有机聚硅氧烷组合物及其制备方法及半导体器件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种有机娃组合物，特别涉及一种用于附着铁基材的有机聚娃氧焼组 合物及其制备方法，W及使用所述组合物固化构成的半导体器件。
【背景技术】
[0002] 有机娃聚合物的基本结构单元是由娃氧链节构成，侧链则通过娃原子与其他各种 有机基团相连。与其他高分子材料相比，有机娃聚合物具有如下突出性能：1.耐温特性，有 机娃产品是W娃氧（Si- 0)键为主链结构的，所W有机娃产品的热稳定性高，高温下（或 福射照射）分子的化学键不断裂、不分解。2.耐候性，有机娃产品的主链为一Si-0-，具 有比其他高分子材料更好的热稳定性W及耐福照和耐候能力，自然环境下具有较长的使用 寿命。3.电气绝缘性能，有机娃产品都具有良好的电绝缘性能，其介电损耗、耐电压、耐电 晕、体积电阻系数和表面电阻系数等均在绝缘材料中名列前茅，而且它们的电气性能受温 度和频率的影响很小。因此，基于上述良好的综合性能，作为有机娃产品的一种，有机聚娃 氧焼被广泛应用于L邸封装及光伏产业上。
[0003] 专利申请公布号CN103342816A公开了一种可固化的有机聚娃氧焼组合物，应用 在L邸灯封装上，具有如下优点；极佳的粘结性、较强的硬度、优良的抗冷热冲击能力、透明 度局等优点。
[0004] 通常，L邸灯封装件包括发光元件和L邸支架，所述发光元件被固定在所述L邸支 架上，所述L邸支架通常由金属基体构成，并在所述金属基体上设有锥银层，所述锥银层用 于对发光元件光线的聚光或散光。将有机聚娃氧焼组合物涂布在所述发光元件和L邸支架 的锥银层上，并进行固化，即基本完成了对L邸灯的封装。
[0005] 现有技术中，L邸支架通常是铜质材料，铜支架在减小电阻、增加导热散热能力和 使用寿命方面具有良好的性能，广泛应用于L邸产品领域。
[0006] 镜面铅基板为新一代COB基板（板上芯片化ip化Board,COB)，优点在于高反 射率可达百分之98W上，而热电分离设计能有效的进一步降低热阻，相对锥银更不易被氧 化，且成本低于锥银支架。COB如今已广泛地被应用在各式灯具上，不论在光型光效上都有 非常好的表现。
[0007] 随着L邸行业的发展，L邸产品向大功率方向发展，塑料支架已逐渐不能满足散热 的需求。陶瓷支架膨胀系数小，与芯片匹配度好，热导高，散热快，绝缘耐高压，抗雷电击，零 吸潮湿，不氧化，耐腐蚀耐高温，因此是新一代的大功率L邸支架。
[0008] 但是，现有技术的有机聚娃氧焼组合物应用在镜面铅、陶瓷W及铜COB或者集成 等大功率支架上，存在硅胶的耐热问题，主要表现在长期大功率使用过程中，L邸灯产生的 热量导致硅胶开裂，影响了L邸灯的使用寿命。
【发明内容】
[0009] 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的集成封装的硅胶耐热性能较差的 缺陷，提供一种耐热性能优异的可固化的有机聚娃氧焼组合物。
[0010] 为解决上述技术问题，本发明还提供了一种半导体器件，所述半导体器件包括发 光元件和固定所述发光元件的铜、镜面铅、陶瓷基材COB或集成支架，其中，所述发光元件 上涂布有本发明所述的有机聚娃氧焼组合物的固化物。
[0011] 本发明提供的有机聚娃氧焼组合物，在固化状态下，其固化物的邵氏硬度为大于 A30且小于A65,所述组合物包括：
[001引 （A1)包括的5明/2单元和Si04/2单元的固态立维结构有机聚娃氧焼，Ri选自相同 或不相同的链帰基、不含芳姪且不含脂肪族不饱和键的单价取代或未取代的姪基，其中，所 述有机聚娃氧焼的数均分子量为2500-3500 ;
[001引 （A。包括的5明/2单元和R22Si02/2单元的液态直链结构有机聚娃氧焼，Ri和R2选 自相同或不相同的链帰基、不含芳姪且不含脂肪族不饱和键的单价取代或未取代的姪基； 所述（A1)组分和（A2)组分的混合粘度为6000-20000mPa·S;
[0014] 度）包括R33Si〇i/2单元和R42Si〇2/2单元的液态直链结构聚有机氨化娃氧焼，R3和 R4选自相同或不相同的不含芳姪且不含脂肪族不饱和键的单价取代或未取代的姪基和氨 原子；其中，所述组分度）中的与娃键合的氨原子与组分（A1)和（A2)中的链帰基的摩尔量 之比为1. 1-2. 0 ;
[0015] (C)具有在一个分子中含有平均至少一个环氧基团的有机娃氧焼增粘剂；
[0016] (D)用量足W促进该组合物固化的氨化娃焼化催化剂。
[0017] 其中，所述组分（A1)是本发明组合物的主要成分之一，组分（A1)和（A2)中的链 帰基共同与组分度）中的与娃键合的氨原子相互反应，形成交联键，并进行固化。组分（A1) 的分子结构是固态Η维结构分子链结构，且在一个分子中应当含有RisSiOi/z单元和Si〇4/2 单元。组分（A1)中的链帰基可用己帰基、丙帰基、了帰基、戊帰基和己帰基为代表，最优选 为己帰基。所述组分（A1)中的不含芳姪且不含脂肪族不饱和键的单价取代或未取代的 姪基，可包括下述基团；甲基、己基、丙基、了基、戊基、己基、庚基或类似的烷基，氯代甲基、 3-氯丙基或类似的因代烷基，最优选为甲基。为了进一步提高所述组分（A1)和组分度）的 反应性，所述链帰基的含量为0. 01-0. 30mol/100g，优选为0. 02-0. 25mol/100g;本发明对 在组分（A1)的数均分子量限制为2500-3500,当（A1)的数均分子量小于2500时，固化后初 始粘结力会变差；当（A1)的数均分子量大于3500时，固化后材料硬度太高，高温下长期工 作容易开裂，导致胶体从基材剥落。
[0018] 作为本发明的优选实施方式之一，所述（A1)具有下述平均单元分子式，
[001引（Si04/2)ai(R5R62Si0l/2)a2，
[0020] 其中R5选自相同或不相同的链帰基，R6选自链帰基和相同或不相同的单价取代或 未取代的烷基，0. 5<al<0. 99,0. 01<曰2<0. 5,且al+a2 = 1。其中R5中的链帰基可用己帰基、 丙帰基、了帰基、戊帰基和己帰基为代表，最优选为己帰基，单价取代或未取代的烷基W甲 基、己基、丙基、了基、戊基、己基、庚基或类似的烷基，最优选为甲基。所述R6中的单价取代 或未取代的烷基，可包括下述基团：甲基、己基、丙基、了基、戊基、己基、庚基或类似的烷基， 最优选为甲基。
[0021] 例如，所述组分（A1)可包括如下分子式作为代表：
[0022] (Si〇4/2)al(邸2 =CH(邸3) 2Si〇i/2) 32，
[0023] (Si〇4/2)al((邸2 =CH) 2邸351〇1/2)a2。
[0024] 其中，所述组分（A2)是本发明组合物的主要成分之一，组分（A2)的分子结构是 液态直链分子链结构，且在一个分子中应当含有Ri3Si〇i/2单元和R22Si〇2/2单元。Η维结构 的（Α1)和直链结构的（Α。共混后，其中的链帰基共同与组分做中的与娃键合的氨原子 相互反应，形成交联键，并进行固化。组分（Α2)中的链帰基可用己帰基、丙帰基、了帰基、 戊帰基和己帰基为代表，最优选为己帰基。所述组分（Α2)中的不含芳姪且不含脂肪族不 饱和键的单价取代或未取代的姪基，可包括下述基团：甲基、己基、丙基、了基、戊基、己基、 庚基或类似的烷基，氯代甲基、3-氯丙基或类似的因代烷基，最优选为甲基。为了进一步 提高所述组分（Α2)和组分度）的反应性，所述链帰基的含量为0.0001-0.Olmol/lOOg， 优选为0. 0002-0. 008mol/100g;本发明对在组分（A1)和（A2)的混合粘度限定为 6000-20000mPa·S，当混合粘度小于6000时，会出现固化物过软而容易从支架上剥落；当混 合粘度大于20000时，则整体的施工性能变差。
[0025] 作为本发明的优选实施方式之一，所述（A2)具有下述平均单元分子式，
[0026] R?R?2SiO(R?2SiO),3SiR?2R?,
[0027] 其中R5选自相同或不相同的链帰基，R6选自相同或不相同的单价取代或未取代的 烷基，10〈曰3〈10000。其中R5中的链帰基可用己帰基、丙帰基、了帰基、戊帰基和己帰基为代 表，最优选为己帰基。所述R6中的单价取代或未取代的烷基，可包括下述基团：甲基、己基、 丙基、了基、戊基、己基、庚基或类似的烷基，最优选为甲基。
[0028] 例如，所述组分（A2)可包括如下分子式作为代表：
[0029] 邸2 =CH(邸3)zSiO(RSzSiO)asSi(邸3) 2邸=邸2。
[0030]为了进一步提高与组分（A1)的混合配合及协同作用，W提高粘结力等性能， 所述组分（A2)的粘度优选为5000-22000mPa·S。组分（A1)和（A2)之间的重量比为 10:100-150:100,优选为 20:100-150:100。当组分（A2)的粘度小于SOOOmPa.s或大于 22000mPa·S时，会削弱（A2)和（A1)的协同作用及性能。
[0031] 所述组分度）是本发明组合物的主要成分之一，送一组分中的与娃键合的氨原子 与组分（A1)和组分（A2)中的链帰基相互反应，形成交联键，并进行固化。组分度）的分 子结构是液态直链分子链结构，且在一个分子中应当含有R33Si〇i/2单元和R42Si〇2/2单元。 组分度）中的不含芳姪且不含脂肪族不饱和键的单价取代或未取代的姪基，可包括下述基 团；甲基、己基、丙基、了基、戊基、己基、庚基或类似的烷基，氯代甲基、3-氯丙基或类似的 因代烷基，最优选为甲基。组分度）中与娃键合的氨原子含量为0.1-1. 5mol/100g，优选为 0.2-1.5mol/100g。所述组分度）中的与娃键合的氨原子与组分（A1)和（A2)中的链帰基 的摩尔量之比为1. 1-2. 0。
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