專利名稱:新穎有機硅化合物、含有該有機硅化合物的熱硬化性樹脂組成物、硬化樹脂及光半導(dǎo)體用 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種新穎有機硅化合物、含有前述化合物且對光學(xué)材料及電性絕緣材料等用途有用的熱硬化性樹脂組成物、將前述熱硬化性樹脂組成物熱硬化而獲得的硬化物,以及使用前述熱硬化性樹脂組成物的光半導(dǎo)體用封裝材料。
背景技術(shù):
近年來,發(fā)光二極管(light-emitting diode, LED)等發(fā)光裝置被實際應(yīng)用于各種顯示板、圖像讀取用光源、交通信號、大型顯示器用單元以及行動電話的背光裝置(backlight)等。通常利用由芳香族環(huán)氧樹脂及作為硬化劑的脂環(huán)式酸酐進行硬化而獲得的硬化性樹脂,來對這些發(fā)光裝置進行封裝。但是,眾所周知上述的芳香族環(huán)氧樹脂系中存在脂環(huán) 式酸酐容易因酸而變色,以及需要較長時間硬化的問題。另外,存在當將發(fā)光裝置放置于室外時,或曝露于產(chǎn)生紫外線的光源下時,封裝的硬化性樹脂會發(fā)生黃變(yellowing)的問題。為了解決上述問題,本領(lǐng)域技術(shù)人員嘗試采用下述方法利用一種使用脂環(huán)式環(huán)氧樹脂或丙烯酸系樹脂、及陽離子聚合起始劑的硬化性樹脂來封裝LED等(參照專利文獻I及專利文獻2)。但是,上述經(jīng)陽離子聚合的硬化性樹脂具有非常脆,容易因冷熱循環(huán)試驗(亦稱為熱循環(huán)試驗(heat cycle test))而產(chǎn)生龜裂損壞的缺點。而且,上述硬化性樹脂與之前的使用芳香族環(huán)氧樹脂及酸酐的硬化性樹脂相比,存在著硬化后封裝的硬化性樹脂的著色顯著的缺點。因此,上述硬化性樹脂不適合于要求無色透明性的用途,特別是不適合于要求耐熱性及透明性的LED的封裝用途。故而,本領(lǐng)域技術(shù)人員正在研究一種LED封裝材料用樹脂組成物,可改良因冷熱循環(huán)試驗而產(chǎn)生龜裂損壞的情況,且耐光性優(yōu)異(參照專利文獻3)。專利文獻3中所揭示的樹脂組成物是以氫化環(huán)氧樹脂或脂環(huán)式環(huán)氧樹脂作為基質(zhì)(matrix)成分,但仍期待對硬化后的著色顯著甚至變色加以改善。另一方面,白色LED被使用在照明等用途,而隨著白色LED的輸出功率增大,LED封裝體(LED package)的發(fā)熱變得不可忽視。使用環(huán)氧樹脂作為封裝材料時,無法避免封裝材料因發(fā)熱而黃變,因此白色LED的封裝材料逐漸開始使用娃酮樹脂(silicone resin)來代替環(huán)氧樹脂。用于LED的娃酮樹脂大致可分為苯基娃酮樹脂(phenyl silicone resin)與甲基娃酮樹脂(methyl siliconeresin)兩種。通常使用的苯基硅酮樹脂,其具有令人滿意的折射率,且耐熱性亦優(yōu)于環(huán)氧樹脂,但仍無法充分應(yīng)對LED的大輸出功率。甲基硅酮樹脂則是耐熱性、耐光性非常優(yōu)異,但因折射率低而存在LED的光取出效率(light-extractionefficiency)差的缺點。因此,要求開發(fā)出一種可應(yīng)對白色LED的大輸出功率化的兼?zhèn)涓哒凵渎始澳蜔嵝粤己玫忍匦裕彝瑫r并存密接性的封裝材料,以及用于上述封裝材料的熱硬化性樹脂組成物。
而且,相較于環(huán)氧樹脂,使用甲基硅酮樹脂或苯基硅酮樹脂等硅酮樹脂的硬化物,其與LED基板所使用的聚酰胺樹脂(polyamide)及電極所使用的銀的密接性較弱,以及有容易因熱沖擊(heat shock)等而產(chǎn)生剝離的缺點。甲基硅酮樹脂或苯基硅酮樹脂主要具有以烷氧硅烷單體(alkoxysiIanemonomer)的水角軍縮合反應(yīng)(hydrolysis condensation reaction)所得的具有分枝結(jié)構(gòu)(branch structure)的聚倍半娃氧燒(polysilsesquioxane,PSQ)化合物作為主結(jié)構(gòu)。這些樹脂皆有殘存的硅醇基(silanol group),因而會有隨時間變化的熱沖擊使硬度改變的發(fā)生物性改變的問題。例如,因為在回流制程(reflow process)等高溫條件下接觸使硬度提高,而容易產(chǎn)生裂解的缺點。另一方面,于專利文獻4 專利文獻8中,揭示有一種籠型(cage type)娃化合物及其聚合物,且記載其耐熱性良好。上述籠型硅化合物及其聚合物為籠型倍半硅氧烷,其結(jié)構(gòu)不同于燒氧娃燒的水解縮合反應(yīng)所得到的具有無規(guī)結(jié)構(gòu)(random structure)的聚倍半硅氧烷,而其結(jié)構(gòu)被通稱為雙層(doubledecker)。而且,上述籠型硅化合物及其聚合物沒有會因保存穩(wěn)定性、熱硬化后的二次硬化而發(fā)生硬度增加此問題的硅醇基,因此適合于如·同LED封裝材料此種要求長期可靠性的用途。但是,由于上述籠型硅化合物及其聚合物均為固體或結(jié)晶。如籠型硅化合物及其聚合物保持固體或結(jié)晶則無法對應(yīng)于LED等的用途,因此為了實際應(yīng)用的成形而需要溶劑。此外,于專利文獻9中,揭示有一種含有籠型硅化合物的封裝劑用組成物以及封裝劑。于專利文獻9中,揭示了使用有硅氫(SiH)基的籠型硅化合物與乙烯基化合物經(jīng)硅氫化反應(yīng)(hydrosilylation reaction)而得到的熱硬化性聚合物,且還揭示一種使乙烯基化合物經(jīng)硅氫化硬化的硬化物。然而,專利文獻9的記載不僅不清楚,且其所記載的方法亦無法得到硬化物。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本專利特開昭61-112334號公報專利文獻2 :日本專利特開平02-289611號公報專利文獻3 :日本專利特開2003-277473號公報專利文獻4 日本專利特開2006-070049號公報專利文獻5 :國際公開第2004/081084號手冊專利文獻6 :日本專利特開2004-331647號公報專利文獻7 :國際公開第2003/24870號手冊專利文獻8 :國際公開第2004/24741號手冊專利文獻9 :日本專利特開2007-45971號公報
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)課題本發(fā)明的一課題在于,提供一種可獲得具有高折射率及耐熱性良好的硬化物的硅酮樹脂系的熱硬化性樹脂組成物。本發(fā)明的另一課題在于,提供一種可改善對于LED基板使用的聚酰胺樹脂(polyamide)等熱可塑性樹脂或電極用的銀等金屬的密接性的硅酮樹脂系的熱硬化性樹脂組成物。本發(fā)明的又一課題在于,提供一種硬度上升時不易產(chǎn)生物性變化、耐龜裂性優(yōu)異的硅酮樹脂系的熱硬化性樹脂組成物。本發(fā)明的又一課題在于,含有此熱硬化性樹脂組成物的硬化組成物的粘度,可廣范圍的提供至由適合作為LED用封裝方法的點膠機(dispenser)方式的最佳粘度范圍IPa · s IOPa · s,至適合封裝方式的最佳粘度范圍IOPa *s以上的高粘度范圍。此外,本發(fā)明的一課題在于,提供一種此熱硬化性樹脂組成物中所含的新穎有機硅化合物、包含熱硬化性硅酮樹脂組成物的硬化物、成形體以及發(fā)光二極管用等的光封裝材料。解決課題的技術(shù)手段本發(fā)明人為了解決上述課題而銳意研究。結(jié)果,本發(fā)明人成功地合成了一 種包含籠型硅化合物結(jié)構(gòu)的液狀的新穎有機硅化合物。此液狀的有機硅化合物因為液狀而無需溶齊 。另外,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)含有此有機硅化合物及硬化劑的熱硬化性樹脂組成物得到的硬化物,其不僅對聚酰胺樹脂、銀的密接性優(yōu)異、而折射率、透明性、耐熱性、耐熱黃變性等也優(yōu)異,且硬度上升時物性變化少、耐龜裂性優(yōu)異,從而完成了本發(fā)明。亦即,本發(fā)明具有下述構(gòu)成。[I] 一種液狀有機硅化合物,其以下述式⑴所表示。
權(quán)利要求
1.一種液狀有機硅化合物,其以下述式(I)所表示
2.一種液狀有機硅化合物的制造方法,其是如權(quán)利要求I所述的液狀有機硅化合物的制造方法,包括使式(2-1)所表示的化合物與式(2-2)所表示的化合物進行娃氫化反應(yīng)的步驟,其特征在于,相對于(a)式(2-1)所表示的化合物的摩爾數(shù),(b)式(2-2)所表示的化合物的摩爾數(shù)為2倍以上來進行添加,使其進行反應(yīng),并使其液狀化,
3.一種熱硬化性樹脂組成物,其包括如權(quán)利要求I所述的液狀有機硅化合物。
4.如權(quán)利要求3所述的熱硬化性樹脂組成物,其還包括,由式(3)中C所表示的構(gòu)成單元與D所表示的構(gòu)成單元得到的液狀有機娃化合物,
5.如權(quán)利要求3或4所述的熱硬化性樹脂組成物,其還包括鉬觸媒。
6.如權(quán)利要求3至5中任一項所述的熱硬化性樹脂組成物,其中還分散有二氧化硅和/或螢光體。
7.一種硬化物,其是將權(quán)利要求3至6中任一項所述的熱硬化性樹脂組成物熱硬化而獲得。
8.一種成形體,其是將如權(quán)利要求7所述的硬化物成形而獲得。
9.一種涂膜,其是涂布如權(quán)利要求3至6中任一項所述的熱硬化性樹脂組成物而獲得。
10.一種光半導(dǎo)體用封裝材料,其包括如權(quán)利要求3至6中任一項所述的熱硬化性樹脂組成物。
全文摘要
提供一種可獲得具有高折射率及耐熱性良好的硬化物的硅酮樹脂系熱硬化性樹脂組成物。一種液狀有機硅化合物,其以下述式(1)所表示。上述式(1)中,X分別獨立為式(I)、式(II)或式(III)所表示的基團。其中,1分子的式(1)所表示的液狀有機硅化合物(當此化合物是式(I)所表示的基團、式(II)所表示的基團及式(III)所表示的基團的比例不同的化合物的混合物時,為化合物的1分子平均)的式(I)所表示的基團數(shù)設(shè)為a、式(II)所表示的基團數(shù)設(shè)為b、式(III)所表示的基團數(shù)設(shè)為c時,a、b、2c分別滿足0≤a≤3.5、0≤b≤35、0≤c≤1、a+b+2c=4。
文檔編號H01L33/56GK102892812SQ20118002423
公開日2013年1月23日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者川畑毅一, 田島晶夫, 松尾孝志, 坂井清志, 阿山亨一 申請人:捷恩智株式會社