[發明專利]一種耐高溫加成型有機硅凝膠及其制備方法

在審

• 申請號: 201911022758.4
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110746783A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 曾亮;齊放;戴小平
• 申請（專利權）人: 湖南國芯半導體科技有限公司
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08L83/04;C08K5/5425
• 代理公司: 43008 湖南兆弘專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 周長清;何文紅

本發明公開了一種耐高溫加成型有機硅凝膠及其制備方法，該有機硅凝膠中A組分包括：12份～25份含低聚倍半硅氧烷的乙烯基硅油；B組分按照質量份計包括以下原料組分：40份～90份含低聚倍半硅氧烷的乙烯基硅油、10份～35份擴鏈劑、5份～15份含低聚倍半硅氧烷的交聯劑、1份～5份耐高溫偶聯劑。其制備方法包括：制備A/B組分；將A/B組分混合、固化。本發明有機硅凝膠具有彈性高、應力低、高溫耐熱性能優異等優點，能夠顯著提高基材在高溫下的可靠性和使用壽命，有著很高的使用價值和很好的應用前景，其制備方法可實現大規模制備，適合于工業化生產，有利于材料的推廣應用。

技術領域

本發明屬于有機硅材料領域，涉及一種耐高溫加成型有機硅凝膠及其制備方法。

背景技術

加成型有機硅凝膠實質上就是有機聚硅氧烷的組合物，包含硅鍵合的氫原子(Si-H)的有機氫聚硅氧烷和具有雙鍵(如鍵合乙烯基)的有機聚硅氧烷等。由于其結構的特殊賦予了其許多優異的性能，如較好的耐熱性、耐候性、耐寒性和電氣絕緣性能等，而且具有較低的彈性模量和超低的應力；良好的彈性對于芯片、鍵合線和線框等都不易形成應力，十分適合應用于功率模塊的封裝使用，因此被多數功率模塊制造商所接受，被廣泛應用于大功率模塊的封裝保護中。

大功率半導體模塊的常見故障失效基本上是由熱循環引起的，而導致模塊失效的主要原因基本上可以歸納為各種材料不匹配的熱膨脹系數(CTE)導致的粘附和裂紋等問題，此外就是所填充的硅凝膠不能承受高溫導致。對于所使用封裝材料的CTE值，所采取的辦法是盡可能降低材料的CTE值；而對于填充的硅凝膠就是在保持原有高彈性低應力的基礎上盡可能提高其耐熱性能。隨著電子信息化產業技術的發展，半導體功率模塊向高功率化、高性能化和高能量密度化的方向發展，意味著功率模塊的發熱量將會進一步提升，這就對所填充的硅凝膠在高溫下的穩定性和介電性能提出了更高的要求，這也將成為大功率模塊使用壽命與可靠性的關鍵影響因素之一。因此，如何獲得一種彈性高、應力低、耐高溫性能優異的耐高溫加成型有機硅凝膠，對于提高大功率模塊的使用壽命與可靠性具有十分重要的意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種彈性高、應力低、耐高溫性能優異的耐高溫加成型有機硅凝膠及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種耐高溫加成型有機硅凝膠，包括A組分和B組分，所述A組分按照質量份計包括以下原料組分：

含低聚倍半硅氧烷的乙烯基硅油12份～25份；

所述B組分按照質量份計包括以下原料組分：

上述的耐高溫加成型有機硅凝膠，進一步改進的，所述A組分與B組分的質量比為0.5～1.5∶10。

上述的耐高溫加成型有機硅凝膠，進一步改進的，所述含低聚倍半硅氧烷的乙烯基硅油的結構式如下：

其中，R₁為甲基、苯基、乙氧基中的至少一種；R₂為甲基、苯基、乙氧基中的至少一種；a為200～800的整數，b為1～10的整數，c為1～50的整數；所述含低聚倍半硅氧烷的乙烯基硅油的純度≥99.9％，粘度為800mPa·s～8000mPa·s；所述含低聚倍半硅氧烷的乙烯基硅油中乙烯基的質量百分含量為0.05％～2.5％，苯基的質量百分含量為50％～70％。

上述的耐高溫加成型有機硅凝膠，進一步改進的，所述擴鏈劑的結構式如下：