Some content of this application is unavailable at the moment.
If this situation persist, please contact us atFeedback&Contact
1. (WO2019025033) COMPOSITION FOR PRODUCING AN AQUEOUS COATING MASS
Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

Zusammensetzung zur Herstellung einer wässrigen Umhüllungsmasse

Die Erfindung betrifft eine Zusannnnensetzung, die durch Vernnischen, erforderlichenfalls mit Wasser, in eine wässrige hydraulisch härtbare als Umhüllungsmasse verwendbare Zubereitung überführt werden kann. Die wässrige Umhüllungsmasse kann zur

Herstellung einer hydraulisch gehärteten Umhüllung einer elektronischen Komponente verwendet werden.

Der hierin verwendete Begriff„elektronische Komponente" umfasst neben passiven elektronischen Bauteilen insbesondere Halbleitermodule und unter letzteren

insbesondere leistungselektronische Baugruppen.

Unter Halbleitermodulen werden hierin elektronische oder leistungselektronische Baugruppen umfassend mindestens ein Substrat (als Schaltungsträger), mindestens einen Halbleiterbaustein (Halbleiter) sowie gegebenenfalls mindestens ein passives elektronisches Bauteil verstanden. Der mindestens eine Halbleiterbaustein kann dabei selber schon teilweise oder vollständig vorumhüllt sein, beispielsweise mit einer Ummantelung auf Epoxidharzbasis.

Beispiele für Substrate sind IMS-Substrate (insulated metal-Substrate), DCB-Substrate (direct copper bonded-Substrate), AM B-Substrate (active metal brazing-Substrate), keramische Substrate, Metallkeramiksubstrate, PCBs (printed circuit boards) und Leadframes.

Beispiele für Halbleiterbausteine sind Dioden, LEDs (light emitting diodes), Dies (Halbleiterchips), IGBTs (insulated-gate bipolar transistors, Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode), ICs (integrated circuits, integrierte Schaltungen) und

MOSFETs (metal-oxide-semiconductor field-effect transistors, Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren). Bei dem oder den Halbleiterbausteinen handelt es sich insbesondere um während des bestimmungsgemäßen Betriebs infolge Verlustleistung beträchtliche Wärme entwickelnde, d.h. ohne Umhüllung und unverkapselt

selbstzerstörerische Temperaturen von beispielsweise 100 bis > 200°C erreichende Halbleiter.

Beispiele für passive elektronische Bauteile sind Sensoren, Bodenplatten, Kühlkörper, Widerstände, Kondensatoren, Transformatoren, Drosseln und Spulen.

Der hierin verwendete Begriff„hydraulisches Härten" umfasst ein Abbinden in

Gegenwart von Wasser respektive nach Zusatz von Wasser.

Pulverförmige Zusammensetzungen und daraus herstellbare wässrige

Umhüllungsmassen in Form von Phosphatzement sind beispielsweise in

WO2015/193035 A1 offenbart.

Aus solchen wässrigen Phosphatzement-Umhüllungsmassen hergestellte Umhüllungen von elektronischen Komponenten dienen insbesondere der elektrischen Isolierung und der Wärmeabführung aus der elektronischen Komponente nach außen während des Betriebs. Die fertige Umhüllung aus wässriger hydraulisch gehärteter Umhüllungsmasse soll eine gute Haftung zu der oder den Oberflächen der betreffenden elektronischen Komponente, beispielsweise zu den Oberflächen der verschiedenen Bauteile eines Halbleitermoduls und damit zu einer Vielfalt verschiedener Materialoberflächen aufweisen. Wichtig in dem Zusammenhang sind gute Fließeigenschaften der wässrigen Umhüllungsmasse als Voraussetzung für einen innigen Kontakt mit den

Bauteiloberflächen, sowie im Hinblick auf Verarbeitungs- und

Anwendungseigenschaften der wässrigen Umhüllungsmasse.

Wie sich überraschend gezeigt hat und der folgenden Offenbarung der Erfindung zu entnehmen ist, lassen sich die Fließeigenschaften wässriger Phosphatzement-Umhüllungsmassen durch Zusatz bestimmter Harnstoffverbindungen im Sinne einer Viskositätsveringerung unerwartet verbessern. Als Folge des verbesserten

Fließverhaltens lässt sich auch eine verbesserte Haftung von aus den wässrigen Phosphatzement-Umhüllungsmassen mit dem Zusatz hergestellten hydraulisch

gehärteten Umhüllungen zu den Oberflächen damit umhüllter elektronischer Komponenten beobachten.

Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung bestehend aus den Bestandteilen:

(a) 1 bis 30 Gew.-% (Gewichts-%) einer 1 bis 90 gew.-%igen wässrigen Phosphorsäure (H3PO4) und/oder mindestens eines Hydrogenphosphats ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mono- und Dihydrogenphosphaten von Natrium, Kalium, Ammonium, Magnesium, Calcium, Aluminium, Zink, Eisen, Kobalt und Kupfer,

(b) 1 bis 40 Gew.-% mindestens einer Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Oxiden, Hydroxiden und Oxidhydraten von Magnesium, Calcium, Eisen, Zink und Kupfer,

(c) 40 bis 95 Gew.-% mindestens eines partikelförmigen Füllstoffs ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Glas; Mono-, Oligo- und Polyphosphaten von Magnesium, Calcium, Barium und Aluminium; Calciumsulfat; Bariumsulfat; einfachen und komplexen Silikaten umfassend Natrium, Kalium, Calcium, Aluminium, Magnesium, Eisen und/oder Zirkonium; einfachen und komplexen Aluminaten umfassend Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium und/oder Zirkonium; einfachen und komplexen Titanaten umfassend

Natrium, Kalium, Calcium, Aluminium, Magnesium, Barium und/oder Zirkonium;

einfachen und komplexen Zirkonaten umfassend Natrium, Kalium, Calcium, Aluminium und/oder Magnesium; Zirkoniumdioxid; Titandioxid; Aluminiumoxid; Siliziumdioxid;

Siliziumcarbid; Aluminiumnitrid; Bornitrid und Siliziumnitrid,

(d) 1 bis 10 Gew.-% mindestens einer Harnstoffverbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus lmidazolidin-2-οη, Allantoin und Imidazolidinylharnstoff, und

(e) 0 bis 15 Gew.-% mindestens eines von den Bestandteilen (a) bis (d) verschiedenen Bestandteils.

Jeder der Bestandteile (a), (b), (c), (d) und (e) kann einen oder mehrere verschiedene Inhaltsstoffe, in der weiteren Folge auch als Subbestandteile bezeichnet, umfassen.

Bei dem 1 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 15 Gew.-% der erfindungsgemäßen

Zusammensetzung ausmachenden Bestandteil (a) handelt es sich um mindestens eine Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1 bis 90 gew.-%iger wässriger

Phosphorsäure (wässrige Lösung bestehend aus 1 bis 90 Gew.-% Phosphorsäure und dem zu 100 Gew.-% fehlenden Anteil an Wasser), Natriummonohydrogenphosphat, Kaliummonohydrogenphosphat, Ammoniummonohydrogenphosphat,

Magnesiummonohydrogenphosphat, Calciummonohydrogenphosphat,

Aluminiummonohydrogenphosphat, Zinkmonohydrogenphosphat,

Eisenmonohydrogenphosphat, Kobaltmonohydrogenphosphat,

Kupfermonohydrogenphosphat, Natriumdihydrogenphosphat,

Kaliumdihydrogenphosphat, Ammoniumdihydrogenphosphat,

Magnesiumdihydrogenphosphat, Calciumdihydrogenphosphat,

Aluminiumdihydrogenphosphat, Zinkdihydrogenphosphat, Eisendihydrogenphosphat, Kobaltdihydrogenphosphat und Kupferdihydrogenphosphat. Mit anderen Worten, es handelt sich um 1 bis 90 gew.-%ige wässrige Phosphorsäure und/oder um mindestens ein Hydrogenphosphat ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mono- und

Dihydrogenphosphaten von Natrium, Kalium, Ammonium, Magnesium, Calcium, Aluminium, Zink, Eisen, Kobalt und Kupfer. Insbesondere handelt es sich um

mindestens ein Hydrogenphosphat ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mono-und Dihydrogenphosphaten von Magnesium, Kalium, Aluminium und Ammonium.

Im Falle der Abwesenheit von Phosphorsäure handelt es sich bei dem Bestandteil (a) respektive dessen Subbestandteilen bevorzugt um Feststoffpartikel, beispielsweise mit Teilchengrößen im Bereich von bis zu 1 mm.

Bei dem 1 bis 40 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 15 Gew.-% der erfindungsgemäßen

Zusammensetzung ausmachenden Bestandteil (b) handelt es sich um mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Oxiden, Hydroxiden und Oxidhydraten von Magnesium, Calcium, Eisen, Zink und Kupfer, insbesondere um mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus

Magnesiumoxid, Eisenoxid und Calciumoxid. Magnesiumoxid ist besonders bevorzugt.

Bevorzugt handelt es sich bei dem Bestandteil (b) respektive dessen Subbestandteilen um Feststoffpartikel, beispielsweise mit Teilchengrößen im Bereich von bis zu 0,3 mm.

Bei dem 40 bis 95 Gew.-%, bevorzugt 65 bis 90 Gew.-% der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ausmachenden Bestandteil (c) handelt es sich um mindestens einen partikelförmigen Füllstoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Glas; Mono-, Oligo- und Polyphosphaten von Magnesium, Calcium, Barium und Aluminium;

Calciumsulfat; Bariumsulfat; einfachen und komplexen Silikaten umfassend Natrium, Kalium, Calcium, Aluminium, Magnesium, Eisen und/oder Zirkonium; einfachen und komplexen Aluminaten umfassend Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium und/oder Zirkonium; einfachen und komplexen Titanaten umfassend Natrium, Kalium, Calcium, Aluminium, Magnesium, Barium und/oder Zirkonium; einfachen und komplexen

Zirkonaten umfassend Natrium, Kalium, Calcium, Aluminium und/oder Magnesium; Zirkoniumdioxid; Titandioxid; Aluminiumoxid; Siliziumdioxid, insbesondere in Form von Kieselsäure und Quarz; Siliziumcarbid; Aluminiumnitrid; Bornitrid und Siliziumnitrid. Zirkoniumsilikat, Kieselsäure und Quarz sind bevorzugt.

Im vorstehenden Absatz werden Mono-, Oligo- und Polyphosphate erwähnt; zur Vermeidung von Missverständnissen, dabei handelt es sich im Gegensatz zu den Hydrogenphosphaten des Bestandteils (a) um von Wasserstoff freie Phosphate.

Im vorstehenden Absatz wird jeweils zwischen einfachen und komplexen Silikaten, Aluminaten, Titanaten und Zirkonaten unterschieden. Bei den komplexen Vertretern handelt es sich nicht etwa um Komplexverbindungen, vielmehr sind damit Silikate, Aluminate, Titanate und Zirkonate gemeint mit mehr als einer Art von Kationen, wie beispielsweise Natriumaluminiumsilikat, Calciumaluminiumsilikat, Bleizirkontitanat usw.

Die Teilchengrößen von Bestandteil (c) respektive dessen Subbestandteilen liegen beispielsweise im Bereich von 20 nm bis 0,3 mm oder sogar von 20 nm bis 1 mm.

Bei dem 1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 3 bis 8 Gew.-% der erfindungsgemäßen

Zusammensetzung ausmachenden Bestandteil (d) handelt es sich um mindestens eine Harnstoffverbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus lmidazolidin-2-οη, Allantoin und Imidazolidinylharnstoff, bevorzugt in Form von Feststoffpartikeln,

beispielsweise mit Teilchengrößen im Bereich von bis zu 1 mm. lmidazolidin-2-οη ist bevorzugt.

Bei dem 0 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 8 Gew.-% oder 2 bis 8 Gew.-% der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ausmachenden Bestandteil (e) handelt es sich um ein oder mehrere von den Bestandteilen (a) bis (d) verschiedene Bestandteile. Beispiele umfassen insbesondere Additive wie Abbindeverzögerer

(Topfzeitverlängerer), Entschäumer, Benetzungsmittel und Haftvermittler.

Bei dem Bestandteil (e) respektive dessen Subbestandteilen handelt es sich bevorzugt um Feststoffpartikel, beispielsweise mit Teilchengrößen im Bereich von bis zu 0,3 mm oder sogar bis zu 1 mm. Es ist möglich, dass der Bestandteil (e) nicht fest, sondern beispielsweise flüssig ist oder nicht feste, beispielsweise flüssige Subbestandteile umfasst.

Folgende Tabelle illustriert einige Beispiele bevorzugter Ausführungsformen

erfindungsgemäßer Zusammensetzungen.

Bestandteil Ausführungsform 1 Ausführungsform 2 Ausführungsform 3

(a), insbesondere 3 - 9 Gew.-% 6 - 12 Gew.-% 12 - 23 Gew.-% Kalium- und/oder

Aluminiumdihydrogen- phosphat

(b), insbesondere 3 - 8 Gew.-% 5 - 14 Gew.-% 8 - 19 Gew.-%

Magnesiumoxid

(c), insbesondere 70 - 90 Gew.-% 55 - 80 Gew.-% 45 - 65 Gew.-% Zirkoniumsilikat

(d), insbesondere 3 - 7 Gew.-% 4 - 8 Gew.-% 5 - 10 Gew.-% lmidazolidin-2-οη

(e) 0 - 6 Gew.-% 5 - 1 1 Gew.-% 8 - 15 Gew.-%

Die erfindungsgemäße Zusannnnensetzung besteht aus den Bestandteilen (a) bis (e), d.h. die Gew.-%-Anteile der Bestandteile (a) bis (e) addieren sich zu 100 Gew.-% der erfindungsgemäßen Zusannnnensetzung. Falls kein Bestandteil (e) enthalten ist, addieren sich die Gew.-%-Anteile der Bestandteile (a) bis (d) zu 100 Gew.-% der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.

Die die Bestandteile (a) bis (d) respektive (a) bis (e) umfassende erfindungsgemäße Zusammensetzung kann als einkomponentige Mischung, d.h. als fertig bereitete

Zusammensetzung bereitgestellt werden. Falls Bestandteil (a) dabei Phosphorsäure umfasst, ist eine solche einkomponentige erfindungsgemäße Zusammensetzung nur kurzzeitig lagerfähig, beispielsweise nur bis zu 2 Stunden. Mit Ausnahme

einkomponentiger erfindungsgemäßer Zusammensetzungen mit einem Bestandteil (a), der Phosphorsäure umfasst, werden einkomponentige erfindungsgemäße

Zusammensetzungen bevorzugt in partikulärer Form, beispielsweise in Pulverform bereitgestellt.

Die Bestandteile (a) bis (d) respektive (a) bis (e) liegen in der einkomponentigen partikulären erfindungsgemäßen Zusammensetzung innig miteinander vermischt, insbesondere als stochastisch homogene Mischung vor. Die einkomponentige partikuläre Zusammensetzung zeigt bevorzugt keine Klumpenbildung und ist rieselfähig.

Alternativ zur Bereitstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung als

Einkomponentensystem kann es zweckmäßig sein, die erfindungsgemäße

Zusammensetzung als Zwei- oder Mehrkomponenten-System bereitzustellen, beispielsweise im Falle einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung mit einem

Bestandteil (a), der Phosphorsäure umfasst.

Um Verwechslungen vorzubeugen, hierin wird zwischen Bestandteilen (a) bis (e), Subbestandteilen dieser Bestandteile und Komponenten des Zwei- oder

Mehrkomponenten-Systems unterschieden.

Falls Bestandteil (a) Phosphorsäure umfasst, können die Bestandteile (a) bis (e) respektive Subbestandteile davon beliebig auf die Komponenten der zwei- oder mehrkomponentig bereitgestellten erfindungsgemäßen Zusammensetzung verteilt werden bzw. sein, vorausgesetzt die Bestandteile (a) und (b) liegen separat

voneinander vor.

Falls Bestandteil (a) keine Phosphorsäure umfasst, können die Bestandteile (a) bis (e) respektive Subbestandteile davon beliebig auf die Komponenten der zwei- oder mehrkomponentig bereitgestellten erfindungsgemäßen Zusammensetzung verteilt werden bzw. sein. Bevorzugt liegen auch hier die Bestandteile (a) und (b) separat voneinander vor.

Bevorzugt liegen die Komponenten des Zwei- oder Mehrkomponenten-Systems in einer dem vorerwähnten Mengenverhältnis der Bestandteile (a) bis (d) respektive (a) bis (e) entsprechenden Bereitstellungsmenge vor, mit anderen Worten, fertig portioniert und somit unmittelbar ohne Abwiegen oder Abmessen miteinander zur erfindungsgemäßen Zusammensetzung vermischbar. Falls Bestandteil (a) dabei Phosphorsäure umfasst, ist eine solche einkomponentige erfindungsgemäße Zusammensetzung, wie vorerwähnt, nur kurzzeitig lagerfähig.

Mit Ausnahme von Phosphorsäure umfassenden Komponenten werden die separaten, zwecks Zubereitung der fertigen erfindungsgemäßen Zusammensetzung miteinander und erforderlichenfalls mit separat bereitgestelltem Wasser zu vermischenden zwei oder mehr Komponenten bevorzugt in partikulärer Form bereitgestellt, beispielsweise in Pulverform. Dabei liegen mehr als einen, also zwei oder mehrere verschiedene

Bestandteile und/oder Subbestandteile umfassende partikuläre oder pulverförmige Komponenten des Zwei- oder Mehrkomponentensystems als innige Mischung vor, insbesondere als stochastisch homogene Mischung; solche partikulären Komponenten zeigen bevorzugt keine Klumpenbildung und sind rieselfähig.

Sowohl die partikuläre einkomponentige erfindungsgemäße Zusammensetzung als auch partikuläre Komponenten der zwei- oder mehrkomponentig bereitgestellten

erfindungsgemäßen Zusammensetzung können nach üblichen dem Fachmann bekannten Verfahren zur Herstellung rieselfähiger partikulärer Zusammensetzungen hergestellt werden. Beispielhaft seien Taumelmischen, Intensivmischen,

Trockenvermahlung und Luftblending als Herstellungsverfahren erwähnt.

Wie vorerwähnt betrifft die Erfindung auch eine als Umhüllungsmasse verwendbare wässrige hydraulisch härtbare Zubereitung. Im Allgemeinen enthält eine wässrige hydraulisch härtbare Zubereitung der in Rede stehenden Art keinen Säureüberschuss; mit anderen Worten, im Allgemeinen kann der basische Bestandteil (b) nach Art und Menge so bemessen sein, dass die von Bestandteil (a) bereitgestellten

Säureäquivalente sowie eventuelle weitere Säureäquivalente aus den Bestandteilen (c) und (e) vollständig neutralisiert, bevorzugt überneutralisiert werden können.

In manchen Ausführungsformen kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung an sich schon eine wässrige hydraulisch härtbare Zubereitung im vorerwähnten Sinne sein bzw. eine solche darstellen, d.h. es handelt sich dann um eine einer Vermischung mit separat bereitgestelltem Wasser nicht oder nicht mehr bedürfende erfindungsgemäße Zusammensetzung. Beispiele sind solche Ausführungsformen einkomponentig bereitgestellter erfindungsgemäßer Zusammensetzungen mit einem Bestandteil (a), der eine entsprechend große Menge einer niedrig konzentrierten wässrigen Phosphorsäure umfasst. Entsprechendes gilt im Falle zwei- oder mehrkomponentig bereitgestellter erfindungsgemäßer Zusammensetzungen mit einem derartigen Bestandteil (a), d.h. eine betreffende durch Vermischen der zwei oder mehr Komponenten hergestellte erfindungsgemäße Zusammensetzung kann gegebenenfalls an sich schon eine wässrige hydraulisch härtbare Zubereitung im vorerwähnten Sinne sein bzw. eine solche darstellen, ohne einer Vermischung mit separat bereitgestelltem Wasser zu bedürfen.

In anderen Ausführungsformen hingegen ist der Zusatz von bzw. das Vermischen mit separat bereitgestelltem Wasser erforderlich. Beispiele sind insbesondere

erfindungsgemäße Zusammensetzungen mit einem phosphorsäurefreien Bestandteil (a). Weitere Beispiele sind erfindungsgemäße Zusammensetzungen mit einem

Bestandteil (a), der zwar Phosphorsäure, zugleich jedoch nur wenig Wasser umfasst. Hier kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung mit separat bereitgestelltem Wasser zu einer wässrigen hydraulisch härtbaren Zubereitung vermischt werden.

Hierin ist mehrfach vom erforderlichen oder nicht erforderlichen Vermischen mit separat bereitgestelltem Wasser die Rede. Erforderlich ist das Vermischen mit separat bereitgestelltem Wasser insbesondere dann, wenn die Gesamtheit der Bestandteile der erfindungsgemäßen Zusammensetzung kein oder zu wenig Wasser umfasst, um als Produkt des Vermischens aller Bestandteile ohne Zusatz separat bereitgestellten Wassers zu einer als wässrige Umhüllungsmasse verwendbaren wässrigen hydraulisch härtbaren Zubereitung mit einer Anfangsviskosität beispielsweise im Bereich von 2 bis 25 Pa s zu gelangen. Der Begriff der Anfangsviskosität sowie deren Bestimmung wird nachstehend noch erläutert.

Beispielsweise können 100 Gewichtsteile der erfindungsgemäßen einkomponentigen und bevorzugt partikulären Zusammensetzung mit 5 bis 30 Gewichtsteilen, bevorzugt 6 bis 15 Gewichtsteilen Wasser vermischt werden.

Bei der Herstellung der wässrigen hydraulisch härtbaren Zubereitung unter Verwendung der zwei- oder mehrkomponentig bereitgestellten erfindungsgemäßen

Zusammensetzung können deren einzelne Komponenten und das erforderlichenfalls separat bereitgestellte Wasser in beliebiger Reihenfolge, gegebenenfalls auch portionsweise, miteinander vermischt werden. Falls separat bereitgestelltes Wasser zugesetzt wird, ist selbstverständlich insgesamt ein gewünschtes Mengenverhältnis von erfindungsgemäßer Zusammensetzung und Wasser einzuhalten, beispielsweise das vorerwähnte Mengenverhältnis von 100 Gewichtsteilen der erfindungsgemäßen

Zusammensetzung: 5 bis 30, bevorzugt 6 bis 15 Gewichtsteilen Wasser. Es ist dabei möglich, zunächst Zwischenprodukte in Form von Vormischungen aus zwei oder mehreren Komponenten ohne Wasser und/oder aus einer oder mehreren Komponenten mit Wasser herzustellen. Bei wässrigen Vormischungen kann es sich gegebenenfalls um wässrige Lösungen handeln, beispielsweise wässrige Lösungen der Bestandteile (a), (d) oder (e) oder eventueller Subbestandteile davon. Es kann zweckmäßig sein, wässrige Vormischungen mit dem Bestandteil (b) und mindestens einem sauren (in Gegenwart von Wasser H3O+-lonen bildenden) Bestandteil respektive Subbestandteil ausgewählt unter den Bestandteilen (a), (c), und (e) respektive Subbestandteilen davon nicht länger als beispielsweise bis zu 24 Stunden vor dem finalen Vermischen zur wässrigen hydraulisch härtbaren Zubereitung herzustellen. Ähnliches gilt für Bestandteil (b) oder Subbestandteile des Bestandteils (b) umfassende, von sauren Bestandteilen oder Subbestandteilen jedoch freie wässrige Vormischungen; hier ist es zweckmäßig, solche Vormischungen nicht länger als beispielsweise bis zu 48 Stunden vor dem finalen Vermischen zur wässrigen hydraulisch härtbaren Zubereitung herzustellen.

Beispiele für beim finalen Vermischen zur wässrigen hydraulisch härtbaren Zubereitung unter Verwendung der zwei- oder mehrkomponentigen erfindungsgemäßen

Zusammensetzung einsetzbare Misch verfahren sind Verrühren und Intensivmischen, beispielsweise Intensivmischen unter Verwendung von Planetenmischern.

Die beim Vermischen der erfindungsgemäßen ein- oder mehrkomponentigen

Zusammensetzung mit oder, falls nicht erforderlich, ohne Verwendung von separat bereitgestelltem Wasser erhältliche wässrige hydraulisch härtbare Zubereitung zeichnet sich durch eine initial und während eines Verarbeitungszeitraums (Topfzeit) von beispielsweise bis zu einer Stunde gute Fließfähigkeit aus, die naturgemäß im Zuge des hydraulischen Härtens abnimmt. Die Fließfähigkeit kann beispielsweise ausgedrückt als Anfangsviskosität bestimmt werden.

Die Anfangsviskosität kann beispielsweise gemessen werden mittels

Rotationsviskosimetrie (Messbedingungen: Platte-Platte-Messprinzip,

Plattendurchmesser 25 mm, Messspalt 1 mm, Probentemperatur 20°C, konstante Scherrate 36 min-1, Bestimmung des Viskositätswertes nach einer Messdauer von 2 Minuten). Da es regelmäßig möglich ist, die erfindungsgemäße Zusammensetzung mit dem Wasser innerhalb von 5 Minuten zu einer homogenen wässrigen hydraulisch härtbaren Zubereitung zu vermischen und zur Viskositätsmessung vorzubereiten, wird die Anfangsviskosität nach 5 Minuten gerechnet ab erstem Inkontaktbringen von erfindungsgemäßer Zusammensetzung und Wasser gemessen oder, falls ein

Vermischen mit separat bereitgestelltem Wasser nicht erforderlich ist, ab Fertigstellung der an sich schon die wässrige hydraulisch härtbare Zubereitung darstellenden erfindungsgemäßen Zusammensetzung. So gemessene Anfangsviskositäten liegen ohne Zusatz der mindestens einen Harnstoffverbindung (d) beispielweise im Bereich von 15 bis 50 Pa-s. Beim erfindungsgemäßen Zusatz der mindestens einen

Harnstoffverbindung (d) liegen sie niedriger, beispielweise im Bereich von 2 bis 25 Pa-s.

Die wässrige, fließfähige und hydraulisch härtbare Zubereitung kann als wässrige Umhüllungsmasse für elektronische Komponenten verwendet werden. Der Kürze halber wird in der weiteren Folge der Begriff„wässrige Umhüllungsmasse" verwendet.

Die wässrige Umhüllungsmasse kann zur Herstellung einer hydraulisch gehärteten Umhüllung von elektronischen Komponenten verwendet werden. Das

Herstellungsverfahren umfasst die Schritte:

(1 ) Bereitstellen einer zu umhüllenden elektronischen Komponente,

(2) Bereitstellen einer wie vorerwähnt hergestellten wässrigen Umhüllungsmasse,

(3) Umhüllen der in Schritt (1 ) bereitgestellten elektronischen Komponente mit der in Schritt (2) bereitgestellten wässrigen Umhüllungsmasse, und

(4) hydraulisches Härten der wässrigen die elektronische Komponente nach

Beendigung von Schritt (3) umhüllenden Umhüllungsmasse.

In Schritt (1 ) wird eine zu umhüllende elektronische Komponente bereitgestellt, beispielsweise ein passives elektronisches Bauteil oder ein Halbleitermodul, letzteres insbesondere in Form einer leistungselektronischen Baugruppe.

Bezüglich Schritt (2) wird auf das Vorerwähnte verwiesen.

Bevorzugt wird Schritt (3) unverzüglich, beispielsweise innerhalb von 60 Minuten, bevorzugt innerhalb von 10 Minuten nach Beendigung von Schritt (2) durchgeführt.

In Schritt (3) erfolgt das Umhüllen der in Schritt (1 ) bereitgestellten elektronischen Komponente mit der gemäß Schritt (2) bereitgestellten wässrigen Umhüllungsmasse.

Bevorzugte Applikationsmethoden sind Vergießen, Tauchen und Spritzgießen. Das Vergießen kann mittels üblichen, dem Fachmann bekannten Methoden erfolgen, beispielsweise durch Schwerkraft-, druckunterstützten oder druckvermindertem

Verguss. Dabei kann es zweckmäßig sein, die zu umhüllende elektronische

Komponente mit Haibschalenformen zu umschließen und dann mit der gießfähigen Umhüllungsmasse zu füllen. Das Umhüllen kann als teilweises oder vollständiges Umhüllen erfolgen. Beispielsweise kann bei der Umhüllung eines Halbleitermoduls so gearbeitet werden, dass die Umhüllungsmasse mit dem Halbleiterbaustein verbundene elektrische Kontaktierungselemente wie beispielsweise Bonddrähte, Bändchen und/oder ein Substrat teilweise oder vollständig umhüllt. Teilweise Umhüllung bedeutet dabei, dass ein oder mehrere der Kontaktierungselemente unvollständig und/oder ein oder mehrere der Kontaktierungselemente nicht umhüllt sind, während vollständige Umhüllung bedeutet, dass alle Kontaktierungselemente vollständig umhüllt sind. Das Vergießen kann aber beispielsweise auch so erfolgen, dass die Umhüllungsmasse als dem Fachmann bekanntes„glob-top" ausgebildet wird.

Im auf Schritt (3) folgenden Schritt (4) wird die wässrige die elektronische Komponente umhüllende Umhüllungsmasse hydraulisch gehärtet. Genauer gesagt, findet der wesentliche Teil des hydraulischen Härtens bis hin zum Abbinden in Schritt (4) statt; selbstverständlich hat das hydraulische Härten schon ab dem Moment begonnen, in dem die Bestandteile (a) und (b) in Gegenwart von Wasser miteinander in Kontakt gekommen sind, d.h. schon im Zuge von Schritt (2). Während und nach dem

eigentlichen Abbinden kann ein Trocknen im Sinne einer Entfernung von Wasser bzw. des Wassers erfolgen. Abbinden und Trocknen können während beispielsweise 30 bis 300 Minuten in einem Temperaturbereich von beispielsweise 20 bis 300 °C erfolgen.

Im Falle des Arbeitens mit Haibschalenformen in Schritt (3) kann die umhüllte elektronische Komponente nach der hydraulischen Härtung gemäß Schritt (4) und Öffnen der Halbschalen letzteren entnommen werden.

Die Erfindung betrifft auch eine nach dem die Schritte (1 ) bis (4) umfassenden

Verfahren umhüllte elektronische Komponente.

Beispiele

Allgemeine Durchführung:

Die in nachfolgender Tabelle beschriebenen pulverförmigen

Feststoffzusammensetzungen wurden in einen Becher mit Schraubdeckel eingewogen. Nach Verschließen des Bechers wurde die jeweilige Zusammensetzung manuell mittels Schütteln homogenisiert und dann zu in einem zweiten Becher vorgelegtem Wasser gegeben und innerhalb 5 Minuten durch intensives Rühren homogenisiert. Das

Mischungsverhältnis betrug jeweils 100 Gew.-Teile Feststoffzusammensetzung: 10 Gew.-Teile Wasser. Die so erhaltene wässrige Zubereitung wurde in die Messzelle eines Rheometers gegeben und es wurde die jeweilige Anfangsviskosität entsprechend den Ausführungen in der vorhergehenden Beschreibung bestimmt.


D50 = mittlerer Partikeldurchmesser

Aus den für die Beispiele 1 bis 3 bestimmten Anfangsviskositäten lässt sich der die Fließfähigkeit verbessernde Effekt des Zusatzes von lmidazolidin-2-οη unmittelbar erkennen.