Клейова композиція

Композиція теплопровідного клею, яка містить епоксидну смолу, отверджувач, наповнювач, яка відрізняє ться тим, що як наповнювач використовують порошок електрокорунду дисперсністю 1, 14, 40мкм при такому співвідношенні компонентів, мас. %: епоксидна смола 30-33 отверджувач 14-23 електрокорунд дисперсністю 1мкм 7,3-9,2 електрокорунд дисперсністю 14мкм 33,5-35,5 електрокорунд дисперсністю 40мкм 7,2-7,3. Клеєва композиція відноситься до теплопровідних клеєвих композицій на основі епоксидних смол, які використовуються в радіоелектронній апаратурі (PEA) для відведення тепла від електрорадіовиробів (ЕРВ), розміщених на друкованих платах, яка піддається дії теплових, ударних і вібраційних навантажень при підвищених температурах оточуючого середовища. Відома клеєва композиція (1), яка містить дігліцібіловий ефір 1,1 - біс (оксіметіл) епоксиціклогексена 3, затвержувач - моноцианетілірований діетілентриамін і наповнювач у вигляді нітріда бора, карбіда кремнію, монокристалів нітриду алюмінію. Недоліком такої клеєвої композиції є її низька теплопровідність за рахунок малої щільності упаковки наповнювача, що збільшує коефіцієнт термічного опору клеєвого шву, а це зменшує відвід тепла від ЕРВ та деталей, на які встановлюються ЕРВ, що в свою чергу не дозволяє збільшити потужність ЕРВ, що приводить до обмеження експлуатаційних можливостей. Найбільш близькою по технічної суті до запропонованої клеєвої композиції є клеєва композиція (2), яка містить епоксидну смолу, затверджувач, який містить моноцианетілірований діетілентриамін, діаціанетілірований діетілентріамін, наповнювач в складі монокристалів нітріда алюмінію, нітріда бора, модифікованого алкомоном, карбіда кремнія, модифікованого епоксидною смолою, інгібітора корозії - бісалкофена. В порівнянні з аналогом, за рахунок примінення в якості наповнювача монокристалів нітріда алюмінію, нітріда бора, модифікованого алкомоном, карбіда кремнію, модифікованого епоксидною смолою, інгібітора корозії - бісалкофена, частково збільшується щільність упаковки, але є недостатньо для ефективного тепловідводу від ЕРВ PEA. Недоліком такої клеєвої композиції є високий коефіцієнт термічного опору клеєвого шву, викликаний малою щільністю упаковки наповнювача, що приводить до зменшення теплопровідності, а також дана клеєва композиція не забезпечує достатньої міцності кріплення ЕРВ при зрушенні. В основу винаходу поставлено задачу удосконалити клеєву композицію теплопровідного клею шляхом примінення нового наповнювача і зміни (19) UA (11) 83302 (13) C2 (21) a200612525 (22) 28.11.2006 (46) 25.06.2008, Бюл.№ 12, 2008 р. (72) ОЛІЯРНИК БОГДАН ОЛЕКСІЙОВИЧ, UA, ТАТАРІНОВ КОСТЯНТИН КОСТЯНТИНОВИЧ, UA, БОНДАРУК АРТУР БОГДАНОВИЧ, U A, ГРИНЬКОВИЧ ОРЕСТ СТЕПАНОВИЧ, U A, ЮРОВ ОЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ, U A, ДАШКО ОЛЕКС АНДР МИКОЛАЙОВИЧ, UA, НІКІТЧЕНКО ВІТАЛІЙ ГРИГОРОВИЧ, UA (73) ОЛІЯРНИК БОГДАН ОЛЕКСІЙОВИЧ, U A (56) UA, 67556, A, 15.06.2004 RU, 2064941, C1, 10.08.1996 RU, 2004123576, A, 27.01.2006 EP, 0561048, A2, 22.09.1993 3 83302 співвідношення компонентів, що приводить до збільшення щільності упаковки наповнювача, а це в свою чергу зменшує термічний опір клеєвого шву і тим самим забезпечує високий коефіцієнт теплопровідності при одночасному забезпеченні високої міцності кріплення ЕРВ до клеєвої композиції, а також останньої до друкованої плати при дії сил зрушення на ЕРВ. Поставлена задача вирішується тим, що композиція теплопровідного клею, яка містить епоксидну смолу, затверджував і наповнювач, згідно винаходу, в якості наповнювача використовують порошок електрокорунду трьох фракцій дисперсністю 1; 14 та 40мкм, при наступному співвідношенні компонентів в мас. % : епоксидна смола 30 ¸ 33 затверджував 14 ¸ 23 електрокорунд дисперсністю 1мкм 7,3 ¸ 9,2 електрокорунд дисперсністю 14мкм 33,5 ¸ 35,5 електрокорунд дисперсністю 40мкм 7,2 ¸ 7,3 Використання в якості наповнювача електрокорунду трьох фракцій з відповідним їх співвідношенням 1, 14 та 40мкм, дозволяє , за рахунок збільшення щільності упаковки наповнювача, значно зменшити коефіцієнт термічного опору клеєвого шву і відповідно збільшити коефіцієнт теплопровідності, що в свою чергу приводить до підвищення надійності роботи PEA, а також дозволяє розширити експлуатаційні можливості за рахунок можливості використання ЕРВ великої потужності. 4 Крім того, дана клеєва композиція забезпечує високу міцність кріплення ЕРВ до клеєвої композиції і останньої до друкованої плати при дії сил зрушення на ЕРВ за рахунок абсорбції, що дозволяє примінити клеєву композицію в PEA, яка піддається дії теплових, ударних і вібраційних навантажень при підвищеній температурі оточуючого середовища. Технологія отримання клеєвої композиції здійснюється наступним чином. В клеємішалку завантажують епоксидну смолу, наприклад ЕД-20, і в процесі перемішування до неї додають наповнювач, спочатку електрокорунд дисперсністю 1мкм, далі з дисперсністю 14мкм і в кінці з дисперсністю 40мкм і все перемішують до отримання однорідної маси композиції, далі додають затверджувач, наприклад поліетиленполіамін, і продовжують перемішання до утворення однорідної маси. Після цього її виймають з клеємішалки і наносять тонкими шарами на друковану плату, на яку після цього встановлюють ЕРВ і отвережують клеєву композицію при температурі t = +60°C на протязі 4 годин. Для отримання оптимального варіанту клеєної композиції були виготовлені клеєві композиції з різним співвідношенням інгредієнтів в вагочастинах, результати яких наведені в таблиці 1, а отримані їхні технічні характеристики наведені в таблиці 2. Таблиця 1 Найменування ком Епоксидна смола Затверджувач Електрокорунд дисперсністю 1мкм Електрокорунд дисперсністю 14мкм Електрокорунд дисперсністю 40мкм 1 100 45 Приклади виконання в вагочастинах 2 3 4 100 100 100 47,5 50 30 5 100 60 80 90 150 80 170 500 510 400 350 525 85 100 150 80 175 Таблиця 2 Технічні параметри Приклади виконання Коефіцієнт тепловоКоефіцієнт тепло- Питомий об'ємний згідно табл. 1 го опору клеєвого опір ом/см провідностіl = Вт/м шву К/Вт 1 0,91 2,45 2,2 × 1014 2 0,90 2,55 1,9 × 1014 3 0,92 2,3 1,5 × 1014 4 1,15 1,6 0,5 × 1013 5 1,1 1,9 3,0 × 1013 Композиція Згідно 1,2 2,0 АУЭ0.028018 ТУ 1,0 × 1012 (прототип) Як видно з таблиці 2 композиції приведені в прикладах 1,2,3 мають найкращі наступні технічні параметри, так коефіцієнт теплового опору клеєвого шву в межах 0,9¸0,92к/Вт, коефіцієнт тепло Величина границі міцності при зрушенні кг/см 2 58 60 65 52 55 55 провідності в межах 2,3¸2,55Вт/м, питомий об'ємний опір в межах 58¸65кг/см 2, а при використанні клеєвої композиції, де вміст вагочастин інгредієнтів є меншим від мінімальних граничних величин, 5 83302 приведених в формулі винаходу (приклад 4), і при використанні клеєвої композиції, де вміст вагочастин інгредієнтів є більшим від максимально граничних величин, приведених в формулі винаходу (приклад 5), має технічні параметри значно нижчі за технічні параметри приведені в прикладах 1, 2, 3. Крім того, як видно з таблиці 2, технічні параметри клеєвих композицій, виготовлених згідно формули винаходу, значно перевищують технічні показники прототипу АУ0.028018ТУ, так, наприклад, по питомому об'ємному опору вони переви Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 6 щують в 100 разів, а коефіцієнт теплопровідності збільшується в 1,275 рази при одночасному забезпечені високої величині границі міцності при зрушені, що забезпечує високу надійність роботи PEA при дії на неї теплових, ударних і вібраційних навантажень при підвищених температурах о точуючого середовища. Література. 1. А.С. СССР №851951 кл. C08L63/00, C09J3/16 2. А.С. СССР №999559 кл. C08L63/00, C09J3/16. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601