[發明專利]一種有機硅組合物、制備方法及其使用其的半導體裝置

在審

• 申請號: 201310583240.4
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN104650593A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 張汝志;張景博
• 申請（專利權）人: 弗洛里光電材料（蘇州）有限公司
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08K5/5419;H01L33/56
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

技術領域

本發明涉及一種有機硅組合物，尤其涉及一種用于大功率發光二極管（LED）、光電器件、半導體器件等的有機硅組合物、制備方法及其使用其的半導體裝置。

背景技術

隨著半導體器件的發展，尤其是光電器件的發展，對封裝膠的性能要求逐步提高。以發光二極管（LED）最具代表性，隨著其功率和亮度的不斷提高，對有機硅組合物的光學性能、物理性能和化學性能等提出了更高的要求，傳統的環氧樹脂封裝材料已不能滿足實際需要。具有高折光率、耐老化、高導熱、粘附力強、耐沖擊且表面平整等優點的有機硅組合物成為了研究的重點。

眾所周知，在催化劑存在下，由含有不飽和鍵的聚硅氧烷類組分與含有硅氫鍵的組分通過加成反應熱固化形成的聚硅氧烷類化合物，在工業中可以用作大功率高亮度的白光LED的封裝。本技術領域內的技術人員普遍認為，諸如3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷等類添加劑，可以顯著的提高硅樹脂封裝膠在不同基底上的的粘結力；如美國專利US7527871公開了“一種固化的聚硅氧烷化合物及其半導體器件”，歐洲專利EP1424363公開了“一種用于LED器件的有機硅樹脂”，中國專利CN101747632公開了“一種大功率LED的有機硅橡膠封裝料”和中國專利CN102153865公開了一種“大功率發光二極管封裝用有機硅材料”。然而，如上述專利所述的有機硅封裝膠，熱固化速度慢，熱固化時間長，且熱固化后的有機硅封裝膠硬度較小，且表面有褶皺，缺陷較多，不利于光的均勻穿透，出光率低，應用在LED的封裝時，影響其亮度。

有鑒于此，有必要對現有的有機硅組合物及其制備方法予以改進，以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種熱固化速度快，并且具有高硬度，表面平整無褶皺、無缺陷的有機硅組合物、制備方法及其使用其的半導體裝置。所述有機硅組合物可用作大功率LED的封裝材料，也可用于其他半導體光電器件、光學開關、光電耦合器、固態攝像元件等；另外，該有機硅組合物也可以用于光學粘合劑、光電器件表面涂布等。

為實現上述發明目的，本發明提供一種有機硅組合物，所述有機硅組合物由含有乙烯基的聚硅氧烷類組分A，含硅氫鍵的組分B，在氫化硅烷反應催化劑C，反應抑制劑E和添加劑F的作用下，熱固化制備而成，所述添加劑F為硅氧烷均聚物或硅氧烷共聚物。

作為本發明的進一步優選，所述添加劑F為硅氧烷均聚物時，所述乙烯基與烷氧基位于同一個硅原子，所述烷氧基選自甲氧基，結構為：

乙烯基甲氧基硅氧烷均聚物，其中，3≤m≤200。

作為本發明的進一步優選，所述含有乙烯基的聚硅氧烷類組分A中含有至少兩個與硅鍵合的鏈烯基和至少一個與硅鍵合的芳香基，所述含有乙烯基的聚硅氧烷類組分A的折光率不小于1.5，含有乙烯基的聚硅氧烷類組分A選自線型聚合物、支鏈型聚合物或網狀聚合物的一種或多種，含有乙烯基的聚硅氧烷類組分A為線型聚合物時選自二乙烯基封端-聚(二甲基硅氧烷-co-二苯基硅氧烷)，具有如下結構：

其中3≤M≤200，3≤D≤200。

作為本發明的進一步優選，所述含硅氫鍵的組分B含有至少兩個硅氫鍵和至少一個芳香基，所述含硅氫鍵的組分B的折光率不小于1.5，所述芳香基為苯基時，所述含硅氫鍵的組分B選自三(二甲基硅氧烷基)苯基硅烷，具有如下結構：

作為本發明的進一步優選，所述氫化硅烷反應催化劑C選自催化量的鉑催化劑、銠催化劑或鈀催化劑；所述鉑催化劑選自鉑微粉、氯鉑酸、氯鉑酸的醇溶液、鉑/鏈烯基硅氧烷絡合物、鉑/烯烴絡合物和鉑/羰基絡合物的一種或多種。

作為本發明的進一步優選，所述反應抑制劑E選自炔醇類化合物、烯-炔化合物、硅氧烷或苯并三唑。

作為本發明的進一步優選，所述添加劑F的用量不大于50%（wt）。

作為本發明的進一步優選，所述含硅氫鍵的組分B中的硅氫鍵與所述含有乙烯基的聚硅氧烷類組分A中的乙烯基的摩爾比介于1:0.7~1:1.4之間。

作為本發明的進一步優選，所述有機硅組合物為線型聚合物、支鏈型聚合物或網狀聚合物。

作為本發明的進一步優選，所述有機硅組合物的折光率介于1.35~1.60之間。

為實現上述發明目的，本發明還提供一種有機硅組合物的制備方法：

在一個行星式攪拌器專用塑料杯中，按如下重量份加入各組分混合均勻：

82~88份含有乙烯基的聚硅氧烷類組分A，

10~15份含硅氫鍵的組分B，

0.1~2份添加劑F，