[发明专利]一种有机硅树脂及其制备而成的双交联体系高性能有机硅导热绝缘胶

说明书

技术领域

本发明属于电子器件及半导体照明技术领域，具体涉及到一种有机硅树脂及其制备而成的双交联体系高性能有机硅导热绝缘胶。

背景技术

目前用于芯片与基材之间的粘结材料只要有环氧类和有机硅类。环氧类具有良好的粘结性、耐化学腐蚀性以及优异的力学性能等。但是，在使用过程中发现环氧体系的会逐渐发生黄变以及黑化现象，大大降低了光输出效率从而影响了整个器件的可靠性要求。

为了解决这些问题，美国道康宁、日本信越、丸内等多家公司研究了使用有机硅来代替传统的环氧材料。由于有机硅具有良好的耐热性以及抗紫外性能，能够满足大功率的要求。但有机硅类的导热绝缘胶存在力学性能欠佳、粘结性能不好的问题，如CN201510418308和CN200910251588两篇专利文件中提到，CN201510418308需要添加增粘剂来增加芯片与支架之间的粘结强度，CN200910251588中合成的这种有机硅胶的保存条件要求低温。增粘剂与基体树脂二者之间可能出现相分离的问题，这间接影响耐热性以及器件的光输出性能。而保存条件要求低温，这对于能源的消耗也是一大问题。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种有机硅树脂。本发明针对以上现状，在充分理解有机硅特性的基础上，通过设计合成将带有乙烯基的硅氧烷与含氢硅油进行合成，得到的这种新型的有机硅树脂具有与基材(如铝片、铜片等)形成化学键的基团结构，不需外加增粘剂而提高了粘结作用，并且自身也能缩合交联进一步提升基体树脂的力学性能；按照配方设计混合后得到了一种双交联体系的具有自增粘、耐高温、力学性能优异并且能常温储存的的有机硅材料，解决了上述有机硅材料存在的缺点。

本发明的再一目的在于提供一种上述有机硅树脂的制备方法。

本发明的又一目的在于提供一种由上述的有机硅树脂制备而成的双交联体系高性能有机硅导热绝缘胶。

本发明的再一目的在于提供一种上述双交联体系高性能有机硅导热绝缘胶的制备方法。

本发明的又一目的在于提供上述双交联体系高性能有机硅导热绝缘胶的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种有机硅树脂，该有机硅树脂具有以下结构：

其中R₁为-H或-CH₃，R₂为-CH₃或-CH₂CH₃，R₃为-H、-CH₃或-Ph，n为5～30之间的整数，m为5～30之间的整数，z为5～20之间的整数。

上述有机硅树脂的制备方法，按照以下操作步骤：将含氢硅油溶解在有机溶剂中，并滴加入Karstedt催化剂和乙烯基硅氧烷的混合溶液，反应完毕后旋蒸除去溶剂，并减压除去未反应小分子，即可得到有机硅树脂。

所述乙烯基硅氧烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基二甲基甲氧基硅烷、乙烯基二甲基乙氧基硅烷、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和3-(异丁烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷中的一种以上。

本发明所述有机硅树脂在固化时能够形成两种交联体系，一种是有机硅树脂自身的硅氧烷水解缩合进行固化，另外一种是有机硅树脂中剩余的硅氢键与外加的乙烯基硅油进行硅氢加成从而固化。

一种由上述的有机硅树脂制备而成的双交联体系高性能有机硅导热绝缘胶，该有机硅导热绝缘胶由以下按重量份数计的组分组成：乙烯基硅油0～30份，有机硅树脂50～70份，催化剂0.05～1份，导热填料10～30份，其他功能助剂0.05～5份。

所述导热填料为碳化硅、氮化铝、氧化铝和氮化硼中的一种以上。

所述其他功能助剂为阻聚剂、抗氧化剂、补强剂和导热填料中的一种以上。

所述乙烯基硅油为线型的，分子结构中包含两个以上的乙烯基，乙烯基分布在分子量的两端或中间，乙烯基的质量百分比含量在0.2～5％之间，黏度在500～10,000mPas之间，乙烯基硅油可以是其中一种或多种的混合物；所述催化剂为VIII、VII族的金属化合物或络合物，优选铂系催化剂：Speier催化剂或Karstedt催化剂，Pt含量在1000～5000ppm之间。