ОТВЕРЖДАЕМАЯ ОРГАНОПОЛИСИЛОКСАНОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ И ПОЛУПРОВОДНИКОВОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2014 года по МПК C08L83/04 H01L23/29 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Данное изобретение относится к отверждаемой композиции из органополисилоксана и к полупроводниковому устройству, в котором используют эту композицию.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Отверждаемые органополисилоксановые композиции, которые можно отвердить посредством реакции гидросилилирования, применяют в качестве защитных или покрывающих агентов в производстве полупроводниковых компонентов оптических полупроводниковых устройств, таких как оптроны, светодиоды, твердофазные изображающие элементы и т.д. Поскольку свет, принимаемый оптическими элементами или излучаемый этими элементами, проходит через слои вышеупомянутых защитных или покрывающих агентов, необходимо, чтобы они не поглощали и не рассеивали свет.

В качестве примера отверждаемой органополисилоксановой композиции, которая после отверждения посредством реакции гидросилилирования образует отвержденный продукт, обладающий высоким коэффициентом пропускания и показателем преломления, можно привести отверждаемую органополисилоксановую композицию, включающую: органополисилоксан с разветвленной цепью, который содержит фенильные и алкенильные группы; органоводородполисилоксан, который содержит в одной молекуле по меньшей мере два связанных с кремнием атома водорода; и катализатор гидросилилирования (см. публикацию японской патентной заявки Н 11-1619, которую далее в тексте настоящего описания именуют «Kokai»), Другим примером является отверждаемая органополисилоксановая композиция, включающая: диорганополисилоксан, который содержит в одной молекуле по меньшей мере две алкенильные группы; органополисилоксан с разветвленной цепью, который содержит винильные группы; органополисилоксан, который содержит в одной молекуле по меньшей мере два связанных с кремнием атома водорода; и катализатор гидросилилирования (см. Kokai 2000-198930). Еще одним примером является отверждаемая органополисилоксановая композиция, включающая: диорганополисилоксан, который содержит дифенилсилоксановые блоки, органополисилоксан с разветвленной цепью, который содержит винильные и фенильные группы; органополисилоксан, который содержит диоргановодородсилокси-группы; и катализатор гидросилилирования (см. Kokai 2005-76003).

Однако вышеупомянутые отверждаемые органополисилоксановые композиции дают отвержденные продукты, которые обладают или низким оптическим коэффициентом пропускания, или плохим сцеплением с подложками, и таким образом они могут легко отслоиться от своих подложек.

Целью данного изобретения является предложить отверждаемую органополисилоксановую композицию, которая дает отвержденный объем, обладающий высоким показателем преломления, высоким оптическим коэффициентом пропускания и твердостью, а также хорошим сцеплением с подложками. В данном изобретении также предложено полупроводниковое устройство, которое имеет полупроводниковый компонент превосходной надежности, поскольку на него нанесен отвержденный объем из вышеупомянутой композиции.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Отверждаемая органополисилоксановая композиция по данному изобретению содержит:

(A) органополисилоксан с разветвленной цепью, который содержит в одной молекуле по меньшей мере три алкенильные группы и по меньшей мере 30% мольн. от всех связанных с кремнием органических групп в форме арильных групп;

(B) органополисилоксан с линейной цепью, который содержит арильные группы, и на обоих концах молекулы имеет концевые диоргановодородсилокси-группы; при этом компонент (В) применяют в таком количестве, что содержание связанных с кремнием атомов водорода, содержащихся в компоненте (В), на один моль алкенильных групп, содержащихся в компоненте (А), составляет от 0,5 до 2 молей;

(C) органополисилоксан с разветвленной цепью, который содержит в одной молекуле по меньшей мере три диоргановодородсилокси-группы и по меньшей мере 15% мольн. от всех связанных с кремнием органических групп в форме арильных групп; при этом содержание диоргановодородсилокси-групп, которые находятся в этих компонентах, составляет от 1 до 20% мольн. от общего количества диоргановодородсилокси-групп, содержащихся в компоненте (В) и в данном компоненте; и

(D) катализатор гидросилилирования в количестве, необходимом для ускорения отверждения композиции.

В отверждаемой органополисилоксановой композиции по данному изобретению компонент (А) может представлять собой органополисилоксан с разветвленной цепью следующей усредненной формулы блока:

(R¹SiO_3/2)_a(R¹ ₂SiO_2/2)_b(R¹ ₃SiO_1/2)_c(SiO_4/2)_d(XO_1/2)_e

(в которой R¹ независимо обозначает замещенные или незамещенные одновалентные углеводородные группы; однако в одной молекуле по меньшей мере три группы, обозначенные R¹, представляют собой алкенильные группы, и по меньшей мере 30% мольн. от всех групп, обозначенных R¹, представляют собой арильные группы; Х обозначает атом водорода или алкильную группу; и «а» представляет собой положительное число, «b» представляет собой 0 или положительное число, «с» представляет собой 0 или положительное число, «d» представляет собой 0 или положительное число, «е» представляет собой 0 или положительное число, «Ь/а» представляет собой число в диапазоне от 0 до 10, «с/а» представляет собой число в диапазоне от 0 до 5, «d/(a+b+c+d)» представляет собой число в диапазоне от 0 до 0,3, и «e/(a+b+c+d)» представляет собой число в диапазоне от 0 до 0,4).

Компонент (В) композиции представляет собой органополисилоксан с линейной цепью, представленный следующей общей формулой:

HR² ₂SiO(R² ₂SiO)_mSiR² ₂H

(в которой каждый R² независимо обозначает замещенную или незамещенную одновалентную углеводородную группу, в которой отсутствуют ненасыщенные алифатические связи; однако, в одной молекуле по меньшей мере 15% мольн. от всех групп, обозначенных R², являются арильными группами; и «m» представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 1000).

Компонент (С) композиции может представлять собой органополисилоксан с разветвленной цепью следующей усредненной формулы блока:

(HR² ₂SiO_1/2)_f(R²SiO_3/2)_g(R² ₂SiO_2/2)_h(R² ₃SiO_1/2)_i(SiO_4/2)_j(XO_1/2)_k

(в которой каждый R² независимо обозначает одновалентную углеводородную группу, в которой отсутствуют ненасыщенные алифатические связи; однако в одной молекуле по меньшей мере 15% мольн. от всех групп, обозначенных R², представляют собой арильные группы; Х обозначает атом водорода или алкильную группу; и «f» представляет собой положительное число, «g» представляет собой положительное число, «h» представляет собой 0 или положительное число, «i» представляет собой 0 или положительное число, «j» представляет собой 0 или положительное число, «k» представляет собой 0 или положительное число, «f/g» представляет собой число в диапазоне от 0,1 до 4, «h/g» представляет собой число в диапазоне от 0 до 10, «i/g» представляет собой число в диапазоне от 0 до 5, «j/(f+g+h+i+j)>>представляет собой число в диапазоне от 0 до 0,3 и «k/(f+g+h+i+j)>>представляет собой число в диапазоне от 0 до 0,4).

Отверждаемая органополисилоксановая композиция по данному изобретению может дополнительно содержать (Е) органополисилоксан с линейной цепью, который содержит в одной молекуле по меньшей мере две алкенильные группы и по меньшей мере 30% мольн. всех связанных с кремнием органических групп в форме арильных групп, при этом компонент (Е) применяют в количестве, равном 100 массовых частей на 100 массовых частей компонента (А) или менее.

Отверждаемая органополисилоксановая композиция может иметь показатель преломления (при 25°С) в видимом свете (589 нм), составляющий 1,5 или более, а отвержденный продукт, полученный при отверждении композиции, имеет твердость, измеренную на твердомере типа D, равную 20 или менее, и коэффициент светопропускания (при 25°С), равный 80% или более.

Полупроводниковое устройство по данному изобретению имеет полупроводниковый компонент, покрытый отвержденным объемом из вышеупомянутой отверждаемой органополисилоксановой композиции, и вышеупомянутый полупроводниковый компонент может включать светоиспускающий элемент.

ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Отвергаемая органополисилоксановая композиция по данному изобретению дает отвержденный объем, имеющий высокий показатель преломления, высокий оптический коэффициент пропускания и твердость, а также хорошее сцепление с подложками. Полупроводниковое устройство по данному изобретению имеет полупроводниковый компонент с превосходной надежностью, благодаря тому, что он покрыт отвержденным объемом из вышеупомянутой композиции.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Фиг.1 представляет собой вид в сечении светодиода (LED), изготовленного в соответствии с одним из примеров реализации полупроводникового устройства по данному изобретению.

Цифровые сноски, используемые в описании:

1 корпус из полифталамидной (ПФА) смолы

2 микросхема светодиода

3 внутренний вывод

4 соединительные провода

5 отвержденный объем из отверждаемой органополисилоксановой композиции

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Последующее представляет собой более подробное описание отверждаемой органополисилоксановой композиции по данному изобретению.

Компонент (А) является одним из основных компонентов композиции. Компонент (А) представляет собой органополисилоксан с разветвленной цепью, в котором одна молекула содержит по меньшей мере три алкенильных группы, и в которой одна молекула содержит по меньшей мере 30% мольн. арильных групп по отношению к общему количеству связанных с кремнием органических групп. Конкретными примерами вышеупомянутых алкенильных групп могут быть винильная, аллильная, бутенильная, пентенильная или гексенильная группы. Наиболее предпочтительными являются винильные группы. Кроме того, чтобы снизить затухание света при его прохождении через отвержденный продукт, которое может быть вызвано преломлением, отражением, рассеянием и т.д., рекомендуют, чтобы в одной молекуле по меньшей мере 30% мольн., предпочтительно по меньшей мере 40% мольн. от всех связанных с кремнием органических групп представляли собой арильные группы. Конкретными примерами арильных групп могут быть фенильные, толильные или ксилильные группы, а наиболее предпочтительными из них являются фенильные группы. Другие связанные с кремнием группы компонента (А) могут включать замещенные или незамещенные одновалентные углеводородные группы, за исключением алкенильных и арильных групп.Примерами являются метильная, этильная, пропильная, бутильная, пентильная, гексильная, гептильная или подобные им алкильные группы; бензильная, фенэтильная или подобные аралкильные группы; и 3-хлорпропил, 3,3,3-трифторпропил или подобные галогенированные алкильные группы. Компонент (А) может в небольших количествах содержать связанные с кремнием гидроксильные группы или связанные с кремнием алкокси-группы. Конкретными примерами таких алкокси-групп могут быть метокси-, этокси-, пропокси- или бутокси-группы.

Кроме того, компонент (А) может включать органополисилоксан, представленный следующей усредненной формулой блока:

(R¹SiO_3/2)_a(R¹ ₂SiO_2/2)_b(R¹ ₃SiO_1/2)_c(SiO_4/2)_d(XO_1/2)_e

В этой формуле R¹ независимо обозначает замещенные или незамещенные одновалентные углеводородные группы, такие как метил, этил, пропил, бутил, пентил, гексил, гептил или подобные алкильные группы; винил, аллил, бутенил, пентенил, гексенил или подобные алкенильные группы; фенил, толил, ксилил или подобные арильные группы; бензил, фенэтил или подобные аралкильные группы; и 3-хлорпропил, 3,3,3-трифторпропил или подобные галогенированные алкильные группы. Однако в одной молекуле по меньшей мере три группы, обозначенные R¹, являются алкенильными группами, и по меньшей мере 30% мольн., предпочтительно по меньшей мере 40% мольн. всех групп, обозначенных R¹, являются арильными группами. В этой формуле Х обозначает атом водорода или алкильную группу. Конкретными примерами такой алкильной группы являются метильная, этильная, пропильная или бутильная группа, предпочтительной из них является метильная группа. В данной формуле «а» представляет собой положительное число, «Ь» представляет собой 0 или положительное число, «с» представляет собой 0 или положительное число, «d» представляет собой 0 или положительное число, «е» представляет собой 0 или положительное число, «b/а» представляет собой число в диапазоне от 0 до 10, «с/а» представляет собой число в диапазоне от О до 5, «d/(a+b+c+d)>>представляет собой число в диапазоне от 0 до 0,3, и «c/(a+b+c+d)>>представляет собой число в диапазоне от 0 до 0,4.

Компонент (В) является одним из сшивающих агентов по данному изобретению. Этот компонент включает органополисилоксан с линейной цепью, который содержит арильные группы и на обоих концах молекулы имеет концевые диоргановодородсилокси-группы. Примерами связанных с кремнием групп компонента (В) могут служить замещенные или незамещенные одновалентные углеводородные группы, которые не содержат ненасыщенных алифатических связей. Конкретными примерами являются метил, этил, пропил, бутил, пентил, гексил, гептил или подобные алкильные группы; фенил, толил, ксилил или подобные арильные группы; бензил, фенэтил или подобные аралкильные группы; и 3-хлорпропил, 3,3,3-трифторпропил или подобные галогенированные алкильные группы. Для снижения затухания света при прохождении его через отвержденный продукт, которое может быть вызвано преломлением, отражением, рассеянием и т.д., рекомендуют, чтобы в одной молекуле по меньшей мере 15% мольн., предпочтительно по меньшей мере 30% мольн., а наиболее предпочтительно по меньшей мере 40% мольн. от всех связанных с кремнием органических групп составляли арильные группы, в частности, фенильные группы.

Компонент (В) обладает линейной структурой молекулы, которая на обоих концах имеет концевые диоргановодородсилокси-группы. Такой компонент (В) представлен следующей общей формулой:

HR² ₂SiO(R² ₂SiO)_mSiR² ₂H

В этой формуле каждый R² независимо обозначает замещенную или незамещенную одновалентную углеводородную группу, которая не содержит ненасыщенных алифатических связей. Конкретными примерами являются метил, этил, пропил, бутил, пентил, гексил, гептил или подобные алкильные группы; фенил, толил, ксилил или подобные арильные группы; бензил, фенэтил или подобные аралкильные группы; и 3-хлорпропил, 3,3,3-трифторпропил или подобные галогенированные алкильные группы. Для уменьшения затухания света при его прохождении через отвержденный продукт, которое может быть вызвано преломлением, отражением, рассеянием и т.д., рекомендуют, чтобы в одной молекуле по меньшей мере 15% мольн., предпочтительно по меньшей мере 30% мольн., а наиболее предпочтительно по меньшей мере 40% мольн. от всех групп, обозначенных R², представляли собой арильные группы. В этой формуле «т» представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 1000, предпочтительно от 1 до 100, более предпочтительно от 1 до 50 и наиболее предпочтительно от 1 до 20. Если значение «т» превышает рекомендованный верхний предел, то это может ухудшить или свойства композиции в отношении заполнения, или же адгезионные свойства отвержденного объема, полученного из композиции.

Компонент (В) добавляют в композицию в таком количестве, что содержание связанных с кремнием атомов водорода, находящихся в компоненте (В), на один моль алкенильных групп, содержащихся в компонентах (А), составляет в диапазоне от 0,5 до 2 молей, предпочтительно от 0,7 до 1,5 молей. Если содержание компонента (В) ниже рекомендованного нижнего предела, то это может ухудшить сцепление отвержденного объема, полученного из композиции, с подложкой. Если, с другой стороны, добавленное количество компонента (В) превышает рекомендованный верхний предел, то это может уменьшить твердость отвержденного объема,

Компонент (С) также является одним из сшивающих агентов композиции. Этот компонент представляет собой органополисилоксан с разветвленной цепью, который содержит в одной молекуле по меньшей мере три диоргановодородсилокси-группы. По меньшей мере 15% мольн. от всех связанных с кремнием органических групп этого компонента представляют собой арильные группы. Примером связанных с кремнием групп компонента (С) могут быть замещенные или незамещенные одновалентные углеводородные группы, такие как метил, этил, пропил, бутил, пентил, гексил, гептил или подобные алкильные группы; фенил, толил, ксилил или подобные арильные группы; бензил, фенэтил или подобные аралкильные группы; и 3-хлорпропил, 3,3,3-трифторпропил или подобные галогенированные алкильные группы. Для уменьшения ослабления света при прохождении его через отвержденный продукт, которое может быть вызвано преломлением, отражением, рассеянием и т.д., рекомендуют, чтобы в одной молекуле по меньшей мере 15% мольн., предпочтительно по меньшей мере 25% мольн. от всех связанных с кремнием органических групп этого компонента представляли собой арильные группы, в частности, фенильные группы.

Вышеупомянутый компонент (С), который представляет собой органополисилоксан с разветвленной цепью, представлен следующей усредненной формулой блока:

(HR² ₂SiO_1/2)_f(R²SiO_3/2)_g(R² ₂SiO_2/2)_h(R² ₃SiO_1/2)_i(SiO_4/2)_j(XO_1/2)_k

В этой формуле каждый R² независимо обозначает одновалентную углеводородную группу, которая не содержит ненасыщенных алифатических связей. Примерами каждой такой одновалентной углеводородной группы, обозначенной R², могут быть такие же группы, как и группы R², приведенные выше. Для уменьшения затухания света при прохождении его через отвержденный продукт, которое может быть вызвано преломлением, отражением, рассеянием и т.д., рекомендуют, чтобы в одной молекуле по меньшей мере 15% мольн., предпочтительно по меньшей мере 25% мольн. от всех связанных с кремнием органических групп этого компонента представляли собой арильные группы. Примерами алкильных групп могут быть метильные, этильные, пропильные или бутильные группы, а наиболее предпочтительно - метильные группы. Кроме того, в вышеприведенной формуле «f» представляет собой положительное число, «g» представляет собой положительное число, «h» представляет собой 0 или положительное число, «i» представляет собой О или положительное число, «j» представляет собой 0 или положительное число, «k» представляет собой 0 или положительное число, «f/g» представляет собой число в диапазоне от 0,1 до 4, «h/g» представляет собой число в диапазоне от О до 10, «i/g» представляет собой число в диапазоне от 0 до 5, «j/(f+g+h+i+j)» представляет собой число в диапазоне от 0 до 0,3, и «k/(f+g+h+i+j)» представляет собой число в диапазоне от 0 до 0,4.

Компонент (С) добавляют в композицию в таком количестве, что содержание диоргановодородсилокси-групп, содержащихся в компоненте (С), по отношению к общему количеству диоргановодородсилокси-групп, содержащихся в компонентах (В) и (С), составляет в диапазоне от 1 до 20% мольн., предпочтительно от 2 до 20% мольн., и наиболее предпочтительно от 2 до 10% мольн. Если содержание компонента (С) в композиции превышает рекомендованный верхний предел, или ниже рекомендованного нижнего предела, то это может ухудшить сцепление отвержденного объема из композиции с подложками.

Компонент (D) является катализатором гидросилилирования, который применяют для ускорения сшивания композиции. Компонент (D) может включать катализатор на основе платины, катализатор на основе родия или катализатор на основе палладия. Предпочтительным является катализатор на основе платины, поскольку он значительно ускоряет отверждение композиции. Примерами катализатора на основе платины могут быть мелкий платиновый порошок, платинохлористоводородная кислота, спиртовой раствор платинохлористоводородной кислоты, алкенилсилоксановый комплекс платины, олефиновый комплекс платины или карбонильный комплекс платины, из которых предпочтительным является алкенилсилоксановый комплекс платины. Примером такого алкенилсилоксана может быть 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксан, 1,3,5,7-тетраметил-1,3,5,7-тетравинилциклотетрасилоксан, замещенные алкенилсилоксаны, которые представляют собой вышеупомянутые алкенилсилоксаны, у которых часть метильных групп замещена этильной, фенильной группами, или замещенные алкенилсилоксаны, которые представляют собой вышеупомянутые алкенилсилоксаны, у которых часть винильных групп замещена арильной, гексенильной или подобными группами. С точки зрения лучшей стабильности алкенилсилоксановых комплексов платины предпочтительным является применение 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксана. С целью дополнительного повышения стабильности вышеупомянутые алкенилсилоксановые комплексы можно комбинировать с 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксаном, 1,3-диаллил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксаном, 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетрафенилдисилоксаном, 1,3,5,7-тетраметил-1,3,5,7-тетравинилциклотетрасилоксаном или подобными алкенилсилоксанами, олигомерами диметилсилоксана или другими органосилоксановыми олигомерами. Наиболее предпочтительными являются алкенилсилоксаны.

Компонент (D) добавляют в количествах, необходимых для отверждения композиции. Более конкретно, в массовых единицах, этот компонент добавляют в таком количестве, что содержание атомов металла этого компонента находится в диапазоне от 0,01 до 500 ppm (частей на миллион), предпочтительно от 0,01 до 100 ppm, и наиболее предпочтительно от 0,01 до 50 ppm в расчете на массу композиции. Если компонент (D) добавляют в количестве меньшем, чем рекомендованный нижний предел, то полученная композиция не будет отверждена в достаточной степени. Если, с другой стороны, добавленное количество компонента (D) превышает рекомендованный верхний предел, то это может привести к окрашиванию отвержденного продукта, полученного из композиции.

Для регулирования твердости композиции, ее можно дополнительно соединить с (Е) линейным органополисилоксаном, в котором одна молекула содержит по меньшей мере две алкенильные группы и в которой по меньшей мере 30% всех связанных с кремнием органических групп представляют собой арильные группы. Конкретными примерами алкенильных групп компонента (Е) являются винильные, аллильные, бутенильные, пентенильные или гексенильные группы, предпочтительными из которых являются винильные группы. Для уменьшения ослабления света при прохождении его через отвержденный продукт, которое может быть вызвано преломлением, отражением, рассеянием и т.д., рекомендуют, чтобы в одной молекуле по меньшей мере 30% мольн., предпочтительно по меньшей мере 40% мольн. от всех связанных с кремнием органических групп этого компонента представляли собой арильные группы, в частности, фенильные группы. Другие связанные с кремнием группы компонента (Е), кроме алкенильных и фенильных групп, могут включать замещенные или незамещенные одновалентные углеводородные группы, такие как метил, этил, пропил, бутил, пентил, гексил, гептил или подобные алкильные группы; толил, ксилил или подобные арильные группы; бензил, фенэтил или подобные аралкильные группы; и 3-хлоропропил, 3,3,3-трифторпропил или подобные галогенированные алкильные группы.

Вышеупомянутый компонент (Е) представляет собой органополисилоксан, который может быть представлен следующей общей формулой:

R¹ ₃SiO(R¹ ₂SiO)_nSiR¹ ₃

В этой формуле R¹ независимо обозначает замещенные или незамещенные одновалентные углеводородные группы, которые могут быть такими же группами, которые были приведены выше в качестве примера R¹. Однако в одной молекуле по меньшей мере две группы, обозначенные R¹, представляют собой алкенильные группы, предпочтительно винильные группы. Кроме того, для уменьшения ослабления света при прохождении его через отвержденный продукт, которое может быть вызвано преломлением, отражением, рассеянием и т.д., рекомендуют, чтобы в одной молекуле по меньшей мере 30% мольн., предпочтительно по меньшей мере 40% мольн. всех групп, обозначенных R¹, представляли собой арильные группы, в частности, фенильные группы.

Хотя не существует ограничений по отношению к вязкости компонента (Е) при 25°С, рекомендуют, чтобы вязкость этого компонента находилась в диапазоне от 10 до 1000000 мПа-с, предпочтительно от 100 до 50000 мПа·с. Если вязкость ниже рекомендованного нижнего предела, это может ухудшить механическую прочность отвержденного объема, полученного из композиции, а если, с другой стороны, вязкость превышает рекомендованный верхний предел, это может ухудшить свойства композиции в отношении транспортабельности и технологичности.

Не существует конкретных ограничений в отношении количества, в котором можно добавлять к композиции компонент (Е), но предпочтительно, чтобы этот компонент добавляли в количестве не более чем 100 массовых частей, предпочтительно не более чем 70 массовых частей, на 100 массовых частей компонента (А). Если количество компонента (Е) превышает рекомендованный верхний предел, это может ухудшить твердость отвержденного объема, полученного из композиции.

Если это необходимо, композиция может включать произвольные компоненты, такие как 2-метил-3-бутин-2-ол, 3,5-диметил-1-гексен-3-ол, 2-фенил-3-бутин-2-ол или подобные алкиновые спирты; 3-метил-3-пентен-1-ин, 3,5-диметил-3-гексен-1-ин или подобное соединение на основе енина; 1,3,5,7-тетраметил-1,3,5,7-тетравинилциклотетрасилоксан, 1,3,5,7-тетраметил-1,3,5,7-тетрагексенилциклотетрасилоксан, бензотриазол или подобные ингибиторы реакции. Хотя специальные ограничения в отношении количеств, в которых можно использовать вышеупомянутые ингибиторы реакции, отсутствуют, ингибиторы реакции рекомендуют добавлять в количестве от 0,0001 до 5 массовых частей на 100 массовых частей суммарного содержания компонентов (А)-(D), или компонентов (А)-(Е).

Для улучшения адгезионных свойств композиции, можно добавить присадку, улучшающую сцепление. Такие присадки, улучшающие сцепление, могут включать органические соединения кремния, которые содержат в одной молекуле по меньшей мере одну связанную с кремнием алкокси-группу. Примером такой алкокси-группы может быть метокси-, этокси-, пропокси-, бутокси или метоксиэтокси-группа, из которых предпочтительной является метокси-группа. Связанные с кремнием группы в органическом соединении кремния, отличные от алкокси-группы, могут включать алкил, алкенил арил, аралкил, галогенированный алкил или подобную замещенную или незамещенную одновалентную углеводородную группу; 3-глицидоксипропил, 4-глицидоксибутил или подобную глицидоксиалкильную группу; 2-(3,4-эпоксициклогексил)этил, 3-(3,4-эпоксициклогексил)пропил или подобную эпоксициклогексилалкильную группу; 4-оксиранилбутил, 8-оксиранилоктил или подобную оксиранилалкильную группу или другую одновалентную эпокси-содержащую органическую группу; 3-метакрилоксипропил или подобную акрил-содержащую одновалентную углеводородную группу; а также атом водорода. Предпочтительно, чтобы такое органическое соединение кремния содержало группу, способную реагировать с алкенильными группами или связанными с кремнием атомами водорода, которые содержатся в композиции по данному изобретению. Конкретными примерами таких групп являются связанные с кремнием алкенильные группы или связанные с кремнием атомы водорода. С точки зрения придания лучшей прочности сцепления с различными подложками рекомендуют, чтобы вышеупомянутое органическое соединение кремния содержало в одной молекуле по меньшей мере одну эпокси-содержащую одновалентную органическую группу. Такие органические соединения кремния могут включать соединения органосилана, олигомеры органосилоксана и алкилсиликаты. Олигомеры органосилоксана могут иметь линейные, частично разветвленные линейные, разветвленные, циклические или сетеобразные молекулярные структуры. Примерами таких органических соединений кремния являются следующие: 3-глицидоксипропилтриметоксисилан, 2-(3,4-эпоксициклогексил)этилтриметоксисилан, 3- метакрилоксипропилтриметоксисилан или подобное силановое соединение; силоксановое соединение, имеющее в одной молекуле по меньшей мере одну связанную с кремнием алкенильную группу или связанные с кремнием атомы водорода, и по меньшей мере одну связанную с кремнием алкокси-группу; смесь силанового соединения или силоксанового соединения, имеющего в одной молекуле по меньшей мере одну связанную с кремнием алкокси-группу, с силоксановым соединением, имеющим в одной молекуле по меньшей мере одну связанную с кремнием гидрокси-группу и по меньшей мере одну связанную с кремнием алкенильную группу; метилполисиликат, этилполисиликат или эпокси-содержащий полисиликат. Такие присадки, увеличивающие сцепление, могут быть в форме жидкостей с низкой вязкостью. Хотя не существует специальных ограничений в отношении вязкости этих жидкостей, можно рекомендовать, чтобы они имели вязкость в диапазоне от 1 до 500 мПа-с при 25°С. Также не существует ограничений в отношении количества, в котором можно добавлять присадки, увеличивающие сцепление, но можно рекомендовать добавлять такой компонент в количестве от 0,01 до 10 массовых частей на 100 массовых частей композиции.

В пределах, не противоречащих целям данного изобретения, композиция может содержать некоторые произвольные компоненты, такие как оксид кремния, стекло, оксид алюминия, оксид цинка или подобный неорганический наполнитель; порошкообразную полиметакриловую смолу или подобные порошки органических смол; а также жаропрочные агенты, красители, пигменты, огнезащитные составы, растворители и т.д.

В вышеупомянутой отверждаемой органополисилоксановой композиции показатель преломления (при 25°С) в видимом свете (589 нм) составляет 1,5 или более. Кроме того, отвержденный продукт, полученный отверждением композиции, имеет коэффициент пропускания (при 25°С), равный 80% или более. Если показатель преломления композиции ниже 1,5, или коэффициент светопропускания через отвержденный продукт ниже 80%, будет невозможно придать достаточную надежность полупроводниковому устройству, имеющему полупроводниковый компонент, покрытый отвержденным объемом из данной композиции. Показатель преломления можно измерить, например, с использованием рефрактометра Аббе. Путем изменения длины волны источника света, применяемого в рефрактометре Аббе, можно измерить показатель преломления при любой длине волны. Кроме того, показатель преломления можно также определить с использованием спектрофотометра, путем проведения измерения на отвержденном объеме из данной композиции, имеющем оптический путь 1,0 мм.

Композицию по данному изобретению отверждают при комнатной температуре или при нагревании. Однако для ускорения процесса отверждения рекомендуют нагревание. Температура нагрева находится в диапазоне от 50 до 200°С. Рекомендуют, чтобы отвержденный объем, полученный при отверждении вышеупомянутой композиции, обладал твердостью, измеренной на твердомере типа D, равной 20 или более. Композицию по данному изобретению можно использовать как адгезив, герметик, защитный агент, покрывающий агент или уплотняющий материал для компонентов электрических и электронных устройств. В частности, поскольку композиция обладает высоким коэффициентом светопропускания, она пригодна для применения в качестве адгезива, герметика, защитного агента или уплотняющего материала для полупроводниковых компонентов оптических устройств.

Теперь более подробно будет описано полупроводниковое устройство по данному изобретению.

Устройство содержит полупроводниковый компонент, покрытый (утвержденным объемом из вышеупомянутой отверждаемой оганополисилоксановой композиции. Вышеупомянутый полупроводниковый компонент может включать диод, транзистор, тиристор, твердофазный изображающий элемент, монолитную интегральную схему (ИС), или полупроводниковую часть гибридной ИС. Само полупроводниковое устройство может включать диод, светодиод (LED), транзистор, тиристор, оптрон, ПЗС (прибор с зарядовой связью), монолитную ИС, гибридную ИС, БИС (большую ИС) или СБИС (сверхбольшую ИС). В частности, ввиду высокого коэффициента светопропускания, наиболее пригодным устройством для реализации данного изобретения является светодиод (LED).

Фиг.1 представляет собой вид в сечении единичного, смонтированного на поверхности светодиода, приведенного в качестве примера устройства по данному изобретению. Показанный на Фиг.1 светодиод включает полупроводниковую (светодиодную) микросхему 2, связанную с корпусом по кристаллу (die-bonded), в то время как полупроводниковая (светодиодная) микросхема 2 и выводящая рамка 3 связаны соединительными проводами 4. Полупроводниковая (светодиодная) микросхема 2 покрыта отвержденным объемом 5 из отверждаемой органополисилоксановой композиции по данному изобретению.

Способ получения смонтированного на поверхности светодиода, показанного на Фиг.1, заключается в присоединении полупроводниковой (светодиодной) микросхемы 2 к корпусу по кристаллу, соединении полупроводниковой (светодиодной) микросхемы 2 и выводящей рамки 3 посредством соединительных проводов 4, нанесении отверждаемой органополисилоксановой композиции по данному изобретению на полупроводниковую (светодиодную) микросхему 2, с последующим отверждением этой композиции путем нагревания ее до температуры в диапазоне от 50 до 200°С.

ПРИМЕРЫ

Теперь отверждаемая органополисилоксановая композиция и полупроводниковое устройство по данному изобретению будут описаны подробно с помощью практических и сравнительных примеров. Все величины в примерах были получены при 25°С. В формулах Me, Ph, Vi и Ер соответствуют метильным группам, фенильным группам, винильным группам и 3-глицидоксипропильным группам, соответственно.

Характеристики отверждаемой органополисилоксановой композиции и полученного из нее отвержденного продукта были измерены описанными ниже способами.

[Показатель преломления отверждаемой органополисилоксановой композиции]

Показатель преломления отверждаемой органополисилоксановой композиции был измерен при 25°С с помощью рефрактометра Аббе. Источник света применял видимый свет с длиной волны 589 нм.

[Коэффициент светопропускания через отвержденный продукт]

Отверждаемую органополисилоксановую композицию помещали между двух стеклянных пластин и отверждали в течение 1 часа при 150°С, а затем определяли коэффициент светопропускания через полученный отвержденный объем (оптический путь 0,2 мм) при 25°С с помощью автоматического спектрофотометра, способного проводить измерения на произвольной длине волны видимого света, в диапазоне длин волн от 400 нм до 700 нм. Измеряли коэффициент светопропускания через сборку и только через стеклянную пластину, и разница между первым и вторым измерениями соответствовала коэффициенту светопропускания через отвержденный объем композиции. Коэффициенты светопропускания при длине волны 450 нм приведены в Таблице 1.

[Твердость отвержденного продукта]

Из отверждаемой органополисилоксановой композиции посредством прессования в течение 1 часа при 150°С был сформирован отвержденный продукт в виде листа. Твердость полученного отвержденного продукта в виде листа была измерена в соответствии с JIS К 6253 с помощью твердомера типа D.

[Сила сцепления с пластиной из полифталамидной (ПФА) смолы]

Между двух пластин из полифталамидной (ПФА) смолы (ширина: 25 мм;

длина: 50 мм; толщина: 1 мм) были зажаты два расширителя из политетрафторэтиленовой смолы (ширина: 10 мм; длина: 20 мм; толщина: 1 мм); пространство, оставшееся между пластинами, было заполнено отверждаемой органополисилоксановой композицией; сборка была зафиксирована с помощью зажимов и помещена в печь с циркуляцией горячего воздуха для отверждения композиции в течение 1 часа при 150°С.Отвержденный продукт охлаждали до комнатной температуры, удаляли зажимы и расширители, и вышеупомянутые пластины из полифталамидной смолы тянули в противоположных горизонтальных направлениях на разрывной машине, для измерения усилия при разрыве.

[Сила сцепления с алюминиевой пластиной]

Между двух алюминиевых пластин (ширина: 25 мм; длина: 75 мм;

толщина: 1 мм) были зажаты два расширителя из политетрафторэтиленовой смолы (ширина: 10 мм; длина: 20 мм; толщина: 1 мм); пространство, оставшееся между пластинами, было заполнено отверждаемой органополисилоксановой композицией; сборка была зафиксирована с помощью зажимов и помещена в печь с циркуляцией горячего воздуха для отверждения композиции в течение 1 часа при 150°С.Отвержденный продукт охлаждали до комнатной температуры, удаляли зажимы и расширители, и вышеупомямутые алюминиевые пластины тянули в противоположных горизонтальных направлениях на разрывной машине, для измерения усилия при разрыве.

После этого с использованием отверждаемой органополисилоксановой композиции был изготовлен смонтированный на поверхности тип светодиода (LED).

[Изготовление смонтированного на поверхности типа светодиода (LED)]

На дно шестнадцати цилиндрических корпусов из полифталамидной (ПФА) смолы (внутренний диаметр: 2,0 мм; глубина: 1,0 мм) были помещены внутренние выводы и выведены из корпусов наружу через их боковые стенки. Микросхемы светодиодов были помещены поверх внутренних выводов на центральную часть дна корпусов, и микросхемы светодиодов были электрически соединены с внутренними выводами соединительными проводами, в результате чего были получены полуфабрикаты устройств. С помощью дозатора внутренняя часть корпусов из полифталамидной смолы была заполнена предварительно деаэрированными отверждаемыми органополисилоксановыми композициями, описанными в соответствующих практических и сравнительных примерах, и композиции были отверждены в нагревательной печи в течение 30 минут при 100°С, а затем в течение 1 часа при 150°С, в результате чего были получены шестнадцать светодиодов (LED) смонтированного на поверхности типа, изображенные на Фиг.1.

[Процент отслаивания на начальной стадии]

С помощью оптического микроскопа наблюдали условия отслаивания отвержденного нагреванием объема из композиции от внутренних стенок полифталамидного (ПФА) корпуса на всех шестнадцати смонтированных на поверхности светодиодах (LED), и процент отслоившихся был определен как отношение числа отслоившихся образцов к 16.

[Процент отслаивания после выдержки в условиях постоянной температуры и постоянной влажности]

Все шестнадцать смонтированных на поверхности светодиодов (LED) были выдержаны в течение 72 часов на воздухе при температуре 30°С и относительной влажности 70% и, после охлаждения до комнатной температуры (25°С), условия отслаивания отвержденного нагреванием объема из композиции от внутренних стенок полифталамидных (ПФА) корпусов 1 наблюдали с помощью оптического микроскопа, и процент отслаивания был определен как отношение числа отслоившихся образцов к 16.

[Процент отслаивания после выдержки при 280°С в течение 30 секунд]

Все шестнадцать смонтированных на поверхности светодиодов были выдержаны в течение 30 с в печи при 280°С.После охлаждения до комнатной температуры (25°С) наблюдали условия отслаивания отвержденного объема из композиции от внутренних стенок полифталамидных (ПФА) корпусов с помощью оптического микроскопа, и процент отслаивания был определен как отношение отслоившихся образцов к 16.

[Процент отслаивания после циклического теплового удара]

После выдержки в течение 30 с при 280°С шестнадцать смонтированных на поверхности диодов (LED) были выдержаны в течение 30 мин при -40°С, затем в течение 30 мин при+100°С, и вышеупомянутый цикл «-40°С↔+100°С» повторяли четыре раза. После этого светодиоды охлаждали до комнатной температуры (25°С), и с помощью оптического микроскопа наблюдали условия отслаивания отвержденного при нагревании объема от внутренних стенок полифталамидного (ПФА) корпуса, и процент отслаивания определяли как отношение отслоившихся образцов к 16.

[Практический Пример 1]

Отверждаемая органополисилоксановая композиция, имеющая вязкость 3500 мПа·с, была получена путем однородного смешивания следующих компонентов:

70 массовых частей органополисилоксана с разветвленной цепью, представленного следующей усредненной формулой блока:

(PhSiO_3/2)_0,75(ViMe₂SiO_1/2)_0,25

(содержание винильных групп = 5,6% масс.; содержание фенильных групп во всех связанных с кремнием органических группах = 50% мольн.);

26 массовых частей органополисилоксана с линейной цепью, следующей формулы:

HMe₂SiO(Ph₂SiO)SiMe₂H

(содержание связанных с кремнием атомов водорода = 0,60% масс.; содержание фенильных групп во всех связанных с кремнием органических группах = 33% мольн.);

2 массовых частей органополисилоксана с разветвленной цепью, представленного следующей усредненной формулой блока:

(PhSiO_3/2)_0,6(HMe₂SiO_1/2)_0,4

(содержание связанных с кремнием атомов водорода = 0,65% масс.; содержание фенильных групп во всех связанных с кремнием органических группах = 25% мольн.; среднечисленная молекулярная масса = 2260);

1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксанового комплекса платины (применяемого в композиции в таком количестве, что в массовых единицах содержание металлической платины из комплекса составляет 2,5 ppm); и 0,05 массовых частей 2-фенил-3-бутин-2-ола.

Были измерены характеристики полученной отверждаемой органополисилоксановой композиции и отвержденного объема из этой композиции. Был изготовлен и испытан в отношении надежности смонтированный на поверхности светодиод (LED), применяющий полученную отверждаемую органополисилоксановую композицию. Результаты приведены в Таблице 1.

[Практический Пример 2]

Отверждаемая органополисилоксановая композиция, имеющая вязкость 8000 мПа·с, была получена путем однородного смешивания следующих компонентов:

65 массовых частей органополисилоксана с разветвленной цепью, представленного следующей усредненной формулой блока:

(PhSiO_3/2)_0,75(ViMeSiO_2/2)_0,10(Me₂SiO_2/2)_0,15

(содержание винильных групп = 2,3% масс.; содержание фенильных групп во всех связанных с кремнием органических группах = 60% мольн.);

33 массовых частей метилфенилполисилоксана, имеющего на обоих концах молекулы концевые диметилводородсилокси-группы, (содержание связанных с кремнием атомов водорода = 0,20% масс.; содержание фенильных групп во всех связанных с кремнием органических группах = 34% мольн.);

2 массовых частей органополисилоксана с разветвленной цепью, представленного следующей усредненной формулой блока:

(PhSiO_3/2)_0,5(HMe₂SiO_1/2)_0,5

(содержание связанных с кремнием атомов водорода = 0,51% масс.; содержание фенильных групп во всех связанных с кремнием органических группах = 43% мольн.; среднечисленная молекулярная масса = 3220);

2 массовых частей органополисилоксана, представленного следующей усредненной формулой блока:

(EpSiO_3/2)_0,3(ViMeSiO_2/2)_0,3(Me₂SiO_2/2)_0,3(MeO_1/2)_0,2

1,3-дивинил-1,1.3,3-тетраметилдисилоксанового комплекса платины (применяемого в композиции в таком количестве, что в массовых единицах содержание металлической платины из комплекса составляет 2,5 ppm); и 0,05 массовых частей 2-фенил-3-бутин-2-ола.

Были измерены характеристики полученной отверждаемой органополисилоксановой композиции и отвержденного объема из этой композиции. Был изготовлен и испытан в отношении надежности смонтированный на поверхности светодиод (LED), использующий полученную отверждаемую органополисилоксановую композицию. Результаты приведены в Таблице 1.

[Практический Пример 3]

Отверждаемая органополисилоксановая композиция, имеющая вязкость 2900 мПа·с, была получена путем однородного смешивания следующих компонентов:

60 массовых частей органополисилоксана с разветвленной цепью, представленного следующей усредненной формулой блока:

(PhSiO_3/2)_0,75(ViMe₂SiO_1/2)_0,25

(содержание винильных групп = 5,6% масс.; содержание фенильных групп во всех связанных с кремнием органических группах = 50% мольн.);

15 массовых частей метилфенилполисилоксана, имеющего на обоих концах молекулы концевые диметилвинилсилокси-группы (содержание винильных групп = 1,5% масс.; содержание фенильных групп во всех связанных с кремнием органических группах = 49% мольн.);

23 массовых частей органополисилоксана с линейной цепью, представленного следующей формулой:

HMe₂SiO(Ph₂SiO)SiMe₂H

(содержание связанных с кремнием атомов водорода = 0,60% масс.; содержание фенильных групп во всех связанных с кремнием органических группах = 33% мольн.);

2 массовых частей органополисилоксана с разветвленной цепью, представленного следующей усредненной формулой блока:

(PhSiO_3/2)_0,60(HMe₂SiO_1/2)_0,40

(содержание связанных с кремнием атомов водорода = 0,65% масс.;

содержание фенильных групп во всех связанных с кремнием органических группах = 25% мольн.; среднечисленная молекулярная масса = 2260);

1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксанового комплекса платины (применяемого в композиции в таком количестве, что в массовых единицах содержание металлической платины из этого комплекса составляет 2,5 ppm); и

0,05 массовых частей 2-фенил-3-бутин-2-ола.

Были определены характеристики полученной отверждаемой органополисилоксановой композиции и отвержденного объема из этой композиции. Был изготовлен и испытан в отношении надежности смонтированный на поверхности светодиод, применяющий полученную отверждаемую органополисилоксановую композицию. Результаты приведены в Таблице 1.

[Сравнительный Пример 1]

Отверждаемая органополисилоксановая композиция, имеющая вязкость 3300 мПа·с, была получена путем однородного смешивания следующих компонентов:

70 массовых частей органополисилоксана с разветвленной цепью, представленного следующей усредненной формулой блока:

(PhSiO_3/2)_0,75(ViMe₂SiO_1/2)_0,25

(содержание винильных групп = 5,6% масс.; содержание фенильных групп во всех связанных с кремнием органических группах = 50% мольн.);

30 массовых частей органополисилоксана с линейной цепью следующей формулы:

HMe₂SiO(Ph₂SiO)SiMe₂H

(содержание связанных с кремнием атомов водорода = 0,60% масс.; содержание фенильных групп во всех связанных с кремнием органических группах = 33% мольн.);

1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксанового комплекса платины (применяемого в композиции в таком количестве, что в массовых единицах содержание металлической платины из этого комплекса составляет 2,5 ppm); и

0,05 массовых частей 2-фенил-3-бутин-2-ола.

Были определены характеристики полученной отверждаемой органополисилоксановой композиции и отвержденного объема из этой композиции. Был изготовлен и испытан в отношении надежности смонтированный на поверхности светодиод, применяющий полученную отверждаемую органополисилоксановую композицию. Результаты приведены в Таблице 1.

[Сравнительный Пример 2]

Отверждаемая органополисилоксановая композиция, имеющая вязкость 9500 мПа·с, была получена путем однородного смешивания следующих компонентов:

68 массовых частей органополисилоксана с разветвленной цепью, представленного следующей усредненной формулой блока:

(PhSiO_3/2)_0,75(ViMe₂SiO_2/2)_0,10(Me₂SiO_2/2)_0,15

(содержание винильных групп = 2,3% масс.; содержание фенильных групп во всех связанных с кремнием органических группах = 60% мольн.);

32 массовых частей метилфенилполисилоксана, имеющего на обоих концах молекулы концевые диметилводородсилокси-группы (содержание связанных с кремнием атомов водорода = 0,20% масс.; содержание фенильных групп во всех связанных с кремнием органических группах = 34% мольн.);

2 массовых частей органополисилоксана, представленного следующей усредненной формулой блока:

(EpSiO_3/2)_0,3(ViMeSiO_2/2)_0,3(Me₂SiO_2/2)_0,3(MeO_1/2)_0,2

1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксанового комплекса платины (применяемого в композиции в таком количестве, что в массовых единицах содержание металлической платины из этого комплекса составляет 1,5 ppm); и

0,05 массовых частей 2-фенил-3-бутин-2-ола.

Были определены характеристики полученной отверждаемой органополисилоксановой композиции и отвержденного объема из этой композиции. Был изготовлен и испытан в отношении надежности смонтированный на поверхности светодиод, применяющий полученную (утверждаемую органополисилоксановую композицию. Результаты приведены в Таблице 1.

[Сравнительный Пример 3]

Отверждаемая органополисилоксановая композиция, имеющая вязкость 3500 мПа·с, была получена путем однородного смешивания следующих компонентов:

60 массовых частей органополисилоксана с разветвленной цепью, представленного следующей усредненной формулой блока:

(PhSiO_3/2)_0,75(ViMe₂SiO_1/2)_0,25

(содержание винильных групп = 5,6% масс.; содержание фенильных групп во всех связанных с кремнием органических группах = 50% мольн.);

15 массовых частей метилфенилполисилоксана, имеющего на обоих концах молекулы концевые диметилвинилсилокси-группы (содержание винильных групп = 1,5% масс.; содержание фенильных групп во всех связанных с кремнием органических группах = 49% мольн.);

13 массовых частей органополисилоксана с линейной цепью, представленного следующей формулой:

HMe₂SiO(Ph₂SiO)SiMe₂H

(содержание связанных с кремнием атомов водорода = 0,60% масс.; содержание фенильных групп во всех связанных с кремнием органических группах = 33% мольн.);

12 массовых частей органополисилоксана с разветвленной цепью, представленного следующей усредненной формулой блока:

(PhSiO_3/2)_0,60(HMe₂SiO_1/2)_0,40

(содержание связанных с кремнием атомов водорода = 0,65% масс.; содержание фенильных групп во всех связанных с кремнием органических группах = 25% мольн.);

1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксанового комплекса платины (применяемого в композиции в таком количестве, что в массовых единицах содержание металлической платины из этого комплекса составляет 2,5 ppm); и

0,05 массовых частей 2-фенил-3-бутин-2-ола.

Были определены характеристики полученной отверждаемой органополисилоксановой композиции и отвержденного объема из этой композиции. Был изготовлен и испытан в отношении надежности смонтированный на поверхности светодиод, применяющий полученную отверждаемую органополисилоксановую композицию. Результаты приведены в Таблице 1.

ВОЗМОЖНОСТЬ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРИМЕНЕНИЯ

Отверждаемую органополисилоксановую композицию по данному применению можно применять как адгезив, герметик, защитный агент, покрывающий агент или уплотняющий материал для компонентов электрических и электронных устройств. В частности, поскольку эта композиция обладает высоким коэффициентом светопропускания, она пригодна для применения в качестве адгезива, герметика, защитного агента, покрывающего агента или уплотняющего материала для полупроводниковых компонентов оптических устройств. Полупроводниковое устройство по данному изобретению может быть воплощено в виде диодов, светодиодов (LED), транзисторов, тиристоров, оптронов, ПЗС, монолитных ИС, гибридных ИС, больших и сверхбольших ИС.

Изобретение относится к отверждаемой композиции и к полупроводниковому устройству, в котором используется эта композиция. Отверждаемая органополисилоксановая композиция включает (А) органополисилоксан с разветвленной цепью, который содержит в одной молекуле по меньшей мере три алкенильные группы и по меньшей мере 30% мольн. от всех связанных с кремнием органических групп в форме арильных групп, (В) органополисилоксан с линейной цепью, который содержит арильные группы и на обоих концах молекулы имеет концевые диоргановодородсилокси-группы, (С) органополисилоксан с разветвленной цепью, который содержит в одной молекуле по меньшей мере три диоргановодородсилокси-группы и по меньшей мере 15% мольн. от всех связанных с кремнием органических групп в форме арильных групп и (D) катализатор гидроксисилилирования. Изобретение обеспечивает образование отвержденного объема, который обладает высоким коэффициентом преломления, высоким коэффициентом пропускания, а также твердостью и хорошим сцеплением с подложкой. 2 н. и 8 з.п. ф-лы., 1 табл., 3 пр., 1 ил.

1. Отверждаемая органополисилоксановая композиция, включающая:
(A) органополисилоксан с разветвленной цепью, который содержит в одной молекуле по меньшей мере три алкенильных группы и по меньшей мере 30 мол.% от всех связанных с кремнием органических групп в форме арильных групп;
(B) органополисилоксан с линейной цепью, который содержит арильные группы и на обоих концах молекулы имеет концевые диоргановодородсилоксигруппы, при этом компонент (В) применяют в таком количестве, что содержание связанных с кремнием атомов водорода, содержащихся в компоненте (В), по отношению к одному молю алкенильных групп, содержащихся в компоненте (А), находится в диапазоне от 0,5 до 2 молей;
(C) органополисилоксан с разветвленной цепью, который содержит в одной молекуле по меньшей мере три диоргановодородсилоксигруппы и по меньшей мере 15 мол.% от всех связанных с кремнием органических групп в форме арильных групп, при этом содержание диоргановодородсилоксигрупп, содержащихся в этих компонентах, находится в диапазоне от 1 до 20 мол.% в расчете на общее количество диоргановодородсилоксигрупп, содержащихся в компоненте (В) и в данном компоненте; и
(D) катализатор гидросилилирования в количестве, необходимом для ускорения отверждения композиции.

2. Отверждаемая органополисилоксановая композиция по п.1, в которой компонент (А) представляет собой органополисилоксан с разветвленной цепью со следующей усредненной формулой блока:
(R¹SiO_3/2)_a(R¹ ₂SiO_2/2)_b(R¹ ₃SiO_1/2)_c(SiO_4/2)_d(XO_1/2)_e,
в которой R¹ независимо обозначает замещенные или незамещенные одновалентные углеводородные группы; однако в одной молекуле по меньшей мере три группы, обозначенные R¹, представляют собой алкенильные группы, и по меньшей мере 30 мол.% от всех групп, обозначенных R¹, представляют собой арильные группы; Х обозначает атом водорода или алкильную группу; «а» представляет собой положительное число, «b» представляет собой 0 или положительное число, «с» представляет собой 0 или положительное число, «d» представляет собой 0 или положительное число, «е» представляет собой 0 или положительное число, «b/а» представляет собой число в диапазоне от 0 до 10, «с/а» представляет собой число в диапазоне от 0 до 5, «d/(a+b+c+d)» представляет собой число в диапазоне от 0 до 0,3, и «e/(a+b+c+d)» представляет собой число в диапазоне от 0 до 0,4.

3. Отверждаемая органополисилоксановая композиция по п.1, в которой компонент (В) представляет собой органополисилоксан с линейной цепью, представленный следующей общей формулой:
HR² ₂SiO(R² ₂SiO)_mSiR² ₂H,
в которой каждый R² независимо обозначает замещенную или незамещенную одновалентную углеводородную группу, в которой отсутствуют ненасыщенные алифатические связи; однако в одной молекуле по меньшей мере 15 мол.% от всех групп, обозначенных R², представляют собой арильные группы, а «m» представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 1000.

4. Отверждаемая органополисилоксановая композиция по п.1, в которой компонент (С) представляет собой органополисилоксан с разветвленной цепью со следующей усредненной формулой блока:
(HR² ₂SiO_1/2)_f(R²SiO_3/2)_g(R² ₂SiO_2/2)_h(R² ₃SiO_1/2)_i(SiO_4/2)_j(XO_1/2)_k,
в которой каждый R² независимо обозначает одновалентную углеводородную группу, в которой отсутствуют ненасыщенные алифатические связи; однако, в одной молекуле по меньшей мере 15 мол.% от всех групп, обозначенных R², представляют собой арильные группы; Х обозначает атом водорода или алкильную группу, и «f» представляет собой положительное число, «g» представляет собой положительное число, «h» представляет собой 0 или положительное число, «i» представляет собой 0 или положительное число, «j» представляет собой 0 или положительное число, «k» представляет собой 0 или положительное число, «f/g» представляет собой число в диапазоне от 0,1 до 4, «h/g» представляет собой число в диапазоне от 0 до 10, «i/g» представляет собой число в диапазоне от 0 до 5, «j/(f+g+h+i+j)» представляет собой число в диапазоне от 0 до 0,3 и «k/(f+g+h+i+j)» представляет собой число в диапазоне от 0 до 0,4.

5. Отверждаемая органополисилоксановая композиция по п.1, дополнительно включающая (Е) органополисилоксан с линейной цепью, который содержит в одной молекуле по меньшей мере две алкенильные группы и по меньшей мере 30% мольн. от всех связанных с кремнием органических групп в форме арильных групп; при этом указанный компонент (Е) применяют в количестве, равном 100 мас. ч. или менее на 100 мас. ч. компонента (А).

6. Отверждаемая органополисилоксановая композиция по п.1, в которой показатель преломления при 25°С в видимом свете 589 нм составляет 1,5 или более.

7. Отверждаемая органополисилоксановая композиция по п.1, в которой отвержденный продукт, полученный при отверждении композиции, имеет твердость, измеренную на твердомере типа D, равную 20 или менее.

8. Отверждаемая органополисилоксановая композиция по п.1, в которой отвержденный продукт, полученный путем отверждения композиции, имеет коэффициент светопропускания при 25°С равный 80% или более.

9. Полупроводниковое устройство, которое содержит полупроводниковый компонент, содержащий отвержденный продукт из отверждаемой органополисилоксановой композиции по любому из пп.1-8.

10. Полупроводниковое устройство по п.9, в котором полупроводниковый компонент представляет собой светоиспускающий элемент.