JP5469874B2 - 硬化性オルガノポリシロキサン組成物、光半導体素子封止剤および光半導体装置 - Google Patents
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Description
「[1] (A)一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有し全シロキサン単位の70モル%以上がメチルフェニルシロキサン単位であるジオルガノポリシロキサン(ただし、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサンおよび1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラフェニルシクロテトラシロキサンの含有量の合計が5重量%以下である)、
(B)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有し、ケイ素原子結合有機基のうち15モル%以上がフェニル基であるオルガノポリシロキサン{(A)成分中の総アルケニル基のモル数に対して、(B)成分のケイ素原子結合水素原子のモル数が10〜500%となる量}、
および
(C)ヒドロシリル化反応用触媒(本組成物を硬化させるのに十分な量)
から少なくともなることを特徴とする、硬化性オルガノポリシロキサン組成物
[2] (A)成分が、平均構造式(1):
(式中、R3はメチル基またはフェニル基であり、その15モル%以上がフェニル基であり、aは平均0.5≦a<2.0の数であり、bは平均0.5≦b<2.0の数であり、a+bは平均1.0≦a+b<2.0の数である)で示される分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサンから選択されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンであることを特徴とする、[1]に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
[3] さらに、(A)成分と(B)成分の合計量に対して50重量%以下の、平均シロキサン単位式(4):R4 cSiO(4-c)/2 (式中、R4はアルケニル基、メチル基またはフェニル基であり、その20モル%以上がフェニル基であり、cは 平均0.5〜1.7の正数である。)で示されるメチルフェニルアルケニルポリシロキサンを含有することを特徴とする、[1]または[2]に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
[4] 可視光(589nm)における屈折率(25℃)が1.5以上であり、光透過率(25℃)が80%以上である硬化物を形成することを特徴とする、[1]、[2]または[3]に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。」により達成される。
「[5] (A)一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有し全シロキサン単位の70モル%以上がメチルフェニルシロキサン単位であるジオルガノポリシロキサン(ただし、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサンおよび1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラフェニルシクロテトラシロキサンの含有量の合計が5重量%以下である)、
(B)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有し、ケイ素原子結合有機基のうち15モル%以上がフェニル基であるオルガノポリシロキサン{(A)成分中の総アルケニル基のモル数に対して、(B)成分のケイ素原子結合水素原子のモル数が10〜500%となる量}、
および
(C)ヒドロシリル化反応用触媒(本組成物を硬化させるのに十分な量)
から少なくともなり、可視光(589nm)における屈折率(25℃)が1.5以上であり、光透過率(25℃)が80%以上である硬化物を形成することを特徴とする、光半導体素子封止剤。
[6] (A)成分が、平均構造式(1):
(式中、R3はメチル基またはフェニル基であり、その15モル%以上がフェニル基であり、aは平均0.5≦a<2.0の数であり、bは平均0.5≦b<2.0の数であり、a+bは平均1.0≦a+b<2.0の数である)で示される分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサンから選択されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンであることを特徴とする、[5]に記載の光半導体素子封止剤。
[7] さらに、(A)成分と(B)成分の合計量に対して50重量%以下の、平均シロキサン単位式(4): R4 cSiO(4-c)/2 (式中、R4はアルケニル基、メチル基またはフェニル基であり、その20モル%以上がフェニル基であり、cは 平均0.5〜1.7の正数である。)で示されるメチルフェニルアルケニルポリシロキサンを含有することを特徴とする、[5]または[6]に記載の光半導体素子封止剤
[8] 光半導体素子が、発光半導体素子であることを特徴とする、[5]、[6]または[7]に記載の光半導体素子封止剤。
[9] 発光半導体素子が発光ダイオード素子であることを特徴とする、[8]に記載の光半導体素子封止剤。
[10] 光半導体素子が[5]、[6]または[7]に記載の光半導体素子封止剤の硬化物で封止されていることを特徴とする、光半導体素子を具備する光半導体装置。
[11] 光半導体装置は、筐体内に光半導体素子を具備しており、該光半導体素子は筐体内壁とともに[5]、[6]または[7]に記載の光半導体素子封止剤の硬化物で封止されていることを特徴とする、[10]に記載の光半導体装置。」により達成される。
本発明の光半導体素子封止剤は、屈折率、光透過率が高く、硬化途上で接触していた光半導体素子、リードフレーム、パッケージなどに対する接着耐久性が高い硬化物を形成するという特徴がある。特には、封止した半導体素子、リードフレーム、パッケージなどに冷熱サイクルをかけたときに、接着耐久性が高い硬化物を形成するという特徴がある。
本発明の光半導体装置は、光半導体素子、リードフレーム、パッケージなどが上記光半導体素子封止剤の硬化物により封止されているので、接着耐久性が高く、信頼性が優れるという特徴がある。特には、封止した光半導体装置に冷熱サイクルをかけたときに、接着耐久性が高いという特徴がある。
少なくとも、(A)一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有し全シロキサン単位の70モル%以上がメチルフェニルシロキサン単位であるジオルガノポリシロキサン(ただし、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサンおよび1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラフェニルシクロテトラシロキサンの含有量の合計が5重量%以下である)、
(B)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有し、ケイ素原子結合有機基のうち15モル%以上がフェニル基であるオルガノポリシロキサン{(A)成分中の総アルケニル基のモル数に対して、(B)成分のケイ素原子結合水素原子のモル数が10〜500%となる量}、
および
(C)ヒドロシリル化反応用触媒(本組成物を硬化させるのに十分な量)
から少なくともなることを特徴とする。
で表される直鎖状ジオルガノポリシロキサンがある。上式中、Meはメチル基、Phはフェニル基であり、R1はアルケニル基、メチル基およびフェニル基であり、一分子中のR1の少なくとも2個はアルケニル基であり、nとmの合計は平均5〜1,000の数であり、好ましくは、このジオルガノポリシロキサンの25℃における粘度が10〜1,000,000mPa・sの範囲内となるような数であり、特には、100〜50,000mPa・sの範囲内となるような数であり、m/nは0.2以下である。
もっとも、フェニル基含有量が多すぎると組成物の濁りにより透明性が低下するので80モル%以下好ましい。
(B)成分は、少量のケイ素原子結合水酸基またはアルコキシ基を含んでもよい。
(式中、R2は水素原子、メチル基またはフェニル基であり、一分子中のR2の少なくとも2個は水素原子であり、水素原子以外のR2の15モル%以上がフェニル基である。pは平均0〜1,000の数である)で示される直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン、および、平均シロキサン単位式(3):R3 aHbSiO(4-a-b)/2
(式中、R3はメチル基およびフェニル基であり、その15モル%以上がフェニル基であり、aは平均0.5≦a<2.0の数であり、bは平均0.5≦b<2.0の数であり、a+bは平均1.0≦a+b<2.0の数である)で示される分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサンがある。ここで、a+bが2.0から1.0に近づくに従って分岐度合いが増加し、1.7位になると分岐がかなり顕著になる。
(式中、C6H5はフェニル基であり、Meはメチル基であり、xは0.3〜0.7であり、yは0〜0.3であり、zは0.25〜0.7であり、x+y+z=1.0である)で示される分岐状メチルフェニルハイドロジェンポリシロキサンである。
式(HMePhSi)2O、(HMe2SiO)2SiPh2、(HMePhSiO)2SiPh2、(HMe2SiO)2SiMePh、HMe2SiO(Ph2SiO)2SiMe2H、HMe2SiO(MePhSiO)2SiMe2H、HMe2SiO(Ph2SiO)4SiMe2H、HMe2SiO(MePhSiO)4SiMe2H、HMe2SiO(MePhSiO)20SiMe2H、HMePhSiO(MePhSiO)20SiMePhH、HMePhSiO(MePhSiO)17(MeHSiO)3SiMePhH、Me2PhSiO(MePhSiO)17(MeHSiO)3SiMe2Ph、(HMe2SiO)3SiPh、(HMePhSiO)3SiPhまたは(HMePhSiO)3SiMeで示されるメチルフェニルハイドロジェンシロキサンオリゴマーもしくは直鎖状メチルフェニルハイドロジェンポリシロキサン;(PhSiO3/2)および(Me2HSiO1/2)の各単位からなる分岐状メチルフェニルハイドロジェンポリシロキサン、(PhSiO3/2),(Me2SiO2/2)および(Me2HSiO1/2)の各単位からなる分岐状メチルフェニルハイドロジェンポリシロキサン、(PhSiO3/2),(MePhSiO2/2)および(Me2HSiO1/2)の各単位からなる分岐状メチルフェニルハイドロジェンポリシロキサン、(PhSiO3/2),(MeSiO3/2)および(Me2HSiO1/2)の各単位からなる分岐状メチルフェニルハイドロジェンポリシロキサン、(PhSiO3/2)および(MeHSiO2/2)の各単位からなる分岐状メチルフェニルハイドロジェンポリシロキサン、(Me2HSiO1/2),(MePh2SiO1/2)および(SiO4/2)の各単位からなる分岐状メチルフェニルハイドロジェンポリシロキサン。ここでの分岐状は、網状、籠状、3次元状を含むものであり、いずれも常温で液状であるものが好ましい。
(B)成分は、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサンおよび1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラフェニルシクロテトラシロキサンの合計含有量は5重量%以下であることが好ましく、3重量%以下であることがより好ましく、皆無であることが最も好ましい。
これは、(B)成分の配合量が上記範囲の下限未満であると、得られる組成物が十分に硬化しなくなる傾向があるからであり、一方、上記範囲の上限を超えると、得られる硬化物の耐熱性が低下する傾向があるからである。
そのような分岐状アルケニル基含有メチルフェニルポリシロキサン(D)は、平均単位式(4):R4 cSiO(4-c)/2 (式中、R4はアルケニル基、メチル基またはフェニル基であり、その20モル%以上がフェニル基であり、cは 平均0.5〜1.7の正数である。)で示すことができる。
上記平均単位式(4)中のcが平均0.5〜1.7であるので、その分子構造は分岐状、網状、籠状および3次元状のいずれか、または、これらの共存する分子構造である。
平均単位式(4)で示される分岐状アルケニル基含有メチルフェニルポリシロキサンを構成するシロキサン単位として、トリオルガノシロキサン単位(略称M単位)、ジオルガノシロキサン単位(略称D単位)、モノオルガノシロキサン単位(略称T単位)およびSiO4/2単位(略称Q単位)がある。
ジオルガノシロキサン単位としてR 4 2 SiO 2/2単位があり、MePhSiO2/2単位、Me2SiO2/2単位、MeViSiO2/2単位、Ph2SiO2/2単位が例示される。
トリオルガノシロキサン単位としてR 4 3 SiO 1/2 単位があり、Me3SiO1/2単位、Me2PhSiO1/2単位、MeViPhSiO1/2単位、MeVi2SiO1/2単位が例示される。ここでMeはメチル基、Viはビニル基、Phはフェニル基を意味する。
さらには、上記シロキサン単位中のR基の一つがOH基に置換されたシロキサン単位、例えば、R 4 (HO)SiO 2/2 単位、R 4 2 (HO)SiO 1/2 単位、(HO)SiO3/2単位がありえる。
(C6H5SiO3/2)x(MeSiO3/2)y(ViMe2SiO1/2)z
(式中、C6H5はフェニル基であり、Viはビニル基であり、Meはメチル基であり、xは0.3〜0.7であり、yは0〜0.3であり、zは0.25〜0.7であり、x+y+z=1.0である)で示される分岐状メチルフェニルビニルポリシロキサン、平均シロキサン単位式:(ViMeC6H5SiO1/2)x(SiO4/2)y (式中、C6H5はフェニル基であり、Viはビニル基であり、Meはメチル基であり、x/y=0.75〜4である)で示される分岐状メチルフェニルビニルポリシロキサンがある。
上記組成物および光半導体素子封止剤における、これら接着促進剤の配合量は、硬化特性と硬化物の特性を阻害しなければ限定されないが、(A)成分と(B)成分の合計100重量部に対して0.01〜10重量部の範囲内であることが好ましく、0.1〜5重量部の範囲内であることがより好ましい。
本発明の光半導体素子封止剤は、その硬化物の可視光(589nm)における屈折率(25℃)が1.5以上であり、硬化物の光透過率(25℃)は80%以上であることが好ましく、95%以上であることがより好ましい。
これは、硬化物の屈折率が1.5未満であったり、光透過率が80%未満であるような硬化物により封止された光半導体素子を有する光半導体装置、特には発光ダイオード素子を有する発光ダイオード装置に十分な信頼性を付与することができなくなるおそれがあるからである。
本発明の光半導体装置は、光半導体素子、特には筺体内の光半導体素子が上記の光半導体素子封止剤の硬化物により封止されていることを特徴とする。この光半導体素子としては、具体的には、発光ダイオード(LED)素子、半導体レーザ素子、有機EL、フォトダイオード素子、フォトトランジスタ素子、固体撮像素子、フォトカプラー用発光素子と受光素子が例示される。
上記の光半導体素子封止剤の硬化物の屈折率と光透過率が高いことから、光半導体素子は好ましくは発光ダイオード(LED)素子である。
金属としてステンレススチール、アルミニウム、デュラルミンが例示され、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂が例示され、極性基を有する熱可塑性樹脂としてポリフタルアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ABS樹脂、液晶性ポリマーが例示される。
該光半導体素子封止剤の硬化物の可視光(589nm)における屈折率(25℃)、光透過率(25℃)は、前記したとおりである。
特に、屈折率と光透過率が高いことから、好ましくは、発光ダイオード(LED)装置である。
硬化性オルガノポリシロキサン組成物中の1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサンおよび1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラフェニルシクロテトラシロキサンの含有量は、ヘッドスペースガスクロマトグラフィーにより、内部標準としてn−ウンデカンを用いて定量分析して求めた。すなわち、予め、n−ウンデカンに対する1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサンおよび1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラフェニルシクロテトラシロキサンの相対強度を、標準サンプルを用いて測定しておき、ガスクロマトグラフのピーク強度と試料へのn−ウンデカンの添加量から、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサンおよび1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラフェニルシクロテトラシロキサンを定量した。
硬化性オルガノポリシロキサン組成物の屈折率を、アッベ式屈折率計を用いて25℃で測定した。なお、光源として、可視光(589nm)を用いた。
[硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物の光透過率]
硬化性オルガノポリシロキサン組成物を2枚のガラス板間に入れ150℃で1時間保持して硬化させた。硬化物(光路長0.2cm)の光透過率を、可視光(波長400nm〜700nm)の範囲において任意の波長で測定できる自記分光光度計を用いて25℃で測定した。ガラス板込みの光透過率とガラス板のみの光透過率を測定して、その差を硬化物の光透過率とした。なお、表1には波長450nmにおける光透過率を記載した。
硬化性オルガノポリシロキサン組成物を150℃で1時間プレス成形することによりシート状硬化物を作製した。このシート状硬化物の硬さをJIS K6253に規定されるタイプAデュロメータにより測定した。
2枚のポリフタルアミド(PPA)樹脂板(幅25mm、長さ50mm、厚さ1mm)間にポリテトラフルオロエチレン樹脂製スペーサ(幅10mm、長さ20mm、厚さ1mm)を挟み込み、その隙間に硬化性オルガノポリシロキサン組成物を充填し、クリップで留め、150℃の熱風循環式オーブン中に1時間保持して硬化させた。室温に冷却後、クリップとスペーサを外して引張試験機により該ポリフタルアミド(PPA)樹脂板を水平反対方向に引張って、硬化物の破壊時の応力を測定した。
2枚のアルミニウム板(幅25mm、長さ75mm、厚さ1mm)間にポリテトラフルオロエチレン樹脂製スペーサ(幅10mm、長さ20mm、厚さ1mm)を挟み込み、その隙間に硬化性オルガノポリシロキサン組成物を充填し、クリップで留め、150℃の熱風循環式オーブン中に1時間保持して硬化させた。室温に冷却後、クリップとスペーサを外して引張試験機により該アルミニウム板を水平反対方向に引張って、硬化物の破壊時の応力を測定した。
底部が塞がった円筒状のポリフタルアミド(PPA)樹脂製筐体1(内径2.0mm、深さ1.0mm)の内底部の中心部に向かってインナーリード3が側壁から延出しており、ダイパッド6上に発光ダイオード(LED)チップ2がダイボディングされており、発光ダイオード(LED)チップ2とインナーリード3はボンディングワイヤ4により電気的に接続している発光ダイオード(LED)装置前駆体の、該筐体1内に、各実施例または各比較例の硬化性オルガノポリシロキサン組成物を脱泡しディスペンサーを用いて注入し、加熱オーブン中、100℃で30分間、続いて150℃で1時間加熱して、該組成物を硬化させることにより、各々16個の図1に示す表面実装型発光ダイオード(LED)装置Aを作製した。
上記表面実装型発光ダイオード(LED)装置A16個について、該筐体1の内壁と該組成物の硬化物間の剥離状態を光学顕微鏡で観察し、剥離した個数/16個を剥離率とした。
上記表面実装型発光ダイオード(LED)装置A16個を30℃/70RH%の空気中に72時間保持した後、室温(25℃)下に戻して、該筐体1の内壁、発光ダイオード(LED)チップ2の表面、インナーリード3の表面、ボンディングワイヤ4の表面と該組成物の硬化物間の剥離状態を光学顕微鏡で観察し、剥離した個数/16個を剥離率とした。
上記恒温恒湿保持後の表面実装型発光ダイオード(LED)装置A16個を280℃のオーブン内に30秒間置いた後、室温(25℃)に戻して、該筐体1の内壁、発光ダイオード(LED)チップ2の表面、インナーリード3の表面、ボンディングワイヤ4の表面と該組成物の加熱硬化物間の剥離状態を光学顕微鏡で観察し、剥離した個数/16個を剥離率とした。
上記280℃/30秒間保持後の表面実装型発光ダイオード(LED)装置A16個を、−40℃に30分間保持した後、+100℃に30分間保持し、この温度サイクル(−40℃〜+100℃)を合計5回繰り返した後、室温(25℃)に戻して、該筐体1の内壁、発光ダイオード(LED)チップ2の表面、インナーリード3の表面、ボンディングワイヤ4の表面と該組成物の硬化物間の剥離状態を光学顕微鏡で観察し、剥離した個数/16個を剥離率とした。
直鎖状の分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサン(粘度=3,500mPa・s、ケイ素原子結合ビニル基の含有量=1.48重量%、ケイ素原子結合全有機基中のケイ素原子結合フェニル基の含有率=44.7モル%、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサンおよび1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラフェニルシクロテトラシロキサンの合計含有量=2.7重量%)86.7重量部、
平均単位式:
(PhSiO3/2)0.4(HMe2SiO1/2)0.6
で表される分岐状のメチルフェニルハイドロジェンポリシロキサン(粘度=700mPa・s、ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.65重量%、ケイ素原子結合全有機基中のケイ素原子結合フェニル基の含有率=25モル%)3.0重量部、
分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジフェニルポリシロキサン(粘度=115mPa・s、ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.32重量%、ケイ素原子結合全有機基中のケイ素原子結合フェニル基の含有率=55.6モル%)10.3重量部、
白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体(本組成物において、本錯体中の白金金属が重量単位で2.5ppmとなる量)、および2−フェニル−3−ブチン−2−オール0.05重量部を均一に混合して、粘度1,500mPa・sである無色透明な硬化性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
直鎖状の分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサン(粘度=3,500mPa・s、ケイ素原子結合ビニル基の含有量=1.48重量%、ケイ素原子結合全有機基中のケイ素原子結合フェニル基の含有率=44.7モル%、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサンおよび1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラフェニルシクロテトラシロキサンの合計含有量=2.7重量%)85.9重量部、
平均単位式:
(PhSiO3/2)0.6(HMe2SiO1/2)0.4
で表される分岐状のメチルフェニルハイドロジェンポリシロキサン(粘度=2,400mPa・s、ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.38重量%、ケイ素原子結合全有機基中のケイ素原子結合フェニル基の含有率=42.9モル%)14.1重量部、
白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体(本組成物において、本錯体中の白金金属が重量単位で2.5ppmとなる量)、および2−フェニル−3−ブチン−2−オール0.05重量部を均一に混合して、粘度2,130mPa・sである無色透明な硬化性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
直鎖状の分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサン(粘度=3,500mPa・s、ケイ素原子結合ビニル基の含有量=1.48重量%、ケイ素原子結合全有機基中のケイ素原子結合フェニル基の含有率=44.7モル%、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサンおよび1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラフェニルシクロテトラシロキサンの合計含有量=2.7重量%)55.8重量部、
平均単位式:
(PhSiO3/2)0.75(ViMe2SiO1/2)0.25
で表される分岐状のメチルビニルフェニルポリシロキサン{性状=固体状(25℃)、ケイ素原子結合ビニル基の含有量=5.62重量%、ケイ素原子結合全有機基中のケイ素原子結合フェニル基の含有率=50モル%}20.0重量部、
分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジフェニルポリシロキサン(粘度=115mPa・s、ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.32重量%、ケイ素原子結合全有機基中のケイ素原子結合フェニル基の含有率=55.6モル%)24.2重量部、
白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体(本組成物において、本錯体中の白金金属が重量単位で2.5ppmとなる量)、および2−フェニル−3−ブチン−2−オール0.05重量部を均一に混合して、粘度2,160mPa・sである無色透明な硬化性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
直鎖状の分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサン(粘度=3,200mPa・s、ケイ素原子結合ビニル基の含有量=1.37重量%、ケイ素原子結合全有機基中のケイ素原子結合フェニル基の含有率=44.9モル%、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサンおよび1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラフェニルシクロテトラシロキサンの合計含有量=10.0重量%)88.1重量部、
平均単位式:
(PhSiO3/2)0.4(HMe2SiO1/2)0.6
で表される分岐状のメチルフェニルハイドロジェンポリシロキサン(粘度=700mPa・s、ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.65重量%、ケイ素原子結合全有機基中のケイ素原子結合フェニル基の含有率=25モル%)3.6重量部、
分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジフェニルポリシロキサン(粘度=115mPa・s、ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.32重量%、ケイ素原子結合全有機基中のケイ素原子結合フェニル基の含有率=55.6モル%)8.3重量部、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体(本組成物において、本錯体中の白金金属が重量単位で2.5ppmとなる量)、および2−フェニル−3−ブチン−2−オール0.05重量部を均一に混合して、粘度1,280mPa・sである無色透明な硬化性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
直鎖状の分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサン(粘度=3,050mPa・s、ケイ素原子結合ビニル基の含有量=1.23重量%、ケイ素原子結合全有機基中のケイ素原子結合フェニル基の含有率=45.3モル%、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサンおよび1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラフェニルシクロテトラシロキサンの合計含有量=19.4重量%)86.0重量部、
平均単位式:
(PhSiO3/2)0.6(HMe2SiO1/2)0.4
で表される分岐状のメチルフェニルハイドロジェンポリシロキサン(粘度=2,400mPa・s、ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.38重量%、ケイ素原子結合全有機基中のケイ素原子結合フェニル基の含有率=42.9モル%)14.0重量部、
白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体(本組成物において、本錯体中の白金金属が重量単位で2.5ppmとなる量)、および2−フェニル−3−ブチン−2−オール0.05重量部を均一に混合して、粘度1,650mPa・sである無色透明な硬化性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
直鎖状の分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサン(粘度=3,170mPa・s、ケイ素原子結合ビニル基の含有量=0.20重量%、ケイ素原子結合全有機基中のケイ素原子結合フェニル基の含有率=49モル%、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサンおよび1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラフェニルシクロテトラシロキサンの合計含有量=6重量%)56.8重量部、
平均単位式:
(PhSiO3/2)0.75(ViMe2SiO1/2)0.25
で表される分岐状のメチルフェニルビニルポリシロキサン{性状=固体状(25℃)、ケイ素原子結合ビニル基の含有量=5.62重量%、ケイ素原子結合全有機基中のケイ素原子結合フェニル基の含有率=50モル%}20.0重量部、
分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジフェニルポリシロキサン(粘度=115mPa・s、ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.32重量%、ケイ素原子結合全有機基中のケイ素原子結合フェニル基の含有率=55.6モル%)23.2重量部、
白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体(本組成物において、本錯体中の白金金属が重量単位で2.5ppmとなる量)、および2−フェニル−3−ブチン−2−オール0.05重量部を均一に混合して、粘度1,770mPa・sである無色透明な硬化性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
1 ポリフタルアミド(PPA)樹脂製筐体
2 発光ダイオード(LED)チップ
3 インナーリード
4 ボンディングワイヤ
5 光半導体素子封止剤の硬化物
6 ダイパッド
Claims (15)
- (A)一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有し,全シロキサン単位の70モル%以上がメチルフェニルシロキサン単位であるジオルガノポリシロキサン(ただし、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサンおよび1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラフェニルシクロテトラシロキサンの含有量の合計が5重量%以下である)、
(B)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有し、ケイ素原子結合有機基のうち15モル%以上がフェニル基であるオルガノポリシロキサン{(A)成分中の総アルケニル基のモル数に対して、(B)成分のケイ素原子結合水素原子のモル数が10〜500%となる量}、
および
(C)ヒドロシリル化反応用触媒(本組成物を硬化させるのに十分な量)
から少なくともなることを特徴とする、硬化性オルガノポリシロキサン組成物。 - (A)成分が、平均構造式(1):
(式中、R3はメチル基またはフェニル基であり、その15モル%以上がフェニル基であり、aは平均0.5≦a<2.0の数であり、bは平均0.5≦b<2.0の数であり、a+bは平均1.0≦a+b<2.0の数である)で示される分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサンから選択されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンであることを特徴とする、請求項1記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。 - 一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有し,全シロキサン単位の70モル%以上がメチルフェニルシロキサン単位であるジオルガノポリシロキサンが、両末端ジメチルビニルシロキシ基もしくはメチルフェニルビニルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサンであることを特徴とする、請求項1に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
- 両末端ジメチルビニルシロキシ基もしくはメチルフェニルビニルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサンは、環状メチルフェニルシロキサンオリゴマーを分子鎖末端封鎖剤である1,3-ジビニルテトラメチルジシロキサンもしくは1,3-ジビニル-1,3-ジフェニルジメチルジシロキサンと重合触媒存在下で加熱して平衡化重合し、重合触媒を中和または熱分解することにより製造されるものであることを特徴とする、請求項3に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
- さらに、(A)成分と(B)成分の合計量に対して50重量%以下の、平均シロキサン単位式(4):
R4 cSiO(4-c)/2 (式中、R4はアルケニル基、メチル基またはフェニル基であり、その20モル%以上がフェニル基であり、cは平均0.5〜1.7の正数である。)で示されるメチルフェニルアルケニルポリシロキサンを含有することを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。 - 可視光(589nm)における屈折率(25℃)が1.5以上であり、光透過率(25℃)が80%以上である硬化物を形成することを特徴とする、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
- (A)一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有し,全シロキサン単位の70モル%以上がメチルフェニルシロキサン単位であるジオルガノポリシロキサン(ただし、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサンおよび1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラフェニルシクロテトラシロキサンの含有量の合計が5重量%以下である)、
(B)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有し、ケイ素原子結合有機基のうち15モル%以上がフェニル基であるオルガノポリシロキサン{(A)成分中の総アルケニル基のモル数に対して、(B)成分のケイ素原子結合水素原子のモル数が10〜500%となる量}、
および
(C)ヒドロシリル化反応用触媒(本組成物を硬化させるのに十分な量)
から少なくともなり、可視光(589nm)における屈折率(25℃)が1.5以上であり、光透過率(25℃)が80%以上である硬化物を形成することを特徴とする、光半導体素子封止剤。 - (A)成分が、平均構造式(1):
(式中、R3はメチル基またはフェニル基であり、その15モル%以上がフェニル基であり、aは平均0.5≦a<2.0の数であり、bは平均0.5≦b<2.0の数であり、a+bは平均1.0≦a+b<2.0の数である)で示される分岐状オルガノハイドロジェンポリシロaキサンから選択されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンであることを特徴とする、請求項7に記載の光半導体素子封止剤。 - 一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有し,全シロキサン単位の70モル%以上がメチルフェニルシロキサン単位であるジオルガノポリシロキサンが、両末端ジメチルビニルシロキシ基もしくはメチルフェニルビニルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサンであることを特徴とする、請求項7に記載の光半導体素子封止剤。
- 両末端ジメチルビニルシロキシ基もしくはメチルフェニルビニルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサンは、環状メチルフェニルシロキサンオリゴマーを分子鎖末端封鎖剤である1,3-ジビニルテトラメチルジシロキサンもしくは1,3-ジビニル-1,3-ジフェニルジメチルジシロキサンと重合触媒存在下で加熱して平衡化重合し、重合触媒を中和または熱分解することにより製造されるものであることを特徴とする、請求項9に記載の光半導体素子封止剤。
- さらに、(A)成分と(B)成分の合計量に対して50重量%以下の、平均シロキサン単位式(4):
R4 cSiO(4-c)/2 (式中、R4はアルケニル基、メチル基またはフェニル基であり、その20モル%以上がフェニル基であり、cは 平均0.5〜1.7の正数である。)で示されるメチルフェニルアルケニルポリシロキサンを含有することを特徴とする、請求項7〜請求項10のいずれか1項に記載の光半導体素子封止剤。 - 光半導体素子が、発光半導体素子であることを特徴とする、請求項7〜請求項11のいずれか1項に記載の光半導体素子封止剤。
- 発光半導体素子が発光ダイオード素子であることを特徴とする、請求項12に記載の光半導体素子封止剤。
- 光半導体素子が請求項7〜請求項11のいずれか1項に記載の光半導体素子封止剤の硬化物で封止されていることを特徴とする、光半導体素子を具備する光半導体装置。
- 光半導体装置は、筐体内に光半導体素子を具備しており、該光半導体素子は筐体内壁とともに請求項7〜請求項11のいずれか1項に記載の光半導体素子封止剤の硬化物で封止されていることを特徴とする、請求項14に記載の光半導体装置。
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