ВЫСОКОПЛОТНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ МОДУЛЬ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к микроэлектронике и может быть использована для повышения плотности упаковки в высокоплотных электронных модулях.
Уровень техники
Из уровня техники [патент RU 2327311 C1, опубл. 20.06.2008; патент RU 2438209 C1, опубл. 27.12.2011; патент RU 2475885 C1, опубл. 20.02.2013] известен высокоплотный электронный модуль, содержащий набор микроплат с электронными элементами, между которыми размещены изоляционные слои.
Также известен высокоплотный электронный модуль, содержащий набор микроплат с электронными элементами, между которыми размещены изоляционные слои, образованные отверждаемым компаундом [патент RU 190135 U1, опубл. 21.06.2019]. Данное техническое решение выбрано в качестве наиболее близкого аналога (прототипа).
Основным недостатком известных конструкций, в том числе прототипа, являются невысокие диэлектрические свойства промежуточных слоев, что ограничивает плотность упаковки электронных модулей.
Раскрытие сущности полезной модели
Предлагаемая полезная модель направлена на решение технической задачи по устранению недостатков известных устройств, в том числе прототипа.
Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении плотности упаковки электронных модулей путем улучшения электроизоляционных свойств промежуточных изоляционных слоев.
Решение поставленной задачи с достижением заявленного технического результата обеспечивается тем, что в высокоплотном электронном модуле, содержащем набор микроплат с электронными элементами, между которыми размещены изоляционные слои, образованные отвержденным компаундом, согласно полезной модели, компаунд изоляционных слоев выполнен из материала на основе фото-термоотверждаемой полимерной композиции, содержащей в качестве полимеризующегося компонента смесь перфторгексилдиакрилата с производным бензоциклобутена, представляющим собой бензоциклобутен-3-ил-диметил-((Е)-стирил)-силан, и фотоинициатор, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
перфторгексилдиакрилат 3,0÷6,0
бензоциклобутен-3-ил-диметил-((Е)-стирил)-силан 4,7÷6,0
фотоинициатор 0,3÷1,0
Выполнение изоляционных слоев из материала в виде компаунда на основе фото-термоотверждаемой полимерной композиции, содержащей в качестве полимеризующегося компонента смесь перфторгексилдиакрилата с производным бензоциклобутена, представляющим собой бензоциклобутен-3-ил-диметил-((Е)-стирил)-силан, и фотоинициатор, в заявленном соотношении компонентов, который обладает высокими электроизоляционными свойствами (диэлектрическая проницаемость не выше 2,56), обеспечивает возможность повышения плотности упаковки и, соответственно, улучшение массогабаритных характеристик.
Краткое описание чертежа
На чертеже схематично представлен общий вид высокоплотного электронного модуля.
Осуществление полезной модели
Высокоплотный электронный модуль содержит набор микроплат 1 с электронными элементами 2, между которыми размещены изоляционные слои 3, которые выполнены из материала, образованного отвержденным компаундом на основе фото-термоотверждаемой полимерной композиции, содержащей в качестве полимеризующегося компонента смесь перфторгексилдиакрилата (3,0÷6.0 мас. ч.) и производного бензоциклобутена, представляющего собой бензоциклобутен-3-ил-диметил-((Е)-стирил)-силан (4,7÷6,0 мас. ч.), и фотоинициатор (0,3÷1,0 мас. ч.), например, фотоинициатор торговой марки Darocur 4265, который содержит 50 мас. % дифенил(2,4,6-триметилбензоил)фосфин оксида (торговая марка Darocur ТРО) и 50 мас. % 2-гидрокси-2-метилпропиофенона (торговая марка Darocur 1173). Как вариант, высокоплотный электронный модуль может быть размещен на подложке 4 и содержать герметизирующую оболочку 5, также выполненную из материала, образованного отвержденным компаундом на основе фото-термоотверждаемой полимерной композиции, содержащей в качестве полимеризующегося компонента смесь перфторгексилдиакрилата (3,0÷6.0 мас. ч.) и производного бензоциклобутена, представляющего собой бензоциклобутен-3-ил-диметил-((Е)-стирил)-силан (4,7÷6,0 мас. ч.) и фотоинициатор (0,3÷1,0 мас. ч.).
Заявленный высокоплотный электронный модуль изготовляют следующим образом.
3
пл
Полимеризующийся компонент бензоциклобутен-3-ил-диметил-((Е)-стирил)-силан получают из 2'-бромстирола в две стадии. На первой стадии получают диметилхлоро-((Е)-стирил)-силан. Для этого к смеси 2,4 г магния и 12,9 г диметилдихлорсилана в 50 мл сухого тетрагидрофурана добавляют при охлаждении проточной водой 18,3 г 2'-бромстирола (или бромстирола) при температуре 20-35°С. После прибавления всего количества смесь оставляют на ночь. На следующий день тетрагидрофурана (ТГФ) упаривают. Остаток экстрагируют сухим гексаном несколько раз. Экстракты объединяют и упаривают. Перегонка под вакуумом дает три фракции. Первая фракция содержит стирол, вторую (основную), собирают при 90-130°С. Более высококипящие фракции содержат 1,4-дифенилбутадиен. После повторной перегонки получают диметилхлоро-((Е)-стирил)-силан с выходом 66%. На второй стадии к смеси, содержащей 5,88 г (0,03 моль) диметилхлоро-((Е)-стирил)-силана и 760 мг (0,032 моль) магния в 25 мл ТГФ, при температуре 25-32°С прибавляют 3-бромбензоциклобутен в течение 1 часа. После прибавления смесь оставляют на ночь. На следующий день к смеси добавляют воду. Полученный раствор экстрагируют хлористым метиленом. После упаривания масляную фракцию растворяют в гексане и пропускают через 1 см силикагеля и снова упаривают. Остаток перегоняют в вакууме при температуре 167-169°С. В результате получают бензоциклобутен-3-ил-диметил-((Е)-стирил)-силан в виде прозрачной вязкой жидкости (5,2 г, выход 66%), застывающую в холодильнике, с Т=32°С.
Фото-термоотверждаемую полимерную композицию для изоляционных слоев 3 высокоплотного электронного модуля получают механическим смешением перфторгексилдиакрилата (3,0÷6.0 мас. ч.), производного бензоциклобутена, представляющего собой бензоциклобутен-3-ил-диметил-((Е)-стирил)-силан (4,7÷6,0 мас. ч.), и фотоинициатора (0,3÷1,0 мас. ч.) в течение 4 ч с использованием перемешивающего устройства (например, верхнеприводного) с последующей обработкой ультразвуком в течение 20 мин с частотой 40 кГц.
Микроплаты 1 с размещенными электронными элементами 2 устанавливают на подложку 4, затем полученную заготовку герметизируют приготовленной полимерной композицией, вскрывают отверстия к контактным площадкам микроплат 7, формируют слой металлизации, наносят диэлектрический компаунд и формируют промежуточные изоляционные слои 3 диэлектрика путем последовательного облучения ультрафиолетовым (УФ) излучением в течение нескольких минут с последующей термополимеризацией нагреванием при 160-220°С в течение 3-4 ч. Затем формируют герметизирующую оболочку 5 путем нанесения вышеуказанной полимерной композиции с ее последующим отверждением с помощью последовательного облучения УФ излучением в течение нескольких минут с последующей термополимеризацией нагреванием при 160-220°С в течение 3-4 ч.