11.8. Соединения проводящими клеями
Электропроводящие клеи (контактолы) применяют при создании монтажных соединений в тех случаях, когда другие методы оказываются неэффективными: в труднодоступных местах, при ремонте ПП, при низкой термостойкости компонентов. Особенно широко используют контактолы при изготовлении гибридных ИС, микросборок и присоединении их подложек к корпусам микроблоков.
Клеепроводящие композиции изготавливают на основе эпоксидных смол холодного и горячего отверждения, полиуретана, силикона и неорганических соединений. В качестве наполнителя используют мелкодисперсный (1...2 мкм) порошок золота, серебра, палладия, никеля, меди, алюминия, графита. Свойства выпускаемых промышленностью контактолов и особенности их применения приведены в табл. 11.5. Наибольшей электропроводностью обладают клеи с серебряным и золотым наполнителями. К их недостаткам следует отнести дефицитность и высокую стоимость, низкую прочность клеевого шва (3.. .7 МПа), наличие во многих из них растворителей, отсутствие вакуумной плотности соединения.
Таблица 11.5
Токопроводящие клеи
Марка |
Основные компоненты |
Режим отвержденвя |
r,
|
Рабочая температура |
Контактирующие поверхности | |
|
|
0С |
ч |
Ом.см |
0С |
|
ТПК-34 |
Эпоксидная смола и серебро |
— |
— |
1 10-4 |
100 |
Палладиевые, серебряные, медные поверхности, покрытые припоем ПОС-61 |
ТПК-250 |
—”— |
— |
— |
1 10-3 |
60...260 |
То же |
ВК-20Т |
Модифицированный поли-уретан,серебро |
— |
— |
3.10-” |
350...400 |
—”— |
К-8 |
Лак ЭП-96, этилцеллозольв, серебро |
120 |
3 |
3,5-10-6 |
-60...+125 |
—”— |
К-135 |
Лак АК-113, циклогексанол, серебро |
70 |
7 |
5.10-6 |
—60...+100 |
—”— |
ТПКК-3 |
Клей БФ-4, этанол, серебро |
60 |
7 |
1,7-10-4 |
-60...+80 |
—”— |
К-17 |
Лак ПЭ-933, этилцеллозольв, серебро |
160 |
4 |
5-10-6 |
—60...+155 |
-”- |
ЭНКС-2 ТПК-2, КН-1, КН-2 |
Смола ЭД-20, полиамид, никель посеребренный Эпоксидная смола, никель карбонильный |
80...90 затем НО...120 |
2 1 |
10-4 10-3 |
-60...+100 |
Диэлектрические, металлические То же |
КМ-2 |
Эпоксидная смола, медь |
— |
— |
5.10-4 |
180 |
-”- |
КГ-2, КГ-3 |
Эпоксидная смола, графит |
— |
— |
5.10-2—1,0 |
— |
-”- |
Свойства электропроводящих клеев зависят не только от типа наполнителя, но и от его концентрации. Необходимым условием получения максимальной электропроводности контактолов является формирование в объеме композиции из частичек наполнителя так называемых цепочных структур. Увеличение количества наполнителя увеличивает проводимость, но одновременно ухудшаются механические свойства соединения. В связи с этим разработан способ искусственной ориентации металлических частиц никеля под действием магнитного поля, что позволяет увеличить электропроводность клеев в 5—10 раз при значительно меньшей концентрации наполнителя. Удельное электрическое сопротивление зависит также от температуры и времени отверждения. Более высокие технологические параметры соответствуют более высоким значениям электрической проводимости.
Точное нанесение контактолов на очищенные поверхности соединяемых деталей осуществляют методом шелкографии, с помощью ручных или автоматических дозаторов.