[發明專利]一種有機硅樹脂及其制備而成的雙交聯體系高性能有機硅導熱絕緣膠

在審

• 申請號: 201710043733.7
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106810699A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 龐浩;莫文蔚;廖兵;黃健恒;年福偉;王坤;趙陽陽;黃福仁
• 申請（專利權）人: 佛山市功能高分子材料與精細化學品專業中心
• 主分類號: C08G77/38
• 分類號: C08G77/38;C08G77/12;C09J183/07;C09J183/05;C09J11/04
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所44329
• 代理人: 張燕玲,楊曉松

技術領域

本發明屬于電子器件及半導體照明技術領域，具體涉及到一種有機硅樹脂及其制備而成的雙交聯體系高性能有機硅導熱絕緣膠。

背景技術

目前用于芯片與基材之間的粘結材料只要有環氧類和有機硅類。環氧類具有良好的粘結性、耐化學腐蝕性以及優異的力學性能等。但是，在使用過程中發現環氧體系的會逐漸發生黃變以及黑化現象，大大降低了光輸出效率從而影響了整個器件的可靠性要求。

為了解決這些問題，美國道康寧、日本信越、丸內等多家公司研究了使用有機硅來代替傳統的環氧材料。由于有機硅具有良好的耐熱性以及抗紫外性能，能夠滿足大功率的要求。但有機硅類的導熱絕緣膠存在力學性能欠佳、粘結性能不好的問題，如CN201510418308和CN200910251588兩篇專利文件中提到，CN201510418308需要添加增粘劑來增加芯片與支架之間的粘結強度，CN200910251588中合成的這種有機硅膠的保存條件要求低溫。增粘劑與基體樹脂二者之間可能出現相分離的問題，這間接影響耐熱性以及器件的光輸出性能。而保存條件要求低溫，這對于能源的消耗也是一大問題。

發明內容

為了克服現有技術中存在的不足和缺點，本發明的首要目的在于提供一種有機硅樹脂。本發明針對以上現狀，在充分理解有機硅特性的基礎上，通過設計合成將帶有乙烯基的硅氧烷與含氫硅油進行合成，得到的這種新型的有機硅樹脂具有與基材(如鋁片、銅片等)形成化學鍵的基團結構，不需外加增粘劑而提高了粘結作用，并且自身也能縮合交聯進一步提升基體樹脂的力學性能；按照配方設計混合后得到了一種雙交聯體系的具有自增粘、耐高溫、力學性能優異并且能常溫儲存的的有機硅材料，解決了上述有機硅材料存在的缺點。

本發明的再一目的在于提供一種上述有機硅樹脂的制備方法。

本發明的又一目的在于提供一種由上述的有機硅樹脂制備而成的雙交聯體系高性能有機硅導熱絕緣膠。

本發明的再一目的在于提供一種上述雙交聯體系高性能有機硅導熱絕緣膠的制備方法。

本發明的又一目的在于提供上述雙交聯體系高性能有機硅導熱絕緣膠的應用。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種有機硅樹脂，該有機硅樹脂具有以下結構：

其中R₁為-H或-CH₃，R₂為-CH₃或-CH₂CH₃，R₃為-H、-CH₃或-Ph，n為5～30之間的整數，m為5～30之間的整數，z為5～20之間的整數。

上述有機硅樹脂的制備方法，按照以下操作步驟：將含氫硅油溶解在有機溶劑中，并滴加入Karstedt催化劑和乙烯基硅氧烷的混合溶液，反應完畢后旋蒸除去溶劑，并減壓除去未反應小分子，即可得到有機硅樹脂。

所述乙烯基硅氧烷為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基二甲基甲氧基硅烷、乙烯基二甲基乙氧基硅烷、3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和3-(異丁烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷中的一種以上。

本發明所述有機硅樹脂在固化時能夠形成兩種交聯體系，一種是有機硅樹脂自身的硅氧烷水解縮合進行固化，另外一種是有機硅樹脂中剩余的硅氫鍵與外加的乙烯基硅油進行硅氫加成從而固化。

一種由上述的有機硅樹脂制備而成的雙交聯體系高性能有機硅導熱絕緣膠，該有機硅導熱絕緣膠由以下按重量份數計的組分組成：乙烯基硅油0～30份，有機硅樹脂50～70份，催化劑0.05～1份，導熱填料10～30份，其他功能助劑0.05～5份。

所述導熱填料為碳化硅、氮化鋁、氧化鋁和氮化硼中的一種以上。

所述其他功能助劑為阻聚劑、抗氧化劑、補強劑和導熱填料中的一種以上。

所述乙烯基硅油為線型的，分子結構中包含兩個以上的乙烯基，乙烯基分布在分子量的兩端或中間，乙烯基的質量百分比含量在0.2～5％之間，黏度在500～10,000mPas之間，乙烯基硅油可以是其中一種或多種的混合物；所述催化劑為VIII、VII族的金屬化合物或絡合物，優選鉑系催化劑：Speier催化劑或Karstedt催化劑，Pt含量在1000～5000ppm之間。