专利名称：含苯基有机-无机混合预聚物及耐热性有机-无机混合材料以及组件密封构造的制作方法
技术领域：
本发明是涉及一种可用于耐热性弹性材料，高温发热性组件的密封材料等的耐热性有机-无机混合材料的含苯基有机-无机混合预聚物以及耐热性有机-无机混合材料以及组件密封构造。
背景技术：
以往，在要求有耐热性的电子部件，电器部件等的绝缘用或固定用等的薄膜，胶带，半导体组件或接线的密封材等中，使用有耐热性材料。作为上述耐热性材料的代表性材料有硅酮树脂。上述硅酮树脂，作为具有耐热性，价格低并且安全性也高的弹性材料一般多知道。近来，正在开发使此硅酮树脂的特性提高的硅酮树脂中导入了无机成分的有机-无机混合组成物。上述有机-无机混合组成物，为兼备有机成分的硅酮树脂的柔软性，防水性，离型性等的特性，和无机成分的耐热性，热传导性等的特性(例如，非专利文献1)，此材料具有200°C以上的高耐热性和柔软性，且高电气绝缘性或高频中的低诱电性等的优良特性(专利文献I 4)。〔专利文献I〕日本专利特开平1-113429号公报〔专利文献2〕日本专利特开平2-182728号公报〔专利文献3〕日本专利特开平4-227731号公报〔专利文献4〕日本专利特开2009-292970号公报〔专利文献5〕日本专利特开2009-164636号公报〔专利文献6〕日本专利特开2009-024041号公报〔专利文献7〕日本专利特开2004-128468号公报〔专利文献8〕日本专利特开2010-118578号公报〔专利文献9〕日本专利特开2010-010505号公报〔专利文献10〕日本专利特开2004-107652号公报〔专利文献11〕日本专利特开2005-320461号公报〔非专利文献 I〕G.Philipp and Schmidt, J。Non-Cryst.Solids 63,283 (1984)
发明内容
发明所要解决的课题如上述那样,上述有机-无机混合材料,用作装入在二极管(LD, laser diode),发光二极管(LED, Light Emitting Diode), LED 打印头(LPH, LED Print Head),电荷f禹合组件(CCD, charge-coupled Device),绝缘栅双极型晶体管(IGBT, Insulated Gate BipolarTransistor)等中的半导体组件或接线的密封材。
作为在这些电子部件中所使用的半导体，能使用以往的Si半导体，但是近来在研讨使用SiC半导体来替代Si半导体。上述SiC半导体或GaN半导体，作为比以往的Si半导体更小，耗电低，高功效组件，高频组件，耐放射性优良的半导体组件而期待。因此，在电力，输送，家电，以及宇宙，原子能领域需求更高。近来正在研讨使用到混合动力汽车用的半导体中。例如，SiC半导体，相比Si半导体其能带隙(Bandgap)是3.25eV为3倍宽，GaN半导体相比Si半导体其能带隙也宽3倍，其达到绝缘破坏的电界强度是3MV/cm为10倍左右，热传导性，耐热性，耐药品性优良，耐放射性也高于Si半导体，，所以近来用于变换器回路或转换电源的IGBT或MOSFET的一部份替换成SiC半导体或GaN半导体，从而实现高集成化，数据处理高速化。 但是，上述SiC半导体或GaN半导体，因产生大约200°C至250°C的高热，所以将以往的有机-无机混合材料作为密封材使用时，上述有机-无机混合材料，由于热劣化而导致柔软性下降，从而发生密封材的裂开或脱落之类破坏现象，并且发生密封材劣化之类的各种问题，以及发生密封材失去透明性或透光性之类的问题。本发明，为解决上述以往的问题点，以提供一种作为装入了 SiC半导体或GaN半导体的组件的密封材而使用的耐热性有机-无机混合材料为目的，本发明是通过将聚二甲基娃氧烧(polydimethylsiloxane),和金属和/或半金属醇盐(alkoxide)的水解缩合反应(hydrolytic condensation)所制得的有机-无机混合预聚物,其关键为在上述聚二甲基娃氧烷，和/或，上述金属和/或半金属醇盐的一部份或全部中导入有苯基的含苯基有机-无机混合预聚物。如有所需，作为上述金属和/或半金属醇盐，可使用上述金属和/或半金属醇盐的齐聚物(oligomer)。
具体而言，导入有上述苯基的聚二甲基硅氧烷为具有以下一般化学式(化I)的含苯基聚二甲基硅氧烷。导入有上述苯基的金属和/或半金属醇盐为具有以下一般化学式(化2)的含苯基醇盐。化学式I
权利要求
1.一种含苯基有机-无机混合预聚物，其特征在于，其是通过将聚二甲基硅氧烷，和金属和/或半金属醇盐的水解缩合反应所制得的有机-无机混合预聚物， 在上述聚二甲基硅氧烷，和/或，上述金属和/或半金属醇盐的一部分或全部中导入有苯基。
2.如权利要求1所述的含苯基有机-无机混合预聚物，其中，作为上述金属和/或半金属醇盐，使用上述金属和/或半金属醇盐的齐聚物。
3.如权利要求1或2所述的含苯基有机-无机混合预聚物，其中，导入有上述苯基的聚二甲基硅氧烷，是具有以下一般化学式的含苯基聚二甲基硅氧烷； 化学式I
4.如权利要求1 3所述的含苯基有机-无机混合预聚物，其中，导入有上述苯基的金属和/或半金属醇盐为具有以下一般化学式的含苯基醇盐； 化学式2
5.如权利要求2 4中的其中任何一项所述的含苯基有机-无机混合预聚物，其中，上述金属和/或半金属醇盐的齐聚物为具有以下一般化学式的醇盐齐聚物； 化学式3
6.如权利要求1 4中的其中任何一项所述的含苯基有机-无机混合预聚物，其中，在上述含苯基有机-无机混合预聚物中添加有作为稳定剂的t- 丁醇和/或2乙氧基乙醇。
7.一种耐热性有机-无机混合材料，其特征在于，其是由权利要求1 6中的其中任何一项所述的含苯基有机-无机混合预聚物经过加热凝胶化处理的凝胶化物而成。
8.如权利要求7所述的耐热性有机-无机混合材料，其中，通过肖氏(回跳)-E硬度计测定250°C的环境条件下经过1000小时后的硬度为80以上。
9.一种组件密封构造，其特征在于，将权利要求7或8所述的有机-无机混合材料作为密封材密封发热 性组件。
10.如权利要求9所述的组件密封构造，其中，上述发热性组件中装入有作为半导体的SiC 和 / 或 GaN0
全文摘要
本发明的课题是以提供一种具有耐热性的有机-无机混合材料为目的，按照上述目的本发明提供一种有机-无机混合预聚物，其是将聚二甲基硅氧烷，和金属和/或半金属醇盐通过水解聚缩合反应所制得的有机-无机混合预聚物，在上述聚二甲基硅氧烷，和/或，上述金属和/或半金属醇盐的一部份或全部中导入有苯基。
文档编号H01L23/29GK103080193SQ201180040440
公开日2013年5月1日 申请日期2011年8月19日 优先权日2010年8月20日
发明者信藤卓也, 久保秀典, 佐藤绿 申请人:日本山村硝子株式会社