用于压缩模制或层合的热熔型固化性有机硅组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种用于压缩模制或层合的可热熔的固化性有机硅组合物和具有包含所述组合物的至少一个层的层合体，以及使用这些的半导体器件及其制造方法。根据本发明专利技术，可有效地制造具有半球形透镜或圆顶形密封体的半导体器件。在本发明专利技术中，易于控制所述密封体的形状，并且所述密封体不含任何气泡。在本发明专利技术中，还易于与所述密封体分开地控制所述半导体器件的涂层的厚度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权要求本申请要求2012年12月21日提交的美国临时专利申请No.61/740,765的优先权权益，该临时专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
本专利技术涉及一种用于压缩模制或层合的可热熔的固化性有机硅组合物和具有包含所述组合物的至少一个层的层合体，以及使用这些的半导体器件及其制造方法。
技术介绍
用于密封半导体元件的模制方法的例子包括转移模制和压缩模制。转移模制具有由密封树脂所引起的线材位移、线材变形、填充缺陷等问题。同时，压缩模制具有当液体密封树脂流入模具中时密封树脂包含气泡的问题。此外，由于半导体元件的涂层的厚度根据液体密封树脂流入模具中的量而变化，因此需要控制树脂流入量的精密控制与密封树脂的粘度之间的平衡。然而，难以控制该平衡。然后，日本未经审查的专利申请公布No.2011-258634A公开了使用具有密封树脂层和含有荧光体的层的层合光半导体密封片材通过压缩模制获得密封件。然而，该密封树脂层和含有荧光体的层各自通过使有机硅弹性体和改性有机硅树脂溶于有机溶剂而得到的溶液干燥而获得，并且不涉及可热熔的硅氢加成反应交联性有机硅组合物。因此，难以控制密封体的形状。日本未经审查的专利申请公布No.2007-123915A公开了使用包含荧光体的有机硅的荧光体片材来层合LED，但并未使用可热熔的硅氢加成反应交联性有机硅组合物，且难以获得半球形透镜或圆顶形密封体。专利
技术实现思路
本专利技术鉴于现有技术中的上述问题而实现。本专利技术的目标是提供一种方法，由此可有效地制造具有半球形透镜或圆顶形密封体的半导体器件，可容易地控制密封体形状，可避免密封体中的气泡，并且可容易地与密封体分开地控制半导体器件的涂层的厚度。作为为实现上述目标而专门研究的结果，本专利技术人发现：将可热熔的固化性有机硅组合物用于压缩模制或层合使得可以有效地制造半球形透镜或圆顶形密封体，可以容易地控制密封体的形状，可以避免密封体中的气泡，并且可容易地与密封体分开地控制半导体器件的涂层的厚度，从而完成本专利技术。本专利技术人还发现：将本专利技术的组合物形成层并通过压缩模制或层合进行加工使得可以有效地制造包含具有层合结构的密封体的半导体器件。具体地，本专利技术的目标通过用于压缩模制或层合的热熔型固化性有机硅组合物而实现。根据本专利技术的用于压缩模制或层合的热熔型固化性有机硅组合物优选地为膜或片材的形式。根据本专利技术的用于压缩模制或层合的热熔型固化性有机硅组合物优选地用于密封半导体器件。根据本专利技术的用于压缩模制或层合的热熔型固化性有机硅组合物优选地选自：(1)未反应的硅氢加成固化性有机硅组合物；(2)由未反应的硅氢加成固化性有机硅组合物部分交联而获得的硅氢加成固化性有机硅组合物；以及(3)包含以下成分的硅氢加成固化性有机硅组合物：具有硅原子键合的氢原子和/或烯基基团的交联产物；和至少一种类型的硅氢加成反应性组分，所述交联产物通过使未反应的硅氢加成反应性有机硅组合物交联而获得。未反应的硅氢加成固化性有机硅组合物(1)优选地包含：(A)在25℃下为固体的并在一个分子中平均具有多于两个烯基基团的至少一种类型的有机聚硅氧烷；(B)在一个分子中具有至少两个硅原子键合的氢原子的至少一种类型的有机聚硅氧烷，其量使得硅原子键合的氢原子的总摩尔数与组分(A)中的烯基基团的总摩尔数的比率在0.2至4的范围内；以及(C)硅氢加成催化剂，其量足以实现硅氢加成反应。组分(A)可是以下成分的混合物：(A-1)60至100质量％的在25℃下为固体的并在一个分子中平均具有多于两个烯基基团的支链有机聚硅氧烷；以及(A-2)0至40质量％的在25℃下为液体的并在一个分子中平均具有至少两个烯基基团的直链或部分支化的有机聚硅氧烷。由未反应的硅氢加成固化性有机硅组合物部分交联而获得的硅氢加成固化性有机硅组合物(2)优选地通过使包含以下成分的硅氢加成固化性有机硅组合物的硅氢加成反应在50至95％的转化率时停止而获得：(D)在一个分子中平均具有多于两个烯基基团的至少一种类型的有机聚硅氧烷；(E)在一个分子中具有至少两个硅原子键合的氢原子的至少一种类型的有机聚硅氧烷，其量使得硅原子键合的氢原子的总摩尔浓度与组分(D)中的烯基基团的总摩尔浓度的比率在0.2至4的范围内；以及(F)硅氢加成催化剂，其量足以实现硅氢加成反应。组分(D)可是以下成分的混合物：(D-1)由以下平均单元式表示的有机聚硅氧烷：(R13SiO1/2)a(R12SiO2/2)b(R1SiO3/2)c(SiO4/2)d(R2O1/2)e其中R1是苯基基团、具有1至6个碳原子的烷基基团或环烷基基团或具有2至6个碳原子的烯基基团，前提条件是60至80摩尔％的R1是苯基基团，并且10至20摩尔％的R1是烯基基团；R2是氢原子或具有1至6个碳原子的烷基基团；并且“a”、“b”、“c”、“d”和“e”是满足以下条件的数值：0≤a≤0.2、0.2≤b≤0.7、0.2≤c≤0.6、0≤d≤0.2、0≤e≤0.1且a+b+c+d＝1；以及(D-2)由以下通式表示的有机聚硅氧烷：R33SiO(R32SiO)mSiR33其中R3是苯基基团、具有1至6个碳原子的烷基基团或环烷基基团或具有2至6个碳原子的烯基基团，前提条件是40至70摩尔％的R3是苯基基团，并且R3中的至少一个是烯基基团；并且“m”为5至100的整数，该组分的量为每100重量份的组分(D-1)0至20重量份。硅氢加成固化性有机硅组合物(3)优选地包含：(G)由包含以下成分的未反应的硅氢加成反应性有机硅组合物进行硅氢加成反应而获得的含有烯基基团的交联产物：(G-1)在一个分子中平均具有多于两个烯基基团的至少一种类型的有机聚硅氧烷；(G-2)在一个分子中具有至少两个硅原子键合的氢原子的至少一种类型的有机聚硅氧烷，其中硅原子键合的氢原子的总摩尔浓度与组分(G-1)中的烯基基团的总摩尔浓度的比率在0.3至0.9的范围内；和(G-3)硅氢加成催化剂，其量足以实现硅氢加成反应；以及(H)在一个分子中具有至少两个硅原子键合的氢原子的至少一种类型的有机聚硅氧烷，其量使得硅原子键合的氢原子的总摩尔浓度与交联产物中的烯基基团的总摩尔浓度的比率在0.1至2.0的范围内。优选的是，满足以下条件之一：(G-1)是在一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于压缩模制或层合的热熔型固化性有机硅组合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.21 US 61/740,7651.一种用于压缩模制或层合的热熔型固化性有机硅组合物。
2.根据权利要求1所述的固化性有机硅组合物，其中所述组合物为膜
或片材的形式。
3.根据权利要求1或2所述的固化性有机硅组合物，其中所述组合物
用于密封半导体器件。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的固化性有机硅组合物，其中所
述固化性有机硅组合物选自：
(1)未反应的硅氢加成固化性有机硅组合物；
(2)由未反应的硅氢加成固化性有机硅组合物部分交联而获得的硅
氢加成固化性有机硅组合物；以及
(3)包含以下成分的硅氢加成固化性有机硅组合物：具有硅原子键
合的氢原子和/或烯基基团的交联产物；和至少一种类型的硅氢
加成反应性组分，所述交联产物通过使未反应的硅氢加成反应
性有机硅组合物交联而获得。
5.根据权利要求4所述的固化性有机硅组合物，其中所述未反应的硅
氢加成固化性有机硅组合物(1)包含：
(A)在25℃下为固体的并在一个分子中平均具有多于两个烯基基团
的至少一种类型的有机聚硅氧烷；
(B)在一个分子中包含至少两个硅原子键合的氢原子的至少一种类
型的有机聚硅氧烷，其量使得硅原子键合的氢原子的总摩尔浓
度与组分(A)中的烯基基团的总摩尔浓度的比率在0.2至4的范
围内；以及
(C)硅氢加成催化剂，其量足以实现硅氢加成反应。
6.根据权利要求5所述的固化性有机硅组合物，其中组分(A)是以下成
分的混合物：
(A-1)60质量％至100质量％的在25℃下为固体的并在一个分子中
平均具有多于两个烯基基团的支链有机聚硅氧烷；以及
(A-2)0质量％至40质量％的在25℃下为液体的并在一个分子中平
均具有至少两个烯基基团的直链或部分支化的有机聚硅氧
烷。
7.根据权利要求4所述的固化性有机硅组合物，其中由未反应的硅氢
加成固化性有机硅组合物部分交联而获得的所述硅氢加成固化性有
机硅组合物(2)通过使包含以下成分的硅氢加成反应性有机硅组合物
的硅氢加成反应在50％至95％的转化率时停止而获得：
(D)在一个分子中平均具有多于两个烯基基团的至少一种类型的有
机聚硅氧烷；
(E)在一个分子中具有至少两个硅原子键合的氢原子的至少一种类
型的有机聚硅氧烷，其量使得硅原子键合的氢原子的总摩尔浓
度与组分(D)中的烯基基团的总摩尔浓度的比率在0.2至4的范
围内；以及
(F)硅氢加成催化剂，其量足以实现硅氢加成反应。
8.根据权利要求7所述的固化性有机硅组合物，其中组分(D)是以下成
分的混合物：
(D-1)由以下平均单元式表示的有机聚硅氧烷：
(R13SiO1/2)a(R12SiO2/2)b(R1SiO3/2)c(SiO4/2)d(R2O1/2)e其中R1是苯基基团、具有1至6个碳的烷基基团或环烷基基
团或具有2至6个碳的烯基基团，前提条件是60摩尔％至80
摩尔％的R1是苯基基团，并且10摩尔％至20摩尔％的R1是
烯基基团；R2是氢原子或具有1至6个碳的烷基基团；并且
“a”、“b”、“c”、“d”和“e”是满足以下条件的数
值：0≤a≤0.2、0.2≤b≤0.7、0.2≤c≤0.6、0≤d≤0.2、
0≤e≤0.1且a+b+c+d＝1；以及
(D-2)由以下通式表示的有机聚硅氧烷：
R33SiO(R32SiO)mSiR33其中R3是苯基基团、具有1至6个碳的烷基基团或环烷基基
团或具有2至6个碳的烯基基团，前提条件是40摩尔％至70
摩尔％的R3是苯基基团，并且至少一个R3是烯基基团；并且
“m”为5至100的整数，该组分的量为每100重量份的组
分(D-1)0至20重量份。
9.根据权利要求4所述的固化性有机硅组合物，其中所述硅氢加成固
化性有机硅组合物(3)包含：
(G)由包含以下成分的未反应的硅氢加成反应性有机硅组合物进
行硅氢加成反应而获得的含有烯基基团的交联产物：
(G-1)在一个分子中平均具有多于两个烯基基团的至少一种类型的
有机聚硅氧烷；
(G-2)在一个分子中具有至少两个硅原子键合的氢原子的至少一种
类型的有机聚硅氧烷，其量使得硅原子键合的氢原子的总摩
尔浓度与组分(G-1)中的烯基基团的总摩尔浓度的比率在0.3
至0.9的范围内；和
(G-3)硅氢加成催化剂，其量足以实现硅氢加成反应；以及
(H)在一个分子中具有至少两个硅原子键合的氢原子的至少一种
类型的有机聚硅氧烷，其量使得硅原子键合的氢原子的总摩
尔浓度与所述交联产物中的烯基基团的总摩尔浓度的比率在
0.1至2.0的范围内。
10.根据权利要求9所述的固化性有机硅组合物，其中满足以下条件之
一：
(G-1)是在一个分子中平均具有多于两个烯基基团的并由以下平均
组成式表示的有机聚硅氧烷：
R4xSiO(4-x)/2其中R4各自独立地表示取代或未取代的一价烃基，前提条件
是0.1摩尔％至40摩尔％的R4是烯基基团；并且“x”为满
足以下条件的正数：1≤x＜2；
(G-2)是由以下通式表示的二有机聚硅氧烷：
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田真宗，吉武诚，山崎春菜，尼子雅章，S·斯维尔，中田稔树，
申请(专利权)人：道康宁公司，道康宁东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：美国;US