[发明专利]一种LED封装用高折射率乙烯基苯基硅树脂

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电器件封装用硅树脂，尤其是涉及一种LED封装用高折射率乙烯基苯基硅树脂。

背景技术

从20世纪90年代末，随着第三代半导体材料氮化镓技术的突破和蓝、绿及白光发光二极管的问世，半导体技术继引发微电子革命之后，又孕育一场新的产业革命—照明革命，其标志是半导体灯将逐步替代白炽灯和荧光灯，是人类照明史上的一大飞跃。在制造功率型LED器件过程中，由于LED本身不具有抗湿气、防氧化、防短路、保护芯片等作用，因此需经过不同型式的组装打线、胶体封装等制程。封装材料不仅能为LED芯片提供保护，而且还能起到决定光分布、降低芯片与空气之间折射率差距以增加光输出等作用，对LED的可靠性及光输出效果有绝对性影响。使用高导热、高折射率、高耐紫外和耐老化能力且透明的封装材料可明显提高LED器件的光输出功率和使用寿命。

有机硅材料主链由Si-O-Si键组成，侧基连有不同的功能基团，赋予材料本身许多优异的性能，如高透光率、高耐候性及耐老化性等，可在200-250℃长期使用，或短时间内达到300-350℃不会发生质变。有机硅材料的出现有效解决了传统环氧树脂封装材料的易黄变、对冷热冲击适应性差、无法散热等问题。因此，有机硅材料成为目前大功率LED封装的首选。

有机硅作为封装材料的一个缺点就是机械性能较差。本发明从改善其机械性能出发，通过对硅树脂中乙烯基含量的可控调节来调控硅氢加成的交联密度，从而实现对封装胶机械性能的综合调控。当乙烯基硅树脂中的乙烯基含量太低时，封装胶的交联密度小；反之，则交联密度过大，封装胶变脆，伸长率、耐老化性能不好，因此需要可控调节乙烯基含量，使其在一定范围内变化。

现有专利关于乙烯基苯基硅树脂的制备多是采用氯硅烷水解-缩聚的方法，如专利CN101343365A、CN101979427A和US2002006794（Al），反应过程中有大量HCl产生，需要进行后处理，不仅增加劳动强度，而且对环境造成污染。CN101475689A采用硅氧烷为反应原料制备甲基苯基乙烯基硅树脂，所用硅氧烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二甲基乙烯基甲氧基硅烷、二甲基乙烯基乙氧基硅烷等，该专利制备的乙烯基苯基硅树脂的乙烯基含量可调控范围非常小，只能在分子链端基调节，同时该专利没有明确指出乙烯基含量可调，也没有说明调节的方法。

本发明专利主要针对现有技术存在的问题，在有机硅树脂主链中可控引入乙烯基，并且通过乙烯基双封装头进行封端，达到乙烯基含量的可控，提供一种新型有机硅封装胶，尤其是应用在LED封装领域用的高折射率乙烯基苯基硅树脂，并且提供该树脂的制备方。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LED封装用高折射率乙烯基苯基硅树脂及其制备方法。

为达到发明目的本发明采用的技术方案是：

一种LED封装用高折射率乙烯基苯基硅树脂，其特征在于具有以下结构通式（I）：

（SiO₂）_a1（PhSiO_1.5）_a2（Ph₂SiO）_b1（ViMeSiO）_b2(Me₂ViSiO_0.5)_c1    （I）

其中：0≤a1<1、0<a2<1、0<b1<1、0<b2<1、0<c1<1，且a1+a2+b1+b2+c1=1；所述乙烯基苯基硅树脂具有三维网状结构。

上述结构通式（I）中：硅氧烷单元SiO₂表示四官能链节，PhSiO_1.5硅氧烷单元表示三官能链节，Ph₂SiO与Vi MeSiO硅氧烷单元表示双官能链节，Me₂ViSiO_0.5硅氧烷单元表示单官能链节，其中Ph为苯基、Vi为乙烯基、Me为甲基。a1、a2、b1、b2、c1表示构成硅树脂的全部硅氧烷单元为1mol时各个硅氧单元所占的摩尔数，其中0≤a1<1（不包括1），（不包括0）0<a2<1（不包括1），（不包括0）0<b1<1（不包括1），（不包括0）0<b2<1（不包括1），（不包括0）0<c1<1（不包括1）。

本发明提供的制备LED封装用高折射率乙烯基苯基硅树脂的方法，包括以下步骤：