有机硅凝胶组合物制造技术

技术编号:13986431 阅读:71 留言:0更新日期:2016-11-13 03:06
一种用于密封或填充电气或电子部件的有机硅凝胶组合物包含至少一种助粘剂(Z),并且通过固化来形成有机硅凝胶,所述有机硅凝胶在25℃以及0.1Hz的剪切频率下具有从5.0×103达因/cm2至1.0×105达因/cm2的损耗弹性模量、从5.0×104达因/cm2至1.0×106达因/cm2的复数弹性模量、以及0.3或更小的损耗角正切值。提供有机硅凝胶组合物,相比于常规的技术,所述有机硅凝胶组合物可以抑制在密封或填充电气或电子部件的有机硅凝胶中的空气气泡或裂纹的出现并且即使当在高温条件下如在功率装置中使用时,具有与电气或电子部件的优良的结合;并且提供有机硅凝胶,当其密封或填充电气或电子部件时,所述有机硅凝胶可以抑制空气气泡或裂纹的出现。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于密封或填充电气或电子部件的有机硅凝胶组合物和有机硅凝胶,并且特别地涉及用于密封或填充电气或电子部件的、可以形成有机硅凝胶的有机硅凝胶组合物,相比于常规的已知的有机硅凝胶,所述有机硅凝胶可以抑制在有机硅凝胶中的空气气泡或裂纹的出现并且当其密封或填充电气或电子部件时,具有与电气或电子部件的优良的结合,并且涉及当其密封或填充电气或电子部件时可以抑制空气气泡或裂纹的出现的有机硅凝胶。要求于2014年1月27日提交的日本专利申请第2014-012755号的优先权,其内容通过引用并入本文。
技术介绍
有机硅凝胶组合物由于它们可以通过固化形成具有良好的应力松弛、电气特性、耐热性以及耐气候性的有机硅凝胶,已经被宽泛地用作用于电气或电子部件的密封剂或填充剂(参考专利文献1至3)。此类有机硅凝胶组合物的实例包括:包含以下的有机硅凝胶组合物:包含乙烯基的有机聚硅氧烷(所述有机聚硅氧烷具有支链结构并且在25℃下具有从10厘沲至10,000厘沲的粘度)、包含键合至硅原子的氢原子的直链有机聚硅氧烷、以及氢化硅烷化反应催化剂(参考专利文献4);包含以下的有机硅凝胶组合物:具有支链结构的包含乙烯基的有机聚硅氧烷、包含键合至硅原子的氢原子的有机聚硅氧烷、以及氢化硅烷化反应催化剂(参考专利文献5);以及包含以下的有机硅凝胶组合物:包含乙烯基的有机聚硅氧烷(所述有机聚硅氧烷具有支链结构并且在25℃下具有从20厘沲至10,000厘沲的粘度)、通过在其分子链的两端处的乙烯基封端的直链有机聚硅氧烷、包含仅在其分子链的两端处键合至硅原子的氢原子的直链的有机聚硅氧烷、以及氢化硅烷化反应催化剂(参考专利文献6)。另一方面,本专利技术人提议,可以提供抑制有机硅凝胶中的空气气泡或裂纹的出现的用于密封或填充电气或电子部件的有机硅凝胶组合物,并且可以通过使用有机硅凝胶组合物提供具有优良的可靠性的电气或电子部件,所述有机硅凝胶组合物通过固化来形成有机硅凝胶,所述有机硅凝胶在25℃以及0.1Hz的剪切频率下具有从1.0×103达因/cm2至1.0×105达因/cm2的损耗弹性模量以及1.0×106达因/cm2或更小的复数弹性模量、并且有利地具有从30至80的1/4稠度(参考专利文献7,尤其实践实施例5)。类似地,已经提议,即使当热循环或振动被应用于半导体装置时,通过使用具有某种穿透性并且有利地具有被调整至储存弹性模量的17%或更大的损耗弹性模量的有机硅树脂,可以防止空气气泡、裂纹以及界面剥离(interface debonding)的出现并且可以确保半导体装置的操作可靠性(参考专利文献8)。引用清单专利文献专利文献1:日本未经审查的专利申请公布第S59-204259A号专利文献2:日本未经审查的专利申请公布第S61-048945A号专利文献3:日本未经审查的专利申请公布第S62-104145A号专利文献4:日本未经审查的专利申请公布第S48-017847A号专利文献5:日本未经审查的专利申请公布第S58-007452A号专利文献6:日本经审查的专利申请公布第H03-019269B号专利文献7:日本未经审查的专利申请公布第H10-212413A号专利文献8:日本未经审查的专利申请公布第2002-184941A号专利技术概述技术问题然而,最近随着称为功率装置(power device)的电子部件应用的增加的普遍存在,这些电子部件(特别地硅芯片)的操作温度已经从过去约150℃升高至约175℃,并且由于SiC半导体的增加的普遍存在,常常需要例如180℃或更高的操作温度。如果从常规的已知的有机硅凝胶组合物中获得的凝胶在这样的温度条件下被使用,则存在不能充分地抑制在有机硅凝胶中的空气气泡和裂纹的出现并且减小电气或电子部件的可靠性、耐用性以及稳定性的问题。此问题特别地在其中常规的有机硅凝胶组合物密封或填充以下的电气或电子部件的情况下是显著的:所述电气或电子部件具有复合结构,例如其中在电气或电子部件中的电极之间、电气元件之间或电气元件和包装(package)之间的空间是窄的结构;或所述电气或电子部件具有其中这些结构不能追踪有机硅凝胶的膨胀和收缩的结构。通过将这样的电气或电子部件暴露至高温条件,气泡或裂纹可以在有机硅凝胶中出现,并且电气或电子部件的可靠性可以被大大地降低。另外,为了将此有机硅凝胶用于保护电气或电子部件,其必须保持与电气或电子部件的良好的结合,即使当被暴露至高温条件时。满足这些多种特性的有机硅凝胶不是已知的。本专利技术的目的是,提供用于密封或填充电气或电子部件的有机硅凝胶组合物,所述有机硅凝胶组合物即使当在高温条件下使用时,也可以形成可以抑制空气气泡和裂纹的出现并且呈现与电气或电子部件的良好的结合的有机硅凝胶。本专利技术的另一个目的是,提供即使在高温条件下也可以抑制空气气泡和裂纹的出现并且具有与电气或电子部件的优良的结合的有机硅凝胶。本专利技术的另外的目的是,提供具有优良的可靠性的电气或电子部件,例如功率装置,并且提供具有优良的可靠性的用于半导体芯片的保护方法。问题的解决方案由于解决以上问题的勤勉的研究,本专利技术人发现以上问题可以通过使用用于密封或填充电气或电子部件的有机硅凝胶组合物来解决,其中所述有机硅凝胶组合物包含至少一种助粘剂(Z)并且,通过固化来形成有机硅凝胶,所述有机硅凝胶在25℃以及0.1Hz的剪切频率下具有从5.0×103达因/cm2至1.0×105达因/cm2的损耗弹性模量、从5.0×104达因/cm2至1.0×106达因/cm2的复数弹性模量、以及0.3或更小的损耗角正切值,并且因此它们实现本专利技术。此外,复数弹性模量被优选为从5.0×104达因/cm2至5.0×105达因/cm2。优选地,有机硅凝胶组合物通过氢化硅烷化反应是可固化的。有机硅凝胶组合物优选地包含(A)包含烯基的有机聚硅氧烷,其在25℃下具有从10mPa s至100,000mPa s的粘度;(B)直链的有机聚硅氧烷,其包含至少在其分子链的两端处键合至硅原子的氢原子并且在25℃下具有从1mPa s至10,000mPa s的粘度,所述直链的有机聚硅氧烷是以其中键合至硅原子的所述氢原子的数量是从0.2摩尔至5摩尔每摩尔的被包含在组分(A)中的烯基的量;(C)催化量的氢化硅烷化反应催化剂;以及(Z)至少一种助粘剂。有机硅凝胶组合物优选地包含(A-1)包含烯基的有机聚硅氧烷,其具有支链结构以及在25℃下具有从10mPa s至100,000mPa s的粘度;(A-2)包含烯基的直链的有机聚硅氧烷,其在25℃下具有从10mPa s至100,000mPa s的粘度;(B)直链的有机聚硅氧烷,其包含至少在其分子链的两端处键合至硅原子的氢原子并且在25℃下具有从1mPa s至10,000mPa s的粘度,所述直链的有机聚硅氧烷是以其中键合至硅原子的所述氢原子的数量是从0.2摩尔至5摩尔每摩尔的被包含在组分(A-1)和组分(A-2)中的烯基的量;(C)催化量的氢化硅烷化反应催化剂;以及(Z)至少一种助粘剂。有机硅凝胶组合物优选地包含(A-1T)包含烯基的有机聚硅氧烷,其中有机聚硅氧烷具有支链结构,所述支链结构具有由RSiO1.5代表的至少一个硅氧烷单元(R代表一价烃基),并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于密封或填充电气或电子部件的有机硅凝胶组合物,所述有机硅凝胶组合物包含至少一种助粘剂(Z);并且通过固化来形成有机硅凝胶,所述有机硅凝胶在25℃以及0.1Hz的剪切频率下具有从5.0×103达因/cm2至1.0×105达因/cm2的损耗弹性模量、从5.0×104达因/cm2至1.0×106达因/cm2的复数弹性模量、以及0.3或更小的损耗角正切值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.27 JP 2014-0127551.一种用于密封或填充电气或电子部件的有机硅凝胶组合物,所述有机硅凝胶组合物包含至少一种助粘剂(Z);并且通过固化来形成有机硅凝胶,所述有机硅凝胶在25℃以及0.1Hz的剪切频率下具有从5.0×103达因/cm2至1.0×105达因/cm2的损耗弹性模量、从5.0×104达因/cm2至1.0×106达因/cm2的复数弹性模量、以及0.3或更小的损耗角正切值。2.根据权利要求1所述的有机硅凝胶组合物,所述有机硅凝胶组合物是通过氢化硅烷化反应可固化的。3.根据权利要求1或2所述的有机硅凝胶组合物,所述有机硅凝胶组合物包含:(A)包含烯基的有机聚硅氧烷,其在25℃下具有从10mPa s至100,000mPa s的粘度;(B)直链的有机聚硅氧烷,其包含至少在其分子链的两端处键合至硅原子的氢原子并且在25℃下具有从1mPa s至10,000mPa s的粘度,所述直链的有机聚硅氧烷是以其中键合至硅原子的所述氢原子的数量是从0.2摩尔至5摩尔每1摩尔的被包含在组分(A)中的烯基的量;(C)催化量的氢化硅烷化反应催化剂;以及(Z)至少一种助粘剂。4.根据权利要求1至3中任一项所述的有机硅凝胶组合物,所述有机硅凝胶组合物包含:(A-1)包含烯基的有机聚硅氧烷,其具有支链结构以及在25℃下具有从10mPa s至100,000mPa s的粘度;(A-2)包含烯基的直链的有机聚硅氧烷,其在25℃下具有从10mPa s至100,000mPa s的粘度;(B)直链的有机聚硅氧烷,其包含至少在其分子链的两端处键合至硅原子的氢原子并且在25℃下具有从1mPa s至10,000mPa s的粘度,所述直链的有机聚硅氧烷是以其中键合至硅原子的所述氢原子的数量是从0.2摩尔至5摩尔每1摩尔的被包含在组分(A-1)和组分(A-2)中的烯基的量;(C)催化量的氢化硅烷化反应催化剂;以及(Z)至少一种助粘剂。5.根据权利要求1至4中任一项所述的有机硅凝胶组合物,所述有机硅凝胶组合物包含:(A-1T)包含烯基的有机聚硅氧烷,其中所述有机聚硅氧烷具有支链结构,并且具有从0.10质量%至1.00质量%的在分子中的乙烯基部分(CH2=CH-)以及在25℃下从10mPa s至5,000mPa s的粘度,所述支链结构具有由RSiO1...

【专利技术属性】
技术研发人员:江南博司
申请(专利权)人:道康宁东丽株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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