本發明屬于有機膠粘劑，具體涉及一種有機聚硅氧烷組合物、制備方法、芯片貼裝材料及一種光學半導體裝置。

背景技術：

1、對于小功率led，其發熱量非常小，基本上不用采取散熱措施就能得到很好的應用。但對于應用于商業建筑、道路、隧道、工礦等照明領域的大功率led器件而言，如果不能及時將75%的輸入功率轉變成的熱能散出去，熱累計之后會導致芯片溫度快速升高，從而加劇器件的老化、衰減并發生色偏移等。同時，還會在led封裝體內產生熱應力，引發一系列的可靠性問題。隨著led向高光強、高功率發展，封裝結構越來越復雜、體積越來越小、功率密度愈來愈大，散熱問題變得更加突出，這些都成為led封裝必須解決的關鍵問題。芯片鍵合材料作為芯片和支架之間的粘接材料，屬于熱能傳遞的第一個環節，其機械強度、粘接強度、耐熱及導熱性能的好壞直接決定著led器件的失效率、衰減率及可靠性，在整個led熱拓撲結構中占有重要地位。因此，開發具有高可靠性的芯片鍵合材料對于促進led產業快速發展、推廣和普及led商用照明具有重要意義。

2、導熱固晶材料的制備方法一般是直接將其與樹脂、交聯劑、催化劑、粘接劑等混合，在高速攪拌的工藝下分散均勻即可，這樣做出來的絕緣固晶膠固然在內部導熱填充料分散均勻，但是在微觀狀態下，導熱填料之間仍然存在間隙，且充滿著樹脂基體，熱傳導效率差。

3、當通過增加導熱填充料的用量來縮短填料和填料之間的距離以提高導熱效果時，又會受到膠體粘度和粘接性能的制約，限制了導熱填充料的添加量，因此，現有的導熱固晶膠最高導熱僅1w/k，且由于導熱粉的添加量高，需使用較多溶劑降粘。

技術實現思路

1、針對現有技術中在提高固晶膠導熱性能的同時影響膠體的粘結性能的問題，提供一種有機聚硅氧烷組合物、制備方法、芯片貼裝材料及一種光學半導體裝置。

2、本發明解決上述技術問題所采用的技術方案如下：

3、一方面，本發明提供一種有機聚硅氧烷組合物，包括有機氫聚硅氧烷、含有鏈烯基的有機聚硅氧烷和導熱充填料，所述導熱填充料包括改性氧化鋁和未改性氧化鋁，所述改性氧化鋁由硅烷偶聯劑改性，所述未改性氧化鋁未經硅烷偶聯劑改性；

4、所述改性氧化鋁與所述未改性氧化鋁的復配質量比為0.2~5。

5、可選的，所述改性氧化鋁的粒徑d50為2~5μm，所述未改性氧化鋁的粒徑d50為0.5~1μm。

6、可選的，所述改性氧化鋁為類球形結構，所述未改性氧化鋁為類橢圓形結構。

7、可選的，所述導熱填充料包括以下重量份：

8、改性氧化鋁30~600份；

9、未改性氧化鋁30~600份。

10、可選的，有機聚硅氧烷組合物，還包括以下重量份的組分：

11、含有鏈烯基的有機聚硅氧烷100份；

12、增韌稀釋劑10~60份；

13、有機氫聚硅氧烷?20~40份；

14、增粘劑1~15份；

15、抑制劑0.01~5份；

16、稀釋劑5~30份。

17、可選的，還包括催化劑，所述催化劑為鉑族金屬類催化劑，鉑族金屬類催化劑的含量為相對于所述有機聚硅氧烷樹脂的質量，以換算為鉑族金屬的質量計為0.01~1000ppm的量。

18、可選的，所述含有鏈烯基的有機聚硅氧烷為乙烯基vmq型樹脂，其乙烯基含量為0.05~1.1?mol/100g。

19、可選的，所述增韌稀釋劑為vmd結構端乙烯基硅油，所述增韌稀釋劑的粘度為50~500cp；

20、所述增粘劑包括含有環氧、乙烯基和甲氧基的有機硅聚合物，所述增粘劑中乙烯基的含量為0.05~1mol/100g，所述增粘劑中環氧的當量為200~600。

21、可選的，所述有機氫聚硅氧烷包括hmq和hmd結構的含氫化合物中的一種或多種；

22、所述有機氫聚硅氧烷的粘度為1~50cp，所述有機氫聚硅氧烷的氫含量0.6~2?mol/100g。

23、另一方面，本發明提供一種有機聚硅氧烷組合物的制備方法，包括以下操作：

24、取含有鏈烯基的有機聚硅氧烷、增韌稀釋劑以及抑制劑均勻混合后，得到樹脂溶解體；

25、取導熱填充料添加至樹脂溶解體中，均勻混合，得到基底膠體；

26、取增粘劑和有機氫聚硅氧烷均勻混合，得到預制膠體；

27、取催化劑添加至預制膠體中，混合脫泡后得到有機聚硅氧烷組合物。

28、另一方面，本發明提供一種芯片貼裝材料，包括所述的有機聚硅氧烷組合物。

29、另一方面，本發明提供一種光學半導體裝置，包括所述的芯片貼裝材料。

30、本發明的有益效果在于：

31、本發明提供的有機聚硅氧烷組合物，包括有機氫聚硅氧烷、含有鏈烯基的有機聚硅氧烷和導熱充填料，所述導熱填充料包括改性氧化鋁和未改性氧化鋁，將導熱填充料的改性氧化鋁和未改性氧化鋁聯合使用，改性氧化鋁經由硅烷偶聯劑改性處理后其表面羥基減少，從而減少氫鍵的結合點，對有機聚硅氧烷組合物的觸變影響較小降低體系粘度，同時改性氧化鋁也促進了組合物中膠體中粉狀物與膠體中其他體系的相容性，在不影響膠體粘度的條件下能提高導熱填充料的添加量，以實現膠體優異的導熱性能；另一方面，本申請中添加的未改性氧化鋁其表面含有大量羥基，增稠效果顯著，進而發揮較強的附著力，提升組合物中膠體的粘結性能，并且通過氫鍵形成的空間網絡結構更穩固，表現出的觸變性能更加優越；當所述改性氧化鋁和未改性氧化鋁的復配質量比滿足本申請的限制范圍0.2~5時，能進一步促進制備的有機聚硅氧烷組合物的導熱性能和附著力；綜上，本申請中采用改性氧化鋁以及未改性氧化鋁復配制備有機聚硅氧烷組合物的操作，可以同時兼顧組合物中膠體的高導熱能和高附著力。

技術特征：

1.一種有機聚硅氧烷組合物，其特征在于，包括有機氫聚硅氧烷、含有鏈烯基的有機聚硅氧烷和導熱充填料，所述導熱填充料包括改性氧化鋁和未改性氧化鋁，所述改性氧化鋁由硅烷偶聯劑改性，所述未改性氧化鋁未經硅烷偶聯劑改性；

2.根據權利要求1所述的一種有機聚硅氧烷組合物，其特征在于，所述改性氧化鋁的粒徑d50為2~5μm，所述未改性氧化鋁的粒徑d50為0.5~1μm。

3.根據權利要求1所述的一種有機聚硅氧烷組合物，其特征在于，所述改性氧化鋁為類球形結構，所述未改性氧化鋁為類橢圓形結構。

4.根據權利要求1所述的一種有機聚硅氧烷組合物，其特征在于，所述導熱填充料包括以下重量份：

5.根據權利要求1所述的一種有機聚硅氧烷組合物，其特征在于，還包括以下重量份的組分：

6.根據權利要求5所述的一種有機聚硅氧烷組合物，其特征在于，還包括催化劑，所述催化劑為鉑族金屬類催化劑，鉑族金屬類催化劑的含量為相對于所述有機聚硅氧烷樹脂的質量，以換算為鉑族金屬的質量計為0.01~1000ppm的量；

7.根據權利要求5所述的一種有機聚硅氧烷組合物，其特征在于，所述含有鏈烯基的有機聚硅氧烷為乙烯基vmq型樹脂，其乙烯基含量為0.05~1.1?mol/100g；

8.根據權利要求1~7任意一項所述的有機聚硅氧烷組合物的制備方法，其特征在于，包括以下操作：

9.一種芯片貼裝材料，其特征在于，包括權利要求1~8任一項所述的有機聚硅氧烷組合物。

10.一種光學半導體裝置，其特征在于，包括權利要求9所述的芯片貼裝材料。

技術總結
為克服現有技術中在提高有機聚硅氧烷組合物導熱性能的同時影響膠體的粘結性能的問題，本發明提供一種有機聚硅氧烷組合物、制備方法、芯片貼裝材料及一種光學半導體裝置；有機聚硅氧烷組合物包括有機氫聚硅氧烷、含有鏈烯基的有機聚硅氧烷和導熱充填料，所述導熱填充料包括改性氧化鋁和未改性氧化鋁，改性氧化鋁由硅烷偶聯劑改性；改性氧化鋁與未改性氧化鋁的復配質量比為0.2~5。本發明提供的有機聚硅氧烷組合物，采用改性氧化鋁及未改性氧化鋁復配制備有機聚硅氧烷組合物，同時滿足了有機聚硅氧烷組合物的高導熱能和高附著力，另外，當改性氧化鋁和未改性氧化鋁復配的質量比滿足本申請的限制范圍0.2~5時，能進一步促進有機聚硅氧烷組合物的導熱性能和附著力。

技術研發人員：鄭海庭,付雙梨,楊仕海,黃光燕
受保護的技術使用者：清遠慧谷新材料技術有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28