JP6250065B2 - 圧縮成形又はラミネート用ホットメルト型硬化性シリコーン組成物 - Google Patents

圧縮成形又はラミネート用ホットメルト型硬化性シリコーン組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP6250065B2
JP6250065B2 JP2015549798A JP2015549798A JP6250065B2 JP 6250065 B2 JP6250065 B2 JP 6250065B2 JP 2015549798 A JP2015549798 A JP 2015549798A JP 2015549798 A JP2015549798 A JP 2015549798A JP 6250065 B2 JP6250065 B2 JP 6250065B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
sheet
composition
layer
phosphor
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.)
Active
Application number
JP2015549798A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016504461A (ja
Inventor
伸 吉田
伸 吉田
吉武 誠
誠 吉武
春菜 山崎
春菜 山崎
雅章 尼子
雅章 尼子
スティーヴン・スワイアー
稔樹 中田
稔樹 中田
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.)
Dow Silicones Corp
Original Assignee
Dow Corning Corp
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 Dow Corning Corp filed Critical Dow Corning Corp
Publication of JP2016504461A publication Critical patent/JP2016504461A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6250065B2 publication Critical patent/JP6250065B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293Organic, e.g. plastic
    • H01L23/296Organo-silicon compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/023Optical properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • B32B27/283Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polysiloxanes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/022Mechanical properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/027Thermal properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/48Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • C08G77/50Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms by carbon linkages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/10Block or graft copolymers containing polysiloxane sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J183/00Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J183/10Block or graft copolymers containing polysiloxane sequences
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/56Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00Layers arrangement
    • B32B2250/24All layers being polymeric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10Inorganic particles
    • B32B2264/104Oxysalt, e.g. carbonate, sulfate, phosphate or nitrate particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/418Refractive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/536Hardness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00Electrical equipment
    • B32B2457/14Semiconductor wafers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/30Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer formed with recesses or projections, e.g. hollows, grooves, protuberances, ribs
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241Titanium dioxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • 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
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • 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
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • 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
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93Batch processes
    • H01L2224/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L2224/97Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93Batch processes
    • H01L24/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L24/97Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • 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
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/12Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204Optical Diode
    • H01L2924/12041LED
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • H01L33/501Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502Wavelength conversion materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24479Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
    • Y10T428/24612Composite web or sheet
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/24983Hardness
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31652Of asbestos
    • Y10T428/31663As siloxane, silicone or silane

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Description

本願は2012年12月21日に出願された米国仮特許出願第61/740765号に基づく優先権を主張するものであり、当該仮特許出願の内容はここに取り込まれる。
本発明は、圧縮成形又はラミネート用のホットメルト性を有する硬化性シリコーン組成物及び当該組成物を含む少なくとも1つの層を備える積層体、並びに、これらを使用した半導体デバイス及びその製造方法に関する。
半導体素子の封止に利用される成形方法には、トランスファー成形、圧縮成形等がある。トランスファー成形では封止樹脂によるワイヤー流れ、ワイヤー変形、充填不良等が問題となっている。一方、圧縮成形では、液状の封止樹脂が金型内に流入する際に泡を含む問題があり、また、金型内への液状の封止樹脂の流入量に応じて半導体素子の被覆層の厚みが変化するため、流入量の精密な制御と封止樹脂の粘度のバランスを制御する必要があるが、当該制御が困難であった。
そこで、特開2011−258634号公報には、封止樹脂層及び蛍光体含有層を備える光半導体封止用の積層シートを用いて圧縮成形によって封止体を得ることが記載されているが、封止樹脂層及び蛍光体含有層は、それぞれ、シリコーンエラストマー及び変性シリコーン樹脂を有機溶媒に溶解して得られた溶液を乾燥して得られたものであって、ホットメルト性を有するヒドロシリル化反応架橋性シリコーン組成物ではない。したがって、封止体の形状の制御は困難である。
また、特開2007−123915号公報には、蛍光体を含むシリコーン製の蛍光体シートでLEDをラミネートすることが記載されているが、ホットメルト性を有するヒドロシリル化反応架橋性シリコーン組成物を使用するものではなく、半球状のレンズ又はドーム形状の封止体を得ることは困難である。
特開2011−258634号公報 特開2007−123915号公報
本発明は、上記の既存技術の問題点に鑑みて為されたものであり、半球状のレンズ又ドーム形状の封止体を備えた半導体デバイスを効率的に製造可能であり、また、封止体の形状制御が容易であり、更に、封止体が泡を含むことなく、また、半導体デバイスの封止体以外の被覆層の厚みを容易に制御することの可能な手法を提供することをその目的とする。
本発明者らは上記目的を達成するため鋭意検討した結果、ホットメルト性を有する硬化性シリコーン組成物を圧縮成形又はラミネートに使用することにより、半球状のレンズ又ドーム形状の封止体を効率的に製造でき、また、封止体の形状制御を容易に実施できること、並びに、封止体が泡を含むことなく、また、半導体デバイスの封止体以外の被覆層の厚みを容易に制御することが可能であることを見い出し、本発明に到達した。さらに、本発明の組成物を積層して圧縮成型またはラミネートにより加工することで効率的に積層構造の封止体を有する半導体デバイスを製造できることを見出した。すなわち、本発明の目的は、圧縮成形用又はラミネート用のホットメルト型硬化性シリコーン組成物によって達成される。
本発明の圧縮成形用又はラミネート用ホットメルト型硬化性シリコーン組成物は、フィルム又はシート状であることが好ましい。
本発明の圧縮成形用又はラミネート用ホットメルト型硬化性シリコーン組成物は半導体デバイス封止用であることが好ましい。
本発明の圧縮成形用又はラミネート用ホットメルト型硬化性シリコーン組成物は、
(1)未反応のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物、
(2)未反応のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物を部分架橋してなるヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物、及び
(3)未反応のヒドロシリル化反応性シリコーン組成物を架橋してなる、ケイ素原子結合水素原子及び/又はアルケニル基を有する架橋体及び少なくとも1種のヒドロシリル化反応性成分を含むヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物
からなる群から選択されることが好ましい。
前記(1)未反応のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物は、
(A)25℃で固体状である一分子中に平均2個よりも多い数のアルケニル基を含有する少なくとも1種のオルガノポリシロキサン、
(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する少なくとも1種のオルガノポリシロキサン{(A)成分のアルケニル基の総モル数に対するケイ素原子結合水素原子の総モル数の比が0.2〜4の範囲となる量}、及び
(C)ヒドロシリル化触媒(ヒドロシリル化反応を起こすのに十分な量)
を含むことが好ましい。
前記(A)成分は、
(A−1)25℃で固体状である一分子中に平均2個よりも多い数のアルケニル基を含有する分岐状オルガノポリシロキサン60〜100質量%、及び
(A−2)25℃で液状である一分子中に少なくとも平均2個のアルケニル基を有する直鎖状若しくは部分分岐状のオルガノポリシロキサン0〜40質量%
の混合物であることができる。
前記(2)未反応のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物を部分架橋してなるヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物は、
(D)一分子中に平均2個よりも多い数のアルケニル基を含有する少なくとも1種のオルガノポリシロキサン、
(E)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する少なくとも1種のオルガノポリシロキサン{(D)成分のアルケニル基の総モル数に対するケイ素原子結合水素原子の総モル数の比が0.2〜4の範囲となる量}、及び
(F)ヒドロシリル化触媒(ヒドロシリル化反応を起こすのに十分な量)
を含むヒドロシリル化反応性シリコーン組成物のヒドロシリル化反応を50〜95%の転化率で停止させて得られるものが好ましい。
前記(D)成分は
(D−1)平均単位式:
(R SiO1/2)(R SiO2/2)(RSiO3/2)(SiO4/2)(R1/2)
(式中、Rはフェニル基、炭素原子数1〜6のアルキル基若しくはシクロアルキル基、又は炭素原子数2〜6のアルケニル基であり、ただし、Rの60〜80モル%はフェニルであり、Rの10〜20モル%はアルケニル基であり、Rは水素原子又は炭素原子数1〜6のアルキル基であり、a、b、c、d及びdは、0≦a≦0.2、0.2≦b≦0.7、0.2≦c≦0.6、0≦d≦0.2、0≦e≦0.1、かつa+b+c+d=1を満たす数である。)
で表されるオルガノポリシロキサン、及び、
(D−2)一般式:
SiO(R SiO)SiR
(式中、Rはフェニル基、炭素原子数1〜6のアルキル基若しくはシクロアルキル基、又は炭素原子数2〜6のアルケニル基であり、ただし、Rの40〜70モル%はフェニル基であり、Rの少なくとも1個はアルケニル基であり、mは5〜100の整数である)
で表されるオルガノポリシロキサン{(D−1)成分100重量部に対して0〜20重量部}
の混合物であることができる。
前記(3)ヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物は、
(G)
(G−1)一分子中に平均2個よりも多い数のアルケニル基を含有する少なくとも1種のオルガノポリシロキサン、
(G−2)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する少なくとも1種のオルガノポリシロキサン{(G−1)成分のアルケニル基の総モル数に対するケイ素原子結合水素原子の総モル数の比が0.3〜0.9の範囲となる量}、及び
(G−3)ヒドロシリル化触媒(ヒドロシリル化反応を起こすのに十分な量)}
を含む未反応のヒドロシリル化反応性シリコーン組成物をヒドロシリル化反応してなる、アルケニル基を有する架橋体、並びに、
(H)一分子中に2個以上のケイ素原子結合水素原子を有する少なくとも1種のオルガノポリシロキサン{前記架橋体中のアルケニル基の総モル数に対するケイ素原子結合水素原子の総モル数の比が0.1〜2.0の範囲となる量}
を含むことが好ましい。
前記(G−1)が平均組成式:
SiO(4−x)/2
(式中、Rはそれぞれ独立して置換又は非置換の一価炭化水素基であり、但し、全Rの0.1〜40モル%がアルケニル基であり、xは1≦x<2を満たす正数である)
で表される、一分子中に平均2個よりも多い数のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンであり、
前記(G−2)が一般式:
HR Si(R SiO) SiH
(式中、Rはそれぞれ独立して脂肪族不飽和結合を有さない置換若しくは非置換の一価炭化水素基であり、nは0〜1,000の整数である)
で表されるジオルガノポリシロキサンであり、
前記(H)が平均組成式:
SiO(4−y−z)/2
(式中、Rは上記のとおりであり、y及びzは0.7≦y≦2.1、0.001≦z≦1.0、かつ、0.8≦y+z≦2.6を満たす正数である)
で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンである
のいずれかがみたされることが好ましい。
本発明の圧縮成形用又はラミネート用ホットメルト型硬化性シリコーン組成物は、少なくとも1種の無機粒子を含むことができる。前記無機粒子は酸化チタン、シリカ、アルミナ、チタン酸バリウム、酸化ベリリウム及びこれらの混合物から選択されることが好ましい。
本発明の圧縮成形用又はラミネート用ホットメルト型硬化性シリコーン組成物は、少なくとも1種の蛍光体を含むことができる。前記蛍光体が黄色発光蛍光体は赤色発光蛍光体、緑色発光蛍光体及びこれらの混合物から選択されることが好ましい。
本発明は、上記圧縮成形用又はラミネート用ホットメルト型硬化性シリコーン組成物を含む少なくとも1つの層を含む積層体にも関する。
本発明の積層体は、少なくとも1種のホットメルト型ではない硬化性シリコーン組成物を含む少なくとも1つの層を更に含むことができる。
前記硬化性シリコーン組成物は、
(I)アルケニル基含有オルガノポリシロキサン生ゴム 100質量部、
(J)RSiO1/2単位、RSiO2/2単位、RSiO3/2単位(式中、Rはそれぞれ独立して一価炭化水素基を表す)及びこれらの混合物からなる群から選択されるオルガノポリシロキサン単位、並びにSiO4/2単位からなり(ただし、前記オルガノポリシロキサン単位のSiO4/2単位に対するモル比が0.08〜2.0である)、BET法による比表面積が200m/g以上の湿式法疎水化補強性シリカ 30〜150質量部、
(K)オルガノハイドロジェンポリシロキサン 0.1〜10質量部、及び
(L)硬化剤 本組成物を硬化させるのに十分な量
を含むことが好ましい。
本発明の積層体は、少なくとも1種のオルガノポリシロキサンブロック共重合体を含む少なくとも1つの層を更に含むことが好ましい。
前記オルガノポリシロキサンブロック共重合体は
40〜90モル%の[R SiO2/2]で示されるジシロキシ単位を有し、
10〜60モル%の[RSiO3/2]で示されるトリシロキシ単位を有し、
0.5〜2.5モル%の[≡SiOH]で示されるシラノール基を有し
はそれぞれ独立してC-C30の炭化水素基であり、
はそれぞれ独立してC-C20の炭化水素基であり、
ジシロキシ単位[R SiO2/2]は平均して10〜400のジシロキシ単位[R SiO2/2]を有する直鎖ブロックに存在しており、
トリシロキシ単位は少なくとも500g/モルの分子量を有する非直鎖ブロックに存在しており、
各直鎖ブロックは少なくとも1つの非直鎖ブロックと結合していることが好ましい。
前記オルガノポリシロキサンブロック共重合体は20000g/モル以上の分子量を有することができる。
前記オルガノポリシロキサンブロック共重合体含む層の屈折率は1.5以上であることが好ましい。
本発明の積層体は、各層の屈折率、硬度、光透過率、水蒸気透過率、熱伝導率、熱膨張率、表面タック、弾性率及び硬化速度から選択される少なくとも一つの物性が互いに異なることができる。
本発明の積層体では、少なくとも1つの層の硬度及び/又は屈折率が当該層の厚み方向で変化することができる。
本発明の積層体では、少なくとも1つの層がパターン形状を有することができる。
本発明の積層体の表面は、粗面であってもよい。
本発明の積層体の厚みは0.5〜5mmの範囲内であることができる。
本発明の積層体では、少なくとも1つの層が少なくとも1種の無機粒子を含むことができる。
前記無機粒子を含む層はパターン形状を有することができる。
前記無機粒子は、酸化チタン、シリカ、アルミナ、チタン酸バリウム、酸化ベリリウム及びこれらの混合物から選択されることができる。
本発明の積層体では、少なくとも1つの層が少なくとも1種の蛍光体を含むことができる。
前記蛍光体を含む層はパターン形状を有することができる。
前記蛍光体は、黄色発光蛍光体、赤色発光蛍光体、緑色発光蛍光体及びこれらの混合物から選択されることができる。
本発明の積層体は、互いに異なる蛍光体を含む2つ以上の層を含むことができる。
本発明は、上記圧縮成形用又はラミネート用ホットメルト型硬化性シリコーン組成物又は上記積層体を用いて圧縮成形又はラミネートする工程を含む、封止された半導体デバイスの製造方法にも関する。
また、本発明は、上記圧縮成形用又はラミネート用ホットメルト型硬化性シリコーン組成物又は上記積層体を用いて封止された半導体デバイスにも関する。
本発明により、半球状のレンズ又ドーム形状の封止体を備えた半導体デバイスを効率的に製造することができる。また、本発明では、封止体の形状制御が容易であり、更に、封止体が泡を含むことがない。そして、本発明では、半導体デバイスの封止体以外の被覆層の厚みを容易に制御することができる。
特に、本発明の圧縮成形用又はラミネート用積層体は、異なる機能を有する層を一度に圧縮成形又はラミネートできるので、高スループットな成形品の製造が可能であり、例えば、半導体デバイスの製造プロセスの簡略化及び製造コストの削減が可能である。
本発明では加熱によって溶融可能な材料を使用するので、金型に合った形に封止体を成形することができ、また、封止体の光学特性にも優れている。一方、加熱により溶融しない材料を圧縮成形すると、成形後の材料の内部応力分布が偏り、歪みが生じて、ひび割れ、剥がれ等が生じる。また、封止体内の密度分布が均一ではないので光学特性も悪化する。
また、本発明では、液状の封止樹脂をトランスファー成形しないので、トランスファー成形における封止樹脂によるワイヤー流れ、ワイヤー変形、充填不良等の問題が発生しない。また、加熱溶融するシリコーン材料を使用するので、封止対象がワイヤーボンディングされた半導体素子であっても、ワイヤーを過度に変形させることなく封止を行うことができる。
支持シート1上に圧縮成形又はラミネート用単層シート2を積層した本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体の一例を示す概略断面図 支持シート1上に蛍光体3を含む本発明の圧縮成形又はラミネート用単層シート2を積層した本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体の一例を示す概略断面図 支持シート1上に2つの圧縮成形又はラミネート用単層シート2及び4を順に積層した本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体の一例を示す概略断面図 支持シート1上に2つの圧縮成形又はラミネート用単層シート4及び2を順に積層した本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体の一例を示す概略断面図 支持シート1上に屈折率が厚み方向に変化する単層シート5を積層した本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体の一例を示す概略断面図 支持シート1上に蛍光体3を含む単層シート5を積層した本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体の一例を示す概略断面図 図5に示す態様に更に蛍光層4が付加された例を示す概略断面図 図5に示す態様に更に蛍光層4が付加された他の例を示す概略断面図 支持シート1上に硬化物の硬度及び/又は屈折率が厚み方向に変化する単層シート6を積層した本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体の一例を示す概略断面図 図9に示す態様に更に蛍光層4が付加された例を示す概略断面図 図3に示す態様に更に別の蛍光層7が付加された例を示す概略断面図 本発明の組成物又は圧縮成形若しくはラミネート用単層シート若しくは積層体による封止対象の一例を示す概略断面図 本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体による封止プロセスの圧縮成形前の状態を示す概略断面図 本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体による封止プロセスの圧縮成形中の状態を示す概略断面図 本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体による封止プロセスの圧縮成形後の状態を示す概略断面図 図4に示す態様の本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体を使用した半導体デバイスの製造例を示す概略断面図 図4に示す態様の本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体を使用した半導体デバイスの製造例を示す概略断面図 図4に示す態様の本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体を使用した半導体デバイスの製造例を示す概略断面図 実施例8で得られたLEDデバイスの断面写真 実施例9で得られたLEDデバイスの断面写真 実施例13で得られたLEDデバイスの上面図 実施例13で得られたLEDデバイスの上面図 実施例18で得られたLEDデバイスの断面図
一般に、熱硬化性樹脂は、未反応段階のAステージ状態の樹脂の一部が反応すると、一部の架橋性官能基が反応したBステージ状態となる。Aステージ状態及びBステージ状態では、加熱により低粘度化、軟化あるいは液化することができる。更に反応が進むと完全に硬化したCステージとなる。本発明の硬化性シリコーン組成物は「Aステージ」または「Bステージ」相当の状態にあり、特に室温で固体状の成分を含有してなる硬化性シリコーン組成物を用いるため、熱可塑性を有する。したがって、本発明の圧縮成形用又はラミネート用ホットメルト型硬化性シリコーン組成物は塑性加工可能である。
本発明における「ホットメルト型」又は「ホットメルト性」とは、室温(25℃)では固体であるが、加熱すると軟化もしくは溶融し、粘稠な状態、流動状態あるいは液状となる性質の総称であり、例えばエチレン酢酸ビニル系に代表されるホットメルト型接着剤等が一般に知られている。
本発明の組成物は「ホットメルト型」であるので、室温(25℃)では固体であることができる。本発明の組成物の形状は特に限定されるものではないが、例えば、粉体、顆粒、ペレット、タブレット、フィルム又はシートの形状をとることができる。
本発明の組成物は、25℃でのJIS K 6253規定のタイプAデュロメータ硬さが50以上であることが好ましく、60以上がより好ましく、70以上が更により好ましい。また、本発明の組成物は100℃で流動性を有するか、100℃でのタイプAデュロメータ硬さが10以下であることが好ましく、5以下がより好ましく、1以下が更により好ましい。100℃で流動性を有する場合、その粘度は特に限定されないが、下限としては0.01Pa・sが好ましく、より好ましくは0.1Pa・sである。100℃で流動性を有する場合の粘度の上限としては、1000Pa・sが好ましく、より好ましくは100Pa・sであり、さらに好ましくは10Pa・sである。あるいは、100℃で流動性を有する場合、JIS K 6300−2「未加硫ゴムー物理特性―第2部:振動式加硫試験機による加硫特性の求め方」に準拠したMDR(ムービングダイ式レオメーター)で、100℃以上の測定温度においてダイの密閉直後(硬化時間0秒)から300秒までにおけるトルクの最低値が1kgf・cm以下であることが好ましく、より好ましくは0.1kgf・cm以下である。したがって、本発明の組成物は加熱により変形する熱可塑性フィルム又はシートとして好適に使用することができる。
本発明の組成物は、加熱により架橋が進行して硬化可能である。加熱温度の下限としては50が好ましく、より好ましくは80℃、さらに好ましくは100℃である。加熱温度の上限としては、200℃が好ましく、より好ましくは150℃がである。本発明の組成物の硬化挙動は、封止体の形状をより安定化させるために、加熱温度範囲における、MDR(ムービングダイ式レオメーター)で測定される測定直後から1kgf・cmのトルクに達するまでの時間が5分以下であることが好ましく、3分以下がより好ましく、1分以下が更により好ましい。なお、MDRは、JIS K 6300−2「未加硫ゴムー物理特性―第2部:振動式加硫試験機による加硫特性の求め方」に準拠した測定方法で測定することができる。
本発明の組成物は、それ自体又はその硬化物の屈折率が1.40以上であることが好ましい。屈折率は、例えば、アッべ式屈折率計によって測定することができる。この際、アッベ式屈折率計における光源の波長を変えることにより任意の波長における屈折率を測定することができる。前記硬化性シリコーン組成物又はその硬化物は可視光(589nm)における屈折率(25℃)が1.40以上であることが好ましく、1.50〜1.70がより好ましく、1.55〜1.60が更により好ましい。
本発明の組成物は、それ自体又はその硬化物の光透過率(25℃)が80%以上であることが好ましく、90%以上がより好ましく、95%以上が更により好ましい。この光透過率は、例えば、本発明の組成物又はその硬化物について光路長0.2cmで波長450nmにおける光透過率(25℃)分光光度計により測定することにより求めることができる。
本発明の組成物は、例えば固体状のオルガノポリシロキサンを含有しており室温で固体状であるAステージ状態のシリコーン組成物、あるいは、ヒドロシリル反応により架橋して硬化可能な、Bステージ状態に相当する、シリコーン組成物であることが好ましい。特に、本発明のBステージ状態にある組成物は、好ましくはヒドロシリル化反応により部分架橋されており、室温では高硬度の固体状、具体的には、硬質ゴム状であり、高温、例えば、100℃では著しく軟化、具体的には、軟質ゴム状となるか、あるいは100℃で液状化することが好ましい。
本発明の組成物がヒドロシリル化反応により架橋して硬化可能である場合は、本発明の組成物は、
(1)未反応のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物、
(2)未反応のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物を部分架橋してなるヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物、及び
(3)未反応のヒドロシリル化反応性シリコーン組成物を架橋してなる、ケイ素原子結合水素原子及び/又はアルケニル基を有する架橋体及び少なくとも1種のヒドロシリル化反応性成分を含むヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物
からなる群から選択されることが好ましい。
前記(1)未反応のヒドロシリル化硬化性(反応性)シリコーン組成物は、
(A)25℃で固体状である一分子中に平均2個よりも多い数のアルケニル基を含有する少なくとも1種のオルガノポリシロキサン、
(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する少なくとも1種のオルガノポリシロキサン{(A)成分のアルケニル基の総モル数に対するケイ素原子結合水素原子の総モル数の比が0.2〜4の範囲となる量}、及び
(C)ヒドロシリル化触媒(ヒドロシリル化反応を起こすのに十分な量)
を含むことが好ましい。
前記(A)成分の分子構造は限定されず、例えば、直鎖状、一部分岐を有する直鎖状、分岐鎖状、樹枝状、網状、環状が例示される。
前記(A)成分におけるアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基等の直鎖状又は分岐状の炭素数2〜10のアルケニル基が挙げられる。ビニル基及びアリル基が好ましく、ビニル基がより好ましい。前記(A)成分は一分子中に平均3個以上のアルケニル基を有してもよい。
前記(A)成分は、アルケニル基以外に、ケイ素原子に結合する炭素数1〜20の一価炭化水素基を有することができる。一価炭化水素基としては、例えば、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数6〜20のアリール基、及び、炭素原子数7〜20のアラルキル基が挙げられる。炭素原子数1〜20のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基等の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基が挙げられる。好ましくは、メチル基である。炭素原子数6〜20のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントラセニル基等が挙げられる。炭素原子数7〜20のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基等が挙げられる。なお、一価炭化水素基の水素原子はその一部がハロゲン原子、水酸基、エポキシ基等によって置換されていてもよい。
前記(A)成分としては、例えば、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルビニルポリシロキサン、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチルビニルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、環状メチルビニルシロキサン、環状ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、式:(CH3)3SiO1/2で表されるシロキサン単位、式:(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2で表されるシロキサン単位、及び式:SiO4/2で表されるシロキサン単位からなる共重合体、式:(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2で表されるシロキサン単位及び式:SiO4/2で表されるシロキサン単位からなる共重合体、式:(CH3)3SiO1/2で表されるシロキサン単位、式:(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2で表されるシロキサン単位、式:(CH3)2SiO2/2で表されるシロキサン単位及び式:SiO4/2で表されるシロキサン単位からなる共重合体、及びこれらの2種以上の混合物が例示され、特に、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、又は式:SiO4/2で表されるシロキサン単位と式:(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2で表されるシロキサン単位からなる共重合体であることが好ましい。
前記(A)成分としては、平均単位式:

(R SiO1/2)(R SiO2/2)(RSiO3/2)(SiO4/2)(R1/2)

(式中、
は、フェニル基、炭素原子数1〜6のアルキル基若しくはシクロアルキル基、又は、炭素原子数2〜6のアルケニル基であり、但し、Rの60〜80モル%はフェニルであり、Rの10〜20モル%はアルケニル基であり、
は、水素原子又は炭素原子数1〜6のアルキル基であり、
a、b、c、d及びeは、0≦a≦0.2、0.2≦b≦0.7、0.2≦c≦0.6、0≦d≦0.2、0≦e≦0.1、かつa+b+c+d=1を満たす数である)
で表されるフェニル基含有オルガノポリシロキサンが好ましい。
のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基が例示される。Rのシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が例示される。Rのアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基が例示される。なお、式中、Rの内、フェニル基の含有量は60〜80モル%の範囲内であり、好ましくは、65〜80モル%の範囲内である。これは、フェニル基の含有量が上記範囲の下限未満であると、本発明の組成物の高温での軟化が不十分となる恐れがあり、一方、上記範囲の上限を超えると、本発明の組成物又はその硬化物の透明性が失われ、その機械的強度が低下する恐れがあるからである。また、式中、Rの内、アルケニル基の含有量は10〜20モル%の範囲内である。これは、アルケニル基の含有量が上記範囲の下限未満であると、本発明の組成物の室温での十分な硬さが得られなくなる恐れがあるからであり、一方、上記範囲の上限を超えると、本発明の組成物の高温での軟化が不十分となる恐れがあるからである。
のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基が例示され、好ましくは、メチル基、エチル基である。
式中、aは、一般式:R SiO1/2で表されるシロキサン単位の割合を示す数であり、0≦a≦0.2、好ましくは、0≦a≦0.1を満たす数である。これは、aが上記範囲の上限を超えると、本発明の組成物の室温での十分な硬さが得られなくなる恐れがあるからである。また、式中、bは、一般式:R SiO2/2で表されるシロキサン単位の割合を示す数であり、0.2≦b≦0.7、好ましくは、0.4≦b≦0.7を満たす数である。これは、bが上記範囲の下限未満であると、本発明の組成物の高温での軟化が不十分となる恐れがあるからであり、一方、上記範囲の上限を超えると、本発明の組成物の室温での十分な硬さが得られなくなる恐れがあるからである。また、cは、一般式:RSiO3/2で表されるシロキサン単位の割合を示す数であり、0.2≦c≦0.6、好ましくは、0.3≦c≦0.6を満たす数である。これは、cが上記範囲の下限未満であると、本発明の組成物の室温での十分な硬さが得られなくなる恐れがあるからであり、一方、上記範囲の上限を超えると、本発明の組成物の高温での軟化が不十分となるおそれがあるからである。また、dは、一般式:SiO4/2で表されるシロキサン単位の割合を示す数であり、0≦d≦0.2、好ましくは、0≦d≦0.1を満たす数である。これは、dが上記範囲の上限を超えると、本発明の組成物の高温での軟化が不十分となる恐れがあるからである。また、eは、一般式:R1/2で表される単位の割合を示す数であり、0≦e≦0.1を満たす数である。これは、eが上記範囲の上限を超えると、本発明の組成物の室温での十分な硬さが得られなくなる恐れがあるからである。なお、式中、a、b、c、及びdの合計は1である。
特に、前記(A)成分は、
(A−1)25℃で固体状である一分子中に平均2個よりも多い数のアルケニル基を含有する分岐状オルガノポリシロキサン60〜100質量%、及び
(A−2)25℃で液状である一分子中に少なくとも平均2個のアルケニル基を有する直鎖状若しくは部分分岐状のオルガノポリシロキサン0〜40質量%
の混合物であることができる。
前記(A−1)成分は、組成物の主成分であり、(A)成分として既述したものを使用することができる。
前記(A−2)成分は、組成物の取扱作業性を向上させたり、室温での硬さを調整するための成分であり、一般式:

SiO(R SiO)SiR

(式中、
は、フェニル基、炭素原子数1〜6のアルキル基若しくはシクロアルキル基、又は、炭素原子数2〜6のアルケニル基であり、但し、Rの40〜70モル%はフェニル基であり、Rの少なくとも1個はアルケニル基であり、
mは5〜100の整数である)
で表されるフェニル基含有オルガノポリシロキサンが好ましい。
のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基が例示される。Rのシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が例示される。Rのアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基が例示される。なお、式中、Rの内、フェニル基の含有量は40〜70モル%の範囲内であり、好ましくは、40〜60モル%の範囲内である。これは、フェニル基の含有量が上記範囲の下限未満であると、本発明の組成物の高温での軟化が不十分となる恐れがあるからであり、一方、上記範囲の上限を超えると、本発明の組成物又はその硬化物の透明性が失われ、その機械的強度も低下する恐れがあるからである。また、式中、Rの少なくとも1個はアルケニル基である。これは、アルケニル基を有さないと、本成分が架橋反応に取り込まれず、本発明の組成物から本成分がブリードアウトするおそれがあるからである。
式中、mは5〜100の範囲内の整数であり、好ましくは、10〜50の範囲内の整数である。これは、mが上記範囲の下限未満であると、本発明の組成物の機械的強度が低下するおそれがあるからであり、一方、上記範囲の上限を超えると、本発明の組成物の取扱作業性が低下するおそれがあるからである。
前記(B)成分は、架橋剤として機能するものであり、25℃における粘度が1〜1000mPa・sの範囲内であることが好ましく、1〜500mPa・sの範囲内がより好ましく、1〜100mPa・sの範囲内が更により好ましい。
前記(B)成分の分子構造は限定されず、例えば、直鎖状、一部分岐を有する直鎖状、分岐鎖状、樹枝状、網状、環状が例示される。前記(B)成分は一分子中に3個以上のケイ素原子結合水素原子を有してもよい。
前記(B)成分は、ケイ素原子結合水素原子以外に、ケイ素原子に結合する炭素数1〜20の一価炭化水素基を有することができる。一価炭化水素基としては、例えば、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数6〜20のアリール基、及び、炭素原子数7〜20のアラルキル基が挙げられる。炭素原子数1〜20のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基等の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基が挙げられる。好ましくは、メチル基である。炭素原子数6〜20のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントラセニル基等が挙げられる。炭素原子数7〜20のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基等が挙げられる。なお、一価炭化水素基の水素原子はその一部がハロゲン原子、水酸基、エポキシ基等によって置換されていてもよい。
前記(B)成分としては、例えば、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、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メチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、環状メチルハイドロジェンシロキサン、環状ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、式:(CH3)3SiO1/2で表されるシロキサン単位、式:H(CH3)2SiO1/2で表されるシロキサン単位及び式:SiO4/2で表されるシロキサン単位からなる共重合体、式:H(CH3)2SiO1/2で表されるシロキサン単位及び式:SiO4/2で表されるシロキサン単位からなる共重合体、式:(CH3)3SiO1/2で表されるシロキサン単位、式:H(CH3)2SiO1/2で表されるシロキサン単位、式:(CH3)2SiO2/2で表されるシロキサン単位及び式:SiO4/2で表されるシロキサン単位からなる共重合体、及びこれらの2種以上の混合物が例示され、特に、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、又は式:SiO4/2で表されるシロキサン単位と式:H(CH3)2SiO1/2で表されるシロキサン単位からなる共重合体であることが好ましい。
前記(B)成分の一価炭化水素基の30〜70モル%がフェニル基であることが好ましい。フェニル基の含有量が上記範囲の下限未満であると、本発明の組成物の高温での軟化が不十分となる恐れがあるからであり、上記範囲の上限を超えると、本発明の組成物又はその硬化物の透明性が失われ、その機械的強度も低下する恐れがあるからである。
このような(B)成分としては、一般式:

(HR SiO)SiR

で表されるオルガノトリシロキサンが好ましい。
式中、Rはフェニル基、又は、炭素原子数1〜6のアルキル基若しくはシクロアルキル基である。Rのアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基が例示される。Rのシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が例示される。なお、Rの内、フェニル基の含有量は30〜70モル%の範囲内である。
(B)成分の含有量は、(A)成分中のアルケニル基の合計に対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子のモル比が0.2〜4の範囲内となる量であり、好ましくは0.5〜2の範囲内となる量であり、より好ましくは0.8〜1.8の範囲内となる量であり、更により好ましくは0.5〜1.5の範囲内となる量である。これは、(B)成分の含有量が上記範囲外であると、本発明の組成物の室温での十分な硬さが得られなくなる恐れがあるからである。
(C)成分は、(A)成分中のアルケニル基と(B)成分中のケイ素原子結合水素原子とのヒドロシリル化反応を引き起こし又は促進するためのヒドロシリル化反応用触媒である。(C)成分としては、白金系触媒、ロジウム系触媒、パラジウム系触媒が例示され、本組成物の硬化を著しく促進できることから白金系触媒が好ましい。この白金系触媒としては、白金微粉末、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液、白金−アルケニルシロキサン錯体、白金−オレフィン錯体、白金−カルボニル錯体が例示され、特に、白金−アルケニルシロキサン錯体であることが好ましい。このアルケニルシロキサンとしては、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサン、これらのアルケニルシロキサンのメチル基の一部をエチル基、フェニル基等で置換したアルケニルシロキサン、これらのアルケニルシロキサンのビニル基をアリル基、ヘキセニル基等で置換したアルケニルシロキサンが例示される。特に、この白金−アルケニルシロキサン錯体の安定性が良好であることから、1,3−ジビニル−1,1,3,3−トテラメチルジシロキサンが好ましい。また、この白金−アルケニルシロキサン錯体の安定性を向上させることができることから、この錯体に1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジアリル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジビニル−1,3−ジメチル−1,3−ジフェニルジシロキサン、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラフェニルジシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサン等のアルケニルシロキサンやジメチルシロキサンオリゴマー等のオルガノシロキサンオリゴマーを添加することが好ましく、特に、アルケニルシロキサンを添加することが好ましい。
(C)成分の含有量は、(A)成分中のアルケニル基と(B)成分中のケイ素原子結合水素原子とのヒドロシリル化反応を引き起こし又は促進するための十分な量であれば特に限定されないが、好ましくは、部分硬化前の組成物に対して、本成分中の金属原子が質量単位で0.01〜500ppmの範囲内となる量であることが好ましく、更には、0.01〜100ppmの範囲内となる量であることが好ましく、特には、0.01〜50ppmの範囲内となる量であることが好ましい。これは、(C)成分の含有量が上記範囲の下限未満であると、組成物が十分に架橋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、本発明の組成物に着色等の問題を生じるおそれがあるからである。
前記(2)未反応のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物を部分架橋してなるヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物は、
(D)一分子中に平均2個よりも多い数のアルケニル基を含有する少なくとも1種のオルガノポリシロキサン、
(E)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する少なくとも1種のオルガノポリシロキサン{(D)成分のアルケニル基の総モル数に対するケイ素原子結合水素原子の総モル数の比が0.2〜4の範囲となる量}、及び
(F)ヒドロシリル化触媒(ヒドロシリル化反応を起こすのに十分な量)
を含むヒドロシリル化反応性シリコーン組成物のヒドロシリル化反応を50〜95%の転化率で停止させて得られるものが好ましい。
ここで、前記(D)〜(F)成分としては、それぞれ、上記(A)〜(C)成分を使用することができる。
前記未反応のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物の粘度は限定されないが、100〜1,000,000mPa・sの範囲内であることが好ましく、特に、500〜50,000mPa・sの範囲内であることが好ましい。これは、粘度が上記範囲の下限未満であると、本発明の組成物の機械的強度が低下す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、本発明の組成物の取扱作業性が低下する傾向があるからである。
前記(D)成分は
(D−1)平均単位式:
(R SiO1/2)(R SiO2/2)(RSiO3/2)(SiO4/2)(R1/2)
(式中、Rはフェニル基、炭素原子数1〜6のアルキル基若しくはシクロアルキル基、又は炭素原子数2〜6のアルケニル基であり、ただし、Rの60〜80モル%はフェニルであり、Rの10〜20モル%はアルケニル基であり、Rは水素原子又は炭素原子数1〜6のアルキル基であり、a、b、c、d及びdは、0≦a≦0.2、0.2≦b≦0.7、0.2≦c≦0.6、0≦d≦0.2、0≦e≦0.1、かつa+b+c+d=1を満たす数である。)
で表されるオルガノポリシロキサン、及び、
(D−2)一般式:
SiO(R SiO)SiR
(式中、Rはフェニル基、炭素原子数1〜6のアルキル基若しくはシクロアルキル基、又は炭素原子数2〜6のアルケニル基であり、ただし、Rの40〜70モル%はフェニル基であり、Rの少なくとも1個はアルケニル基であり、mは5〜100の整数である)
で表されるオルガノポリシロキサン{(D−1)成分100重量部に対して0〜20重量部}
の混合物であることが好ましい。
上記式中、R、R及びR;a、b、c、d、e、mの詳細は、既述のとおりである。
(D−2)成分の含有量は、(D−1)成分100重量部に対して0〜15重量部の範囲内となる量であってもよく、0〜10重量部の範囲内となる量であってもよい。これは、(D−2)成分の含有量が上記範囲の上限を超えると、本発明の組成物の高温での軟化が不十分となるおそれがあるからである。
ヒドロシリル化反応の転化率とは、前記(D)成分のアルケニル基又は前記(E)成分のケイ素原子結合水素原子の消費率を意味しており、例えば、80%の転化率とは、前記(D)成分のアルケニル基又は前記(E)成分のケイ素原子結合水素原子の80%がヒドロシリル化反応により消費されたことを意味する。
転化率の制御の方法は特に限定されるものではないが、例えば、上記の未反応のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物を比較的短時間加熱して50〜95%の転化率とすることができる。加熱温度は、50〜200℃が好ましく、80〜150℃がより好ましい。加熱時間は1〜20分が好ましく、5〜15分がより好ましい。転化率は、例えば、DSC(示差走査熱量測定)によって反応前の組成物を測定したときの発熱ピーク面積を基準とすることで測定することができる。
前記(3)ヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物は、
(G)
(G−1)一分子中に平均2個よりも多い数のアルケニル基を含有する少なくとも1種のオルガノポリシロキサン、
(G−2)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する少なくとも1種のオルガノポリシロキサン{(G−1)成分のアルケニル基の総モル数に対するケイ素原子結合水素原子の総モル数の比が0.3〜0.9の範囲となる量}、及び
(G−3)ヒドロシリル化触媒(ヒドロシリル化反応を起こすのに十分な量)}
を含む未反応のヒドロシリル化反応性シリコーン組成物をヒドロシリル化反応してなる、アルケニル基を有する架橋体、並びに、
(H)一分子中に2個以上のケイ素原子結合水素原子を有する少なくとも1種のオルガノポリシロキサン{前記架橋体中のアルケニル基の総モル数に対するケイ素原子結合水素原子の総モル数の比が0.1〜2.0の範囲となる量}
を含むことが好ましい。
ここで、前記(G−1)、(G−2)、(G−3)及び(H)成分としては、それぞれ、上記(A)、(B)、(C)及び(C)成分を使用することができる。
但し、前記(G−1)が平均組成式:
SiO(4−x)/2
(式中、Rはそれぞれ独立して置換又は非置換の一価炭化水素基であり、但し、全Rの0.1〜40モル%がアルケニル基であり、xは1≦x<2を満たす正数である)
で表される、一分子中に平均2個よりも多い数のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンであり、
前記(G−2)が一般式:
HR Si(R SiO) SiH
(式中、Rはそれぞれ独立して脂肪族不飽和結合を有さない置換若しくは非置換の一価炭化水素基であり、nは0〜1,000の整数である)
で表されるジオルガノポリシロキサンであり、
前記(H)が平均組成式:
SiO(4−y−z)/2
(式中、Rは上記のとおりであり、y及びzは0.7≦y≦2.1、0.001≦z≦1.0、かつ、0.8≦y+z≦2.6を満たす正数である)
で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンである
のいずれかがみたされることが好ましい。
前記一価炭化水素基及びアルケニル基は、既述したとおりである。なお、脂肪族不飽和結合を有さない一価炭化水素基としては、例えば、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数6〜20のアリール基、及び、炭素原子数7〜20のアラルキル基が挙げられる。炭素原子数1〜20のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基等の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基が挙げられる。好ましくは、メチル基である。炭素原子数6〜20のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントラセニル基等が挙げられる。炭素原子数7〜20のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基等が挙げられる。なお、一価炭化水素基の水素原子はその一部がハロゲン原子、水酸基、エポキシ基等によって置換されていてもよい。
前記(3)ヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物では、(G−1)成分のアルケニル基の総モル数に対する(G−2)成分のケイ素原子結合水素原子の総モル数の比が0.3〜0.9の範囲となるように(G−1)成分及び(G−2)成分の相対量が調整されているために、(G)未反応のヒドロシリル化反応性シリコーン組成物のヒドロシリル化反応して得られる架橋体はヒドロシリル化反応により消費されなかったアルケニル基を有する。したがって、前記(3)ヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物は、(H)成分の存在により、更にヒドロシリル化反応により架橋して硬化可能である。
本発明の組成物は、その他の任意成分として、エチニルヘキサノール、2−メチル−3−ブチン−2−オール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、2−フェニル−3−ブチン−2−オール等のアルキンアルコール;3−メチル−3−ペンテン−1−イン、3,5−ジメチル−3−ヘキセン−1−イン等のエンイン化合物;1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラヘキセニルシクロテトラシロキサン、ベンゾトリアゾール等の反応抑制剤を含有してもよい。この反応抑制剤の含有量は限定されないが、組成物の重量に対して1〜5,000ppmの範囲内であることが好ましい。
また、本発明の組成物には、各種基体への接着性を更に向上させるために接着促進剤を含有することが好ましい。この接着促進剤としては、トリアルコキシシロキシ基(例えば、トリメトキシシロキシ基、トリエトキシシロキシ基)若しくはトリアルコキシシリルアルキル基(例えば、トリメトキシシリルエチル基、トリエトキシシリルエチル基)と、ヒドロシリル基若しくはアルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基)を有するオルガノシラン、又は、ケイ素原子数4〜20程度の直鎖状構造、分岐状構造又は環状構造のオルガノシロキサンオリゴマー;トリアルコキシシロキシ基若しくはトリアルコキシシリルアルキル基とメタクリロキシアルキル基(例えば、3−メタクリロキシプロピル基)を有するオルガノシラン、又は、ケイ素原子数4〜20程度の直鎖状構造、分岐状構造又は環状構造のオルガノシロキサンオリゴマー;トリアルコキシシロキシ基若しくはトリアルコキシシリルアルキル基とエポキシ基結合アルキル基(例えば、3−グリシドキシプロピル基、4−グリシドキシブチル基、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、3−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピル基)を有するオルガノシラン、又は、ケイ素原子数4〜20程度の直鎖状構造、分岐状構造又は環状構造のオルガノシロキサンオリゴマー;アミノアルキルトリアルコキシシランとエポキシ基結合アルキルトリアルコキシシランの反応物、エポキシ基含有エチルポリシリケートが挙げられ、具体的には、ビニルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、ハイドロジェントリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランと3−アミノプロピルトリエトキシシランの反応物、シラノール基封鎖メチルビニルシロキサンオリゴマーと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの縮合反応物、シラノール基封鎖メチルビニルシロキサンオリゴマーと3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランの縮合反応物、トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレートが挙げられる。
更に、本発明の組成物には、本発明の目的を損なわない限り、その他任意の成分として、前記(A)成分〜(H)成分以外のオルガノポリシロキサン;シリカ、ガラス、アルミナ、酸化亜鉛等の無機質充填剤;ポリメタクリレート樹脂等の有機樹脂微粉末;耐熱剤、染料、顔料、蛍光体、難燃性付与剤、溶剤等を含有してもよい。
本発明は、本発明の組成物を含む圧縮成形又はラミネート用単層シートにも関する。本発明の圧縮成形又はラミネート用単層シートの50重量%以上、好ましくは70重量%以上、より好ましくは90重量%以上が上記の組成物から構成されるが、上記の組成物のみからなることが特に好ましい。
本発明の組成物並びに圧縮成形又はラミネート用単層シートは、少なくとも1種の無機粒子を含むことができる。2種以上の異なる無機粒子を組み合わせて使用してもよい。これにより、例えば、本発明の組成物並びに圧縮成形又はラミネート用単層シートの色、絶縁性、誘電率、熱伝導率、強度、屈折率、水蒸気透過率等を制御することができる。無機粒子としては、例えば、酸化チタン、シリカ、アルミナ、チタン酸バリウム、酸化ベリリウム及びこれらの混合物から選択可能である。特に、白色の封止体を製造するため好適な粒径としては、下限は100nm以上が好ましく、より好ましくは300nm以上が好ましい。上限範囲は、10μm以下が好ましく、1um以下がより好ましい。粒径が上限よりも大きいと無機粒子内に光が取り込まれて反射率が低下することがあり、粒径が下限よりも小さいと無機粒子が好適に可視光波長の光を反射することが難しくなるためである。特に、酸化チタンと破砕シリカを用いることにより白色の封止体を好適に製造することができる。また、無機粒子による光の散乱を抑制して透明性を保ちながら、前記の諸特性を制御するために好適な粒径としては、上限範囲は1um以下が好ましく、より好ましくは300nm以下であり、さらに好ましくは100nm以下である。なお、本発明に用いる無機粒子はこれらに限定されるものではなく、以下の無機粒子を用いることもできる;酸化セリウム、酸化イットリウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化インジウム錫、酸化ジルコニウム、酸化銅、酸化鉄、磁性粉、カーボン粒子、カーボンナノチューブ、フラーレン、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、硫酸バリウム、硫化鉛。
本発明の組成物並びに圧縮成形又はラミネート用単層シートは、少なくとも1種の蛍光体を含むことができる。2種以上の異なる蛍光体を組み合わせて使用してもよい。これにより、例えば、本発明の組成物又は圧縮成形又はラミネート用単層シートを用いてLED等の発光体を封止した場合に、放射光の波長を変換することが可能となり、LED等の発光色を調整することができる。また、蛍光体はシート中に含まれるので、LED等の発光体との位置合わせが容易であり、また、色合わせも容易である。そして、発光色の調製後に、直ちに圧縮成形又はラミネートして封止体を効率的に得ることができる。また、蛍光体が液体中に存在しないので、保管時に、蛍光体が沈降したり、濃度分布が不均一になることがない。
蛍光体は、公知の蛍光体であればいずれのものであってもよく、その配合量は本発明の圧縮成形又はラミネート用単層シートの全重量を基準にして、単層シートの厚みを厚くして好適に波長変換をするためには下限は0.01重量%が好ましく、より好ましくは0.1重量%であり、さらに好ましくは1重量%である。単層シートの厚みを薄くしつつ好適な波長変換をするためには、蛍光体の配合量の下限は、10重量%が好ましく、より好ましくは20重量%であり、さらに好ましくは50重量%である。単層シートの厚みを薄くして好適に波長変換をするためには、蛍光体の配合量の上限は、95重量%が好ましく、90重量%がより好ましく、80重量%が更により好ましく、50重量%が更に好ましい。単層シートの厚みを厚くして好適に波長変換をするためには、蛍光体の配合量の上限は、30重量%が好ましく、20重量%がより好ましく、10重量%が更により好ましい。蛍光体は、例えば、シーラスレーザー測定装置等のレーザー光回折法による粒度分布測定における粒径の範囲として、その粒径が10nm以上のものが好ましく、10nmから10μmの粒径がより好ましく、10nm〜1μmの粒径が更により好ましい。
本発明の圧縮成形又はラミネート用単層シートの厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、10μm〜10mmとすることができ、20μm〜5mmが好ましい。上記範囲の下限未満では取扱性が劣る場合があり、上記範囲の上限を超えると均一な熱伝導性に劣る場合がある。
蛍光体は、例えば、LEDからの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Eu、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、Eu等のランタノイド系、Mn等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩蛍光体、アルカリ土類硫化物蛍光体、アルカリ土類チオガレート蛍光体、アルカリ土類窒化ケイ素蛍光体、ゲルマン酸塩蛍光体、又は、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体、希土類ケイ酸塩蛍光体又はEu等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体蛍光体、Ca−Al−Si−O−N系オキシ窒化物ガラス蛍光体等から選ばれる少なくともいずれか1以上を蛍光体として使用することができる。なお、具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これらには限定されない。
Eu、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体は、MSi:Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種である。)等がある。また、MSi:EuのほかMSi10:Eu、M1.8Si0.2:Eu、M0.9Si0.110:Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種である。)等もある。
Eu、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光体は、MSi:Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種である。)等がある。
Eu等のランタノイド系、Mn等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体には、M(POX:R(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種である。Xは、F、Cl、Br、Iから選ばれる少なくとも1種である。Rは、Eu、Mn、EuとMn、のいずれか1種以上である。)等がある。
アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体には、MX:R(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種である。Xは、F、Cl、Br、Iから選ばれる少なくとも1種である。Rは、Eu、Mn、EuとMn、のいずれか1以上である。)等がある。
アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体には、SrAl:R、SrAl1425:R、CaAl:R、BaMgAl1627:R、BaMgAl1612:R、BaMgAl1017:R(Rは、Eu、Mn、EuとMn、のいずれか1種以上である。)等がある。
アルカリ土類硫化物蛍光体には、LaS:Eu、YS:Eu、GdS:Eu等がある。
Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体には、YAl12:Ce、(Y0.8Gd0.2Al12:Ce、Y(Al0.8Ga0.212:Ce、(Y,Gd)(Al,Ga)12の組成式で表されるYAG系蛍光体等がある。また、Yの一部若しくは全部をTb、Lu等で置換したTbAl12:Ce、LuAl12:Ce等もある。
その他の蛍光体には、ZnS:Eu、ZnGeO:Mn、MGa:Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種である。Xは、F、Cl、Br、Iから選ばれる少なくとも1種である。)等がある。
上述の蛍光体は、所望に応じてEuに代えて、又は、Euに加えてTb、Cu、Ag、Au、Cr、Nd、Dy、Co、Ni、Tiから選択される1種以上を含有させることもできる。
Ca−Al−Si−O−N系オキシ窒化物ガラス蛍光体とは、モル%表示で、CaCO をCaOに換算して20〜50モル%、Alを0〜30モル%、SiOを25〜60モル%、AlNを5〜50モル%、希土類酸化物又は遷移金属酸化物を0.1〜20モル%とし、5成分の合計が100モル%となるオキシ窒化物ガラスを母体材料とした蛍光体である。尚、オキシ窒化物ガラスを母体材料とした蛍光体では、窒素含有量が15wt%以下であることが好ましく、希土類酸化物イオンの他に増感剤となる他の希土類元素イオンを希土類酸化物として蛍光ガラス中に0.1〜10モル%の範囲の含有量で共賦活剤として含むことが好ましい。
また、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、効果を有する蛍光体も使用することができる。
本発明の圧縮成形又はラミネート用単層シートは、本発明の組成物及び必要に応じて上記無機粒子及び/又は蛍光体を1種以上混合し、得られた混合物を比較的短時間加熱して部分架橋することによって製造することができる。加熱温度は、50〜200℃が好ましく、80〜150℃がより好ましい。加熱時間は1〜20分が好ましく、5〜15分がより好ましい。本発明の組成物又は上記混合物は、ヒドロシリル化反応により部分架橋して、室温では高硬度の固体状であり、高温、例えば、100℃では軟化乃至液状化する架橋物である本発明の圧縮成形又はラミネート用単層シートを形成する。
本発明は、本発明の組成物を含む少なくとも1つの層を含む積層体、特に、上記圧縮成形又はラミネート用単層シート及び少なくとも1つの他のシートを備える積層体にも関する。
本発明の積層体の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、10μm〜10mmとすることができ、100μm〜8mmが好ましく、0.5〜5mmがより好ましい。上記範囲の下限未満では取扱性が劣る場合があり、上記範囲の上限を超えると均一な熱伝導性に劣る場合がある。
前記他のシートの厚みは、特に限定されるものではなく、本発明の圧縮成形又はラミネート用単層シートの厚みと同一であってもよいが、必要に応じて薄くすることも可能であり、その場合は、例えば、0.1μm〜3mmとすることができ、1μm〜2mmが好ましい。
前記他のシートは、上記圧縮成形又はラミネート用単層シートを支持するための支持シートであってもよい。支持シートは単一のシートでも、複数のフィルムを積層した多層シートでもよい。また、前記他のシートは、上記圧縮成形又はラミネート用単層シートにゴミが付着するのを防ぐための保護シートであってもよい。支持シートの材質としては前記圧縮成形又はラミネート用単層シートを支持可能であれば特に限定されるものではない。保護シートの材質としては、前記圧縮成形又はラミネート用単層シートから剥離することが可能であれば特に限定されるものではない。支持シートおよび保護シートとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、エチレンーテトラフルオロエチレン共重合樹脂、三酢酸セルロース、等が挙げられる。支持シートおよび保護シートはその表面にフッ素含有剥離剤、シリコーン含有剥離剤等の表面処理剤が塗布されていてもよい。支持シートは、圧縮成形又はラミネートによる加工の前および加工時に剥離されても良い。支持シートはシリコーン組成物層と同時に加工されても良く、この場合、加工後にシリコーン組成物層から剥離されても良く、そのままシリコーン組成物層に接着していても良い。
図1は、支持シート1上に上記圧縮成形又はラミネート用単層シート2を積層した本発明の積層体の一例を示す概略断面図である。
図2は、支持シート1上に無機粒子及び/又は蛍光体3を含む上記圧縮成形又はラミネート用単層シート2を積層した本発明の積層体の一例を示す概略断面図である。なお、無機粒子及び/又は蛍光体3の大きさは誇張してある。
図1及び図2に示す本発明の積層体は、支持シート1上に、本発明の組成物又は当該組成物に上記無機粒子及び/又は蛍光体を1種以上混合した混合物を塗布して、例えば、比較的短時間加熱して部分架橋することによって製造することができる。加熱温度は、50〜200℃が好ましく、80〜150℃がより好ましい。加熱時間は1〜20分が好ましく、5〜15分がより好ましい。本発明の組成物又は上記混合物は、ヒドロシリル化反応により部分架橋して、室温では高硬度の固体状であり、高温、例えば、100℃では軟化乃至液状化する架橋物である圧縮成形又はラミネート用単層シート2を形成する。
前記他のシートは、少なくとも1種のホットメルト型ではない硬化性シリコーン組成物を含むものであってよい。
前記硬化性シリコーン組成物は、
(I)アルケニル基含有オルガノポリシロキサン生ゴム 100質量部、
(J)RSiO1/2単位、RSiO2/2単位、RSiO3/2単位(式中、Rはそれぞれ独立して一価炭化水素基を表す)及びこれらの混合物からなる群から選択されるオルガノポリシロキサン単位、並びにSiO4/2単位からなり(ただし、前記オルガノポリシロキサン単位のSiO4/2単位に対するモル比が0.08〜2.0である)、BET法による比表面積が200m/g以上の湿式法疎水化補強性シリカ 30〜150質量部、
(K)オルガノハイドロジェンポリシロキサン 0.1〜10質量部、及び
(L)硬化剤 本組成物を硬化させるのに十分な量
を含むことが好ましい。
(I)成分は、一般に、オルガノポリシロキサン生ゴムと呼称され、ミラブル型のシリコーンゴムの主剤として用いられているものを使用することができる。このようなオルガノポリシロキサン生ゴムの代表例としては、平均単位式:R’SiO4−a/2(式中、R’は一価炭化水素基であり、aは1.9〜2.1である)で示されるアルケニル基含有オルガノポリシロキサン生ゴムが例示される。
前記アルケニル基及び一価炭化水素基としては、既述したものを挙げることができる。
(I)成分のアルケニル基含有オルガノポリシロキサン生ゴムは、1分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合アルケニル基を有することが好ましい。(I)成分の分子構造は直鎖状、および分枝鎖状のいずれであってもよい。また、(I)成分中のアルケニル基の結合位置としては、分子鎖末端および/または分子鎖側鎖が例示される。本成分の重合度は、通常、3,000〜20,000であり、質量平均分子量は20×10以上である。また、その25℃における粘度は、10mPa・s以上であり、その25℃におけるウイリアムス可塑度(JIS K 6249)は50以上であり、好ましくは100以上であり、その性状は生ゴム状である。
(I)成分は単一重合体でも共重合体でもよく、あるいはこれらの重合体の混合物でもよい。本成分を構成するシロキサン単位の具体例としては、ジメチルシロキサン単位、メチルビニルシロキサン単位、メチルフェニルシロキサン単位、および3,3,3−トリフロロプロピルメチルシロキサン単位が挙げられる。また、(A)成分の分子鎖末端はトリオルガノシロキシ基または水酸基で封鎖されていることが好ましく、分子鎖末端に存在する基としては、トリメチルシロキシ基、ジメチルビニルシロキシ基、メチルビニルヒドロキシシロキシ基、およびジメチルヒドロキシシロキシ基が例示される。このようなオルガノポリシロキサン生ゴムとしては、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体生ゴム、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン生ゴム、両末端ジメチルヒドロキシシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体生ゴム、および両末端メチルビニルヒドロキシシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体生ゴムが挙げられる
(J)成分の湿式法疎水化補強性シリカは、未硬化時および硬化後の機械的強度を高める働きをする。また、LEDチップ等との間の接着性、特に接着耐久性を付与する働きをする。このような(J)成分は、RSiO1/2単位、RSiO2/2単位、RSiO3/2単位(式中、各Rは、メチル基、エチル基、およびプロピル基等のアルキル基;フェニル基等のアリール基で例示される一価炭化水素基である)およびこれらの混合物からなる群から選択されるオルガノポリシロキサン単位、およびSiO4/2単位からなり(ただし、前記オルガノポリシロキサン単位のSiO4/2単位に対するモル比が0.08〜2.0である)、BET法比表面積が200m/g以上の湿式法疎水化補強性シリカである
(J)成分に含有されるオルガノシロキサン単位の量は、補強性シリカを疎水化するのに十分な量であり、オルガノポリシロキサン単位のSiO4/2単位に対するモル比が、0.08〜2.0の範囲にあるものが好ましい。これはモル比が、0.08以上になるとLEDチップに対する接着性能が向上し、一方、2.0以下であると補強性能が著しく向上するからである。また、未硬化時および硬化時の機械的強度を高めるためには、そのBET法比表面積が200m/g以上であることが必要であり、300m/g以上であることが好ましく、400m/g以上であることがより好ましい。
(J)成分は、例えば、特公昭61−56255号公報あるいは米国特許第4,418,165号公報に開示された方法によって製造される。(J)成分の配合量は、(I)成分100質量部に対して30〜150質量部であり、好ましくは50〜100質量部である。
(K)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、(I)成分の架橋剤であり、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するオルガノポリシロキサンである。この(K)成分の分子構造としては、直鎖状、一部分枝を有する直鎖状、分枝鎖状、環状、および網状が例示される。また、(K)成分中のケイ素原子に結合した水素原子の結合位置としては、分子鎖末端および/または分子鎖側鎖が例示される。また、(K)成分中の水素原子以外のケイ素原子に結合した基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、およびヘプチル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントラセニル基、キシリル基、およびナフチル基等のアリール基;ベンジル基、およびフェネチル基等のアラルキル基;ならびにクロロメチル基、3−クロロプロピル基、および3,3,3−トリフルオロプロピル基等のハロゲン化アルキル基等の置換もしくは非置換の一価炭化水素基が例示される。このようなオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルフェニルシロキシ基封鎖メチルフェニルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、環状メチルハイドロジェンポリシロキサン、およびジメチルハイドロジェンシロキサン単位とSiO4/2単位からなる共重合体が例示される。
(K)成分の配合量は、本組成物を硬化させるために十分な量であり、これは、(I)成分のアルケニル基含有オルガノポリシロキサン生ゴム中のケイ素原子結合アルケニル基1モルに対して、ケイ素原子結合水素原子が0.5〜10モルの範囲内となる量であることが好ましく、1〜3モルの範囲内であることがより好ましい。これは、上記組成物において、ケイ素原子結合アルケニル基1モルに対して、ケイ素原子結合水素原子がこの範囲の下限以上のモル数であると、本組成物の硬化が十分となり、一方、この範囲の上限以下のモル数であると、本組成物の硬化物の耐熱性が向上するからである。具体的には、(A)成分100質量部に対して0.1〜10質量部であることが好ましく、0.3〜5質量部であることがより好ましい。
(L)成分の硬化剤はこの組成物を硬化させるための触媒又は反応開始剤であり、白金系触媒、有機過酸化物、白金系触媒と有機過酸化物の混合物が例示される。白金系触媒としては、塩化白金酸、アルコ−ル変性塩化白金酸、白金のキレート化合物、塩化白金酸とオレフィン類の配位化合物、塩化白金酸とジケトンとの錯体、および塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンの錯体化合物等が例示される。有機過酸化物としては、ベンゾイルペルオキシド、t−ブチルペルベンゾエート、o−メチルベンゾイルペルオキシド、p−メチルベンゾイルペルオキシド、m−メチルベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、および2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサンが例示される。
(L)成分の配合量は、この組成物を硬化させるのに十分な量であり、白金系触媒を使用したときは、(I)成分100質量部に対して白金系触媒が白金金属量として0.1〜500ppmの範囲内となる量が好ましく、1〜100ppmの範囲内となる量がより好ましい。また、有機過酸化物を使用したときは、(I)成分100質量部に対して有機過酸化物の量が0.1〜10質量部となる量が好ましい。
その他の成分として、接着性を向上させるために、メルカプト基、アミノ基、ビニル基、アリル基、ヘキセニル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、およびグリシドキシ基等の有機官能基を有するオルガノアルコキシシランまたはその部分加水分解縮合物を主成分とする接着促進剤を配合してもよい。この接着促進剤としては、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリ(メトキシエトキシ)シラン、アリルトリメトキシシラン、およびγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどのオルガノアルコキシシランまたはその部分加水分解縮合物;これらオルガノアルコキシシランとトリメリット酸トリアリル、またはピロメリット酸テトラアリルとの反応生成物;アルコキシシランとシロキサンオリゴマーとの反応物;これらのアルコキシシランと、アリルグリシジルエーテル、グリシジルアクリレート、ジアリルフタレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、アルケニルカーボネート基含有化合物、およびメルカプトアセテート基含有化合物などの反応性有機化合物との混合物が例示される。これらの中でも、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、これらの混合物、またはこれらの反応混合物が好適に使用される。この接着促進剤の配合量は、(I)成分のオルガノポリシロキサン100質量部に対して0.1〜10質量部であることが好ましく、0.3〜5質量部であることがより好ましい。
前記ホットメルト型ではない硬化性シリコーン組成物に、通常のシリコーンゴム組成物に添加配合することが公知とされている各種の添加剤、例えば他の無機充填剤、顔料、耐熱剤、および白金系触媒の硬化遅延剤等を添加することは、本発明の目的を損なわない限り差し支えない。このような添加剤としては、けいそう土、石英粉末、炭酸カルシウム、透明酸化チタン、および透明弁柄等が例示され、耐熱剤としては、希土類酸化物、セリウムシラノレート、およびセリウム脂肪酸塩等が例示され、また、硬化遅延剤としては、3−メチル−1−ブチン−3−オール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、およびフェニルブチノール等のアセチレンアルコール化合物;3−メチル−3−ペンテン−1−イン、および3,5−ジメチル−3−ヘキセン−1−イン等のエンイン化合物;その他、ヒドラジン化合物、フォスフィン類、メルカプタン類、ベンゾトリアゾール、およびメチルトリス(メチルイソブチロキシ)シラン等が例示される。
前記ホットメルト型ではない硬化性シリコーン組成物は、B−ステージ状に硬化されていてもよい。前記組成物の硬化度は特に限定されず、前記組成物を不完全に硬化させて、溶剤により膨潤するものの、完全に溶解することがなく、前記組成物が流動性を失ったような状態、すなわち、JIS K 6800に定義されているB−ステージ(熱硬化性樹脂の硬化中間体)のような状態が例示される。
前記ホットメルト型ではない硬化性シリコーン組成物は、前述の成分を二本ロール、ニーダー、およびバンバリーミキサー等で混練りし配合することによって得られる。次に得られた組成物をフィルム状に加工するには、所定の口金を設けた押出機を通してフィルム状に押出したり、カレンダーロールを使用してポリオレフィンフィルムやポリエステルフィルムなどの有機樹脂フィルム間に挟んで均一なフィルム状としたり、40℃以下に調整したプレスでフィルム状に成型したりする方法が例示される。特に、カレンダーロールを用いて有機樹脂フィルム間にラミネートして連続成型することが生産効率上有効である。こうして成型したフィルム状シリコーン封止材は、長尺ロール巻物からカッターや打抜器で必要な形状に切断して使用することができる。
前記他のシートは、少なくとも1種のオルガノポリシロキサンブロック共重合体を含むものであってもよい。
前記オルガノポリシロキサンブロック共重合体は、
40〜90モル%の[R SiO2/2]で示されるジシロキシ単位を有し、
10〜60モル%の[RSiO3/2]で示されるトリシロキシ単位を有し、
0.5〜2.5モル%の[≡SiOH]で示されるシラノール基を有し
はそれぞれ独立してC-C30の炭化水素基であり、
はそれぞれ独立してC-C20の炭化水素基であり、
ジシロキシ単位[R SiO2/2]は平均して10〜400のジシロキシ単位[R SiO2/2]を有する直鎖ブロックに存在しており、
トリシロキシ単位は少なくとも500g/モルの分子量を有する非直鎖ブロックに存在しており、
各直鎖ブロックは少なくとも1つの非直鎖ブロックと結合していることが好ましい。
前記炭化水素基としては、既述した一価炭化水素基を挙げることができる。
前記オルガノポリシロキサンブロック共重合体は20000g/モル以上の分子量を有することができる。
前記オルガノポリシロキサンブロック共重合体含む層の屈折率は1.5以上であることが好ましい。
前記オルガノポリシロキサンブロック共重合体としては、例えば、WO2012/040457、WO2012/040453、WO2012/040367、WO2012/040305、及び、WO2012/040302に記載されたものを使用することができ、これらの文献の内容はここに参照として組み込まれる。
前記他のシートは、本発明の圧縮成形又はラミネート用単層シート(以下、単に「単層シート」という)であってもよい。この場合、本発明の積層体は2つ以上の単層シートを備えることができる。各単層シートの組成は同一でもよく、又は、異なっていてもよい。
前記他のシートは少なくとも1種の無機粒子及び/又は蛍光体を含むことができる。無機粒子及び/又は蛍光体としては既述したものを使用することができる。したがって、積層体が、例えば、2つの層を備える場合、当該層のいずれか一方又は両方に無機粒子及び/又は蛍光体が含まれうる。
図3は、支持シート1上に第1の単層シート2及び第2の単層シート4を順に積層した積層体の一例を示す概略断面図である。図3に示す積層体の態様では、第1の単層シート2及び第2の単層シート4のいずれかが積層体における「他のシート」に対応する。図3に示す態様では、第1の単層シート2は無機粒子又は蛍光体を含まない(以下、「透明層」と称する場合がある)が、第2の単層シート4は無機粒子及び/又は蛍光体を含む(以下、まとめて「蛍光層」と称する場合がある)。図3に示す態様では、蛍光層4が封止対象と接触することが好ましい。
図4は、支持シート1上に第2の単層シート4及び第1の単層シート2を順に積層した積層体の一例を示す概略断面図である。図4に示す積層体の態様においても、第1の単層シート2及び第2の単層シート4のいずれかが積層体における「他のシート」に対応する。図4に示す態様でも、第1の単層シート2は無機粒子又は蛍光体を含まないが、第2の単層シート4は無機粒子及び/又は蛍光体を含む。図4に示す態様では、透明層2が封止対象と接触することが好ましい。
したがって、図3及び図4に示す態様の積層体は、透明層2及び蛍光層4を含む圧縮成形又はラミネート用積層体である。
図3及び図4に示す態様の積層体を使用して、例えば、LEDの封止を行う場合には、透明層2と蛍光層4を一体的に圧縮成形又はラミネートすることができるので、蛍光層4の厚みを精度良く制御することが可能であり、また、透明層2と蛍光層4との密着性が良好である。そして、図3に示す態様の積層体では、例えば、蛍光体をLEDに予め貼り付ける操作が不要であり、また、LED基板上の蛍光層上に半球状のレンズ又はドーム形状の透明封止体を形成することができる。一方、図4に示す態様の積層体では、蛍光層が表面に存在する半球状のレンズ又はドーム形状の透明封止体を容易に製造することができる。
図3及び図4に示す態様の積層体においては、蛍光層4を均一層としてもよく、所定のパターンを形成した層としてもよい。したがって、図3及び図4に示す態様の積層体は、透明層2及びパターン形成された蛍光層4を含む圧縮成形又はラミネート用積層体であってもよい。パターンのタイプは特に限定されるものではないが、蛍光層4の厚み方向への凹凸を構成してもよく、また、蛍光層4の表面の縦横方向に直線又は曲線から適宜構成されたパターン(円環状、格子状、千鳥状等)を構成してもよい。このように蛍光層4をパターン化することによって、不要な部分に無機粒子及び/又は蛍光体を使用することを防止することができ、製造コストを抑制可能である。
図3に示す積層体は、支持シート1上に、本発明の組成物を塗布して、例えば、比較的短時間加熱して部分架橋し、更にその上に、本発明の組成物に上記無機粒子及び/又は蛍光体を1種以上混合した混合物を塗布して、例えば、比較的短時間加熱して部分架橋することによって製造することができる。加熱温度は、50〜200℃が好ましく、80〜150℃がより好ましい。加熱時間は1〜20分が好ましく、5〜15分がより好ましい。
図4に示す積層体は、支持シート1上に、本発明の組成物に上記無機粒子及び/又は蛍光体を1種以上混合した混合物を塗布して、例えば、比較的短時間加熱して部分架橋し、更にその上に、本発明の組成物を塗布して、例えば、比較的短時間加熱して部分架橋することによって製造することができる。加熱温度及び加熱時間は上記のとおりである。
図5は、支持シート1上に屈折率が厚み方向に変化する単層シート5を積層した積層体の一例を示す概略断面図である。図5に示す積層体の態様では、単層シート5の屈折率が厚み方向で変化する。具体的には、支持シート1から離れるに従い屈折率が高くなる。したがって、図5に示す態様の積層体は、表面及び裏面の屈折率が異なる単層シート5を備える圧縮成形又はラミネート用積層体である。図5に示す態様では、単層シート5が封止対象と接触することが好ましい。
図6は、支持シート1上に無機粒子及び/又は蛍光体3を含む単層シート5を積層した積層体の一例を示す概略断面図である。なお、無機粒子又は蛍光体3の大きさは誇張してある。単層シート5の屈折率は支持シート1から離れるに従い高くなる。図6に示す態様でも、単層シート5が封止対象と接触することが好ましい。
図5及び図6に示す態様の積層体を使用して、例えば、LEDの封止を行う場合には、LEDに近い方の封止体の屈折率が高く、表面に近い方の封止体の屈折率が小さいので、LEDの光取り出し効率に優れている。
図5及び図6に示す態様の積層体は、支持シート1上に、本発明の組成物に必要に応じて上記無機粒子及び/又は蛍光体を1種以上混合した混合物を比較的薄く塗布して、例えば、短時間加熱して部分架橋する工程を、組成物の組成を変更した上で繰り返して、単層シート5を形成することによって製造することができる。加熱温度は、50〜200℃が好ましく、80〜150℃がより好ましい。加熱時間は10秒〜5分が好ましく、30秒〜3分がより好ましい。組成物の組成の変更は、屈折率が高まる方向であれば特に限定されるものではなく、例えば、フェニル基含有オルガノポリシロキサン中のフェニル基含有量を増大させることが挙げられる。この場合、単層シート5内での屈折率の変化をほぼ連続的とすることができる。また、例えば、シート内での無機粒子の沈降の程度を変化させてシートを形成することで、屈折率の変化をほぼ連続的とすることができる。本発明のシートは、コーティング、モールディング、プリンティング等によって作製することができる。
一方、単層シート5に代えて複数のサブシートの積層体を使用してもよい。この場、サブシートの屈折率が支持シート1から離れるにつれて高まるようにサブシートが積層される。このようなサブシートは、本発明の組成物に必要に応じて上記無機粒子及び/又は蛍光体を1種以上混合した混合物を比較的厚く塗布して、上記の加熱時間を若干長くすることによって得ることができる。この場合、積層体内での屈折率の変化は不連続的であってよい。
図7及び図8は、図5に示す態様に更に蛍光層4が付加された例を示す概略断面図である。図7及び図8に示す態様の積層体は、それぞれ、図5に示す態様の積層体の製造前及び後に、蛍光層4(無機粒子及び/又は蛍光体を含む単層シート)を形成する操作を付加することによって得ることができる。
図9は、支持シート1上に硬化物の硬度が厚み方向に変化する単層シート6を積層した積層体の一例を示す概略断面図である。図9に示す積層体の態様では、単層シート6の硬化物の硬度が厚み方向で変化する。具体的には、支持シート1から離れるに従い硬化物の硬度が低くなる。したがって、図9に示す態様の積層体は、硬化後の表面及び裏面の硬度が異なる単層シート6を備える圧縮成形又はラミネート用積層体である。図9に示す態様では、単層シート6が封止対象と接触することが好ましい。
図9に示す態様の積層体を使用して、例えば、LED等の封止を行う場合には、LED等に近い方の封止体の硬化後の硬度が低く、封止体の表面の硬度が高いので、LED等の封止体の長期信頼性に優れており、ワイヤーの破断やLED表面からの封止材の剥離を防止乃至低減可能であり、同時に封止材の表面タック性を改善することができる。
一般に、硬い封止体は熱ストレスに弱く、長期使用により、ワイヤーの破断、ワイヤーやLEDチップ表面からの封止体の剥離等の問題を有するが、図9に示す積層体からなる封止体はLED等と接触する封止体の内側を比較的軟らかくすることができるので、これらの問題を解決することができる。本発明の圧縮成形又はラミネート用ホットメルト型硬化性シリコーン組成物は、フリップチップ等のワイヤーを有さない構造のLEDにも好適に用いることができる。
一方、封止体の外側をより硬くすることで、衝撃による傷、ゴミの付着等をも防止乃至低減することもでき、また、ガス透過性を抑制することができる。
図9に示す態様の積層体は、支持シート1上に、本発明の組成物に必要に応じて上記無機粒子及び/又は蛍光体を1種以上混合した混合物を比較的薄く塗布して、例えば、短時間加熱して部分架橋する工程を、組成物の組成を変更した上で繰り返して、単層シート6を形成することによって製造することができる。加熱温度は、50〜200℃が好ましく、80〜150℃がより好ましい。加熱時間は10秒〜5分が好ましく、30秒〜3分がより好ましい。組成物の組成の変更は、硬度が低下する方向であれば特に限定されるものではなく、例えば、フェニル基含有オルガノポリシロキサン中のアルケニル基及び/又はケイ素原子水素原子の含有量の減少等が挙げられる。この場合、単層シート6の硬化物内での硬度の変化はほぼ連続的であることができる。
一方、単層シート6に代えて複数のサブシートの積層体を使用してもよい。この場合、サブシートの硬化物の硬度が支持シート1から離れるにつれて低下するようにサブシートが積層される。このようなサブシートは、本発明の組成物に必要に応じて上記無機粒子及び/又は蛍光体を1種以上混合した混合物を比較的厚く塗布して、上記の加熱時間を若干長くすることによって得ることができる。この場合、積層体の硬化物内の硬度の変化は不連続的であってよい。
図10は、図9に示す態様に更に蛍光層4が付加された例を示す概略断面図である。図10に示す態様の積層体は、図9に示す態様の積層体の製造前に、蛍光層4(無機粒子及び/又は蛍光体を含む単層シート)を支持シート1上に形成する操作を付加することによって得ることができる。
図5〜10に示す態様以外にも、本発明の組成物を含むシートの組成を、シートの厚み方向に連続的又は不連続的に変化させて、シートの表面と裏面とでシートの物性を異なるものとしてもよい。組成の変化は、例えば、(A)〜(H)成分の分子構造、分子量又は配合量、ケイ素原子結合水素原子/ケイ素原子結合アルケニル基のモル比等から選択される少なくとも1つをシートの厚み方向に変化させることによって実施することができる。
これにより、例えば、本発明の積層体では、各層の屈折率、硬度、光透過率、水蒸気透過率、熱伝導率、熱膨張率、表面タック、弾性率及び硬化速度から選択される少なくとも一つの物性が互いに異なることができる。
また、本発明の積層体を構成する少なくとも1つの層は所定のパターンを有することができる。パターンのタイプは特に限定されるものではないが、層の厚み方向への凹凸を構成してもよく、また、層の表面の縦横方向に直線又は曲線から適宜構成されたパターン(円環状、格子状、千鳥状等)を構成してもよい。
そして、本発明の積層体の表面は粗面であってよい。粗面のタイプは特に限定されるものではないが、例えば、表面に所定の深さ及び高さの凹凸が形成されていてもよい。前記凹凸は、例えば、本発明の積層体の表面に所定形状の凹凸を有する金属製等の剛性物体を載置し、本発明の積層体及び/又は当該剛性物体を加熱することによって、当該形状を転写して形成することができる。
図11は、図3に示す態様に更に別の蛍光層7が付加された例を示す概略断面図である。したがって、図11に示す態様の積層体は、複数の異なる蛍光層を含む圧縮成形又はラミネート用積層体である。図11に示す態様の積層体は、図3に示す態様の積層体の製造後に、蛍光層7(別の無機粒子及び/又は別の蛍光体を含む単層シート)を蛍光層4上に形成する操作を付加することによって得ることができる。
図11に示す態様の積層体では、蛍光層4及び蛍光層7に含まれる蛍光体の種類が異なる。例えば、蛍光層4には黄色の蛍光を発する黄色蛍光体を使用し、蛍光層7には赤色の蛍光を発する赤色蛍光体を使用することができる。このように、複数の色を組み合わせることにより、発光色をより容易に調整することができ、かつ、色再現性を高めることができる。しかも、異なる種類の蛍光体を含む複数種類の液体を塗布する場合と異なり、蛍光層4及び蛍光層7を接触させても蛍光体が混合することがない。また、LEDから青色光が放射される場合、当該青色光は蛍光層4の作用によって白色光となるので、青色光による蛍光層7の赤色蛍光体へのダメージを低減することができる。また、例えば、赤色蛍光体を含有する層をLEDから離し、黄色あるいは緑色蛍光体を含有する層をLEDに接触させるような構造にすることによって、赤色蛍光体による黄色・緑色の光吸収を抑制することができる。
このように、本発明の積層体は、互いに異なる蛍光体を含む2つ以上の層を含むことができる。前記蛍光体は黄色発光蛍光体、赤色発光蛍光体、緑色発光蛍光体及びこれらの混合物から選択されることが好ましい。
本発明は、上記の組成物又は上記の圧縮成形若しくはラミネート用単層シート若しくは積層体の硬化物を備えており、当該硬化物が半導体素子を含む半導体デバイスにも関する。前記硬化物は前記半導体素子の封止体として機能することができる。すなわち、本発明は、本発明の組成物又は積層体を用いて封止された半導体デバイスにも関する。
前記半導体素子としては、例えば、シリコン半導体、ガリウムリン系半導体、ガリウムヒ素系半導体、ガリウムナイトライド系半導体等が挙げられる。前記硬化物は、これらに対する初期接着性、接着耐久性に優れており、特に、冷熱サイクルを受けたときの接着耐久性が優れている。
前記半導体素子は、光半導体素子であってもよい。光半導体素子としては、具体的には、発光ダイオード(LED)、半導体レーザ、フォトダイオード、フォトトランジスタ、固体撮像、フォトカプラー用発光体と受光体が例示され、特に、発光ダイオード(LED)であることが好ましい。
本発明の封止された半導体デバイスは、本発明の組成物又は圧縮成形若しくはラミネート用単層シート若しくは積層体を用いて圧縮成形又はラミネートする工程を経て、製造することができる。
例えば、本発明の組成物又は圧縮成形若しくはラミネート用単層シート若しくは積層体を、本発明の組成物又は圧縮成形若しくはラミネート用単層シート側が半導体素子に対向するように配置し、圧縮成形又はラミネートする工程を経て製造することができる。或いは、必要に応じて、本発明の組成物又は圧縮成形若しくはラミネート用単層シート若しくは積層体を、本発明の組成物又は圧縮成形若しくはラミネート用単層シート側が半導体素子に対向するように半導体素子にラミネートし、その後、所定形状のキャビティを有する金型を使用して圧縮成形することによって製造することができる。
以下、本発明の半導体デバイスの製造プロセスの一例を、図面を参照しつつ説明する。
図12は、本発明による封止対象の一例を示す概略断面図であり、基板8にダイボンド剤等によりLEDチップ9が実装され、基板8の表面に形成された回路又は外部リード(いずれも図示せず)とLEDチップ9がワイヤー10によって接続されている封止前の光デバイスを示す。
前記基板は耐熱性を備える限り特に限定されるものではないが、基板の材質としては、例えば、銀、金、銅、アルミニウム、ニッケル等の金属;シリコン等の半導体;耐熱ガラス等のガラス;高融点を有する熱可塑性樹脂;エポキシ樹脂、BT樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂;アルミナ、窒化アルミナ等のセラミックス;或いはこれらの複合体が例示される。
まず、図13に示されるように、圧縮成形機の金型11の凹状キャビティ11aの位置に合わせてLEDチップ9を実装した基板8を設置する。次に、支持シート1及び光学的に透明な単層シート2からなる図1に示す態様の本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体を、単層シート2側がLEDチップ9に対向するように配置する。図13では、説明の便宜上、本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体とLEDチップ9との間に空間が存在しているが、本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体をLEDチップ9上に直接載置してもよい。また、本発明の圧縮成形又はラミネート用の単層体又は積層体を圧縮成形又はラミネートする際には、加工装置と本発明の組成物との間に組成物の付着を防止するための離型フィルムがあっても良い。
また、必要に応じて、基板8のLEDチップ9側に本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体を、真空ラミネート法等により予めラミネートしておき、両者を一体化しておいてもよい。
次に、本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体から支持シート1を剥離して除去した上で、図14に示されるように、金型11を基板8に向けて所定の圧力で押圧して、単層シート2の圧縮成形を行う。これにより、単層シート2が加熱されて溶融し、LEDチップ9を包囲した状態でキャビティ11aに充填されて、半球状のレンズ又ドーム形状の封止体が形成される。そして、封止体は熱により硬化して硬化物となる。本発明では、単層シート2が加熱により溶融して液状化するので、ワイヤー10等を含む複雑な構造の半導体素子であっても隅々まで封止することができ、また、ワイヤー10の破断等を回避することができる。金型11の圧縮力及び時間は基板8、LEDチップ9、積層体等のタイプに応じて適宜設定可能であるが、例えば、それぞれ、0.01〜100kgf/cm、好ましくは0.1〜10kgf/cm、並びに、3〜30分、好ましくは5〜15分とすることができる。また、圧縮成形温度も基板8、LEDチップ9、積層体等のタイプに応じて適宜設定可能であるが、例えば、50〜200℃とすることができ、100〜150℃が好ましい。
そして、金型11の基板8への押圧を終了し、基板8から金型11を離隔することにより、キャビティ11aから硬化後の封止体2が取り出され、図15に示す状態のLEDチップが封止された光デバイスを得ることができる。この例では、光学的に透明な単層シート2を使用しているので、光学的に透明な封止体2が得られる。
図15に示す例では、キャビティ11aの形状が半球状であるので、封止体2の形状は半球状のレンズ又はドームである。これにより、LEDチップ9からの光の射出方向を制御したり、正面輝度が高くなり過ぎることを抑制することができ、優れた光学特性を発揮することができる。封止体2と基板8との接触角は60°以上が好ましく、70°以上がより好ましく、80°以上が更により好ましく、85〜90°が特に好ましい。
但し、必要に応じて、封止体2は、フレネル形状、凹レンズ形状、半球状のレンズ又はドーム以外の凸レンズ形状、表面に凹凸を有する形状、平面形状等の任意の形状とすることができる。これらの形状は、圧縮成形装置のキャビティ又はラミネーターのロールあるいは押付面の任意の形状によって形成することができる。また、これら封止体2に示されるレンズ形状等とLED基板の間に、本発明の組成物からなる層が存在してもよい。
このようにして得られた封止体2は、必要に応じて、例えば、100〜200℃、好ましくは140〜180℃で二次硬化(ポストキュア)を行ってもよい。
上記の例では、図1に示す態様の本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体を使用したが、図2〜図11に示す他の態様の本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体も同様に使用することができる。
図16〜図17は、図4に示す態様の本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体を使用した半導体デバイスの製造例を示す概略断面図である。
まず、図16に示されるように、圧縮成形機の金型11の凹状キャビティの位置に合わせてLEDチップ9を実装してワイヤー10によって図示を省略する回路に接続した基板8を設置する。次に、支持シート1、蛍光層4及び光学的に透明な単層シート2からなる図4に示す態様の本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体を、単層シート2側がLEDチップ9に対向するように配置する。図16では、説明の便宜上、本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体とLEDチップ9との間に空間が存在しているが、本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体をLEDチップ9上に直接載置してもよい。
また、必要に応じて、基板8のLEDチップ9側に本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体を、真空ラミネート法等により予めラミネートしておき、両者を一体化しておいてもよい。
次に、本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体から支持シート1を剥離して除去した上で、図17に示されるように、金型11を基板8に向けて所定の圧力で押圧して単層シート2及び蛍光層4の圧縮成形を行う。これにより、単層シート2及び蛍光層4が加熱されて溶融し、LEDチップ9を包囲した状態でキャビティ内に充填されて、半球状のレンズ又ドーム形状の封止体が形成される。そして、封止体は熱により硬化して硬化物となる。本発明では、単層シート2及び蛍光層4が加熱により溶融して軟化・液状化するので、ワイヤー10等を含む複雑な構造の半導体素子であっても隅々まで封止することができ、ワイヤー10の破断等を回避することができる。金型11の圧縮力及び温度は基板8、LEDチップ9、積層体等のタイプに応じて適宜設定可能である。
そして、金型11の基板8への押圧を終了し、基板8から金型11を離隔することにより、キャビティから硬化後の封止体2が取り出され、図18に示す状態のLEDチップ9が封止された光デバイスが得られる。この例では、光学的に透明な単層シート2及び蛍光層4の積層体を使用しているので、光学的に透明な封止体2の表面に蛍光層4を備える光デバイスを得ることができる。
なお、図12〜18に示す態様では、本発明の圧縮成形又はラミネート用単層シート又は積層体のサイズは、基板8のサイズよりも小さい方が好ましい。ここで、サイズとは一般に「面積」を意味する。これにより、圧縮成形時のキャビティからの樹脂漏れを防止乃至低減することができる。
また、図12〜18に示す態様では、本発明の圧縮成形又はラミネート用単層シートの厚みは、金型11のキャビティの最大高さよりも小さい方が好ましい。これにより、圧縮成形時のキャビティからの樹脂漏れを防止乃至低減することができ、また、シートの使用量を抑制することができる。
そして、図12〜18に示す態様では、本発明の圧縮成形又はラミネート用積層体における支持シート1のサイズは、単層シート2及び/又は蛍光層4のサイズよりも大きくてもよい。これにより、支持シート1の全面に亘って離型剤を塗布する等の処理が不要となり、製造コストを低減することができる。
以下に、本発明に関して実施例を挙げて説明するが、本発明は、これらによって限定されるものではない。
[実施例1]
平均単位式:(MeViSiO2/2)0.25(PhSiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表されるメチルビニルポリシロキサン 75質量部、式: (HMeSiO)SiPhで表されるトリシロキサン 25質量部ViMeSiO(MePhSiO)17.5SiViMeで表されるメチルフェニルポリシロキサン 10質量部、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の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(組成物全量に対して白金金属が質量単位で40ppmとなる量)及びエチニルヘキサノール(組成物全量に対して質量単位で600ppmとなる量)を加え均一に混合し、25℃の粘度が8,630mPa・sである液状のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物1を調製した。得られたシリコーン組成物1を1cm厚の金型に流し込み、プレスにて100℃で30分間加熱し、冷却後、25℃におけるタイプA硬度を測定したところ、68であった。また、得られたシリコーン組成物1をホットプレスにて100℃で30分間加熱し、1mm厚の透明シート1を得た。130℃におけるMDR(Moving Die Rheometer)により透明シート1の最低トルク値を測定したところ、0.01dN・mであった。
[実施例2]
平均単位式:(MeViSiO2/2)0.25(PhSiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表されるメチルビニルポリシロキサン 37.5質量部、(MeViSiO3/2)0.2 (PhSiO3/2)0.8で表されるメチルビニルフェニルポリシロキサン40質量部、式: (HMeSiO)SiPhで表されるトリシロキサン 22.5質量部、ViMeSiO(MePhSiO)17.5SiViMeで表されるメチルフェニルポリシロキサン 10質量部、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の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(組成物全量に対して白金金属が質量単位で40ppmとなる量)及びエチニルヘキサノール(組成物全量に対して質量単位で600ppmとなる量)を加え均一に混合し、25℃の粘度が17,090mPa・sである液状のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物2を調製した。得られたシリコーン組成物2を1cm厚の金型に流し込み、プレスにて100℃で15分間加熱し、冷却後、25℃におけるタイプA硬度を測定したところ、55であった。また、得られたシリコーン組成物2をホットプレスにて100℃で30分間加熱し、1mm厚の透明シート2を得た。130℃におけるMDR(Moving Die Rheometer)により透明シート2の最低トルク値を測定したところ、0.02dN・mであった。
[実施例3]
透明シート1を、ワイヤーボンディングにより電気的に接続されたLED保持基板と共に、ドーム形状のキャビティを有する金型を備える圧縮成形装置の当該キャビティ該当位置に設置した。次に、130℃で5分間圧縮成形を行い、シートを溶融・硬化させてLEDを封止し、図15に示すような断面形状を有する、ドーム形状の透明封止体を有するLEDデバイスを得た。
[実施例4]
透明シート2を、ワイヤーボンディングにより電気的に接続されたLED保持基板と共に、ドーム形状のキャビティを有する金型を備える圧縮成形装置の当該キャビティ該当位置に設置した。次に、130℃で5分間圧縮成形を行い、シートを溶融・硬化させてLEDを封止し、更に150℃で1時間加熱し、図15に示すような断面形状を有する、ドーム形状の透明封止体を有するLEDデバイスを得た。
[実施例5]
実施例1で調製した液状のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物1に、当該組成物全体の質量を基準として5質量%の濃度となるようにYAG系黄色蛍光体(NYAG4454、Intematix社製)を混合し、黄色蛍光体含有液状シリコーン組成物を得た。このようにして得られた黄色蛍光体含有液状シリコーン組成物をホットプレスにて110℃で15分間加熱し、1mm厚の蛍光体シート1を得た。そして、得られた蛍光体シート1を、ワイヤーボンディングにより電気的に接続されたLED保持基板と共に、ドーム形状のキャビティを有する金型を備える圧縮成形装置の当該キャビティ該当位置に設置した。次に、130℃で5分間圧縮成形を行い、シートを溶融・硬化させてLEDを封止し、更に150℃で1時間加熱し、図15に示すような断面形状を有する、ドーム形状の黄色蛍光体封止成型物を有するLEDデバイスを得た。
[実施例6]
実施例1で調製した液状のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物1に、当該組成物全体の質量を基準として8質量%の濃度となるようにYAG系黄色蛍光体(NYAG4454、Intematix社製)を混合し、黄色蛍光体含有液状シリコーン組成物を得た。このようにして得られた黄色蛍光体含有液状シリコーン組成物をホットプレスにて120℃で15分間加熱し、300μm厚の蛍光体シート2を得た。そして、得られた蛍光体シート2を実施例1で作製した1mm厚の透明シート1にラミネートして積層シート1を得た。
[実施例7]
実施例1で調製した液状のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物1に、当該組成物全体の質量を基準として50質量%の濃度となるようにYAG系黄色蛍光体(NYAG4454、Intematix社製)を混合し、黄色蛍光体含有液状シリコーン組成物を得た。このようにして得られた黄色蛍光体含有液状シリコーン組成物をホットプレスによって120℃で15分間加熱し、60μm厚の蛍光体シート3を得た。そして、得られた蛍光体シート3を実施例1で作製した1mm厚の透明シート1にラミネートして積層シート2を得た。
[実施例8]
ワイヤーボンディングにより電気的に接続されたLED保持基板をドーム形状のキャビティを有する金型を備える圧縮成形装置の当該キャビティ該当位置に設置した。そして、蛍光体シート2がLED側を向くように積層シート1を前記キャビティ該当位置に供給した。次に、130℃で5分間圧縮成形を行い、積層シート1を溶融・硬化させてLEDを封止し、更に150℃で1時間加熱し、ドーム形状の透明封止体を有するLEDデバイスを得た。図19に示すように、蛍光体シート2由来の蛍光層がLED及び電極を空隙なく覆っており、透明シート1由来のドーム形状の透明封止体が蛍光層の上に形成されていることが確認された。封止されたLED近傍のLEDデバイス断面を光学顕微鏡で観察したところ、透明封止体と蛍光層との間で、蛍光体の混ざり合いは見られなかった。
[実施例9]
ワイヤーボンディングにより電気的に接続されたLED保持基板をドーム形状のキャビティを有する金型を備える圧縮成形装置の当該キャビティ該当位置に設置した。そして、蛍光体シート3がLED側を向くように積層シート2を前記キャビティ該当位置に供給した。次に、130℃で5分間圧縮成形を行い、積層シート2を溶融・硬化させてLEDを封止し、更に150℃で1時間加熱し、ドーム形状の透明封止体を有するLEDデバイスを得た。蛍光体シート3由来の蛍光層がLED及び電極を空隙なく覆っており、透明シート2由来のドーム形状の透明封止体が蛍光層の上に形成されていることが確認された。封止されたLED近傍のLEDデバイス断面を光学顕微鏡で観察したところ、図20に示すように、透明封止体と蛍光層との間で、蛍光体の混ざり合いは見られなかった。
[実施例10]
実施例6で作製した積層シート1を、蛍光体シート2がLEDとは反対側を向くように積層シート1を前記キャビティ該当位置に供給した以外は実施例8の操作を繰り返して、ドーム状の封止体を有するLEDデバイスを得た。図18に示すように、透明シート1由来のドーム形状の透明封止体及び透明層が、LED及び電極を空隙なく覆っており、また、透明封止体及び透明層の表面が蛍光体シート2由来の蛍光層によって被覆されていることが確認された。封止されたLED近傍のLEDデバイス断面を光学顕微鏡で観察したところ、透明封止体及び透明層と蛍光層との間で、蛍光体の混ざり合いは見られなかった。
[実施例11]
実施例7で作製した積層シート2を、蛍光体シート3がLEDとは反対側を向くように積層シート2を前記キャビティ該当位置に供給した以外は実施例9の操作を繰り返して、ドーム状の封止体を有するLEDデバイスを得た。図18に示すように、透明シート1由来のドーム形状の透明封止体及び透明層が、LED及び電極を空隙なく覆っており、また、透明封止体及び透明層の表面が蛍光体シート3由来の蛍光層によって被覆されていることが確認された。封止されたLED近傍のLEDデバイス断面を光学顕微鏡で観察したところ、透明封止体及び透明層と蛍光層との間で、蛍光体の混ざり合いは見られなかった。
[実施例12]
実施例2で調製した液状のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物2に、当該組成物全体の質量を基準として40質量%の濃度となるようにシリケート系緑色蛍光体(EG3261, Intematix社製)を混合し、緑色蛍光体含有液状シリコーン組成物を得た。このようにして得られた緑色蛍光体含有液状シリコーン組成物をホットプレスにて110℃で15分加熱し、60μm厚の緑色蛍光体シートを得た。
一方、実施例2で調製した液状のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物2に、当該組成物全体の質量を基準として10質量%の濃度となるようにナイトライド系赤色蛍光体(R6535, Intematix社製)を混合し、赤色蛍光体含有液状シリコーン組成物を得た。このようにして得られた赤色蛍光体含有液状シリコーン組成物をホットプレスにて110℃で15分加熱し、60μm厚の赤色蛍光体シートを得た。
得られた赤色蛍光体シートを実施例で作製した1mm厚の透明シート2にラミネートし、更に、当該赤色蛍光体シートの上に、得られた緑色蛍光体シートを更にラミネートして、積層シート3を得た。
そして、得られた積層シート3を、ワイヤーボンディングにより電気的に接続されたLED保持基板と共に、ドーム形状のキャビティを有する金型を備える圧縮成形装置の当該キャビティ位置に、緑色蛍光体シートがLEDとは反対側を向くように積層シート3を設置した。次に、130℃で5分間圧縮成形を行い、シートを溶融・硬化させてLEDを封止し、更に150℃で1時間加熱し、ドーム形状の封止体を有するLEDデバイスを得た。透明シート2由来のドーム形状の透明封止体及び透明層が、LED及び電極を隙間なく覆っており、ドーム表面が赤及び緑の各蛍光体シート層によって被覆されていることが確認された。封止されたLED近傍のLEDデバイス断面を光学顕微鏡で観察したところ、透明封止体及び透明層、緑色蛍光体シート、並びに、赤色蛍光体の間で、蛍光体の混ざり合いは見られなかった。
[実施例13]
実施例で作製した蛍光体シート2の一部をライン状若しくは四角形の形状に切り抜いて、蛍光体シート4を得た。ライン状(図21参照)若しくは四角形(図22参照)の形状の蛍光体シート4を実施例で作製した透明シート1にラミネートし、部分的に蛍光体シート4が積層した積層シートを得た。蛍光体シート4がLED側を向くように、積層シートを前記キャビティ該当位置に供給した以外は実施例9の操作を繰り返して、ドーム状の封止体を有するLEDデバイスを得た(図21及び図22)。部分的に積層された蛍光体シート4の上を透明シート1由来のドーム形状の透明封止体が覆っていることが確認された。封止体の断面を光学顕微鏡で観察したところ、透明封止体と蛍光体シート4との間で、蛍光体の混ざり合いは見られなかった。
[実施例14]
実施例2で得られた液状のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物2をホットプレスにて110℃で15分間加熱し、1mm厚の透明シート3を得た。そして、得られた透明シート3を、ワイヤーボンディングにより電気的に接続されたLED保持基板と共に真空加熱ラミネーター装置に設置した。次に、130℃で1分間真空脱気を行い、大気圧で5分間加熱し、シートを溶融・硬化させてLEDを封止し、更に150℃で1時間加熱し、平坦な形状の封止体を有するLEDデバイスを得た。
[実施例15]
実施例2で調製した液状のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物2に、当該組成物全体の質量を基準として50質量%の濃度となるようにYAG系黄色蛍光体(NYAG4454、Intematix社製)を混合し、黄色蛍光体含有液状シリコーン組成物を得た。このようにして得られた黄色蛍光体含有液状シリコーン組成物をホットプレスによって120℃で15分間加熱し、60μm厚の蛍光体シート5を得た。そして、実施例14で得られた、1mm厚の透明シート3と蛍光体シート5を張り合わせ積層シート4を作製した。そして、得られた積層シート4を、ワイヤーボンディングにより電気的に接続されたLED保持基板と共に真空加熱ラミネーター装置に設置した。次に、130℃で1分間真空脱気を行い、大気圧で5分間加熱し、シートを溶融・硬化させてLEDを封止し、更に150℃で1時間加熱し、平坦な形状の封止体を有するLEDデバイスを得た。
[参考例1](湿式法疎水化補強性シリカの合成)
オクタメチルシクロテトラシロキサン277g、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサン4.6g、メチルトリメトキシシラン517g及び触媒としての水酸化カリウム0.43gを105℃の温度で約2時間反応させて、開環と再配列化したオルガノポリシロキサンからなる疎水化剤を製造した。なお、水酸化カリウムは炭酸ガスで中和した。得られたオルガノポリシロキサンを分析したところ、これはメチルビニルシロキシ基を0.7モル%含有する直鎖状オルガノポリシロキサンであることが分かった。
次に、上記で得られた疎水化剤を使用して以下のとおりに湿式法疎水化補強性シリカを合成した。すなわち、ガラス製反応容器にメタノール118g、濃アンモニア水32g及び上記で得られた疎水化剤39gを投入して、電磁攪拌により均一に混合した。次いでこの混合物を激しく攪拌しながら、その中に正ケイ酸メチル96gを一度に加えた。反応生成物は15秒後ゲル状となり、攪拌を中止した。そのまま密閉下で室温下に1週間放置し熟成して、湿式法疎水化補強性シリカの分散液を得た。このシリカ分散液からメタノールとアンモニアガスを除去して、湿式法疎水化補強性シリカを製造した。この湿式法疎水化補強性シリカのBET法比表面積を測定したところ、540m/gであった。
[参考例2](熱硬化性フィルム状シリコーン封止材の調製)
ニーダーミキサーに、ジメチルシロキサン単位99.63モル%とメチルビニルシロキサン単位0.37モル%からなり、分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体生ゴム(重合度:4,000)100質量部と、上記で製造したBET法比表面積540m/gの湿式法疎水化補強性シリカ75質量部を投入して、180℃で60分間混練した。冷却後、得られたシリコーンゴムベースに25℃における粘度が7mPa・sの分子鎖末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン(ケイ素原子結合水素原子含有量:1.5質量%)3.0質量部、塩化白金酸と1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体を白金金属量として10ppmになる量で混合し、透明な熱硬化性シリコーンゴム組成物を得た。この組成物をカレンダーロールに通して厚さ1mmの透明シート4を得た。
[実施例16]
透明シート4を更にプレスによって300μm厚に圧縮し、透明シート5を得た。透明シート5の屈折率は、25℃にて1.41であった。次に、透明シート5を透明シート3にラミネートし、積層シート5を得た。なお、透明シート3の屈折率は、25℃にて1.55であった。
そして、得られた積層シート5を、ワイヤーボンディングにより電気的に接続されたLED保持基板と共に、ドーム形状のキャビティを有する金型を備える圧縮成形装置の当該キャビティ該当位置に設置した。積層シート5設置に際しては、高屈折率の透明シート3がLED側を向き、低屈折率の透明シート5がLEDとは反対側を向くように積層シート5を設置した。次に、130℃で5分間圧縮成形を行い、シートを溶融・硬化させてLEDを封止し、更に150℃で1時間加熱し、ドーム形状の封止体を有するLEDデバイスを得た。
[実施例17]
150℃で一時間硬化させた後の透明シート4及び透明シート5のタイプA硬度は、A70であった。一方、150℃で一時間硬化させた後の透明シート3のショア―D硬度は、D74であった。
150℃で一時間硬化させた後の透明シート3及び透明シート4に、住友3M株式会社製のダイニオン(登録商標)TFマイクロパウダーTF9205(平均粒径8μm)を振りかけた。その後、シリコーン硬化物に付着したパウダーにエアブローを行って余分なパウダーを吹き飛ばし、残存したパウダーの付着状況を光学顕微鏡で観察した。その結果、透明シート3の表面にはパウダーの付着が見られず、表面タックが低いことが確認された。透明シート4の表面にはパウダーの付着が見られ、表面タックが強いことが確認された。
積層シート5を、ワイヤーボンディングにより電気的に接続されたLED保持基板と共にドーム形状のキャビティを有する金型を備える圧縮成形装置の当該キャビティ該当位置に設置した。積層シート5の設置に際しては、硬化後の特性が低硬度であり、且つ、表面タックが高い透明シート5がLED側を向き、硬化後の特性が高硬度であり、且つ、表面タックが低い透明シート3がLEDとは反対側を向くように積層シート5を設置した。次に、130℃で5分間圧縮成形を行い、シートを溶融・硬化させてLEDを封止し、更に150℃で1時間加熱し、ドーム形状の封止体を有するLEDデバイスを得た。
[実施例18]
20質量部の酸化チタン粒子と50質量部の粉砕シリカ粒子を、実施例2で調製した30質量部のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物2に混合し、白色シリコーン組成物1を得た。得られた白色シリコーン組成物1を60μm厚の金型を用いて120℃で15分間加熱し、60μm厚の白色シート1を得た。得られた白色シートに円形の穴を打ち抜き、実施例14で作製した透明シート3上にラミネートによって積層し、円形の穴が打ち抜かれた白色シート1を有する積層シート6を得た。
そして、ワイヤーボンディングにより電気的に接続されたLED保持基板と共に得られた積層シート6をドーム形状のキャビティを有する金型を備える圧縮成形装置の当該キャビティ該当位置に設置した。積層シート6の設置に際しては、白色シート1がLED保持基板と接触し、透明シート3がLED保持基板とは反対の空気面側に配置されるように積層シート6を設置した。次に、130℃で5分間圧縮成形を行い、シートを溶融・硬化させてLEDを封止し、さらに150℃で1時間加熱し、図23に示すように、ドーム形状の封止体とLED部位を囲むようなパターンの白色層を有するLEDデバイスを得た。
[実施例19](Aステージ材料)
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.10(Me2SiO2/2)0.15(PhSiO3/2)0.75
で表される25℃で固体状のオルガノポリシロキサン43質量部と平均単位式:
(Me2HSiO1/2)0.60(PhSiO3/2)0.40
で表される25℃で液状のオルガノポリシロキサン7質量部を50質量部のトルエンに溶解した。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の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(組成物全量に対して白金金属が質量単位で5ppmとなる量)及び1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン0.001質量部を加え、混合後、ロータリーエバポレーターにより60℃でトルエンを除去することにより液状のヒロドシリル化硬化性シリコーン組成物3を調製した。得られた液状のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物3を100℃プレスによって圧縮し、1mm厚の透明シート6を得た。
[実施例20](2ステップのメチルシリコーン材料)
平均単位式:
(Me2ViSiO1/2)0.08(MeSiO1/2)0.44(SiO4/2)0.52
で表される25℃で固体状のオルガノポリシロキサン35質量部、平均式:
Me2ViSiO(SiMe2O)80SiMe2Vi
で表される25℃で液状のオルガノポリシロキサン11質量部、及び平均式:
Me2HSiO(SiMe2O) 30 SiMe2
で表される25℃で液状のオルガノポリシロキサン4質量部を50質量部のキシレンに溶解した。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の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(組成物全量に対して白金金属が質量単位で5ppmとなる量)を加え、フラスコ中で100℃で6時間加熱した。FT−IRでケイ素原子結合水素原子が検出されず、ヒドロシリル化反応の進行が確認された。得られた溶液に、平均式:
MeSiO(SiMeHO)20SiMe
で表される25℃で液状のオルガノポリシロキサン4質量部とエチニルヘキサノール(組成物全量に対して質量単位で1000ppmとなる量)を加え、混合した後、ロータリーエバポレーターにより80℃でキシレンを除去することによりヒロドシリル化硬化性シリコーン組成物4を調製した。このヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物4を100℃プレスによって圧縮し、1mm厚の透明シート7を得た。
[実施例21](2ステップのフェニルシリコーン材料)
平均単位式:
(Me2ViSiO1/2)0.25 (PhSiO3/2)0.75
で表される25℃で固体状のオルガノポリシロキサン43質量部と25℃で液状の1,1,5,5-テトラメチル-3,3-ジフェニルトリシロキサン7質量部を50質量部のトルエンに溶解した。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の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液(組成物全量に対して白金金属が質量単位で5ppmとなる量)を加え、フラスコ中で100℃で6時間加熱した。FT−IRでケイ素原子結合水素原子が検出されず、ヒドロシリル化反応の進行が確認された。得られた溶液に、平均単位式:
(Me2HSiO1/2)0.60(PhSiO3/2)0.40
で表される25℃で液状のオルガノポリシロキサン6質量部とエチニルヘキサノール(組成物全量に対して質量単位で1000ppmとなる量)を加え、混合した後、ロータリーエバポレーターにより80℃でトルエンを除去することによりヒロドシリル化硬化性シリコーン組成物5を調製した。このヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物5を100℃プレスによって圧縮し、1mm厚の透明シート8を得た。
[実施例22]
実施例19で調製した透明シート6と1mm厚の透明シート4をロール式ラミネートによって室温にて張り合わせ、積層シート7を得た。そして、得られた積層シート7を、ワイヤーボンディングにより電気的に接続されたLED保持基板と共にロール式加熱ラミネーター装置に設置した。次に、100℃でシートを溶融・熱圧着させながらラミネートによってLED保持基板上に積層シート7を封止した。ラミネート処理の際には、透明シート6がLED側を向くように処理を行った。ラミネート処理の後に、積層シート7が圧着されたLED保持基板をドーム形状のキャビティを有する金型を備える圧縮成形装置に設置した。次に、25℃で30秒間圧縮成形を行うことで加圧変形させることによりドーム形状を作成し、更に150℃で1時間加熱しドーム形状の封止体を有するLEDデバイスを得た。
[実施例23]
実施例20で調製した透明シート7と1mm厚の透明シート4をロール式ラミネートによって室温にて張り合わせ、積層シート8を得た。そして、得られた積層シート8を、ワイヤーボンディングにより電気的に接続されたLED保持基板と共にロール式加熱ラミネーター装置に設置した。次に、100℃でシートを溶融・熱圧着させながらラミネートによってLED保持基板上に積層シート8を封止した。ラミネート処理の際には、透明シート7がLED側を向くように処理を行った。ラミネート処理の後に、積層シート8が圧着されたLED保持基板をドーム形状のキャビティを有する金型を備える圧縮成形装置に設置した。次に、25℃で30秒間圧縮成形を行うことで加圧変形させることによりドーム形状を作成し、更に150℃で1時間加熱しドーム形状の封止体を有するLEDデバイスを得た。
[実施例24]
実施例21で調製した透明シート8及び透明シート3をロール式ラミネートによって室温にて張り合わせ、積層シート9を得た。そして、得られた積層シート9を、ワイヤーボンディングにより電気的に接続されたLED保持基板と共にドーム形状のキャビティを有する金型を備える圧縮成形装置の当該キャビティ該当位置に設置した。積層シート9の設置に際しては、透明シート3がLED側を向き、透明シート7がLEDとは反対側を向くように積層シート9を設置した。次に、130℃で5分間圧縮成形を行い、シートを溶融・硬化させてLEDを封止し、更に150℃で1時間加熱しドーム形状の封止体を有するLEDデバイスを得た。
[実施例25]
実施例15で作製した積層シート4を、ワイヤーボンディングにより電気的に接続されたLED保持基板と共に真空加熱ラミネーター装置に設置した。更に、積層シート4の上に離型フィルムを設置し、離型フィルムの上にパターンを有するアルミ板を設置した。次に、150℃で1分間真空脱気を行い、大気圧で5分間加熱し、シートを溶融・硬化させてLEDを封止し、更に150℃で1時間加熱し、空気との界面にパターン形状を持った封止体を有するLEDデバイスを得た。
1 支持シート
2 第1の単層シート(透明層)(封止体)
3 無機粒子及び/又は蛍光体
4 第2の単層シート(蛍光層)
5 単層シート
6 単層シート
7 別の蛍光層
8 基板
9 LEDチップ
10 ワイヤー
11 金型

Claims (10)

  1. (1)未反応のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物、
    (2)未反応のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物を部分架橋してなるヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物、及び
    (3)未反応のヒドロシリル化反応性シリコーン組成物を架橋してなる、ケイ素原子結合水素原子及び/又はアルケニル基を有する架橋体及び少なくとも1種のヒドロシリル化反応性成分を含むヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物
    からなる群から選択される、ホットメルト型硬化性シリコーン組成物を含む少なくとも1つの層、並びに、
    少なくとも1種のホットメルト型ではない硬化性シリコーン組成物を含む少なくとも1つの層
    を含む積層体。
  2. 前記ホットメルト型ではない硬化性シリコーン組成物が、
    (I)アルケニル基含有オルガノポリシロキサン生ゴム 100質量部、
    (J)RSiO1/2単位、RSiO2/2単位、RSiO3/2単位(式中、Rはそれぞれ独立して一価炭化水素基を表す)及びこれらの混合物からなる群から選択されるオルガノポリシロキサン単位、並びにSiO4/2単位からなり(ただし、前記オルガノポリシロキサン単位のSiO4/2単位に対するモル比が0.08〜2.0である)、BET法による比表面積が200m/g以上の湿式法疎水化補強性シリカ 30〜150質量部、
    (K)オルガノハイドロジェンポリシロキサン 0.1〜10質量部、及び
    (L)硬化剤 本組成物を硬化させるのに十分な量
    を含む、請求項記載の積層体。
  3. 各層の屈折率、硬度、光透過率、水蒸気透過率、熱伝導率、熱膨張率、表面タック、弾性率及び硬化速度から選択される少なくとも一つの物性が互いに異なる、請求項記載の積層体。
  4. 少なくとも1つの層の硬度及び/又は屈折率が当該層の厚み方向で変化する、請求項記載の積層体。
  5. 少なくとも1つの層がパターン形状を有する、請求項記載の積層体。
  6. 少なくとも1つの層が少なくとも1種の無機粒子を含む、請求項記載の積層体。
  7. 少なくとも1つの層が少なくとも1種の蛍光体を含む、請求項記載の積層体。
  8. 互いに異なる蛍光体を含む2つ以上の層を含む、請求項記載の積層体。
  9. 請求項乃至のいずれかに記載の積層体を用いて圧縮成形又はラミネートする工程を含む封止された半導体デバイスの製造方法。
  10. 請求項1乃至8のいずれかに記載の積層体で封止された半導体デバイス。
JP2015549798A 2012-12-21 2013-12-20 圧縮成形又はラミネート用ホットメルト型硬化性シリコーン組成物 Active JP6250065B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261740765P 2012-12-21 2012-12-21
US61/740,765 2012-12-21
PCT/US2013/077074 WO2014100656A1 (en) 2012-12-21 2013-12-20 Hot-melt type curable silicone composition for compression molding or laminating

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016504461A JP2016504461A (ja) 2016-02-12
JP6250065B2 true JP6250065B2 (ja) 2017-12-20

Family

ID=49956459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015549798A Active JP6250065B2 (ja) 2012-12-21 2013-12-20 圧縮成形又はラミネート用ホットメルト型硬化性シリコーン組成物

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9536799B2 (ja)
EP (1) EP2935494B1 (ja)
JP (1) JP6250065B2 (ja)
KR (1) KR102303310B1 (ja)
CN (1) CN104870585B (ja)
TW (1) TWI629314B (ja)
WO (1) WO2014100656A1 (ja)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014082284A (ja) * 2012-10-15 2014-05-08 Dow Corning Toray Co Ltd 凸状硬化物及び基材を備える一体化物の製造方法
TWI629314B (zh) 2012-12-21 2018-07-11 美商道康寧公司 壓縮成形或積層用熱熔型硬化性聚矽氧組合物
JP6387355B2 (ja) 2012-12-21 2018-09-05 ダウ シリコーンズ コーポレーション 層状ポリマー構造及び方法
JP6333961B2 (ja) * 2013-05-10 2018-05-30 コーニング インコーポレイテッド 低融点ガラス又は吸収薄膜を使用した透明ガラスシートのレーザー溶接
US9434876B2 (en) * 2014-10-23 2016-09-06 Central Glass Company, Limited Phosphor-dispersed glass
JP6586555B2 (ja) * 2014-12-26 2019-10-09 ダウ・東レ株式会社 硬化性シリコーン組成物、それからなる半導体用封止剤および半導体装置
JP6269527B2 (ja) * 2015-02-19 2018-01-31 信越化学工業株式会社 太陽電池モジュールの製造方法
JP6672631B2 (ja) * 2015-08-10 2020-03-25 日立化成株式会社 シリコーン樹脂タブレット、光半導体素子搭載用基板及びその製造方法、並びに、光半導体装置
JPWO2017119363A1 (ja) * 2016-01-08 2018-11-01 株式会社ダイセル 硬化性シリコーン樹脂組成物及びその硬化物、並びに光半導体装置
WO2017188281A1 (ja) * 2016-04-28 2017-11-02 旭硝子株式会社 ガラス積層体およびその製造方法
WO2018084012A1 (ja) * 2016-11-02 2018-05-11 東レ・ダウコーニング株式会社 反応性ホットメルトシリコーン充填容器および反応性ホットメルトシリコーンの製造方法
KR101885158B1 (ko) * 2016-11-14 2018-08-06 한국기계연구원 경도가변 캐리어 필름
JP6812560B2 (ja) * 2017-03-29 2021-01-13 ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフトWacker Chemie AG フッ素化側基を有するシリコーンエラストマー
TWI762649B (zh) * 2017-06-26 2022-05-01 日商杜邦東麗特殊材料股份有限公司 黏晶用固化性矽組合物
WO2019059351A1 (ja) * 2017-09-21 2019-03-28 ダウ・東レ株式会社 硬化性シリコーン組成物、それからなる光学部材用樹脂シートおよび発光デバイス
CN107541075B (zh) * 2017-09-28 2021-07-23 广州慧谷化学有限公司 热熔型有机聚硅氧烷组合物、荧光体片材及半导体器件
CN107541076A (zh) * 2017-09-28 2018-01-05 广州慧谷化学有限公司 高耐热的有机聚硅氧烷组合物及半导体器件
JP6926925B2 (ja) * 2017-10-17 2021-08-25 信越化学工業株式会社 シリカ被覆シリコーンエラストマー球状粒子の製造方法及びシリカ被覆シリコーンエラストマー球状粒子
JP7424734B2 (ja) * 2017-10-20 2024-01-30 ダウ・東レ株式会社 硬化性粒状シリコーン組成物、その硬化物、およびその製造方法
CN108384453B (zh) * 2018-03-21 2020-06-05 深圳雅联实业有限公司 一种用于金属彩钢板表面的水性涂料及其制备方法
CN108417699A (zh) * 2018-05-18 2018-08-17 深圳市德彩光电有限公司 Led光源的塑封模具
CN108807649B (zh) * 2018-06-13 2020-09-11 深德彩光电(深圳)有限公司 一种led光源塑封方法
EP3837304B1 (de) * 2018-08-17 2021-11-24 Wacker Chemie AG Vernetzbare organosiloxan-zusammensetzungen
US11211340B2 (en) 2018-11-28 2021-12-28 Shiann-Tsong Tsai Semiconductor package with in-package compartmental shielding and active electro-magnetic compatibility shielding
US10896880B2 (en) 2018-11-28 2021-01-19 Shiann-Tsong Tsai Semiconductor package with in-package compartmental shielding and fabrication method thereof
US20200168557A1 (en) * 2018-11-28 2020-05-28 Chung-Che Tsai Semiconductor package and fabrication method thereof
US10923435B2 (en) 2018-11-28 2021-02-16 Shiann-Tsong Tsai Semiconductor package with in-package compartmental shielding and improved heat-dissipation performance
US11239179B2 (en) 2018-11-28 2022-02-01 Shiann-Tsong Tsai Semiconductor package and fabrication method thereof
TWI744572B (zh) 2018-11-28 2021-11-01 蔡憲聰 具有封裝內隔室屏蔽的半導體封裝及其製作方法
CN113348210B (zh) * 2018-12-27 2023-01-03 陶氏东丽株式会社 固化性有机硅组合物、其固化物及其制造方法
CN110387209A (zh) * 2019-07-15 2019-10-29 天津大学 一种高压绝缘钛酸钡-硅凝胶复合材料及制备方法和应用
JP7424733B2 (ja) * 2019-09-14 2024-01-30 ダウ・東レ株式会社 ホットメルト性を有する硬化性シリコーンシートの製造方法
US20230151215A1 (en) * 2020-03-30 2023-05-18 Dow Toray Co., Ltd. Curable hot-melt silicone composition, cured product thereof, and laminate including curable hot-melt silicone composition or cured product thereof
WO2023016649A1 (de) * 2021-08-12 2023-02-16 Wacker Chemie Ag Metallplattierte schichtstoffe enthaltend polyorganosiloxane
CN115877607A (zh) * 2021-09-28 2023-03-31 青岛智动精工电子有限公司 灯板的成型方法、背光模组和显示设备
CN114539920A (zh) * 2022-03-11 2022-05-27 广东硅甲新材料科技有限公司 用于热熔型聚酯与聚醚类聚氨酯涂层表面的有机硅组合物

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3117627B2 (ja) * 1995-11-10 2000-12-18 ジーイー東芝シリコーン株式会社 太陽電池モジュール用保護シート用組成物および太陽電池モジュール用保護シート
US20100273011A1 (en) * 1996-12-20 2010-10-28 Bianxiao Zhong Silicone Composition, Silicone Adhesive, Coated and Laminated Substrates
JP4741230B2 (ja) * 2004-12-28 2011-08-03 東レ・ダウコーニング株式会社 フィルム状シリコーンゴム接着剤
US7847302B2 (en) * 2005-08-26 2010-12-07 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Blue LED with phosphor layer for producing white light and different phosphor in outer lens for reducing color temperature
US20080276983A1 (en) * 2005-11-04 2008-11-13 Robert Andrew Drake Encapsulation of Photovoltaic Cells
DE102006048216A1 (de) 2006-10-11 2008-04-17 Wacker Chemie Ag Laminate mit thermoplastischen Polysiloxan-Harnstoff-Copolymeren
US7858198B2 (en) * 2007-04-10 2010-12-28 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Phosphor-containing adhesive silicone composition, composition sheet formed of the composition, and method of producing light emitting device using the sheet
CN101521532B (zh) 2008-02-28 2012-07-04 电信科学技术研究院 一种获取上行完整信道信息的方法、系统及装置
JP2010159411A (ja) * 2008-12-12 2010-07-22 Nitto Denko Corp 半硬化状シリコーン樹脂シート
CN103189419B (zh) * 2010-09-22 2015-05-27 道康宁公司 包含树脂-线型有机硅氧烷嵌段共聚物的高折射率组合物
JP2012102167A (ja) 2010-11-05 2012-05-31 Nitto Denko Corp シリコーン樹脂、封止材料および光半導体装置
TW201300461A (zh) 2011-06-16 2013-01-01 Nitto Denko Corp 聚矽氧樹脂組合物、密封層、反射板及光半導體裝置
JP5992666B2 (ja) 2011-06-16 2016-09-14 東レ・ダウコーニング株式会社 架橋性シリコーン組成物及びその架橋物
JP2013091705A (ja) * 2011-10-25 2013-05-16 Nitto Denko Corp シリコーン樹脂組成物、封止層、リフレクタおよび光半導体装置
JP2013095809A (ja) * 2011-10-31 2013-05-20 Nitto Denko Corp シリコーン樹脂組成物、シリコーン樹脂シート、光半導体素子装置、および、シリコーン樹脂シートの製造方法。
JP5583703B2 (ja) * 2012-01-18 2014-09-03 信越化学工業株式会社 光半導体装置の製造方法
JP2013159003A (ja) * 2012-02-03 2013-08-19 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 蛍光体含有層と蛍光体非含有層を有する熱硬化性シリコーン樹脂シート、それを使用する発光装置の製造方法及び封止発光半導体装置
US8872358B2 (en) * 2012-02-07 2014-10-28 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Sealant laminated composite, sealed semiconductor devices mounting substrate, sealed semiconductor devices forming wafer, semiconductor apparatus, and method for manufacturing semiconductor apparatus
WO2013138089A1 (en) 2012-03-12 2013-09-19 Dow Corning Corporation Compositions of resin-linear organosiloxane block copolymers
CN104321366B (zh) 2012-03-21 2017-08-25 道康宁公司 树脂‑线性有机硅氧烷嵌段共聚物的组合物
JP2013230618A (ja) 2012-04-27 2013-11-14 Dow Corning Toray Co Ltd 離型フィルム、圧縮成型方法、および圧縮成型装置
TWI629314B (zh) 2012-12-21 2018-07-11 美商道康寧公司 壓縮成形或積層用熱熔型硬化性聚矽氧組合物

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016504461A (ja) 2016-02-12
CN104870585B (zh) 2017-06-20
EP2935494B1 (en) 2019-05-29
TWI629314B (zh) 2018-07-11
KR20150099546A (ko) 2015-08-31
KR102303310B1 (ko) 2021-09-23
US20150315427A1 (en) 2015-11-05
US9536799B2 (en) 2017-01-03
EP2935494A1 (en) 2015-10-28
CN104870585A (zh) 2015-08-26
TW201430065A (zh) 2014-08-01
WO2014100656A1 (en) 2014-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6250065B2 (ja) 圧縮成形又はラミネート用ホットメルト型硬化性シリコーン組成物
US10604612B2 (en) Curable organopolysiloxane composition, semiconductor sealant comprising same, and semiconductor device
TWI756250B (zh) 固化性粒狀聚矽氧組合物、由其構成之半導體用構件及其成型方法
JP5424843B2 (ja) 熱硬化性シリコーン樹脂用組成物
EP3152619B1 (en) Imprinting process of hot-melt type curable silicone composition for optical devices
US20160240753A1 (en) Film-Like Thermosetting Silicone Sealing Material
TWI833869B (zh) 固化性聚矽氧組成物、其固化物及其製造方法
US20220169894A1 (en) Curable silicone composition, cured product of same, and method for manufacturing same
WO2018062009A1 (ja) 硬化性シリコーン組成物、その硬化物、および光半導体装置
US20220195269A1 (en) Curable silicone composition, cured product of same, and method for producing same
JP2021108319A (ja) 電子装置用基板の封止方法及び封止された電子装置用基板
JP7456938B2 (ja) ホットメルト性を有する硬化性シリコーンシートの製造方法
US20220195270A1 (en) Curable silicone composition, cured product of same, and method for producing same
US20220186099A1 (en) Curable silicone composition, cured product of same and method for producing same
KR20240046792A (ko) 경화성 실리콘 조성물, 그의 경화물 및 그의 제조방법
KR20240051216A (ko) 경화성 실리콘 조성물, 그의 경화물, 및 그의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161201

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170712

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170718

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171012

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171024

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171121

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6250065

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R370 Written measure of declining of transfer procedure

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250