CN102234429A - 有机硅树脂用组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有机硅树脂用组合物,所述组合物包含:(1)末端具有硅烷醇基团的有机聚硅氧烷;(2)在一个分子中具有至少一个烯基甲硅烷基和至少两个氢化甲硅烷基的有机聚硅氧烷;(3)缩合催化剂;和(4)氢化硅烷化催化剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机硅树脂用组合物。更特别地,本发明涉及一种有机硅树脂用组合物、作为所述组合物的半固化材料的有机硅树脂片、通过对所述片进一步固化而得到的树脂固化材料、以及利用所述片封装的光半导体装置,其中所述有机硅树脂用组合物能够形成可以对光半导体元件进行封装加工的半固化状态。
背景技术
对普通照明的应用已经被研究过的高功率白光LED装置需要具有优异耐光性和耐热性的封装材料。近年来,主要使用所谓的“加成固化型有机硅”。
通过在铂催化剂的存在下对主要由在主链上具有乙烯基的有机硅衍生物和在主链上具有SiH基团的有机硅衍生物构成的混合物进行热固化来获得这种加成固化型有机硅。例如,专利文献1公开了一种树脂组合物,其通过向组合物中引入有机聚硅氧烷以将所述组合物中硅键合的氢原子与烯基的摩尔比设定在特定范围内而提供了具有优异透明度和绝缘特性的固化材料。
专利文献2公开了一种含有有机硅树脂以及有机氢硅烷和/或有机氢硅氧烷的树脂组合物,所述有机硅树脂在一个分子内具有至少两个硅键合的烯基且所述有机氢硅烷和/或有机氢硅氧烷在一个分子内具有至少两个硅键合的氢原子。
专利文献3公开了一种组合物,所述组合物通过以特定量组合使用在分子链中间具有硅键合的氢原子(Si-H基团)的直链聚有机氢硅氧烷和在分子链两端都具有Si-H基团的直链聚有机氢硅氧烷而提供了具有优异强度的固化材料。
另一方面,在加成固化型有机硅树脂中,通常使用高活性的铂催化剂。因此,当固化反应一旦开始,则在中途终止反应极其困难。因此,难以形成半固化状态(阶段B)。因此,为了降低铂催化剂的催化活性,已知的是,添加磷化合物、氮化合物、硫化合物或乙炔以作为反应抑制剂是有效的(例如,参见专利文献4)。
专利文献1:JP-A-2000-198930
专利文献2:JP-A-2004-186168
专利文献3:JP-A-2008-150437
专利文献4:JP-A-6-118254
发明内容
然而,尽管常规的加成固化型有机硅树脂具有优异的耐久性,但是它们在固化反应之前由粘性液体构成,从而使处理变得复杂,且在某些情况中粘度随周围环境而发生变化。因此,它们仍然不令人满意。
此外,被称为反应抑制剂的化合物对树脂的耐久性产生影响,从而需要另一种对反应进行控制的方法。
本发明的目的是提供一种有机硅树脂用组合物、作为所述组合物半固化材料的有机硅树脂片、通过对所述片进一步固化而获得的树脂固化材料以及利用所述片封装的光半导体装置,所述组合物能够形成可以对光半导体元件进行封装加工的半固化状态并能够保持所述状态,且所述组合物还能够提供具有优异的耐光性和耐热性的有机硅树脂组合物。
即,本发明涉及下列项1~5。
1.一种有机硅树脂用组合物,所述组合物包含:
(1)末端具有硅烷醇基团的有机聚硅氧烷;
(2)在一个分子中具有至少一个烯基甲硅烷基和至少两个氢化甲硅烷基的有机聚硅氧烷;
(3)缩合催化剂;和
(4)氢化硅烷化催化剂。
2.如项1所述的有机硅树脂用组合物,其中所述(1)末端具有硅烷醇基团的有机聚硅氧烷包括由式(I)表示的化合物:
其中R1为单价烃基且n为1以上的整数,条件是所有的R1基团可以相同或不同。
3.一种有机硅树脂片,其通过对项1或2所述的有机硅树脂用组合物进行半固化而得到。
4.一种有机硅树脂固化材料,其通过对项3所述的有机硅树脂片进行固化而得到。
5.一种光半导体装置,其通过使用如项3所述的有机硅树脂片对光半导体元件进行封装而得到。
本发明的有机硅树脂用组合物展示了如下的优异效果,其能够形成可以对光半导体元件进行封装加工的半固化状态并保持所述状态,还能够提供具有优异的耐光性和耐热性的有机硅树脂组合物。
具体实施方式
本发明的组合物包含:(1)末端具有硅烷醇基团的有机聚硅氧烷[组分(1)];(2)在一个分子中具有至少一个烯基甲硅烷基和至少两个氢化甲硅烷基的有机聚硅氧烷[组分(2)];(3)缩合催化剂;和(4)氢化硅烷化催化剂。所述组合物的显著特征在于,所述组分(1)是涉及缩合反应的组分且所述组分(2)是涉及缩合反应和加成反应(氢化硅烷化反应)的组分。
通常通过控制热固化条件来获得普通环氧树脂等的半固化状态(下文中也称作阶段B)。具体地,例如,通过在80℃下进行加热可部分进行单体的交联反应,从而制备阶段B的小球。然后,对所得小球进行期望的成形加工,然后在150℃下加热而完全固化。此外,通过在主链上具有乙烯基的有机硅衍生物与在主链上具有SiH基团的有机硅衍生物的加成反应(氢化硅烷化反应)来获得加成固化型热固性有机硅树脂,并通常使用高活性的铂催化剂。因此,当固化反应一旦开始,则在中途终止反应极其困难。因此难以形成阶段B。另外已知的是,利用反应抑制剂来控制所述反应。然而,所述反应的过程随所用反应抑制剂的种类和量而变化,从而不能容易地利用反应抑制剂进行控制。
另一方面,在本发明的组合物中,所述组分(1)是涉及缩合反应的组分且所述组分(2)是涉及缩合反应和氢化硅烷化反应的组分。由于所述缩合反应和氢化硅烷化反应的反应温度不同,所以可对单体之间的交联进行控制。具体地,首先通过涉及缩合反应的单体的缩合反应制备半固化状态(阶段B)的树脂,然后,通过涉及氢化硅烷化反应的单体的加成反应能够制备完全固化的树脂。顺便提及,在该说明书中,所述半固化材料即处于半固化状态(阶段B)中的材料是指处于材料可溶于溶剂中的阶段A与材料完全固化的阶段C之间的状态,并处于稍微进行了固化或凝胶化的状态中的材料,且所述材料发生溶胀但不完全溶于溶剂中,且通过加热可发生软化但不熔化。全部固化的材料(完全固化材料)是指处于已经完全进行了固化或凝胶化的状态中的材料。
此外,由于本发明的组合物含有所述组分(1)和所述组分(2),所以作为缩合反应,发生由式(A)表示的硅烷醇缩合反应:
≡SiOH+≡SiOH或≡SiOR→≡SiOSi≡+H2O或ROH(A)
和由式(B)表示的氢硅烷缩合反应:
≡SiOH+≡SiH→≡SiOSi≡+H2(B)
其中,由式(B)表示的氢硅烷缩合的反应速率比硅烷醇缩合的反应速率快,通过使用本发明的组合物能够容易地制备半固化材料。
此外,由于本发明中的组分(2)为具有涉及缩合反应的氢化甲硅烷基和涉及缩合反应和氢化硅烷化反应的烯基甲硅烷基的硅氧烷化合物,所以与例如使用包含仅具有氢化甲硅烷基的硅氧烷化合物和仅具有烯基甲硅烷基的硅氧烷化合物的组合物的情况相比,即使在仅发生缩合反应的半固化状态中,也由于通过缩合反应形成的交联结构而使所述组分(2)保持了良好的分散状态,从而所述组分不会渗出。因此,除非诱发了氢化硅烷化反应,否则能够保持良好的半固化状态并确保阶段B的储存稳定性。
此外,由于本发明的组合物中的树脂单体两者都含有有机硅作为主要骨架,所以所得树脂组合物具有优异的耐热性和耐光性。
(1)末端具有硅烷醇基团的有机聚硅氧烷[组分(1)]
作为末端具有硅烷醇基团的有机聚硅氧烷,从有效实施缩合反应的观点来看,优选在一个分子中具有至少两个硅烷醇基团的化合物。而且,从反应稳定性考虑,与硅烷醇基团成键的位置为末端,优选两个末端。因此,从这种观点来看,待用于本发明中的末端具有硅烷醇基团的有机聚硅氧烷优选包括由式(I)表示的化合物:
其中R1为单价烃基且n为1以上的整数,条件是所有的R1基团可以相同或不同。
式(I)中的R1表示单价烃基,且可提及饱和或不饱和的直链、支化或环状烃基。从透明度和耐热性考虑,所述烃基的碳数优选为1~20,更优选1~10。具体地,例示性地有甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、苯基、萘基、环己基和环戊基等。最重要的是,从所得树脂组合物的透明度、耐热性和耐光性考虑,优选甲基。顺便提及,在式(I)中,所有的R1基团可以相同或不同。
尽管式(I)中的n表示1以上的整数,但是从固化材料的韧性考虑,优选1~10000的整数,更优选1~1000的整数。
由式(I)表示的这种化合物的实例包括双末端硅烷醇型聚二甲基硅氧烷、双末端硅烷醇型聚甲基苯基硅氧烷和双末端硅烷醇型聚二苯基硅氧烷。这些物质能够单独使用或以其两种以上的组合使用。
由式(I)表示的化合物可以为商购获得的物质或可以是根据已知方法合成的物质。
从固化材料的韧性考虑,由式(I)表示的化合物的分子量优选为1000~1000000,更优选1000~100000。顺便提及,在本说明书中,通过凝胶渗透色谱(GPC)测量所述有机硅衍生物的分子量。
在组分(1)中由式(I)表示的化合物的含量优选为50重量%以上,更优选80重量%以上,进一步优选基本上100重量%。
所述组分(1)在组合物中的含量优选为1重量%~99重量%,更优选10重量%~80重量%。
(2)在一个分子中具有至少一个烯基甲硅烷基和至少两个氢化甲硅烷基的有机聚硅氧烷[组分(2)]
所述组分(2)是一种涉及缩合反应和氢化硅烷化反应两者的组分。更特别地,在其一个分子中存在涉及上述两种反应的至少两个氢化甲硅烷基且在其一个分子中存在涉及氢化硅烷化反应的至少一个烯基甲硅烷基。在这一点上,构成至少两个氢化甲硅烷基和至少一个烯基甲硅烷基的各个官能团的有机硅原子优选相互不同。在本发明中,这种化合物能够单独使用或以其两种以上的组合使用。
所述烯基甲硅烷基为将烯基键合至硅原子的基团。可在分子末端、主链和侧链的任意一个位置中布置所述烯基甲硅烷基。
所述烯基表示取代或未取代的烯基,且可以为直链、支化或环状烯基,只要其为在骨架中含有烯基的有机基团即可。从透明度和耐热性考虑,所述有机基团的碳数优选为1~20,更优选1~10。具体地,例示性地有乙烯基、烯丙基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、降冰片烯基和环己烯基等。最重要的是,从对氢化硅烷化反应的反应性考虑,优选乙烯基。
所述氢化甲硅烷基为将氢原子键合至硅原子的基团。可将所述基团布置在分子末端、主链和侧链的任意一个位置中。
除了烯基和氢原子之外键合至硅原子的官能团没有特别限制,且例示性地有由上式(I)表示的化合物中的R1等。
从固化材料的韧性和挠性考虑,烯基甲硅烷基在组分(2)中的官能团当量优选为0.01~10mmol/g,更优选0.1~5mmol/g。当所述当量为0.01mmol/g以上时,展示了足够的强度,而当其为10mmol/g以下时,展示了良好的挠性。在本说明书中,通过后述实施例中所述的方法能够测量有机硅衍生物的官能团当量。
从固化材料的韧性和挠性考虑,氢化甲硅烷基在组分(2)中的官能团当量优选为0.01~10mmol/g,更优选0.1~5mmol/g。当所述当量为0.01mmol/g以上时,展示了足够的强度,而当其为10mmol/g以下时,展示了良好的挠性。
烯基甲硅烷基对氢化甲硅烷基的摩尔比(烯基甲硅烷基/氢化甲硅烷基)优选为1/50~50/1,更优选1/5~5/1。
作为这种化合物,可以提及主链由二甲基硅氧烷单元、甲基(乙烯基)硅氧烷单元、甲基(氢)硅氧烷单元等构成且在末端存在三甲基甲硅烷氧基的化合物。具体地,例示性地有直链聚(甲基)(乙烯基)(氢)硅氧烷和环状、支链或三维网状的聚(甲基)(乙烯基)(氢)硅氧烷。这些物质能够单独使用或以其两种以上的组合使用。
上述化合物可以为商购获得的物质或可以为根据已知方法合成的物质。
从固化材料的韧性考虑,所述组分(2)在25℃下的粘度优选为100~500000mPa·s,更优选300~100000mPa·s。在本说明书中,能够通过使用B型粘度计来测量粘度。
所述组分(2)在所述组合物中的含量优选为1重量%~99重量%,更优选20重量%~90重量%。
此外,从半固化材料的韧性和固化性考虑,组分(1)对组分(2)的重量比使得组分(1)的硅烷醇基团与组分(2)的氢化甲硅烷基的摩尔比(硅烷醇基团/氢化甲硅烷基)优选为1/100~1/1.1,更优选1/50~1/2。即,当所述比率为1/100以上即相对于一个硅烷醇基团氢化甲硅烷基的数目为100以下时,所述半固化材料的挠性变得良好且因此其操作性变得良好。此外,当所述比率为1/1.1以下即相对于一个硅烷醇基团氢化甲硅烷基的数目为1.1以上时,即使在缩合反应之后仍残留未反应的氢化甲硅烷基且随后可良好地进行氢化硅烷化反应。
(3)缩合催化剂
本发明中的缩合催化剂没有特别限制,只要其为催化硅烷醇基团相互的缩合反应以及硅烷醇基团与氢化甲硅烷基的缩合反应的化合物即可。例示性地有碱如氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠和四甲基氢氧化铵;和金属催化剂如钯、铂和硼。最重要的是,优选四甲基氢氧化铵,其也充当氢化硅烷化催化剂的稳定剂。
尽管可以以固体状态原样使用四甲基氢氧化铵,但是从处理能力考虑,优选以其水溶液或甲醇溶液使用。从树脂的透明度考虑,更优选使用其甲醇溶液。
基于100mol的组分(1),缩合催化剂在组合物中的含量优选为0.1~100mol,更优选1~50mol。当所述含量为0.1mol以上时,缩合反应充分进行,而当所述含量为100mol以下时,固化材料的透明度良好。
(4)氢化硅烷化催化剂
本发明中的氢化硅烷化催化剂没有特别限制,只要其为催化氢化甲硅烷基与烯基甲硅烷基之间的氢化硅烷化反应的化合物即可。例示性地有铂催化剂如铂黑、氯化铂、氯铂酸、铂-烯烃络合物、铂-羰基络合物和铂-乙酰乙酸酯;钯催化剂;和铑催化剂等。最重要的是,从相容性、透明度和催化活性考虑,优选铂-羰基络合物如铂(羰基)环乙烯基甲基硅氧烷。
关于氢化硅烷化催化剂的含量,例如,在使用铂催化剂的情况中,从固化速率考虑,基于100重量份的组分(1),铂的含量优选为1.0×10-4~0.5重量份,更优选1.0×10-3~0.05重量份。
在不损害本发明效果的范围内,除了上述之外,本发明的有机硅树脂用组合物还可以含有其他任意组分。例如,例示性地有无机填料如二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、氧化镁、氧化锌、氧化铁、氢氧化铝、碳酸钙、分层云母、炭黑、硅藻土、玻璃纤维,和利用镧系元素活化的氧化物、氮化物和氮氧化物荧光材料,以及通过利用有机硅化合物如有机烷氧基硅烷、有机氯硅烷或有机硅氮烷对这些填料进行表面处理而得到的那些物质。另外,所述组合物可含有添加剂如抗氧化剂、改性剂、表面活性剂、染料、颜料、防变色剂、紫外线吸收剂、蠕变硬化阻止剂、增塑剂、触变性赋予剂和杀真菌剂。
能够制备本发明的有机硅树脂用组合物而无特别限制,只要所述组合物含有下列组分中的各种组分即可:(1)末端具有硅烷醇基团的有机聚硅氧烷;(2)在一个分子中具有至少一个烯基甲硅烷基和至少两个氢化甲硅烷基的有机聚硅氧烷;(3)缩合催化剂;和(4)氢化硅烷化催化剂。例如,通过将这些组分混合并优选在0℃~60℃下对混合物搅拌1~120分钟能够制备有机硅树脂用组合物。
顺便提及,可部分引发缩合反应。根据1H-NMR测量,通过源自氢化甲硅烷基的峰的消失程度能够确认缩合反应的进展程度。此外,通过引发缩合反应可产生氢气。
从处理能力和涂布准确度考虑,由此获得的本发明的组合物在25℃下的粘度优选为100~1000000mPa·s,更优选500~100000mPa·s。
通过诸如浇铸、旋涂或辊涂的方法在例如对表面进行了离型处理的离型片(例如,有机聚合物膜如聚酯衬底、陶瓷、金属等)上涂布本发明的有机硅树脂用组合物至适当厚度,并通过加热而干燥,从而能够将所述组合物形成为片状。在本发明的组合物中,通过这种加热能够完成缩合反应,从而制备半固化状态(阶段B)的有机硅树脂片。因此,本发明还提供了通过对本发明的有机硅树脂用组合物进行半固化而得到的有机硅树脂片。顺便提及,在本说明书中,“反应完全”是指80%以上的涉及缩合反应的氢化甲硅烷基已经发生反应的情况,且通过上述1H-NMR测量氢化甲硅烷基的含量能够确认所述情况。
所述加热温度优选为20℃~200℃,更优选40℃~150℃。加热时间优选为0.1~120分钟,更优选1~60分钟。
所述有机硅树脂片的厚度没有特别限制,但优选为100~10000μm,更优选100~3000μm。
由于本发明的有机硅树脂片处于半固化状态,所以例如在光半导体元件上原样放置或在灌注后的已知树脂上放置所述树脂片,随后实施封装加工,其后,通过在高温下加热而将树脂片完全固化,从而能够制备光半导体装置。因此,本发明提供了一种通过使用本发明的有机硅树脂片对光半导体元件进行封装而得到的光半导体装置。
通过涉及氢化硅烷化反应的组分的反应来实施本发明有机硅树脂片的完全固化。因此,作为本发明的另一个实施方式,提供了一种通过对本发明的有机硅树脂片进行固化而得到的有机硅树脂固化材料。根据IR测量,通过源自氢化甲硅烷基的峰的吸收程度能够确认氢化硅烷化反应的进展程度。例如,当所述吸收强度小于初始值(固化反应之前)的20%时,能够断定,所述氢化硅烷化反应完全且所述树脂片完全固化。
用于将片放置在衬底上并然后实施封装加工的方法没有特别限制。例如,例示性地有如下方法:通过使用层压机,优选在100℃~200℃和0.01~10MPa下、更优选在120℃~180℃和0.1~1MPa下加热2~600秒而将所述片压制在所述衬底上,然后实施封装加工。
所述封装加工的加热温度优选为120℃~250℃,更优选150℃~200℃。加热时间优选为0.5~48小时,更优选1~24小时。
实施例
下面将参考实施例、比较例和参考例对本发明进行说明,但不能将本发明理解为受限于此。
有机硅衍生物的平均分子量
通过凝胶渗透色谱(GPC)确定了各种有机硅衍生物按聚苯乙烯计的分子量。
有机硅衍生物的官能团当量
通过使用内标物的1H-NMR测量官能团当量。
有机硅衍生物和组合物的粘度
通过在25℃和1atm的条件下使用流变仪(B型流变仪)来测量粘度。
实施例1
通过在室温(20℃)下,在搅拌下将10g(0.87mmol)硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷[其中式(I)中的所有R1基团都为甲基且n表示153的化合物,平均分子量:11500]、10g聚(甲基)(乙烯基)(氢)硅氧烷[乙烯基甲硅烷基当量:0.18mmol/g,氢化甲硅烷基当量:0.51mmol/g,粘度(25℃):12000mPa·s]、0.14mL[催化剂的量:0.13mmol,基于100mol的硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷为15mol]四甲基氢氧化铵的甲醇溶液(浓度:10重量%)和0.018mL(铂含量:基于100重量份硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷为0.0036重量份)铂(羰基)环乙烯基甲基硅氧烷络合物的低聚硅氧烷溶液(铂的浓度:2重量%)混合10分钟,得到了有机硅树脂用组合物。
实施例2
除了将实施例1中的聚(甲基)(乙烯基)(氢)硅氧烷的量从10g改为50g之外,以与实施例1中相同的方式得到了有机硅树脂用组合物。
实施例3
除了使用10g聚(甲基)(乙烯基)(氢)硅氧烷[乙烯基甲硅烷基当量:0.38mmol/g,氢化甲硅烷基当量:1.27mmol/g,粘度(25℃):4000mPa·s]代替实施例1中使用的10g聚(甲基)(乙烯基)(氢)硅氧烷[乙烯基甲硅烷基当量:0.18mmol/g,氢化甲硅烷基当量:0.51mmol/g,粘度(25℃):12000mPa·s]之外,以与实施例1中相同的方式得到了有机硅树脂用组合物。
实施例4
除了使用2.5g(0.83mmol)硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷[其中式(I)中的全部R1基团都为甲基且n表示38的化合物,平均分子量:3000]代替实施例1中使用的10g(0.87mmol)硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷[其中式(I)中的所有R1基团都为甲基且n表示153的化合物,平均分子量:11500]之外,以与实施例1中相同的方式得到了有机硅树脂用组合物。
比较例1
除了不使用实施例1的四甲基氢氧化铵的甲醇溶液之外,以与实施例1中相同的方式得到了有机硅树脂用组合物。
使用得到的组合物,根据下列方法制备了半固化材料、完全固化材料和光半导体装置。顺便提及,将商购获得的双组分混合型有机硅弹性体的A溶液10g和B溶液10g(由瓦克旭化成有机硅株式会社(Wacker Asahikasei Silicone Co,,Ltd.)制造,一种热固性高粘度产品)彻底混合以制备有机硅树脂用组合物(在25℃下的粘度:12000mPa·s),并按参考例1制备了半固化材料、完全固化材料和光半导体装置。
半固化材料的制备例1
在双向拉伸的聚酯薄膜(由三菱化学聚酯膜株式会社(MitsubishiChemical Polyester Film Co.,Ltd.)制造,50μm)上涂布各种组合物至500μm的厚度。然后,在表1中所示的条件下对所述组合物进行加热,从而得到片状半固化材料(片)(厚度:500μm)。
完全固化材料的制备例1
关于上面得到的片,将实施例1~4和比较例1的片在150℃下加热5小时,或将参考例1的片在150℃下加热1小时,由此制备完全固化的有机硅树脂片。
光半导体装置的制备例1
在安装了蓝光LED的衬底上覆盖已经在5℃下储存了24小时的半固化状态的实施例1~4和比较例1的片或者半固化状态的参考例1的片中的各种片,然后在减压下于160℃下加热5分钟并在0.2MPa的压力下进行压制。然后,将所得装置在150℃下加热1小时,从而使所述树脂完全固化而制备光半导体装置。
关于上面得到的半固化材料、完全固化材料和光半导体装置,根据下列试验例1~6对特性进行了评价。将其结果示于表1中。
试验例1(硬度)
当使用数字长度测量仪(MS-5C,由尼康株式会社(NikonCorporation)制造)通过传感器触头向制备后瞬间的半固化材料和完全固化材料施加7g/mm2的负载时,测量传感器触头从所述片表面下沉的距离,并根据下式确定片的硬度。顺便提及,所述片的硬度值越大,表明所述片越硬。
片的硬度=[1-(传感器触头下沉的距离(μm)/试样的膜厚度(μm))]×100
试验例2(储存稳定性)
对于制备之后瞬间和在5℃下储存24小时之后的各种半固化材料,以与试验例1中相同的方式确定片的硬度。然后,对所得片的硬度比[(储存之后/制备之后瞬间)×100]进行计算,以作为硬度保持比(%),并根据下列评价标准对储存稳定性进行评价。硬度保持比的值越小,表明半固化状态的储存稳定性越优异。在表1中,除了上述评价结果之外,在圆括号中也示出了硬度保持比。
储存稳定性的评价标准
A:硬度保持比为100%~150%。
B:硬度保持比大于150%。
试验例3(透光性能)
通过使用分光光度计(U-4100,由日立高科技株式会社(HitachiHigh-Technologies Corporation)制造)测量了各种完全固化的材料在450nm波长处的透光率(%)。透光率越高表明透光性能越优异。
试验例4(耐热性)
使各种完全固化材料在150℃的热风型干燥器中静置,且在经过100小时之后,目视观察完全固化材料的外观。将观察到的颜色与储存前状态的颜色之间未发生变化的情况评价为“A”,并将观察到颜色变化的情况评价为“B”。储存之后外观无变化表示材料的耐热性优异。
试验例5(封装性能)
在光学显微镜下对封装前后各种半导体装置的状态进行观察。将半导体元件完全嵌入、未观察到变形和损伤、且元件被点亮的情况评价为“A”,并将元件未被点亮的情况评价为“B”。
试验例6(耐光性)
向各种半导体装置施加300mA的电流以点亮LED元件,并利用瞬时多重光度计系统(MCPD-3000,由大冢电子株式会社(OtsukaElectronics Co.,Ltd.)制造)测量了其开始试验之后瞬间的亮度。然后,将所述LED元件保持为点亮状态,并以同样的方式测量了经过300小时之后的亮度。通过下式计算亮度保持比,并对耐光性进行评价。亮度保持比越高表示耐光性越优异。
亮度保持比(%)=(经过300小时之后的亮度/试验开始之后瞬间的亮度)×100
结果,与比较例的组合物相比,实施例的组合物能够形成半固化状态且其储存稳定性优异。另外,透光性、耐热性和耐光性良好,使得能够说,所述组合物具有足以作为LED封装材料的性能。另一方面,在不含四甲基氢氧化铵的比较例1的组合物中,半固化材料的稳定性差,因为铂催化剂的稳定化作用不发挥作用,且由于未进行缩合反应,所以所述半固化材料形成凝胶材料和液体材料的混合物,使得发生渗出。此外,在参考例1的有机硅弹性体中,半固化材料的储存稳定性差,且当使用在5℃下储存24小时之后的片对LED进行封装时,焊线明显扭曲而引起短路(short),从而使得LED未被点亮。
尽管已经参考本发明的具体实施方式对本发明进行了详细说明,但是对本领域的技术人员显而易见,在不背离本发明主旨和范围的情况下,可以在其中进行各种变化和修改。
顺便提及,本发明以2010年4月23日提交的日本专利申请2010-099933为基础,通过参考将其内容并入本文中。
本文中引用的所有文献均通过参考以其完整的形式并入本文中。
此外,本文中引用的所有文献均作为整体并入。
例如在液晶画面的背光、交通信号、户外大型显示器和广告牌等半导体元件的制造时,能够合适地使用本发明的有机硅树脂用组合物。
Claims (8)
1.一种有机硅树脂用组合物,所述组合物包含:
(1)末端具有硅烷醇基团的有机聚硅氧烷;
(2)在一个分子中具有至少一个烯基甲硅烷基和至少两个氢化甲硅烷基的有机聚硅氧烷;
(3)缩合催化剂;和
(4)氢化硅烷化催化剂。
2.如权利要求1所述的有机硅树脂用组合物,其中所述(1)末端具有硅烷醇基团的有机聚硅氧烷包括由式(I)表示的化合物:
其中R1为单价烃基且n为1以上的整数,条件是所有的R1基团可以相同或不同。
3.一种有机硅树脂片,其通过对权利要求1所述的有机硅树脂用组合物进行半固化而得到。
4.一种有机硅树脂固化材料,其通过对权利要求3所述的有机硅树脂片进行固化而得到。
5.一种光半导体装置,其通过使用权利要求3所述的有机硅树脂片对光半导体元件进行封装而得到。
6.一种有机硅树脂片,其通过对权利要求2所述的有机硅树脂用组合物进行半固化而得到。
7.一种有机硅树脂固化材料,其通过对权利要求6所述的有机硅树脂片进行固化而得到。
8.一种光半导体装置,其通过使用权利要求6所述的有机硅树脂片对光半导体元件进行封装而得到。
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