热稳定的芳基聚硅氧烷组合物制造技术

揭示了一种可固化的芳基硅氧烷组合物。还揭示了一种热稳定性的固化的芳基聚硅氧烷组合物，以及由所述可固化的芳基硅氧烷组合物制备所述热稳定性固化的芳基聚硅氧烷组合物的方法。还揭示了一种包封的半导体器件，以及用所述热稳定性的固化的芳基聚硅氧烷涂敷半导体器件的半导体元件、以制备该包封的半导体器件的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可固化的芳基硅氧烷组合物，涉及由其制备热稳定的固化的芳 基聚硅氧烷组合物的方法，还涉及该热稳定的固化的芳基聚硅氧垸组合物，还涉 及包封的半导体器件，还涉及通过用所述热稳定的固化的芳基聚硅氧烷组合物 涂敷半导体器件的半导体元件，从而制备所述包封的半导体器件的方法。
技术介绍
人们正在开发的用于工业和民用照明应用的下一代高强度发光二极管(LED) 将会需要新的包封剂种类。目前尚无能够在长期(10000-100000小时)和高温 (100-20(TC)的操作条件下连续工作而不会损失所需特征的可用的包封剂替代 品。目前可得到的环氧化物聚合包封剂在用于高强度LED的严酷操作条件下会 发生人们所无法接受的变黄和降解。另外，优选可能也需要新的候选包封剂能够 与目前的包封剂生产方法相容。已经发现一类聚硅氧垸在用作高强度发光器件的包封剂的时候，具有优于 环氧聚合物的优点。甲基取代的聚硅氧垸在处于空气中的高温条件下时，对抵 制降解和伴随的变色具有特别强的能力。但是甲基取代的聚硅氧垸的这种特性 被其组成固有的特性一一低折射率(RI 1.41)抵消无余。固定在LED发光层叠体的 高折射率发光表面(RI 2.5)上的低折射率甲基取代聚硅氧烷会产生一个界面，该 界面能够有效地阻碍光线从所述LED层叠体中产生光的位置向需要照明的外部 环境的发射。由于减小LED层叠体(stack)和包封剂之间的折射率之差能够增加离开LED 层叠体的光，从而提高LED的效率，因此人们需要提高聚硅氧垸的折射率。 一种 增大聚硅氧烷折射率的方法是在硅原子上连接芳基。在硅原子上连接芳基可以将聚硅氧垸的折射率增大到1.5-1.62。因此，当芳基取代的聚硅氧垸用作LED的 包封剂的时候，相对于甲基取代的聚硅氧垸，芳基取代的聚硅氧烷能够提供优异 的光通量效率。不幸的是，已知芳基聚硅氧垸在温和至中等的加速加热老化条件下会变黄， 在剧烈的加速加热老化条件下会变成棕色。这种降解使得芳基聚硅氧垸不适合 用作高强度LED的包封剂。专利公开第W02005/033207 Al号揭示了含量为 0.1-500 ppm的Pt便足以催化包含芳族取代基的可固化有机聚硅氧烷组合物发生 硅氢化作用。W02005/033207 Al进一步揭示了使用铂含量高于该范围上限(即Pt 金属含量大于500ppm)的催化剂固化这些芳基有机聚硅氧烷的时候，可能会导致 所得的固化产物具有各种颜色的问题。尽管提出在芳基有机聚硅氧烷物质固化 的过程中，Pt金属的含量上限应约为500 ppm，但是对于铂金属含量等于或低于 500ppm的样品，其在升高的温度下在空气中加速老化的时候，未发现任何有害 的影响。当使试验实例固化并测试其透光率损失的时候，这些实例在150。C固化1 小时，然后在150。C加热老化100小时。固化和老化都在热空气回流烘箱中进行。 当然，由于没有在长时间高亮度LED应用条件的温度下进行加速加热老化，因此 并没有关于Pt金属含量0.1-500ppm范围内的全部含量均可、均不可或其中一部分 可以促进芳基有机聚硅氧垸在高亮度LED使用条件下存留下来的描述。我们惊讶地发现，包含芳基乙烯基聚硅氧垸和氢化硅化合物、以及含量为 至少0.005ppm至不大于3.0ppm的硅氢化催化剂的可固化的芳基硅氧垸组合物, 在固化的时候可制得一种固化的芳基聚硅氧烷组合物，该固化的芳基聚硅氧垸 组合物在20(TC的空气中加速热老化两周的过程中不会发生变色，所述芳基乙烯 基聚硅氧垸和氢化硅化合物中的至少一种包含一种或多种芳基，所述硅氢化催 化剂的含量是以可固化的芳基硅氧垸组合物中硅氧垸的总重量为基准计，以第 VIII族元素的当量值表示。
技术实现思路
本专利技术的一个方面涉及一种固化的芳基聚硅氧烷组合物，其包含A. 亚烷基桥连的芳基聚硅氧垸，其包含 至少一种硅-桥连亚烷基部分；至少10摩尔％至不大于99.9摩尔％的与硅键合的芳基，所述含量是以所述 亚垸基桥连的芳基聚硅氧烷中与硅键合的有机基团的总摩尔量为基准计；B. 硅氢化催化剂，所述硅氢化催化剂是包含选自铂，铑，钯，以及它们的组 合的第VIII族元素的金属或金属化合物；所述硅氢化催化剂及其任意衍生物的总含量为至少0.005ppm至不大于3.0 ppm,所述硅氢化催化剂及其任意衍生物的总含量是以固化的芳基聚硅氧烷组 合物的重量为基准计，以第VIII族元素的当量值表示；所述固化的芳基聚硅氧烷组合物在20(TC、在空气中热老化14天的过程中不 会发生变色，也即是说，用CIE 1976 1^&*1)*065(照射角)/10(观察角)颜色测试法 测得，加热老化之后的0.6毫米厚的固化芳基聚硅氧烷组合物试样的CIEb值不大 于2.0。本专利技术第二方面涉及制备本专利技术第一方面的固化的芳基聚硅氧烷组合物的 方法，该方法包括以下步骤A. 提供i) 芳基烯基聚硅氧垸，其包含 至少两个与硅键合的烯基；至少10摩尔％至不大于99.9摩尔％的与硅键合的芳基，所述芳基含量是以 所述芳基烯基聚硅氧垸的与硅键合的有机基团的总摩尔量为基准计的；ii) 氢化硅(hydrido silicon)化合物，其包含 至少两个与硅键合的氢原子；0摩尔％至不大于99.9摩尔％的与硅键合的芳基，所述芳基的含量是以所述 氢化硅氧垸(hydrido siloxane)化合物中与硅键合的有机基团的总摩尔量为基准 计的；iii) 硅氢化催化剂；B. 将所述芳基烯基聚硅氧烷、氢化硅化合物和硅氢化催化剂组合起来，制备可固化的芳基硅氧烷组合物；C. 使所述可固化的芳基硅氧垸组合物固化，以形成所述固化的芳基聚硅氧垸组合物；D. 任选地通过包括选自以下的步骤的技术对所述固化的芳基聚硅氧烷组合 物进行纯化除去至少一部分的硅氢化催化剂；使至少一部分的硅氢化催化剂失 活；以及它们的组合，其中所述硅氢化催化剂是包含选自铂，铑，钯，以及它们的组合的第VIII族元素 的金属或金属化合物；所述硅氢化催化剂的含量为至少0.005ppm至不大于3.0ppm,所述硅氢化催 化剂的含量是以可固化的芳基硅氧垸组合物的重量为基准计，以第VIII族元素的 当量值表示；所述固化的芳基聚硅氧烷组合物在20(TC、在空气中热老化14天的过程中不 会发生变色，也即是说，使用CIE 1976 1^&*1)*065(照射角)/10(观察角)颜色测试 法测得，加热老化之后的0.6毫米厚的固化芳基聚硅氧烷组合物试样的CIEb值不 大于2.0。本专利技术的第三方面涉及一种包封的半导体器件，其包括半导体元件，所述 半导体元件中的一种或多种涂敷有本专利技术第一方面的固化的芳基聚硅氧烷组合 物。具体实施方式本说明书的术语包括本文具体提到的词、它们的衍生词以及具有类似含义 的词。在本文中，以下术语具有以下定义在此说明书中，除非另外特别说明，词语一个和一种表示至少一个 (种)。范围。在本文中，范围以上限和下限表示。可能存在一个或多个下限以 及独立的一个或多个上限。特定的范围是通过选择一个下限以及一个上限来确 定的。而所选定的下限和上限定义该特定范围的边界。所有能够通过该方式限 定的范围都包括端值且可以互相组合，这意味着任意的下限可以与任意的上限 组合，用来限定范围。与硅键合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固化的芳基聚硅氧烷组合物，其包含：Ａ．亚烷基桥连的芳基聚硅氧烷，其包含：至少一种硅－桥连亚烷基部分；至少１０摩尔％至不大于９９．９摩尔％的与硅键合的芳基，所述含量是以所述亚烷基桥连的芳基聚硅氧烷中与硅键合的有机基团的总摩尔量为基准计；Ｂ．硅氢化催化剂，所述硅氢化催化剂是包含选自铂，铑，钯，以及它们的组合的第Ⅷ族元素的金属或金属化合物；所述硅氢化催化剂及其任意衍生物的总含量为至少０．００５ｐｐｍ至不大于３．０ｐｐｍ，所述硅氢化催化剂及其任意衍生物的的总含量是以固化的芳基聚硅氧烷组合物的重量为基准计，以第Ⅷ族元素的当量值表示；所述固化的芳基聚硅氧烷组合物在２００℃、在空气中热老化１４天的过程中不会发生变色，即是说，使用ＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊Ｄ↓［６５］（照射角）／１０（观察角）颜色测试法测得，加热老化之后的０．６毫米厚的固化芳基聚硅氧烷组合物试样的ＣＩＥｂ值不大于２．０。

【技术特征摘要】
US 2006-10-16 60/851,9451.一种固化的芳基聚硅氧烷组合物，其包含A.亚烷基桥连的芳基聚硅氧烷，其包含至少一种硅-桥连亚烷基部分；至少10摩尔％至不大于99.9摩尔％的与硅键合的芳基，所述含量是以所述亚烷基桥连的芳基聚硅氧烷中与硅键合的有机基团的总摩尔量为基准计；B.硅氢化催化剂，所述硅氢化催化剂是包含选自铂，铑，钯，以及它们的组合的第VIII族元素的金属或金属化合物；所述硅氢化催化剂及其任意衍生物的总含量为至少0.005ppm至不大于3.0ppm，所述硅氢化催化剂及其任意衍生物的的总含量是以固化的芳基聚硅氧烷组合物的重量为基准计，以第VIII族元素的当量值表示；所述固化的芳基聚硅氧烷组合物在200℃、在空气中热老化14天的过程中不会发生变色，即是说，使用CIE 1976L*a*b*D65(照射角)/10(观察角)颜色测试法测得，加热老化之后的0.6毫米厚的固化芳基聚硅氧烷组合物试样的CIE b值不大于2.0。2. 如权利要求l所述的固化的芳基聚硅氧烷组合物，其特征在于，以所述 固化的芳基聚硅氧烷组合物的总重量为基准计，以第VIII族元素的当量值表示， 所述硅氢化催化剂及其任意衍生物的总量为至少0.005 ppm至小于1.0ppm。3. 如权利要求l所述的固化的芳基聚硅氧烷组合物，其特征在于 所述亚烷基桥连芳基聚硅氧烷由平均组成式I表示，1 2， ， 3(R nSiO(4-n)/2)a(0(4-p-r)/2R pSiZrSiR qQ(4陽q陽r)/2)b (I)式中对于各(R、SiO(一,2)单元 下标n独立地等于O, 1,2或3;对于各(0(4.p.r)/2R2pSiZfSiR3qQ(4.q.r)/2)单元下标p等于O, 1,2或3; 下标q等于O, 1，2或3; p+q二0至[8國(2r+l)]; 下标r-l, 2或3;Z选自-CHR4CHR5-Xs-，亚芳基，取代亚芳基，以及它们的组合，其中 -01114(:111150^-是硅桥连的亚烷基部分； X独立地选自亚甲基、苯基、取代苯基，以及它们的组合； 下标s:0或l;R，BRS独立地选自氢原子和垸基；R1, W和RS选自烯基、氢原子、芳基、烷基、羟基、垸氧基、芳氧基、其 它烃类基团，以及它们的组合；对下标a和b进行选择，使得分别符合(R、SiO(),2)单元和(0(4.p.r)/2R2pSiZ,SiR3qQ(4.q.r)/2)单元的摩尔分数；0<a<l;0<b<l; a+b=l。4. 如权利要求3所述的固化的芳基聚硅氧烷组合物，其特征在于，至少70 摩尔X至100摩尔X的R1、 112和113的组合选自乙烯基、氢原子、甲基、苯基、 萘基、苯氧基苯基、以及它们的组合。5. 制备如权利要求l所述的固化的芳基聚硅氧垸组合物的方法，该方法包 括以下步骤A. 提供i) 芳基烯基聚硅氧烷，其包含 至少两个与硅键合的烯基；至少10摩尔％至不大于99.9摩尔％的与硅键合的芳基，所述芳基含量是以 所述芳基烯基聚硅氧烷的与硅键合的有机基团的总摩尔量为基准计的；ii) 氢化硅化合物，其包含 至少两个与硅键合的氢原子；0摩尔％至不大于99.9摩尔％的与硅键合的芳基，所述芳基的含量是以所 述氢化硅氧烷化合物中与硅键合的有机基团的总摩尔量为基准计的；iii) 硅氢化催化剂；B. 将所述芳基烯基聚硅氧垸、氢化硅化合物和硅氢化催化剂组合起来，制 备可固化的芳基硅氧垸组合物；C. 使所述可固化的芳基硅氧烷组合物固化，以形成所述固化的芳基聚硅氧 烷组合物； D. 任选地通过包括选自以下的步骤的技术对所述固化的芳基聚硅氧烷组 合物进行纯化除去至少一部...

【专利技术属性】
技术研发人员：G卡纳里昂，DW莫斯利，
申请(专利权)人：罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]