ВЛАГОПОГЛОТИТЕЛЬ Советский патент 1973 года по МПК H01L23/26 

1

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, а именно к влагопоглотителям, которые применяются как конструктивная часть для поддержания в корпусе прибора низкой относительной влажности в широком диапазоне температур, что обеспечивает оптимальные характеристики и высокую надежность устройств, в частности биполярных и униполярных транзисторов, интегральных схем и др.

Выпускаемый в промышленности полупроводниковый прибор, снабженный влагопоглотителем на основе цеолита, выполненным в виде адсорбционно-активной механически прочной пленки {состав - цеолит NaA, эпоксидная смола, полиэтиленполиамин и дибутилфталат) разработан для использования в температурном диапазоне от -60°С до + 150°С. Такой прибор не является термостабильным и адгезионно прочным при температурах 180-200°С, которые должны выдерживать современные транзисторы, изготовляемые по плаиарной технологии.

При испытаниях и эксплуатации приборов в интервале температур выше 150°С происходит разложение композиции влагопоглотителя, в результате чего в приборе выделяются газы, отрицательно влияющие на стабильность обратных токов, статический коэффи2

циент усиления и его физико-механические свойства.

Цель предлагаемого изобретения - расширить дианазон рабочих температур и повысить надежность прибора.

Это достигается введением на внутреннюю поверхность баллона прибора адгезионно-активной влагопоглощаюшей композиции на основе цеолита в виде термостабильного слоя,

не выделяющего после полимеризации в замкнутом объеме прибора каких-либо газов в диапазоне указанных выше температур и тем самым обеспечивающего высокие физикомеханические, диэлектрические и адсорбционные свойства. Состав влагопоглощающей композиции, в зависимости от микроклимата операции герметизации приборов и от заданной кинетики адсорбции, может быть нринят в следующих пределах: цеолита NaA - 20-

70% и блоксополимера 6Э18 - 60-0,5 (3.6). - 80-30%, растворенного в одном из органических растворителей.

В качестве одного из вариантов предлагаемого состава влагопоглощающей композиции

может быть принят следующий: 100 вес. ч. цеолита NaA (в гидратированном состоянии); 80 вес. ч. 6Э18Н -60-0,5 и 103 вес. ч. спирто-ацетоновой смеси. Процесс приготовления и нанесения состава на внутреннюю поверхность баллонов может быть ледующим:

виброизмельченные кристаллы цеолита NaA в гидратированном состоянии перемешиваются до однородной суспензии с раствором блоксополимера. Подготовленная суспензия наносится каплями из шприца, кистью или из пульверизатора на внутреннюю поверхность баллона прибора. В каждый баллон вносится 5-15 мг состава.

Баллоны с нанесенным составом выдерживаются от 5 до 20 час на воздухе, затем помещаются в вакуум - сушильный шкаф и подвергаются термообработке в течение 1-2 час, при 160-180°С подъемом температуры в течение 1 час. Затем баллоны выгружаются в стеклянные ампулы, в которых проводится дальнейшая термообработка в течение 2- 3 час при 160-220°С и вакууме не выше 0,1 мм рт. ст.

После произведенных операций на внутренней поверхности баллона прибора образуется адгезионно - связанный с ней механически прочный, с определенной микропористой структурой, термостабильный слой влагопоглотителя, создаюший и поддерживаюший в закрытом объеме прибора низкую относительную влажность отвечаюшую точке росы -60-70°С в широком диапазоне резко изменяемых температур от -60 до +200°.

Баллоны приборов с влагопоглотителем после термообработки могут храниться в запаянных ампулах или на стеллажах на открытом воздухе. В том случае, когда они хранятся на открытом воздухе, перед использованием их необходимо вновь отрегенерировать.

Проведенные испытания баллонов приборов, покрытых слоем влагопоглотителя, показали сохранение полной адсорбционной емкости, свойственной цеолиту NaA, т. е. 21-25%.

В результате проведенных испытаний вновь разрабытываемых транзисторов, например, 2Г306, снабженных предложенным влагопоглотителем и влагопоглотителем, применяемым в промышленности (см. прототип) на основные характеристики надежности выявилось для первых: уменьшение брака по стабильности параметров обратных токов (/обр.) в 2,5-5,3 раза и разбросу статического коэффициента усиления (hziE) в 3,5 раза. Таким образом, значительное повышение надежности прибора достигнуто разработкой и внесением в его корпус нового, более термостойкого и прочного влагопоглотителя, поддерживаюшего в приборе низкую относительную влажность в интервале резко изменяемых температур от -60 до -f 200°С

Предмет изобретения

1. Влагопоглотитель, например для полупроводниковых приборов, содержаший цеолит типа NaA и эпоксидное связуюшее, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих температур и повышения надежности прибора, в качестве эпоксидного связуюшего использован неотвержденный эпоксидно-новолачцый блоксополимер, а компоненты взяты в следуюших соотношениях: цеолит типа NaA - 20-70 вес. %, неотвержденный эпоксидно-новолачный блоксополимер 80--30 вес. %.

2. Влагопоглотитель по п. 1, отличающийся тем, что, в качестве неотвержденного эпоксидно-новолачного блоксополимера использован блоксополимер с содержанием в нем эпоксидных групп 8,5-10,0%.