CN104685000A - 包含凸状固化产品和基板的集成件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造包含凸状固化产品和基板的集成件的方法，所述方法包括以下步骤：将可固化有机硅组合物逐滴沉积或分配到经预热的基板上，所述组合物在所述基板所加热到的温度下在刚开始测量后的60秒内达到使用硫化计根据JIS K 6300-2测得的1dN·m的扭矩值，并在所述温度下具有至少0.05Pa·s的粘度。所述方法使得可以使用可固化有机硅组合物在基板上有效制造半球形、半圆柱形、穹顶形或类似的凸状固化产品。

Description

包含凸状固化产品和基板的集成件的制造方法
技术领域
本发明涉及一种制造其中使用可固化有机硅组合物在基板上形成凸状固化产品的集成件的方法，特别是涉及一种制造其中在半导体元件上或其上安装有所述元件的基板上形成凸状固化产品的集成件的方法。
本发明要求于2012年10月15日提交的日本专利申请No.2012-228327的优先权，该专利申请的内容以引用方式并入本文。
背景技术
可固化有机硅组合物用于光耦合器、发光二极管、固态图像感测装置以及具有光学半导体元件的其他类型的光学半导体装置以密封所述元件。对于这些组合物而言，要求其固化产品不吸收或散射由光学半导体元件发射或接受的光，且有时要求所述固化产品为半球形、半圆柱形、穹顶形或类似的凸形以便改善光学半导体装置的光学性质。
例如，日本未经审查的专利申请公布No.2008-231199公开了灌注触变可固化有机硅组合物以密封发光元件，并为密封体赋予凸透镜形状。
日本未经审查的专利申请公布No.2009-235265公开了使用分配器将触变可固化有机硅组合物逐滴沉积在基板上以密封发光元件，并为密封体赋予凸透镜形状。
然而，日本未经审查的专利申请公布No.2008-231199和2009-235265中所公开的方法存在难以控制触变性从而使得在实践中无法获得具有所需半球形、半圆柱形、穹顶形或类似凸形的密封体的问题。另外，该触变可固化有机硅组合物的高粘度阻碍了其从分配器的快速分配，从而导致分配该组合物所需的时间问题以及在分配该组合物时形成线状物的问题。此外，根据为赋予该可固化有机硅组合物触变性质而添加到其中的填充剂，该可固化有机硅组合物可能变混浊，从而导致光学性质方面的问题。
本发明鉴于如上所述的现有技术中的问题而实现，并且其目标是提供一种能够有效地制造其中使用可固化有机硅组合物在基板上形成凸状固化产品的集成件的方法。
发明内容
作为为实现上述目标而努力研究的结果，本发明人发现：当将具有特定粘度和可固化质的可固化有机硅组合物逐滴沉积或分配到基板上时，预先设定基板的温度使得可以有效制造其中形成了所需凸状固化产品的集成件，从而达成本发明。
具体地讲，本发明的目标经由制造包含凸状固化产品和基板的集成件的方法来实现，该方法包括以下步骤：将可固化有机硅组合物逐滴沉积或分配到经预热的基板上，该组合物在基板所加热到的温度下在刚开始测量后的60秒内达到使用硫化计根据JIS K 6300-2测得的1dN·m的扭矩值，并在所述温度下具有至少0.05Pa·s的粘度。
在根据本发明的制造方法中，将基板优选地预热到至少50℃。具体地讲，将基板优选地加热到一定的温度，以使得可固化有机硅组合物在基板所加热到的温度下的粘度与可固化有机硅组合物在25℃下的粘度之比为至少0.01。另外，基板优选地为半导体装置或用于半导体装置的基板；特别是，半导体装置优选地为光学半导体装置。
可固化有机硅组合物优选地在25℃下具有至少2.0Pa·s的粘度和在25℃下小于1.50的折射率。这样的可固化有机硅组合物优选地经由硅氢加成反应而热固化。
凸状固化产品可包封半导体元件。半导体元件可存在于基板上。
半导体元件优选地由光学半导体构成。
光学半导体优选地为LED。
本发明还涉及一种包含根据上述制造方法所获得的集成件的光学装置。
本发明的效果
根据本发明，可能的是有效地制造其中使用可固化有机硅组合物在基板上形成半球形、半圆柱形、穹顶形或类似凸形固化产品的集成件。
特别是，在根据本发明的制造方法中，无需预先形成用于防止可固化有机硅组合物在逐滴沉积或分配到基板上后扩散的围堤构件。因此，即使基板具有平坦表面，也可容易地制造具有半球形、半圆柱形、穹顶形或类似凸形的凸状固化产品。
附图说明
图1是根据本发明制造方法制造的光学装置的一个例子的示意性横截面视图。
图2是图1中所示的光学装置的示意性透视图。
图3是根据本发明制造方法制造的光学装置的另一个例子的示意性横截面视图。
图4是根据本发明制造方法制造的光学装置的另一个例子的示意性透视图。
图5是根据本发明制造方法制造的光学装置的另一个例子的示意性横截面视图。
具体实施方式
在根据本发明的制造方法中，将具有预定的粘度性质和预定的可固化质的可固化有机硅组合物逐滴沉积或分配到经预热的基板上。
对用于本发明的基板并无特别限制，只要其耐热即可；基板材料的例子包括：金属，诸如银、金、铜、铝和镍；半导体，诸如硅；玻璃，诸如耐热玻璃；高熔点热塑性树脂；热固性树脂，诸如环氧树脂、BT树脂、聚酰亚胺树脂和有机硅树脂；陶瓷，诸如氧化铝和氮化铝；以及它们的复合物。
在本发明中，对基板预热。在本发明中，必须根据可固化有机硅组合物的固化性质来调整加热温度。对加热温度并无特别限制，但至少50℃的温度是优选的，至少60℃的温度是更优选的，至少70℃的温度是还要优选的，并且至少80℃的温度是尤其优选的。对加热温度的上限也无限制，但不大于220℃的温度是优选的，不大于180℃的温度是更优选的，并且不大于160℃的温度是还要优选的。对加热方法并无特别限制，并且可以采用任何加热方法，诸如经由热板等进行直接加热、经由红外辐射进行辐射加热或经由微波进行感应加热。
用于本发明的可固化有机硅组合物的折射率优选地小于1.50。其固化产品的折射率优选地也小于1.50。可使用例如阿贝折射计测量折射率。在此类情况下，可改变阿贝折射计的光源的波长以测量在所需波长下的折射率。可固化有机硅组合物或其固化产品优选地在可见光波长(589nm)下具有小于1.50、更优选地1.40至1.49、还优选地1.42至1.47的折射率(25℃)。通常，可固化有机硅组合物优选地为非苯基组合物，其包含具有甲基基团或其他烷基基团的有机聚硅氧烷(诸如二甲基聚硅氧烷)作为主要组分。
用于本发明的可固化有机硅组合物或其固化产品优选地具有至少80％、更优选地至少90％、还优选地至少95％的光学透射率(25℃)。该光学透射率可例如通过使用分光光度计在0.1cm光程长和450nm波长下测量可固化有机硅组合物或固化产品的光学透射率(25℃)来获得。
用于本发明的可固化有机硅组合物优选地为不具有硅键合的苯基基团的非苯基可固化有机硅组合物。更优选的是，除苯基基团以外的芳基基团也不键合到硅原子。
对可固化有机硅组合物并无特别限制；例子包括(A)在分子中具有至少两个烯基基团的有机聚硅氧烷、(B)在分子中具有至少两个硅键合的氢原子的有机聚硅氧烷和(C)包含至少硅氢加成催化剂的硅氢加成-可固化有机硅组合物。
组分(A)优选地在25℃下具有50至100,000mPa·s范围内的粘度。
对组分(A)的分子结构无限制；例子包括直链、部分支化的直链、支链、树枝状、网状或环状结构。
组分(A)中的烯基基团的例子包括具有2至10个碳的直链或支链烯基基团，诸如乙烯基基团、烯丙基基团、丙烯基基团、异丙烯基基团、丁烯基基团、戊烯基基团和己烯基基团。乙烯基基团或烯丙基基团是优选的，并且乙烯基基团是更优选的。组分(A)可任选地在分子中具有三个或更多个硅键合的烯基基团。
组分(A)中具有1至10个碳的烷基基团的例子包括甲基基团、乙基基团、丙基基团、异丙基基团、丁基基团、异丁基基团、叔丁基基团、戊基基团、新戊基基团、己基基团、庚基基团和其他直链或支链烷基基团。烷基基团中的部分氢原子可被卤素原子、羟基基团、环氧基基团等取代，诸如氯甲基基团、3-氯丙基基团、3,3,3-三氟丙基基团和其他卤代烷基基团。
组分(A)的例子包括：在两个分子末端被三甲基甲硅烷氧基基团封端的甲基乙烯基聚硅氧烷；在两个分子末端被三甲基甲硅烷氧基基团封端的甲基乙烯基硅氧烷与二甲基硅氧烷的共聚物；在两个分子末端被二甲基乙烯基甲硅烷氧基基团封端的甲基乙烯基聚硅氧烷；在两个分子末端被二甲基乙烯基甲硅烷氧基基团封端的二甲基硅氧烷与甲基乙烯基硅氧烷的共聚物；环状甲基乙烯基硅氧烷；环状二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物；由式(CH3)3SiO1/2表示的硅氧烷单元、由式(CH2＝CH)(CH3)2SiO1/2表示的硅氧烷单元和由式SiO4/2表示的硅氧烷单元所组成的共聚物；由式(CH2＝CH)(CH3)2SiO1/2表示的硅氧烷单元和由式SiO4/2表示的硅氧烷单元所组成的共聚物；由式(CH3)3SiO1/2表示的硅氧烷单元、由式(CH2＝CH)(CH3)2SiO1/2表示的硅氧烷单元、由式(CH3)2SiO2/2表示的硅氧烷单元和由式SiO4/2表示的硅氧烷单元的共聚物；以及上述两者或更多者的混合物。在两个分子末端被二甲基乙烯基甲硅烷氧基基团封端的二甲基聚硅氧烷、在两个分子末端被三甲基甲硅烷氧基基团封端的二甲基硅氧烷与甲基乙烯基硅氧烷的共聚物以及由式SiO4/2表示的硅氧烷单元和由式(CH2＝CH)(CH3)2SiO1/2表示的硅氧烷单元的共聚物是尤其优选的。
组分(B)优选地在25℃下具有1至1,000mPa·s范围内、更优选地1至500mPa·s范围内、还优选地1至100mPa·s范围内的粘度。
对组分(B)的分子结构无限制；例子包括直链、部分支化的直链、支链、树枝状、网状或环状结构。
组分(B)的量优选地为这样的量，其使得组分(B)相对于组分(A)中的每1mol总烯基基团提供0.5至2.0mol范围内、优选0.8至1.8mol范围内的硅键合的氢原子的量。
组分(B)的例子包括在两个分子末端被三甲基甲硅烷氧基基团封端的甲基氢聚硅氧烷；在两个分子末端被三甲基甲硅烷氧基基团封端的二甲基硅氧烷与甲基氢硅氧烷的共聚物；在两个分子末端被二甲基氢甲硅烷氧基基团封端的甲基氢聚硅氧烷；在两个分子末端被二甲基氢甲硅烷氧基基团封端的二甲基硅氧烷与甲基氢硅氧烷的共聚物；环状甲基氢硅氧烷；环状二甲基硅氧烷-甲基氢硅氧烷共聚物；由式(CH3)3SiO1/2表示的硅氧烷单元、由式H(CH3)2SiO1/2表示的硅氧烷单元和由式SiO4/2表示的硅氧烷单元的共聚物；由式H(CH3)2SiO1/2表示的硅氧烷单元和由式SiO4/2表示的硅氧烷单元的共聚物；由式(CH3)3SiO1/2表示的硅氧烷单元、由式H(CH3)2SiO1/2表示的硅氧烷单元、由式(CH3)2SiO2/2表示的硅氧烷单元和由式SiO4/2表示的硅氧烷单元的共聚物；以及这些之中两者或更多者的混合物；特别是，在两个分子末端被三甲基甲硅烷氧基基团封端的甲基氢聚硅氧烷、在两个分子末端被三甲基甲硅烷氧基基团封端的二甲基硅氧烷和甲基氢硅氧烷的共聚物以及由式SiO4/2表示的硅氧烷单元和由式H(CH3)2SiO1/2表示的硅氧烷单元的共聚物是优选的。
组分(C)是用于促进用在本发明中的可固化有机硅组合物的硅氢加成反应的硅氢加成催化剂。组分(C)优选地为铂族元素催化剂或铂族元素化合物催化剂，例子包括铂基催化剂、铑基催化剂和钯基催化剂。铂基催化剂是尤其优选的，因为其具有显著促进组分(A)与(B)的硅氢加成反应并因此促进本发明的组合物固化的能力。铂基催化剂的例子包括铂细粉；铂黑；氯铂酸、醇改性的氯铂酸；氯铂酸/二烯烃络合物；铂/烯烃络合物；双(乙酰乙酸)铂、双(乙酰丙酮)铂和其他铂/羰基络合物；氯铂酸/二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物、氯铂酸/四乙烯基四甲基环四硅氧烷络合物和其他氯铂酸/烯基硅氧烷络合物；铂/二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物、铂/四乙烯基四甲基环四硅氧烷络合物和其他铂/烯基硅氧烷络合物；以及氯铂酸和乙炔醇的络合物。在这些之中，铂-烯基硅氧烷络合物因其令人满意的硅氢加成反应能力而为尤其优选的。
烯基硅氧烷的例子包括1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷；1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基环四硅氧烷；其中烯基硅氧烷的部分甲基基团被乙基基团、苯基基团等取代的烯基硅氧烷低聚物；以及其中烯基硅氧烷的乙烯基基团被烯丙基基团、己烯基基团等取代的烯基硅氧烷低聚物。特别是，1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷由于所产生的铂-烯基硅氧烷络合物的有利稳定性而为优选的。
为改善铂-烯基硅氧烷络合物的稳定性，优选的是将这些铂-烯基硅氧烷络合物溶于以下物质中：烯基硅氧烷低聚物，诸如1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,3-二烯丙基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯基-1,3-二甲基-1,3-二苯基二硅氧烷、1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四苯基二硅氧烷或1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基环四硅氧烷；或有机硅氧烷低聚物，诸如二甲基硅氧烷低聚物，且特别优选的是将所述络合物溶于烯基硅氧烷低聚物。
对组分(C)的量并无特别限制，只要其能够促进组合物的固化即可；具体地讲，该组分中的铂族金属原子(尤其是铂原子)的量(以重量为单位)相对于可固化有机硅组合物优选地在0.01至500ppm的范围内、更优选地在0.01至100ppm的范围内、尤其优选地在0.1至50ppm的范围内。这是因为：如果组分(C)的量低于上述范围的下限，则组合物将无法充分地固化，而如果该量超过上述范围的上限，则可能出现固化产品诸如变色的问题。
用于本发明的可固化有机硅组合物可任选地具有达到透明程度的触变性。为赋予用于本发明的可固化有机硅组合物触变性，可相对于每100总质量份的组分(A)至(C)任选地添加1至20质量份的BET比表面积为50至500m2/g的无机填充剂。这是因为低于或大于上述范围的BET比表面积或含量在易处理性方面可能无法赋予合适程度的触变性。
无机填充剂的例子包括二氧化硅、氧化铝、氧化钛和玻璃，而二氧化硅是尤其优选的，并且热解法二氧化硅是甚至更优选的。
为了延长在室温下的适用期和储存稳定性，优选的是，用于本发明的可固化有机硅组合物包含硅氢加成反应抑制剂，诸如1-乙炔基环己-1-醇、2-甲基-3-丁炔-2-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、2-苯基-3-丁炔-2-醇或其他炔醇；3-甲基-3-戊烯-1-炔、3,5-二甲基-3-己烯-1-炔或其他烯炔化合物；1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙稀基环四硅氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四己烯基环四硅氧烷或其他甲基烯基硅氧烷低聚物；二甲基双(3-甲基-1-丁炔-3-氧基)硅烷、甲基乙烯基双(3-甲基-1-丁炔-3-氧基)硅烷或其他炔烃氧硅烷；以及苯并三唑。
当混合组分(A)至(C)时，其添加量应足以抑制胶凝化或固化，并足以使得可以长期储存，具体地讲，相对于每100总质量份的组分(A)至(C)，0.0001至5质量份范围内的量是优选的，并且0.01至3质量份范围内的含量是更优选的。
用于本发明的可固化有机硅组合物优选地包含粘附促进剂，以便进一步改善在固化期间与基板接触时的粘附性。可使用能够添加到因硅氢加成反应而固化的可固化有机有机硅组合物中的已知的粘附促进剂。
粘附促进剂的例子包括：具有约4至20个硅原子且具有三烷氧基甲硅烷氧基基团(例如，三甲氧基甲硅烷氧基基团或三乙氧基甲硅烷氧基基团)或三烷氧基甲硅烷基烷基基团(例如，三甲氧基甲硅烷基乙基基团或三乙氧基甲硅烷基乙基基团)和氢甲硅烷基基团或烯基基团(例如，乙烯基基团或烯丙基基团)的有机硅烷或直链、支链或环状有机硅氧烷低聚物；具有约4至20个硅原子且具有三烷氧基甲硅烷氧基基团或三烷氧基甲硅烷基烷基基团和甲基丙烯酰氧基烷基基团(例如，3-甲基丙烯酰氧基丙基基团)的有机硅烷或直链、支链或环状有机硅氧烷低聚物；具有约4至20个硅原子且具有三烷氧基甲硅烷氧基基团或三烷氧基甲硅烷基烷基基团和环氧基基团键合的烷基基团(例如，3-环氧丙氧丙基基团、4-环氧丙氧丁基基团、2-(3,4-环氧基环己基)乙基基团或3-(3,4-环氧基环己基)丙基基团)的有机硅烷或直链、支链或环状有机硅氧烷低聚物；和氨基烷基三烷氧基硅烷与环氧基基团键合的烷基三烷氧基硅烷的反应产物，以及含环氧基基团的聚硅酸乙酯。粘附促进剂的具体例子包括：乙烯基三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、氢三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷与3-氨基丙基三乙氧基硅烷的反应产物、硅烷醇基链封端的甲基乙烯基硅氧烷低聚物与3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷的缩合反应产物、硅烷醇基链封端的甲基乙烯基硅氧烷低聚物与3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷的缩合反应产物以及异氰尿酸三(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)酯。
考虑到处理/可加工性，用于本发明的可固化有机硅组合物优选地在25℃下具有至少2.0Pa·s、更优选至少3.0Pa·s的粘度；同时，虽然对粘度的上限并无特别限制，但不大于1,000Pa·s的粘度是优选的，不大于500Pa·s的粘度是更优选的，不大于50Pa·s的粘度是甚至更优选的，并且不大于20Pa·s的粘度是尤其优选的。
为了抑制用于本发明的可固化有机硅组合物在逐滴沉积或分配到基板上后在其上扩散，其在基板所加热到的温度下的粘度为至少0.05Pa·s，并且优选地为至少0.1Pa·s。优选的是，可固化有机硅组合物具有一定程度的流动性，以便在逐滴沉积或分配后呈圆形形状；具体地讲，在加热温度下的粘度优选地不大于100Pa·s，更优选地不大于50Pa·s，并且尤其优选地不大于10Pa·s。如果可固化有机硅组合物包含固化剂或固化催化剂，则可在使固化催化剂或固化剂失活后测量其在加热温度下的粘度值。例如，就硅氢加成-可固化有机硅组合物而言，可使用以下化合物使硅氢加成催化剂中毒：含硫、氮、磷或其他原子的有机化合物；重金属(诸如锡、铅、汞、铋、砷等)的离子化合物；或具有脂族多键的有机化合物(诸如乙炔等)，从而使得可以测量其粘度。
以η25℃作为用于本发明的可固化有机硅组合物在25℃下的粘度(mPa·s)以及η120℃作为在120℃下的粘度(mPa·s)，式Log10η120℃/Log10η25℃的值优选地为0.70至1.00。
用于本发明的可固化有机硅组合物在基板所加热到的温度下的粘度与其在25℃下的粘度之比优选地为至少0.01，更优选地为至少0.015，还优选地为至少0.02。
为使该形式进一步稳定，用于本发明的可固化有机硅组合物的固化速率使得从刚开始测量后直到在固化温度下达到1dN·m的扭矩值(使用硫化计根据JIS K 6300-2测得)的时间(TS-1)不超过60秒，优选地不超过40秒，更优选地不超过30秒，甚至更优选地不超过20秒。
如果用于本发明的可固化有机硅组合物为例如硅氢加成-可固化有机硅组合物，则可通过调整组分(C)含量或硅氢加成反应抑制剂的类型或量来调整其固化速率。此类硅氢加成-可固化有机硅组合物的例子包括JCR6125、OE-6370HF和OE-6370M(均由道康宁东丽株式会社(Dow Corning TorayCo.,Ltd.)制造)等。
可使用本领域中已知的方法将可固化有机硅组合物逐滴沉积或分配到经预热的基板上，而使用通用分配器进行逐滴沉积是优选的。当逐滴沉积或分配时，可固化有机硅组合物可处于室温下，或可被加热到使得不会固化的温度。对分配的组合物的量并无特别限制；例如，可从分配器一次分配1至100mg，优选10至50mg。可固化有机硅组合物从分配器的分配速率优选地为0.1至20mg/s，更优选地为1至10mg/s。
在逐滴沉积或分配后，基板上的可固化有机硅组合物可因基板的热量而快速固化，从而形成固化产品。固化产品可为半球形、半圆柱形、穹顶形或类似的凸形，并优选地为半球形。
固化产品(透镜形密封体)与基板的接触角优选地为至少60°，更优选地为至少70°，还优选地为至少80°，尤其优选地为85至90°。
必要时，可任选地在例如100至200℃、优选140至180℃的温度下对根据本发明获得的固化产品进行二次固化(后固化)。
该固化产品可包封半导体元件。半导体元件的例子包括硅半导体、磷化镓半导体、砷化镓半导体、氮化镓半导体等。
半导体元件可以为光学半导体元件。光学半导体元件的具体例子包括发光二极管(LED)、半导体激光器、光电二极管、光电晶体管、固态图像感测装置以及用于光耦合器的光发射器和接收器；光学半导体元件优选地为发光二极管(LED)。
本发明还涉及一种设有如上所述而获得的凸状固化产品的光学装置。图1至图4描绘了在具有平坦表面的基板1上安装有LED 2并且还设有凸状固化产品3的光学装置。基板1上的LED 2和电极(未示出)通过电线等(也未示出)连接。
可通过以下方式制造图1和图2中所示的根据本发明的光学装置：将可固化有机硅组合物逐滴沉积到基板1上以便覆盖LED 2，使组合物固化，并形成凸状固化产品3。图1和图2中所示的根据本发明的光学装置的凸状固化产品3为半球形的，这使得可以控制光投射的方向并使正面亮度不至于变得过亮，从而实现优异的光学性质。
与图1中所示的不同，图3描绘了设有具有略微平坦的穹顶形状的凸状固化产品3的光学装置。如同图1和图2中所示光学装置的情况，位于基板1上的LED 2和电极(未示出)通过电线等(也未示出)连接。图3中所示的根据本发明的光学装置的凸状固化产品3略微平坦，这使得光学装置的厚度可以变小。
与图1中所示的不同，图4描绘了设有具有半圆柱形形状的凸状固化产品3的光学装置。如同图1和图2中所示光学装置的情况，位于基板1上的LED 2和电极(未示出)通过电线等(也未示出)连接。图4中所示的根据本发明的光学装置的凸状固化产品3具有半圆柱形形状，这使得凸状固化产品3可以比较密集地布置在基板1上。
在图1至图4中所示的实施例中，无需在基板1的表面上提供用于防止逐滴沉积的可固化有机硅组合物在基板1的表面上扩散的围堤构件(突出部)。因此，即使基板1具有平坦表面，也可容易地制造半球形、半圆柱形、穹顶形或类似的凸状固化产品3。另外，由于无需用于防止可固化有机硅组合物扩散的围堤构件，因此也无需经由在根据本发明的制造方法所获得的光学装置中切块来切割阻挡构件。
同时，与图1至图4不同，图5描绘了包含围绕LED 2的反射构件4的光学装置。图5中所描绘的根据本发明的光学装置在基板1上设有LED2和反射构件4，以及凸状固化产品3。基板1上的LED 2和电极(未示出)通过电线等(也未示出)连接。可通过以下方式制造图5中所示的根据本发明的光学装置：将可固化有机硅组合物逐滴沉积在反射构件4的框架内以便覆盖LED 2，使组合物固化，并形成凸状固化产品3。通常，可通过用密封材料填充框架接着将透镜粘结到其上来制造类似于图5中所示的光学装置。然而，在根据本发明的制造方法中，可同时进行使用密封材料填充的过程和形成透镜的过程，这使得可以简化光学装置的制造过程。另外，无需粘结透镜和密封材料，这使得可以消除透镜与密封材料之间的光反射。
实例
下文将使用实例描述本发明，但本发明不受其限制。表1显示了用于实践例和比较例的由道康宁东丽株式会社制造的硅氢加成-可固化有机硅组合物的性质。将相对于每单位重量的组合物为500ppm的菲咯啉加入可固化有机硅组合物中以便抑制硅氢加成反应。使用Brookfield型粘度计(由布氏工程公司(Brookfield Engineering)制造；型号：DV-III)和转速为1rpm的SC4-21转子，测量添加有菲咯啉的组合物在各种温度下的粘度。结果示于表1中。在表1中，“TS-1”指示从刚开始测量后直至达到1dN·m的扭矩值的时间(秒)，该扭矩值使用硫化计(由阿尔法科技公司(AlphaTechnologies)制造；型号：MDR 2000P)根据JIS K 6300-2中的规定在1.66Hz的频率下测得。
表1
[实践例1和2]
将安装有光学半导体元件的陶瓷基板置于热板上并加热到120℃。使用分配器将室温(25℃)硅氢加成-可固化有机硅组合物(JCR 6125；道康宁东丽株式会社)逐滴沉积到基板上。一次沉积15mg组合物。在沉积后15分钟，观察所沉积的组合物的形状(实践例1)。除了将基板加热到150℃外，执行类似的程序(实践例2)。结果示于表2中。在表中，“○”指示固化产品具有凸形，其中固化产品的高度与其底部的直径之比为至少0.2，而“×”指示非凸形，其中该比率小于0.2。结果示于表2中。
表2
基板温度 形状
实践例1 120℃ ○
实践例2 150℃ ○
[实践例3至5以及比较例1和2]
将安装有光学半导体元件的陶瓷基板置于热板上并加热到130℃。使用分配器将室温(25℃)硅氢加成-可固化有机硅组合物(OE-6370HF；道康宁东丽株式会社)逐滴沉积到基板上。一次沉积15mg组合物。在沉积后15分钟，观察所沉积的组合物的形状(实践例3)。除了将基板加热到150℃和180℃外，还执行了与实践例3中执行的类似的程序(实践例4和5)。在表中，“○”指示固化产品具有凸形，其中固化产品的高度与其底部的直径之比为至少0.2，而“×”指示非凸形，其中该比率小于0.2。作为比较例1和2，除了将基板加热到25℃和120℃外，执行了类似的程序。结果示于表3中。
表3
基板温度 形状
实践例3 130℃ ○
实践例4 150℃ ○
实践例5 180℃ ○
比较例1 25℃ ×
比较例2 120℃ ×
[比较例3]
将其上安装有光学半导体元件的基板调整到25℃。使用分配器将室温(25℃)硅氢加成-可固化有机硅组合物(OE-6370HF；道康宁东丽株式会社)逐滴沉积到基板上。一次沉积15mg组合物。在沉积组合物后，将其立即置于加热到150℃的循环热风烘箱中，并在过去15分钟后观察所沉积的组合物的形状。在表中，“○”指示固化产品具有凸形，其中固化产品的高度与其底部的直径之比为至少0.2，而“×”指示非凸形，其中该比率小于0.2。结果示于表4中。
表4
[比较例4]
将安装有光学半导体元件的陶瓷基板置于热板上并加热到150℃。使用分配器将室温(25℃)硅氢加成-可固化有机硅组合物(OE-6630；道康宁东丽株式会社)逐滴沉积到基板上。一次沉积15mg组合物。在沉积后15分钟，观察所沉积的组合物的形状。在表中，○指示固化产品具有凸形，其中固化产品的高度与其底部的直径之比为至少0.2，而×指示非凸形，其中该比率小于0.2。结果示于表5中。
表5
基板温度 形状
比较例4 150℃ ×
[比较例5]
将安装有光学半导体元件的陶瓷基板置于热板上并加热到150℃。使用分配器将室温(25℃)硅氢加成-可固化有机硅组合物(OE-6636；道康宁东丽株式会社)逐滴沉积到基板上。一次沉积15mg组合物。在沉积后15分钟，观察所沉积的组合物的形状。在表中，“○”指示固化产品具有凸形，其中固化产品的高度与其底部的直径之比为至少0.2，而“×”指示非凸形，其中该比率小于0.2。结果示于表6中。
表6
基板温度 形状
比较例5 150℃ ×
工业适用性
本发明的制造方法使得可以使用可固化有机硅组合物在基板上有效制造半球形、半圆柱形、穹顶形或类似的凸状固化产品。因此，该制造方法可用作用于半导体元件(诸如发光二极管(LED)、半导体激光器、光电二极管、光电晶体管、固态成像元件、用于光耦合器的发光元件和光接收元件等)的密封方法。
标记描述
1 基板
2 LED
3 凸状固化产品
4 反射构件

Claims (12)

1.一种制造包含凸状固化产品和基板的集成件的方法，所述方法包括以下步骤：将可固化有机硅组合物逐滴沉积或分配到经预热的基板上，所述组合物在所述基板所加热到的温度下在刚开始测量后的60秒内达到使用硫化计根据JIS K 6300-2测得的1dN·m的扭矩值，并在所述温度下具有至少0.05Pa·s的粘度。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述基板预热到至少50℃的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：将所述基板加热到所述可固化有机硅组合物在所述基板所加热到的温度下的粘度与所述可固化有机硅组合物在25℃下的粘度之比为至少0.01的温度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述基板是半导体装置或用于半导体装置的基板。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述半导体装置为光学半导体装置。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述可固化有机硅组合物在25℃下的粘度为至少2.0Pa·s。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述可固化有机硅组合物在25℃下的折射率小于1.50。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述可固化有机硅组合物为硅氢加成反应可固化的。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述凸状固化产品密封位于所述基板上的半导体元件。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述半导体元件为光学半导体元件。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述光学半导体元件为LED。
12.一种光学装置，设有根据权利要求1至11中任一项所述的方法获得的集成件。
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