[發(fā)明專利]耐高溫高濕及光老化的光電封裝材料及其制備方法、應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211188094.0
• 申請日: 2022-09-28
• 公開（公告）號: CN115449228A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金崢;余英豐
• 申請（專利權(quán)）人: 匯涌進(jìn)光電（浙江）有限公司
• 主分類號: C08L83/10
• 分類號: C08L83/10;C08L63/00;C08K5/56;C08K7/16;C09J183/10;C09J163/00;C09J11/04;C09J11/06;C09D183/10;C09D163/00;C09D7/61;C09D7/63
• 代理公司: 浙江啟明星專利代理有限公司 33492
• 代理人: 王光燕

本發(fā)明公開了耐高溫高濕及光老化的光電封裝材料及其制備方法、應(yīng)用，制備方法包括有以下步驟：將環(huán)氧樹脂與有機(jī)硅齊聚物混合，加入催化劑，填料、助劑等混合，加熱反應(yīng)制得光電封裝材料。本發(fā)明的光電封裝材料固化后具有優(yōu)異的粘接力、高玻璃化溫度、耐濕熱、高透明性以及長期光熱穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于封裝材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及耐高溫高濕及光老化的光電封裝材料及其制備方法、應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的快速發(fā)展，便攜式通訊以及計(jì)算器件得到廣泛應(yīng)用，以激光、雷達(dá)、LED以及各類傳感器件為代表的光電技術(shù)更是發(fā)展迅猛。光電封裝材料，尤其是戶外大功率器件的封裝材料，需要滿足耐高溫、高濕、UV老化、冷熱沖擊、機(jī)械振動(dòng)以及鹽霧條件等多方面可靠性要求。同時(shí)，不論是封裝材料、部件粘接材料還是表面保護(hù)涂層等不同領(lǐng)域，都對高速便捷固化的透明材料提出了新的要求。

目前，耐高溫高性能透明材料以有機(jī)硅類材料和環(huán)氧樹脂為主，但有機(jī)硅類在機(jī)械強(qiáng)度和氣密性等領(lǐng)域存在明顯劣勢。通常，采用高剛性環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅改性、或者有機(jī)硅環(huán)氧樹脂，以酸酐或陽離子為固化劑，獲得高透明光電封裝材料。然而，以酸酐固化的環(huán)氧樹脂存在揮發(fā)性大、固化速度慢、不耐水解以及可靠性差等缺點(diǎn)，而陽離子固化環(huán)氧材料耐濕熱性能差、對金屬等存在腐蝕性，并且普遍存在脆性大、粘接力弱、韌性差、內(nèi)應(yīng)力大以及可靠性不良等缺點(diǎn)。

文獻(xiàn)(Journal of Applied Polymer Science,2007,104,3954–3959)公開了主鏈烷基有機(jī)硅，側(cè)鏈為含脂環(huán)族環(huán)氧，通過外加鋁絡(luò)合物及硅醇為催化劑，得到半剛性有機(jī)硅環(huán)氧樹脂，但強(qiáng)度和可靠性需要進(jìn)一步提高。專利(JP2018104576-A)公開了環(huán)氧端基有機(jī)硅，通過酸酐固化，具有良好的可靠性，但不耐高溫水解。專利(CN107286588-A)公開了環(huán)氧-有機(jī)硅改性物，采用甲基苯基二氯硅烷高溫固化，但產(chǎn)物存在氯離子，難以適應(yīng)腐蝕要求。

文獻(xiàn)(J Mater Sci:Mater Electron(2017)28:14522–14535)，公開了有機(jī)硅樹脂改性環(huán)氧體系，可大幅提高封裝材料的粘接性和可靠性，但仍存在以酸酐為固化劑導(dǎo)致的長期耐水性差的缺陷。專利(CN113999492-A)(CN113214780-A)公開了有機(jī)硅改性脂環(huán)、芳香族環(huán)氧混合物，酸酐固化作為LED封裝材料，但難以耐高溫濕熱。專利(WO2021200405-A1)公開了酚氧樹脂改性環(huán)氧-酸酐體系，作為封裝膠帶，具有優(yōu)異的耐熱性能，但透明性能存在不足。

文獻(xiàn)(Journal of Applied Polymer Science,1984，29,269-278)公開了芳香族環(huán)氧樹脂以鋁絡(luò)合物及硅醇為固化劑，所得材料具有良好的耐濕熱老化性，但耐侯性不足。專利(JP2022042418-A)公開了一種陽離子固化環(huán)氧、氧雜環(huán)丁烷與自由基聚合不飽和化合物組合的封裝材料，具有快速高效的優(yōu)點(diǎn)，但耐熱性和耐侯性存在缺陷。

專利(CN104761872-A)公開了乙烯基硅油和含氫硅油改性環(huán)氧樹脂，通過鉑類催化劑固化以制備光電封裝材料，但機(jī)械性能不足。

此外，光固化環(huán)氧樹脂以及有機(jī)硅材料，并未改變其材料固有缺陷，且殘余的光引發(fā)劑及分解產(chǎn)物往往會(huì)使耐老化性能變差，存在難以滿足現(xiàn)今器件封裝技術(shù)的技術(shù)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服上述已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供激光和光電器件和芯片封裝、粘接以及表面保護(hù)材料以及制備方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：耐高溫高濕及光老化的光電封裝材料的制備方法，包括有以下步驟：將環(huán)氧樹脂與有機(jī)硅齊聚物混合，加入催化劑，加熱反應(yīng)制得，所述有機(jī)硅齊聚物為其中R₁為甲基或者苯基，R₂為甲基或者苯基，R3為中的任意一種或者多種。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，還加入有填料、偶聯(lián)劑、以及助劑。