CS254806B1

CS254806B1 - Material for bonding, bonding and packaging parts

Info

Publication number: CS254806B1
Application number: CS858592A
Authority: CS
Inventors: Vaclava Jisova
Original assignee: Vaclava Jisova
Priority date: 1985-11-27
Filing date: 1985-11-27
Publication date: 1988-02-15
Also published as: CS859285A1

Abstract

Materiál na bázi epoxidové.pryskyřice je určen pro lepení, tmelení a pouzdření součástek v elektronice a mikroelektronice. Materiál obsahuje jako tvrdidlo derivát imidazolu, zvolen?/ ze skupiny derivátů imidazolu libovolné substituovaných nejméně jednou alkenylovou skupinou se dvěma až dvanácti atomy uhlíku a/nebo substituovaných v polohách 4 a 5 alkylovým! zbytky s až dvanácti atomy uhlíku, které spolu mohou popřípadě tvořit kruh. Materiál je zvláště vhodn.ý pro lepení, tmelení a poud- řeni tepelně namáhaných součástek v elektronice, jako jsou aktivní výkonové prvky.Epoxy resin based material is designed for bonding, bonding and encapsulation of components in electronics and microelectronics. The material comprises a hardener derivative of imidazole, selected from the group of imidazole derivatives optionally substituted with at least one alkenyl group having two to twelve carbon atoms and / or substituted at the 4 and 5 positions with alkyl! with up to twelve carbon atoms, which may together form a ring together. The material is particularly suitable for bonding, bonding and applying heat-stressed components in electronics, such as active power elements.

Description

Vynález se týká materiálu pro lepení, tmelení a pouzdření součástek, zejména v elektronice a mikroelektronice, na bázi epoxidové pryskyřice.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to epoxy resin-based material for bonding, sealing and encapsulating components, particularly in electronics and microelectronics.

Epoxidové pryskyřice vytvrzované tvrdidly na bázi imidazolů se používají pro lepení, tmelení a pouzdření součástek pro své vhodné vlastnosti mechanické i elektrické. Jsou odolné vůči vysokým i nízkým teplotám i jejich rychlému střídání. Mají dobré elektrické parametry a jsou nekorozívní.Epoxy resins cured with imidazole-based hardeners are used for bonding, sealing and encapsulating components for their suitable mechanical and electrical properties. They are resistant to high and low temperatures as well as their rapid rotation. They have good electrical parameters and are non-corrosive.

Jsou známé materiály na bázi epoxidových pryskyřic, kde tvrdidly jsou vysoce aktivní deriváty imidazolů^ sice alkylimidazoly a arylimidazoly. Pokud se v tomto případě jedná o tekuté plastové kompozice, je z aplikačního hlediska žádoucí, aby si po smíchání s tvrdidlem zachovaly v normálním prostředí co nejdelší zpracovatelskou životnost. Nevýhodou známých materiálů je právě krátká doba zpracovatelnosti. Při použití 2-etyl-4-metylimidazolu, 1-butylimidazolu nebo 2-fenylimidazolu dochází za stejných podmínek při teplotě 90 °C k želatinaci už za pět, dvacet nebo čtyřicet minut. Aktivitu alkyl- nebo arylimidazolů lze snížit jejich vázáním do teplotně nestabilních a v normálním prostředí neaktivních komplexů s halogenidy kovů nebo kvarterních solí. Teprve po rozkladu těchto komplexů a uvolnění imidazolů začíná polymerace. Nevýhodou je, že k rozkladu dochází až při teplotách vyšších než 180 °C, které jsou pro mnoho aplikací příliš vysoké. Zároveň se do epoxidové kompozice dostávají halogenové a případně i kovové ionty, což je nevýhodné v mikroelektronice.Epoxy resin materials are known in which hardeners are highly active derivatives of imidazoles, namely alkylimidazoles and arylimidazoles. In the case of liquid plastic compositions, it is desirable from the application point of view to maintain the processing life as long as possible after mixing with the curing agent. The disadvantage of known materials is the short pot life. When 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-butylimidazole or 2-phenylimidazole is used, gelation takes place in five, twenty or forty minutes under the same conditions at 90 ° C. The activity of alkyl or arylimidazoles can be reduced by binding them to thermally unstable and normally inactive complexes with metal halides or quaternary salts. Only after the decomposition of these complexes and the release of imidazoles, polymerization begins. The disadvantage is that decomposition occurs only at temperatures above 180 ° C, which are too high for many applications. At the same time, halogen and possibly metal ions also enter the epoxy composition, which is disadvantageous in microelectronics.

234 806234 806

Účelem vynálezu je odstranit uvedené nevýhody. Podle podstaty vynálezu se toho dosahuje tím, že materiál pro lepení, tmelení a pouzdření součástek na bázi epoxidové pryskyřice obsahuje jako tvrdidlo derivát imidazolu, zvolený ze skupiny derivátů imidazolu libovolně substituovaných nejméně jednou alkenylovou skupinou se dvěma až dvanácti atomy uhlíku a/nebo substituovaných v polohách 4 a 5 alkylovými zbytky s až dvanáeti atomy uhlíku, které spolu mohou popřípadě tvořit kruh.The purpose of the invention is to overcome these disadvantages. According to the principle of the invention, this is achieved in that the material for gluing, sealing and encapsulating epoxy resin components comprises as hardener an imidazole derivative selected from the group of imidazole derivatives optionally substituted by at least one alkenyl group having two to twelve carbon atoms and / or substituted in positions 4 and 5 alkyl radicals having up to twelve carbon atoms, which may optionally form a ring together.

Materiál pro lepení, tmelení a pouzdření součástek podle vynálezu je při teplotách do 100 °C neaktivní. Zpracovatelská životnost v normálním prostředí je od několika dnů po několik týdnů.The material for bonding, sealing and sealing the components according to the invention is inactive at temperatures up to 100 ° C. The working life in a normal environment is from several days to several weeks.

Příklad 1Example 1

Byla připravena kompozice epoxidové pryskyřice s 1-vinylimidazolem v ekvivalentním poměru 10 : 1. Vytvrzování bylo měřeno metodou DSC isotermálně při teplotě 90 °C a dynamicky s růstem teploty 10 °C/min v rozsahu 20 až 350 °C. Při 9Q^C kompozice nereagovala, teplotní maximum bylo 141 °G, teplota rozkladu byla vyšší než 350 °C.An epoxy resin composition with 1-vinylimidazole in an equivalent ratio of 10: 1 was prepared. Curing was measured by DSC isothermally at 90 ° C and dynamically with a temperature rise of 10 ° C / min in the range of 20 to 350 ° C. At 90 ° C the composition did not react, the maximum temperature was 141 ° C, the decomposition temperature was higher than 350 ° C.

Příklad 2Example 2

Byla připravena kompozice epoxidové pryskyřice s 4_K_5-benzimidazolem v ekvivalentním poměru 10 : 1. Měření Vytvrzování bylo stejné jako v příkladu 1. Při 90 °C došlo pouze k nepatrné reakci, teplotní maximum bylo 168 °C, teplota rozkladu byla vyšší než 350 °C.A composition was prepared with epoxy resin 4 _K _5-benzimidazole in an equivalent ratio of 10: 1. Measurement of Curing was the same as in Example 1. At 90 ° C there was only a slight reaction, the maximum temperature was 168 ° C, a decomposition temperature was higher than 350 Deň: 32 ° C.

Příklad 3Example 3

Byla připravena kompozice epoxidové pryskyřice s 1-dodecenylimidazolem a 4,^5-benzimidazolem v ekvivalentním poměru 40 i 1 : 3· Měření vytvrzování bylo stejné jako v příkladu 1. Při 90 °C došlo pouze k nepatrné reakci, teplotní maximum bylo 158 °C, teplota rozkladu byla vyšší než 350 °C.An epoxy resin composition was prepared with 1-dodecenylimidazole and 4,5,5-benzimidazole in an equivalent ratio of 40 and 1: 3. The curing measurement was the same as in Example 1. Only a slight reaction occurred at 90 ° C, the maximum temperature was 158 ° C , the decomposition temperature was higher than 350 ° C.

Vzhledem k vysoké teplotní odolnosti těchto materiálů a vyhovujícím elektrickým vlastnostem jsou tyto materiály zvláště vhodné pro lepení, tmelení a pouzdření tepelně namáhaných součástek v elektronice, jako jsou aktivní výkonové prvky.Due to the high temperature resistance of these materials and satisfactory electrical properties, these materials are particularly suitable for bonding, sealing and encasing thermally stressed components in electronics, such as active power elements.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION _{2M Me}

Material for bonding, sealing and irradiating components, in particular in electronics and microelectronics, based on epoxy resin, characterized in that it contains as hardener an imidazole derivative selected from the group of imidazole derivatives optionally substituted by at least one alkenyl group having two to twelve carbon atoms and / or substituted in the 4 and 5 positions by alkyl radicals having up to twelve carbon atoms, which together may optionally form a ring.