TW201444925A - 底漆組成物及使用其之光半導體裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種底漆組成物，其可提升構裝光半導體元件之基板、與密封光半導體元件之加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物的接著性，可防止形成於基板上之金屬電極的腐蝕，並可提升底漆本身的耐熱性。本發明之底漆組成物，係將構裝光半導體元件之基板、與密封光半導體元件之加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物接著的底漆組成物，其係含有：(A)含有於1分子中含有一個以上之SiCH=CH2基之丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯之任一者、或兩者之丙烯酸樹脂；(B)溶劑。

Description

底漆組成物及使用其之光半導體裝置
本發明係關於一種將構裝光半導體元件之基板、與密封光半導體元件之加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物接著的底漆組成物、及使用其之光半導體裝置。
作為光半導體裝置已知之LED燈，係具有作為光半導體元件之發光二極體(LED)，而將構裝於基板之LED以透明之樹脂所構成之密封劑密封的構成。該將LED密封之密封劑，自以往係汎用環氧樹脂基質的組成物。然而，環氧樹脂基質的密封劑，由於伴隨近年來之半導體封裝之小型化及LED之高亮度化所致之發熱量的增大及光的短波長化，容易產生破裂或黃變，而導致可靠性降低。
因此，由具有優異耐熱性的觀點，使用聚矽氧組成物作為密封劑(例如，專利文獻1)。特別是，加成反應硬化型之聚矽氧組成物，由於可藉加熱於短時間硬化故生產性佳，適於作為LED之密封劑(例如，專利文獻2)。然而，構裝LED之基板、與加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物所構成之密封劑的接著性並不充分。
另一方面，作為構裝LED之基板，由機械強度優異的觀點，常使用聚鄰苯二甲醯胺樹脂，因此針對該樹脂開發有用之底漆(例如，專利文獻3)。然而，關於需要高功率之光量的LED，聚鄰苯二甲醯胺樹脂不具耐熱性而變色，最近，多使用耐熱性較聚鄰苯二甲醯胺樹脂優異之以氧化鋁為代表之陶瓷作為基板。而該氧化鋁陶瓷所構成之基板、與加成反應硬化型之聚矽氧組成物之硬化物之間容易產生剝離。
又，聚矽氧組成物，一般係透氣性優異，故容易受到來自外部環境的影響。若LED燈暴露於大氣中之硫化合物或排放氣體等，則硫化合物等會滲透聚矽氧組成物之硬化物，而經時地腐蝕以該硬化物密封之基板上之金屬電極、特別是Ag電極使其黑變。為了對抗該現象，而開發了使用含有SiH基之丙烯酸酯之聚合物、或與丙烯酸酯之共聚物、與甲基丙烯酸酯之共聚物、丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯之共聚物的底漆(專利文獻4)、及使用於1分子中至少具有1個矽氮烷鍵之矽氮烷化合物或聚矽氮烷化合物的底漆(專利文獻5)。然而，尚未開發出兼具耐熱性、接著性、及耐硫化性等腐蝕性的底漆。
又，本發明相關之先前技術，可舉例如上述之文獻及下述文獻(專利文獻6~8)。
專利文獻1：日本特願2000-198930號公報
專利文獻2：日本特開2004-292714號公報
專利文獻3：日本特開2008-179694號公報
專利文獻4：日本特開2010-168496號公報
專利文獻5：日本特開2012-144652號公報
專利文獻6：日本特開2004-339450號公報
專利文獻7：日本特開2005-93724號公報
專利文獻8：日本特開2007-246803號公報
本發明係有鑑於上述情事所完成者，其目的在於提供一種底漆組成物，其可提升構裝光半導體元件之基板、與密封光半導體元件之加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物的接著性，同時可防止形成於基板上之金屬電極的腐蝕，並且可提升底漆本身的耐熱性。
為了達成上述目的，本發明係提供一種底漆組成物，其係將構裝光半導體元件之基板、與密封前述光半導體元件之加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物接著的底漆組成物，其含有：(A)含有於1分子中含有一個以上之SiCH=CH2基之丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯之任一者、或兩者之丙烯酸樹脂、(B)溶劑。
若為如此之底漆組成物，則可提升構裝光半導體元件 之基板、與密封光半導體元件之加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物的接著性，同時可防止形成於基板上之金屬電極的腐蝕，並且可提升底漆本身的耐熱性。
此時，前述(B)之配合量，以整體之90wt%以上為佳。
藉由如此含有(B)成分90wt%以上，可使底漆組成物之作業性為佳。
又，前述底漆組成物，以進一步含有(C)矽烷耦合材為佳。
藉由如此含有矽烷耦合劑，可使底漆組成物之接著性更提升。
又，本發明亦提供一種光半導體裝置，其係將構裝光半導體元件之基板、與密封前述光半導體元件之加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物，以前述底漆組成物接著而成。
若為如此之光半導體裝置，則基板與加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物可強固地接著，亦可防止形成於基板上之金屬電極的腐蝕，而成為具有高可靠性者。
此時，前述光半導體元件，以發光二極體用者為佳。
如此，本發明之光半導體裝置，可適於作為發光二極體用。
又，前述基板之構成材料，較佳為，聚鄰苯二甲醯胺樹脂、纖維強化塑膠及陶瓷之任一者。
本發明之光半導體裝置，由於底漆之接著性優異，故即使為如此之基板，亦可於不損及接著性之下使用。
又，前述加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物，以橡膠狀者為佳。
若為如此之加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物，可具有更強固之接著性，可更有效果地防止形成於基板上之金屬電極、特別是Ag電極的腐蝕。
再者，前述加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物，以透明之硬化物為佳。
若為如此之加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物，則可適用於作為發光二極體等之光半導體元件的密封劑。
若為本發明之底漆組成物，則可提升構裝光半導體元件之基板、與密封光半導體元件之加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物的接著性，同時可防止形成於基板上之金屬電極的腐蝕，並且可提升底漆本身的耐熱性。又，若將如此之底漆組成物使用於光半導體裝置，則可得具有高可靠性者。
1‧‧‧光半導體裝置(LED燈)
2‧‧‧底漆組成物
3‧‧‧LED
4‧‧‧基板
5‧‧‧加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物
6‧‧‧金屬電極
7‧‧‧打線
11‧‧‧試驗片
12、13‧‧‧氧化鋁陶瓷基板
14、15‧‧‧底漆組成物被膜
16‧‧‧加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物
圖1，係顯示本發明之光半導體裝置之一例之LED燈之截面圖。
圖2，係說明本發明之實施例中之接著性試驗用試驗 片之立體圖。
本發明人等，為了達成上述目的而努力探討的結果發現，藉由將含有於1分子中含有一個以上之SiCH=CH2基之丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯之任一者、或兩者之丙烯酸樹脂配合於組成物，可得到使構裝光半導體元件之基板(其中特別是氧化鋁陶瓷基板)、與密封該光半導體元件之加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物強固地接著，同時可防止形成於基板上之金屬電極、特別是Ag電極之腐蝕的底漆組成物、及使用其之高可靠性之光半導體裝置，而完成本發明。
亦即，本發明之底漆組成物，將構裝光半導體元件之基板、與密封前述光半導體元件之加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物接著的底漆組成物，其係含有：(A)含有於1分子中含有一個以上之SiCH=CH2基之丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯之任一者、或兩者之丙烯酸樹脂、(B)溶劑。
以下，說明本發明之底漆組成物之各成分。
<底漆組成物> [(A)成分]
本發明之底漆組成物所含之(A)成分，係含有於1 分子中含有一個以上之SiCH=CH2基之丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯之任一者、或兩者之丙烯酸樹脂，對於例如構裝LED之基板、特別是陶瓷基板或聚鄰苯二甲醯胺樹脂基板，可提供充分的接著性，並且可抑制該基板上所形成之金屬電極(特別是Ag電極)之經時的腐蝕。
如此之丙烯酸樹脂，可舉例如，於1分子中含有一個以上之SiCH=CH2基之丙烯酸酯之均聚物、於1分子中含有一個以上之SiCH=CH2基之甲基丙烯酸酯之均聚物、於1分子中含有一個以上之SiCH=CH2基之丙烯酸酯與於1分子中含有一個以上之SiCH=CH2基之甲基丙烯酸酯之共聚物、於1分子中含有一個以上之SiCH=CH2基之丙烯酸酯與其他種類之丙烯酸酯之共聚物、於1分子中含有一個以上之SiCH=CH2基之甲基丙烯酸酯與其他種類之甲基丙烯酸酯之共聚物等。
於1分子中含有一個以上之SiCH=CH2基之丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，可舉例如含有以下之構造之化合物。
(式中，R表示氫或甲基，R1表示1價之有機基，R2表示2價之有機基。n為0~2之整數。)
又，二有機聚矽氧烷中亦可例示如具有以下單位之化合物。
(1為包含0之正數，m為0以外之正數。)
(o、p為0以外之正數。)
其他種類之丙烯酸酯，可舉例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸異戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸異壬酯、丙烯酸正癸酯、丙烯酸異癸酯等。其他種類之甲基丙烯酸酯，可舉例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸異壬酯、甲基丙烯酸正癸酯、甲基丙烯酸 異癸酯等。其中，較佳為，烷基之碳原子數為1~12、特別是烷基之碳原子數為1~4之丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯，可單獨使用1種或併用2種以上之單體。
(A)成分之丙烯酸樹脂之合成方法，可例示如將該單體以AIBN(2,2’-雙偶氮異丁腈)等之自由基聚合起始劑處理以製得之方法。
(A)成分之含量，只要為對後述之(B)成分為可溶解的量即可，並無特別限定，較佳為組成物整體((A)、(B)成分之合計)之10wt%以下、更佳為0.01~7wt%、又更佳為0.1~5wt%、特佳為0.2~3wt%。若無含有(A)成分則無法得到耐熱性。又，若含量為10wt%以下，則不會因表面可形成凹凸而使膜破裂，可得作為底漆之充分的性能。
[(B)成分]
(B)成分之溶劑，只要可溶解上述之(A)成分及後述之成分者即可，並無特別限定，可使用周知之有機溶劑。該溶劑，可舉例如二甲苯、甲苯、苯、庚烷、己烷、三氯乙烯、全氯乙烯、氯乙烯、乙酸乙酯、甲基異丁基酮、甲乙酮、乙醇、異丙醇、丁醇、石油英、環己酮、二乙醚、橡膠揮發油、聚矽氧系溶劑等。依據底漆塗布作業時之蒸發速度，可單獨使用1種或使用組合2種以上之混合溶劑。
(B)成分之配合量，只要為於塗布作業或乾燥時不 產生阻礙的範圍即可，並無特別限定，較佳為組成物整體((A)、(B)成分之合計量)之90wt%以上、更佳為93~99wt%。若(B)成分之配合量為90wt%以上，則可使底漆組成物之作業性較佳化，例如，於將底漆塗布於後述之基板之際，可均一地進行，不會因表面可形成凹凸而使膜破裂，可得作為底漆之充分的性能。
[(C)成分]
本發明之底漆組成物，可進一步配合(C)成分之矽烷耦合劑。該矽烷耦合劑，可為一般之矽烷耦合材，可舉例如乙烯基三甲氧矽烷、乙烯基三乙氧矽烷、環氧丙氧基丙基三甲氧矽烷、甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧矽烷、丙烯醯氧基丙基三甲氧矽烷、硫醇基丙基三甲氧矽烷等。
(C)成分之配合量，相對於組成物整體((A)~(C)成分)之合計量，以0.05~5wt%為佳、更佳為0.1~2wt%以下。(C)成分之配合量若為0.05wt%以上，則接著性提升效果足夠，而即使配合超過10wt%的量亦無法得到接著性提升效果，故以10wt%以下為佳。
[其他成分]
本發明之底漆組成物，以上述(A)、(B)之各成分以基本成分，可視需要於該等配合其他之任意成分。例如，作為金屬腐蝕抑制劑，可配合苯并三唑、丁基羥基甲苯、氫醌或其之衍生物。苯并三唑、丁基羥基甲苯、氫醌 或其之衍生物，當LED燈暴露於嚴苛之外部環境，例如當大氣中之硫化合物透過LED燈之密封劑(加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物)時，係可更有效地抑制以該密封劑密封之基板上之金屬電極、特別是Ag電極之腐蝕的成分。
又，為了更提升(A)成分中之SiCH=CH2基與加成反應硬化型聚矽氧組成物的接著性，亦可添加加成反應之觸媒之鉑觸媒。再者，亦可添加其他任意成分之補強性填充劑、染料、顏料、耐熱性提升劑、抗氧化劑、接著促進劑等。
[底漆組成物之製造方法]
本發明之底漆組成物之製造方法，可舉例如下述方法：將上述(A)、(B)成分之基本成分與上述任意成分於常溫下以混合攪拌機混合均勻的方法等。
<光半導體裝置>
本發明之光半導體裝置，較佳為，將構裝光半導體元件之基板、與密封前述光半導體元件之加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物，以上述底漆組成物接著所成者。
以下，參照圖式說明本發明之光半導體裝置之一樣態。
圖1，係顯示本發明之光半導體裝置之一例之截面圖，係顯示LED燈。光半導體裝置(LED燈)1，係將構 裝光半導體元件之LED3之基板4、與密封LED3之加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物5，以上述之底漆組成物2接著者。其中，於基板4，形成有Ag電極等之金屬電極6，以打線7使LED3之電極端子(未圖示)與金屬電極6電氣連接。
加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物5，係使含有含乙烯基之聚有機矽氧烷、聚有機氫矽氧烷及鉑系觸媒之加成反應硬化型聚矽氧組成物硬化所得者，以橡膠狀者為佳，又，以透明之硬化物為佳。於如此之加成反應硬化型聚矽氧組成物，亦可添加作為其他任意成分之反應抑制劑、著色劑、難燃性賦予劑、耐熱性提升劑、可塑劑、補強性氧化矽、接著性賦予劑等。
基板4之構成材料，可舉例如聚鄰苯二甲醯胺樹脂、各種纖維強化塑膠、陶瓷等，特別由耐熱性良好的觀點，以氧化鋁陶瓷為佳。以往，於以上述材料所構成之基板、與後述之加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物有接著性的問題，而會產生剝離。然而，藉由使用本發明之底漆組成物接著，可不引起剝離而強固地接著，而可製作將機械強度、耐熱性等良好之上述材料作為基板的光半導體裝置。
圖1所示之光半導體裝置1之製造方法，可例示如以下之方法。
事先，於以鍍Ag形成有Ag電極等金屬電極6之基板4以接著劑接著LED3等之光半導體元件，以打線7將 LED3之電極端子(未圖示)與金屬電極6電氣連接，之後，視需要將構裝有LED3之基板4清淨之後，以旋轉器等塗布裝置或噴霧器將底漆組成物2塗布於基板4後，以加熱、風乾等使底漆組成物2中之溶劑揮發，形成為較佳為10μm以下、更佳為0.01~1μm之被膜。底漆處理後，以分配器等塗布加成反應硬化型聚矽氧組成物，放置於室溫或加熱使其硬化，而以橡膠狀之硬化物5將LED3密封。
如此，藉由使用前述之底漆組成物，將構裝LED等光半導體元件之基板與加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物強固地接著，可提供高可靠性之光半導體裝置、特別是LED燈。
又，即使當LED燈暴露於嚴苛之外部環境，而大氣中之硫化合物等透過加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物內時，藉由使用該底漆組成物，可抑制基板上之金屬電極、特別是Ag電極的腐蝕。
又，本發明之光半導體裝置可適於使用為LED用，於上述之一樣態，係使用LED用者作為光半導體元件之一例來說明，但除此之外，亦可適用於例如光電晶體、光二極體、CCD、太陽電池模組、EPROM、光耦合器等。
[實施例]
以下，揭示合成例、比較合成例、實施例及比較例以具體說明本發明，但本發明並不限定於下述之例。
[合成例1]含有SiCH=CH2基之甲基丙烯酸酯
於具備旋管冷卻器、溫度計之500ml之四口燒瓶，置入甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧矽烷124g(0.5mol)、1,3-二乙烯基1,1,3,3-四甲基二矽氧烷149g(0.8mol)，以冰浴冷卻至10℃以下。冷卻後投入濃硫酸13.7g，混合20分鐘。混合後，將水14.4g(0.75mol)滴下，進行水解、平衡化反應。反應結束後，投入水4.5g將廢酸分離，投入10%芒硝水250g與甲苯220g，以水洗除去酸觸媒成分。除去後，以100℃/5mmHg濃縮除去溶劑，製得下述構造之甲基丙烯醯氧基丙基三(二甲基乙烯基矽烷氧基)矽烷183g(收率：80%)。
[合成例2]含有SiCH=CH2基之甲基丙烯酸酯
於具備旋管冷卻器、溫度計之11之四口燒瓶，置入八甲基環四矽氧烷355g(1.2mol)、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基環四矽氧烷414g(1.2mol)、二甲基丙烯醯氧基丙基四甲基二矽氧烷39.7g(0.12mol)、二乙烯基四甲基二矽氧烷22.3g(0.12mol)、甲烷磺酸2g(觸媒量)，升溫至60~70℃混合6小時。混合後使溫度回復到 室溫加入碳酸氫鈉24g以進行中和。中合後過濾，將濾液以100℃/5mmHg濃縮以除去未反應成分，製得下述構造之α-甲基丙烯醯氧基丙基矽烷氧基-ω-二甲基乙烯基矽烷氧基-聚二甲基甲基乙烯基矽氧烷497g(收率：70%)。
[比較合成例1]含有SiH之甲基丙烯酸酯
於具備旋管冷卻器、溫度計之500ml之四口燒瓶，置入甲基丙烯醯氧基丙基二甲氧矽烷124g(0.5mol)、1,1,3,3-四甲基二矽氧烷107g(0.8mol)，以冰浴冷卻至10℃以下。冷卻後投入濃硫酸13.7g，混合20分鐘。混合後，將水14.4g(0.75mol)滴下，進行水解、平衡化反應。反應結束後，投入水4.5g將廢酸分離，投入10%芒硝水250g與甲苯220g，以水洗除去酸觸媒成分。除去後，以50℃/5mmHg濃縮除去溶劑，製得下述構造之甲基丙烯醯氧基丙基甲基雙(二甲基矽烷氧基)矽烷152g(收率：80%)。
[合成例3]含有SiCH=CH2基之甲基丙烯酸酯聚合物
將甲基丙烯酸甲酯54質量份、合成例1所得之含有SiCH=CH2基之甲基丙烯酸酯11質量份、IPA(異丙醇)與乙酸乙酯之混合溶劑600質量份、AIBN(2,2’-偶氮雙異丁腈)0.5質量份，以80℃加熱攪拌3小時，調整成含有含SiCH=CH2基之甲基丙烯酸酯聚合物的溶液。
[合成例4]含有SiCH=CH2基之甲基丙烯酸酯聚合物
將甲基丙烯酸甲酯57質量份、合成例2所得之含有SiCH=CH2基之甲基丙烯酸酯24質量份、乙酸乙酯750質量份、AIBN(2,2’-偶氮雙異丁腈)0.5質量份，以80℃加熱攪拌3小時，調整成含有含SiCH=CH2基之甲基丙烯酸酯聚合物的溶液。
[比較合成例2]
將甲基丙烯酸甲酯43質量份、比較合成例1所得之含有SiH之甲基丙烯酸酯22質量份、IPA(異丙醇)與乙酸乙酯之混合溶劑600質量份、AIBN(2,2’-偶氮雙異丁腈)0.5質量份，以80℃加熱攪拌3小時，調整成含有含 SiH基之甲基丙烯酸酯聚合物的溶液。
[比較合成例3]
將甲基丙烯酸甲酯83質量份、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧矽烷17質量份、乙酸乙酯900質量份、AIBN(2,2’-偶氮雙異丁腈)0.5質量份，以80℃加熱攪拌3小時，調整成含有甲基丙烯酸甲酯聚合物的溶液。
[實施例1]
於上述合成例3所調整之含有SiCH=CH2基之甲基丙烯酸酯聚合物的乙酸乙酯溶液100質量份，添加乙烯基三甲氧矽烷1質量份、氫醌0.1質量份，攪拌製得底漆組成物。
使用所得之底漆組成物製作光半導體裝置，以下述所示之評價方法測定各種物性(外觀、透過率、接著性(接著強度)及腐蝕性)，將結果示於表1。又，表1所示之物性，係於23℃下所測定之值。
[外觀]
將所得之底漆組成物以刷毛塗布於氧化鋁陶瓷，放置於23℃下30分鐘使其乾燥後，於該底漆組成物上塗布加成反應硬化型聚矽氧組成物(信越化學工業股份有限公司製，KER-2500A/B)，以150℃硬化1小時，觀察其之外觀。
[透過率試驗]
將所得之底漆組成物以刷毛塗布於載片玻璃上，放置於23℃下30分鐘使其乾燥後，使用經塗布之載片玻璃以空氣為空白測定於波長400nm下之透過率。之後，將塗布有底漆之載片玻璃以150℃×500小時、150℃×1000小時使其耐熱劣化，確認底漆膜本身之透明性變化。
[接著性(接著強度)試驗]
製作如圖2所示之接著試驗用之試驗片11。亦即，分別於2片氧化鋁陶瓷基板12、13之各單面，以厚度0.01mm塗布所得之底漆組成物，放置於23℃下60分鐘使其乾燥後，形成底漆組成物被膜14、15。於附著有該底漆組成物14、15之氧化鋁陶瓷基板12、13，以夾持著1mm厚度之加成反應硬化型聚矽氧組成物(信越化學工業股份有限公司製，KER-2500A/B)的方式塗布(接著面積25mm×10mm=250mm2)，以150℃、2小時使其硬化以製作加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物16，而製作成接著試驗用之試驗片11。又，氧化鋁陶瓷係使用DS公司製者。
將附著有該試驗片之底漆組成物之氧化鋁陶瓷基板，使用拉伸試驗機(島津製作所製，Autograph)以拉伸速度50m/分朝箭號方向(參照圖2)拉伸，將所觀察到之每單位面積之接著強度以MPa表示，並確認。
[腐蝕性試驗]
將所得之底漆組成物以刷毛塗布於鍍銀板上，放置於23℃下30分鐘使其乾燥後，以1mm之厚度塗布加成反應硬化型聚矽氧組成物(信越化學工業股份有限公司製，KER-2500A/B)，以150℃、1小時使其硬化製作成試驗片。將該試驗片與硫結晶0.1g一同放入100cc玻璃瓶，密閉並放置於70℃下，於每既定時間(1日後、7日後、10後)剝離聚矽氧橡膠，以目視觀察鍍銀板之腐蝕程度，以下述之基準進行評價。
○：無腐蝕(變色)
△：些許之腐蝕(變色)
×：黑變
[實施例2]
於上述合成例4所調整之含有SiCH=CH2基之甲基丙烯酸酯聚合物的乙酸乙酯溶液100質量份，添加乙烯基三甲氧矽烷1質量份、氫醌0.1質量份，攪拌得底漆組成物。使用該組成物製作光半導體裝置，與實施例1同樣地測定各種物性，示於表1。
[比較例1]
不塗布底漆而直接將加成反應硬化型聚矽氧組成物(信越化學工業股份有限公司製，KER-2500A/B)塗布於氧化鋁陶瓷。與實施例1同樣地測定如此所製得之光半導 體裝置的接著性及腐蝕性，將結果示於表1。
[比較例2]
於比較合成例2所調整之含有SiH基之甲基丙烯酸酯聚合物的乙酸乙酯溶液100質量份，添加乙烯基三甲氧矽烷1質量份、氫醌0.1質量份，攪拌得底漆組成物。使用該組成物製作光半導體裝置，與實施例1同樣地測定各種物性，示於表1。
[比較例3]
於比較合成例3所調整之甲基丙烯酸酯聚合物的乙酸乙酯溶液100質量份，添加γ-環氧丙氧基丙基三甲氧矽烷1質量份、四正丁基鈦酸酯1質量份，攪拌得底漆組成物。使用該組成物製作光半導體裝置，與實施例1同樣地測定各種物性，示於表1。
由表1之結果可明白，使用配合含有SiCH=CH2基之甲基丙烯酸酯聚合物之底漆組成物的實施例1、2，氧化鋁陶瓷、與加成反應硬化型聚矽氧組成物之橡膠狀硬化物強固地接著。又，塗布於載片玻璃之塗膜本身之耐熱性試驗，無變色、膜本身亦無變化、耐熱性亦優異。再者，於取代氧化鋁陶瓷而使用鍍Ag板的腐蝕性試驗，各實施例於經過1日後無變色、經過10日後亦具有抑制變色(腐蝕)的效果。
另一方面，由表1之結果可明白，未形成底漆之比較例1，接著性並不足夠，於腐蝕性試驗中於1日後即觀察到腐蝕。又，使用取代(A)成分而配合含有SiH基之甲基丙烯酸酯聚合物之底漆組成物的比較例2，於耐熱性試驗中，1000小時後的透過率降低、耐熱性低。再者，使用取代(A)成分而配合甲基丙烯酸甲酯之底漆組成物的比較例3，耐熱性試驗中之500小時後產生裂痕，腐蝕性試驗中於10日後亦產生變色。
由上述結果可知，只要為本發明之底漆組成物，則可提升構裝光半導體元件之基板、與密封光半導體元件之加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物的接著性，可防止形成於基板上之金屬電極的腐蝕，並可提升底漆本身的耐熱性。
又，本發明並不限定於上述實施型態。上述實施型態係為例示，只要為與本發明之申請專利範圍記載之技術思 想具有實質上相同的構成，而發揮同樣的作用效果者，皆包含於本發明之技術範圍內。
1‧‧‧光半導體裝置(LED燈)
2‧‧‧底漆組成物
3‧‧‧LED
4‧‧‧基板
5‧‧‧加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物
6‧‧‧金屬電極
7‧‧‧打線

Claims (8)

  1. 一種底漆組成物，係將構裝光半導體元件之基板、與密封前述光半導體元件之加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物接著的底漆組成物，其特徵係含有：(A)含有於1分子中含有一個以上之SiCH=CH2基之丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯之任一者、或兩者之丙烯酸樹脂、(B)溶劑。
  2. 如申請專利範圍第1項之底漆組成物，其中，(B)成分之配合量，為全體之90wt%以上。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之底漆組成物，其中，前述底漆組成物，進一步含有(C)矽烷耦合材。
  4. 一種光半導體裝置，其特徵係，將構裝光半導體元件之基板、與密封前述光半導體元件之加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物，以如申請專利範圍第1至3項中任一項之底漆組成物接著所成者。
  5. 如申請專利範圍第4項之光半導體裝置，其中，前述光半導體元件係發光二極體用者。
  6. 如申請專利範圍第4或5項之光半導體裝置，其中，前述基板之構成材料，係聚鄰苯二甲醯胺樹脂、纖維強化塑膠及陶瓷之任一者。
  7. 如申請專利範圍第4或5項之光半導體裝置，其中，前述加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物，係橡膠狀。
  8. 如申請專利範圍第4或5項之光半導體裝置，其中，前述加成反應硬化型聚矽氧組成物之硬化物，係透明之硬化物。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10100237B2 (en) 2014-09-02 2018-10-16 3M Innovative Properties Company Acrylate adhesive with vinylsilane crosslinking agents
WO2016040773A1 (en) 2014-09-12 2016-03-17 3M Innovative Properties Company Allyl acrylate crosslinkers for psas
EP3476040B1 (en) * 2016-06-28 2022-04-13 LG Electronics Inc. Solar cell module and method for manufacturing the same
JP2018060856A (ja) * 2016-10-03 2018-04-12 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 コーティング組成物および光半導体装置
JP6966381B2 (ja) * 2018-05-09 2021-11-17 信越化学工業株式会社 プライマー組成物及びこれを用いた光半導体装置
CN112011243B (zh) * 2019-05-31 2022-11-11 信越化学工业株式会社 底涂剂组合物及使用了该底涂剂组合物的光学半导体装置
CN112759997A (zh) * 2021-02-05 2021-05-07 东莞市贝特利新材料有限公司 一种有机硅底层涂料组合物及其制备方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5378535A (en) * 1992-07-29 1995-01-03 Pilkington Aerospace, Inc. Primer system for silicone elastomers
JP3523098B2 (ja) 1998-12-28 2004-04-26 信越化学工業株式会社 付加硬化型シリコーン組成物
JP2004292714A (ja) 2003-03-28 2004-10-21 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 硬化性組成物、硬化物、その製造方法およびその硬化物により封止された発光ダイオード
JP2004339450A (ja) * 2003-05-19 2004-12-02 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd プライマー組成物、及び該プライマーを用いた発光ダイオード
JP2005062506A (ja) * 2003-08-13 2005-03-10 Asahi Glass Co Ltd 近赤外線吸収性粘着剤組成物および光学フィルム
JP2005093724A (ja) 2003-09-17 2005-04-07 Tokuyama Corp 発光ダイオード封止用プライマー組成物
JP4777802B2 (ja) 2006-03-17 2011-09-21 信越化学工業株式会社 耐光性プライマー組成物、該プライマー組成物を用いる発光半導体装置の製造方法、及び該方法により得られる発光半導体装置
JP5090000B2 (ja) 2007-01-24 2012-12-05 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 プライマー組成物及びそれを用いた光半導体装置
JP4870176B2 (ja) * 2009-01-23 2012-02-08 信越化学工業株式会社 プライマー組成物およびそれを用いた光半導体装置
JP2010248434A (ja) * 2009-04-20 2010-11-04 Shin-Etsu Chemical Co Ltd プライマー組成物
JP4801787B1 (ja) * 2010-08-24 2011-10-26 アイカ工業株式会社 プライマー組成物および封止構造体
JP5541171B2 (ja) 2011-01-13 2014-07-09 信越化学工業株式会社 プライマー組成物及び該組成物を用いた光半導体装置

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