KR20140078655A - 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물, 수지-밀봉된 광학 반도체 소자의 제조 방법, 및 수지-밀봉된 광학 반도체 소자 - Google Patents

광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물, 수지-밀봉된 광학 반도체 소자의 제조 방법, 및 수지-밀봉된 광학 반도체 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20140078655A
KR20140078655A KR1020147009269A KR20147009269A KR20140078655A KR 20140078655 A KR20140078655 A KR 20140078655A KR 1020147009269 A KR1020147009269 A KR 1020147009269A KR 20147009269 A KR20147009269 A KR 20147009269A KR 20140078655 A KR20140078655 A KR 20140078655A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sio
optical semiconductor
silicon
semiconductor element
composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1020147009269A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101818412B1 (ko
Inventor
유스케 미야모토
마코토 요시타케
Original Assignee
다우 코닝 도레이 캄파니 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 다우 코닝 도레이 캄파니 리미티드 filed Critical 다우 코닝 도레이 캄파니 리미티드
Publication of KR20140078655A publication Critical patent/KR20140078655A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101818412B1 publication Critical patent/KR101818412B1/ko
Assigned to 듀롭틱스 머티리얼즈 가부시키 가이샤 reassignment 듀롭틱스 머티리얼즈 가부시키 가이샤 권리의 전부이전등록 Assignors: 듀폰 도레이 스페셜티 머티리얼즈 가부시키가이샤
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F30/00—Homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal
    • C08F30/04—Homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal
    • C08F30/08—Homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04—Polysiloxanes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/01—Manufacture or treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/12—Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/20—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00—Package configurations
    • H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(A) 하나의 분자 내에 2개 이상의 규소-결합된 비닐 기들을 가지며, 다른 규소-결합된 유기 기들에 대해 C1-10 알킬을 가지고, 하기 화학식: SiO4/2로 나타내어지는 실록산 단위가 결여된 유기폴리실록산; (B) 평균 단위식으로 나타내어지는 유기폴리실록산; (C) 하나의 분자 내에 3개 이상의 규소-결합된 수소 원자들을 가지며, 규소-결합된 유기 기들에 대해 C1-10 알킬을 가지고, 0.7 내지 1.6 질량%의 규소-결합된 수소 원자를 함유하는 유기폴리실록산; 및 (D) 하이드로실릴화 반응 촉매를 포함하며, 성분 (D)가 결여된 이러한 조성물의 25℃에서의 점도와 100℃에서의 점도는 특정 관계가 있는, 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물은, 우수한 성형성을 나타내면서 이송 성형 또는 압축 성형에 의한 수지 밀봉을 효율적으로 수행할 수 있고 낮은 표면 점착성을 갖는 경화물을 제공할 수 있다.

Description

광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물, 수지-밀봉된 광학 반도체 소자의 제조 방법, 및 수지-밀봉된 광학 반도체 소자 {CURABLE SILICONE COMPOSITION FOR SEALING AN OPTICAL SEMICONDUCTOR ELEMENT, METHOD OF PRODUCING A RESIN-SEALED OPTICAL SEMICONDUCTOR ELEMENT, AND RESIN-SEALED OPTICAL SEMICONDUCTOR ELEMENT}
본 발명은 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물, 이러한 조성물을 사용하는 수지-밀봉된 광학 반도체 소자의 제조 방법, 및 이러한 방법에 의해 제조되는 수지-밀봉된 광학 반도체 소자에 관한 것이다.
2011년 9월 21일자로 출원된 일본 특허 출원 제2011-205480호에 대해 우선권이 주장되며, 그의 내용이 본 명세서에 참고로 포함된다.
광학 반도체 소자, 예를 들어, 포토커플러(photocoupler), 발광 다이오드, 고체 촬상 소자(solid-state imaging device) 등을 수지-밀봉하기 위해 경화성 실리콘 조성물이 사용된다. 그러한 경화성 실리콘 조성물로부터 얻어지는 실리콘 경화물(cured product)은 광학 반도체 소자로부터 방출되는 광 또는 소자로 입사되는 광을 흡수하거나 산란시키지 않아야만 하며, 수지-밀봉된 광학 반도체 소자의 신뢰성을 개선하기 위해, 이러한 경화물은 또한 변색되거나 접착성이 저하되지 않아야만 한다.
예를 들어, 일본 특허 출원 공개 (이하, "일본 공개"(Kokai)로 부름) 제2009-185226호는 (A) 평균 조성식: R1 n(C6H5)mSiO(4-n-m)/2 {여기서, 각각의 R1은 독립적으로 하이드록실 기, 알콕시 기, 또는 치환 또는 비치환 1가 탄화수소 기 (비치환 페닐 제외)이고, R1로 표시되는 모든 기의 30 내지 90 몰%는 알케닐 기이고; n 및 m은 0.1 ≤ n < 0.8, 0.2 ≤ m < 1.9, 1 ≤ n + m < 2, 및 0.20 ≤ m / (n + m) ≤ 0.95를 충족시키는 양수임}으로 나타내어지는 유기폴리실록산; (B) 하나의 분자 내에 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자들을 갖고, 하기 평균 조성식: R2 aHbSiO(4-a-b)/2 {여기서, 각각의 R2는 독립적으로 치환 (에폭시 기에 의한 치환 및 알콕시 기에 의한 치환 제외) 또는 비치환 1가 탄화수소 기 (지방족 불포화 탄화수소 기를 제외)이고; a 및 b는 0.7 ≤ a ≤ 2.1, 0.01 ≤ b ≤ 1.0, 및 0.8 ≤ a + b ≤ 3.0을 충족하는 양수임}으로 나타내어지는 유기수소폴리실록산 (조성물 중 모든 규소-결합된 알케닐 기에 대한 조성물 중 규소-결합된 수소 원자의 총량의 몰 비가 0.5 내지 4.0의 값이 되도록 하는 양); 및 (C) 하이드로실릴화 반응 촉매를 포함하는 열경화성 실리콘 조성물을 제공한다. 또한, 큐러스토미터(curastometer)를 사용하여 이러한 조성물을 측정할 때, 성형 온도에서, 측정 시작 직후로부터 1 dNm의 토크에 도달하기까지의 시간은 5초 이상이며, 성형 온도에서 1 dNm의 토크로부터 20 dNm의 토크에 도달하기까지의 시간은 2분 이하이다. 이러한 조성물은 성형 온도에서 고온 강도가 높고, 예를 들어, 사출 성형을 위해 사용될 수 있으나; 승온에서 큰 점도 저하를 겪는데, 이는 이송 성형(transfer molding) 또는 압축 성형(compression molding) 시에 플래싱(flashing)의 발생 및 공극(void)의 포함으로 인한 높은 불량률의 문제를 야기한다.
다른 한편, 일본 공개 제2006-213789호는 (A) 하나의 분자 내에 평균 0.2개 이상의 규소-결합된 알케닐 기를 갖는 유기폴리실록산; (B) 3차원 네트워크 구조를 가지며, 평균 단위식: (R'3SiO1/2)a (SiO4/2)b (여기서, 각각의 R'은 독립적으로 치환 또는 비치환 1가 탄화수소 기이고, a 및 b는 각각 양수이고, a / b는 0.2 내지 3의 수임)로 나타내어지고, 400 내지 5,000 ppm의 규소-결합된 하이드록실 기를 함유하는 유기폴리실록산 {성분 (A) 및 성분 (B)의 총량을 기준으로 10 내지 80 중량%}; (C) 하나의 분자 내에 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자들을 갖는 유기수소폴리실록산 {성분 (A) 중 규소-결합된 알케닐 기와 성분 (B) 중 규소-결합된 알케닐 기의 합계 1 몰당 성분 (C) 중 규소-결합된 수소 원자 0.2 내지 5몰을 제공하는 양}; 및 (D) 촉매량의 하이드로실릴화 반응 촉매를 포함하는 경화성 실리콘 조성물을 제공한다.
일본 공개 제2006-299099호는, 필수 성분이, (A) 하나의 분자 내에 2개 이상의 비공유결합성 이중 결합 기들을 갖고, 평균 조성식: (R1SiO3/2)a(R2R3SiO)b(R4R5R6SiO1/2)c(SiO4/2)d {여기서, R1 내지 R6은 각각 독립적으로 1가 탄화수소 기를 나타내며, 전체 1가 탄화수소 기의 1 내지 50 몰%는 비공유 결합성 이중 결합을 함유하고; a, b, c, 및 d는 개별 실록산 단위의 몰 비를 나타내는 양수이며, a / (a + b + c + d) = 0.40 내지 0.95, b / (a + b + c + d) = 0.05 내지 0.60, c / (a + b + c + d) = 0 내지 0.05, d / (a + b + c + d) = 0 내지 0.10, 및 a + b + c + d = 1.0임}으로 나타내어지는 유기폴리실록산을, 성분 (A) 전체를 기준으로, 30 질량% 이상 내지 100 질량%로 함유하는 유기규소 화합물; (B) 하나의 분자 내에 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자들을 갖는 유기수소폴리실록산; 및 (C) 촉매량의 백금-유형 촉매이며; 여기서, 성분 (A) 및 성분 (B)의 유기폴리실록산은 실란올 기를 함유하지 않는, 부가-경화성 실리콘 수지 조성물 형태의 광학 반도체 소자 밀봉용 수지 조성물을 제공한다.
이러한 조성물들은 고농도의 페닐 기를 함유하는 경화성 실리콘 조성물과 비교하여 승온에서의 점도 저하를 더 작게 나타내는 것으로 알려져 있으나; 충분한 기계적 강도 및 낮은 표면 점착성(tack)을 제공하기에 충분히 높은 경도를 얻기 위해 분지형 중합체 함량을 증가시키는 경우, 큰 점도 저하가 나타나며 고농도의 페닐 기를 함유하는 경화성 실리콘 조성물과 마찬가지로 승온에서의 점도가 저하된다. 따라서, 상기한 것과 동일한 문제가 이송 성형 및 압축 성형에서 일어난다.
본 발명의 목적은, 우수한 성형성을 나타내면서 이송 성형 또는 압축 성형에 의해 수지 밀봉을 효율적으로 수행할 수 있고, 낮은 표면 점착성을 갖는 경화물을 제공할 수 있는 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가의 목적은, 이러한 조성물을 사용하여, 우수한 성형성을 나타내면서, 광학 반도체 소자의 수지 밀봉을 효율적으로 수행하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 이러한 방법에 의해 얻어지며, 낮은 표면 점착성을 나타내고 플래싱 및 공극을 거의 나타내지 않는 광학 반도체 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물은, 특징적으로,
(A) 25℃에서의 점도가 50 내지 100,000 mPa·s이고, 하나의 분자 내에 2개 이상의 규소-결합된 비닐 기들을 가지며, 다른 규소-결합된 유기 기들에 대해 C1-10 알킬을 가지고, 하기 화학식: SiO4/2로 나타내어지는 실록산 단위가 결여된 유기폴리실록산;
(B) 성분 (A)와 성분 (B)의 합계의 15 내지 35 질량%의, 하기 평균 단위식:
(ViR2SiO1/2)a (R3SiO1/2)b (SiO4/2)c (HO1/2)d
{여기서, Vi는 비닐 기이고; 각각의 R은 독립적으로 C1-10 알킬 기이고; a, b, c, 및 d는 각각, a + b + c = 1, a / (a + b) = 0.15 내지 0.35, c / (a + b + c) = 0.53 내지 0.62, 및 d / (a + b + c) = 0.005 내지 0.03을 충족시키는 양수임}으로 나타내어지는 유기폴리실록산;
(C) 하나의 분자 내에 3개 이상의 규소-결합된 수소 원자들을 가지며, 규소-결합된 유기 기들에 대해 C1-10 알킬을 가지고, 0.7 내지 1.6 질량%의 규소-결합된 수소 원자들을 함유하는, 성분 (A)와 성분 (B) 중 총 비닐 기 1 몰당 성분 (C) 중 규소-결합된 수소 원자 0.8 내지 2.0 몰을 제공하는 양의 유기폴리실록산; 및
(D) 상기 조성물을 경화시키기에 충분한 양의 하이드로실릴화 반응 촉매를 포함하며,
성분 (D)가 결여된 이러한 조성물의 25℃에서의 점도는 3,000 내지 10,000 mPa·s이고, mPa·s 단위의 이러한 점도를 η25℃로 하고, 성분 (D)가 결여된 이러한 조성물의 100℃에서의 mPa·s 단위의 점도를 η100℃로 할 때, 하기 식:
Log10 η100℃ / Log10 η25℃
의 값은 0.830 내지 0.870이다.
바람직하게는 이러한 조성물은 경화되어, JIS K 6253에 규정된 바와 같은 타입 A 경도계 경도가 60 내지 80인 실리콘 경화물을 형성한다.
본 발명의 수지-밀봉된 광학 반도체 소자의 제조 방법은, JIS C 2105에 규정된 핫 플레이트 방법에 의해 30 내지 120초의 겔화 시간을 산출하는 온도에서, 상기한 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물을 사용하여 이송 성형 또는 압축 성형에 의해 광학 반도체 소자의 수지-밀봉을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 수지-밀봉된 광학 반도체 소자는 특징적으로 전술한 방법에 의해 제조된다.
발명의 효과
본 발명의 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물은 특징적으로, 우수한 성형성을 나타내면서 이송 성형 또는 압축 성형에 의해 광학 반도체 소자의 수지 밀봉을 효율적으로 수행할 수 있으며, 낮은 표면 점착성을 갖는 경화물을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 수지-밀봉된 광학 반도체 소자의 제조 방법은 특징적으로, 우수한 성형성을 나타내면서 광학 반도체 소자의 수지 밀봉을 효율적으로 수행할 수 있다. 본 발명의 수지-밀봉된 광학 반도체 소자는 특징적으로, 낮은 표면 점착성을 나타내며 플래싱 및 공극을 거의 나타내지 않는다.
<도 1>
도 1은 본 발명의 광학 반도체 소자의 일 예인 LED의 단면도이다.
우선 본 발명의 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물을 상세하게 설명할 것이다.
성분 (A)는 본 발명의 조성물을 경화시켜 얻어지는 실리콘 경화물에 적합한 가요성을 부여하고; 하나의 분자 내에 2개 이상의 규소-결합된 비닐 기들을 가지며, 다른 규소-결합된 유기 기들에 대해 C1-10 알킬을 가지고, 화학식: SiO4/2로 나타내어지는 실록산 단위가 결여된 유기폴리실록산이다. 이러한 성분 중 비닐 기 이외의 규소-결합된 유기 기는 C1-10 알킬이고, 구체적으로는, 직쇄 알킬 기, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 및 부틸; 분지형 알킬 기, 예를 들어, 아이소프로필 및 3차-부틸; 및 사이클로알킬 기, 예를 들어, 사이클로펜틸 및 사이클로헥실에 의해 예시될 수 있다. 이러한 성분은 25℃에서의 점도가 50 내지 100,000 mPa·s의 범위이지만, 300 내지 50,000 mPa·s의 범위가 바람직한데, 이러한 조성물에 우수한 취급 특성을 제공하고 이러한 조성물을 경화시켜 얻어지는 실리콘 경화물에 우수한 기계적 강도를 제공하기 때문이다. 성분 (A)의 분자 구조는 특별히 제한되지 않으며, 성분 (A)의 분자 구조는 직쇄, 부분 분지형 직쇄, 및 분지쇄에 의해 예시될 수 있다.
성분 (A)는 하기 유기폴리실록산들에 의해 예시될 수 있다. 이들 화학식에서, Vi는 비닐 기를 나타내고 Me는 메틸 기를 나타낸다.
ViMe2SiO(Me2SiO)160SiMe2Vi
ViMe2SiO(Me2SiO)310SiMe2Vi
ViMe2SiO(Me2SiO)515SiMe2Vi
ViMe2SiO(Me2SiO)800SiMe2Vi
Me3SiO(Me2SiO)140(MeViSiO)20SiMe3
ViMe2SiO(Me2SiO)500(MeViSiO)15SiMe2Vi
ViMe2SiO(Me2SiO)780(MeViSiO)20SiMe2Vi
MeSi{O(Me2SiO)80SiMe2Vi}3
Si{O(Me2SiO)60SiMe2Vi}4
성분 (B)는 본 발명의 조성물을 경화시켜 얻어지는 실리콘 경화물에 적합한 경도 및 기계적 강도를 부여하고; 하기 평균 단위식:
(ViR2SiO1 /2)a (R3SiO1 /2)b (SiO4 /2)c (HO1 /2)d
로 나타내어지는 유기폴리실록산이다.
이러한 화학식에서 Vi는 비닐 기이다. 또한, 상기 화학식에서 각각의 R은 독립적으로 C1-10 알킬 기이고, 구체적으로는, 직쇄 알킬 기, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 및 부틸; 분지형 알킬 기, 예를 들어, 아이소프로필 및 3차-부틸; 및 사이클로알킬 기, 예를 들어, 사이클로펜틸 및 사이클로헥실에 의해 예시될 수 있다. 상기 화학식에서 a, b, c, 및 d는 각각, a + b + c = 1, a / (a + b) = 0.15 내지 0.35, c / (a + b + c) = 0.53 내지 0.62, 및 d / (a + b + c) = 0.005 내지 0.03을 충족시키는 양수이다. a / (a + b)는 0.15 내지 0.35 범위의 수이며, 본 발명의 조성물에 충분한 경화성을 제공하기 위해서는 바람직하게는 0.2 내지 0.3 범위의 수이다. c / (a + b + c)는 0.53 내지 0.62 범위의 수이고, 본 발명의 조성물을 경화시켜 얻어지는 실리콘 경화물에 충분한 경도 및 기계적 강도를 제공하기 위해서는 바람직하게는 0.55 내지 0.60 범위의 수이다. d / (a + b + c)는 0.005 내지 0.03 범위의 수이고, 본 발명의 조성물을 경화시켜 얻어지는 실리콘 경화물에 충분한 접착성 및 기계적 강도를 제공하기 위해서는 바람직하게는 0.01 내지 0.025 범위의 수이다.
성분 (B)는 하기 유기폴리실록산들에 의해 예시될 수 있다. 이들 화학식에서, Vi는 비닐 기를 나타내고 Me는 메틸 기를 나타낸다.
(ViMe2SiO1/2)0.10 (Me3SiO1/2)0.32 (SiO4/2)0.58 (HO1/2)0.02
(ViMe2SiO1/2)0.15 (Me3SiO1/2)0.29 (SiO4/2)0.56 (HO1/2)0.01
(ViMe2SiO1/2)0.11 (Me3SiO1/2)0.33 (SiO4/2)0.56 (HO1/2)0.01
성분 (B) 함량은 성분 (A)와 성분 (B)의 총량의 15 내지 35 질량%의 범위이다. 성분 (B) 함량은 바람직하게는 20 내지 30 질량%의 범위인데, 본 발명의 조성물의 25℃에서의 점도의 상당한 증가를 방지할 수 있고, 100℃에서의 점도의 상당한 저하를 방지할 수 있고, 본 발명의 조성물을 경화시켜 얻어지는 실리콘 경화물에 적합한 경도 및 기계적 강도를 제공할 수 있기 때문이다. 성분 (A) 및 성분 (B)의 총량의 함량은 특별히 제한되지 않으나, 이러한 함량은, 성분 (A), 성분 (B), 성분 (C), 및 성분 (D)의 총량을 기준으로 표시할 때, 바람직하게는 80 질량% 이상이고 특히 바람직하게는 90 질량% 이상이다.
성분 (C)는 본 발명의 조성물을 경화시키는 기능을 하고, 하나의 분자 내에 3개 이상의 규소-결합된 수소 원자들을 가지며 규소-결합된 유기 기들에 대해 C1 -10 알킬을 갖는 유기폴리실록산이다. 이러한 성분 중 규소-결합된 유기 기는 C1 -10 알킬이고, 구체적으로는, 직쇄 알킬 기, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 및 부틸; 분지형 알킬 기, 예를 들어, 아이소프로필 및 3차-부틸; 및 사이클로알킬 기, 예를 들어, 사이클로펜틸 및 사이클로헥실에 의해 예시될 수 있다. 이러한 성분은 0.7 내지 1.6 질량%의 규소-결합된 수소 원자들을 함유한다. 그 이유는 다음과 같다: 규소-결합된 수소 원자 함량이 더 적으면 본 발명의 조성물을 경화시켜 얻어지는 실리콘 경화물에서 경도가 감소되고 접착성이 불충분해지며; 함량이 더 크면 본 발명의 조성물을 경화시켜 얻어지는 실리콘 경화물에서 기계적 강도가 감소되고/되거나 경도가 과도하게 증가된다. 성분 (C)의 점도는 특별히 제한되지 않으나, 25℃에서의 그의 점도는 바람직하게는 1 내지 10,000 mPa·s의 범위, 더욱 바람직하게는 1 내지 5,000 mPa·s의 범위, 특히 바람직하게는 5 내지 1,000 mPa·s의 범위인데, 이는 본 발명의 조성물을 경화시켜 얻어지는 실리콘 경화물에 우수한 기계적 특성을 제공하고 본 발명의 조성물에 우수한 충전 거동(filling behavior)을 제공하기 때문이다.
성분 (C)는 하기 유기폴리실록산들에 의해 예시될 수 있다. 이들 화학식에서 Me는 메틸 기를 나타낸다.
Me3SiO(Me2SiO)5(MeHSiO)5SiMe3
Me3SiO(MeHSiO)14SiMe3
Me3SiO(MeHSiO)50SiMe3
성분 (C) 함량은, 각각의 경우에 성분 (A)와 성분 (B)에 존재하는 비닐 기의 총량 1 몰당 성분 (C) 중 규소-결합된 수소 원자 0.8 내지 2.0 몰을 제공하는 양이며, 바람직하게는 0.9 내지 1.8 몰을 제공하는 양이다. 그 이유는 다음과 같다: 생성되는 조성물은 성분 (C) 함량이 표시 범위의 하한 이상일 때 우수한 경화성을 갖는 한편, 생성되는 경화물의 기계적 특성 및 내열성은 표시 범위의 상한 이하에서 우수하다.
성분 (D)는 본 발명의 조성물의 경화를 촉진하기 위한 하이드로실릴화 반응 촉매이다. 성분 (D)는 백금 촉매, 로듐 촉매, 및 팔라듐 촉매에 의해 예시될 수 있으며, 본 발명의 조성물의 경화를 상당히 촉진할 수 있기 때문에 백금 촉매가 바람직하다. 이러한 백금 촉매는 미분된 백금 분말, 염화백금산, 염화백금산의 알코올 용액, 백금-알케닐실록산 착물, 백금-올레핀 착물, 및 백금-카르보닐 착물에 의해 예시될 수 있으며, 백금-알케닐실록산 착물이 특히 바람직하다. 알케닐실록산은 1,3-다이비닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산 및 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산에 의해 예시될 수 있다. 1,3-다이비닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산이 특히 바람직한데, 상응하는 백금-알케닐실록산 착물이 우수한 안정성을 갖기 때문이다. 더욱이, 이러한 백금-알케닐실록산 착물의 안정성은 1,3-다이비닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산, 1,3-다이알릴-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산 등과 같은 알케닐실록산, 또는 다이메틸실록산 올리고머 등과 같은 유기실록산 올리고머를 착물에 첨가함으로써 향상될 수 있으므로, 이러한 첨가가 바람직하고, 알케닐실록산의 첨가가 특히 바람직하다.
성분 (D) 함량은 본 발명의 조성물의 경화를 촉진하는 양이어야 하지만, 달리 특별히 제한되지는 않으며, 구체적으로는, 바람직하게는 본 발명의 조성물을 기준으로 이러한 성분 중에 0.01 내지 500 질량 ppm의 금속 원자를 제공하는 양이며, 특히 바람직하게는 본 발명의 조성물을 기준으로 이러한 성분 중에 0.01 내지 50 질량 ppm의 금속 원자를 제공하는 양이다. 그 이유는 다음과 같다: 본 발명의 조성물은 성분 (D) 함량이 표시 범위의 하한 이상일 때 우수한 경화성을 나타내는 한편, 생성되는 경화물의 변색과 같은 문제들의 발생은 표시 범위의 상한 이하에서 억제된다.
본 발명의 조성물은 추가의 선택 성분으로서 반응 억제제, 예를 들어, 2-메틸-3-부틴-2-올, 3,5-다이메틸-1-헥신-3-올, 및 2-페닐-3-부틴-2-올과 같은 알킨 알코올; 3-메틸-3-펜텐-1-인 및 3,5-다이메틸-3-헥센-1-인과 같은 엔-인(ene-yne) 화합물; 뿐만 아니라, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라헥세닐사이클로테트라실록산, 및 벤조트라이아졸을 함유할 수 있다. 이러한 반응 억제제의 함량은 제한되지 않지만, 바람직하게는 그의 함량은 성분 (A)와 성분 (B)의 총량 100 질량부당 0.0001 내지 5 질량부의 범위이다.
본 발명의 조성물은 그의 접착성을 개선하기 위해 접착 촉진제를 또한 함유할 수 있다. 이러한 접착 촉진제는 바람직하게는 하나의 분자 내에 하나 이상의 규소-결합된 알콕시 기를 갖는 유기규소 화합물이다. 이러한 알콕시 기는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 및 메톡시에톡시에 의해 예시될 수 있으며, 메톡시가 특히 바람직하다. 이러한 유기규소 화합물에서, 알콕시 기 이외에, 규소에 결합되는 기는 치환 및 비치환 1가 탄화수소 기, 예를 들어, 알킬, 알케닐, 아릴, 아르알킬, 및 할로겐화 알킬에 의해서; 에폭시 기-함유 1가 유기 기, 예를 들어, 3-글리시독시프로필, 4-글리시독시부틸, 또는 유사한 글리시독시알킬 기; 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸, 3-(3,4-에폭시사이클로헥실)프로필, 또는 유사한 에폭시사이클로헥실알킬 기; 및 4-옥시라닐부틸, 8-옥시라닐옥틸, 또는 유사한 옥시라닐알킬 기에 의해서; 3-메타크릴옥시프로필과 같은 아크릴 기-함유 1가 유기 기에 의해서; 그리고 수소 원자에 의해서 예시될 수 있다. 이러한 유기규소 화합물은 바람직하게는 본 발명의 조성물 중의 알케닐 또는 규소-결합된 수소와 반응할 수 있는 기를 가지며, 특히 바람직하게는 규소-결합된 알케닐 기 또는 규소-결합된 수소 원자를 갖는다. 또한, 다양한 기재에 대한 우수한 접착성을 부여할 수 있기 때문에, 이러한 유기규소 화합물은 바람직하게는 하나의 분자 내에 하나 이상의 에폭시 기-함유 1가 유기 기를 갖는다. 이러한 유기규소 화합물은 유기실란 화합물, 유기실록산 올리고머, 및 알킬 실리케이트에 의해 예시될 수 있다. 유기실록산 올리고머 및 알킬 실리케이트의 분자 구조는 직쇄, 부분 분지형 직쇄, 분지쇄, 환형, 및 네트워크에 의해 예시될 수 있는데, 직쇄, 분지쇄, 및 네트워크가 바람직하다. 이러한 유기규소 화합물은 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트라이메톡시실란, 및 3-메타크릴옥시프로필트라이메톡시실란과 같은 실란 화합물; 각각의 분자 내에 하나 이상의 규소-결합된 알케닐 기 또는 규소-결합된 수소 원자 및 하나 이상의 규소-결합된 알콕시 기를 갖는 실록산 화합물; 하나 이상의 규소-결합된 알콕시 기를 갖는 실란 화합물 또는 실록산 화합물과 하나의 분자 내에 하나 이상의 규소-결합된 하이드록시 기 및 하나 이상의 규소-결합된 알케닐 기를 갖는 실록산 화합물과의 혼합물; 메틸 폴리실리케이트; 에틸 폴리실리케이트; 및 에폭시 기-함유 에틸 폴리실리케이트에 의해 예시될 수 있다. 이러한 접착 촉진제는 바람직하게는 저점도 유체의 형태를 취하며, 그의 점도는 제한되지 않지만, 25℃에서의 점도가 1 내지 500 mPa·s의 범위인 것이 바람직하다. 고려되는 조성물 중의 이러한 접착 촉진제의 함량은 제한되지 않으나, 본 발명의 조성물의 총량 100 질량부당 0.01 내지 10 질량부의 범위가 바람직하다.
본 발명의 목적을 해치지 않는 한, 본 발명의 조성물은 또한 하기를, 예를 들어, 추가의 선택 성분으로서 함유할 수 있다: 실리카, 유리, 알루미나, 산화아연 등과 같은 무기 충전제; 폴리메타크릴레이트 수지 등과 같은 유기 수지의 미분된 분말; 열 안정제; 염료; 안료; 난연제; 용매 등.
본 발명의 조성물은, 성분 (D)가 결여된 조성물, 즉, 성분 (A), 성분 (B), 및 성분 (C)로 구성된 조성물의 25℃에서의 점도가 3,000 내지 10,000 mPa·s의 범위인 것을 특징으로 하며, mPa·s 단위의 이러한 점도를 η25℃로하고 성분 (A), 성분 (B), 및 성분 (C)로 구성된 조성물의 100℃에서의 mPa·s 단위의 점도를 η100℃로 할 때, 하기 식:
Log10 η100℃ / Log10 η25℃
의 값은 0.830 내지 0.870, 바람직하게는 0.840 내지 0.860인 것을 특징으로 한다. 그 이유는 다음과 같다: 이러한 값이 표시 범위의 하한 이상일 때 플래싱의 발생이 억제되고 양호한 성형성이 얻어지는 한편, 우수한 금형 충전 거동 및 우수한 성형성은 표시 범위의 상한 이하에서 얻어진다.
본 발명의 조성물을 경화시켜 얻어지는 실리콘 경화물의 경도는 특별히 제한되지 않지만, JIS 6253에 규정된 타입 A 경도계 경도가 60 내지 80의 범위, 바람직하게는 65 내지 75의 범위이다. 그 이유는 다음과 같다: 실리콘 경화물의 경도가 표시 범위의 하한 이상일 때 실리콘 경화물은 표면 점착성을 거의 나타내지 않으며, 개별 수지-밀봉된 광학 반도체 소자들 사이의 점착성이 억제되고, 밀봉 수지의 표면에 먼지가 부착되는 것이 억제될 수 있으며; 다른 한편, 표시 범위의 상한 이하에서 실리콘 경화물은 우수한 기계적 특성을 가지며, 예를 들어, 승온에서의 실장 또는 패키징 작업 시에, 밀봉 수지에서의 균열의 발생이 억제될 수 있다.
본 발명의 수지-밀봉된 광학 반도체 소자의 제조 방법이 하기에 상세하게 설명된다.
본 방법에 사용되는 밀봉 수지는 본 명세서에 상기에 기재된 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물이다. 본 방법은, JIS C 2105에 규정된 핫 플레이트 방법에 의해 30 내지 120초, 바람직하게는 45 내지 90초 범위의 겔화 시간을 산출하는 온도에서, 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물을 사용하여 이송 성형 또는 압축 성형에 의해 광학 반도체 소자의 수지-밀봉을 수행하는 것을 특징으로 한다. 겔화 시간이 상기에 주어진 범위의 하한 이상일 때, 성형 시에 우수한 금형 충전 거동이 얻어지는 한편, 겔화 시간이 이러한 범위의 상한 이하일 때 성형 시간이 단축되고 이어서 생산성이 개선된다.
생산성의 관점에서 살펴볼 때, 성형 온도는 바람직하게는 80℃ 내지 200℃의 범위, 특히 바람직하게는 100℃ 내지 150℃의 범위이다. 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물 중의 성분 (D) 함량 및 반응 억제제 함량을 조정함으로써, 이러한 성형 온도에서의 겔화 시간을 30 내지 120초, 바람직하게는 45 내지 90 초의 범위 내로 조정할 수 있다.
본 발명의 수지-밀봉된 광학 반도체 소자가 하기에 상세하게 설명된다.
본 발명의 수지-밀봉된 광학 반도체 소자는 상기에 기재된 방법에 의해 제조된 수지-밀봉된 광학 반도체 소자이다. 광학 반도체 소자는 발광 다이오드 (LED)에 의해 예시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 반도체 소자의 일 예인 표면 실장 LED의 단면도이다. 도 1에 나타낸 LED에서는, 광학 반도체 소자(1)가 리드 프레임(lead frame; 2) 상에 다이-본딩(die-bond)되며, 이러한 광학 반도체 소자(1)는 본딩 와이어(4)에 의해 리드 프레임(3)에 와이어-본딩된다. 이러한 광학 반도체 소자(1)는, 본 발명의 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물에 의해 형성되는 실리콘 경화물(5)에 의해 수지-밀봉된다.
도 1에 나타낸 표면-실장 LED의 제조 방법은, 광학 반도체 소자(1)를 리드 프레임(2)에 다이-본딩하고; 상기 광학 반도체 소자(1)를 금 본딩 와이어(4)로 리드 프레임(3)에 와이어-본딩하고; 이어서, 30 내지 120초, 바람직하게는 45 내지 90초 범위의 겔화 시간을 제공하는 성형 온도에서, 광학 반도체 소자(1) 상에 본 발명의 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물을 이송 성형 또는 압축 성형하여 수지 밀봉을 수행하는 방법에 의해 예시될 수 있다.
실시예
본 발명의 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물, 본 발명에 따른 수지-밀봉된 광학 반도체 소자의 제조 방법, 및 본 발명에 따른 수지-밀봉된 광학 반도체 소자를, 실시예 및 비교예를 사용하여 더욱 상세하게 설명한다. 점도는 25℃에서의 값이다. 화학식에서, Me는 메틸 기를 나타내고 Vi는 비닐 기를 나타낸다.
[점도]
광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물에 상응하는, 하이드로실릴화 반응 촉매를 함유하지 않는 조성물의 25℃에서의 점도 및 100℃에서의 점도를 둘 모두 티에이 인스트루먼츠(TA Instruments)로부터의 어드밴스드 레오미터(Advanced Rheometer) AR550을 사용하여 측정하였다.
[겔화 시간]
JIS C 2105-1992, "전기 절연용 무용매 액체 수지의 시험 방법"(Test methods for solventless liquid resins for electrical insulation)에 기초하여, 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물의 120℃에서의 겔화 시간을, 알파 테크놀로지스(Alpha Technologies)로부터의 레오미터 MDR 2000P를 사용하여 측정하였다.
[실리콘 경화물의 경도]
광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물을 150℃에서 2시간 동안 가열하여 제공되는 실리콘 경화물에 대해, JIS K 6253-1997, "가황 고무 또는 열가소성 고무 - 경도 측정"(Rubber, vulcanized or thermoplastic - Determination of hardness)에 규정된 타입 A 경도계를 사용하여 경도를 측정하였다.
[성형성]
이송 성형기를 사용하여 조성물을 평탄한 알루미나 세라믹 기재 상에 120℃에서 3분 동안 성형한 후에, 얻어진 성형물에서 공극의 존재/부재 및 플래싱의 존재/부재에 대해 조사하였다.
[실시예 1]
하기를 균일하게 혼합하여 경화성 실리콘 조성물을 제조하였다:
평균 단위식:
(ViMe2SiO1/2)0.11 (Me3SiO1/2)0.33 (SiO4/2)0.56 (HO1/2)0.01로 나타내어지는 유기폴리실록산, 25.00 질량부;
화학식:
ViMe2SiO(Me2SiO)515SiMe2Vi로 나타내어지는 다이메틸폴리실록산, 44.50 질량부;
화학식:
ViMe2SiO(Me2SiO)160SiMe2Vi로 나타내어지는 다이메틸폴리실록산, 26.06 질량부;
화학식:
Me3SiO(MeHSiO)50SiMe3으로 나타내어지는 메틸수소폴리실록산, 4.30 질량부
(전술한 폴리실록산들 중 규소-결합된 비닐 기의 총량 1 몰당 이러한 성분 중 규소-결합된 수소 원자 1.5 몰을 제공하는 양); 대략 6,000 ppm의 백금 금속을 함유하는, 백금/1,3-다이비닐테트라메틸다이실록산 착물의 1,3-다이비닐테트라메틸다이실록산 용액, 0.10 질량부; 및 3,5-다이메틸-1-헥신-3-올, 0.04 질량부.
[실시예 2]
하기를 균일하게 혼합하여 경화성 실리콘 조성물을 제조하였다:
평균 단위식:
(ViMe2SiO1/2)0.11 (Me3SiO1/2)0.33 (SiO4/2)0.56 (HO1/2)0.01로 나타내어지는 유기폴리실록산, 30.00 질량부;
화학식:
ViMe2SiO(Me2SiO)515SiMe2Vi로 나타내어지는 다이메틸폴리실록산, 45.00 질량부;
화학식:
ViMe2SiO(Me2SiO)310SiMe2Vi로 나타내어지는 다이메틸폴리실록산 10.00 질량부;
화학식:
ViMe2SiO(Me2SiO)160SiMe2Vi로 나타내어지는 다이메틸폴리실록산, 10.56 질량부;
화학식:
Me3SiO(MeHSiO)50SiMe3으로 나타내어지는 메틸수소폴리실록산, 4.30 질량부
(전술한 폴리실록산들 중 규소-결합된 비닐 기의 총량 1 몰당 이러한 성분 중 규소-결합된 수소 원자 1.3 몰을 제공하는 양); 대략 6,000 ppm의 백금 금속을 함유하는, 백금/1,3-다이비닐테트라메틸다이실록산 착물의 1,3-다이비닐테트라메틸다이실록산 용액, 0.10 질량부; 및 3,5-다이메틸-1-헥신-3-올, 0.04 질량부.
[실시예 3]
하기를 균일하게 혼합하여 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물을 제조하였다:
평균 단위식:
(ViMe2SiO1/2)0.11 (Me3SiO1/2)0.33 (SiO4/2)0.56 (HO1/2)0.01로 나타내어지는 유기폴리실록산, 20.00 질량부;
화학식:
ViMe2SiO(Me2SiO)515SiMe2Vi로 나타내어지는 다이메틸폴리실록산, 30.00 질량부;
화학식:
ViMe2SiO(Me2SiO)310SiMe2Vi로 나타내어지는 다이메틸폴리실록산, 45.19 질량부;
화학식:
Me3SiO(MeHSiO)14SiMe3으로 나타내어지는 메틸수소폴리실록산, 4.66 질량부
(전술한 폴리실록산들 중 규소-결합된 비닐 기의 총량 1 몰당 이러한 성분 중 규소-결합된 수소 원자 1.8 몰을 제공하는 양); 대략 6,000 ppm의 백금 금속을 함유하는, 백금/1,3-다이비닐테트라메틸다이실록산 착물의 1,3-다이비닐테트라메틸다이실록산 용액, 0.10 질량부; 및 3,5-다이메틸-1-헥신-3-올, 0.05 질량부.
[실시예 4]
하기를 균일하게 혼합하여 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물을 제조하였다:
평균 단위식:
(ViMe2SiO1/2)0.11 (Me3SiO1/2)0.33 (SiO4/2)0.56 (HO1/2)0.01로 나타내어지는 유기폴리실록산, 25.00 질량부;
화학식:
ViMe2SiO(Me2SiO)515SiMe2Vi로 나타내어지는 다이메틸폴리실록산, 37.50 질량부;
화학식:
ViMe2SiO(Me2SiO)310SiMe2Vi로 나타내어지는 다이메틸폴리실록산, 23.37 질량부;
화학식:
ViMe2SiO(Me2SiO)160SiMe2Vi로 나타내어지는 다이메틸폴리실록산, 10.00 질량부;
화학식:
Me3SiO(MeHSiO)50SiMe3으로 나타내어지는 메틸수소폴리실록산, 4.00 질량부
(전술한 폴리실록산들 중 규소-결합된 비닐 기의 총량 1 몰당 이러한 성분 중 규소-결합된 수소 원자 1.4 몰을 제공하는 양); 대략 6,000 ppm의 백금 금속을 함유하는, 백금/1,3-다이비닐테트라메틸다이실록산 착물의 1,3-다이비닐테트라메틸다이실록산 용액, 0.10 질량부; 및 3,5-다이메틸-1-헥신-3-올, 0.03 질량부.
[비교예 1]
하기를 균일하게 혼합하여 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물을 제조하였다:
평균 단위식:
(ViMe2SiO1/2)0.11 (Me3SiO1/2)0.33 (SiO4/2)0.56 (HO1/2)0.01로 나타내어지는 유기폴리실록산, 15.00 질량부;
화학식:
ViMe2SiO(Me2SiO)515SiMe2Vi로 나타내어지는 다이메틸폴리실록산, 23.00 질량부;
화학식:
ViMe2SiO(Me2SiO)310SiMe2Vi로 나타내어지는 다이메틸폴리실록산, 58.20 질량부;
화학식:
Me3SiO(MeHSiO)50SiMe3으로 나타내어지는 메틸수소폴리실록산, 3.67 질량부
(전술한 폴리실록산들 중 규소-결합된 비닐 기의 총량 1 몰당 이러한 성분 중 규소-결합된 수소 원자 2.0 몰을 제공하는 양); 대략 6,000 ppm의 백금 금속을 함유하는, 백금/1,3-다이비닐테트라메틸다이실록산 착물의 1,3-다이비닐테트라메틸다이실록산 용액, 0.10 질량부; 및 3,5-다이메틸-1-헥신-3-올, 0.03 질량부.
[비교예 2]
하기를 균일하게 혼합하여 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물을 제조하였다:
평균 단위식:
(ViMe2SiO1/2)0.04 (Me3SiO1/2)0.4 (SiO4/2)0.56 (HO1/2)0.01로 나타내어지는 유기폴리실록산, 15.00 질량부;
화학식:
(ViMe2SiO1 /2)0.15 (Me3SiO1 /2)0.47 (SiO4 /2)0.38 (HO1 /2)0.0001로 나타내어지는 유기폴리실록산, 20.00 질량부;
화학식:
ViMe2SiO(Me2SiO)515SiMe2Vi로 나타내어지는 다이메틸폴리실록산, 10.00 질량부;
화학식:
ViMe2SiO(Me2SiO)160SiMe2Vi로 나타내어지는 다이메틸폴리실록산, 49.36 질량부;
화학식:
Me3SiO(MeHSiO)50SiMe3으로 나타내어지는 메틸수소폴리실록산, 5.5 질량부
(전술한 폴리실록산들 중 규소-결합된 비닐 기의 총량 1 몰당 이러한 성분 중 규소-결합된 수소 원자 1.5 몰을 제공하는 양); 대략 6,000 ppm의 백금 금속을 함유하는, 백금/1,3-다이비닐테트라메틸다이실록산 착물의 1,3-다이비닐테트라메틸다이실록산 용액, 0.10 질량부; 및 3,5-다이메틸-1-헥신-3-올, 0.04 질량부.
[비교예 3]
하기를 균일하게 혼합하여 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물을 제조하였다:
평균 단위식:
(ViMe2SiO1/2)0.06 (Me3SiO1/2)0.44 (SiO4/2)0.50 (HO1/2)0.01로 나타내어지는 유기폴리실록산, 45.00 질량부;
화학식:
ViMe2SiO(Me2SiO)515SiMe2Vi로 나타내어지는 다이메틸폴리실록산, 18.00 질량부;
화학식:
ViMe2SiO(Me2SiO)310SiMe2Vi로 나타내어지는 다이메틸폴리실록산, 19.70 질량부;
화학식:
ViMe2SiO(Me2SiO)160SiMe2Vi로 나타내어지는 다이메틸폴리실록산, 13.55 질량부;
화학식:
Me3SiO(MeHSiO)14SiMe3으로 나타내어지는 메틸수소폴리실록산, 3.60 질량부
(전술한 폴리실록산들 중 규소-결합된 비닐 기의 총량 1 몰당 이러한 성분 중 규소-결합된 수소 원자 1.2 몰을 제공하는 양); 대략 6,000 ppm의 백금 금속을 함유하는, 백금/1,3-다이비닐테트라메틸다이실록산 착물의 1,3-다이비닐테트라메틸다이실록산 용액, 0.10 질량부; 및 3,5-다이메틸-1-헥신-3-올, 0.05 질량부.
[비교예 4]
하기를 균일하게 혼합하여 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물을 제조하였다:
평균 단위식:
(ViMe2SiO1 /2)0.11 (Me3SiO1 /2)0.33 (SiO4 /2)0.56 (HO1 /2)0.01로 나타내어지는 유기폴리실록산, 35.00 질량부;
화학식:
ViMe2SiO(Me2SiO)515SiMe2Vi로 나타내어지는 다이메틸폴리실록산, 25.00 질량부;
화학식:
ViMe2SiO(Me2SiO)160SiMe2Vi로 나타내어지는 다이메틸폴리실록산, 35.94 질량부;
화학식:
Me3SiO(MeHSiO)50SiMe3으로 나타내어지는 메틸수소폴리실록산, 3.93 질량부
(전술한 폴리실록산들 중 규소-결합된 비닐 기의 총량 1 몰당 이러한 성분 중 규소-결합된 수소 원자 1.0 몰을 제공하는 양); 대략 6,000 ppm의 백금 금속을 함유하는, 백금/1,3-다이비닐테트라메틸다이실록산 착물의 1,3-다이비닐테트라메틸다이실록산 용액, 0.10 질량부; 및 3,5-다이메틸-1-헥신-3-올, 0.03 질량부.
[표 1]
Figure pct00001
산업상 이용가능성
본 발명의 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물은, 표면 점착성이 없는 가요성의 고도로 투명한 실리콘 경화물을 형성하기 때문에, 광, 예를 들어, 가시광, 적외광, 자외광, 원자외광 등을 방출하는 광학 반도체 소자용 밀봉제로서의 응용에 매우 적합하다. 특히, 본 발명의 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물의 경화에 의해 제공되는 실리콘 경화물은 온도에 의해 유발되는 투명도 변화를 겪지 않으며 따라서 고에너지, 고출력 광학 반도체 소자용 밀봉제로서의 응용에 매우 적합하다.
부호의 설명
1 광학 반도체 소자
2 리드 프레임
3 리드 프레임
4 본딩 와이어
5 실리콘 경화물

Claims (4)

  1. 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물로서,
    (A) 25℃에서의 점도가 50 내지 100,000 mPa·s이고, 하나의 분자 내에 2개 이상의 규소-결합된 비닐 기들을 가지며, 다른 규소-결합된 유기 기들에 대해 C1-10 알킬을 가지고, 하기 화학식: SiO4/2로 나타내어지는 실록산 단위가 결여된 유기폴리실록산;
    (B) 하기 평균 단위식:
    (ViR2SiO1/2)a (R3SiO1/2)b (SiO4/2)c (HO1/2)d
    {여기서, Vi는 비닐 기이고; 각각의 R은 독립적으로 C1-10 알킬 기이고; a, b, c 및 d는, 각각, a + b + c = 1, a / (a + b) = 0.15 내지 0.35, c / (a + b + c) = 0.53 내지 0.62, 및 d / (a + b + c) = 0.005 내지 0.03을 충족시키는 양수임}으로 나타내어지는 유기폴리실록산으로서, 성분 (A)와 성분 (B)의 합계의 15 내지 35 질량%인, 상기 유기폴리실록산;
    (C) 하나의 분자 내에 3개 이상의 규소-결합된 수소 원자들을 가지며, 규소-결합된 유기 기들에 대해 C1-10 알킬을 가지고, 0.7 내지 1.6 질량%의 규소-결합된 수소 원자들을 함유하는 유기폴리실록산으로서, 성분 (A)와 성분 (B) 중 총 비닐 기 1 몰당 성분 (C) 중 규소-결합된 수소 원자 0.8 내지 2.0 몰을 제공하는 양인, 상기 유기폴리실록산;
    (D) 상기 조성물을 경화시키기에 충분한 양의 하이드로실릴화 반응 촉매를 포함하며,
    성분 (D)가 결여된 이러한 조성물의 25℃에서의 점도는 3,000 내지 10,000 mPa·s이고, mPa·s 단위의 상기 점도를 η25℃로 하고, 성분 (D)가 결여된 이러한 조성물의 100℃에서의 mPa·s 단위의 점도를 η100℃로 할 때, 하기 식:
    Log10 η100℃ / Log10 η25℃
    의 값은 0.830 내지 0.870인, 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 경화되어, JIS K 6253에 규정된 바와 같은 타입 A 경도계 경도가 60 내지 80인 실리콘 경화물을 형성하는, 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물.
  3. JIS C 2105에 규정된 핫 플레이트 방법(hot plate method)에 의해 30 내지 120초의 겔화 시간을 산출하는 온도에서, 제1항에 따른 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물을 사용하여 이송 성형(transfer molding) 또는 압축 성형(compression molding)에 의해 광학 반도체 소자의 수지-밀봉을 수행하는 것을 특징으로 하는, 수지-밀봉된 광학 반도체 소자의 제조 방법.
  4. 제3항에 따른 방법에 의해 제조되는 수지-밀봉된 광학 반도체 소자.
KR1020147009269A 2011-09-21 2012-09-18 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물, 수지-밀봉된 광학 반도체 소자의 제조 방법, 및 수지-밀봉된 광학 반도체 소자 Active KR101818412B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011205480A JP6057503B2 (ja) 2011-09-21 2011-09-21 光半導体素子封止用硬化性シリコーン組成物、樹脂封止光半導体素子の製造方法、および樹脂封止光半導体素子
JPJP-P-2011-205480 2011-09-21
PCT/JP2012/074601 WO2013042794A1 (en) 2011-09-21 2012-09-18 Curable silicone composition for sealing an optical semiconductor element, method of producing a resin-sealed optical semiconductor element, and resin-sealed optical semiconductor element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140078655A true KR20140078655A (ko) 2014-06-25
KR101818412B1 KR101818412B1 (ko) 2018-01-15

Family

ID=47018429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147009269A Active KR101818412B1 (ko) 2011-09-21 2012-09-18 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물, 수지-밀봉된 광학 반도체 소자의 제조 방법, 및 수지-밀봉된 광학 반도체 소자

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8912302B2 (ko)
EP (1) EP2758473B1 (ko)
JP (1) JP6057503B2 (ko)
KR (1) KR101818412B1 (ko)
CN (1) CN103814087B (ko)
TW (1) TWI568798B (ko)
WO (1) WO2013042794A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220094128A (ko) 2020-12-28 2022-07-05 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 광 디바이스용 구조체, 이의 제조방법, 및 이를 위한 광경화성 실록산 수지 조성물

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014082284A (ja) * 2012-10-15 2014-05-08 Dow Corning Toray Co Ltd 凸状硬化物及び基材を備える一体化物の製造方法
US9902811B2 (en) * 2013-02-22 2018-02-27 Dow Corning Toray Co. Ltd. Curable silicone composition, cured product thereof, and optical semiconductor device
KR101701142B1 (ko) * 2013-09-03 2017-02-01 다우 코닝 코포레이션 실리콘 봉지재용 첨가제
US20150307759A1 (en) 2014-04-28 2015-10-29 Ames Rubber Corporation Solventless curable coating systems and uses thereof
EP3377583A1 (en) * 2015-11-18 2018-09-26 Dow Silicones Corporation Curable silicone composition
WO2017126199A1 (ja) * 2016-01-19 2017-07-27 セントラル硝子株式会社 硬化性シリコーン樹脂組成物およびその硬化物、並びにこれらを用いた光半導体装置
JP7144454B2 (ja) 2017-06-19 2022-09-29 ダウ シリコーンズ コーポレーション 光学部品を移送成形または射出成形するための液体シリコーン組成物、それから作製される光学部品、およびその方法
KR20210019000A (ko) 2018-06-12 2021-02-19 모멘티브 파포만스 마테리아루즈 쟈판 고도가이샤 난연성 폴리오르가노실록산 조성물, 난연성 경화물, 및 광학용 부재
WO2019240124A1 (ja) * 2018-06-12 2019-12-19 モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 成形用ポリオルガノシロキサン組成物、光学用部材、および成形方法
JP6981939B2 (ja) * 2018-08-28 2021-12-17 信越化学工業株式会社 付加硬化型シリコーン組成物及び半導体装置
TWI844552B (zh) * 2018-09-10 2024-06-11 美商陶氏有機矽公司 用於生產光學聚矽氧總成之方法、及藉其生產之光學聚矽氧總成

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3523098B2 (ja) * 1998-12-28 2004-04-26 信越化学工業株式会社 付加硬化型シリコーン組成物
JP2004186168A (ja) * 2002-11-29 2004-07-02 Shin Etsu Chem Co Ltd 発光ダイオード素子用シリコーン樹脂組成物
JP4586967B2 (ja) * 2003-07-09 2010-11-24 信越化学工業株式会社 発光半導体被覆保護材及び発光半導体装置
JP4801320B2 (ja) * 2003-12-19 2011-10-26 東レ・ダウコーニング株式会社 付加反応硬化型オルガノポリシロキサン樹脂組成物
EP1845133B1 (en) * 2005-01-24 2015-10-14 Momentive Performance Materials Japan LLC Silicone composition for encapsulating luminescent element and luminescent device
JP4954090B2 (ja) * 2005-02-01 2012-06-13 ダウ・コーニング・コーポレイション 接着促進添加剤組成物、硬化性被覆組成物、合成繊維材料及び合成繊維材料の被覆方法
JP4841846B2 (ja) 2005-02-02 2011-12-21 モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 硬化性オルガノポリシロキサン組成物及び半導体装置
JP4636242B2 (ja) * 2005-04-21 2011-02-23 信越化学工業株式会社 光半導体素子封止材及び光半導体素子
JP5247979B2 (ja) * 2005-06-01 2013-07-24 モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 透明な硬化物を与えるポリオルガノシロキサン組成物
JP4648099B2 (ja) * 2005-06-07 2011-03-09 信越化学工業株式会社 ダイボンディング用シリコーン樹脂組成物
JP4965111B2 (ja) * 2005-11-09 2012-07-04 東レ・ダウコーニング株式会社 硬化性シリコーン組成物
MY150228A (en) * 2006-10-19 2013-12-31 Momentive Performance Mat Jp Curable polyorganosiloxane composition
PL2094537T3 (pl) * 2006-12-06 2013-09-30 Dow Corning Poduszka powietrzna i sposób jej wytwarzania
TWI458780B (zh) * 2007-07-31 2014-11-01 Dow Corning Toray Co Ltd 提供高透明矽酮硬化物之硬化性矽酮組合物
JP2009120437A (ja) * 2007-11-14 2009-06-04 Niigata Univ シロキサンをグラフト化したシリカ及び高透明シリコーン組成物並びに該組成物で封止した発光半導体装置
JP2009185226A (ja) * 2008-02-08 2009-08-20 Shin Etsu Chem Co Ltd 加熱硬化性シリコーン組成物とそれを用いた光学部材用成形物
KR101497157B1 (ko) * 2008-09-11 2015-02-27 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 경화성 실리콘 수지 조성물, 그의 경화물 및 상기 조성물로 이루어지는 차광성 실리콘 접착 시트
JP5475295B2 (ja) * 2009-02-02 2014-04-16 東レ・ダウコーニング株式会社 高透明のシリコーン硬化物を与える硬化性シリコーン組成物
JP5499774B2 (ja) * 2009-03-04 2014-05-21 信越化学工業株式会社 光半導体封止用組成物及びそれを用いた光半導体装置
US20120065343A1 (en) * 2009-05-29 2012-03-15 Maneesh Bahadur Silicone Composition for Producing Transparent Silicone Materials and Optical Devices
JP5093274B2 (ja) 2010-03-26 2012-12-12 ブラザー工業株式会社 端末装置及びファイル送信システム
JP5534977B2 (ja) * 2010-06-29 2014-07-02 東レ・ダウコーニング株式会社 硬化性オルガノポリシロキサン組成物および光半導体装置
JP5680889B2 (ja) * 2010-06-29 2015-03-04 東レ・ダウコーニング株式会社 硬化性オルガノポリシロキサン組成物および光半導体装置
DE102011004789A1 (de) * 2011-02-25 2012-08-30 Wacker Chemie Ag Selbsthaftende, zu Elastomeren vernetzbare Siliconzusammensetzungen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220094128A (ko) 2020-12-28 2022-07-05 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 광 디바이스용 구조체, 이의 제조방법, 및 이를 위한 광경화성 실록산 수지 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
CN103814087B (zh) 2016-06-08
JP2013067683A (ja) 2013-04-18
TW201323525A (zh) 2013-06-16
US8912302B2 (en) 2014-12-16
CN103814087A (zh) 2014-05-21
EP2758473B1 (en) 2018-12-19
EP2758473A1 (en) 2014-07-30
KR101818412B1 (ko) 2018-01-15
JP6057503B2 (ja) 2017-01-11
US20140235806A1 (en) 2014-08-21
TWI568798B (zh) 2017-02-01
WO2013042794A1 (en) 2013-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101818412B1 (ko) 광학 반도체 소자 밀봉용 경화성 실리콘 조성물, 수지-밀봉된 광학 반도체 소자의 제조 방법, 및 수지-밀봉된 광학 반도체 소자
JP5912600B2 (ja) 硬化性シリコーン組成物、その硬化物、および光半導体装置
KR101722089B1 (ko) 경화성 오가노폴리실록산 조성물 및 광반도체 장치
KR101722123B1 (ko) 경화성 오가노폴리실록산 조성물 및 광반도체 장치
JP6046395B2 (ja) 反応性シリコーン組成物、反応性熱可塑体、硬化物、および光半導体装置
EP3099746B1 (en) Silicone gel composition
KR101589936B1 (ko) 경화성 오가노폴리실록산 조성물 및 반도체 장치
JP5587148B2 (ja) 自己接着性ポリオルガノシロキサン組成物
CN103881388B (zh) 固化性硅酮树脂组合物、其固化物及光半导体装置
KR102044675B1 (ko) 경화성 실리콘 조성물, 이의 경화물, 및 광반도체 디바이스
TWI762649B (zh) 黏晶用固化性矽組合物
KR20140128350A (ko) 경화성 실리콘 조성물, 이의 경화물, 및 광반도체 장치
TWI767988B (zh) 固化性有機聚矽氧烷組成物以及半導體裝置
CN103571209A (zh) 加成固化型硅酮组合物、及半导体装置
KR20230133239A (ko) 경화성 실리콘 조성물
KR20160049539A (ko) 1액형 경화성 실리콘 조성물 및 광반도체 장치
JP2020033407A (ja) 付加硬化型シリコーン組成物及び半導体装置
JP6981938B2 (ja) 付加硬化型シリコーン組成物及び半導体装置
HK1116208B (en) Silicone composition for encapsulating luminescent element and luminescent device

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A15-nap-PA0105

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

T11-X000 Administrative time limit extension requested

St.27 status event code: U-3-3-T10-T11-oth-X000

T11-X000 Administrative time limit extension requested

St.27 status event code: U-3-3-T10-T11-oth-X000

T11-X000 Administrative time limit extension requested

St.27 status event code: U-3-3-T10-T11-oth-X000

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U12-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 4

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 5

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 6

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 7

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 8

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

R11 Change to the name of applicant or owner or transfer of ownership requested

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-5-5-R10-R11-ASN-PN2301 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R14-asn-PN2301

R14 Transfer of ownership recorded

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-5-5-R10-R14-ASN-PN2301 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 9

U11 Full renewal or maintenance fee paid

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-4-4-U10-U11-OTH-PR1001 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

Year of fee payment: 9

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000