TW201439216A - 附加硬化型矽氧烷組成物、光學元件封止材料及光學元件 - Google Patents

附加硬化型矽氧烷組成物、光學元件封止材料及光學元件 Download PDF

Info

Publication number
TW201439216A
TW201439216A TW103100807A TW103100807A TW201439216A TW 201439216 A TW201439216 A TW 201439216A TW 103100807 A TW103100807 A TW 103100807A TW 103100807 A TW103100807 A TW 103100807A TW 201439216 A TW201439216 A TW 201439216A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
group
sio
component
composition
sealing material
Prior art date
Application number
TW103100807A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI506095B (zh
Inventor
Shinji Kimura
Original Assignee
Shinetsu Chemical Co
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 Shinetsu Chemical Co filed Critical Shinetsu Chemical Co
Publication of TW201439216A publication Critical patent/TW201439216A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI506095B publication Critical patent/TWI506095B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of 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; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • 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
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/56Organo-metallic compounds, i.e. organic compounds containing a metal-to-carbon bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of 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; Compositions of derivatives of such polymers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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 with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • 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
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/12Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
    • 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
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/14Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • 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
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/20Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
    • 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
    • C08G77/80Siloxanes having aromatic substituents, e.g. phenyl side groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/02Flame or fire retardant/resistant
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/10Transparent films; Clear coatings; Transparent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/20Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C08L2203/206Applications use in electrical or conductive gadgets use in coating or encapsulating of electronic parts
    • 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
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144Gold (Au) as principal constituent
    • 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
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • 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
    • H01L2224/48245Connecting 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 metallic
    • H01L2224/48247Connecting 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 metallic 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

Abstract

本發明之課題在於提供能給予具有高折射率、透明性及溫度循環耐性之硬化物的附加硬化型矽氧烷組成物、光學元件封止材料、及經該光學元件封止材料所封閉之光學元件。本發明之解決手段為一種附加硬化型矽氧烷組成物,其特徵為包含:A.在一分子中具有至少1個烯基與至少1個芳基,具有下述通式:R2SiO及SiO2(式中,R係有機基)所示的矽氧烷單位,不具有RSiO3/2所示的單位之三次元網狀的有機聚矽氧烷,B.在一分子中具有至少2個烯基與至少1個芳基之直鏈狀的有機聚矽氧烷,C.每1分子具有至少2個鍵結於矽之氫原子,且不具有烯基的有機矽化合物,與D.含鉑族金屬的氫矽烷化觸媒。

Description

附加硬化型矽氧烷組成物、光學元件封止材料及光學元件
本發明關於附加硬化型矽氧烷組成物、及使用其之光學元件封止材料與光學元件。
附加硬化性矽氧烷組成物係包含含有烯基等的脂肪族不飽和基之有機聚矽氧烷,藉由氫矽烷化反應進行硬化而給予硬化物。如此所得之硬化物係耐熱性、耐寒性、電絕緣性優異,而且由於是透明,可使用於各種的光學用途。
使用於光學用途之矽氧烷硬化物係要求高透明性及高折射率,為了達成此,一般進行使用主骨架具有苯基等的芳基之直鏈狀有機聚矽氧烷之方法(專利文獻1、2)。
或者,為了高硬度化,使用併用有RSiO3/2(R為有機基)所示的單位之分支狀有機聚矽氧烷之組成物(專利文獻3~5)。
然而,此等硬化性有機聚矽氧烷組成物,係硬化所得之硬化物的溫度循環耐性不充分,有容易發生自基材的剝離或龜裂之問題。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]特開2004-292807號公報
[專利文獻2]特開2010-132795號公報
[專利文獻3]特開2005-076003號公報
[專利文獻4]特開2004-143361號公報
[專利文獻5]特開2005-105217號公報
本發明係鑒於上述情事而完成者,目的在於提供能給予具有高折射率、透明性及溫度循環耐性之硬化物的附加硬化型矽氧烷組成物、由該組成物所成之光學元件封止材料、及經該光學元件封止材料所封閉之光學元件。
本發明係為了解決上述問題而完成者,提供一種附加硬化型矽氧烷組成物,其特徵為包含:A.在一分子中具有至少1個烯基與至少1個芳基,具有下述通式:R2SiO及SiO2(式中,R係有機基)所示的矽氧烷單位,不具有RSiO3/2所示的單位之三次元網狀的有機聚矽氧烷,B.在一分子中具有至少2個烯基與至少1個芳基之直鏈狀的有機聚矽氧烷, C.每1分子具有至少2個鍵結於矽之氫原子,且不具有烯基,於下述氫矽烷化觸媒之存在下為了使本組成物硬化之充分量的有機矽化合物,與D.含鉑族金屬的氫矽烷化觸媒。
如此地,A成分只要是由D單位(R2SiO)及Q單位(SiO2)所構成,不具有T單位(RSiO3/2)之具有矽氧烷單位之三次元網狀的有機聚矽氧烷,則可得到能給予具有高折射率、透明性及溫度循環耐性之硬化物的附加硬化型矽氧烷組成物。
又,於本發明中,前述A成分較佳為由下述平均組成式所構成之三次元網狀有機聚矽氧烷,(R1 3SiO1/2)a(R1 2SiO)b(SiO2)c…(1)(式中,R1獨立地表示有機基,全部R1的至少1莫耳%為烯基,全部R1的至少10莫耳%為芳基,a為0或正數,b及c為正數,滿足0.1≦b/(a+b+c)≦0.8以及0.2≦c/(a+b+c)≦0.8之數)。
另外,前述B成分較佳為下述平均組成式所示的直鏈狀有機聚矽氧烷,(R2 3SiO1/2)d(R2 2SiO)e…(2)(式中,R2獨立地表示有機基,全部R2的至少0.1莫耳%為烯基,全部R2的至少10莫耳%為芳基,d及e為正數,滿足0.001≦d/(d+e)≦0.7之數)。
還有,前述C成分較佳為下述平均組成式所示之有機 聚矽氧烷,(R3 3SiO1/2)f(R3 2SiO)g(R3SiO3/2)h…(3)(式中,R3係同種或異種之烯基以外的有機基或氫原子,全部R3的0.1~50莫耳%為氫原子,全部R3的10莫耳%以上為芳基,f為正數,g及h為0或正數,0.01≦f/g≦2(於g為正數時)、0.1≦f/h≦3(於h為正數時),以及滿足0.01≦f/(f+g+h)≦0.75之數)。
如此地,若是本發明之各成分為上述A成分、B成分、C成分之組成物,則可得到能給予具有更高折射率、透明性及溫度循環耐性之硬化物的附加硬化型矽氧烷組成物。
又,較佳為前述B成分係相對於前述A成分,為質量比0.01~100之量,及前述C成分係相對於前述A成分與前述B成分之合計,為質量比0.01~100之量。
若為如此的質量比之附加硬化型矽氧烷組成物,則由於硬化所得之硬化物係確實地具有高折射率、透明性及溫度循環耐性,故可更適用作為光學元件封止材料。
又,本發明提供一種光學元件封止材料,其特徵為由前述組成物所構成。
使前述組成物硬化而得之硬化物,由於具有高折射率、透明性及溫度循環耐性,故可適用作為光學元件封止材料。
另外,本發明提供一種光學元件,其特徵為經前述封 止材料的硬化物所封閉。
如此地,藉由使用由前述本發明的附加硬化型矽氧烷組成物所構成的光學元件封止材料而得到硬化物,可得到經由具有高折射率、透明性及溫度循環耐性之光學元件封止材料所封閉的光學元件。
若為本發明之附加硬化型矽氧烷組成物,則使此組成物硬化而得之硬化物,由於具有高折射率、透明性及溫度循環耐性,故可適用作為光學元件封止材料。
1‧‧‧殼體
2‧‧‧發光元件
3、4‧‧‧引線電極
5‧‧‧晶粒接合材
6‧‧‧金線
7‧‧‧封止樹脂
8‧‧‧發光半導體裝置
圖1係示意地顯示適用本發明之附加硬化型矽氧烷組成物的發光半導體裝置之一例之截面圖。
〔實施發明的形態〕
本發明者為了達成上述目的而進行專心致力的檢討,結果發現藉由使用具有由R2SiO及SiO2(R為有機基)所構成的單位之分支狀有機聚矽氧烷,即由D單位及Q單位所構成,不具有T單位(RSiO3/2)之矽氧烷單位的分支狀有機聚矽氧烷,可得到能給予高折射率、透明性及溫度循環耐性之硬化物的附加硬化型矽氧烷組成物,而達成本發明。
即,本發明提供下述之附加硬化型矽氧烷組成物、光學元件封止材料及光學元件。
以下,詳細說明本發明。
<附加硬化型矽氧烷組成物>
本發明係第一為提供一種附加硬化型矽氧烷組成物,其特徵為包含:A.在一分子中具有至少1個烯基與至少1個芳基,具有下述通式:R2SiO及SiO2(式中,R係有機基)所示的矽氧烷單位,不具有RSiO3/2所示的單位之三次元網狀的有機聚矽氧烷,B.在一分子中具有至少2個烯基與至少1個芳基之直鏈狀的有機聚矽氧烷,C.每1分子具有至少2個鍵結於矽之氫原子,且不具有烯基,於下述氫矽烷化觸媒之存在下為了使本組成物硬化之充分量的有機矽化合物,與D.含鉑族金屬的氫矽烷化觸媒。
[A成分]
A成分係對於將本組成物硬化而得之硬化物,給予強度用之成分,在一分子中具有至少1個矽原子鍵結烯基與至少1個矽原子鍵結芳基,具有通式:R2SiO及SiO2(式中,R係有機基)所示的矽氧烷單位,不具有RSiO3/2所示的單位之三次元網狀的有機聚矽氧烷。
A成分係由D單位及Q單位所構成,且不具有T單位之具有矽氧烷單位的有機聚矽氧烷。
此時,前述A成分較佳為由下述平均組成式所構成之三次元網狀有機聚矽氧烷,(R1 3SiO1/2)a(R1 2SiO)b(SiO2)c…(1)
(式中,R1獨立地表示有機基,全部R1的至少1莫耳%為烯基,全部R1的至少10莫耳%為芳基,a為0或正數,b及c為正數,滿足0.1≦b/(a+b+c)≦0.8以及0.2≦c/(a+b+c)≦0.8之數)。
作為前述式(1)的R1中之烯基,可例示乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基,特佳為乙烯基。R1中的烯基之含有率為1莫耳%以上,較佳為超過1莫耳%且50莫耳%以下,更佳為3~40莫耳%,特佳為5~30莫耳%。若為1莫耳%以上,則組成物之硬化性變充分,若為50莫耳%以下,則硬化物沒有變脆之虞。
作為R1中的芳基,可例示苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基,特佳為苯基。R1中的芳基之含有率為10莫耳%以上,較佳為30莫耳%以上,更佳為40~99.9莫耳%,特佳為45~95莫耳%。若為10莫耳%以上,則由於硬化物的折射率變高而較宜。又,若為30莫耳%以上,則折射率、透光性優異,同時耐龜裂性更優異。
作為R1中的烯基及芳基以外之矽原子鍵結有機基,可例示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基等之 烷基,苄基、苯乙基等之芳烷基,氯甲基、3-氯丙基、3,3,3-三氟丙基等之鹵烷基等之取代或非取代的一價烴基等,特佳為甲基。
A成分之分子量係沒有限定,但使用THF溶劑的GPC測定(標準聚苯乙烯換算)之重量平均分子量(Mw)較佳為500~20,000,更佳為700~15,000,特佳為1,000~12,000。
A成分係如上述不含有T單位,只要滿足此,則可以單獨一種使用,也可併用分子量、鍵結於矽原子的有機基之種類等相異的二種以上。
[B成分]
B成分係對於將本組成物硬化而得之硬化物,給予柔軟性用之成分,在一分子中具有至少2個烯基與至少1個芳基之直鏈狀的有機聚矽氧烷。
B成分較佳為下述平均組成式所示的直鏈狀有機聚矽氧烷,(R2 3SiO1/2)d(R2 2SiO)e…(2)(式中,R2獨立地表示有機基,全部R2的至少0.1莫耳%為烯基,全部R2的至少10莫耳%為芳基,d及e為正數,滿足0.001≦d/(d+e)≦0.7之數)。
前述式(2)的R2中之烯基係可例示與R1相同的官能基,特佳為乙烯基。R2中的烯基之含有率為0.1莫耳%以上,較佳為超過0.1且40莫耳%以下,更佳為0.5~30 莫耳%,特佳為1~20莫耳%。若為0.1莫耳%以上,則組成物之硬化性變充分,若為40莫耳%以下,則由於硬化物沒有變脆之虞而較佳。
R2中的芳基係可例示與R1相同的官能基,特佳為苯基。R2中的芳基之含有率較佳為10莫耳%以上,更佳為30莫耳%以上,特佳為45~99莫耳%。若為10莫耳%以上,則由於硬化物的折射率變高而較佳。又,若為30莫耳%以上,則成為高折射率,與A成分的相溶性優異。
作為R2中的烯基及芳基以外之矽原子鍵結有機基,可例示與R1相同的官能基,特佳為甲基。
B成分的分子量係沒有限定,使用THF溶劑的GPC測定(標準聚苯乙烯換算)之重量平均分子量(Mw)較佳為500~30,000,更佳為700~20,000,特佳為1,000~10,000。
B成分係可以單獨一種使用,也可併用分子量、鍵結於矽原子的有機基之種類等相異的二種以上。
B成分之配合量係相對於A成分,較佳為重量比0.01~100之量,更佳為0.1~10之量,最佳為0.2~5之量。
[C成分]
C成分係每1分子具有至少2個鍵結於矽之氫原子(即SiH基),而且不具有脂肪族不飽和基之有機矽化合物(含SiH基的有機化合物),其與A成分及B成分進行氫矽烷化反應,作為交聯劑作用。
前述C成分較佳為下述平均組成式所示之有機聚矽氧烷,(R3 3SiO1/2)f(R3 2SiO)g(R3SiO3/2)h…(3)(式中,R3係同種或異種之烯基以外的有機基或氫原子,全部R3的0.1~50莫耳%為氫原子,全部R3的10莫耳%以上為芳基,f為正數,g及h為0或正數,0.01≦f/g≦2(於g為正數時)、0.1≦f/h≦3(於h為正數時),以及滿足0.01≦f/(f+g+h)≦0.75之數)。
R3中的氫原子之含有率為0.1~50莫耳%,較佳為1~40莫耳%,更佳為10~30莫耳%。若為0.1莫耳%以上,則組成物之硬化性變充分,若為50莫耳%以下,則硬化物沒有變脆之虞。
R3中的芳基係可例示與R1相同的官能基,特佳為苯基。R3中的芳基之含有率較佳為10莫耳%以上,更佳為30莫耳%以上,特佳為45~99莫耳%。若為10莫耳%以上,則由於硬化物的折射率變高而較佳。又,若為30莫耳%以上,則成為高折射率,與A成分及B成分的相溶性優異。
作為R3中的氫原子及芳基以外之矽原子鍵結有機基,可例示與R1相同的官能基,特佳為甲基。
C成分分子量係沒有限定,使用THF溶劑的GPC測定(標準聚苯乙烯換算)之重量平均分子量(Mw)較佳為100~5,000,更佳為200~3,000,特佳為300~1,000。
C成分係可以單獨一種使用,也可併用分子量、鍵結 於矽原子的有機基之種類等相異的二種以上。
C成分之配合量係於D成分的氫矽烷化觸媒之存在下,為了使本組成物硬化之充分量,但通常相對於A成分及B成分中的脂肪族不飽和基,C成分中的SiH基之莫耳比為0.2~5,較佳為0.5~2之量。以質量比來說,C成分係相對於A成分與B成分之合計,為質量比0.01~100之量。
[D成分]
作為D成分之鉑族金屬系氫矽烷化觸媒,只要是促進A成分及B成分中的矽原子鍵結脂肪族不飽和基與C成分中的SiH基之氫矽烷化附加反應者,則可使用任何的觸媒。D成分係可以單獨一種使用,也可併用二種以上。作為D成分,例如可舉出鉑、鈀、銠等之鉑族金屬,或氯鉑酸、醇改性氯鉑酸、氯鉑酸與烯烴類、乙烯基矽氧烷或炔屬化合物之配位化合物、四(三苯基膦)鈀、氯三(三苯基膦)銠等之鉑族金屬化合物,特佳為鉑化合物。
D成分之配合量係可為氫矽烷化觸媒的有效量,相對於A成分、B成分及C成分之合計質量,以鉑族金屬元素的質量換算,較佳為0.1~1000ppm之範圍,更佳為1~500ppm之範圍。
[其它成分]
本發明之組成物係除了上述A~D成分,還可摻合以 下例示之其它成分。
作為其它成分,例如可舉出結晶性矽石等之光散射劑或補強材,螢光體,石油系溶劑、不具有反應性官能基的非反應性矽氧烷油等之黏度調整劑,碳官能矽烷、具有環氧基、烷氧基、鍵結於矽原子的氫原子(即SiH基)及鍵結於矽原子的乙烯基等之烯基的至少一種之A、B及C成分以外的矽氧烷化合物等之接著性提高劑,1-乙炔基環己醇等之反應抑制劑等。
此等之其它成分係可以單獨一種使用,也可併用二種以上。
[硬化物]
本發明之矽氧烷組成物係可於眾所周知的硬化條件下,藉由眾所周知的硬化方法使硬化。具體地,藉由通常在80~200℃、較佳在100~160℃加熱,可使該組成物硬化。加熱時間可為0.5分鐘~5小時左右,尤其1分鐘~3小時左右,於要求LED封止用等精度時,較佳為加長硬化時間。所得之硬化物的形態係沒有特別的限制,例如可為凝膠硬化物、彈性體硬化物及樹脂硬化物之任一者。該硬化物通常為無色透明且高折射率。
本發明係第二為提供一種光學元件封止材料,其特徵為由前述組成物所構成。
<光學元件封止材料>
本發明的組成物之硬化物係與通常的附加硬化性矽氧烷組成物之硬化物同樣地,耐熱性、耐寒性、電絕緣性優異,更具有高折射率、透明性及溫度循環耐性,故適用作為光學元件封止材料。
本發明係第三為提供一種光學元件,其特徵為經前述封止材料的硬化物所封閉。
<光學元件>
作為經由本發明之組成物所構成的封止材料所封閉的光學元件,例如可舉出LED、半導體雷射、光二極體、光電晶體、太陽電池、CCD等。如此的光學元件係可藉由在該光學元件上塗佈由本發明的組成物所成之封止材料,將經塗佈的封止劑在眾所周知的硬化條件下以眾所周知的硬化方法,具體地如上述使硬化而封閉。
〔實施例〕
以下,顯示調製例、實施例及比較例,具體地說明本發明,惟本發明不受下述的實施例等所限制。
於下述之例中,黏度係使用旋轉黏度計在25℃所測定之值。
於下述之例中,硬度係使用Durometer D型硬度計在25℃所測定之值。
於下述之例中,透光率係使用分光光度計在25℃測定450nm波長之透過率之值。
於下述之例中,表示矽氧烷油或矽氧烷樹脂之組成之符號係如以下所示。各矽氧烷油或各矽氧烷樹脂之莫耳數係表示各成分中所含有的乙烯基或矽原子鍵結氫原子之莫耳數。
MH:(CH3)2HSiO1/2
MVi:(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2
MViΦ:(CH2=CH)(C6H5)(CH3)SiO1/2
DH:(CH3)HSiO2/2
DVi:(CH2=CH)(CH3)SiO2/2
DΦ:(C6H5)(CH3)SiO2/2
D:(C6H5)2SiO2/2
TΦ:(C6H5)SiO3/2
Q:SiO4/2
[調製例1]鉑觸媒之調製
使用於本實施例之鉑觸媒係六氯鉑酸與sym-四甲基二乙烯基二矽氧烷之反應生成物,以鉑含量成為0.5質量%之方式,用甲苯稀釋此反應生成物者(觸媒a)。
[實施例1]
將以DVi/D/Q=20/40/40之比例所構成的矽氧烷樹脂,即平均單位式:(CH2=CH)0.2(C6H5)0.8(CH3)0.2SiO1.4之矽氧烷樹脂31.0g(51.4毫莫耳)、具有MViΦ 2D 3之構造的矽氧烷油46.5g(103毫莫耳)、具有MH 2D之構造的矽氧烷油22.5g(135毫莫耳)、及作為接著性提高劑的下述構造式(4): 所示之含環氧基的矽氧烷化合物0.50g(4.2毫莫耳)、作為不可反應控制劑的1-乙炔基環己醇0.20g、觸媒a 0.40g予以混合,得到矽氧烷組成物。
[實施例2]
將以MVi/D/Q=25/32.5/32.5之比例所構成的矽氧烷樹脂,即平均單位式(CH2=CH)0.25(C6H5)0.75(CH3)0.5SiO1.25之矽氧烷樹脂53.0g(110毫莫耳)、具有MViΦ2D 3之構造的矽氧烷油23.0g(50.8毫莫耳)、具有MH 2D之構造的矽氧烷油24.0g(144毫莫耳)、及構造式(4)所示之含環氧基的矽氧烷化合物0.50g(4.2毫莫耳)、1-乙炔基環己醇0.20g、觸媒a 0.40g予以混合,得到矽氧烷組成物。
[實施例3]
將以DVi/D/Q=20/40/40之比例所構成的矽氧烷樹脂,即平均單位式: (CH2=CH)0.2(C6H5)0.8(CH3)0.2SiO1.4之矽氧烷樹脂15.5g(25.7毫莫耳)、具有MViΦ 2D 3之構造的矽氧烷油61.5g(136毫莫耳)、具有MH 2DH 2D 2之構造的矽氧烷油23.0g(141毫莫耳)、及構造式(4)所示之含環氧基的矽氧烷化合物0.50g(4.2毫莫耳)、1-乙炔基環己醇0.20g、觸媒a 0.40g予以混合,得到矽氧烷組成物。
[實施例4]
將以DVi/D/Q=20/40/40之比例所構成的矽氧烷樹脂,即平均單位式:(CH2=CH)0.2(C6H5)0.8(CH3)0.2SiO1.4之矽氧烷樹脂43.0g(71.3毫莫耳)、具有MViΦ 2D 23之構造的矽氧烷油43.0g(25.9毫莫耳)、具有MH 2D之構造的矽氧烷油14.0g(84.2毫莫耳)、及構造式(4)所示之含環氧基的矽氧烷化合物0.50g(4.2毫莫耳)、1-乙炔基環己醇0.20g、觸媒a 0.40g予以混合,得到矽氧烷組成物。
[比較例1]
將以DVi/D/Q=20/40/40之比例所構成的矽氧烷樹脂,即平均單位式:(CH2=CH)0.2(C6H5)0.8(CH3)0.2SiO1.4 之矽氧烷樹脂80.5g(134毫莫耳)、具有MH 2D之構造的矽氧烷油19.5g(117毫莫耳)、及構造式(4)所示之含環氧基的矽氧烷化合物0.50g(4.2毫莫耳)、1-乙炔基環己醇0.20g、觸媒a 0.40g予以混合,得到矽氧烷組成物。
[比較例2]
將具有MViΦ 2D 3之構造的矽氧烷油76.0g(168毫莫耳)、具有MH 2DH 2D 2之構造的矽氧烷油24.0g(147毫莫耳)、及構造式(4)所示之含環氧基的矽氧烷化合物0.50g(4.2毫莫耳)、1-乙炔基環己醇0.20g、觸媒a 0.40g予以混合,得到矽氧烷組成物。
[比較例3]
將以DVi/TΦ=20/80之比例所構成的矽氧烷樹脂,即平均單位式:(CH2=CH)0.2(C6H5)0.8(CH3)0.2SiO1.4之矽氧烷樹脂31.0g(51.4毫莫耳)、具有MViΦ 2D 3之構造的矽氧烷油46.5g(103毫莫耳)、具有MH 2D之構造的矽氧烷油22.5g(135毫莫耳)、及構造式(4)所示之含環氧基的矽氧烷化合物0.50g(4.2毫莫耳)、1-乙炔基環己醇0.20g、觸媒a 0.40g予以混合,得到矽氧烷組成物。
用下述之要領進行上述實施例及比較例所調製之矽氧 烷組成物之評價方法。
[組成物的物性之評價方法]
測定各組成物之黏度及在150℃使硬化4小時的硬度、折射率、1mm厚度之透光率。表1中顯示其結果。
[溫度循環耐性之試驗方法] 發光半導體封裝
作為發光元件,使用具有由InGaN所成之發光層,搭載有主發光波峰為470nm之LED晶片,如圖1所示之發光半導體裝置。使用晶粒接合材5,將發光元件2固定在具有一對引線電極3、4的殼體1上。以金線6連接發光元件2與引線電極3、4後,灌注封止樹脂7,在150℃硬化4小時,製作發光半導體裝置8。
使所製作的發光半導體裝置10個通過紅外線回焊裝置(260℃)3次,然後在-40℃125℃進行各15分鐘的溫度循環100次。觀察外觀的變化,將確認有樹脂的龜裂或自LED封裝的剝離者計算為NG。表1中顯示結果。
如表1所示,可知由於滿足本發明之條件,而成為高折射率、高透明且在溫度循環試驗中強之組成物。相對於其,沒有A成分或B成分的比較例1、2係在溫度循環試驗中容易出現NG。又,如比較例3,代替A成分,使用以往採用之使用T單位的矽氧烷樹脂時,亦確認溫度循環耐性變差。
再者,本發明係不受上述實施形態所限定。上述實施形態係例示,具有與本發明之申請專利範圍中記載的技術思想實質上相同的構成且達成同樣的作用效果者,無論怎樣者也包含於本發明之技術範圍中。
1‧‧‧殼體
2‧‧‧發光元件
3、4‧‧‧引線電極
5‧‧‧晶粒接合材
6‧‧‧金線
7‧‧‧封止樹脂
8‧‧‧發光半導體裝置

Claims (7)

  1. 一種附加硬化型矽氧烷組成物,其特徵為包含:A.在一分子中具有至少1個烯基與至少1個芳基,具有下述通式:R2SiO及SiO2(式中,R係有機基)所示的矽氧烷單位,不具有RSiO3/2所示的單位之三次元網狀的有機聚矽氧烷,B.在一分子中具有至少2個烯基與至少1個芳基之直鏈狀的有機聚矽氧烷,C.每1分子具有至少2個鍵結於矽之氫原子,且不具有烯基,於下述氫矽烷化觸媒之存在下為了使本組成物硬化之充分量的有機矽化合物,與D.含鉑族金屬的氫矽烷化觸媒。
  2. 如請求項1之附加硬化型矽氧烷組成物,其中前述A成分係由下述平均組成式所構成之三次元網狀有機聚矽氧烷,(R1 3SiO1/2)a(R1 2SiO)b(SiO2)c…(1)(式中,R1獨立地表示有機基,全部R1的至少1莫耳%為烯基,全部R1的至少10莫耳%為芳基,a為0或正數,b及c為正數,滿足0.1≦b/(a+b+c)≦0.8以及0.2≦c/(a+b+c)≦0.8之數)。
  3. 如請求項1或2之附加硬化型矽氧烷組成物,其中前述B成分係下述平均組成式所示的直鏈狀有機聚矽氧烷, (R2 3SiO1/2)d(R2 2SiO)e…(2)(式中,R2獨立地表示有機基,全部R2的至少0.1莫耳%為烯基,全部R2的至少10莫耳%為芳基,d及e為正數,滿足0.001≦d/(d+e)≦0.7之數)。
  4. 如請求項1或2之附加硬化型矽氧烷組成物,其中前述C成分係下述平均組成式所示之有機聚矽氧烷,(R3 3SiO1/2)f(R3 2SiO)g(R3SiO3/2)h…(3)(式中,R3係同種或異種之烯基以外的有機基或氫原子,全部R3的0.1~50莫耳%為氫原子,全部R3的10莫耳%以上為芳基,f為正數,g及h為0或正數,0.01≦f/g≦2(於g為正數時)、0.1≦f/h≦3(於h為正數時),以及滿足0.01≦f/(f+g+h)≦0.75之數)。
  5. 如請求項1或2之附加硬化型矽氧烷組成物,其中前述B成分係相對於前述A成分,為0.01~100的質量比之量,及前述C成分係相對於前述A成分與前述B成分之合計,為0.01~100的質量比之量。
  6. 一種光學元件封止材料,其特徵為由如請求項1~5中任一項之組成物所構成。
  7. 一種光學元件,其特徵為經如請求項6之封止材料的硬化物所封閉者。
TW103100807A 2013-01-10 2014-01-09 Additional hardened siloxane composition, optical element sealing material, and optical element TWI506095B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013002950A JP5819866B2 (ja) 2013-01-10 2013-01-10 付加硬化型シリコーン組成物、光学素子封止材および光学素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201439216A true TW201439216A (zh) 2014-10-16
TWI506095B TWI506095B (zh) 2015-11-01

Family

ID=51166634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103100807A TWI506095B (zh) 2013-01-10 2014-01-09 Additional hardened siloxane composition, optical element sealing material, and optical element

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9464192B2 (zh)
JP (1) JP5819866B2 (zh)
KR (1) KR101705036B1 (zh)
CN (1) CN104903403B (zh)
TW (1) TWI506095B (zh)
WO (1) WO2014108954A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3029205B1 (fr) * 2014-11-27 2018-05-25 Institut Vedecom Encapsulation de composants electroniques dans des materiaux polymeres
JP6625326B2 (ja) * 2015-02-09 2019-12-25 住友化学株式会社 半導体発光装置の製造方法及び半導体発光装置
CN107841141A (zh) * 2016-09-21 2018-03-27 王志明 硬化性混合硅氧烷树脂组合物、其硬化物及其应用
CN110382625B (zh) * 2017-02-27 2022-02-18 杜邦东丽特殊材料株式会社 可固化的有机聚硅氧烷组合物和半导体器件
EP3467006B1 (de) * 2017-10-09 2022-11-30 Evonik Operations GmbH Mischungen zyklischer-verzweigter siloxane vom d/t-typ und deren folgeprodukte
JP6905486B2 (ja) * 2018-03-13 2021-07-21 信越化学工業株式会社 付加硬化型シリコーン組成物、シリコーン硬化物、及び半導体装置
JP6657340B2 (ja) * 2018-08-21 2020-03-04 信越化学工業株式会社 硬化性シリコーン樹脂組成物
JP7003075B2 (ja) * 2019-02-15 2022-01-20 信越化学工業株式会社 ウェハーレベル光半導体デバイス用樹脂組成物及び該組成物を用いたウェハーレベル光半導体デバイス
JP2021021038A (ja) * 2019-07-30 2021-02-18 デュポン・東レ・スペシャルティ・マテリアル株式会社 硬化性シリコーン組成物、光半導体装置、および光半導体装置の製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004033524A (ja) * 2002-07-04 2004-02-05 Harasawa Pharmaceutical Co Ltd シリコーンシート及びこれを用いた外科用包帯
JP4409160B2 (ja) 2002-10-28 2010-02-03 東レ・ダウコーニング株式会社 硬化性オルガノポリシロキサン組成物および半導体装置
JP4766222B2 (ja) 2003-03-12 2011-09-07 信越化学工業株式会社 発光半導体被覆保護材及び発光半導体装置
JP4180474B2 (ja) 2003-09-03 2008-11-12 モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 付加硬化型シリコーン組成物
JP4908736B2 (ja) 2003-10-01 2012-04-04 東レ・ダウコーニング株式会社 硬化性オルガノポリシロキサン組成物および半導体装置
JP5202822B2 (ja) * 2006-06-23 2013-06-05 東レ・ダウコーニング株式会社 硬化性オルガノポリシロキサン組成物および半導体装置
JP4862032B2 (ja) 2008-12-05 2012-01-25 信越化学工業株式会社 高屈折率を有する硬化物を与える付加硬化型シリコーン組成物、及び該組成物からなる光学素子封止材
JP5505991B2 (ja) 2010-04-30 2014-05-28 信越化学工業株式会社 高接着性シリコーン樹脂組成物及び当該組成物を使用した光半導体装置
JP2012052035A (ja) 2010-09-01 2012-03-15 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 付加硬化型シリコーン組成物、該組成物からなる光学素子封止材、及び該光学素子封止材の硬化物により光学素子が封止された半導体装置
JP5170471B2 (ja) 2010-09-02 2013-03-27 信越化学工業株式会社 低ガス透過性シリコーン樹脂組成物及び光半導体装置
JP5553018B2 (ja) * 2010-12-16 2014-07-16 信越化学工業株式会社 硬化性オルガノポリシロキサン組成物、光学素子封止材及び光学素子

Also Published As

Publication number Publication date
US9464192B2 (en) 2016-10-11
JP2014133833A (ja) 2014-07-24
CN104903403B (zh) 2017-05-31
WO2014108954A1 (ja) 2014-07-17
KR101705036B1 (ko) 2017-02-09
JP5819866B2 (ja) 2015-11-24
CN104903403A (zh) 2015-09-09
KR20150104110A (ko) 2015-09-14
US20150344691A1 (en) 2015-12-03
TWI506095B (zh) 2015-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI506095B (zh) Additional hardened siloxane composition, optical element sealing material, and optical element
JP4519869B2 (ja) 半導体装置
JP5279197B2 (ja) 硬化性有機ケイ素組成物およびその硬化物
US8119249B2 (en) Silicone resin composition
KR20100134516A (ko) 다이본딩용 실리콘 수지 조성물
JP6754317B2 (ja) 付加硬化型シリコーン組成物、該組成物の製造方法、シリコーン硬化物、及び光学素子
KR20140017447A (ko) 부가 경화형 실리콘 조성물, 및 상기 조성물의 경화물에 의해 반도체 소자가 피복된 반도체 장치
CN111484744B (zh) 加成固化型硅酮树脂组合物及光学元件
EP3587498A1 (en) Curable organopolysiloxane composition and semiconductor device
JP2017525817A (ja) オルガノポリシロキサン組成物およびその製造方法並びに半導体部材
JP2019151767A (ja) 熱硬化性シリコーン組成物、シリコーン樹脂硬化物、及び半導体装置
TW202128846A (zh) 加成硬化型矽氧組成物、其硬化物,及半導體裝置
CN109476920A (zh) 固化性树脂组合物、其固化物、及半导体装置
CN108699341A (zh) 固化性树脂组合物、其固化物、及半导体装置
JP2008274184A (ja) ケイ素原子に結合した水素原子を有する多環式炭化水素基含有有機ケイ素化合物およびその製造方法
TWI801654B (zh) 加成硬化型聚矽氧組成物及半導體裝置
JP2019156968A (ja) 付加硬化型シリコーン組成物、光学素子封止材、及び光学素子
JP2013231160A (ja) 硬化性組成物、硬化物および光半導体装置
TWI830872B (zh) 晶片黏合用矽氧樹脂組成物、硬化物及光半導體裝置
JP6905486B2 (ja) 付加硬化型シリコーン組成物、シリコーン硬化物、及び半導体装置
KR20200103548A (ko) 부가 경화형 실리콘 조성물, 광반사재용 실리콘 경화물, 광반사재 및 광반도체 장치
JP2020122061A (ja) 硬化性シリコーン樹脂組成物
KR20220146519A (ko) 경화성 액상 실리콘 조성물, 이의 경화물, 이를 포함하는 광학 충전제, 및 이의 경화물로 이루어진 층을 포함하는 표시 장치
JP2021165363A (ja) 付加硬化型シリコーン組成物、シリコーン硬化物、及び、光学素子
KR20200100546A (ko) 다이 본딩용 실리콘 수지 조성물, 경화물, 발광 다이오드 소자 및 해당 조성물의 제조 방법