Прокладка для электроизоляции полупроводникового прибора от теплоотвода Советский патент 1991 года по МПК H01L23/36 

Изобретение относится к радиоэлектронике, в чатсности к электроизоляционным теплопроводным элементам.

Цель изобретения - повышение электрической прочности при сохранении тепло- проводности электроизоляционной прокладки.

Прокладка для электроизоляции полупроводникового прибора от теплоотвода состоит из упругого материала и теплопроводного наполнителя, в качестве которого использован нитрид алюминия, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Нитрид алюминия75-85

Упругий материалОстальное

Прокладка для электроизоляции полупроводникового прибора, состоящая из упругого материала содержащего нитрид алюминия, обладает высокой плотностью с незначительной пористостью, имеет высокое сопротивление пробою в условиях повышенной влажности так как не гигроскопична. При этом за счет высокой теплопроводности нитрида алюминия обеспечивается Bi- сокая теплопроводность прокладки и эффективная теплопередача от полупроводникового прибора к теплоотводу. Содержание нитрида алюминия является оптимальным и определено экспериментальным путем. При содержании нитрида алюминия более 85 мас.% электрическая прочность прокладок во влажной среде снижается из-за появления открытой пористости в структуре материала, обусловленной недостаточным количеством в его составе связующего ингредиента - упругой составляющей. Кроме того, повышается хрупкость прокладок, затруднено их формирование. Прокладки, содержащие менее 75 мас.% нитрида алюминия, имеют недостаточно высокую теплопроводность из-за повышенного экранирующего воздействия низкотеплопроводной упругой составляющей.

Пример. Порошок нитрида алюминия с диаметром частиц 60-80 мкм помещают в планетарную мельницу и размалывают в течение 2 ч В результате получают высокодисперсный порошок с удельной поверхностью

СО

с

о го о

кэ

о VI

5 8 и размером частиц 0,2-0,3 мкм. Полученный порошок перед использованием просушивают в сушильном шкафу при 120-140°С в течение 2 ч и просеивают через сито с сеткой № 0045К. Затем отвешивают навески порошка, вес которых соответствует заданному количеству порошка-накопителя в материале. Для материалов, содержащих 70, 75, 80, 85 и 90 мас% порошка, величина навесок составляет соответст- венно 0,2; 0,3; 0,4; 0,6 и 0,9 кг. Отдельно готовят 10%-ный раствор каучука в бензине. Для этого каучук, например, марки СКТ измельчают, помещают в металлический герметично закрываемый барабан со стальными шарами и заливают бензином. На 100 г каучука используют 1 кг бензина. Барабан устаналивают на валковую мельницу и производят перемешивание до полного растворения каучука. После этого ранее от- вешенную навеску порошка нитрида алюминия помещают в фарфоровый барабан с алундовыми шарами и заливают 10%-ным раствором каучука в количестве 1,1 кг на одну навеску порошка-наполнителя. В бара- бан дополнительно вводят 1,5 г вещества- катализатора К № 18 и производят перемешивание в течение 4ч. Затем полученную массу просушивают в тонком слое и пластифицируют на вальцах до получения полос-заготовок толщиной 3 мм. Полученные полосы затем прокатывают на вальцах в ленты толщиной 0,5 мм. Ленты подвергают вулканизирующий термообработке при 70- 80°С в течение 10 ч. Из полученной ленты на вырубном штампе выштамповываются прокладки.

Использование прокладки за счет повышения электрической прочности и теплопроводности позволяет значительно повысить надежность электроизоляции полупроводниковых приборов от теплоотвода и обеспечить высокую эффективность теплопередачи. Этому также способствует способность прокладки за счет высокой пластичности и упругих свойств заполнять зазоры между прилегающими поверхностями и этим свести к минимуму контактное тепловое сопротивление.

Формула изобретения Прокладка для электроизоляции полупроводникового прибора от теплоотвода, состоящая из упругого материала и теплопроводного наполнителя, отличающая- с я тем, что, с целью повышения электрической прочности при сохранении теплопроводности, в качестве наполнителя использовано нитрид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%; Нитрид алюминия75 85

Упругий материалОстальное

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к электроизоляционным теплопроводным элементам. Цель изобретения - повышение электрической прочности при сохранении теплопроводности электроизоляционной прокладки. Прокладка состоит из упругого материала и теплопроводного наполнителя, в качестве которого использован нитрид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%: нитрид алюминия 75-85: упругий материал остальное.