КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2005 года по МПК C09J175/08 

Изобретение относится к области технической химии, а точнее к химии силоксануретановых блоксополимеров, и может использоваться в технологии изготовления полупроводниковых фотоприемников, чувствительных в ультрафиолетовой (УФ) области спектра.

Известны клеи, прозрачные в уф области спектра, такие как УФ-235М, УФ-215 (ГОСТ 14887.80. Материалы семинара Московского дома научно-технической пропаганды им. Ф.Э.Дзержинского, М., 1986, "Новые клеи и технология склеивания", с.117).

Недостатком этих клеев является низкая адгезия к оптическим материалам конструкции полупроводниковых приборов, что в реальных условиях эксплуатации приводит к разгерметизации узла оптический элемент - фоточувствительный слой и, соответственно, к деградации фотоэлектрических параметров фотоприемников, особенно в условиях повышенных температуры и влажности.

Известна клеевая композиция, обладающая высокой эластичностью и адгезионной прочностью, которая обеспечивает сохранность фотоэлектрических параметров полупроводниковых фоточувствительных слоев на основе халькогенидов свинца, в том числе в условиях повышенных и пониженных температур к высокой влажности. Композиция содержит диизоцианат - аддукт кремнийорганического олигодиола с 2,4-толуилендиизоцианатом общей формулы

где n=2-12, кремнийорганический триол формулы

и катализатор - диалкилдиацилат олова при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

аддукт - 100

кремнийорганический триол - 25-55

катализатор - 0,001-0,002

(см. пат. РФ №2048485, G 08 G 77/00, БИ №32, 1995 г.).

Эта композиция, как наиболее близкая к предлагаемой по составу, принята за прототип.

Недостаток данной композиции низкий коэффициент пропускания в УФ области спектра.

Настоящее изобретение решает задачу создания клеевой композиции, прозрачной в уф области спектра и одновременно обеспечивающей герметичность соединения различных оптических элементов конструкции (линз, фильтров, покровных стекол и т.п.) с фоточувствительными элементами полупроводниковых структур, в том числе при повышенных и пониженных температурах и повышенной влажности.

Для решения этой задачи в известной клеевой композиции, содержащей кремнийорганический триол формулы

органический диизоцианат и катализатор отверждения диалкилдиацилат олова, в качестве органического диизоцианата применен аддукт кремнийорганического олигодиола и алифатического гексаметилендиизоцианата формулы

где n=2-12,

при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

аддукт - 100

кремнийорганический триол - 40-60

катализатор - 0,001-0,002

Соотношение компонентов в предлагаемой композиции, определенное по результатам экспериментальных исследований авторов, обеспечивает высокую адгезию к материалам конструкции современных фотоприемников, таким как кварц, сапфир, InSb, GaAs, стекло и др., в том числе в условиях повышенных и пониженных температур и повышенной влажности. Это позволяет сохранить заданный уровень фотоэлектрических параметров в различных условиях эксплуатации.

Наличие в составе аддукта алифатического гексаметилендиизоцианата (ГМДИ) обеспечивает высокий коэффициент пропускания предлагаемой композиции в УФ области спектра.

Заявляемую композицию готовят следующим образом.

Сначала в пропорции, соответствующей формуле изобретения, готовят смесь кремнийорганического триода с катализатором, а затем, соблюдая указанную в формуле пропорцию, смешивают полученную смесь с аддуктом. Приготовленную таким образом массу помещают в вакуумную камеру и выдерживают при давлении 1,5-2,0 мм рт.ст. и температуре 18-20°С в течение 25-40 мин. Полученная клеевая композиция, представляющая собой вязку вязкую жидкость, готова к употреблению.

Заявляемая композиция была изготовлена и испытана при изготовлении опытных образцов фотоприемников УФ излучения на основе GaAs. В качестве катализатора отверждения использовался дибутилдикаприлат олова. Конкретные составы, которые были использованы, и их свойства приведены в таблице.

№
примераАддукт с ГМДИ, мас.ч.Триол, мас.ч.Катализатор, мас.ч.Предел прочности при равномерном отрыве, МПаВремя жизни клея, час.Коэфф. пропускания в УФ области спектра, %сразу после отвержденияпосле 48 ч при 40°С, 98% влаж. После 48 ч при 50°С после 1 часа при -196°С 1.100400,074,54,14,74,52-2,580-902.100600,124,84,84,64,81-1,585-953.100500,104,34,04,54,31,5-280-854.100400,05не отверждается  5.100600,16не технологичен0,25 

Время отверждения композиции составляло:

при 20°С - 24 часа,

при 50°С - 16 часов,

при 100°С - 1 час.

Проведенные испытания показали перспективность применения предлагаемой композиции в технологии изготовления современных полупроводниковых фотоприемников для УФ области спектра.

Описывается клеевая композиция, содержащая кремнийорганический триол формулы

аддукт кремнийорганического олигодиола и алифатического гексаметилендиизоцианата формулы

где n=2-12, и катализатор отверждения - диалкилдиацилат олова при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

аддукт - 100

кремнийорганический триол - 40-60

катализатор - 0,007-0,12

Техническим результатом является создание клеевой композиции, прозрачной в УФ области спектра и обеспечивающей герметичность соединения различных оптических элементов конструкции линз, фильтров и т.п. с фоточувствительными элементами полупроводниковых структур, в том числе при повышенной влажности и повышенных и пониженных температурах. 1 табл.

Клеевая композиция, содержащая кремнийорганическкй триод формулы

органический диизоцианат и катализатор отверждения - диалкилдиацилат олова, отличающаяся тем, что в качестве органического диизоцианата она содержит аддукт кремнийорганического олигодиола и алифатического гексаметилендиизоцианата формулы

где n = 2-12, при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

аддукт 100

кремнийорганический триол 40-60

катализатор 0,007-0,12