CN117736620A - 一种半导体涂料组合物和光学半导体装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种半导体涂料组合物,该组合物含有:(A)通过单体M聚合获得的共聚物,所述单体M包含以下单体:‑单体M1,单体M1为1分子中含有两个以上的硅乙烯基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的至少一种;‑单体M2,M2单体为1分子中含有两个以上硅氢基和两个以上氮氢基的有机聚硅氮烷化合物;‑单体M3,单体M3为不含有硅乙烯基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的至少一种;(B)溶剂;(C)功能助剂。本发明还提供一种光学半导体装置。所述涂料组合物可使安装有半导体元件的基板和用于密封该光半导体元件的加成反应固化型有机硅组合物的固化物之间的粘接性提高,同时可防止在基板上形成的金属电极发生腐蚀。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体涂料组合物及使用该涂料组合物的光半导体装置。
背景技术
光半导体元件发光二极管(LED)采用透明树脂形成的密封剂密封基板上的LED,常用的密封剂大多是以环氧树脂为主体的组合物。随着近年来半导体封装件的小型化、LED的高亮度化,需要比聚邻苯二甲酰胺树脂更为优异的耐热性的、以氧化铝为代表的陶瓷用作基板材料。但是,存在氧化铝陶瓷构成的基板和由有机硅组合物的固化物构成的密封剂之间容易发生剥离的问题;此外,由于有机硅组合物通常具有良好的气体透过性,使得被密封的LED容易受到外部环境的影响,当LED光源暴露在大气中的硫化物、废气等中时,硫化物等会透过有机硅组合物的固化物,使被该固化物密封的基板上的金属电极、尤其是Ag电极经被腐蚀而变黑。
因此,需要开发一种半导体涂料组合物,可使安装有半导体元件的基板和用于密封该光半导体元件的加成反应固化型有机硅组合物的固化物之间的粘接性提高,同时可防止在基板上形成的金属电极发生腐蚀,应用于Mini-LED和Micro-LED领域。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中半导体元件的基板和用于密封该光半导体元件的加成反应固化型有机硅组合物的固化物之间的粘接性低、且在基板上形成的金属电极易发生腐蚀的缺陷,提供一种半导体涂料组合物和光学半导体装置。
为了达成上述目的,本发明提供一种半导体涂料组合物,其中该组合物含有:
(A)通过单体M聚合获得的共聚物,所述单体M包含以下单体:
-单体M1,单体M1为1分子中含有两个以上的硅乙烯基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的至少一种;
-单体M2,M2单体为1分子中含有两个以上硅氢基和两个以上氮氢基的有机聚硅氮烷化合物;
-单体M3,单体M3为不含有硅乙烯基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的至少一种;
(B)溶剂;
(C)功能助剂。
以下,虽然对本发明进行详细说明,但本发明并不被其限定。
<半导体涂料组合物>
本发明的半导体涂料组合物含有后述的(A)组分、(B)和(C)组分作为必需组分。
以下,对本发明的半导体涂料组合物的各个组分进行说明。
(A)组分
本发明的半导体涂料组合物中所含有的(A)组分是通过单体M聚合获得的共聚物,所述单体M包含以下单体:
-单体M1,单体M1为1分子中含有两个以上的硅乙烯基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的至少一种;
-单体M2,M2单体为1分子中含有两个以上硅氢基和两个以上氮氢基的有机聚硅氮烷化合物;
-单体M3,单体M3为不含有硅乙烯基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的至少一种。
作为1分子中含有两个以上的硅乙烯基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的至少一种的单体M1,可列举具有下式结构的化合物:
化学式(I):
式(I)中,R为H或CH3,n为0或1。
作为上述M1的具体的结构,可以列举例具有下式结构的化合物:
本发明对上述的M1的来源并无特殊限定,可以为一般市售,或按照本领域技术人员熟知的方法制备,本发明优选按照以下方法制备:
采用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷进行反应制备得到。
优选的,将甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷混合后,在冷却的条件下加入浓硫酸,然后加入水进行水解和平衡反应。
本发明中所述1分子中含有至少两个硅氢基和氮氢基的有机聚硅氮烷化合物M2,可列举具有下式结构的化合物:
化学式(II):
式(II)中,R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地选自CH3、H或CH=CH2,且R1-R3中H和CH=CH2的总数量为1;以及R4-R6中H和CH=CH2的总数量为1;X为2-30的整数。
本发明中所述M2的来源并无特殊限定,可以为一般市售,或按照本领域技术人员熟知的方法制备。
本发明中所述不含有硅乙烯基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的单体M3的来源并无特殊限定,可以为一般市售,或按照本领域技术人员熟知的方法制备。
丙烯酸酯可为:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异壬酯、丙烯酸正癸酯、丙烯酸异癸酯中的一种或几种;
甲基丙烯酸酯为:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸异壬酯、甲基丙烯酸正癸酯、甲基丙烯酸异癸酯中的一种或几种。
其中,优选烷基碳原子数1-12、更优选烷基碳原子数1-4的丙烯酸烷基酯及甲基丙烯酸烷基酯,进一步优选为甲基丙烯酸甲酯。
(A)组分中的1分子中含有两个以上的硅乙烯基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯M1、1分子中含有两个以上硅氢基和两个以上氮氢基的有机聚硅氮烷化合物M2、不含有硅乙烯基的(甲基)丙烯酸酯M3的(共聚)聚合比(以质量比计)优选为10~50:1~30:20~90,更优选为20~40:10~20:40~70。
(A)组分的制备方法可以利用众所周知的方法来制备,例如,可以将1分子中至少含有两个或两个以上硅乙烯基的丙烯酸酯类单体、1分子中至少含有两个硅氢基和两个氮氢基的有机聚硅氮烷化合物、甲基丙烯酸酯的共聚物通过用2,2'-偶氮二异丁腈等自由基聚合引发剂对相应的目标单体进行处理而获得。
(A)组分的分子量以重均分子量计优选为5000~50万、更优选为1万~30万。(A)组分的分子量分布,优选Mw/Mn为2.5以下,更优选为2以下。
组合物中(A)组分的含量优选为组合物整体((A)-(C)组分的总量)的0.5~50质量份、优选为0.5~30质量份、更优选为10~14质量份。
(B)组分
作为(B)组分的溶剂,只要是可以将(A)组分及根据需要而使用的后述任意组分溶解、得到本组合物的均一溶液的有机溶剂,则没有特殊限制,可使用公知的有机溶剂。例如:二甲苯、甲苯、苯等芳香族烃类溶剂;庚烷、己烷等脂肪族烃类溶剂;三氯乙烯、四氯乙烯、二氯甲烷等卤代烃类溶剂;乙酸乙酯等酯类溶剂;甲基异丁基酮、甲基乙基酮等酮类溶剂;乙醇、异丙醇、丁醇等醇类溶剂;正丁醚、石油醚、乙醚等醚类溶剂;环己酮、橡胶溶剂、有机硅类溶剂等。其中,优选醚类溶剂、酯类溶剂、芳香族烃类溶剂、脂肪族烃类溶剂或酮类溶剂中的至少一种;更进一步优选为乙酸乙酯、乙醚、正丁醚、二甲苯、庚烷、甲基异丁基酮或异丙醇中的至少一种。可以根据在进行涂料的涂布操作时所需的蒸发速度而选择组合2种及以上作为混合溶剂使用。在对涂布操作性及干燥操作性不造成影响的范围内,可以任意选择(B)组分的加入量,优选地,所述(B)组分的添加量是所述涂料组合物整体的80质量%以上。优选组合物中(B)组分的加入量为85~100质量份,进一步优选95-99质量份。
(C)组分
(C)为功能助剂,即硅烷偶联剂。本发明采用的硅烷偶联剂选自三甲基乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或巯丙基三甲氧基硅烷等中的一种或几种;优选三甲基乙氧基硅烷和/或甲基三甲氧基硅烷。
所述硅烷偶联剂的调配量,优选为组合物整体((A)-(C)组分的总量)的0.05-0.5质量份,更优选为0.05-0.3质量份。
所述硅烷偶联剂可以进一步提高涂料组合物的粘接性。
在一种具体实施方式中,所述涂料组合物按照质量份计包括:
(A)共聚物0.5-50份;优选为0.5-30份,更优选为10-14份
(B)溶剂85-100份;优选为95-99份
(C)功能助剂0.05-0.5份;优选为0.05-0.3份。
作为本发明的半导体涂料组合物的制造方法,可以列举以下方法:在常温下利用混合搅拌机,将上述(A)、(B)、(C)组分及根据需要而添加的任意组分均匀地混合。混合后使得所述组合物按照质量份计包括:
(A)共聚物0.5-50份;优选为0.5-30份,更优选为10-14份
(B)溶剂85-100份;优选为95-99份
(C)功能助剂0.05-0.5份;优选为0.05-0.3份。
本发明的第二目的是提供光半导体装置,优选利用上述半导体涂料组合物,将构装有光半导体元件的基板、与密封前述光半导体元件的加成反应固化型硅酮组合物的固化物粘接而成。
作为构成基板的材料,优选为聚酰胺、陶瓷、硅酮、硅酮改性聚合物及液晶聚合物中的任一种,在本发明中,从耐热性良好的方面出发,更优选为陶瓷,尤其优选为氧化铝陶瓷。以往,由上述的材料所构成的基板、与后述的加成反应固化型硅酮组合物的固化物之间的粘接性存在问题,会产生剥离。然而,通过使用本发明的半导体涂料组合物进行粘接,可以牢固地粘接而不会引起剥离,可以将机械强度、耐热性等良好的上述的材料作为基板,来制作光半导体装置。
加成反应固化型硅酮组合物的固化物,是通过使加成反应固化型硅酮组合物固化而获得,优选为透明的固化物,并且优选为橡胶状。作为该加成反应固化型硅酮组合物,可以使用众所周知的含有乙烯基的有机聚硅氧烷、含有作为交联剂的有机氢聚硅氧烷及作为加成反应催化剂的铂系催化剂的硅酮组合物,并且,在该硅酮组合物中,作为其他任意成分,也可以添加反应抑制剂、着色剂、阻燃剂、耐热性提高剂、增塑剂、增强性二氧化硅及粘接性赋予剂等。
作为光半导体装置(LED灯)的制造方法,可以例示以下的方法。
预先,在镀Ag且形成有Ag电极等金属电极的基板上,用粘接剂将LED等光半导体元件接合,并利用接合线将LED的电极端子与金属电极电性连接,然后,根据需要将构装有LED的基板处理干净后,用旋转器(spinner)等涂布装置或喷雾器等将半导体涂料组合物涂布于基板后,利用加热、风干等使涂料组合物中的溶剂挥发,形成优选为10μm以下、更优选为0.1~5μm的厚度的包覆膜。形成底层涂料的包覆膜后,用分配器(dispenser)等涂布加成反应固化型硅酮组合物,在室温下放置或使它加热固化,并用橡胶状的固化物密封LED。
这样一来,通过使用含有前述的(A)、(B)、(C)组分的本发明的半导体涂料组合物,将构装有LED等光半导体元件的基板、与加成反应固化型硅酮组合物的固化物牢固地粘接,可以提供较高可靠性的光半导体装置、尤其是LED灯。具体地,本发明将所述涂料组合物光半导体元件基板和银等金属电极保护时,所采用的方法可以包括如下步骤:
步骤1:将本发明涂料组合物通过刷涂、浸涂、点胶等方式涂覆于被保护基材或器件表面,室温静置30分钟;
步骤2:将涂覆有本发明涂料组合物的被保护基材或器件放置于150℃的鼓风干燥箱中恒温30分钟固化完全即可。
并且,即使是在如将LED灯暴露于严酷的外部环境中,大气中的硫化物等透过该硅酮组合物的固化物内的情况中,通过使用此半导体涂料组合物,也可以抑制基板上的金属电极、尤其是Ag电极的腐蚀。
而且,本发明的光半导体装置,可以作为LED用而适合地使用,包括Mini-LED和Micro-LED,在上述的一态样中,作为光半导体元件的一例,使用LED用的半导体装置进行说明,但除此以外,也可以应用于例如光敏晶体三极管、光电二极管、电荷耦合元件(Charge-coupledDevice,CCD)、太阳能电池模块(solar cell module)、可擦可编程序只读存储器(erasable programmable read only memory,EPROM)及光电耦合器等中。
本发明的半导体涂料组合物用于光半导体元件基板和银等金属电极保护,同时可提高基板与密封该光半导体元件使用的加成反应固化型有机硅组合物的固化物之间的粘接力。
本发明提供的涂料组合物和使用该涂料组合物的光半导体装置,具有如下优点:
1、本发明在聚合物中引入每1分子中至少含有两个或两个以上硅乙烯基的丙烯酸酯类单体和1分子中至少含有两个硅氢基和两个氮氢基的有机聚硅氮烷化合物,赋予了其相比于环氧树脂更为优异的耐高温性和韧性。
2、本发明的涂料组合物中,加入1分子中至少含有两个硅氢基和两个氮氢基的有机聚硅氮烷化合物,可显著提高涂料组合物的粘接力。
3、本发明的涂料组合物,可使安装有光半导体元件的基板和用来密封该光半导体元件的加成反应固化型有机硅组合物的固化物之间牢固地粘接,同时可防止在基板上形成的金属电极、尤其是Ag电极发生腐蚀。因此,本发明的光半导体装置具有高度可靠性。
因此,本发明的涂料组合物具有更优异的性能,适用于大规模生产应用。
附图说明
附图1为实施例1制备的粘接性试验用的加成型液体硅橡胶封装灯珠,外观为黄色。
附图2为对比例1制备的粘接性试验用的加成型液体硅橡胶封装灯珠,外观为黄色。
附图3为实施例1耐高温性测试后的照片,涂层几乎没有变色,表明实施例1的耐高温性好。
附图4为对比例1耐高温性测试后的照片,涂层变为黄色,表明对比例1的耐高温性差。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明,而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。
实施例
(1)A组分制备方法:
合成例1:含有两个或两个以上硅乙烯基的丙烯酸酯类单体M1
在配备直型凝器、温度计的500ml的四口烧瓶中,加入100.15g的甲基丙烯酰氧甲基三甲氧基硅烷、158.44g的1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷,通过冰浴调整为10℃以下。冷却后,加入14.7g的浓硫酸,混合30分钟。混合后,滴入14.4g的水,进行水解和平衡反应。反应5小时后,加入5.0g的水,进行分液除酸,加入200g的10%的芒硝水与200g的甲苯,再通过水洗进一步纯化。以100℃/5mmHg的条件通过浓缩去除溶剂,获得以下结构的甲基丙烯酰氧基甲基三(二甲基乙烯基硅氧基)硅烷。
合成例2:合成含有硅乙烯基和有机聚硅氮烷化合物的甲基丙烯酸酯聚合物的溶液
在配备直型冷凝器、温度计的四口烧瓶中,加入60质量份的甲基丙烯酸甲酯、20质量份的合成例1的丙烯酸酯单体M1、10质量份的化学式(II)的有机聚硅氮烷化合物M2IOTA9108、400质量份的异丙醇与乙酸乙酯的混合溶剂、0.3质量份的2,2'-偶氮二异丁腈,在80℃-85℃条件下搅拌5-6小时,降温至50℃以下,制备得到含有硅乙烯基和有机聚硅氮烷化合物的甲基丙烯酸酯聚合物的溶液,所得聚合物的重均分子量为10000-20000,分子量分布1.5<Mw/Mn<2。
对比合成例1:
在配备直型冷凝器、温度计的四口烧瓶中,加入70质量份的甲基丙烯酸甲酯、20质量份的化学式(II)的有机聚硅氮烷化合物IOTA 9108、400质量份的异丙醇与乙酸乙酯的混合溶剂、0.3质量份的2,2'-偶氮二异丁腈,在80℃-85℃条件下搅拌5-6小时,降温至50℃以下,制备含有有机聚硅氮烷化合物的甲基丙烯酸酯聚合物的溶液。
对比合成例2:
在配备直型冷凝器、温度计的四口烧瓶中,加入70质量份的甲基丙烯酸甲酯、20质量份的合成例1的丙烯酸酯单体、400质量份的异丙醇与乙酸乙酯的混合溶剂、0.3质量份的2,2'-偶氮二异丁腈,在80℃-85℃条件下搅拌5-6小时,降温至50℃以下,制备含有硅乙烯基的甲基丙烯酸酯聚合物的溶液。
对比合成例3:
在配备直型冷凝器、温度计的四口烧瓶中,加入70质量份的甲基丙烯酸甲酯、20质量份的丙烯酸丁酯单体、400质量份的异丙醇与乙酸乙酯的混合溶剂、0.3质量份的2,2'-偶氮二异丁腈,在80℃-85℃条件下搅拌5-6小时,降温至50℃以下,制备含甲基丙烯酸酯聚合物的溶液。
(2)半导体涂料组合物的制备方法:
步骤1:每1分子中至少含有两个或两个以上硅乙烯基的丙烯酸酯类单体M1和1分子中至少含有两个硅氢基和两个氮氢基的有机聚硅氮烷化合物M2,在自由基聚合引发剂的作用下,与丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体M3发生自由基反应,制备得到有机聚硅氮烷改性的丙烯酸酯类聚合物;
步骤2:加入溶剂(B)混合搅拌0.5-2h;
步骤3:加入功能助剂(C)混合搅拌0.5-2h,即得所述半导体涂料组合物。
实施例1:
在12质量份的由上述合成例2制备的同时含有硅乙烯基和有机聚硅氮烷化合物的甲基丙烯酸酯聚合物溶液中,添加55质量份的溶剂乙酸乙酯和40份溶剂正丁醚混合搅拌0.5-2h,再加入0.2质量份功能助剂三甲基乙氧基硅烷混合搅拌0.5-2h,即得所述半导体涂料组合物。
实施例2:
在1质量份的由上述合成例2制备的同时含有硅乙烯基和有机聚硅氮烷化合物的甲基丙烯酸酯聚合物溶液中,添加90质量份的溶剂乙酸乙酯混合搅拌0.5-2h,再加入0.5质量份功能助剂甲基三甲氧基硅烷混合搅拌0.5-2h,即得所述半导体涂料组合物。
实施例3:
在30质量份的由上述合成例2制备的同时含有硅乙烯基和有机聚硅氮烷化合物的甲基丙烯酸酯聚合物溶液中,添加70质量份的溶剂乙酸乙酯和15质量份的溶剂乙醚混合搅拌0.5-2h,再加入0.05质量份功能助剂缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷混合搅拌0.5-2h,即得所述半导体涂料组合物。
实施例4:
在15质量份的由上述合成例2制备的同时含有硅乙烯基和有机聚硅氮烷化合物的甲基丙烯酸酯聚合物溶液中,添加55质量份的溶剂乙酸乙酯和45质量份的溶剂二甲苯混合搅拌0.5-2h,再加入0.1质量份功能助剂甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合搅拌0.5-2h,即得所述半导体涂料组合物。
实施例5:
在2质量份的由上述合成例2制备的同时含有硅乙烯基和有机聚硅氮烷化合物的甲基丙烯酸酯聚合物溶液中,添加60质量份的溶剂乙酸乙酯和39质量份的溶剂庚烷混合搅拌0.5-2h,再加入0.3质量份功能助剂丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合搅拌0.5-2h,即得所述半导体涂料组合物。
实施例6:
在50质量份的由上述合成例2制备的同时含有硅乙烯基和有机聚硅氮烷化合物的甲基丙烯酸酯聚合物溶液中,添加90质量份的溶剂甲基异丁基酮混合搅拌0.5-2h,再加入0.05质量份功能助剂缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷混合搅拌0.5-2h,即得所述半导体涂料组合物。
实施例7:
在0.5质量份的由上述合成例2制备的同时含有硅乙烯基和有机聚硅氮烷化合物的甲基丙烯酸酯聚合物溶液中,添加99质量份的溶剂异丙醇混合搅拌0.5-2h,再加入0.3质量份功能助剂甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合搅拌0.5-2h,即得所述半导体涂料组合物。
实施例8:
在8质量份的由上述合成例2制备的同时含有硅乙烯基和有机聚硅氮烷化合物的甲基丙烯酸酯聚合物溶液中,添加75质量份的溶剂二甲苯和20质量份的溶剂乙酸乙酯混合搅拌0.5-2h,再加入0.05质量份功能助剂丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合搅拌0.5-2h,即得所述半导体涂料组合物。
对比例1:
在12质量份的由上述对比合成例1制备的含有有机聚硅氮烷化合物的甲基丙烯酸酯聚合物溶液中,添加55质量份的溶剂乙酸乙酯和40份溶剂正丁醚混合搅拌0.5-2h,再加入0.2质量份功能助剂三甲基乙氧基硅烷混合搅拌0.5-2h,即得所述半导体涂料组合物。
对比例2:
在12质量份的由上述对比合成例2制备的含有硅乙烯基的甲基丙烯酸酯的甲基丙烯酸酯聚合物溶液中,添加55质量份的溶剂乙酸乙酯和40份溶剂正丁醚混合搅拌0.5-2h,再加入0.2质量份功能助剂三甲基乙氧基硅烷混合搅拌0.5-2h,即得所述半导体涂料组合物。
对比例3:
在12质量份的由上述对比合成例3制备得到的含甲基丙烯酸酯聚合物溶液中,添加55质量份的溶剂乙酸乙酯和40份溶剂正丁醚混合搅拌0.5-2h,再加入0.2质量份功能助剂三甲基乙氧基硅烷混合搅拌0.5-2h,即得所述半导体涂料组合物。
通过如下测试方法测定外观、透光率、粘接性(渗透率)、耐高温性,利用下述所示的评价方法测定各种物性(外观、透过率、粘接性(粘接强度)及耐腐蚀性),结果示于表1。另外,表1所示的物性,是在室温中测定的值。
性能1外观:将获得的有机硅涂料组合物0.5g注入LED器件中,在25℃放置30分钟使其干燥后,再在150℃烘烤30分钟。在该涂料组合物上加入黄色荧光胶,于80℃加热1小时,接着于150℃加热3小时,由此制造了粘接性试验用的加成型液体硅橡胶封装灯珠,观察其外观。
性能2透光率:将获得的有机硅涂料组合物0.5g刷涂在载玻片上,在25℃放置30分钟使其干燥后,再在150℃烘烤30分钟。使用涂布了波长400nm的透光率的载玻片,将空气作为空白(对照)进行测定。确认有机硅涂料膜的透明性。
性能3粘接性:将上述封装灯珠置于260℃环境中烘烤30分钟,然后置于墨水中观察墨水渗透情况。进而按照以下基准对粘接性进行评价。
渗透率<10%,粘接性优异;
渗透率≥10,粘接性差。
性能4耐高温性:将获得的有机硅涂料组合物0.07g点涂在镀银圆片上,在25℃放置30分钟使其干燥后,再在150℃烘烤30分钟。然后将固化有机硅涂料组合物的镀银圆片放置于加热台上300℃烘烤1h,对耐高温性进行评价。
所测结果如下表1所示:
表1性能测试结果
由表1的结果可知,使用调配有1分子中含有两个以上的硅乙烯基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯以及1分子中含有两个以上硅氢基和两个以上氮氢基的有机聚硅氮烷化合物的聚合物的半导体涂料组合物的实施例1-8,透光性、渗透率和耐热性优异。
另一方面,由表1的结果可知,对比例1-3的透光性、渗透率和耐高温性耐热性较低。
根据上述的结果得知,如果是使用本发明的半导体涂料组合物,那么可以提高构装有光半导体元件的基板、与密封光半导体元件的加成反应固化型硅酮组合物的固化物之间的粘接性,同时防止基板上的金属电极的腐蚀,并提高底层涂料的耐热性。
应当理解,这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外,也应理解,在阅读了本发明的技术内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型,所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种半导体涂料组合物,其特征在于,该组合物含有:
(A)通过单体M聚合获得的共聚物,所述单体M包含以下单体:
-单体M1,单体M1为1分子中含有两个以上的硅乙烯基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的至少一种;
-单体M2,M2单体为1分子中含有两个以上硅氢基和两个以上氮氢基的有机聚硅氮烷化合物;
-单体M3,单体M3为不含有硅乙烯基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的至少一种;
(B)溶剂;
(C)功能助剂。
2.根据权利要求1所述的涂料组合物,其特征在于,所述(B)组分的含量是所述涂料组合物整体质量的80质量%以上。
3.根据权利要求2所述的涂料组合物,其特征在于,所述组合物按照质量份计包括:
(A)共聚物0.5-50份;优选为0.5-30份,更优选为10-14份
(B)溶剂85-100份;优选为95-99份
(C)功能助剂0.05-0.5份;优选为0.05-0.3份。
4.根据权利要求1所述的涂料组合物,其特征在于,所述单体M1的结构式为:
式(I)中,R为H或CH3,n为0或1。
5.根据权利要求1或4所述的涂料组合物,其特征在于,所述单体M1的结构式为:
6.根据权利要求1所述的涂料组合物,其特征在于,所述单体M2为具有以下所示结构的化合物:
式(II)中,R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地选自CH3、H或CH=CH2,且R1-R3中H和CH=CH2的总数量为1;以及R4-R6中H和CH=CH2的总数量为1;X为2-30的整数。
7.根据权利要求1所述的涂料组合物、其特征在于,所述功能助剂选自三甲基乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或巯丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的涂料组合物、其特征在于,所述溶剂选自芳香族烃类溶剂、脂肪族烃类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、醇类溶剂、醚类溶剂或有机硅类溶剂中的至少一种;优选为醚类溶剂、酯类溶剂、芳香族烃类溶剂、脂肪族烃类溶剂或酮类溶剂中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的涂料组合物,其特征在于,在组分A中,所述单体M1、所述单体M2和所述单体M3的质量比为:10~50:1~30:20~90,优选为20~40:10~20:40~70;和/或,
组分A的分子量以重均分子量计为5000~50万,优选为1万~30万;和/或,
组分A的分子量分布Mw/Mn为2.5以下,优选为2以下。
10.一种光学半导体装置,其特征在于,安装了光学半导体元件的基板与密封所述光学半导体元件的加成反应固化型有机硅组合物的固化物通过权利要求1-9中任一所述的涂料组合物而被粘合。
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