JP4477335B2 - SEALING MATERIAL COMPOSITION FOR OPTICAL DEVICE, SEALING STRUCTURE AND OPTICAL DEVICE - Google Patents

SEALING MATERIAL COMPOSITION FOR OPTICAL DEVICE, SEALING STRUCTURE AND OPTICAL DEVICE Download PDF

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本発明は、光素子を製造するための封着材組成物およびその成形体、該組成物またはその成形体を用いて製造される光素子製造用の封着構造体、該封着構造体の製造方法、ならびに該封着材組成物等を用いて封着された外装にレーザーダイオードが封入された光素子に関する。特に、内部空間を真空ないし減圧に維持しつつ、光透過用の窓孔を通して光の入射または出射が可能な発光素子、受光素子などの光素子を製造するための上記封着材組成物等に関する。   The present invention relates to a sealing material composition for producing an optical element and a molded article thereof, a sealing structure for producing an optical element produced using the composition or the molded article, and a sealing structure of the sealing structure. The present invention relates to a manufacturing method and an optical element in which a laser diode is enclosed in an exterior sealed using the sealing material composition or the like. In particular, the present invention relates to the above-mentioned sealing material composition for producing an optical element such as a light emitting element and a light receiving element capable of entering or emitting light through a light transmitting window hole while maintaining the internal space in a vacuum or a reduced pressure. .

キャンシール型半導体レーザーの金属キャップは、ケース内に配置される半導体レーザーチップを外気から遮断するとともに、発光するレーザー光を外部に発射させるため、ガラス板などの透明板で封着される必要がある。封着された半導体レーザーキャップには、1.333×10-8Pa(=10-10Torr) の真空度が要求されている。 The metal cap of the can seal type semiconductor laser needs to be sealed with a transparent plate such as a glass plate in order to block the semiconductor laser chip placed in the case from the outside air and to emit the emitted laser light to the outside. is there. The sealed semiconductor laser cap is required to have a degree of vacuum of 1.333 × 10 −8 Pa (= 10 −10 Torr).

従来、キャンシール型半導体レーザーの金属キャップとガラス窓との気密封着には、低融点ガラスが用いられており、例えば、PbO系の低融点ガラスを、微量の酸素を含む、例えば、窒素ガスのような不活性ガス雰囲気下で、10〜20分かけて500〜600℃に昇温して、その温度で10〜30分間保持して溶融させることにより封着していた。500〜600℃になるまでに、10〜20分かけて昇温させるのは、ガラスが溶融する前に金属部材の封着部に酸化膜を形成し、ガラス部材との封着をしやすくするためである。また、不活性ガス雰囲気中に混入する微量の酸素は、封着部分に酸化膜を形成するが、それ以外の部分には酸化膜が形成されないようにするためのもので、多すぎても少なすぎても不適当である。封着材として低融点ガラスの他に、エポキシ系接着剤または半田が用いられる場合もある。   Conventionally, low-melting glass is used for hermetic sealing between a metal cap and a glass window of a can-seal type semiconductor laser. For example, PbO-based low-melting glass contains a trace amount of oxygen, for example, nitrogen gas. In an inert gas atmosphere as described above, the temperature was raised to 500 to 600 ° C. over 10 to 20 minutes, and kept at that temperature for 10 to 30 minutes to be melted. The temperature is raised over 10 to 20 minutes until the temperature reaches 500 to 600 ° C., so that an oxide film is formed on the sealing portion of the metal member before the glass melts to facilitate sealing with the glass member. Because. In addition, a small amount of oxygen mixed in the inert gas atmosphere forms an oxide film in the sealed portion, but prevents the oxide film from being formed in other portions. Too much is inappropriate. In addition to the low melting point glass, an epoxy adhesive or solder may be used as the sealing material.

金属部材の材料としては、コバール(Fe−Ni−Co合金)、鉄、銅、42アロイなどが使用される。これらの金属部材はニッケル、クロム、銅、無光沢銀などでめっきされていることが好ましい。ガラス窓の材料としては、例えば、ホウケイ酸ガラスなどが用いられる(例えば、特許文献1参照)。   As a material of the metal member, Kovar (Fe—Ni—Co alloy), iron, copper, 42 alloy, or the like is used. These metal members are preferably plated with nickel, chromium, copper, matte silver or the like. As a material for the glass window, for example, borosilicate glass or the like is used (for example, see Patent Document 1).

従来の封着用粉末ガラスには、融点を下げるために鉛成分が含有されていたが、鉛は有害性を指摘されており、最近は鉛、カドミウムなどの有害成分を含有しない封着材が求められており、リン酸ガラスなどがこの要求を満たすものとして用いられる場合もあるが、接着強度が弱い。また、省エネルギーの観点から400℃未満のより低温で封着可能な材料が望まれている。   Conventional powder glass for sealing contains lead components to lower the melting point, but lead has been pointed out to be harmful, and recently there has been a demand for sealing materials that do not contain lead, cadmium and other harmful components. In some cases, phosphate glass or the like is used to satisfy this requirement, but the adhesive strength is weak. Further, a material that can be sealed at a lower temperature of less than 400 ° C. is desired from the viewpoint of energy saving.

本発明者は、前記課題を解決するガラス封着用の封着材として、硬化性シリコーン樹脂またはその変成樹脂からなる硬化性シリコーン系樹脂および耐火物フィラーを含有するガラス封着材組成物を提案した(特許文献2)。この封着材組成物は、硬化性シリコーン系樹脂が硬化成分として使用されていることから、低温で封着可能であり、また有害成分を含有しない耐火物フィラーを使用するので、前記した有害性に関する課題も解消された封着材料である。この封着材はガラス部材同士を、またはガラス部材と金属部材とを接着するための封着材として用いられる。   The present inventor has proposed a glass sealing material composition containing a curable silicone resin or a refractory filler composed of a curable silicone resin or a modified resin thereof as a sealing material for glass sealing that solves the above problems. (Patent Document 2). Since this curable silicone resin is used as a curing component, this sealing material composition can be sealed at a low temperature, and uses a refractory filler that does not contain harmful components. It is a sealing material in which the problems relating to the problem have been solved. This sealing material is used as a sealing material for bonding glass members together or a glass member and a metal member.

特開平6−48782号公報JP-A-6-48782 特開2001−207152号公報JP 2001-207152 A

前記硬化性シリコーン系樹脂および耐火物フィラーを含有するガラス封着材組成物は、低温接着が可能であり、接着力もかなり強いが、最近はより一層の低温接着、より強い接着力、より高い気密性が要求される傾向があり、例えば、レーザーダイオード(LD)の金属キャップとガラス窓との気密封着には、従来の封着対象物にはない微小面積で封着する必要があり、まだまだ満足できるものではなかった。LDを含む光素子用封着構造体に好適な、より強力な接着力、気密性、低温接着性、耐熱性を有するとともに、加熱硬化時、硬化後の封着材が封着面から流れ出たり、はみ出したりすることがないような形態維持力を有する封着材が求められているのが現状である。   The glass sealing material composition containing the curable silicone-based resin and the refractory filler is capable of low-temperature adhesion and considerably strong adhesion, but recently, more low-temperature adhesion, stronger adhesion, and higher airtightness. For example, for hermetic sealing between a metal cap of a laser diode (LD) and a glass window, it is necessary to seal in a small area that is not found in conventional sealing objects. It was not satisfactory. Suitable for optical element sealing structures including LDs, with stronger adhesive strength, airtightness, low-temperature adhesiveness, and heat resistance, and after curing, the cured sealing material can flow out of the sealing surface. However, the present situation is that a sealing material having a form maintaining power that does not protrude is required.

本発明者は、前記課題を解決すべく検討した結果、メチルフェニルシリコーン樹脂におけるメチル基、フェニル基の量や比率が、前記金属キャップとガラス窓とを低温封着により気密封着する際の、接着力や気密性に影響を与えることを見出し、本発明を完成したものである。
すなわち、本発明は、(a)脱水縮合反応により硬化する、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂、(b)平均粒径1〜20μmの球状シリカ、および、(c)平均粒径50〜130μmの球状シリカまたはチタン酸バリウムを含有する、光素子を製造するための封着材組成物において、該封着材組成物における(a)、(b)および(c)の合計に対する(b)および(c)の合計量が20〜75質量%であり、(a)における(2官能ケイ素単位と3官能ケイ素単位の合計)に対する2官能ケイ素単位のモル比が0.03〜0.40であり、(a)におけるメチル基に対するフェニル基のモル比が0.1〜1.0であり、(a)、(b)および(c)の合計に対する(c)の量が0.1〜15質量%(ただし、(b)および(c)の合計に対して(c)の量は50質量%以下)であることを特徴とする光素子を製造するための封着材組成物(以下、「光素子用封着材組成物」ともいう。)である。
As a result of examining the present inventors to solve the above problems, the amount and ratio of methyl groups and phenyl groups in the methylphenyl silicone resin are hermetically sealed by low-temperature sealing between the metal cap and the glass window. The present invention has been completed by finding that the adhesive force and airtightness are affected.
That is, the present invention relates to (a) a curable methylphenyl silicone resin that is cured by a dehydration condensation reaction, (b) spherical silica having an average particle size of 1 to 20 μm, and (c) spherical particles having an average particle size of 50 to 130 μm. A sealing material composition for producing an optical element, comprising silica or barium titanate, wherein (b) and (c) with respect to the sum of (a), (b) and (c) in the sealing material composition ) Is 20 to 75% by mass, the molar ratio of the bifunctional silicon unit to (the total of the bifunctional silicon unit and the trifunctional silicon unit) in (a) is 0.03 to 0.40, The molar ratio of the phenyl group to the methyl group in a) is 0.1 to 1.0, and the amount of (c) relative to the sum of (a), (b) and (c) is 0.1 to 15% by mass ( However, the combination of (b) and (c) Relative amounts sealing material composition for producing an optical element which is a 50 wt% or less) of (c) (hereinafter, also referred to as "a light element sealing material composition".) It is.

また、本発明は、前記封着材組成物を用いて、金属部材同士を、またはガラス部材と金属部材とを、封着してなる封着構造体であることを特徴とする、真空ないし減圧状態の内部空間を形成するための、光素子用の封着構造体である。 Further, the present invention uses the sealing material composition, the metal members to each other, or a glass member and a metal member, characterized in that it is a sealed structure formed by sealing a vacuum or reduced pressure It is the sealing structure for optical elements for forming the internal space of a state.

また、本発明は、真空ないし減圧状態の内部空間を有する光素子を製造するための封着構造体を製造する方法において、該内部空間を形成するための、2以上の金属部材同士を、または金属部材とガラス部材とを、前記封着材組成物を用いて封着することを特徴とする封着構造体の製造方法である。 Further, the present invention provides a method for producing a sealing structure for producing an optical element having an internal space in a vacuum or reduced pressure state, wherein two or more metal members for forming the internal space are combined, or a metal member and a glass member, a manufacturing method of the sealing structure, characterized in that the sealing with the sealing material composition.

これら封着構造体は光素子の外装(ケース)として用いられるものであり、特に金属材料からなる外装の一部にガラス材料からなる窓を形成してなる外装が好ましい。この外装を用いて組み立てられた光素子は、この外装に囲まれた内部空間を有し、この内部空間は真空ないし減圧状態に維持されており、この内部空間に封入されたレーザーダイオード等からの出射光がこの窓から外部に出射される。   These sealing structures are used as an exterior (case) of an optical element, and an exterior formed by forming a window made of a glass material on a part of the exterior made of a metal material is particularly preferable. The optical element assembled using this exterior has an internal space surrounded by this exterior, and this internal space is maintained in a vacuum or reduced pressure state, from a laser diode or the like enclosed in this internal space. Outgoing light is emitted from this window to the outside.

また、本発明は、金属材料からなるキャップとガラス材料からなる窓とを有し、その中に内部空間が形成された外装と、真空ないし減圧状態の該内部空間に封入されたレーザーダイオードと、を有する光素子であって、該キャップと該窓とが前記光素子用封着材組成物の硬化物で封着されていることを特徴とする光素子である。 Further, the present invention has a cap made of a metal material and a window made of a glass material, an exterior in which an internal space is formed, and a laser diode enclosed in the internal space in a vacuum or reduced pressure state, The cap and the window are sealed with a cured product of the optical element sealing material composition.

本発明によれば、低融点ガラスでは実現が難しい、400℃未満という低温域での封着が可能で、ガラス、金属との低温接着性がよく、接着強度があり、封着時の作業性に優れ、かつ気密保持性がよいという特性を有する封着材組成物が得られる。また、該組成物から得られた封着材組成物の成形体を用いてガラス材料と金属材料とを、または金属材料同士を封着し、例えば、LDキャップなどの光素子を作製すれば、気密性がよい封着構造体が得られる。しかも鉛、カドミウム等の有害物を全く含まないので、環境に優しい利点もある。   According to the present invention, it is difficult to realize with a low-melting-point glass, sealing in a low temperature range of less than 400 ° C. is possible, low-temperature adhesion to glass and metal is good, adhesive strength is high, and workability at the time of sealing is achieved. It is possible to obtain a sealing material composition having excellent characteristics and good airtightness retention. In addition, if a glass material and a metal material or metal materials are sealed using a molded body of a sealing material composition obtained from the composition, for example, an optical element such as an LD cap is produced, A sealing structure with good airtightness can be obtained. In addition, since it does not contain any harmful substances such as lead and cadmium, it has an environmentally friendly advantage.

本発明における光素子は、窓を有し、かつその中に内部空間が形成された外装と、真空ないし減圧状態の該内部空間に封入された光学素子と、を有する。該窓は、該光学素子から出射される光を、または該光学素子へ入射される光を透過させる。外装は、通常金属材料からなり、窓の部分は通常ガラス材料からなる。したがって、外装は金属材料からなる部材とガラス材料からなる窓部材とを接着して構成される。また、外装には金属材料からなる2以上の部材同士を接着して構成される部分を含む場合もある。外装におけるこれら接着部分は、十分な接着強度が要求されると同時に、内部空間の真空ないし減圧状態を維持するために十分な気密性を要求される。本発明における封着とは、内部空間を真空ないし減圧に維持し、外部からのガスのリークを防止できる接着を意味する。   The optical element in the present invention includes an exterior having a window and an internal space formed therein, and an optical element sealed in the internal space in a vacuum or reduced pressure state. The window transmits light emitted from the optical element or light incident on the optical element. The exterior is usually made of a metal material, and the window portion is usually made of a glass material. Therefore, the exterior is configured by bonding a member made of a metal material and a window member made of a glass material. Further, the exterior may include a portion formed by bonding two or more members made of a metal material. These adhesive portions in the exterior are required to have sufficient adhesive strength and at the same time, sufficient airtightness to maintain the vacuum or decompressed state of the internal space. Sealing in the present invention means adhesion that maintains the internal space in a vacuum or reduced pressure and prevents leakage of gas from the outside.

本発明における上記光素子内に封入される光学素子としては、電流を光に変換する発光体、光を電流に変換する受光体、電流と光を相互に変換する投受光体などがあり、レーザーダイオード(LD)などの半導体レーザー、発光ダイオード(LED)、エレクトロルミネッセンス(EL)素子などの発光体が好ましい。例えば、レーザーダイオード(LD)の場合は、外装内に封入されるLDチップを外気から遮断するとともに、レーザー光を外部に出射させるため、ガラス板などの透明板で封着される必要がある。LDチップが封入された内部空間には1.333×10-8Pa程度の真空度が要求されるため、外装の封着部分に要求される特性は、封着により外装を組み立てる工程における耐熱性などを含めて、多種、多様で厳しいものがある。 Examples of the optical element enclosed in the optical element in the present invention include a light emitting body that converts current into light, a light receiving body that converts light into current, a light projecting and receiving body that converts current and light to each other, and a laser. A light emitting body such as a semiconductor laser such as a diode (LD), a light emitting diode (LED), or an electroluminescence (EL) element is preferred. For example, a laser diode (LD) needs to be sealed with a transparent plate such as a glass plate in order to shield an LD chip enclosed in an exterior from outside air and to emit laser light to the outside. Since the internal space in which the LD chip is enclosed requires a vacuum of about 1.333 × 10 −8 Pa, the characteristic required for the sealing part of the exterior is the heat resistance in the process of assembling the exterior by sealing. There are various, diverse and strict ones.

本発明の封着材組成物は、上記光素子の外装等を構成するための封着に用いられる封着材組成物である。本発明における光素子用の封着構造体は、上記外装等や上記外装等を有する構造体を意味し、上記外装そのものや、上記外装と他の要素とで構成される構造体などを意味する。この封着構造体は、金属材料からなる2以上の部材同士を、または、金属材料からなる部材とガラス材料からなる部材とを、本発明の封着材組成物から得られた硬化物または後述する封着材組成物の成形体から得られた硬化物により封着してなる部位を有する。なお、本発明の封着材組成物を部分的に重合、架橋した半硬化物や、さらに重合、架橋を進めた硬化物、または封着操作を行い部分的に重合、架橋して得られた半硬化物や、さらに重合、架橋を進めた硬化物を、封着材という。   The sealing material composition of the present invention is a sealing material composition used for sealing for constituting the exterior or the like of the optical element. The sealing structure for an optical element in the present invention means the above-mentioned exterior or the like or a structure having the above-mentioned exterior or the like, and means the above-described exterior itself or a structure composed of the exterior and other elements. . In this sealing structure, two or more members made of a metal material, or a member made of a metal material and a member made of a glass material, a cured product obtained from the sealing material composition of the present invention, or a material described later. It has the site | part formed by sealing with the hardened | cured material obtained from the molded object of the sealing material composition. The sealing material composition of the present invention was partially polymerized and cross-linked semi-cured product, further cured and cross-linked cured product, or partially polymerized and cross-linked by performing a sealing operation. Semi-cured products and cured products that are further polymerized and crosslinked are called sealing materials.

本発明の封着材組成物は、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂からなる硬化性シリコーン系樹脂と、耐火物フィラーと、を含有する。硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂のシラノール基は、耐火物フィラー表面と親和性があるため、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーとの混合を均一かつ自在に制御できる。その結果、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーの両者の特性を十分発現できる半硬化物が得られ、該半硬化物である封着材は、特にガラス部材と金属部材との封着用として好適である。すなわち、ガラス部材と低温し、接着強度が強く、接着加工性に優れ、かつ長期にわたって機械的耐熱性が高く、耐ガスリーク性がよく、気密保持性が高い、耐熱寸法安定性がよいなど、多数の特性を合わせもつ。   The sealing material composition of the present invention contains a curable silicone resin composed of a curable methylphenyl silicone resin and a refractory filler. Since the silanol group of the curable methylphenyl silicone resin has affinity with the refractory filler surface, the mixing of the curable methylphenyl silicone resin and the refractory filler can be uniformly and freely controlled. As a result, a semi-cured product capable of sufficiently expressing the characteristics of both the curable methylphenyl silicone resin and the refractory filler is obtained, and the sealing material that is the semi-cured product is particularly used for sealing between a glass member and a metal member. Is preferred. In other words, the glass member has a low temperature, strong adhesion strength, excellent bondability, high mechanical heat resistance, good gas leak resistance, high airtightness retention, good heat resistant dimensional stability, etc. Together with the characteristics.

一般に硬化性シリコーン系樹脂は、耐熱性、耐候性、耐湿性、電気特性などが優れるので、電気、電子、精密機器などの材料として多用され、シリカのような補強用フィラーを配合し、強度向上を図ることも知られている。また、例えば、エポキシ樹脂で変成した硬化性シリコーン系樹脂が、強度、耐熱性、耐湿性、離型性に優れており、さらにこれにシリカ等のフィラーを配合し、流動性、成形品の機械的強度を向上させた組成物が知られている。硬化性シリコーン系樹脂またはその変成樹脂は比較的弾性率が小さく、封着するガラス部材に懸かる応力を小さくすることができ、熱膨張係数の違いによる歪を小さくすることができる。   Generally, curable silicone resins are excellent in heat resistance, weather resistance, moisture resistance, electrical properties, etc., so they are often used as materials for electrical, electronic, precision equipment, etc., and contain reinforcing fillers such as silica to improve strength. It is also known to plan. In addition, for example, a curable silicone resin modified with an epoxy resin is excellent in strength, heat resistance, moisture resistance, and releasability, and is further blended with a filler such as silica to provide fluidity and a machine for molded products. Compositions with improved mechanical strength are known. The curable silicone resin or its modified resin has a relatively low elastic modulus, can reduce the stress applied to the glass member to be sealed, and can reduce the strain due to the difference in thermal expansion coefficient.

一般に硬化性シリコーン系樹脂は、2官能ケイ素モノマー(RSi−X)と3官能ケイ素モノマー(RSi−X)から製造され、場合により1官能ケイ素モノマー(RSi−X)や4官能ケイ素モノマー(Si−X)が併用されることがある(Rは結合末端が炭素原子である有機基を示し、Xはアルコキシ基、塩素原子などの加水分解可能な基を示す)。硬化性シリコーン系樹脂は、これらのモノマーを部分的に加水分解共縮合して得られる共重合体であり、Xが加水分解されて生成したシラノール基を有する。この硬化性シリコーン系樹脂は、そのシラノール基によりさらに縮合が可能であり(硬化可能であり)、硬化させることにより最終的に実質的にシラノール基を有しない硬化物となる。硬化物は2官能ケイ素単位(RSiO)と3官能ケイ素単位(RSiO3/2)からなり、場合によって1官能ケイ素単位(RSiO1/2)や4官能性のケイ素単位(SiO)を有する。硬化性シリコーン系樹脂における各ケイ素単位は、これら硬化物の各ケイ素単位とともに、Xが加水分解されて生成し、シリコーン性樹脂の硬化性に寄与するシラノール基を含んだ各ケイ素単位をも意味する。例えば、シラノール基を有する2官能ケイ素単位は(RSi(OH)−)で表され、シラノール基を有する3官能ケイ素単位は(RSi(OH)−)や(RSi(OH)=)で表される。また、硬化性シリコーン系樹脂における各ケイ素単位のモル比は原料である各ケイ素モノマーのモル比に等しいと考えられる。 Generally, the curable silicone resin is produced from a bifunctional silicon monomer (R 2 Si—X 2 ) and a trifunctional silicon monomer (RSi—X 3 ), and in some cases, a monofunctional silicon monomer (R 3 Si—X) or 4 A functional silicon monomer (Si—X 4 ) may be used in combination (R represents an organic group having a carbon atom at the bonding end, and X represents a hydrolyzable group such as an alkoxy group or a chlorine atom). The curable silicone-based resin is a copolymer obtained by partially hydrolyzing and condensing these monomers, and has a silanol group formed by hydrolysis of X. This curable silicone-based resin can be further condensed by the silanol group (can be cured), and finally cured to be a cured product having substantially no silanol group. The cured product is composed of a bifunctional silicon unit (R 2 SiO) and a trifunctional silicon unit (RSiO 3/2 ). In some cases, a monofunctional silicon unit (R 3 SiO 1/2 ) or a tetrafunctional silicon unit (SiO 2 ). Each silicon unit in the curable silicone resin also means each silicon unit containing silanol groups that are generated by hydrolysis of X together with each silicon unit of these cured products and contribute to the curability of the silicone resin. . For example, a bifunctional silicon unit having a silanol group is represented by (R 2 Si (OH)-), and a trifunctional silicon unit having a silanol group is represented by (RSi (OH) 2- ) or (RSi (OH) =). expressed. Moreover, it is thought that the molar ratio of each silicon unit in the curable silicone resin is equal to the molar ratio of each silicon monomer as a raw material.

本発明において、封着材組成物の原料である硬化性シリコーン系樹脂は、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂であり、(2官能ケイ素単位と3官能ケイ素単位の合計)に対する2官能ケイ素単位のモル比(単に、2官能ケイ素単位のモル比ともいう)が0.03〜0.40であるメチルフェニルシリコーン樹脂である。この硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂は、上記有機基Rとしてメチル基とフェニル基の両者を含む硬化性シリコーン系樹脂である。この硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂は、例えば、ジクロロジメチルシランとトリクロロフェニルシランとを加水分解共縮合させる方法、ジクロロジフェニルシランとトリクロロメチルシランとを加水分解共縮合させる方法などによって製造される。本発明における硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の2官能ケイ素単位のモル比は、0.10〜0.35であることがより好ましい。また、この硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂は実質的に2官能ケイ素単位と3官能ケイ素単位のみからなるものが好ましい。これら本発明における硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂は、250℃以上の高温に長時間保持しても、容易に分解、変色することがなく、耐熱性にも優れる。
なお、該2官能ケイ素単位のモル比は、Si−NMRから求めたものである。
In the present invention, the curable silicone resin that is a raw material of the sealing material composition is a curable methylphenylsilicone resin, and the moles of the bifunctional silicon unit with respect to (total of the bifunctional silicon unit and the trifunctional silicon unit). A methylphenyl silicone resin having a ratio (also simply referred to as a molar ratio of bifunctional silicon units) of 0.03 to 0.40. This curable methyl phenyl silicone resin is a curable silicone resin containing both a methyl group and a phenyl group as the organic group R. This curable methylphenyl silicone resin is produced, for example, by a method of hydrolytic cocondensation of dichlorodimethylsilane and trichlorophenylsilane, a method of hydrolytic cocondensation of dichlorodiphenylsilane and trichloromethylsilane, or the like. The molar ratio of the bifunctional silicon unit of the curable methylphenyl silicone resin in the present invention is more preferably 0.10 to 0.35. Further, it is preferable that the curable methyl phenyl silicone resin is substantially composed of only a bifunctional silicon unit and a trifunctional silicon unit. These curable methyl phenyl silicone resins in the present invention are not easily decomposed or discolored even when kept at a high temperature of 250 ° C. or higher for a long time, and are excellent in heat resistance.
In addition, the molar ratio of the bifunctional silicon unit is obtained from Si-NMR.

また、本発明における硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂は、FT−IRから求めた、Si−O/Si−Rの値が12.5〜16.2であるのが好ましい。すなわち、Si−Oのピーク面積(1250〜950cm-1の範囲内に現れるピーク)(a)を、メチル基由来のピーク面積(1330〜1250cm-1の範囲内に現れるピーク)(b)と、該メチル基由来のピーク面積(b)およびH−NMRから求めたフェニル基のモル数/メチル基のモル数の値(c)の積と、の和で除した値である。
(a)/[(b)+(c)×(b)]=12.5〜16.2
Moreover, it is preferable that the value of Si-O / Si-R calculated | required from FT-IR is 12.5 to 16.2 for the curable methyl phenyl silicone resin in this invention. That is, the peak area of Si—O (peak appearing in the range of 1250 to 950 cm −1 ) (a) is changed to the peak area derived from the methyl group (peak appearing in the range of 1330 to 1250 cm −1 ) (b), This is a value obtained by dividing the peak area (b) derived from the methyl group and the product of the number of moles of phenyl group / the value of the number of moles of methyl group (c) determined from H-NMR.
(A) / [(b) + (c) × (b)] = 12.5 to 16.2

一般的に硬化性シリコーン系樹脂のSiに結合するアルキル基が長鎖となるに従って耐熱性が低下する。またフェニル基に代表される芳香族炭化水素基は、機械的耐熱性は最も短いアルキル基であるメチル基と同等あるいはそれ以上であり、その質量比が増えるに従って樹脂の被膜が固くなる一方、熱可塑性を帯びてくる。したがって、樹脂中のRの全数に対するフェニル基の数の比により、該樹脂の耐熱性、曲げ性等の機械的強度を調整することができる。本発明におけるメチルフェニルシリコーン樹脂としては、フェニル基/メチル基のモル比が0.1〜1.0であるメチルフェニルシリコーン樹脂が好適である。また、FT−IRから求めたフェニル基由来のピーク高さ(3074cm-1)/メチル基由来のピーク高さ(2996cm-1)が0.1〜1.2のメチルフェニルシリコーン樹脂も好ましい。 Generally, the heat resistance decreases as the alkyl group bonded to Si of the curable silicone resin becomes a long chain. An aromatic hydrocarbon group represented by a phenyl group has mechanical heat resistance equal to or higher than that of a methyl group which is the shortest alkyl group, and the resin film becomes harder as its mass ratio increases, Comes plastic. Therefore, the mechanical strength such as heat resistance and bendability of the resin can be adjusted by the ratio of the number of phenyl groups to the total number of R in the resin. As the methyl phenyl silicone resin in the present invention, a methyl phenyl silicone resin having a phenyl group / methyl group molar ratio of 0.1 to 1.0 is preferable. The peak height from a phenyl group obtained from FT-IR (3074cm -1) / peak height derived from methyl groups (2996cm -1) is preferred methylphenyl silicone resin 0.1 to 1.2.

本発明における硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の分子量は、とくに限定されるもではないが、低分子量のものを使用することが好ましい。メチルフェニルシリコーン樹脂の分子量が高くなると、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーとを含む封着材組成物を180℃で約3000〜6000cpまで部分的に重合、架橋させた後に室温まで冷却して得られる固体状組成物は、粘着性を有するペースト状の封着材組成物となるため、扱い難く作業性が劣る。また、高分子量のメチルフェニルシリコーン樹脂を用いて作成した粘着性を有するペースト状の封着材組成物は、加熱硬化の速度が遅いため、加熱硬化に時間がかかる、厚膜の成形体を作成することが困難、といった制限がある。高分子量の硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を使用する場合、これらの点に留意することが必要である。   The molecular weight of the curable methylphenyl silicone resin in the present invention is not particularly limited, but it is preferable to use a low molecular weight one. As the molecular weight of the methylphenyl silicone resin increases, the sealing material composition containing a curable methylphenyl silicone resin and a refractory filler is partially polymerized and crosslinked at 180 ° C. to about 3000 to 6000 cp, and then cooled to room temperature. Since the solid composition obtained in this way becomes a paste-like sealing material composition having adhesiveness, it is difficult to handle and inferior in workability. In addition, the adhesive paste-like sealing material composition prepared using a high molecular weight methylphenyl silicone resin has a slow heat-curing speed, so it takes a long time for heat-curing to produce a thick film molded body. There is a limitation that it is difficult to do. When using a high molecular weight curable methyl phenyl silicone resin, it is necessary to pay attention to these points.

メチルフェニルシリコーン樹脂の分子量をGPCで測定するとピークがいくつか重なったブロードな分子量分布が観測される。このことから、メチルフェニルシリコーン樹脂は幾つかの分子量が混ざった混合物であることが分る。本発明における低分子量のメチルフェニルシリコーン樹脂とは、ブロードな分子量分布の初めに現れる第一ピークの数平均分子量の値が10万以下であるものをいう。また、この低分子量のメチルフェニルシリコーン樹脂のブロードな分子量分布全体の数平均分子量は2300以下になる。一方、高分子量のメチルフェニルシリコーン樹脂とは、ブロードな分子量分布の初めに現れる第一ピークの数平均分子量の値が数10万であるものを示す。この場合、ブロードな分子量分布全体の数平均分子量は2500以上になる。   When the molecular weight of methylphenyl silicone resin is measured by GPC, a broad molecular weight distribution with several overlapping peaks is observed. From this, it can be seen that methylphenyl silicone resin is a mixture in which several molecular weights are mixed. The low molecular weight methylphenylsilicone resin in the present invention refers to those having a number average molecular weight value of the first peak appearing at the beginning of a broad molecular weight distribution of 100,000 or less. In addition, the number average molecular weight of the entire broad molecular weight distribution of this low molecular weight methylphenyl silicone resin is 2300 or less. On the other hand, the high molecular weight methylphenyl silicone resin indicates that the value of the number average molecular weight of the first peak appearing at the beginning of the broad molecular weight distribution is several hundred thousand. In this case, the number average molecular weight of the entire broad molecular weight distribution is 2500 or more.

本発明における硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂には、ジメチルシリコーン樹脂などの硬化性ジアルキルシリコーン系樹脂、エチルフェニルシリコーン樹脂などのメチルフェニルシリコーン樹脂以外の硬化性アルキルフェニルシリコーン系樹脂を少量配合して、物性調整することができる。しかし通常はメチルフェニルシリコーン樹脂以外のこれら硬化性シリコーン系樹脂は使用しないことが好ましい。また、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂などで変性して使用することもできる。しかし変性する樹脂の量は少ないものが好ましく、本発明における硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂としては実質的に変性されていない硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂が好ましい。   In the curable methylphenyl silicone resin in the present invention, a small amount of a curable diphenylsilicone resin such as dimethylsilicone resin or a curable alkylphenylsilicone resin other than methylphenylsilicone resin such as ethylphenylsilicone resin is blended, and the physical properties Can be adjusted. However, it is usually preferable not to use these curable silicone resins other than methylphenyl silicone resin. Further, the curable methyl phenyl silicone resin can be modified with an epoxy resin, a phenol resin, an alkyd resin, a polyester resin, an acrylic resin, or the like. However, the amount of the resin to be modified is preferably small, and the curable methyl phenyl silicone resin in the present invention is preferably a curable methyl phenyl silicone resin that is not substantially modified.

硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂は、通常溶剤に溶解した溶液(ワニス)で輸送、保管などの取り扱いを受ける。本発明の封着材組成物は、このワニスを用い、これと耐火物フィラーとを混合して製造することができる。この溶剤を含む本発明の封着材組成物は、流動性を有する液状混合物や固体状混合物となる。また、ワニスから、予め溶剤を除去した後、溶剤がない硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーとを混合して本発明の封着材組成物とすることもできる。さらに、ワニスと耐火物フィラーとを混合した後、溶剤を除去して本発明の封着材組成物とすることもできる。   The curable methyl phenyl silicone resin is usually handled in a solution (varnish) dissolved in a solvent such as transport and storage. The sealing material composition of the present invention can be produced by using this varnish and mixing it with a refractory filler. The sealing material composition of the present invention containing this solvent becomes a liquid mixture or solid mixture having fluidity. Moreover, after removing a solvent previously from a varnish, curable methylphenyl silicone resin without a solvent and a refractory filler can be mixed, and it can also be set as the sealing material composition of this invention. Furthermore, after mixing a varnish and a refractory filler, the solvent can be removed to obtain the sealing material composition of the present invention.

硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂のワニス化に用いる溶剤は特に限定されるものではなく、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を溶解する溶剤であればいずれでもよく、例えば、芳香族炭化水素系溶媒であるキシレン、トルエン、ベンゼンなどを用いることができる。ワニスにおける溶剤の使用量は5〜50質量%であるのが好ましい。5質量%未満では硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の溶解作用が不充分で耐火物フィラーと均質に混合することが困難となりやすい。50質量%を超えると耐火物フィラーと混合した場合、溶剤が耐火物フィラーと相分離を起こしやすく、また耐火物フィラーを混合した後、溶剤を除去する場合に、多大なエネルギーを要する。   The solvent used for varnishing the curable methylphenylsilicone resin is not particularly limited, and any solvent that dissolves the curable methylphenylsilicone resin may be used. For example, an aromatic hydrocarbon solvent xylene, Toluene, benzene and the like can be used. It is preferable that the usage-amount of the solvent in a varnish is 5-50 mass%. If it is less than 5% by mass, the dissolving action of the curable methylphenylsilicone resin is insufficient, and it is difficult to uniformly mix with the refractory filler. When it exceeds 50 mass%, when mixed with a refractory filler, the solvent easily causes phase separation with the refractory filler, and after mixing the refractory filler, a large amount of energy is required.

硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂は、封着材組成物中で部分的に重合、架橋させたメチルフェニルシリコーン樹脂(単に、部分架橋メチルフェニルシリコーン樹脂ともいう)として存在させることができる。部分架橋メチルフェニルシリコーン樹脂は、原料の硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の脱水縮合反応がある程度進行しているので、原料のメチルフェニルシリコーン樹脂に比較して、被封着物を封着する時の水分の発生が少なく、したがって部分架橋メチルフェニルシリコーン樹脂を含む封着材組成物は、被封着物を封着して硬化する際に、原料のメチルフェニルシリコーン樹脂に比較して気泡発生のおそれがより少なくなり、気密性を向上させることができる。また、部分架橋メチルフェニルシリコーン樹脂は、原料のメチルフェニルシリコーン樹脂に比較して高粘度液体ないし溶融粘度の高い固体であり、本発明の封着材組成物を成形体とする場合に適した性質を有する。例えば、被封着物の所定部位に配置した封着材組成物の成形体を、被封着物を封着して硬化させる際に、メチルフェニルシリコーン樹脂が流動して所定部位からはみ出すおそれが少なくなる。   The curable methyl phenyl silicone resin can be present as a partially polymerized and crosslinked methyl phenyl silicone resin (also referred to simply as a partially crosslinked methyl phenyl silicone resin) in the sealing material composition. In the partially crosslinked methylphenyl silicone resin, the dehydration condensation reaction of the raw material curable methylphenyl silicone resin has progressed to some extent. Therefore, compared to the raw material methylphenyl silicone resin, the moisture content when sealing the sealed object is reduced. Therefore, the sealing material composition containing the partially crosslinked methylphenyl silicone resin is less likely to generate bubbles when sealing and curing the material to be sealed, compared to the raw material methylphenyl silicone resin. Therefore, the airtightness can be improved. The partially cross-linked methylphenyl silicone resin is a high-viscosity liquid or a solid having a high melt viscosity compared to the raw material methylphenylsilicone resin, and is suitable for use as a molded product of the sealing material composition of the present invention. Have For example, when a molded article of a sealing material composition placed at a predetermined part of an object to be sealed is sealed and cured, the methylphenyl silicone resin is less likely to flow out of the predetermined part. .

なお、部分架橋メチルフェニルシリコーン樹脂は、その原料である硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の硬化が部分的に進んだ状態にある硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂である。本発明における硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂とは、部分架橋メチルフェニルシリコーン樹脂の原料である硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を意味するとともに、この部分架橋メチルフェニルシリコーン樹脂をも意味する。以下、本発明の封着材組成物の製造段階で、特に硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の部分的な重合、架橋を行ったものを部分架橋メチルフェニルシリコーン樹脂という。   The partially cross-linked methylphenyl silicone resin is a curable methylphenyl silicone resin in which the curing of the curable methylphenylsilicone resin that is the raw material is partially advanced. The curable methyl phenyl silicone resin in the present invention means a curable methyl phenyl silicone resin that is a raw material of the partially crosslinked methyl phenyl silicone resin, and also means this partially crosslinked methyl phenyl silicone resin. Hereinafter, in the production stage of the sealing material composition of the present invention, a part of the curable methyl phenyl silicone resin that has been partially polymerized and crosslinked is referred to as a partially crosslinked methyl phenyl silicone resin.

硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の部分的な重合、架橋は、通常、原料のメチルフェニルシリコーン樹脂の加熱による硬化反応が完全に終了しない程度で停止することにより行われる。例えば、通常の硬化反応の場合よりも低温で加熱する、通常の硬化に必要な時間よりも短時間加熱する、などの方法で原料のメチルフェニルシリコーン樹脂を部分的に硬化して得られる。原料のメチルフェニルシリコーン樹脂の部分的な架橋は、耐火物フィラーの存在する組成物中で、またはその組成物製造の過程で行うことができる。   The partial polymerization and crosslinking of the curable methylphenylsilicone resin are usually performed by stopping the curing reaction by heating the raw material methylphenylsilicone resin to the extent that it is not completely completed. For example, it can be obtained by partially curing the raw material methylphenylsilicone resin by a method such as heating at a lower temperature than in a normal curing reaction, or heating for a shorter time than the time required for normal curing. The partial cross-linking of the raw material methylphenyl silicone resin can be carried out in the composition in the presence of the refractory filler or in the course of manufacturing the composition.

硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の脱水縮合による硬化は、通常加熱のみで進行し、該樹脂のシラノール基同士の脱水縮合反応と、該樹脂のシラノール基と耐火物フィラー表面のシラノール基の脱水縮合反応により溶剤に不溶の硬化物が形成される。例えば、被封着物に塗布された封着材組成物は、140℃以上、好ましくは180℃から300℃の温度で1〜120分間加熱するのみで該樹脂が硬化し、不溶化して、封着材となる。通常、封着材組成物に溶剤が含まれている場合は、加熱の初期に揮発除去され、有機物などの非耐熱性物質が存在する場合は、硬化の際に、揮発除去または分解除去される。   Curing of the curable methylphenylsilicone resin by dehydration condensation usually proceeds only by heating, and by dehydration condensation reaction between silanol groups of the resin, and dehydration condensation reaction of silanol groups of the resin and silanol groups on the surface of the refractory filler. A cured product insoluble in the solvent is formed. For example, the sealing material composition applied to an object to be sealed is heated at 140 ° C. or higher, preferably 180 ° C. to 300 ° C. for 1 to 120 minutes, and the resin is cured, insolubilized, and sealed. Become a material. Normally, when a solvent is included in the sealing material composition, it is removed by volatilization at the beginning of heating, and when a non-heat resistant material such as an organic substance is present, it is removed by volatilization or decomposition during curing. .

硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の硬化温度を下げるために硬化触媒を用いてもよく、触媒として亜鉛、コバルト、錫、鉄、ジルコニウムなどの有機金属塩や、第4級アンモニウム塩、アルミニウム、チタンなどのキレート類、各種のアミン類もしくはその塩類などが例示される。   A curing catalyst may be used to lower the curing temperature of the curable methylphenyl silicone resin, and as a catalyst, an organic metal salt such as zinc, cobalt, tin, iron, zirconium, quaternary ammonium salt, aluminum, titanium, etc. Examples include chelates, various amines or salts thereof.

本発明に使用される耐火物フィラーは、耐熱性の無機質粉末であり、具体的には、シリカ、アルミナ、ムライト、ジルコン、コーディエライト、β−ユークリプタイト、β−スポジュメン、β−石英固溶体、フォルステライト、チタン酸ビスマス、チタン酸バリウムなどである。もちろん、これらを併用することもできる。   The refractory filler used in the present invention is a heat-resistant inorganic powder, specifically, silica, alumina, mullite, zircon, cordierite, β-eucryptite, β-spodumene, β-quartz solid solution. Forsterite, bismuth titanate, barium titanate and the like. Of course, these can also be used together.

耐火物フィラーの平均粒径は0.1〜130μmが好ましく、0.5〜90μmが特に好ましく、1〜20μmがとりわけ好ましい。平均粒径が前記上限を超えると、メチルフェニルシリコーン樹脂の硬化後に、耐火物フィラーとシリコーン樹脂との界面にクラックが発生し、封着構造体の内部空間へガスがリークして、真空ないし所望の減圧が維持できなくなるおそれがある。平均粒径が前記下限未満であると、粉末の凝集が生じ、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂中に均質に分散されない。
平均粒径の大きい(20μm超)耐火物フィラーは、スペーサー材として使用されることがあり、その場合は平均粒径の小さい(1〜20μm)耐火物フィラーと併用されることが好ましい。
The average particle size of the refractory filler is preferably 0.1 to 130 μm, particularly preferably 0.5 to 90 μm, and particularly preferably 1 to 20 μm. If the average particle size exceeds the upper limit, after the methylphenyl silicone resin is cured, cracks occur at the interface between the refractory filler and the silicone resin, and gas leaks into the internal space of the sealing structure, resulting in a vacuum or desired There is a risk that the reduced pressure cannot be maintained. When the average particle size is less than the lower limit, powder aggregation occurs and the powder is not uniformly dispersed in the curable methylphenyl silicone resin.
A refractory filler having a large average particle size (over 20 μm) may be used as a spacer material, and in that case, it is preferably used in combination with a refractory filler having a small average particle size (1 to 20 μm).

耐火物フィラーは、シリカ、特に球状シリカであるのが好ましい。球状シリカの平均粒径は0.1〜130μmであるのが好ましく、0.5〜90μmであるのが特に好ましく、1〜20μmであるのがとりわけ好ましく、1〜5μmであるのがさらに好ましい。球状シリカの平均粒径が1〜20μmであると、塗布作業性の良好な封着材組成物が得られる。平均粒径が前記範囲未満の場合、粒子同士が凝集して分散性が下がり、均一な組成物が得られず、前記範囲を超えると粒子の沈殿が生じるため分散性が劣るようになり、やはり均一な組成物が得られない。もちろん、平均粒径が1〜20μmの球状シリカとそれ以外の平均粒径の球状シリカを併用することができるし、平均粒径が1〜20μmの球状シリカと球状シリカ以外の耐火物フィラーとを併用することもできる。   The refractory filler is preferably silica, especially spherical silica. The average particle diameter of the spherical silica is preferably 0.1 to 130 μm, particularly preferably 0.5 to 90 μm, particularly preferably 1 to 20 μm, and further preferably 1 to 5 μm. When the average particle diameter of the spherical silica is 1 to 20 μm, a sealing material composition having good coating workability can be obtained. When the average particle size is less than the above range, the particles are aggregated to reduce the dispersibility, and a uniform composition cannot be obtained.If the average particle size exceeds the above range, the particles are precipitated, resulting in poor dispersibility. A uniform composition cannot be obtained. Of course, spherical silica having an average particle diameter of 1 to 20 μm and spherical silica having an average particle diameter of other than that can be used in combination, and spherical silica having an average particle diameter of 1 to 20 μm and a refractory filler other than the spherical silica. It can also be used together.

本発明の封着材組成物における耐火物フィラーの配合量は、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーの合計量に対して10〜80質量%である。10質量%未満の場合には、充分な耐熱性が発現せず、また、封着に必要な数10μm以上の厚さの封着材層を確保することが困難である。80質量%を超える場合は、メチルフェニルメチルフェニルシリコーン樹脂との分散性、親和性が悪くなり、結果として封着材(硬化物)にクラックが発生し、封着構造体の内部空間へガスがリークして真空ないし所望の減圧が維持できなくなる。また、封着部位への接着強度の低下が起こる。好ましい耐火物フィラーの量は20〜75質量%である。   The compounding quantity of the refractory filler in the sealing material composition of this invention is 10-80 mass% with respect to the total amount of curable methylphenyl silicone resin and a refractory filler. When the amount is less than 10% by mass, sufficient heat resistance is not exhibited, and it is difficult to secure a sealing material layer having a thickness of several tens of μm or more necessary for sealing. If it exceeds 80% by mass, the dispersibility and affinity with methylphenylmethylphenyl silicone resin will deteriorate, and as a result, cracks will occur in the sealing material (cured product), and gas will enter the internal space of the sealing structure. It leaks and cannot maintain a vacuum or a desired reduced pressure. Moreover, the adhesive strength to the sealing site is reduced. A preferable amount of the refractory filler is 20 to 75% by mass.

平均粒径が1〜20μmの球状シリカを含有する場合の封着材組成物における該球状シリカの配合量は、硬化性メチルフェニルシリコーン系樹脂および耐火物フィラーの合計に対した10〜80質量%であり、20〜75質量%であるのが好ましい。この範囲未満であると耐熱性、耐光性が劣るようになり、この範囲を超えると封着材にクラックが発生して光素子用封着構造体の内部空間へガスがリークして真空ないし所望の減圧が維持できなくなる。また、封着部位の接着強度の低下が生じる。   The blending amount of the spherical silica in the sealing material composition when containing the spherical silica having an average particle diameter of 1 to 20 μm is 10 to 80% by mass based on the total of the curable methylphenylsilicone resin and the refractory filler. It is preferable that it is 20-75 mass%. If it is less than this range, the heat resistance and light resistance will be inferior, and if this range is exceeded, cracks will occur in the sealing material and gas will leak into the internal space of the optical element sealing structure, resulting in a vacuum or desired It is impossible to maintain the reduced pressure. Moreover, the adhesive strength of the sealing part is reduced.

本発明の封着材組成物の用途によっては、平均粒径の小さい(20μm以下)耐火物フィラーとは別に、粒径が大きく(20μm以上)かつ粒径分布が狭い球状粒子をスペーサー材として少量配合することもできる。例えば、2枚のガラス板を所定の間隔を保持して対向させ、その周囲を封着してなるプラズマディスプレイ(PDP)などの装置においては、2枚のガラス板の間隔を保持するためのスペーサー材を封着材組成物に配合することができる。   Depending on the use of the sealing material composition of the present invention, a small amount of spherical particles having a large particle size (20 μm or more) and a narrow particle size distribution as a spacer material, apart from a refractory filler having a small average particle size (20 μm or less). It can also be blended. For example, in an apparatus such as a plasma display (PDP) in which two glass plates are opposed to each other while maintaining a predetermined interval and the periphery thereof is sealed, a spacer for maintaining the interval between the two glass plates The material can be blended into the sealing material composition.

スペーサー材としては、耐火物フィラーの粒径よりも大きい粒径を有する球状耐火物フィラーが好ましい。具体的には、粒径50〜130μmの球状シリカやチタン酸バリウムなどである。スペーサー材の配合量は硬化性メチルフェニルシリコーン系樹脂および耐火物フィラーの合計に対して0.1〜15質量%(ただし、全耐火物フィラーに対して50質量%以下)が好ましく、1〜5質量%が特に好ましい。   The spacer material is preferably a spherical refractory filler having a particle size larger than that of the refractory filler. Specifically, spherical silica or barium titanate having a particle size of 50 to 130 μm. The blending amount of the spacer material is preferably 0.1 to 15% by mass (however, 50% by mass or less based on the total refractory filler) with respect to the total of the curable methylphenylsilicone resin and the refractory filler. Mass% is particularly preferred.

本発明の封着材組成物には、硬化性メチルフェニルシリコーン系樹脂と耐火物フィラー以外の他の成分を含有させてもよい。このような他の成分としては、例えば、前記溶剤などの最終的に封着材として機能する成分以外の成分、または、封着材に残る成分、例えば、封着材着色顔料である。これら成分の封着材組成物中の含有量は、特に限定されないが、本発明の封着材組成物やそれから得られる封着材組成物の成形体の特性を阻害しない量である。前者の成分は、溶剤を除いて、封着材組成物に対して20質量%以下が好ましい。溶剤の量は、封着材組成物を、液状で使用する、固体状で使用する、などの使用法、その他に応じて任意であるが、通常は封着材組成物に対して50質量%以下が好ましい。後者の成分は10質量%以下が好ましい。   The sealing material composition of the present invention may contain components other than the curable methyl phenyl silicone resin and the refractory filler. Examples of such other components include components other than the components that finally function as a sealing material, such as the solvent, or components remaining in the sealing material, for example, a coloring pigment for a sealing material. Although content in the sealing material composition of these components is not specifically limited, It is the quantity which does not inhibit the characteristic of the molded object of the sealing material composition of this invention, or the sealing material composition obtained from it. The former component is preferably 20% by mass or less based on the sealing material composition excluding the solvent. The amount of the solvent is arbitrary depending on the method of use, such as using the sealing material composition in a liquid state or using it in a solid state, and is usually 50% by mass with respect to the sealing material composition. The following is preferred. The latter component is preferably 10% by mass or less.

具体的な他の成分およびその好適量(ただし、溶剤を除く封着材組成物に対する量)としては、例えば、以下のものがある。前記メチルフェニルシリコーン樹脂の硬化促進のためのアミン系硬化剤などを5質量%以下、封着材の機械的耐熱性をさらに高める目的や着色の目的で顔料などを15質量%以下、封着材組成物のポットライフ向上、耐火物フィラーやメチルフェニルシリコーン樹脂の分散性、被封着物と封着材組成物との封着性向上などの目的で、松やに、ロジン、ロジン誘導体などの粘着性付与剤を5質量%以下配合することができる。   Specific examples of other components and preferred amounts thereof (however, the amount relative to the sealing material composition excluding the solvent) include the following. 5% by mass or less of an amine-based curing agent for accelerating the curing of the methylphenyl silicone resin, 15% by mass or less of a pigment or the like for the purpose of further increasing the mechanical heat resistance of the sealing material or coloring. To improve pot life of composition, dispersibility of refractory filler and methylphenyl silicone resin, and improve sealing property between sealing material and sealing material composition, imparting tackiness to pine, rosin, rosin derivatives, etc. 5 mass% or less of an agent can be mix | blended.

本発明の封着材組成物は、前記硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーとを混合して均一な組成物とすることにより得られる。硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の溶液(ワニス)を使用し、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂と溶剤と耐火物フィラーとを含む組成物とすることもできる。また、ワニスと耐火物フィラーとを混合した後、溶剤を除去し、実質的に溶剤を含まない組成物とすることもできる。通常は、ワニスと耐火物フィラーとを加熱、撹拌下で混合し、その状態で溶剤を除去して実質的に溶剤を含まない固体状、ペースト状ないしスラリー状の組成物を製造することが好ましい。ワニスと耐火物フィラーとを混合し、溶剤を除去するときの温度は、100℃以上が好ましく、特に100〜180℃程度が好ましい。本発明の封着材組成物は固体状の組成物であることが好ましいが、溶剤を含むまたは溶剤を含まないペースト状ないしスラリー状の組成物であってもよい。固体状の組成物は、シート状、ワイヤー状、スティック状などの形状に成形されていてもよい。   The sealing material composition of the present invention can be obtained by mixing the curable methylphenyl silicone resin and the refractory filler into a uniform composition. A solution (varnish) of a curable methylphenyl silicone resin can be used to form a composition containing a curable methylphenyl silicone resin, a solvent, and a refractory filler. Moreover, after mixing a varnish and a refractory filler, a solvent can be removed and it can also be set as the composition which does not contain a solvent substantially. Usually, it is preferable to produce a solid, paste-like or slurry-like composition containing substantially no solvent by mixing the varnish and the refractory filler under heating and stirring and removing the solvent in that state. . The temperature when the varnish and the refractory filler are mixed and the solvent is removed is preferably 100 ° C. or higher, and particularly preferably about 100 to 180 ° C. The sealing material composition of the present invention is preferably a solid composition, but may be a paste or slurry composition containing a solvent or not containing a solvent. The solid composition may be formed into a sheet shape, a wire shape, a stick shape, or the like.

上記封着材組成物を製造する際に硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を部分的に重合、架橋して部分架橋メチルフェニルシリコーン樹脂とすることができる。硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の部分的な重合、架橋は、耐火物フィラーを混合する前に行ってもよく、耐火物フィラーを混合した後に行ってもよい。またワニスを使用する場合は、溶剤が存在する状態で行ってもよく、溶剤を除去した後に行ってもよい。通常は、上記のようにワニスと耐火物フィラーとを加熱、撹拌下に混合してその状態で溶剤を除去し、引き続きその状態でさらに温度を上昇させてメチルフェニルシリコーン樹脂の部分的な重合、架橋を行うことが好ましい。メチルフェニルシリコーン樹脂の部分的な重合、架橋を行う温度は、溶剤除去のときの温度よりも高温で、かつ120℃以上が適当であり、特に150〜200℃程度が好ましい。   In producing the sealing material composition, the curable methylphenyl silicone resin can be partially polymerized and crosslinked to obtain a partially crosslinked methylphenyl silicone resin. The partial polymerization and crosslinking of the curable methylphenyl silicone resin may be performed before mixing the refractory filler, or may be performed after mixing the refractory filler. Moreover, when using a varnish, you may carry out in the state in which a solvent exists, and may carry out after removing a solvent. Usually, the varnish and the refractory filler are heated and mixed with stirring as described above, the solvent is removed in that state, and the temperature is further raised in that state to partially polymerize the methylphenyl silicone resin. It is preferable to perform crosslinking. The temperature at which the partial polymerization and crosslinking of the methylphenyl silicone resin is carried out is suitably higher than the temperature at the time of solvent removal and 120 ° C. or higher, and particularly preferably about 150 to 200 ° C.

部分架橋メチルフェニルシリコーン樹脂を含む本発明の封着材組成物は、シート状、ワイヤー状、スティック状などの形状に成形された成形体であることが好ましい。例えば、上記のように加熱して部分架橋メチルフェニルシリコーン樹脂とした封着材組成物は、粘土状の組成物となり、加熱状態のこの粘土状組成物を鋳型に鋳込んで成形することができる。具体的には、フッ素樹脂などで作製した鋳型を用いて、シート状、ワイヤー状、スティック状などの所望の様々な形状の成形体に成形することができる。得られたシート状、ワイヤー状、スティック状などの形状をした封着材組成物の成形体は、その形状のまま被封着物の封着に適用できる。   The sealing material composition of the present invention containing a partially crosslinked methylphenyl silicone resin is preferably a molded body formed into a sheet shape, a wire shape, a stick shape or the like. For example, a sealing material composition that has been heated as described above to form a partially crosslinked methylphenyl silicone resin becomes a clay-like composition, and can be molded by casting the clay-like composition in a heated state into a mold. . Specifically, it can be formed into molded products having various desired shapes such as a sheet shape, a wire shape, and a stick shape using a mold made of a fluororesin or the like. The obtained molded body of the sealing material composition having a sheet shape, a wire shape, a stick shape, or the like can be applied to sealing an object to be sealed in its shape.

硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を含むワニスを用いて得られた封着材組成物から溶剤を除去して得られる固体状組成物や、さらに硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を部分的に重合、架橋させて得られる固体状組成物の形態は、原料である硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の構造、直接的には分子量によってその様相は変わってくる。例えば、メチルフェニルシリコーン樹脂のブロードな分子量分布の初めに現れる第一ピークの数平均分子量の値が10万以下である場合(この場合ブロードな分子量分布全体の数平均分子量は2300以下である)、この硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーとを有する封着材組成物を180℃で約3000〜6000cpまで部分的に重合、架橋させた後に室温まで冷却して得られる固体状組成物は、粘着性のない成形可能な封着材組成物となる。一方、ブロードな分子量分布の初めに現れる第一ピークの数平均分子量の値が数10万である場合(この場合ブロードな分子量分布全体の数平均分子量は2500以上である)、この硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂と耐火物フィラーとを有する封着材組成物を180℃で約3000〜6000cpまで部分的に重合、架橋させた後に室温まで冷却して得られる固体状組成物は、粘着性を有するペースト状の封着材組成物となる。これら組成物の特性の相違に従い、封着材組成物の用途に応じて両者を使い分けることが可能である。   A solid composition obtained by removing a solvent from a sealing material composition obtained using a varnish containing a curable methylphenyl silicone resin, and further partially polymerizing and crosslinking a curable methylphenyl silicone resin. The form of the resulting solid composition varies depending on the structure of the curable methylphenylsilicone resin as a raw material, and directly the molecular weight. For example, when the number average molecular weight value of the first peak appearing at the beginning of the broad molecular weight distribution of the methylphenyl silicone resin is 100,000 or less (in this case, the number average molecular weight of the entire broad molecular weight distribution is 2300 or less), A solid composition obtained by partially polymerizing and crosslinking the sealing material composition having the curable methylphenyl silicone resin and the refractory filler to about 3000 to 6000 cp at 180 ° C. and then cooling to room temperature, It becomes the moldable sealing material composition without adhesiveness. On the other hand, when the value of the number average molecular weight of the first peak appearing at the beginning of the broad molecular weight distribution is several hundred thousand (in this case, the number average molecular weight of the entire broad molecular weight distribution is 2500 or more), this curable methylphenyl A solid composition obtained by partially polymerizing and crosslinking a sealing material composition having a silicone resin and a refractory filler to about 3000 to 6000 cp at 180 ° C. and then cooling to room temperature is a sticky paste It becomes a sealing material composition in the shape. According to the difference in the characteristics of these compositions, it is possible to use both according to the application of the sealing material composition.

通常、封着は、封着材組成物を一方の被封着物の所定部位に配置し、他方の被封着物を2つの被封着物の間に封着材組成物を挟むように配置し、好ましくは両被封着物で封着材組成物を加圧し、その状態で加熱して封着材組成物を硬化させる、ことによって行われる。場合により、両被封着物の所定個所に封着材組成物を配置して封着を行うこともできる。また、3個以上の被封着物を同時に封着することもできる。ペースト状ないしスラリー状の封着材組成物は、刷毛、スプレー、ディスペンサーなどで被封着物に塗布することができ、その組成物が溶剤を含む場合は、塗布後に溶剤を加熱除去することができる。封着材組成物の成形体(部分架橋メチルフェニルシリコーン樹脂を含む成形体も意味する)は、その形状のまま被封着物の封着に適用できる。例えば、シート状の封着材組成物の成形体を被封着物で挟んで使用される。また、ある程度の粘性を発現させると、封着材組成物を厚塗りすることができる利点、前処理によって封着時の封着材組成物からの脱気が可能になる利点などもある。   Usually, in sealing, the sealing material composition is disposed at a predetermined site of one sealed object, and the other sealed object is disposed so that the sealing material composition is sandwiched between the two sealed objects, Preferably, the sealing material composition is pressurized with both of the objects to be sealed, and heated in that state to cure the sealing material composition. In some cases, sealing can be performed by arranging a sealing material composition at a predetermined portion of both objects to be sealed. Also, three or more objects to be sealed can be sealed simultaneously. A paste-like or slurry-like sealing material composition can be applied to an object to be sealed with a brush, a spray, a dispenser, or the like. When the composition contains a solvent, the solvent can be removed by heating after application. . A molded body of the sealing material composition (which also means a molded body containing a partially crosslinked methylphenyl silicone resin) can be applied to sealing an object to be sealed in its shape. For example, it is used by sandwiching a molded body of a sheet-like sealing material composition between objects to be sealed. In addition, when a certain degree of viscosity is developed, there are an advantage that the sealing material composition can be applied thickly, and an advantage that the pretreatment can degas from the sealing material composition at the time of sealing.

本発明の封着材組成物またはその成形体が適用されて構成される光素子としては、発光体、受光体、投受光体などの光学素子が封入された光素子がある。これらの光素子は、金属材料からなる部材とガラス材料からなる部材とが封着され、または、金属材料からなる2以上の部材同士が封着されて、内部空間を有する構造体が組み立てられ、その内部空間が真空ないし減圧に維持され、該内部空間内に上記光学素子が封入された構成を有する。本発明の封着材組成物またはその成形体は、さらにガラス材料からなる2以上の部材同士の封着にも使用することができる。例えば、ブラウン管におけるパネルとファンネルの封着、プラズマディスプレイ(PDP)、蛍光表示管(VFD)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)などの表示素子におけるガラス材料からなる基板の封着、などにも応用できる。   As an optical element configured by applying the sealing material composition of the present invention or a molded body thereof, there is an optical element in which an optical element such as a light emitter, a light receiver, and a light projecting / receiving body is enclosed. In these optical elements, a member made of a metal material and a member made of a glass material are sealed, or two or more members made of a metal material are sealed, and a structure having an internal space is assembled. The internal space is maintained in a vacuum or a reduced pressure, and the optical element is enclosed in the internal space. The sealing material composition of the present invention or the molded body thereof can be used for sealing two or more members made of a glass material. For example, the present invention can be applied to sealing of a panel and funnel in a cathode ray tube, sealing of a substrate made of a glass material in a display element such as a plasma display (PDP), a fluorescent display tube (VFD), and a field emission display (FED).

本発明の封着材組成物またはその成形体は、特に、半導体レーザーにおける金属材料からなるキャップとガラス材料からなる窓との封着に適している。本発明はまたこの半導体レーザーである光素子であり、即ち、金属材料からなるキャップとガラス材料からなる窓とを有し、その中に内部空間が形成された外装と、真空ないし減圧状態の該内部空間に封入されたレーザーダイオードと、を有する光素子であって、該キャップと該窓とが前記封着材組成物の硬化物または前記成形体の硬化物で封着されていることを特徴とする光素子、である。   The sealing material composition of the present invention or the molded body thereof is particularly suitable for sealing a cap made of a metal material and a window made of a glass material in a semiconductor laser. The present invention is also an optical element that is a semiconductor laser, that is, a cap made of a metal material and a window made of a glass material, and an exterior in which an internal space is formed, and the vacuum or reduced pressure state. An optical element having a laser diode sealed in an internal space, wherein the cap and the window are sealed with a cured product of the sealing material composition or a cured product of the molded body. An optical element.

(例1〜例7)
攪拌機付き容器に、表1に示す特性[2官能ケイ素単位のモル比(=2官能ケイ素単位/(2官能ケイ素単位と3官能ケイ素単位の合計))、フェニル基のモル比(=フェニル基/メチル基)、数平均分子量]を有する硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を含むワニス40質量部(溶剤を除く質量)、平均粒径3μmの球状シリカ57質量部、および平均粒径90μmのチタン酸バリウム3質量部を入れ、120〜140℃で加熱し攪拌して、溶剤を除去した。次いで、150〜180℃まで段階的に加熱して、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を部分的に重合、架橋させ、その後、フッ素樹脂製鋳型に鋳込んで直径10mm、長さ100mmのスティック状に成形して、封着材組成物の成形体を得た。ただし例6および例7は比較例である。なお、2官能ケイ素単位のモル比は、Si−NMRおよびFT−IRによって測定した。フェニル基のモル比は、H−NMRおよびFT−IRによって測定した。数平均分子量はGPCによって測定した。
(Example 1 to Example 7)
In a container equipped with a stirrer, the characteristics shown in Table 1 [molar ratio of bifunctional silicon units (= 2 functional silicon units / (total of bifunctional silicon units and trifunctional silicon units)), molar ratio of phenyl groups (= phenyl group / 40 parts by mass (mass excluding solvent) containing curable methylphenyl silicone resin having a methyl group) and a number average molecular weight], 57 parts by mass of spherical silica having an average particle size of 3 μm, and barium titanate 3 having an average particle size of 90 μm A part by mass was added, heated at 120 to 140 ° C. and stirred to remove the solvent. Next, stepwise heating to 150-180 ° C to partially polymerize and crosslink the curable methylphenyl silicone resin, and then cast into a fluororesin mold to form a stick with a diameter of 10 mm and a length of 100 mm Thus, a molded body of the sealing material composition was obtained. However, Examples 6 and 7 are comparative examples. In addition, the molar ratio of the bifunctional silicon unit was measured by Si-NMR and FT-IR. The molar ratio of the phenyl group was measured by H-NMR and FT-IR. The number average molecular weight was measured by GPC.

半導体レーザー用の金属キャップに、前記封着材組成物の成形体でガラス窓を封着し、得られた金属−ガラスの封着構造体の接着強度を測定した。図3および図4に示すコバールからなり、下部に幅0.48mmのつばを付けたレーザーキャップ7(内径3.3mm、高さ2.3mm)の上部に直径1.5mmの穴を開口し、この穴に、前記封着材組成物の成形体9を用いて、直径3.0mmのガラス板8を封着した。硬化は、窒素雰囲気下で180℃で30分、200℃で30分間加熱することにより行った。
接着強度の測定では、キャップ7の上部からガラス窓8に荷重を懸けていき、ガラス窓8が金属キャップ7から剥離する、またはガラス窓8が割れたときの荷重を測定し、破壊荷重とした。
また、前記封着材組成物の成形体を、140〜180℃に加熱したアルミニウムカップに塗布して該成形体の厚さが約1〜0.5mmとなる程度に押し広げ、200℃で60分間、250℃で60分間、窒素雰囲気下で加熱して硬化させた。硬化させた封着材組成物の成形体の熱分解による質量減少量をTG−DTAで測定した。
A glass window was sealed with a molded body of the sealing material composition on a metal cap for a semiconductor laser, and the adhesive strength of the obtained metal-glass sealing structure was measured. A hole with a diameter of 1.5 mm is opened at the top of a laser cap 7 (inner diameter 3.3 mm, height 2.3 mm) which is made of kovar as shown in FIGS. A glass plate 8 having a diameter of 3.0 mm was sealed in the hole by using the molded body 9 of the sealing material composition. Curing was performed by heating at 180 ° C. for 30 minutes and at 200 ° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere.
In the measurement of the adhesive strength, a load is applied to the glass window 8 from the upper part of the cap 7, and the load when the glass window 8 peels from the metal cap 7 or the glass window 8 is broken is measured to obtain a breaking load. .
Further, the molded body of the sealing material composition was applied to an aluminum cup heated to 140 to 180 ° C. and spread to an extent that the thickness of the molded body was about 1 to 0.5 mm. Cured for 60 minutes at 250 ° C. for 60 minutes under a nitrogen atmosphere. The amount of mass loss due to thermal decomposition of the molded body of the cured sealing material composition was measured by TG-DTA.

一方、図1に示す形状のソーダライムガラス基板3枚(下板1:100×100×5mm、上板2:100×100×5mmで、中央に直径5mmの孔3を有する、枠状の中板4:外径100×100mm、内径70×70mm、厚さ5mm)を、下板1と中板4との間、上板2と中板4との間に前記スティック状の封着材組成物の成形体6をそれぞれ挟んで、図2に示すように積層した状態(封着材層の厚さ100μm)で加圧した。この積層体を110℃で30分間、150℃で30分間、180℃で1時間、210℃で30分間加熱して、シリコーン樹脂を硬化させて評価用試験片を作製した。その後、上板2の孔3から真空ポンプを用いて脱気し、内部空間5を1.333×10-8Paの真空にした。その後、リークの有無を測定した。 On the other hand, three soda-lime glass substrates of the shape shown in FIG. 1 (lower plate 1: 100 × 100 × 5 mm, upper plate 2: 100 × 100 × 5 mm, with a hole 3 having a diameter of 5 mm in the center, Plate 4: outer diameter 100 × 100 mm, inner diameter 70 × 70 mm, thickness 5 mm) between the lower plate 1 and the middle plate 4, and between the upper plate 2 and the middle plate 4, the stick-like sealing material composition The molded product 6 was sandwiched and pressed in a laminated state (sealing material layer thickness 100 μm) as shown in FIG. The laminate was heated at 110 ° C. for 30 minutes, 150 ° C. for 30 minutes, 180 ° C. for 1 hour, and 210 ° C. for 30 minutes to cure the silicone resin, thereby producing an evaluation test piece. Then, it deaerated using the vacuum pump from the hole 3 of the upper board 2, and the internal space 5 was made into the vacuum of 1.333 * 10 < -8 > Pa. Thereafter, the presence or absence of leakage was measured.

リークの有無の測定は、ULVACヘリウムリークディテクターHELIOTを用いたフード法により行った。最初にバックグラウンド値が1.5×10-9Paになるまで試験片内を排気した後、フード内にヘリウムガスを導入し、10分間ヘリウムガスのリーク速度を測定し、ヘリウムガスのリーク速度の最大値を記録してリークの有無を確認した。以上の評価結果を表1に示した。 The presence or absence of leak was measured by a hood method using a ULVAC helium leak detector HELIOT. First, after evacuating the specimen until the background value becomes 1.5 × 10 −9 Pa, helium gas is introduced into the hood, the leak rate of helium gas is measured for 10 minutes, and the leak rate of helium gas The maximum value of was recorded and the presence or absence of a leak was confirmed. The above evaluation results are shown in Table 1.

Figure 0004477335
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図1は、ガラス基板3枚からなる試験片の平面図であり、(a)は試験片の下板の平面図であり、(b)は試験片の上板の平面図であり、(c)は試験片の中板の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a test piece composed of three glass substrates, (a) is a plan view of a lower plate of the test piece, (b) is a plan view of an upper plate of the test piece, (c ) Is a plan view of the middle plate of the test piece. 図2は、図1に示すガラス基板3枚からなる試験片の封着後の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the test piece composed of three glass substrates shown in FIG. 1 after sealing. 図3は、半導体レーザー用キャップの1例の概観図である。FIG. 3 is an overview of an example of a semiconductor laser cap. 図4は、半導体レーザー用キャップとガラス板を封着した封着構造体の1例の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of an example of a sealing structure in which a semiconductor laser cap and a glass plate are sealed.

符号の説明Explanation of symbols

1:下板
2:上板
3:孔
4:中板
5:内部空間
6:封着材層
7:金属キャップ
8:ガラス板
9:封着材層
1: Lower plate 2: Upper plate 3: Hole 4: Middle plate 5: Internal space 6: Sealing material layer 7: Metal cap 8: Glass plate 9: Sealing material layer

Claims (4)

(a)脱水縮合反応により硬化する、硬化性のメチルフェニルシリコーン樹脂、(A) a curable methylphenyl silicone resin that cures by a dehydration condensation reaction;
(b)平均粒径1〜20μmの球状シリカ、および、(B) spherical silica having an average particle diameter of 1 to 20 μm, and
(c)平均粒径50〜130μmの球状シリカまたはチタン酸バリウム(C) Spherical silica or barium titanate having an average particle size of 50 to 130 μm
を含有する、光素子を製造するための封着材組成物において、該封着材組成物における(a)、(b)および(c)の合計に対する(b)および(c)の合計量が20〜75質量%であり、(a)における(2官能ケイ素単位と3官能ケイ素単位の合計)に対する2官能ケイ素単位のモル比が0.03〜0.40であり、(a)におけるメチル基に対するフェニル基のモル比が0.1〜1.0であり、(a)、(b)および(c)の合計に対する(c)の量が0.1〜15質量%(ただし、(b)および(c)の合計に対して(c)の量は50質量%以下)であることを特徴とする光素子を製造するための封着材組成物。In the sealing material composition for manufacturing an optical element, the total amount of (b) and (c) with respect to the total of (a), (b) and (c) in the sealing material composition is 20 to 75% by mass, the molar ratio of the bifunctional silicon unit to (the sum of the bifunctional silicon unit and the trifunctional silicon unit) in (a) is 0.03 to 0.40, and the methyl group in (a) The molar ratio of the phenyl group to 0.1 to 1.0, and the amount of (c) to the sum of (a), (b) and (c) is 0.1 to 15% by mass (provided that (b) And (c) in an amount of 50% by mass or less with respect to the total of (c)), a sealing material composition for producing an optical element.
請求項1に記載の封着材組成物を用いて、金属部材同士を、またはガラス部材と金属部材とを、封着してなる封着構造体であることを特徴とする、真空ないし減圧状態の内部空間を形成するための、光素子用の封着構造体。A sealing structure formed by sealing metal members or a glass member and a metal member using the sealing material composition according to claim 1, wherein the vacuum structure or the reduced pressure state is provided. A sealing structure for an optical element for forming an internal space. 真空ないし減圧状態の内部空間を有する光素子を製造するための封着構造体を製造する方法において、該内部空間を形成するための、2以上の金属部材同士を、または金属部材とガラス部材とを、請求項1に記載の封着材組成物を用いて封着することを特徴とする封着構造体の製造方法。In a method of manufacturing a sealing structure for manufacturing an optical element having an internal space in a vacuum or a reduced pressure state, two or more metal members for forming the internal space, or a metal member and a glass member, Is sealed using the sealing material composition according to claim 1, a method for producing a sealing structure. 金属材料からなるキャップとガラス材料からなる窓とを有し、その中に内部空間が形成された外装と、真空ないし減圧状態の該内部空間に封入されたレーザーダイオードと、を有する光素子であって、該キャップと該窓とが請求項1に記載の封着材組成物の硬化物で封着されていることを特徴とする光素子。An optical element having a cap made of a metal material and a window made of a glass material, and an exterior in which an internal space is formed, and a laser diode sealed in the internal space in a vacuum or reduced pressure state. The optical element, wherein the cap and the window are sealed with a cured product of the sealing material composition according to claim 1.
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