RU2631820C1 - Кремнийорганическая композиция для защиты изделий электронной техники - Google Patents
Кремнийорганическая композиция для защиты изделий электронной техники Download PDFInfo
- Publication number
- RU2631820C1 RU2631820C1 RU2016132662A RU2016132662A RU2631820C1 RU 2631820 C1 RU2631820 C1 RU 2631820C1 RU 2016132662 A RU2016132662 A RU 2016132662A RU 2016132662 A RU2016132662 A RU 2016132662A RU 2631820 C1 RU2631820 C1 RU 2631820C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- linear
- composition
- block copolymer
- hardener
- resistant
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 claims abstract description 12
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- -1 polydimethylsiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 claims abstract description 3
- KBXJHRABGYYAFC-UHFFFAOYSA-N octaphenylsilsesquioxane Chemical group O1[Si](O2)(C=3C=CC=CC=3)O[Si](O3)(C=4C=CC=CC=4)O[Si](O4)(C=5C=CC=CC=5)O[Si]1(C=1C=CC=CC=1)O[Si](O1)(C=5C=CC=CC=5)O[Si]2(C=2C=CC=CC=2)O[Si]3(C=2C=CC=CC=2)O[Si]41C1=CC=CC=C1 KBXJHRABGYYAFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 150000002923 oximes Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 30
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 21
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 11
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 7
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000035899 viability Effects 0.000 abstract description 3
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 abstract 1
- 125000000654 isopropylidene group Chemical group C(C)(C)=* 0.000 abstract 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 19
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 3
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 3
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KOPFDNAYLZUHRR-UHFFFAOYSA-N 2-silyloxyethanamine Chemical class NCCO[SiH3] KOPFDNAYLZUHRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YJNGNJVDGBCKPT-UHFFFAOYSA-N C(CCCCCCC)(=O)OCC.C(CCCCCCC)(=O)OCC.[Sn] Chemical compound C(CCCCCCC)(=O)OCC.C(CCCCCCC)(=O)OCC.[Sn] YJNGNJVDGBCKPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical group [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical group CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000012796 inorganic flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- VMESOKCXSYNAKD-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylhydroxylamine Chemical compound CN(C)O VMESOKCXSYNAKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003918 potentiometric titration Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000001226 reprecipitation Methods 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N triethoxysilane Chemical compound CCO[SiH](OCC)OCC QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
- C08K5/541—Silicon-containing compounds containing oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/10—Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D183/10—Block or graft copolymers containing polysiloxane sequences
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
- H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к термостойким электроизоляционным кремнийорганическим композициям на основе линейно-лестничных блок-сополимеров, содержащих линейные полидиметилсилоксановые и лестничные фенилсилсесквиоксановые звенья, и может быть использовано в микроэлектронике, радиоэлектронике и электронном приборостроении для получения термостойких эластичных и прочных электроизоляционных коррозиопассивных покрытий, предназначенных для защиты активных элементов изделий микроэлектроники от воздействия жестких климатических факторов. Кремнийорганическая композиция для защиты изделий электронной техники содержит силоксановый блок-сополимер линейно-лестничного строения, отвердитель и растворитель, дополнительно содержит полимер «Блоксил 2010», макромолекулы которого состоят из жестких силсесквиоксановых блоков и гибких линейных участков, а в качестве отвердителя содержит кремнийорганический оксим - винил-трис-(ацетоксимо)силан формулы CH2=CH-Si(O-N=C(CH3)2)3. Композицию готовили путем смешивания 20%-ного раствора предварительно очищенного блок-сополимера Лестосил СМ в толуоле с 20%-ным раствором полимера «Блоксил 2010», выпускаемого по ТУ 6-021-653-90, в толуоле с отвердителем винил-трис-(ацетоксимо)силаном. Композиции представляют собой двухкомпонентные составы с жизнеспособностью не менее 3 ч, которые отверждали по следующему режиму: после нанесения на подложку или в специальные фторопластовые формы образцы выдерживали на воздухе при комнатной температуре до полного испарения растворителя, а затем подвергали сушке при температуре +100°С в течение 3 ч. Технический результат - получение термо- и морозостойких эластомерных коррозиопассивных покрытий с повышенными электроизоляционными, адгезионными и прочностными свойствами и твердостью. 2 табл.
Description
Изобретение относится к термостойким электроизоляционным кремнийорганическим композициям на основе линейно-лестничных блок-сополимеров, содержащих линейные полидиметилсилоксановые и лестничные фенилсилсесквиоксановые звенья, и может быть использовано в микроэлектронике, радиоэлектронике и электронном приборостроении.
Силоксановые блок-сополимеры, содержащие жесткие блоки полиорганосилсесквиоксана и эластичные блоки одноцепочечных силоксанов, представляет большой интерес для разработки термостойких, электроизоляционных, прочных и одновременно эластичных покрытий. Для оценки новизны и изобретательского уровня заявленного решения рассмотрим ряд известных технических средств аналогичного назначения.
Известен теплозащитный полимерный материал, включающий неорганический наполнитель и полимерную матрицу на основе кремнийорганического блок-сополимера и сшивающего агента, в котором теплозащитный полимерный материал содержит в качестве полимерной матрицы кремнийорганический блок-сополимер общей формулы НО{[С6Н5SiO1,5]m[(СН3)2SiO]n}Н, где m=5-10, n=15-25, и в качестве сшивающего агента - диэтилдикаприлат олова и олигоорганосилоксан (Патент РФ №2220169, МПК C08L 83/04).
Недостатком композиции является высокая коррозионная активность покрытия, что не позволяет ее использовать для защиты активных элементов изделий электронной техники (ИЭТ).
Известен теплоизоляционный полимерный материал для тепловой изоляции изделий авиастроения, ракетостроения и машиностроения (Патент РФ №2558103, МПК C08L 83/04). В качестве полимерной основы использован силоксановый блок-сополимер лестничного строения Лестосил СМ (ТУ 2294-098-00151963-2004) формулы: HO{[C6H5SiO1,5]n[Si(CH3)2O]m}H, где n=30-60, m=80-130, растворенный в бутилацетате в соотношении 100:70, сшивающий агент продукт 119-54 марки А (ТУ 6-02-1281-84), представляющий собой винил-трис-(ацетоксимо)силан, неорганический наполнитель и антипирен.
Композиция разработана для снижения плотности теплоизоляционного материала и его дымовыделения, но покрытие не обладает высокими электроизоляционными свойствами и коррозионной стойкостью, поэтому не пригодна для защиты полупроводниковых изделий.
В патенте (№2105778, МПК С08L 83/04 и С08К 13/02) описываются кремнийорганические композиции холодного отверждения, в состав которых может входить блок-сополимер Лестосил марки Н (Б), формулы HO{[C6H5SiO1,5]х[(CH3)2SiO]y}H, где х=4-7, у=170-200, выпускаемый по ТУ 6-00-05763 441-93, различные наполнители, структурирующие агенты и отвердитель аминного типа (диметилгидроксиламин).
Данный состав обладает повышенной адгезией и термодеструкционной устойчивостью, но из-за недостаточно высоких электроизоляционных свойств не может быть использован для защиты р-n-перехода полупроводниковых приборов.
В патенте №2231532 описываются кремнийорганические композиции холодного отверждения, в состав которых входит линейно-лестничный блок-сополимер общей формулы HO{[C6H5SiO1,5]x[(CH3)2SiO]y}H, где х=4-7, у=205-250, неорганический наполнитель - оксиды кремния или алюминия, и/или алюмосиликатные волокна 1-26,5 мас.ч., структурирующий агент - тетраэтоксисилан или продукты его неполного гидролиза 0-9 мас.ч., катализатор отверждения - дибутилдилаурат олова, γ-аминопропилтриэтоксисилан или винил-трис-(ацетоксимо)силан 1-20 мас.ч. и дополнительно введен термостабилизирующий агент - фосфиды железа, никеля, оксиды железа, меди и др. 3-10,6 мас.ч.
Однако по ряду физико-химических свойств (технологические показатели, степень чистоты, коррозионная активность покрытия) композиция не может быть использована в микроэлектронике.
Известна клеевая композиция холодного отверждения (Патент РФ №1702690, МПК C09J 183/10) на основе полиорганосилоксанового блок-сополимера, эпоксидно-кремнийорганической смолы с содержанием эпоксидных групп не менее 15,5 мас. % и кремния не менее 5 мас. % (смола СЭДМ-3) или смолы ЭХД с содержанием кремния 26-30 мас. % и γ-аминопропилтриэтоксисилана в качестве отвердителя и органического растворителя.
Но значительное содержание ионных примесей натрия, калия и хлора в композиции, а также недостаточно высокие электрофизические свойства покрытия не позволяют использовать композицию для защиты активных элементов ИЭТ.
Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому эффекту является состав для покрытия активных элементов и плат СВЧ изделий на основе силоксанового блок-сополимера лестничного строения Лестосил СМ, отверждающей системы в виде раствора гетеросилоксана, содержащего атомы бора и циркония в силоксановой цепи, в триэтоксисилане, метакрилатметилтриэтоксисилана и органического растворителя (А.С. №1473627, МКИ Н01L 21/56; Неелова О.В. «Кремнийорганическая композиция для защиты изделий электронной техники с повышенными адгезионными свойствами и термо- и морозостойкостью покрытий». - Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология, 2014. Т. 57. №9. С. 86-92). Композиция получила название лак марки ЭКТ и выпускается по техническим условиям ЫУО.028.122ТУ.
Покрытие лака ЭКТ работоспособно в интервале температур от -70 до +250°С, обладает высокими диэлектрическими характеристиками (в том числе в СВЧ диапазоне частот), отсутствием коррозионного действия по отношению к алюминию и меди, высокими влагозащитными свойствами. Лаковое покрытие имеет высокую адгезию к различным конструкционным материалам, как при нормальных климатических условиях, так и в условиях воздействия жестких климатических факторов.
Однако недостатком композиции является невысокая твердость покрытия и недостаточно высокие его физико-механические свойства, такие как прочность при разрыве. Указанные недостатки значительно сужают функциональные возможности композиции и соответственно возможные области ее применения.
Задачей изобретения является создание кремнийорганической композиции, позволяющей получать термо- и морозостойкие эластомерные коррозиопассивные покрытия с повышенными электроизоляционными, адгезионными и прочностными свойствами и твердостью расширение области применения в электронном приборостроении.
Поставленная задача достигается тем, что композиция на основе силоксанового блок-сополимера линейно-лестничного строения, отвердителя и растворителя дополнительно содержит полимер «Блоксил 2010», выпускаемый по ТУ 6-021-653-90, а в качестве отвердителя содержит кремнийорганический оксим - винил-трис-(ацетоксимо)силан формулы CH2=CH-Si(O-N=C(CH3)2)3 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| Силоксановый блок-сополимер линейно-лестничного строения | 10-18 |
| Полимер «Блоксил 2010» | 2-10 |
| Растворитель | 80 |
| Отвердитель | 5 |
Совокупность данных компонентов для достижения указанной цели ранее не применялась.
В качестве кремнийорганического блок-сополимера линейно-лестничного строения использован продукт «Лестосил СМ» (ТУ 38.031.006-90), состоящий из жестких фенилсилсесквиоксановых и эластичных одноцепочечных диметилсилоксановых звеньев с концевыми гидроксильными группами, следующего строения:
где n=5-8, m=25-80.
Массовая доля гидроксильных групп в блок-сополимере составляет 0,4-0,5%.
Для снижения содержания ионогенных примесей, влияющих на электроизоляционные свойства композиции и коррозионную активность покрытия, блок-сополимер предварительно очищают методом переосаждения из его толуольного раствора этиловым спиртом. Очищенный блок-сополимер предварительно растворяют в толуоле.
Для повышения прочности и твердости покрытия в композицию вводили силоксановый полимер «Блоксил 2010» (ТУ 6-021-653-90), макромолекулы которого состоят из жестких силсесквиоксановых блоков, отвечающих за прочность и термостойкость покрытий, и гибких линейных участков, позволяющих сохранять эластичность покрытий вплоть до температуры -100°С. Полимер «Блоксил» представляет собой твердый продукт, растворимый в толуоле.
В качестве отвердителя использовали кремнийорганический оксим - винил-трис-(ацетоксимо)силан CH2=CH-Si(O-N=C(CH3)2)3 (продукт 119-54), выпускаемый по ТУ 6-02-1281-84. Данный продукт можно использовать для вулканизации кремнийорганических полимеров с концевыми гидроксильными группами, отверждающихся по реакции поликонденсации. Этот отвердитель в отличие от оловоорганических катализаторов отверждения, аминоэтоксисиланов и алкил(арил)-ацетоксисиланов не оказывает коррозионного действия на алюминий и, особенно, на медь, и обеспечивает высокую жизнеспособность силоксановых композиций.
Примеры конкретного выполнения изобретения приведены в таблице 1.
Композиции готовили путем смешивания 20%-ного раствора предварительно очищенного блок-сополимера Лестосил СМ в толуоле с 20%-ным раствором полимера «Блоксил» в толуоле с отвердителем винил-трис-(ацетоксимо)силаном. Композиции представляют собой двухкомпонентные составы с жизнеспособностью не менее 3 ч. Композиции отверждали по следующему режиму: после нанесения на подложку или в специальные фторопластовые формы образцы выдерживали на воздухе при комнатной температуре до полного испарения растворителя, а затем подвергали сушке при температуре +100°С в течение 3 ч.
При введении в композицию полимера «Блоксил» менее 2 мас.ч. не достигается поставленная цель изобретения, увеличение его количества более 8 мас.ч. приводит к некоторому снижению эластичности и адгезии покрытия.
В таблице 2 приведены физико-химические свойства композиции по изобретению с различным соотношением ингредиентов в сравнении с прототипом в неотвержденном и отвержденном состоянии.
Вязкость композиции определяли согласно ГОСТ 8420-74 на вискозиметре В3-246 с диаметром сопла 4 мм. Содержание ионных примесей натрия и калия как наиболее подвижных ионов, способных вызывать появление токов утечки, определяли методом эмиссионно-спектрального анализа, ионы хлора определяли потенциометрическим титрованием согласно ОСТ 11.0006-84.
Коррозионную активность покрытий определяли по отношению к алюминию и меди по следующей методике. Испытания проводили в специальной камере при температуре 85±2°С, относительной влажности 95±3% и постоянном напряжении 100±5В. Испытуемую пленку размером 50×4 мм помещали на электроды, на которые предварительно накладывали алюминиевую или медную фольгу. Электроды укрепляли на плате из полиметилметакрилата. Для лучшего контакта пленки с фольгой и электродами материал с наружной поверхности прижимали грузом. Электроды подключали к источнику питания и выдерживали в течение 96 ч. После испытания фольгу осматривали под микроскопом и оценивали степень коррозионного воздействия покрытия по 4-балльной системе от 0 (отсутствие коррозии) до 3 баллов (максимальная коррозионная активность).
Условную прочность при растяжении и относительное удлинение при разрыве пленок измеряли по ГОСТ 21751-76 на пяти отвержденных образцах. Эластичность покрытия при изгибе определяли по ГОСТ 6806-73. Твердость покрытия определяли по маятниковому прибору типа М-3 по ГОСТ 5233-67. Адгезию к кремнию, алюминию и меди определяли методом решетчатых надрезов по ГОСТ 15140-78. Удельное объемное электрическое сопротивление покрытия определяли по ГОСТ 6433.2-71, тангенс угла диэлектрических потерь и диэлектрическую проницаемость определяли по ГОСТ 22372-77 на частоте 106 Гц. Электрическую прочность определяли по ГОСТ 6433.3-71.
Для определения влагозащитных свойств покрытий определяли водопоглощение пленок по величине изменения массы отвержденных образцов после выдержки в дистиллированной воде в течение 1 суток. Диапазон рабочих температур покрытия определяли по сохранению адгезионных и электроизоляционных свойств после длительного воздействия температур -80 и +300°С.
Данные таблицы 2 показывают, что композиция по предлагаемому изобретению по сравнению с прототипом обладает более высокой твердостью и прочностью при растяжении при сохранении высокой эластичности покрытия. При этом по электроизоляционным, влагозащитным, адгезионным и коррозиопассивным свойствам предлагаемая композиция не уступает прототипу. Композиции №2-4 обладают наиболее оптимальным сочетанием физико-механических свойств покрытий. Введение в композицию полимера «Блоксил» также позволяет расширить диапазон рабочих температур покрытия.
Положительный эффект от использования предлагаемого изобретения также достигается за счет того, что композиция не содержит коррозионно-активных соединений, и при отверждении полимеров по реакции поликонденсации не происходит образования продуктов, способных вызывать коррозию активных элементов изделий микроэлектроники.
Таким образом, эластомерные покрытия, полученные с использованием заявленной композиции, отличаются сочетанием высокой прочности и твердости покрытия с его эластичностью, низким содержанием ионогенных примесей и отсутствием коррозионного действия по отношению к алюминию и меди, отличными электроизоляционными и адгезионными свойствами, достаточно низким водопоглощением, и работоспособны в диапазоне температур от -80 до +250°С.
Предлагаемая композиция была опробована с положительными результатами для защиты бескорпусных полупроводниковых диодов, конденсаторов, микросборок, мест паек от воздействия климатических факторов (термоциклов и повышенной влажности). Композицию можно наносить на изделия различными способами: кистью, окунанием, наливом, методом пневматического распыления и др. Рекомендуемая толщина защитного слоя для жестких условий эксплуатации составляет 80-100 мкм.
Claims (2)
- Кремнийорганическая композиция для защиты изделий электронной техники, содержащая линейно-лестничный блок-сополимер, содержащий линейные полидиметилсилоксановые и лестничные фенилсилсесквиоксановые звенья, отвердитель и растворитель, отличающаяся тем, что дополнительно содержит полимер «Блоксил 2010», макромолекулы которого состоят из жестких силсесквиоксановых блоков и гибких линейных участков, а в качестве отвердителя содержит кремнийорганический оксим - винил-трис-(ацетоксимо)силан формулы CH2=CH-Si(O-N=C(CH3)2)3 при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
-
Силоксановый блок-сополимер линейно-лестничного строения 10-18 Полимер «Блоксил 2010» 2-10 Растворитель 80 Винил-трис-(ацетоксимо)силан 5
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016132662A RU2631820C1 (ru) | 2016-08-08 | 2016-08-08 | Кремнийорганическая композиция для защиты изделий электронной техники |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016132662A RU2631820C1 (ru) | 2016-08-08 | 2016-08-08 | Кремнийорганическая композиция для защиты изделий электронной техники |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2631820C1 true RU2631820C1 (ru) | 2017-09-26 |
Family
ID=59931270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016132662A RU2631820C1 (ru) | 2016-08-08 | 2016-08-08 | Кремнийорганическая композиция для защиты изделий электронной техники |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2631820C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2727373C1 (ru) * | 2020-01-30 | 2020-07-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ВЛАДСИЛАН" (ООО "ВЛАДСИЛАН") | Композиция на основе линейно-лестничного силоксанового блок-сополимера для получения защитных покрытий |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3770847A (en) * | 1971-12-30 | 1973-11-06 | Stauffer Chemical Co | Curable organopolysiloxanes |
| RU2105778C1 (ru) * | 1996-03-26 | 1998-02-27 | Государственное предприятие Научно-исследовательский институт синтетического каучука им.акад.С.В.Лебедева | Кремнийорганическая композиция холодного отверждения |
| RU2202842C2 (ru) * | 2000-06-02 | 2003-04-20 | Северо-Осетинский государственный университет им. К.Л.Хетагурова | Композиция для защиты бескорпусных высоковольтных полупроводниковых приборов |
| RU2231532C1 (ru) * | 2002-12-30 | 2004-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений | Кремнийорганическая композиция холодного отверждения |
| RU2558103C2 (ru) * | 2012-04-02 | 2015-07-27 | Алексей Юрьевич Исаев | Теплоизоляционный полимерный материал и способ его получения |
-
2016
- 2016-08-08 RU RU2016132662A patent/RU2631820C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3770847A (en) * | 1971-12-30 | 1973-11-06 | Stauffer Chemical Co | Curable organopolysiloxanes |
| RU2105778C1 (ru) * | 1996-03-26 | 1998-02-27 | Государственное предприятие Научно-исследовательский институт синтетического каучука им.акад.С.В.Лебедева | Кремнийорганическая композиция холодного отверждения |
| RU2202842C2 (ru) * | 2000-06-02 | 2003-04-20 | Северо-Осетинский государственный университет им. К.Л.Хетагурова | Композиция для защиты бескорпусных высоковольтных полупроводниковых приборов |
| RU2231532C1 (ru) * | 2002-12-30 | 2004-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений | Кремнийорганическая композиция холодного отверждения |
| RU2558103C2 (ru) * | 2012-04-02 | 2015-07-27 | Алексей Юрьевич Исаев | Теплоизоляционный полимерный материал и способ его получения |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| НЕЁЛОВА О.В. "Кремнийорганическая композиция для защиты изделий электронной техники с повышенными адгезионными свойствами и термо- и морозостойкостью покрытий".- Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология, 2014, т.57, N 9, с.86-92. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2727373C1 (ru) * | 2020-01-30 | 2020-07-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ВЛАДСИЛАН" (ООО "ВЛАДСИЛАН") | Композиция на основе линейно-лестничного силоксанового блок-сополимера для получения защитных покрытий |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kim et al. | Hydrophobicity loss and recovery of silicone HV insulation | |
| US4395443A (en) | Method of forming silicone films | |
| JP6476201B2 (ja) | 空気−水バリアシリコーン被膜 | |
| US4517238A (en) | Method of making integral molded silicone products with different phases and the molded products prepared therefrom | |
| CN108559270B (zh) | 可固化有机硅组合物 | |
| EP2878632B1 (en) | Room-temperature-curable polyorganosiloxane composition and electric/electronic apparatus | |
| JPS59198604A (ja) | 高圧絶縁体 | |
| CN101616961B (zh) | 含硅化合物、固化性组合物以及固化物 | |
| US5326804A (en) | Organopolysiloxane rubber composition for coating high voltage electrical insulators having improved electrical properties | |
| Ullah et al. | Impact of accelerated ultraviolet weathering on polymeric composite insulators under high voltage DC stress | |
| CN112004675B (zh) | 用于有机硅压敏粘合剂的剥离膜及其制造方法 | |
| US7232609B2 (en) | Coated composite high voltage electrical insulator | |
| Akbar et al. | Multi-stress aging investigations of HTV silicone rubber filled with Silica/ATH composites for HVAC and HVDC transmission | |
| US11326082B2 (en) | Self-welding high dielectric silicone rubber composition and self-welding high dielectric tape | |
| RU2631820C1 (ru) | Кремнийорганическая композиция для защиты изделий электронной техники | |
| Ullah et al. | Degradation analysis of RTV-SiR based composites under both polarities DC voltage for insulators coating | |
| US6939582B2 (en) | Coated composite high voltage electrical insulator | |
| EP3679100B1 (en) | Thermally conductive ice-phobic coatings | |
| US3364161A (en) | Silicone rubber composition containing corrosion inhibiting curing agent | |
| JP3099651B2 (ja) | 実装回路板保護用室温硬化性無溶剤シリコーンコーティング組成物、実装回路板の保護方法、及び実装回路版 | |
| RU2472833C1 (ru) | Способ получения герметизирующей композиции и ее состав | |
| RU2727373C1 (ru) | Композиция на основе линейно-лестничного силоксанового блок-сополимера для получения защитных покрытий | |
| Manjang et al. | Stoichiometry composition of nanofiller SiO2 and ATH to improve properties of silicone elastomer for outdoor high voltage insulators | |
| JP3119261B2 (ja) | 高電圧電気絶縁体用シリコーンゴム組成物 | |
| KR20200124302A (ko) | 축합 경화성 조성물 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200809 |