固化性树脂组合物、其固化物及半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种形成可抑制由热、光引起的硬度上升及伸长率降低、且强韧的固化物的固化性树脂组合物。本发明专利技术提供包含下述成分的固化性树脂组合物：平均单元式:(SiO4/2)a5(R

Curable resin compositions, cured products and semiconductor devices

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固化性树脂组合物、其固化物及半导体装置
本专利技术涉及固化性树脂组合物、其固化物、使用了所述固化性树脂组合物的密封剂、及使用所述密封剂密封半导体元件(特别是光半导体元件)而得到的半导体装置(特别是光半导体装置)。此外，本专利技术涉及具有使所述固化性树脂组合物固化而得到的透镜的半导体装置(特别是光半导体装置)。本申请主张2017年1月16日在日本提出申请的日本特愿2017-005454的优先权，并将其内容援引于此。
技术介绍
近年来，光半导体装置的高输出化、高亮度化得到发展，对于可在这样的光半导体装置中使用的包覆光半导体元件的密封材料、光学透镜，越来越要求具有更高的透明性、耐热性、耐光性。另一方面，由电极的腐蚀引起的光度的经时降低也成为问题，因而还同时要求对于以SOX、H2S等硫化合物为代表的腐蚀性气体具有优异的高阻隔性。作为光半导体装置中的密封材料，特别是在高亮度、高电流的照明用途中，主流使用的是耐热性、耐光性优异的聚甲基硅氧烷(聚甲基硅氧烷类密封材料)(例如，参见专利文献1)。另一方面，还广泛使用了对于腐蚀性气体的阻隔性较好的聚苯基硅氧烷类密封材料(例如，参见专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2014/109349号专利文献2：日本特开2004-143361号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题上述专利文献1中记载的聚甲基硅氧烷类密封材料具有高透明性、耐热性、耐光性，与以往所使用的聚甲基硅氧烷类密封材料相比，对腐蚀性气体的阻隔性也较高，但该特性尚不充分，无法充分防止电极的腐蚀。另一方面，上述专利文献2中记载的聚苯基硅氧烷类密封材料显示出高阻隔性，尽管能够在一定程度上防止电极的腐蚀，但耐热性、耐光性根本不及聚甲基硅氧烷类密封材料，特别是无法耐受高输出、高亮度的照明用途。出于这样的背景，特别是对于高输出、高亮度的照明用途，已进行了在使用耐热性/耐光性优异的聚甲基硅氧烷类密封材料的同时，为了防止腐蚀而在密封前加入利用涂敷液包覆电极的工序、或电极本身使用不具有腐蚀性的金等，但存在制造工序繁琐、成本增高等问题。另一方面，耐热性、耐光性不良的聚苯基硅氧烷类密封材料的电流/输出低，被局限于低照度的用途。因此，期待着兼具高耐热性/耐光性和阻隔性的光半导体用密封材料。近年来，光半导体装置的高输出化、高亮度化得到进一步发展，在这样的光半导体装置中，对于包覆光半导体元件的密封材料、光学透镜而言，越来越要求更高的透明性、耐热性、耐光性、阻隔性。在这样的背景下，例如就以往的固化性树脂组合物的固化物而言，虽表现出高耐热黄变性、耐光黄变性，但已知会由于热和光的影响而导致硬度增加、柔软性丧失，无法防止密封材料、光学透镜的开裂(裂纹)。因此，本专利技术的目的在于提供一种可通过固化而形成兼具优异的透明性、耐热性、耐光性及柔软性，特别是即使在高温耐热性试验和高亮度耐光性试验中也能抑制经时的透射率降低及硬度上升，可保持柔软性的材料(固化物)的固化性树脂组合物。进一步，本专利技术的另一目的在于提供使用了上述固化性树脂组合物的密封剂、及通过使用该密封剂密封半导体元件(特别是光半导体元件)而得到的品质和耐久性优异的半导体装置(特别是光半导体装置)。进一步，本专利技术的另一目的在于提供使用了上述固化性树脂组合物的透镜形成用树脂组合物、及具有通过使该透镜形成用树脂组合物固化而得到的透镜并且品质和耐久性优异的半导体装置(特别是光半导体装置)。解决问题的方法本专利技术人为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现，在包含含有M单元、D单元及Q单元作为必要结构单元，结构单元的比例(Q单元/D单元)经过了调整，并且具有与硅原子键合的烯基，且在一分子中具有甲基等烷基和苯基等芳基的聚有机硅氧烷作为必要成分的固化性树脂组合物中，配合具有SiH基(氢化甲硅烷基)的特定聚有机硅氧烷，并且将SiH基(氢化甲硅烷基)相对于与硅原子键合的烯基的比例调整到特定范围时，通过固化，可形成兼具优异的透明性、耐热性、耐光性及柔软性，特别是可抑制由热、光引起的经时的硬度上升和伸长率降低(即脆化)，可保持柔软性的固化物。进一步，在上述固化性树脂组合物中配合含有M单元、T单元及Q单元作为必要结构单元、结构单元的比例(Q单元/T单元)经过了调整、并且具有与硅原子键合的烯基、且在一分子中具有甲基等烷基和苯基等芳基的聚有机硅氧烷时，可以提高伸长率，即，可以提高韧性，进而完成了本专利技术。即，本专利技术提供一种固化性树脂组合物，其包含下述(A)成分、(B)成分及(C)成分，其中，(B)成分的含量是使得相对于固化性树脂组合物中存在的与硅原子键合的烯基的总量1摩尔，(B)成分中存在的SiH基(氢化甲硅烷基)为0.5～2摩尔的量，相对于固化性树脂组合物的总量(100重量％)，(A)成分的含量为0.01～90重量％，(A)：选自下述(A-2)成分中的至少一种聚有机硅氧烷，(A-2)：下述平均单元式(Ib)所示的聚有机硅氧烷，(SiO4/2)a5(R1bSiO3/2)a6(R1b2SiO2/2)a7(R1b3SiO1/2)a8(Ib)[式中，R1b相同或者不同，为碳原子数1～10的烷基、碳原子数6～14的芳基、碳原子数2～8的烯基、碳原子数1～10的烷氧基、或羟基，将相对于R1b的总量(100摩尔％)的烷基的比例设为Xb摩尔％、芳基的比例设为Yb摩尔％、烯基的比例设为Zb摩尔％时，Xb为30～98摩尔％，Yb为1～50摩尔％，Zb为1～20摩尔％，a5、a6、a7及a8为满足a5＞0、a6≥0、0.03≤a7≤0.7、a8＞0、0.01≤a5/a7≤10及a5+a6+a7+a8＝1的数。](B)：下述平均组成式(II)所示的聚有机硅氧烷，R2mHnSiO[(4-m-n)/2](II)[式中，R2相同或者不同，为碳原子数1～10的烷基或碳原子数6～14的芳基，式(II)中至少具有2个与硅原子键合的氢原子，m及n是满足0.7≤m≤2.1、0.001≤n≤1及0.8≤m+n≤3的数。](C)：硅氢化催化剂。所述固化性树脂组合物还可以包含下述(A-1)成分，(A-1)：下述平均单元式(Ia)所示的聚有机硅氧烷，(SiO4/2)a1(R1aSiO3/2)a2(R1a2SiO2/2)a3(R1a3SiO1/2)a4(Ia)[式中，R1a相同或者不同，为碳原子数1～10的烷基、碳原子数6～14的芳基、碳原子数2～8的烯基、碳原子数1～10的烷氧基、或羟基，将相对于R1a的总量(100摩尔％)的烷基的比例设为Xa摩尔％、芳基的比例设为Ya摩尔％、烯基的比例设为Za摩尔％时，Xa为30～98摩尔％，Ya为1～50摩尔％，Za为1～20摩尔％，a1、a2、a3及a4是满足a1＞0、a2＞0、0≤a3＜0.03、a4＞0、0.01≤a1/a2≤10及a1+a2+a3+a4＝1的数。]所述固化性树脂组合物还可以包含下述(D)成分，(D)：碳原子数2～6的烯基相对于与硅原子键合的有机基团的总量(100摩尔％)的比例为20～60摩尔％、硅原子数为10以下的聚有机硅氧烷。所述固化性树脂组合物中，(A-2)成分可以是重均分子量以聚苯乙烯换算为500以上且50000以下、分子量分布为1以上且4以下的聚有机硅氧烷，且该聚有机硅氧烷是在25℃下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固化性树脂组合物，其包含下述的(A)成分、(B)成分及(C)成分，其中，(B)成分的含量是使得相对于固化性树脂组合物中存在的与硅原子键合的烯基的总量1摩尔，(B)成分中存在的SiH基(氢化甲硅烷基)为0.5～2摩尔的量，相对于固化性树脂组合物的总量(100重量％)，(A)成分的含量为0.01～90重量％，(A)：选自下述(A‑2)成分中的至少一种聚有机硅氧烷，(A‑2)：下述平均单元式(Ib)所示的聚有机硅氧烷，(SiO4/2)a5(R

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.16 JP 2017-0054541.一种固化性树脂组合物，其包含下述的(A)成分、(B)成分及(C)成分，其中，(B)成分的含量是使得相对于固化性树脂组合物中存在的与硅原子键合的烯基的总量1摩尔，(B)成分中存在的SiH基(氢化甲硅烷基)为0.5～2摩尔的量，相对于固化性树脂组合物的总量(100重量％)，(A)成分的含量为0.01～90重量％，(A)：选自下述(A-2)成分中的至少一种聚有机硅氧烷，(A-2)：下述平均单元式(Ib)所示的聚有机硅氧烷，(SiO4/2)a5(R1bSiO3/2)a6(R1b2SiO2/2)a7(R1b3SiO1/2)a8(Ib)式(Ib)中，R1b相同或者不同，为碳原子数1～10的烷基、碳原子数6～14的芳基、碳原子数2～8的烯基、碳原子数1～10的烷氧基、或羟基，将相对于R1b的总量(100摩尔％)的烷基的比例设为Xb摩尔％、芳基的比例设为Yb摩尔％、烯基的比例设为Zb摩尔％时，Xb为30～98摩尔％，Yb为1～50摩尔％，Zb为1～20摩尔％，a5、a6、a7及a8为满足a5＞0、a6≥0、0.03≤a7≤0.7、a8＞0、0.01≤a5/a7≤10及a5+a6+a7+a8＝1的数；(B)：下述平均组成式(II)所示的聚有机硅氧烷，R2mHnSiO[(4-m-n)/2](II)式(II)中，R2相同或者不同，为碳原子数1～10的烷基或碳原子数6～14的芳基，式(II)中至少具有2个与硅原子键合的氢原子，m及n是满足0.7≤m≤2.1、0.001≤n≤1及0.8≤m+n≤3的数，(C)：硅氢化催化剂。2.根据权利要求1所述的固化性树脂组合物，其还包含下述(A-1)成分，(A-1)：下述平均单元式(Ia)所示的聚有机硅氧烷，(SiO4/2)a1(R1aSiO3/2)a2(R1a2SiO2/2)a3(R1a3SiO1/2)a4(Ia)式(Ia)中，R1a相同或者不同，为碳原子数1～10的烷基、碳原子数6～14的芳基、碳原子数2～8的烯基、碳原子数1～10的烷氧基、或羟基，将相对于R1a的总量(100摩尔％)的烷基的比例设为Xa摩尔％、芳基的比例设为Ya摩尔％、烯基的比例设为Za摩尔％时，Xa为30～98摩尔％，Ya为1～50摩尔％，Za为1～20摩尔％，a1、a2、a3及a4是满足a1＞0、a2＞0、0≤a3＜0.03、a4＞0、0.01≤a1/a2≤10及a1+a2+a3+a4＝1的数。3.根据权利要求1或2所述的固化性树脂组合物，其还包含下述(D)成分，(D)：碳原子数2～6的烯基相对于与硅原子键合的有机基团的总量(100摩尔％)的比例为20～60摩尔％、硅原子数为10以下的聚有机硅氧烷。4.根据权利要求1～3中任一项所述的固化性树脂组合物，其中，(A-2)成分是重均分子量以聚苯乙烯换算为500以上且50000以下、分子量分布为1以上且4以下的聚有机硅氧烷，且该聚有机硅氧烷是在25℃下的粘度为10mPa·s以上的液体或固体。5.根据权利要求2～4中任一项所述的固化性树脂组合物，其中，(A-1)成分是重均分子量以聚苯乙烯换算为500以上且50000以下、分子量分布为1以上且4以下的聚有机硅氧烷，且该聚有机硅氧烷是在25℃下的粘度为10mPa·s以上的液体或固体。6.根据权利要求1～5中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：薮野真也，中川泰伸，
申请(专利权)人：株式会社大赛璐，
类型：发明
国别省市：日本,JP