Электропроводящий клей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 3(51) С 0 б ПИСА ОБРЕТЕНИЯ ьстйу МУ И АВТО уксуснокислуюдиоксибенэолсоотношении,5-10,5 13, 00-14, 37 22,00-24,32 ель ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 803015, кл. Н 01 В 1/02, 1980,2. Авторское свидетельство СССРУ 525722, кл. С 08 Ь 23/Об, 1976.3, Авторское свидетельство СССРВ 472142, кл, С 09 Д 3/16, 1973, вышения электропроводности и улучше-ния технологических свойств, он содержит в качестве ророшкообразногометалла порошкообразные олово и металл, выбранный из группы, включаю-,щей медь, бронзу и никель, и дополнительно порошкообраэный свинцовооловянный припой, содержащий 67,0"695 мас. свинца, 29-31 мас,Ъ оЛо-. ЯО 052532 ва и 1,5-2,0 мас, Ъ сурьм соль триэтаноламина, и и ланолин при следующем комнонентов, мас.ч.:Эпоксидной диановыйолигомерФенолформальдегиднаярезольная смолап"ДиоксибензолУксуснокислая сольтриэтаноламинаЛанолинПорошкообраэный металл,выбранный иэ группы, включающеймедь, бронзу и никельПорошкообразноеоловоПорошкообраэныйсвинцово-оловянныйприпой, содержащий67,0-69,5 мас.Ъсвинца, 29-31206,0-8,0 33,80-37,36 14,0-18,0501,0-2,0 Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может найтиприменение, в частности, при изготовлении электропроводящих клеев для,создания электропроводящих контактови коммуникаций, а также для нанесения 5топологии схем на печатные платы методом трафаретной печати,Известны токопроводящие клеевыекомпозиции, содержащие органическиесмолы, а в качестве электропроводящих композиций - неблагородные металлы: бронзу, никель.Известна электропроводящая компо.зиция 1 1 3, содержащая вес.%:Полимерное термореактивное связующее 13-21Полизтиленполиамин 1,5-2,0, 0,002-0,01 электролитический раствор серебра в этиловом спиртеПорошкообразныйникель ОстальноеНедостатками данного состава являются низкая прочность клеевого соединения, малое время жизни, а также содержание в клее серебра, увеличивающего его себестоимость.Известна также композиция для электропроводящего покрытия 2 3 н составкоторой входят, вес.ч,:Порошковый термопласт 15-2 7Порошкообразнаямедь 70-80П-Диоксибензол 3,0-5,0Недостатком указанной композицииявляется то, что в качестве полимерного связующего используют порошковыйтермопласт. Подобные композиции неудобны в производстве, так как их наносят методом порошкового напыления вэлектростатическом поле.Наиболее близким по техническойсущиости и достигаемому результату кпредлагаемому составу является.электропроводящий клей 3 , включающий,вес,ч,;Эпоксидный олигомерБутоксикрезолформальдегидная смолаПорошкообразный никель 70,0-85,0Растворитель Смесь толуолаи зтилцеллозольваНедостатком данного клея является длительное время отверждения при комнатном давлении в течение 10 ч при 200 С, либо 5 ч при 220 С, непрерывно и, кроме того, довольно высокое удель ное сопротйвление клея /2-4/10 Ом/см,Цель изобретения - сокращение времени отверждения, повышение электропроводности и улучшение технологических свойств клея. 65 Поставленная цель достигается тем,что электропроводящий клей, включающий эпоксидный диановый олигомер, фенолформальдегидную резольную смолу,порошкообразный металл и органическийрастворитель, содержит в качестве порошкообраэного металла порошкообразные олово и металл, выбранный изгруппы, включающей медь, бронзу иникель, и дополнительно порошкообраэный свинцово-оловянный припой, содержащий 67,0-69,5 мас.Ъ свинца, 2931 мас.Ъ олова и 1,5-2,0 мас.% сурьмы, уксуснокислую соль триэтаноламина, и -диоксибензол и ланолин приследующем соотношении компонентов,мас.ч.Эпоксидный диановыйолигомер, 11, 85" 12,05Фен олформальде гидн аярезольная смола 200-3,25п-Диоксибензол 0,95-1,05Уксуснокислая сольтриэтаноламина 0,95-1,05Ланолин 0,95-1,05Порошкообразныйметалл, выбранныйиз группы, включающей медь бронзуи никельПорошкообразноеолово 9,5-10,5Порошкообразныйсвинцово-оловянный припой,содержащий 67,0"69,5 мас.Э свинца,29-31 мас.Ъ оловаи 1,5-2.,0 мас.Ъсурьмы 13,00-14,37Органическийрастворитель 22,00-24,32Свинцово-оловянный припой соответствует ГОСТУ-76 и допускает колебания количества свинца, олова исурьмы соответственно 67,0-69,5,29,0-31,0, 1,5-2,0.Существенное повышение электропроводности токопроводящей массы достигается за счет сближения частиц металлического наполнителя до непосредственного контакта друг с другом. Вэтом случае электрический ток протекает через непрерывную. цепь контактъв.Однако если количество металлического наполнителя превысит 400 вес.ч.на 100 вес.ч, эпоксидной смолы, массастановится резко неоднородной и рассыпается при ее нанесении, ухудшается механическая прочность клеевыхсоединений,Для создания непрерывной цепи контактов в состав клея вместе с мелко-.диаперсной медью (бронзой или никелем ) вводят порошкообразное олово ипорошкообразный свинцово-оловянныйприпой с уксуснокислой солью триэта-,ноламина, Сочетание порошка оловянного и оловянно-свинцового припоя берется с целью снижения температурыпайки. Температура плавления порошкаоловянного 231 ОС,. припоя -250 С.Сочетание оловянного порошка и припоя позволяет получить температурупайки 215-220 С. Использование только порошка оловянного снижает механическую прочность слоя частиц между собой и, следовательно, всего кле.евого соединения. 10При нагревании уксуснокислая.соль триэтаиоламина разлагается науксусную кислоту и триэтаноламин,В результате происходит пайка медибронзы или никеля )припоем из смеси. 15порошков оловянного и оловянно-свинцового припоя. Частицы спаиваютсямежду собой, образуя непрерывнуюцепь контактов. Пайка и отверждениеосуществляются одновременно при 215220 ОС (температуре пайки ).В качестве отвердителя эпоксиднойсмолы используют фенолформальдегиднуюсмолу, в качестве растворителя можетбыть использован, например, этилцеллозольв. В процессе пайки и полимери 1 зации окисную пленку на поверхностимеди (бронзы, никеля )восстанавливают пара-Диоксибензолом, что приво-,дит к повышению злектропроводности.Клеевой состав наносят на склЕиваемые поверхности, прикладывают .дав.ление и выдерживают при 215-220 С втечение 2-3 мин,"При нанесении топологии схемы через трафарет режим отверждения и время 35остаатся теми же. В этом случае кон- .тактное давление при полимеризации не:прикладывают,Адгезионная прочность предлагаемогоклея составляет 250-300 кг/см, удель 40ное сопротивление - не менее . 510 Ом/см. Время отверждения составляет 2-3 мин при:215-220 ОС.П ри м е р 1. Керамический. барабан на 2/3 объема загружают,алундовыми шарами и раздробленной фенолформальдегидной смолой в соотношении смолашары как 1:2 соответственно, Помойсмолы ведут на двухвалковой мельницев течение 4 ч, После помола производят просев смолы. Приготовление уксуснокислой соли триэтаноламина производят в иекоррозионной таре. Уксуснуюкислоту и триэтаноламин берут в соот-.ношении 12 соответственно. Все компоненты электропроводящего клея берут 55в следующем соотношении, вес,ч, 11,85 0,95 0 95 33,8 2,5261,0 355810,0 Эпоксидный олигомерфенолформальдегиднаярезольная смола 2,0и-Диоксибензол 0,95Уксуснокислая сольтриэтаноламннаЛйнолинПорошкообразная медьПорошкообразноеолово 9,5Порошкообразный свинцово-оловянный припой 13,0Этилцеллозольв 22,0Смесь тщательно перемешивают. Полимеризацию клея производят при 215220 ОС в течение 2-3 мин, Лдгезионнаяпрочность составляет 250-300 кг/см 2.,удельное .электрическое сопротивление 5 10Ом/см,П р и м е р 2. Технология приготовления злектропроводящего клея порецепту 2 та же, что и по рецепту 1.Компоненты клея берут в следующем соотношении, вес,ч.:Эпоксидный олигомер 12,05Смола фенолформальдегидная резольная1 п-ДиоксибензолУксуснокислая сольтриэтаноламина 1,0У 1 анолин 1,0МелкодисперснаябронзаПорошкообразное оловоПорошкообразный свинцово-оловянный припой 13,68Этилцеллозольв 23,164П р и м е р 3. Технология приготовления электропровдящего клея по ре.цепту 3 та же, что и по рецепту 1.Компоненты электропроводящего клеяв следующем соотношении, .вес,ч.ф Эпоксидный сополимер 12,05Смола фенолформальдегиднЬя резольная 3,25п-Диоксибензол 1,05Уксуснокислая сольтриэтаноламина 1,05Ланолин 1,05Порошкообразный никель 37,36Порошкообразное олово 10,5Порошкообразный свин-цово-оловянный припой 14,37.Этилцеллозольв 24, 32Техническая характеристика прЕдлагаемого электропроводящего клеяпо примерам 1-3 в сравнении с существующими композициями 1 ,23и 1.33 (с.1 ) дана в таблице.) Бремя жизни, ч Удельное электрическое сопротивление. Ом/см Время отвержденияч Температура .от- верждения,оС Адгеэия,кг/смКомпозиция Известная.5 106 1,5-2 1,5-2 100-20 43 35 Не менее1 мес,2,4.10 3 10 200 Предлагаемая Не менее 1,5 мес,. 510 0,05-0,08 215-230 250 Не менее1 мес. 250 5100,03-0,05 215"230 Не менее0,5 мес510 0,015 0,03 215;230 250 3 Ъ Составитель Г.Сошинаредактор Т,Митейко Техред Т.Фанта Корректор Г.Огар1 Заказ 8791/18 Тираж 639 ПодписноеВНШШН Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий, 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 В предлагаемом электропроводящем .лее время отверждения намного снижено, электропроводность увеличена, улучшены технологические свойства клея (вязкость и эластичность клея, а также достаточно большое время жизни позволяет осуществлять автоматизацию и механизацию процесса нанесения клея . Злектропроводность 4 О клея, содержащего серебро, выше, однако недостатком данного состава является низкая прочность клеевого соединения, малое время жизни, а также содержание в клее серебра,увеличивающего его себестоимость.Механическая прочность клеевых композиций, а также адгезия зависят от соотношения смолы и металлического наполнителя,которое должно быть в пределах 14 соответственно Если коли честно наполнителч больше, то ухудшает с 4 механические характеристики клеевого соединения. Лдгезия и механическая прочность в предлагаемом составе увеличены также за счет образования спая между частицами металлического наполнителя.