一种有机硅组合物、制备方法及其使用其的半导体装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种有机硅组合物，尤其涉及一种用于大功率发光二极管（LED)、光电 器件、半导体器件等的有机硅组合物、制备方法及其使用其的半导体装置。
【背景技术】
[0002] 随着半导体器件的发展，尤其是光电器件的发展，对封装胶的性能要求逐步提高。 以发光二极管（LED)最具代表性，随着其功率和亮度的不断提高，对有机硅组合物的光学性 能、物理性能和化学性能等提出了更高的要求，传统的环氧树脂封装材料已不能满足实际 需要。具有高折光率、耐老化、高导热、粘附力强、耐冲击且表面平整等优点的有机硅组合物 成为了研究的重点。
[0003] 众所周知，在催化剂存在下，由含有不饱和键的聚硅氧烷类组分与含有硅氢键的 组分通过加成反应热固化形成的聚硅氧烷类化合物，在工业中可以用作大功率高亮度的白 光LED的封装。本技术领域内的技术人员普遍认为，诸如3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基 硅烷和乙烯基二甲氧基硅烷等类添加剂，可以显者的提商娃树脂封装I父在不同基底上的的 粘结力；如美国专利US7527871公开了 "一种固化的聚硅氧烷化合物及其半导体器件"，欧 洲专利EP1424363公开了"一种用于LED器件的有机硅树脂"，中国专利CN101747632公开 了"一种大功率LED的有机硅橡胶封装料"和中国专利CN102153865公开了一种"大功率发 光二极管封装用有机硅材料"。然而，如上述专利所述的有机硅封装胶，热固化速度慢，热固 化时间长，且热固化后的有机硅封装胶硬度较小，且表面有褶皱，缺陷较多，不利于光的均 匀穿透，出光率低，应用在LED的封装时，影响其亮度。
[0004] 有鉴于此，有必要对现有的有机硅组合物及其制备方法予以改进，以解决上述问 题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种热固化速度快，并且具有高硬度，表面平整无褶皱、无 缺陷的有机硅组合物、制备方法及其使用其的半导体装置。所述有机硅组合物可用作大功 率LED的封装材料，也可用于其他半导体光电器件、光学开关、光电耦合器、固态摄像元件 等；另外，该有机硅组合物也可以用于光学粘合剂、光电器件表面涂布等。
[0006] 为实现上述发明目的，本发明提供一种有机硅组合物，所述有机硅组合物由含有 乙烯基的聚硅氧烷类组分A，含硅氢键的组分B，在氢化硅烷反应催化剂C，反应抑制剂E和 添加剂F的作用下，热固化制备而成，所述添加剂F为硅氧烷均聚物或硅氧烷共聚物。
[0007] 作为本发明的进一步优选，所述添加剂F为硅氧烷均聚物时，所述乙烯基与烷氧 基位于同一个硅原子，所述烷氧基选自甲氧基，结构为： 乙烯基甲氧基硅氧烷均聚物，其中，3
【主权项】
1. 一种有机硅组合物，其特征在于：所述有机硅组合物由含有乙烯基的聚硅氧烷类组 分A，含硅氢键的组分B，在氢化硅烷反应催化剂C，反应抑制剂E和添加剂F的作用下，热固 化制备而成，所述添加剂F为硅氧烷均聚物或硅氧烷共聚物。
2. 根据权利要求1所述的有机硅组合物，其特征在于：所述添加剂F为硅氧烷均聚物 时，所述乙烯基与烷氧基位于同一个硅原子，所述烷氧基选自甲氧基，结构为：
乙烯基甲氧基硅氧烷均聚物，其中，3 200。
3. 根据权利要求1所述的有机硅组合物，其特征在于：所述含有乙烯基的聚硅氧烷类 组分A中含有至少两个与硅键合的链烯基和至少一个与硅键合的芳香基，所述含有乙烯基 的聚硅氧烷类组分A的折光率不小于1. 5,含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A选自线型聚合 物、支链型聚合物或网状聚合物的一种或多种，含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A为线型聚 合物时选自二乙烯基封端-聚（二甲基硅氧烷-Co-二苯基硅氧烷），具有如下结构：
其中3彡M彡200, 3彡D彡200。
4. 根据权利要求1所述的有机硅组合物，其特征在于：所述含硅氢键的组分B含有至 少两个硅氢键和至少一个芳香基，所述含硅氢键的组分B的折光率不小于1. 5,所述芳香基 为苯基时，所述含娃氢!键的组分B选自二（二甲基娃氧烷基）苯基硅烷，具有如下结构：
〇
5. 根据权利要求1所述的有机硅组合物，其特征在于所述氢化硅烷反应催化剂C选自 催化量的钼催化剂、铑催化剂或钯催化剂；所述钼催化剂选自钼微粉、氯钼酸、氯钼酸的醇 溶液、钼/链烯基硅氧烷络合物、钼/烯烃络合物和钼/羰基络合物的一种或多种。
6. 根据权利要求1所述的有机硅组合物，其特征在于所述反应抑制剂E选自炔醇类化 合物、烯-炔化合物、硅氧烷或苯并三唑。
7. 根据权利要求1所述的有机硅组合物，其特征在于：所述添加剂F的用量不大于50% (wt)。
8. 根据权利要求1所述的有机硅组合物，其特征在于：所述含硅氢键的组分B中的硅 氢键与所述含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A中的乙烯基的摩尔比介于1:0. 7~1:1. 4之间。
9. 根据权利要求1所述的有机硅组合物，其特征在于：所述有机硅组合物为线型聚合 物、支链型聚合物或网状聚合物。
10. 根据权利要求1所述的有机硅组合物，其特征在于：所述有机硅组合物的折光率介 于I. 35~1. 60之间。
11. 一种有机硅组合物的制备方法，其特征在于： 在一个行星式搅拌器专用塑料杯中，按如下重量份加入各组分混合均匀： 82~88份含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A， 10~15份含娃氢键的组分B，
0. Γ2份添加剂F， 0.01~0.05份反应抑制剂E， 催化量的氢化硅烷反应催化剂C， 其中，含硅氢键的组分B中的硅氢键与含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A中的乙烯基的 摩尔比介于1:0. 7~1:1. 4之间， 将搅拌均匀的液体在8(T200°C下热固化lmirT4h。
12. -种有机硅组合物的制备方法，其特征在于： 在一个行星式搅拌器专用塑料杯中，按如下重量份加入各组分混合均匀： 82~88份含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A， 所述含硅氢键的组分B与甲基含氢树脂以摩尔比为4:1的比例进行混合，得到混合物 D，所述甲基含氢树脂选自四乙基硅酸酯与二甲基氯硅烷的反应产物，10-15份混合物D，
0. Γ2份添加剂F， 0.01~0.05份反应抑制剂Ε， 催化量的氢化硅烷反应催化剂C， 其中，含硅氢键的组分B中的硅氢键与含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A中的乙烯基的 摩尔比介于1:0. 7~1:1. 4之间， 将搅拌均匀的液体在8(T200°C下热固化lmirT4h。
13. -种半导体装置，其特征在于：所述半导体装置具有权利要求1~11任一项所述的 有机硅组合物。
【专利摘要】本发明提供了一种有机硅组合物，其由含有乙烯基的聚硅氧烷类组分A，含硅氢键的组分B，在氢化硅烷反应催化剂C，反应抑制剂E和添加剂F的作用下，热固化制备而成，所述添加剂F为硅氧烷均聚物或硅氧烷共聚物。本发明的有机硅组合物，热固化速度快，硬度较高，且表面平整无褶皱、无缺陷，可以作为大功率LED的封装材料，也可用于其他半导体光电器件、光学开关、光电耦合器、固态摄像元件等的封装；另外，该有机硅组合物也可以用于光学粘合剂、光电器件表面涂布等。
【IPC分类】H01L33-56, C08L83-07, C08K5-5419
【公开号】CN104650593
【申请号】CN201310583240
【发明人】张汝志, 张景博
【申请人】弗洛里光电材料（苏州）有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月20日