ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1995 года по МПК H01B3/40 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при изготовлении печатных плат методом толстопленочной технологии для создания изоляционного слоя на металлических, диэлектрических низкотемпературных и керамических подложках при создании одно- и многоуровневых печатных плат.

Известен наносимый на подложку электроизоляционный материал [1] на основе неорганических порошков и минерального наполнителя следующего состава, мас. Фторкаучук 20-87 Смола 1-10 Синтетический каучук 0,1-10 Слюда 10-60 Вулканизатор 0,1-10
Материал предназначен для влагозащиты и изоляции элементов, установленных на печатной плате. Слой изоляции, получаемый из этого материала, не жесткий, эластичный, что непригодно для создания твердого, прочного изоляционного слоя на металлических подложках. Известный состав может быть использован для покрытия бескорпусных элементов, установленных на печатной плате.

Известна также электроизоляционная композиция на основе эпоксидных смол, например электронный заливочный компаунд для высоковольтных изделий, содержащая в своем составе при следующем соотношении компонентов, мас. Эпоксидная смола 27,3-40,1
Триглицидихлорпо- лиольная смола 17,2-40,9
Изометилтетрагидро- фталиевый ангидрид 29,5-39,3 Диметиланилин 0,2-0,6 Глицерин 2,1-2,9
Паста на основе указанной композиции имеет недостаточно хорошие реологические свойства вязкость очень высока, что не позволяет получить тонкую изоляционную пленку 35-45 мкм при использовании для целей трафаретной печати, как это необходимо в толстопленочной технологии. К тому же поверхностное сопротивление слоя пленки из нее недостаточно по своим показателям из-за использования указанных исходных компонентов.

Технической задачей создания предлагаемой композиции является обеспечение получения тонкого 35-45 мкм слоя, жесткого, с высокими диэлектрическими показателями, в частности с высоким поверхностным сопротивлением, и с хорошими адгезионными показателями к подложке и к проводниковому слою, наносимому на изоляционный слой. Поставленная задача реализуется тем, что в электроизоляционной композиции на основе эпоксидной смолы в качестве изоляционного компонента содержится смесь слюдяной муки и аэросила, а в качестве реологического компонента смесь пасты циатима и циклогексанола при следующем соотношении компонентов, мас. Слюдяная мука 5,5-11,0 Аэросил 1,5-5,5 Циатим 1,8-2,8 Циклогексанол 27,0-30,0 Эпоксидная смола 33,0-38,0 Отвердитель смолы 21,0-23,0
Достигается это тем, что подбор компонентов предлагаемой электроизоляционной композиции функциональной фазы, органического связующего и реологического состава позволяет получить при низкотемпературном процессе полимеризации пасты тонкую пленку до 35 мкм на всей поверхности подложки. Одновременно вследствие того, что частицы слюдяной муки обладают небольшим удельным весом по сравнению с остальными компонентами, вязкость пасты обеспечивает распределение в поверхностном слое в достаточном количестве этих частиц и поверхностное сопротивление получаемой пленки высокое даже при относительно небольшом процентном содержании слюды. Использование полужидких реологических компонентов (пастообразных) позволило обеспечить хорошую реологию.

П р и м е р. Исходные компоненты подготавливаются следующим образом. Мелкодисперсные порошки слюды и аэросила тщательно перемешиваются. Затем в смесь порошков добавляют пастообразный циатим и снова тщательно перемешивают с добавлением растворителя циклогексанола. В последнюю очередь добавляют эпоксидную смолу и хорошо перемешивают до гомогенной композиции в специальной установке, например, типа УКМ. Перед употреблением пасты в нее добавляют отвердитель, например смолу ПО-300. Полученную пасту наносят на подложку методом трафаретной печати. Далее осуществляют сушку при температуре 120^оС в инфракрасной печи в течение 8-10 мин или в сушильном шкафу в течение 1 ч, после нанесения и полимеризации проводникового рисунка в зазоре между проводниковыми линиями (расстояние между которыми может быть менее 0,5 мм) изоляционная поверхность имеет высокое поверхностное сопротивление.

В таблице приведены примеры состава композиции по данному изобретению.

Как показали исследования, повышение количества слюдяной муки увеличивает поверхностное сопротивление изоляции полученной пленки между проводниковыми линиями. Но при этом несколько ухудшаются реологические свойства пасты, что может сказаться на ее равномерном распределении на подложке и толщине слоя, а также на адгезионных свойствах пленки как к подложке, так и к проводниковому слою.

Что касается процентного содержания остальных компонентов пасты, то они подобраны таким образом, чтобы обеспечивались необходимые реологические свойства пасты, обеспечивающие получение заданной толщины слоя и распределение функциональной фазы оптимальным образом.

Предлагаемое изобретение позволяет обеспечить: получение тонкого слоя до 35 мкм изоляционного слоя с высокими свойствами (сопротивление изоляции более 10000 Мг.Ом, эл.прочность более 15 кВ/мм); равномерность толщины слоя по поверхности за счет хороших реологических свойств при трафаретной печати; высокие влагозащитные свойства закрываемых поверхностей; хорошую совместимость с различными подложками гетинакс, стеклотекстолит, алюминий, пленочные диэлектрики; требуемую прочность диэлектрического слоя; высокую адгезию к подложке и проводниковым линиям; исключение необходимости использования высокотемпературного вжигания пасты, с применением дорогостоящего оборудования; высокую разрешающую способность диэлектрического рисунка, что важно при выполнении защитных масок и многоуровневых печатных плат.

Использование: в толстопленочной технологии с применением трафаретной печати. Сущность изобретения: композиция содержит, мас. слюдяную муку 5,5-11,0, аэросил 1,5-5,5 смазку типа циатим 1,8-2,8, циклогексанол 27,0-30,0, эпоксидную смолу 33,0-38,0, отвердитель смолы 21,0-23,0. Предлагаемая композиция обеспечивает получение тонкой изоляционной пленки с высоким поверхностным сопротивлением на подложках. 1 табл.

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ, содержащая эпоксидную смолу, отвердитель и компоненты, обеспечивающие требуемые реологические характеристики, отличающаяся тем, что она содержит дополнительно слюдяную муку и аэросил, в качестве указанных компонентов, смесь смазки типа ЦИАТИМ и циклогексанола при следующем содержании компонентов, мас.

Слюдяная мука 5,5 11,0
Аэросил 1,5 5,5
Смазка типа ЦИАТИМ 1,8 2,8
Циклогексанол 27,0 30,0
Эпоксидная смола 33,0 38,0
Отвердитель смолы 21,0 23,0