CS220839B1 - Zalévací hmota pro pouzdrem mikrovlnných polovodičových součástek - Google Patents

Abstract

Vynález se týká přípravy zalévací látky pro částečné nebo kompletní pouzdření mikrovlnných polovodičových součástek pracujících v GHz kmitočtové oblasti. Pryskyřičným základem je cýkloalifatická epoxidová /pryskyřice, která obsahuje vysoké objemové procento anorganických plniv zba- *· venýoh iontových nečistot. Tvrdidlem jsou anhydridy dikarboxylových .nebo polykarboxylovýcb kyselin s cykloalifaticikou struktuv rou. Zalévací epoxidová látka podle vynálezu má nové specifické vlastnosti, které se při pouzdření mikrovlnných polovodičových součástek pozitivně uplatňují.

Description

Vynález se týká přípravy zalévací látky pro částečné nebo kompletní pouzdření mikrovlnných polovodičových součástek pracujících v GHz kmitočtové oblasti. Pryskyřičným základem je cýkloalifatická epoxidová /pryskyřice, která obsahuje vysoké objemové procento anorganických plniv zba*· venýoh iontových nečistot. Tvrdidlem jsou anhydridy dikarboxylových .nebo polykarboxylovýcb kyselin s cykloalifaticikou struktuv rou. Zalévací epoxidová látka podle vynálezu má nové specifické vlastnosti, které se při pouzdření mikrovlnných polovodičových součástek pozitivně uplatňují.

Vynález se týká zalévací látky pro částečné inebo kompletní pouzdření mikrovlnných polovodičových součástek pracujících v GHz kmitočtové oblasti.

Mikrovlnné polovodičové součástky jsou tvořeny čipem zhotoveným z galiuímarsenidu nebo epitaxního křemíku, který je vodivě připojen k nosníku slabými drátky nebo pásky. Průřez drátků je kruhový nebo obdélníkový, průměr event. rozměry jsou v rozsahu 5 až 400 μ, podle charakteru součástky. Nosníky se zhotovují z kovaru nebo pozlacené mědi. Součástky se zpevňují podložkou nebo pouzdrem, které jsou z korundu inebo mědi. Jednotlivé dílce se spojují termokompresí, ultrazvukovým svarem nebo speciálními lepidly. Protože funkční systém (součástky — polovodič a kontaktní propojení — je velmi malý a křehký, není možné použít při technologii pouzdření zvýšených tlaků.

Pouzdro ochraňuje mikrovlnné polovodičové součástky před mechanickým poškozením, nepříznivými klimatickými vlivy a zabezpečuje tak bezporuchovou funkci. Způsob provedení je podobný pouzdření jiných elektronických součástek, odlišnost v provedení ochrany v případě mikrovlnných polovodičových součástek souvisí s jejich specifickými, materiálovými, konstrukčními a funkčními znaky.

Společnými znaky pouzdřících látek jsou teplotní odolnost v rozmezí teplot —50 až +150°, krátkodobá tepelná odolnost 200° (pro pájení do mikrovlnných integrovaných obvodů], neprůsvitnost hmoty, hermetičnost zapouzdření, potřebná míra flexibility pro vyrovnání pnutí a dilatací různých materiálů, vhodné technologické vlastnosti.

Specifické vlastnosti pouzdřících látek jsou nízké dielektrické ztráty v GHz kmitočtové oblasti a lepivost ke kovům a keramice.

Uvedeným požadavkům vyhovují takové látky, které jsou za normálních podmínek 'tekuté a vytvrzovací reakcí přecházejí v látky pevné.

Tyto nároky splňují epoxidové pryskyřice, které se v elektronice významně uplatňují. Licí kompozice odvozené od epoxidových pryskyřic dianovéiho typu mají pro pouzdření mikrovlnných polovodičových součástek Ipracujícíóh v GHz oblasti řadu nedostatků. Jsou to především tvrdost a křehkolst vytvrzeného produktu, což se nepříznivě projevuje zejména při minusových hodnotách teplot, ale i při vyšších teplotách, kdy dochází v zapouzdřené součástce k tlakům a pnutím vyvolaných dilatacemi různorodých materiálů; poměrně vysoká viskozita, která nezaručuje technologií zaléváním dokonalé vyplnění všech prostor určených k zapouzdření; nízká odolnost proti plazivým proudům, v některých případech nevyhovující dielektrické vlastnosti a jejich tepelná závislost.

Výše uvedené nedostatky se odstraňují zalévací hmotou podle vynálezu.

Podstata zalévací hmoty pro pouzdření mikrovlnných polovodičových 'součástek, podle vynálezu spočívá v tom, že pryskyřičným základem je cýkloalifatická epoxidová pryskyřice, která obsahuje 70 až 150 dílů na 100 dílů pryskyřice anorganických plniv zbavených iontových nečistot, přičemž tvrdidlem jsou anhydridy dikarboxylových nebo polykarboxylovýoh kyselin s cykloalifatickou strukturou.

Výhodou zalévací hmoty pro pouzdření mikrovlnných polovodičových součástek pracujících v GHz kmitočtové oblasti podle vynálezu je:

— nízká viskozita zalévací látky (2000 až 2500 m Pa . s při 20 °Cj zaručují dokonalé zapouzdření miniaturní součástky zaléváním nebo zakapáváním.

— mechanické vlastnosti vytvrzené pryskyřice, zejména houževnatost a flexabillta v rozmezí teplot —50 +150 °C, kteréžto vlastnosti jsou nutné ipro rušení tlaků a pnutí vznikajících rozdílnými tepelnými dilatacemi přítomných materiálů, — spojením cykloalifatické pryskyřice s iontově čistými plnivy vzniká elektricky kvalitní zalévací látka s nízkými hodnotami dielektriokých parametrů v kmitočtové oblasti 10⁹ Hz ε = 3,0, tgi = 0,017], odolnější účinkům ultrafialového záření, plazivým proudům a elektrickému oblouku, — stálost mechanických, imechanicko-fyzlkálně a elektrických vlastností v závislosti na čase a teplotě.

Typickým příkladem pouzdřicí látky Is nízkými hodnotami poměrné permitivity a ztrátového činitele tgi při f = 10⁹ Hz, teplotní odolností, vhodnými technologickými a mechanickými vlastnostmi je dici kompozice následujícího složení:

a) cýkloalifatická epoxydová pryskyřice

GE 16	100	him.	d.
mletý tavený křemen	30	hm.	d.
kysličník hlinitý — trihydrát	60	hm.	d.
nitrosinová čerň	0,5	hm.	d.
urychlovač benzyldimethylamin	1	hm.	d.
tvrdidlo imetyl-himicanhydrid	90	hm.	d.
mletý tavený křemen	30	hm.	d.
kysličník hlinitý — trihydrát	50	hm.	d.

Obě části se smíchají a při zvýšené teplotě (asi 60 °C) se dokonale promísí. Připravenou kompozicí se předem vysušené součástky zakapávají. Doporučené vytvrzovací podmínky: 3 hod. při 120 °C nebo 2 bod. při 140 °C.

'Zalévací epoxidová látka (podle uvedené8 ho postppu imá nové specifické vlastnosti, které se při pouzdření mikrovlnných polovodičových součástek pozitivně uplatňují.

Claims (1)

1. Zalévací hmota pro pouzdření mikrovlnných polovodičových součástek, vyznačená tím, že pryskyřičným základem je cykloalifatická epoxidová pryskyřice, která obsahuje 70 až 150 dílů na 100 dílů pryskyřice anvynalezu organických plniv zbavených iontových nečistot, přičemž tvrdidlem jsou ainhydridy dikarboxylovýdh nebo polylkarboxyjlových kyselin s cykloalifaticikou strukturou.