Пресс-композиция

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИН г

Э

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭО6РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4433992/05 (22) 19.04.88 (46) 30.04.91. Бюл. N 16 (72) Т.В.Кашинская, Т.Н.Путилина, Л.К.Акоева, И.И.Рязанцева, Ц.И.Пестеров и С.Л.Деревянко (53) 678.643(088.8) (56) Заявка Японии М 61 †950, кл . С 08 Г 59/62, П 01 1. 23/30, 1984 . (54) П1 1,СС-«OrmOЗИЦИЯ (57) Изобретение относится к области эпоксидных пресс-материалов и может быть использовано для герметизации полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. Изобретение позволяет повысить механическуюпрочность

Изобретение относится к эпоксидным пресс-материалам и может быть использовано для герметизации полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.

Цель изобретения — повышение механической прочности пресс-композиции при сохранении ее высоких электроизоляционных свойств.

Лиглицидиловый зАир тетрабромдиАенилолпропана (марка УП-631) получают взаимодействием тетрабромдиАенилолпропана с эпихлоргидрином. Содержание связанного брома 50Х.

Тетрабромпирокатехин получают бро-. мированием пирокатехина в различных растнорителях, неорганических кислотах, в воде при 25-3 Г с последующей

„„SU„, 1645276 А1 щ)5 С 09 К 3/10//Н О1 L 31 0203

2 отвержденного материала при сохранении высоких электроизоляционных свойств за счет использования в пресскомпозиции, включающей, мас .ч .: эпоксикрезолАормальдегидный олигомер 100; отверлитель — крезолАормальдегидный ,новолачный олигомер 50-67; ускоритель — 2-метилимидазол 3,4-3,8; наполнитель — пыленйдный кварц 345-363, антиадгезионная добавка — воск 5,05,5, дополнительно антипирена — оксида сурьмы 0,2-7,6 и модификатора

6,7- 17, 1, выбранного из группы, нклю— чающей диглицидиловый эАир тетрабромдифенилолпропана, тетрабромпирокатехин, дибромбутендиол, дибромнеопеuтилгликоль. 2 табл. промывкой полученного соединения бромистонолородной или соляной кислотой, .

17-ным сульАитно-содоным раствором и водой. Содержание связанного брома— не менее 72Х. 7ибромнеопентилгликоль получают взаимодействием пентаэритрита с бромистым водородом в растворителе, воде при 1100С.

Либромбутендиол получают взаимодеиствием бутиндиола с бромом (1:

:1 моль) в растворителе при 20-30 С. о

В качестве основы пресс-композиции используют твердый зпоксикрезолформальдегидный олигомер, полученный эпоксидированием крезолАормальдегидного новолачного олигомера эпихлоргидрином в присутств п хлорис164 .> 2 76 того триэти»бензиллммония при 9 l .J (: н течение 2,5 ч с последующим дегидрохлорированием твердь)м едким нятром и отмывкой. Эпоксиноволачный олиго5 мер имеет среднечисловую мол.млс.

10!)0-120(), содержание эпоксидных групп 20Х, содержание общего хлора ),ЗЕ. Эпоксидный эквивалент его равен 18()-2()О, т.е. находится в пределах HH>pptlaJia значений эпоксидного эквивалента о-крезолноволачного олигомера в известном пресс-материлле, 1<ре за>1Аормальде гидный новоллчнь>й олига -(ер, являющийся промежутачнь>м продуктом при синтезе эпоксинаваллчнаго олигомерл» использующийся 13 клч«стве «1 о с>т1>ерд>1теля, получают пол)1кандеltcBII»PI)I 1>-крезола с 11>ормл:1»деt » дом (соотношение 1:0,93 моль соатвет- 20

> твенно) в KH(JII>II среде (са>1янля кислота) прн 80+1 С в течение 4 ч. 2-Иетилим>ндлзол синтезируют из этилендиаминл и уксусной кислоты (соотношение 1:1, 17 моль соответственно) ?5 на алюмопллтиновом катализаторе риформинга АП-64 (зернение 1-? мм, содержание платины не менее (),51) в токе водорода при 40 ) С и течение 3 ч.

Антилдгезионной добавкой является пчелиный воск, наполнителем — nilJ« видный кварц марки 1<П-)>, предварительно просушеннь)й при ?5! С в течение

8 ч.

Стандартные образ)В1 для проведения испl lтлкий Ilалучял?3 методом лllтье13(>Го прессования при 1651-5 С, удельном давлении 15,0 Г111я с последующей термоабрлботкой нри 2!)0О(. в течение 8 ч.

Изгибающее напряжение при рлзруше — .;(! нии и модуль упругости Iptl изгибе о» ределяли нл и>1ти брусках размером (8() +О, 2) х (10>0, 2) х (4, t) +0,? ) мм .

Удеггьное с>г>ъемнос электрическое сопротивление определяли при постоя>)нам .);

IIапряжении 10 )-105 В на трех дисках диаметром 5()+0,5 мм H толщиной 0,81,0 мм.

Тангенс угла диэлектрических гготерь и диэлектрическую проницаемость апре- (5() деляли на трех дисках диаметра>i 50>0

+!),5 мм и толя(иной ),8-1,() мм, >3oc-. пллменяемасть — на пяти брусках размерам (12()+10) х(1()+(1, 5) х(3-5) мм.

Время гелеабразования определяли

)5 на металлической обогреваемой плите.

Пресс-композиции получали способом, включаю)>(им следую1>131е стадии: получение наполненной основы совмешением 13 расплав« следую)>(их ком)и. не»тон, мас.ч.: эпоксикрезолАормальде гид»1 в3 ол>(гомер 10(); к ларце вый порошок ? 12-234; антилдгезианняя добавка 3, 2-3, 5; моди1Ь»катар 6, 7-17, 1; температура 16,)+10 С, время 3-6 мин; получение на»алие»ного отвердителн cовмешением в расплав« (температура 16()+1! l (., время 3-4 . а(н) следук>1>(их компоне нтов, ма с . ч .: кре зол1>ормал ьдегиднь)й али гаме р 50, 0-6 7, 1); кварцевый порошок 129-133; с>ксид сурьмы 0,27,6; ускоритель отверждения 3,4-3,8; а«тиадгезианная добавка 1,8-2,!);

I1змельче1ьие наполненных основы и атвердителя, просеивание (сита 063) и смешение их, (Пример ы 1 и 2. Coeval)tl t»лученных пресс-KoMIJoзиций приведены

13 табл. 1 . В качестве модиЛиклтг>ра использован диглицидилавый эАир тетра бр омд»11>е ни>1ол>1р онана (Т) .

11ресс-композиции изготавливают по ац»санной 1>ь)ше методик«.

11 р и м е р 3. 11а описанной выше методике из гатавливают пресс-композицию, включаю>чую, мяс . ч .: эпаксикрезолфг>рмяльдегидн),1й алигамер 10 ); крезол- .

>1>арь>л.>11 де г>1дн>1>1 ал» гомер 67, ); 2-ме— т11лимидаз>>л 3,8; и 1«1тиный воск 5, 2; кварцевый порошок >4Я; оксид сурьмы

1, 2;;oJ(IIII>ltiиге брома р связующем менее 2 мас.,",).

Полу>н «»ля композиция имеет более н)зк»е значения механической прачностli » диэлектр11ческих показателей. AHB логичные,>eзультаты получены и для кс>ь>г(озиц>1Й, содержа>>(их такое же коли»«ство, 7,8-тс трабрампирокатехина (11), цибромбутенд)1алл (11 i), дибромнеопен1»л1 1»ка:1я (ji )

11 р и м е р 4. 11о описанной выше метод11ке изг1>тлвл»вян>т пресс-компазиц»ю, 1>ключа>ощую 1>ас . ч .; эпоксикрезолфг>рм>3льдегидный олигомер 10 ); крезол,юрмальдег)1л>)ый олигамер 57,(); 2-ме— тилимндаза;1 3,6; пчелиный воск 5,5; кварцевый порошок 363; оксид сурьмы

7,6; моди>,>»катар формулы I. 17, 3 (т.е. с>>держа>1ие брама в связую>>1ем более

5 мас.! ) .

11олученная пресс-композиция нетех-!

io1onH÷Hà: имеет большое время гелеобраз вания, образцы извлекаются из фар.111 г>(бкиьо1, легко повреждаются и

5 16452 расслаиваются. По внешнему виду онн не соответствуют стандартам.

Аналогичные результаты получены и для композиций с таким же количеством добавок II, III u IV.

Пример 5. По описанной выше методике изготавливают пресс-композиt цию, включающую, мас.ч.: эпоксикрезолформальдегидный олигомер 11)(); крезолформальдегидный олигомер 67, ();

2-метилимидазол 3,8; пчелиный воск

5, 1; кварцевый порошок 349; модификатор 1 10,3 и не содержащую оксида сурьмы. 15

Полученная композиция по значениям механических и злектроизоляционных свойств аналогична пресс-композиции по примеру 1, но отличается от нее несколько меньшим временем гелеобразо-20 вания и большей воспламеняемостью.

Аналогичные результаты получены и для остальных композиций с добавками модификаторов II, III и IV, но не со— держащих оксида сурьмы III. 25

Пример 6. По описанной выше методике изготавливают пресс-композицию, включающую, мас .ч.: эпоксикрезолформальдегидный олигомер 10(); крезолформальдегидный олигомер 57,(); 30

2-метилимидазол 3,8; пчелиный воск

5,5; кварцевый порошок 349; модификатор I 10,3; оксид сурьмы 7,8.

Полученная пресс-композиция нетехнологична: имеет большое время гелеобразования, образцы хрупкие, легко повреждаются прн извлечении из прессформы, механические свойства снижены.

Аналогичные результаты получены и для пресс-композиций с добавками моди- 40

Формула и з о б р е т е н и я

Пресс-композиция для герметизации полупроводников, включающая эпоксикре золформальдегидный олигомер, отвердител ь — кре з олформальде гидный новолачный оли гомер, ускоритель отверждения — 2-метилимидазол, наполнитель — пылевидный кварц и антиадгезионную добавку — воск, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения механической прочности при сохранении высоких электроиэоляционных свойств, она содержит в качестве воска пчелиный воск и дополнительно антипирен — оксид сурьмы и модификатор, выбранный из группы, включающей диглицидиловый эдир тетрабромдиАенилол пропана, тетрабромпирокатехин, дибромбутендиол, дибромнеопентилгликолЬ, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Эпоксикре золформальдегидный олигомер

Крезолформальдегидный новолачный оли10() 50-6 7

3,4-3,8

345-363

5,0-5,5

0,2-7,6 гомер

2-Иетилимидазол

Пылевидный кварц

Пчелиный воск

Окснд сурьмы

Указанный модификатор

6, 7-17, 1

76 6 фикаторов II, III u IV и данным количеством оксида сурьмы.

В табл . 1 приведены составы пресскомпозиций; в табл . 2 — их свойства.

1б45276!

1 1 гi I

1

1 сО

ГГ I

1 (О

1 1.

A м in О с" 1 о г1 л .- Г (1

I !

1

1 1

1 I

Ф (1

М О1

О1

О 1 м

1 г1 (:!

Г» 1 1 1

О

1

1

I

О 1

I сч 1 1

О1 сЧ

ts In

Г \

C) Т

Т м

О

Ю CO- a м О1 с"! I О с

Г !

1 1 1 1

Ю

CO

Г СГО1 О с

I (!

О1 (1

О с \

О

1

I

1

I

I о О1(1

М О1

О1 (»t 1

1 (6

C»t

О\ м

Ю

О м

О1

t (О г(О г О

Ю

О (»I

О1 Ю

Т м л

1 л 1

Ю

О

М О1

Ю

Х I

1 (! C/t

1

9 I

Х CO (О с О1

О

Г О

О )

О х

CO (J г1 О1

Ю л О

О

Ю н rv и

1 1

I и 1 (О О1

М О1 (О с

/ Ю

Г»

О1

1 1

CI с(Г I О

Х 1 х

CO

М О1 с

Ю 1

1 I(1 а

Э 1

Гс

CI с О

1 I 1

1

1

1 I I

Ю

Ю (> /1 с 1 t/ м г» I

О с

1 I

1 I

1 I

1 I

I (Ю (»

О \

О ( (О г( с1 in гЧ

О1

iО I

О

Г О

CI

I

1 м

I 1

1 г(l

Ф Ф с!О1

CI

CI

О С

О1 г

О1 (1

Ю

I 1

I I

1 1

1 I

1 1

1 1

1 м

Ф

CO (I

О1

1

1 1 I

О с сО

Г г !

О

1

I

1 3

I 1

I Х

1 CI

I Х о

I

1 о

1, С н о с/(ф (й

I г(I ,О а н (tE

Ц ГО

/ н

1 (C х

ГО .((ГО ГО х ц а о о и (х ((M х

IQ

СО а с( д !((5(х х (Э о э (! (.!

-О

4() 1

/-(04

1

p, \» (> Ф

4 о

I

I

I

1

1

1

E сс!

О

Ф

X х

О х

1 с:

1 Х 1 ! v м ф

I x

I !

1 с!

1 о е о

О, k(4 ((X

О Р х о (1 а Х

О О, у х й,- 5

8 Я

oo i ) (/ 4 ас/М

М (Ц сО г1 1

О1 м

1 (О Г 1

CO 1 О 1 1 1

/ г \

1645276

Гб 1

1 сб I

1! х!

»3

1 ь

Г л

Г1 (3(С 4 ь

CO

»

3О

1 сб

3f3

Ю

3(3 и ь

С 4

С4 м

34

С» ь б

Г 3 (7I со

О ь (О1 (О и (4

Г I

34

C м б

С4

1 !

I

I (43 и

С4 ь ь

С 1

3 (1

fn

С4 (»\

С 4

3f3 и

Г4

I и ь ь ((3

С3

33 3

Ос (О т (О

О 1

С 4 (3 (.4 м о

343

C а

Г 4

C)

f (О о

С 4 (4

1 ь

3 (I

-.Г о

tC

v о

Э о с4

3 (Г(С4 (4

Ю б

CO

I !

Г

Г \ (4

3 ь л со

С 4

С 4

СО

С»3

I

1

1

1

I !

ifi

1 ь

Р» (4

С3 л

СТ л с 4

Г

CO с4

Г 4

С 4

1 4

1 I о о х

4I

О Ц Э в аv о е х !» в о а б о х (б v с- х

I 1 х (б ц ау в

I (б О в

t» л х

А, о 1х х

0I Cl с»

Х бс

1 л

Д л

Ц л х х о

X (3I

1 о о о о сО Е

Р 1» а о

41 !

v о й

С» х хх х а

Ю

Х (3 х ь (1 (О ф о (б

Сб а о х

1 (3t

3( о

»

1= CI X

v Io в о ха

t V CO

1 I

1 I

I I

1 (О I

Г 11

1

1 !

I б (в

I r

I I

Сс

1 Х

1 и

I !

I — -!

I

1 1

I 1

1 1

I (О I

С вЂ” °

I

1

1 ——

1 I

1 1

I

1 (3

) (- I

I

1

1 t

Э Э Б э х

Ef x

Я Э (33

33t tt! б1 со к а х c( х (33 33t О х х м и (Г3

\3 3

Ос

I V 1

О сб р и У 1О

v o сб В 2 В х И о й

Г! ÎA. 1 - Ц в

Ct л

Х I о. о а

Х И в о (4 В (33 э х в о в х о х хэ и вхх (t3 W (-Ю

Г 1 !

1 б I

I

Г I

I!

1

-т

1

1 1

1

1

I (4

I б 1

1

I

I

t

1

I

3 (О

1

1

1

1

Г (1

I

1 в (б

Х 1 о, а о <

Э Х 1- 4- 1 р о ц и

Л

О сб I

Е У 1