Безкорпусная герметизация полупроводниковых приборов

атмосфере с повышенной влажностью ( 98%) ее объемное сопротивление

снижается до 1011 Ом(см. Термостойкость 150-1800С.

Лак К-57 –прозрачная вязкая масса светло-желтого цвета.Время

высыхания пленки лака при температуре 2000С равно 1-1,5 часа. Удельное

сопротивление при 200С равно 1014 Ом(см, а при 2000С –1012Ом см.

Термостойкость 180-2000С. Пленка обладает высокой влагостойкостью и

стойкостью к термоциклическому изменению температуры. Рекомендуемый режим

сушки: выдержка 10 часов при 150-1700С.

Лак МК-4У –вязкая масса желтого цвета. Связующим веществом является

кремнийорганическая смола , модифицированная полиэфирами и эпоксидными

смолами, а в качестве наполнителя в смолу вводиться слюда мусковит.

Рекомендуемый режим сушки: выдержка 2 ч при 1800С. Удельное объемное

сопротивление при 200С равно 1014 Ом*см. Термостойкость 180-2000С.

Защитный лак ПЭ-518 – терефталевоглицириновой смолы ТФ-4 в

циклогексане; прозрачная жидкость от светло- до темно-жёлтого цвета.

Обладает термостойкостью в диапазоне температур от –60 до +100С. Тангенс

угла диэлектрических потерь на частоте 106 Гц равен 0,04. Удельное объёмное

сопротивление равное в обычных условия 1014 Ом*см, после пребывание во

влажной среде атмосфере в течении 48 часов снижается до 1012 Ом*см.

Применяется для защиты p-nпереходов от воздействия влаги и воздуха.

Защитный лак КО-938В — раствор кремнийорганической смолы и толуола,

модифицированный полиэфиром; жидкость коричневого цвета. Перед

употреблением в лак добавляют сиккатив. Содержание сухого остатка равно

50%. Плёнка высыхает при 150 С в течение 30 мин. Адгезионная прочность

8*104 Н/м2. Электрическая прочность при 20 С равна 75 кВ/мм, при 200 С — 40

кВ/мм, а после воздействия влажной атмосферы в течении 48 часов —50 кВ/мм.

Удельное объёмное электрическое сопротивление при 20 С равна 1014 Ом*см, а

при 200 С — 1012 Ом*см. Диэлектрическая проницаемость на частоте 106 Гц

при 20 С равна 4, а тангенс диэлектрических потерь при тех же условиях –

6*10-4 . Применяется для защиты p-n-переходов полупроводниковых приборов,

работающих при температурах до 200 С, а также в качестве адгезионного

подслоя для эластичные заливочные компаунды.

Кремнийорганический лак КО-961-п — раствор

полиметилвинилфенолсилоксилазана в толуоле; бесцветная или светло-жёлтая

жидкость без механических примесей. Содержание сухого остатка не привышает

57-63%. Плёнка высыхает при 20 С в течение 60 минут. Электрическая

прочность при 20 С равна 85 кВ/мм, а при 150 С — 5 кВ/мм. Удельное объёмное

сопротивление при 20 С равно 1014 Ом*см, а при 150 С — 1012 Ом*см. Покрытия

обладают хорошей влагостойкостью и высокими диэлектрическими

характеристиками. Тангенс угла диэлектрических потерь – 0,003.

Диэлектрическая проницаемость 4,5. Лак легко воспламеняется: нижний

температурный предел воспламеняемости насыщенных паров в воздухе 8 С, а

верхний 36 С. Предельно допустимая концентрация раров лака в воздухе

составляет 10–20 мг/м3.

Лак сульфон —раствор полисульфонамида на основе изофталеновой кислоты

и 3,3-диаминодифенисульфона в диметилацетамиде или диметилформамиде;

жидкость желтоватого цвета. Содержание сухого остатка не превышает 15%.

Удельное объёмное сопротивление при 20 С равно 1014 Ом*см , при 200 С —

1012 Ом*см, а при 48-часовом воздействии влаги (95%) и 55 С — 1013 Ом*см.

Электрическая прочность при 20 равна 50 кВ/мм. Тангенс угла

диэлектрических потерь на частоте 103 Гц при температуре 20 С равен 0,02, а

диэлектрическая постоянная при тех же условиях – 4. Применяется для защиты

p-n-переходов полупроводниковых приборов, работающих в интервале температур

от –60 до +200 С.

Лак «Пан» — 5%-ный раствор полинитрилоакрилата в диметилформамиде;

прозрачная жидкость жёлтого цвета без механических примесей. Вязкость при

20 С равна 80–150 сСт. Показатель преломления 1,43–1,44.

Эмаль АС–539 —суспензия пигмента свинцового сурика в растворе

эпоксидной смолы, ярко-оранжевого цвета. Разбавляется ксилолом. Вязкость

при 20 С равна 90–100 сСт. Содержание сухого остатка 25%. Тангенс угла

диэлектрических потерь на частоте 1МГц и температуре 20 С не превышает

0,025. Плёнка высыхает при 18-23 С в течение 1 ч, а при 130 С – 4 ч.

Удельное объёмное сопротивление при 20 С равно 5*1014 Ом*см, а после

пребывания во влажной атмосфере (98%) в течение 48 часов снижается до 1013

Ом*см. Электрическая прочность 20 кВ/мм. Влагонабухаемость плёнки в течение

48 часов при 18-23 С не превышает 1%. Эмаль устойчива к перепаду температур

от –60 до + 125 С . Применяется для защиты полупроводниковых приборов и

кристаллов с p-n-переходов от внешних воздействий в интервале температур от

–60 до +150 С.

Эмаль КО-97— смесь кремнийорганического лака ФМ-34 и смолы БКМ-5 с

добавлением пигментов и наполнителей. Вязкость при 20 С равна 80-100 сСт.

Содержание сухого остатка не превышает 48-58%. Удельное объёмное

сопротивление при 20 С равно 1014 Ом*см, а при 170 С — 1012 Ом*см, а после

пребывания во влажной атмосфере снижается до 1011 Ом*см. Тангенс угла

диэлектрических потерь на частоте 1 МГц при 20 С равен 0,01, а при 170 С

повышается до 0,015. Диэлектрическая проницаемость при тех же условиях

соответственно равна 3,5 и 5,5. Влагонабухаемость не превышает 1%.

Электрическая прочность 20 кВ/мм. Эмаль устойчива к перепаду температур

от –65 до +150 С.

Эмаль ЭП-274 — суспензия пигментов в эпоксидном лаке ЭП-074. Для

разбавления применяется смесь, содержащая 30% ацетона, 30% этилцеллозольва

и 40% ксилола. Вязкость 80-100 сСт. Время высыхания плёнки при 150 С

равно 1 ч. Содержание сухого остатка лежиит в пределах от 35 до 45%.

Применяется для окраски полупроводниковых приборов, эксплуатирующихся в

условиях тропического климата, и выпускаются в двух цветов: серого и

черного.

Эмаль РПЭ-401 — смесь кремнийорганического лака ФМ-ЗУ и раствора

смолы БМК-5 в соотношении 5:1, в которую добавляют наполнители: 20% рутила,

20% кварца, 30% слюды и 30% талька. Плёнка высыхает при 200 С в течение 5

часов. Удельное объёмное сопротивление при 20 С равно 1014 Ом*см, при 200

С — 1012 Ом*см, а после выдержки во влажной атмосфере (98%) – 2,8*1013

Ом*см.

Эмаль ЭС-50 — кремнийорганическая смола модифицированная телиэфирами

и эпоксидными смолами, в которую в качестве наполнителя вводится рутил.

Плёнка высыхает при 180 С в течение 2 часов. Удельное объёмное

сопротивление при 20 С равно 1014 Ом*см, при 200 С — 1012 Ом*см, а после

выдержки во влажной атмосфере (98%) – 109 Ом*см.

Компаунды МБК-1 и МБК-3 — высокомолекулярные полимерные соединения

с добавкой химически активного компонента – отвердителя, широко

применяемые для защиты германиевых p-n-переходов. Перед использованием

компаунды вакуумируют – обрабатывают под вакуумом. Плёнка компаунда МБК-1

после полимеризации в течение 10-12 часов при температуре 80-100 С

твёрдая, а компаунда МБК-3 эластичная, поэтому устойчивость компаунда МБК-

3 к термоциклам значительно выше. Термостойкость компаундов невысока —

около 150 С. Удельное объёмное сопротивление компаунда МБК-3 —1012-1013

Ом*см. Компаунды обладают хорошей адгезией к германию и удовлетворительной

влагостойкостью. Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 50 Гц и

температуре 20 С равен 6*10-2 — для МБК-1 и 5*10-2 — для МБК-3.

Диэлектрическая проницаемость при тех же условиях соответственно равна 3,3

и 4. Электрическая прочность лежит в пределах 15–25 кВ/мм при толщине

плёнки 1-1,5 мм температуре 20 С.

Компаунды ГК и ГКН — предназначены для пассивации и защиты p-n-

переходов полупроводниковых приборов, работающих при температурах от –60

до +220 С. По внешнему виду компаунд ГК (Г– гидридсодержащий, К– компаунд)

— бесцветная мутная, а компаунд ГКН (Н – с наполнителем) светло-серая

жидкость.

Плёнка компаундов после полимеризации — выдержке при комнатной

температуре 20 ч, а затем при 110 С – 2 ч и при 150 С не менее 5 ч –

эластичная. Удельное объёмное сопротивление при 20 С соответственно равно

1014 и 1015 Ом*см. Тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 106 Гц

равен 3*10-3, а диэлектрическая проницаемость на той же частоте –3,5.

Электрическая прочность 25 кВ/мм.

Эпоскидные смолы.

Эпоксидными смолами называются олигомеры и полимеры,: СН—СН содержащие

в микромолекуле эпоксидные группы \ / ,,

Эпоксидные смолы представляют собой группу искусственных смол,» получаемых

в результате реакции хлорированных глицеринов;

с двухатомными или многоатомными фонолами в щелочной среде, Обычно для

получения эпоксидных смол используют эпихлоргидрин или дихлоргидрин

глицерина с резорцином или дифенилолпроданом. В первом случае получают

резорциновые смолы, во вто-Ч • ром — дйановые, которые как менее токсичные

и более дешевые получили наибольшее распространение. Молекулярная масса

эпоксидных смол может меняться от нескольких сотен до нескольких тысяч в

зависимости от соотношения в них исходных компонентов.

В табл. 27 приведены данные по влиянию соотношения эпихлоргидрина глицерина

и дифенилоляропана на молекулярную! массу и, температуру размягчения

эпоксидных смол. 1|

Эпоксидные смолы—это жидкие или низкоплавкие продукты?! легко растворимые

во многих органических растворителях (аце-тоне, толуоле, хлорированных

углеводородах и др.), нерастворимые в воде и мало растворимые в спиртах. С

увеличением молекулярной массы растворимость эпоксидных смол уменьшается.

Неотвержденные эпоксидные смолы имеют ограниченное применение

Эпоксидные смолы, полученные взаимодействием эпихлоргидрина или

дихлоргидрина с многоатомными фонолами, резорцином, анилином, аминами,

гликолями, можно разбить на три основные группы: диэпоксидные,

полиэпоксидные и алифатические диэпоксидные

|Таблица 27. Свойства эпоксидных смол |

|Характеристика |Состав смолы |

| |I |и |III|IV |

|Отношение молей эпихлоргадрина |2,6|2,0|1,5|1,2|

|глицерина к дифенилолпропану |:1 |:1 |:1 |:1 |

|............ |27 |43 |77 |99 |

| |483|650|903|141|

| | | |, |5- |

|Температура размягчения, ° С | | | | |

|....... | | | | |

|Молекулярная масса .......... | | | | |

К диэпоксидным относятся смолы на основе дифенилолпропана (ЭД-5, ЭД-

6, Э-37)), диаминодифенилметана (ЭМДА)„ фенолфталеина (ЭФФ) и

азотсодержащие на основе анилина (ЭА), к полиэпоксидным — смолы на основе

эпоксиноволаков (ЭН-5, ЭН-6), полифенолов (ЭТФ) и эпоксициануратные на

основе циануровой кислоты (ЭЦ), а к алифатическим диэпоксидным — смолы на

основе алифатических аминов (Э-181, ДЭГ-1, ТЭГ-1„ МЭГ-1 и ЭЭТ-1).

В полупроводниковом производстве для приготовления различных компаундов для

герметизации полупроводниковых приборов и интегральных схем широкое

применение находят эпоксидные смолы ЭД-5, ЭД-6, Э-37, ЭЦ и Т-10.

Смола ЭД-5 — вязкая светло-коричневая жидкость, продукт конденсации

дифенилолпропана (температура плавления 140— 142° С, содержание свободного

фенола не более 4%) с эпихлор-гидрином глицерина. Молекулярная масса

360—470. Температур» размягчения 0°С. Время отверждения с

гексаметилендиамином при 120° С равно 10 мин. Содержит 20% эпоксидных групп

и 2,5% летучих соединений. Мольное соотношение эпихлоргадрина и

дифенилолпропана 5:1.

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

[pic]

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,

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8