Безкорпусная герметизация полупроводниковых приборов
Смола ЭД-6 — прозрачная вязкая жидкость от светло-желтого до светло-коричневого цвета, продукт конденсации дифенилолпропана и эпихлоргидрина в присутствии щелочи. Молекулярная масса 480—600. Температура размягчения 10° С. Содержит от 14 до. 18% эпоксидных групп и 1% летучих соединений. Мольное соотношение эпихлоргидрина и дифенилолпропана 2,5:1.
Смола Э-37—сиропообраэная жидкость от светло-желтого» до темно-коричневого цвета, продукт взаимодействия дифенилолпропана и эпихлоргидрина. Молекулярная масса 600—800. Температура размягчения 50—70° С. Содержит от 11 до 17% эпоксидных групп, 0,5% летучих соединений и 0,005 ионов хлора. Мольное соотношение эпихлоргидрина и дифенилолпропана 1,2:1.
Смола ЭЦ — густой вязкий или твердый хрупкий материал от желтого до коричневого цвета,, продукт конденсации циклического тримера циануровой "кислоты с эпихлоргидрином. Молекулярная масса 400—600. Температура размягчения 70—80^С. Содержит 30% эпоксидных групп,- 1,5% летучих соединений, 5% хлора и 0,1% ионов хлора.Смола Т-10—прозрачный вязкий материал от желтого до -коричневого цвета, продукт модификации смолы ЭД-6 полиорга носилоксаном Молекулярная масса 300—700 Температура раз-1 мягчения 60—70° С Содержит от 11,5 до 14,5% эпоксидных групп' и 97% сухого остатка Применяется для приготовления заливочных составов для изделий электронной техники, работающих в интервале температур от —60 до +220° С При комнатной темпера туре смола не токсична а при ] 220° С
не огнеопасна Полностью | растворяется в ацетоне 3
Широкое применение эпоксидных смол обусловлено исключи тельно ценным комплексо свойств, присущих этой группе I искусственных соединений (рис 43) Основные положительные качества эпоксидных смол за-ключаются в том, что на их ос нове получают жидкие и твердые | материалы, которые отвержда- ются как при комнатной, так и при повышенной температуре без образования пузырей .
В качестве отвердителей для эпоксидных смол могут быть ис-
Рис 43 Зависимость свойств эпоксид ных смол от частоты и температуры
в — тангенса угла диэлектрических потерь б — объемного и поверхностного удельного сопротивления е — диэлектрической проницае мости
пользованы алифатические и аро- % магические амины, пиперидин и ангидриды кислот Алифатические амины — диэтилентриамин и триэтилентетрамин характеризуются тем, что при добавлении их в эпоксидную смолу отверждение ее происходит при комнатной температуре Однако при повышенных температурах наблюдается ухудшение электро-физических свойств пластмасс Добавление к эпоксидным смолам ;ароматических аминов — метафенилендиамина, метилендиамина или диаминдифенила позволяет получать пластмассы, отвержде- ние которых происходит при повышенной температуре (40—60° С),^ и использовать их при более высоких рабочих температурах, чем смолы с алифатическими аминами Введение в эпоксидную смолу пиперидина дает температуру отверждения порядка 100° С . Для получения пластмасс, стойких к повышенным температурам, 1 в эпоксидную смолу добавляют ангидриды кислот (например, гидрид метилгексановой кислоты)
Отвердители придают эпоксидной смоле определенные специ-„ фические свойства, необходимые для конкретных целей применения Свойства эпоксидных смол после введения в них отвердите
лей зависят не только от рода отвердителя, но и от его количества. Избыток отвердителя (как "и его недостаток) может отразиться на свойствах конечного продукта Так, избыток аминов, особенно с высокой температурой кипения, приводит к тому, что полученные пластмассы способны вызывать коррозию некоторых металлов (меди, латуни и др ) Количество отвердителя может^ отразиться также на физико механических и электрических свойствах отвержденной смолы Таким образом, в зависимости от вида и количества введенного в смолу отвердителя можно получать термореактивные продукты с высокой химической стойкостью, механический прочностью и стабильностью электрических параметров
Для отверждения эпоксидных смол широкое применение находят следующие материалы (отвердители)
Диэтилентриамин (ДЭТА) — жидкость желтого цвета Молекулярная масса 103 Температура кипения 206° С Содержит 27,2% первичных аминов и 12,8% -вторичных Температура совмещения лежит в пределах от 20 до 40° С Для отверждения 100 ч смолы необходимо от 8 до 12 ч продукта Время отверждения при 100° С равно 6 ч
Гексаметилендиамин (ГМДА)—жидкость темно-желтого цвета Молекулярная масса 116 Температура плавления 42° С, а кипения 200° С Содержит 24% азота Температура совмещения лежит в пределах от 40 до 60° С Для отверждения 100 ч смолы необходимо от 10 до 15 ч продукта Время отверждения при 25° С равно 5 сут, при 80° С—10 ч, при 120° С—3 ч
М-Фенилендиамин (МФДА) — жидкость желтого цвета Молекулярная масса 108 Температура плавления 60° С, а кипения 280° С Температура совмещения лежит в пределах от 60 до 90° С Для отверждения 100 ч смолы необходимо от 10 до 14 ч продукта Время отверждения при температуре 80° С равно 8 ч, а при 120° С—2 ч
Дициандиамид (ДЦДА) — бесцветная жидкость Молекулярная масса 84 Температура плавления 200° С Цри нагревании разлагается Содержит 65% азота Температура совмещения лежит в пределах от 150 до 170° С Д'ля отверждения 100 ч смолы необходимо от 15 до 20 ч продукта Время отверждения при температуре 170° С равно 40 мин
Триэтаноламин (ТЭА) — бесцветная жидкость Молеку лярная масса 149 Температура кипения лежит в диапазоне от 170 до 225° С, а температура совмещения—в диапазоне от 40 до 80° С Для отверждения 100 ч смолы необходимо от 15 до 20 ч продукта Время отверждения при температуре от 80 до 100° С
равно 6 ч
Диметиланилин (ДМА)—.жидкость коричневого цвета Молекулярная масса 121 Температура китгения 192° С Температура совмещения 60° С Для отверждения 100 ч смолы необходимо от 0,05 до 0,5 ч продукта Время отверждения при температуре 20°С равно 8 ч
Отвердитель Л 18—прозрачная вязкая жидкость от желЗ того до темно-коричневого цвета. Для отверждения 100 ч. смолы, используют от 20 до 80 ч. продукта.
Малеиновый ангидрид (МА) 1 С4НаОз — бесцветные/ игольчатые кристаллы или чешуйки белого цвета, растворимые^ в воде. Молекулярная масса 98,06. Выпускается марка ЧДА. Температура плавления 52—54° С. Температура совмещения лежит в пределах от 55 до 60° С. Для отверждения 100 ч. смолы' необходимо 0,85—1 ч. продукта. Время отверждения при 120° С равно 2 ч, а при 150° С—10 ч.
Фталевый ангидрид (ФА) С8Н40з — порошок белого цвета. Молекулярная масса 148,11. Температура начала плавле-^' ния 130° С. Температура совмещения лежит в пределах от 135 до 145° С. Для отверждения 100 ч. смолы необходимо 3"ч. ангидрида. Время отверждения при 120—150° С равно нескольким часам.
Метилтепрагидрофталевый ангидрид (МТГФА) СдНщОз—белый кристаллический порошок или белые с кремовым оттенком чешуйчатые пластинки. Растворяется в эфире, ацетоне. Труднее растворяется в спирте. Не растворяется в воде. Молекулярная масса 166,179. Температура плавления 60—65°С. Вязкость при температуре 90° С равна 30 сСт. Температура^ совмещения лежит в пределах от 60 до 80° С. Для отверждения 100 ч. смолы необходимо 4 ч..продукта. Время отверждения при 120° С равно 3 ч, а при 150°^С—15 ч. Применяется в качестве отвердителя при горячем отверждении эпоксидных смол или со- , ставов на их основе. Выпускается марка Ч с содержанием чисто- | го продукта 99%. 1
Тетрагидрофталевый' ангидрид (ТГФА) — кристал-1 лический порошок белого цвета. Молекулярная масса 152. Тем--1 пература плавления 98—101° С. Температура совмещения лежит ^ в пределах от 100 до 110° С. Для отверждения 100 ч. смолы не- 1 обходимо от 2 до 4 ч. продукта. Время отверждения при 120° С < равно 2 ч, при 130° С—3 ч, а при 150° С—6 ч.
„Отъ-ердитель УП-575 — жидкость от светло- до темно-коричневого цвета, продукт конденсации гексаметилендиамина ' с циклогексаноном. Показатель преломления лежит в пределах от 1,49 до 1,51. Применяют для приготовления пластмассы с тем- :
пературой отверждения выше 20° С. Увеличивает жизнеспособ- , ность композиций.
Отвердитель АФ-2—вязкая жидкость красно-коричнево- < го цвета, продукт на основе фенола этилендиамина и форма- :
лина.
Компаунды на основе эпоксидных смол.
Эпоксидные компаунды представляют собой продукты модификации эпоксидных смол отвердителями, пластификаторами и наполнителями. При введении "модифицирующих веществ изме-няются свойства эпоксидных смол: снижается их вязкость, изменяется жизнеспособность, претерпевают изменения физико-механические и электрические свойства. Таким образом, эпоксидные компаунды представляют собой двух-, трех- и четырехкомпонентные системы, в которых первая и вторая составляющие (смола и Отвердитель) являются постоянными, а третья: и четвертая (пластификатор и наполнитель) вводятся для получения определенных свойств пластмассы.
В качестве пластификаторов, уменьшающих хрупкость компаундов, используют полиэфиры, дибутилфталаты, диоктилсеба-цинаты, трикрезилфосфаты, трифенилфосфаты и др. Количество вводимых пластификаторов обычно колеблется в пределах от 5 до 30% по отношению к массе смолы.
Наполнители (песок, кварц, тальк, слюда и др.) улучшают механические и^ термические свойства компаундов и вводятся в их состав обычно в больших количествах (до 300% по отноше'-нию к массе смолы).
Эпоксидные компаунды обладают хорошей адгезией ко многим материалам и имеют малую усадку, колебания которой от 0,4 до 2,5% зависят от условий отверждения и состава компаунда. В производстве полупроводниковых приборов и 'интегральных схем для герметизации кристаллов с р-п-переходами широко применяют следующие эпоксидные компаунды: эпоксидно-полиэфирные (К-115, К-201, К-168, К-176, Д-2, Д-4. Д-19, ЭЗК-11, ЭЗК-12), эпоксидно-тиоколевые (К-153 и др.), эпоксидно-каучковые (К-139 и др.), эпоксидно-кремнийорганические (ЭФП-60, ЭФП-61, ЭФП-62, ЭФП-63, ЭФП-64, ЭФП-65, ЭКБТ-103, БЭТА-1, КЖ-25, ЭКМ, ЭЦД, ЭКП-200).
Компаунд К-115—прозрачная жидкость от светло-желтого до коричневого цвета, продукт модификации смолы ЭД-5 полиэфиром МГФ-9. Содержит 2,5,% летучих примесей. Жизнеспособность при 20° С равна 2 ч. Отверждение проводят по одному из режимов: при комнатной температуре—24 ч, при 60° С— 10—12 ч, при 80° С—8—10 ч, при 100° С—6 ч, при ^120° С—3 ч. Предел прочности отвержденного компаунда при сжатии равен (1,1—1,4). Ю8 Н/м2, а при изгибе (0,9-1,3) • 108 Н/м2. За 24 ч поглощает 0,04% влаги и 0,4% ацетона. Удельное объемное электрическое сопротивление 1015 Ом-см, а поверхностное ' &-1014 Ом-см. Тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 106 Гц при температуре 20° С равен 0,02, а диэлектрическая проницаемость при тех же условиях равна 4 Электрическая прочность 25 кВ/мм. Теплостойкость 100° С.
Компаунд К-201 по механическим и электрическим свойствам аналогичен К-115, но обладает меньшей теплостойкостью. Применяется с большим количеством (300%) наполнителя.
Крмпаун-д К-168—продукт модификации смолы ЭД.6 полиэфиром МГФ-9 Электрофизические параметры такие же, как у компаунда К-115 Обладает повышенной- по сравнению с ним теплостойкостью. Применяется с наполнителем и без него.
Компаунд К-176 — вязкая жидкость от светло-желтого до светло-коричневого цвета, которая включает в себя 100 ч. смолы ЭД-5 и 20 ч. диоктилфталата. Содержит 3% летучих соединений. Обладает самой высокой теплостойкостью среди компаундов этой группы.
Компаунды типа Д (Д-2, Д-4, Д-19) — вязкие жидкости. Применяются для заливки и обволакивания конструкций электронной техники. Состоят из 100 ч смолы ЭД-6, от 2 до 10 ч. от-вердителя и от 5 до 200 ч. наполнителя. Рабочая температура от —60 до +80°С. Предел прочности при изгибе (0,98—1,6) -108 Н/м2, а при сжатии (1,06—1,9)-108 Н/м2. Удельная вязкость в пределах (0,6—2,5) • 106 Н/м2. Тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 106 Гц при температуре 20° С равен 0,02, а диэлектрическая проницаемость равна 4.
Компаунд ЭЗК-11 состоит из 100 ч смолы ЭД-6, 12 ч. отвердителя, 18 ч касторового масла, 12 ч. бутилметакрилата, 150 ч. кварца, 150 ч. талька. Удельное объемное электрическое сопротивление при 20° С равно 1014 Ом-см, а при 80°С—1013 Ом-см. Тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 106 Гц при 20° С равен 0,001, а при 80° С—0,03. Диэлектрическая проницаемость при тех же условиях соответственно равна 4,1 и 4,6. Время отверждения при 80° С равно 1 ч, при 100° С—2 ч, а при 140° С—3 ч.
Компаунд ЭЗК-12 состоит из 100 ч эпоксидной смолы ЭД-5, 10 ч. отвердителя, 10 ч. стирола и 100 ч двуокиси титана. Удельное объемное сопротивление при 20° С равно 1014 Ом-см, а при 100° С—109 Ом-см. Тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 106 Гц при 20° С равен 0,02, а при 100° С—0,05. Диэлектрическая проницаемость при тех же условиях соответственно равна 9 и 12. Время отверждения при 60—80° С равно 8—12 ч.
Компаунд К-153 (эпоксидно-тиоколевый) — однородная жидкость от светло- до темно-бурого цвета, обладает повышенной эластичностью и хорошей морозостойкостью. В состав компаунда входят эпоксидная смола ЭД-5, тиокол и полиэфир МГФ-9. Для отверждения рекомендуется выбирать один из следующих режимов: 8 ч при 18—20° С и 6—8 ч при 80° С; 8 ч при 18—20° С, 2 ч при 75—80° С и 6 ч при 100° С; 8 ч при 18—20° С и 3 ч при 120° С. В некоторых случаях отверждение проводят при комнатной температуре в течение 3 суток. Отвержденный компаунд имеет предел прочности при изгибе (0,8—1)-108. Н/м2, -при растяжении—' (4—5) • 107 Н/м2, а при сжатии— (1—1,2) • 108 Н/м2 Относительное удлинение при разрыве составляет от 3 до 5%. За 24 ч впитывает 0,08% влаги, за 30 суток—0,3%. После пребывания в ацетоне в течение 24 ч увеличивает массу на 2%. Удельное объемное электрическое сопротивление равно 1014 Ом-см. Тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 106 Гц при 20° С равен 0,03, а диэлектрическая проницаемость равна 4. Электрическая прочность при толщине образца 2 мм равна 20 кВ/мм.
_ Компаунд К-139—продукт модификации смолы ЭД-5 полиэфиром МГФ-9 и парбоксилатным каучуком Т: КА-26. Применяется
для герметизации деталей электронной аппаратуры и приборов Жизнеспособность компаунда после приготовления не превышает 2 ч Скорость полимеризации при температуре 140° С равна 30—50 с Отверждение можно проводить по одному из следующих режимов: 48 ч—при 20° С; 6 ч—при 20° С, 2 ч—при 80° С и 6 ч— при 100° С; 6 ч—при 20° С и 8—10 ч—при 60—80° С Предел прочности при изгибе (5—6)-107 Н/м2, при растяжении (4—6) • 107 Н/м2. Относительное удлинение при разрыве 8% Температура стеклования 75° С Удельное электрическое сопротивление при 20° С равно 1014 Ом-см Тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 106 Гц при 20° С равен 0,04, а диэлектрическая проницаемость равна 4,5
Пресс-материал ЭКП-200 — эпоксикремнийорганический пресспорошок черного цвета с дисперсностью 0,5 мм на основе эпоксидной смолы ЭД-6, отвердителей и минерального наполнителя применяется для герметизации изделий электронной техники, а также для изготовления деталей радиоэлектронной аппаратуры, рассчитанных на эксплуатацию в диапазоне температур от —60 до +200° С в течение 1000 ч Время желатинизации при 160° С равно 1—2 мин Тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 106 Гц равен 0,03, а диэлектрическая проницаемость равна 5 Удельное электрическое сопротивление при 20° С равно 1014 Ом-см, а после пребывания в атмосфере с 98% влажности при температуре 40°С в течение 30 сут—1013 Ом-см Электрическая прочность при нормальных условиях и после пребывания во влажной'атмосфере 20 кВ/мм Усадка не превышает 0,5% Плотность 1,7—1,9 г/см3 Коэффициент линейного расширения 30-10-6 /°С Водопоглощение 0,5% Время отверждения при 160° С равно 4—5 мин на 1 мм толщины образца
Эпоксидные формовочные порошки ЭФП — пресспорошки на основе эпоксидной смолы ЭД-6, отвердителя и минеральных наполнителей, выпускаемые пяти марок ЭФП-60, ЭФП-61, ЭФП-62, ЭФП-64 (черные) и ЭФП-65 (красно оранжевый) и применяемые для герметизации и изготовления деталей радиоэлектронной аппаратуры Дисперсность порошков всех марок 0,5 мм Время желирования при температуре 150° С от 40 до 120 с Жизнеспособность при температуре хранения 25° С равна 1,5 ч Тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 106 Гц равен 0,03 Диэлектрическая проницаемость 6 Удельное объемное и поверхностное сопротивление 1014 Ом-см Электрическая прочность 20 кВ/мм Предел прочности при статическом изгибе составляет: для ЭФП-60—6-Ю7 Н/м2, для ЭФП-61—7-107 Н/м2, для ЭФП-62—9-Ю7 Н/м2, а для ЭФП-64 и ЭФП-65—7-Ю7 Н/м2. Коэффициент линейного расширения до ЭФП-60, ЭФП-62 и ЭФП-65 равен (32-38) • Ю-6 1/°С, для ЭФП-61 — (28-32) X Х10-6 17° С, а для ЭФП-64—(22—25) • 10-6 1/°С.'Усадка материала всех марок не превышает 0,5% Плотность изменяется от 1,7 г/см3 для ЭФП-60 до 2,2 г/см3 для ЭФП-65 Время отвержде-
ния всех порошков при 150° С равно 3—4 мин при толщине образ-| ца 1 мм
Компаунд ЭК.БТ-103—прозрачная однородная жидкость светло-желтого цвета, получаемая смешиванием эпоксидной смолы ЭД-5 с отвердителем и ускорителем полимеризации. Применяется для защиты источников излучения, работающих в инфракрасной и видимой областях спектра, а также герметизации полупроводниковых приборов. Не теряет своих свойств при использовании в условиях пониженных (—60° С) и повышенных (+120° С) температур. Показатель преломления при 20° С равен 1,55. Жизнеспособность 10—12 ч. Тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 106 Гц при 20° С равен 0,05. Диэлектрическая проницаемость 5. Удельное объемное сопротивление при 20° С равно 1014 Ом-см, электрическая прочность 20 кВ/мм. Теплостойкость 90° С. Водопроницаемость за 24 ч не превышает 1%.
Компаунд БЭТА-1—однородная жидкость светло-желтого цвета, получаемая смешиванием эпоксидной смолы ЭД-5, отвер-дителя и ускорителя полимеризации. Применяется для герметизации полупроводниковых источников излучения в инфракрасной и видимой области спектра, а также для изготовления корпусов различных полупроводниковых приборов. Стоек в интервале температур от —60 до +100° С. Показатель преломления 1,55. Жизнеспособность 24 ч. Тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 106 Гц при 20° С равен 0,05. Диэлектрическая проницаемость 5. Удельное объемное сопротивление 2-Ю9 Ом-см. Водопоглоще-ние в течение суток не превышает 1%.
Компаунд КЖ-25 — вязкая однородная жидкость ярко-красного цвета, получаемая смешиванием эпоксидной смолы ЭД-5, отвердителя, наполнителя и ускорителя полимеризации. Применяется для герметизации германиевых полупроводниковых приборов, работающих в интервале температур от —60 до +70° С. Жизнеспособность 10—12 ч. Тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 106 Гц при 20° С равен 0,02. Диэлектрическая проницаемость 4. Удельное объемное сопротивление при 20° С равно
1014 Ом-см. Электрическая прочность 20 кВ/мм. Усадка при полимеризации не превышает 1 %.
Компаунд ЭКМ—вязкая жидкость кирпично-красного цвета. Применяется для герметизации полупроводниковых диодов и транзисторов. Диапазон рабочих температур от—60 до +120° С. Усадка после отверждения не превышает 0,9%. Жизнеспособность 4 ч. Предел прочности на разрыв 7,4-Ю7 Н/м2. КТР равен 47-Ю-6 1/°С. Тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 106 Гц при 20° С равен 2,5-10~2. Диэлектрическая проницаемость 4,5. Удельное объемное сопротивление при 20° С равно
1015 Ом-см. Электрическая прочность 35 кВ/мм.
Компаунд ЭЦД—вязкая жидкость черного цвета. Диапазон рабочих температур от —60 до +150° С. Усадка после затвердевания 0,7%. Жизнеспособность 48 ч. Предел прочности на разрыв 7,3-Ю7 Н/м2. Тангенс угла диэлектрических потерь на частоте
Ю9 Гц при 20°С равен 1,5-Ю-2. Диэлектрическая проницаемость 2,5. Удельное объемное сопротивление при 20°С равно 1015 Ом-см. Электрическая прочность 20 кВ/мм.
Компаунд К-18—вязкотекучий материал от белого до темно-серого цвета. Применяется для герметизации полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, работающих в атмосфере с повышенной влажностью в интервале температур от —60 до +250° С. Жизнеспособность 6 ч. Содержание летучих примесей при температуре 150° С не превышает 1,5%. Относительное удлинение при разрыве 80%. Удельное объемное сопротивление при 20°С и относительной влажности 65% равно 1013 Ом-см. Тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 105 Гц равен 0,02, а диэлектрическая проницаемость на той же частоте равна 3. Электрическая прочность 15 кВ/мм.
Компаунд К-25 — вязкая жидкость от серого до черного цвета, получаемая смешиванием смолы СК-25,1 наполнителя (стекло—кристаллического цемента марки СЦ-90-1), красителя (нигрозина) и отвердителя (полиамидной смолы Л-20). Применяется для защиты и герметизации полупроводниковых приборов, работающих в интервале температур от —60 до +150°. Жизнеспособность при 20°С не более 2 ч. Тангенс угла диэлектрических потерь при 20°С и частоте Ю6 Гц равен 0,015. Диэлектрическая проницаемость 4,5. Удельное объемное сопротивление 1,5-Ю12 Ом-см. Для приготовления компаунда берут 100 мае ч смолы СК-25, 100—200 мае. ч. стеклокристаллического цемента, 2 мае. ч нигрозина и 50—60 мае. ч. смолы Л-20.
Компаунд К-26—вязкая жидкость красного цвета, получаемая смешиванием смолы ЭД-20, красителя, разбавителя (гли-цидилового эфира) и отвердителя (полиамидной смолы Л-20). Применяется для герметизации цифрознаковых индикаторов, работающих в интервале температур от —60 до +125° С. Жизнеспособность не более 2 ч. Тангенс угла диэлектрических потерь при 20°С и частоте Ю6 Гц равен 0,03, а диэлектрическая проницаемость при тех же условиях равна 5. Удельное объемное сопротивление при 20°С равно 8-Ю14 Ом-см. Водопоглощение не превышает 0,5%. Разрушающее напряжение дри растяжении 2,5-Ю7 Н/м2. Для приготовления компаунда берут 100 мае. ч смолы ЭД-20, 20 мае ч. глицидилового эфира, 50 мае. ч. полиамидной смолы Л-20 и 0,5 мае ч. красителя.
Пресс-материал ЭФП-63—порошок темно-серого цвета, композиция на основе эпоксидной смолы, минеральных наполнителей, отвердителя и красителя. Применяется для герметизации полупроводниковых приборов и гибридных интегральных микросхем. Тангенс угла диэлектрических потерь на частоте Ю6 Гц равен 0,03, а диэлекгрическая проницаемость на той же частоте равна 5 Удельное объемное сопротивление Ю14 Ом-см. Электрическая прочность 20 кВ/мм. Разрушающее напряжение при статическом изгибе 9-Ю'' Н/м2. КТР в интервале температур от 20 до 125° С равен 25-Ю-6 1/°С. Усадка 0,6%.
Компаунд ЭКБТ-103—прозрачная однородная жидкость светло-желтого цвета, композиция на основе эпоксидной смолы ЭД-22 с отвердителем и ускорителем. Применяется для защиты и герметизации полупроводниковых источников света в инфракрасной и видимой областях спектра и обеспечивает работу приборов в диапазоне температур от —60 до +120° С. Показатель преломления при 20° С равен 1,55 Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 106 Гц равен 0,05, а диэлектрическая проницаемость на той же частоте равна 5. Удельное объемное сопротивление 1014 Ом-см. Электрическая прочность 20 кВ/мм. Прозрачность в исходном состоянии не менее 88%, а после обработки при температуре 120° С в течение 30 сут^-85%. Водопоглощение не более 1%. Для приготовления компаунда берут 100 мае. ч. смолы ЭД-22, 10 мае. ч. отвердителя (трибутилбората) и 1 мае ч. ускорителя (марки '606/2).
Компаунд Л-1—композиция на основе эпоксидной смолы ЭД-24, смолы «Оксилин-5», отвердителя (МТГФА) и ускорителя (диметилбензиламина). Применяется для герметизации цифро-знаковых индикаторов. Для получения герметизирующего состава красного или зеленого цвета в состав вводят смолу «Оксилин-5» соответс'пвуюйцего цвета. Для приготовления компаунда берут 40 мае. ч. смолы ЭД-24, 60 мае. ч. смолы «Оксилин-5», 37 мае ч. отвердителя и 1 мае. ч.ускорителя.
Компаунды ОП-3 и ОП-ЗМ (О—оптический, П—прозрачный, 3—номер компаунда, М—модифицированный) применяются для заливки элементов оптоэлектронных приборов. Компаунды—прозрачные жидкости: ОП-3—бесцветная или слабого желтого цвета, а ОП-ЗМ—желтого, зеленого, красного и рубинового цветов. Время желирования при температуре 120° С не более 10 мин. Показатель преломления 1,48. Вязкость компаундов лежит соответственно в Пределах от 150 до 500 и от 1500 до 6000 сСт. Светопропускание при толщине 0,8—1 мм и 20° С от 65 до 85%. Тангенс угла диэлектрических потерь при 20° С и частоте 106 Гц равен 0,03, а диэлектрическая проницаемость при тех же условиях равна 5 Удельное объемное сопротивление при 20° С равно 1014 Ом-см Разрушающее напряжение при растяжении лежит в пределах от 1.5-Ю7 до 2,5-Ю7 Н/м2. Водопоглощение за 24 ч не превышает 0,5%. КТР равен 8-Ю-5 1/°С.
Компаунд ОП-6—прозрачная жидкость желтоватого или красного цвета. Применяется для герметизации оптоэлектронных приборов, работающих при температурах от —60 до +125° С. Приготовляется на основе эпоксидной смолы и отвердителя ангидридного типа. Время желирования при температуре 120° С равно 30 мин Прозрачность при длине волны 0,7—1 мкм и температуре 20° С не менее 85%. Водопоглощение за 24 ч не более 0,3%.
Компаунд ОП-429/1—вязкая, бесцветная, прозрачная жид-' кость. Применяется для защиты и герметизации цифрознаковых индикаторов и оптронов, работающих при температурах от —60 до +125° С. Время желирования 1 ч. Показатель преломления при
20° С равен 1,53. Светопропускание при толщине 1 мм и 20° С в инфракрасной и видимой области спектра не менее 85%. Тангенс угла диэлектрических потерь при 20° С и частоте Ю6 Гц равен 0,03, а диэлектрическая проницаемость при тех же условиях равна 3,8 Удельное объемное сопротивление при 20° С равно 1013 Ом-см. Водопоглощение в холодной воде за 24 ч. не превышает 0,1%. Разрушающее напряжение при растяжении равно 4,5-Ю7 Н/м2. Выдерживает в течение 5 мин температуру 240° С.
Компаунд ОП-429/2 — вязкая жидкость белого цвета. Применяется для герметизации и защиты полупроводниковых приборов. Отличается от компаунда ОП-429/1 меньшим водопоглощением.
Защита поверхности p-n-переходов вазелином и цеолитами.
При сборке полупроводниковых кристаллов с p-n-переходами в корпуса используют метод стабилизации параметров введением в корпус прибора кремнийорганического вазелина в сочетании с влагопоглощающими добавками (гетерами), например с цеолитом. Изоляционный вазелин представляет собой смесь кремнийорганической жидкости с мелкодисперсным наполнителем в виде вязкой пасты. Широкое применение получили кремнийорганические вазелины КВ-3, КВ-2, КВ-3А.
Вазелин обладает высокими изоляционными свойствами: удельное объемное сопротивление вазелина при температуре 200С составляет 1014ом*, а при 1500-1012ом*см; тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 106 гц-0,006; диэлектрическая проницаемость-2,8, а диэлектрическая прочность-15 кВ мм.
Перед нанесением на полупроводниковые кристаллы или корпуса вазелин подвергают вакуумной сушке при температуре 1500С в течение 8-10 ч. Технологический процесс нанесение вазелина проводиться в скафандрах в атмосфере осушенного азота.
Так же герметизацию производят цеолитным адсорбентом и синтетическими цеолитами:
Цеолитный адсорбент — порошкообразный синтетический цеолитный материал CaA, применяемый для создания защитной атмосферы во внутренних областях корпусов полупроводниковых приборов, выпускается двух видов: мелкокристаллический с размерами кристаллов от 1 до 5 мкм и крупнокристаллический с размерами кристаллов от 3 до 8 мкм. Статическая активность – влогоёмкость при относительной влажности воздуха 0,03% в течение 24 ч равна 18%. На основе порошка изготовляют таблетки диаметром 4 и 6 мм и толщиной 0,6 мм.
Синтетические цеолиты — высокоэффективные алюмосиликатные адсорбенты; в обезвоженном виде – пористые кристаллы с размерами около 1 мкм. Поры цеолитов представляют собой сферические полости с диаметром от 1,14 до 1,19 нм, соединённые между собой более узкими отверстиями , называемые окнами . Эффективные диаметры окон существенно отличаются в каждом типе цеолита и зависят от природы ионообменного катиона. Выпускаются пять марок цеолитав: КА, NaA, CaA, NaX и CaX, в которых эффективный диаметр окон соответственно равен 0,3;0,4;0,5;0,8;0,9 нм. Находящиеся в полостях цеолитов катионы создают в них области с неоднородными электростатическими полями, поэтому цеолиты особенно энергично адсорбируют электрически несимметричные молекулы воды, двуокиси углерода, метанола, а так же органических веществ.
Особенностью адсорбционных свойств пористых кристаллов цеолитов является молекулярно-ситовое действие; в первичной пористой структуре адсорбируются молекулы малых размеров, более крупные молекулы, для которых входы в полости через окна недоступны, не адсорбируются. Поэтому при использовании цеолитов необходимо учитывать органические адсорбируемости веществ за счёт молекулярно-ситового действия.
Кристаллы цеолитов микроскопических размеров в смеси с добавками 15–20% глины формируют в таблетки, гранулы или шарики различных размеров, которые для повышения механической прочности подвергают термической обработке в течение 2-6 часов при 550-600 С. Адсорбционные свойства формованных цеолитов по сравнению с кристаллическими обычно ниже на 20% в результате введения глины. Формованные цеолиты применяются для глубокой осушки и тонкой очистки газов и жидкостей. Основные свойства цеолитов приведены в таблице №1!
Характеристика |
Марка цеолита |
||||
KA |
NaK |
CaA |
NaX |
CaX |
|
Насыпная масса, г/см2 |
0,62 |
0,65 |
0,65 |
0,6 |
0,6 |
Механическая прочность на раздавливание, Н/м2 |
4106 |
5106 |
5106 |
4106 |
4106 |
Водостойкость, мас. % |
96 |
96 |
96 |
96 |
96 |
Динамическая активность по парам воды, мг/см3, для таблеток диаметров, мм: |
|||||
4,5 |
62 |
90 |
72 |
95 |
90 |
3,6 |
70 |
10 |
80 |
100 |
95 |
2,0 |
85 |
12 |
95 |
105 |
100 |
Динамическая активность по углекислому газу, мг/см3 |
2,0 |
— | — | — | — |
Динамическая
активность
по парам бензола,
мг/см3,
|