本發(fā)明有關(guān)于一種硅樹(shù)脂薄膜,其可用以封裝光學(xué)半導(dǎo)體裝置,特別是應(yīng)用于發(fā)光二極體LED(Light Emitting Diode)的封裝。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)用于發(fā)光二極體(Light Emitting Diode,LED)的點(diǎn)膠封裝制程或模壓封裝制程,其在封裝過(guò)程中,皆必須先將液態(tài)的封裝膠與螢光粉混合后,再進(jìn)行點(diǎn)膠或倒入模具等步驟,最后再經(jīng)由固化以完成LED晶片的封裝,因此在多步驟的制程下,螢光粉易分布不均或沉淀,因而造成出光效率不佳或光色不純等缺點(diǎn)。再者,于點(diǎn)膠或模壓的封裝制程中,晶片所發(fā)射出的激發(fā)光通過(guò)每個(gè)螢光粉粒子的行徑路徑不同,因此亦產(chǎn)生色偏等現(xiàn)象。
為了改善上述缺點(diǎn)及提高LED封裝效率,市面上已開(kāi)發(fā)出一種含螢光粉的硅樹(shù)脂薄膜,其將螢光粉及硅樹(shù)脂均勻混合后,進(jìn)行成膜。當(dāng)進(jìn)行LED封裝時(shí),僅需將所形的硅樹(shù)脂薄膜置于光學(xué)半導(dǎo)體中的晶片上,進(jìn)行熱壓合步驟,最后再依客戶需求進(jìn)行切割晶片即可完成封裝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提出一種硅樹(shù)脂薄膜,此硅樹(shù)脂薄膜具有優(yōu)異的熱軟化特性,經(jīng)熱壓合后即可完整地包覆晶片,無(wú)壓合氣泡產(chǎn)生,且不會(huì)沾粘至壓合設(shè)備上,且該硅樹(shù)脂薄膜具有良好的硬度特性,因此于切割晶片時(shí)不易產(chǎn)生變形或脆裂,可提升生產(chǎn)良率。
本發(fā)明提出的硅樹(shù)脂薄膜,其包含離形基材以及硅樹(shù)脂涂層,硅樹(shù)脂涂層經(jīng)由涂布可固化硅樹(shù)脂組成物于該離形基材上經(jīng)固化而成,其中該可固化硅樹(shù)脂組成物包含10至25重量份的線性聚硅氧烷,其平均單元結(jié)構(gòu)式至少具有一個(gè)與硅原子鍵結(jié)的芳基與二個(gè)與硅原子鍵結(jié)的烯基;40至55重量份的第一硅樹(shù)脂,其平均單元結(jié)構(gòu)式至少具有R1SiO3/2單體以及R22SiO2/2單體,其中R1及R2為經(jīng)取代的或未取代的烷基、經(jīng)取代的或未取代的烯基或經(jīng)取代的或未取代的芳基,且于第一硅樹(shù)脂的平均單元結(jié)構(gòu)式中,該R1SiO3/2單體所占的摩爾分率為0.60至0.75,硅原子鍵結(jié)的烯基相對(duì)于所有與硅原子鍵結(jié)的官能基的摩爾數(shù)比值為0.03至0.15;15至30重量份的第二硅樹(shù)脂,其平均單元結(jié)構(gòu)式至少具有R3SiO3/2以及R43SiO1/2的單體,其中R3及R4為經(jīng)取代的或未取代的烷基、經(jīng)取代的或未取代的烯基或經(jīng)取代的或未取代的芳基;15至25重量份的含硅氫鍵的聚硅氧烷,其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:HR52SiO(SiR62O)nSiR52H,其中R5為經(jīng)取代的或未取代的烷基或氫原子,R6為經(jīng)取代或未取代的芳基或經(jīng)取代的或未取代的烷基,n為大于等于0的整數(shù);鉑族金屬催化劑以及螢光粉。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式,于形成硅樹(shù)脂薄膜的可固化硅樹(shù)脂組成物中,線性聚硅氧烷的平均單元結(jié)構(gòu)式除了封端基單體以外,與硅原子鍵結(jié)的芳基相對(duì)于所有與硅原子鍵結(jié)的官能基的摩爾數(shù)比值為大于等于0.4。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式,于形成硅樹(shù)脂薄膜的可固化硅樹(shù)脂組成物中,用于表示第一硅樹(shù)脂的平均單元結(jié)構(gòu)式除了封端基單體以外,與硅原子鍵結(jié)的芳基相對(duì)于所有與硅原子鍵結(jié)的官能基的摩爾數(shù)比值為大于等于0.48。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式,于形成硅樹(shù)脂薄膜的可固化硅樹(shù)脂組成物中,用于表示第二硅樹(shù)脂的平均單元結(jié)構(gòu)式除了封端基單體以外,與硅原子鍵結(jié)的芳基相對(duì)于所有與硅原子鍵結(jié)的官能基的摩爾數(shù)比值為大于等于0.25。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式,于形成硅樹(shù)脂薄膜的可固化硅樹(shù)脂組成物中,相對(duì)100重量份的線性聚硅氧烷、第一硅樹(shù)脂、第二硅樹(shù)脂及含硅氫鍵的聚硅氧烷的總和,鉑族金屬催化劑的添加量為1ppm至50ppm。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式,于形成硅樹(shù)脂薄膜的可固化硅樹(shù)脂組成物中,相對(duì)100重量份的線性聚硅氧烷、第一硅樹(shù)脂、第二硅樹(shù)脂及含硅氫鍵的聚硅氧烷的總和,螢光粉的添加量為1重量份至300重量份。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式,于形成硅樹(shù)脂薄膜的可固化硅樹(shù)脂組成物中,進(jìn)一步包括接著劑、抑制劑、觸變劑、抗沉降劑、無(wú)機(jī)填料或其組合。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式,于形成硅樹(shù)脂薄膜的可固化硅樹(shù)脂組成物中,使用的無(wú)機(jī)填料包括氣相二氧化硅。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式,相對(duì)于100重量份的線性聚硅氧烷、第一硅樹(shù)脂、第二硅樹(shù)脂及含硅氫鍵的聚硅氧烷的總和,氣相二氧化硅的添加量為0.1重量份至5重量份。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式,定義損失模數(shù)/儲(chǔ)存模數(shù)為tanδ,硅樹(shù)脂薄膜于100℃至160℃的溫度范圍的最大tanδ范圍為0.5至2.5。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式,硅樹(shù)脂薄膜于100℃至160℃的溫度范圍的最小儲(chǔ)存模數(shù)(G’)范圍為1.0×102至9.9×104。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式,硅樹(shù)脂薄膜中的硅樹(shù)脂涂層的固化溫度為80℃至140℃,固化時(shí)間為10分鐘至100分鐘。
本發(fā)明另提出一種光學(xué)半導(dǎo)體裝置,其中此光學(xué)半導(dǎo)體裝置利用前述硅樹(shù)酯薄膜封裝而成。
本發(fā)明亦提出一種光學(xué)半導(dǎo)體裝置的封裝方法,其包含將前述硅樹(shù)脂薄膜配置于光學(xué)半導(dǎo)體元件表面,接著進(jìn)行熱壓合步驟,最后撕除該離形基材以完成封裝。
本發(fā)明提出一種可固化硅樹(shù)脂組成物,其包含10至25重量份的線性聚硅氧烷,其平均單元結(jié)構(gòu)式至少具有一個(gè)與硅原子鍵結(jié)的芳基與二個(gè)與硅原子鍵結(jié)的烯基;40至55重量份的第一硅樹(shù)脂,其平均單元結(jié)構(gòu)式至少具有R1SiO3/2單體以及R22SiO2/2單體,其中R1及R2為經(jīng)取代的或未取代的烷基、經(jīng)取代的或未取代的烯基或經(jīng)取代的或未取代的芳基,且于第一硅樹(shù)脂的平均單元結(jié)構(gòu)式中,該R1SiO3/2單體所占的摩爾分率為0.60至0.75,硅原子鍵結(jié)的烯基相對(duì)于所有與硅原子鍵結(jié)的官能基的摩爾數(shù)比值為0.03至0.15;15至30重量份的第二硅樹(shù)脂,其平均單元結(jié)構(gòu)式至少具有R3SiO3/2以及R43SiO1/2的單體,其中R3及R4為經(jīng)取代的或未取代的烷基、經(jīng)取代的或未取代的烯基或經(jīng)取代的或未取代的芳基;15至25重量份的含硅氫鍵的聚硅氧烷,其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:HR52SiO(SiR62O)nSiR52H,其中R5為經(jīng)取代的或未取代的烷基或氫原子,R6為經(jīng)取代或未取代的芳基或經(jīng)取代的或未取代的烷基,n為大于等于0的整數(shù);鉑族金屬催化劑以及螢光粉。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式,于可固化硅樹(shù)脂組成物中,進(jìn)一步包括接著劑、抑制劑、觸變劑、抗沉降劑、無(wú)機(jī)填料或其組合。
本發(fā)明提出一種光學(xué)半導(dǎo)體裝置,其中此光學(xué)半導(dǎo)體裝置中的光學(xué)半導(dǎo)體元件利用前述可固化硅樹(shù)酯組成物封裝而成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的硅樹(shù)脂薄膜可同時(shí)具有優(yōu)異的熱軟化性質(zhì)且兼具高硬度的特性。此外,本發(fā)明的硅樹(shù)脂薄膜于LED晶片封裝時(shí),無(wú)壓合氣泡產(chǎn)生,且硅樹(shù)脂薄膜可完整包覆LED晶片而無(wú)露角情形產(chǎn)生。
附圖說(shuō)明
圖1為利用實(shí)施例1所制得的硅樹(shù)脂薄膜進(jìn)行晶片封裝所拍攝的光學(xué)顯微鏡影像的俯視圖。
圖2為利用實(shí)施例1所制得的硅樹(shù)脂薄膜進(jìn)行晶片封裝所拍攝的光學(xué)顯微鏡影像的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提出的硅樹(shù)脂薄膜,其包含離形基材以及硅樹(shù)脂涂層,硅樹(shù)脂薄膜經(jīng)由涂布可固化硅樹(shù)脂組成物于該離形基材上經(jīng)固化而成,其中,可固化硅樹(shù)脂組成物包含10至25重量份的線性聚硅氧烷,線性聚硅氧烷的平均單元結(jié)構(gòu)式至少具有一個(gè)與硅原子鍵結(jié)的芳基與二個(gè)與硅原子鍵結(jié)的烯基;40至55重量份的第一硅樹(shù)脂,第一硅樹(shù)脂的平均單元結(jié)構(gòu)式至少具有R1SiO3/2單體以及R22SiO2/2單體,其中R1及R2為經(jīng)取代的或未取代的烷基、經(jīng)取代的或未取代的烯基或經(jīng)取代的或未取代的芳基,且于此平均單元結(jié)構(gòu)式中,R1SiO3/2單體所占的摩爾分率為0.60至0.75,且與硅原子鍵結(jié)的烯基相對(duì)于所有與硅原子鍵結(jié)的官能基的摩爾數(shù)比值為0.03至0.15,其中,R1及R2為經(jīng)取代的或未取代的烷基、經(jīng)取代的或未取代的烯基或經(jīng)取代的或未取代的芳基;15至30重量份的第二硅樹(shù)脂,其第二硅樹(shù)脂的平均單元結(jié)構(gòu)式至少具有R3SiO3/2以及R43SiO1/2的單體,其中,R3及R4為經(jīng)取代的或未取代的烷基、經(jīng)取代的或未取代的烯基或經(jīng)取代的或未取代的芳基;15至25重量份的含硅氫鍵的聚硅氧烷,其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:
HR52SiO(SiR62O)nSiR52H,其中,R5為經(jīng)取代的或未取代的烷基或氫原子,R6為經(jīng)取代或未取代的芳基或經(jīng)取代的或未取代的烷基,n為大于等于0的整數(shù);鉑族金屬催化劑以及螢光粉。
于本發(fā)明的形成硅樹(shù)脂薄膜的可固化硅樹(shù)脂組成物中,藉由第一硅樹(shù)脂中的R3SiO3/2單體添加量及特定比例的烯基官能基含量,搭配線性聚硅氧烷及第二硅樹(shù)脂,可使得形成的硅樹(shù)脂薄膜在進(jìn)行熱壓合時(shí)具有優(yōu)異的熱軟化特性,得以完整地包覆晶片,無(wú)壓合氣泡產(chǎn)生,且不易與壓合設(shè)備產(chǎn)生沾粘,同時(shí)又具有良好的硬度特性及柔韌性,于切割晶片時(shí),不易產(chǎn)生變形或脆裂。
為使硅樹(shù)脂薄膜兼具硬度及熱軟化等特性,于可固化組成物中的第一硅樹(shù)脂的平均單元結(jié)構(gòu)式中至少具有R1SiO3/2單體以及R22SiO2/2單體,且R1SiO3/2單體于平均單元結(jié)構(gòu)式中所占的摩爾分率為0.60至0.75,較佳地為0.65至0.70,且于第一硅樹(shù)脂的平均單元結(jié)構(gòu)式中,與硅原子鍵結(jié)的烯基相對(duì)于所有與硅原子鍵結(jié)的官能基的摩爾數(shù)比值為0.03至0.15,較佳為0.07至0.12。
若第一硅樹(shù)脂的R1SiO3/2單體所占的摩爾比率及與硅原子鍵結(jié)的烯基相對(duì)于所有與硅原子鍵結(jié)的官能基的摩爾數(shù)比值為前述范圍內(nèi),則由可固化樹(shù)脂組成物制得的硅樹(shù)脂薄膜可具有良好熱軟化特性并兼具高硬度及高柔韌性的特性,于進(jìn)行熱壓合時(shí)可完整地包覆晶片,無(wú)壓合氣泡產(chǎn)生,且不易與壓合設(shè)備產(chǎn)生沾粘,可兼具良好的硬度及高柔韌性,并于晶片切割時(shí)不易產(chǎn)生變形或脆裂。
第一硅樹(shù)脂的平均單元結(jié)構(gòu)式至少具有R1SiO3/2單體以及R22SiO2/2單體,其中,R1及R2為經(jīng)取代的或未取代的烷基、經(jīng)取代的或未取代的烯基或經(jīng)取代的或未取代的芳基。此經(jīng)取代的或未取代的芳基例如可為苯基、甲苯基、二甲苯基或萘基,較佳為苯基。此經(jīng)取代的或未取代的烯基例如可為乙烯基、丙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基或是己烯基,較佳為乙烯基。除了經(jīng)取代的或未取代的芳基與經(jīng)取代的或未取代的烯基以外,其余與硅原子鍵結(jié)的官能基可為經(jīng)取代的或未取代的烷基,烷基例如可為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、環(huán)己基、辛基、壬基或癸基,較佳為甲基。
為了提高硅樹(shù)脂薄膜的耐熱性、硬度以及折射率,故于第一硅樹(shù)脂的平均單元結(jié)構(gòu)式中,除了封端基單體以外,與硅原子鍵結(jié)的芳基相對(duì)于所有與硅原子鍵結(jié)的官能基的摩爾數(shù)比值至少為0.48以上。
于形成硅樹(shù)脂薄膜的可固化硅樹(shù)脂組成物中,第一硅樹(shù)脂的添加量較佳為40至55重量份,較佳為40至50重量份。當(dāng)?shù)谝还铇?shù)脂的添加量過(guò)高,則由此制得的硅樹(shù)脂薄膜硬度太高易產(chǎn)生龜裂。當(dāng)添加量過(guò)低,則硅樹(shù)脂薄膜的機(jī)械強(qiáng)度下降且硬度不足。
從制程加工性以及機(jī)械特性而言,第一硅樹(shù)脂的重量平均分子量在500至200,000,較佳為1,000至190,000。
于本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中,用于表示第一硅樹(shù)脂的平均單元結(jié)構(gòu)式,其由(PhSiO3/2)0.7(Me2SiO2/2)0.2(ViMeSiO2/2)0.1及用于封端的單體ViMe2SiO1/2所組成。上述Ph表示苯基,Me表示甲基,Vi表示乙烯基。
于本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例中,用于表示第一硅樹(shù)脂的平均單元結(jié)構(gòu)式,其由(PhSiO3/2)0.7(Me2SiO2/2)0.15(ViMeSiO2/2)0.15及用于封端的單體ViMe2SiO1/2所組成。
又于本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例中,用于表示第一硅樹(shù)脂的平均單元結(jié)構(gòu)式,其由(PhSiO3/2)0.65(Me2SiO2/2)0.2(ViMeSiO2/2)0.15及用于封端的單體ViMe2SiO1/2所組成。
再者,于形成硅樹(shù)脂薄膜的可固化硅樹(shù)脂組成物中,選用線性聚硅氧烷的目的為提高與第一硅樹(shù)脂及第二硅樹(shù)脂的這些硅樹(shù)脂間的加工性與所制得的硅樹(shù)脂薄膜的柔韌性。
前述線性聚硅氧烷的平均單元結(jié)構(gòu)式至少具有一個(gè)與硅原子鍵結(jié)的芳基與二個(gè)與硅原子鍵結(jié)的烯基。前述芳基可為取代的或未取代的芳基,如可為苯基、甲苯基、二甲苯基或萘基,較佳為苯基。前述烯基可為經(jīng)取代的或未取代的烯基,例如可為乙烯基、丙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基或是己烯基,較佳為乙烯基。除了芳基與烯基以外,其余與硅原子鍵結(jié)的官能基可為經(jīng)取代的或未取代的烷基,烷基例如可為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、環(huán)己基、辛基、壬基或癸基,較佳為甲基。
為了提高硅樹(shù)脂薄膜的耐熱性、硬度以及折射率,故于可固化硅樹(shù)脂組成物中,線性聚硅氧烷的平均單元結(jié)構(gòu)式中,除了封端基單體以外,與硅原子鍵結(jié)的芳基相對(duì)于所有與硅鍵結(jié)的官能基的摩爾數(shù)比值為大于等于0.4。
且,于形成硅樹(shù)脂薄膜的可固化硅樹(shù)脂組成物中,線性聚硅氧烷的添加量為10至25重量份,較佳為14至20重量份。當(dāng)添加量高于前述范圍時(shí),則所制得可固化硅樹(shù)脂組成物的硬度較低,由此制得的硅樹(shù)脂薄膜于切割制程時(shí)易產(chǎn)生變形或與刀具沾粘。當(dāng)添加量低于前述范圍時(shí),所制得的硅樹(shù)脂薄膜的柔韌性變差,于加工時(shí)易發(fā)生脆裂。
具體而言,線性聚硅氧烷于25℃的粘度未受限制,較佳范圍為6,000mPa·s至10,000mPa·s。若粘度太高,則使得可固化硅樹(shù)脂組成物于制程上的加工性變差及機(jī)械強(qiáng)度降低。若粘度太低,亦不利可固化硅樹(shù)脂組成物的制程加工,且會(huì)影響可固化硅樹(shù)脂組成物的柔韌性。
又,從制程加工性以及機(jī)械特性而言,線性聚硅氧烷的重量平均分子量在1,000至200,000,較佳為1,000至160,000。此重量平均分子量意指藉由凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography;GPC)測(cè)量,且為相對(duì)于聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物的值。故以下內(nèi)容所述的重量平均分子量,皆是同此方法測(cè)量,故不再贅述。
于本發(fā)明的一較佳實(shí)施例,用以表示線性聚硅氧烷的平均單元結(jié)構(gòu)式如下所示:由(PhMeSiO2/2)0.8(Me2SiO2/2)0.1(ViMeSiO2/2)0.1及用于封端的單體ViMe2SiO1/2所組成,上述Ph表示苯基,Me表示甲基,Vi表示乙烯基。于此實(shí)施例中,線性聚硅氧烷于25℃的粘度為6420mPa·s。
于形成硅樹(shù)脂薄膜的可固化硅樹(shù)脂組成物中,用于表示第二硅樹(shù)脂的平均單元結(jié)構(gòu)式中至少具有R3SiO3/2以及R43SiO1/2的單體,其中R3為經(jīng)取代的或未取代的芳基、經(jīng)取代的或未取代的烷基或經(jīng)取代的或未取代的烯基。R4為經(jīng)取代的或未取代的芳基、經(jīng)取代的或未取代的烷基或經(jīng)取代的或未取代的烯基。上述經(jīng)取代的或未取代的芳基例如可為苯基、甲苯基、二甲苯基、或萘基,較佳為苯基。上述經(jīng)取代的或未取代的烯基例如可為乙烯基、丙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基或是己烯基,較佳為乙烯基。除了經(jīng)取代的或未取代的芳基與經(jīng)取代的或未取代的烯基以外,其余與硅原子鍵結(jié)的官能基為經(jīng)取代的或未取代的烷基,例如可為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、環(huán)己基、辛基、壬基或癸基,較佳為甲基。
為了提高硅樹(shù)脂薄膜的耐熱性、硬度以及折射率,故于可固化硅樹(shù)脂組成物中,第二硅樹(shù)脂中除封端基單體以外,與硅原子鍵結(jié)的芳基相對(duì)于與硅原子鍵結(jié)的所有官能基的摩爾數(shù)比值為大于等于0.25。
于形成硅樹(shù)脂薄膜的可固化硅樹(shù)脂組成物中,上述第二硅樹(shù)脂的添加量較佳為15至30重量份,最佳為15至26重量份。當(dāng)?shù)诙铇?shù)脂的添加量過(guò)多,則所制得的硅樹(shù)脂薄膜的硬度過(guò)高,于切割制程時(shí),易產(chǎn)生龜裂。當(dāng)?shù)诙铇?shù)脂的添加量過(guò)少,則硅樹(shù)脂薄膜的機(jī)械強(qiáng)度下降且硬度不足。
從制程加工性及機(jī)械特性而言,第二硅樹(shù)脂的重量平均分子量為100至10,000,較佳為500至5,000。
于本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中,用于表示第二硅樹(shù)脂的平均單元結(jié)構(gòu)式如以下所式:(PhSiO3/2)0.5(ViMe2SiO1/2)0.5。上述Ph表示苯基,Me表示甲基,Vi表示乙烯基。
于本發(fā)明的于形成硅樹(shù)脂薄膜的可固化硅樹(shù)脂組成物中,用以表示含硅氫鍵的聚硅氧烷的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:HR52SiO(SiR62O)nSiR52H,其中R5為經(jīng)取代的或未取代的烷基或氫原子,R6為經(jīng)取代或未取代的芳基或經(jīng)取代的或未取代的烷基,且n為大于等于0的整數(shù)。
上述經(jīng)取代的或未取代的芳基例如可為苯基、甲苯基、二甲苯基、或萘基,較佳為苯基。取代的或未取代的烷基例如可為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、環(huán)己基、辛基、壬基或癸基,較佳為甲基。
為了提高硅樹(shù)脂薄膜的耐候性、硬度以及折射率,故于可固化硅樹(shù)酯組成物中,含硅氫鍵的聚硅氧中,與硅原子鍵結(jié)的芳基相對(duì)于與硅原子鍵結(jié)的所有官能基的摩爾數(shù)比值為大于等于0.24。
于形成硅樹(shù)脂薄膜的可固化硅樹(shù)脂組成物中,含硅氫鍵的聚硅氧烷的添加量為15至25重量份。當(dāng)含硅氫鍵的聚硅氧烷的添加量高于前述范圍時(shí),則使得可固化硅樹(shù)脂制得的硅樹(shù)脂薄膜硬度降低,若添加量低于前述范圍,則會(huì)使硅樹(shù)脂薄膜內(nèi)的可聚合單體的交聯(lián)反應(yīng)不完全,導(dǎo)致乙烯基剩余過(guò)多易導(dǎo)致硅樹(shù)脂薄膜黃化現(xiàn)象。
從制程加工性以及機(jī)械的特性而言,含硅氫鍵的聚硅氧烷的重量平均分子量在100至5,000,較佳為100至1,000。
于本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中,用于表示含硅氫鍵的聚硅氧烷的平均單元結(jié)構(gòu)式如下所式:(Ph2SiO2/2)1(HMe2SiO1/2)2。上述Ph表示苯基,Me表示甲基。
于本發(fā)明的可固化硅樹(shù)脂組成物中,鉑族金屬催化劑例如包括鉑-型式催化劑、銠-型式催化劑或鈀-型式催化劑,較佳為鉑-型式催化劑,常用的催化劑例如可為H2PtCl6·mH2O,K2PtCl6,KHPtCl6·mH2O,K2PtCl4,K2PtCl4·mH2O或PtO2·mH2O(m為正整數(shù))等。亦或這些催化劑與鏈烯烴、醇或含有乙烯基的有機(jī)聚硅氧烷之間的絡(luò)合物,例如可為:
鉑(0)-2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基環(huán)四硅氧烷復(fù)合體溶液(Platinum(0)-2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane complex solution)或辛醇絡(luò)鉑化合物(Platinum-Octanal/Octanol Complex),但不限于此。上述這些鉑族金屬催化劑可單獨(dú)使用或合并使用。鉑族金屬催化劑的添加量為線性聚硅氧烷、第一硅樹(shù)脂、第二硅樹(shù)脂及含硅氫鍵的聚硅氧烷的重量份總和的1ppm至50ppm,較佳為3ppm至10ppm。
于本發(fā)明的一較佳實(shí)施例,所使用的鉑族金屬催化劑為辛醇絡(luò)鉑化合物,其使用量為線性聚硅氧烷、第一硅樹(shù)脂、第二硅樹(shù)脂及含硅氫鍵的聚硅氧烷的重量份總和的4.3ppm。
于本發(fā)明的于形成硅樹(shù)脂薄膜的可固化硅樹(shù)脂組成物中,螢光粉是用以調(diào)控LED發(fā)光的顏色,根據(jù)所需求的發(fā)光波長(zhǎng),可添加不同種類的螢光粉。例如可為YAG螢光粉(Y3Al5O12:Ce;釔鋁石榴石)、鋁酸鹽(Aluminate)、硅酸鹽(Silicate)、磷酸鹽(Phosphate)、含硫系列、氮化物(Nitride)以及氮氧化物(Oxynitride)。
于本發(fā)明的一較佳實(shí)施例,相對(duì)于100重量份的線性聚硅氧烷、第一硅樹(shù)脂、第二硅樹(shù)脂及含硅氫鍵的聚硅氧烷的重量份的總和,螢光粉的添加量為1重量份至300重量份。
另,于本發(fā)明的形成硅樹(shù)脂薄膜的可固化硅樹(shù)脂組成物中,進(jìn)一步還可包括接著劑、觸變劑、抑制劑、抗沉降劑、無(wú)機(jī)填料或其組合。
上述接著劑是用以增加硅樹(shù)脂薄膜與支架或基材的粘著性,例如可為三烯丙基異氰脲酸酯、1,3,5-三縮水甘油-S-三嗪三酮、1,3,5-三[3-(三甲氧基硅丙基)]異氰脲酸酯、1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮或類似有機(jī)硅氧烷改性異氰脲酸酯化合物、環(huán)氧丙氧基丙基、3,4-環(huán)氧環(huán)己基乙基、3-縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、1,1,3,3-四甲基-1,3二[3-(環(huán)氧乙基甲氧基)丙基]二硅氧烷或類似有機(jī)硅氧烷改性環(huán)氧化合物。上述這些接著劑可單獨(dú)使用或合并使用。且相對(duì)于100重量份的線性聚硅氧烷、第一硅樹(shù)脂、第二硅樹(shù)脂及含硅氫鍵的聚硅氧烷的總和,接著劑的使用量占0.1重量百分比至3重量百分比,較佳為0.1重量百分比至1.0重量百分比。
于本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中,所使用的接著劑為1,3,5-三[3-(三甲氧基硅丙基)]異氰脲酸酯,其使用量為100重量份的線性聚硅氧烷、第一硅樹(shù)脂、第二硅樹(shù)脂及含硅氫鍵的聚硅氧烷的總和的0.6重量百分比。
上述抑制劑有利于硅樹(shù)脂薄膜的儲(chǔ)存,例如可為1-乙炔基環(huán)己醇(1-Ethynyl-cyclohexanol)、2-甲基-3-丁炔-2-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、2-苯基-3-丁炔-2-醇或類似炔基醇、3-甲基-3-戊烯-1-炔、35-二甲基-3-己烯-1-炔或類似烯炔化合物。相對(duì)于100重量份的線性聚硅氧烷、第一硅樹(shù)脂、第二硅樹(shù)脂及含硅氫鍵的聚硅氧烷的總和,此抑制劑使用量為100ppm至2,000ppm,較佳為500ppm至1,500ppm。
于本發(fā)明的一實(shí)施例中,所使用的抑制劑為1-乙炔環(huán)己醇,相對(duì)于100重量份的線性聚硅氧烷、第一硅樹(shù)脂、第二硅樹(shù)脂及含硅氫鍵的聚硅氧烷的總和,1-乙炔環(huán)己醇的添加量為的1,000ppm。
上述觸變劑是用以改善及穩(wěn)定硅樹(shù)脂薄膜的觸變性能。觸變劑例如可為德國(guó)畢克化學(xué)公司(BYK)的相關(guān)產(chǎn)品:BYK@-405、BYK@-R 605或BYK@-R 606。
上述無(wú)機(jī)填料是用以增加硅樹(shù)脂薄膜的耐熱性,亦可作為防止螢光粉沈降的抗沈降劑,此外,也作為反射粒子的用途。無(wú)機(jī)填料例如可為氣相法二氧化硅、氣相法二氧化鈦等增強(qiáng)型無(wú)機(jī)填充劑以及碳酸鈣、硅酸鈣、二氧化鈦、氧化鈦、氧化鋅等非增強(qiáng)型無(wú)機(jī)填充劑。
于本發(fā)明的一實(shí)施例中,于形成硅樹(shù)脂薄膜的可固化硅樹(shù)脂組成物中,其包括氣相二氧化硅,相對(duì)100重量份的線性聚硅氧烷、第一硅樹(shù)脂、第二硅樹(shù)脂及含硅氫鍵的聚硅氧烷的總和,氣相二氧化硅添加量為0.1至5重量份。
本發(fā)明所提出的硅樹(shù)脂薄膜,其具有良好的熱軟化特性,意指于100℃至160℃的溫度范圍的最低儲(chǔ)存模數(shù)(G’)為1.0×102至9.9×104,較佳為1.0×102至9.9×103,定義損失模數(shù)/儲(chǔ)存模數(shù)為tanδ,而最大tanδ為0.5至2.5,較佳為1至2。故此硅樹(shù)脂薄膜經(jīng)加熱后,可以隨基板及晶片的形狀形變,以完整地包覆晶片,無(wú)壓合氣泡產(chǎn)生,且又不易與設(shè)備產(chǎn)生沾粘,可以提高生產(chǎn)良率。
關(guān)于前述的硅樹(shù)脂薄膜的制造方法,例如可于離形基材上涂布可固化硅樹(shù)脂組成物后,經(jīng)固化以形成硅樹(shù)脂涂層。為了保護(hù)硅樹(shù)脂涂層,亦可于該涂層表面貼合另一離形基材。
涂布方式所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者所熟知,例如可為含浸涂布法、狹縫涂布法、滾輪涂布法、間歇涂布法、旋轉(zhuǎn)涂布法,但并不限于此。
離形基材例如可為聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚乙烯膜、聚丙烯膜、氟系聚對(duì)苯二甲酸乙二酯或含氟樹(shù)脂膜等,離形基材的厚度可為1um至300um,較佳為25um至150um,但不限于此。
涂布于離形基材上的硅樹(shù)脂薄膜的厚度(不包括離形膜)為1um至500um,較佳為10um至300um,最佳為50um至100um。此可依照光學(xué)半導(dǎo)體的特性需求而作適當(dāng)?shù)卣{(diào)整,并不限于此。
固化條件包括固化溫度和固化時(shí)間,固化溫度80℃至140℃,固化時(shí)間為10分鐘至100分鐘。根據(jù)不同的光學(xué)半導(dǎo)體封裝類型及組成成分的不同,所需的固化條件也不同。
本發(fā)明提出一種光學(xué)半導(dǎo)體裝置,其中此光學(xué)半導(dǎo)體裝置利用前述硅樹(shù)脂薄膜封裝而成。
又,本發(fā)明提出一種光學(xué)半導(dǎo)體裝置的封裝方法,其包含將前述硅樹(shù)脂薄膜配置于光學(xué)半導(dǎo)體元件的表面,接著進(jìn)行熱壓合步驟,最后撕除離形基材以完成光學(xué)半導(dǎo)體裝置的封裝。
根據(jù)所封裝光學(xué)半導(dǎo)體的類型,可于硅樹(shù)脂薄膜上的離形基材撕除后,再進(jìn)行第二次熱壓合步驟,以使得硅樹(shù)脂薄膜與光學(xué)半導(dǎo)體元件接著更為密合。
前述第二次熱壓合步驟的溫度可為30℃至120℃,加熱時(shí)間可為1秒至100秒。于熱壓合步驟中,可一并使用真空裝置可使軟化的硅樹(shù)脂薄膜與晶片更緊密地貼合,加速晶片封裝的效率。
又,于硅樹(shù)脂薄膜進(jìn)行熱壓合步驟之前,亦可對(duì)硅樹(shù)脂薄膜進(jìn)行前處理步驟,前處理步驟例如可為加熱50℃至60℃,加熱時(shí)間可為5分鐘至10分鐘。
本發(fā)明提出一種可固化硅樹(shù)脂組成物,其包含10至25重量份的線性聚硅氧烷,其平均單元結(jié)構(gòu)式至少具有一個(gè)與硅原子鍵結(jié)的芳基與二個(gè)與硅原子鍵結(jié)的烯基;40至55重量份的第一硅樹(shù)脂,其平均單元結(jié)構(gòu)式至少具有R1SiO3/2單體以及R22SiO2/2單體,其中R1及R2為經(jīng)取代的或未取代的烷基、經(jīng)取代的或未取代的烯基或經(jīng)取代的或未取代的芳基,于此平均單元結(jié)構(gòu)式中,R1SiO3/2單體所占的摩爾分率為0.60至0.75,且硅原子鍵結(jié)之烯基相對(duì)于所有與硅鍵結(jié)之官能基之摩爾數(shù)比值為0.03至0.15;15至30重量份的第二硅樹(shù)脂,其平均單元結(jié)構(gòu)式至少具有R3SiO3/2以及R43SiO1/2的單體,其中R3及R4為經(jīng)取代的或未取代的烷基、經(jīng)取代的或未取代的烯基或經(jīng)取代的或未取代的芳基;15至25重量份的含硅氫鍵的聚硅氧烷,其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:HR52SiO(SiR62O)nSiR52H,R5為經(jīng)取代的或未取代的烷基或氫原子,R6為經(jīng)取代或未取代的芳基或經(jīng)取代的或未取代的烷基,n為大于等于0的整數(shù);鉑族金屬催化劑以及螢光粉。
于本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的形成可固化硅樹(shù)脂組成物中,線性聚硅氧烷的平均單元結(jié)構(gòu)式除了封端基單體以外,與硅原子鍵結(jié)的芳基相對(duì)于所有與硅原子鍵結(jié)的官能基的摩爾數(shù)比值為大于等于0.4。
于本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的形成可固化硅樹(shù)脂組成物中,用于表示第一硅樹(shù)脂的平均單元結(jié)構(gòu)式除了封端基單體以外,與硅原子鍵結(jié)的芳基相對(duì)于所有與硅原子鍵結(jié)的官能基的摩爾數(shù)比值為大于等于0.48。
于本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的形成可固化硅樹(shù)脂組成物中,用于表示第二硅樹(shù)脂的平均單元結(jié)構(gòu)式除了封端基單體以外,與硅原子鍵結(jié)的芳基相對(duì)于所有與硅原子鍵結(jié)的官能基的摩爾數(shù)比值為大于等于0.25。
于本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的形成可固化硅樹(shù)脂組成物中,相對(duì)100重量份的線性聚硅氧烷、第一硅樹(shù)脂、第二硅樹(shù)脂及含硅氫鍵之聚硅氧烷的總和,鉑族金屬催化劑的添加量為1ppm至50ppm。
于本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的形成可固化硅樹(shù)脂組成物中,相對(duì)100重量份的線性聚硅氧烷、第一硅樹(shù)脂、第二硅樹(shù)脂及含硅氫鍵之聚硅氧烷之總和,螢光粉的添加量為1重量份至300重量份。
于本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的可固化硅樹(shù)脂組成物中,可固化硅樹(shù)脂組成物進(jìn)一步包括接著劑、抑制劑、觸變劑、抗沉降劑、無(wú)機(jī)填料或其組合。
于本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的可固化硅樹(shù)脂組成物中包括氣相二氧化硅,相對(duì)100重量份的線性聚硅氧烷、第一硅樹(shù)脂、第二硅樹(shù)脂及含硅氫鍵之聚硅氧烷之總和,氣相二氧化硅添加量為0.1至5.0重量份。
前述可固化硅樹(shù)脂組成物可用以形成本發(fā)明所提出的硅樹(shù)脂薄膜。
且,本發(fā)明提出一種光學(xué)半導(dǎo)體裝置,其中此光學(xué)半導(dǎo)體裝置利用前述可固化樹(shù)脂組成物封裝而成。
以下,將本發(fā)明所提出的硅樹(shù)脂薄膜依照下列方法進(jìn)行評(píng)估測(cè)試,評(píng)估結(jié)果請(qǐng)參考表2。
折射率測(cè)試:利用阿貝式折射儀(ATAGO-DR-A1),于光源波長(zhǎng)為589nm,溫度20℃進(jìn)行測(cè)試。
硬度測(cè)試:依據(jù)ASTMD2240,使用邵式硬度計(jì)測(cè)試(Shore Hardness test)硅樹(shù)脂薄膜的硬度。
儲(chǔ)存模數(shù)測(cè)試(G’)及tanδ(損失模數(shù)/儲(chǔ)存模數(shù))測(cè)試:于流變儀(Advanced Rheometer 2000)中,設(shè)定初始溫度為25℃,升溫速度25℃/min加熱至180℃,并于載荷(Normal force)為0N的條件進(jìn)行硅樹(shù)脂薄膜的流變測(cè)試,以量測(cè)計(jì)算最低儲(chǔ)存模數(shù)(G’)及最大tanδ(損失模數(shù)/儲(chǔ)存模數(shù))。
晶片封裝測(cè)試:將硅樹(shù)脂薄膜設(shè)置于LED晶片上,進(jìn)行熱壓合,熱壓合溫度為30℃至50℃,熱壓合時(shí)間為20至100秒,之后將離形基材撕除,并進(jìn)行第二次熱壓合步驟以完成封裝,第二次熱壓合的溫度為60℃至100℃,熱壓合時(shí)間為1秒至20秒。最后以光學(xué)顯微鏡拍攝已封裝LED晶片的外觀。當(dāng)外觀無(wú)氣泡產(chǎn)生,且LED晶片亦無(wú)露角情形,以「○」表示。當(dāng)外觀有氣泡產(chǎn)生或LED晶片出現(xiàn)露角情形,以「×」表示。
關(guān)于形成本發(fā)明的硅樹(shù)脂薄膜的各組分制備方法詳述如下:
制備實(shí)施例1
線性聚硅氧烷(化合物1)的制備方法
將3499.92克(19.13mole)的甲基苯基二甲氧基硅烷(phenylmethyl dimethoxysilane,購(gòu)自恒橋產(chǎn)業(yè)股份有限公司,臺(tái)灣),288.48克(2.4mole)的二甲基二甲氧基硅烷(Dimethyldimethoxysilane,購(gòu)自恒橋產(chǎn)業(yè)股份有限公司,臺(tái)灣),以及317.28克(2.4mole)的甲基乙烯基二甲氧基硅烷(Methylvinyldimethoxysilane,購(gòu)自六和化工股份有限公司,臺(tái)灣)加至反應(yīng)槽中并于室溫下攪拌形成均勻混和溶液。將此混和溶液滴入質(zhì)量濃度5%的硫酸水溶液(5337.4克)中得到反應(yīng)溶液,接著將此反應(yīng)溶液加熱至75℃以進(jìn)行水解,待反應(yīng)完全后以去離子水進(jìn)行萃取使有機(jī)層達(dá)到PH值中性,最后移除溶劑以制得水解產(chǎn)物。
將上述水解產(chǎn)物、69.52克(0.374mole)的二乙烯基四甲基二硅氧烷(Divinyltetramethyldisiloxane,購(gòu)自六和化工股份有限公司,臺(tái)灣)以及5.88克的四甲基氫氧化銨(Tetramethyl ammonium hydroxide,商品名L09658,購(gòu)自AlfaAesar,美國(guó))置于反應(yīng)槽中,于反應(yīng)槽中通入氮?dú)?,并于室溫下均勻攪拌以制得反?yīng)溶液。將此反應(yīng)溶液加熱至95℃,待反應(yīng)完全后,進(jìn)行除堿以完成線性聚硅氧烷(化合物1)的制備。化合物1的平均單元結(jié)構(gòu)式由(PhMeSiO2/2)0.8(Me2SiO2/2)0.1(ViMeSiO2/2)0.1及用于封端的單體ViMe2SiO1/2所組成。上述Ph表示苯基,Me表示甲基,Vi表示乙烯基。
制備實(shí)施例2
第一硅樹(shù)脂(化合物2)的制備方法
將2685克(13.5mole)的苯基三甲氧基硅烷(phenyl-trimethoxysilane,購(gòu)自六和股份有限公司,臺(tái)灣),349克(2.9mole)的二甲基二甲氧基硅烷(Dimethyldimethoxysilane,購(gòu)自恒橋產(chǎn)業(yè)股份有限公司,臺(tái)灣),以及384克(2.9mole)的甲基乙烯基二甲氧基硅烷(Methylvinyldimethoxysilane,購(gòu)自六和化工股份有限公司,臺(tái)灣)置于反應(yīng)槽中,于室溫下攪拌以制得均勻混合溶液。將混和溶液滴入質(zhì)量濃度5%的硫酸水溶液(4579克)中以制得反應(yīng)溶液,接著將此反應(yīng)溶液加熱至75℃進(jìn)行水解,待反應(yīng)完全后,以去離子水進(jìn)行萃取使有機(jī)層達(dá)到PH值為中性,最后移除溶劑以制得水解產(chǎn)物。
將上述水解產(chǎn)物、21.39克(0.11mole)的二乙烯基四甲基二硅氧烷(Divinyltetramethyldisiloxane,購(gòu)自六和化工股份有限公司,臺(tái)灣)、22.74克的氫氧化鉀以及2274克的甲苯置于反應(yīng)槽中,于反應(yīng)槽中通入氮?dú)?,并于室溫下攪拌以制得反?yīng)溶液。接著將此反應(yīng)溶液加熱至95℃。待反應(yīng)完全后,以去離子水進(jìn)行萃取使有機(jī)層達(dá)到PH值為中性,最后移除溶劑以完成第一硅樹(shù)脂(化合物2)的制備?;衔?的平均單元結(jié)構(gòu)式由(PhSiO3/2)0.7(Me2SiO2/2)0.2(ViMeSiO2/2)0.15及用于封裝的單體ViMe2SiO1/2所組成。
制備實(shí)施例3
第一硅樹(shù)脂(化合物3)的制備方法
將2776克(14mole)的苯基三甲氧基硅烷(phenyl-trimethoxysilane,購(gòu)自六和股份有限公司,臺(tái)灣),480.88克(4mole)的二甲基二甲氧基硅烷(Dimethyldimethoxysilane,購(gòu)自恒橋產(chǎn)業(yè)股份有限公司,臺(tái)灣),以及264.46克(2mole)的甲基乙烯基二甲氧基硅烷(Methylvinyldimethoxysilane,購(gòu)自六和化工股份有限公司,臺(tái)灣)置于反應(yīng)槽中,于室溫下攪拌以制得均勻混合溶液。將混和溶液滴入質(zhì)量濃度5%的硫酸水溶液中以制得反應(yīng)溶液,接著將此反應(yīng)溶液加熱至75℃進(jìn)行水解,待反應(yīng)完全后,以去離子水進(jìn)行萃取使有機(jī)層達(dá)到PH值為中性,最后移除溶劑以制得水解產(chǎn)物。
將上述水解產(chǎn)物、21.39克(0.11mole)的二乙烯基四甲基二硅氧烷(Divinyltetramethyldisiloxane,購(gòu)自六和化工股份有限公司,臺(tái)灣)、22.74克的氫氧化鉀以及2274克的甲苯置于反應(yīng)槽中,于反應(yīng)槽中通入氮?dú)?,并于室溫下攪拌以制得反?yīng)溶液。接著將此反應(yīng)溶液加熱至95℃。待反應(yīng)完全后,以去離子水進(jìn)行萃取使有機(jī)層達(dá)到PH值為中性,最后移除溶劑以完成第一硅樹(shù)脂(化合物3)的制備?;衔?的平均單元結(jié)構(gòu)式由(PhSiO3/2)0.7(Me2SiO2/2)0.2(ViMeSiO2/2)0.1及用于封裝的單體ViMe2SiO1/2所組成。
制備實(shí)施例4
第一硅樹(shù)脂(化合物4)的制備方法
將2578克(13mole)的苯基三甲氧基硅烷(phenyl-trimethoxysilane,購(gòu)自六和股份有限公司,臺(tái)灣)481克(4mole)的二甲基二甲氧基硅烷(Dimethyldimethoxysilane,購(gòu)自恒橋產(chǎn)業(yè)股份有限公司,臺(tái)灣),以及397克(3mole)的甲基乙烯基二甲氧基硅烷(Methylvinyldimethoxysilane,購(gòu)自六和化工股份有限公司,臺(tái)灣)置于反應(yīng)槽中,于室溫下攪拌以制得均勻混合溶液。將混和溶液滴入質(zhì)量濃度5%的硫酸水溶液(4579克)中以制得反應(yīng)溶液,接著將此反應(yīng)溶液加熱至75℃進(jìn)行水解,待反應(yīng)完全后,以去離子水進(jìn)行萃取使有機(jī)層達(dá)到PH值為中性,最后移除溶劑以制得水解產(chǎn)物。
將上述水解產(chǎn)物、21.39克(0.11mole)的二乙烯基四甲基二硅氧烷(Divinyltetramethyldisiloxane,購(gòu)自六和化工股份有限公司,臺(tái)灣)、22.74克的氫氧化鉀以及2274克的甲苯置于反應(yīng)槽中,于反應(yīng)槽中通入氮?dú)?,并于室溫下攪拌以制得反?yīng)溶液。接著將此反應(yīng)溶液加熱至95℃。待反應(yīng)完全后,以去離子水進(jìn)行萃取使有機(jī)層達(dá)到PH值為中性,最后移除溶劑以完成第一硅樹(shù)脂(化合物4)的制備?;衔?的平均單元結(jié)構(gòu)式由(PhSiO3/2)0.65(Me2SiO2/2)0.2(ViMeSiO2/2)0.15及用于封裝的單體ViMe2SiO1/2所組成。
制備實(shí)施例5
第二硅樹(shù)脂(化合物5)的制備方法
將2379.4克(12mole)的苯基三甲氧基硅烷(Phenyltrimethoxysilane,購(gòu)自六和化工股份有限公司,臺(tái)灣),以及1118.4克(6mole)的二乙烯基四甲基二硅氧烷(Divinyltetramethyldisiloxane,購(gòu)自六和化工股份有限公司,臺(tái)灣)置于反應(yīng)槽中,于室溫下攪拌以制得均勻混和溶液。將此混和溶液滴入質(zhì)量濃度5%的硫酸水溶液(4547.16克)中以制得反應(yīng)溶液,接著將此反應(yīng)溶液加熱至75℃,以進(jìn)行水解,待反應(yīng)完全后,以去離子水進(jìn)行萃取使有機(jī)層達(dá)到PH值為中性,最后移除溶劑以制得水解產(chǎn)物。
將上述水解產(chǎn)物、1998克的甲苯以及10克的氫氧化鉀置于反應(yīng)槽中,于反應(yīng)槽中通入氮?dú)?,并于室溫下均勻攪拌以制得反?yīng)溶液。將此反應(yīng)溶液進(jìn)行加熱至85℃。待反應(yīng)完全后,以去離子水進(jìn)行萃取使有機(jī)層達(dá)到PH值為中性,最后移除溶劑以完成第二硅樹(shù)脂(化合物5)的制備?;衔?的平均單元結(jié)構(gòu)式為(PhSiO3/2)0.5(ViMe2SiO1/2)0.5。
制備實(shí)施例6
含硅氫鍵的聚硅氧烷(化合物6)的制備方法
將3432.04克(14mole)的二苯基二甲氧基硅烷(Diphenyldimethoxysilane,購(gòu)自六和化工股份有限公司,臺(tái)灣),以及1880.62克(14mole)的四甲基二硅氧烷(1,1,3,3-Tetramethyldisiloxane,購(gòu)自恒橋產(chǎn)業(yè)有限公司,臺(tái)灣)置于反應(yīng)槽中,于室溫下攪拌以制得均勻混和溶液。將混和溶液滴入質(zhì)量濃度50%的硫酸水溶液(2669克)中以制得反應(yīng)溶液,接著將此反應(yīng)溶液于室溫下反應(yīng)4小時(shí)以進(jìn)行水解。待反應(yīng)完全后,以去離子水萃取使有機(jī)層達(dá)到PH值為中性,最后移除溶劑以完成含硅氫鍵的聚硅氧烷(化合物6)的制備。化合物6的平均單元結(jié)構(gòu)式為(Ph2SiO2/2)1(HMe2SiO1/2)2。
關(guān)于實(shí)施例1至實(shí)施例5的硅樹(shù)脂薄膜的制備方法,詳述如下,實(shí)施例1至實(shí)施例5的硅樹(shù)脂薄膜的詳細(xì)組分請(qǐng)一并參考表1。
實(shí)施例1
首先,先于反應(yīng)瓶中置入40克的化合物3、25.7克的化合物5、20克的化合物6、1000ppm(相對(duì)于100克的化合物1、化合物3、化合物5及化合物6的總和)的1-乙炔基環(huán)己醇(1-Ethynyl-cyclohexanol,商品名119105000,購(gòu)自Acros)作為抑制劑、0.6wt%(相對(duì)于100克的化合物1、化合物3、化合物5及化合物6的總和)的1,3,5-三[3-(三甲氧基硅丙基)]異氰脲酸酯((Tris(3-trimethoxysilylpropyl)isocyanurate),商品名440825,購(gòu)自Simga-Aldrich)作為接著劑,以及1.5重量份的氣相二氧化硅(商品名TS-720,購(gòu)自Cabot Corp.,美國(guó))以制得第一溶液。于另一反應(yīng)瓶中置入14.3克的化合物1,以及4.3ppm(相對(duì)于100克的化合物1、化合物3、化合物5及化合物6的總和)的辛醇絡(luò)鉑化合物(Platinum-Octanal/Octanol Complex,購(gòu)自Gelest,美國(guó))以形成第二溶液。將第一溶液、第二溶液及100克的螢光粉(商品名為NYAG4454-EL,購(gòu)自美國(guó)Intematix Corporation)混合,于室溫下攪拌均勻,并于第一離形基材上進(jìn)行涂布,經(jīng)固化形成硅樹(shù)脂涂層以制得硅樹(shù)脂薄膜。固化溫度為90℃,固化時(shí)間為80分鐘。最后于硅樹(shù)脂薄膜的硅樹(shù)脂涂層的遠(yuǎn)離第一離形基材的表面貼合第二離形基材。
實(shí)施例2
首先,先于反應(yīng)瓶中置入40克的化合物3、20克的化合物5、20克的化合物6及1000ppm(相對(duì)于100克的化合物1、化合物3、化合物5及化合物6的總和)的1-乙炔基環(huán)己醇(1-Ethynyl-cyclohexanol,商品名119105000,購(gòu)自Acros)作為抑制劑、0.6wt%(相對(duì)于100克的化合物1、化合物3、化合物5及化合物6的總和)的1,3,5-三[3-(三甲氧基硅丙基)]異氰脲酸酯((Tris(3-trimethoxysilylpropyl)isocyanurate),商品名440825,購(gòu)自Simga-Aldrich)作為接著劑,以及1.5克的氣相二氧化硅(商品名TS-720,購(gòu)自Cabot Corp.,美國(guó))以制得第一溶液。于另一反應(yīng)瓶中置入20克的化合物1,以及4.3ppm(相對(duì)于100克的化合物1、化合物3、化合物5及化合物6的總和)的辛醇絡(luò)鉑化合物(Platinum-Octanal/Octanol Complex,購(gòu)自Gelest,美國(guó))以形成第二溶液。將第一溶液、第二溶液及100克的螢光粉(商品名為NYAG4454-EL,購(gòu)自美國(guó)Intematix Corporation)混合,于室溫下攪拌均勻,并于第一離形基材上進(jìn)行涂布,經(jīng)固化形成硅樹(shù)脂涂層以制得硅樹(shù)脂薄膜。固化溫度為90℃,固化時(shí)間為35分鐘。最后于硅樹(shù)脂薄膜的硅樹(shù)脂涂層的遠(yuǎn)離第一離形基材的表面貼合第二離形基材。
實(shí)施例3
首先,先于反應(yīng)瓶中置入40克的化合物4、25.7克的化合物5、20克的化合物6、1000ppm(相對(duì)于100克的化合物1、化合物4、化合物5及化合物6的總和)的1-乙炔基環(huán)己醇(1-Ethynyl-cyclohexanol,商品名119105000,購(gòu)自Acros)作為抑制劑、0.6wt%(相對(duì)于100克的化合物1、化合物4、化合物5及化合物6的總和)的1,3,5-三[3-(三甲氧基硅丙基)]異氰脲酸酯((Tris(3-trimethoxysilylpropyl)isocyanurate),商品名440825,購(gòu)自Simga-Aldrich)作為接著劑,以及1.5克的氣相二氧化硅(商品名TS-720,購(gòu)自Cabot Corp.,美國(guó)),以制得第一溶液。于另一反應(yīng)瓶中置入14.3克的化合物1,以及4.3ppm(相對(duì)于100克的化合物1、化合物4、化合物5及化合物6的總和)的辛醇絡(luò)鉑化合物(Platinum-Octanal/Octanol Complex,購(gòu)自Gelest,美國(guó))以形成第二溶液。將第一溶液、第二溶液及100克的螢光粉(商品名為NYAG4454-EL,購(gòu)自美國(guó)Intematix Corporation)混合,于室溫下攪拌均勻,并于第一離形基材上進(jìn)行涂布,經(jīng)固化形成硅樹(shù)脂涂層以制得硅樹(shù)脂薄膜。固化溫度為110℃,固化時(shí)間為100分鐘。最后于硅樹(shù)脂薄膜的硅樹(shù)脂涂層的遠(yuǎn)離第一離形基材的表面貼合第二離形基材。
實(shí)施例4
首先,先于反應(yīng)瓶中置入40克的化合物2、25.7克的化合物5、20克的化合物6、1000ppm(相對(duì)于100克的化合物1、化合物2、化合物5及化合物6的總和)的1-乙炔基環(huán)己醇(1-Ethynyl-cyclohexanol,商品名119105000,購(gòu)自Acros)作為抑制劑、0.6wt%(相對(duì)于100克的化合物1、化合物2、化合物5及化合物6的總和)的1,3,5-三[3-(三甲氧基硅丙基)]異氰脲酸酯((Tris(3-trimethoxysilylpropyl)isocyanurate),商品名440825,購(gòu)自Simga-Aldrich)作為接著劑,以及1.5克的氣相二氧化硅(商品名TS-720,購(gòu)自Cabot Corp.,美國(guó))以制得第一溶液。于另一反應(yīng)瓶中置入14.3克的化合物1,以及4.3ppm(相對(duì)于100克的化合物1、化合物2、化合物5及化合物6的總和)的辛醇絡(luò)鉑化合物(Platinum-Octanal/Octanol Complex,購(gòu)自Gelest,美國(guó))以形成第二溶液。將第一溶液、第二溶液及100克的螢光粉(商品名為NYAG4454-EL,購(gòu)自美國(guó)Intematix Corporation)混合,于室溫下攪拌均勻,于室溫下攪拌均勻,并于第一離形基材上進(jìn)行涂布,經(jīng)固化形成硅樹(shù)脂涂層以制得一硅樹(shù)脂薄膜。固化溫度為110℃,固化時(shí)間為80分鐘。最后于該硅樹(shù)脂薄膜的硅樹(shù)脂涂層的遠(yuǎn)離第一離形基材的表面貼合第二離形基材。
實(shí)施例5
首先,先于反應(yīng)瓶中置入47.3克的化合物2、18.4克的化合物5、20克的化合物6、1000ppm(相對(duì)于100克的化合物1、化合物2、化合物5及化合物6的總和)的1-乙炔基環(huán)己醇(1-Ethynyl-cyclohexanol,商品名119105000,購(gòu)自Acros)作為抑制劑、0.6wt%(相對(duì)于100克的化合物1、化合物2、化合物5及化合物6的總和)的1,3,5-三[3-(三甲氧基硅丙基)]異氰脲酸酯((Tris(3-trimethoxysilylpropyl)isocyanurate),商品名440825,購(gòu)自Simga-Aldrich)作為接著劑,以及1.5克的氣相二氧化硅(商品名TS-720,購(gòu)自Cabot Corp.,美國(guó))以制得第一溶液。于另一反應(yīng)瓶中置入14.3重量份的化合物1,以及4.3ppm(相對(duì)于100克的化合物1、化合物2、化合物5及化合物6的總和)的辛醇絡(luò)鉑化合物(Platinum-Octanal/Octanol Complex,購(gòu)自Gelest,美國(guó))以形成第二溶液。將第一溶液、第二溶液及100克的螢光粉(商品名為NYAG4454-EL,購(gòu)自美國(guó)Intematix Corporation)混合,于室溫下攪拌均勻,于室溫下攪拌均勻,并于第一離形基材上進(jìn)行涂布,經(jīng)固化形成硅樹(shù)脂涂層以制得硅樹(shù)脂薄膜。固化溫度為105℃,固化時(shí)間為80分鐘。最后于硅樹(shù)脂薄膜的硅樹(shù)脂涂層的遠(yuǎn)離第一離形基材的表面貼合第二離形基材。
關(guān)于上述實(shí)施例1至實(shí)施例5的硅樹(shù)脂薄膜的外觀及特性的詳細(xì)測(cè)試結(jié)果如表2所示。
于表2所列測(cè)試結(jié)果,實(shí)施例1至實(shí)施例5的折射率皆高達(dá)1.53,硬度皆大于50D,其中,實(shí)施例1及實(shí)施例3的硬度高達(dá)66D。且實(shí)施例1至實(shí)施例5的tanδ(損失模數(shù)/儲(chǔ)存模數(shù))為1.2至1.6,儲(chǔ)存模數(shù)范圍約為6.6×102至1.9×103之間,故本發(fā)明的硅樹(shù)脂薄膜可同時(shí)具有優(yōu)異的熱軟化性質(zhì)且兼具高硬度的特性。
圖1,其利用實(shí)施例1所制得的硅樹(shù)脂薄膜進(jìn)行晶片封裝所拍攝的光學(xué)顯微鏡影像的俯視圖。圖2,其利用實(shí)施例1所制得的硅樹(shù)脂薄膜進(jìn)行晶片封裝所拍攝的光學(xué)顯微鏡影像的側(cè)視圖。由圖1及圖2可證實(shí)本發(fā)明的硅樹(shù)脂薄膜于LED晶片封裝時(shí),無(wú)壓合氣泡產(chǎn)生,且硅樹(shù)脂薄膜可完整包覆LED晶片而無(wú)露角情形產(chǎn)生。另由晶片封裝測(cè)試結(jié)果顯示,實(shí)施例2至實(shí)施例5的硅樹(shù)脂薄膜的表現(xiàn)與實(shí)施例1一樣具有良好的熱軟化特性。
綜上所述,雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上,然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
表1:實(shí)施例1至實(shí)施例5的詳細(xì)組成
表2:實(shí)施例1至實(shí)施例5的特性測(cè)試結(jié)果