Невероятное-3: Токопроводящий клей из России — Западу и не снилось

Холдинг «Росэлектроника» ГК Ростех разработал не имеющий российских аналогов клей для монтажа микросборок и сложных блоков радиоэлектронной аппаратуры, в том числе класса «military». Он обладает высокой электро- и теплопроводностью и позволяет отказаться от закупки японских материалов. Об этом сообщила пресс-служба холдинга, дополнив новость получением патента.

Отдельно уточняется, что этот клей, разработанный Центральным конструкторским бюро радиоматериалов (входящим в структуру «Росэлектроники»), сохраняет свои характеристики при экстремальных условиях: температуре от минус 60 до плюс 175 градусов при 100% влажности окружающей среды и выдерживает более 2000 часов эксплуатации при максимально допустимой температуре. После завершения госиспытаний начнется его массовое производство.

По словам генерального директора ЦКБ РМ Валерия Сазонова, «этот клей обладает высокой электропроводностью, не превышающей 0,00005 Ом/см, и плотностью не менее 5 г/см³. Такие характеристики позволяют использовать его для монтажа кристаллов и сборки полупроводниковых устройств».

Согласно маркетинговым исследованиям ряда западных электротехнических корпораций, электропроводящие клеи станут ключевой технологией токопроводящих соединений в промежутке времени до 2032 года. По данным заокеанской отраслевой полупроводниковой ассоциации SIA, США включили разработку технологий токопроводящих клеев в госпрограмму развития национальной электроники. Пишут, что Белый дом выделил на это, по сути, безграничный бюджет.

Американцы призывают в ближайшее десятилетие вообще отказаться от припоев на основе олова и свинца, в том числе по причине перегрева электронных компонентов, таких как процессоры и силовые транзисторы, как во время производства, так и в ходе эксплуатации.

На первый взгляд в токопроводящих клеях нет ничего сложного. Они базируются на высокой прочности сцепления эпоксидной смолы и электропроводности частиц серебра. Проблема, однако, заключается в том, что любые примеси, такие как оксиды металлов или побочные продукты производства, причем даже в микродозах, резко снижают электропроводность клея и его стойкость.

Другими словами, речь идет о так называемой «чистой химии», на которой, по большому счету, базируются практически все западные технологии. Уже сейчас в ряде производств клей наносится трафаретной печатью на подложку в том месте, где должна быть расположена матрица, матрица вдавливается в клей, и клей отверждается с использованием комбинации температуры и давления. Особенно актуально это при выпуске продукции с чувствительными к повышенным температурам электронными компонентами.

Тем не менее не все так просто. На форумах американского хай-тека можно прочесть об отсутствии прорыва по этому направлению, и многие заявления носят явно рекламный характер с целью привлечения инвестиций. Другое дело — быстрое изготовление электронных блоков с небольшим временем эксплуатации, в том числе для военных нужд.

Добавим, что еще в конце прошлого века западные компании озадачились разработкой токопроводящих клеев для замены оловянно-свинцового припоя при сборке электронных схем. Уже тогда из наукоемких центров США и ЕС слышались тихие повизгивания от предчувствия невероятных доходов и дальнейшего отрыва от стран третьего мира.

Похоже, несмотря на огромные капиталовложения, американцам и европейцам так и не удалось избавиться от ключевой проблемы усталости проводимости токопроводящих клеев. Вначале все было «окей», а потом «бац» — и не работает. Высокая влажность и температура, а также любая тряска плат приводили к провалу тестов на надежность. Нужны были не только запредельная чистота компонентов, но и присадки для ухода от этих недостатков.

Журнал Dpaonthenet пишет: «Ни один из выпускаемых в настоящее время электропроводящих клеев не может заменить оловянно-свинцовые металлические припои во всех областях применения из-за более низкой электропроводности, усталостной способности к проводимости, ограниченной способности пропускать ток и низкой ударной вязкости».

Тут есть один любопытный момент, имеющий огромное значение для современного военного конфликта. Электропроводящие эпоксидные клеи, используемые в электронном производстве, могут выполнять функцию защиты от электромагнитных помех. Оказывается, сплошное покрытие компонентов предотвращает воздействие посторонних излучений на электронику.

Таким образом, антироссийские санкции стимулируют наших ученых к разработкам в тех областях, где до спецоперации монопольно господствовали западные компании, навязывающие мировому рынку не всегда эффективные решения. Показательно, что профильные издания США и ЕС проигнорировали новость «Ростеха». Судя по всему, они находятся в растерянности, поскольку заявленные характеристики клея ЦКБ РМ для них оказались полной неожиданностью.