CN105713391A - 触变型有机聚硅氧烷组合物及半导体器件 - Google Patents

触变型有机聚硅氧烷组合物及半导体器件 Download PDF

Info

Publication number
CN105713391A
CN105713391A CN201410725352.3A CN201410725352A CN105713391A CN 105713391 A CN105713391 A CN 105713391A CN 201410725352 A CN201410725352 A CN 201410725352A CN 105713391 A CN105713391 A CN 105713391A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sio
component
thixotropic
unit
composition according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410725352.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105713391B (zh
Inventor
杨仕海
郑海庭
何海
朱经纬
黄光燕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Huigu New Materials Technology Co ltd
Original Assignee
HUIGU CHEMCIAL CO Ltd GUANGZHOU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HUIGU CHEMCIAL CO Ltd GUANGZHOU filed Critical HUIGU CHEMCIAL CO Ltd GUANGZHOU
Priority to CN201410725352.3A priority Critical patent/CN105713391B/zh
Priority to PCT/CN2015/072097 priority patent/WO2016086529A1/zh
Publication of CN105713391A publication Critical patent/CN105713391A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105713391B publication Critical patent/CN105713391B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

为了克服现有技术的缺陷,本发明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R1 3SiO1/2单元和SiO4/2单元的固态三维结构有机聚硅氧烷;(A2)包括R1 3SiO1/2单元和R2 2SiO2/2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R1 3SiO1/2单元和R2 2SiO2/2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R3 3SiO1/2单元和R4 2SiO2/2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。

Description

触变型有机聚硅氧烷组合物及半导体器件
技术领域
本发明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。
背景技术
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。
发明内容
本发明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,本发明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。
本发明提供的触变型有机聚硅氧烷组合物,包括:
(A1)包括R1 3SiO1/2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R1 3SiO1/2单元和R2 2SiO2/2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R1 3SiO1/2单元和R2 2SiO2/2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R3 3SiO1/2单元和R4 2SiO2/2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)是本发明组合物的主要成分,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R1 3SiO1/2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,本发明对在组分(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。
作为本发明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(R5R6 2SiO1/2)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)是本发明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R1 3SiO1/2单元和R2 2SiO2/2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、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(A2)和组分(B)的反应性,所述链烯基的含量优选为0.01-0.5mol/100g,优选为0.02-0.3mol/100g;本发明对在组分(A2)的数均分子量限定为小于10000,当(A2)的数均分子量大于10000时,则具有胶材在使用过程中出现成型性差,出油率升高等风险。
作为本发明的优选实施方式之一,所述(A2)具有下述平均单元分子式,
R5R6 2SiO(R6 2SiO)a3SiR6 2R5
其中R5选自相同或不相同的链烯基,R6选自相同或不相同的单价取代或未取代的烷基,1≤a3<130。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。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(A2)可包括如下分子式作为代表:
CH2=CH(CH3)2SiO(R6 2SiO)a3Si(CH3)2CH=CH2
其中,所述组分(A3)是本发明组合物的主要成分之一,组分(A3)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R1 3SiO1/2单元和R2 2SiO2/2单元。三维结构的(A1)和直链结构的(A3)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(A3)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(A3)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(A3)和组分(B)的反应性,所述链烯基的含量为0.0001-0.0025mol/100g,优选为0.0002-0.002mol/100g;本发明对在组分(A3)的数均分子量限定为大于80000,当(A3)的数均分子量小于80000时,则具有胶材在使用中出现柔韧性差,耐热性能降低的风险。
因本发明采用数均分子量小于10000的直链结构(A2)和数均分子量大于80000的直链结构(A3),这种设计使得在混合过程中发挥低分子量结构的交联密度大,反应活性强以及粘度低的性能,同时发挥高分子量物质交联密度小,耐热性能强的优势,二者配合作用,在胶材反应中,大分子与小分子错杂纠缠,形成一种交错的网络结构,该结构的交联密度结余两种单一材料之间,中和由于交联密度大导致耐热差的影响,同时解决由于交联密度小导致出油严重的影响;此外,两种分子量的配合作用,能中和单一小分子粘度过低造成成型高度不够及柔韧性差,同时也能解决由于单一大分子粘度过高造成施工收尾形状不圆滑的影响。
为了进一步提高与组分(A1)-(A3)的混合配合及协同作用,所述组分(A2)和(A3)之间的重量比优选为99:1~1:99。所述组分(A1)重量与组分(A2)和(A3)重量之和的比值范围为0.1:1~1.2:1。
所述组分(B)是本发明组合物的主要成分之一,这一组分中的与硅键合的氢原子与组分(A1)和组分(A2)中的链烯基相互反应,形成交联键,并进行固化。组分(B)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R3 3SiO1/2单元和R4 2SiO2/2单元。组分(B)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。组分(B)中与硅键合的氢原子含量为0.1-1.5mol/100g,优选为0.2-1.5mol/100g。所述组分(B)中的与硅键合的氢原子与组分(A1)-(A3)中的链烯基的摩尔量之比为1.1-2.0。
作为本发明的优选实施方式之一,所述(B)具有下述平均单元分子式,
R8 3SiO(R8 2SiO)b1(R8HSiO)b2SiR8 3
其中R8选自相同或不相同的单价取代或未取代的烷基,0.2<b1<0.8,0.2<b2<0.8,且b1+b2=1。所述R8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。
例如,所述组分(B)可包括如下分子式作为代表:
(CH3)3SiO((CH3)2SiO)b1(CH3HSiO)b2Si(CH3)3
所述组分(C)作为增粘剂是本发明组合物的重要成分之一,这一组分有机硅氧烷具有在一个分子中含有平均至少一个环氧基团,因本发明组分(C)中具有环氧基团,则具有与铁基材附着力好的性能。其环氧当量优选为150-500,分子量优选为200-5000。
本发明对组分(C)的分子结构没有特别限定,可以是直链结构、支链结构或环状结构的有机硅氧烷,优选为直链和环状结构。作为本发明的优选实施方式之一,所述(C)具有下述分子结构式,
其中,所述R为或者氢原子。
本发明中,组分(D)是触变剂,又称防流淌剂,其作用是加入树脂组合物后,能使树脂溶液在静止时具有较高的稠度,在外力作用下又变成低稠流体的物质。其原理是能与树脂中聚合物形成氢键或者某种其他结构的大比表面积物质,该物质能在受力时变稀,静置时变稠。其中,本发明对触变剂种类没有特别限定,本领域的常用触变剂均可,例如有机膨润土、氢化蓖麻油或聚酰胺蜡、LBCB-1触变润滑剂、氯乙烯化合物、疏水性气相二氧化硅等等。优选为比表面积为100-400,用量占所述组合物总重量的3-30wt%的触变剂,本发明优选为疏水性气相二氧化硅。
本发明中,组分(E)是促使组分(A1)-(A3)中的链烯基与组分(B)中的硅键合的氢原子发生氢化硅烷化反应的催化剂。换句话说,组分(E)是促进组合物固化的触媒。其中,本发明对催化剂种类没有特别限定,本领域的常用催化剂均可,例如铂类催化剂、铑类催化剂或钯类催化剂,本发明优选为铂类催化剂。具体实例包括:铂黑、氯铂酸、氯铂酸的醇溶液、铂-链烯基硅氧烷络合物、铂-烯烃络合物等,优选为铂-链烯基硅氧烷络合物,本发明采用具有四甲基乙烯基二硅氧烷作为配位基的铂催化剂。对组分(E)的用量没有特别限制,其用量需足以促进该组合物固化反应即可。
本发明的可固化的有机聚硅氧烷组合物中,还可包括组分(F)加成反应抑制剂,其作用是为了延长本发明的可固化的有机聚硅氧烷组合物的储存期,加成反应抑制剂是一种带有温度依赖性的物质,加热到一定程度时迅速失去其抑制性,而使得组合物发生固化反应。组分(F)的加成反应抑制剂的种类重量和添加量没有特别限制,可使用本领域常规抑制剂,添加量可视需要添加,例如,本发明中组分(F)为乙炔基环己醇,添加量为组合物总重量的0.01%。
本发明中,对组分(A)-(F)的制备方法没有特别限定,可采用本领域常规方式制备获得,或商购获得。
更进一步,所述组分(A1)重量占所述组合物总重量的3-30wt%;所述组分(A2)和(A3)重量之和占组合物总重量的40wt%-80wt%;组分(B)占组合物总重量的0.1wt%-30wt%,组分(C)占组合物总重量的0.01wt%-10wt%。
本发明还提供了一种有机聚硅氧烷组合物的制备方法,通过将组分(A1)-(A3)与组分(B)、(C)、(D)和(E)进行混合,并视需要添加组分(F)以及其他添加剂如无机填料、颜料、阻燃剂和耐热剂等,从而制备可固化的有机聚硅氧烷组合物。
本发明中,提供一种半导体器件,包括发光元件和固定所述发光元件的支架,将上述混合后的组合物涂布在所述发光元件的支架上,进行固化,例如,在100℃下保持1h,然后150℃下保持3h固化后,形成在温度25℃,湿度60%RH条件下的拉伸强度大于1.0Mpa,断裂伸长率大于80%的固化体。使用邵氏A型硬度计取三个点测量硬度值取平均值,硬度为大于A30且小于A60。相比之下,常规的有机聚硅氧烷组合物难以形成具有良好耐热和触变性能的优点。
本发明的有益效果:与现有技术相比,本发明的组合物及其固化的半导体器件,不仅兼顾保持有良好的耐热和出油性能,而且具有良好的触变性能。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的半导体器件封装剖面示意图;
说明书附图中的附图标记如下:
1、LED支架;2、发光元件;3、电极;4、结合线;5、可固化的有机聚硅氧烷组合物的固化体。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步的详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
以下描述中,Vi指代为乙烯基,Me指代为甲基,MQ构型指具有SiO4/2单元的三维结构,MD构型指具有R2 2SiO2/2单元的直链结构。
合成实施例1
将正硅酸乙酯10.7g加入烧瓶,依次加入无水乙醇30g和浓度为质量百分比37%的浓盐酸16g,70℃反应5分钟,加入四甲基二乙烯基四甲基二硅氧烷1.6g继续70℃回流60分钟,倒入分液漏斗,分去酸水层,有机层水洗到中性pH,倒入烧瓶,加入去离子水1g,70℃回流60min,水泵减压,得到以下结构的MQ树脂:
(ViMe2SiO0.5)0.06(SiO2)0.94(A1-1)
在25℃下分子量为3000的MQ构型,不含苯基,且乙烯基摩尔含量在0.10摩尔/100g的有机硅化合物。
合成实施例2
将正硅酸乙酯10.7g加入烧瓶,依次加入无水乙醇30g和浓度为质量百分比37%的浓盐酸16g,70℃反应5分钟,加入四甲基二乙烯基四甲基二硅氧烷1.6g和六甲基二硅氧烷0.9g,继续70℃回流60分钟,倒入分液漏斗,分去酸水层,有机层水洗到中性pH,倒入烧瓶,加入去离子水1g,70℃回流60min,水泵减压,得到以下结构的MQ树脂:
(ViMe2SiO0.5)0.07(Me3SiO0.5)0.04(SiO2)0.89(A1-2)
在25℃下分子量为2500的MQ构型,不含苯基,且乙烯基摩尔含量在0.11摩尔/100g的有机硅化合物。
合成实施例3
将正硅酸乙酯10.7g加入烧瓶,依次加入无水乙醇30g和浓度为质量百分比37%的浓盐酸16g,70℃反应5分钟,加入四甲基二乙烯基四甲基二硅氧烷1.6g继续70℃回流60分钟,倒入分液漏斗,分去酸水层,有机层水洗到中性pH,倒入烧瓶,加入去离子水1g,70℃回流60min,水泵减压,得到以下结构的MQ树脂:
(ViMe2SiO0.5)0.06(SiO2)0.94(A1-3)
在25℃下分子量为3500的MQ构型,不含苯基,且乙烯基摩尔含量在0.09摩尔/100g的有机硅化合物。
合成实施例4
将八甲基环四硅烷52.6g,四甲基二乙烯基四甲基二硅氧烷2.5g加入烧瓶,搅拌均匀后加入四甲基氢氧化铵2.5g,升温到120℃反应18小时,然后继续升温到180℃反应2小时,然后升温到200℃抽真空脱去低沸点物质,得到以下结构树脂:
(ViMe2SiO0.5)2(Me2SiO)60(A2-1)
在25℃下分子量为4600的MD构型,不含苯基,且乙烯基摩尔含量在0.04摩尔/100g的有机硅化合物。
合成实施例5
将八甲基环四硅烷120g,四甲基二乙烯基四甲基二硅氧烷0.2g加入烧瓶,升温到80℃通氮气搅拌1小时,然后加入四甲基氢氧化铵2.5g,升温到120℃反应18小时,然后继续升温到180℃反应2小时,然后升温到200℃抽真空脱去低沸点物质,得到以下结构树脂:
(ViMe2SiO0.5)2(Me2SiO)4000(A3-1)
在25℃下分子量为300000的MD构型,不含苯基,且乙烯基摩尔含量在0.0006摩尔/100g的有机硅化合物。
合成实施例6
将八甲基环四硅烷54g,四甲基二乙烯基四甲基二硅氧烷0.8g加入烧瓶,搅拌均匀后加入四甲基氢氧化铵2.5g,升温到120℃反应18小时,然后继续升温到180℃反应2小时,然后升温到200℃抽真空脱去低沸点物质,得到以下结构树脂:
(ViMe2SiO0.5)2(Me2SiO)270(A3-2)
在25℃下分子量为20000的MD构型,不含苯基,且乙烯基摩尔含量在0.01摩尔/100g的有机硅化合物。
合成实施例7
3质量份Me3SiOSiMe3,56质量份(Me2SiO)4以及41质量份Me3SiO(MeHSiO)mSiMe3(成都晨光化工研究院)混合,加入7质量份质量百分比98%的浓硫酸作催化剂,在室温下平衡5h,静置分层,除去酸水层,油层用Na2CO3中和30min,过滤后得到收率达95%(质量分数)的以下产物:
(MeHSiO)30(Me2SiO)40(Me3SiO0.5)2(B)
在25℃下分子量为7000的MD构型,不含苯基,且氢摩尔含含量在0.5摩尔/100g的有机硅化合物,其分子式如下所示:
合成实施例8
将四甲基环四硅烷60g,烯丙基缩水甘油醚200g,乙酸乙酯50g加入烧瓶,搅拌均匀后逐滴滴加氯铂酸的辛醇溶液(铂浓度为5wt%),升温到80℃反应10小时,然后抽真空至-0.095MPa,然后升温到170℃抽真空脱去低沸点物质,得到以下结构树脂:
在25℃下分子量为3000的不含苯基,含环氧基且环氧当量在0.5摩尔/100g的有机硅化合物,其分子式如下所示:
【D】
用二甲基二氯硅烷进行表面处理、平均粒径为10um且比表面积为300m2/g的气相二氧化硅
【E】
具有四甲基乙烯基二硅氧烷作为配位基的铂催化剂
【F】
乙炔基环己醇
实践实施例1~4以及比较例1~3
将合成实施例1~8制备的树脂(A1-1)-(A1-3)、(A2-1)、(A3-1)、(A3-2)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)按照表1所示的组合(各组成按质量份数计),得到本发明组合物。
图1所示的半导体器件LED灯通过如下方式封装,提供一固定有发光元件2的支架1(100W集成支架),其中所述发光元件2(三安的S-23BBMUP-455芯片)通过结合线4(北京达博有色金属焊料有限责任公司,规格23um金线)与电极3相连接,通过点胶机将本发明的脱泡后的上述可固化有机聚硅氧烷组合物5涂布在固定有发光元件2的支架1上,进行固化,制得集成封装体。
通过下述方法来评测得到的组合物的各物化性能。将结果记录于表1。
将有机硅聚硅氧烷混合物倒入模具中,加热固化成型制成胶片,烘烤条件:100℃固化1小时,150℃固化3小时。并测定获得的胶片物性,测试结果见表1。
【硬度】
将得到的组合物脱泡后,取10g在100℃下保持1h,然后150℃下保持3h固化后,在25℃,60%RH的条件下使用邵氏A型硬度计取三个点测量硬度值,并记录平均值。
【拉伸强度和断裂伸长率】
将得到的组合物脱泡后,制备2mm左右厚度的薄片,在100℃下保持1h,然后150℃下保持3h固化后,将片加工成哑铃状,在25℃,60%RH的条件下利用万能材料试验机测试其拉伸强度和断裂伸长率。
【触变因子】
将得到的组合物脱泡后,在25℃下利用旋转粘度计3rpm和12rpm测量粘度,触变因子为3rpm的粘度与12rpm粘度的比值。
【固化后宽度/高度】
将得到的组合物脱泡后,点胶成5mm长的条状物,在100℃下保持1h,然后150℃保持3h固化后,测量其高度值与宽度值,计算可得到固化后的高度与宽度比值。
【230℃20min后剥离罩透光率】
将得到的组合物脱泡后,制备5.0g左右的薄片,在100℃下保持1h,然后150℃下保持3h固化后,将片放置入密封的玻璃罩后在230℃的加热台上烘烤2h,测试玻璃罩的透光率;
【260℃耐热】
将得到的组合物脱泡后,在集中COB支架上点胶0.7g,在100℃下保持1h,然后150℃下保持3h固化后,将灯珠放在260℃加热台上烘烤,每4h取下观察是否出现裂胶,24h无裂胶判定为通过。
表1
注:测试通过表示为√,测试未通过表示为×
由表1的结果可知,通过本发明,可以得到具有触变性适中耐热较好且高温下无油状物析出的有机硅组合物。
如实施例1-3所示,其中含有本发明的(A1)(A2)(A2)等组分,其测试结果看,触变因子均在3.0以上,具有良好的触变性;且控制了出油问题,具有良好的玻璃透光率,230℃2h玻璃透光率达90%以上;此外,还具有良好的耐热性,全部通过了260℃耐热24h测试。
对比例1没有添加(A3)组分,其未通过260℃耐热24h测试,且触变因子只有2.1,触变性能较差,表明(A3)组分是必要组分。
对比例2虽然添加了(A3)组分,但(A3)组分的数均分子量只有20000,其未通过260℃耐热24h测试,且触变因子只有2.2,触变性能较差,表明(A3)组分的数均分子量大于80000也是必要组分。
对比例3中,组分(A1)重量与组分(A2)和(A3)重量之和的比值为0.06,比值为小于0.1,其未通过260℃耐热24h测试,且触变因子只有2.2。
本发明的有益效果:与现有技术相比,本发明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性能,而且具有良好的触变性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

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R1 3SiO1/2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R1 3SiO1/2单元和R2 2SiO2/2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R1 3SiO1/2单元和R2 2SiO2/2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R3 3SiO1/2单元和R4 2SiO2/2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(A3)重量之和的比值范围为0.1-1.2。
10.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,所述组分组分(B)占组合物总重量的0.1wt%-30wt%,组分(C)占组合物总重量的0.01wt%-10wt%。
11.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,所述组合物的触变因子为大于2.5,所述触变因子是指所述组合物在25℃下利用旋转粘度计测量3rpm的粘度与12rpm的粘度之间的比值。
12.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)具有下述平均单元分子式,
(SiO4/2)a1(R5R6 2SiO1/2)a2
其中R5选自相同或不相同的链烯基,所述链烯基的含量为0.01-0.30mol/100g,R6选自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。
13.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(A2)具有下述平均单元分子式,
R5R6 2SiO(R6 2SiO)a3SiR6 2R5
其中R5选自相同或不相同的链烯基,所述链烯基的含量0.01-0.5mol/100g,R6选自相同或不相同的单价取代或未取代的烷基,1≤a3<130。
14.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(A3)具有下述平均单元分子式,
R5R6 2SiO(R6 2SiO)a4SiR6 2R5
其中R5选自相同或不相同的链烯基,所述链烯基的含量0.0001-0.0025mol/100g,R6选自相同或不相同的单价取代或未取代的烷基,1000<a4。
15.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(B)具有下述平均单元分子式,
R8 3SiO(R8 2SiO)b1(R8HSiO)b2SiR8 3
其中R8选自相同或不相同的单价取代或未取代的烷基,0.2<b1<0.8,0.2<b2<0.8,且b1+b2=1。
16.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(C)具有下述分子结构式,
其中,所述R为或者氢原子。
17.一种半导体器件,包括发光元件和固定所述发光元件的支架,其特征在于,所述发光元件上涂布有权利要求1-16任一项所述的触变型有机聚硅氧烷组合物的固化物。
CN201410725352.3A 2014-12-03 2014-12-03 触变型有机聚硅氧烷组合物及半导体器件 Active CN105713391B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410725352.3A CN105713391B (zh) 2014-12-03 2014-12-03 触变型有机聚硅氧烷组合物及半导体器件
PCT/CN2015/072097 WO2016086529A1 (zh) 2014-12-03 2015-02-02 触变型有机聚硅氧烷组合物及半导体器件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410725352.3A CN105713391B (zh) 2014-12-03 2014-12-03 触变型有机聚硅氧烷组合物及半导体器件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105713391A true CN105713391A (zh) 2016-06-29
CN105713391B CN105713391B (zh) 2018-11-09

Family

ID=56090894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410725352.3A Active CN105713391B (zh) 2014-12-03 2014-12-03 触变型有机聚硅氧烷组合物及半导体器件

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN105713391B (zh)
WO (1) WO2016086529A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112262181A (zh) * 2018-06-12 2021-01-22 迈图高新材料日本合同公司 阻燃性聚有机硅氧烷组合物、阻燃性固化物及光学用部件
CN112703228A (zh) * 2018-08-02 2021-04-23 迈图高新材料日本合同公司 液态硅橡胶组合物、其固化物、具备该固化物的物品和硅橡胶的制造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110951411A (zh) * 2019-12-31 2020-04-03 广州机械科学研究院有限公司 一种单组分加成型有机硅密封粘接剂及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102300933A (zh) * 2009-02-02 2011-12-28 道康宁东丽株式会社 提供高度透明的固化有机硅材料的能固化的有机硅组合物
KR20120021998A (ko) * 2010-08-25 2012-03-09 주식회사 케이씨씨 직물 또는 의류의 무늬 형성용 실리콘 고무 조성물
CN103342816A (zh) * 2013-06-19 2013-10-09 广州慧谷化学有限公司 一种有机硅树脂及可固化有机聚硅氧烷组合物与应用
CN103951984A (zh) * 2014-04-23 2014-07-30 明基材料有限公司 可固化硅树脂组成物及使用其的光学半导体装置
CN104004491A (zh) * 2014-04-14 2014-08-27 江苏嘉娜泰有机硅有限公司 一种led紫外光固化有机硅封装胶及其制备方法
CN104031604A (zh) * 2014-06-27 2014-09-10 上海回天新材料有限公司 一种有触变性的有机硅灌封胶

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3115808B2 (ja) * 1995-09-21 2000-12-11 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社 液状シリコーンゴムコーティング剤組成物
JP4648099B2 (ja) * 2005-06-07 2011-03-09 信越化学工業株式会社 ダイボンディング用シリコーン樹脂組成物
TWI440682B (zh) * 2007-03-30 2014-06-11 Shinetsu Chemical Co 無溶劑型聚矽氧感壓接著劑組成物
JP5060873B2 (ja) * 2007-08-24 2012-10-31 東レ・ダウコーニング株式会社 シリコーン系感圧接着剤組成物および感圧接着テープもしくはシート
JP5499774B2 (ja) * 2009-03-04 2014-05-21 信越化学工業株式会社 光半導体封止用組成物及びそれを用いた光半導体装置
KR101795109B1 (ko) * 2010-10-14 2017-11-07 모멘티브 파포만스 마테리아루즈 쟈판 고도가이샤 경화성 폴리오르가노실록산 조성물

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102300933A (zh) * 2009-02-02 2011-12-28 道康宁东丽株式会社 提供高度透明的固化有机硅材料的能固化的有机硅组合物
KR20120021998A (ko) * 2010-08-25 2012-03-09 주식회사 케이씨씨 직물 또는 의류의 무늬 형성용 실리콘 고무 조성물
CN103342816A (zh) * 2013-06-19 2013-10-09 广州慧谷化学有限公司 一种有机硅树脂及可固化有机聚硅氧烷组合物与应用
CN104004491A (zh) * 2014-04-14 2014-08-27 江苏嘉娜泰有机硅有限公司 一种led紫外光固化有机硅封装胶及其制备方法
CN103951984A (zh) * 2014-04-23 2014-07-30 明基材料有限公司 可固化硅树脂组成物及使用其的光学半导体装置
CN104031604A (zh) * 2014-06-27 2014-09-10 上海回天新材料有限公司 一种有触变性的有机硅灌封胶

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
傅积赉: "国外有机硅材料研发动态", 《化工新型材料》 *
黄世强,等: "《胶粘剂及其应用》", 31 January 2012, 机械工业出版社 *
黄应昌,等: "《弹性密封胶与胶黏剂》", 30 September 2003, 化学工业出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112262181A (zh) * 2018-06-12 2021-01-22 迈图高新材料日本合同公司 阻燃性聚有机硅氧烷组合物、阻燃性固化物及光学用部件
CN112703228A (zh) * 2018-08-02 2021-04-23 迈图高新材料日本合同公司 液态硅橡胶组合物、其固化物、具备该固化物的物品和硅橡胶的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016086529A1 (zh) 2016-06-09
CN105713391B (zh) 2018-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101300305B (zh) 可固化的有机硅组合物
CN101111565B (zh) 有机硅树脂和环氧树脂的结合复合材料及其制备方法
CN102532915B (zh) 低气体渗透性硅氧烷树脂组合物和光电器件
CN103342816B (zh) 一种有机硅树脂及可固化有机聚硅氧烷组合物与应用
CN107629460A (zh) 有机聚硅氧烷组合物及其制备方法、半导体器件
CN101981129B (zh) 可固化的有机基聚硅氧烷组合物及其固化产物
CN102757649B (zh) 加成固化型有机硅组合物以及使用它的光半导体装置
CN106317894B (zh) 有机硅组合物、反光涂层及其制备方法与包括其的光伏组件
CN102268186A (zh) 热固性硅树脂用组合物
CN105368064B (zh) 有机聚硅氧烷组合物及其制备方法及半导体器件
CN104449552B (zh) 粘接型单组份加成型硅橡胶胶黏剂及其制备方法
TWI506095B (zh) Additional hardened siloxane composition, optical element sealing material, and optical element
JP2014088513A5 (zh)
CN101177530B (zh) 消光用液体有机聚硅氧烷组合物和具有消光表面的固化制品
CN103450797A (zh) 一种可常温固化的环氧聚硅氧烷树脂
CN102827479A (zh) 一种液体硅橡胶
CN104497579B (zh) 一种单组份高粘接性室温硫化有机硅橡胶及其制备方法
JP7170105B2 (ja) 反応性有機ケイ素揺変剤、有機ケイ素パッケージ接着剤及びled素子
CN106459416A (zh) 有机聚硅氧烷交联物及其制造方法、以及防雾剂和无溶剂型剥离纸用有机硅组合物
CN110156997A (zh) 一种可潮气固化的有机硅嵌段共聚物及其制备方法
CN105778516A (zh) 一种加成型可固化聚硅氧烷组合物
CN105713391B (zh) 触变型有机聚硅氧烷组合物及半导体器件
CN110272627A (zh) 一种高折光指数的有机硅凝胶及其制备方法
CN105440694B (zh) 有机聚硅氧烷组合物及其制备方法及半导体器件
CN105273682B (zh) Led玻璃球泡灯防爆用加成型硅胶组合物

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: 510000, No. 62 Xinye Road, Guangzhou Economic and Technological Development Zone, Luogang District, Guangzhou City, Guangdong Province

Patentee after: Guangzhou Huigu New Materials Technology Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: No. 62 Xinye Road, Yonghe Economic and Technological Development Zone, Luogang District, Guangzhou City, Guangdong Province, 511356

Patentee before: GUANGZHOU HUMAN CHEM Co.,Ltd.

Country or region before: China

CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: No. 62 Xinye Road, Guangzhou Economic and Technological Development Zone, Guangzhou City, Guangdong Province, 510000

Patentee after: Guangzhou Huigu New Materials Technology Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: 510000, No. 62 Xinye Road, Guangzhou Economic and Technological Development Zone, Luogang District, Guangzhou City, Guangdong Province

Patentee before: Guangzhou Huigu New Materials Technology Co.,Ltd.

Country or region before: China