可固化组合物的制作方法_4

文档序号:9382518阅读:来源:国知局
摩尔比(Ak/Si)为 0. 02至0. 5、0. 08至0. 5、0. 1至0. 5或者0. 1至0. 4,芳基(Ar)与全部硅(Si)原子的摩尔 比(Ar/Si)为0. 45或更低、0. 4或更低、0. 3或更低、0. 2或更低、0. 1或更低或者0. 05或更 低,并且环氧基(Ep)与全部硅(Si)原子的摩尔比(Ep/Si)为0. 01至0. 5、0. 05至0. 5、0. 1 至0.5或者0. 1至0.45。
[0131] 例如,增粘剂可具有式14的平均经验式。
[0132][式 14]
[0133] (R13SiOl72)a (R22SiO272)b (R3SiO372)c (SiO472)d (OR)e
[0134] 在式14中,R和R1至R3可各自独立地为一价烃基或环氧基,R1至R3中的至少一 个可为烯基或环氧基,a、b、c、d和e各自可为0或正数,cAc+d)可为0. 3或更高,eAc+d) 可为〇. 2或更低。然而,此处c和d中的至少一个可为正数。
[0135]当增粘剂为基本不包括芳基的低折射率组分时,R和R1至R3各自可为不包括芳基 的上述取代基。当增粘剂为低折射率组分时,在式12中可包括芳基以具有0. 3或更低、0. 2 或更低或者〇. 15或更低,或基本为0的上述芳基摩尔比(Ar/Si)。
[0136] 在式14中,R1至R3中的一个或至少两个可为烯基。在一个实施方案中,在式14 中可包括烯基以满足上述摩尔比(Ak/Si)。此外,在式14中,R1至R3中的至少一个可为环 氧基。在一个实施方案中,在式14中可包括环氧基以满足上述摩尔比(Ep/Si)。
[0137] 在式14的平均经验式中,a、b、c和d是硅氧烷单元的摩尔比,且当总和(a+b+c+d) 被换算成1时,a可为0. 2至0. 8、0. 3至0. 8、0. 3至0. 7或者0. 3至0. 6,b可为0至0. 5、 0 至 0? 4、0 至 0? 3 或者 0 至 0? 2,c可为 0 至 0? 8、0. 1 至 0? 7、0. 1 至 0? 65、0. 1 至 0? 6 或者 0. 1至0. 5,d可为0至0. 5、0至0. 4、0至0. 3或者0至0. 2。在式14的平均经验式中,c/ (c+d)可为0. 3或更高、0. 5或更高、0. 65或更高或者0. 7或更高。当增粘剂的硅氧烷单元 的摩尔比如上所述地控制时,可提供保持固化产物的优良的粘合性并具有优良的可靠性的 半导体装置。cAc+d)的上限可为但不特别限于例如1、0. 9、0. 8或者0. 75。
[0138] 在式14中,e表示聚有机硅氧烷所包括的可缩合官能团(例如羟基或烷氧基)的 量。在式14中,e是0或正数,例如在式14中,eAc+d)可以存在于0. 2或更低,0. 15或更 低,〇. 1或更低或者〇. 05或更低的范围内。当通过这种控制保持可固化组合物的组分之间 的相容性时,可形成在固化之后具有优良透明度的固化产物。此外,可保持固化产物的优良 的耐湿性,并且当固化产物应用于例如半导体装置时,还可确保装置的长期可靠性。在聚有 机硅氧烷中,如果可能,可缩合官能团不应存在,因此V(c+d)的下限无特别限制。
[0139] 这种增粘剂可具有例如500至20, 000或500至10, 000的分子量。
[0140] 例如,相对于100重量份的可固化组合物的固含量,可包括比为0. 1至20重量份 的增粘剂,但可考虑期望的粘合性的提高而适当改变该含量。
[0141] 必要时,可固化组合物还可包括一种或至少两种添加剂,所述添加剂包括反应抑 制剂,例如2-甲基-3- 丁炔-2-醇、2-苯基-3-1- 丁炔-2-醇、3-甲基-3-戊烯-1-炔、3, 5-二甲基-3-己烯-1-炔、1,3, 5, 7-四甲基-1,3, 5, 7-四己烯基环四硅氧烷或乙炔基环己 烷;无机填料,例如氧化硅、氧化铝、氧化锆或氧化钛;具有环氧基和/或烷氧硅烷基的碳官 能硅烷、其部分水解-缩合产物或硅氧烷化合物;触变剂,例如可以与聚醚结合使用的浊相 氧化硅;填料;磷光体;传导性提供剂,例如银、铜或铝的金属粉末或各种碳材料;或颜色调 节剂,例如颜料或染料。
[0142] 本申请的另一方面提供了半导体装置,例如光学半导体装置。说明性半导体装置 可用包含可固化组合物的固化产物的封装剂封装。用封装剂封装的半导体装置的实例包括 二极管、晶体管、晶闸管、光耦合器、(XD、固相摄像二极管、单片1C、混合IC、LSI、VLSI或发 光二极管(LED)。在一个实施方案中,半导体装置可为LED。
[0143]LED可为通过将半导体材料堆叠在基底上而形成的LED。半导体材料可为但不限 于GaAs、GaP、GaAlAs、GaAsP、AlGalnP、GaN、InN、AIN、InGaAlN或SiC。此外,可以使用蓝宝 石、尖晶石、SiC、Si、ZnO或GaN单晶作为基底。
[0144] 此外,为制备LED,必要时可以在基底和半导体材料之间形成缓冲层。可以使用 GaN或AlN作为缓冲层。将半导体材料堆叠在基底上的方法可为但不特别限于MOCVD、HDVPE 或液体生长。此外,LED的结构可为例如单结(包括MIS结、PN结和PIN结)、异质结或双 异质结。此外,LED可以使用单或多量子阱结构形成。
[0145] 在一个实施方案中,LED的发射波长可为例如250nm至550nm、300nm至500nm或 者330nm至470nm。发射波长可指主要发射峰波长。当LED的发射波长设定于上述范围内 时,可获得具有较长寿命、高能量效率和高色彩表现的白光LED。
[0146]LED可以使用组合物封装。此外,LED的封装可以仅使用组合物进行,而在一些情 况下,另一封装剂可以与组合物结合使用。当两种封装剂结合使用时,在使用组合物封装之 后,被封装的LED还可以用另一封装剂封装,或者LED可以用另一封装剂封装,然后再用组 合物封装。可以使用环氧树脂、硅树脂、丙烯酸树脂、脲树脂、酰亚胺树脂或玻璃作为另一封 装剂。
[0147] 为了用可固化组合物封装LED,例如可以使用包括先将组合物注入模具、浸渍其中 固定有LED的引线框架和固化该组合物的方法或者包括将组合物注入插有LED的模具和固 化该组合物的方法。可以使用通过分配器注射、传递成型或注射成型作为注射组合物的方 法。此外,可以包括将组合物滴在LED上,通过网版印刷或使用掩模涂覆该组合物并固化该 组合物的方法,以及通过分配器将组合物注入底部安置有LED的杯中并固化该组合物的方 法作为其他封装法。
[0148] 此外,必要时可固化组合物可用作将LED固定于引线端子或封装物的晶片接合材 料或者在LED上的钝化层或封装基底。
[0149] 当需要固化该组合物时,固化可以通过将组合物例如在60°C至200°C的温度下保 持10分钟至5小时或者在至少两个步骤中在适当温度下保持适当的时间来进行,但本申请 不限于此。
[0150] 封装剂的形状无特别限制,例如可为子弹型透镜、平面或薄膜形。
[0151] 此外,根据本领域已知的常规方法可促进LED性能的进一步提高。为了提高性 能,例如,可使用将反射层或光收集层安置在LED的背面的方法、在其底部形成补偿性彩色 部件的方法、将吸收具有比主发射峰更短波长的光的层安置在LED上的方法、封装LED并 用硬质材料进一步使LED成型的方法、将LED插入待固定的通孔中的方法或者通过倒装 (flip-chip)接触法使LED与引线元件接触以从基底方向获取光的方法。
[0152] 光学半导体装置例如LED可以有效应用于例如液晶显示器(IXD)的背光、照明设 备、各种传感器、打印机和复印机的光源、汽车仪表的光源、信号灯、指示灯、显示装置、平面 LED的光源、显示器、装饰品或各种照明设备。
[0153] 发明效果
[0154] 说明性的可固化组合物可提供具有优良的可处理性、可加工性和粘合性并且不引 起白化和表面粘性的固化产物。可固化组合物还可提供具有优良的透明度、耐湿性、机械特 性和抗裂性的固化产物,因此当用于各种电子部件时可以表现出优良的长期可靠性。
【具体实施方式】
[0155] 下文中将参照实施例和比较例更详细地描述可固化组合物,但可固化组合物的范 围不限于以下实施例。
[0156] 在本说明书中,缩写"Vi"、"Ph"、"Me"和"Ep"分别是指乙烯基、苯基、甲基和3-环 氧丙氧基丙基。
[0157] 1.装置特性评估
[0158] 使用由聚邻苯二甲酰胺(PPA)制造的7020LED封装物评估装置的特性。将制备的 可固化组合物分配于PPA杯中,然后通过在60°C下保持1小时,在80°C下保持1小时,然 后在150 °C下保持4小时来固化,由此制造表面贴装的LED。之后,所制造的LED在保持在 85°C的同时以60mA的电流工作500小时。随后测量工作之后的亮度相对于操作之前的初 始亮度的降低比,并根据以下标准评估。
[0159]〈评估标准〉
[0160] 0 :相对于初始亮度,亮度的降低比为5%或更低
[0161]X:相对于初始亮度,亮度的降低比大于5%
[0162] 2.硅固化产物的高温耐热性评估
[0163] 根据以下标准,通过将可固化组合物注入相互间隔Imm的两个玻璃板之间,在 60 °C下固化组合物1小时,在80 °C下固化组合物1小时,然后在150 °C下固化组合物4小时, 将固化产物在200°C下保持24小时,并使用UV-Vis光谱仪测量透光率相对于初始透光率的 降低比来评估高温耐热性。此处,透光率为在400nm至450nm的波长处透光率的平均值。
[0164]〈评估标准〉
[0165] 〇:相对于初始透光率,透光率的降低比为5%或更低
[0166]X:相对于初始透光率,透光率的降低比大于5%
[0167] 实施例1
[0168] 通过混合由已知方法制备的由式A至式D表示的化合物而制备混合物(混合量: 式八:4(^,式8:6(^,式(::168,式0 :1.(^),并且混合催化剂(铂(0)-1,3-二乙烯基-1,1, 3, 3-四甲基二硅氧烷)以具有2ppm的Pt(O)含量,由此制备可固化组合物。
[0169][式A]
[0170] (ViMe2SiOl72) (Me3SiOl72) (Me2SiO272)4(SiO472)8
[0171][式B]
[0172] (ViMe2SiOl72) (Me3SiOl72)4(Me2SiO272) (SiO472)5
[0173][式C]
[0174] (HMe2Si01/2)2(MePhSi02/2)
[0175][式D]
[0176] (ViMe2SiOl72) 2 (Me3SiOl72) 2 (EpSiO372)
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