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制造光學半導體裝置的方法及用于該方法的有機硅樹脂組合物與流程

文檔序號:11453033閱讀:290來源:國知局
制造光學半導體裝置的方法及用于該方法的有機硅樹脂組合物與流程
本發(fā)明涉及光學半導體裝置、特別是led裝置的制造方法,以及適合用于所述方法中的有機硅(silicone)樹脂組合物。背景由于光學半導體裝置的低功耗、高效率、快速的反應時間、長壽命和制造方法中不存在有毒元素如汞,光學半導體裝置如發(fā)光二極管(led)裝置現(xiàn)在已被廣泛用作各種指示器或光源用于如室外照明、汽車燈和家用照明。通常,這種光學半導體裝置是封裝件形式,并且包含具有電路的基板、安裝在基板上的光學半導體芯片、圍繞至少部分所述光學半導體芯片的反射器以及包封所述光學半導體芯片的封裝劑。模制是最常用于形成用于光學半導體裝置的反射器的技術。特別是,包括注射模制、轉移模制和壓縮模制的各種模制法已經(jīng)廣泛地用在本領域中用于形成由樹脂材料制成的反射器。例如,us20130274398a公開了用于led的反射器的熱固性有機硅樹脂組合物,進一步教導其中用于led的反射器可通過轉移模制或壓縮模制來形成。us8466483a公開了用于形成光學半導體裝置的反射器的環(huán)氧樹脂組合物。在所述制造方法中,通過轉移模制制備所述反射器。jp2002283498a公開了通過由聚鄰苯二甲酰胺樹脂等表示的熱塑性樹脂的注射模制形成的光學半導體裝置的反射器。然而,所述模制法具有缺點,包括由于用于制備模具的初始投資導致的高制造成本、緩慢的制備速度和反射器材料的浪費。本領域中已經(jīng)提出了用于替代形成光學半導體裝置的反射器的模制方法的印刷方法,因為印刷方法僅需要傳統(tǒng)的打印機,并且與所述模制方法相比,將導致較低的初始投資成本、更快的制備速度和較少的反射器材料的浪費。例如,jp2014057090a公開了在光學半導體裝置的制造方法中,所述反射器能夠通過絲網(wǎng)印刷來形成,以改進基板與反射器材料之間的粘合性。然而,所述反射器和封裝件單獨且分別在其中形成,因此此種制造方法還具有低制備速度和反射器材料浪費的缺點。因此,本發(fā)明的目的是研發(fā)光學半導體裝置的改進的制造方法,其能夠克服這些問題的至少一個。此外,本發(fā)明的另一個目的是研發(fā)適合用于所述制造方法,特別是用于絲網(wǎng)印刷的有機硅樹脂組合物。這些問題通過本公開的主題解決。技術實現(xiàn)要素:一個方面公開光學半導體裝置的制造方法,其包括下述步驟:1)提供由多于一個的各自具有電路的基板單元組成的基板;2)通過印刷方法在各基板單元上提供用于反射器的有機硅樹脂組合物;3)固化所述用于反射器的有機硅樹脂組合物,并得到在各基板單元上限定空腔的反射器;4)將光學半導體芯片在各空腔中粘接在各基板單元上,并將各光學半導體芯片電連接至所述基板單元上的各電路;5)在各空腔中提供封裝劑,固化,并得到各光學半導體裝置;和6)通過切削裝置切割所述光學半導體裝置,從而得到單個的光學半導體裝置。本發(fā)明的另一個方面公開了適合用于所述方法的有機硅樹脂組合物,其包含:a)每分子含有至少兩個可與si-h基團反應的烯基基團的有機硅樹脂,b)每分子含有至少兩個si-h基團的有機硅樹脂,c)白色顏料,優(yōu)選選自由氧化鈦、氧化鋅、氧化鎂、碳酸鋇、硅酸鎂、硫酸鋅、硫酸鋇和它們的任意組合組成的組,d)氫化硅烷化催化劑,和e)無機填料。另一方面公開了通過根據(jù)本發(fā)明所述的方法制造的光學半導體裝置。所述主題的其他特征和方面在下面更詳細地闡述。附圖簡介參考結合附圖提供的以下詳細說明,將容易理解本發(fā)明的示例性實施方式,其中相同的附圖編號表示相同的結構元件。圖1至3為根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的用于制造led芯片裝置的方法的剖視圖;圖4為通過根據(jù)本發(fā)明所述的方法制造的led裝置的一個實例的剖視圖;圖5為通過根據(jù)本發(fā)明所述的方法制造的led裝置的另一實例的剖視圖;圖6為用于根據(jù)本發(fā)明所述的制造方法的基板的頂視圖;和圖7為通過根據(jù)常規(guī)方法的方法制造的部分模制的led裝置的剖視圖。附圖僅用于說明性目的,而不是按比例繪制。所示出的元件的空間關系和相對尺寸可以被縮小、擴大或重排,以提高對應于相應描述的圖的清晰度。因此,所述圖可能不能準確地反映根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式制造的實際裝置可包含的相應結構元件的相對尺寸或位置。詳細說明本領域普通技術人員應理解,本討論僅是對示例性實施方式的描述,并不意圖限制本發(fā)明的更廣泛的方面。在一個方面中,本公開內(nèi)容一般涉及制造光學半導體裝置的方法,其包括下述步驟:1)提供由多于一個的各自具有電路的基板單元組成的基板;2)通過印刷方法在各基板單元上提供用于反射器的有機硅樹脂組合物;3)固化所述用于反射器的有機硅樹脂組合物,并得到在各基板單元上限定空腔的反射器;4)將光學半導體芯片在各空腔中粘接在各基板單元上,并將各光學半導體芯片電連接至所述基板單元上的各電路;5)在各空腔中提供封裝劑,固化,并得到各光學半導體裝置;和6)通過切削裝置切割所述光學半導體裝置,從而得到單個的光學半導體裝置。在步驟1)中,提供由多于一個的各自具有電路的基板單元101組成的基板。在一個實施方式中,所述基板可由如下材料形成,所述材料包括但不限于玻璃、環(huán)氧樹脂、陶瓷、金屬、聚酰亞胺膜、tab和硅。優(yōu)選所述基板由陶瓷或硅制成。所述基板可通過如下所述的步驟6)中的切割工藝分成幾個基板單元。在每個基板單元上,電路包括在所述基板單元的頂部和背部上,構成電路圖案。如圖4和5所示,每個電路具有第一電極和第二電極,其可連接至隨后描述的步驟4)中的光學半導體芯片。在本制造方法的步驟2)中,通過印刷方法在各基板單元上提供用于反射器的有機硅樹脂組合物。優(yōu)選使用如以下詳細描述的用于反射器的有機硅樹脂組合物。在一個實施方式中,所述印刷方法選自絲網(wǎng)印刷(screenprinting)、模版印刷(stencilprinting)和膠版印刷。優(yōu)選所述印刷方法為絲網(wǎng)印刷工藝。在一個實施方式中,通過將具有通孔的掩模放置到多于一個基板單元上,并將所述用于反射器的有機硅樹脂組合物擠壓到各通孔中,來進行絲網(wǎng)印刷工藝。應理解各基板單元的通孔的數(shù)量將取決于實際需求和光學半導體裝置的設計。典型地,如圖1至3所例示,在本發(fā)明的光學半導體裝置的各單元中,在各基板單元上設置兩個通孔。多于一個基板單元可相應于將在大量生產(chǎn)中制造的光學半導體裝置形成基板單元陣列,由此通過使用具有通孔陣列的絲網(wǎng)印刷掩模進一步形成光學半導體裝置陣列。如本文所使用的,"陣列"是指基板、芯片、通孔、反射器等的單元構成具有由m×n陣列表示的"m"行和"n"列的二維陣列或矩陣,其中"m"和"n"各自表示1至100、優(yōu)選2至50的整數(shù)。例如,對于具有3×4陣列單元的長方形形式的基板,使用在各單元含有2個通孔的具有3×4陣列的通孔單元的絲網(wǎng)印刷掩模,因此,在12個基板單元上產(chǎn)生共24個圍繞12芯片的反射器,每個芯片電連接成回路(circle)。在根據(jù)本發(fā)明所述的制造方法的步驟3)中,固化所述用于反射器的有機硅樹脂組合物,如此得到在各基板單元上限定空腔的反射器。在本發(fā)明的一個實施方式中,在120℃至180℃、優(yōu)選140℃至160℃的溫度下固化所述用于反射器的有機硅樹脂組合物10分鐘至2小時,優(yōu)選30分鐘至1.5小時。固化本發(fā)明的有機硅樹脂組合物的適合熱源包括感應加熱線圈、烘箱、加熱板、加熱槍、包括激光的紅外源、微波源等。在本發(fā)明的另一個實施方式中,固化后的反射器具有在350nm至800nm的波長下大于70%、優(yōu)選大于80%的光反射率,因此可收集所述光學半導體芯片(例如led芯片)發(fā)射的光,由此增大led裝置的效率。在本發(fā)明的另一實施方式中,所述反射器的高度在0.1mm至3.0mm、優(yōu)選0.3mm至2.0mm的范圍內(nèi)。如果所述反射器高度低于0.1mm,則難以得到光學半導體裝置的足夠的亮度和發(fā)光效率。如果所述反射器高度大于3.0mm,所述反射器將不能達到常規(guī)用于本
技術領域
的芯片(裸片(die))的高度,和所述芯片將無法被所述反射器完全覆蓋,在封裝后部分暴露于環(huán)境中。在根據(jù)本發(fā)明所述的制造方法的步驟4)中,將光學半導體芯片在各空腔中粘接到各基板單元上,并將各光學半導體芯片電連接至所述基板單元上的各電路。參見圖4和5,所述電路包含彼此相對的頂部表面和底部表面,其中所述第一電極102包含頂面和底面,和所述第二電極103包含頂面和底面。所述第一電極102和第二電極103是分開的。雖然優(yōu)選使用其中半導體如gaaln、zns、snse、sic、gap、gaalas、aln、inn、alingap、ingan、gan或alingan形成在基板上作為發(fā)光層的光學半導體芯片,但所述半導體不限于這些。雖然提供在360nm至520nm之間的發(fā)光峰值波長的發(fā)光元件是優(yōu)選的,但可使用提供在350nm至800nm之間的發(fā)光峰值波長的發(fā)光元件。更優(yōu)選所述光學半導體芯片具有在420nm至480nm之間的可見光的短波長區(qū)域內(nèi)的發(fā)光峰值波長。在一個實施方式中,粘接在各基板單元上的光學半導體芯片的表面是面朝上的,因此所述光學半導體芯片位于所述第一電極102的頂面上,并通過引線107電連接至所述第一和第二電極102、103,如圖5所示?;蛘撸辰釉诟骰鍐卧系墓鈱W半導體芯片的表面是面朝下的,因此所述電連接也可以通過倒裝晶片或共晶來實現(xiàn),如圖4所示。所述光學半導體芯片的尺寸沒有特別限制,并可使用具有350μm(350-μm-平方)、500μm(500-μm-平方)和1mm(1-mm-平方)的尺寸的發(fā)光元件。此外,可使用多個發(fā)光元件,所有發(fā)光元件可以是相同的類型,或可以是發(fā)射光的三原色的紅、綠和藍顏色的不同類型。在根據(jù)本發(fā)明所述的制造方法的步驟5)中,如圖2所示,在各空腔中提供封裝劑,固化,如此得到各光學半導體裝置。根據(jù)本發(fā)明,所述封裝劑優(yōu)選由熱固性樹脂形成。所述封裝劑優(yōu)選由至少一種選自由環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂、有機硅樹脂、改性有機硅樹脂、丙烯酸酯樹脂和聚氨酯樹脂組成的組的熱固性樹脂制成,更優(yōu)選由環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂、有機硅樹脂或改性有機硅樹脂制成。所述封裝劑優(yōu)選由硬材料制成,以保護發(fā)光元件。此外,優(yōu)選使用具有良好的耐熱性、耐候性和耐光性的樹脂。為了提供預定的功能,所述封裝劑可與選自由填料、擴散劑、顏料、熒光材料和反射材料組成的組的至少一種混合。所述封裝劑可含有擴散劑。作為具體的擴散劑,例如,適當?shù)氖褂免佀徜^、氧化鈦、氧化鋁或氧化硅。此外,為了削減不期望的波長,所述封裝劑可含有有機或無機的著色染料或著色顏料。此外,所述封裝劑還可以含有吸收來自發(fā)光元件的光并轉化波長的熒光材料。在一個實施方式中,所述封裝劑包含有機硅樹脂、填料和熒光體。所述填料可包括,例如,細粉二氧化硅、細粉氧化鋁、熔融二氧化硅、結晶二氧化硅、方石英、氧化鋁、硅酸鋁、硅酸鈦、氮化硅、氮化鋁、氮化硼和三氧化銻。此外,也可以使用纖維填料如玻璃纖維和硅灰石。所述熒光材料可以是吸收來自發(fā)光元件的光并將波長轉化成不同波長的光的材料。所述熒光材料優(yōu)選選自例如下述的至少任一種:氮化物熒光體、主要通過鑭系元素如eu或ce活化的氧氮化物熒光體或塞隆熒光體、堿土鹵素磷灰石熒光體、堿土金屬硼酸鹵素熒光體、堿土金屬鋁酸鹽熒光體、堿土硅酸鹽、堿土硫化物、堿土硫代鎵酸鹽、主要通過鑭系元素如eu或過渡金屬如mn活化的堿土硅氮化物或鍺酸鹽、主要通過鑭系元素如ce活化的稀土鋁酸鹽或稀土氮化硅,或主要通過鑭系元素如eu活化的有機和有機配合物。作為具體的實例,雖然可使用以下熒光體,但熒光材料不限于這些。主要通過鑭系元素如eu或ce活化的氮化物熒光體包括,例如,m2si5n8:eu或malsin3:eu(其中m為選自sr、ca、ba、mg和zn的至少一種或多種)。此外,除m2si5n8:eu之外,所述氮化物熒光體也包括msi7n10:eu、m1.8si5o0.2n8:eu或m0.9si7o0.1n10:eu(其中m為選自sr、ca、ba、mg和zn的至少一種或多種)。主要通過鑭系元素如eu或ce活化的氧氮化物熒光體包括,例如,msi2o2n2:eu(其中m為選自sr、ca、ba、mg和zn的至少一種或多種)。主要通過鑭系元素如eu或ce活化的塞隆熒光體包括,例如,mp/2si12-p-qalp+qoqn16-p:ce或m-al-si-o-n(m為選自sr、ca、ba、mg和zn的至少一種,q為0至2.5,和p為1.5至3)。主要通過鑭系元素如eu或過渡金屬如mn活化的堿土鹵素磷灰石熒光體包括,例如,m5(po4)3x:r(m為選自sr、ca、ba、mg和zn的至少一種或多種,x為選自f、cl、br和i的至少一種或多種,和r為選自eu、mn、eu和mn的至少一種或多種)。所述堿土金屬硼酸鹵素熒光體包括,例如,m2b5o9x:r(m為選自sr、ca、ba、mg和zn的至少一種或多種,x為選自f、cl、br和i的至少一種或多種,和r為選自eu、mn、eu和mn的至少一種或多種)。所述堿土金屬鋁酸鹽熒光體包括,例如,sral2o4:r、sr4al14o25:r、caal2o4:r、bamg2al16o27:r、bamg2al16o12:r或bamgal10o17:r(r為選自eu、mn、eu和mn的至少一種或多種)。所述堿土硫化物熒光體包括,例如,la2o2s:eu、y2o2s:eu或gd2o2s:eu。主要通過鑭系元素如ce活化的稀土鋁酸鹽熒光體包括,例如,由組成式y(tǒng)3al5o12:ce、(y0.8gd0.2)3al5o12:ce、y3(al0.8ga0.2)5o12:ce和(y,gd)3(al,ga)5o12:ce表示的yag熒光體。此外,所述稀土鋁酸鹽熒光體還包括tb3al5o12:ce或lu3al5o12:ce,其中部分或全部y用例如tb或lu代替。其它熒光體包括,例如,zns:eu、zn2geo4:mn或mga2s4:eu(其中m為選自sr、ca、ba、mg和zn的至少一種或多種)。通過使用單獨一種或兩種或多種的組合,這些熒光體能夠?qū)崿F(xiàn)藍色、綠色、黃色和紅色,以及此外作為藍色、綠色、黃色和紅色的中間色的色調(diào)如藍綠色、黃綠色和橙色。步驟5)中的用于所述封裝劑的固化過程在120至180℃、優(yōu)選140至160℃的溫度下1至10小時、優(yōu)選2分鐘至8小時來實現(xiàn)。固化所述有機硅樹脂組合物的適合熱源包括感應加熱線圈、烘箱、加熱板、加熱槍、包括激光的紅外源、微波源等。在根據(jù)本發(fā)明所述的制造方法的步驟6)中,如圖3所示,通過切削裝置切割所述光學半導體裝置,以得到單個的光學半導體裝置。例如,所述切削裝置為旋轉刀片。在切割工藝后,任選地清洗和干燥光學半導體裝置。如此得到的光學半導體裝置具有高產(chǎn)品尺寸精度,并導致較少的反射器材料浪費。應理解,至少部分步驟的順序沒有限制,并可根據(jù)本領域技術人員的實際需求來改變。例如,可在各基板單元上提供所述光學半導體芯片之前或之后,進行反射器材料的絲網(wǎng)印刷。因此,在一個實施方式中,本發(fā)明提供光學半導體裝置的制造方法,其以如下順序包含下述步驟:步驟1)至6)。在其它實施方式中,本發(fā)明提供光學半導體裝置的制造方法,其以如下順序包含下述步驟:步驟1)、4)、2)、3)、5)和6)。本發(fā)明的另一方面為通過根據(jù)本發(fā)明所述的方法制造的光學半導體裝置。如圖4所示,光學半導體裝置10包含基板101、所述基板101上的具有第一電極102和第二電極103的電路、反射器105、倒裝晶片形式的光學半導體芯片104和封裝劑106。如圖5所示,光學半導體裝置10包含基板101、所述基板101上的具有第一電極102和第二電極103的電路、反射器105、光學半導體芯片104、將所述芯片電連接至所述電極的引線107和封裝劑106。本發(fā)明的另一個方面為適合用于所述制造方法的用于反射器的有機硅樹脂組合物。所述有機硅樹脂組合物包含:a)每分子含有至少兩個可與si-h基團反應的烯基基團的有機硅樹脂,b)每分子含有至少兩個si-h基團的有機硅樹脂,c)白色顏料,d)氫化硅烷化催化劑,和e)無機填料,其中各組分以以下和權利要求中規(guī)定的量存在。令人驚訝地,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),根據(jù)本發(fā)明的有機硅樹脂組合物具有優(yōu)異的粘度和觸變性,因此它們適合用于形成光學半導體裝置的反射器的印刷方法。組分a)用于反射器的有機硅樹脂組合物包含每分子含有至少兩個可與si-h基團反應的烯基基團的有機硅樹脂作為組分a)。在一個實施方式中,所述組分a)由平均組成式(1)表示:(r1r2r3sio1/2)a(r4r5sio2/2)b(r6sio3/2)c(sio4/2)d(1),其中,r1至r6為相同或不同的基團,獨立地選自由有機基團和烯基基團組成的組,條件是r1至r6的至少一個為烯基基團,a表示大于0至小于1的數(shù)字,b、c和d各自表示0至小于1的數(shù)字,a+b+c+d=1.0,和所述有機硅樹脂的每分子的烯基基團的數(shù)量為至少2。在上述平均組成式(1)中,用于r1至r6的有機基團優(yōu)選選自由具有1至20個碳原子的直鏈或支化烷基、具有2至20個碳原子的烯基、具有5至25個碳原子的環(huán)烷基、具有5至25個碳原子的環(huán)烯基、具有6至30個碳原子的芳基、具有7至30個碳原子的芳基烷基和所述烷基、烯基、環(huán)烷基、環(huán)烯基、芳基和芳基烷基的鹵化物組成的組。用于本發(fā)明的術語"鹵化物"是指一個或多個由r1至r6表示的鹵素取代的烴基。術語"鹵素取代的"是指氟、氯、溴或碘基。更優(yōu)選所述有機基團選自由具有1至10個碳原子的直鏈或支化烷基、具有2至10個碳原子的烯基、具有5至15個碳原子的環(huán)烷基、具有5至15個碳原子的環(huán)烯基、具有6至15個碳原子的芳基、具有7至15個碳原子的芳基烷基和它們的氟化物或氯化物組成的組。還特別優(yōu)選所述有機基團選自由具有1至3個碳原子的烷基和苯基組成的組。具有1至3個碳原子的烷基可以是甲基、乙基、正丙基和異丙基。如本文中使用的,(r1r2r3sio1/2)a(r4r5sio2/2)b(r6sio3/2)c(sio4/2)d可參考有機硅樹脂結構中含有的特定單元來確認。這些單元已被指定為m、d、t和q單元,其分別表示具有經(jīng)驗式r1r2r3sio1/2、r4r5sio2/2、r6sio3/2和sio4/2的單元,其中r1至r6各自表示如上定義的一價取代基。字母代號m、d、t和q分別是指所述單元為單官能的、雙官能的、三官能的或四官能的事實。m、d、t和q的單元無規(guī)或嵌段排列。例如,m、d、t和q的單元嵌段可彼此跟隨,但所述單個單元也可以無規(guī)分布連接,這取決于制備過程中使用的硅氧烷。在一個實施方式中,組分a)包含由式(2)表示的烯基官能的md有機硅樹脂和由式(3)表示的烯基官能的qm樹脂:(r7r8r9sio1/2)e(r10r11sio2/2)f(2),其中,r7至r11為相同或不同的基團,獨立地選自由有機基團和烯基基團組成的組,條件是r7至r11的至少一個為烯基基團,e和f各自表示大于0至小于1的數(shù)字,e+f=1.0,和所述烯基官能的md有機硅樹脂每分子的烯基基團的數(shù)量為至少2;(r12r13r14sio1/2)g(sio4/2)h(3),其中,r12至r14為相同或不同的基團,獨立地選自由有機基團和烯基基團組成的組,條件是r12至r14的至少一個為烯基基團,g和h各自表示大于0至小于1的數(shù)字,g+h=1.0,和所述烯基官能的mq有機硅樹脂每分子的烯基基團的數(shù)量為至少2。所述烯基官能的md有機硅樹脂的適合實例可以是由式(4)表示的有機硅樹脂:其中,d為1至100、優(yōu)選1至50的數(shù)字,和m為1至100、優(yōu)選1至50的數(shù)字。在一個實施方式中,組分a)的烯基含量為0.3毫摩爾/g至0.5毫摩爾/g。在一個實施方式中,所述烯基官能的md有機硅樹脂與烯基官能的mq有機硅樹脂的重量比為0.5:9.5至9:1,優(yōu)選1:9至6:4。用于組分a)的此類有機硅樹脂可例如從abspecialtysilicones根據(jù)商品名andisilvqm0.6、vqm0.8、vqm1.0和vqm1.2購買。雖然所述有機硅樹脂可商購獲得,但此類有機硅樹脂的合成方法是本領域眾所周知的。所述組分(a)以所有組分的總重量的18重量%至35重量%、優(yōu)選22重量%至33重量%的量存在。組分b)用于反射器的有機硅樹脂組合物包含每分子含有至少兩個si-h基團的有機硅樹脂作為組分b)。在一個實施方式中,所述組分b)由平均組成式(5)表示:(r1r2r3sio1/2)a(r4r5sio2/2)b(r6sio3/2)c(sio4/2)d(5),其中,r1至r6為相同或不同的基團,獨立地選自由有機基團和直接鍵合至硅原子的氫原子組成的組,條件是r1至r6的至少一個為直接鍵合至硅原子的氫原子,a和d各自表示大于0至小于1的數(shù)字,b和c各自表示0至小于1的數(shù)字,a+b+c+d=1.0,和所述有機硅樹脂每分子的直接鍵合至硅原子的氫原子的數(shù)量為至少2。在上述平均組成式(5)中,用于r1至r6的有機基團優(yōu)選選自由具有1至20個碳原子的直鏈或支化烷基、具有2至20個碳原子的烯基、具有5至25個碳原子的環(huán)烷基、具有5至25個碳原子的環(huán)烯基、具有6至30個碳原子的芳基、具有7至30個碳原子的芳基烷基和所述烷基、烯基、環(huán)烷基、環(huán)烯基、芳基和芳基烷基的鹵化物組成的組。更優(yōu)選所述有機基團選自由具有1至10個碳原子的直鏈或支化烷基、具有2至10個碳原子的烯基、具有5至15個碳原子的環(huán)烷基、具有5至15個碳原子的環(huán)烯基、具有6至15個碳原子的芳基、具有7至15個碳原子的芳基烷基和它們的氟化物或氯化物組成的組。還特別優(yōu)選所述有機基團選自由具有1至3個碳原子的烷基和苯基組成的組。具有1至3個碳原子的烷基可以是甲基、乙基、正丙基和異丙基。在一個實施方式中,所述組分a)優(yōu)選選自由式(6)表示的有機硅樹脂:其中,d為1至100、優(yōu)選1至50的數(shù)字,和m為1至100、優(yōu)選1至50的數(shù)字。此類含有si-h基團的有機硅樹脂可根據(jù)商品名7672、7048和7678從dowcorningcompany商購獲得。雖然所述有機硅樹脂可商購獲得,但此類有機硅樹脂的合成方法是本領域眾所周知的。所述組分b)以所有組分的總重量的1.5重量%至2.7重量%、優(yōu)選1.7重量%至2.5重量%的量存在。組分c)另外,所述用于反射器的有機硅樹脂組合物包含白色顏料,優(yōu)選選自由氧化鈦、氧化鋅、氧化鎂、碳酸鋇、硅酸鎂、硫酸鋅、硫酸鋇和它們的任意組合組成的組。所述白色顏料將作為白色著色劑混合以提高亮度,和改進硅樹脂反射器的反射效率。其平均粒徑和形狀也沒有限制,平均粒徑優(yōu)選為0.05至5.0μm,所述平均粒徑是通過激光衍射分析的粒徑分布測量中的重均直徑d50(或中值粒徑)。這些可以單獨使用,或以幾種的組合使用。上述顏料之中,優(yōu)選二氧化鈦,二氧化鈦的單元晶格可以是金紅石型、銳鈦礦型或板鈦礦型的。上述二氧化鈦可通過al或si的水合氧化物預先進行表面處理,以增大與樹脂或無機填料的相容性或分散性。本發(fā)明可用的二氧化鈦可從dupont根據(jù)商品名r105、r350和r103商購獲得。所述組分c)以所有組分的總重量的10重量%至50重量%、優(yōu)選20重量%至40重量%的量存在。組分d)另外,所述用于反射器的有機硅樹脂組合物包含氫化硅烷化催化劑。根據(jù)本發(fā)明,可用于將組分b)的化合物中的與si鍵合的氫加成到具有烯基基團的組分a)的化合物上的所有催化劑可用作組分d)。此類催化劑的實例為貴金屬的化合物或配合物,所述貴金屬包括鉑、釕、銥、銠和鈀,例如,鉑鹵化物、鉑-烯烴配合物、鉑-醇配合物、鉑-醇化物配合物、鉑-醚配合物、鉑-醛配合物、鉑-酮配合物,包括h2ptcl6.6h2o和環(huán)己酮的反應產(chǎn)物、鉑-乙烯基硅氧烷配合物,特別是具有或沒有可檢測的無機鍵合的鹵素含量的鉑-二乙烯基四甲基二硅氧烷,雙(γ-甲吡啶)-鉑二氯化物、三亞甲基二吡啶-鉑二氯化物、二環(huán)戊二烯-鉑二氯化物、二甲基亞砜乙烯-鉑(ii)二氯化物以及四氯化鉑與烯烴和伯胺或仲胺或伯胺和仲胺的反應產(chǎn)物,例如,溶于1-辛烯的四氯化鉑與仲丁胺的反應產(chǎn)物。另外,銥與環(huán)辛二烯的配合物,例如μ-二氯雙(環(huán)辛二烯)-二銥(i),也可用于本發(fā)明中。優(yōu)選氫化硅烷化催化劑為鉑的化合物或配合物,優(yōu)選選自由氯鉑酸、烯丙基硅氧烷-鉑配合物催化劑、負載型鉑催化劑、甲基乙烯基硅氧烷-鉑配合物催化劑、二羰基二氯鉑和2,4,6-三乙基-2,4,6-三甲基環(huán)三硅氧烷的反應產(chǎn)物、鉑二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物和它們的任意組合組成的組,最優(yōu)選鉑-二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物。更優(yōu)選氫化硅烷化催化劑為甲基乙烯基硅氧烷-鉑配合物催化劑,可例如從gelest根據(jù)商品名6829、6830、6831和6832系列商購獲得。所述氫化硅烷化催化劑以所有組分的總重量1至500ppm、更優(yōu)選2至100ppm的量(以元素貴金屬計算),或以所有組分的總重量的0.2重量%至0.33重量%、優(yōu)選0.2重量%至0.31重量%的量用于本發(fā)明。組分e)另外,所述用于反射器的有機硅樹脂組合物包含無機填料。在本發(fā)明中,所述組分e)選自由細粉二氧化硅、細粉氧化鋁、熔融二氧化硅、結晶二氧化硅、方石英、氧化鋁、硅酸鋁、硅酸鈦、氮化硅、氮化鋁、氮化硼、三氧化銻和它們的任意組合組成的組。此外,也可以使用纖維無機填料如玻璃纖維和硅灰石。這些之中,優(yōu)選熔融二氧化硅,其例如可從denka根據(jù)商品名fb-570、fb-950或fb-980商購獲得。額外組分根據(jù)本發(fā)明的用于反射器的有機硅樹脂組合物可任選包含用于進一步改進用于印刷方法和/或固化后的有機硅樹脂組合物的各種性質(zhì)的額外組分,其選自由反應抑制劑、偶聯(lián)劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、助粘劑和它們的任意組合組成的組。所述反應抑制劑可選自由以下化合物組成的組:1-乙炔基-1-環(huán)戊醇;1-乙炔基-1-環(huán)己醇;1-乙炔基-1-環(huán)庚醇;1-乙炔基-1-環(huán)辛醇;3-甲基-1-丁炔-3-醇;3-甲基-1-戊炔-3-醇;3-甲基-1-己炔-3-醇;3-甲基-1-庚炔-3-醇;3-甲基-1-辛炔-3-醇;3-甲基-1-壬基-3-醇;3-甲基-1-癸炔-3-醇;3-甲基-1-十二炔-3-醇;3-乙基-1-戊炔-3-醇;3-乙基-1-己炔-3-醇;3-乙基-1-庚炔-3-醇;3-丁炔-2-醇;1-戊炔-3-醇;1-己炔-3-醇;1-庚炔-3-醇;5-甲基-1-己炔-3-醇;3,5-二甲基-1-己炔-3-醇;3-異丁基-5-甲基-1-己炔-3-醇;3,4,4-三甲基-1-戊炔-3-醇;3-乙基-5-甲基-1-庚炔-3-醇;4-乙基-1-辛炔-3-醇;3,7,11-三甲基-1-十二炔-3-醇;1,1-二苯基-2-丙炔-1-醇和9-乙炔基-9-芴醇。優(yōu)選3,5-二甲基-1-己炔-3-醇,其可從tci商購獲得。如果存在,反應抑制劑以所有組分的總重量的0.2重量%至0.35重量%的量存在。可用于本發(fā)明的偶聯(lián)劑的實例包括γ-巰基丙基三甲氧基硅烷;n-β(氨基乙基)γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、n-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和n-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷;和γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、和β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷。此類偶聯(lián)劑可例如從ge根據(jù)商品名a-186或a-187商購獲得。如果存在,偶聯(lián)劑以所有組分的總重量的0.1重量%至2.0重量%的量包含。在一個實施方式中,本發(fā)明提供一種用于反射器的有機硅樹脂組合物,其包含:a)18重量%至35重量%的每分子含有至少兩個可與si-h基團反應的烯基基團的有機硅樹脂,b)1.5重量%至2.7重量%的每分子含有至少兩個si-h基團的有機硅樹脂,c)1重量%至50重量%的白色顏料,d)0.2重量%至0.33重量%的氫化硅烷化催化劑,和e)32重量%至48重量%的無機填料,其中重量百分比基于所述用于反射器的有機硅樹脂組合物的所有組分的總重量。所述用于反射器的有機硅樹脂組合物可通過真空混合器和/或三輥磨機混合所有組分來制備。根據(jù)本發(fā)明,用于反射器的有機硅樹脂組合物優(yōu)選顯示出在2.2至3.9、優(yōu)選2.4至3.8的范圍內(nèi)的觸變指數(shù),所述觸變指數(shù)由在2s-1的剪切速率下測定的粘度與在20s-1的剪切速率下測定的粘度之比表示。所述粘度是在來自ta公司的ar2000ex儀器上在試驗之前平衡2分鐘下測量的。因此,所述用于反射器的有機硅樹脂組合物具有用于根據(jù)本發(fā)明的制造方法的步驟b)中的印刷方法的優(yōu)異觸變性。如果所述觸變指數(shù)低于2.2,則所述有機硅樹脂組合物可具有降低的印刷能力和/或性能。例如,可能難以將所述有機硅樹脂組合物擠壓通過絲網(wǎng)印刷掩模。如果所述觸變指數(shù)大于3.9,則所述有機硅樹脂組合物可導致程序缺陷。例如,所述樹脂可在印刷方法后滲出或流向基板單元的非希望區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明,用于反射器的有機硅樹脂組合物優(yōu)選顯示出大于90%、更優(yōu)選大于95%的優(yōu)異的反射率,其在來自perkinelmer的lambda35上在300nm至800nm的波長范圍內(nèi)測得。參考以下實施例可以更好地理解本公開內(nèi)容。實施例1.用于反射器的有機硅樹脂組合物材料:如下列出用于有機硅樹脂組合物的組分的商業(yè)來源。含有至少兩個烯基基團的有機硅樹脂vqm0.6(abspecialtysilicones)含有至少兩個si-h基團的有機硅樹脂syl-off7672(dowcorning)氫化硅烷化催化劑sip6832.2(gelest)反應抑制劑3,5-二甲基-1-己炔-3-醇(tci)無機填料fb570(denka)白色顏料r105(dupont)偶聯(lián)劑a-186(ge)通過以下步驟制備具有如下表1所示的組成的本發(fā)明的實施例1至3(e1至e3)和比較例1和2(ce1和ce2):將所有組分稱重到100ml聚苯乙烯瓶中;將混合物加入到在真空下的高速離心機中,并在2000r/min的轉速下混合5min;移除所述混合物,并通過三輥磨機3次;將所述混合物再添加到在真空下的高速離心機中,并在2000r/min的轉速下混合5min。表1.用于反射器的有機硅樹脂的組合物(以重量份計)組分e1e2e3ce1ce2含有至少兩個烯基基團的有機硅樹脂23.2227.8632.5035.817.5含有至少兩個si-h基團的有機硅樹脂1.782.142.502.741.34氫化硅烷化催化劑0.220.270.310.350.18反應抑制劑0.240.280.330.360.20無機填料4540353050白色顏料3030303030偶聯(lián)劑0.80.80.80.80.8測試有機硅樹脂組合物的所有實例的觸變指數(shù)(ti),其表示所述組合物的觸變性。通過用在2s-1的剪切速率下測定的粘度除以在20s-1的剪切速率下測定的粘度計算ti。所述粘度是在來自ta公司的ar2000ex儀器上在試驗之前平衡2分鐘下測量的。另外,根據(jù)本發(fā)明制造方法的步驟c)固化后的各實施例的反射率在perkinelmer制造的lambda35上在460nm的波長范圍下測量。粘度、ti和反射率的測量結果匯總在表2中。表2.測量結果性質(zhì)e1e2e3ce1ce2粘度(2s-1)(pa.s)62.5433.8414.544.8790.63粘度(20s-1)(pa.s)19.169.314.872.4122.52ti3.263.642.992.024.02反射率(460nm)98.196.796.596.2n/a11沒有測試,由于不能得到用于試驗的平面,這是由實施例的高粘度引起的。如可以看到的,所有實施例e1至e3顯示出用于印刷方法的適合的觸變指數(shù)和粘度。然而,比較例ce1具有較低的粘度和ti,這將導致印刷后的樹脂擴散和滲出到基板單元的非希望區(qū)域上。ce2的組合物具有過高的粘度,這使得其難以在印刷方法期間擠壓通過所述掩模。另外,所有本發(fā)明的實施例制備的反射器顯示出大于96%的固化后的高反射率,這適合用于光學半導體裝置。2.光學半導體裝置的制造方法本發(fā)明的實施例e1的組合物用作如下示出的根據(jù)本發(fā)明的制造方法中的用于反射器的有機硅樹脂組合物。(1)如圖1所示,將具有兩個通孔(e)的絲網(wǎng)印刷掩模(a)覆蓋到其上形成有電路(未示出)的陶瓷基板(b)上。將各基板單元(b)與通孔(e)的陣列對齊。如圖6所示,所述基板具有54mm寬和66mm長的尺寸,包括外部框架。所述基板陣列由14行和17列的單元組成,即14×17陣列。各基板單元具有3mm寬、3mm長和0.4mm高的尺寸。將e1(c)的有機硅樹脂分配到絲網(wǎng)印刷掩模(a)上,并通過抹刀(d)擠壓。因此,將各通孔充滿有機硅樹脂(c),并將有機硅樹脂(c)絲網(wǎng)印刷到各基板單元(b)上。然后,移除所述印刷絲網(wǎng)掩模(a),如此在各基板單元(b)上的印刷樹脂之間產(chǎn)生空腔陣列。然后,將印刷樹脂在烘箱中在150℃下固化1小時,制備各自具有0.4mm高度的反射器。(2)如圖2所示,將具有1mm寬和1mm長的尺寸的led倒裝晶片(f)粘接至各空腔中的基板單元上的回路(未示出)。將主要含有可從shinetsu根據(jù)商品名ker-2500商購獲得的二甲基硅酮并且還含有填料和熒光體的有機硅封裝物(g)分配到所述空腔中,達到封裝劑層的頂部表面不超過反射器的頂部表面同時led芯片(f)完全被封裝的程度。然后,在烘箱中,在150℃下固化所述有機硅封裝劑(g)5小時。(3)如圖3所示,通過運用旋轉刀片在各反射器的中間切穿來切割led裝置的陣列。進一步清洗和干燥所得到的單個led裝置。比較例在比較例中,除運用通過部分模制的常規(guī)制造方法且如圖7所示在每兩個相鄰通過反射器之間存在具有1mm寬的間隙以外,所述制造方法與用于本發(fā)明的實施例中相同。因此,具有與本發(fā)明實施例中相同的總尺寸的基板由11×13陣列組成。另外,通過運用旋轉刀片以在各間隙中間切穿基板來切割led裝置的陣列。通過上述led裝置的制造方法,如此制備的led裝置的數(shù)量為238片(14×17=238),其比通過常規(guī)方法制造的led裝置數(shù)量(11×13=143)大約1.7倍。因此,已經(jīng)顯示,與常規(guī)方法相比,通過使用根據(jù)本發(fā)明的制造方法,顯著增大led裝置的制造中的生產(chǎn)率。在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,本領域普通技術人員可以實施本發(fā)明的這些和其它修改和變化。另外,應理解,各種實施方式的各方面可以在整體或組分中互換。此外,本領域普通技術人員將理解,前述描述僅僅是示例性的,并不意圖限制在所附權利要求中進一步描述的本發(fā)明。當前第1頁12
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