TWI638040B - Curable composition for optical semiconductor sealing and optical semiconductor device using the same - Google Patents
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Abstract
提供賦予耐衝擊性及耐龜裂性優良,且具有低氣體穿透性之硬化物的光半導體密封用硬化性組成物、及藉由使該光半導體密封用硬化性組成物硬化而得到之硬化物來密封光半導體元件而得的光半導體裝置。
光半導體密封用硬化性組成物,其係含有(A)1分子中具有2個以上之烯基、且主鏈中具有全氟聚醚構造之直鏈狀多氟化合物、(B)下述通式(1)表示之有機氫聚矽氧烷、
(C)鉑族金屬系觸媒、(D)下述通式(2)表示之環狀有機聚矽氧烷、
(E)羧酸酐之光半導體密封用硬化性組成物,其中使光半導體密封用硬化性組成物硬化而得之硬化物的硬度,以JIS K6253-3:2012規定之A型橡膠硬度計測量係為30~90之值。
Description
本發明係關於光半導體密封用硬化性組成物及使用其之光半導體裝置。
以往,作為硬化性組成物,係提出了自1分子中具有2個以上之烯基,且主鏈中具有全氟聚醚構造之直鏈狀氟聚醚化合物、1分子中具有2個以上之直接鍵結於矽原子的氫原子之含氟有機氫聚矽氧烷及鉑族化合物所成之組成物,得到耐熱性、耐藥品性、耐溶劑性、脫模性、撥水性、撥油性、低溫特性等之性質平衡良好的,優良的硬化物(專利文獻1)。
此外,提出了藉由於上述組成物中,添加具有氫矽烷基與環氧基及/或三烷氧基矽烷基之有機聚矽氧烷,而對金屬或塑膠基材賦予自我接著性之組成物(專利文獻2)。
進一步地,提出有藉由於上述組成物中添加羧酸酐,而提高對各種基材、特別是聚苯硫樹脂(PPS)或聚醯胺樹脂之接著性的組成物(專利文獻3)。又,專利文
獻4中,提出有即使於腐蝕性酸性氣體或鹼性氣體的存在下亦可防止輝度降低之組成物。
但是,將此等先前技術中實際配製之組成物硬化而得的硬化物中,將JIS K6253-3:2012規定之A型橡膠硬度計(type A durometer)硬度低達20左右者使用作為發光二極體(以下稱為「LED」)之密封材時,會有作為密封材之耐衝擊性不充分的情況。例如,將以上述硬化物密封LED之塊狀堆積(loading in bulk)的光半導體裝置,使用碗(bowl)型振動零件給料器排列為一定方向/姿勢時,常發生因光半導體裝置彼此衝撞的衝擊,使連結LED晶片與電極之接合引線(bonding wire)斷線的問題。
另一方面,針對以上述A型橡膠硬度計硬度超過90之該硬化物來密封LED之光半導體裝置進行溫度循環試驗時,會有於該硬化物產生龜裂的情形。
進一步地,密封了LED之光半導體裝置中,為了提高明亮度,會有於LED之周邊鍍銀的情況。將使用使以上述先前技術配製之組成物硬化而得的硬化物作為LED之密封材的該光半導體裝置,於暴露於硫系氣體之環境下使用時,因時間經過,硫系氣體會穿透該硬化物,使銀變色為黑色,因此常發生明亮度降低之不良狀況。因此,作為如此之組成物,當硬化而作為硬化物時,要求顯示更低之氣體穿透性者。
[專利文獻1]日本特開平8-199070號公報
[專利文獻2]日本特開平9-095615號公報
[專利文獻3]日本特開2001-072868號公報
[專利文獻4]日本特開2009-277887號公報
本發明係有鑑於上述實情而為者,其目的為提供賦予耐衝擊性及耐龜裂性優良、且具有低氣體穿透性之硬化物的光半導體密封用硬化性組成物、及藉由使該光半導體密封用硬化性組成物硬化而得的硬化物來密封光半導體元件之光半導體裝置。
為了解決上述課題,本發明提供一種光半導體密封用硬化性組成物,其係含有(A)1分子中具有2個以上之烯基,於主鏈中進一步具有全氟聚醚構造,且烯基含量為0.0050~0.200mol/100g之直鏈狀多氟化合物:100質量份、(B)下述通式(1)表示之有機氫聚矽氧烷、【化1】
(式中,a為3~10之整數,A為包含全氟伸烷基、全氟氧基伸烷基、或其兩者之2價有機基,D係互相獨立地為可含有矽原子、氧原子或氮原子之取代或非取代的2價烴基,R1係互相獨立地為取代或非取代之1價烴基,R2係互相獨立地為氫原子、或隔著可含有矽原子、氧原子或氮原子之2價烴基而與矽原子鍵結之1價全氟烷基或1價全氟氧基烷基,R2當中之三個以上為氫原子)。
(C)鉑族金屬系觸媒:以鉑族金屬原子換算為0.1~500ppm、(D)下述通式(2)表示之環狀有機聚矽氧烷:0.10~10.0質量份、
(式中,b為1~6之整數,c為1~4之整數,d為1~4之整數,b+c+d為4~10之整數,R3係互相獨立地為取代或非取代之1價烴基,E係互相獨立地為隔著可含有矽原子、氧原子或氮原子之2價烴基而與矽原子鍵結之1價全氟烷
基或1價全氟氧基烷基,G係互相獨立地為隔著可含有氧原子之2價烴基而與矽原子鍵結之環氧基或三烷氧基矽烷基或其兩者。惟,-(SiO)(H)R3-、-(SiO)(E)R3-、及-(SiO)(G)R3-之鍵結順序並無限定)。
(E)羧酸酐:0.010~10.0質量份
之光半導體密封用硬化性組成物,其中前述(B)成分之摻合量,相對於該組成物中所含有的烯基1莫耳而言,係直接鍵結於前述(B)成分中之矽原子的氫原子成為0.50~2.0莫耳之量,使該光半導體密封用硬化性組成物硬化而得到之硬化物的硬度,以JIS K6253-3:2012規定之A型橡膠硬度計測量係為30~90之值。
若為如此之含有上述(A)~(E)成分全部,且硬化物之硬度具有上述範圍之加成硬化型氟聚醚系硬化性組成物的光半導體密封用硬化性組成物,則可得到耐衝擊性及耐龜裂性優良,且具有低氣體穿透性之硬化物。
進一步地,較佳為含有下述通式(3)表示之環狀有機聚矽氧烷0.10~50.0質量份作為(F)成分。
若為如此之含有前述(A)成分~(E)成分、且進一步依需要含有前述(F)成分之光半導體密封用硬化性組成物,則可得到耐衝擊性及耐龜裂性更優良,且具有低氣體穿透性之硬化物。因此,前述光半導體密封用硬化性組成物之硬化物,可適合使用於光半導體元件之密封材、特別是用以保護LED之密封材。
又,前述(A)成分較佳為下述通式(4)表示之直鏈狀多氟化合物。
進一步地,前述(A)成分較佳為選自由下述通式(5)、下述通式(6)、及下述通式(7)所成群組之1種以上的直鏈狀多氟化合物。
若為如此之(A)成分,則可得到耐熱性、耐藥品性、耐溶劑性、脫模性、撥水性、撥油性、低溫特性等
之性質平衡良好的,作為密封材更優良的硬化物。
又,前述(B)成分之A中所含有的全氟氧基伸烷基,較佳係含有1~500個之下述通式(8)表示之重複單位的基。
-Ce’F2e’O- (8)(式中,e’係每單位獨立地為1~6之整數)。
進一步地,前述(B)成分之A,較佳為選自由下述通式(9)、下述通式(10)、及下述通式(11)所成群組之基。
若為如此之(B)成分,則可得到具有更低氣體穿透性之硬化物。
又,前述(E)成分較佳為選自由下述通式(12)及下述通式(13)所成群組之羧酸酐。
【化12】
(式中,R11、M、及Q係與上述相同,t為1~3之整數、u為0~2之整數、t+u為3)。
若為如此之(E)成分,則可得到提高了對各種基材之接著性的硬化物。
又,前述1價全氟烷基或1價全氟氧基烷基,較佳係互相獨立地為下述通式(14)或通式(15)表示之基。
CvF2v+1- (14)(式中,v為1~10之整數)。
若為如此之1價全氟烷基或1價全氟氧基烷基,則可成為與(A)成分之相溶性、分散性及硬化後之均勻性更優良的組成物。
又,使前述光半導體密封用硬化性組成物硬化而得到之1mm厚之硬化物的水蒸氣穿透率,較佳為
15.0g/m2.day以下。
如此地,水蒸氣穿透率若為15.0g/m2.day以下,於LED周邊被鍍銀的光半導體裝置中,使用使本發明之組成物硬化而得的硬化物作為LED之密封材時,即使暴露於硫系氣體,亦無銀因為該氣體而黑色化,使明亮度降低之虞,故較佳。
進一步地,前述光半導體密封用硬化性組成物之以JIS K7117-1:1999規定之於23℃的黏度,較佳為50.0~50,000mPa‧s。
如此地,黏度若為50.0mPa.s以上,則無流動性過高,於LED封裝內裝填(potting)一定量之點膠機(dispenser)的控制困難之虞,故較佳;若為50,000mPa.s以下,則光半導體密封用硬化性組成物被裝填於LED封裝內後,並無調平耗費時間,生產性降低之虞,故較佳。
此外,使前述光半導體密封用硬化性組成物硬化而得之硬化物之於25℃、589nm(鈉之D線)之折射率較佳為1.30以上且未達1.40。
如此地,若折射率為1.30以上且未達1.40,則於藉由使本發明之組成物硬化而得之硬化物來密封LED而得的光半導體裝置中,將由LED發出之光提取於外部之效率並無變得不充分之虞,故較佳。
又,本發明提供光半導體裝置,其係具有光半導體元件、與用以密封該光半導體元件之使前述光半導體密封用硬化性組成物硬化而得的硬化物。
本發明之光半導體密封用硬化性組成物,可賦予耐衝擊性及耐龜裂性優良,且具有低氣體穿透性之硬化物,因此藉由此硬化物來密封光半導體元件而得的光半導體裝置,即使該光半導體裝置彼此衝撞,亦不易產生構件之損傷,因此可提高良率及生產性。又,即使進行溫度循環試驗,亦不易於硬化物產生龜裂,因此可提高信賴性。進一步地,硫系氣體不易穿透硬化物,因此可抑制明亮度的降低。
又,前述光半導體元件,較佳為發光二極體。
如此地,本發明之光半導體密封用硬化性組成物之硬化物,特別可適合使用作為用以保護發光二極體的密封材。
本發明之光半導體密封用硬化性組成物,藉由組合上述(A)~(E)成分、進而依需要之(F)成分,其硬化物具有良好的耐衝擊性及耐龜裂性、進而具有低氣體穿透性,因此藉由此硬化物來密封光半導體元件而得的光半導體裝置,可在不發生接合引線之斷線等損傷構件的情況之下來製造。又,即使進行溫度循環試驗,亦可抑制硬化物龜裂的產生。進一步地,即使將該光半導體裝置於暴露於硫系氣體的環境下使用,亦可抑制明亮度的降低,因此係適於作為保護LED之密封材。
1‧‧‧LED晶片
2‧‧‧第一引線框
2a‧‧‧第一引線框之前端部
2b‧‧‧第一引線框之端子部
2’‧‧‧凹部
3‧‧‧第二引線框
3a‧‧‧第二引線框之前端部
3b‧‧‧第二引線框之端子部
4‧‧‧接合引線
5‧‧‧密封材
6‧‧‧凸透鏡部
7‧‧‧透光性樹脂部
8‧‧‧封裝基板
8’‧‧‧凹部
9‧‧‧電極
10、10’‧‧‧光半導體裝置
[圖1]顯示本發明之光半導體裝置的一例之概略截面圖。
[圖2]顯示本發明之光半導體裝置的其他一例之概略截面圖。
以下更詳細說明本發明。
如上述般,具有良好的耐衝擊性及耐龜裂性、進而具有低氣體穿透性之光半導體密封用硬化性組成物、及藉由使該組成物硬化而得到之硬化物來密封光半導體元件而得的光半導體裝置係被要求著。
本發明者等人,為了達成上述目的進行努力探討的結果,發現若為含有下述(A)~(E)成分、進而依需要之(F)成分的組成物,則會成為賦予具有良好耐衝擊性及耐龜裂性、且具有低氣體穿透性之硬化物的光半導體密封用硬化性組成物,而完成了本發明。
以下、詳細說明本發明。再者,本說明書中,使用「~」來表示之數值範圍,意指包含作為下限值及上限值的「~」之前後所記載的數值之範圍。
本發明之(A)成分,係1分子中具有2個以上之烯基,於主鏈中進一步具有全氟聚醚構造,且烯基含量為0.0050~0.200mol/100g之直鏈狀多氟化合物。
上述(A)成分中所含有的烯基,較佳為碳數2~8、特佳為碳數2~6,且末端具有CH2=CH-構造者較佳,可列舉例如乙烯基、烯丙基、丙烯基、異丙烯基、丁烯基、己烯基等,其中尤以乙烯基或烯丙基特佳。
上述(A)成分中所含有的全氟聚醚構造,較佳為下述通式(16)或下述通式(17)表示之2價全氟聚醚基。
上述通式(16)中,x為2或3,y及a’較佳係各為1~150之整數、更佳為1~100之整數,且y+a’之平均值較佳為2~300、更佳為5~200,z較佳為0~6之整數、更佳為0~4之整數。
又,上述通式(17)中,b’較佳為2或3,c’較佳為1~300之整數、更佳為1~200之整數,d’較佳為1~80之整數、更佳為1~50之整數,且c’+d’之平均值較
佳為2~380、更佳為2~250。
上述(A)成分中所含有的烯基含量係0.0050~0.200mol/100g、較佳為0.0080~0.150mol/100g。烯基含量少於0.0050mol/100g時,交聯程度變得不充分,產生硬化不良,烯基含量超過0.200mol/100g時,該硬化物之作為橡膠彈性體的機械特性會有損害之虞。
(A)成分之較佳例子,可列舉下述通式(4)表示之直鏈狀多氟化合物。
此處、R6及R7中所含有的烯基,可列舉與上述相同者,作為其以外之取代或非取代之1價烴基者,較佳為碳數1~12者、特佳為碳數1~10者,具體而言,可列舉甲基、乙基、丙基、丁基、己基、環己基、辛基等之烷基;苯基、甲苯基等之芳基;苄基、苯基乙基等之芳烷基等,或此等之基的氫原子之一部分或全部經氟等之鹵素原子取代的1價烴基等。其中尤以甲基及乙基特佳。
R8中所含有的取代或非取代之1價烴基,可列舉與上述R6及R7之取代或非取代的1價烴基之例示相同之基。
又,g及h較佳係各為1~150之整數、更佳為1~100之整數,且g+h之平均值較佳為2~300、更佳為2~200。又,i較佳為0~6之整數、更佳為0~4之整數。
(A)成分之更佳例子,可列舉下述通式(5)~(7)表示之直鏈狀多氟化合物。
上述通式(5)~(7)中,R8係與上述相同之基,
g、h及i係與上述相同。又,R9係互相獨立地為取代或非取代之1價烴基,可列舉與上述R6之取代或非取代的1價烴基相同之基。
上述通式(5)表示之直鏈狀多氟化合物之具體例子,可列舉下述之化合物。以下,Me表示甲基、Et表示乙基。
又,上述通式(6)表示之直鏈狀多氟化合物之具體例子,可列舉下述式表示者。
進一步地,上述通式(7)表示之直鏈狀多氟化合物之具體例子,可列舉下述式表示者。
又,欲使用本發明之組成物作為LED之密封材,上述(A)成分之於23℃之黏度,於JIS K7117-1:1999所規定之黏度測定,較佳為500~100,000mPa.s、更佳為1,000~50,000mPa.s之範圍內。
上述(A)成分之直鏈狀多氟化合物,可1種單獨或組合2種以上使用。亦即,上述通式(5)~(7)表示之直鏈狀多氟化合物之中,可1種單獨使用、亦可組合2種以上使用。
(B)成分係下述通式(1)表示之有機氫聚矽氧烷,其係發揮作為上述(A)成分之交聯劑的功能者。又,該(B)成分
係對使本發明之組成物硬化而得之硬化物的低氣體穿透性作出貢獻。
上述通式(1)中,a為3~10之整數、較佳為3~6之整數。
又,A為全氟伸烷基、全氟氧基伸烷基、或含有其兩者的2價有機基,作為如此之全氟伸烷基,可列舉下述通式(8’)表示之基。
-CmF2m- (8’)
(式中,m較佳為1~10之整數、更佳為1~5之整數)。
另一方面,該全氟氧基伸烷基,較佳為含有
1~500個、更佳為2~300個、又更佳為5~200個之下述通式(8):-Ce’F2e’O- (8)(式中,e’係每單位獨立地為1~6之整數)
表示之重複單位。
又,e’可為隨每個重複單位相異地為1~6之整數、較佳為1~4之整數。
上述通式(8)表示之重複單位之具體例子,可列舉-CF2O-、-CF2CF2O-、-CF2CF2CF2O-、-CF(CF3)CF2O-、-CF2CF2CF2CF2O-、-CF(CF3)CF(CF3)O-、等。再者,上述全氟氧基伸烷基,可由此等重複單位之1種單獨構成、亦可為2種以上之組合。
由上述通式(8’)表示之全氟伸烷基與上述通式(8)表示之全氟氧基伸烷基所構成之A,較佳為下述通式(9)~(11)表示之2價基。
上述通式(9)中,R10係獨立地為氟原子或CF3基,j為1~4之整數、較佳為1~3,k及n係各為0~200之整數、較佳為1~150,k+n之平均值為0~400、較佳為2~300,l為2~6之整數、較佳為2~5之整數。惟,上述通式(9)中之各重複單位之鍵結順序並無限定。
上述通式(10)中,p為1~200之整數、較佳為
1~150之整數,j係與上述相同。
又,上述通式(11)中,R10、j、k及n係與上述相同。惟,上述通式(11)中之各重複單位之鍵結順序並無限定。
接著,上述通式(1)中,D係互相獨立地為可含有矽原子、氧原子或氮原子之取代或非取代之2價烴基,具體而言,可列舉碳原子數2~12之伸烷基、或該伸烷基之氫原子的一部分或全部經氟等之鹵素原子取代之基、或該伸烷基中間存在有醚鍵、酯鍵、醯胺鍵、2價芳香族烴基等者。具體而言可舉例以下所示之基。再者,以下之各基中,較佳係左側與A鍵結、右側與矽原子鍵結。
【化28】
又,上述通式(1)中,R1係互相獨立地為取代或非取代之1價烴基,可列舉與上述R6、R7、及R8之取代或非取代之1價烴基的例示相同之基。
進一步地,上述通式(1)中,R2係互相獨立地為氫原子、或隔著可含有矽原子、氧原子或氮原子之2價烴基而與矽原子鍵結之1價全氟烷基或1價全氟氧基烷基,式中所示之全R2當中之三個以上為氫原子。
該1價全氟烷基或1價全氟氧基烷基,可列舉下述通式(14)及(15)表示之基。
CvF2v+1- (14)
(式中,v為1~10之整數、較佳為3~7之整數)。
又,連結上述1價全氟烷基或1價全氟氧基烷基與矽原子的可含有矽原子、氧原子或氮原子之2價烴基,可列舉碳數2~12之伸烷基;或該基中間存在有醚鍵、矽原子、醯胺鍵、2價芳香族烴基、羰基鍵等者,具體而言可舉例以下所示之基。
如此之(B)成分,例如可舉例以下通式所示之化合物。再者,式中之k及n係與上述相同。
【化31】
【化32】
【化33】
該(B)成分,可1種單獨使用、亦可合併使用2種以上者。上述(B)成分之摻合量,相對於本發明之組成物中所含有的烯基1莫耳而言,係直接鍵結於該(B)成分中之矽原子的氫原子(SiH基)成為0.50~2.0莫耳、更佳成為0.70~1.6莫耳之量。SiH基少於0.50莫耳時,交聯程度變得不充分,另一方面,多於2.0莫耳時,會有損及保存性、或硬化後所得硬化物之物性降低之虞。
本發明之(C)成分之鉑族金屬系觸媒,係氫矽烷基化反應觸媒。氫矽烷基化反應觸媒,係促進組成物中含有的烯基、特別是(A)成分中之烯基及(F)成分之烯基,與組成
物中含有的SiH基、(B)成分中之SiH基的加成反應之觸媒。該氫矽烷基化反應觸媒,一般而言係貴金屬或其化合物,由高價格而言,常使用獲得比較容易的鉑或鉑化合物。
鉑化合物,可列舉例如氯化鉑酸或氯化鉑酸與乙烯等之烯烴之錯合物、與醇或乙烯基矽氧烷之錯合物、載持於二氧化矽、氧化鋁、碳等之金屬鉑等。作為鉑或其化合物以外之鉑族金屬系觸媒,亦已知有銠、釕、銥、鈀系化合物,例如可舉例RhCl(PPh3)3、RhCl(CO)(PPh3)2、Ru3(CO)12、IrCl(CO)(PPh3)2、Pd(PPh3)4等。再者,前述式中,Ph表示苯基。
此等觸媒之使用時,其為固體觸媒時雖亦能夠以固體狀來使用,但為了得到更均勻的硬化物,較佳為將使氯化鉑酸或錯合物溶解於例如甲苯或乙醇等之適切溶劑者,與(A)成分之直鏈狀多氟化合物相溶來使用。
(C)成分之摻合量,係作為氫矽烷基化反應觸媒的有效量,相對於(A)成分100質量份而言,為0.1~500ppm、特佳為0.5~200ppm(以鉑族金屬原子之質量換算),但可依照所希望之硬化速度來適當增減。
本發明之(D)成分,為下述通式(2)表示之環狀有機聚矽氧烷,其具有作為對使本發明之組成物硬化而得之硬化物賦予自我接著性之接著賦予的功能。
上述通式(2)中,b為1~6之整數、較佳為2~5之整數,c為1~4之整數、較佳為1~3之整數,d為1~4之整數、較佳為1~3之整數,b+c+d為4~10之整數、較佳為4~8之整數。惟,-(SiO)(H)R3-、-(SiO)(E)R3-及-(SiO)(G)R3-之鍵結順序並無限定。
又,R3係互相獨立地為取代或非取代之1價烴基,可列舉與上述R1、R6、R7、及R8之取代或非取代之1價烴基的例示相同之基。
進一步地,E係互相獨立地為隔著可含有矽原子、氧原子或氮原子之2價烴基而與矽原子鍵結之1價全氟烷基或1價全氟氧基烷基,可舉例與上述R2所用之1
價全氟烷基或1價全氟氧基烷基相同之基。該E係由與(A)成分之相溶性、分散性及硬化後之均勻性等之觀點而言被適當導入之基。
又,G係互相獨立地為透過可含有氧原子之2價烴基而與矽原子鍵結的環氧基及/或三烷氧基矽烷基。如此之環氧基可列舉例如下述通式(18)表示者。
上述通式(18)中,R12中可存在有氧原子,其較佳為碳數1~10、更佳為1~5之2價烴基,具體而言,可列舉亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸己基、伸辛基等之伸烷基;伸環己基等之伸環烷基、氧基伸乙基、氧基伸丙基、氧基伸丁基等之氧基伸烷基等。
如此之環氧基之具體例子,可列舉下述所示者。
另一方面,上述三烷氧基矽烷基,可列舉例如下述通式(19)表示者。
上述通式(19)中,R13係較佳為碳數1~10、更佳為1~5之2價烴基,具體而言,可列舉亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸己基、伸環己基、伸辛基等之伸烷基等。又,R14係較佳為碳數1~8、更佳為1~4之1價烴基,具體而言,可列舉甲基、乙基、n-丙基等之烷基等。
如此之三烷氧基矽烷基之具體例子,可列舉下述所示者。
如此之(D)成分,可列舉例如下述之化合物。
【化39】
【化42】
【化44】
該(D)成分,可1種單獨使用、亦可合併使用2種以上者。又,(D)成分之使用量,相對於(A)成分100質量份而言,係0.10~10.0質量份、較佳為0.50~8.0質量份之範圍。未達0.10質量份時,無法得到充分之接著性,超過10.0質量份時,會有組成物之流動性變差,且使本發明之組成物硬化而得之硬化物的物理強度降低之虞。
本發明之(E)成分係羧酸酐,其係用以提高上述(D)成分之接著賦予能力,且促進使本發明之組成物硬化而得之硬化物的自我接著性表現者。作為該(E)成分,只要使用作為環氧基樹脂用之硬化劑者則不論何者均可使用。
如此之(E)成分,較佳為下述通式(12)或下述
通式(13)表示之羧酸酐。
上述通式(12)中,q為1~6之整數、較佳為2~5之整數,r為1~4之整數、較佳為1~3之整數,s為1~4之整數、較佳為1~3之整數,q、r與s之和為4~10之整數、較佳為4~8之整數。惟,-(SiO)(H)R11-、
-(SiO)(M)R11-及-(SiO)(Q)R11-之鍵結順序並無限定。
又,R11係互相獨立地為取代或非取代之1價烴基,可列舉與上述R1、R3、R6、R7、及R8之取代或非取代的1價烴基之例示相同之基。
進一步地,M係互相獨立地為透過可含有矽原子、氧原子或氮原子之2價烴基而與矽原子鍵結的1價全氟烷基或1價全氟氧基烷基,可列舉與上述R2及E所用之1價全氟烷基或1價全氟氧基烷基相同之基。該M係由與(A)成分之相溶性、分散性及硬化後之均勻性等之觀點而被適當導入之基。
又,Q係互相獨立地為透過2價烴基而與矽原子鍵結之環狀羧酸酐殘基,具體而言可列舉下述通式(20)表示之基。
上述通式(20)中,R15較佳為碳數1~15之2價烴基,具體而言可列舉亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基等,其中尤以伸乙基或伸丙基特佳。
如此之上述通式(12)表示之(E)成分,可列舉例如下述之化合物。
【化49】
接著,上述通式(13)中,t為1~3之整數、u為0~2之整數、t+u為3,R11、M及Q係為與上述相同之基。
如此之上述通式(13)表示之(E)成分,可列舉例如下述之化合物。
該(E)成分可1種單獨使用、亦可合併使用2種以上者。
上述(E)成分之摻合量,相對於(A)成分100質量份而言,係0.010~10.0質量份、較佳為0.10~5.0質量份之範圍。未達0.010質量份時,無法得到欲促進本發明之組成物的接著性表現的充分效果,超過10.0質量份時,會有
組成物之流動性變差,且損及組成物之保存安定性之虞。
本發明之光半導體密封用硬化性組成物,較佳為含有下述(F)成分作為任意成分者。
本發明之(F)成分,較佳可使用下述通式(3)表示之環狀有機聚矽氧烷,其係對使本發明之組成物硬化而得之硬化物,賦予更加良好之耐衝擊性者。
上述通式(3)中,e為1~4之整數、較佳為1~3之整數,f為3~6之整數、較佳為3~5之整數,e+f為4~10之整數、較佳為4~8之整數。惟,-(SiO)(J)R4-及-(SiO)(L)R4-之鍵結順序並無限定。
又,R4係取代或非取代之1價烴基,可列舉
與上述R1、R3、R6、R7、R8、及R11之取代或非取代之1價烴基的例示相同之基。
進一步地,J係互相獨立地為透過可含有矽原子、氧原子或氮原子之2價烴基而與矽原子鍵結之1價全氟烷基或1價全氟氧基烷基,可列舉與上述R2、E、及M所用之1價全氟烷基或1價全氟氧基烷基相同之基。該J係由與(A)成分之相溶性、分散性及硬化後之均勻性等之觀點而被適當導入之基。
又,L係直接鍵結於矽原子之烯基,具體而言,可列舉乙烯基、烯丙基、丁烯基、己烯基、癸烯基等。其中尤以乙烯基或烯丙基特佳。
如此之(F)成分可列舉例如下述化合物。
【化54】
該(F)成分,可1種單獨使用、亦可合併使用2種以上者。又,含有(F)成分之情況時的使用量,相對於(A)成分100質量份而言,較佳為0.10~50.0質量份、更佳為1.0~40.0質量份之範圍。0.10質量份以上時,對使本發明之組成物硬化而得之硬化物賦予適度的耐衝擊性之效果變得充分,50.0質量份以下時,並無損及使本發明之組成物硬化而得之硬化物的耐龜裂性或低氣體穿透性之虞。
本發明之光半導體密封用硬化性組成物中,為了提高
其實用性,於上述(A)~(E)成分、及(F)成分以外,亦可依需要添加可塑劑、黏度調節劑、可撓性賦予劑、無機質填充劑、反應控制劑、(E)成分以外之接著促進劑等之各種摻合劑。此等添加劑之摻合量係為任意。
作為可塑劑、黏度調節劑、可撓性賦予劑,可合併使用下述通式(21)表示之多氟單烯基化合物及/或下述通式(22)、(23)表示之直鏈狀多氟化合物。Rf-(T)f’-CH=CH2 (21)[式中,Rf為下述通式(24)所示之基,F-[CF(CF3)CF2O]g’-Ch’F2h’- (24)(式中,g’較佳為1~200、更佳為1~150之整數,h’較佳為1~3之整數)。T為-CH2-、-OCH2-、-CH2OCH2-或-CO-NR16-X-(惟,R16為氫原子、甲基、苯基或烯丙基,X為-CH2-、下述構造式(25)所示之基或下述構造式(26)所示之基)。
f’為0或1]。
X’-O-(CF2CF2CF2O)i’-X’ (22)(式中,X’為Cj’F2j’+1-(j’為1~3)表示之基,i’較佳為1~200之整數、更佳為2~100之整數)。
X’-O-(CF2O)k’(CF2CF2O)l’-X’ (23)(式中,X’係與上述相同,k’及l’較佳係分別為1~200之整數、更佳為1~100之整數,且k’+l’之平均值較佳為2~400、更佳為2~300)。
上述通式(21)表示之多氟單烯基化合物之具體例子,可列舉例如下述者。再者,下述式中,Me表示甲基。
【化57】
(此處、m’=1~100)。
上述通式(22)及(23)表示之直鏈狀多氟化合物之具體例子,可列舉例如下述者。
CF3O-(CF2CF2CF2O)n’-CF2CF3
CF3-[(OCF2CF2)o’(OCF2)p’]-O-CF3(此處,n’、o’及p’較佳係各自為1~200之整數、更佳為1~150之整數,o+p’之平均值較佳為2~400之整數、更佳為2~300之整數)。
又,上述通式(21)~(23)表示之多氟化合物之黏度(23℃),以與(A)成分相同之測定方法,係5.00~100,000mPa.s、特別期望為50.0~50,000mPa.s之範圍。
無機質填充劑之例子,可列舉煙霧質二氧化矽、沈降性二氧化矽、球狀二氧化矽、二氧化矽氣凝膠等之二氧化矽粉末;或將該二氧化矽粉末表面以各種有機氯矽烷、有機二矽氮烷、環狀有機聚矽氮烷等處理而成的二氧化矽粉末;進而將該表面處理二氧化矽粉末,以具有上述通式(14)表示之1價全氟烷基或上述通式(15)表示之1價全氟氧基烷基的有機矽烷或有機矽氧烷再處理而成的二氧化矽粉末等之二氧化矽系補強性填充劑;石英粉末、熔融石英粉末、矽藻土、碳酸鈣等之補強性或準補強性填充劑;氧化鈦、氧化鐵、碳黑、鋁酸鈷等之無機顏料;氧化鈦、氧化鐵、碳黑、氧化鈰、氫氧化鈰、碳酸鋅、碳酸鎂、碳酸錳等之耐熱提昇劑;氧化鋁、氮化硼、碳化矽、金屬粉末等之熱傳導性賦予劑;碳黑、銀粉末、導電性鋅華等之導電性賦予劑等。又,氟化鎂、氟化鋁、氟化鈣、氟化鋰、氟化鈉、氟化釷、氧化矽等之於25℃、589nm(鈉之D線)的折射率為1.50以下之無機微粒子亦有用作為補強性填充劑。
氫矽烷基化反應觸媒的控制劑之例子,可列舉1-乙炔基-1-羥基環己烷、3-甲基-1-丁炔-3-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、3-甲基-1-戊炔-3-醇、苯基丁炔醇等之
乙炔性醇;或具有與上述G相同之1價全氟烷基或1價全氟氧基烷基的氯矽烷與乙炔性醇之反應物;3-甲基-3-戊烯-1-炔、3,5-二甲基-3-己烯-1-炔、三烯丙基三聚異氰酸酯等;或者聚乙烯基矽氧烷、有機磷化合物等,藉由該添加,可適度保持硬化反應性與保存安定性。
(E)成分以外之接著促進劑的例子,可列舉烷氧化鋯或鋯鉗合物等之有機鋯化合物、或者鈦烷氧化物或鈦鉗合物等之有機鈦化合物等。
本發明之光半導體密封用硬化性組成物之製造方法並無特殊限制,可列由將上述(A)~(E)成分、(F)成分及其他任意成分捏合來製造。此時,可依需要使用行星式混合器(planetary mixer)、Ross混合器、Hobart混合器等之混合裝置;捏合機、三輥等之混練裝置。
關於本發明之光半導體密封用硬化性組成物之構成,可依用途,將上述(A)~(E)成分、(F)成分及其他任意成分全部作為1個組成物來操作的所謂1液型構成、或作為2液型,使用時將兩者混合亦可。
本發明之光半導體密封用硬化性組成物,藉由加熱而硬化,而賦予具有良好耐衝擊性及耐龜裂性、進而低氣體穿透性之硬化物,因此有用於作為保護LED、IC、LSI及有機EL等之光半導體元件等之密封材。該光半導體密封用硬化性組成物之硬化溫度並無特殊限制,通常係20~250℃、較佳為40~200℃。又,此時的硬化時間,可適當選擇交聯反應及與各種半導體封裝材料之接著
反應結束的時間,但一般而言較佳為10分鐘~10小時、更佳為30分鐘~8小時。
使本發明之組成物硬化而得之硬化物之於JIS K6253-3:2012所規定的A型橡膠硬度計硬度,係30~90、較佳為35~85。未達30時,會有作為LED密封材之耐衝擊性不佳之虞。另一方面,高於90時,會有作為LED密封材之耐龜裂性不佳之虞。
又,使本發明之組成物硬化而得之1mm厚硬化物的水蒸氣穿透率,較佳為15.0g/m2.day以下、更佳為13.0g/m2.day以下。若為15.0g/m2.day以下,則於LED周邊被鍍銀的光半導體裝置中,使用使本發明之組成物硬化而得之硬化物作為LED之密封材時,即使暴露於硫系氣體,亦無銀因為該氣體而黑色化,降低明亮度之虞,故較佳。再者,上述水蒸氣穿透率,係使用根據JIS K7129:2008之Lyssy公司製L80-5000型水蒸氣穿透度計來測定之值。
進一步地,JIS K7117-1:1999所規定之於23℃的本發明之組成物之黏度,由操作作業性觀點而言,較佳為50.0~50,000mPa.s、更佳為100~30,000mPa.s。若為50.0mPa.s以上,則無流動性過高,於LED封裝內裝填一定量之點膠機的控制變得困難之虞,故較佳,若為50,000mPa.s以下,則無該組成物被裝填於LED封裝內後,調平需要過度的時間,使生產性降低之虞,故較佳。
又,使本發明之組成物硬化而得之硬化物於
25℃、589nm(鈉之D線)的折射率,較佳為1.30以上且未達1.40。該折射率在此範圍內時,藉由使本發明之組成物硬化而得之硬化物來密封上述光半導體元件而得的光半導體裝置中,並無將自LED發出之光取出於外部之效率因該光半導體裝置的設計而降低之虞,故較佳。
再者,使用本發明之組成物時,可依其用途、目的,將該組成物以所期望之濃度溶解於適當的氟系溶劑,例如1,3-雙(三氟甲基)苯、Fluorinert(3M公司製)、全氟丁基甲基醚、全氟丁基乙基醚等來使用。
如此地,若為含有上述(A)~(E)成分、(F)成分及其他任意成分、且具有上述特性之光半導體密封用硬化性組成物,則可得到耐衝擊性及耐龜裂性優良,且具有低氣體穿透性之硬化物。
可使用本發明之光半導體密封用硬化性組成物之光半導體裝置的構造,並無特殊限定。本發明之光半導體裝置,係具有光半導體元件、及用以密封光半導體元件之使上述本發明之光半導體密封用硬化性組成物硬化而得到之硬化物者,代表的截面構造示於圖1及圖2。
圖1之光半導體裝置(發光裝置)10中,係於第一引線框2之前端部2a,設置自其底面起朝向上方設置孔徑慢慢擴大的研缽狀的凹部2’,於該凹部2’之底面上將LED晶片1透過銀糊等,以黏晶(die bond)予以連接固定,藉此,將第一引線框2與LED晶片1底面之一方的電極(未圖示)予以電性連接。再者,該凹部2’之底面係
鍍銀。又,將第二引線框3之前端部3a、與該LED晶片1上側面之另一方的電極(未圖示)透過接合引線4予以電性連接而成。
進一步地,前述凹部2’中,LED晶片1係經由使上述本發明之光半導體密封用硬化性組成物硬化而得之硬化物所構成之密封材5被覆。
又,LED晶片1、第一引線框2之前端部2a及端子部2b之上端、第二引線框3之前端部3a及端子部3b之上端,係經於前端具有凸透鏡部6的透光性樹脂部7被覆/密封。又,第一引線框2之端子部2b的下端及第二引線框3之端子部3b的下端,係貫通透光性樹脂部7之下端部而朝外部突出。
圖2之光半導體裝置(發光裝置)10’中,於封裝基板8之上部,設置自其底面起朝向上方設置孔徑慢慢擴大的研缽狀的凹部8’,於該凹部8’之底面上將LED晶片1以黏晶材予以接著固定,又,將LED晶片1之電極藉由接合引線4與設於封裝基板8之電極9進行電性連接。再者,該凹部8’之底面係鍍銀。
進一步地,凹部8’中,LED晶片1係經由使上述本發明之光半導體密封用硬化性組成物硬化而得之硬化物所構成之密封材5被覆。
此處,於上述LED晶片1,並無特殊限定地,可使用以往周知之LED晶片所用的發光元件。作為如此之發光元件,可列舉例如藉由MOCVD法、HDVPE
法、液相成長法等之各種方法,依需要於設有GaN、AlN等之緩衝層的基板上層合半導體材料所製作者。作為此時之基板,可使用各種材料,可列舉例如藍寶石、尖晶石、SiC、Si、ZnO、GaN單結晶等。此等之中,由可容易地形成結晶性良好的GaN,且工業上利用價值高的觀點而言,較佳為使用藍寶石。
所層合之半導體材料,可列舉GaAs、GaP、GaAlAs、GaAsP、AlGaInP、GaN、InN、AlN、InGaN、InGaAlN、SiC等。此等之中,就可得到高輝度之觀點而言,較佳為氮化物系化合物半導體(InxGayAlzN)。如此材料中亦可含有活化劑等。
發光元件之構造,可列舉具有MIS接合、pn接合、PIN接合之同質接合;異質接合或雙異質構造等。又,亦可為單一或多重量子井構造。
亦可於發光元件設置鈍化層(passivation layer)、亦可不設置。
發光元件之發光波長可使用由紫外區域至紅外區域之各種者,然使用主發光峰值波長為550nm以下者,本發明之效果特別顯著。
所使用之發光元件能夠以1種類使其單色發光、亦可使用複數種使其單色或多色發光。
可藉由以往已知之方法於發光元件形成電極。
發光元件上之電極能夠以各種方法與引線端
子等進行電性連接。電性連接構件較佳為與發光元件之電極的歐姆性機械連接性等良好者,可列舉例如圖1及圖2記載之使用了金、銀、銅、鉑、鋁或該等之合金等的接合引線4。又,亦可使用將銀、碳等之導電性填料以樹脂填充之導電性接著劑等。此等之中,就作業性良好之觀點而言,較佳為使用鋁線或金線。
再者,上述第一引線框2及第二引線框3,係由銅、銅鋅合金、鐵鎳合金等所構成。
進一步地,作為形成上述透光性樹脂部7之材料,只要係具有透光性之材料則無特殊限定,主要使用環氧基樹脂或聚矽氧樹脂。
又,上述封裝基板8可使用各種材料來製作,可列舉例如聚鄰苯二甲酸醯胺(PPA)、聚碳酸酯樹脂、聚苯硫樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯樹脂、聚醯胺樹脂、液晶聚合物、環氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚矽氧樹脂、改質聚矽氧樹脂、ABS樹脂、BT樹脂、陶瓷等。此等之中,就耐熱性、強度及成本的觀點而言,特佳為聚鄰苯二甲酸醯胺(PPA)。進一步地,較佳為於上述封裝基板8混合鈦酸鋇、氧化鈦、氧化鋅、硫酸鋇等之白色顏料等,來提高光的反射率。
接著,被覆LED晶片1之密封材5,係使來自上述LED晶片1之光效率良好地穿透至外部,而且保護上述LED晶片1或接合引線4等免受外力、塵埃等影響者。作為密封材5,係使用本發明之組成物之硬化物。
密封材5亦可含有螢光物質或光擴散構件等。
如前述般,本發明之光半導體密封用硬化性組成物,其硬化物具有良好的耐衝擊性,因此使用該組成物來密封光半導體元件之本發明之光半導體裝置10、10’,可在不損傷其構件之下來製造。
本發明之光半導體密封用硬化性組成物,可賦予耐衝擊性及耐龜裂性優良,且具有低氣體穿透性之硬化物,因此藉由該硬化物密封光半導體元件而得的光半導體裝置,例如在其製造步驟中使用碗型振動零件給料器排列為一定方向/姿勢時,即使該光半導體裝置彼此衝撞,亦不易產生接合引線的斷線等之構件的損傷,因此可提高良率及生產性。又,即使進行溫度循環試驗,於硬化物亦不易產生龜裂,因此可提高信賴性。進一步地,即使於暴露於硫系氣體之環境下使用,硫系氣體亦不易穿透硬化物,因此可抑制明亮度之降低。
又,本發明之光半導體密封用硬化性組成物,由硬化物所具有之上述般的特性來看,可適合使用作為用以保護LED之密封材。
以下,顯示實施例及比較例以具體地說明本發明,但本發明不受下述實施例限制。再者,黏度係表示以JIS K7117-1:1999規定之於23℃的測定值。
於下述式(27)所示之直鏈狀多氟化合物(黏度10,900mPa.s、乙烯基量0.0123莫耳/100g)100質量份中,依次添加鉑-二乙烯基四甲基二矽氧烷錯合物之甲苯溶液(鉑濃度0.5質量%)0.15質量份、1-乙炔基-1-羥基環己烷之60%甲苯溶液0.20質量份、下述式(28)所示之有機氫聚矽氧烷(SiH基量0.00109莫耳/g)11.3質量份、下述式(29)所示之環狀有機聚矽氧烷2.0質量份、下述式(30)所示之羧酸酐0.50質量份,混合至成為均勻。之後,藉由進行脫泡操作來配製組成物。
【化59】
於下述式(31)所示之直鏈狀多氟化合物(黏度4,010mPa.s、乙烯基量0.0299莫耳/100g)100質量份中,依次添加鉑-二乙烯基四甲基二矽氧烷錯合物之甲苯溶液(鉑濃度0.5質量%)0.15質量份、1-乙炔基-1-羥基環己烷之60%甲苯溶液0.20質量份、下述式(32)所示之含氟有機氫聚矽氧烷(SiH基量0.00190莫耳/g)15.7質量份、下述式(33)所示之環狀有機聚矽氧烷2.5質量份、下述式(34)所示之羧酸酐0.30質量份,混合至成為均勻。之後,藉由進行脫泡操作來配製組成物。
【化60】
於下述式(35)所示之直鏈狀多氟化合物(黏度4,150mPa.s、乙烯基量0.0603莫耳/100g)100質量份中,依次添加鉑-二乙烯基四甲基二矽氧烷錯合物之甲苯溶液(鉑濃度0.5質量%)0.15質量份、1-乙炔基-1-羥基環己烷之60%甲苯溶液0.20質量份、下述式(36)所示之有機氫聚矽氧烷(SiH基量0.00193莫耳/g)31.2質量份、下述式(37)所示之環狀有機聚矽氧烷3.0質量份、下述式(38)所示之羧酸酐0.40質量份,混合至成為均勻。之後,藉由進行脫泡操作來配製組成物。
【化63】
於下述式(39)所示之直鏈狀多氟化合物(黏度4,310mPa.s、乙烯基量0.0909莫耳/100g)100質量份中,依次添加鉑-二乙烯基四甲基二矽氧烷錯合物之甲苯溶液(鉑濃度0.5質量%)0.15質量份、1-乙炔基-1-羥基環己烷之60%甲苯溶液0.20質量份、下述式(40)所示之有機氫聚矽氧烷(SiH基量0.00196莫耳/g)46.4質量份、下述式(41)所示之環狀有機聚矽氧烷3.0質量份、下述式(42)所示之羧酸酐0.30質量份,混合至成為均勻。之後,藉由進行脫泡操作
來配製組成物。
於上述式(31)所示之直鏈狀多氟化合物50.0質量份,依次添加鉑-二乙烯基四甲基二矽氧烷錯合物之甲苯溶液(鉑濃度0.5質量%)0.15質量份、1-乙炔基-1-羥基環己烷之60%甲苯溶液0.20質量份、上述式(35)所示之直鏈狀多氟化合物50.0質量份、下述式(45)所示之有機氫聚矽氧烷(SiH基量0.00150莫耳/g)30.1質量份、上述式(41)所示之環狀有機聚矽氧烷3.0質量份、上述式(42)所示之羧酸酐0.30質量份,混合至成為均勻。之後,藉由進行脫泡操作來配製組成物。
於上述式(31)所示之直鏈狀多氟化合物25.0質量份中,依次添加鉑-二乙烯基四甲基二矽氧烷錯合物之甲苯溶液(鉑濃度0.5質量%)0.15質量份、1-乙炔基-1-羥基環己烷之60%甲苯溶液0.20質量份、上述式(39)所示之直鏈狀多氟化合物75.0質量份、上述式(32)所示之有機氫聚矽氧烷39.8質量份、上述式(41)所示之環狀有機聚矽氧烷3.0質量份、上述式(42)所示之羧酸酐0.30質量份,混合
至成為均勻。之後,藉由進行脫泡操作來配製組成物。
於上述式(31)所示之直鏈狀多氟化合物100質量份中,依次添加鉑-二乙烯基四甲基二矽氧烷錯合物之甲苯溶液(鉑濃度0.5質量%)0.20質量份、1-乙炔基-1-羥基環己烷之60%甲苯溶液0.25質量份、上述式(32)所示之有機氫聚矽氧烷53.3質量份、上述式(33)所示之環狀有機聚矽氧烷3.5質量份、上述式(34)所示之羧酸酐0.50質量份、下述式(43)所示之環狀有機聚矽氧烷(乙烯基量0.357莫耳/100g)20.0質量份,混合至成為均勻。之後,藉由進行脫泡操作來配製組成物。
於上述式(35)所示之直鏈狀多氟化合物100質量份中,依次添加鉑-二乙烯基四甲基二矽氧烷錯合物之甲苯
溶液(鉑濃度0.5質量%)0.20質量份、1-乙炔基-1-羥基環己烷之60%甲苯溶液0.25質量份、上述式(36)所示之有機氫聚矽氧烷89.7質量份、上述式(37)所示之環狀有機聚矽氧烷3.5質量份、上述式(38)所示之羧酸酐0.60質量份、下述式(44)所示之環狀有機聚矽氧烷(乙烯基量0.451莫耳/100g)25.0質量份,混合至成為均勻。之後,藉由進行脫泡操作來配製組成物。
於上述式(39)所示之直鏈狀多氟化合物100質量份中,依次添加鉑-二乙烯基四甲基二矽氧烷錯合物之甲苯溶液(鉑濃度0.5質量%)0.25質量份、1-乙炔基-1-羥基環己烷之60%甲苯溶液0.30質量份、上述式(40)所示之有機氫聚矽氧烷115質量份、上述式(41)所示之環狀有機聚矽氧烷4.0質量份、上述式(42)所示之羧酸酐0.60質量份、上述式(44)所示之環狀有機聚矽氧烷30.0質量份,混合至成為均勻。之後,藉由進行脫泡操作來配製組成物。
於上述式(31)所示之直鏈狀多氟化合物25.0質量份中,依次添加鉑-二乙烯基四甲基二矽氧烷錯合物之甲苯溶液(鉑濃度0.5質量%)0.25質量份、1-乙炔基-1-羥基環己烷之60%甲苯溶液0.30質量份、上述式(39)所示之直鏈狀多氟化合物75.0質量份、上述式(32)所示之有機氫聚矽氧烷111質量份、上述式(41)所示之環狀有機聚矽氧烷4.0質量份、上述式(34)所示之羧酸酐0.60質量份、上述式(44)所示之環狀有機聚矽氧烷30.0質量份,混合至成為均勻。之後,藉由進行脫泡操作來配製組成物。
除了於上述實施例2中,將上述式(32)所示之有機氫聚矽氧烷之添加量變更為128質量份,且添加上述式(43)所示之環狀有機聚矽氧烷60.0質量份以外,係與實施例2同樣地配製組成物。
除了於上述實施例2中,將上述式(32)所示之有機氫聚矽氧烷變更為下述式(46)所示之有機氫聚矽氧烷(SiH基量0.00499莫耳/g)5.99質量份以外,係與實施例2同樣地配製組成物。
【化69】
除了於上述實施例2中,將上述式(32)所示之有機氫聚矽氧烷變更為下述式(47)所示之有機氫聚矽氧烷(SiH基量0.00210莫耳/g)14.2質量份以外,係與實施例2同樣地配製組成物。
除了於上述實施例2中,將上述式(32)所示之有機氫
聚矽氧烷變更為上述式(46)所示之有機氫聚矽氧烷24.1質量份,且添加上述式(44)所示之環狀有機聚矽氧烷20.0質量份以外,係與實施例2同樣地配製組成物。
除了於上述實施例2中,將上述式(32)所示之有機氫聚矽氧烷變更為上述式(47)所示之有機氫聚矽氧烷57.2質量份,且添加上述式(44)所示之環狀有機聚矽氧烷20.0質量份以外,係與實施例2同樣地配製組成物。
針對各組成物進行以下項目之評估。再者,硬化條件係150℃×5小時。結果歸納示於表1、表2。
1.組成物之黏度:根據JIS K7117-1:1999於23℃測定。
2.硬度:製作2mm厚之薄片狀硬化物,根據JIS K6253-3:2012來測定。
3.折射率:製作2mm厚之薄片狀硬化物,使用多波長阿貝折射計DR-M2/1550(Atago股份有限公司製)測定於25℃、589nm(鈉之D線)之折射率。
4.水蒸氣穿透率:製作1mm厚之薄片狀硬化物,使用根據JIS K7129:2008之Lyssy公司製L80-5000型水蒸氣穿透度計來測定。再者,測定溫度為40℃、測定所使用之該硬化物的面積為50cm2。
5.硬化物之耐衝擊性:於具備與圖2之形態相同構成的光半導體裝置中,為了形成密封材5,將上述所
得之組成物,以浸漬LED晶片1的方式,注入於凹部8’,於150℃加熱5小時,藉以製作將LED晶片1以該組成物之硬化物密封的光半導體裝置。然後將該光半導體裝置1,000個設置於碗型振動零件給料器使其排列後,計數接合引線斷線的個數。
6.硬化物之耐龜裂性:使用以與上述相同方式製作的光半導體裝置10個,於-40℃下放置10分鐘,接著於100℃下放置10分鐘,以其為1循環,重複其500循環來進行溫度循環試驗。試驗後,以目視觀察硬化物之外觀,計數龜裂發生的個數。
7.硬化物之氣體穿透性:將以與上述相同方式製作的光半導體裝置,放置於100℃下10ppm之硫化氫氣體環境下100小時後,以目視確認於凹部8’之底面的銀之變色程度。
由表1及表2結果,可知使本發明之光半導體密封用硬化性組成物(實施例1~10)硬化而得的硬化物,相較於比較例1~5,具有良好的耐衝擊性、耐龜裂性及低氣體穿透性,因此未見接合引線之斷線或龜裂的發生,亦未見銀的變色。
由上述結果,明顯可知若使用本發明之光半導體密封用硬化性組成物,則可得到耐衝擊性及耐龜裂性優良,且具有低氣體穿透性之硬化物,顯示了如此之光半導體密封用硬化性組成物,適於作為光半導體元件之密封材。
再者,本發明並不限定於上述實施形態。上述實施形態係為例示,具有與本發明之申請專利範圍記載的技術思想實質上相同的構成,發揮同樣作用效果者,不管何者均包含於本發明之技術範圍。
Claims (15)
- 一種光半導體密封用硬化性組成物,其係含有(A)1分子中具有2個以上之烯基,於主鏈中進一步具有全氟聚醚構造,且烯基含量為0.0050~0.200mol/100g之直鏈狀多氟化合物:100質量份、(B)下述通式(1)表示之有機氫聚矽氧烷、
- 如請求項1之光半導體密封用硬化性組成物,其中進一步含有下述通式(3)表示之環狀有機聚矽氧烷0.10~50.0質量份,作為(F)成分,【化3】
- 如請求項1之光半導體密封用硬化性組成物,其中,前述(A)成分,係下述通式(4)表示之直鏈狀多氟化合物,
- 如請求項1之光半導體密封用硬化性組成物,其中,前述(A)成分係選自由下述通式(5)、下述通式(6)、及下述通式(7)所成群組之1種以上的直鏈狀多氟化合物,
- 如請求項1之光半導體密封用硬化性組成物,其中,前述(B)成分之A中所含有的全氟氧基伸烷基,係含有1~500個下述通式(8)表示之重複單位之基,-Ce’F2e’O- (8) (式中,e’係每單位獨立地為1~6之整數)。
- 如請求項1之光半導體密封用硬化性組成物,其中,前述(B)成分之A,係選自由下述通式(9)、下述通式(10)、及下述通式(11)所成群組之基,
- 如請求項1之光半導體密封用硬化性組成物,其中,前述(E)成分係選自由下述通式(12)及下述通式(13)所成群組之羧酸酐,【化11】
- 如請求項1之光半導體密封用硬化性組成物,其中,上述通式(1)中之R2及上述通式(2)中之E中所含有的1價全氟烷基或1價全氟氧基烷基,係互相獨立地為下述通式(14)或通式(15)表示之基,CvF2v+1- (14) (式中,v為1~10之整數);
- 如請求項2之光半導體密封用硬化性組成物,其中,上述通式(3)中之J中所含有的1價全氟烷基或1價全氟氧基烷基,係互相獨立地為下述通式(14)或通式(15)表示之基,CvF2v+1- (14)(式中,v為1~10之整數);
- 如請求項7之光半導體密封用硬化性組成物,其中,上述通式(12)中之M中所含有的1價全氟烷基或1價全氟氧基烷基,係互相獨立地為下述通式(14)或通式(15)表示之基,CvF2v+1- (14)(式中,v為1~10之整數);【化13】
- 如請求項1之光半導體密封用硬化性組成物,其中,使前述光半導體密封用硬化性組成物硬化而得到之1mm厚之硬化物的水蒸氣穿透率,為15.0g/m2.day以下。
- 如請求項1之光半導體密封用硬化性組成物,其中,前述光半導體密封用硬化性組成物之於JIS K7117-1:1999所規定之於23℃的黏度,為50.0~50,000mPa.s。
- 如請求項1至請求項12中任一項之光半導體密封用硬化性組成物,其中,使前述光半導體密封用硬化性組成物硬化而得到之硬化物於25℃、589nm(鈉之D線)之折射率為1.30以上且未達1.40。
- 一種光半導體裝置,其特徵為具有光半導體元件、與用以密封該光半導體元件之使如請求項1至請求項13中任一項之光半導體密封用硬化性組成物硬化而得到之硬化物。
- 如請求項14之光半導體裝置,其中,前述光半導體元件為發光二極體。
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