[发明专利]桥联有机硅树脂、膜、电子器件以及相关方法

说明书

本发明公开了具有通式(1)的桥联有机硅树脂：(HSiO_3/2)_x(SiO_3/2‑X‑SiO_3/2)_y (1)；其中x和y各自为0至1之间的值，使得x+y＝1；并且其中X为包含硅亚芳基或‑(CH₂)_qSiRR¹[O(SiRR¹O)_n]SiRR¹‑(CH₂)_q'‑基团的二价基团，其中n为1至10的整数，每一个R和R¹均为独立选择的取代或未取代的烃基基团，q和q'各自独立地为选自0或选自1至6的整数。本发明还公开了与所述桥联有机硅树脂及其最终用途有关的各种方法。

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求2016年9月30日提交的美国临时专利申请No.62/402,282的优先权和所有优点，该临时专利申请的内容据此以引用方式并入。

技术领域

本发明整体涉及有机硅树脂，并且更具体地涉及形成具有优异物理特性的膜的桥联有机硅树脂以及相关方法、膜和电子器件。

背景技术

有机硅树脂是本领域中已知的并且用于各种最终用途应用中。有机硅树脂通常包括可归因于存在T甲硅烷氧基单元(R⁰SiO_3/2)和/或Q甲硅烷氧基单元(SiO_4/2)的三维网络，其中R⁰为取代基。有机硅树脂的特性因其交联密度和甲硅烷氧基单元的摩尔分数等而不同。增大交联密度通常导致有机硅树脂具有更大的硬度和/或刚度。二氧化硅或玻璃包含Q甲硅烷氧基单元。

T树脂或倍半硅氧烷通常用于旋涂式玻璃(SOG)应用，其中将T树脂施加在基底上，旋涂成层，并退火以获得旋涂式玻璃(SOG)膜。SOG膜是期望的，因为它们可以由液体形式(例如在溶剂中)的T树脂形成，然后退火以获得具有类似于玻璃的特性的SOG膜。SOG膜的介电特性允许许多最终用途应用，特别是在电子产业中的应用。

然而，不同于玻璃，SOG膜通常易碎并且在升高的温度下会碎裂。在某些SOG膜厚度下，该问题可能特别突出。因此，热稳定性和抗裂性限制了SOG膜和适用于制备此类SOG膜的T树脂的潜在最终用途应用。

发明内容

本发明提供了桥联的有机硅树脂。桥联的有机硅树脂具有通式(1)：

(HSiO_3/2)_x(SiO_3/2-X-SiO_3/2)_y (1)；

其中x和y各自为0至1之间的值，使得x+y＝1；并且其中X为包含硅亚芳基或-(CH₂)_qSiRR¹[O(SiRR¹O)_n]SiRR¹-(CH₂)_q'-基团的二价基团，其中n为1至10的整数，每一个R和R¹均为独立选择的取代或未取代的烃基基团，q和q'各自独立地为选自0或选自1至6的整数。

本发明还公开了制备桥联有机硅树脂的方法。该方法包括使初始的有机硅树脂与桥联化合物反应，以得到桥联的有机硅树脂。初始有机硅树脂具有通式(HSiO_3/2)_n'，其中n'为1。桥联化合物具有通式(4)：

R³-Z'-R³ (4)；

其中每个R³独立地为与初始有机硅树脂的硅键合氢原子反应的官能团，并且Z'包含亚芳基基团或硅氧烷部分。