ｃ）硬化触媒を含有する組成物であることが好ましい。
なお、（Ａ）ポリオルガノシロキサン、（Ｂ）白色顔料、及び（Ｃ）硬化触媒の詳細については、実施形態の説明にて記載する。
【００２４】
特に、前記液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物に含まれる（Ｂ）白色顔料の二次粒子の中心粒径が０．２μｍ以上５μｍ以下であることが好ましく、さらには、前記（Ｂ）白色顔料がアルミナ及び／又はチタニアであることが好ましい。
【００２５】
本発明の半導体発光装置は、上記半導体発光装置用樹脂パッケージと、半導体発光素子と、該半導体発光素子を被覆する封止材とを少なくとも有してなり、
前記半導体発光素子は、前記半導体発光装置用パッケージの回路基板と電気的に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、耐久性（耐光性、耐熱性）が高く、かつ優れた反射率によりＬＥＤ出力を向上させることが可能な半導体発光装置用パッケージ及び該パッケージを備えた半導体発光装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体発光装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置を示す概略断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置を示す概略断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置を示す概略断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置を示す概略断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置を示す概略断面図である。
【図７】図２の実施形態に係る半導体発光装置の実装状態を示す概略断面図である。
【図８】図１の実施形態に係る半導体発光装置の製造工程を示す概略断面図である。
【図９】本発明における各試験片の反射率の測定結果を示すグラフである。
【図１０】実施例１における樹脂成形体用材料の粘度の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係る半導体発光装置用樹脂パッケージ及びその製造方法、並びに該樹脂パッケージを有する半導体発光装置を、実施形態及び実施例を用いて説明する。だたし、本発明は、この実施形態及び実施例に限定されない。
【００２９】
＜１．半導体発光装置概要＞
図１に本発明のパッケージを有する半導体発光装置の第１の実施形態の概略断面図を示す。
図１の半導体発光装置１は、（樹脂）パッケージ２と、パッケージ２に載置される発光素子３と、発光素子３を被覆する封止材４とを有する。
パッケージ２は、発光素子３を載置する回路基板１０と発光素子３の周囲に成形する壁部２０とからなる。回路基板１０は、ベース基板１３の表面に第１のプリント配線部１１、第２のプリント配線部１２が形成されたものである。なお、発光素子３が載置されている側を回路基板上側と呼び、その反対側を回路基板下側と呼ぶ。
【００３０】
発光素子３は同一面側に正負一対の第１の電極３ａと第２の電極３ｂとを有しており、それぞれの電極が、第１のプリント配線部１１及び第２のプリント配線部１２と電気的に接続されている。
図１の半導体発光装置１においては、同一面側に正負一対の電極を有するものについて説明するが、発光素子の上面と下面に正負一対の電極を有するものを用いる場合は、発光素子の下面の電極を導電性のダイボンド材等を用いて直接第１のプリント配線部１１と電気的に接続し、上面の電極は上述の方法で第２のプリント配線部１２とワイヤボインディングすればよい。
【００３１】
発光素子３は、第１のプリント配線部１１にダイボンド部材を介して載置されている。
第１のプリント配線部１１は、発光素子３が持つ第１の電極３ａとワイヤ５ａを介して電気的に接続されている。また、第２のプリント配線部１２は、発光素子３が持つ第２の電極３ｂとワイヤ５ｂを介して電気的に接続されている。なお、発光素子３は第１のプリント配線部１１に必ずしも載置されている必要はなく、回路基板１０上に載置されていればよい。
【００３２】
発光素子３が載置される部分は、壁部２０と回路基板１０とにより凹部が形成されている。凹部は底面１０ａ（回路基板１０の上面）と側面２０ａ（壁部２０の側面）とを有している。第１のプリント配線部１１は、凹部の底面１０ａから露出している。この露出部分にダイボンド部材を介して発光素子３を載置している。壁部２０は、液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を液状射出成形することにより成形される。凹部の開口部は、底面１０ａよりも広口になっており、側面２０ａにはテーパーを設けることもできる。
【００３３】
封止材４は、発光素子３を被覆するようにパッケージ２の回路基板１０と壁部２０により形成される凹部内に装入される。
封止材４は、熱硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂を主成分とする組成物（以下、「封止材用熱硬化性樹脂組成物」と総称する。）を用いており、発光素子３の光を直接利用する場合には透明封止するが、発光素子３の光を任意の波長に変換する場合には、通常、蛍光体を含有する。
壁部２０と封止材４とは熱硬化性樹脂を用いており、膨張係数などの物理的性質が近似していることから密着性が極めてよい。また、上記構成にすることにより、耐熱性、耐光性等に優れた半導体発光装置を提供することができる。
【００３４】
以下、半導体発光装置の各構成部材について詳細に説明する。
【００３５】
＜２．半導体発光装置用樹脂パッケージ＞
＜２．１．回路基板＞
回路基板１０は、基体であるベース基板１３の表面に第１のプリント配線部１１、第２のプリント配線部１２が形成されたものである。
第１のプリント配線部１１と第２のプリント配線部１２は所定の距離を持って電気的に絶縁されている。
【００３６】
回路基板１０の基体であるベース基板１３の材質は、電気絶縁性であり、リフローはんだ熱で変形し難い基板状の硬質材料である。基板状の硬質材料のうち絶縁性のガラスエポキシ基板、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂基板、ポリイミド基板、窒化アルミニウム基板、窒化ホウ素基板、窒化ケイ素基板、アルミナセラミックス基板、ガラス基板、フレキシブルガラス基板、絶縁樹脂層を有するアルミニウム基板並びに／若しくは銅基板からなるハイブリッド基板からなる群から選択される少なくとも１種により形成することが好ましく、特にガラスエポキシ基板、絶縁樹脂層を有するアルミニウム基板が好ましい。その他に、プリント配線したシリコン基板、炭化ケイ素基板、サファイア基板などを用いることもできる。
【００３７】
第１のプリント配線部１１及び第２のプリント配線部１２は、鉄、リン青銅、銅合金等の電気良導体を用いて構成することができる。また、発光素子３からの光の反射率を向上させるため、第１のプリント配線部１１及び第２のプリント配線部１２の表面に銀、アルミニウム、銅や金等の金属メッキを施すこともできる。また、第１のプリント配線部１１及び第２のプリント配線部１２の表面の反射率を向上させるため、平滑にすることが好ましい。また、放熱性を向上させるため第１のプリント配線部１１及び第２のプリント配線部１２の面積は大きくすることができる。これにより発光素子３の温度上昇を効果的に抑えることができ、発光素子３に比較的多くの電気を流すことができる。また、第１のプリント配線部１１及び第２のプリント配線部１２を肉厚にすることにより放熱性を向上することができる。
【００３８】
第１のプリント配線部１１及び第２のプリント配線部１２は、一対の正負の電極である。第１のプリント配線部１１及び第２のプリント配線部１２は、少なくとも１つずつあればよいが、複数設けることもできる。また、第１のプリント配線部１１に複数の発光素子３を載置する場合は、複数の第２のプリント配線部１２を設ける必要もある。プリント配線部のパターンは必要に応じて任意の形状を選択することができる。
【００３９】
＜２．２．壁部＞
壁部２０は、液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を液状射出成形したものであり、発光素子３からの光を反射させるために回路基板１０における発光素子３が載置される部分の周囲に前記回路基板に密着して形成されている。
【００４０】
壁部２０を構成する樹脂成形体は、硬化後に可視光について高反射率を有する液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物からなる。
樹脂成形体の反射率は、具体的には、厚さ０．４ｍｍの成形体試料について４６０ｎｍの光の反射率が８０％以上であることを必須とし、９０％以上であることがより好ましい。
また、厚さ０．４ｍｍの成形体試料について波長４００ｎｍの光の反射率が６０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが更に好ましい。
ここで、上記厚さ０．４ｍｍの成形体試料は、原料である液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を例えば、１０ｋｇ／ｃｍ2の圧力下、１８０℃で４分間、硬化させることにより行うことができる。
この反射率は、厚さ０．４ｍｍの成形体試料を作製し、コニカミノルタ社製ＳＰＥＣＴＲＯＰＨＯＴＯＭＥＴＥＲ ＣＭ−２６００ｄのような測色計を用いて測定することができる。パッケージのように小型の形状の成形体しか入手できない場合は、パッケージを研磨するなどして厚さ０．４ｍｍの試料を作製し、反射率測定装置として日本電色ＶＳＲ４００のような微小面反射率計を用いて、０．０５ｍｍφ以上の面積における反射率を測定することにより得ることができる。
なお、樹脂成形体の反射率は、樹脂の種類やフィラーの種類、フィラーの粒径や含有量などにより制御することができる。
上記液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物の物性等については後述する。
【００４１】
壁部２０には、端部に向けて厚さが減少するようなテーパー（傾斜）形状を有していることが好ましく、回路基板１０と壁部２０で形成される凹部は、開口方向に広口となっている。これにより前方方向への光の取り出し効率が向上し、また、液状射出成形時の金型離型性が改善される。また、前記テーパーは滑らかな方が好ましいが凹凸を設けることもできる。凹凸を設けることにより壁部２０と封止材４との界面の密着性を向上することができるからである。凹部の傾斜角度は、底面から測定して９５°以上１５０°以下が好ましいが、１００°以上１２０°以下が特に好ましい。
また、壁部２０を、液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を用いて液状射出成形する場合、金型離型性が改善されるため、成形不良の抑制や成形サイクル時間の短縮が可能となり、量産性に優れた発光装置を提供することができる。
【００４２】
また、本実施形態における壁部２０の側面末端部２０ｂには稜角部を有すが、稜角部を有していない構成としてもよい。
【００４３】
以下、壁部２０を構成する熱硬化性シリコーン樹脂組成物について詳述する。
【００４４】
＜３．熱硬化性シリコーン樹脂組成物＞
＜３．１．熱硬化性シリコーン樹脂組成物の特性＞
＜３．１．１．熱硬化性シリコーン樹脂組成物の組成＞
壁部２０の材質である熱硬化性シリコーン樹脂組成物は、（Ａ）ポリオルガノシロキサン、（Ｂ）白色顔料、（Ｃ）硬化触媒を主成分とし、必要に応じてその他の成分を含む。
その他の成分としては、（Ｄ）硬化速度制御剤、（Ｅ）流動性調整剤などが挙げられる。
特に（Ａ）ポリオルガノシロキサン、（Ｂ）一次粒子のアスペクト比が１．２以上４．０以下、一次粒子径が０．１μｍ以上２．０μｍ以下の白色顔料、および（Ｃ）硬化触媒を含有してなる熱硬化性シリコーン樹脂組成物が好適である。
上記（Ａ）乃至（Ｃ）成分の、本発明に用いる半導体発光装置用樹脂成形体用の熱硬化性シリコーン樹脂組成物の好ましい組成は以下のとおりである。
本発明に用いる熱硬化性シリコーン樹脂組成物中における（Ａ）ポリオルガノシロキサンの含有量は、上記壁部を形成する樹脂成形体用材料として通常用いることができる範囲であれば限定されないが、通常材料全体の１５重量％以上、５０重量％以下であり、好ましくは２０重量％以上、４０重量％以下であり、より好ましくは２５重量％以上、３５重量％以下である。
また、上記組成物中の（Ｂ）白色顔料の含有量は、上記壁部を形成する樹脂成形体用材料として通常用いることができる範囲であれば限定されないが、例えば組成物全体の３０重量％以上、８５重量％以下であり、好ましくは４０重量％以上８０重量％以下であり、より好ましくは４５重量％以上、７０重量％以下である。
【００４５】
＜３．１．２．熱硬化性シリコーン樹脂組成物の粘度＞
本発明に用いる熱硬化性シリコーン樹脂組成物は、２５℃における剪断速度１００ｓ-1での粘度が１０Ｐａ・ｓ以上１０，０００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。上記粘度は、半導体装置用樹脂成形体を成形する際の成形効率の観点から、１５０Ｐａ・ｓ以上１，０００Ｐａ・ｓ以下であることがより好ましい。
【００４６】
特に液状樹脂材料を用いたＬＩＭ成形では、金型の微小な隙間から材料が染み出すことに起因するバリが発生しやすく、通常、バリを除去する後処理工程が必要であり、一方、バリの発生を抑えるために金型の隙間を小さくするとショートモールド（未充填）が発生しやすくなる等の問題があるが、前記液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物の粘度が上記範囲にある場合、このような問題を解決することができ、樹脂成形体のＬＩＭ成形を容易に、効率よく行うことができる。
剪断速度１００ｓ-1での粘度が１０，０００Ｐａ・ｓより大きいと、樹脂の流れが悪いため金型への充填が不十分となったり、射出成形を行う際に前記液状樹脂組成物供給に時間がかかるため成形サイクルが長くなったりするなどして、成形効率が低下する傾向にある。
また、上記粘度が１０Ｐａ・ｓより小さいと、金型の隙間から前記液状樹脂組成物が漏れてバリが発生したり、金型の隙間に射出圧力が逃げやすくなるため成形が安定しにくくなったりして、やはり成形効率が低下する傾向にある。特に成形体が小さい場合にはバリを除去するための後処理も困難になるため、バリの発生を抑えることは成形性には重要である。
【００４７】
加えて、チキソトロピー性の観点から、本発明に用いる熱硬化性シリコーン樹脂組成物は２５℃での剪断速度１００ｓ-1での粘度に対する２５℃での剪断速度１ｓ-1での粘度の比（１ｓ-1／１００ｓ-1）が１５以上であることが好ましく、３０以上であることが特に好ましい。一方、上限は、３００以下であることがより好ましい。
【００４８】
成形性のよい材料とするためには、材料に一定以上のチキソトロピー性を持たせることが必要であるが、上記のような条件を満たすことにより、バリやショートモールド（未充填）の発生が少なく、成形時の材料の計量時間や成形サイクルを短縮でき、成形も安定しやすく、成形効率の高い材料となる。
【００４９】
また、２５℃における剪断速度１００ｓ-1での粘度に対する２５℃における剪断速度１ｓ-1での粘度の比が１５未満の場合、つまり剪断速度１ｓ-1での粘度が比較的小さい場合は、成形機や金型の隙間にも材料が入り込みやすくなり、バリが発生しやすくなったり、ノズル部で液ダレしやすくなったり、射出圧力が材料に伝わりにくく成形が安定しにくくなったりするなど、成形のコントロールが難しくなることがある。ＬＩＭ成形ではスプルー部のパーティングラインの樹脂漏れが問題になりやすいが、上記の粘度範囲に調整することは樹脂漏れ抑制にも効果がある。
これらの２５℃における剪断速度１００ｓ-1での粘度と剪断速度１ｓ-1での粘度は、例えばＡＲＥＳ−Ｇ２−歪制御型レオメータ（ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製）を用いて測定することができる。
【００５０】
＜３．２．熱硬化性シリコーン樹脂組成物の構成成分＞
＜（Ａ）ポリオルガノシロキサン＞
本発明におけるポリオルガノシロキサンとは、ケイ素原子が酸素を介して他のケイ素原子と結合した部分を持つ構造に有機基が付加している高分子物質を指す。ここでポリオルガノシロキサンは、常温常圧下において液体であることが好ましい。これは、半導体発光装置用樹脂成形体を成形する際に、材料の扱いが容易となるからである。また、常温常圧下において固体のポリオルガノシロキサンは、一般的に硬化物としての硬度は比較的高いが、破壊に要するエネルギーが小さく靭性が低いものや、耐光性、耐熱性が不十分で光や熱により変色しやすいものが多い傾向にあるからである。
【００５１】
上記ポリオルガノシロキサンは、通常、シロキサン結合を主鎖とする有機重合体をいい、例えば以下に示す一般組成式（１）で表される化合物や、その混合物が挙げられる。
（Ｒ1Ｒ2Ｒ3ＳｉＯ1/2）M（Ｒ4Ｒ5ＳｉＯ2/2）D（Ｒ6ＳｉＯ3/2）T（ＳｉＯ4/2）Q ・・・（１）
ここで、上記式（１）において、Ｒ1からＲ6は独立して、有機官能基、水酸基、水素原子から選択される。またＭ、Ｄ、ＴおよびＱは０以上１未満であり、Ｍ＋Ｄ＋Ｔ＋Ｑ＝１を満足する数である。
主なポリオルガノシロキサンを構成する単位は、１官能型[Ｒ3ＳｉＯ0.5](トリオルガノシルヘミオキサン)、２官能型[Ｒ2ＳｉＯ](ジオルガノシロキサン)、３官能型[ＲＳｉＯ1.5](オルガノシルセスキオキサン)、４官能型[ＳｉＯ2](シリケート)であり、これら４種の単位の構成比率を変えることにより、ポリオルガノシロキサンの性状の違いが出てくるので、所望の特性が得られるように適宜選択すればよい。
【００５２】
ポリオルガノシロキサンは、硬化触媒の存在下で、熱エネルギーや光エネルギー等を与えることにより硬化させる事ができる。ここで硬化とは、流動性を示す状態から、流動性を示さない状態に変化することをいい、例えば、対象物を水平より４５度傾けた状態で３０分間静置しても流動性がある状態を未硬化状態といい、全く流動性がない状態を硬化状態として判断することができる。また、フィラー充填量が多い等の理由で、対象物が流動性を示さない場合には、該対象物が塑性変形せず、硬度をデュロメータタイプＡにて測定でき、硬度測定値が少なくとも５以上であるか否かで未硬化状態、硬化状態を判断することもできる。
ポリオルガノシロキサンは、硬化のメカニズムにより分類すると、通常、付加重合硬化タイプ、縮重合硬化タイプ、紫外線硬化タイプ、パーオキサイド架硫タイプなどのポリオルガノシロキサンを挙げることができる。これらの中では、付加重合硬化タイプ（付加型ポリオルガノシロキサン）、および縮合硬化タイプ（縮合型ポリオルガノシロキサン）が好適である。中でも、副生物が無く、また、反応が非可逆性のヒドロシリル化（付加重合）によって硬化するポリオルガノシロキサンのタイプがより好適である。これは、成形加工時に副生成物が発生すると、成形容器内の圧を上昇させたり、硬化材料中に泡として残存したりする傾向にあるからである。
【００５３】
付加型ポリオルガノシロキサンは、ポリオルガノシロキサン鎖が、有機付加結合により架橋されたものをいう。代表的なものとしては、例えばビニルシラン等のアルケニル基を有するケイ素含有化合物と、例えばヒドロシラン等のヒドロシリル基を含有するケイ素化合物とを総アルケニル基量に対する総ヒドロシリル基量のモル比が０．５倍以上、２．０倍以下となる量比で混合し、Ｐｔ触媒などの付加縮合触媒の存在下反応させて得られるＳｉ−Ｃ−Ｃ−Ｓｉ結合を架橋点に有する化合物等を挙げることができる。
【００５４】
縮合型ポリオルガノシロキサンとしては、例えば、アルキルアルコキシシランの加水分解・重縮合で得られるＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を架橋点に有する化合物を挙げることができる。
【００５５】
＜（Ｂ）白色顔料＞
本発明において用いる（Ｂ）白色顔料としては、一次粒子のアスペクト比が１．２以上４．０以下、一次粒子径が０．１μｍ以上２．０μｍ以下のものが好ましく、樹脂の硬化を阻害しない公知の白色顔料を適宜選択する事ができる。白色顔料としては無機および／または有機の材料を用いる事ができる。ここで白色とは、無色であり透明ではない事をいう。すなわち可視光領域に特異な吸収波長を持たない物質により入射光を乱反射させる事ができる色をいう。
【００５６】
白色顔料として用いることができる無機粒子としては、アルミナ（以下、「酸化アルミニウム」と称する場合がある。）、酸化ケイ素、チタニア（以下、「酸化チタン」と称する場合がある。）、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム等の金属酸化物；炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム等の金属塩；窒化ホウ素、アルミナホワイト、コロイダルシリカ、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ジルコニウム、ホウ酸アルミニウム、クレー、タルク、カオリン、雲母、合成雲母などが挙げられる。
中でも白色度が高く少量でも光反射効果が高く変質しにくい点からは、アルミナ、チタニア、酸化亜鉛、酸化ジルコニウムなどが好ましく、特にアルミナ、チタニアが好ましい。また、材料硬化時の熱伝導率向上の点からは、アルミナ、窒化ホウ素などが特に好ましい。また、近紫外線の光反射効果が高く、近紫外線による変質が小さい観点からも、アルミナが特に好ましい。チタニアは、光触媒性、分散性、白色性等の問題が出ない程度に含有する事ができる。
これらの白色顔料は、単独もしくは２種以上混合して用いる事ができる。
【００５７】
（Ａ）ポリオルガノシロキサンの屈折率と（Ｂ）白色顔料の屈折率差が大きいほど、少量の白色顔料を添加しただけでも白色度がより高く、反射・散乱効率のよい半導体発光装置用樹脂成形体を得ることができる。（Ａ）ポリオルガノシロキサンは屈折率が１．４１程度のものが好ましく、屈折率が１．７６のアルミナ粒子を（Ｂ）白色顔料として好適に用いることができる。
【００５８】
また、アルミナは、紫外線の吸収能が低いことから、特に、紫外〜近紫外発光の発光素子と共に用いる場合に好適に用いることができる。本発明において用いるアルミナとしてはその結晶形態は問わないが、化学的に安定、融点が高い、機械的強度が大きい、硬度が高い、電気絶縁抵抗が大きい等の特性を持つα−アルミナが好適に使用できる。
【００５９】
また、本発明において（Ｂ）白色顔料としてアルミナを用いる場合、アルミナ結晶の結晶子サイズが５００Å以上２，０００Å以下であることが好ましく、７００Å以上１，５００Å以下であることがより好ましく、９００Å以上１，３００Å以下であることが特に好ましい。結晶子とは、単結晶とみなせる最大の集まりをいう。
アルミナ結晶の結晶子サイズが上記範囲であると、成形時の配管、スクリュー、金型などの磨耗が少なく、磨耗による不純物が混入しにくい点で好ましい。なお、上記結晶子サイズは、Ｘ線回折測定により確認することができる。
【００６０】
一般にアルミナはチタニアより耐久性が高く、アルミナとチタニアを併用した場合、チタニアの比率が増すと材料の耐久性が低下する傾向にある。一方で、チタニアは、アルミナと比較して屈折率が高く、樹脂との屈折率差が大きいため、チタニアの比率が増すと壁部の反射率が高くなる傾向にある。
そこで、アルミナに同程度以下のチタニアを添加すると、チタニアの比率から予測される程度より大きく反射率が向上し、材料の反射率を高くしつつ、耐久性の低下を極力抑制することができる。
【００６１】
熱硬化性シリコーン樹脂組成物の硬化時の熱伝導率は、成形効率及び半導体発光装置の放熱の点からも高い方が好ましいが、熱伝導率を高くするためには、純度が９８％以上のアルミナを用いることが好ましく、純度９９％以上のアルミナを用いることがより好ましく、特に低ソーダアルミナを用いることが好ましい。また、熱伝導率を高くするためには、窒化ホウ素を用いることも好ましく、純度が９９％以上の窒化ホウ素を用いることが特に好ましい。
【００６２】
また、特に、発光ピーク波長が４２０ｎｍ以上の発光素子を使用する半導体発光装置では、白色顔料としてチタニアも好適に使用することができる。チタニアは紫外線吸収能を持つが、屈折率が大きく光散乱性が強いため、４２０ｎｍ以上の波長の光の反射率が高く、少ない添加量でも高反射を発現しやすい。本発明の白色顔料としてチタニアを用いる場合は、紫外線吸収能や光触媒能が大きく高温で不安定なアナターゼ型よりも、高温で安定であり、屈折率が高く、比較的耐光性が高いルチル型が好ましく、光触媒活性を抑える目的で表面にシリカやアルミナの薄膜コートが施されたルチル型が特に好ましい。
チタニアは屈折率が高く、ポリオルガノシロキサンとの屈折率差が大きいため少ない添加量でも高反射となりやすいことから、アルミナとチタニアを５０：５０〜９５：５（重量比）のような割合で併用してもよい。
【００６３】
本発明に用いる（Ｂ）白色顔料は、その一次粒子のアスペクト比が、１．２以上４．０以下であるものが好適である。
アスペクト比は、粒子等の形状を定量的に表現する簡便な方法として一般に用いられており、本発明ではＳＥＭなどの電子顕微鏡観察により計測した粒子の長軸長さ（最大長径）を短軸長さ（長径に垂直方向で最も長い部分の長さ）で除して求めるものとする。軸長さにばらつきがある場合は、複数点（例えば１０点）をＳＥＭで計測し、その平均値から算出することができる。あるいは、３０点、１００点を計測しても同様の算出結果を得ることができる。
好ましいアスペクト比は、１．２５以上であり、より好ましくは１．３以上、特に好ましくは１．４以上である。一方、上限は、３．０以下が好ましく、２．５以下がより好ましく、２．２以下が更に好ましく、２．０以下が特に好ましく、１．８以下であることが最も好ましい。
アスペクト比が上記範囲であると、散乱により高反射率を発現しやすく、特に近紫外領域の短波長の光の反射が大きい。これにより、この樹脂成形体を用いた半導体発光装置において、ＬＥＤ出力を向上させることができる。
また、アスペクト比が上記範囲の白色顔料を使用することは、金型の磨耗が少ないなど、成形上も好ましい。アスペクト比が上記範囲を超えて大きい場合、顔料粒子との接触により金型の磨耗が激しくなることがあり、逆に、アスペクト比が小さい白色顔料を使用する場合も材料中の顔料の充填密度を高くできるため金型と顔料との接触頻度が上がり、金型が磨耗しやすくなる。さらに、アスペクト比が上記範囲の白色顔料を使用すると、材料粘度の調整が容易で、成形に適した粘度に調整できるので、成形サイクルの短縮や、バリの防止が可能となる等、成形性に優れた材料となる。
【００６４】
アスペクト比が上記範囲であることで、白色顔料が金型の隙間に充填され、バリが発生しにくいが、アスペクト比が１．２未満のように球状に近くなると金型の隙間を通り抜けてバリが発生しやすくなる。
本発明では、アスペクト比が上記範囲に含まれる粒子が（Ｂ）白色顔料全体の６０体積％以上、より好ましくは７０体積％以上、特に好ましくは８０体積％以上を占めることが好ましく、必ずしも全ての（Ｂ）白色顔料が上記アスペクト比の範囲を満たさなければいけないわけではないことは当業者が当然に理解できる事項である。
【００６５】
アスペクト比を上記範囲とするためには、白色顔料の表面処理をしたり、研磨したりする等の一般的な方法を採ればよい。また、白色顔料を破砕（粉砕）して微細化することや、篩粉等により分級することによっても調整できる。
【００６６】
本発明に用いる（Ｂ）白色顔料は、形状が破砕形状であることが好ましく、破砕後の処理により結晶の角が少ない丸みを帯びた形状となったもの、焼成などによって生成した球状でない顔料の形状も含まれる。
【００６７】
また、（Ｂ）白色顔料の一次粒子径が、０．１μｍ以上２μｍ以下であるものが好適である。下限値については好ましくは０．１５μｍ以上、より好ましくは０．２μｍ以上、特に好ましくは０．２５μｍ以上であり、上限値については好ましくは１μｍ以下、更に好ましくは０．８μｍ以下、特に好ましくは０．５μｍ以下である。
一次粒子径が上記範囲である場合には、後方散乱傾向と散乱光強度を兼ね備えることで材料が高反射率を発現しやすく、特に近紫外領域等の短波長の光に対する反射が大きくなり、好ましい。
白色顔料は、一次粒子径が小さすぎると散乱光強度が小さいため反射率は低くなる傾向にあり、一次粒子径が大きすぎると散乱光強度は大きくなるが、前方散乱傾向になるため反射率は小さくなる傾向にある。
また、一次粒子径が上記範囲である場合には、成形に適した粘度への調整が容易である上、金型の磨耗が少ないなど、成形性の観点からも好ましい。一次粒子径が上記範囲よりも大きい場合、顔料粒子との接触による金型への衝撃が大きく金型の磨耗が激しくなる傾向があり、一次粒子径が上記範囲よりも小さい白色顔料を使用する場合には、材料が高粘度になりやすく、白色顔料の充填量を上げられないため、高反射等の材料特性と成形性との両立が難しくなる傾向にある。
特に、液状射出成形に好適に使用できる材料とするためには材料にある程度以上のチキソトロピー性を持たせることが必要である。一次粒子径が０．１μｍ以上２．０μｍ以下の白色顔料を組成物中に添加するとチキソトロピー性付与効果が大きく、バリやショートが少なく成形しやすい組成物とするために、粘度とチキソトロピー性を容易に調整することができる。
なお、樹脂組成物中の白色顔料の充填率を上げる等の目的で、一次粒子径が２μｍよりも大きい白色顔料を併用することもできる。
【００６８】
本発明にいう一次粒子とは粉体を構成している粒子のうち、他と明確に区別できる最小単位をいい、一次粒子径はＳＥＭなどの電子顕微鏡観察により計測することができる。一方、一次粒子が凝集してできる凝集粒子を二次粒子といい、二次粒子の中心粒径は粉体を適当な分散媒（例えばアルミナの場合は水）に分散させて粒度分析計等で測定することができる。一次粒子径にばらつきがある場合は、数点（例えば１０点）をＳＥＭ観察し、その平均値を粒子径とすればよい。また、測定の際、個々の粒子が球状でない場合はもっとも長い、すなわち長軸の長さを粒子径とする。
【００６９】
一方、上記白色顔料は、二次粒子の中心粒径（以下、「二次粒径」と称する場合がある。）が、０．２μｍ以上であるものが好ましく、０．３μｍ以上であるものがより好ましい。上限は５μｍ以下であるものが好ましく、３μｍ以下であるものがより好ましく、２μｍ以下であるものが更に好ましい。
二次粒径が上記範囲であると、液状射出成形の成形性が良好となり、好ましい。また、成形に適した粘度への調整が容易で、金型の磨耗が少ない。加えて、白色顔料が金型の隙間を通過しにくいためバリが発生しにくく、かつ、金型のゲートに詰まりにくいため成形時のトラブルが起こりにくい。二次粒径が上記範囲よりも大きい場合には、白色顔料の沈降により材料が不均一となる傾向にあり、金型の磨耗やゲートの詰まりにより成形性が損なわれたり、成形品の反射の均一性が損なわれたりすることがある。
なお、樹脂組成物中の白色顔料の充填率を上げる等の目的で、二次粒径が１０μｍよりも大きい白色顔料を併用することもできる。なお、中心粒径とは体積基準粒度分布曲線の体積積算値が５０％になる粒子径をいい、一般的に５０％粒子径（Ｄ50）、メディアン径と呼ばれるものを指す。
【００７０】
本発明において半導体発光装置用樹脂成形体材料中の（Ｂ）白色顔料の含有量は、使用する顔料の粒径や種類、ポリオルガノシロキサンと顔料の屈折率差により適宜選択され特に限定されない。例えば、組成物中の含有割合として通常３０重量％以上、好ましくは４５重量％以上であり、通常８５重量％以下、好ましくは７０重量％以下である。
上記範囲内であると反射率、成形性等が良好である。上記下限未満である場合には光線が透過してしまい半導体発光装置の反射効率が低下する傾向にあり、上限よりも大きい場合には材料の流動性が悪化することにより成形性が低下する傾向にある。
また、熱硬化性シリコーン樹脂組成物の熱伝導率を例えば、０．４以上３．０以下の範囲のように高くするためには、（Ｂ）白色顔料としてアルミナ及び／又はチタニアを樹脂成形体用材料全体量に対して４０重量部以上９０重量部以下添加することが好ましい。
または（Ｂ）白色顔料として窒化ホウ素を樹脂成形体用材料全体量に対して３０重量部以上９０重量部以下添加することが好ましい。なお、アルミナ、チタニア、窒化ホウ素を併用してもよい。
【００７１】
＜３．２．３．（Ｃ）硬化触媒＞
本発明における（Ｃ）硬化触媒とは、（Ａ）のポリオルガノシロキサンを硬化させる触媒である。この触媒はポリオルガノシロキサンの硬化機構により付加重合用触媒、縮合重合用触媒がある。
【００７２】
付加重合用触媒は、前記（Ａ）成分中のアルケニル基とヒドロシリル基との付加反応を促進するための触媒であり、この付加重合触媒の例としては、白金黒、塩化第２白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート等の白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒などの白金族金属触媒が挙げられる。なお、この付加重合触媒の配合量は通常、白金族金属として（Ａ）成分の重量に対して通常１ｐｐｍ以上、好ましくは２ｐｐｍ以上であり、通常１００ｐｐｍ以下、好ましくは５０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以下である。
【００７３】
縮合重合用触媒としては、塩酸、硝酸、硫酸、有機酸などの酸、アンモニア、アミン類などのアルカリ、ホウ素のアルコキシド等の有機ホウ素化合物、金属キレート化合物などを用いることができ、好適なものとしてＴｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｐｔのいずれか１以上を含む金属キレート化合物を用いることができる。なかでも、金属キレート化合物は、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｇａのいずれか１以上を含むものが好ましく、Ｚｒを含むものがさらに好ましく用いられる。
【００７４】
縮合重合用触媒の配合量は、上記（Ａ）成分の合計重量に対して通常０．０１重量％以上、好ましくは０．０５重量％以上、一方上限は通常１０重量％以下、好ましくは６重量％以下である。
触媒の添加量が上記範囲であると半導体発光装置用樹脂成形体材料の硬化性、保存安定性が良好であり、加えて成形した樹脂成形体の品質が良好である。添加量が上限値を超えると樹脂成形体材料の保存安定性に問題が生じる場合があり、下限値未満では硬化時間が長くなり樹脂成形体の生産性が低下し、未硬化成分により樹脂成形体の品質が低下する傾向にある。
これらの触媒は半導体発光装置用樹脂組成物の安定性、被膜の硬度、無黄変性、硬化性などを考慮して選択される。
【００７５】
＜その他＞
本発明の半導体発光装置用樹脂成形体用材料は、さらに硬化速度制御剤を含有することが好ましい。ここで硬化速度制御剤とは、樹脂成形体用材料を成形する際に、その成形効率を向上させるために硬化速度を制御するためのものであり、硬化遅延剤または硬化促進剤が挙げられる。
【００７６】
硬化遅延剤は、特に、硬化速度が速い付加重合型ポリオルガノシロキサン組成物の液状射出成形において重要な成分である。
付加重合反応における硬化遅延剤としては、脂肪族不飽和結合を含有する化合物、有機リン化合物、有機イオウ化合物、窒素含有化合物、スズ系化合物、有機過酸化物等が挙げられ、これらを併用してもかまわない。
脂肪族不飽和結合を含有する化合物としては、３−ヒドロキシ−３−メチル−１−ブチン、３−ヒドロキシ−３−フェニル−１−ブチン、３−（トリメチルシリルオキシ）−３−メチル−１−ブチン、１−エチニル−１−シクロヘキサノール等のプロパギルアルコール類、エン−イン化合物類、ジメチルマレート等のマレイン酸エステル類等が例示される。
縮合重合反応における硬化遅延剤としては、炭素数１〜５の低級アルコール、分子量５００以下のアミン類、窒素や硫黄含有する有機化合物、エポキシ基含有化合物などシラノールと反応あるいは水素結合する化合物が挙げられる。
【００７７】
硬化速度制御剤の種類や配合量を目的に応じて選択することにより、樹脂成形体用材料の成形が容易となる。例えば、金型への充填率が高くなったり、射出成形による成形時に金型からの漏れがなく、バリが発生しにくくなったりするメリットが得られる。
【００７８】
壁部形成用材料である熱硬化性シリコーン樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない限り、必要に応じて他の成分を１種、または２種以上を任意の比率および組み合わせで含有させることができる。
例えば、熱硬化性シリコーン樹脂組成物の流動性コントロールや白色顔料の沈降抑制の目的で、流動性調整剤を含有させることができる。
流動性調整剤としては、添加により熱硬化性シリコーン樹脂組成物の粘度が高くなる常温から成形温度付近で固体の粒子であれば特に限定されないが、例えば、シリカ微粒子、石英ビーズ、ガラスビーズなどの無機粒子、ガラス繊維などの無機物繊維、窒化ホウ素、窒化アルミニウム等が挙げられる。
【００７９】
また、熱硬化性シリコーン樹脂組成物の粘度を調整するため、液状増粘剤として非硬化性のポリオルガノシロキサンを（Ａ）ポリオルガノシロキサンに一部配合することができる。
液状増粘剤としてのポリオルガノシロキサンの配合量は（Ａ）ポリオルガノシロキサン全体を１００重量部とした時、通常、０〜１０重量部、好ましくは０．１〜５重量部、より好ましくは０．５〜３重量部程度を（Ａ）と置き換えて使用することができる。
【００８０】
また、上記成分以外にも、上記熱硬化性シリコーン樹脂組成物には、熱硬化後の強度、靭性を高める目的で、ガラス繊維などの無機物繊維を含有させてもよく、また、熱伝導性を高めたるため、熱伝導率の高い窒化ホウ素、窒化アルミ、繊維状アルミナ等を前述の白色顔料とは別に含有させることができる。その他、硬化物の線膨張係数を下げる目的で、石英ビーズ、ガラスビーズ等を含有させることができる。
これらを添加する場合の含有量は、少なすぎると目的の効果か得られず、多すぎると熱硬化性シリコーン樹脂組成物の粘度が上がり、加工性に影響するので、十分な効果が発現し、材料の加工性を損なわない範囲で適宜選択できる。通常、ポリオルガノシロキサン１００重量部に対し５００重量部以下、好ましくは２００重量部以下である。
【００８１】
また、上記熱硬化性シリコーン樹脂組成物中には、その他、イオンマイグレーション（エレクトロケミカルマイグレーション)防止剤、老化防止剤、ラジカル禁止剤、紫外線吸収剤、接着性改良剤、難燃剤、界面活性剤、保存安定改良剤、オゾン劣化防止剤、光安定剤、増粘剤、可塑剤、カップリング剤、酸化防止剤、熱安定剤、導電性付与剤、帯電防止剤、放射線遮断剤、核剤、リン系過酸化物分解剤、滑剤、顔料、金属不活性化剤、物性調整剤などを本発明の目的および効果を損なわない範囲において含有させることができる。
【００８２】
＜組成物の配合割合＞
上記熱硬化性シリコーン樹脂組成物における（Ａ）ポリオルガノシロキサンの含有量は、通常、樹脂組成物全体の１５重量％以上、５０重量％以下であり、好ましくは２０重量％以上、４０重量％以下であり、より好ましくは２５重量％以上、３５重量％以下である。なお、該樹脂組成物中に含まれる硬化速度制御剤やその他成分である液状増粘剤がポリオルガノシロキサンである場合は上記（Ａ）の含有量に含まれるものとする。
上記熱硬化性シリコーン樹脂組成物における（Ｂ）白色顔料の含有量は、上述の通り該樹脂組成物が、樹脂成形体用材料として用いることができる範囲であれば限定されないが、通常樹脂組成物全体の３０重量％以上８５重量%以下であり、好ましくは４０重量％以上８０重量％以下であり、より好ましくは４５重量％以上７０重量％以下である。
上記熱硬化性シリコーン樹脂組成物における流動性調整剤の含有量は、本発明の効果を阻害しない範囲であれば限定されないが、通常樹脂組成物全体の５５重量％以下であり、好ましくは２重量％以上５０重量％以下であり、より好ましくは５重量％以上４５重量％以下である。
【００８３】
＜４．パッケージ以外の構成要素＞
以下、図１を参照し、本発明の半導体発光装置における、パッケージ以外の構成要素について説明する。
【００８４】
＜４．１．半導体発光素子＞
発光素子３は、近紫外領域の波長を有する光を発する近紫外半導体発光素子、紫領域の波長の光を発する紫半導体発光素子、青領域の波長の光を発する青色半導体発光素子などを用いることが可能であり、通常、これらの発光素子は３５０ｎｍ以上５２０ｎｍ以下の波長を有する光を発する。
【００８５】
発光素子３として具体的には、基板上にＧａＡｌＮ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等の半導体を発光層として形成させたものが用いられる。
半導体の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合を有したホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものが挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を紫外光から赤外光まで種々選択することができる。発光層は、量子効果が生ずる薄膜とした単一量子井戸構造や多重量子井戸構造としてもよい。
【００８６】
屋外などでの使用を考える場合、高輝度な発光素子３を形成可能な半導体材料として窒化ガリウム系化合物半導体を用いることが好ましく、また、赤色ではガリウム・アルミニウム・砒素系の半導体やアルミニウム・インジウム・ガリウム・燐系の半導体を用いることが好ましいが、用途によって種々利用することもできる。
【００８７】
窒化ガリウム系化合物半導体を使用した場合、半導体基板にはサファイア、スピネル、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＺｎＯやＧａＮ単結晶等の材料が用いられる。結晶性のよい窒化ガリウムを量産性よく形成させるためにはサファイア基板を用いることが好ましい。
窒化ガリウム系化合物半導体は、不純物をドープしない状態でＮ型導電性を示す。なお、発光効率を向上させる等所望のＮ型窒化ガリウム半導体を形成させる場合は、Ｎ型ドーパントとしてＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃ等を適宜導入することが好ましい。
【００８８】
一方、Ｐ型窒化ガリウム半導体を形成させる場合は、Ｐ型ドーパンドであるＺｎ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等をドープさせる。窒化ガリウム系半導体は、Ｐ型ドーパントをドープしただけではＰ型化しにくいためＰ型ドーパント導入後に、炉による加熱、低電子線照射やプラズマ照射等によりアニールすることでＰ型化させる必要がある。こうして形成された半導体ウエハーを部分的にエッチングなどさせ正負の各電極を形成させる。その後半導体ウエハーを所望の大きさに切断することによって発光素子を形成させることができる。
【００８９】
こうした発光素子３は、必要に応じて複数個用いることができ、その組み合わせによって白色表示における演色性を向上させることもできる。
なお、発光効率を向上させるために、発光層直下に蒸着等により金属反射膜を設けサファイア等の基板を剥離除去し、新たな支持基板となるＧｅやＳｉなどのウエハーに貼り替えた裏面メタル反射層付き発光素子を用いることもできる。
【００９０】
＜４．２．封止材＞
封止材４は、発光素子３が載置されたパッケージ２における回路基板１０と壁部２０とで形成される凹部内に装入され、これにより発光素子３を被覆する。
封止材４は、外部環境からの外力や埃、水分などから発光素子３を保護すると共に発光素子３から出射される光を効率よく外部に放出することを可能とする。
また、発光素子３の屈折率と空気の屈折率とは大きく異なるため、発光素子３から出射された光は効率よく外部に出力されてこないのに対し、封止材４で発光素子３を被覆することにより、発光素子３から出射された光を効率よく外部に出力することができる。また、発光素子３から出射された光の一部は、前記凹部の底面１０ａ及び側面２０ｂに照射され、反射して、発光素子３が載置されている主面側に出射される。これにより主面側の発光出力の向上を図ることができる。
【００９１】
封止材４を構成する封止材用樹脂組成物として熱硬化性樹脂組成物を使用することが好ましい。これによって、半導体発光装置用パッケージにおける樹脂成形体を構成する熱硬化性シリコーン樹脂組成物と封止材を構成する封止材用熱硬化性樹脂組成物とはそれぞれ熱硬化性樹脂である点で共通するため、化学的性質や膨張係数などの物理的性質が近似していることから密着性がよく、樹脂成形体と封止材との界面での剥離を防止することができる。
【００９２】
封止材の主成分の熱硬化性樹脂としては、透明性、耐光性、耐熱性に優れ、長期間使用してもクラックや剥離を生じることなく半導体発光装置を封止することができる樹脂が用いられる。
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂等が例示され、その一種又は二種以上が使用できる。この中でもエポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂が透明性、電気絶縁性に優れ、化学的に安定な点で好ましく、特にシリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂は耐光性、耐熱性に優れ前記樹脂成形体と同種類の樹脂であることから密着性等に優れ好適に使用される。
封止材４は、発光素子３を保護するため硬質のものが好ましい。封止材４は、所望の機能を持たせるため、フィラー、拡散剤、顔料、蛍光体、反射性物質からなる群から選択される少なくとも１種を混合することもできる。ここで用いることができる拡散剤としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等が好ましい。また、所望外の波長の光をカットする目的で有機や無機の染料や顔料を含有させることができる。さらに、封止材４に、発光素子３からの光の波長を変換する蛍光体の一種又は二種以上を含有させることも好ましい。
また、封止材４は上記の助剤以外に紫外線吸収剤、及び酸化防止剤を含んでいてもよい。
【００９３】
＜４．３．蛍光体＞
以下に説明する蛍光体と、封止材との組成物を、上記パッケージの凹部に注入して成型したり、適当な透明支持体に薄膜上に塗布したりすることにより、波長変換部材として用いることができる。
蛍光体としては、上述の半導体発光素子の発する光に直接的または間接的に励起され、異なる波長の光を発する物質であれば特に制限はなく、無機系蛍光体であっても有機系蛍光体であっても用いることができる。例えば、以下に例示するような青色蛍光体、緑色蛍光体、黄色蛍光体、橙色ないし赤色蛍光体の１種または２種以上を用いることができる。所望の発光色を得られるよう、用いる蛍光体の種類や含有量を適宜調整することが好ましい。
【００９４】
＜４．３．１．青色蛍光体＞
青色蛍光体としては、発光ピーク波長が、通常４２０ｎｍ以上、中でも４３０ｎｍ以上、更には４４０ｎｍ以上、また、通常４９０ｎｍ以下、中でも４８０ｎｍ以下、更には４７０ｎｍ以下の範囲にあるものが好ましい。
具体的には、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）10（ＰＯ4）6（Ｃｌ，Ｆ）2：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）10（ＰＯ4）6（Ｃｌ，Ｆ）2：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ）3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕが好ましく、（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）10（ＰＯ4）6（Ｃｌ，Ｆ）2：Ｅｕ、Ｂａ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕがより好ましい。
【００９５】
＜４．３．２．緑色蛍光体＞
緑色蛍光体としては、発光ピーク波長が、通常５００ｎｍ以上、中でも５１０ｎｍ以上、更には５１５ｎｍ以上、また、通常５５０ｎｍ以下、中でも５４２ｎｍ以下、更には５３５ｎｍ以下の範囲にあるものが好ましい。
具体的には、Ｙ3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ、ＣａＳｃ2Ｏ4：Ｃｅ、Ｃａ3（Ｓｃ，Ｍｇ）2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｂａ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ、β型サイアロン、（Ｂａ，Ｓｒ）3Ｓｉ6Ｏ12：Ｎ2：Ｅｕ、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎが好ましい。
【００９６】
＜４．３．３．黄色蛍光体＞
黄色蛍光体としては、発光ピーク波長が、通常５３０ｎｍ以上、中でも５４０ｎｍ以上、更には５５０ｎｍ以上、また、通常６２０ｎｍ以下、中でも６００ｎｍ以下、更には５８０ｎｍ以下の範囲にあるものが好適である。
黄色蛍光体としては、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓｉ2Ｎ2Ｏ2：Ｅｕ、（Ｌａ，Ｙ，Ｇｄ，Ｌｕ）3（Ｓｉ，Ｇｅ）6Ｎ11：Ｃｅが好ましい。
【００９７】
＜４．３．４．橙色ないし赤色蛍光体＞
橙色ないし赤色蛍光体としては、発光ピーク波長が、通常５７０ｎｍ以上、中でも５８０ｎｍ以上、更には５８５ｎｍ以上、また、通常７８０ｎｍ以下、中でも７００ｎｍ以下、更には６８０ｎｍ以下の範囲にあるものが好ましい。
具体的には、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）2Ｓｉ5（Ｎ，Ｏ）8：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ（Ｎ，Ｏ）2：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）3：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）3ＳｉＯ5：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ、（Ｌａ，Ｙ）2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、Ｅｕ（ジベンゾイルメタン）3・１，１０−フェナントロリン錯体等のβ−ジケトン系Ｅｕ錯体、カルボン酸系Ｅｕ錯体、Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎが好ましく、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）2Ｓｉ5（Ｎ，Ｏ）8：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）：Ｅｕ、（Ｌａ，Ｙ）2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎがより好ましい。
また、橙色蛍光体としては、（Ｓｒ，Ｂａ）3ＳｉＯ5：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）2Ｓｉ5（Ｎ，Ｏ）8：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）3：Ｃｅが好ましい。
【００９８】
＜４．４．保護素子＞
半導体発光装置１には、さらに保護素子としてツェナーダイオードを設けることもできる。ツェナーダイオードは、発光素子３と同様、回路基板１０に載置することができる。
【００９９】
＜４．５．ヒートシンク（外部放熱部材）＞
半導体発光装置１の裏面側に放熱接着剤を介してヒートシンクを設けることができる。この放熱接着剤は、熱伝導性が高いものが好ましい。放熱接着剤の材質は、電気絶縁性のエポキシ樹脂、シリコーン樹脂などを用いることができる。ヒートシンクの材質は熱伝導性の良好なアルミ、銅、タングステン、金などが好ましい。
【０１００】
以上の構成を採ることにより、本発明に係る半導体発光装置を提供することができる。
【０１０１】
＜５．他の実施形態＞
以下、既に図１に例をとって説明した実施態様以外の本発明の半導体発光装置用パッケージ及びそれを用いた半導体発光装置の具体的な実施形態を図を用いて説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実施することができる。
【０１０２】
＜５．１．図２の実施形態＞
図２の実施形態に係る半導体発光装置について説明する。
図２として概略断面図が示される半導体発光装置１Ａにおいて、ベース基板１３の表面に第１のプリント配線部１１、第２のプリント配線部１２が形成され、第１のプリント配線部１１と第１の外部端子部１１ａ、第２のプリント配線部１２と第２の外部端子部１２ａとはベース基板１３に形成された貫通孔１３ａ，１３ｂにおける第１の接続部１１ｂ及び第２の接続部１２ｂにて電気的に接続されている。
このような形態の外部端子部１１ａ，１２ａを有することにより、半導体発光装置１Ａは、実装時の半田付けが容易となり、下部に別の配線基板を設け、下部基板の配線により、多数の発光装置を個別に点滅させることができる。
【０１０３】
また、回路基板１０の壁部２０の形成位置に貫通孔１３ｃが設けられ、貫通孔１３ｃ内に壁部２０の樹脂が充填されている。このような構成とすると、アンカー効果により壁部２０と回路基板１０の密着性を向上させることができる。
また、図２の実施形態において、壁部２０の側面末端部２０ｂは稜角部を有していないが、このような構成とすることにより、硬化後の成形品の金型からの剥離（脱型）がより容易になる。
【０１０４】
＜５．２．図３の実施形態＞
図３の実施形態に係る半導体発光装置について説明する。
図３として概略断面図が示される半導体発光装置１Ｂは、第１のプリント配線部１１、第２のプリント配線部１２を発光素子３と電気的接続を取る部分を除いて壁部２０を構成するシリコーン樹脂組成物に基づく成形体の一部によって被覆することにより、第１のプリント配線部１１、第２のプリント配線部１２の露出を少なくし、壁部２０を構成するシリコーン樹脂組成物に基づく成形体による光の反射効率の向上を図ったものである。プリント配線部が着色劣化しやすい銀メッキ表面である場合や反射率に劣る金メッキ表面である場合には特に、長期にわたり高い反射率を維持し、高効率の半導体発光装置を得ることができる。
なお、本実施形態では、壁部２０と回路基板１０との接触面積が大きいため、両者の接着力も高くなる。
また、前記壁部２０の形成位置に形成された貫通孔１３ｃにおける金属からなる第１の接続部１１ｂ及び第２の接続部１２ｂにより、電気的な接続のみでなく、放熱性を高めることができる。
【０１０５】
＜５．３．図４の実施形態＞
図４の半導体発光装置について説明する。
図４として概略断面図が示される半導体発光装置１Ｃは、回路基板１０の上面の壁部２０の形成位置に座繰り１３ｄが形成されていることを特徴とする。
この座繰り１３ｄを設けることにより、壁部２０と回路基板１０の接着を向上させることができる。なお、貫通孔を設ける場合と比較して、回路基板１０の強度を低減させることがなく、また、円形溝型にするなど座繰りのデザインが自由であるという利点がある。
【０１０６】
＜５．４．図５の実施形態＞
図５の半導体発光装置について説明する。
図５として概略断面図が示される半導体発光装置１Ｄは、回路基板１０の中央部にヒートシンクとして作用する基台４０を設けたものである。
基台４０は、金属や熱伝導性ペーストの硬化物などのベース基板１３に用いる基材よりも熱伝導率が高い部材からなり、使用する発光素子の発熱量が大きくても十分に放熱することができる。
ベース基板１３は、セラミックス（ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3）や本発明に用いられる熱硬化性シリコーン樹脂組成物を始めとした樹脂組成物などが用いられる。
【０１０７】
＜５．５．図６の実施形態＞
図６の半導体発光装置１Ｅは、メタルベース基板上に設けられたものである。
すなわち、回路基板１０を構成するベース基板１３として、アルミニウムや銅などの金属を含むメタル基板１４ａ上に絶縁層１４ｂが形成されたメタルベース基板１４を用いた態様である。絶縁層１４ｂは透明であっても反射材としての機能をも有していてもよく、高放熱機能をも有していることが好ましい。また、アルミニウムなどのメタル基板１４ａを用いる場合には絶縁層１４ｂとして増反射構造を有する絶縁性の透明多層膜が蒸着などにより形成されていてもよい。なお、半導体発光装置１Ｅのようにメタルベースの回路基板を用いた半導体発光装置は、樹脂による回路基板を用いた場合と比較して、放熱性に優れるため、前述の半導体発光装置１Ｄのように別途基台（ヒートシンク）を設ける必要がないという利点がある。
【０１０８】
＜６．半導体発光装置の実装状態＞
上記半導体発光装置を用いて、外部電極と電気的に接続した実装状態を示す。図７は、本発明の実施形態の一つである半導体発光装置１Ａの実装状態を示す概略断面図である。
【０１０９】
図７において半導体発光装置１Ａは、メタルベースである回路基板５０の上に載置されている。回路基板５０は、アルミニウムや銅などの金属を含むメタル基板５３ａ上に絶縁層５３ｂが形成されたベース基板５３の上に、プリント配線部５１，５２が形成されてなり、プリント配線部５１，５２の一部が露出するように樹脂部５４にて被覆されており、その露出部分に半導体発光装置１Ａが載置される。
半導体発光装置１Ａは、回路基板１０の第１の外部端子部１１ａと第２の外部端子部１２ａは、回路基板５０のプリント配線部５１，５２に半田５５によって固定され、外部電極と電気的に接続される。
なお、図７においては、一つの半導体発光装置１Ａが回路基板５０の露出部分に実装されている状態を示しているが、回路基板５０に同様な露出部分を複数有し、それぞれに半導体発光装置１Ａを実装することもできる。
【０１１０】
＜７．半導体発光装置用パッケージ及び半導体発光装置の製造方法＞
本発明の半導体発光装置用パッケージを有してなる半導体発光装置の製造方法について説明する。
図８（ａ）〜（ｅ）は、図１の実施形態に係る半導体発光装置の製造工程を示す概略断面図である。
【０１１１】
まず、第１の工程として、第１のプリント配線部１１と第１のプリント配線部１２とを有する回路基板１０を、第１の金型１００と第２の金型１１０とで挟み込む（図８（ａ）及び（ｂ））。
【０１１２】
第１の金型１００には、パッケージ２の壁部２０の形状に対応する凹み１００ｂ及び前記パッケージにおける、回路基板１０と壁部２０で形成される凹部の形状に対応する凸部１００ａが形成されている。
ここで、回路基板１０と壁部２０で形成される凹部の底面に対応する凸部１００ａの平坦面１００ｃは、第１のプリント配線部１１と第１のプリント配線部１２と接触するように形成されている。
【０１１３】
次いで、第２の工程として、第１の金型１００と第２の金型１１０との凹みにより形成される空間部分に射出成形機を用いて前述した液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を注入・成形する（図８（ｃ））。
【０１１４】
この工程では、液状の上記熱硬化性シリコーン樹脂組成物の供給はペール缶などの所定の容器から圧送する等の方法により行われる。熱硬化性シリコーン樹脂組成物は一液型、二液型を問わず、ペールポンプ（ドラムポンプ）を用いて計量プランジャ又は、計量スクリュー部へ組成物をいったん圧送し、次に予熱された金型内に計量プランジャ（又は計量スクリュー）から所定量射出される。二液型の場合には、一液型用のペールポンプ（ドラムポンプ）２台を同軸にしてプランジャを同時に操作させる方式や、油圧機構によってリンクさせ同時に操作させる方式などにより二成分を同時に計量し、混合装置を経由して計量プランジャ（又は計量スクリュー）より射出すればよい。計量誤差を低減させるため、二つの成分は容量比で１：１に近いことが好ましく、均一に混合するためにはそれぞれの粘度も同じ程度にすることが好ましい。
【０１１５】
ここで、第２の工程の射出成形圧力は１０〜１２００ｋｇ／ｃｍ2とすることが好ましい。射出成形圧力が１０ｋｇ／ｃｍ2未満では、液状硬化性組成物の金型内での流れが遅く、硬化が先行して未充填（ショート）が発生する恐れがあり、１２００ｋｇ／ｃｍ2を超えると液状硬化性組成物の流れが速すぎて薄肉部などに未充填が生じる充填むらが発生したり、残留応力により成形品が膨張し型離れが悪くなる恐れがある。
さらに液状射出成形機のシリンダー温度は０℃〜１００℃であることが好ましい。シリンダー温度が０℃未満では、液状熱硬化性組成物に結露水が混入、凍結し除去できなくなる可能性があり、１００℃を超えると液状熱硬化性組成物の硬化反応が過度に進行し、増粘する可能性がある。
【０１１６】
次いで、第３の工程として、第１の金型１００と第２の金型１１０とを加熱して射出・注入された上記熱硬化性シリコーン樹脂組成物を硬化させることにより、壁部２０が得られる。
この加熱・硬化工程の温度や時間等の条件は、バリやショートモールドを低減し、離型をよくする観点からは、液状射出成形時の硬化温度及び時間がそれぞれ、１２０℃〜２３０℃及び３秒〜１０分間であることが好ましい。必要に応じてポストキュアを行ってもよい。
液状射出成形時の硬化温度がこの範囲より高いと、樹脂の分解劣化や、硬化速度が速すぎることに起因する未充填を引き起こす可能性がある。また硬化温度がこの範囲より低いと、硬化に時間がかかり生産性が低下したり硬化不足により型離れが悪化したりする可能性がある。また、硬化時間は熱硬化性シリコーン樹脂組成物のゲル化速度や硬化速度に応じて適宜選択すればよいが、３秒以上１０分以下が好ましく、より好ましくは５秒以上２００秒以下、さらに好ましくは１０秒以上６０秒以下である。硬化時間が上記範囲より短いと硬化不足が生じ型離れが悪化する可能性がある。また、硬化時間が上記範囲より長いと生産性が低下し、液状射出成形の利点を生かせなくなる。
【０１１７】
これにより、本発明の半導体発光装置用パッケージを提供することができる。
【０１１８】
次いで、第４の工程として、発光素子３を載置するため、第１の金型１００及び第２の金型１１０を取り外す（図８（ｄ））。
【０１１９】
次いで、第５の工程として、以下を行う。
発光素子３を回路基板１０の第１のプリント配線部１１に載置し、ワイヤ５ａ，５ｂを介して発光素子３が持つ第１の電極３ａ、第２の電極３ｂをそれぞれ第１のプリント配線部１１、第２のプリント配線部１２に電気的に接続する。
以上の工程により、図８（ｄ）の形状のパッケージが形成される。必要に応じ、図８（ｅ）のように発光素子３を載置する前に回路基板１０部分をダイシング等により切断し、個片化をおこなってもよい。
【０１２０】
なお、発光素子３が上面と下面に電極を持つ場合は、発光素子３の下面にある第１の電極３ａに関してはワイヤを用いず、ダイボンディングにて電気的接続を取ればよい。ここで、第１のプリント配線部１１、第２のプリント配線部１２に保護素子を載置する場合には、該載置工程を上記第５の工程の前又は後に行えばよい。
【０１２１】
次いで、第６の工程として、発光素子３が載置された回路基板１０と壁部２０で形成される凹部内に封止材用熱硬化性樹脂組成物を装入する。
【０１２２】
この封止材用熱硬化性樹脂組成物の装入は、滴下法や射出法、押出法などを用いることができるが、滴下法によることが好ましい。滴下することにより前記凹部内に残存する空気を効率的に排出することができるからである。封止材用熱硬化性樹脂組成物は、蛍光体を含むものが好ましい。これにより半導体発光装置の色調調整を容易にすることができる。
【０１２３】
次いで、第７の工程として、封止材用熱硬化性樹脂組成物を加熱・硬化して、封止材４を成形する（図８（ｅ））。
【０１２４】
このような手順により、量産性よく、耐熱性、耐光性、密着性等に優れた半導体発光装置を製造することができる。また、樹脂成形体を製造する際、樹脂組成物の流動性が良好なためバリ発生が問題となるが第１の金型と第２の金型で回路基板をしっかり挟み込むためバリが発生しにくい。特に、壁部２０の材質である熱硬化性シリコーン樹脂組成物と封止材４の材料である封止材用熱硬化性樹脂組成物とは、共に熱硬化性樹脂をベースとするため、密着性が良好で壁部２０と封止材４との界面の剥離が生じにくく、耐熱性、耐光性、密着性等に優れた半導体発光装置を提供することができる。
【実施例】
【０１２５】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を変更しない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【０１２６】
実施例１として、壁部を構成する樹脂成形体用樹脂として後述する液状熱硬化性ポリオルガノシロキサン（１）を用いた熱硬化性シリコーン樹脂組成物を使用し、半導体発光装置用パッケージに対応する評価を実施するため各試験片を成形した。
また、比較例１として、ポリフタルアミド樹脂組成物（チタニア系顔料、ガラス繊維を含有）である、ソルベイアドバンストポリマーズ株式会社製アモデルＡ４１２２を用いて製造された市販品のパッケージ及び試験片を使用した。
それぞれの材料及び得られた組成物の物性を測定すると共に各試験片を用いて、反射率を比較した。
【０１２７】
［１．液状熱硬化性ポリオルガノシロキサン（１）の製造］
ビニル基含有ポリジメチルシロキサン組成物（ビニル基：０．３ｍｍｏｌ／ｇ含有、粘度３５００ｍＰａ・ｓ、白金錯体触媒８ｐｐｍ含有）と、ヒドロシリル基含有ポリジメチルシロキサン組成物（ビニル基：０．１ｍｍｏｌ／ｇ含有、ヒドロシリル基：４．６ｍｍｏｌ／ｇ含有、粘度６００ｍＰａ・ｓ）と、硬化遅延成分（（Ｄ）硬化速度制御剤）含有ポリジメチルシロキサン（ビニル基：０．２ｍｍｏｌ/ｇ含有、ヒドロシリル基：０．１ｍｍｏｌ/ｇ含有、アルキニル基：０．２ｍｍｏｌ/ｇ含有、５００ｍＰａ・ｓ）とを、１００：１０：５で混合し、（Ｃ）硬化触媒として白金濃度７ｐｐｍを含有する液状熱硬化性ポリオルガノシロキサン（１）を得た。
なお、この液状熱硬化性ポリオルガノシロキサン（１）の屈折率は、１．４１であった。
【０１２８】
［２．樹脂成形体用材料の調製、反射率測定用試験片の作製］
（Ａ）上記で得られた液状熱硬化性ポリオルガノシロキサン（１）６０重量部、（Ｂ）白色顔料として一次粒子径０．３μｍ、二次粒子の中心粒径Ｄ50１．２μｍ、アスペクト比１．４８のα結晶形破砕状アルミナを３５重量部、（Ｅ）流動性調整剤としてシリカ微粒子「ＡＥＲＯＳＩＬ ＲＸ２００」（比表面積１４０ｍ2／ｇ）を５重量部の割合で配合し、自転公転式ミキサーを用いた攪拌により白色顔料とシリカ微粒子を前記（１）に分散させ、白色の樹脂成形体用材料を得た。これらの材料を、熱プレス機にて１８０℃、１０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２４０秒の条件で硬化させ、直径１３ｍｍ、厚さ０．４ｍｍの実施例１の円形の試験片（テストピース）を得た。
比較例１のポリフタルアミド樹脂については、ソルベイアドバンストポリマーズ株式会社製アモデルＡ４１２２の２ｍｍ厚のテストパネルを約１０ｍｍ角の大きさに切り出したものを、試験片（テストピース）とした。
【０１２９】
［３．白色顔料の一次粒子径、および一次粒子のアスペクト比の測定方法］
実施例で用いた白色顔料（アルミナ粉体）のＳＥＭ観察により一次粒子径を計測した。粒子径にばらつきがある場合は、数点（例えば１０点）をＳＥＭ観察し、その平均値を粒子径としてもとめた。特にばらつきが大きく、例えば、極微量含まれる微小粒子や粗大粒子を除き、小粒径と大粒径の差が５倍程度以上あるような場合には、その最大値および最小値を記録した。また、長軸長さ(最大長径)と短軸長さ（長径に垂直方向で最も長い部分の長さ）も計測し、一次粒子径については長軸の長さを採用し、長軸長さ(最大長径)を短軸長さ（長径に垂直方向で最も長い部分の長さ）で除した値をアスペクト比とした。
【０１３０】
［４．白色顔料の二次粒子の中心粒径Ｄ50の測定方法］
１０〜２０ｍｇの白色顔料（アルミナ粉体）に０．２％のポリリン酸ナトリウム水溶液１０ｇを加え、超音波振動でアルミナを分散させた。この分散液を用いて白色顔料の二次粒子の体積基準の中心粒径Ｄ50を日機装株式会社製 マイクロトラックＭＴ３０００IIにて測定した。なお、中心粒径Ｄ50は、積算％の体積基準粒度分布曲線が５０％の横軸と交差するポイントの粒子径をいう。
【０１３１】
Ｎｏ１ 0143
［５．試験片の反射率測定］
上記実施例１および比較例１の各試験片について、コニカミノルタ社製ＳＰＥＣＴＲＯＰＨＯＴＯＭＥＴＥＲ ＣＭ−２６００ｄを用いて測定径６ｍｍにて３６０ｎｍから７４０ｎｍの波長における反射率を測定した。プリント配線部用金属材料（銀メッキ）の反射率の値と合わせて、測定結果を図９、表１に示す。本発明の樹脂成形体用材料は、従来のパッケージ材であるポリフタルアミド樹脂やＬＥＤ用に多用される銀メッキよりもバインダとして用いている樹脂及び反射材フィラーの種類・粒子径に由来し反射率が高いため、長期使用時に着色劣化しやすい銀メッキ表面の電極露出面積を少なくすることが可能である。
前記の試験片を液体窒素で凍結した状態でミクロトームにより切削し、パッケージ断面のＳＥＭ観察を行った。断面に露出したアルミナの一次粒子径は０．３μｍ、一次粒子のアスペクト比は１．４８であった。
【０１３２】
【表１】
【０１３３】
［６．樹脂成形体用材料の粘度測定］
実施例１の樹脂成形体用材料について、レオメトリクス社製ＲＭＳ−８００にてパラレルプレートを用い、測定温度２５℃で粘度測定を行った。
その結果を表２、および図１０に示す。実施例１の材料は、２５℃における剪断速度１ｓ-1および１００ｓ-1での粘度、並びにその傾きが樹脂成形体の液状射出成形に適していることがわかる。
【０１３４】
【表２】
【０１３５】
［７．パッケージの液状射出成形］
実施例１の樹脂成形体用材料を用いて、銀メッキ付の銅箔によりプリント配線部を設けた回路基板上に、液状射出成形により壁部を形成した図１の実施形態の形状を有する半導体発光装置用パッケージを成形する。なお、成形は金型温度１７０℃、硬化時間２０秒の条件で行う。
【０１３６】
[８．封止材の製造]
モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製両末端シラノールジメチルシリコーンオイルＸＣ９６−７２３を３８５ｇ、メチルトリメトキシシランを１０．２８ｇ、及び、触媒としてジルコニウムテトラアセチルアセトネート粉末０．７９１ｇを、攪拌翼と、分留管、ジムロートコンデンサ及びリービッヒコンデンサとを取り付けた５００ｍｌ三つ口フラスコ中に計量し、室温にて１５分間触媒の粗大粒子が溶解するまで攪拌した。この後、反応液を１００℃まで昇温して触媒を完全溶解し、ジムロートコンデンサを用いて１００℃全還流下で３０分間５００ｒｐｍで攪拌しつつ初期加水分解を行った。
【０１３７】
続いて留出ラインをリービッヒコンデンサ側に切り替えて、窒素をＳＶ２０で液中に吹き込み生成メタノール及び水分、副生する低沸点ケイ素化合物を窒素に随伴させて留去しつつ１００℃、５００ｒｐｍにて１時間攪拌した。窒素をＳＶ２０で液中に吹き込みながらさらに１３０℃に昇温、保持しつつ５時間重合反応を継続し、粘度１２０ｍＰａ・ｓの反応液を得た。なお、「ＳＶ」は「Ｓｐａｃｅ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ」の略称であり、単位時間当たりの窒素吹き込み体積比（対反応液体積）を指す。
窒素の吹き込みを停止し反応液をいったん室温まで冷却した後、ナス型フラスコに反応液を移し、ロータリーエバポレーターを用いてオイルバス上１２０℃、圧力１ｋＰａで５０分間、微量に残留しているメタノール及び水分、低沸点ケイ素化合物を留去し、粘度２３０ｍＰａ・ｓ、屈折率１．４１の無溶剤の封止材液を得た。
【０１３８】
[９．発光装置の製造]
[９−１．発光装置の組み立て]
実施例１及び比較例１のパッケージを用い、次のようにして各々３種の発光装置を組み立てる。３６０ｎｍ、４０６ｎｍ、４６０ｎｍの発光波長を有する半導体発光素子１個（定格電流２０ｍＡ）をパッケージの凹部に露出している第１のプリント配線部上の所定位置にシリコーンダイボンド材（信越化学工業（株）製 ＫＥＲ−３０００−Ｍ２）を介して設置した後、該シリコーンダイボンド材を１００℃で１時間、さらに１５０℃で２時間硬化させる。こうして半導体発光素子をパッケージ上に搭載した後、金線で該パッケージのプリント配線部と半導体発光素子を接続する。
【０１３９】
[９−２．半導体発光素子の封止]
９−１にて製造した発光装置のパッケージ凹部へ、開口部上縁と同じ高さになるように前述の封止材を滴下した後、恒温器にて９０℃×２時間、次いで１１０℃×１時間、１５０℃×３時間の加熱硬化を行い半導体発光素子を透明（クリア）封止し、実施例１、比較例１のパッケージ各々について３６０ｎｍ、４０６ｎｍ、４６０ｎｍの発光素子を有する３種の半導体発光装置を得る。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明によれば、屋内外の照明器具、ディスプレイ、携帯電話や液晶テレビ、デジタルサイネージなどのバックライト、カメラのフラッシュライト、前照灯などの車載照明、検査用や医療用の照明、植物工場などの各種照明用光源として好適に利用することができる、半導体発光装置が提供される。
【符号の説明】
【０１４１】
１，１Ａ〜１Ｅ 半導体発光装置
２ （半導体発光装置用樹脂）パッケージ
３ 発光素子
３ａ 第１の電極
３ｂ 第２の電極
４ 封止材
５ａ，５ｂ ワイヤ
１０ 回路基板
１０ａ （凹部の）底面
１１ 第１のプリント配線部
１１ａ 第１の外部端子部
１１ｂ 第１の接続部
１２ 第２のプリント配線部
１２ａ 第２の外部端子部
１２ｂ 第２の接続部
１３ ベース基板
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ 貫通孔
１３ｄ 座繰り
１４ メタルベース基板
１４ａ メタル基板
１４ｂ 絶縁層
１５，１５Ａ 絶縁層
２０ 壁部
２０ａ （凹部の）側面
２０ｂ 側面末端部
４０ 基台（ヒートシンク）
５０ 回路基板
５１，５２ プリント配線部
５３ （メタル）ベース基板
５３ａ メタル基板
５３ｂ 絶縁層
５４ 樹脂部
５５ 半田
１００ 第１の金型
１００ａ 凸部
１００ｂ 凹部
１００ｃ 平坦部
１１０ 第２の金型
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明器具、ディスプレイ、携帯電話や液晶テレビなどのバックライト、デジタルサイネージ及びその他の光源などに用いられる半導体発光装置、該半導体発光装置に適した樹脂パッケージ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子を用いた表面実装型発光装置は、小型で電力効率がよくまた発光色も鮮やかである。また、この発光素子は半導体素子であるため球切れなどの心配がない。さらに初期駆動特性が優れ、振動や点灯のオン・オフの繰り返しに強いという特徴を有する。このような優れた特性を有するため、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）などの発光素子を用いる発光装置は、各種の光源として利用されている。
【０００３】
このような半導体発光装置は、リードと樹脂組成物とを一体的に成形した樹脂成形体を有してなる半導体発光装置用パッケージに、リードと電気的に接続された発光素子を搭載し、該発光素子を封止材で被覆した構成を基本構成とする。
前記パッケージを構成する樹脂成形体の材料としてはポリアミド等の熱可塑性樹脂に光の反射効率を上げるための反射材料として白色顔料を配合した熱可塑性樹脂組成物が広く用いられているが、半導体発光装置とするためには、近年の鉛使用回避のための高融点の鉛フリーハンダを用いるリフロー条件では耐熱性が不十分となることがあった。
そこで、熱可塑性樹脂に代え耐熱性に優れたエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂をパッケージに使用することが提案されている（特許文献１参照）。
また、同特許文献１には、トランスファーモールド法により発光素子を載置する回路基板と樹脂とを一体的に成形した量産性に優れた樹脂成形体および表面実装型発光装置の製造方法が記載されている。
しかしながら、半導体発光装置用パッケージに使用される樹脂の耐熱性、耐光性、密着性や量産性の面で更なる改良が求められており、また半導体発光装置用パッケージに適合した成形方法についても更なる改善が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５２１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されたトランスファー成形法では、室温で固形状の原料組成物が用いられるため、極性基や剛直な有機基を多く含む熱硬化性樹脂組成物や半硬化状のエポキシ化合物を用いることができる。しかしながら得られる硬化物は有機骨格主体の樹脂であるため耐熱性は十分とはいえなかった。
また、トランスファー成形は射出成形と比較して成形サイクルが長く、大量生産には不向きで、成形品の形状選択の自由度にも課題があった。更に、多数個を１回のショットで製造するためには高価なダイサーを必要とするなど、設備投資面での問題もあった。
【０００６】
本発明は、上述の従来技術の課題を解決し、耐熱・耐光性に優れ、広い波長範囲において薄肉でも高い反射率を有し、成形性、放熱性、量産性に優れた半導体発光装置用パッケージ、該パッケージを備えた半導体発光装置、及びそれらの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、下記の発明が上記目的に合致することを見出し、本発明に至った。
【０００８】
本発明の半導体発光装置用樹脂パッケージは、半導体発光素子を載置するための回路基板と、前記回路基板に形成され、前記発光素子からの光を反射させるための壁部とを有する半導体発光装置用樹脂パッケージであって、
前記壁部は液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を液状射出成形することによって前記回路基板に密着して形成されており、
かつ前記壁部を構成する樹脂成形体が、厚さ０．４ｍｍの成形体試料について波長４６０ｎｍの条件で測定した光反射率が８０％以上となるような樹脂成形体であることを特徴とする。
【０００９】
本発明において、「樹脂成形体」とは、半導体発光装置用樹脂組成物を成形して得られるものをいい、「半導体発光装置用樹脂パッケージ」（以下、単に「パッケージ」と記載する場合がある。）とは、リード（電極）やプリント配線基板と前記樹脂成形体が一体的に成形されてなる、複合成形体を意味する。
また、「半導体発光装置」とは、上記半導体発光装置用パッケージと、半導体発光素子（以下、単に「発光素子」と記載する場合がある。）及び該半導体発光素子を被覆する封止材等を含む発光装置である。
【００１０】
本発明の半導体発光装置用樹脂パッケージにおいて、前記壁部は液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を液状射出成形することによって前記回路基板に密着して形成されているため、成形性、耐熱性、耐光性、密着性、反射率等に優れ、発光素子を載置しやすい構造とすることができると共に、前記壁部を構成する樹脂成形体が、厚さ０．４ｍｍの成形体試料について４６０ｎｍの光の反射率が８０％以上である熱硬化性シリコーン樹脂組成物により成形されているため、可視光について高反射率を維持することができ、耐光性に富むパッケージを提供することができる。
なお、厚さ０．４ｍｍの成形体試料を用いた、光の反射率の具体的な方法については、実施形態の説明と併せて後述する。
【００１１】
また、液状射出成形（ＬＩＭ）法による成形は連続的な成形が可能であることから大量生産に適し、無駄な硬化物が発生せず二次加工が不要（すなわちバリが発生しにくい）であり、壁部の成形工程の自動化、成形サイクルの短縮化、成形品のコスト削減が可能になる等大きなメリットがある。ＬＩＭ成形とトランスファー成形とを比較すると、ＬＩＭ成形は、成形体形状の自由度が高く、単位生産量あたりの成形機および金型価格が比較的安価であるというメリットがある。
【００１２】
さらに、前記壁部を構成する樹脂成形体が、厚さ０．４ｍｍの成形体試料について波長４００ｎｍの条件で測定した光反射率が６０％以上となるような樹脂成形体であることが好ましい。
【００１３】
前記回路基板は前記壁部の形成位置に座繰りが入れられているか又は貫通孔が形成されていることが好ましい。
この座繰りや貫通孔に壁部の樹脂が充填させることによりアンカー効果を得て、前記回路基板と前記壁部の密着性を向上させることができる。また、貫通孔の場合には、貫通孔にネジを通し、ネジ留めにして壁部を固定することもでき、さらには、後述の実施形態にて説明するように、貫通孔を樹脂注入口としても利用することもできる。
【００１４】
前記壁部は端部に向けて厚さが減少するようなテーパー形状を有していることが望ましい。これにより前方への光取り出しの向上を図ることができる。
【００１５】
また、前記壁部の側面末端部分が、稜角部を有していないことが好ましい。このような構造とすることにより、パッケージ製造工程において、硬化した壁部を構成する樹脂成形体の金型からの脱離が容易になる。
【００１６】
前記回路基板にヒートシンクが設けられていることが好ましい。ヒートシンクを設けることにより、さらに放熱性を高めることができる。
【００１７】
なお、前記回路基板は、２層以上の多層構造になっており、前記多層構造の少なくとも１層に発光素子が実装可能とすることもできる。これにより複雑な配線パターンを持つ回路基板を用いることもできる。
【００１８】
前記回路基板が、絶縁性のガラスエポキシ基板、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂基板、ポリイミド基板、窒化アルミニウム基板、窒化ホウ素基板、窒化ケイ素基板、アルミナセラミックス基板、ガラス基板、フレキシブルガラス基板、又は絶縁樹脂層を有するアルミニウム基板並びに／もしくは銅基板からなるハイブリッド基板からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、かつ複数のプリント配線部が形成されていることが好ましい。
【００１９】
本発明の半導体発光装置用樹脂パッケージの製造方法は、
前記壁部に相当する凹みを有する第１の金型と、第２の金型とで前記回路基板を挟み込む第１の工程、
前記第１の金型の凹み部分と前記回路基板との間に形成される空間部分に、液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を液状射出成形法により充填する第２の工程、
充填された熱硬化性シリコーン樹脂組成物を加熱して硬化する第３の工程、
を少なくとも有することを特徴とする。
【００２０】
これにより、液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を射出成形する第２及び第３の工程における、回路基板のばたつきを抑制することができ、バリの発生がない樹脂成形体を製造することができる。
また、液状射出成形法によって樹脂成形体を形成するため、複雑な形状の凹部を有する壁部を製造することができ、さらには連続的な成形が可能であることから大量生産に適し、バリが発生しにくいため二次加工が不要であり、壁部の成形工程の自動化、成形サイクルの短縮化、成形品のコスト削減が可能になるという利点がある。
【００２１】
本発明の製造方法において、前記回路基板が、複数のプリント配線部を有し、前記第２の工程が、前記プリント配線部の少なくとも２箇所の配線部を被覆するように、前記熱硬化性シリコーン樹脂組成物を射出成形することが好ましい。
このようにすることで、プリント配線部を被覆する熱硬化性シリコーン樹脂組成物の絶縁性の成形体が形成され、短絡が防止されると共に、該成形体は反射率が高いため、半導体発光装置の発光効率を向上させることができる。
【００２２】
前記液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物の２５℃における剪断速度１００ｓ-1の条件での粘度が１０Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下の範囲にあることが好ましい。
【００２３】
前記液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物が、（Ａ）ポリオルガノシロキサン、（Ｂ）一次粒子のアスペクト比が１．２以上４．０以下、一次粒子径が０．１μｍ以上２．０μｍ以下の白色顔料、および（Ｃ）硬化触媒を含有する組成物であることが好ましい。
なお、（Ａ）ポリオルガノシロキサン、（Ｂ）白色顔料、及び（Ｃ）硬化触媒の詳細については、実施形態の説明にて記載する。
【００２４】
特に、前記液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物に含まれる（Ｂ）白色顔料の二次粒子の中心粒径が０．２μｍ以上５μｍ以下であることが好ましく、さらには、前記（Ｂ）白色顔料がアルミナ及び／又はチタニアであることが好ましい。
【００２５】
本発明の半導体発光装置は、上記半導体発光装置用樹脂パッケージと、半導体発光素子と、該半導体発光素子を被覆する封止材とを少なくとも有してなり、
前記半導体発光素子は、前記半導体発光装置用パッケージの回路基板と電気的に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、耐久性（耐光性、耐熱性）が高く、かつ優れた反射率によりＬＥＤ出力を向上させることが可能な半導体発光装置用パッケージ及び該パッケージを備えた半導体発光装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体発光装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置を示す概略断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置を示す概略断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置を示す概略断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置を示す概略断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置を示す概略断面図である。
【図７】図２の実施形態に係る半導体発光装置の実装状態を示す概略断面図である。
【図８】図１の実施形態に係る半導体発光装置の製造工程を示す概略断面図である。
【図９】本発明における各試験片の反射率の測定結果を示すグラフである。
【図１０】実施例１における樹脂成形体用材料の粘度の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係る半導体発光装置用樹脂パッケージ及びその製造方法、並びに該樹脂パッケージを有する半導体発光装置を、実施形態及び実施例を用いて説明する。だたし、本発明は、この実施形態及び実施例に限定されない。
【００２９】
＜１．半導体発光装置概要＞
図１に本発明のパッケージを有する半導体発光装置の第１の実施形態の概略断面図を示す。
図１の半導体発光装置１は、（樹脂）パッケージ２と、パッケージ２に載置される発光素子３と、発光素子３を被覆する封止材４とを有する。
パッケージ２は、発光素子３を載置する回路基板１０と発光素子３の周囲に成形する壁部２０とからなる。回路基板１０は、ベース基板１３の表面に第１のプリント配線部１１、第２のプリント配線部１２が形成されたものである。なお、発光素子３が載置されている側を回路基板上側と呼び、その反対側を回路基板下側と呼ぶ。
【００３０】
発光素子３は同一面側に正負一対の第１の電極３ａと第２の電極３ｂとを有しており、それぞれの電極が、第１のプリント配線部１１及び第２のプリント配線部１２と電気的に接続されている。
図１の半導体発光装置１においては、同一面側に正負一対の電極を有するものについて説明するが、発光素子の上面と下面に正負一対の電極を有するものを用いる場合は、発光素子の下面の電極を導電性のダイボンド材等を用いて直接第１のプリント配線部１１と電気的に接続し、上面の電極は上述の方法で第２のプリント配線部１２とワイヤボインディングすればよい。
【００３１】
発光素子３は、第１のプリント配線部１１にダイボンド部材を介して載置されている。
第１のプリント配線部１１は、発光素子３が持つ第１の電極３ａとワイヤ５ａを介して電気的に接続されている。また、第２のプリント配線部１２は、発光素子３が持つ第２の電極３ｂとワイヤ５ｂを介して電気的に接続されている。なお、発光素子３は第１のプリント配線部１１に必ずしも載置されている必要はなく、回路基板１０上に載置されていればよい。
【００３２】
発光素子３が載置される部分は、壁部２０と回路基板１０とにより凹部が形成されている。凹部は底面１０ａ（回路基板１０の上面）と側面２０ａ（壁部２０の側面）とを有している。第１のプリント配線部１１は、凹部の底面１０ａから露出している。この露出部分にダイボンド部材を介して発光素子３を載置している。壁部２０は、液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を液状射出成形することにより成形される。凹部の開口部は、底面１０ａよりも広口になっており、側面２０ａにはテーパーを設けることもできる。
【００３３】
封止材４は、発光素子３を被覆するようにパッケージ２の回路基板１０と壁部２０により形成される凹部内に装入される。
封止材４は、熱硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂を主成分とする組成物（以下、「封止材用熱硬化性樹脂組成物」と総称する。）を用いており、発光素子３の光を直接利用する場合には透明封止するが、発光素子３の光を任意の波長に変換する場合には、通常、蛍光体を含有する。
壁部２０と封止材４とは熱硬化性樹脂を用いており、膨張係数などの物理的性質が近似していることから密着性が極めてよい。また、上記構成にすることにより、耐熱性、耐光性等に優れた半導体発光装置を提供することができる。
【００３４】
以下、半導体発光装置の各構成部材について詳細に説明する。
【００３５】
＜２．半導体発光装置用樹脂パッケージ＞
＜２．１．回路基板＞
回路基板１０は、基体であるベース基板１３の表面に第１のプリント配線部１１、第２のプリント配線部１２が形成されたものである。
第１のプリント配線部１１と第２のプリント配線部１２は所定の距離を持って電気的に絶縁されている。
【００３６】
回路基板１０の基体であるベース基板１３の材質は、電気絶縁性であり、リフローはんだ熱で変形し難い基板状の硬質材料である。基板状の硬質材料のうち絶縁性のガラスエポキシ基板、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂基板、ポリイミド基板、窒化アルミニウム基板、窒化ホウ素基板、窒化ケイ素基板、アルミナセラミックス基板、ガラス基板、フレキシブルガラス基板、絶縁樹脂層を有するアルミニウム基板並びに／若しくは銅基板からなるハイブリッド基板からなる群から選択される少なくとも１種により形成することが好ましく、特にガラスエポキシ基板、絶縁樹脂層を有するアルミニウム基板が好ましい。その他に、プリント配線したシリコン基板、炭化ケイ素基板、サファイア基板などを用いることもできる。
【００３７】
第１のプリント配線部１１及び第２のプリント配線部１２は、鉄、リン青銅、銅合金等の電気良導体を用いて構成することができる。また、発光素子３からの光の反射率を向上させるため、第１のプリント配線部１１及び第２のプリント配線部１２の表面に銀、アルミニウム、銅や金等の金属メッキを施すこともできる。また、第１のプリント配線部１１及び第２のプリント配線部１２の表面の反射率を向上させるため、平滑にすることが好ましい。また、放熱性を向上させるため第１のプリント配線部１１及び第２のプリント配線部１２の面積は大きくすることができる。これにより発光素子３の温度上昇を効果的に抑えることができ、発光素子３に比較的多くの電気を流すことができる。また、第１のプリント配線部１１及び第２のプリント配線部１２を肉厚にすることにより放熱性を向上することができる。
【００３８】
第１のプリント配線部１１及び第２のプリント配線部１２は、一対の正負の電極である。第１のプリント配線部１１及び第２のプリント配線部１２は、少なくとも１つずつあればよいが、複数設けることもできる。また、第１のプリント配線部１１に複数の発光素子３を載置する場合は、複数の第２のプリント配線部１２を設ける必要もある。プリント配線部のパターンは必要に応じて任意の形状を選択することができる。
【００３９】
＜２．２．壁部＞
壁部２０は、液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を液状射出成形したものであり、発光素子３からの光を反射させるために回路基板１０における発光素子３が載置される部分の周囲に前記回路基板に密着して形成されている。
【００４０】
壁部２０を構成する樹脂成形体は、硬化後に可視光について高反射率を有する液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物からなる。
樹脂成形体の反射率は、具体的には、厚さ０．４ｍｍの成形体試料について４６０ｎｍの光の反射率が８０％以上であることを必須とし、９０％以上であることがより好ましい。
また、厚さ０．４ｍｍの成形体試料について波長４００ｎｍの光の反射率が６０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが更に好ましい。
ここで、上記厚さ０．４ｍｍの成形体試料は、原料である液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を例えば、１０ｋｇ／ｃｍ2の圧力下、１８０℃で４分間、硬化させることにより行うことができる。
この反射率は、厚さ０．４ｍｍの成形体試料を作製し、コニカミノルタ社製ＳＰＥＣＴＲＯＰＨＯＴＯＭＥＴＥＲ ＣＭ−２６００ｄのような測色計を用いて測定することができる。パッケージのように小型の形状の成形体しか入手できない場合は、パッケージを研磨するなどして厚さ０．４ｍｍの試料を作製し、反射率測定装置として日本電色ＶＳＲ４００のような微小面反射率計を用いて、０．０５ｍｍφ以上の面積における反射率を測定することにより得ることができる。
なお、樹脂成形体の反射率は、樹脂の種類やフィラーの種類、フィラーの粒径や含有量などにより制御することができる。
上記液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物の物性等については後述する。
【００４１】
壁部２０には、端部に向けて厚さが減少するようなテーパー（傾斜）形状を有していることが好ましく、回路基板１０と壁部２０で形成される凹部は、開口方向に広口となっている。これにより前方方向への光の取り出し効率が向上し、また、液状射出成形時の金型離型性が改善される。また、前記テーパーは滑らかな方が好ましいが凹凸を設けることもできる。凹凸を設けることにより壁部２０と封止材４との界面の密着性を向上することができるからである。凹部の傾斜角度は、底面から測定して９５°以上１５０°以下が好ましいが、１００°以上１２０°以下が特に好ましい。
また、壁部２０を、液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を用いて液状射出成形する場合、金型離型性が改善されるため、成形不良の抑制や成形サイクル時間の短縮が可能となり、量産性に優れた発光装置を提供することができる。
【００４２】
また、本実施形態における壁部２０の側面末端部２０ｂには稜角部を有すが、稜角部を有していない構成としてもよい。
【００４３】
以下、壁部２０を構成する熱硬化性シリコーン樹脂組成物について詳述する。
【００４４】
＜３．熱硬化性シリコーン樹脂組成物＞
＜３．１．熱硬化性シリコーン樹脂組成物の特性＞
＜３．１．１．熱硬化性シリコーン樹脂組成物の組成＞
壁部２０の材質である熱硬化性シリコーン樹脂組成物は、（Ａ）ポリオルガノシロキサン、（Ｂ）白色顔料、（Ｃ）硬化触媒を主成分とし、必要に応じてその他の成分を含む。
その他の成分としては、（Ｄ）硬化速度制御剤、（Ｅ）流動性調整剤などが挙げられる。
特に（Ａ）ポリオルガノシロキサン、（Ｂ）一次粒子のアスペクト比が１．２以上４．０以下、一次粒子径が０．１μｍ以上２．０μｍ以下の白色顔料、および（Ｃ）硬化触媒を含有してなる熱硬化性シリコーン樹脂組成物が好適である。
上記（Ａ）乃至（Ｃ）成分の、本発明に用いる半導体発光装置用樹脂成形体用の熱硬化性シリコーン樹脂組成物の好ましい組成は以下のとおりである。
本発明に用いる熱硬化性シリコーン樹脂組成物中における（Ａ）ポリオルガノシロキサンの含有量は、上記壁部を形成する樹脂成形体用材料として通常用いることができる範囲であれば限定されないが、通常材料全体の１５重量％以上、５０重量％以下であり、好ましくは２０重量％以上、４０重量％以下であり、より好ましくは２５重量％以上、３５重量％以下である。
また、上記組成物中の（Ｂ）白色顔料の含有量は、上記壁部を形成する樹脂成形体用材料として通常用いることができる範囲であれば限定されないが、例えば組成物全体の３０重量％以上、８５重量％以下であり、好ましくは４０重量％以上８０重量％以下であり、より好ましくは４５重量％以上、７０重量％以下である。
【００４５】
＜３．１．２．熱硬化性シリコーン樹脂組成物の粘度＞
本発明に用いる熱硬化性シリコーン樹脂組成物は、２５℃における剪断速度１００ｓ-1での粘度が１０Ｐａ・ｓ以上１０，０００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。上記粘度は、半導体装置用樹脂成形体を成形する際の成形効率の観点から、１５０Ｐａ・ｓ以上１，０００Ｐａ・ｓ以下であることがより好ましい。
【００４６】
特に液状樹脂材料を用いたＬＩＭ成形では、金型の微小な隙間から材料が染み出すことに起因するバリが発生しやすく、通常、バリを除去する後処理工程が必要であり、一方、バリの発生を抑えるために金型の隙間を小さくするとショートモールド（未充填）が発生しやすくなる等の問題があるが、前記液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物の粘度が上記範囲にある場合、このような問題を解決することができ、樹脂成形体のＬＩＭ成形を容易に、効率よく行うことができる。
剪断速度１００ｓ-1での粘度が１０，０００Ｐａ・ｓより大きいと、樹脂の流れが悪いため金型への充填が不十分となったり、射出成形を行う際に前記液状樹脂組成物供給に時間がかかるため成形サイクルが長くなったりするなどして、成形効率が低下する傾向にある。
また、上記粘度が１０Ｐａ・ｓより小さいと、金型の隙間から前記液状樹脂組成物が漏れてバリが発生したり、金型の隙間に射出圧力が逃げやすくなるため成形が安定しにくくなったりして、やはり成形効率が低下する傾向にある。特に成形体が小さい場合にはバリを除去するための後処理も困難になるため、バリの発生を抑えることは成形性には重要である。
【００４７】
加えて、チキソトロピー性の観点から、本発明に用いる熱硬化性シリコーン樹脂組成物は２５℃での剪断速度１００ｓ-1での粘度に対する２５℃での剪断速度１ｓ-1での粘度の比（１ｓ-1／１００ｓ-1）が１５以上であることが好ましく、３０以上であることが特に好ましい。一方、上限は、３００以下であることがより好ましい。
【００４８】
成形性のよい材料とするためには、材料に一定以上のチキソトロピー性を持たせることが必要であるが、上記のような条件を満たすことにより、バリやショートモールド（未充填）の発生が少なく、成形時の材料の計量時間や成形サイクルを短縮でき、成形も安定しやすく、成形効率の高い材料となる。
【００４９】
また、２５℃における剪断速度１００ｓ-1での粘度に対する２５℃における剪断速度１ｓ-1での粘度の比が１５未満の場合、つまり剪断速度１ｓ-1での粘度が比較的小さい場合は、成形機や金型の隙間にも材料が入り込みやすくなり、バリが発生しやすくなったり、ノズル部で液ダレしやすくなったり、射出圧力が材料に伝わりにくく成形が安定しにくくなったりするなど、成形のコントロールが難しくなることがある。ＬＩＭ成形ではスプルー部のパーティングラインの樹脂漏れが問題になりやすいが、上記の粘度範囲に調整することは樹脂漏れ抑制にも効果がある。
これらの２５℃における剪断速度１００ｓ-1での粘度と剪断速度１ｓ-1での粘度は、例えばＡＲＥＳ−Ｇ２−歪制御型レオメータ（ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製）を用いて測定することができる。
【００５０】
＜３．２．熱硬化性シリコーン樹脂組成物の構成成分＞
＜（Ａ）ポリオルガノシロキサン＞
本発明におけるポリオルガノシロキサンとは、ケイ素原子が酸素を介して他のケイ素原子と結合した部分を持つ構造に有機基が付加している高分子物質を指す。ここでポリオルガノシロキサンは、常温常圧下において液体であることが好ましい。これは、半導体発光装置用樹脂成形体を成形する際に、材料の扱いが容易となるからである。また、常温常圧下において固体のポリオルガノシロキサンは、一般的に硬化物としての硬度は比較的高いが、破壊に要するエネルギーが小さく靭性が低いものや、耐光性、耐熱性が不十分で光や熱により変色しやすいものが多い傾向にあるからである。
【００５１】
上記ポリオルガノシロキサンは、通常、シロキサン結合を主鎖とする有機重合体をいい、例えば以下に示す一般組成式（１）で表される化合物や、その混合物が挙げられる。
（Ｒ1Ｒ2Ｒ3ＳｉＯ1/2）M（Ｒ4Ｒ5ＳｉＯ2/2）D（Ｒ6ＳｉＯ3/2）T（ＳｉＯ4/2）Q ・・・（１）
ここで、上記式（１）において、Ｒ1からＲ6は独立して、有機官能基、水酸基、水素原子から選択される。またＭ、Ｄ、ＴおよびＱは０以上１未満であり、Ｍ＋Ｄ＋Ｔ＋Ｑ＝１を満足する数である。
主なポリオルガノシロキサンを構成する単位は、１官能型[Ｒ3ＳｉＯ0.5](トリオルガノシルヘミオキサン)、２官能型[Ｒ2ＳｉＯ](ジオルガノシロキサン)、３官能型[ＲＳｉＯ1.5](オルガノシルセスキオキサン)、４官能型[ＳｉＯ2](シリケート)であり、これら４種の単位の構成比率を変えることにより、ポリオルガノシロキサンの性状の違いが出てくるので、所望の特性が得られるように適宜選択すればよい。
【００５２】
ポリオルガノシロキサンは、硬化触媒の存在下で、熱エネルギーや光エネルギー等を与えることにより硬化させる事ができる。ここで硬化とは、流動性を示す状態から、流動性を示さない状態に変化することをいい、例えば、対象物を水平より４５度傾けた状態で３０分間静置しても流動性がある状態を未硬化状態といい、全く流動性がない状態を硬化状態として判断することができる。また、フィラー充填量が多い等の理由で、対象物が流動性を示さない場合には、該対象物が塑性変形せず、硬度をデュロメータタイプＡにて測定でき、硬度測定値が少なくとも５以上であるか否かで未硬化状態、硬化状態を判断することもできる。
ポリオルガノシロキサンは、硬化のメカニズムにより分類すると、通常、付加重合硬化タイプ、縮重合硬化タイプ、紫外線硬化タイプ、パーオキサイド架硫タイプなどのポリオルガノシロキサンを挙げることができる。これらの中では、付加重合硬化タイプ（付加型ポリオルガノシロキサン）、および縮合硬化タイプ（縮合型ポリオルガノシロキサン）が好適である。中でも、副生物が無く、また、反応が非可逆性のヒドロシリル化（付加重合）によって硬化するポリオルガノシロキサンのタイプがより好適である。これは、成形加工時に副生成物が発生すると、成形容器内の圧を上昇させたり、硬化材料中に泡として残存したりする傾向にあるからである。
【００５３】
付加型ポリオルガノシロキサンは、ポリオルガノシロキサン鎖が、有機付加結合により架橋されたものをいう。代表的なものとしては、例えばビニルシラン等のアルケニル基を有するケイ素含有化合物と、例えばヒドロシラン等のヒドロシリル基を含有するケイ素化合物とを総アルケニル基量に対する総ヒドロシリル基量のモル比が０．５倍以上、２．０倍以下となる量比で混合し、Ｐｔ触媒などの付加縮合触媒の存在下反応させて得られるＳｉ−Ｃ−Ｃ−Ｓｉ結合を架橋点に有する化合物等を挙げることができる。
【００５４】
縮合型ポリオルガノシロキサンとしては、例えば、アルキルアルコキシシランの加水分解・重縮合で得られるＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を架橋点に有する化合物を挙げることができる。
【００５５】
＜（Ｂ）白色顔料＞
本発明において用いる（Ｂ）白色顔料としては、一次粒子のアスペクト比が１．２以上４．０以下、一次粒子径が０．１μｍ以上２．０μｍ以下のものが好ましく、樹脂の硬化を阻害しない公知の白色顔料を適宜選択する事ができる。白色顔料としては無機および／または有機の材料を用いる事ができる。ここで白色とは、無色であり透明ではない事をいう。すなわち可視光領域に特異な吸収波長を持たない物質により入射光を乱反射させる事ができる色をいう。
【００５６】
白色顔料として用いることができる無機粒子としては、アルミナ（以下、「酸化アルミニウム」と称する場合がある。）、酸化ケイ素、チタニア（以下、「酸化チタン」と称する場合がある。）、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム等の金属酸化物；炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム等の金属塩；窒化ホウ素、アルミナホワイト、コロイダルシリカ、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ジルコニウム、ホウ酸アルミニウム、クレー、タルク、カオリン、雲母、合成雲母などが挙げられる。
中でも白色度が高く少量でも光反射効果が高く変質しにくい点からは、アルミナ、チタニア、酸化亜鉛、酸化ジルコニウムなどが好ましく、特にアルミナ、チタニアが好ましい。また、材料硬化時の熱伝導率向上の点からは、アルミナ、窒化ホウ素などが特に好ましい。また、近紫外線の光反射効果が高く、近紫外線による変質が小さい観点からも、アルミナが特に好ましい。チタニアは、光触媒性、分散性、白色性等の問題が出ない程度に含有する事ができる。
これらの白色顔料は、単独もしくは２種以上混合して用いる事ができる。
【００５７】
（Ａ）ポリオルガノシロキサンの屈折率と（Ｂ）白色顔料の屈折率差が大きいほど、少量の白色顔料を添加しただけでも白色度がより高く、反射・散乱効率のよい半導体発光装置用樹脂成形体を得ることができる。（Ａ）ポリオルガノシロキサンは屈折率が１．４１程度のものが好ましく、屈折率が１．７６のアルミナ粒子を（Ｂ）白色顔料として好適に用いることができる。
【００５８】
また、アルミナは、紫外線の吸収能が低いことから、特に、紫外〜近紫外発光の発光素子と共に用いる場合に好適に用いることができる。本発明において用いるアルミナとしてはその結晶形態は問わないが、化学的に安定、融点が高い、機械的強度が大きい、硬度が高い、電気絶縁抵抗が大きい等の特性を持つα−アルミナが好適に使用できる。
【００５９】
また、本発明において（Ｂ）白色顔料としてアルミナを用いる場合、アルミナ結晶の結晶子サイズが５００Å以上２，０００Å以下であることが好ましく、７００Å以上１，５００Å以下であることがより好ましく、９００Å以上１，３００Å以下であることが特に好ましい。結晶子とは、単結晶とみなせる最大の集まりをいう。
アルミナ結晶の結晶子サイズが上記範囲であると、成形時の配管、スクリュー、金型などの磨耗が少なく、磨耗による不純物が混入しにくい点で好ましい。なお、上記結晶子サイズは、Ｘ線回折測定により確認することができる。
【００６０】
一般にアルミナはチタニアより耐久性が高く、アルミナとチタニアを併用した場合、チタニアの比率が増すと材料の耐久性が低下する傾向にある。一方で、チタニアは、アルミナと比較して屈折率が高く、樹脂との屈折率差が大きいため、チタニアの比率が増すと壁部の反射率が高くなる傾向にある。
そこで、アルミナに同程度以下のチタニアを添加すると、チタニアの比率から予測される程度より大きく反射率が向上し、材料の反射率を高くしつつ、耐久性の低下を極力抑制することができる。
【００６１】
熱硬化性シリコーン樹脂組成物の硬化時の熱伝導率は、成形効率及び半導体発光装置の放熱の点からも高い方が好ましいが、熱伝導率を高くするためには、純度が９８％以上のアルミナを用いることが好ましく、純度９９％以上のアルミナを用いることがより好ましく、特に低ソーダアルミナを用いることが好ましい。また、熱伝導率を高くするためには、窒化ホウ素を用いることも好ましく、純度が９９％以上の窒化ホウ素を用いることが特に好ましい。
【００６２】
また、特に、発光ピーク波長が４２０ｎｍ以上の発光素子を使用する半導体発光装置では、白色顔料としてチタニアも好適に使用することができる。チタニアは紫外線吸収能を持つが、屈折率が大きく光散乱性が強いため、４２０ｎｍ以上の波長の光の反射率が高く、少ない添加量でも高反射を発現しやすい。本発明の白色顔料としてチタニアを用いる場合は、紫外線吸収能や光触媒能が大きく高温で不安定なアナターゼ型よりも、高温で安定であり、屈折率が高く、比較的耐光性が高いルチル型が好ましく、光触媒活性を抑える目的で表面にシリカやアルミナの薄膜コートが施されたルチル型が特に好ましい。
チタニアは屈折率が高く、ポリオルガノシロキサンとの屈折率差が大きいため少ない添加量でも高反射となりやすいことから、アルミナとチタニアを５０：５０〜９５：５（重量比）のような割合で併用してもよい。
【００６３】
本発明に用いる（Ｂ）白色顔料は、その一次粒子のアスペクト比が、１．２以上４．０以下であるものが好適である。
アスペクト比は、粒子等の形状を定量的に表現する簡便な方法として一般に用いられており、本発明ではＳＥＭなどの電子顕微鏡観察により計測した粒子の長軸長さ（最大長径）を短軸長さ（長径に垂直方向で最も長い部分の長さ）で除して求めるものとする。軸長さにばらつきがある場合は、複数点（例えば１０点）をＳＥＭで計測し、その平均値から算出することができる。あるいは、３０点、１００点を計測しても同様の算出結果を得ることができる。
好ましいアスペクト比は、１．２５以上であり、より好ましくは１．３以上、特に好ましくは１．４以上である。一方、上限は、３．０以下が好ましく、２．５以下がより好ましく、２．２以下が更に好ましく、２．０以下が特に好ましく、１．８以下であることが最も好ましい。
アスペクト比が上記範囲であると、散乱により高反射率を発現しやすく、特に近紫外領域の短波長の光の反射が大きい。これにより、この樹脂成形体を用いた半導体発光装置において、ＬＥＤ出力を向上させることができる。
また、アスペクト比が上記範囲の白色顔料を使用することは、金型の磨耗が少ないなど、成形上も好ましい。アスペクト比が上記範囲を超えて大きい場合、顔料粒子との接触により金型の磨耗が激しくなることがあり、逆に、アスペクト比が小さい白色顔料を使用する場合も材料中の顔料の充填密度を高くできるため金型と顔料との接触頻度が上がり、金型が磨耗しやすくなる。さらに、アスペクト比が上記範囲の白色顔料を使用すると、材料粘度の調整が容易で、成形に適した粘度に調整できるので、成形サイクルの短縮や、バリの防止が可能となる等、成形性に優れた材料となる。
【００６４】
アスペクト比が上記範囲であることで、白色顔料が金型の隙間に充填され、バリが発生しにくいが、アスペクト比が１．２未満のように球状に近くなると金型の隙間を通り抜けてバリが発生しやすくなる。
本発明では、アスペクト比が上記範囲に含まれる粒子が（Ｂ）白色顔料全体の６０体積％以上、より好ましくは７０体積％以上、特に好ましくは８０体積％以上を占めることが好ましく、必ずしも全ての（Ｂ）白色顔料が上記アスペクト比の範囲を満たさなければいけないわけではないことは当業者が当然に理解できる事項である。
【００６５】
アスペクト比を上記範囲とするためには、白色顔料の表面処理をしたり、研磨したりする等の一般的な方法を採ればよい。また、白色顔料を破砕（粉砕）して微細化することや、篩粉等により分級することによっても調整できる。
【００６６】
本発明に用いる（Ｂ）白色顔料は、形状が破砕形状であることが好ましく、破砕後の処理により結晶の角が少ない丸みを帯びた形状となったもの、焼成などによって生成した球状でない顔料の形状も含まれる。
【００６７】
また、（Ｂ）白色顔料の一次粒子径が、０．１μｍ以上２μｍ以下であるものが好適である。下限値については好ましくは０．１５μｍ以上、より好ましくは０．２μｍ以上、特に好ましくは０．２５μｍ以上であり、上限値については好ましくは１μｍ以下、更に好ましくは０．８μｍ以下、特に好ましくは０．５μｍ以下である。
一次粒子径が上記範囲である場合には、後方散乱傾向と散乱光強度を兼ね備えることで材料が高反射率を発現しやすく、特に近紫外領域等の短波長の光に対する反射が大きくなり、好ましい。
白色顔料は、一次粒子径が小さすぎると散乱光強度が小さいため反射率は低くなる傾向にあり、一次粒子径が大きすぎると散乱光強度は大きくなるが、前方散乱傾向になるため反射率は小さくなる傾向にある。
また、一次粒子径が上記範囲である場合には、成形に適した粘度への調整が容易である上、金型の磨耗が少ないなど、成形性の観点からも好ましい。一次粒子径が上記範囲よりも大きい場合、顔料粒子との接触による金型への衝撃が大きく金型の磨耗が激しくなる傾向があり、一次粒子径が上記範囲よりも小さい白色顔料を使用する場合には、材料が高粘度になりやすく、白色顔料の充填量を上げられないため、高反射等の材料特性と成形性との両立が難しくなる傾向にある。
特に、液状射出成形に好適に使用できる材料とするためには材料にある程度以上のチキソトロピー性を持たせることが必要である。一次粒子径が０．１μｍ以上２．０μｍ以下の白色顔料を組成物中に添加するとチキソトロピー性付与効果が大きく、バリやショートが少なく成形しやすい組成物とするために、粘度とチキソトロピー性を容易に調整することができる。
なお、樹脂組成物中の白色顔料の充填率を上げる等の目的で、一次粒子径が２μｍよりも大きい白色顔料を併用することもできる。
【００６８】
本発明にいう一次粒子とは粉体を構成している粒子のうち、他と明確に区別できる最小単位をいい、一次粒子径はＳＥＭなどの電子顕微鏡観察により計測することができる。一方、一次粒子が凝集してできる凝集粒子を二次粒子といい、二次粒子の中心粒径は粉体を適当な分散媒（例えばアルミナの場合は水）に分散させて粒度分析計等で測定することができる。一次粒子径にばらつきがある場合は、数点（例えば１０点）をＳＥＭ観察し、その平均値を粒子径とすればよい。また、測定の際、個々の粒子が球状でない場合はもっとも長い、すなわち長軸の長さを粒子径とする。
【００６９】
一方、上記白色顔料は、二次粒子の中心粒径（以下、「二次粒径」と称する場合がある。）が、０．２μｍ以上であるものが好ましく、０．３μｍ以上であるものがより好ましい。上限は５μｍ以下であるものが好ましく、３μｍ以下であるものがより好ましく、２μｍ以下であるものが更に好ましい。
二次粒径が上記範囲であると、液状射出成形の成形性が良好となり、好ましい。また、成形に適した粘度への調整が容易で、金型の磨耗が少ない。加えて、白色顔料が金型の隙間を通過しにくいためバリが発生しにくく、かつ、金型のゲートに詰まりにくいため成形時のトラブルが起こりにくい。二次粒径が上記範囲よりも大きい場合には、白色顔料の沈降により材料が不均一となる傾向にあり、金型の磨耗やゲートの詰まりにより成形性が損なわれたり、成形品の反射の均一性が損なわれたりすることがある。
なお、樹脂組成物中の白色顔料の充填率を上げる等の目的で、二次粒径が１０μｍよりも大きい白色顔料を併用することもできる。なお、中心粒径とは体積基準粒度分布曲線の体積積算値が５０％になる粒子径をいい、一般的に５０％粒子径（Ｄ50）、メディアン径と呼ばれるものを指す。
【００７０】
本発明において半導体発光装置用樹脂成形体材料中の（Ｂ）白色顔料の含有量は、使用する顔料の粒径や種類、ポリオルガノシロキサンと顔料の屈折率差により適宜選択され特に限定されない。例えば、組成物中の含有割合として通常３０重量％以上、好ましくは４５重量％以上であり、通常８５重量％以下、好ましくは７０重量％以下である。
上記範囲内であると反射率、成形性等が良好である。上記下限未満である場合には光線が透過してしまい半導体発光装置の反射効率が低下する傾向にあり、上限よりも大きい場合には材料の流動性が悪化することにより成形性が低下する傾向にある。
また、熱硬化性シリコーン樹脂組成物の熱伝導率を例えば、０．４以上３．０以下の範囲のように高くするためには、（Ｂ）白色顔料としてアルミナ及び／又はチタニアを樹脂成形体用材料全体量に対して４０重量部以上９０重量部以下添加することが好ましい。
または（Ｂ）白色顔料として窒化ホウ素を樹脂成形体用材料全体量に対して３０重量部以上９０重量部以下添加することが好ましい。なお、アルミナ、チタニア、窒化ホウ素を併用してもよい。
【００７１】
＜３．２．３．（Ｃ）硬化触媒＞
本発明における（Ｃ）硬化触媒とは、（Ａ）のポリオルガノシロキサンを硬化させる触媒である。この触媒はポリオルガノシロキサンの硬化機構により付加重合用触媒、縮合重合用触媒がある。
【００７２】
付加重合用触媒は、前記（Ａ）成分中のアルケニル基とヒドロシリル基との付加反応を促進するための触媒であり、この付加重合触媒の例としては、白金黒、塩化第２白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート等の白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒などの白金族金属触媒が挙げられる。なお、この付加重合触媒の配合量は通常、白金族金属として（Ａ）成分の重量に対して通常１ｐｐｍ以上、好ましくは２ｐｐｍ以上であり、通常１００ｐｐｍ以下、好ましくは５０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以下である。
【００７３】
縮合重合用触媒としては、塩酸、硝酸、硫酸、有機酸などの酸、アンモニア、アミン類などのアルカリ、ホウ素のアルコキシド等の有機ホウ素化合物、金属キレート化合物などを用いることができ、好適なものとしてＴｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｐｔのいずれか１以上を含む金属キレート化合物を用いることができる。なかでも、金属キレート化合物は、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｇａのいずれか１以上を含むものが好ましく、Ｚｒを含むものがさらに好ましく用いられる。
【００７４】
縮合重合用触媒の配合量は、上記（Ａ）成分の合計重量に対して通常０．０１重量％以上、好ましくは０．０５重量％以上、一方上限は通常１０重量％以下、好ましくは６重量％以下である。
触媒の添加量が上記範囲であると半導体発光装置用樹脂成形体材料の硬化性、保存安定性が良好であり、加えて成形した樹脂成形体の品質が良好である。添加量が上限値を超えると樹脂成形体材料の保存安定性に問題が生じる場合があり、下限値未満では硬化時間が長くなり樹脂成形体の生産性が低下し、未硬化成分により樹脂成形体の品質が低下する傾向にある。
これらの触媒は半導体発光装置用樹脂組成物の安定性、被膜の硬度、無黄変性、硬化性などを考慮して選択される。
【００７５】
＜その他＞
本発明の半導体発光装置用樹脂成形体用材料は、さらに硬化速度制御剤を含有することが好ましい。ここで硬化速度制御剤とは、樹脂成形体用材料を成形する際に、その成形効率を向上させるために硬化速度を制御するためのものであり、硬化遅延剤または硬化促進剤が挙げられる。
【００７６】
硬化遅延剤は、特に、硬化速度が速い付加重合型ポリオルガノシロキサン組成物の液状射出成形において重要な成分である。
付加重合反応における硬化遅延剤としては、脂肪族不飽和結合を含有する化合物、有機リン化合物、有機イオウ化合物、窒素含有化合物、スズ系化合物、有機過酸化物等が挙げられ、これらを併用してもかまわない。
脂肪族不飽和結合を含有する化合物としては、３−ヒドロキシ−３−メチル−１−ブチン、３−ヒドロキシ−３−フェニル−１−ブチン、３−（トリメチルシリルオキシ）−３−メチル−１−ブチン、１−エチニル−１−シクロヘキサノール等のプロパギルアルコール類、エン−イン化合物類、ジメチルマレート等のマレイン酸エステル類等が例示される。
縮合重合反応における硬化遅延剤としては、炭素数１〜５の低級アルコール、分子量５００以下のアミン類、窒素や硫黄含有する有機化合物、エポキシ基含有化合物などシラノールと反応あるいは水素結合する化合物が挙げられる。
【００７７】
硬化速度制御剤の種類や配合量を目的に応じて選択することにより、樹脂成形体用材料の成形が容易となる。例えば、金型への充填率が高くなったり、射出成形による成形時に金型からの漏れがなく、バリが発生しにくくなったりするメリットが得られる。
【００７８】
壁部形成用材料である熱硬化性シリコーン樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない限り、必要に応じて他の成分を１種、または２種以上を任意の比率および組み合わせで含有させることができる。
例えば、熱硬化性シリコーン樹脂組成物の流動性コントロールや白色顔料の沈降抑制の目的で、流動性調整剤を含有させることができる。
流動性調整剤としては、添加により熱硬化性シリコーン樹脂組成物の粘度が高くなる常温から成形温度付近で固体の粒子であれば特に限定されないが、例えば、シリカ微粒子、石英ビーズ、ガラスビーズなどの無機粒子、ガラス繊維などの無機物繊維、窒化ホウ素、窒化アルミニウム等が挙げられる。
【００７９】
また、熱硬化性シリコーン樹脂組成物の粘度を調整するため、液状増粘剤として非硬化性のポリオルガノシロキサンを（Ａ）ポリオルガノシロキサンに一部配合することができる。
液状増粘剤としてのポリオルガノシロキサンの配合量は（Ａ）ポリオルガノシロキサン全体を１００重量部とした時、通常、０〜１０重量部、好ましくは０．１〜５重量部、より好ましくは０．５〜３重量部程度を（Ａ）と置き換えて使用することができる。
【００８０】
また、上記成分以外にも、上記熱硬化性シリコーン樹脂組成物には、熱硬化後の強度、靭性を高める目的で、ガラス繊維などの無機物繊維を含有させてもよく、また、熱伝導性を高めたるため、熱伝導率の高い窒化ホウ素、窒化アルミ、繊維状アルミナ等を前述の白色顔料とは別に含有させることができる。その他、硬化物の線膨張係数を下げる目的で、石英ビーズ、ガラスビーズ等を含有させることができる。
これらを添加する場合の含有量は、少なすぎると目的の効果か得られず、多すぎると熱硬化性シリコーン樹脂組成物の粘度が上がり、加工性に影響するので、十分な効果が発現し、材料の加工性を損なわない範囲で適宜選択できる。通常、ポリオルガノシロキサン１００重量部に対し５００重量部以下、好ましくは２００重量部以下である。
【００８１】
また、上記熱硬化性シリコーン樹脂組成物中には、その他、イオンマイグレーション（エレクトロケミカルマイグレーション)防止剤、老化防止剤、ラジカル禁止剤、紫外線吸収剤、接着性改良剤、難燃剤、界面活性剤、保存安定改良剤、オゾン劣化防止剤、光安定剤、増粘剤、可塑剤、カップリング剤、酸化防止剤、熱安定剤、導電性付与剤、帯電防止剤、放射線遮断剤、核剤、リン系過酸化物分解剤、滑剤、顔料、金属不活性化剤、物性調整剤などを本発明の目的および効果を損なわない範囲において含有させることができる。
【００８２】
＜組成物の配合割合＞
上記熱硬化性シリコーン樹脂組成物における（Ａ）ポリオルガノシロキサンの含有量は、通常、樹脂組成物全体の１５重量％以上、５０重量％以下であり、好ましくは２０重量％以上、４０重量％以下であり、より好ましくは２５重量％以上、３５重量％以下である。なお、該樹脂組成物中に含まれる硬化速度制御剤やその他成分である液状増粘剤がポリオルガノシロキサンである場合は上記（Ａ）の含有量に含まれるものとする。
上記熱硬化性シリコーン樹脂組成物における（Ｂ）白色顔料の含有量は、上述の通り該樹脂組成物が、樹脂成形体用材料として用いることができる範囲であれば限定されないが、通常樹脂組成物全体の３０重量％以上８５重量%以下であり、好ましくは４０重量％以上８０重量％以下であり、より好ましくは４５重量％以上７０重量％以下である。
上記熱硬化性シリコーン樹脂組成物における流動性調整剤の含有量は、本発明の効果を阻害しない範囲であれば限定されないが、通常樹脂組成物全体の５５重量％以下であり、好ましくは２重量％以上５０重量％以下であり、より好ましくは５重量％以上４５重量％以下である。
【００８３】
＜４．パッケージ以外の構成要素＞
以下、図１を参照し、本発明の半導体発光装置における、パッケージ以外の構成要素について説明する。
【００８４】
＜４．１．半導体発光素子＞
発光素子３は、近紫外領域の波長を有する光を発する近紫外半導体発光素子、紫領域の波長の光を発する紫半導体発光素子、青領域の波長の光を発する青色半導体発光素子などを用いることが可能であり、通常、これらの発光素子は３５０ｎｍ以上５２０ｎｍ以下の波長を有する光を発する。
【００８５】
発光素子３として具体的には、基板上にＧａＡｌＮ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等の半導体を発光層として形成させたものが用いられる。
半導体の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合を有したホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものが挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を紫外光から赤外光まで種々選択することができる。発光層は、量子効果が生ずる薄膜とした単一量子井戸構造や多重量子井戸構造としてもよい。
【００８６】
屋外などでの使用を考える場合、高輝度な発光素子３を形成可能な半導体材料として窒化ガリウム系化合物半導体を用いることが好ましく、また、赤色ではガリウム・アルミニウム・砒素系の半導体やアルミニウム・インジウム・ガリウム・燐系の半導体を用いることが好ましいが、用途によって種々利用することもできる。
【００８７】
窒化ガリウム系化合物半導体を使用した場合、半導体基板にはサファイア、スピネル、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＺｎＯやＧａＮ単結晶等の材料が用いられる。結晶性のよい窒化ガリウムを量産性よく形成させるためにはサファイア基板を用いることが好ましい。
窒化ガリウム系化合物半導体は、不純物をドープしない状態でＮ型導電性を示す。なお、発光効率を向上させる等所望のＮ型窒化ガリウム半導体を形成させる場合は、Ｎ型ドーパントとしてＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃ等を適宜導入することが好ましい。
【００８８】
一方、Ｐ型窒化ガリウム半導体を形成させる場合は、Ｐ型ドーパンドであるＺｎ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等をドープさせる。窒化ガリウム系半導体は、Ｐ型ドーパントをドープしただけではＰ型化しにくいためＰ型ドーパント導入後に、炉による加熱、低電子線照射やプラズマ照射等によりアニールすることでＰ型化させる必要がある。こうして形成された半導体ウエハーを部分的にエッチングなどさせ正負の各電極を形成させる。その後半導体ウエハーを所望の大きさに切断することによって発光素子を形成させることができる。
【００８９】
こうした発光素子３は、必要に応じて複数個用いることができ、その組み合わせによって白色表示における演色性を向上させることもできる。
なお、発光効率を向上させるために、発光層直下に蒸着等により金属反射膜を設けサファイア等の基板を剥離除去し、新たな支持基板となるＧｅやＳｉなどのウエハーに貼り替えた裏面メタル反射層付き発光素子を用いることもできる。
【００９０】
＜４．２．封止材＞
封止材４は、発光素子３が載置されたパッケージ２における回路基板１０と壁部２０とで形成される凹部内に装入され、これにより発光素子３を被覆する。
封止材４は、外部環境からの外力や埃、水分などから発光素子３を保護すると共に発光素子３から出射される光を効率よく外部に放出することを可能とする。
また、発光素子３の屈折率と空気の屈折率とは大きく異なるため、発光素子３から出射された光は効率よく外部に出力されてこないのに対し、封止材４で発光素子３を被覆することにより、発光素子３から出射された光を効率よく外部に出力することができる。また、発光素子３から出射された光の一部は、前記凹部の底面１０ａ及び側面２０ｂに照射され、反射して、発光素子３が載置されている主面側に出射される。これにより主面側の発光出力の向上を図ることができる。
【００９１】
封止材４を構成する封止材用樹脂組成物として熱硬化性樹脂組成物を使用することが好ましい。これによって、半導体発光装置用パッケージにおける樹脂成形体を構成する熱硬化性シリコーン樹脂組成物と封止材を構成する封止材用熱硬化性樹脂組成物とはそれぞれ熱硬化性樹脂である点で共通するため、化学的性質や膨張係数などの物理的性質が近似していることから密着性がよく、樹脂成形体と封止材との界面での剥離を防止することができる。
【００９２】
封止材の主成分の熱硬化性樹脂としては、透明性、耐光性、耐熱性に優れ、長期間使用してもクラックや剥離を生じることなく半導体発光装置を封止することができる樹脂が用いられる。
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂等が例示され、その一種又は二種以上が使用できる。この中でもエポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂が透明性、電気絶縁性に優れ、化学的に安定な点で好ましく、特にシリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂は耐光性、耐熱性に優れ前記樹脂成形体と同種類の樹脂であることから密着性等に優れ好適に使用される。
封止材４は、発光素子３を保護するため硬質のものが好ましい。封止材４は、所望の機能を持たせるため、フィラー、拡散剤、顔料、蛍光体、反射性物質からなる群から選択される少なくとも１種を混合することもできる。ここで用いることができる拡散剤としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等が好ましい。また、所望外の波長の光をカットする目的で有機や無機の染料や顔料を含有させることができる。さらに、封止材４に、発光素子３からの光の波長を変換する蛍光体の一種又は二種以上を含有させることも好ましい。
また、封止材４は上記の助剤以外に紫外線吸収剤、及び酸化防止剤を含んでいてもよい。
【００９３】
＜４．３．蛍光体＞
以下に説明する蛍光体と、封止材との組成物を、上記パッケージの凹部に注入して成型したり、適当な透明支持体に薄膜上に塗布したりすることにより、波長変換部材として用いることができる。
蛍光体としては、上述の半導体発光素子の発する光に直接的または間接的に励起され、異なる波長の光を発する物質であれば特に制限はなく、無機系蛍光体であっても有機系蛍光体であっても用いることができる。例えば、以下に例示するような青色蛍光体、緑色蛍光体、黄色蛍光体、橙色ないし赤色蛍光体の１種または２種以上を用いることができる。所望の発光色を得られるよう、用いる蛍光体の種類や含有量を適宜調整することが好ましい。
【００９４】
＜４．３．１．青色蛍光体＞
青色蛍光体としては、発光ピーク波長が、通常４２０ｎｍ以上、中でも４３０ｎｍ以上、更には４４０ｎｍ以上、また、通常４９０ｎｍ以下、中でも４８０ｎｍ以下、更には４７０ｎｍ以下の範囲にあるものが好ましい。
具体的には、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）10（ＰＯ4）6（Ｃｌ，Ｆ）2：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）10（ＰＯ4）6（Ｃｌ，Ｆ）2：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ）3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕが好ましく、（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）10（ＰＯ4）6（Ｃｌ，Ｆ）2：Ｅｕ、Ｂａ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕがより好ましい。
【００９５】
＜４．３．２．緑色蛍光体＞
緑色蛍光体としては、発光ピーク波長が、通常５００ｎｍ以上、中でも５１０ｎｍ以上、更には５１５ｎｍ以上、また、通常５５０ｎｍ以下、中でも５４２ｎｍ以下、更には５３５ｎｍ以下の範囲にあるものが好ましい。
具体的には、Ｙ3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ、ＣａＳｃ2Ｏ4：Ｃｅ、Ｃａ3（Ｓｃ，Ｍｇ）2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｂａ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ、β型サイアロン、（Ｂａ，Ｓｒ）3Ｓｉ6Ｏ12：Ｎ2：Ｅｕ、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎが好ましい。
【００９６】
＜４．３．３．黄色蛍光体＞
黄色蛍光体としては、発光ピーク波長が、通常５３０ｎｍ以上、中でも５４０ｎｍ以上、更には５５０ｎｍ以上、また、通常６２０ｎｍ以下、中でも６００ｎｍ以下、更には５８０ｎｍ以下の範囲にあるものが好適である。
黄色蛍光体としては、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓｉ2Ｎ2Ｏ2：Ｅｕ、（Ｌａ，Ｙ，Ｇｄ，Ｌｕ）3（Ｓｉ，Ｇｅ）6Ｎ11：Ｃｅが好ましい。
【００９７】
＜４．３．４．橙色ないし赤色蛍光体＞
橙色ないし赤色蛍光体としては、発光ピーク波長が、通常５７０ｎｍ以上、中でも５８０ｎｍ以上、更には５８５ｎｍ以上、また、通常７８０ｎｍ以下、中でも７００ｎｍ以下、更には６８０ｎｍ以下の範囲にあるものが好ましい。
具体的には、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）2Ｓｉ5（Ｎ，Ｏ）8：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ（Ｎ，Ｏ）2：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）3：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）3ＳｉＯ5：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ、（Ｌａ，Ｙ）2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、Ｅｕ（ジベンゾイルメタン）3・１，１０−フェナントロリン錯体等のβ−ジケトン系Ｅｕ錯体、カルボン酸系Ｅｕ錯体、Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎが好ましく、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）2Ｓｉ5（Ｎ，Ｏ）8：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）：Ｅｕ、（Ｌａ，Ｙ）2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎがより好ましい。
また、橙色蛍光体としては、（Ｓｒ，Ｂａ）3ＳｉＯ5：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）2Ｓｉ5（Ｎ，Ｏ）8：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）3：Ｃｅが好ましい。
【００９８】
＜４．４．保護素子＞
半導体発光装置１には、さらに保護素子としてツェナーダイオードを設けることもできる。ツェナーダイオードは、発光素子３と同様、回路基板１０に載置することができる。
【００９９】
＜４．５．ヒートシンク（外部放熱部材）＞
半導体発光装置１の裏面側に放熱接着剤を介してヒートシンクを設けることができる。この放熱接着剤は、熱伝導性が高いものが好ましい。放熱接着剤の材質は、電気絶縁性のエポキシ樹脂、シリコーン樹脂などを用いることができる。ヒートシンクの材質は熱伝導性の良好なアルミ、銅、タングステン、金などが好ましい。
【０１００】
以上の構成を採ることにより、本発明に係る半導体発光装置を提供することができる。
【０１０１】
＜５．他の実施形態＞
以下、既に図１に例をとって説明した実施態様以外の本発明の半導体発光装置用パッケージ及びそれを用いた半導体発光装置の具体的な実施形態を図を用いて説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実施することができる。
【０１０２】
＜５．１．図２の実施形態＞
図２の実施形態に係る半導体発光装置について説明する。
図２として概略断面図が示される半導体発光装置１Ａにおいて、ベース基板１３の表面に第１のプリント配線部１１、第２のプリント配線部１２が形成され、第１のプリント配線部１１と第１の外部端子部１１ａ、第２のプリント配線部１２と第２の外部端子部１２ａとはベース基板１３に形成された貫通孔１３ａ，１３ｂにおける第１の接続部１１ｂ及び第２の接続部１２ｂにて電気的に接続されている。
このような形態の外部端子部１１ａ，１２ａを有することにより、半導体発光装置１Ａは、実装時の半田付けが容易となり、下部に別の配線基板を設け、下部基板の配線により、多数の発光装置を個別に点滅させることができる。
【０１０３】
また、回路基板１０の壁部２０の形成位置に貫通孔１３ｃが設けられ、貫通孔１３ｃ内に壁部２０の樹脂が充填されている。このような構成とすると、アンカー効果により壁部２０と回路基板１０の密着性を向上させることができる。
また、図２の実施形態において、壁部２０の側面末端部２０ｂは稜角部を有していないが、このような構成とすることにより、硬化後の成形品の金型からの剥離（脱型）がより容易になる。
【０１０４】
＜５．２．図３の実施形態＞
図３の実施形態に係る半導体発光装置について説明する。
図３として概略断面図が示される半導体発光装置１Ｂは、第１のプリント配線部１１、第２のプリント配線部１２を発光素子３と電気的接続を取る部分を除いて壁部２０を構成するシリコーン樹脂組成物に基づく成形体の一部によって被覆することにより、第１のプリント配線部１１、第２のプリント配線部１２の露出を少なくし、壁部２０を構成するシリコーン樹脂組成物に基づく成形体による光の反射効率の向上を図ったものである。プリント配線部が着色劣化しやすい銀メッキ表面である場合や反射率に劣る金メッキ表面である場合には特に、長期にわたり高い反射率を維持し、高効率の半導体発光装置を得ることができる。
なお、本実施形態では、壁部２０と回路基板１０との接触面積が大きいため、両者の接着力も高くなる。
また、前記壁部２０の形成位置に形成された貫通孔１３ｃにおける金属からなる第１の接続部１１ｂ及び第２の接続部１２ｂにより、電気的な接続のみでなく、放熱性を高めることができる。
【０１０５】
＜５．３．図４の実施形態＞
図４の半導体発光装置について説明する。
図４として概略断面図が示される半導体発光装置１Ｃは、回路基板１０の上面の壁部２０の形成位置に座繰り１３ｄが形成されていることを特徴とする。
この座繰り１３ｄを設けることにより、壁部２０と回路基板１０の接着を向上させることができる。なお、貫通孔を設ける場合と比較して、回路基板１０の強度を低減させることがなく、また、円形溝型にするなど座繰りのデザインが自由であるという利点がある。
【０１０６】
＜５．４．図５の実施形態＞
図５の半導体発光装置について説明する。
図５として概略断面図が示される半導体発光装置１Ｄは、回路基板１０の中央部にヒートシンクとして作用する基台４０を設けたものである。
基台４０は、金属や熱伝導性ペーストの硬化物などのベース基板１３に用いる基材よりも熱伝導率が高い部材からなり、使用する発光素子の発熱量が大きくても十分に放熱することができる。
ベース基板１３は、セラミックス（ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3）や本発明に用いられる熱硬化性シリコーン樹脂組成物を始めとした樹脂組成物などが用いられる。
【０１０７】
＜５．５．図６の実施形態＞
図６の半導体発光装置１Ｅは、メタルベース基板上に設けられたものである。
すなわち、回路基板１０を構成するベース基板１３として、アルミニウムや銅などの金属を含むメタル基板１４ａ上に絶縁層１４ｂが形成されたメタルベース基板１４を用いた態様である。絶縁層１４ｂは透明であっても反射材としての機能をも有していてもよく、高放熱機能をも有していることが好ましい。また、アルミニウムなどのメタル基板１４ａを用いる場合には絶縁層１４ｂとして増反射構造を有する絶縁性の透明多層膜が蒸着などにより形成されていてもよい。なお、半導体発光装置１Ｅのようにメタルベースの回路基板を用いた半導体発光装置は、樹脂による回路基板を用いた場合と比較して、放熱性に優れるため、前述の半導体発光装置１Ｄのように別途基台（ヒートシンク）を設ける必要がないという利点がある。
【０１０８】
＜６．半導体発光装置の実装状態＞
上記半導体発光装置を用いて、外部電極と電気的に接続した実装状態を示す。図７は、本発明の実施形態の一つである半導体発光装置１Ａの実装状態を示す概略断面図である。
【０１０９】
図７において半導体発光装置１Ａは、メタルベースである回路基板５０の上に載置されている。回路基板５０は、アルミニウムや銅などの金属を含むメタル基板５３ａ上に絶縁層５３ｂが形成されたベース基板５３の上に、プリント配線部５１，５２が形成されてなり、プリント配線部５１，５２の一部が露出するように樹脂部５４にて被覆されており、その露出部分に半導体発光装置１Ａが載置される。
半導体発光装置１Ａは、回路基板１０の第１の外部端子部１１ａと第２の外部端子部１２ａは、回路基板５０のプリント配線部５１，５２に半田５５によって固定され、外部電極と電気的に接続される。
なお、図７においては、一つの半導体発光装置１Ａが回路基板５０の露出部分に実装されている状態を示しているが、回路基板５０に同様な露出部分を複数有し、それぞれに半導体発光装置１Ａを実装することもできる。
【０１１０】
＜７．半導体発光装置用パッケージ及び半導体発光装置の製造方法＞
本発明の半導体発光装置用パッケージを有してなる半導体発光装置の製造方法について説明する。
図８（ａ）〜（ｅ）は、図１の実施形態に係る半導体発光装置の製造工程を示す概略断面図である。
【０１１１】
まず、第１の工程として、第１のプリント配線部１１と第１のプリント配線部１２とを有する回路基板１０を、第１の金型１００と第２の金型１１０とで挟み込む（図８（ａ）及び（ｂ））。
【０１１２】
第１の金型１００には、パッケージ２の壁部２０の形状に対応する凹み１００ｂ及び前記パッケージにおける、回路基板１０と壁部２０で形成される凹部の形状に対応する凸部１００ａが形成されている。
ここで、回路基板１０と壁部２０で形成される凹部の底面に対応する凸部１００ａの平坦面１００ｃは、第１のプリント配線部１１と第１のプリント配線部１２と接触するように形成されている。
【０１１３】
次いで、第２の工程として、第１の金型１００と第２の金型１１０との凹みにより形成される空間部分に射出成形機を用いて前述した液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を注入・成形する（図８（ｃ））。
【０１１４】
この工程では、液状の上記熱硬化性シリコーン樹脂組成物の供給はペール缶などの所定の容器から圧送する等の方法により行われる。熱硬化性シリコーン樹脂組成物は一液型、二液型を問わず、ペールポンプ（ドラムポンプ）を用いて計量プランジャ又は、計量スクリュー部へ組成物をいったん圧送し、次に予熱された金型内に計量プランジャ（又は計量スクリュー）から所定量射出される。二液型の場合には、一液型用のペールポンプ（ドラムポンプ）２台を同軸にしてプランジャを同時に操作させる方式や、油圧機構によってリンクさせ同時に操作させる方式などにより二成分を同時に計量し、混合装置を経由して計量プランジャ（又は計量スクリュー）より射出すればよい。計量誤差を低減させるため、二つの成分は容量比で１：１に近いことが好ましく、均一に混合するためにはそれぞれの粘度も同じ程度にすることが好ましい。
【０１１５】
ここで、第２の工程の射出成形圧力は１０〜１２００ｋｇ／ｃｍ2とすることが好ましい。射出成形圧力が１０ｋｇ／ｃｍ2未満では、液状硬化性組成物の金型内での流れが遅く、硬化が先行して未充填（ショート）が発生する恐れがあり、１２００ｋｇ／ｃｍ2を超えると液状硬化性組成物の流れが速すぎて薄肉部などに未充填が生じる充填むらが発生したり、残留応力により成形品が膨張し型離れが悪くなる恐れがある。
さらに液状射出成形機のシリンダー温度は０℃〜１００℃であることが好ましい。シリンダー温度が０℃未満では、液状熱硬化性組成物に結露水が混入、凍結し除去できなくなる可能性があり、１００℃を超えると液状熱硬化性組成物の硬化反応が過度に進行し、増粘する可能性がある。
【０１１６】
次いで、第３の工程として、第１の金型１００と第２の金型１１０とを加熱して射出・注入された上記熱硬化性シリコーン樹脂組成物を硬化させることにより、壁部２０が得られる。
この加熱・硬化工程の温度や時間等の条件は、バリやショートモールドを低減し、離型をよくする観点からは、液状射出成形時の硬化温度及び時間がそれぞれ、１２０℃〜２３０℃及び３秒〜１０分間であることが好ましい。必要に応じてポストキュアを行ってもよい。
液状射出成形時の硬化温度がこの範囲より高いと、樹脂の分解劣化や、硬化速度が速すぎることに起因する未充填を引き起こす可能性がある。また硬化温度がこの範囲より低いと、硬化に時間がかかり生産性が低下したり硬化不足により型離れが悪化したりする可能性がある。また、硬化時間は熱硬化性シリコーン樹脂組成物のゲル化速度や硬化速度に応じて適宜選択すればよいが、３秒以上１０分以下が好ましく、より好ましくは５秒以上２００秒以下、さらに好ましくは１０秒以上６０秒以下である。硬化時間が上記範囲より短いと硬化不足が生じ型離れが悪化する可能性がある。また、硬化時間が上記範囲より長いと生産性が低下し、液状射出成形の利点を生かせなくなる。
【０１１７】
これにより、本発明の半導体発光装置用パッケージを提供することができる。
【０１１８】
次いで、第４の工程として、発光素子３を載置するため、第１の金型１００及び第２の金型１１０を取り外す（図８（ｄ））。
【０１１９】
次いで、第５の工程として、以下を行う。
発光素子３を回路基板１０の第１のプリント配線部１１に載置し、ワイヤ５ａ，５ｂを介して発光素子３が持つ第１の電極３ａ、第２の電極３ｂをそれぞれ第１のプリント配線部１１、第２のプリント配線部１２に電気的に接続する。
以上の工程により、図８（ｄ）の形状のパッケージが形成される。必要に応じ、図８（ｅ）のように発光素子３を載置する前に回路基板１０部分をダイシング等により切断し、個片化をおこなってもよい。
【０１２０】
なお、発光素子３が上面と下面に電極を持つ場合は、発光素子３の下面にある第１の電極３ａに関してはワイヤを用いず、ダイボンディングにて電気的接続を取ればよい。ここで、第１のプリント配線部１１、第２のプリント配線部１２に保護素子を載置する場合には、該載置工程を上記第５の工程の前又は後に行えばよい。
【０１２１】
次いで、第６の工程として、発光素子３が載置された回路基板１０と壁部２０で形成される凹部内に封止材用熱硬化性樹脂組成物を装入する。
【０１２２】
この封止材用熱硬化性樹脂組成物の装入は、滴下法や射出法、押出法などを用いることができるが、滴下法によることが好ましい。滴下することにより前記凹部内に残存する空気を効率的に排出することができるからである。封止材用熱硬化性樹脂組成物は、蛍光体を含むものが好ましい。これにより半導体発光装置の色調調整を容易にすることができる。
【０１２３】
次いで、第７の工程として、封止材用熱硬化性樹脂組成物を加熱・硬化して、封止材４を成形する（図８（ｅ））。
【０１２４】
このような手順により、量産性よく、耐熱性、耐光性、密着性等に優れた半導体発光装置を製造することができる。また、樹脂成形体を製造する際、樹脂組成物の流動性が良好なためバリ発生が問題となるが第１の金型と第２の金型で回路基板をしっかり挟み込むためバリが発生しにくい。特に、壁部２０の材質である熱硬化性シリコーン樹脂組成物と封止材４の材料である封止材用熱硬化性樹脂組成物とは、共に熱硬化性樹脂をベースとするため、密着性が良好で壁部２０と封止材４との界面の剥離が生じにくく、耐熱性、耐光性、密着性等に優れた半導体発光装置を提供することができる。
【実施例】
【０１２５】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を変更しない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【０１２６】
実施例１として、壁部を構成する樹脂成形体用樹脂として後述する液状熱硬化性ポリオルガノシロキサン（１）を用いた熱硬化性シリコーン樹脂組成物を使用し、半導体発光装置用パッケージに対応する評価を実施するため各試験片を成形した。
また、比較例１として、ポリフタルアミド樹脂組成物（チタニア系顔料、ガラス繊維を含有）である、ソルベイアドバンストポリマーズ株式会社製アモデルＡ４１２２を用いて製造された市販品のパッケージ及び試験片を使用した。
それぞれの材料及び得られた組成物の物性を測定すると共に各試験片を用いて、反射率を比較した。
【０１２７】
［１．液状熱硬化性ポリオルガノシロキサン（１）の製造］
ビニル基含有ポリジメチルシロキサン組成物（ビニル基：０．３ｍｍｏｌ／ｇ含有、粘度３５００ｍＰａ・ｓ、白金錯体触媒８ｐｐｍ含有）と、ヒドロシリル基含有ポリジメチルシロキサン組成物（ビニル基：０．１ｍｍｏｌ／ｇ含有、ヒドロシリル基：４．６ｍｍｏｌ／ｇ含有、粘度６００ｍＰａ・ｓ）と、硬化遅延成分（（Ｄ）硬化速度制御剤）含有ポリジメチルシロキサン（ビニル基：０．２ｍｍｏｌ/ｇ含有、ヒドロシリル基：０．１ｍｍｏｌ/ｇ含有、アルキニル基：０．２ｍｍｏｌ/ｇ含有、５００ｍＰａ・ｓ）とを、１００：１０：５で混合し、（Ｃ）硬化触媒として白金濃度７ｐｐｍを含有する液状熱硬化性ポリオルガノシロキサン（１）を得た。
なお、この液状熱硬化性ポリオルガノシロキサン（１）の屈折率は、１．４１であった。
【０１２８】
［２．樹脂成形体用材料の調製、反射率測定用試験片の作製］
（Ａ）上記で得られた液状熱硬化性ポリオルガノシロキサン（１）６０重量部、（Ｂ）白色顔料として一次粒子径０．３μｍ、二次粒子の中心粒径Ｄ50１．２μｍ、アスペクト比１．４８のα結晶形破砕状アルミナを３５重量部、（Ｅ）流動性調整剤としてシリカ微粒子「ＡＥＲＯＳＩＬ ＲＸ２００」（比表面積１４０ｍ2／ｇ）を５重量部の割合で配合し、自転公転式ミキサーを用いた攪拌により白色顔料とシリカ微粒子を前記（１）に分散させ、白色の樹脂成形体用材料を得た。これらの材料を、熱プレス機にて１８０℃、１０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２４０秒の条件で硬化させ、直径１３ｍｍ、厚さ０．４ｍｍの実施例１の円形の試験片（テストピース）を得た。
比較例１のポリフタルアミド樹脂については、ソルベイアドバンストポリマーズ株式会社製アモデルＡ４１２２の２ｍｍ厚のテストパネルを約１０ｍｍ角の大きさに切り出したものを、試験片（テストピース）とした。
【０１２９】
［３．白色顔料の一次粒子径、および一次粒子のアスペクト比の測定方法］
実施例で用いた白色顔料（アルミナ粉体）のＳＥＭ観察により一次粒子径を計測した。粒子径にばらつきがある場合は、数点（例えば１０点）をＳＥＭ観察し、その平均値を粒子径としてもとめた。特にばらつきが大きく、例えば、極微量含まれる微小粒子や粗大粒子を除き、小粒径と大粒径の差が５倍程度以上あるような場合には、その最大値および最小値を記録した。また、長軸長さ(最大長径)と短軸長さ（長径に垂直方向で最も長い部分の長さ）も計測し、一次粒子径については長軸の長さを採用し、長軸長さ(最大長径)を短軸長さ（長径に垂直方向で最も長い部分の長さ）で除した値をアスペクト比とした。
【０１３０】
［４．白色顔料の二次粒子の中心粒径Ｄ50の測定方法］
１０〜２０ｍｇの白色顔料（アルミナ粉体）に０．２％のポリリン酸ナトリウム水溶液１０ｇを加え、超音波振動でアルミナを分散させた。この分散液を用いて白色顔料の二次粒子の体積基準の中心粒径Ｄ50を日機装株式会社製 マイクロトラックＭＴ３０００IIにて測定した。なお、中心粒径Ｄ50は、積算％の体積基準粒度分布曲線が５０％の横軸と交差するポイントの粒子径をいう。
【０１３１】
Ｎｏ１ 0143
［５．試験片の反射率測定］
上記実施例１および比較例１の各試験片について、コニカミノルタ社製ＳＰＥＣＴＲＯＰＨＯＴＯＭＥＴＥＲ ＣＭ−２６００ｄを用いて測定径６ｍｍにて３６０ｎｍから７４０ｎｍの波長における反射率を測定した。プリント配線部用金属材料（銀メッキ）の反射率の値と合わせて、測定結果を図９、表１に示す。本発明の樹脂成形体用材料は、従来のパッケージ材であるポリフタルアミド樹脂やＬＥＤ用に多用される銀メッキよりもバインダとして用いている樹脂及び反射材フィラーの種類・粒子径に由来し反射率が高いため、長期使用時に着色劣化しやすい銀メッキ表面の電極露出面積を少なくすることが可能である。
前記の試験片を液体窒素で凍結した状態でミクロトームにより切削し、パッケージ断面のＳＥＭ観察を行った。断面に露出したアルミナの一次粒子径は０．３μｍ、一次粒子のアスペクト比は１．４８であった。
【０１３２】
【表１】
【０１３３】
［６．樹脂成形体用材料の粘度測定］
実施例１の樹脂成形体用材料について、レオメトリクス社製ＲＭＳ−８００にてパラレルプレートを用い、測定温度２５℃で粘度測定を行った。
その結果を表２、および図１０に示す。実施例１の材料は、２５℃における剪断速度１ｓ-1および１００ｓ-1での粘度、並びにその傾きが樹脂成形体の液状射出成形に適していることがわかる。
【０１３４】
【表２】
【０１３５】
［７．パッケージの液状射出成形］
実施例１の樹脂成形体用材料を用いて、銀メッキ付の銅箔によりプリント配線部を設けた回路基板上に、液状射出成形により壁部を形成した図１の実施形態の形状を有する半導体発光装置用パッケージを成形する。なお、成形は金型温度１７０℃、硬化時間２０秒の条件で行う。
【０１３６】
[８．封止材の製造]
モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製両末端シラノールジメチルシリコーンオイルＸＣ９６−７２３を３８５ｇ、メチルトリメトキシシランを１０．２８ｇ、及び、触媒としてジルコニウムテトラアセチルアセトネート粉末０．７９１ｇを、攪拌翼と、分留管、ジムロートコンデンサ及びリービッヒコンデンサとを取り付けた５００ｍｌ三つ口フラスコ中に計量し、室温にて１５分間触媒の粗大粒子が溶解するまで攪拌した。この後、反応液を１００℃まで昇温して触媒を完全溶解し、ジムロートコンデンサを用いて１００℃全還流下で３０分間５００ｒｐｍで攪拌しつつ初期加水分解を行った。
【０１３７】
続いて留出ラインをリービッヒコンデンサ側に切り替えて、窒素をＳＶ２０で液中に吹き込み生成メタノール及び水分、副生する低沸点ケイ素化合物を窒素に随伴させて留去しつつ１００℃、５００ｒｐｍにて１時間攪拌した。窒素をＳＶ２０で液中に吹き込みながらさらに１３０℃に昇温、保持しつつ５時間重合反応を継続し、粘度１２０ｍＰａ・ｓの反応液を得た。なお、「ＳＶ」は「Ｓｐａｃｅ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ」の略称であり、単位時間当たりの窒素吹き込み体積比（対反応液体積）を指す。
窒素の吹き込みを停止し反応液をいったん室温まで冷却した後、ナス型フラスコに反応液を移し、ロータリーエバポレーターを用いてオイルバス上１２０℃、圧力１ｋＰａで５０分間、微量に残留しているメタノール及び水分、低沸点ケイ素化合物を留去し、粘度２３０ｍＰａ・ｓ、屈折率１．４１の無溶剤の封止材液を得た。
【０１３８】
[９．発光装置の製造]
[９−１．発光装置の組み立て]
実施例１及び比較例１のパッケージを用い、次のようにして各々３種の発光装置を組み立てる。３６０ｎｍ、４０６ｎｍ、４６０ｎｍの発光波長を有する半導体発光素子１個（定格電流２０ｍＡ）をパッケージの凹部に露出している第１のプリント配線部上の所定位置にシリコーンダイボンド材（信越化学工業（株）製 ＫＥＲ−３０００−Ｍ２）を介して設置した後、該シリコーンダイボンド材を１００℃で１時間、さらに１５０℃で２時間硬化させる。こうして半導体発光素子をパッケージ上に搭載した後、金線で該パッケージのプリント配線部と半導体発光素子を接続する。
【０１３９】
[９−２．半導体発光素子の封止]
９−１にて製造した発光装置のパッケージ凹部へ、開口部上縁と同じ高さになるように前述の封止材を滴下した後、恒温器にて９０℃×２時間、次いで１１０℃×１時間、１５０℃×３時間の加熱硬化を行い半導体発光素子を透明（クリア）封止し、実施例１、比較例１のパッケージ各々について３６０ｎｍ、４０６ｎｍ、４６０ｎｍの発光素子を有する３種の半導体発光装置を得る。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明によれば、屋内外の照明器具、ディスプレイ、携帯電話や液晶テレビ、デジタルサイネージなどのバックライト、カメラのフラッシュライト、前照灯などの車載照明、検査用や医療用の照明、植物工場などの各種照明用光源として好適に利用することができる、半導体発光装置が提供される。
【符号の説明】
【０１４１】
１，１Ａ〜１Ｅ 半導体発光装置
２ （半導体発光装置用樹脂）パッケージ
３ 発光素子
３ａ 第１の電極
３ｂ 第２の電極
４ 封止材
５ａ，５ｂ ワイヤ
１０ 回路基板
１０ａ （凹部の）底面
１１ 第１のプリント配線部
１１ａ 第１の外部端子部
１１ｂ 第１の接続部
１２ 第２のプリント配線部
１２ａ 第２の外部端子部
１２ｂ 第２の接続部
１３ ベース基板
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ 貫通孔
１３ｄ 座繰り
１４ メタルベース基板
１４ａ メタル基板
１４ｂ 絶縁層
１５，１５Ａ 絶縁層
２０ 壁部
２０ａ （凹部の）側面
２０ｂ 側面末端部
４０ 基台（ヒートシンク）
５０ 回路基板
５１，５２ プリント配線部
５３ （メタル）ベース基板
５３ａ メタル基板
５３ｂ 絶縁層
５４ 樹脂部
５５ 半田
１００ 第１の金型
１００ａ 凸部
１００ｂ 凹部
１００ｃ 平坦部
１１０ 第２の金型
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子を載置するための回路基板と、前記回路基板に形成され、前記発光素子からの光を反射させるための壁部とを有する半導体発光装置用樹脂パッケージであって、
前記壁部は液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を液状射出成形することによって前記回路基板に密着して形成されており、
かつ前記壁部を構成する樹脂成形体が、厚さ０．４ｍｍの成形体試料について波長４６０ｎｍの条件で測定した光反射率が８０％以上となる樹脂成形体であることを特徴とする半導体発光装置用樹脂パッケージ。
【請求項２】
前記壁部を構成する樹脂成形体が、厚さ０．４ｍｍの成形体試料について波長４００ｎｍの条件で測定した光反射率が６０％以上となる樹脂成形体であることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置用樹脂パッケージ。
【請求項３】
前記回路基板は前記壁部の形成位置に座繰りが入れられているか又は貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体発光装置用樹脂パッケージ。
【請求項４】
前記壁部は端部に向けて厚さが減少するようなテーパー形状を有していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体発光装置用樹脂パッケージ。
【請求項５】
前記壁部の側面末端部分が、稜角部を有していないことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体発光装置用樹脂パッケージ。
【請求項６】
前記回路基板にヒートシンクが設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の半導体発光装置用パッケージ。
【請求項７】
前記回路基板は、２層以上の多層構造になっており、前記多層構造の少なくとも１層に発光素子が実装可能であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の半導体発光装置用パッケージ。
【請求項８】
前記回路基板が、絶縁性のガラスエポキシ基板、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂基板、ポリイミド基板、窒化アルミニウム基板、窒化ホウ素基板、窒化ケイ素基板、アルミナセラミックス基板、ガラス基板、フレキシブルガラス基板、又は絶縁樹脂層を有するアルミニウム基板並びに／もしくは銅基板からなるハイブリッド基板からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、
かつ複数のプリント配線部が形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の半導体発光装置用樹脂パッケージ。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の半導体発光装置用樹脂パッケージの製造方法であって、
前記壁部に相当する凹みを有する第１の金型と、第２の金型とで前記回路基板を挟み込む第１の工程、
前記第１の金型の凹み部分と前記回路基板との間に形成される空間部分に、液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を液状射出成形法により充填する第２の工程、
充填された熱硬化性シリコーン樹脂組成物を加熱して硬化する第３の工程、
を少なくとも有することを特徴とする半導体発光装置用樹脂パッケージの製造方法。
【請求項１０】
前記回路基板が、複数のプリント配線部を有し、
前記第２の工程が、前記プリント配線部の少なくとも２箇所の配線部を被覆するように、前記熱硬化性シリコーン樹脂組成物を射出成形することを特徴とする請求項９に記載の半導体発光装置用樹脂パッケージの製造方法。
【請求項１１】
前記液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物の２５℃における剪断速度１００ｓ-1での粘度が、１０Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下の範囲にあることを特徴とする請求項９又は１０に記載の半導体発光装置用樹脂パッケージの製造方法。
【請求項１２】
前記液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物が、（Ａ）ポリオルガノシロキサン、（Ｂ）一次粒子のアスペクト比が１．２以上４．０以下、一次粒子径が０．１μｍ以上２．０μｍ以下の白色顔料、および（Ｃ）硬化触媒を含有する組成物であることを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載の半導体発光装置用樹脂パッケージの製造方法。
【請求項１３】
前記液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物に含まれる（Ｂ）白色顔料の二次粒子の中心粒径が０．２μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする請求項１２に記載の半導体発光装置用樹脂パッケージの製造方法。
【請求項１４】
前記（Ｂ）白色顔料がアルミナ及び／又はチタニアであることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の半導体発光装置用樹脂パッケージの製造方法。
【請求項１５】
請求項１から８のいずれか１項に記載の半導体発光装置用パッケージと、半導体発光素子と、該半導体発光素子を被覆する封止材とを少なくとも有してなり、
前記半導体発光素子は、前記半導体発光装置用パッケージの回路基板と電気的に接続されていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項１】
半導体発光素子を載置するための回路基板と、前記回路基板に形成され、前記発光素子からの光を反射させるための壁部とを有する半導体発光装置用樹脂パッケージであって、
前記壁部は液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を液状射出成形することによって前記回路基板に密着して形成されており、
かつ前記壁部を構成する樹脂成形体が、厚さ０．４ｍｍの成形体試料について波長４６０ｎｍの条件で測定した光反射率が８０％以上となる樹脂成形体であることを特徴とする半導体発光装置用樹脂パッケージ。
【請求項２】
前記壁部を構成する樹脂成形体が、厚さ０．４ｍｍの成形体試料について波長４００ｎｍの条件で測定した光反射率が６０％以上となる樹脂成形体であることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置用樹脂パッケージ。
【請求項３】
前記回路基板は前記壁部の形成位置に座繰りが入れられているか又は貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体発光装置用樹脂パッケージ。
【請求項４】
前記壁部は端部に向けて厚さが減少するようなテーパー形状を有していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体発光装置用樹脂パッケージ。
【請求項５】
前記壁部の側面末端部分が、稜角部を有していないことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体発光装置用樹脂パッケージ。
【請求項６】
前記回路基板にヒートシンクが設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の半導体発光装置用パッケージ。
【請求項７】
前記回路基板は、２層以上の多層構造になっており、前記多層構造の少なくとも１層に発光素子が実装可能であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の半導体発光装置用パッケージ。
【請求項８】
前記回路基板が、絶縁性のガラスエポキシ基板、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂基板、ポリイミド基板、窒化アルミニウム基板、窒化ホウ素基板、窒化ケイ素基板、アルミナセラミックス基板、ガラス基板、フレキシブルガラス基板、又は絶縁樹脂層を有するアルミニウム基板並びに／もしくは銅基板からなるハイブリッド基板からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、
かつ複数のプリント配線部が形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の半導体発光装置用樹脂パッケージ。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の半導体発光装置用樹脂パッケージの製造方法であって、
前記壁部に相当する凹みを有する第１の金型と、第２の金型とで前記回路基板を挟み込む第１の工程、
前記第１の金型の凹み部分と前記回路基板との間に形成される空間部分に、液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物を液状射出成形法により充填する第２の工程、
充填された熱硬化性シリコーン樹脂組成物を加熱して硬化する第３の工程、
を少なくとも有することを特徴とする半導体発光装置用樹脂パッケージの製造方法。
【請求項１０】
前記回路基板が、複数のプリント配線部を有し、
前記第２の工程が、前記プリント配線部の少なくとも２箇所の配線部を被覆するように、前記熱硬化性シリコーン樹脂組成物を射出成形することを特徴とする請求項９に記載の半導体発光装置用樹脂パッケージの製造方法。
【請求項１１】
前記液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物の２５℃における剪断速度１００ｓ-1での粘度が、１０Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下の範囲にあることを特徴とする請求項９又は１０に記載の半導体発光装置用樹脂パッケージの製造方法。
【請求項１２】
前記液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物が、（Ａ）ポリオルガノシロキサン、（Ｂ）一次粒子のアスペクト比が１．２以上４．０以下、一次粒子径が０．１μｍ以上２．０μｍ以下の白色顔料、および（Ｃ）硬化触媒を含有する組成物であることを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載の半導体発光装置用樹脂パッケージの製造方法。
【請求項１３】
前記液状熱硬化性シリコーン樹脂組成物に含まれる（Ｂ）白色顔料の二次粒子の中心粒径が０．２μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする請求項１２に記載の半導体発光装置用樹脂パッケージの製造方法。
【請求項１４】
前記（Ｂ）白色顔料がアルミナ及び／又はチタニアであることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の半導体発光装置用樹脂パッケージの製造方法。
【請求項１５】
請求項１から８のいずれか１項に記載の半導体発光装置用パッケージと、半導体発光素子と、該半導体発光素子を被覆する封止材とを少なくとも有してなり、
前記半導体発光素子は、前記半導体発光装置用パッケージの回路基板と電気的に接続されていることを特徴とする半導体発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２５６６５１（Ｐ２０１２−２５６６５１Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２７６３８（Ｐ２０１１−１２７６３８）
【出願日】平成２３年６月７日（２０１１．６．７）
【出願人】（０００００５９６８）三菱化学株式会社 (4,356)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月７日（２０１１．６．７）
【出願人】（０００００５９６８）三菱化学株式会社 (4,356)
【Ｆターム（参考）】
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