Электропроводящий клей

ОПИСАБИЕ ИЗОБРЕКЕББМ ПАТЕНТУ кристаллов а ссе монтажа до 350 С фенолфортила с соболее 1,5% гидный оли- ицированный 1 омитет Российской Федерации по патентам и товарпым знакам(72) Петрова АП Лукина Н.Ф:, Тюлин А:В.; МурашкоАКАседовский ПА; Шарала Л.А,(57) Использование: для приклеиваниябольших интегральных схемах, в лроцекоторых. развиваются температурыСущность изобретения: клей содержитмальдегидный олигомер новолачногодержанием свободного фронта не(Сф) 8 - 12%, фенолформальдегомер резольного типа, модиф 1,4-ди(оксиметил)-0-карбораном (СцЖ) 8 - 12%, карбоксилатный бутадиен-нитрильный каучук 8 - 12%, 1,7-ди(оксиметил)-м-карборан (лродукт МД - 18) 0,8 - 1,5%, карбонильный никель 58 - 62% и органический растворитель 60 - 75%. Клей готовят растворением каучука и смолы СЭ - 014 и продукта МД - . 18 в смеси бутилацетата и спирта этилового (9: 1). Затем вводят смолу СФЖ - 51 2 и карбонильный никель, Характеристика свойств: прочность при сдвиге клеевых соединений лри темлератур. ислытаний 20 С 134-151 кгс/см, 300 С 39-44 кгс/см, 350 С 35-40 кгс/см, модуль лов 2терь 0 при (90 - 160 С ) 25 10 -3310, удель 44 ное объемное сопротивление 4.5-5.510 Омхлт, 1 табл, 2002781Изобретение относится к области злектропроводящих модифицированных фенолкаучуковых клеев, предназначенных для приклеивания кристаллов в больших интегральных схемах, в процессе монтажа которых развиваются температуры до 350 С,Известен ряд клеев, получаемых из фенолформальдегидных олигомеров, бутадиен-нитрильных и других типов каучуков, которые нашли применение в различных областях промышленности. Такие клеи используют как в жидком виде, так и в виде пленок, Пленочные клеи имеют ряд преимуществ перед пастообраэныгми: обеспечивают улучшенные характеристики интегральныхсхем за счетобеспечения равномерной толщины клеевого шва, сплошного покрытия кристалла. Кроме того, пленочные клеи обеспечивают высокоскоростные склеивание всех типов корпусов интегральных схем,Известен клей, включающий следующие основные компоненты, мас, ч,.:Фенолформальдегидныйолигомер новолачноготипа 7,5-20,0Фенолформальдегидныйолигомер резольноготипа О - 20,0Бутадиен-нитрильныйкаучук 10,0Наполнитель О,0Растворитель 20-50Клей также используется как в жидкомвиде, так и в виде пленки, Однако его теплостойкость не превышает 200 С.Введением в состав фенолкаучуковыхклеео злектропроводящих наполнителей,среди которых наименее дефицитным является арбонильный никель, получа от электропроводящие клеи,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретени 1 о являетсяфенолкаучуковый клей.КБ - 3, применяемыйв жидком виде и в виде пленки, и включающий следующие компоненты, мас. ч.;55 - 65%-ныйраствор в спиртефенолоформальдегиднойсмолы СФ - 5111 26,215-19%-ный растворрезиновой смесив бутилацетате 73,8Резиновая смесь содержит, мас, ч,;Бутадиен-нитрильныйкаучук СКН - 40 95Натуральный каучук 5". (М 90, ЕпО, сера) 16Каптакс 0.5Клей ВКпринят авторами за прототип. Однако теплостойкость клея не превышает 200 С. Кроме того, пленочный клейВКхарактеризуется неудовлетворительной пластичностью при температурах 90 -160 С и выделяет значительное количество"0 летучих в процессе отверждения.Технической задачей предлагаемогоизобретения является повышение теплостойкости клея до 350 С, пластичности притемпературах 90-160 С и снижение вспени 15 вания в процессе отверждения.Это достигается тем, что предлагаемаязлектропроводящий клей, включающий феноформальдегидный олигомер резальноготипа, бутаДиен-нитрильный каучук, напол 20 нитель и органический растворитель, содержит в качестве фенолформальдегидногоолигомера резального типа - фенолфоомальдегидный олигомер, модифицированный 1,4-ди(оксиметил-о-карбораном, вкачестве бутадиен-нитрил ьного каучука -карбоксилатный бутадиен-нитрильный каучук, в качестве наполнителя - карбонильныйникель и дополнительно - 1,7-ди(оксиметил)-м-карборан и фенолформальдегидный30 олигомер новолачного типа с содержаниемсвободного фенола не более 1,5%, при следующем соотношении компонентов, мас. чФенолформальдегидныйолигомер новолачного35 типа с содержаниемсвободного фенолане более 1,5% 8, - 12Фенолформальденидныйолигомер реэольного типа,40 модифицированный1,4-ди(о кси метил)-о-карбораномКарбоксилатныйбутадиеи-н итрол ьн ы й45 каучук 8 - 121,7-ди(оксиметил)- м-карборанКарбонильный никельОрганический50 растворитель 60-75Предлагаемый клей обладает новизной,так как сведения о клеях указанного составав литературе отсутствуют,Характеристики компонентов клея.55 1, Фенолформальдегидный олигомер новолачного типа, смола марки СФ - 014 (ГОСТ18694-80)Внешний вид - порошок, крошка или кускинеопределенной формыДинамическая вязкость5000 раствора смолы,мПа с 140-200Массовая долясвободного фенола, %,не более 8,5Температуракаплепадения, С 885-830Массовая доляводы, %, не более 8,52, Смола фенолформальдегидная жидкаярезального типа марки СФЖ(ТУ б - 07286 - 88), продукт конденсации фенола и пара-фармальдегида в присутствиигидроксида натрия в качестве катализатораи продукта Д(ТУ 6-02-8087-75) в качестве модификатораВязкость, мПа с,не болееВремя желатинизации,мин 82- 88Массовая долясвободного фенола, %,не более 20Массовая долящелочи, %. не более 0,7Массовая доля воды, %,не более 7,5Массовая долянелетучих веществ(сухой остаток), %,не менее 803. Синтетический бутадиен-нитрильныйкарбоксилатный каучук марки СКН - 26-8,25(ТУ 38-803202-86)Внешний вид Крошка или брикетыЖесткость, Н (гс) 5,9-9,8(600-8000)Массовая доля связанногонитрила акриловойкислоты., % 27-30Массовая доля связаннойметакриловойкислоты, % 8,0-8,54, 1,7-Ди(оксиметил)-м-карборан, продуктМД в 18(ТУ 6 в 02 в 8 в 35)Внешний вид ТвердоекристаллическоевеществоСодержание бора, % 52,4-53,0Содержаниегидроксильных групп 86-88Температура плавления,С, не менее 886В качестве наполнителя используется карбонил ьн ы й никель П Н К - 8 Л 5 или П Н КЛ 6(ГОСТ 9722 - 79) с дисперсностью 5 - 6 мкм.В качестве органического растворителяиспользуются бутилацетат и спирт этиловый гидролизный в соотношении 9:8. 5 10 85 20 25 30 35 4050 Клеевая композиция предназначенадля получения электрапроводящего пленочного клея.В таблице представлены составы злектропроводящего клея по примерам конкрет-.ного выполнения и свойства пленочногоклея, в сравнении са свойствами составовпо контрольным примерам и прототипа -клея ВК. В состав прототипа введен наполнитель ПНКЛ 5 в заявляемом количестве,Жидкий клей по примеру 8 готовят последовательным растворением в 75 мас. ч.указанного органического растворителя 82мас. ч. каучука СКН - 26-8,25, 8 мас. ч, смолыСФи 8,5 мас. ч. продукта МД, Послеполного растворения указанных компонен-ов в раствор вводят при перемешивании 33мас. ч. жидкой смолы СФЖ - 582 и 62 мас.,ч.напал нителя П Н К - 1 Л 5.Технология приготовления клея по примерам 2 и 3 аналогична примеру 8.Пленочный клей получают методом полива предварительно приготовленного жидкого клея на подложку из фторапласта споследующей сушкай при комнатной температуре в течение 88 - 24 ч.Технология склеивания заключается вследующем,Пленку предварительно нарезают поформе кристалла и укладывают на кристаллодержатель. После нанесения клея производят посадку кристалла при температуре90 - 860 С втечение 3 - 5 ч поддавлением 850г/см. При этих условиях клей за счет пластичности полностью заполняет клеевойшов, Затем клей отверждают при температуре 850-200"С в течение 2 ч,Прочность при сдвиге оценивают на образцах из стали ЗОХГСА по ГОСТУ 84759-69.Уменьшение массы клея в процессе отверждения определяют методом термагравиметрического анализа на дериватографе.Пластические свойства клея исследовали па изменению модуля потерь 6 на приНборе Инстрон,Вспенивание в паоцессе отвержденияоценивали визуально под микроскопом.Удельное обьемное сопротивление определяли по ГОСТУ 6433.2 - 78. Как видно из таблицы, только указанное сочетание всех известных компонентов привело к достижению цели - повышение теплостойкости клея до 350 С, пластичности при температурах 90 - 860 С и снижению вспенивания в процессе отверждения при температурах до 200 С, Замена любого из компонентов на другой не дает возможности достичь указанного эффекта.2002781 Состав и свойства клеевых композиции Г Сотерхтание коглпонентов в комлозицивх, мас. ч. Состав клеевых компози цид и псхазатели слодсгв пленки2 Контрольные примеры Предлагаемые кампозицгпл Смола СФ1,5 а СФ.5111ныо раствор резнпомеси и бупилацетате 62 воиК.Л 5 ПН К.Л Сме спир 15 Спир ч 1 Предлагаемый злектропроводящий клей в сравнении с прототипом клеем ВК - 3 обладает более высокой теплостойкостью: прочность при сдвиге при температуре испытания 300-350 СГ увелиез на 100 о 6Вспенивание предлагаемого клея о процессе отверждения практически не происходит за счет незначительного уменьшения массы; в сравнении с прототипом, уменьшениемассы предлагаемого клея притемпературе 100 С сократилось на 94-96%, при температуре 200" С - на 87-89%.Предлагаемый клей обладает высокой ПлгаститНОСТЫО, КОТОРЗЯ ХЗРЗКТЕРИЗУЕТСЯ модулем потерь 6, В сравнении с прототипом, 0 предлагаемого клея при температурах 90 - 160" С повышен на 76 - 82",о,Введение инь 1 х нзГОлнителей, например Оксида алюминия А 203, о состав клея не дает возможности получения электро- проводящих свойств. Кроме того, г.ленки клея, полученные с применением иного наполнителя, не даот возможности получения положительного эффекта; повышения теплостойкости клея до 350"С, пласти ности при температурах от 90 до 160 С и сниже.ния вспенивания о процессе отверждения,Пленки, изготовленЫе из жидкой клеевой композиции, не содержащей карбо 5 нильный никель, не могут бытьлспользовзны из-эа пооышеннОЙ лиГкости.Неожиданный эФфект - пооьшение теплостойкости клея до 350 С, пластичностипри температурах от 90 до 160 С и сниже 10 ние вспенивания в процессе отверждения,достигается за счет сочетания жидкой смолы СФЖ - 512 с другими компонентами клея.Использование в составе других жидкихсмол не привело к положительному резуль 15 тату - пооышению пластичности клея, Кроме ТОГО, с 1 ижение оспениозния клея впроцессе Отверждения достиГнуто несмотРЯ На ИСПОЛЬЗООЗНИЕ О СОСТЗОЕ КГЕ 5 СМОЛЫСз.Ж - 512, содержащей большое количест 20 оо летучих веществ ( 20%),56) Кардашов Д,. В, Конструкционные клеи,М,; Химия, 1980, с, 108 - 116,Авторское свидетельство СССР25 М 880032, кл. С 09 3 3/16, 1960.2002781 Продоеие еаблцы Формула изобретения В0,8-1,5 58- 62 66- 75Составитель А. ПетроваРедактор Т. Никольская Техред М.Моргентал Корректор Е. Папп Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ 3215 Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ЗЛЕКТРОПРОВОДЯЩИИ КЛЕЙ, включающий фенолформальдегидный олигомер резольного типа, бутвдиен-нитрильнцй каучук, наполнитель и органический растворитель; отличающийся тем, что он содержит в качестве фенолформальдегидного олигомера резольного типа фенолформальдегидный олигомер, модифицированный . 1,4-ди(оксиметил)-окарбораном, в качестве бутадиен-нитрильного каучука - карбоксилатный бутадиен-нитрильный каучук; в качестве наполнителя карбонильнцй никель и дополнительно 1,7-ди(оксиметил-м-карборани фенолформальдегидный олигомер новолачного типа с содержанием свободнога фенола не более 1,5 при следующем се Отношении компонентов мас чФенолформальдегидный олигомер новолачкого типа с содержаниемем свободногофенола ке более 1,5), 8-12 Феколформальдегидный олигомер резального типа, модифицированный1,4-ди(окси метил)-о-карбораном 27-33 Карбоксилатный бутадиеннитрииьный каучук1,7-Ди(окси метил)-м-кврборанКарбонильный никельОрганический растваритель