DE1789053B1

DE1789053B1 - Niederdruck-pressmasse zum umhuellen von elektronis chen bauelementen

Info

Publication number: DE1789053B1
Application number: DE19681789053
Authority: DE
Inventors: Heinz-Joachim Dr Rer N Lindner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-09-28
Filing date: 1968-09-28
Publication date: 1972-04-27
Also published as: JPS5510929B1; CH519786A

Description

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Durchschlagfestigkeit 27 kV/mm Abänderungen des Ausführungsbeispiels sind durch

Elektrolytische Korrosion Stufe A; 1 Verwendung anderer mineralischer oder auch orga-

Wasserdampfdurchlässigkeit 0,150 g/m²Tag nischer Füllstoffe, wie Holzmehl oder Textilschnitzel,

Ausdehnungskoeffizient 3,3 · 10~⁵/° C sowie durch verschiedene Harz-Füllstoff-Verhältnisse

Wärmeleitfähigkeit 0,703 Kcal/m h 5 möglich, wodurch die Eigenschaften des erfindungsge-

grd mäßen Werkstoffes auf erwünschte Weise verändert

Spirallänge nach dem SPI-Test 195 bis 220 cm werden können.

Claims

trägt. Besonders vorteilhaft erwies sich ein möglichst Patentansprüche: geringer Chlorgehalt, insbesondere in Spuren bis zu 0,05 Gewichtsprozent. Als besonders geeignet erwies

1. Niederdruck-Preßmasse zum Umhüllen von sich in manchen Fällen ein Epoxidharz eines Bisglyelektronischen Bauelementen, insbesondere von 5 cidyläthers eines Bisphenol A-Harzes.
Halbleiterbauelementen, nach dem Transfer-Preß- Gegenüber den bisher zum Umhüllen elektronischer verfahren, die aus einem nachgereinigten, auf Bauteile verwendeten Kunstharzmassen, die in der Bisphenol Α-Basis aufgebauten Epoxidharz be- Regel 0,5 bis 0,6 Gewichtsprozent Chlor enthalten, steht, dadurch gekennzeichnet, daß weist das erfindungsgemäß verwendete Kunstharz also der Chlorgehalt höchstens 0,1 Gewichtsprozent io mindestens 5- bis lOmal weniger Chlor auf.
beträgt. Es ist ferner sehr günstig, die verwendeten Kunst-

2. Preßmasse nach Anspruch 1, dadurch gekenn- harze mit mineralischen Füllstoffen stark unterschiedzeichnet, daß der Chlorgehalt unter 0,05 Gewichts- licher Korngröße zu versetzen. Es kommen dabei prozent liegt. Korngrößen von feinstem Staub bis zu Korngrößen-

3. Preßmasse nach den Ansprüchen 1 und 2, da- 15 durchmessern von 100 μηι und mehr in Frage, und es durch gekennzeichnet, daß das Epoxidharz ein kann zweckmäßig sein, eine Gleichverteilung der Bisglycidyläther eines Bisphenol Α-Harzes ist. Korngrößen über die möglichen Korndurchmesser zu

wählen. Auf diese Weise wird eine sehr hohe Packungsdichte der Füllstoffe (z. B. etwa 30 Teile Epoxidharz

20 mit 70 Teilen Füllstoff) und damit eine besonders gute

Wärmeleitfähigkeit der das elektronische Bauteil umhüllenden Kunstharzmasse erzielt. Auch wird dadurch die Wasserdampfdurchlässigkeit weiter ver-Elektronische Bauelemente, wie Kleingleichrichter, mindert.

Dioden, Transistoren, Kondensatoren, Thyristoren 25 Die erfindungsgemäße Preßmasse wird insbesondere usw., können mit Kunstharzmassen umhüllt werden, zum Umhüllen von elektronischen Bauelementen, wie um eine möglichst gute Beständigkeit gegen äußere Dioden, Transistoren, Kondensatoren, Thyristoren, Einflüsse zu erzielen und um im Bauelement mög- nach dem Transfer-Preßverfahren (Spritzpressen) verlicherweise freiwerdende Wärme abzuleiten (vgl. wendet. Diese bestimmte Verfahrensweise ist beispielsdeutsche Auslegeschrift 1 263 285). 30 weise in dem Buch von G. S c h u 1 z, DIE KUNST-Auch Epoxidharze, aufgebautauf Basis Bispehnol A, STOFFE, zweite Auflage, München 1964, S. 320 bis sind bereits zum Umhüllen von Halbleiterbauelemen- 327, beschrieben,
ten verwendet worden. An Hand eines Ausführungsbeispiels wird die Er-

Für das Umhüllen von elektronischen Bauelementen findung noch näher erläutert:

nach dem Spritzpreß- bzw. Transfer-Preßverfahren 35 300 Gewichtsteile eines nachgereinigten, d. h. praksind schon Kunstharzmassen verarbeitet worden, die tisch chlorfreien Epoxidharzes mit einer Epoxidzahl neben guten Fließeigenschaften bei geringen Transfer- von 0,55 bis 0,58 werden bei 40 bis 60° C mit 85 Gedrücken gute mechanische und elektrische Eigenschaf- wichtsteilen eines Härters, beispielsweise 4,4'-Diaminoten, geringe Wasserdampfdurchlässigkeit, niedrige diphenylmethan, vermischt. Nachdem eine homogene Ausdehnungskoeffizienten, gute Wärmeleitfähigkeit 40 Mischung hergestellt ist, werden zur Verbesserung der und ausreichende thermische Beständigkeit besitzen Fließfähigkeit (Lösbarkeit von der Form) 0,1 bis 2,0 (vgl. die deutschen Auslegeschriften 1 061 067 und Gewichtsteile eines Gleitmittels, vorzugsweise Zink-1141 083). Auch Epoxidharze wurden nach diesem stearat, hinzugefügt. Es folgt dann eine innige Ver-Verfahren als Niederdruck-Preßmassen zum Umhül- mischung mit 280 Gewichtsteilen Quarzmehl mit einer len von elektronischen Bauteilen verwendet. Um die 45 durchschnittlichen Korngröße von etwa 30 μπι, 280 Gevielen Ausfallserscheinungen zu beseitigen, sollen bei wichtsteilen Quarzmehl mit einer durchschnittlichen höheren Anforderungen für die Umhüllung elektri- Korngröße von 10 μπι sowie 45 Gewichtsteilen einer scher Bauteile gemäß einer Veröffentlichung von oberflächenbehandelten Kreide. Um der Preßmasse J. J. L i c a r i und G.V.Browning in ELEC- eine bestimmte Farbe zu geben, können außerdem TRONICS, 1967, S. 108, möglichst reine, nämlich 50 Farbpigmente der Mischung beigegeben werden, ultrareine Harze verwendet werden. Diese noch gießfähige Mischung wird zu einem

Die bisher verwendeten Kunstharzmassen zeigen flachen Kuchen ausgegossen. Sie erstarrt dabei vom aber insbesondere bei gleichzeitiger Anwesenheit von flüssigen Α-Zustand zum festen B-Zustand innerhalb Feuchtigkeit und Wärme eine meist zu geringe Be- von 24 Stunden bei etwa 20 bis 23⁰C zu einer harten ständigkeit gegenüber elektrolytischer Korrosion. An- 55 spröden Masse. Diese thermoplastische Masse (B-dererseits sind vollständig verunreinigungsfreie Harze Zustand) wird danach nach bekannten Verfahren zerzu kostspielig und ultrareine Harze nicht unbedingt kleinert, beispielsweise gemahlen,
erforderlich. Diese thermoplastische Masse wird dann zum Um-

Es wurde nun gefunden, daß die genannten Nach- hüllen elektronischer Bauelemente verwendet. Die teile vermieden werden können und insbesondere auch 60 Verarbeitung erfolgt bei etwa 145 bis 150⁰C, wobei die bei Anwesenheit von Feuchtigkeit und Wärme keine Masse bei einer Härtezeit von 60 Sekunden/mm elektrolytische Korrosion mehr bei elektronischen Wandstärke vom thermoplastischen in den duro-Bauelementen, insbesondere Halbleiterbauelementen, plastischen Zustand (C-Zustand) übergeht,
auftritt, wenn der Chlorgehalt der zum Umhüllen nach Bei einem auf diese Weise hergestellten Normkörper

dem Transfer-Preßverfahren verwendeten Nieder- 65 wurden folgende Eigenschaften gemessen:
druck-Preßmasse, die aus einem nachgereinigten, auf

Bisphenol Α-Basis aufgebauten Epoxidharz besteht, Biegefestigkeit 890 kp/cm²

erfindungsgemäß höchstens 0,1 Gewichtsprozent be- Schlagzähigkeit 8,3 cmkp/cm²