CS268940B1 - Způsob zapouzdřeni elβktronických a elektrotechnických součistek - Google Patents

Abstract

Způaob zapouzdřeni elektronických, elektrotechnických a zejaéna polovodičových součástek spočívající v to·, It ae na toučástky ualstěné v sodulu nejprve nanese prvá pouzdřicl vrstva tvořeni telechellckýa polya1loxane■ obsahující· vinyl skupiny a d1attyl-aetyl/hdroganZs1loxanový kopolyaer a po Jej 1 vulkan1zac1 v přltoanostl katalyzAtoru na biz1 rhodia nebo platiny aa nanese druhá chránící a ■echanlcky pevnějil vrstva tvořanA epoxidovou pryskyřici, příče·! některé součistky «ohou být najprva paslvoviny speciální pat1vačn1 vrstvou. Tento způsob zapouzdřeni je vhodný pro výkonové polovodičové aoučéitky a pro součástky obsahující spájeni spoje, tenké drAty nebo jjni snadno zranitelná aista.

Description

Vynález ·· týk* způsobu zapouzdřeni elektronických a elektrotechnických součástek, například polovodičových součástek, který je vhodný zejména pro součástky obsahující pájené spoje, tenké drétky e jiné snadno zranitelná sista.

K ochraně elektrotechnických e elektronických součástek, jeko jsou hybridní integrované «odulý, výkonové polovodičové «odulý, transistory std., před působeni· vlhkosti a korosivnlch látek přítomných v ovzduii se velmi často používají plastické hmoty. Po obvyklé psstveci elektronového a dírového přechodu polovodiče speciálními vysoce čistými povlaky /junction coating/ jako jsou bezalkalická n1zkotavitelná skla, nebo silikonové kaučuky a laky, polyimidové laky a podobné, následuje zapouzdřeni do plastu, obvykle ae jedná o epoxidové zalávacl nebo lisovací hmoty nebo jiné reekroplasty /diellylftaláty e podobné/.

Tyto «ateriály vyznačující se vysokou tvrdosti a vysoký· odulé· pružnosti máji kromě nesporných přednosti, jako je dobrá adheze, k různým povrchům, postačující zpracovatelské vlastnosti, nízká navlhavost i určité nevýhody. Patři k nim předevii· velké vnitřní pnuti, vznikající při saritěni plastu po vytvrdnutí, které spolu s rozdílnou roztažnosti použitých aateriélů /plasty, kovy, keramika a podobně/ vede ke vzniku prasklin a trhlin v plastu, což má za následek sníženi jeho ochranné funkce nebo naruienl spojů integrovaných obvodů, transistorových modulu a podobně, a tím i zvýienou poruchovost součástek a modulů. Na druhé straně některé pružné elastomery, jako silikonové kaučuky, nevykazuji dostatečné aechaniské vlastnosti, aby chránily součástky proti mechanickému poikozeni. Tyto nevýhody odstraňuje způsob zapouzdřeni součástek podle vynálezu.

Podstatou vynálezu je způsob vícevrstvého zapouzdřeni elektronických a elektrotechnických součástek a zejména polovodičových součástek, spočívající v tom, že se na součástky nanese prvá pouzdřlci vrstva, tvořená telecheHckým polysiloxanem, obsahujícím vinyl skupiny » d.1metyl-metyl/hydrogen/siloxanovým kopolymerem a po její vulkanizad za přítomnosti katalyzátoru na bázi rhodia nebo platiny se nanese druhá vrstva, tvořená epoxidovou pryskyřici, přičemž součástky mohou být nejprve pasívovány speciální pasivačni vrstvou.

Velkou výhodou zapouzdřeni podle vynálezu je nízké vnitřní pnuti v místech dotyku s jednotlivými součástkami. Silikonová hmota je po vulkanizad dostatečně pružná, aby vyrovnala dilatace i při velkém rozdílu teplot jednotlivých míst - obvod není mechanicky namáhán a ve vnitřní ochranné vrstvě nevznikají trhliny ve hmotě jako důsledek rozdílných dilated použitých materiálů, tak je potlačena možnost tvorby mezer obvykle se tvořících mezi plastem a povrchem polovodičového systému. Proto ochranná funkce této vrstvy zůstává zachována 1 v náročných klimatických a provozních podmínkách. Ha druhé straně vnějií vrstva vytvrzené époxidové*pryskyřice slouží předevilm k mechanické fixaci a ochraně i k celkovému zpevněni modulu obsahujícího zapouzdřené součástky.

Výhodou tohoto způsobu zapouzdřeni je také skutečnost, že hydros 11ylační vulkanlzovatelné silikonové hmoty lze připravovat ve vysoké čistotě a s vynikajícími elektroizolačními vlastnostmi, což zvyiuje provozní spolehlivost zapouzdřených součástek a zároveň jsou sníženy požadavky na čistotu epoxidových zalévadch hmot, tvořících vníjáí ochrannou vrstvu. Vlastností epoxidů potom mohou být optimalizovány z hlediska mechanických vlastnosti, technologie aplikace i ceny.

Výhodou tohoto způsobu zapouzdření je dále snadná repast /rozpouzdřenost/ součástek v případě banální závady v elektrickém obvodu /utržený drát a podobně/ nebo systém. Tato skutečnost je významná zejména pro pouzdření výkonových součástek, kde podstatnou částí ceny součástek je samotný polovodičový systém. Pouzdro lze mechaCS 268940 B1 nickou cestou rozebrat a gel odstranit organickými rozpouitidly. Při zapouzdřeni do epoxidových lisovacích hmot je repase součástky velel obtížná a vltllnou neproveditelná bez značného rizika poškozeni zapouzdřeného systému nebo elektrického obvodu.

Dále uvedené příklady Ilustruji zapouzdřeni podle vynálezu, aniž by Jej vymezovaly nebo ouezovaly.

Přiklad 1

Výkonový bezpotendálový tyrlstorový modul, který tvoři dva antlparalelnt propojené tyrlstory < paslvovanýml PNPU přechody speciálně čistým silikonovým povlakem, uložené na keraaických substrátech z korundové keramiky a přitlačené vhodnou konstrukci k měděné základné, na které je po obvodě pMtulin vnější kryt z epoxidové lisovací hmoty, byl zalit smid telechellckého poly/dlmetylslloxanu/, dlmetyt-metyl/hydrogen/d loxanového kopolymerů a hydrodlylaénlho katalyzátoru na bázi platiny. Po vulkanlzad silikonového potyacru 2 h/100 °C se horní ochranná vrstva vytvoří zalítlo neplněnou epoxidovou pryskyřici dlaňového typu s latentnlm katalyzátore·. Celek se uzavře vlčkem z lisovací hmoty a vytvrdl 5h/15O °C.

Přiklad 2

Výkonový bezpotendálový tyrlstorový tranzistorový aodul, tvořsný dvěma PNP tranzistory, paslvovanýml na přechodu Speciální· poly1m1dovým lakem, napájenými na korundové keramice opatřené na spodní straně aědínou fólii plátovanou na keramice technikou přímého spojováni mědi s keramikou /při teplotě 1 065 °C až 1 083 °C v Inertní atmosféře s malým přídavkem kyslíku - typicky setiny procenta/, vyrobený tak, že plátovaná keramika tvořící dosedad plochu modulu se po natmelenl keramických čipu do základny z epoxidové lisovací haoty se zalije směsi telechellckého polyslloxanu terminovaného vlny I«kup1nam1, d1aetyl-metyl/hydrogen/s1loxanového kopolyaeru a hydros 1lylačni ho katalyzátoru na bází rhodia. Po vulkanlzad silikonového polymeru 1 h/150 °C se horní ochranná vrstva - po natmelenl vnějšího pláště z epoxidové lisovací haoty - vytvoří nalítla epoxidovou pryskyřici dlaňového typu plněnou mletým křemenem a tvrdidlem na bázi aromatického dlamlnu. Celek se uzavře vlčkem z polymetylentereftalátu a vytvrdl 2 h/80 °C ♦ 4 h/150 °C.

Claims (1)

1. Způsob zapouzdřeni elektronických a elektrotechnických součástek, vyznačující se tím, že se na součástky nanese prvá pouzdřid vrstva, tvořená telecheHckým polyslloxanem, obsahujícím vinyl skupiny a d1metyl-metyl/hydrogen/s1loxanovým kopolymerem a po její vulkanlzad za přítomnosti katalyzátoru na bázi rhodia nebo platiny se nanese druhá vrstva, tvořená epoxidovou pryskyřici.