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公開番号2025085321
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-05
出願番号2023199118
出願日2023-11-24
発明の名称熱硬化型シリコーン組成物、ダイボンド材及び光半導体装置
出願人信越化学工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C08L 83/07 20060101AFI20250529BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】硬度及びダイシェア強度に優れる硬化物を与える熱硬化型シリコーン組成物、また、該組成物からなるダイボンド材、さらに、該ダイボンド材の硬化物で光半導体素子をダイボンディングした光半導体装置を提供すること。
【解決手段】下記(A)～(D)成分:
(A)下記式(1)で表される平均構成単位比を有するオルガノポリシロキサン、
(R¹ ₃SiO_1/2)_a(R² _3-nR³ _nSiO_1/2)_b(R¹ ₂SiO_2/2)_c(R¹SiO_3/2)_d(SiO_4/2)_e ・・・(1)
(B)有機過酸化物、
(C)一分子中に珪素原子に結合した水素原子を2個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、及び
(D)白金族金属触媒
を含有することを特徴とする熱硬化型シリコーン組成物。
【選択図】なし

特許請求の範囲【請求項１】
下記（Ａ）～（Ｄ）成分：
（Ａ）下記式（１）で表される平均構成単位比を有するオルガノポリシロキサン、
（Ｒ
１
３
ＳｉＯ
１／２
）
ａ
（Ｒ
２
３－ｎ
Ｒ
３
ｎ
ＳｉＯ
１／２
）
ｂ
（Ｒ
１
２
ＳｉＯ
２／２
）
ｃ
（Ｒ
１
ＳｉＯ
３／２
）
ｄ
（ＳｉＯ
４／２
）
ｅ
・・・（１）
（式中、Ｒ
１
は、独立に脂肪族不飽和結合を有しない、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数１～１２の一価炭化水素基を表し、Ｒ
２
は、独立に炭素原子数２～１０のアルケニル基を表し、Ｒ
３
は、独立に下記式（２）で表される基を表し、ｎは、１．５～３の数であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは、ａ≧０、ｂ＞０、ｃ≧０、ｄ≧０、ｅ≧０を満たす数であり、但しｄ＋ｅ＞０であり、かつａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１を満たす数である。）
TIFF
2025085321000021.tif
30
121
（式中、Ｒ
４
は、水素原子またはメチル基であり、Ｒ
５
は、独立に脂肪族不飽和結合を有しない、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数１～１２の一価炭化水素基を表し、Ｚ
１
は、炭素原子数１～１０のアルキレン基またはオキシアルキレン基であり、Ｚ
２
は、炭素原子数２～１０のアルキレン基であり、ｍは、０～２０の整数である。なお、波線を付した線は結合手を表す。）
（Ｂ）有機過酸化物、
（Ｃ）一分子中に珪素原子に結合した水素原子を２個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、及び
（Ｄ）白金族金属触媒
を含有することを特徴とする熱硬化型シリコーン組成物。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記式（１）におけるＲ
１
が、メチル基であり、Ｒ
２
が、ビニル基であり、Ｒ
３
が、下記式（３）で表される基であることを特徴とする請求項１に記載の熱硬化型シリコーン組成物。
TIFF
2025085321000022.tif
27
135
（式中、波線を付した線は結合手を表す。）
【請求項３】
前記式（１）におけるｂが、０．０５～０．２の数であり、ｎが、２～３の数であることを特徴とする請求項１に記載の熱硬化型シリコーン組成物。
【請求項４】
前記式（１）におけるｃおよびｄが、０であることを特徴とする請求項１に記載の熱硬化型シリコーン組成物。
【請求項５】
更に、（Ｅ）成分である下記式（４）で表される平均構成単位比を有するオルガノシロキサンを含むことを特徴とする請求項１に記載の熱硬化型シリコーン組成物。
（Ｒ
１
３
ＳｉＯ
１／２
）
ｆ
（Ｒ
２
Ｒ
１
２
ＳｉＯ
１／２
）
ｇ
（Ｒ
３
Ｒ
１
２
ＳｉＯ
１／２
）
ｈ
（Ｒ
１
２
ＳｉＯ
２／２
）
ｉ
（Ｒ
１
ＳｉＯ
３／２
）
ｊ
（ＳｉＯ
４／２
）
ｋ
・・・（４）
（式中、Ｒ
１
、Ｒ
２
およびＲ
３
は、上記式（１）と同じである。ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋは、ｆ≧０、ｇ≧０、ｈ＞０、ｉ≧０、ｊ≧０、ｋ≧０、かつ、ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉ＋ｊ＋ｋ＝１を満たす数である。）
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の熱硬化型シリコーン組成物からなるものであることを特徴とするダイボンド材。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の熱硬化型シリコーン組成物の硬化物であることを特徴とするシリコーン硬化物。
【請求項８】
請求項７に記載のシリコーン硬化物を有するものであることを特徴とする光半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱硬化型シリコーン組成物、該組成物からなるダイボンド材及び該ダイボンド材の硬化物を用いた光半導体装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光半導体素子は、電力消費量が少ないという優れた特性を有するため、屋外照明用途や自動車用途の光半導体デバイスへ適用されており、光半導体デバイス中の光半導体素子は、ダイボンド材を用いて筐体に接着・固定されている。ダイボンド材組成物としては、ＬＥＤ素子の高輝度及び高出力化に伴い、耐久性に優れるシリコーン樹脂が使用されている。ダイボンド材は、ダイボンド工程後のワイヤーボンディング工程において、素子を保持する必要がある。ダイボンド材の強度が不足している場合、ボンディングできないことから、一般に高硬度な材料が使用される。
【０００３】
近年のＬＥＤチップが小型化することに伴い、接着時に使用されるダイボンドは小面積においても高い接着性を発現することが求められている。接着力が不十分な場合、ワイヤーボンディング工程においてチップが剥離し、ボンディングができないといった問題が発生する。
【０００４】
ダイボンド材として用いられるシリコーン樹脂の硬化機構は多岐にわたるが、白金触媒を用いたＳｉＨ基とアルケニル基のヒドロシリル化反応による付加反応が広範に用いられている。ＬＥＤパッケージ上には、白金触媒へ作用する成分（硫黄化合物、窒素化合物、リン化合物等）が存在することがある。このような場合、硬化反応が阻害され、硬度・接着性が低下することがある。（メタ）アクリル基等を用いたパーオキサイド硬化も硬化機構として一般的に用いられているが、パーオキサイドによる硬化では、酸素によってラジカルが消費され、表面の硬化反応が阻害される。これに対し、（メタ）アクリル基の、パーオキサイドによるラジカル硬化と、ＳｉＨ基と脂肪族不飽和結合の付加反応を併用することで、ヒドロシリル化（付加）硬化への反応阻害とパーオキサイド硬化への酸素阻害に対して耐性を有した硬化物を与える熱硬化型シリコーン組成物の利用が提案されている（特許文献１）。しかしながら、ダイシェア強度は不十分であり、より高いダイシェア強度を有する材料が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１８－０７６４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、硬度及びダイシェア強度に優れる硬化物を与える熱硬化型シリコーン組成物、また、該組成物からなるダイボンド材、さらに、該ダイボンド材の硬化物で光半導体素子をダイボンディングした光半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明では、下記（Ａ）～（Ｄ）成分：
（Ａ）下記式（１）で表される平均構成単位比を有するオルガノポリシロキサン、
（Ｒ
１
３
ＳｉＯ
１／２
）
ａ
（Ｒ
２
３－ｎ
Ｒ
３
ｎ
ＳｉＯ
１／２
）
ｂ
（Ｒ
１
２
ＳｉＯ
２／２
）
ｃ
（Ｒ
１
ＳｉＯ
３／２
）
ｄ
（ＳｉＯ
４／２
）
ｅ
・・・（１）
（式中、Ｒ
１
は、独立に脂肪族不飽和結合を有しない、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数１～１２の一価炭化水素基を表し、Ｒ
２
は、独立に炭素原子数２～１０のアルケニル基を表し、Ｒ
３
は、独立に下記式（２）で表される基を表し、ｎは、１．５～３の数であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは、ａ≧０、ｂ＞０、ｃ≧０、ｄ≧０、ｅ≧０を満たす数であり、但しｄ＋ｅ＞０であり、かつａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１を満たす数である。）
TIFF
2025085321000001.tif
27
116
（式中、Ｒ
４
は、水素原子またはメチル基であり、Ｒ
５
は、独立に脂肪族不飽和結合を有しない、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数１～１２の一価炭化水素基を表し、Ｚ
１
は、炭素原子数１～１０のアルキレン基またはオキシアルキレン基であり、Ｚ
２
は、炭素原子数２～１０のアルキレン基であり、ｍは、０～２０の整数である。なお、波線を付した線は結合手を表す。）
（Ｂ）有機過酸化物、
（Ｃ）一分子中に珪素原子に結合した水素原子を２個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、及び
（Ｄ）白金族金属触媒
を含有することを特徴とする熱硬化型シリコーン組成物を提供する。
【０００８】
本発明の熱硬化型シリコーン組成物であれば、付加反応のみならず末端に複数の（メタ）アクリル基を有する特定構造のオルガノポリシロキサンにより、硬化反応の際に架橋が高密度化し、硬度およびダイシェア強度に優れた硬化物を与えることができる。
【０００９】
又、本発明の熱硬化型シリコーン組成物は、上記式（１）におけるＲ
１
が、メチル基であり、Ｒ
２
が、ビニル基であり、Ｒ
３
が、下記式（３）で表される基であることが好ましい。
TIFF
2025085321000002.tif
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（式中、波線を付した線は結合手を表す。）
【００１０】
このような（Ａ）成分を含む本発明の熱硬化型シリコーン組成物であれば、硬化性および硬化物のダイシェア強度により優れるものとなる。
（【００１１】以降は省略されています）

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