|
| |
  |
Главная » Книги и журналы 1 ... 14 15 16 17 18 19 20 ... 31  Рис. 9.2. Заливка в форме из полипропилена, состоящей из двух частей и представляющей ряд сегментов: й -изделие перед заливкой; б - сегмент формы; в -форма с вложенными в нее изделиями; е - заливка; д - герметизированные изделия после выемки из формы; е - разрезанные отливки  Рис. 9.3. Устройство для заливки в вакууме с ручным управлением: - смола; 2 -форма; 3 -вентиль; 4 - манипулятор для управления дозатором; 5 -дозатор: 6 - стол со шкалой 6* 163 24 ч, а некоторые композиции желатинизируют за 20 мин. При автоматической заливке время желатинизации составляет 2...3 мин. В этом случае вязкость не должна превышать нескольких тысяч паскалей-се-кунд, рекомендуется, чтобы она была не более 1 Па-с (1000 П). При времени желатинизации, достигающем нескольких часов, используются композиции с вязкостью до нескольких сотен тысяч паскалей-се-кунд, они всегда непрозрачны, в них не видно мелких внутренних дефектов. Для исключения образования в объеме композиции пузырьков часто приходится удалять растворенный в ней газ Процесс может проводиться как до, так и после смешения компонентов, а также после заливки в формы. Обычно удаление газа производится в вакууме (0,1...0,5 мм рт.ст.). Если давление еще ниже, следует убедиться, не происходит ли удаление из композиции летучих компонентов, также приводящее к образованию пузырьков. Уменьшение вязкости достигается путем добавления разбавителей, которые в общем случае ухудшают способность отвердевающей композиции к отверждению, что заставляет ограничивать количество используемого разбавителя. Вязкость можно резко уменьшить путем подогрева композиции (рис. 9.4), однако это уменьшает время ее желатинизации. В отдельных случаях, например, когда заливка происходит в формах с не очень точно подогнанными поверхностями, ограничивается также минимальное значение вязкости композиции для исключения просачивания через щели формы. Ход реакции отверждения смолы часто имеет экзотермический характер, т. е. проходит с выделением тепла. В этом случае в процессе отверждения температура композиции становится выше окружающей. Следует помнить, что повышение температуры, которое определяется составом композиции, зависит также от ее массы. Если композиция обладает сильньши экзотермическими свойствами и большой массой, то отвод тепла будет очень медленным, начнется хи-. . мическое разложение компо- ц зиции и продукты газового распада создадут пустоты. Может случиться, что композиция полностью обуглится. Защищаемому изделию могут WOOD 1000  О 40 60 То т т даТ* Рис. 9.4. Зависимость вязкости от температуры и содержания растворителя для различных диановых эпоксидных смол: / - густая с эпоксидным эквивалентом 230... 250; 2 - нсмодифицированная с малоЁ вязкостью и эпоксидным эквивалентом 186 ... 192; 3 - немодифициро-ванная с почти стехиометрическим со-/тавом и эпоксидным эквивалентом 172; 4 - то же, что и s, модифицированная 11%-ным бутилглнцидным эфиром; 5 - то же, что и s, модифицированная 20%- ным бутилглицидным эфиром 20 cm  Рис. 9.5. Рост температуры композиции во время отверждения в зависимости от формы отливки (а): / - куб, 2 - высокий цилиндр, 3 - низкий цилиндр; объема композиции (б); содержания наполнителя (в); способа охлаждения {г): 4 - воздухом без обдува, 5 - воздухом с обдувом, 6 -- жидкостью угрожать как выделенное тепло, так и большие механические напряжения, возникающие во время охлаждения, которые могут привести также к растрескиванию смолы. Наибольшую опасность представляют композиции, отверждающие-ся при комнатной температуре. Для оценки степени экзотермичности композиций составляют график изменений температуры в зависимости от состава и массы композиций. При этом наиболее существенными яв- ляются максимальная температура, достигаемая композицией во время отверждения, и время, через которое эта температура достигается (рис. 9.5). Эпоксидные композиции [9,15, 112]. Существует широкий ассортимент этих материалов, что позволяет проводить их отверждение как при комнатной, так и при повышенной температурах. Имеется возможность выбора композиций с малой и большой жизнеспособностью. В большей мере ограничены возможности выбора композиции с малой вязкостью. Однако использование циклоалифатических смол, например, двуокиси винилциклогексана, с вязкостью несколько паскаль-се-кунд дает возможность получать композиции небольшой вязкости при комнатной температуре. Заливочные массы могут быть как твердыми, так и эластичными [10]. До недавнего времени большинство заливочных композиций (табл. 9.1) получали модификацией диановых смол с эпоксидным числом 9... 12 (Эпидан-5, Аральдит-Ф, Эпикот-828) и вязкостью 8000... 15000 Па-с (сП). Как упоминалось в гл. 2, недостатком диановых смол является присутствие в них ионных загрязнений, проявляющихся при герметизации полупроводниковых приборов и ИС. Существует тенденция использовать в таких случаях новые эпоксидные смолы с высокой степенью Таблица 9.1. Свойства эпоксидных композиций, предназначенных
1П = 0,1 Па-с. Sh-твердость по Шору. для герметизации заливкой и <: .2 о 5.0 Ы1Я
0,3/120 0,99/120 10/25 2,5/25 0.4/40 1/90 75/20 3/100 700/25 24/290 3/120 8/160 3/100 3/100 3/120 4/175 15/140 0.9 - 0,28 1080 2800 550 980 500 45 1120 2380 630 1450 1200 850 240 3100 150 109 55Sh2 3,47 4,22 3,6 3,05 25 100 60 50 30 100 20 30 190 100 ПНР 4.5 100 10 40 6 10 Emerson and Guming 100 100 Shell
Рис. 9.6. Кривые поглощения света для эпоксидных смол, предназначенных для оп-тоэлектроники: / -МС Clear; 2 -MC-Red; 3 -С74 Std; 4 -Sty-cast 1269A (табл. 9.2) кристалличности и высокой температурой стеклования Tg, в которых движение ионов затруднено, а также специально очищенные смолы. Другая тенденция - замена диановых смол циклоалифа-тическими [1121, которые благодаря применяемому методу синтеза содержат меньше ионных загрязнений. Установлено, что степень кристаллизации, влияющая на подвижность ионов, зависит также в определенной степени от вида и количества используемого наполнителя. Степень кристаллизации возрастает во время реакции между частицами наполнителя и растущейцепью связующего (смолы). При этом необходимо, чтобы содержание наполнителя не было очень большим и чтобы эта реакция наступала, когда цепь достаточно длинна или когда происходит одновременно кристаллизация в других активных местах цепи. Реакция смолы в зоне действия поверхностной энергии наполнителя уменьшает потенциальные возможности появления условий для проникновения ионов. В этом отношении лучшими наполнителями являются кремнезем и слюдяная мука; со стеклянньши наполнителями такие реакции не происходят, к тому же и смачиваемость стекла недостаточна, что способствует проникновению влаги и прохождению ио-нов^. У кремнезема при увеличении размера частиц наполнителя (начиная с 50 мкм) улучшается влагостойкость, особенно если отвердитель аминный, в то время как при использовании слюдяных наполнителей выгоднее применять в качестве отвердителей ангидридьь Эпоксидные смолы для герметизации оптоэлектронных приборов. Фотодиоды, фототранзисторы, цифровые индикаторы и т. п. герметизируют прозрачными эпоксидными смолами (табл. 9.2) с малой вязкостью (400...3000 сП), отверждающимися при 88...125° С за 4...24 ч. Они прозрачны в диапазоне длин волн 300...700 нм (рис. 9.6), а некоторые даже до 2600 нм. Прозрачность не меняется в течение длительного времени при 90... 125° С и при кратковременном нагреве до 175° С. Процесс заливки не отличается от ранее описанного, за исключением предосторожностей, связанных с сохранением прозрачности. Формы изготовляют из кремнийорганических каучуков типа RTV, тефлона, полипропилена, ТРХ, а стальные формы покрывают тефлоном или * Аналогичный эффект может быть достигнут и при использовании стеклянного наполнителя при соответствующей его обработке. Таблица 9.2. Свойства эпоксидных смол с большой прозрачностью.
Имеется таюке эластичная скола 655/555/CW. Кроме этой смсхлы, фирма Guming and Emerson производит следующие смолы для опто-электроники: 1263. 1264. 1266. 1217, 35D и 40А. 1 а б л и ц а 9.3. Эластичные кремнийорганические смолы фирмь! Характеристика Обозначение
Вяз ость, П . 100 Плотность, г/см Время хранения, месяцы Время желатинизации при 25° С, ч Отверждение. ч/°С Влагопоглощение за 7 дней при 25° С, % Устойчивость к облучению, Мрад Интервал рабочих температур, °С Теплопроводность, кал/(см-с.°С) Ю- Убыль массы после 96 ч/200°С, % Коэффициент объемного расширения, а-10 °С- Теплоемкость Устойчивость к растяжению, кг/см Удлинение, % Твердость по Шору Устойчивость к отрыву, кгс/см Усадка за 7 суток, 25° С, % Диэлетсгрическая проницаемость при: 100 Гц 1 МГц tg б-Ш при: 100 Гц 1 МГц Электрическая прочность, кВ/мм Удельное объемное электрическое сопротивление, (Om.cm).IO Обозначения. 1) В зависимости от вида катализатора; Bi - белый, С - черный, S - серый. 3) Т - тиксотропный. катализатор S 5...8 ч. кремнийорганическим лаком. К этим смолам добавляют красители (непосредственно или в растворителях, например, дибутилфталин). Отверждение происходит путем конвекции в сушильном шкафу без вентиляции, чтобы исключить занесение мелких частиц пыли или образование муара на поверхности. Полиэфирные композиции. Их главным преимуществом [681 перед эпоксидными смолами является низкая стоимость, малая вязкость и достаточно широкий ассортимент. Композиции содержат стирол, который может растворять корпуса, изготавливаемые из полистирола, что можно считать достоинством. Продолжительность желатинизации композиции выбирается такой, чтобы растворялась только внутренняя поверхность корпуса. Следует отметить, что адгезия полиэфирных смол к другим материалам очень слабая. Свойства отвержденных смол значительно хуже, они имеют значительно большую усадку по сравнению с эпоксидными, поэтому эти смолы редко используются для герметизации электрорадиоэлементов. Полиуретановые композиции характеризуются широким ассортиментом эластичных композиций, прочно соединяющихся со многими Dow Corning, используемые в производстве ЭРЭ 1890 S-2 28 3140 3141 3141 3145 В 0,5 1 ,05 24/25 200 -65... +200 3,5 2,1 9,6 0,34 63 100 35 2,7 О 2,75 2,6 С 0,8 1,23 24/25 0,12 250 -65... 200 7,5 1 .5 7,8 0,32 63 100 45 2,7 О 3,05 2,75 1,12 24/25 0,1 200 -60... 0,34 56 480 18 О 3,01 3,0 0,9 1 23 20 1,12 6 2 24/25 0,12 250 -65... 0,34 56 480 О 3,01 3,0 0,9 1 23 20 1,05 12 4/65 200 - 60 200 3,15 4,3 9,0 0,35 21 125 15 О 2,8 2,3 0,01 0,97 6 6 24/25 - 55 250 4,95 10,5 400 75 2,8 1 16 0,7 1.3 12 12 1/150 - 55 200 70 200 70 18 26 10 В 3.5 1,05 24/25 100 - 60 200 2,91 8,8 0,34 21 350 2,64 2,63 1.6 0,4 Bi 3,5 1.06 24/25 -65... +250 17.5 350 20 4 2,58 2,59 0,6 0.7 22,5 С, Bi 70 1,07 24/25 0,4 - 60 260 4,95 0,35 14 250 25 5. 3,0 2,9 1,5 1,5 В 2,5 1,05 Bi Т 1.04 24/25 0,4 100 - 60 260 0,35 21 300 35 3,6 72/25 0,4 100 - 60.. + 180 4,95 2,88 0,42 20 36 Б Т 1,12 72/25 100 - 65.. +200 35 700 28 22 2,93 2,93 1.5 1,4 S Т 1,12 72/25 0,4 100 - 60 250 4,03 0,35 50 675 2,81 2,78 F 0,6...5 ч, Н - отверждение при повышенной температуре. 2) В - бесцветный, R -красный. материалами, а также малой экзотермичностью при отверждении. За-висимость их электрических характеристик от температуры меньше,; чем у эпоксидных и полиэфирных смол. Недостаток - сложность технологического процесса герметизаций, необходимость применения специальной атмосферы для заш,иты от влаги. На свойства некоторых по-лиуретановых смол сильно влияет влага при повышенной температуре. Разработаны полиуретановые смолы (применяемые в электронной технике), лишенные этого недостатка, они имеют различные эластичность и вязкость, а также широкий диапазон параметров отверждения. Акриловые композиции редко используются в производстве элементов РЭА из-за резко выраженных полярных свойств. Специальные сорта с широким интервалом рабочих температур используются в СССР (МБК) и США (Nypol). Кремнийорганические композиции. Для герметизации используются исключительно эластичные композиции, которые сохраняют это свойство в широком интервале температур - 65... + 250° С, а некоторые до + 350° С. Композиции характеризуются прекрасными элект- Таблица 9.4. Свойства композиций с малыми диэлектрическими потерями фирмы Emerson and Gurning, используемых для заливки и пропитки
Обозначения. ПС-полистирол.ПЭ-полиэтилен. К-кристаллический, МШ-микрошарики. г Удельное объемное электрическое сопротивление Ом-см, ТКР-5-10-в С *. Удельное объемное электрическое сопротивление 10 Ом-см , ТКР-2,Б-10-б°С~1. 1 ... 14 15 16 17 18 19 20 ... 31 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||