專利名稱：含苯基有機-無機混合預聚物及耐熱性有機-無機混合材料以及組件密封構造的制作方法
技術領域：
本發明是涉及一種可用于耐熱性彈性材料，高溫發熱性組件的密封材料等的耐熱性有機-無機混合材料的含苯基有機-無機混合預聚物以及耐熱性有機-無機混合材料以及組件密封構造。
背景技術：
以往，在要求有耐熱性的電子部件，電器部件等的絕緣用或固定用等的薄膜，膠帶，半導體組件或接線的密封材等中，使用有耐熱性材料。作為上述耐熱性材料的代表性材料有硅酮樹脂。上述硅酮樹脂，作為具有耐熱性，價格低并且安全性也高的彈性材料一般多知道。近來，正在開發使此硅酮樹脂的特性提高的硅酮樹脂中導入了無機成分的有機-無機混合組成物。上述有機-無機混合組成物，為兼備有機成分的硅酮樹脂的柔軟性，防水性，離型性等的特性，和無機成分的耐熱性，熱傳導性等的特性(例如，非專利文獻1)，此材料具有200°C以上的高耐熱性和柔軟性，且高電氣絕緣性或高頻中的低誘電性等的優良特性(專利文獻I 4)。〔專利文獻I〕日本專利特開平1-113429號公報〔專利文獻2〕日本專利特開平2-182728號公報〔專利文獻3〕日本專利特開平4-227731號公報〔專利文獻4〕日本專利特開2009-292970號公報〔專利文獻5〕日本專利特開2009-164636號公報〔專利文獻6〕日本專利特開2009-024041號公報〔專利文獻7〕日本專利特開2004-128468號公報〔專利文獻8〕日本專利特開2010-118578號公報〔專利文獻9〕日本專利特開2010-010505號公報〔專利文獻10〕日本專利特開2004-107652號公報〔專利文獻11〕日本專利特開2005-320461號公報〔非專利文獻 I〕G.Philipp and Schmidt, J。Non-Cryst.Solids 63,283 (1984)
發明內容
發明所要解決的課題如上述那樣,上述有機-無機混合材料,用作裝入在二極管(LD, laser diode),發光二極管(LED, Light Emitting Diode), LED 打印頭(LPH, LED Print Head),電荷f禹合組件(CCD, charge-coupled Device),絕緣柵雙極型晶體管(IGBT, Insulated Gate BipolarTransistor)等中的半導體組件或接線的密封材。
作為在這些電子部件中所使用的半導體，能使用以往的Si半導體，但是近來在研討使用SiC半導體來替代Si半導體。上述SiC半導體或GaN半導體，作為比以往的Si半導體更小，耗電低，高功效組件，高頻組件，耐放射性優良的半導體組件而期待。因此，在電力，輸送，家電，以及宇宙，原子能領域需求更高。近來正在研討使用到混合動力汽車用的半導體中。例如，SiC半導體，相比Si半導體其能帶隙(Bandgap)是3.25eV為3倍寬，GaN半導體相比Si半導體其能帶隙也寬3倍，其達到絕緣破壞的電界強度是3MV/cm為10倍左右，熱傳導性，耐熱性，耐藥品性優良，耐放射性也高于Si半導體，，所以近來用于變換器回路或轉換電源的IGBT或MOSFET的一部份替換成SiC半導體或GaN半導體，從而實現高集成化，數據處理高速化。 但是，上述SiC半導體或GaN半導體，因產生大約200°C至250°C的高熱，所以將以往的有機-無機混合材料作為密封材使用時，上述有機-無機混合材料，由于熱劣化而導致柔軟性下降，從而發生密封材的裂開或脫落之類破壞現象，并且發生密封材劣化之類的各種問題，以及發生密封材失去透明性或透光性之類的問題。本發明，為解決上述以往的問題點，以提供一種作為裝入了 SiC半導體或GaN半導體的組件的密封材而使用的耐熱性有機-無機混合材料為目的，本發明是通過將聚二甲基娃氧燒(polydimethylsiloxane),和金屬和/或半金屬醇鹽(alkoxide)的水解縮合反應(hydrolytic condensation)所制得的有機-無機混合預聚物,其關鍵為在上述聚二甲基娃氧烷，和/或，上述金屬和/或半金屬醇鹽的一部份或全部中導入有苯基的含苯基有機-無機混合預聚物。如有所需，作為上述金屬和/或半金屬醇鹽，可使用上述金屬和/或半金屬醇鹽的齊聚物(oligomer)。
具體而言，導入有上述苯基的聚二甲基硅氧烷為具有以下一般化學式(化I)的含苯基聚二甲基硅氧烷。導入有上述苯基的金屬和/或半金屬醇鹽為具有以下一般化學式(化2)的含苯基醇鹽。化學式I
權利要求
1.一種含苯基有機-無機混合預聚物，其特征在于，其是通過將聚二甲基硅氧烷，和金屬和/或半金屬醇鹽的水解縮合反應所制得的有機-無機混合預聚物， 在上述聚二甲基硅氧烷，和/或，上述金屬和/或半金屬醇鹽的一部分或全部中導入有苯基。
2.如權利要求1所述的含苯基有機-無機混合預聚物，其中，作為上述金屬和/或半金屬醇鹽，使用上述金屬和/或半金屬醇鹽的齊聚物。
3.如權利要求1或2所述的含苯基有機-無機混合預聚物，其中，導入有上述苯基的聚二甲基硅氧烷，是具有以下一般化學式的含苯基聚二甲基硅氧烷； 化學式I
4.如權利要求1 3所述的含苯基有機-無機混合預聚物，其中，導入有上述苯基的金屬和/或半金屬醇鹽為具有以下一般化學式的含苯基醇鹽； 化學式2
5.如權利要求2 4中的其中任何一項所述的含苯基有機-無機混合預聚物，其中，上述金屬和/或半金屬醇鹽的齊聚物為具有以下一般化學式的醇鹽齊聚物； 化學式3
6.如權利要求1 4中的其中任何一項所述的含苯基有機-無機混合預聚物，其中，在上述含苯基有機-無機混合預聚物中添加有作為穩定劑的t- 丁醇和/或2乙氧基乙醇。
7.一種耐熱性有機-無機混合材料，其特征在于，其是由權利要求1 6中的其中任何一項所述的含苯基有機-無機混合預聚物經過加熱凝膠化處理的凝膠化物而成。
8.如權利要求7所述的耐熱性有機-無機混合材料，其中，通過肖氏(回跳)-E硬度計測定250°C的環境條件下經過1000小時后的硬度為80以上。
9.一種組件密封構造，其特征在于，將權利要求7或8所述的有機-無機混合材料作為密封材密封發熱 性組件。
10.如權利要求9所述的組件密封構造，其中，上述發熱性組件中裝入有作為半導體的SiC 和 / 或 GaN0
全文摘要
本發明的課題是以提供一種具有耐熱性的有機-無機混合材料為目的，按照上述目的本發明提供一種有機-無機混合預聚物，其是將聚二甲基硅氧烷，和金屬和/或半金屬醇鹽通過水解聚縮合反應所制得的有機-無機混合預聚物，在上述聚二甲基硅氧烷，和/或，上述金屬和/或半金屬醇鹽的一部份或全部中導入有苯基。
文檔編號H01L23/29GK103080193SQ201180040440
公開日2013年5月1日 申請日期2011年8月19日 優先權日2010年8月20日
發明者信藤卓也, 久保秀典, 佐藤綠 申請人:日本山村硝子株式會社