Сублимационный клей для временного закрепления деталей Советский патент 1980 года по МПК C09J3/00 

1

Изобретение относится к веществам, используемым в технологических процессах радиоэлектронной техники, а именно к клеевым составим для временного закрепления полупроводнико- 5 вых пластин при их шлифовке, полкровке, резке на кристаллы.

Широко известны клеевые составы временного крепления на основе воска, пицеина, канифоли и пр. Они легко на-Ю носятся и позволяют закреплять детали с грубо обработанной, искривленной поверхностью 1. Их недостатком является трудность удаления после ис- . пользования, необходимость в примене- 5 НИН пожароопасных дефицитных растворителей, гидромеханической отмывки, при которой возникают сколы, увеличивается процент брака.

Извеотен целый ряд сублимационных клеящих составов, предназначенных для временного крепления, например клей на основе нафталина и твердого фреона 2 - клеи-расплавы. Основное 25 достоинство, позволяющее клеям-расплавам постепенно вытеснять клеи на основе воска и пр., - предельная .простота удаления после использования: составы бесследно испаряются с по- 30

верхности при нагреве ее до определенной температуры.

Благодаря этому, отпадает необходимость в технологическом сложном процессе очистки, экономятся дефицитные и пожароопасные растворители, снижается трудоемкость.

Однако известным рецептурам сублимационных клеев свойствёнён сущест- венный недостаток. Прочность клеевого шва быстро уменьшается с ростом его толщины за счет уменьшения когезии клеевого шва. Этот масштабный эффект особенно свойственен хрупКИМ клеям 3.

Практически клеевой шов из указанных композиций при толщине бол,ее 1020 мкм непрочен, что не позволяет вести обработку изделий, требующих значительных механических усилий, по20скольку детали отрываются от подложки при обработке, ломаются, снижается выход годных.

Указанный недостаток не позволяет использовать сублимационные клеи для крепления изделий с неровностями поверхности более 20 мин. В то же время такие изделия, например заготовки для керамических, ситалловых, кремниевых пластин имеют неровности более j.

м

200 мкм, а микросхемы с выступающими выходами (шариковые, балочные) до 20-30 мкм.

Из известных клеев наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному составу сублимационного клея для временного закрепления деталей является клей, включающий дифениламин 4. Дифениламин не обеспечивает надежного крепления грубо обработанных искривленных деталей, прочность клеевого шва на отрыв .при толщине 10 мкм до 25 кг/см. Однако ПРИ толщинах клеевого шва до 40 мкм прочность шва падает до 15 кг/см.

Целью изобретения является повышение прочности клеевого шва при Креплении грубообработанных, искривленных деталей.

Поставленная цель достигается тем что сублимационный, клей для временного закрепления деталей, включающий дифенил, дополнительно содержит резоцин при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Дифенил90-99

Резорцин1-10

Самопроизвольное образование частиц наполнителя в массе клеевого шва В момент его застывания позволяет повысить прочность клеевого шва и происходит за счет высаживания ограйичеяно растворимого компонента из раствора при понижении температуры последнего ниже критической.

Технология получения и использования предлагаемого клеевого состава заключается в следующем.

Расплав Дифенила нагревают до 105-И5°С, затем в него добавляют навеску резорцина, составляющую от общей массы смеси. После полного растворения наполнителя (у обоих критическая температура растворения лежит ниже 100°С) , из полученной смеси отливают твердый блок или стержень.

Для склеивания наносят состав на соединяемые поверхности путем их нагревания до температуры выше критической (100-110°С) и нанесения слоя клея путем проведения твердым блоком изготовленного клея по одной из поверхностей. Затем прижимаиот последние друг к другу и охлаждают. В процессе охлаждения первыми выпадают кристаллы наполнителя, образуя как и в случае обычных наполнителей внутреннюю структуру, скелет - значительно упрочняющий клеевой шов и позволяющий увеличить его толщину. Затем продолжается остывание до полного затвердевания клеевого шва.

Результаты испытаний известного и предлагаемого сублимационного клея приведены в таблице.

Дифенил- 80-90

Амин

Диь80-90

110-115 фенил

100,0

Резорцин

О

Ди110-115

80-90 фенил

99,9

25

55 100 2-5

15

40

5 100 200 500

45 22

70 100-120 2-5

40

100 200 500

2-5 40

65-70 100-120

40 32

способ склейки По изобре- Диг фенил 110-115 тению 99,0 РезорцинДи110-115 80-90 фенил 99,0 РезорПримечание

Содержание резорцина менее 1% дает лишь незначительное упрочнение, недостаточное при больших толщинах шва порядка 100-150 мкм.

Таким образом, как видно из таблицы, у предлага емого клея прочность клеевого шва остается практически постоянной в интервале толщин от 2 до 500 мкм.

Использование предлагаемого сублимационного клея обеспечивает по сравнению с существующими следующие преимущества.

Устранение масштабного эффекта сублимационных клеев позволяет расширить область применения, например обрабатывать заготовки керс1мики, сит алла,, стекла, у которых величина неровностей достигает 200-500 мкм, что-позволит исключить операции отмывки клеев после использования и расход дефицитных и пожароопасных . растворителей, снизить общую трудоемкость и себестоимость операций м ханической обработки.

Продолжение таблицы

Адгезионная прочность(метод равномерного отрыва) . кг/см2 65-70 65-70

Дальнейшее увеличение содержания резорцина, не меняя величины прочности, ухудшает водостойкость композиции (после 10-минутного пребывания в воде при 20С клеевой шов вдвое уменьшает адгезионную прочность).

Самопроизвольное возникновение упрочняющей решетки из кристаллов наполнителя резорцина непосредственно в клеевом шве позволяет исклю45чить операции гомогенизации при приготовлении клея (не надо смешивать твердые частицы с основной и добиватся равномерности), а следовательно отпадает необходимость и в специаль50ном оборудовании (котлах, мешалках) и рабочей силе, необходимых при проведении этой операции. Это сйижает себестоимость клея.

Предлагаемый сублимационный клей

55 может быть также использован в тех областях машиностроения и приборостроения, где требуется временное закрепление деталей при их технологической обработке.

60

Формула изобретения

Сублимационный клей для временного закрепления деталей, включающий 00-120 00-120 дифенил, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности клеевого шва при креплении грубо обработаниых и искривленных деталей он дополнительно содержит резорцин при следующем соотношении компонентов, вес.%: Дифенип90-99 Резорцин1-10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Курносов А.К. Материалы для полупроводниковых приборов и инте78 гральных схем. М., Высшая школа . 1975, с. 60-64. 2. Авторское свидетельство СССР 388600,кл. С 09 J 3/00, 1971. 3/ Фрейдин А.С. Прочность и долговечность клеевых соединений. М., Химия , 1971, с. 27. 4. Авторское свидетельство СССР 361187, кл. С 09 J 3/00, 1971 (Прототип).