封装光半导体元件的树脂,含该封装元件的设备及其制法制造技术

技术编号:3208095 阅读:153 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
该树脂封装的光学半导体元件的一种光学半导体设备;和生产光学半导体设备的方法,用于光学半导体元件的封装的树脂,它包括具有特定结构的聚碳化二亚胺;包括用它包括将树脂放置在光学半导体元件上和加热该树脂的两个步骤。该树脂能够使光学半导体元件保持高亮度,当它是发光元件时,和保持高的光检测敏感性,当它是光检测器时,并能够使光学半导体元件容易地封装。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域本专利技术涉及用于光学半导体元件封装的树脂,包括用树脂封装的光学半导体元件的光学半导体设备,和生产该设备的方法。相关技术的叙述包括环氧树脂(封装用树脂),如双酚A环氧树脂或脂环族环氧树脂,和酸酐硬化剂混合的环氧树脂组合物迄今一般用作光学半导体元件如发光元件和光检测器的封装材料。这是因为该封装材料应该在透明度,耐湿性,和耐热性上是优异的。通过用该环氧树脂组合物封装的光学半导体元件所生产的各种光学半导体设备已知描述于,例如,JP-A-11-168235(3页,附图说明图1)和JP-A-2000-49387(3页,图1)。发光元件的折射指数通常是大约2-5,而用于封装的环氧树脂的折射指数是大约1.5。因此,在该元件和该树脂之间有折射指数的差异。因为该差异,在包括用环氧树脂封装的发光元件的普通光学半导体设备(发光二极管)中,光反射发生在发光元件和封装用树脂之间的界面上。因此,所发出的光效率因此下降,导致减低的亮度。随着在发光元件和封装用树脂之间的折射指数的差异变大,亮度降低的程度会提高。此外,对于光检测器,在光检测器和封装用树脂之间的折射指数的大差异会降低光检测敏感性。光学半导体元件用环氧树脂的封装一般使用利用液体树脂的灌封(potting)方法或液体树脂的传递模塑(transfer molding)方法。然而,这些封装技术需要模具和大的装置。由传递模塑法的该封装进一步面临一个问题,即,在树脂封装部分(encapsulation parts)以外的部分(parts)中需要过量的树脂。本专利技术概述本专利技术的一个目的是提供用于光学半导体元件封装的树脂,用它封装的光学半导体元件能够在制得后保持较高的亮度(当该元件是发光元件时)和保持较高的光检测敏感性(当它是光检测器时),与普通的封装光学半导体元件相比,并且该树脂可使光学半导体元件很容易地被封装且是高度有益的。本专利技术的另一个目的是提供包括用树脂封装的光学半导体元件的、具有优异性能的光学半导体设备。本专利技术的再另一个目的是提供高效生产该设备的方法。用于本专利技术的光学半导体元件的封装的该树脂包括由下式(1)表示的聚碳化二亚胺R1-N=C=N-(-R-N=C=N-)n-R1(1)其中R表示二异氰酸酯残基,R1表示单异氰酸酯残基,和n是1到100的整数。根据本专利技术的光学半导体设备包括用专门用于光学半导体元件的封装的树脂或该树脂的片材封装的光学半导体元件。根据本专利技术的生产光学半导体设备的方法包括放置用于光学半导体元件的封装的树脂或该树脂片或该树脂的片材,和然后加热该树脂或树脂片的两个步骤附图的简述图1是说明本专利技术的光学半导体设备的一个实施方案的截面视图。图2是说明本专利技术的光学半导体设备的另一个实施方案的截面视图。图3是说明本专利技术的光学半导体设备的再另一个实施方案的截面视图。在附图中1电路图2基板3发光元件4反射层5凸点6填缝树脂层7树脂封装剂8树脂封装剂9基板10安装部件11引线框架12引线框架13发光元件14导电糊膏15电线16外树脂层17内树脂层本专利技术的详细说明下面详细描述本专利技术。本专利技术的用于光学半导体元件的封装的树脂(以下简称“封装用树脂”)包括由上述通式(1)表示的聚碳化二亚胺。光学半导体元件的封装是通过用封装用树脂覆盖光学半导体元件和固化该树脂来实现。通过固化该封装用树脂所获得的固化树脂具有比广泛用作封装用树脂的普通环氧树脂更高的折射指数。在该固化树脂和光学半导体元件之间的折射指数的差异因此能够是较小的。因此,与普通的封装用树脂相比,本专利技术的封装用树脂能够使该封装的光学半导体元件保持高的亮度或高的光检测敏感性。封装用树脂能够以例如片形使用。对于该片形树脂,光学半导体元件能够容易地被封装而不需要迄今仍然需要的模具或大的装置。另外,因为该片材刚好以足以封装的必要量进行使用,故可以避免材料的浪费。从有利性考虑,该片形树脂因此是高度优异的。构成该封装用树脂的聚碳化二亚胺是通过让一种或多种二异氰酸酯进行缩合反应和然后用单异氰酸酯封闭该聚合物的末端来获得的。在通式(1)中,R表示用作起始原料的二异氰酸酯的残基和R1表示用作另一种起始原料的单异氰酸酯的残基。符号n是1-100的整数。用作起始原料的该二异氰酸酯和单异氰酸酯可以是芳族的或脂肪族的。该二异氰酸酯和该单异氰酸酯各自可以由一种或多种芳族异氰酸酯单独或一种或多种脂肪族异氰酸酯单独组成,或可以包括芳族异氰酸酯和脂肪族异氰酸酯的结合物。为了使封装用树脂得到具有较高折射指数的固化树脂,优选使用芳族异氰酸酯。即,优选的是,二异氰酸酯和单异氰酸酯中的至少任何一种应该包括芳族异氰酸酯或由一种或多种芳族异氰酸酯组成,或二异氰酸酯和单异氰酸酯中的每一种应该由一种或多种芳族异氰酸酯组成。这些当中,其中二异氰酸酯包括脂肪族异氰酸酯和芳族异氰酸酯的结合物以及单异氰酸酯由一种或多种芳族异氰酸酯组成的实施方案是更优选的。其中二异氰酸酯和单异氰酸酯各自由一种或多种芳族异氰酸酯组成的实施方案是特别优选的。用于本专利技术的二异氰酸酯的例子包括六亚甲基二异氰酸酯,十二亚甲基二异氰酸酯,2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯,4,4′-二氯己基甲烷二异氰酸酯,亚二甲苯基二异氰酸酯,四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯,异氟尔酮二异氰酸酯,环己基二异氰酸酯,赖氨酸二异氰酸酯,甲基环己烷2,4′-二异氰酸酯,4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯,4,4′-二苯醚二异氰酸酯,2,6-甲苯二异氰酸酯,2,4-甲苯二异氰酸酯,萘二异氰酸酯,1-甲氧基苯基-2,4-二异氰酸酯,3,3′-二甲氧基-4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯,4,4′-二苯醚二异氰酸酯,3,3′-二甲基-4,4′-二苯醚二异氰酸酯,2,2-双[4-(4-异氰酸根苯氧基)苯基]六氟丙烷,和2,2-双[4-(4-异氰酸根苯氧基)苯基]丙烷。为了使封装用树脂得到具有高折射指数的固化树脂并且容易控制,优选使用选自甲苯二异氰酸酯,4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯,和萘二异氰酸酯中的至少一种。萘二异氰酸酯是更优选使用的。这些二异氰酸酯能够单独使用或作为它们当中的两种或多种的混合物来使用。用作起始原料的一种或多种二异氰酸酯优选包括一种或多种芳族二异氰酸酯,其含量优选是10mol%或10mol%以上(上限,100mol%)/每mol的全部二异氰酸酯。这些二异氰酸酯令人想望地是以上作为优选的例子举例的二异氰酸酯。用于本专利技术中的单异氰酸酯的例子包括环己基异氰酸酯,苯基异氰酸酯,对-硝基苯基异氰酸酯,对-和间-甲苯基异氰酸酯,对-甲酰基苯基异氰酸酯,对-异丙基苯基异氰酸酯,和1-萘基异氰酸酯。优选的单异氰酸酯是芳族单异氰酸酯,因为芳族单异氰酸酯不会彼此反应以及聚碳化二亚胺用该单异氰酸酯的末端封闭可以高效地进行。更优选使用1-萘基异氰酸酯。这些单异氰酸酯能够单独使用或作为它们当中的两种或多种的混合物来使用。[用于末端封闭的单异氰酸酯的量优选是在1-10mol/每100mol的所用二异氰酸酯成分。单异氰酸酯成分以1mol或1mol以上/每100mol的二异氰酸酯成分的用量使用对于下列理由来说是优选的。如此获得的聚碳化二亚胺被防止具有太高的分子量或经历交联反应。因此,该聚碳化二亚胺溶液,例如,既没有粘度提高,也没有固化,还没有贮存稳定性本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于光学半导体元件的封装的树脂,它包括由下式(1)表示的聚碳化二亚胺:R↑[1]-N=C=N-(-R-N=C=N-)↓[n]-R↑[1](1)其中R表示二异氰酸酯残基,R↑[1]表示单异氰酸酯残基,和n是1-100的整数 。

【技术特征摘要】
JP 2003-2-4 027207/031.用于光学半导体元件的封装的树脂,它包括由下式(1)表示的聚碳化二亚胺R1-N=C=N-(-R-N=C=N-)n-R1(1)其中R表示二异氰酸酯残基,R1表示单异氰酸酯残基,和n是1-100的整数。2.根据权利要求1的树脂,其中10mol%或10mol%以上的该二异氰酸酯残基是芳族二异氰酸酯残基。3.根据权利要求1所要求的树脂,其中二异氰酸酯残基是选自甲苯二异氰酸酯,4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯,和萘二异氰酸酯中的至少一种的残基。4.根据权利要求1的树脂,其中单异氰酸酯残基是芳族单异氰酸酯残基。5.根据权利要求4的树脂,其中芳族单异氰酸酯残基是1-萘基异氰酸酯的残基。6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员:宇和田一贵掘田佑治贞頼直树
申请(专利权)人:日东电工株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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