Сублимационный клей для временного закрепления деталей

 

ОПИСЛНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ >744О17

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 020277 (21) 2452155/23-05 с присоединением заявки ¹

С 09 J 3/00 (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300680. Бкзллетеиь ¹ 24 (53) УДИ 668, 395 (088. 8) Дата опубликования описания 300680 (72) Авторы изобретения

A.Е. Богатырев, В.А. Дьяконов, Г.М, Цыганов, Е.И. Бобкова и A.Ï. Карташова (71) Заявитель (54) СУБЛИМАЦИОННЫЙ КЛЕЙ ДЛЯ ВРЕМЕННОГО

ЗАКРЕПЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

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

Широко известны клеевые составы временного крепления на основе воска, пицеина, канифоли и пр. Они легко на- 1О носятся и позволяют закреплять детали с грубо обработанной, искривленной. поверхностью (1) . Их недостатком является трудность удаления после использования, необходимость в примене-15 нии пожароопасных дефицитных растворителей, гидромеханической отмывки, при которой возникают сколы, увеличивается процент брака.

Известен целый ряд сублимационных клеящих составов, предназ наче нных для временного крепления, например клей на основе нафталина и твердого фреона (2) — клеи-расплавы. Основное 25 достоинство, поэ воляющее клеям-расплавам постепенно вытеснять клеи на основе воска и пр., — предельная .простота удаления после использования: составы бесследно испаряются с по- ЩП 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 свойственен сущест-" венный недостаток. Прочность клеевого шва быстро уменьшается с ростом

его толщины эа счет уменьшения когеэии клеевого шва. Этот масштабный эффект особенно свойственен хрупким клеям f.3).

Практически клеевой шов из указанных композиций при толщине более 1020 мкм непрочен, что не позволяет вести обработку изделий, требутощих значительных механических усилий, поскольку 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

744017, еэионпрочть тод номеро ота), см

Исслед спо скле

Дифенил- 80-90

Про тот ип (по авт. св ид.

9 361187) 50-55 100

2 — 5

40

Амин

100

200

500

Дифенил 110-115

Контрольный пример

100-120 2-5

80-90 65-70

100,0

Резорцин .

100

200

500

Дифенил 110-1 15. 80-90 65-70

Контрольный пример

100-120 2-5

32

99,9

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

ursa на отрыв при толщине 10 мкм до

25 кг/cMÐ. Однако при толщинах клеевого шва до 40 мкм прочность шва падает до 15 кг/см .

Целью изобретения является ïîâû- 15 шение прочности клеевого шва при

" креплении грубообработанных, искривленных деталей.

Поставленная цель достигается тем, что сублимационный клей для временно- 2О го закрепления деталей, включающий дифенил, дополнительно содержит реэорцин при следующем соотношении компонентов, вес. Ъ

Дифенил 90-99

Резорцин 1 — 10

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

Технология получения и использования предлагаемого клеевого состава заключается в следующем.

Расплав дифенила нагревают до

105-115 С, затем в него добавляют навеску реэорцина, составляющую 1-10% 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 (100-110ОС) и нанесения слоя клея путем проведения твердым блоком изготовленного клея по одной из поверхностей. Затем прижимают 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. 3атем продолжается остывание до полного затвердевания клеевого шва.

Результаты испытаний иэвестного н предлагаемого сублимационного клея приведены в таблице.

744017

Продолжение таблицы ежимы скле ки

Температуры склеиваемых поверхностей, С исследуемый способ склейки

Состав клея, вес.Ъ в момент выпадения части наполнителя в момент нанесения клея в момент испарения с . поз ерхнос ти в момент полного затвердевания

Рез орцин

100

200

0,1

500

По изобре- Дитению фенил 110-115 80-90

2-5

100- 120 б5-70

99,0

Резорцин

100

200

1,0

500

Дифенил 110-115 80-90

65-70 100-120

2-5

40

99,0

Резорцин

100

200

10,0

500

Сублимационный клей для времен65 ного закрепления деталей, включающи и ч а н и е : Дальнейшее увеличение содержания реэорцина, Примеч а н и не меняя величины прочности, ухудшает водостойкость композиции (после 10-минутного пребывания в воде при 20оС клеевой шов вдвое уменьшает адгезионную прочность).

Содержание резорцина менее 1% да- амоп оизвольное возникновение ет лишь незначительное упрочнение, упрочняющей решетки из кристаллов недостаточное при больших толщинах наполнителя резорцина н е о ина непосредственшва порядка 1 — мкм.

00-150

45 но в клеевом шве позволяет исклюT б азом как видно иэ таб- чить операции гомогенизации при приаким о ра я (не на о смешивать лицы у предлагаемого клея прочность готовлении клея (не над

I асти с основной и добиватьклеевого шва остается практически по- твердые частицы с стоянной в интервале толщин от 2 до, ся равномерн ), е ности1 а следовательно отпадает необходимость и в специаль500 мкм.

50 ии (котлах, мешалках)

Использование предлагаемого суб- ном оборудовании (ко лимационного клея обеспечивает по и рабочей силе, силе необходимых при просравнению с существующими следующие ведении этой р ц той one ации. Это снижает себестоимость клея, преимущества.

Уст анение масштабного эффек- Предлагаемый су блимационный клей та сублимационных клеев позволяет — может быть также исп стране

55 акже использован в тех областях машиностроения и приборорасши ить область применения, напри- областях

P ст оения где требуется временное мер обрабатывать заготовки керамики, строе, д лла . стекла у которых величина закрепле д ние еталей при их технолоР об аботке неровностей достигает 200-500 мкм, гической р что позволит исключить операции от- ф0 мывки клеев после использования и расход дефицитных и пожароопасных . Фо ула изобретения рм растворителей снизить общую трудо1 ( емкость и себестоимость операций м ханической обработки.

744017

Составитель Г. Сошина

Редактор Л. Герасимова Техред Н.Бабурка Корректор В. Бутяга

Тираж 725 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР, по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Закаэ 3644/1

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 дифенил, отлич аюшийся тем, что, с целью повышения прочности клеевого шва при креплении грубо обработанных и искривленных деталей, он дополнительно содержит реэорцин при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Дифенил 90-99

Реэорцин 1-10

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Курносов A.Ê. Материалы для полупроводниковых приборов и интегральных схем. М., Высшая школа, 1975, с. 60-64.

2. Авторское свидетельство СССР

Ю 388600, кл. С 09 J 3/00, 1971.

3, Фрейдин А.С. Прочность и долговечность клеевых соединений, М., Химия, 1971, с. 27.

1 .. 4. Авторское свидетельство СССР

М 361187, кл . С 09 J 3/00, 1971 (прототип) .