KR20090015116A - 접착 촉진제, 경화성 오가노폴리실록산 조성물, 및 반도체 디바이스 - Google Patents

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Abstract

평균 화학식 1의 접착 촉진제는 신규한 접착 촉진제이며, 상기 접착 촉진제를 함유하는 경화성 오가노폴리실록산 조성물은 다양한 유기 수지 기재에 대해 우수한 접착력을 갖고 높은 굴절률 및 높은 광투과율을 갖는 경화물을 형성하기에 적합하다.
화학식 1
R1 aSiO(4-a)/2
상기 화학식 1에서,
R1은 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 임의로 치환된 알킬 그룹, 2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 그룹, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 아릴 그룹, 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알콕시 그룹, 또는 에폭시-함유 유기 그룹으로부터 선택된 그룹이되, 1개의 분자 내에서 알케닐 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하고, 아릴 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하며, 알콕시 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하고, 에폭시-함유 유기 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하며; "a"는 1.0 ≤ a < 4.0의 조건을 만족하는 수이다.
오가노폴리실록산, 접착 촉진제, 하이드로실릴화 촉매

Description

접착 촉진제, 경화성 오가노폴리실록산 조성물, 및 반도체 디바이스{Adhesion-promoting agent, curable organopolysiloxane composition, and semiconductor device}
본 발명은 접착 촉진제, 경화성 오가노폴리실록산 조성물, 및 반도체 디바이스에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 발명은 신규한 접착 촉진제, 상기 접착 촉진제를 함유하는 오가노폴리실록산 조성물, 및 상기 조성물을 사용하는 반도체 디바이스에 관한 것이다.
일반적으로 하이드로실릴화 경화성 오가노폴리실록산 조성물은 금속, 유기 수지 및 특히 열가소성 수지와 같은 재료로 만들어진 기재에 대해 접착력이 불량하다. 이에 따라, 분자 내에 에폭시-함유 유기 그룹, 알콕시 그룹, 알케닐 그룹, 또는 알케닐 그룹 이외의 1가 탄화수소 그룹에 결합된 규소 원자를 갖는 오가노폴리실록산으로 이루어진 접착 촉진제 또는 이러한 접착 촉진제를 함유한 경화성 오가노폴리실록산 조성물의 용도가 제안되었다(참조: 일본 미심사 특허 출원 공개(이하, "공개"라고 부른다) 제S64-85224호). 공개 제H04-11634호, 제H04-178461호 및 제H06-145525호에는 규소 결합된 알콕시 그룹, 알케닐 그룹 또는 알킬 그룹을 갖는 오가노폴리실록산을 포함하는 다른 접착 촉진제 및 이러한 접착 촉진제를 함유한 경화성 오가노폴리실록산 조성물이 개시되어 있다. 공개 제2005-105217호에는 알케닐 및 아릴 그룹을 갖는 직쇄 오가노폴리실록산, 알케닐 및 아릴 그룹을 갖는 분지쇄 오가노폴리실록산, 규소 결합된 수소 원자 및 아릴 그룹을 갖는 오가노폴리실록산 및 하이드로실릴화 촉매로 이루어지고 반도체 소자를 밀봉하기 위한 용도를 갖는 경화성 오가노폴리실록산이 개시되어 있다. 다시 말해, 에폭시-함유 유기 그룹, 알콕시 그룹, 알케닐 그룹 및 알킬 그룹을 함유한 오가노폴리실록산을 포함하는 접착 촉진제는 공지되어 있는 것으로 보인다.
그러나, 상술된 경화성 오가노폴리실록산 조성물은 금속 또는 유기 수지로 만들어진 기재, 및 특히 극성 결합을 갖는 열가소성 수지로 만들어진 기재에 부품들을 열경화로 접착하여 연결시키는 데 사용되는 경우, 심지어 열주기의 초기 단계에서 연결된 부품들이 기재와의 계면에서 기재로부터 쉽게 벗겨져 버린다. 따라서, 반도체 소자들을 밀봉하기 위해 이러한 경화성 오가노폴리실록산을 사용하는 경우 각각의 반도체 디바이스의 신뢰성이 저하될 수 있다.
본 발명의 목적은 유기 수지 기재 등에 대한 우수한 접착력을 갖고 높은 굴절률과 높은 광투과율을 갖는 경화물을 형성하기에 적합한, 신규한 접착 촉진제 및 이러한 접착 촉진제를 함유하는 경화성 오가노폴리실록산 조성물을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 상술된 조성물을 사용하는 높은 신뢰성의 반도체 디바이스를 제공하는 것이다.
발명의 개시
본 발명의 접착 촉진제는 평균 화학식 1로 나타낸다.
R1 aSiO(4-a)/2
상기 화학식 1에서,
R1은 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 임의로 치환된 알킬 그룹, 2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 그룹, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 아릴 그룹, 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알콕시 그룹, 또는 에폭시-함유 유기 그룹으로부터 선택된 그룹이되, 1개의 분자 내에서 알케닐 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하고, 아릴 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하며, 알콕시 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하고, 에폭시-함유 유기 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하며; "a"는 1.0 ≤ a < 4.0의 조건을 만족하는 수이다.
본 발명의 경화성 오가노폴리실록산 조성물은 적어도 다음과 같은 성분들을 포함한다:
평균 화학식 2의 오가노폴리실록산(A) 100중량부,
평균 화학식 3의 오가노하이드로겐폴리실록산(B){당해 성분 (B)는, 성분 (A)에 함유된 불포화 지방족 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹에 대한 성분 (B)에 함유된 규소 결합된 수소 원자의 몰비가 0.3 내지 5의 범위가 되도록 하는 양으로 함유된다},
평균 화학식 1의 접착 촉진제(C) 0.01 내지 50중량부, 및
촉매량의 하이드로실릴화 촉매(D).
화학식 1
R1 aSiO(4-a)/2
상기 화학식 1에서,
R1은 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 임의로 치환된 알킬 그룹, 2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 그룹, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 아릴 그룹, 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알콕시 그룹, 또는 에폭시-함유 유기 그룹으로부터 선택된 그룹이되, 1개의 분자 내에서 알케닐 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하고, 아릴 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하며, 알콕시 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하고, 에폭시-함유 유기 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하며; "a"는 1.0 ≤ a < 4.0의 조건을 만족하는 수이다.
R2 bSiO(4-b)/2
상기 화학식 2에서,
R2는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 임의로 치환된 1가 탄화수소 그룹이되, 1개의 분자 내에서 2개 이상의 R2 그룹은 불포화 지방족 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹이고, 모든 R2의 20몰% 이상은 아릴 그룹이며, "b"는 0.5 ≤ b ≤ 2.2의 조건을 만족하는 수이다.
R3 cHdSiO(4-c-d)/2
상기 화학식 3에서,
R3는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖고 불포화 지방족 결합을 갖지 않는 임의로 치환된 1가 탄화수소 그룹이고, "c" 및 "d"는 1.0 < c < 2.2, 0.002 < d < 1, 및 1.0 < c+d < 3.0의 조건을 만족하는 수이다.
본 발명의 반도체 디바이스는 상술된 경화성 오가노폴리실록산 조성물의 경화물로 밀봉된 반도체 소자들을 갖는다.
발명의 효과
본 발명의 접착 촉진제는 신규한 화합물이며, 본 발명의 경화성 오가노폴리실록산 조성물이 이러한 접착 촉진제를 함유하는 경우, 이는 접착 초기 단계부터 유기 수지 기재에 대한 우수한 접착력을 특징으로 하는 경화물을 형성할 수 있다. 상술된 경화물은 또한 우수한 접착 내구성, 높은 굴절률, 및 높은 광투과율을 특징으로 한다. 본 발명의 반도체 디바이스는 상술된 경화성 오가노폴리실록산 조성물의 경화물을 사용하여 수득된 우수한 신뢰성을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 하나의 양태에 따라 제조된 표면 실장 발광 다이오드(LED)의 단면도이다.
참조 부호
1: 수지 재질의 케이싱(casing)
2: LED 칩
3: 내부 리드
4: 결합 와이어
5: 경화성 오가노폴리실록산 조성물의 경화물
이하, 본 발명의 접착 촉진제를 상세하게 설명한다.
본 발명의 접착 촉진제는 평균 화학식 1로 나타낸다.
화학식 1
R1 aSiO(4-a)/2
상기 화학식 1에서,
R1은 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 임의로 치환된 알킬 그룹, 2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 그룹, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 아릴 그룹, 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알콕시 그룹, 또는 에폭시-함유 유기 그룹으로부터 선택된 그룹이다. R1으로 표시되는 알킬 그룹의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 3급-부틸, 펜틸, 헥실, 사이클로헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 및 3,3,3-트리플루오로프로필 그룹을 들 수 있다. 이들 중 메틸 및 에틸 그룹이 가장 바람직하다. R1으로 표시되는 알케닐 그룹의 예로는 비닐, 알릴, 프로페닐, 이소프로페닐, 부테닐, 이소부테닐, 펜테닐, 헵테닐, 헥세닐, 및 사이클로헥세닐 그룹을 들 수 있다. 이들 중 비닐, 알릴 및 헥세닐 그룹이 가장 바람직하다. R1으로 표시되는 아릴 그룹의 예로는 페닐, 톨릴, 크실릴, 및 나프틸 그룹을 들 수 있고, 이들 중 페닐 그룹이 가장 바람직하다. R1으로 표시되는 알콕시 그룹의 예로는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 및 부톡시 그룹을 들 수 있고, 이들 중 메톡시 및 에톡시 그룹이 가장 바람직하다. R1으로 표시되는 에폭시-함유 유기 그룹의 예로는 2-글리시독시에틸, 3-글리시독시 프로필, 4-글리시독시 부틸, 또는 유사한 글리시독시 알킬 그룹, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)-에틸, 3-(3,4-에폭시사이클로헥실)-프로필, 또는 유사한 에폭시사이클로헥실 알킬 그룹, 4-옥시라닐 부틸, 8-옥시라닐 옥틸, 또는 유사한 옥시라닐 알킬 그룹을 들 수 있다. 이들 중 글리시독시 알킬 그룹이 바람직하며, 3-글리시독시프로필이 가장 바람직하다.
본 발명의 접착 촉진제에서 상술된 알케닐 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상, 바람직하게는 5 내지 50몰%를 구성한다. 본 발명의 접착 촉진제에서 상술된 아릴 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상, 바람직하게는 10몰% 이상을 구성한다. 본 발명의 접착 촉진제에서 상술된 알콕시 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성한다. 본 발명의 접착 촉진제에서 상술된 에폭시-함유 유기 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상, 바람직하게는 5 내지 50몰%를 구성한다.
상기 화학식 1에서, "a"는 1.0 ≤ a < 4.0, 바람직하게는 1.0 ≤ a ≤ 3.5, 가장 바람직하게는 2.0 ≤ a ≤ 3.0, 보다 더 바람직하게는 2.2 ≤ a ≤ 2.6의 조건을 만족하는 수이다. "a" 값이 권장된 하한치 미만인 경우에는 접착 촉진제의 특성이 저하될 수 있다. 반대로 "a" 값이 권장된 상한치를 초과하는 경우에는 접착 촉진제의 분자량이 감소되고 상기 접착 촉진제를 함유한 조성물 또는 조성물의 경화물로부터 접착 촉진제의 삼출이 일어날 수 있다. 접착 촉진제는 실온에서 액체인 것이 권장된다. 이의 질량 평균 분자량은 500 내지 5,000, 바람직하게는 700 내지 3,000의 범위이어야 한다. 접착 촉진제의 점도는 25℃에서 1 내지 10,000mPa·s의 범위이어야 한다.
본 발명의 접착 촉진제는 화학식 R4 eR5 (1-e)SiO3/2로 표시되는 실록산 단위 1 내지 20몰%, 화학식 R4 fR5 gR6 hSiO2/2로 표시되는 실록산 단위 20 내지 80몰%, 및 화학식 R4 iR5 jR6 kSiO1/2로 표시되는 실록산 단위 20 내지 80몰%로 이루어지는 오가노폴리실록산을 포함한다. 상기 화학식들에서, R4는 2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 그룹이고, 특정 예로는 비닐, 알릴, 프로페닐, 이소프로페닐, 부테닐, 이소부테닐, 펜테닐, 헵테닐, 헥세닐, 및 사이클로헥세닐 그룹을 들 수 있다. 이들 중 비닐, 알릴, 및 헥세닐 그룹이 가장 바람직하다. R5는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 임의로 치환된 알킬, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 아릴, 또는 에폭시-함유 유기 그룹으로부터 선택된 그룹이다. R5로 표시되는 알킬 그룹의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 3급-부틸, 펜틸, 헥실, 사이클로헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 및 3,3,3-트리플루오로프로필 그룹을 들 수 있다. R5로 표시되는 아릴 그룹의 예로는 페닐, 톨릴, 크실릴, 및 나프틸 그룹을 들 수 있다. R5로 표시되는 에폭시-함유 유기 그룹의 예로는 2-글리시독시에틸, 3-글리시독시 프로필, 4-글리시독시 부틸, 또는 유사한 글리시독시 알킬 그룹; 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)-에틸, 3-(3,4-에폭시사이클로헥실)-프로필, 또는 유사한 에폭시사이클로헥실 알킬 그룹; 4-옥시라닐 부틸, 8-옥시라닐 옥틸, 또는 유사한 옥시라닐 알킬 그룹을 들 수 있다. R6는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알콕시 그룹이고, 이의 예로는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 및 부톡시 그룹을 들 수 있다. 이들 중 메톡시 및 에톡시 그룹이 바람직하다. 경화물의 접착 특성의 관점으로부터 메톡시 그룹이 가장 바람직하다. 그러나, R4, R5, 및 R6로 표시되는 모든 그룹들의 합계에서 알케닐 그룹은 5몰% 이상을 구성해야 하고, 아릴 그룹은 5몰% 이상을 구성해야 하며, 알콕시 그룹은 5몰% 이상을 구성해야 하고, 에폭시-함유 유기 그룹은 5몰% 이상을 구성해야 한다. 상기 화학식들에서, "e"는 0 또는 1이고, "f"는 0 또는 1이며, "g"는 0 내지 2의 범위의 정수이고, "h"는 0 또는 1이며, f + g + h = 2이고, "i"는 0 또는 1이며, "j"는 0 내지 3의 범위의 정수이고, "k"는 0 내지 2의 범위의 정수이며, i + j + k = 3이다.
본 발명의 접착 촉진제는 칼륨 하이드록사이드, 나트륨 하이드록사이드, 리튬 하이드록사이드, 또는 유사한 알칼리 금속 하이드록사이드; 디메틸폴리실록산 또는 메틸페닐폴리실록산의 알칼리 금속 알코올레이트, 또는 유사한 알칼리 금속 알코올레이트; 트리에틸아민, 또는 유사한 아민; 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드, 또는 유사한 암모늄 하이드록사이드의 존재하에, 알케닐 그룹을 갖는 실록산 올리고머, 페닐 그룹을 갖는 오가노폴리실록산, 및 에폭시-함유 유기 그룹을 갖는 알콕시실란 사이의 평형 반응(equilibration reaction)을 일으켜서 제조할 수 있다.
상술된 접착 촉진제는 하이드로실릴화 경화성 오가노폴리실록산 조성물, 축합 경화성 오가노폴리실록산 조성물, 퍼옥사이드 경화성 오가노폴리실록산 조성물, 또는 UV 경화성 오가노폴리실록산 조성물에 함유되어 이의 접착 촉진 기능을 수행할 수 있다. 접착 촉진제는 하이드로실릴화 경화성 오가노폴리실록산 조성물과 배합될 때 최상의 결과가 얻어진다.
하기 설명은 본 발명의 경화성 오가노폴리실록산 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 경화성 오가노폴리실록산 조성물은 적어도 다음과 같은 성분들을 포함한다:
평균 화학식 2의 오가노폴리실록산(A) 100중량부,
평균 화학식 3의 오가노하이드로겐폴리실록산(B){당해 성분 (B)는, 성분 (A)에 함유된 불포화 지방족 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹에 대한 성분 (B)에 함유된 규소 결합된 수소 원자의 몰비가 0.3 내지 5의 범위가 되도록 하는 양으로 함유된다},
평균 화학식 1의 접착 촉진제(C) 0.01 내지 50중량부, 및
촉매량의 하이드로실릴화 촉매(D).
화학식 1
R1 aSiO(4-a)/2
상기 화학식 1에서,
R1은 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 임의로 치환된 알킬 그룹, 2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 그룹, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 아릴 그룹, 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알콕시 그룹, 또는 에폭시-함유 유기 그룹으로부터 선택된 그룹이되, 1개의 분자 내에서 알케닐 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하고, 아릴 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하며, 알콕시 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하고, 에폭시-함유 유기 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하며; "a"는 1.0 ≤ a < 4.0의 조건을 만족하는 수이다.
화학식 2
R2 bSiO(4-b)/2
상기 화학식 2에서,
R2는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 임의로 치환된 1가 탄화수소 그룹이되, 1개의 분자 내에서 2개 이상의 R2 그룹은 불포화 지방족 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹이고, 모든 R2의 20몰% 이상은 아릴 그룹이며, "b"는 0.5 ≤ b ≤ 2.2의 조건을 만족하는 수이다.
화학식 3
R3 cHdSiO(4-c-d)/2
상기 화학식 3에서,
R3는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖고 불포화 지방족 결합을 갖지 않는 임의로 치환된 1가 탄화수소 그룹이고, "c" 및 "d"는 1.0 < c < 2.2, 0.002 < d < 1, 및 1.0 < c+d < 3.0의 조건을 만족하는 수이다.
본 발명의 조성물의 주요 성분 중 하나인 성분 (A)는 평균 화학식 2의 오가노폴리실록산이다.
화학식 2
R2 bSiO(4-b)/2
성분 (A)의 분자 구조에 대해서는 특별한 제한은 없으나, 이 성분은 선형, 부분 분지된 선형, 분지형 또는 망상형의 분자 구조를 가질 수 있다. 상기 화학식 2에서, R2는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 임의로 치환된 1가 탄화수소 그룹이다. 이러한 그룹의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 3급-부틸, 펜틸, 헥실, 사이클로헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 또는 유사한 알킬 그룹; 비닐, 알릴, 프로페닐, 이소프로페닐, 부테닐, 이소부테닐, 펜테닐, 헵테닐, 헥세닐, 사이클로헥세닐 그룹, 또는 유사한 알케닐 그룹; 페닐, 톨릴, 크실릴, 나프틸, 또는 유사한 아릴 그룹; 벤질, 펜에틸, 또는 유사한 아르알킬 그룹; 및 3-클로로프로필, 2-브로모에틸, 3,3,3-트리플루오로프로필, 또는 유사한 할로겐화 알킬 그룹을 들 수 있다. 1개의 분자 내에서 2개 이상의 R2 그룹은 불포화 지방족 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹이다. 상기 그룹들 중 알케닐 그룹, 특히 비닐, 알릴 및 헥세닐 그룹이 가장 바람직하다. 1개의 분자 내에서 R2로 표시되는 모든 그룹의 20몰% 이상은 아릴 그룹, 바람직하게는 페닐 그룹이다. 상기 화학식 2에서, "b"는 0.5 ≤ b ≤ 2.2의 조건을 만족하는 수이다.
상술된 성분 (A)는 평균 화학식 2a의 오가노폴리실록산(A1)과, 평균 화학식 2b의 오가노폴리실록산(A2)의 혼합물일 수 있다.
R2 b'SiO(4-b')/2
상기 화학식 2a에서,
R2는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 임의로 치환된 1가 탄화수소 그룹이되, 1개의 분자 내에서 2개 이상의 R2 그룹은 불포화 지방족 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹이고, 모든 R2의 20몰% 이상은 아릴 그룹이며, "b'"는 1.9 ≤ b' ≤ 2.2의 조건을 만족하는 수이다.
R2 b"SiO(4-b")/2
상기 화학식 2b에서,
R2는 상기 정의된 바와 같고, "b""는 0.5 ≤ b" ≤ 1.7의 조건을 만족하는 수이다.
성분 (A1)은 선형, 부분 분지된 선형, 또는 분지형의 분자 구조를 갖는 평균 화학식 2a의 오가노폴리실록산이다.
화학식 2a
R2 b'SiO(4-b')/2
25℃의 온도에서 이 성분은 액체이거나 경화되지 않은 고무의 형태를 갖는다. 이 성분은 25℃에서 10 내지 10,000,000mPa·s, 바람직하게는 100 내지 1,000,000mPa·s, 가장 바람직하게는 100 내지 100,000mPa·s의 점도를 갖는 것이 권장된다. 상기 화학식 2a에서, R2는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 임의로 치환된 1가 탄화수소 그룹일 수 있다. 이 그룹의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 3급-부틸, 펜틸, 헥실, 사이클로헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 또는 유사한 알킬 그룹; 비닐, 알릴, 프로페닐, 이소프로페닐, 부테닐, 이소부테닐, 헥세닐, 사이클로헥세닐 그룹, 또는 유사한 알케닐 그룹; 페닐, 톨릴, 크 실릴, 나프틸, 또는 유사한 아릴 그룹; 벤질, 펜에틸, 또는 유사한 아르알킬 그룹; 및 3-클로로프로필, 2-브로모에틸, 3,3,3-트리플루오로프로필, 또는 유사한 할로겐화 알킬 그룹을 들 수 있다. 1개의 분자 내에서 2개 이상의 R2 그룹은 불포화 지방족 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹이다. 상기 그룹들 중 알케닐 그룹, 특히 비닐, 알릴, 및 헥세닐 그룹이 가장 바람직하다. 경화물에서의 개선된 물리적 강도와 높은 굴절률의 관점으로부터, 아릴 그룹은 R2로 표시되는 모든 그룹의 20몰% 이상, 바람직하게는 40몰% 이상을 구성하는 것이 권장된다.
상술된 성분 (A1)의 예로는 분자의 양쪽 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 캡핑(capping)된 메틸페닐폴리실록산; 분자의 양쪽 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸실록산과 메틸페닐실록산과의 공중합체; 분자의 양쪽 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 캡핑된 메틸페닐실록산과 메틸비닐실록산과의 공중합체; 분자의 양쪽 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 캡핑된 디페닐실록산과 메틸비닐실록산과의 공중합체; 분자의 양쪽 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸실록산과 메틸페닐실록산과 메틸비닐실록산과의 공중합체; 분자의 양쪽 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 캡핑된 메틸페닐실록산과 메틸비닐실록산과의 공중합체; 분자의 양쪽 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 캡핑된 디페닐실록산과 메틸비닐실록산과의 공중합체; 및 분자의 양쪽 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸실록산과 메틸페닐실록산과 메틸비닐실록산과의 공중합체를 들 수 있다.
반면, 성분 (A2)는 분지형 또는 망상형 분자 구조를 갖는 평균 화학식 2b의 오가노폴리실록산이다.
화학식 2b
R2 b"SiO(4-b")/2
25℃의 온도에서 이 성분은 액체이거나 고체 형태를 가질 수 있다. 상기 화학식 2b에서, R2는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 임의로 치환된 1가 탄화수소이다. 이들 그룹은 상기 각각의 예에서 언급된 것과 동일하다. 1개의 분자 내에서 2개 이상의 R2는 불포화 지방족 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹이다. 알케닐 그룹, 특히 비닐, 알릴, 및 헥세닐 그룹이 바람직하다. 높은 굴절률의 관점으로부터 R2로 표시되는 모든 그룹의 20몰% 이상, 바람직하게는 40몰% 이상은 아릴 그룹이고, "b""는 0.5 ≤ b" ≤ 1.7의 조건을 만족하는 수이다.
상술된 성분 (A2)는 화학식 R2 3SiO1/2로 표시되는 실록산 단위(이른바 M 단위), 화학식 R2 2SiO2/2로 표시되는 실록산 단위(이른바 D 단위), 화학식 R2SiO3/2로 표시되는 실록산 단위(이른바 T 단위), 및 화학식 SiO4/2로 표시되는 실록산 단위(이른바 Q 단위)로 이루어질 수 있는 오가노폴리실록산을 포함한다. 이 성분의 예로는 상기 T 단위로만 구성된 오가노폴리실록산, T 단위와 상기 다른 실록산 단위들을 함께 포함하는 오가노폴리실록산, 또는 Q 단위와 상기 다른 실록산 단위들을 함께 포함하는 오가노폴리실록산을 들 수 있다. 상기 단위들의 화학식 2b에서, R2는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 임의로 치환된 1가 탄화수소 그룹이고, 이의 예로는 상기된 이러한 형태의 그룹에서 예시된 것과 동일한 그룹들을 들 수 있다. 그러나, 1개의 분자 내에서 2개 이상의 R2 그룹은 불포화 지방족 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹이고, 모든 R2의 20몰% 이상은 아릴 그룹이다. 다른 그룹들은 소량으로 함유되어야 하는 실란올 그룹 및 알콕시 그룹을 포함할 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 성분 (A)는 성분 (A1)과 (A2)의 혼합물이다. 성분 (A1)은 30 내지 99질량%, 바람직하게는 40 내지 90질량%로 사용하고 성분 (A2)는 1 내지 70질량%, 바람직하게는 10 내지 60질량%의 양으로 사용하는 것이 권장된다.
성분 (A)의 가교결합제인 성분 (B)는 평균 화학식 3로 표시되는 오가노폴리실록산이다.
화학식 3
R3 cHdSiO(4-c-d)/2
상기 화학식 3에서,
R3는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖고 불포화 지방족 결합을 갖지 않는 임의로 치환된 1가 탄화수소 그룹이다. 상술된 1가 탄화수소 그룹은 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 3급-부틸, 펜틸, 헥실, 사이클로헥실, 헵틸, 옥 틸, 노닐, 데실, 또는 유사한 알킬 그룹; 페닐, 톨릴, 크실릴, 나프틸, 또는 유사한 아릴 그룹; 벤질, 펜에틸, 또는 유사한 아르알킬 그룹; 및 3-클로로프로필, 2-브로모에틸, 3,3,3-트리플루오로프로필, 또는 유사한 할로겐화 알킬 그룹을 들 수 있다. 상기 화학식 3에서, R3는 오로지 알킬 그룹, 특히 오로지 메틸 그룹이거나, 알킬 그룹 및 아릴 그룹, 특히 메틸 그룹 및 페닐 그룹일 수 있다. 1개의 분자 내에서 페닐 그룹의 양이 많을수록 굴절률과 광투과율이 높아진다. 따라서, 페닐 그룹의 양은 R3로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상, 바람직하게는 10몰% 이상을 권장한다. 상기 화학식 3에서, "c" 및 "d"는 1.0 < c < 2.2, 0.002 < d < 1, 및 1.0 < c+d < 3.0의 조건을 만족하는 수이고, "d"는 0.002 < d < 1의 조건을 만족하는 수이다. 성분 (A)와의 보다 우수한 반응성의 관점으로부터 0.02 < d < 1의 조건을 권장할 수 있다.
성분 (B)의 분자 구조에 대해서는 특별한 제한은 없으나, 이 성분은 선형, 부분 분지된 선형, 분지형, 고리형, 또는 망상형의 분자 구조를 가질 수 있다. 성분 (A)와의 보다 우수한 혼화성을 위하여, 이 성분은 25℃에서 액체인 것이 권장된다. 이 성분의 규소 결합된 수소 원자는 분자의 말단 또는 주쇄 내의 위치에 존재하거나 이들 두 위치에 동시에 존재할 수 있다. 1개의 분자 내에서 규소 결합된 원자의 수는 3 내지 500개, 바람직하게는 3 내지 10개의 범위일 수 있다.
성분 (B)의 점도에 대해서는 특별한 제한은 없으나, 얻어진 조성물의 취급을 용이하게 하고 조성물을 경화시켜서 얻은 경화물의 물리적 특성을 개선시키기 위하 여 25℃에서의 점도는 1 내지 1,000,000mPa·s, 바람직하게는 1 내지 10,000mPa·s의 범위를 권장한다. 성분 (B)와의 반응성을 높이기 위하여 25℃에서의 점도는 1 내지 500mPa·s의 범위가 더욱 바람직하다.
상술된 성분 (B)의 예로는 분자의 양쪽 말단이 디메틸하이드로겐실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸폴리실록산; 분자의 양쪽 말단이 디메틸하이드로겐실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸실록산과 메틸하이드로겐실록산의 공중합체; 분자의 양쪽 말단이 디메틸하이드로겐실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸실록산과 메틸페닐실록산과의 공중합체; 분자의 양쪽 말단이 디메틸하이드로겐실록시 그룹으로 캡핑된 메틸페닐폴리실록산; 분자의 양쪽 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 캡핑된 메틸하이드로겐폴리실록산; 분자의 양쪽 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸실록산과 메틸하이드로겐실록산의 공중합체; 및 분자의 양쪽 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 캡핑된 메틸페닐실록산과 메틸하이드로겐실록산의 공중합체를 들 수 있다.
성분 (B)는, 성분 (A)에 함유된 불포화 지방족 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹에 대한 성분 (B)에 함유된 규소 결합된 수소 원자의 몰비가 0.3 내지 5의 범위, 바람직하게는 0.6 내지 3의 범위가 되도록 하는 양으로 본 발명의 조성물에 함유된다. 성분 (B)의 함량이 권장된 하한치 미만인 경우 조성물은 불충분하게 경화될 수 있으며, 반대로 성분 (B)의 함량이 권장된 상한치를 초과하는 경우에는 조성물로부터 얻은 경화물의 내열성이 저하될 수 있다.
접착 촉진제인 성분 (C)는 평균 화학식 1로 나타낸다.
화학식 1
R1 aSiO(4-a)/2
상기 화학식 1에서,
R1은 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 임의로 치환된 알킬 그룹, 2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 그룹, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 아릴 그룹, 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알콕시 그룹, 또는 에폭시-함유 유기 그룹으로부터 선택된 그룹이다. 이들 그룹은 상기 예시된 적합한 그룹들과 동일하다. 성분 (C)의 1개의 분자 내에 함유된 알케닐 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상, 바람직하게는 5 내지 50몰%를 구성해야 한다. 아릴 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상, 바람직하게는 10몰% 이상을 구성해야 한다. 알콕시 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 한다. 에폭시-함유 유기 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상, 바람직하게는 5 내지 50몰%를 구성해야 한다. 상기 화학식 1에서, "a"는 1.0 ≤ a < 4.0의 조건을 만족하는 수이어야 한다. 앞서 설명한 것과 동일한 이유로 "a" 값은 1.0 ≤ a ≤ 3.5, 바람직하게는 2.0 ≤ a ≤ 3.0, 가장 바람직하게는 2.2 ≤ a ≤ 2.6의 조건을 만족하는 것이 권장된다. 성분 (C)는 상기 설명된 것과 동일한 방법에 의해 제조된다.
성분 (C)는 성분 (A) 100질량부당 0.01 내지 50질량부, 바람직하게는 0.05 내지 10질량부의 양으로 본 발명의 조성물에 사용되어야 한다. 성분 (C)가 권장된 하한치 미만의 양으로 사용되는 경우 경화 동안 수득된 조성물의 기재에 대한 접착력이 저하될 수 있다. 반대로 성분 (C)의 함량이 권장된 상한치를 초과하는 경우 조성물을 경화시켜서 얻은 제품의 내열성 또는 물리적 강도가 저하될 수 있다.
성분 (D)는 조성물을 경화시키기 위해 사용되고 성분 (B)의 규소 결합된 수소 원자와 성분 (A)에 함유된 불포화 지방족 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹 사이의 하이드로실릴화 반응을 촉진시키는 하이드로실릴화 촉매이다. 성분 (D)는 백금계 촉매, 로듐계 촉매, 및 팔라듐계 촉매로 예시될 수 있다. 매우 높은 경화 촉진 효과를 갖는 백금계 촉매가 가장 바람직하다. 백금계 촉매의 예로는 백금흑(platinum black), 클로로백금산, 알코올 개질된 클로로백금산, 백금의 올레핀 착물, 백금의 비스(아세토아세테이트) 착물, 백금의 카보닐 착물, 백금의 비스(아세틸아세토네이트) 착물, 클로로백금산의 디비닐테트라메틸디실록산 착물, 백금의 알케닐실록산 착물, 백금의 디비닐테트라메틸디실록산 착물, 및 클로로백금산과 아세틸렌 알코올의 착물이 있다. 백금의 알케닐실록산 착물이 가장 바람직하다. 상술된 알케닐실록산의 예로는 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 및 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐 사이클로테트라실록산을 들 수 있고, 상기 알케닐실록산에서 이들의 메틸 그룹 중 일부는 에틸 그룹, 페닐 그룹 등으로 치환되고, 상기 알케닐실록산에서 비닐 그룹은 알릴 그룹, 헥세닐 그룹 등으로 치환된다. 착물 안정성의 관점에서 가장 바람직한 백금의 알케닐실록산 착물은 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산이다. 상기 백금의 알케닐실록산 착물의 안정성을 개 선시키기 위하여 이들을 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,3-디알릴-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,3-디비닐-1,3-디메틸-1,3-디페닐디실록산, 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라페닐디실록산, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산, 또는 유사한 알케닐실록산 또는 디메틸실록산 올리고머, 또는 다른 오가노실록산 올리고머와 함께 추가로 배합할 수 있다. 이러한 형태의 가장 바람직한 첨가제는 알케닐실록산이다.
성분 (D)는 본 발명의 조성물에 촉매량으로 첨가된다. 예를 들면, 성분 (D)의 촉매가 백금계 촉매인 경우 당해 촉매는 조성물 내의 백금 원자의 함량이 0.1 내지 1,000ppm, 바람직하게는 0.1 내지 500ppm의 범위가 되도록 하는 양으로 조성물에 질량 단위로 첨가될 수 있다. 성분 (D)가 권장된 하한치 미만의 양으로 사용되는 경우에는 조성물이 충분하게 경화되지 않을 수 있고, 반대로 성분 (D)의 함량이 권장된 상한치를 초과하는 경우에는 조성물을 경화하여 얻은 경화된 생성물이 착색될 수 있다.
본 발명의 목적에 위배되지 않는 범위 내에서, 조성물은 하이드로실릴화 반응 억제제로서 사용되는 임의의 화합물들과 함께 배합될 수 있다. 이러한 억제제의 예로는 2-메틸-3-부틴-2-올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 2-페닐-3-부틴-2-올, 또는 유사한 알킨 알코올; 3-메틸-3-펜텐-1-인, 3,5-디메틸-3-헥센-1-인, 또는 유사한 에닌 화합물; 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라헥세닐사이클로테트라실록산, 벤조트리아졸 또는 유사한 경화 억제제를 들 수 있다. 이들 억제제가 사용될 수 있는 양에 대해서 는 특별한 제한은 없으나 이들은 상술된 성분 (A) 내지 (D)의 총합 100질량부당 0.001 내지 6질량부의 양으로 첨가함을 권장할 수 있다.
본 발명의 목적에 위배되지 않는 범위 내에서, 조성물은 발연(fumed) 실리카, 소성(baked) 실리카, 습식 실리카, 석영 분말, 티탄 옥사이드, 발연 티탄 옥사이드, 칼슘 카보네이트, 철 옥사이드, 아연 옥사이드, 알루미늄 하이드록사이드, 또는 유사한 무기 충전제; 알루미늄 옥사이드, 실리콘 니트라이드, 보론 니트라이드, 다이아몬드 분말, 또는 유사한 열 전도성 충전제; 구리 분말, 금 분말, 은 분말, 니켈 분말, 금-피복된 구리 분말, 전도성 카본블랙, 또는 유사한 전기전도성 충전제; 카본블랙, 벵갈라(bengala), 티탄 옥사이드, 또는 유사한 안료; 톨루엔, 크실렌, 헥산, 헵탄, 메틸에틸케톤, 아세톤, 에탄올, 이소프로필 알코올, 또는 유사한 유기 용매; 염료 등과 같은 다른 임의의 화합물들과 함께 배합될 수 있다.
본 발명의 조성물은 실온에서 액체 또는 검의 형태를 가질 수 있다. 본 발명의 조성물은 실온에서 또는 가열시에 유동할 수 있다. 이 조성물은 경화될 때 JIS K 6253-1997(가황 고무 및 열가소성 고무에 대한 경도 시험 방법)에 따라 A형 경도계로 측정한 경도가 15 내지 80인 탄성체로 전환될 수 있다. 본 발명의 조성물은 경화시 극성 결합을 갖는 열가소성 수지, 열경화성 수지, 또는 유사한 유기 수지, 금속, 무기 반도체, 세라믹, 및 유리로 만들어진 기재와 같은 다양한 기재에 강하게 접착하고 우수한 접착 내구성을 갖기 때문에 전자 기기, 전자 장치, 전기 장치 등의 부품을 위한 밀봉제, 접착제, 결합제, 보호용 피복제, 언더필러(underfiller) 등으로서 사용될 수 있다. 특히, 조성물의 경화물은 25℃에서 1.45, 심지어 1.50을 초과하는 높은 굴절률을 갖고 90 내지 100%의 투과율을 갖기 때문에 조성물은 광학 반도체의 투명 밀봉제, 접착제, 결합제, 보호용 피복제, 언더필러 등으로서 사용하기에 적합하다.
이하, 본 발명의 반도체 디바이스를 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 반도체 디바이스는 이의 반도체 소자가 상술된 경화성 오가노폴리실록산 조성물의 경화물로 밀봉되는 것을 특징으로 한다. 이러한 반도체 소자는 발광용 반도체 소자 또는 수광용 반도체 소자를 포함할 수 있다. 이들 반도체 소자의 전형적인 예는 액체상으로부터의 성장 또는 MOCVD법에 의해 각각의 기재 위에 형성된 InN, AlN, GaN, ZnSe, SiC, GaP, GaAs, GaAlAs, GaAlN, AlInGaP, InGaN, AlInGaN 등의 반도체 소자 형태의 발광층을 갖는 발광 다이오드(LED) 칩이다. 본 발명의 반도체 디바이스는, 예를 들면 표면 실장 LED로서 사용될 수 있다. 이러한 LED를 내열성 유기 수지(예: 폴리프탈아미드 수지, 폴리페닐렌 설파이드 수지, 또는 폴리에테르니트릴 수지)로 만들어진 오목한 케이싱 안에 넣고 이 케이싱을 상술한 경화성 오가노폴리실록산 조성물로 충전시킨 후 조성물을 경화시켜서 상술된 광학 반도체 소자를 투명한 경화물 내에 밀봉시킨다. 상기 목적에 적합한 경화성 오가노폴리실록산 조성물은 JIS K 6253-1997(가황 고무 및 열가소성 고무에 대한 경도 시험 방법)에 따라 A형 경도계로 측정한 경도가 15 내지 50인 탄성체를 형성할 수 있는 조성물이다. 상기 조성물이 경화 과정 중에 내열성 유기 수지, 광학 반도체 소자(예: LED), 내부 전극(예: 내부 리드 와이어), 결합 와이어 등과 접촉하게 되면, 경화 후 조성물은 상술된 소자들에 강하게 접착된다. 밀봉 재료에 함침된 LED는 블릿(bullet)형일 수 있다. LED 이외에, 상기 소자는 포토커플러(photocoupler) 또는 CCD 요소를 포함할 수 있다.
LED는 블릿형 또는 표면 실장형일 수 있으나 도 1에는 예시 목적으로 표면 실장형 LED만을 도시한다. 이 디바이스는 폴리프탈아미드(PPA) 케이싱(1)의 바닥 위에 놓인, 케이싱의 측벽으로부터 케이싱의 중앙을 향해 연장되는 내부 리드(3)를 갖고, 케이싱의 중앙에는 리드(3) 위에 LED 칩(2)이 올려져 있다. LED 칩(2)과 내부 리드(3)는 결합 와이어(4)에 의해 전기적으로 연결된다. PPA 케이싱의 내부는 하기 적용 실시예에 설명된 종류의 경화성 오가노폴리실록산 조성물로 충전되고 이 조성물은 가열에 의해 경화되어 투명한 경화물(5)로 전환된다.
본 발명의 반도체 디바이스에서는 상술된 경화성 오가노폴리실록산 조성물을 먼저 불완전하게 응고된 겔과 같은 상태로 경화시킨 후 더 높은 온도에서 가열함으로써 경화를 완결시키는 방법에 의해 경화할 수 있다. 다시 말하면 경화는 2단계 공정으로 수행될 수 있다. 상기 공정의 제1 단계는 경화성 오가노폴리실록산의 초기 경화를 일으킬 수 있는 최저 온도에서 수행하는 것이 권장된다. 경화 과정 중에 내부 응력의 발생을 줄이기 위하여 제1 단계의 경화 온도는 100℃를 넘지 않는 것이 권장된다. 그 결과 경화성 오가노폴리실록산 조성물은 겔로 전환되고 비유동성 경화물을 형성한다. 제2 단계에서는 온도를 상승시키고 경화를 완결시키도록 공정을 수행한다. 이 단계에서 경화 온도는 120 내지 180℃의 범위이어야 한다. 제2 경화 단계는 조성물의 경화 과정 중에 발생된 내부 응력을 감소시킬 수 있고 조성물의 경화물과 유기 수지 사이의 접착 내구성 및 접착 강도를 더 향상시킬 수 있다.
본 발명의 접착 촉진제, 경화성 오가노폴리실록산 조성물, 및 반도체 디바이스를 적용 실시예 및 비교 실시예를 참조로 더욱 상세히 설명한다. 경화성 오가노폴리실록산 조성물 및 이들 조성물의 경화물의 특성들은 아래에 설명된 방법에 의해 측정하였다. 표면 실장 LED는 상술된 경화성 오가노폴리실록산을 사용하여 제조하고, 아래에 설명된 방법에 의해 박리율을 평가하였다.
[경화성 오가노폴리실록산 조성물의 굴절률]
경화성 오가노폴리실록산의 굴절률을 25℃에서 아베(Abbe) 굴절계에 의해서 측정하였다. 광원은 589㎚의 가시광을 방출한다.
[경화성 오가노폴리실록산 조성물의 경화물의 광투과율]
경화성 오가노폴리실록산 조성물을 2장의 유리판 사이에 위치시키고 150℃에서 1시간 동안 유지시켜서 경화한 후 25℃에서 자동 분광 분석계(광로 길이: 0.2㎜)를 사용하여 400㎚ 내지 700㎚의 범위의 임의의 가시광 파장에서 광투과율을 측정하였다. 조성물의 경화물의 광투과율은 유리와 경화물을 통과한 빛의 투과율 값과 유리만을 통과한 빛의 투과율 값 사이의 차이로서 측정되었다. 450㎚의 파장에서의 광투과율 값을 표 1에 기재한다.
[경화성 오가노폴리실록산 조성물의 경화물의 경도]
경화성 오가노폴리실록산 조성물을 150℃에서 1시간 동안 압축 성형하여 시트 형태의 경화물을 제조하였다. 얻어진 경화물의 경도를 JIS K 6253-1997(가황 고무 및 열가소성 고무에 대한 경도 시험 방법)에 따라 A형 경도계로 측정하였다.
[경화성 오가노폴리실록산 조성물의 경화물의 인장 강도 및 신장율]
경화성 오가노폴리실록산 조성물을 150℃에서 1시간 동안 압축 성형하여 경화성 오가노폴리실록산 조성물의 경화물을 덤벨 제3호 표본의 형태(JIS K 6251-1993: "가황 고무의 인장 강도의 시험 방법"에 따름)로 제조하였다. 얻어진 경화물의 인장 강도를 JIS K 6251-1993의 규정에 따라서 측정하였다.
[경화성 오가노폴리실록산 조성물의 경화물의 인열 강도]
경화성 오가노폴리실록산 조성물을 150℃에서 1시간 동안 압축 성형하여 경화성 오가노폴리실록산 조성물의 경화물을 덤벨 제3호 표본의 형태(JIS K 6252-1993: "가황 고무의 인장 강도의 시험 방법"에 따름)로 제조하였다. 얻어진 경화물의 인열 강도를 JIS K 6252-1993의 규정에 따라서 측정하였다.
[경화성 오가노폴리실록산 조성물의 경화물의 폴리프탈아미드(PFA) 수지판에 대한 접착력]
폴리테트라플루오로에틸렌 스페이서(spacer)(폭: 10㎜, 길이: 20㎜, 두께: 1㎜)를 2장의 폴리프탈아미드(PPA) 수지판(폭: 25㎜, 길이: 50㎜, 두께: 1㎜) 사이에 삽입(sandwiching)하였다. 판들 사이에 남은 공간을 경화성 오가노폴리실록산 조성물로 충전시키고 판들을 함께 클립으로 고정시킨 후 이 패키지를 150℃의 고온 공기 순환식 오븐에서 1시간 동안 유지시켜서 조성물을 경화하였다. 실온으로 냉각한 후 클립과 스페이서를 제거하고 상술된 폴리프탈아미드(PPA) 수지판을 인장 시험기 안에 넣고 반대쪽 수평방향으로 잡아당겨서 파열되는 순간의 응력을 측정하였다.
[경화성 오가노폴리실록산 조성물의 경화물의 알루미늄판에 대한 접착 강도]
폴리테트라플루오로에틸렌 스페이서(폭: 10㎜, 길이: 20㎜, 두께: 1㎜)를 2장의 알루미늄판(폭: 25㎜, 길이: 75㎜, 두께: 1㎜) 사이에 삽입하였다. 판들 사이에 남은 공간을 경화성 오가노폴리실록산 조성물로 충전시키고 판들을 함께 클립으로 고정시킨 후 이 패키지를 150℃의 고온 공기 순환식 오븐에서 1시간 동안 유지시켜서 조성물을 경화하였다. 실온으로 냉각한 후 클립과 스페이서를 제거하고 상술된 알루미늄 수지판을 인장 시험기 안에 넣고 반대쪽 수평방향으로 잡아당겨서 파열되는 순간의 응력을 측정하였다.
[표면 실장 발광 다이오드(LED)의 제조]
측벽으로부터 케이싱의 중앙 쪽으로 연장된 내부 리드(3)가 바닥 위에 놓여 져 있는 폴리프탈아미드(PPA) 수지로 만들어진 16개의 원통형 케이싱(1)(내부 직경: 2.0㎜, 깊이: 1.0㎜)의 밀폐된 바닥 위에 16개의 LED 칩(2)을 올려놓는다. 각각의 경우, LED 칩(2)과 내부 리드(3)는 결합 와이어(4)에 의해 전기적으로 연결된다. 아래의 적용 실시예 및 비교 실시예에 사용된 종류의 경화성 오가노폴리실록산을 탈기시키고 분산기를 통해 상기 반제품의 케이싱 내에 주입함으로써 도 1에 도시된 형태의 표면 실장 발광 다이오드(LED) 16개를 제조하였다.
[경화물의 초기 박리율]
각각의 폴리프탈아미드(PPA) 수지 케이싱(1)의 내벽과 상기 조성물의 경화물 사이의 계면의 상태를 16개의 모든 표면 실장 발광 다이오드(LED)에 대해서 광학 현미경으로 관찰하고, 박리가 일어난 경우(즉, 경화물이 PPA 케이싱으로부터 박리된 경우)의 수를 16에 대한 비율로서 측정하여 박리율을 측정하였다.
[항온항습기 내에서 유지시킨 후의 박리율]
상술된 16개의 표면 실장 발광 다이오드(LED)를 30℃/70RH% 공기 중의 자동온도조절장치에서 72시간 동안 유지시켰다. 이후, 온도를 25℃로 회복시키고 각각의 폴리프탈아미드(PPA) 수지 케이싱(1)의 내벽과 상기 조성물의 경화물 사이의 계면의 상태를 16개의 모든 표면 실장 발광 다이오드(LED)에 대해서 광학 현미경으로 관찰하고, 박리가 일어난 경우(즉, 경화물이 PPA 케이싱으로부터 박리된 경우)의 수를 16에 대한 비율로서 측정하여 박리율을 측정하였다.
[280℃에서 30초간 유지시킨 후의 박리율]
상술된 16개의 표면 실장 발광 다이오드(LED)를 280℃에서 30초간 오븐에서 유지시켰다. 이후, 온도를 25℃로 회복시키고 폴리프탈아미드(PPA) 수지 케이싱(1)의 내벽과 상기 조성물의 경화물 사이의 계면의 상태를 16개의 모든 표면 실장 발광 다이오드(LED)에 대해서 광학 현미경으로 관찰하고, 박리가 일어난 경우(즉, 경화물이 PPA 케이싱으로부터 박리된 경우)의 수를 16에 대한 비율로서 측정하여 박리율을 측정하였다.
[열 충격 주기 후의 박리율]
상술된 16개의 표면 실장 발광 다이오드(LED)를 280℃에서 30초간 오븐에서 유지시켰다. 이후, 다이오드를 -40℃에서 30분간, 이어서 100℃에서 30분간 유지시켰다. 상술된 열 주기(-40℃ <-> +100℃)를 5회 반복하였다. 그런 다음 온도를 25℃로 회복시키고 폴리프탈아미드(PPA) 수지 케이싱(1)의 내벽과 상기 조성물의 경화물 사이의 계면의 상태를 16개의 모든 표면 실장 발광 다이오드(LED)에 대해서 광학 현미경으로 관찰하고, 박리가 일어난 경우(즉, 경화물이 PPA 케이싱으로부터 박리된 경우)의 수를 16에 대한 비율로서 측정하여 박리율을 측정하였다.
[적용 실시예 1]
온도계, 교반기, 딘-스타크(Dean-Stark) 관, 및 환류 냉각기가 장착된 200㎖ 용량의 플라스크를 아르곤으로 채운 후, 이 플라스크 안에 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란 50.0g, 분자의 양쪽 말단이 실란올 그룹으로 캡핑된 평균 화학식 HO[CH3(CH2=CH)SiO]10H의 메틸비닐폴리실록산 25.0g, 및 1,3,5,7-테트라페닐-1,3,5,7-테트라메틸사이클로테트라실록산 25.0g을 부하하였다. 성분들을 교반하면서 칼륨 하이드록사이드 0.02g을 첨가하고, 혼합물을 가열하고, 혼합물을 환류하면서 발생된 메탄올의 일부를 증류 제거하고, 생성물을 130℃에서 1시간 동안 유지시켰다. 이후, 생성물을 실온으로 냉각시키고 트리메틸클로로실란의 10질량% 톨루엔 용액 0.5g을 적가하고, 혼합물을 1시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 여과하고 여액을 감압하에 가열하여 메탄올, 톨루엔 및 저비점 물질들을 증류 제거한 결과 25mPa·s의 점도를 갖는 투명한 담황색 액체 78g이 수득되었다. 이 투명한 담황색 액체를 겔 투과 크로마토그래피로 처리한 결과 얻어진 생성물의 질량 평균 분자량은 1,400으로 나타난다. 13C- 및 29Si-MNR 스펙트럼 분석 결과 생성물은 평균 단위식 [CH3(C6H5)SiO2/2]0.15[CH3(CH2=CH)SiO2/2]0.24(EpSiO3/2)0.19(CH3O1/2)O.42(여기서, Ep는 3-글리시독시프로필 그룹을 나타낸다)의 오가노폴리실록산인 것으로 확인되었다. 수득된 오가노폴리실록산은 평균 화학식 R2.40SiO0.80로 표시될 수 있다. R로 표시되는 모든 그룹 중에서 11몰%는 페닐 그룹이고 17몰%는 비닐 그룹이며 14몰%는 3-글리시독시프로필 그룹이고 30몰%는 메톡시 그룹이다. 수득된 오가노폴리실록산은 접착 촉진제(C-1)를 포함하였다.
[적용 실시예 2]
온도계, 교반기, 딘-스타크 관, 및 환류 냉각기가 장착된 200㎖ 용량의 플라스크를 아르곤으로 채운 후, 이 플라스크 안에 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란 40.0g, 분자의 양쪽 말단이 실란올 그룹으로 캡핑된 평균 화학식 HO[CH3(CH2=CH)SiO]10H의 메틸비닐폴리실록산 20.0g, 및 1,3,5,7-테트라페닐-1,3,5,7-테트라메틸사이클로테트라실록산 40.0g을 부하하였다. 성분들을 교반하면서 칼륨 하이드록사이드 0.02g을 첨가하고, 혼합물을 가열하고, 혼합물을 환류하면서 발생된 메탄올의 일부를 증류 제거하고, 생성물을 130℃에서 1시간 동안 유지시켰다. 이후, 생성물을 실온으로 냉각시키고 합성 알루미늄 실리케이트 0.4g을 적가하고, 혼합물을 1시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 여과하고 여액을 감압하에 가열하여 메탄올, 톨루엔 및 저비점 물질들을 증류 제거한 결과 33mPa·s의 점도를 갖는 투명한 담황색 액체 87g이 수득되었다. 이 투명한 담황색 액체를 겔 투과 크로마토그래피로 처리한 결과 얻어진 생성물의 질량 평균 분자량은 1,150으로 나타난다. 13C- 및 29Si-MNR 스펙트럼 분석 결과 생성물은 평균 단위식 [CH3(C6H5)SiO2/2]0.28[CH3(CH2=CH)SiO2/2]0.18(EpSiO3/2)0.17(CH3O1/2)O.37(여기서, Ep는 3-글리시독시프로필 그룹을 나타낸다)의 오가노폴리실록산인 것으로 확인되었다. 수득된 오가노폴리실록산은 평균 화학식 R2.32SiO0.84로 표시될 수 있다. R로 표시되는 모든 그룹 중에서 19몰%는 페닐 그룹이고 12몰%는 비닐 그룹이며 12몰%는 3-글리시독시프로필 그룹이고 25몰%는 메톡시 그룹이다. 수득된 오가노폴리실록산은 접착 촉진제(C-2)를 포함하였다.
[적용 실시예 3]
온도계, 교반기, 딘-스타크 관, 및 환류 냉각기가 장착된 200㎖ 용량의 플라스크를 아르곤으로 채운 후, 이 플라스크 안에 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란 50.0g, 분자의 양쪽 말단이 실란올 그룹으로 캡핑된 평균 화학식 HO[CH3(CH2=CH)SiO]10H의 메틸비닐폴리실록산 25.0g, 및 옥타페닐사이클로테트라실록산 25.0g을 부하하였다. 성분들을 교반하면서 칼륨 하이드록사이드 0.02g을 첨가하고, 혼합물을 가열하고, 혼합물을 환류하면서 발생된 메탄올의 일부를 증류 제거하고, 생성물을 130℃에서 1시간 동안 유지시켰다. 이후, 생성물을 실온으로 냉각시키고 아세트산 0.04g을 적가하고, 혼합물을 1시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 여과하고 여액을 감압하에 가열하여 메탄올, 톨루엔, 아세트산 및 저비점 물질들을 증류 제거한 결과 300mPa·s의 점도를 갖는 투명한 담황색 액체 60g이 수득되었다. 이 투명한 담황색 액체를 겔 투과 크로마토그래피로 처리한 결과 얻어진 생성물의 질량 평균 분자량은 1,300으로 나타난다. 13C- 및 29Si-MNR 스펙트럼 분석 결과 생성물은 평균 단위식 [(C6H5)2SiO2/2]0.28[CH3(CH2=CH)SiO2/2]0.18(EpSiO3/2)0.17(CH3O1/2)O.37 (여기서, Ep는 3-글리시독시프로필 그룹을 나타낸다)의 오가노폴리실록산인 것으로 확인되었다. 수득된 오가노폴리실록산은 평균 화학식 R2.32SiO0.84로 표시될 수 있다. R로 표시되는 모든 그룹 중에서 38몰%는 페닐 그룹이고 12몰%는 비닐 그룹이며 12몰%는 3-글리시독시프로필 그룹이고 25몰%는 메톡시 그룹이다. 수득된 오가노폴리실록산은 접착 촉진제(C-3)를 포함하였다.
[비교 실시예 1]
온도계, 교반기, 딘-스타크 관, 및 환류 냉각기가 장착된 200㎖ 용량의 플라스크를 아르곤으로 채운 후, 이 플라스크 안에 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란 56.5g, 분자의 양쪽 말단이 실란올 그룹으로 캡핑된 평균 화학식 HO[(CH3)2SiO]7H의 디메틸폴리실록산 16.0g, 및 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐 사이클로테트라실록산 27.5g을 부하하였다. 성분들을 교반하면서 칼륨 하이드록사이드 0.02g을 첨가하고, 혼합물을 가열하고, 혼합물을 환류하면서 발생된 메탄올의 일부를 증류 제거하고, 생성물을 130℃에서 1시간 동안 유지시켰다. 이후, 생성물을 실온으로 냉각시키고 트리메틸클로로실란의 10질량% 톨루엔 용액 0.5g을 적가하고, 혼합물을 1시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 여과하고 여액을 감압하에 가열하여 메탄올, 톨루엔 및 저비점 물질들을 증류 제거한 결과 28mPa·s의 점도를 갖는 투명한 담황색 액체 80g이 수득되었다. 이 투명한 담황색 액체를 겔 투과 크로마토그래피로 처리한 결과 얻어진 생성물의 질량 평균 분자량은 1,100으로 나타난다. 13C- 및 29Si-MNR 스펙트럼 분석 결과 생성물은 평균 단위식 [(CH3)2SiO2/2]0.15[CH3(CH2=CH)SiO2/2]0.24(EpSiO3/2)0.19(CH3O1/2)O.42(여기서, Ep는 3-글리시 독시프로필 그룹을 나타낸다)의 오가노폴리실록산인 것으로 확인되었다. 수득된 오가노폴리실록산은 평균 화학식 R2.40SiO0.80로 표시될 수 있다. R로 표시되는 모든 그룹 중에서 17몰%는 비닐 그룹이고 14몰%는 3-글리시독시프로필 그룹이며 30몰%는 메톡시 그룹이다. 수득된 오가노폴리실록산은 접착 촉진제(C-4)를 포함하였다.
[비교 실시예 2]
온도계, 교반기, 딘-스타크 관, 및 환류 냉각기가 장착된 200㎖ 용량의 플라스크를 아르곤으로 채운 후, 이 플라스크 안에 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란 49.0g, 분자의 양쪽 말단이 실란올 그룹으로 캡핑된 평균 화학식 HO[(CH3)2SiO]7H의 디메틸비닐폴리실록산 27.5g, 및 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐 사이클로테트라실록산 23.5g을 부하하였다. 성분들을 교반하면서 칼륨 하이드록사이드 0.02g을 첨가하고, 혼합물을 가열하고, 혼합물을 환류하면서 발생된 메탄올의 일부를 증류 제거하고, 생성물을 130℃에서 1시간 동안 유지시켰다. 이후, 생성물을 실온으로 냉각시키고 합성 알루미늄 실리케이트 0.4g을 적가하고, 혼합물을 1시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 여과하고 여액을 감압하에 가열하여 메탄올, 톨루엔 및 저비점 물질들을 증류 제거한 결과 22mPa·s의 점도를 갖는 투명한 담황색 액체 75g이 수득되었다. 이 투명한 담황색 액체를 겔 투과 크로마토그래피로 처리한 결과 얻어진 생성물의 질량 평균 분자량은 950으로 나타난다. 13C- 및 29Si-MNR 스펙트럼 분석 결과 생성물은 평균 단위식 [(CH3)2SiO2/2]0.28[CH3(CH2=CH)SiO2/2]0.18(EpSiO3/2)0.17 (CH3O1/2)O.37(여기서, Ep는 3-글리시독시프로필 그룹을 나타낸다)의 오가노폴리실록산인 것으로 확인되었다. 수득된 오가노폴리실록산은 평균 화학식 R2.32SiO0.84로 표시될 수 있다. R로 표시되는 모든 그룹 중에서 12몰%는 비닐 그룹이고 12몰%는 3-글리시독시프로필 그룹이며 25몰%는 메톡시 그룹이다. 수득된 오가노폴리실록산은 접착 촉진제(C-5)를 포함하였다.
[적용 실시예 4 내지 7, 비교 실시예 3 내지 5]
하기 표 1에 기재된 성분들을 표에 기재된 질량부의 양으로 혼합하여 경화성 오가노폴리실록산 조성물을 제조하였다. 얻어진 조성물들을 이들 조성물로부터 수득된 경화물의 특성 및 상기 조성물을 사용하여 제조한 표면 실장 다이오드(LED)의 특성에 대해 평가하였다. 평가 결과를 표 1에 기재한다.
표 1에 사용된 명칭은 다음의 화합물들에 해당한다.
(A-1): 25℃에서 1,000mPa·s의 점도를 갖고 평균 화학식
[(CH3)2(CH2=CH)SiO[CH3(C6H5)SiO]30Si(CH3)2(CH=CH2) (평균 단위식: R2.06SiO.96; R로 표시되는 모든 그룹의 45몰%는 페닐 그룹이다)로 표시되는 메틸페닐폴리실록산;
(A-2): 25℃에서 15,000mPa·s의 점도를 갖고 평균 화학식
(CH3)2(CH2=CH)SiO[CH3(C6H5)SiO]120Si(CH3)2(CH=CH2) (평균 단위식: R2.02SiO0.99; R로 표시되는 모든 그룹의 49몰%는 페닐 그룹이다)로 표시되는 메틸페닐폴리실록 산;
(A-3): 질량 평균 분자량이 2,400이고 25℃에서 고체인 톨루엔-용해성의 백색 물질이며 평균 화학식
(C6H5SiO3/2)0.75[(CH3)2(CH2=CH)SiO1/2)0.25 (평균 단위식: R1.5SiO1.25; R로 표시되는 모든 그룹의 50몰%는 페닐 그룹이다)로 표시되는 오가노폴리실록산;
(A-4): 질량 평균 분자량이 7,700이고 25℃에서 100,000Pa·s의 점도를 가지며 평균 화학식
(C6H5SiO3/2)0.75[(CH3)2(CH2=CH)SiO1/2)0.10[(CH3)2SiO2/2]0.15 (평균 단위식: R1.35SiO1.325; R로 표시되는 모든 그룹의 56몰%는 페닐 그룹이다)로 표시되는 오가노폴리실록산;
(B-1): 25℃에서 1.7mPa·s의 점도를 갖고 평균 화학식
[(CH3)2HSiO]3Si(C6H5) (평균 단위식: R1.75H0.75SiO0.75; R로 표시되는 모든 그룹의 14몰%는 페닐 그룹이다)로 표시되는 오가노폴리실록산;
(B-2): 25℃에서 4.0mPa·s의 점도를 갖고 평균 화학식
H(CH3)2SiO(C6H5)2SiOSi(CH3)2H (평균 단위식: R2.0H0.67SiO0.67; R로 표시되는 모든 그룹의 33몰%는 페닐 그룹이다)로 표시되는 오가노폴리실록산;
(B-3): 질량 평균 분자량이 1,000이고 25℃에서 750mPa·s의 점도를 가지며 평균 화학식
(C6H5SiO3/2)0.60[H(CH3)2SiO1/2]0.40 (평균 단위식: R1.40H0.40SiO1.10; R로 표시되는 모든 그룹의 43몰%는 페닐 그룹이다)로 표시되는 오가노폴리실록산;
(C-1): 적용 실시예 1에서 제조한 접착 촉진제;
(C-2): 적용 실시예 2에서 제조한 접착 촉진제;
(C-3): 적용 실시예 3에서 제조한 접착 촉진제;
(C-4): 비교 실시예 1에서 제조한 접착 촉진제;
(C-5): 비교 실시예 2에서 제조한 접착 촉진제;
(D-1): 1,3-디비닐테트라메틸디실록산의 백금 착물;
(E-1): 2-페닐-3-부틴-2-올
실시예 번호 항목 적용 실시예 비교 실시예
1 2 3 4 1 2 3
경화성 오가노폴리실록산 조성물의 조성 (A-1) 질량부 11.15 11.15 - - 11.15 11.15 -
(A-2) 질량부 41.25 41.25 52 52 41.25 41.25 52
(A-3) 질량부 33.75 30.75 20 20 33.75 33.75 20
(A-4) 질량부 - 3.00 - - - - -
(B-1) 질량부 1.00 1.00 1 1 1.00 1.00 1
(B-2) 질량부 11.75 13.0 4 4 11.75 11.75 4
(B-3) 질량부 - - 10 10 - - 10
(C-1) 질량부 0.10 0.50 - - - - -
(C-2) 질량부 - - 1 - - - -
(C-3) 질량부 - - - 1.5 - - -
(C-4) 질량부 - - - - - 0.5 -
(C-5) 질량부 - - - - 0.1 - 1.5
(D-1) 모든 조성물에서 이 성분은 질량 단위로 2.5ppm의 백금 원자를 함유한다.
(E-1) 모든 조성물에서 이 성분의 함량은 질량 단위로 50ppm이다.
SiH/Vi* 0.7 0.8 1.5 1.5 0.7 0.7 1.5
조성물 점도(mPa·s) 11000 12000 12000 10000 8500 8000 9000
굴절률 1.53 1.53 1.53 1.53 1.53 1.53 1.53
경화물 광투과율(%) 99 99 98 98 99 98 96
경도 24 25 35 40 28 28 47
인장 강도(kgf/㎠) 4.5 3.5 4.5 5.0 5.0 4.0 4.0
신도(%) 70 70 64 45 65 70 25
내분쇄성(kgf/㎠) 3.5 2.5 3.5 3.5 3.2 2.3 2.5
경화조건 1차 경화 온도(℃) 60 60 60 60 110 80 110
2차 경화 온도(℃) 150 150 150 150 150 150 150
박리율 경화후 초기 0/16 0/16 0/16 0/16 8/16 5/16 0/16
고온 및 고습에서 유지한 후 0/16 0/16 0/16 0/16 10/16 7/16 0/16
280℃/30초 후 0/16 0/16 0/16 0/16 14/16 13/16 3/16
열 충격 주기 후 0/16 0/16 0/16 0/16 16/16 15/16 14/16
*성분 (A-1) 내지 (A-4)에 함유된 비닐 그룹 총 1몰에 대한 성분 (B-1) 내지 (B-3)의 규소 결합된 수소 원자의 총 몰수
본 발명의 접착 촉진제는 경화성 오가노폴리실록산 조성물, 특히 하이드로실릴화 경화성 오가노폴리실록산 조성물과 함께 사용하기에 적합하다. 본 발명의 경화성 오가노폴리실록산 조성물은 우수한 초기 접착력 및 접착 내구성을 가짐을 특 징으로 하므로 전자 기기, 전자 부품, 전기 기기, 전기 부품 등에 접착제, 결합제, 보호용 피복제, 언더필러 등으로서 사용될 수 있다. 특히, 조성물의 경화물은 높은 굴절률 및 높은 광투과율을 가짐을 특징으로 하므로 조성물은 광학 반도체 및 광학 반도체의 다른 부품들을 위한 밀봉제, 접착제, 결합제, 피복제, 언더필러 등으로서 사용될 수 있다. 본 발명의 반도체 디바이스는 LED 디스플레이 등에 사용하기에 적합하다.

Claims (14)

  1. 평균 화학식 1의 접착 촉진제.
    화학식 1
    R1 aSiO(4-a)/2
    상기 화학식 1에서,
    R1은 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 임의로 치환된 알킬 그룹, 2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 그룹, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 아릴 그룹, 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알콕시 그룹, 또는 에폭시-함유 유기 그룹으로부터 선택된 그룹이되, 1개의 분자 내에서 알케닐 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하고, 아릴 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하며, 알콕시 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하고, 에폭시-함유 유기 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하며; "a"는 1.0 ≤ a < 4.0의 조건을 만족하는 수이다.
  2. 제1항에 있어서, 2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 그룹이 R1으로 표 시되는 모든 그룹의 5 내지 50몰%를 구성하는, 접착 촉진제.
  3. 제1항에 있어서, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 아릴 그룹이 R1으로 표시되는 모든 그룹의 10몰% 이상을 구성하는, 접착 촉진제.
  4. 제1항에 있어서, 에폭시-함유 유기 그룹이 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5 내지 50몰%를 구성하는, 접착 촉진제.
  5. 제1항에 있어서, 에폭시-함유 유기 그룹이 글리시독시알킬 그룹, 에폭시사이클로헥실알킬 그룹, 또는 옥시라닐알킬 그룹인, 접착 촉진제.
  6. 평균 화학식 2의 오가노폴리실록산(A) 100중량부,
    평균 화학식 3의 오가노하이드로겐폴리실록산(B){당해 성분 (B)는, 성분 (A)에 함유된 불포화 지방족 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹에 대한 성분 (B)에 함유된 규소 결합된 수소 원자의 몰비가 0.3 내지 5의 범위가 되도록 하는 양으로 함유된다},
    평균 화학식 1의 접착 촉진제(C) 0.01 내지 50중량부, 및
    촉매량의 하이드로실릴화 촉매(D)를 포함하는 경화성 오가노폴리실록산 조성물.
    화학식 1
    R1 aSiO(4-a)/2
    상기 화학식 1에서,
    R1은 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 임의로 치환된 알킬 그룹, 2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 그룹, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 아릴 그룹, 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알콕시 그룹, 또는 에폭시-함유 유기 그룹으로부터 선택된 그룹이되, 1개의 분자 내에서 알케닐 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하고, 아릴 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하며, 알콕시 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하고, 에폭시-함유 유기 그룹의 함량은 R1으로 표시되는 모든 그룹의 5몰% 이상을 구성해야 하며; "a"는 1.0 ≤ a < 4.0의 조건을 만족하는 수이다.
    화학식 2
    R2 bSiO(4-b)/2
    상기 화학식 2에서,
    R2는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 임의로 치환된 1가 탄화수소 그룹이 되, 1개의 분자 내에서 2개 이상의 R2는 불포화 지방족 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹이고, 모든 R2의 20몰% 이상은 아릴 그룹이며, "b"는 0.5 ≤ b ≤ 2.2의 조건을 만족하는 수이다.
    화학식 3
    R3 cHdSiO(4-c-d)/2
    상기 화학식 3에서,
    R3는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖고 불포화 지방족 결합을 갖지 않는 임의로 치환된 1가 탄화수소 그룹이고, "c" 및 "d"는 1.0 < c < 2.2, 0.002 < d < 1, 및 1.0 < c+d < 3.0의 조건을 만족하는 수이다.
  7. 제6항에 있어서, 성분 (A)가 평균 화학식 2a의 오가노폴리실록산(A1) 30 내지 99질량%와, 평균 화학식 2b의 오가노폴리실록산(A2) 1 내지 70질량%의 혼합물인, 경화성 오가노폴리실록산 조성물.
    화학식 2a
    R2 b'SiO(4-b')/2
    상기 화학식 2a에서,
    R2는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 임의로 치환된 1가 탄화수소 그룹이되, 1개의 분자 내에서 2개 이상의 R2 그룹은 불포화 지방족 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹이고, 모든 R2의 20몰% 이상은 아릴 그룹이며, "b'"는 1.9 ≤ b' ≤ 2.2의 조건을 만족하는 수이다.
    화학식 2b
    R2 b"SiO(4-b")/2
    상기 화학식 2b에서,
    R2는 상기 정의된 바와 같고, "b""는 0.5 ≤ b" ≤ 1.7의 조건을 만족하는 수이다.
  8. 제6항에 있어서, 성분 (B)의 1개의 분자에 함유된 R3의 20몰% 이상이 아릴 그룹인, 경화성 오가노폴리실록산 조성물.
  9. 제6항에 있어서, 성분 (C)에 함유된 2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 그룹의 함량이 1개의 분자에 함유된 모든 R1의 5 내지 50몰%를 구성하는, 경화성 오가노폴리실록산 조성물.
  10. 제6항에 있어서, 성분 (C)에 함유된 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 아릴 그룹의 함량이 1개의 분자에 함유된 모든 R1의 10몰% 이상을 구성하는, 경화성 오가노폴리실록산 조성물.
  11. 제6항에 있어서, 성분 (C)에 함유된 에폭시-함유 유기 그룹의 함량이 1개의 분자에 함유된 모든 R1의 5 내지 50몰%를 구성하는, 경화성 오가노폴리실록산 조성물.
  12. 제6항에 있어서, 에폭시-함유 유기 그룹이 글리시독시알킬 그룹, 에폭시사이클로헥실알킬 그룹, 또는 옥시라닐알킬 그룹인, 경화성 오가노폴리실록산 조성물.
  13. 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 경화성 오가노폴리실록산 조성물의 경화물로 밀봉된 반도체 소자를 갖는 반도체 디바이스.
  14. 제13항에 있어서, 반도체 소자가 발광 소자인, 반도체 디바이스.
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