201173. lajstromszámú szabadalom • Eljárás elektronikai alkatrészek, elsősorban kondenzátorok szigetelő bevonatanyagának előállítására
1 HU 201173 B 2 A találmány tárgya továbbfejlesztett eljárás elektronikai alkatrészek, elsősorban kondenzátorok szigetelőbevonat-anyagának előállítására. Elektronikai alkatrészek szigetelő burkolatainak előállítására számtalan megoldási lehetőség van. Passzív alkatrészek esetén főleg a szerelés végfázisában különböző lakk, epoxi és egyéb műgyanta bevonatokat hordanak fel. A lakk-bevonatokkal jó színkódolást biztosítanak, de a kivezetések mechanikai stabilitását nem fokozzák. Az epoxigyanták tömör burkolat-felületet adnak, változatos színekben hozzáférhetők, jó klímaállóságúak, de gyártástechnológiailag felhasználásuk nehézkes. Általánosan használt burkolóanyagok a hőre keményedő műgyanták, melyeket különböző töltőanyagokkal látnak el, melynek függvényében a villamos szigetelési, valamint hőszigetelési tulajdonságok változhatnak. Az ismert burkolóanyagok általában magas műgyanta tartalmúak és töltőanyagként leggyakrabban CaO-t tartalmaznak, amelynek szemcseeloszlása viszonylag durva, így a felhasználásával készített diszperziót a technológiai eljárás során a káros szétülepedés elkerülése érdekében periodikusan keverni vagy állandóan cirkuláltatni kell. Ismert például a belga gyártmányú DUREZ márkanevű burkolóanyag, amely kb. 50 % fenol-formaldehid alapú gyantát és kb. 50 % CaO töltőanyagot tartalmaz. E burkolóanyag szigetelési tulajdonságai az előírásoknak megfelelnek, felhasználásnál azonban a viszonylag durva szemcseeloszlás következtében a mártómasszát a káros szétülepedés elkerülése érdekében kevertetni kell. Ahol a gyártásban nincs zárt anyagellátó rendszer, ott a gyakori keverés sok oldószergőz felszabadulásával jár. Az alkalmazott töltőanyag rossz hővezető képessége, valamint a magas műgyanta arány az alkatrész számára hőszigetelést jelent, ami a határteljesítményt csökkentheti. A találmány célja elektronikai alkatrészekhez megfelelő szigetelési és hővezetési tulajdonságú, jó mechanikai szilárdságú és egyszerű technológiai eljárással felvihető bevonat biztosítása. Felismertük, hogy a töltőanyag fizikai tulajdonságainak, például hővezetőképességének és szemcseeloszlásának alkalmas megválasztásával a burkolóanyag szigetelőtulajdonságait és elsősorban a felhasználási technológiát is előnyösen befolyásolhatjuk és így az előzőekben említett hátrányos tulajdonságokat kiküszöbölhetjük. A szemcsefinomság jelentős csökkentésével csökkenthető a burkolóanyag műgyantatartalma, valamint a burkolat porozitása. ami előnyösen befolyásolja a burkolat és így a végtermék szigetelési tulajdonságait, hővezetőképességét, klímaállóságát, továbbá megakadályozza a diszperzió szétülepedését és így jelentősen leegyszerűsíti a burkolatkészítés technológiáját. A fentiek szerint találmányunk tárgya eljárás elektronikai alkatrészek, elsősorban kondenzátorok, töltőanyagként fém-oxidokat és/vagy karbonátokat tartalmazó műgyantaalapú, szigetelő tulajdonságú bevonatanyagának előállítására, amelynél 60-80 t% fém-oxidés/vagy -karbonátpor-töltőanyagot 40-20t% műgyantával összekeverünk, szárazőrléssel finomra, előnyösen 20 pírt szemcseméret alá őröljük, majd alkalmas szerves oldószerben diszpergáljuk. A találmány szerinti eljárásnál töltőanyagként előnyösen 95 %-ban, 20 pm alatti, szemcseméretű timföldet alkalmazunk. A műgyantahordozó előnyösen fenol-formaldehid alapú, hexametilén-tetraminnal hengerelt novolak gyanta sajtolóanyag. A két komponens szárazőrléssel végzett homogenizálása során, egyenletes eloszlású, átlagosan 6-8 pm szemcsefinomságú porkeveréket nyerünk, amelyet felhasználás előtt szerves oldószerben, így például acetonban, alkoholban vagy ezek keverékében diszpergálunk. Az oldószer mennyiségét úgy választjuk meg, hogy mártásra alkalmas konzisztenciájú homogén diszperziót nyerjük. A találmány szerinti eljárással előállított diszperzió szétülepedési sebessége gyakorlatilag zérus, így konzisztenciáját hosszú ideig megőrzi és nincs szükség a periodikus keverés beiktatására. A kapott burkolóanyagot felhasználás előtt, legalább 4 óráig állni hagyjuk, hogy a műgyanta kellőképpen feloldódjék. Előnyösen úgy járunk el, hogy a burkolóanyag-diszperziót hosszabb ideig, legalább több napig hagyjuk állni, mert az így nyert burkolóanyag alacsonyabb hőmérsékleten vagy rövidebb idejű hőkezeléssel éri el a kívánt szilárdságát. A bevonatkészítés üzemszerű megkezdése előtt meg kell győződni a mártómassza megfelelő konzisztenciájáról. Erre legalkalmasabb mód az ún. próbaburkolás elvégzése, amelynek során az esetlegesen szükséges hígítást midenkor a diszpergáláshoz felhasznált oldószerekkel végezzük. A bevonati anyag felületi feszültségét 1000 g szárazanyagra számított 0,05-0,1 liter víz hozzáadásával növelhetjük. Erre akkor lehet szükség, ha meg kívánjuk akadályozni a friss bevonat lassú elcsúszását, a bevonni kívánt élekről, törésvonalakról való lehúzódását. A burkolóanyag felvitele után az alkatrészeket szárítani kell. A szárítás célja az oldószer eltávolítása a burkolatból. így a szárítás időigénye mindenkor a bevonat vastagságának függvénye. A szárítást mindenkor gondosan kell elvégezni, mert túl gyors szárítás esetén fennáll a bevonat felületi hártyaképződésének veszélye, ami az oldószert a belső rétegekben visszatartja és ez további hőkezelés során hólyagosodást okozhat. Jellemző szárítási folyamat közepes vastagságú bevonatokra:- szobahőmérsékleten 25 °C ± 1 C 4-12 óra. Előszárító kemencében történő szárítás esetén szobahőmérsékleten min. 2 órás előszikkasztást kell végezni. Majd előszárító kemencében max. 50-60 °C-on 30-45 perc alatt fejeződik be a szárítás. A fentiektől függetlenül a szárítás akkor fejeződött be, ha a bevonat kellően megszilárdult, kemény. A megfelelően kiszárított bevonatot előmelegített szárítószekrényben vagy kemencében kell beégetni, hogy hőre keményedő műgyanta a kellő szilárdságot elérje. Ajánlott kezelési mód: 150 ± 5 °C-on minimum 1,5 óra 140 ± 5 "C-on minimum 2,0 óra. A legalacsonyabb beégetési hőmérséklet 130 ”C, de ebben az esetben legalább 3,5 órás hőkezelés szükséges. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
