[发明专利]一种半导体元件柔性封装剂及其制备方法与薄膜封装方法

说明书

本发明公开了一种半导体元件柔性封装剂及其制备方法与薄膜封装方法。该半导体元件柔性封装剂包括以下重量份数的组分：改性笼型低聚倍半硅氧烷10‑50份、第一丙烯酸酯稀释剂40‑85份、第二丙烯酸酯稀释剂3‑15份、光引发剂0.1‑10份。该半导体元件柔性封装剂具有优异的热稳定性，良好的柔韧性，低水气透过率和高透光率；另外，多官能团活性改性笼型低聚倍半硅氧烷的特定结构，有效改善了封装材料的表面张力，使得封装材料能够很好地适用于喷墨打印，提高半导体元件的封装效果。

技术领域

本申请涉及半导体元件封装技术领域，尤其涉及一种半导体元件柔性封装剂及其制备方法与薄膜封装方法。

背景技术

对于柔性半导体器件的封装，因器件中的有机材料和电极等对环境中的水汽、氧气敏感，因此制作完成后必须原位进行封装，以达到阻水阻氧的目的。一般认为封装工艺中有机层的水氧透过率＜7x 10^-4g/m²·day，有好的整体封装效果。目前比较有效的封装方式是采用薄膜封装技术，因为需要面临多次的自由弯折，对封装材料的性能必然提出更苛刻的要求。柔性器件封装材料需要在发生很大弯曲变形时仍然可以保证材料的有效使用，在具有足够柔性的同时能有效隔绝湿气和氧气，并且还要有一定的强度和热稳定性以保证产品的实际应用要求。

专利CN107863447A中公开了一种制备OLED薄膜封装层的方法，通过在基板上按顺序沉积多层有机-无机材料实现OLED薄膜封装，其中，有机材料膜层为丙烯酸酯、六甲基二硅醚、聚丙烯酸酯类、聚碳酸酸酯类、聚苯乙烯材料中的一种，虽然能够实现具有足够的柔性，在保证基板平坦化效果的同时减薄厚度，但通常这类材料的热稳定性较差，一般Tg＜60℃，在薄膜封装制程中，工艺温度＞80℃时，有机层的化学性质会发生变化，可能影响到封装效果。

笼型低聚倍半硅氧烷(POSS)是一种纳米有机-无机杂化材料，因具有Si-O交替连接的硅氧骨架组成的无机内核，其结构形状如同一个“笼子”，故得名为笼型聚倍半硅氧烷。无机内核中Si-O键的键能为445.2kJ/mol，相比之下C-C键能为350.7kJ/mol，C-O键能为359.1kJ/mol，因此要想破坏POSS无机内核中的键所需能量较大。该特殊结构的无机内核能够抑制聚合物分子的链运动而赋予其良好的热稳定性、力学性能和阻燃性。另外，POSS的分子量与分子尺寸比一般的无机填料大，在聚合物封装材料中引入能够阻碍聚合物链段的运动，因此能提高封装材料的使用温度。但是POSS不能紫外光固化，且不能直接嫁接于其它聚合物链上，与其它聚合物不能很好地相容。

因此，对POSS进行改性，在其现有的分子结构上增加多个活性基团，使其能够很好地与其它聚合物相容和化学反应，实现UV固化，同时又能够保持POSS原有的柔韧性高、热稳定性好、收缩率低、水汽透过率低的性能，对应用于柔性半导体器件的封装具有重要的应用价值。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种半导体元件柔性封装剂。

本发明的另一目的在于提供一种半导体元件柔性封装剂的制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种半导体元件的薄膜封装方法。

本发明提供一种半导体元件柔性封装剂，按照总重量为100份计算，包括以下重量份数的组分：改性笼型低聚倍半硅氧烷10-50份、第一丙烯酸酯稀释剂40-85份、第二丙烯酸酯稀释剂3-15份、光引发剂0.1-10份；

所述改性笼型低聚倍半硅氧烷的结构式如通式(Ⅰ)所示：