EPP 5-6.2020
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PRODUKT NEWS<br />
Elektrisch isolierender Klebstoff für Leistungshalbleiter<br />
Bestückung<br />
für Kleinserien und<br />
Prototypen<br />
Foto: Delo<br />
Foto: Delo<br />
DELO hat einen neuen Elektronikklebstoff<br />
entwickelt, der wärmeleitend und elektrisch<br />
isolierend zugleich ist und selbst<br />
nach standardisierten Feuchtigkeitstest<br />
mit anschließenden Reflow-Durchläufen<br />
gute Festigkeiten zeigt. Delo Monopox<br />
TC2270 sorgt für eine schnelle Wärmeübertragung<br />
und für ein dauerhaft zuverlässiges<br />
Funktionieren von Halbleitern in<br />
der Leistungselektronik.<br />
Ein häufiger Grund für den Ausfall von<br />
Leistungshalbleitern ist die Wärmeentwicklung<br />
in den oftmals sehr kleinen Bauteilen,<br />
da meist keine effiziente Wärmeabfuhr<br />
gegeben ist. Klebstoffe erfüllen hier<br />
neben dem dauerhaften Verbinden auch<br />
die Funktion der Wärmeableitung und<br />
elektrischen Isolation. Bei dem Elektronikklebstoff<br />
handelt es sich um ein einkomponentiges,<br />
warmhärtendes Epoxidharz.<br />
DELO Monopox ist wärmeleitfähig und elektrisch<br />
isolierend zugleich.<br />
Der epoxidharzbasierte Klebstoff wurde spezielle<br />
für die Verklebung von mikroelektronischen<br />
Bauteilen entwickelt.<br />
Durch den Keramikfüllstoff Aluminiumnitrid<br />
wird eine sehr hohe thermische Leitfähigkeit<br />
von 1,7 W/(m∙K) erzielt (gemessen<br />
in Anlehnung an ASTM D5470). Diese<br />
ist vergleichbar mit Silber gefüllten ICA-<br />
Klebstoffen (ICA = Isotropic Conductive<br />
Adhesives), die eine Wärmeleitfähigkeit<br />
von ~1,5–2,0 W/(m∙K) besitzen. Ein Vorteil<br />
des Klebstoffs gegenüber ICA-Klebstoffen<br />
ist die gleichzeitige elektrische Isolation.<br />
Der Klebstoff sorgt damit sowohl für eine<br />
zuverlässige Wärmeableitung als auch für<br />
die elektronische Trennung von Baugruppen.<br />
Zudem können die anteiligen Bauteilkosten<br />
durch den Einsatz des neuen Elektronikklebstoffes<br />
reduziert werden.<br />
Im ausgehärteten Zustand weist der Klebstoff<br />
Druckscherfestigkeiten von 34 MPa<br />
auf dem Verbundwerkstoff FR4 und<br />
11 MPa auf dem Hochleistungskunststoff<br />
LCP auf. Werden Mikrochips verklebt, sind<br />
im Die-Shear-Test (1x1 mm² Silizium-Dies<br />
auf Goldoberfläche) Werte von 60 N erreichbar.<br />
Auch nach standardisierten<br />
Feuchtigkeitstests zeigt Monopox TC2270<br />
gute Festigkeiten. Zur Bestimmung des<br />
Moisture Sensitivity Levels (MSL 1) wurden<br />
Silizium-Dies auf unterschiedliche Leiterplatten-Materialien<br />
verklebt, eine Woche<br />
lang bei 85 °C und 85 % Luftfeuchtigkeit<br />
gelagert und anschließend drei aufeinanderfolgenden<br />
Reflow-Durchläufen unterzogen.<br />
Selbst nach diesen Belastungen<br />
behielt der Klebstoff sein hohes Festigkeitsniveau.<br />
Um die Verklebung von wärmeempfindlichen<br />
Baugruppen zu ermöglichen<br />
und diese nicht durch zu hohe Aushärtetemperaturen<br />
zu schädigen, wurde<br />
in der Entwicklung ein chemisches System<br />
verwendet, dass bereits bei einer<br />
Aushärtungstemperatur von 60 °C nach 90<br />
Minuten seine Endfestigkeit erreicht. Bei<br />
80 °C kann der Aushärtungsprozess auf 15<br />
Minuten reduziert werden. So können<br />
Produktionsprozesse individuell auf die zu<br />
fertigenden Bauteile und Stückzahlen angepasst<br />
werden. Der Temperatureinsatzbereich<br />
des Klebstoffs liegt zwischen –40<br />
bis +150 °C.<br />
www.delo.de<br />
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<strong>EPP</strong> Mai/Juni 2020 27
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