НПФ Гермика. Герметики тиоколоые, мастики. Клеи

г. Москва, Нахимовский проспект, 32, офис 1501

   +7 (499) 125-79-13, (499) 124-30-74
Внимание! Изменился адрес СКЛАДА - ул. Складочная, 1. Ближайщее метро "Савеловская". Схема проезда
Обзоры, статьи

Силиконовые материалы находят широкое применение в процессах сборки и герметизации изделий электроники

007.png
Если у Вас нет времени на поиск —
оставьте заявку. 
Мы  подберём для Вас нужную продукцию.

Силиконовые материалы находят широкое применение в процессах сборки и герметизации изделий электроники. Особые химические, оптические и механические свойства позволяют им прочно удерживать позиции в решении ряда задач. Они активно применяются в качестве инкапсулянтов, изоляторов и клеев при изготовлении светодиодов, интегральных микросхем, силовых электронных блоков и модулей. Эластичность в широком диапазоне температур позволяет использовать силиконовые эластомеры для создания изделий с рабочими температурами от -80°С до +280°С.

Температурное расширение/сжатие

Для большинства силиконовых эластомеров температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР) составляет ~300мкм/м°С. Это значение практически неизменно в широком диапазоне температур (от температуры замерзания до +200°C). При охлаждении силиконы сжимаются равномерно до температуры замерзания (Tз) в соответствие со своим ТКЛР. После того как достигнута точка Tз, ТКЛР увеличивается, но затем снова возвращается к стандартным значениям (рис. 1). В целом, величина ТКЛР может существенно изменяться (в 2-4 раза) для силиконовых эластомеров при прохождении точек замерзания (Tз) и плавления (Tпл). Отметим, что температура, при которой происходит изменение ТКЛР, будет зависеть от того, нагревается эластомер от температуры стеклования или охлаждается от комнатной температуры, но значение этого коэффициента в точках Тз и Тпл будет приблизительно одинаковым для одного и того же материала (рис. 2, 3).

001.jpg

002.jpg

003.jpg

Температурное расширение/сжатие является важным параметром, определяющим возможность использования того или иного силиконового материала для задач электроники. Сжатие эластомера может вызывать существенные механические напряжения и, как следствие, приводить к повреждению чувствительных компонентов. Примером такого рода дефектов может служить обрыв проволочных соединений в светодиодах при термоциклировании, когда в заливочном компаунде одновременно сочетаются высокий модуль упругости и высокий ТКЛР. Также при заливке электронных блоков и последующем охлаждении, сжатие силиконового эластомера может приводить к нарушению целостности эластомера или уходу материала из защищаемых областей. В оставшееся воздушное пространство может попадать влага и приводить к возникновению дефектов при дальнейшей эксплуатации (коррозия, снижение пробивного напряжения и проч.).

Таким образом, температурное расширение/сжатие играет важную роль в определении рабочих температур силиконовых эластомеров для задач производства изделий электроники.

Заключение

При охлаждении силиконовые эластомеры становятся более прочными, твёрдыми, но менее эластичными (таблица 2). Вместе с высоким ТКЛР это может приводить к возникновению существенных механических напряжений и последующему разрушению чувствительных компонентов, а также к возникновению дефектов в самом материале или образованию полостей, куда впоследствии могут попадать влага и загрязнения. Всё это, как привило, снижает надёжность электронных изделий, поэтому организация корректных испытаний, моделирующих реальные условия эксплуатации, является важнейшим этапом производственного процесса. Измерение твёрдости и ТКЛР с обеспечением близкой к условиям эксплуатации скорости охлаждения может стать простым и эффективным инструментом анализа поведения силиконового покрытия, геля, компаунда или клея при низких температурах и позволит получить достоверные данные о нижней границе рабочих температур материала для определённой задачи.

Таблица 2 Общие закономерности изменения физических характеристик типовых силиконовых эластомеров при охлаждении

Физическое
состояние

Характерная температура

Значение температуры,
°С

ТКЛР,
м/мкм°С

Прочность,
модуль упругости

Эластичность

Адгезия

Твёрдость

Мягкий эластомер

Трабочая

от -45 до +200

250-350

значение стабильно

значение стабильно

незначительно возрастает

незначительно снижается

Твёрдая резина

Тплавления

от -35 до -50

500-1000

возрастает

снижается

возрастает

возрастает

Тзамерзания

от -35 до -80

500-1000

возрастает

снижается

возрастает

возрастает

от Тплз до Тстеклования

 

250-350

возрастает

снижается

незначительно возрастает

незначительно возрастает

Твёрдый хрупкий стекловидный материал

Ниже Тстеклования

от -115 до -120

-

существенно

возрастает

существенно снижается



Возврат к списку