Безкорпусная герметизация полупроводниковых приборов (стр. 4 из 17)
| Таблица 27. Свойства эпоксидных смол | ||||
| Характеристика | Состав смолы | |||
| I | и | III | IV | |
| Отношение молей эпихлоргадрина глицерина к дифенилолпропану ............ | 2,6:127 483 | 2,0:1 43 650 | 1,5:1 77 903, | 1,2:1 99 1415- |
| 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
 |
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 температурыв — 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.