本发明专利技术提供了一种可固化有机聚硅氧烷组合物，其可用作光学半导体元件的密封剂或粘结剂并且包含至少以下组分：(A)含烯基的有机聚硅氧烷，其包含具有平均组成式的成分(A‑1)和具有平均组成式的成分(A‑2)；(B)有机聚硅氧烷，其含有硅键合的氢原子并且包含含有至少0.5重量％的硅键合的氢原子并且由平均分子式表示的成分(B‑1)，含有至少0.5重量％的硅键合的氢原子并且由平均组成式表示的成分(B‑2)，以及如果需要，具有平均分子式的成分(B‑3)；(C)粘合促进剂；以及(D)硅氢加成反应催化剂。所述组合物可形成具有透光率和粘结性的持久特性以及相对高硬度的固化主体的可固化有机聚硅氧烷组合物。
Curable organopolysiloxane composition and optical semiconductor device
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可固化有机聚硅氧烷组合物和光学半导体器件相关申请的交叉引用本申请要求2017年7月31日提交的美国专利申请62/539,138的优先权和所有优点，该专利申请的内容以引用方式并入。
本专利技术涉及可固化有机聚硅氧烷组合物并且涉及具有光学半导体元件的光学半导体器件，所述光学半导体元件用前述组合物的固化主体来密封和/或粘结。
技术介绍
可固化有机聚硅氧烷组合物用于密封和/或粘结光学半导体器件中的光学半导体元件，所述光学半导体器件具有光学半导体元件，诸如光耦合器、发光二极管、固态图像拾取元件等。需要的是此类组合物的固化主体既不吸收也不散射从半导体元件发射或接收的光。此外，为了提高光学半导体器件的可靠性，期望固化主体不会变色或降低粘结强度。日本未经审查的专利申请公布(下文称为“Kokai”)2006-342200公开了可形成具有高硬度和高透光率的固化主体的可固化有机聚硅氧烷组合物。然而，由这种组合物制备的固化主体可在制造或使用光学半导体器件期间容易损坏，或者可容易地与光学半导体元件或此类元件的封装分层。Kokai2007-63538和Kokai2008-120843公开了可形成具有优异耐冲击特性的固化主体的可固化有机聚硅氧烷组合物。然而，由于随着时间的推移，此类固化主体经受泛黄，因此它们不适用于密封或粘结旨在于高温下长期使用的光学半导体器件的光学半导体元件。Kokai2012-12434公开了可形成具有透光率和可粘结性的持久特性并具有相对高硬度的固化主体的可固化有机聚硅氧烷组合物。然而，这些用于管芯附接的现有解决方案受到焊盘污染的影响，这导致焊丝与焊垫的粘结不良。未能将焊丝与焊垫粘结将破坏导电性和封装本身的失效。本专利技术的一个目的是提供可形成具有透光率和可粘结性的持久特性以及通过低焊垫污染提供更可靠的封装的基本上透明的固化主体的可固化有机聚硅氧烷组合物。另一个目的是提供具有优异可靠性和性能的光学半导体器件。
技术实现思路
本专利技术的可固化有机聚硅氧烷组合物至少包含以下组分：(A)含烯基的有机聚硅氧烷，其包含15重量％至35重量％的成分(A-1)和65重量％至85重量％的成分(A-2)，其中成分(A-1)包含具有以下平均组成式的有机聚硅氧烷：(R13SiO1/2)a(R12SiO2/2)b(R1SiO3/2)c(SiO4/2)d其中R1表示具有2至10个碳原子的苯基基团、甲基基团或烯基基团；所有R1基团的0.4摩尔％至50摩尔％为具有2至10个碳原子的烯基基团；甲基基团占R1中所包含的甲基基团和苯基基团的总和的90摩尔％或更多；“a”、“b”、“c”和“d”是满足以下条件的数：0≤a≤0.05；0.9≤b≤1；0≤c≤0.03；0≤d≤0.03；并且a+b+c+d＝1；成分(A-2)包含具有以下平均组成式的有机聚硅氧烷：(R23SiO1/2)e(R22SiO2/2)f(R2SiO3/2)g(SiO4/2)h(HO1/2)i其中R2表示具有2至10个碳原子的苯基基团、甲基基团或烯基基团；所有R2基团的5摩尔％至10摩尔％为具有2至10个碳原子的烯基基团；甲基基团占R2中所包含的甲基基团和苯基基团的总和的90摩尔％或更多；“e”、“f”、“g”、“h”和“i”是满足以下条件的数：0.4≤e≤0.6；0≤f≤0.05；0≤g≤0.05；0.4≤h≤0.6；0.01≤i≤0.05；并且e+f+g+h＝1；(B)有机聚硅氧烷，其含有硅键合的氢原子并且包含至少80重量％至100重量％的成分(B-1)、0重量％至20重量％的成分(B-2)以及0重量％至10重量％的成分(B-3)、(B-1)、(B-2)和(B-3)中的每一者的比例被选择成使得它们总计达100重量％，并且量为组分(B)中的硅键合的氢原子在每1摩尔的组分(A)中的烯基基团的总含量0.5摩尔至2.0摩尔的范围内，其中成分(B-1)包含含有至少0.5重量％的硅键合的氢原子并且由以下平均分子式表示的有机聚硅氧烷：R33SiO(R32SiO)j(R3HSiO)kSiR33其中R3表示苯基基团或甲基基团；甲基基团占R3中所包含的所有基团的90摩尔％或更多；“j”为在0至35范围内的数；并且“k”为在10至100范围内的数；成分(B-2)包含含有至少0.5重量％的硅键合的氢原子并且由以下平均组成式表示的有机聚硅氧烷：(HR42SiO1/2)l(R43SiO1/2)m(R42SiO2/2)n(R4SiO3/2)o(SiO4/2)p(R5O1/2)q其中R4表示苯基基团或甲基基团；甲基基团占R4中所包含的所有基团的90摩尔％或更多；R5表示氢原子或具有1至10个碳原子的烷基基团；并且“l”、“m”、“n”、“o”、“p”和“q”是满足以下条件的数：0.4≤l≤0.7；0≤m≤0.2；0≤n≤0.05；0≤o≤0.5；0.3≤p≤0.6；0≤q≤0.05；并且l+m+n+o+p＝1；成分(B-3)是由以下平均分子式表示的有机聚硅氧烷：HR62SiO(R62SiO)rSiR62H其中R6表示苯基基团或甲基基团；甲基基团占R6中所包含的所有基团的90％；并且“r”为在10至100范围内的数；(C)粘合促进剂，其量为每100重量份的组分(A)和(B)的总和0.1至5重量份；和(D)硅氢加成反应催化剂，其量足以固化所述组合物。本专利技术的组合物还可提供有(E)热解法二氧化硅，其具有20至200m2/g的BET比表面积并且以每100重量份的组分(A)至(D)的总和1至10重量份的量加入。当本专利技术的组合物被固化时，其形成基本上光学透明的固化主体，其具有根据JISK6253在30至70范围内的D型硬度计硬度，并且适合用作用于密封或粘结光学半导体元件，具体地发光二极管的试剂。本专利技术的光学半导体器件通过以下来表征：使用前述组合物的固化主体来密封和/或粘结光学半导体元件。专利技术效果本专利技术的可固化有机聚硅氧烷组合物通过以下来表征：形成具有透光率和可粘结性的持久特性并具有相对高硬度的固化主体。本专利技术的光学半导体器件通过以下来表征：部分地由于焊丝粘结失效而实现的优异可靠性。附图说明图1为作为本专利技术的光学半导体器件的示例示出的表面安装式发光二极管(LED)的剖视图。说明书中所用的参考标号1由聚邻苯二甲酰胺树脂制成的外壳2内部引线3管芯焊盘4粘结材料5LED芯片6粘结焊丝7密封材料图2为示出金焊盘污染测试结果的一组照片。具体实施方式组分(A)是本专利技术组合物的主要组分，其包含含烯基的有机聚硅氧烷，所述有机聚硅氧烷由以下所述的成分(A-1)和(A-2)组成。成分(A-1)用于改善组合物的可操纵性和固化主体的机械强度。该成分包含具有以下平均组成式的有机聚硅氧烷：(R13SiO1/2)本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可固化有机聚硅氧烷组合物，所述可固化有机聚硅氧烷组合物至少包含以下组分：/n(A)含烯基的有机聚硅氧烷，其包含15重量％至35重量％的成分(A-1)和65重量％至85重量％的成分(A-2)，其中/n成分(A-1)包含具有以下平均组成式的有机聚硅氧烷：/n(R
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170731 US 62/5391381.一种可固化有机聚硅氧烷组合物，所述可固化有机聚硅氧烷组合物至少包含以下组分：
(A)含烯基的有机聚硅氧烷，其包含15重量％至35重量％的成分(A-1)和65重量％至85重量％的成分(A-2)，其中
成分(A-1)包含具有以下平均组成式的有机聚硅氧烷：
(R13SiO1/2)a(R12SiO2/2)b(R1SiO3/2)c(SiO4/2)d
其中R1表示具有2至10个碳原子的苯基基团、甲基基团或烯基基团；所有R1基团的0.4摩尔％至50摩尔％为具有2至10个碳原子的烯基基团；甲基基团占R1中所包含的甲基基团和苯基基团的总和的90摩尔％或更多；“a”、“b”、“c”和“d”是满足以下条件的数：0≤a≤0.05；0.9≤b≤1；0≤c≤0.03；0≤d≤0.03；并且a+b+c+d＝1；
成分(A-2)包含具有以下平均组成式的有机聚硅氧烷：
(R23SiO1/2)e(R22SiO2/2)f(R2SiO3/2)g(SiO4/2)h(HO1/2)i
其中R2表示具有2至10个碳原子的苯基基团、甲基基团或烯基基团；所有R2基团的5摩尔％至10摩尔％为具有2至10个碳原子的烯基基团；甲基基团占R2中所包含的甲基基团和苯基基团的总和的90摩尔％或更多；“e”、“f”、“g”、“h”和“i”是满足以下条件的数：0.4≤e≤0.6；0≤f≤0.05；0≤g≤0.05；0.4≤h≤0.6；0.01≤i≤0.05；并且e+f+g+h＝1；
(B)有机聚硅氧烷，其含有硅键合的氢原子并且包含80重量％至100重量％的成分(B-1)、0重量％至20重量％的成分(B-2)和0重量％至10重量％的成分(B-3)；量为组分(B)中的硅键合的氢原子在每1摩尔的组分(A)中的烯基基团的总含量0.5摩尔至2.0摩尔的范围内，其中
成分(B-1)包含含有至少0.5重量％的硅键合的氢原子并且由以下平均分子式表示的有机聚硅氧烷：
R33SiO(R32SiO)j(R3HSiO)kSiR33
其中R3表示苯基基团或甲基基团；甲基基团占R3中所包含的所有基团的90摩尔％或更多；“j”为在0至35范围内的数；
并且“k”为在10至100范围内的数；
...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·陈，陆周荣，
申请(专利权)人：美国陶氏有机硅公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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