本发明专利技术提供了一种有机硅组合物,其由含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A,含硅氢键的组分B,在氢化硅烷反应催化剂C,反应抑制剂E和添加剂F的作用下,热固化制备而成,所述添加剂F为硅氧烷均聚物或硅氧烷共聚物。本发明专利技术的有机硅组合物,热固化速度快,硬度较高,且表面平整无褶皱、无缺陷,可以作为大功率LED的封装材料,也可用于其他半导体光电器件、光学开关、光电耦合器、固态摄像元件等的封装;另外,该有机硅组合物也可以用于光学粘合剂、光电器件表面涂布等。
【技术实现步骤摘要】
一种有机硅组合物、制备方法及其使用其的半导体装置
本专利技术涉及一种有机硅组合物,尤其涉及一种用于大功率发光二极管(LED)、光电器件、半导体器件等的有机硅组合物、制备方法及其使用其的半导体装置。
技术介绍
随着半导体器件的发展,尤其是光电器件的发展,对封装胶的性能要求逐步提高。以发光二极管(LED)最具代表性,随着其功率和亮度的不断提高,对有机硅组合物的光学性能、物理性能和化学性能等提出了更高的要求,传统的环氧树脂封装材料已不能满足实际需要。具有高折光率、耐老化、高导热、粘附力强、耐冲击且表面平整等优点的有机硅组合物成为了研究的重点。众所周知,在催化剂存在下,由含有不饱和键的聚硅氧烷类组分与含有硅氢键的组分通过加成反应热固化形成的聚硅氧烷类化合物,在工业中可以用作大功率高亮度的白光LED的封装。本
内的技术人员普遍认为,诸如3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷等类添加剂,可以显著的提高硅树脂封装胶在不同基底上的的粘结力;如美国专利US7527871公开了“一种固化的聚硅氧烷化合物及其半导体器件”,欧洲专利EP1424363公开了“一种用于LED器件的有机硅树脂”,中国专利CN101747632公开了“一种大功率LED的有机硅橡胶封装料”和中国专利CN102153865公开了一种“大功率发光二极管封装用有机硅材料”。然而,如上述专利所述的有机硅封装胶,热固化速度慢,热固化时间长,且热固化后的有机硅封装胶硬度较小,且表面有褶皱,缺陷较多,不利于光的均匀穿透,出光率低,应用在LED的封装时,影响其亮度。有鉴于此,有必要对现有的有机硅组合物及其制备方法予以改进,以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热固化速度快,并且具有高硬度,表面平整无褶皱、无缺陷的有机硅组合物、制备方法及其使用其的半导体装置。所述有机硅组合物可用作大功率LED的封装材料,也可用于其他半导体光电器件、光学开关、光电耦合器、固态摄像元件等;另外,该有机硅组合物也可以用于光学粘合剂、光电器件表面涂布等。为实现上述专利技术目的,本专利技术提供一种有机硅组合物,所述有机硅组合物由含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A,含硅氢键的组分B,在氢化硅烷反应催化剂C,反应抑制剂E和添加剂F的作用下,热固化制备而成,所述添加剂F为硅氧烷均聚物或硅氧烷共聚物。作为本专利技术的进一步优选,所述添加剂F为硅氧烷均聚物时,所述乙烯基与烷氧基位于同一个硅原子,所述烷氧基选自甲氧基,结构为:乙烯基甲氧基硅氧烷均聚物,其中,3≤m≤200。作为本专利技术的进一步优选,所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A中含有至少两个与硅键合的链烯基和至少一个与硅键合的芳香基,所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A的折光率不小于1.5,含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A选自线型聚合物、支链型聚合物或网状聚合物的一种或多种,含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A为线型聚合物时选自二乙烯基封端-聚(二甲基硅氧烷-co-二苯基硅氧烷),具有如下结构:其中3≤M≤200,3≤D≤200。作为本专利技术的进一步优选,所述含硅氢键的组分B含有至少两个硅氢键和至少一个芳香基,所述含硅氢键的组分B的折光率不小于1.5,所述芳香基为苯基时,所述含硅氢键的组分B选自三(二甲基硅氧烷基)苯基硅烷,具有如下结构:作为本专利技术的进一步优选,所述氢化硅烷反应催化剂C选自催化量的铂催化剂、铑催化剂或钯催化剂;所述铂催化剂选自铂微粉、氯铂酸、氯铂酸的醇溶液、铂/链烯基硅氧烷络合物、铂/烯烃络合物和铂/羰基络合物的一种或多种。作为本专利技术的进一步优选,所述反应抑制剂E选自炔醇类化合物、烯-炔化合物、硅氧烷或苯并三唑。作为本专利技术的进一步优选,所述添加剂F的用量不大于50%(wt)。作为本专利技术的进一步优选,所述含硅氢键的组分B中的硅氢键与所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A中的乙烯基的摩尔比介于1:0.7~1:1.4之间。作为本专利技术的进一步优选,所述有机硅组合物为线型聚合物、支链型聚合物或网状聚合物。作为本专利技术的进一步优选,所述有机硅组合物的折光率介于1.35~1.60之间。为实现上述专利技术目的,本专利技术还提供一种有机硅组合物的制备方法:在一个行星式搅拌器专用塑料杯中,按如下重量份加入各组分混合均匀:82~88份含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A,10~15份含硅氢键的组分B,0.1~2份添加剂F,0.01~0.05份反应抑制剂E,催化量的氢化硅烷反应催化剂C,其中,含硅氢键的组分B中的硅氢键与含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A中的乙烯基的摩尔比介于1:0.7~1:1.4之间,将搅拌均匀的液体在80~200℃下热固化1min~4h。为实现上述专利技术目的,本专利技术还提供一种有机硅组合物的制备方法:在一个行星式搅拌器专用塑料杯中,按如下重量份加入各组分混合均匀:82~88份含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A,所述含硅氢键的组分B与甲基含氢树脂以摩尔比为4:1的比例进行混合,得到混合物D,所述甲基含氢树脂选自四乙基硅酸酯与二甲基氯硅烷的反应产物,10~15份混合物D,0.1~2份添加剂F,0.01~0.05份反应抑制剂E,催化量的氢化硅烷反应催化剂C,其中,含硅氢键的组分B中的硅氢键与含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A中的乙烯基的摩尔比介于1:0.7~1:1.4之间,将搅拌均匀的液体在80~200℃下热固化1min~4h。为实现上述专利技术目的,本专利技术还提供一种半导体装置,所述半导体装置具有权利要求1~11任一项所述的有机硅组合物。本专利技术的有益效果是:本专利技术提供一种有机硅组合物,通过向所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A、含硅氢键的组分B、氢化硅烷反应催化剂C,反应抑制剂E的热固化加成反应中加入添加剂F乙烯基-烷氧基硅氧烷均聚物或乙烯基-烷氧基硅氧烷共聚物,不但显著提高了热固化的反应速度,缩短了热固化时间,而且同时还提高了热固化后有机硅组合物的性能。在乙烯基-烷氧基硅氧烷均聚物或乙烯基-烷氧基硅氧烷共聚物的作用下,热固化速度显著提高,热固化时间明显缩短,且热固化后的有机硅组合物,不但硬度有所提高,而且有机硅组合物的表面平整无褶皱、无缺陷;从而使得光线可以均匀地穿透热固化的有机硅组合物。本专利技术所提供的有机硅组合物的制备方法,同时提高了热固化反应速度和热固化后有机硅组合物的性能,便于生产化与应用。本专利技术的有机硅组合物,热固化速度快,硬度大,且表面平整无褶皱、无缺陷,可以作为大功率LED的封装材料,也可用于其他半导体光电器件、光学开关、光电耦合器、固态摄像元件等的封装;另外,该有机硅组合物也可以用于光学粘合剂、光电器件表面涂布等。具体实施方式本专利技术提供一种热固化速度快,并且具有高硬度,表面平整无褶皱、无缺陷的有机硅组合物,可用作大功率LED的封装材料,也可用于其他半导体光电器件、光学开关、光电耦合器、固态摄像元件等的封装;另外,该有机硅组合物也可以用于光学粘合剂、光电器件表面涂布等。本专利技术提供了一种有机硅组合物,所述有机硅组合物由含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A,含硅氢键的组分B,在氢化硅烷反应催化剂C,反应抑制剂E和添加剂F的作用下,热固化制备而成,所述反应抑制剂E为氢化硅烷反应抑制剂,所述添加剂F为硅氧烷均聚物或硅氧烷共聚物。所述添加剂F为硅氧烷均聚物时,所述乙烯基与烷氧基位于同一个硅原子,本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种有机硅组合物,其特征在于:所述有机硅组合物由含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A,含硅氢键的组分B,在氢化硅烷反应催化剂C,反应抑制剂E和添加剂F的作用下,热固化制备而成,所述添加剂F为硅氧烷均聚物或硅氧烷共聚物。
【技术特征摘要】
1.一种有机硅组合物,其特征在于:所述有机硅组合物由含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A与含硅氢键的组分B在氢化硅烷反应催化剂C、反应抑制剂E和添加剂F的作用下热固化制备而成,其中所述添加剂F的用量在50wt%以下,并且所述添加剂F为乙烯基甲氧基硅氧烷均聚物或乙烯基乙氧基硅氧烷均聚物;所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A选自二乙烯基封端-聚(二甲基硅氧烷-co-二苯基硅氧烷),并具有如下结构:其中3≤M≤200,3≤D≤200;所述含硅氢键的组分B选自三(二甲基硅氧烷基)苯基硅烷,并具有如下结构:所述乙烯基甲氧基硅氧烷均聚物的结构式如下:3≤m≤200;所述乙烯基乙氧基硅氧烷均聚物的结构式如下:3≤m≤200;所述含硅氢键的组分B中的硅氢键与所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A中的乙烯基的摩尔比介于1:0.7~1:1.4之间;所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A的折光率不小于1.5,所述含硅氢键的组分B的折光率不小于1.5,所述有机硅组合物的折光率介于1.35~1.60之间。2.根据权利要求1所述的有机硅组合物,其特征在于:在所述乙烯基甲氧基硅氧烷均聚物或乙烯基乙氧基硅氧烷均聚物的结构式中,3≤m≤50。3.根据权利要求1所述的有机硅组合物,其特征在于:所述氢化硅烷反应催化剂C选自催化量的铂催化剂、铑催化剂或钯催化剂。4.根据权利要求3所述的有机硅组合物,其特征在于:所述铂催化剂选自铂微粉、氯铂酸、氯铂酸的醇溶液、铂/链烯基硅氧烷络合物、铂/烯烃络合物和铂/羰基络...
【专利技术属性】
技术研发人员:张汝志,张景博,
申请(专利权)人:弗洛里光电材料苏州有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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