CS213155B1 - Lepidlo, zejména pro spojováni kovových, silikátových a termoplastovýoh dílu v elektrotechnice - Google Patents

Abstract

Předmětem vynálezu je lepidlo, zejména pro spojováni kovových, silikátových a termoplastových dílů v elektrotechnice a v polovodičové technice např. v mikroelektrotechnice. Lepidlo podle vynálezu je tvořeno roztokem silikonakrylátové pryskyřice v 10 až 100 objemových procentech toluenu, do kterého je přidáno nejvýše 200 objemových procent práškového plniva se zrnitostí nejvýše 100 jim. Alternativně je jako práškového plniva použito kovu nebo slitiny kovu, oxidu kovu krystalického nebo amorfního uhlíku.

Description

(54)

--Lepidlo, zejména pro spojováni kovových, silikátových a termoplastovýoh dílu v elektrotechnice

Předmětem vynálezu je lepidlo, zejména pro spojováni kovových, silikátových a termoplastových dílů v elektrotechnice a v polovodičové technice např. v mikroelektrotechnice.

Lepidlo podle vynálezu je tvořeno roztokem silikonakrylátové pryskyřice v 10 až 100 objemových procentech toluenu, do kterého je přidáno nejvýše 200 objemových procent práškového plniva se zrnitostí nejvýše 100 jim.

Alternativně je jako práškového plniva použito kovu nebo slitiny kovu, oxidu kovu krystalického nebo amorfního uhlíku.

213 1SS

Vynález se týká lepidla, zejména pro spojováni kovových, silikátových a termop¹astových dílů v elekrotechníce a v polovodičové technice např. v mikroelektronice.

V současné době se stále častěji používá pro spojováni kovových dilů místo napájeni, elektricky a tepelně vodivých lepidel. Důvodem pro používání těchto lepidel je nízké tepelné namáháni připojovaných součástek, snadnost aplikace, snazší výměna poškozené součástky atp.

Časté je použití vodivých lepidel ve výrobě hybridních integrovaných obvodů pro montáž aktivních a pasivních prvků na keramické nebo skleněné substráty.

Většina vodivých lepidel je na bázi epoxidů. Méně často se používají lepidla na bázi silikonů, polyimodů, polyakrilátů a polyuretanů. Lepidlas elektrickou vodivostí jsou plněna kovovými prášky o velikosti částic obvykle od 5 do 50 Jim např. ze zlata.stříbra, platiny,paladia, hliníku, mědi niklu atp., případně z uhlíku /práškového grafitů/.

Lepidla s tepelnou vodivosti a s elektroizolačníml vlastnostmi jsou plněna práškovými oxidy některých kovů např. berilia, zinku, hořčíku,titanu nebo hliníku.

Mezi požadované vl_astnosti lepidel patří snadná aplikovatelnost lepidla, dostatečné pevnost spojů ve smyku a v odlupováni, odolnost vůči zvýšeným teplotám a teplotním cyklům, případně lepidlo nesmí uvolňovat za zvýšených teplot nebo ve vakuu těkavé splodiny poškozující elektrický obvod. U vodivých lepidel je kladen požadavek na tepelnou a případně i elektrickou vodivost, Jejíž změna se stárnutím lepidla by měla být co nejnižší.

Jsou používána lepidla jednosložková nebo dvousložková s obsahem nebo bez obsahu rozpouštědel. Jednosložková lepidla se snáze aplikuji, odpadá odměřováni a misení složek, ale mívají omezenou skladovátelnosta pokud jde např. o epoxidová lepidla vyžadují zvýšené vytvrzovací tepv* loty, zpravidla nad 120 °C, což je pro některé aplikace v elektrotechnice zcela nepoužitelné nebo nevhodné, protože může dojít ke zhoršeni charakteristik tepelně citlivých součástek. Dvousložková lepidla při vhodné formulaci pryskyřice a tvrdidla resp. katalizátoru se mohou vytvrdit i za teplot kolem 25 °C, sile pokud jde o epoxidy které tvoří pojidlo velké většiny vodivých lepidel, je zde nebezpečí vzniku velkého exotemického tepla vytvrzovací reakce, což rovněž může vést k nežádoucímu přehřátí tepelně citlivých.součástek. Lepidla silikonová mají obvykle vynikající odolnost vůči zvýšeným teplotám / 180 až 200 °C i více/, nemají zpravidla však dostatečnou přilnavost ke kovům nebo silikátům a vyznačují se často prakticky nulovou pevností v odlupováni. Lepidla akrilátová nebo polyluretanová mají poměrně nízkou tepelnou odolnost /obvykle do 100 resp. 120 oC/ a např . spoje z akrýlátových lepidel jsou křehké, zatímco spoje z kyanoakrylátových lepidel, vyznačující ae jinak vysokou pevností a velkou rychlostí vytvrzováni,, jsou zase citlivá vůči vlhkosti, která způsobuje hydrolýzu a znehodnotí spoje.

Lepidlo podlé vynálezu, ktere odstraňuje uvedene nevýhody je tvořeno roztokem silikonakrylátové pryskyřice v 10 až 100 objemových procentech toluenu, do kterého je předáno nejvýše 200 objemových procent práškového plniva ee zrnitosti nejvýše lOOpm. Práškovým plnivem může být kov nebo slitina kovu s tepelnou vodivosti nejméně 10 W/ m K , případně kristalioký nebo amorfní uhlík.

Silikonakrylátová pryskyřice, používaná až dosud převážně ve stavebnictví k vytváření ochranných povlaků se vyznačuje, jak jsme zjistili, přilnavosti ke sklu, keramice, kovům a termoplastům, vytváří trvalé spojení při teplotě 25 θθ v době kratší než 1 hodina / po odpaření toluenu / přičemž nedochází k uvolňování exotermického tepla. Lepidlo vytváří pružný spoj vyznačující se odolností vůči zvýšené teplotě a vlhkosti až do 150 °0.

213 153

Příklad 1

Lepidlo je připraveno rozpuštěním silikoakrylétové pryskyřice v 60 objemových procentech toluenu. Lepidlo se nanese na spojované díly např. z mědi a keramiky předem mechanicky zdrsněné a odmaštěné a spoj se zatíží tlakem 0,1 MPa. Po odpařeni toluenu vznikne při teplotě 25 °C trvalý spoj na 1 hodinu.

Příklad 2

Vodivé lepidlo je připraveno rozpuštěním silikonakrylátové pryskyřice v 60 objemových procentech toluenu, do kterého je přidáno jako plnivo 100 objemových procent práškové mědi o zrnitosti 50 jim. Lepidlo se nanese na spojované díly např. z oceli a keramiky předem mechanicky zdrsněné a, odmaštěné a spoj se zatíží tlakem 0,1 MPa, po odpařeni toluenu vznikne při teplotě 25 °C trvalý spoj.

Příklad 3

Vodivé lepidlo je připraveno rozpuštěním silikonakrylátové pryskyřice v 60 objemových procentech toluenu, do kterého je přidáno jako plnivo 100 objemových procent kysličníku hlinitého o zrnitosti 50 jam. Lepidlo se nanese na spojované díly např. ze skla a mědi předem mechanicky zdrsněné a odmaštěné a spoj se zatíží tlakem 0,1 líPa. Po odpařeni toluenu vznikne při teplotě 25 °C trvalý spoj za 1 hodinu.

Příklad 4

Vodivé lepidlo je připraveno rozpuětěním silikonakrylátové pryskyřice v 60 objemových procentech toluenu, do kterého je přidáno jako plnivo 120 procent objemových práškového grafitu o zrnitosti 30 jim. Lepidlo se nanese na spojované dily např. z polymetylmetakrylátu předem mechanicky zdrsněné a odmaštěné. Po odpaření toluenu vznikne při teplotě 25 °0 trvalý spoj za 1 hodinu#

Příklad 5

Vodivé lepidlo je připraveno rozpuštěním silikonykrylátové pryskyřice v 55 objemových procentech toluenu, do kterého je přidáno jako plnivo 100 objemových procent práškové mosazi /např, tombaku a obsahem 10 procent zinku/© zrnitosti 50 j«a. Lepidlo se nanese na spojované díly předem mechanicky zdrsněné a odmaštěné. Po odpaření toluenu vznikne při teplotě 25 °C trvalý spoj za 1 hodinu.

Claims (4)

1. P δ E D H 8 T VYNÁLEZU

   1 . Lepidlo, zejména pro spojování kovových, silikátových a termoplastových dílů v elektronice, vyznačující se tím, Že je tvořeno roztokem silikonakiylátoví pryskyřice v 10 až 100 objemových procentech toluenu, do kterého je přidáno nejvýše 200 objemových procent práškového plniva se zrnitostí nejvýše 100 jim·.
2. 2. Lepidlo podle bodu 1, vyznačující se tím, že práškovým plnivem je kov nebo slitina kovů s měrným elekrickým odporem nejvýše 0,15 ji®m.
3. 3. Lepidlo podle bodu 1 vyznačující se tím, že práškovým plnivem je oxid kovu s tepelnou vodivostí nejméně 10 V/fe K.
4. 4. Lepidlo podle bodu 1 vyznačující se tím, že práškovým plnivem je krystalický nebo amorfní uhlík.