1D0000

10000

1000

щества при их использовании. Имеется много типов эпоксидных смол и много методов их модификаций для улучшения свойств. Все классы имеют определенные, свойственные им характеристики, которые важны в электронных устройствах. Основньши среди этих свойств являются: низкая усадка, отличная адгезия, стойкость к воздействиям окружающей среды и возможность применения для заливки и заключения в капсулу электронных устройств.

Разные типы эпоксидных смол и их модификации приведены ниже.

Бифенольные эпоксиды. Один из наиболее широко применяемых классов эпоксидов. Эти материалы получают в виде жидкости в широком диапазоне, вязкости, а также в твердом виде. Наиболее применяемыми в электронной промышленности США были такие смолы как: Shell Eoon 828, Jones-Dabney Epi-Rz 510,Ciba-6010, Bakelite ERL-2774, DowD.E.R.331 и другие, приблизительно эквивалентные. Каждый из этих эпоксидов имеет вязкость в диапазоне 10 000-20 ООО спз при комнатной температуре. Эту вязкость можно уменьшить нагреванием (рис. 10.1).

В конечной стадии свойства бифенольных эпоксидов, как и других, рассматриваемых в этой главе, определяются типом отверждающего вещества, применяемого с эпоксидной смолой. Несколько основных типов отверждающих веществ - алифатические аминовые, ароматические амино-вые, каталитические и кислотные ангидридные. Вообще говоря, алифатические аминовые отверждающие вещества получаются в смеси веществ смола - отверждающее вещество, которая имеет относительно короткий срок жизни, но обладает способностью отверждаться при комнатной температуре или при низких температурах в относительно короткие промежутки времени. Примерами таких отверждающих веществ являются диэтиленовый триамин (ДЭТА) и триэти-лен тетрамин (ТЭТА). Алифатически-амино-отвержденные смолы обычно развивали наивысшие экзотермические тем-

0 so 30 Температура, С

Рис. 10.1. Температурная зависимость вязкости стандартной бифенольной эпоксидной смолы [1].

пературы во время реакции отверждения, что в зависимости от массы материала, который может отверждаться одновременно, приводило к сильному растрескиванию и даже обугливанию смоляной массы от экзотермического тепла, которое вьщелялось при смешивании и отверждении слишком большого количества материала. Эпоксидные смолы, отвержденные с алифатическими аминами, имеют самую большую тенденцию деградировать как электрически, так и физически, когда рабочая температура достигает свьш]е 100° С. Алифатически-амино-отвержденные эпоксиды находят большое применение там, где можно употреблять небольшие массы, где желательно отверждение при комнатной температуре и где рабочая температура не превышает 85-100° С.

Ароматические амино-отвержденные эпоксиды обычно имеют значительно более длительный срок жизни, чем али-фатически-амино-отвержденные эпоксиды. Ароматические аминовые образования требуют отверждения при повышенных температурах. Некоторые ароматические аминовые отверждающие вещества также бьшают твердыми и должны расплавляться перед введением в эпоксиды. Типичньши из ароматических аминовых отверждающих веществ являются метафениленовый диамин (МФДА или М-ФДА), мети-леновый дианилин (МДА) и диамино-дифенил-сульфон (ДДС или ДАДС). Смолы требуют для отверждения с этими отверждающими веществами нагрева до температуры 100° С или выше. Эти композиции отвержденной смолы могут работать при температурах значительно выше тех, которые безопасны для алифатически-амино-отвержденных смол. Однако с ароматическими аминовыми отверждающими веществами нелегко работать из-за твердой природы большинства отверждающих веществ и из-за того, что некоторые из них, такие как МФДА, легко испаряются при нагревании и вызывают осаждение красителя и осадков.

Каталитические отверждающие вещества также имеют значительно больший срок жизни, чем алифатические аминовые отверждающие вещества, и так же, как ароматические амины, обычно требуют отверждения эпоксидной системы при температурах в 100° С и выше. Типичным из этих отверждающих веществ является пиперидин, В-Рз-этиламин комплекс, бензилдиметиламин (БДМА) и три (метил-ами-но-метил)-фенол (ДМФ-30). Смолы, отвержденные с этими широко применяющимися веществами, имеют относительно

хорошие температурные свойства по сравнению со свойствами эпоксидов, отвержденных с алифатическими аминами. При некоторых реакциях отверждения с каталитическими веществами экзотермический эффект также становится весьма заметным, особенно при большой массе смеси. Это справедливо для пиперидина, экзотермические кривые которого показаны на рис. 10.2.

Рис. 10.2. Экзотермические кривые для бифенольных эпоксидных смол с 5%-ным пиперидином в качестве отвердите-ля при 60 С [3].

во 160 zw Время, мин

Кислотные ангидридные отверждающие вещества являются особенно важными отвердителями для эпоксидных смол, особенно жидких и ангидридных композиций. Создание жидких кислотных ангидридов представляет основной интерес для потребителей эпоксидов потому, что значитель-во лучшие высокотемпературные свойства получались от ангидридно-отвержденных эпоксидных смол, лучше даже, чем свойства эпоксидных систем, отвержденных ароматическими аминами.

Некоторые композиции ангидридно-отвержденных эпоксидных смол сохраняют большинство электрических свойств до 150 ° С и выше и почти полностью сохраняют механические свойства даже после длительной термообработки до 200° С. Кроме того, с жидкими ангидридами очень легко работать, так как они легко смешиваются со смолами, что уменьшает вязкость неотвержденной смеси из-за низкой вязкости ангидридов.

Время жизни кислотных ангидридных композиций намного больше времени жизни алифатических аминовых смоляных композиций н запахи резко сокращаются по срав-

88-0897