новые химические технологии
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ПОИСК    

НА ГЛАВНУЮ 

СОДЕРЖАНИЕ:

НАУКА и ТЕХНОЛОГИИ

Базовая химия и нефтехимия

Продукты оргсинтеза ............

Альтернативные топлива, энергетика ...........................

Полимеры ...........................

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

Мнения, оценки ...................

Законы и практика ...............

Отраслевая статистика .........

ЭКОЛОГИЯ

Промышленная безопасность

Экоиндустрия .......................

Рециклинг ............................

СОТРУДНИЧЕСТВО

Для авторов .........................

Реклама на сайте ................

Контакты .............................

Справочная .........................

Партнеры ............................

СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ

Прошедшие мероприятия .....

Будущие мероприятия ...........

ТЕНДЕРЫ

ОБЗОРЫ РЫНКОВ

Анализ рынка сывороточных белков в России
Рынок кормовых отходов кукурузы в России
Рынок рынка крахмала из восковидной кукурузы в России
Рынок восковидной кукурузы в России
Рынок силиконовых герметиков в России
Рынок синтетических каучуков в России
Рынок силиконовых ЛКМ в России
Рынок силиконовых эмульсий в России
Рынок цитрата кальция в России
Анализ рынка трис (гидроксиметил) аминометана в России

>> Все отчеты

ОТЧЕТЫ ПО ТЕМАМ

Базовая химия и нефтехимия
Продукты оргсинтеза
Синтетические смолы и ЛКМ
Нефтепереработка
Минеральные удобрения
Полимеры и синтетические каучуки
Продукция из пластмасс
Биохимия
Автохимия и автокосметика
Смежная продукция
Исследования «Ad Hoc»
Строительство
In English
  Экспорт статей (rss)

Полимеры

ПОЛИМЕРЫ В ЭЛЕКТРИКЕ: специальные связывающие вещества (часть V)


Специальные связывающие вещества в электронных устройствах скрыты от нашего взгляда, и поэтому они часто не принимаются во внимание обычными людьми. Тем не менее, без них не обходится ни одно производство серийных или высокотехнологичных электронных устройств. Их универсальность в применении позволяет получать всевозможные сочетания электрических и термических свойств, что позволяет заменить металлические припои или улучшить параметры теплоотдачи в миниатюрных электронных устройствах.


Широкий диапазон применений специальных связывающих веществ включает, не претендуя на то, чтобы быть исчерпывающим, следующее:
- сотовые телефоны, миниатюрные портативные компьютеры, телевизионные игры, видео пульты и т. д.;
- цифровые бытовые устройства;
- автомобильные устройства, интегрированные инструментальные системы;
- устройства автоматизации делопроизводства;
- испытательные устройства, инструменты для проверки и т. д.

Специальные полимерные адгезивы для электронных устройств: почему они необходимы?
Полимерные связующие широко используются в электронной промышленности благодаря простоте их обработки, универсальности их применения и создающимся в итоге экономическим преимуществам. Помимо наличия таких функциональных свойств, как способность к адгезии или герметизации соединений между различными устройствами, связывающие вещества для электронных устройств должны в зависимости от условий применения:
- быть электропроводными для того, чтобы заменять металлические припои;
- обладать теплопроводностью для того, чтобы осуществлять удаление тепла, образующегося за счет функционирования современных миниатюрных электронных устройств;
- обладать изолирующими свойствами для применений общего назначения.
Полимеры по своей природе являются электро- и теплоизоляционными материалами и для того, чтобы у них появились свойства электро- или теплопроводности, необходима разработка специальных марок.

Почему следует использовать полимерные адгезивы вместо металлических припоев?
По сравнению с металлами полимеры могут давать большие преимущества:
1) для обработки:
- не нужна паяльная маска;
- большое технологическое окно;
- низкая температура отверждения: от 100 до 160°C;
- никаких отходов, никакой уборки;
- низкое напряжение при термообработке;
2) для окружающей среды:
- небольшое количество летучих органических веществ;
- никаких отходов;
- никакого свинца;
3) для проектирования;
- прекрасный мелкий шаг;
4) для свойств конечного продукта:
- уменьшение массы: один грамм полимера заменяет несколько граммов металлического припоя;
- эластичность;
- устойчивость к термомеханической усталости;
- низкие значения остаточного напряжения.

Разумеется, имеются и некоторые недостатки:
1) обработки:
- более медленные циклы обработки для термоотверждающихся смол;
- затруднена повторная обработка;
2) для проектирования:
- для некоторых адгезивов могут потребоваться неокисленные присоединяемые поверхности из-за проницаемости некоторых полимеров для влаги и кислорода;
3) для свойств конечного продукта:
- более низкая механическая прочность: риск механического повреждения при превышении прочности на разрыв (или напряжения при растяжении при пределе текучести);
- более высокое электрическое сопротивление;
- более низкая теплопроводность;
- потенциальные проблемы с окислением;
- деградация полимера в течение срока эксплуатации, которая тем сильнее, чем выше поднимается температура;
- возможное повышение электрического сопротивления во время механического и/или теплового циклов.

Что представляют собой полимерные адгезивы для замены припоя?
Наиболее распространенные проводящие связывающие вещества производят из полимера, термопласта или чаще всего термоотверждаемой пластмассы, а также чешуек металла, чаще всего серебра.
Полимеры от природы обладают изолирующими свойствами, и необходимо создавать непрерывные пути для прохождения электрического тока (рис. 1.) путем добавления достаточного количества проводящей добавки так, чтобы мог образоваться токопроводящий путь.

 

Рис. 1. Схематическое изображение электрических путей, через полимер, наполненный металлическими частицами.

Соответственно резко снижается удельное электрическое сопротивление при достижении порогового количества хорошо диспергированных проводящих добавок, как можно видеть на рисунке 2.

 

Рис. 2. Удельное сопротивление по отношению к уровню содержания проводящего наполнителя.

Для каждого металла свойства зависят от:
- состава (морфологии поверхности и химического состава, подготовки поверхности);
- окисления;
- коэффициента сжатия;
- нагрузки;
Но адгезия также зависит и от других параметров, таких как:
- применяемых материалов;
- присоединяемых поверхностей;
- отверждения...

Таблица 1. Воздействие некоторых параметров на основные характеристики проводящих адгезивов.

Свойство

Основной параметрПрочие параметры
Технологичность
ВязкостьСвязывающее веществоУровень содержания наполнителя, размер и форма частиц
Скорость отвержденияСвязывающее вещество 
Температура отвержденияСвязывающее вещество 
Срок храненияСвязывающее веществоУсловия хранения
Возможность нанесения печатиСвязывающее вещество 
Возможность повторной обработкиСвязывающее вещество 
Электрические свойства
Удельное объемное сопротивлениеМеталл, размер и форма частиц, содержание наполнителяОбработка
Стабильность соединенияСвязывающее веществоСвязывающие свойства, условия эксплуатации
Электрическая стабильностьСвязывающее веществоСвязывающие свойства, условия эксплуатации
Адгезия
Прочность склеиванияСвязывающее вещество, применениеСвязывающие свойства, условия эксплуатации
Сохранение соединенияСвязывающее веществоМеталлы наполнителя и связывающие вещества
Свойства припоя
КовкостьСвязывающее вещество, степень отвержденияУровень содержания наполнителя
ТвердостьСвязывающее вещество, степень отвержденияУровень содержания наполнителя
Модуль упругостиСвязывающее вещество, степень отвержденияУровень содержания наполнителя
Прочность на разрывСвязывающее вещество, степень отвержденияУровень содержания наполнителя
Механическая стабильностьСвязывающее веществоУровень содержания наполнителя, условия эксплуатации
Температура перехода в стеклообразное состояниеСвязывающее вещество, степень отверждения 
ТеплопроводностьСвойства и уровень содержания наполнителяСвязывающее вещество
Коэффициент теплового расширенияСвязывающее веществоНаполнитель
Окисление наполнителяСвязывающее веществоМеталл
Окисление связывающего веществаСвязывающее веществоСвязывающее свойство

Функции, которые выполняют связывающие вещества и металлические наполнители, очень различаются, иногда они антагонистичны, а иногда они взаимно дополняют друг друга. Металлы, из которых изготовлены соединяемые устройства, также играют важную роль. В таблице 1 показано воздействие некоторых параметров на основные характеристики проводящих связывающих веществ.

Серьезное препятствие: окисление наполнителя и связывающих веществ
Как правило, полимеры являются плохими барьерами для кислорода, а некоторые допускают проникновение влаги, что облегчает окисление металлического наполнителя и металла припоя. К сожалению, оксиды металлов в целом электроизолирующие вещества. Последствия окисления соединяемых поверхностей и металлического наполнителя могут быть серьезными:
- отказы электрической аппаратуры;
- механическое нарушение сцепления;
- проблемы с устойчивостью соединения;
- утрата сцепления связывающих веществ;
- утрата сцепления частиц.
В таблице 2 продемонстрирована универсальность электропроводящих связывающих веществ, позволяющих иметь широкий выбор условий обработки и свойств конечного продукта.

Таблица 2. Примеры свойств электропроводящих адгезивов с серебром в качестве наполнителя.

Свойства

Полимеры
BMIЭпоксидная смолаBMI
Вязкость, циклов в с7000-120007500-522228500-9000
Срок эксплуатации, ч.150165180
Время отверждения, мин.151015
Модуль упругости, МПа0,3-2,6  
Температура стеклования, °C1-32-41-3

Теплопроводные связывающие вещества
Как видно из рисунка 3:
- металлы обладают тепло- и электропроводностью;
- полимеры являются тепло- и электроизолирующими;
- керамические материалы теплопроводны, но обладают электроизолирующими свойствами;
- углеволокно, в большей или меньшей степени, обладает тепло- и электропроводимостью.

 

Рис. 3. Удельное электрическое сопротивление относительно теплопроводности керамики, углеволокна и металлов.

Соответственно, керамические материалы добавляют в полимеры для улучшения теплообмена, но, с другой стороны, их присутствие может привести к ухудшению механических свойств, таких как: прочность, модуль упругости, реакция на ударное воздействие.
В полимерном компаунде увеличение теплопроводности зависит от:
- химической природы керамического материала: у каждого из них есть своя специфика воздействия;
- гранулометрического состава: каждый керамический материал поступает на рынок со своими размерами компонентов;
- морфологии: каждый керамический материал поступает на рынок со своей формой компонентов;
- уровня добавления керамического материала;
- технологических параметров керамического материала.
К сожалению, теплопроводность компаунда далека от прогнозируемых значений, которые она должны была бы иметь по закону аддитивности (рис. 4.).

 

Рис. 4. Теплопроводность полимера относительно уровня содержания керамического наполнителя.

В таблице 3 даны некоторые примеры теплопроводных и электроизолирующих адгезивов.

Таблица 3. Теплопроводные и электроизолирующие адгезивы.

  

Материал

Теплопроводность,
Вт/мК
Удельное сопротивление,
Ом/см
Модуль упругости,
МПа
Температура стеклования, °C
нитрид алюминия1-1,5>1092500180
 1-1,5>1092000150
 1-1,5>1092500100
 1-1,5>109350050
 1-1,5>10940025
 1-1,5>109280016
оксид алюминия0,5-1>1092500180
 0,5-1>1092000150
 0,5-1>1092500100
 0,5-1>109350050
 0,5-1>10940025
 0,5-1>109280016
нитрид бора8-10>1092000150
 8-10>10940025
Вязкость, циклов в сСрок эксплуатации, ч.Время отверждения, мин.Модуль упругости, МПаТемпература стеклования, °C
500000120460095
3000010150400049
81002445367068
7000485-85

Обладающие электрической и тепловой проводимостью адгезивы составляют конкуренцию металлическим припоям, благодаря множеству преимуществ, которые они дают в области обработки, проектирования, охраны окружающей среды, снижения окончательных затрат и улучшения свойств готовой продукции, главным образом, параметров эластичности и усталости. Тем не менее, для того, чтобы воспользоваться этими преимуществами, необходимо адаптировать проектирование и технологии обработки.

 

 

http://www.omnexus.com

Версия для печати | Отправить |  Сделать стартовой |  Добавить в избранное

Куплю

19.04.2011 Белорусские рубли в Москве  Москва

18.04.2011 Индустриальные масла: И-8А, ИГНЕ-68, ИГНЕ-32, ИС-20, ИГС-68,И-5А, И-40А, И-50А, ИЛС-5, ИЛС-10, ИЛС-220(Мо), ИГП, ИТД  Москва

04.04.2011 Куплю Биг-Бэги, МКР на переработку.  Москва

Продам

19.04.2011 Продаем скипидар  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем растворители  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем бочки новые и б/у.  Нижний Новгород

Материалы раздела

БИОПРОИЗВОДНОЕ ПОЛИЭФИРНОЕ ВОЛОКНО ECO CIRCLE PLANTFIBER
СЭНДВИЧ-ПАНЕЛИ INDUSTRIUM
ПОЛИМЕРЫ ИЗ CO2
DUPONT CORIAN В ОТДЕЛКЕ МЕТРО В НЕАПОЛЕ
ЖЕЛЕЗООКИСНЫЕ ПИГМЕНТЫ для ЛИТИЙ-ИОНЫХ БАТАРЕЙ
ШЛЕМЫ ИЗ СКРАПА
МАТЕРИАЛЫ DUPONT CORIAN в ИНТЕРЬЕРАХ «АЭРОЭКСПРЕСС»
КАК ОПРЕДЕЛИТЬ СТОЙКОСТЬ ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ?
КАБЕЛЬНЫЕ ЛОТКИ CABLOFIL
ОБЛЕГЧЁННЫЕ ПЛИТЫ SUPERPAN STAR
ПЕРВЫЕ КАРБОНОВЫЕ ДИСКИ
БУДУЩЕЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СВЕТОДИОДОВ
НОВЫЕ ПЛЕНКИ для ОПК
БРОНЯ НА ОСНОВЕ САПФИРА
ПОСЛЕДНИЕ РАЗРАБОТКИ BASF ДЛЯ АВТОПРОМА
НОВЫЕ ПОЛИМЕРЫ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ
ОРГАНИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
ПОЛИМЕРЫ из ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА
ГИБКИЕ СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ
ТОНКОПЛЕНОЧНАЯ ФОТОВОЛЬТАИКА
ПОЛИМЕРЫ из ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
КОМПОЗИТЫ, АРМИРОВАННЫЕ УГЛЕВОЛОКНОМ
НОВЫЕ ПРОДУКТЫ ИЗ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
НОВЫЕ РАСТВОРНЫЕ БУТАДИЕН-СТИРОЛЬНЫХ КАУЧУКИ (S-SBR) «LANXESS»
НАНОПОКРЫТИЯ для ТЕПЛИЦ
НОВЫЕ АДГЕЗИВЫ 3M для ЭЛЕКТРОНИКИ
ИСКУССТВЕННОЕ СЕРДЦЕ
БОЛЬШЕ ГРУЗОВ МОЖНО ПЕРЕВОЗИТЬ В БИГ-БЕГАХ
БИОИЗОПРЕН – БУДУЩЕЕ ШИННОЙ ОТРАСЛИ
«БЕЛКОВЫЕ» МИКРОСХЕМЫ
НОВЫЙ КОАЛЕСЦЕНТНЫЙ ФИЛЬТР GE
АВТОМАТИЗАЦИЯ на «ГАЛОПОЛИМЕРЕ»
НОВАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ BASF
ПОЛИЭФИРНЫЕ ТКАНИ ECO STORM
ОПАСНОСТЬ ДЕТСКОЙ БИЖУТЕРИИ
ПОЛУЧЕНИЕ ТОНКОСЛОЙНОГО ФТОРОПЛАСТОВОГО ПОКРЫТИЯ
УГЛЕРОДНЫЕ ВОЛОКНА В АВТОПРОМЕ
«УМНАЯ» СИСТЕМА RFID КОНТРОЛЯ
«ХОЛЛОФАЙБЕР» как МЕЖВЕНЦОВЫЙ УТЕПЛИТЕЛЬ
НОВЫЙ ПРОТЕКТОРНЫЙ АГРЕГАТ «НИЖНЕКАМСКШИНА»
ЗАЩИТНЫЕ МАТЫ NEOPOLEN НА СПОРТИВНЫХ ТРАССАХ
НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
МАТЕРИАЛЫ DUPONT НА ЕВРО-2012
ПЕРЕРАБОТКА БИОМАССЫ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЦБК
KELLOGG BROWN: технология получения пропилена из нафты

>>Все статьи

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
Copyright © Newchemistry.ru 2006. All Rights Reserved