触变型有机聚硅氧烷组合物及半导体器件制造技术

技术编号:13327467 阅读:38 留言:0更新日期:2016-07-11 17:09
为了克服现有技术的缺陷,本发明专利技术提供了一种触变型有机聚硅氧烷组合物及半导体器件,所述组合物包括如下组分:(A1)包括R13SiO1/2单元和SiO4/2单元的固态三维结构有机聚硅氧烷;(A2)包括R13SiO1/2单元和R22SiO2/2单元的液态直链结构有机聚硅氧烷,所述(A2)组分的数均分子量小于10000;(A3)包括R13SiO1/2单元和R22SiO2/2单元的液态直链结构有机聚硅氧烷,所述(A3)组分的数均分子量大于80000;(B)包括R33SiO1/2单元和R42SiO2/2单元的液态直链结构聚有机氢化硅氧烷;(C)具有在一个分子中含有平均至少一个环氧基团的有机硅氧烷增粘剂;(D)触变剂;(E)用量足以促进该组合物固化的氢化硅烷化催化剂。与现有技术相比,本发明专利技术的组合物及其固化的半导体器件,不仅兼顾有良好的耐热和出油,而且具有良好的触变性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有机硅组合物,特别涉及一种触变型有机聚硅氧烷组合物,以及使用所述组合物固化构成的半导体器件。
技术介绍
有机硅聚合物的基本结构单元是由硅氧链节构成,侧链则通过硅原子与其他各种有机基团相连。与其他高分子材料相比,有机硅聚合物具有如下突出性能:1.耐温特性,有机硅产品是以硅氧(Si-O)键为主链结构的,所以有机硅产品的热稳定性高,高温下(或辐射照射)分子的化学键不断裂、不分解。2.耐候性,有机硅产品的主链为-Si-O-,具有比其他高分子材料更好的热稳定性以及耐辐照和耐候能力,自然环境下具有较长的使用寿命。3.电气绝缘性能,有机硅产品都具有良好的电绝缘性能,其介电损耗、耐电压、耐电晕、体积电阻系数和表面电阻系数等均在绝缘材料中名列前茅,而且它们的电气性能受温度和频率的影响很小。因此,基于上述良好的综合性能,作为有机硅产品的一种,有机聚硅氧烷被广泛应用于LED封装及光伏产业上。专利申请公布号CN103342816A公开了一种可固化的有机聚硅氧烷组合物,应用在LED灯封装上,具有如下优点:极佳的粘结性、较强的硬度、优良的抗冷热冲击能力、透明度高等优点。通常,LED灯封装件包括发光元件和LED支架,所述发光元件被固定在所述LED支架上,所述LED支架通常由金属基体构成,并在所述金属基体上设有镀银层,所述镀银层用于对发光元件光线的聚光或散光。将有机聚硅氧烷组合物点胶涂布在所述发光元件和LED支架的镀银层上,并进行固化,即基本完成了对LED灯的封装。现有技术中,将有机聚硅氧烷组合物在点胶涂布的封装过程中,会存在点胶的成型性和柔韧性问题,具体为胶材的柔韧性在提高的同时,胶液施工前的粘度会出现大幅度的提升,造成施工过程中成型高度未能达到要求或施工结束时收尾形状不圆滑,即柔韧性与成型性不能兼顾;此外,还会存在耐热和出油问题,具体为胶材的耐热在提升的同时,胶液的整体粘度也会出现大幅度的提升,从而造成胶材才使用过程中出油量变大,即耐热与出油不能兼顾。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的上述缺陷,提供一种触变性和耐热及出油性能兼顾的可固化的有机聚硅氧烷组合物。为解决上述技术问题,本专利技术还提供了一种半导体器件,所述半导体器件包括发光元件和固定所述发光元件的支架,其中,所述发光元件上涂布有本发明所述的触变型有机聚硅氧烷组合物的固化物。本专利技术提供的触变型有机聚硅氧烷组合物,包括:(A1)包括R13SiO1/2单元和SiO4/2单元的固态三维结构有机聚硅氧烷,R1选自相同或不相同的链烯基、不含芳烃且不含脂肪族不饱和键的单价取代或未取代的烃基;(A2)包括R13SiO1/2单元和R22SiO2/2单元的液态直链结构有机聚硅氧烷,R1和R2选自相同或不相同的链烯基、不含芳烃且不含脂肪族不饱和键的单价取代或未取代的烃基,所述(A2)组分的数均分子量小于10000;(A3)包括R13SiO1/2单元和R22SiO2/2单元的液态直链结构有机聚硅氧烷,R1和R2选自相同或不相同的链烯基、不含芳烃且不含脂肪族不饱和键的单价取代或未取代的烃基,所述(A3)组分的数均分子量大于80000;(B)包括R33SiO1/2单元和R42SiO2/2单元的液态直链结构聚有机氢化硅氧烷,R3和R4选自相同或不相同的不含芳烃且不含脂肪族不饱和键的单价取代或未取代的烃基和氢原子;(C)具有在一个分子中含有平均至少一个环氧基团的有机硅氧烷增粘剂;(D)触变剂;(E)用量足以促进该组合物固化的氢化硅烷化催化剂。其中,所述组分(A1)是本专利技术组合物的主要成分,组分(A1)-(A3)中的链烯基共同与组分(B)中的与硅键合的氢原子相互反应,形成交联键,并进行固化。组分(A1)的分子结构是固态三维结构分子链结构,且在一个分子中应当含有R13SiO1/2单元和SiO4/2单元。组分(A1)中的链烯基可用乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基和己烯基为代表,最优选为乙烯基。所述组分(A1)中的不含芳烃且不含脂肪族不饱和键的单价取代或未取代的烃基,可包括下述基团:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或类似的烷基,氯代甲基、3-氯丙基或类似的卤代烷基,最优选为甲基。为了进一步提高所述组分(A1)和组分(B)的反应性,所述链烯基的含量为0.01-0.30mol/100g,优选为0.02-0.25mol/100g。更进一步的,本专利技术对在组分(A1)的数均分子量优选为2500-3500,当(A1)的数均分子量小于2500时,固化后初始粘结力会变差;当(A1)的数均分子量大于3500时,固化后材料硬度太高,高温下长期工作容易开裂,导致胶体从基材剥落。作为本专利技术的优选实施方式之一,所述(A1)具有下述平均单元分子式,(SiO4/2)a1(R5R62SiO1/2)a2,其中R5选自相同或不相同的链烯基,R6选自链烯基和相同或不相同的单价取代或未取代的烷基,0.5<a1<0.99,0.01<a2<0.5,且a1+a2=1。其中R5中的链烯基可用乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基和己烯基为代表,最优选为乙烯基,单价取代或未取代的烷基以甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或类似的烷基,最优选为甲基。所述R6中的单价取代或未取代的烷基,可包括下述基团:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或类似的烷基,最优选为甲基。例如,所述组分(A1)可包括如下分子式作为代表:(SiO4/2)a1(CH2=CH(CH3)2SiO1/2)a2;(SiO4/2)a1((CH2=CH)2CH3SiO1/2)a2;(SiO4/2)a1(CH2=CH(CH3)2SiO1/2)a2((CH2=CH)2CH3SiO1/2)a2’。其中,所述组分(A2)是本专利技术组合物的主要成分之一,组分(A2)的分子结构是液态直链分子链结构,且在一个分子中应当含有R13SiO1/2单元和R22SiO2/2单元。三维结构的(A1)和直链结构的(A2)共混后,其中的链烯基共同与组分(B)中的与硅键合的氢原子相互反应,形成交联键,并进行固化。组分(A2)中的链烯基可用乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基和己烯基为代表,最优选为乙烯基。所述组分(A2)中的不含芳烃且不含脂肪族不饱和键的单价取代或未取代的烃基,可包括下述基团:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或类似的烷基,氯代甲基、本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种触变型有机聚硅氧烷组合物,其特征在于,所述组合物包括:(A1)包括R13SiO1/2单元和SiO4/2单元的固态三维结构有机聚硅氧烷,R1选自相同或不相同的链烯基、不含芳烃且不含脂肪族不饱和键的单价取代或未取代的烃基;(A2)包括R13SiO1/2单元和R22SiO2/2单元的液态直链结构有机聚硅氧烷,R1和R2选自相同或不相同的链烯基、不含芳烃且不含脂肪族不饱和键的单价取代或未取代的烃基,所述(A2)组分的数均分子量小于10000;(A3)包括R13SiO1/2单元和R22SiO2/2单元的液态直链结构有机聚硅氧烷,R1和R2选自相同或不相同的链烯基、不含芳烃且不含脂肪族不饱和键的单价取代或未取代的烃基,所述(A3)组分的数均分子量大于80000;(B)包括R33SiO1/2单元和R42SiO2/2单元的液态直链结构聚有机氢化硅氧烷,R3和R4选自相同或不相同的不含芳烃且不含脂肪族不饱和键的单价取代或未取代的烃基和氢原子;(C)具有在一个分子中含有平均至少一个环氧基团的有机硅氧烷增粘剂;(D)触变剂;(E)用量足以促进该组合物固化的氢化硅烷化催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种触变型有机聚硅氧烷组合物,其特征在于,所述组合物包括:
(A1)包括R13SiO1/2单元和SiO4/2单元的固态三维结构有机聚硅氧烷,R1选自相同或不相同的链烯基、不含芳烃且不含脂肪族不饱和键的单价取代或未
取代的烃基;
(A2)包括R13SiO1/2单元和R22SiO2/2单元的液态直链结构有机聚硅氧烷,
R1和R2选自相同或不相同的链烯基、不含芳烃且不含脂肪族不饱和键的单价取
代或未取代的烃基,所述(A2)组分的数均分子量小于10000;
(A3)包括R13SiO1/2单元和R22SiO2/2单元的液态直链结构有机聚硅氧烷,
R1和R2选自相同或不相同的链烯基、不含芳烃且不含脂肪族不饱和键的单价取
代或未取代的烃基,所述(A3)组分的数均分子量大于80000;
(B)包括R33SiO1/2单元和R42SiO2/2单元的液态直链结构聚有机氢化硅氧
烷,R3和R4选自相同或不相同的不含芳烃且不含脂肪族不饱和键的单价取代或
未取代的烃基和氢原子;
(C)具有在一个分子中含有平均至少一个环氧基团的有机硅氧烷增粘剂;
(D)触变剂;
(E)用量足以促进该组合物固化的氢化硅烷化催化剂。
2.根据权利要求1所述的触变型有机聚硅氧烷组合物,其特征在于,所述
(A1)组分有机聚硅氧烷的数均分子量为2500-3500。
3.根据权利要求1所述的触变型有机聚硅氧烷组合物,其特征在于,所述
组分(A2)和(A3)之间的重量比为99:1~1:99。
4.根据权利要求1所述的触变型有机聚硅氧烷组合物,其特征在于,所述
(D)触变剂为疏水性气相二氧化硅。
5.根据权利要求3所述的触变型有机聚硅氧烷组合物,其特征在于,所述
(D)触变剂的比表面积为100-400m2/g,用量占所述组合物总重量的3-30wt%。
6.根据权利要求1所述的触变型有机聚硅氧烷组合物,其特征在于,所述

\t组分(B)中的与硅键合的氢原子与组分(A1)-(A3)中的链烯基的总摩尔量
之比为1.1-2.0。
7.根据权利要求1所述的触变型有机聚硅氧烷组合物,其特征在于,所述
组分(A1)重量占所述组合物总重量的3-30wt%。
8.根据权利要求1所述的触变型有机聚硅氧烷组合物,其特征在于,所述
组分(A2)和(A3)重量之和占组合物总重量的40wt%-80wt%。
9.根据权利要求1所述的触变型有机聚硅氧烷组合物,其特征在于,所述
组分(A1)重量与组分(A2)和(A...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨仕海郑海庭何海朱经纬黄光燕
申请(专利权)人:广州慧谷化学有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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