DE2721294A1 - Hydrophobic filler prepd. from fused silica - treated with silane, partic. silazane, for use in moulded thermosetting electrical components - Google Patents

Abstract

Fused and finely-ground silica, having size 0.5-75 (0.5-20) mu, is used in prepn. of surface-treated, water-repellent silica fillers for crosslinkable polymers. Silica is free from heteroatoms, other than Si and O. Surface treatment is carried out so that silanol gps. Si-OH on silica surface are replaced by substd. silanol gps. Si-O-SiR1R2R3 (where R1,R2,R3 and hydrocarbyl, esp. lower alkyl, partic. Me). Filler is used in hardenable moulding compsns. for electrical components, partic. semi-conductor units having delicate, easily broken terminal- and connecting wires. Used of filler allows prodn. of hardened moulding compsns. having a heat expansion coefft. approaching that of metallic connecting wires in electrical components, e.g. 15-25 x 10-6/0X. High quantities of filler protect moulding against moisture penetration.

Description

BEZEICHNUNG: Oberflächenbehandelter FüllstoffTITLE: Surface treated filler

aus Kieselerde mit hydrophobem Verhalten. made of silica with hydrophobic behavior.

Die Erfindung betrifft einen oberflächenbehandelten Füllstoff aus Kieselerde, mit hydrophobem Verhalten, geeignet als Füllstoff für aushärtbare Vergußmassen für elektrische Bauelemente, insbesondere Halbleiterbausteine mit empfindlichen, leicht brechenden Anschluß- und Verbindungsdrähten, sowie das zugehörige Herstellungsverfahren.The invention relates to a surface-treated filler made of Silica, with hydrophobic behavior, suitable as a filler for curable casting compounds for electrical components, especially semiconductor components with sensitive, easily breaking connecting and connecting wires, as well as the associated manufacturing process.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen wasserabweisenden Füllstoff der oben genannten Art zu schaffen, der gut zu verarbeitende Form- und Preßgußmassen für den Verguß elektrischer Bauteile ergibt, wobei der #ärmeausdehnungs beiwert im ausgehärteten Zustand der Vergußmasse weitgehend an denjenigen der bei den Bauteilen verwendeten metallischen Verbindungsdrähte angenähert werden kann.The object of the present invention is to provide a water-repellent To create filler of the type mentioned above, which is moldable and easy to process Preßgußmassen for potting electrical components results, with the # ärmeausdehnungs coefficient in the hardened state of the potting compound largely corresponds to that of the the metallic connecting wires used can be approximated to the components.

Der zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene, erfindungsgemäße Füllstoff aus Kieselerde ist dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kieselerde geschmolzen und feingemahlen ist und in einem Größenbereich von vorherrschend etwa 0,5 bis 75 /um liegt.The proposed to solve the problem according to the invention Silica filler is characterized in that said silica is melted and finely ground and predominantly in a size range of about 0.5 to 75 µm.

Das zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene, erfindung gemäße Herstellungsverfahren für den Füllstoff der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß ei den Schritt der Vorbereitung der Kieselerde in geschmolzener, feingemahlenor Form und in dem genannten Größenbereich von vorherrschend etfl 0,5 bis 75 /um umfaßt, daß diese Kieselerde mit einem substituierten Silan der Form R1R#3--- X gemischt wird, wobei R1,R2,R3 Kohlenwasserstoffgruppen, und X ein Atom oder eine Atomgruppe ist, die mit dem Wasserstoff der Silanolgruppen reagiert, um ein flüchtiges Reaktionsprodukt der Form HX zu erzeugen, und daß das resultierende Gemisch auf eine Temperatur, und dies für einen solchen Zeitraum, gebracht wird, die dafür ausreichen, daß das Silan mit den Silanolgruppen der Kieselerde zur Bildung von hydrophober Kieselerde reagiert.The proposed to solve the problem, according to the invention Manufacturing process for the filler of the type mentioned is characterized in that that ei the step of preparing the silica in molten, finely ground Form and in the stated size range of predominantly etfl 0.5 to 75 / um, that this silica with a substituted silane of the form R1R # 3 --- X mixed where R1, R2, R3 are hydrocarbon groups, and X is an atom or an atomic group which reacts with the hydrogen of the silanol groups to form a volatile reaction product of the form HX, and that the resulting mixture is heated to a temperature and this is brought for such a period of time that is sufficient for the Silane with the silanol groups of silica to form hydrophobic silica reacted.

Die Kieselerde nach der Erfindung ist geschmolzene Kieselerde, die durch das Einschmelzen von Quarz hergestellt wird, und sie ist feingemahlen. Der Größenbereich der geschmolzenen Kieselerde (außer geringen Mengen von feinerem oder gröberem Material, die in solchen Anteilen vorhanden sind, daß sie nicht wesentlich die Eigenschaften der geschmolzenen Kieselerde für die Anwendungen nach der Erfindung verändern) kann also von 0,5 bis 75 variieren und liegt vorzugsweise bei etwa 1 bis 2 /um bis zu 50 /um. Die folgenden Größenabstufungen sind als geeignet befunden worden: Naßgemahl ene Kieselerde Teilchengröße in /um Prozentualer Anteil minimal maximal 20 94 100 10 77 91 5 55 70 2 30 48 Trockengemahlene Kieselerde Teilchengröße in /um Prozentualer Anteil minimal maximal 20 73 99 10 41 74 5 19 40 2 4 16 Die naßgemahlene Kieselerde nach der obigen Tabelle war ein Erzeugnis des flerstellers Glasrock Products, Inc.,V.St.A., Atlanta, Georgia, bekannt unter der Handelsbezeichnung GP31, und die trockengemahlene Kieselerde war ebenfalls ein Erzeugnis des genannten Herstellers, bekannt unter der Handelsbezeichnung GP710 Beide Erzeugnisse sind für die vorliegende Erfindung geeignet.The silica according to the invention is fused silica which is made by melting quartz, and it is finely ground. Of the Molten silica size range (except for small amounts of finer or coarser material, which is present in such proportions that it is not essential the properties of fused silica for use in the invention change) can vary from 0.5 to 75 and is preferably around 1 up to 2 / µm up to 50 / µm. The following size gradations have been found suitable been: wet milled silica particle size in / around percentage minimal maximum 20 94 100 10 77 91 5 55 70 2 30 48 Dry-ground silica Particle size in / around percentage minimum maximum 20 73 99 10 41 74 5 19 40 2 4 16 The wet ground silica according to the table above was an article of the manufacturer Glasrock Products, Inc., V.St.A., Atlanta, Georgia, known as the trade designation GP31, and the dry milled silica was also a Product of the named manufacturer, known under the trade name GP710 Both products are suitable for the present invention.

Es ist festgestellt worden, daß ein höherer prozentualer Anteil von naßgemahlener Kieselerde als von trockengemahlener Kieselerde als Füllstoff eingesetzt werden kann, ohne zu einer unmäßig hohen Viskosität zu gelangen. Die Bedeutung dieser Erkenntnis wird aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich. Nichtsdestoweniger sind sowohl naß-, als auch trockengemahlene Kieselerde nach der Erfindung geeignet.It has been found that a higher percentage of wet-ground silica than dry-ground silica used as a filler without becoming excessively high in viscosity. The importance of this The knowledge will be apparent from the description below. Nonetheless Both wet and dry milled silica are suitable according to the invention.

Die geschmolzene Kieselerde wird mit einem Silazan behandelt, in dessen Molekül ein oder mehr Gruppen nach der folgenden Strukturformel IV eingebaut sind: In der obigen partiellen Strukturformel IV sind die Valenzen der Siliziumatome (außer denjenigen, die an das Stickstoffatom gebunden sind) mit inerten Kohlenwasserstoffgruppen abgesättigt, wie beispielsweise Methyl, Äthyl usw. Beispiele für geeignete Silazanverbindungen sind: Hexamethyldisilazan (CH3)3Si-- NH---Si(CH3)3 IVa und Oktamethylcyclotetrasilazan: und Hexamethylcyclotrisilazan: Wie daraus ersichtlich wird, kann das Silazan der Strukturformel IV eine offene Kette oder ein ringf#riiger Molekülverband sein.The molten silica is treated with a silazane in whose molecule one or more groups according to the following structural formula IV are incorporated: In the above partial structural formula IV, the valences of the silicon atoms (apart from those bonded to the nitrogen atom) are saturated with inert hydrocarbon groups, such as methyl, ethyl, etc. Examples of suitable silazane compounds are: Hexamethyldisilazane (CH3) 3Si-- NH-- -Si (CH3) 3 IVa and octamethylcyclotetrasilazane: and hexamethylcyclotrisilazane: As can be seen from this, the silazane of structural formula IV can be an open chain or a ring-shaped molecular association.

Wie oben erläutert, können die Methylgruppen der Silazane von typ IVa, IVb,IVc durch andere Kohlenwasserstoffgruppen ersetzt werden0 Die geschmolzene Kieselerde wird mit einem Silazan oder einem Silazangemisch behandelt, das entweder in einem flüchtigen Lösungsmittel, wie beispielsweise Petroläther oder Rhigolen, gelöst ist, wobei dieses Lösungsmittel nach der Vermischung des Silazans mit der Kieselerde durch Wärmeeinwirkung entzogen wird, oder der Mischvorgang wird trocken in einer geeigneten Mischeinrichtung, wie beispielsweise einer ~Henschel"- oder ~Lotige"-Mischeinrichtung ausgeführt, die beide bekannte, handelsübliche Mischeinrichtungen sind. Die verwendete Silazanmenge kann von 0,5 bis 2,0 Gewichtoprozenten, bezogen auf die geschmolzene Kieselerde, an Hexamethylsilazan (oder gleiche Mengenanteile anderer Silazane) variieren.As explained above, the methyl groups of the silazanes of typ IVa, IVb, IVc can be replaced by other hydrocarbon groups0 the molten silica is treated with a silazane or a silazane mixture, either in a volatile solvent such as petroleum ether or Rhigolen, is dissolved, this solvent after mixing the silazane is removed with the silica by the action of heat, or the mixing process is dry in a suitable mixing device, such as a ~ Henschel "- or "Lotige" mixing device, both of which are known, commercially available mixing devices are. The amount of silazane used can be from 0.5 to 2.0 percent by weight, based on on the molten silica, on hexamethylsilazane (or equal proportions other silazanes) vary.

In jedem Falle sollte die gesamte Oberfläche der Kieselerde gleichförmig mit dem Silazan beschichtet werden. Die beschichtete Kieselerde wird sodann, für einen bestimmten Zeitraum, wie beispielsweise fünf Stunden, auf einer Temperatur von etwa 100 ° bis 1200C gehalten, um die Vervollständigung der Reaktionen und die Entwicklung von Ammoniak zu bewirken. Es wird offenbar, daß das auf den Kieselerdeteilchen adsorbierte Wasser absorbiert wird oder mit dem Silazan reagiert und dadurch beseitigt wird, und daß Silanolgruppen, wie beispielsweise auf der Kieselerde mit dem Silazan reagieren, um MoleMilgrupp#n, wie beispielsweise: für Hydroxylgruppen auszutauschen. Jedenfalls wird die erfindungsgemäß oberflächenbehandelte Kieselerde auf günstige Weise verändert. Die Oberflächeneigenschaften des Füllstoffes aus Kieselerde werden derart verändert, daß die Kieselerde keine oder im wesentlichen keine Feuchtigkeit enthält und im wesentlichen keine freien Silanolgruppen aufweist. Bei Versuchen ist festgestellt worden, daß die solcherart behandelte Kieselerde , obwohl sie eine viel höhere Dichte als Wasser aufweist, auf dem Wasser schwimmt, weil sie derart von hydrophilen Stoffen frei ist, daß sie nicht befeuchtet wird.In either case, the entire surface of the silica should be coated uniformly with the silazane. The coated silica is then held at a temperature of about 100 ° to 1200 ° C. for a certain period of time, for example five hours, in order to bring about the completion of the reactions and the evolution of ammonia. It becomes apparent that the water adsorbed on the silica particles is absorbed or reacts with the silazane and is thereby eliminated, and that silanol groups such as react on the silica with the silazane to form MoleMilgrupp # n, such as: to exchange for hydroxyl groups. In any case, the silica surface-treated according to the invention is changed in a favorable manner. The surface properties of the filler made of silica are changed in such a way that the silica contains no or essentially no moisture and has essentially no free silanol groups. It has been found in experiments that the silica treated in this way, although it has a much higher density than water, floats on the water because it is so free of hydrophilic substances that it is not moistened.

Die derart erfindungsgemäß behandelte Kieselerde dient als ein ausgezeichneter Füllstoff für warmaushärtende Massen, die als Vergußmassen vorgesehen sind, entweder als Formpreßmassen, wie nach der US-PS 3 838 094 desselben Anmelders, oder als Formgußmassen, wie nach der US-Patentanmeldung Serial-No. 567 724 desselben Anmelders. Das hohe Maß der Wasserabweisung der erfindungsgemäßen Kieselerde verleiht dem Enderzeugnis hydrophobe Eigenschaften und macht dieses Enderzeugnis widerstandsfähiger gegen das Eindringen von Feuchtigkeit als bei nicht behandelter Kieselerde. Ebenso kann die erfindungsgemäß behandelte Kieselerde wegen ihrer überlegenen Mischeigenschaften in hohen Anteilen eingesetzt werden, beispielsweise mit mehr als 70 Gewichtsprozenten bei der Formguß- oder Formpreßmasse. Dies verleiht der ausgehärteten Masse einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Der Wårmeausdehnungskoeffizient von Kieselerde beträgt ungefähr 0, 5x1016PC.The silica thus treated according to the present invention serves as an excellent one Filler for thermosetting compounds, which are intended as casting compounds, either as molding compounds, as disclosed in US Pat. No. 3,838,094 by the same applicant, or as molding compounds, as in US patent application Serial-No. 567 724 by the same applicant. The high The degree of water repellency of the silica of the present invention imparts to the final product hydrophobic properties and makes this end product more resistant to moisture penetration than untreated silica. Likewise can the silica treated according to the invention for its superior mixing properties be used in high proportions, for example with more than 70 percent by weight in the case of the molding or compression molding compound. This gives the hardened mass a low coefficient of thermal expansion. The coefficient of thermal expansion of silica is about 0.5x1016PC.

Bisher ist es nicht möglich oder nur schwierig gewesen, Vergußmassen zu erzeugen, die im ausgehärteten Zustand einen WErmeausdehnungskoeffizienten von weniger als 2Ox10#6#O aufweisen. Wie aus den unten folgenden Ausführungsbeispielen entnommen werden kann, gestattet der erfindungsgemäße Füllstoff, solche Vergußmassen herzustellen, die im ausgehärteten Zustand Wärmeausdehnungskoeffizienten von 15...25x1016 P# aufweisen, und durch die genaue Einhaltung des Anteils an erfindungsgemäß behandeltem Füllstoff in einer Masse ist es möglich, sich eng dem Ausdehnungskoeffizienten metallischer Leiter, wie beispielsweise einem Wert von 25x1o-6pC im Fall von Aluminiumdrähten, zu nähern. Somit können aushärtende Vergßmassen geschaffen werden, die in ihren rårmeausdehnungskoeffizienten nicht mehr weit gegenüber den empfindlichen Metallteilen variieren, wie sehr dünnen Gold- und Aluminiumdrähten. Somit kann durch die Verwendung eines mehr oder minder hohen Anteils an erfindungsgemäß behandeltem Füllstoff in einer Vergußmasse der rarmeausdehnungskoeffizient der ausgehärteten Masse entsprechend mehr oder minder hoch gemacht werden. Bisher sind die Versuch der Verwendung hoher Anteile an Kieselerde deshalb vergeblich erfolgt, weil solche hohen Anteile derart hohe Viskositätswerte ergeben, daß es schwierig wird, die Masse zu gießen oder zu pressen.So far it has not been possible or difficult to apply casting compounds to produce, which in the hardened state has a thermal expansion coefficient of less than 2Ox10 # 6 # O. As from the exemplary embodiments below can be removed, the filler according to the invention allows such casting compounds to manufacture which have thermal expansion coefficients of 15 ... 25x1016 P # in the cured state, and by strictly adhering to the proportion of filler treated according to the invention in a mass it is possible to closely match the coefficient of expansion of metallic Conductors, such as a value of 25x1o-6pC in the case of aluminum wires, to approach. Thus, hardening sealing compounds can be created in their The thermal expansion coefficient is no longer far compared to the sensitive metal parts vary, like very thin gold and aluminum wires. Thus, by using a more or less high proportion of filler treated according to the invention in a potting compound has the coefficient of thermal expansion of the cured compound accordingly be made more or less high. So far the attempts to use it are higher Shares in silica therefore takes place in vain because such high proportions are so high viscosity values make it difficult to pour or to pour the mass press.

Ein weiterer wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Füllstoffes liegt darin, daß er bei Verwendung in hohen Mengenanteilen in einem aushärtenden Vergußwerkstoff dem organischen Material einen hohen Grad von Wasserabweisungsfähigkeit verleiht, und die Vergußmasse damit dem Eindringen von Feuchtigkeit widersteht. Das Eindringen von Feuchtigkeit verschlechtert, ja zerstört sogar, die Einsatzfähigkeit vieler elektrischer Bauteile. Damit ist die durch den Füllstoff nach der vorliegenden Erfindung verliehene hydrophobe Eigenschaft ein sehr geschätztes Merkmal.Another important advantage of the filler according to the invention lies in the fact that it is used in high proportions in a hardening potting material gives the organic material a high degree of water repellency, and the potting compound thus resists the ingress of moisture. The intrusion moisture worsens, even destroys, the operational capability of many electrical components. This is the result of the filler according to the present invention endowed hydrophobic property is a very valued feature.

Es ist bekannt, daß Kieselerde mit kolloidalen Abmessungen (wesentlich weniger als 1 /um Durchmesser), wie sie bei der Verbrennung von Siliziumtetrachlorid erzeugt wird, mit Silazan behandelt worden ist, und daß diese behandelte Kieselerde in Gummimischungen verwendet worden ist. Jedoch ist Kieselerde mit den Eigenschaften, wie sie nach der Erfindung eingesetzt wird, und erfindungsgemäß mit Silazanen oder anderen Silyl bildenden Stoffen behandelt worden ist, bisher nicht verwendet worden oder bekannt gewesen. Ferner ist die oben genannte sehr feine kolloidale Kieselerde nicht geeignet zum Einsatz als Füllstoff für Formguß- und Formpreßmassen gewesen, wohingegen der Füllstoff nach der Erfindung geeignet ist, weil die feine Kieselerde eine übermäßig hohe Viskosität und ein thixotropes Verhalten verleiht. Wie aus dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel 7 ersichtlich werden wird, kann ein sehr kleiner Anteil von derart feiner Kieselerde dort in einer Formgußmasse zum Einsatz gebracht werden, wo diese thixotrope Eigenschaft gewünscht wird.It is known that silica with colloidal dimensions (essentially less than 1 / µm in diameter), as they would upon combustion from Silicon tetrachloride is produced, has been treated with silazane, and that this treated silica has been used in rubber compounds. However, silica is with the properties as used according to the invention, and according to the invention has been treated with silazanes or other silyl-forming substances, so far has not been used or known. Furthermore, the above is very fine Colloidal silica not suitable for use as a filler for molding and Been molding compounds, whereas the filler according to the invention is suitable, because the fine silica has an excessively high viscosity and thixotropic behavior confers. As will become apparent from the following embodiment 7, a very small proportion of such fine silica can be found there in a molding compound can be used where this thixotropic property is desired.

Es ist ferner bekannt, daß Kiesel erde, wie sie nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird, als Füllstoff bei Vergußmassen für elektrische Bauteile vorgeschlagen worden ist und mit einem Alkoxysilan behandelt worden ist, das die allgemeine Strukturformel oder es ist OR1 und R3 eine C2...o4-Alkylgruppe mit einen auf wpoxy reagisrenden Substituenten. Hierzu wird auf die US-PS 3 849 187 verwiesen. Wie jedoch aus den folgenden Äusführungen ersichtlich wird, ist die mit Biluan behandelte, geschmolzene Kieselerde nach der vorliegenden Erfindung als Füllstoff für vergossene elektrische Bauteile weit überlegen.It is also known that silica, as used according to the present invention, has been proposed as a filler in potting compounds for electrical components and has been treated with an alkoxysilane having the general structural formula or OR1 and R3 are C2 ... O4-alkyl groups with a substituent which reacts on wpoxy. Reference is made to US Pat. No. 3,849,187. However, as will be seen from the following, the Biluan treated fused silica of the present invention is far superior as a filler for molded electrical components.

Der nach der vorliegenden Erfindung mit Silazan behandelte Füllstoff kann bei einer Formgußmasse Verwendung finden. Anschauliche Beispiele sind hierfür die Ausführungsbeispiele Nr. 3,4,5,6 in der U US-PS 3 838 094 desselben Anmelders. Der Füllstoff nach der Erfindung kann ebenfalls für eine Formgußmasse wie nach den Ausführungsbeispielen 2 bis 17 aus der US-Patentanmeldung Serial-No. 567 724 desselben Anmelders verwendet werden. Ein typisches Beispiel (Ausführungsbeispiel 2) aus dieser Anmeldung wird unten als Ausführungsbeispiel 3 dargestellt.The filler treated with silazane according to the present invention can be used in a molding compound. Illustrative examples are for this the working examples no. 3,4,5,6 in U US-PS 3,838,094 by the same applicant. The filler according to the invention can also be used for a molding compound as according to the Embodiments 2 to 17 from US patent application Serial-No. 567 724 of the same Can be used by the applicant. A typical example (embodiment 2) from this Registration is shown below as embodiment 3.

Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele dienen zur Veranschaulichung der Herstellung des Füllstoffes nach der vorliegenden Erfindung: AusfübrungsbeisDiol 1 Die Oberflächenbehandlung von Kieselerde (Lösungsmittolverfahron) In einen großen Behälter werden 4,5 kg geschmolzene Kieselerde (das oben genannte Erzeugnis des US-Herstellers Glasrock Products mit der Handelsbezeichnung GP31) und ein Gemisch aus 30g Hexamethyldisilazan (HMS) in 3000 ml Pentan eingebracht. Diese Zutaten werden bis zur Entstehung einer glatten Aufsohlämmung miteinander vermischt. Das Gemisch wird sodann in flache Schalen mit einer Tiefe von etwa 1,9 cm (3/4 Zoll) gegossen und verbleibt für die anschließende Trocknung für die Dauer von 16 Stunden unter einer Haube mit Luftabzug. Dann ist das Gemisch getrocknet und weist einen leichten Ammoniakgeruch, jedoch keinen Pentangeruch auf. Dieses Pulver wird in einen Ofen für die Dauer von vier Stunden bei einer Temperatur von 1250C eingebracht, um Ammoniakreste auszutreiben. Nach der Abkühlung ergibt dieser Stoff keine Indikation beim Test auf basische Anteile, wenn das Pulver zuvor mit Wasserbeigabe verrieben wird. Mit keinem mechanischen Kraftaufwand gelingt es, bei Raumtemperatur den erfindungsgemäß behandelten Füllstoff ohne Hinzufügung eines Befeuchtungsmittels zu befeuchten. Dies zeigt das hohe Maß an Wasserabweisungsver mögen, das durch diese Behandlung verliehen wird.The following exemplary embodiments serve to illustrate the preparation of the filler according to the present invention: AusfübrungsbeisDiol 1 The surface treatment of silica (solvent process) in a large Containers are 4.5 kg of fused silica (the above-mentioned product of the US manufacturer Glasrock Products with the trade name GP31) and a mixture introduced from 30g hexamethyldisilazane (HMS) in 3000 ml pentane. These ingredients will mixed together until a smooth insulation is formed. The mixture is then poured into shallow trays about 3/4 inch deep and remains under for the subsequent drying for a period of 16 hours a hood with an air vent. Then the mixture is dried and has a slight Ammonia odor, but no pentane odor on. This powder will placed in an oven for four hours at a temperature of 1250C, to drive out ammonia residues. After cooling, this substance gives no indication when testing for basic components, if the powder has been rubbed with water beforehand will. With no mechanical expenditure of force it is possible to achieve the according to the invention at room temperature to moisten the treated filler without the addition of a humectant. This shows the high level of water repellency achieved by this treatment is awarded.

Ein weiteres Maß für die abweisende Wirkung dieser Behandlung mit Hexamethyldisilazan (HMS) ist durch die Messung der Leitfähigkeit gegeben. Eine 5-prozentige Aufschlämmung von Kieselerde der oben genannten Handelsbezeichnung GP31, die unbehandelt ist, wird in entionisiertem Wasser hergestellt. Die spezifische Leitfähigkeit des Wassers war acO- 0,06x10 6 5/cm. Die spezifische 0 Leitfähigkeit der 5-prozentigen Aufschlämmung beträgt # =0,16x10 68/cm. Nach zweimaliger Waschung der Auischlämmung mit entionisiertem Wasser beträgt die spezifische Leitfähigkeit K1-0,07x10 6S/cm. Dies ist ein Maß für die leitenden Anteile in dem gewaschenen Füllstoff. Da die Leitfähigkeit der Konzentration an leitenden Stoffen proportional ist, so ist diese durch den Waschvorgang um den Faktor 10 vermindert worden. Wenn ein behandelter Füllstoff, wie oben vorbereitet, in das entionisierte Wasser eingebracht wird, so bleibt die spezifische Leitfähigkeit #o=0,06x10-6S/cm unverändert. Die erfindungsgemäße Behandlung hat also hier die Wirkung, die Anteile an leitenden Stoffen um den Faktor 10 abzusenken.Another measure of the repellent effect of using this treatment Hexamethyldisilazane (HMS) is given by measuring the conductivity. One 5 percent silica slurry of the above trade name GP31, which is untreated, is made in deionized water. The specific The conductivity of the water was acO-0.06x10 6 5 / cm. The specific 0 conductivity of the 5 percent slurry is # = 0.16x10 68 / cm. After washing twice the specific conductivity of the slurry with deionized water is K1-0.07x10 6S / cm. This is a measure of the conductive content in the washed Filler. Because the conductivity is proportional to the concentration of conductive substances is, this has been reduced by a factor of 10 by the washing process. if a treated filler as prepared above is incorporated into the deionized water the specific conductivity # o = 0.06x10-6S / cm remains unchanged. the Treatment according to the invention thus has the effect here, the proportions of conductive Reduce substances by a factor of 10.

Ausführungsboispiel 2 Oberflächenbehandlung von Kieselerde (Verfahren ohne Lösungsmittel) Dies ist ein wirksamer es Verfahren zur Behandlung größerer Mengen.Exemplary embodiment 2 Surface treatment of silica (method without solvent) This is an effective method of treating larger there Amounts.

Zu diesem Zweck wurde eine Lotige-Mischeinrichtung, Typ FM103D(12) des Herstellers Littleford Bros, Inc., Cincinnati,Ohio,V.St.A., eingesetzt. Etwa 45,3 kg derselben Kieselerde wie nach dem Ausführungsbeispiel 1 werden in die Mischeinrichtung gefüllt. 453 g Hexamethylsilazan (HMS) wurden in einen Druckbehälter eingebracht, und Stickstoff wurde mit einem Druck von 2,1 kp/cm2 eingeleitet.For this purpose a Lotige mixer, type FM103D (12) manufactured by Littleford Bros, Inc., Cincinnati, Ohio, V.St.A. Approximately 45.3 kg of the same silica as in embodiment 1 are put into the mixing device filled. 453 g of hexamethylsilazane (HMS) were placed in a pressure vessel, and nitrogen was introduced at a pressure of 2.1 kgf / cm2.

Eine Röhre wurde von dem Druckbehälter her mit einer Sprühdüse in der Mischeinrichtung verbunden. Der Mischvorgang wurde eingeleitet, und das Hexamethyldisilazan (HMS) wurde in kurzen Stößen, über einen Zeitraum von acht Minuten eingegeben. Der Mischvorgang wurde insgesamt 12 Minuten fortgesetzt, einschließlich der Eingabezeit von acht Minuten für das Hexamethyldisilazan (HMS), daran anschließend wurde das Pulver abgelassen, und das restliche Silazan bei einer Temperatur von 12500 ausgebacken. Damit erhielt dieses Pulver die beim Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen wasserabweisenden Eigenschaften.A tube was in from the pressure vessel with a spray nozzle in connected to the mixing device. Mixing was initiated and the hexamethyldisilazane (HMS) was entered in short bursts over a period of eight minutes. Of the Mixing was continued for a total of 12 minutes, including the input time of eight minutes for the hexamethyldisilazane (HMS), then the Drained off the powder and baked the remaining silazane at a temperature of 12500. This powder thus obtained the water-repellent properties described in embodiment 1 Properties.

Ausfthrungsbeispiel 3 (siehe auch Ausführungsbeispiel 2 nach der US-Anm. Serial-No.Embodiment 3 (see also embodiment 2 according to US-Anm. Serial-No.

567 724) Eine Grundmischung wurde wie folgt bereitet, um auf geeignete Weise den Katalysator einzubeziehen (Anteile in g): Epoxy I 7,0 g MDMA 1,0 g Äthylenglykol e;0 g insgesamt 10,0 g Diese Zutaten werden gründlich miteinander vermischt und dann mit den restlichen Zutaten wie folgt vermischt: Epoxy I 6,27 g MB 0,67 g HHPA 6,75 g FüllstoM ##3 1Pru3-36,50 g insgesamt 50,19 g Der Füllstoff wurde, wie oben unter dem Ausführungsbeispiel 1 beschrieben, unter Verwendung von Kieselerde mit der Handslsbezeichnung GP31 des US-Herstellers Glasrock Products oberflächenbehandelt. (Bei allen hier dargestellten Ausführungsbeispielen versteht man unter der Bezeichnung ~Füllstoff Nr. 3" die gemäß Ausführungsbeispiel 1 oberflächenbehandelte Kieselerde der Handelsbezeichnung GP31, und unter dem Füllstoff Nr. 7 die oberflächenbehandelte Kieselerde mit der Handelsbezeichnung GP71 des U8-Herstellers Glasrock Industries. In denjenigen Fällen, wo der Füllstoff nicht behandelt worden ist, wird er entsprechend gekennzeichnet).567 724) A basic mix was prepared as follows to make suitable Way to include the catalyst (proportions in g): Epoxy I 7.0 g MDMA 1.0 g ethylene glycol e; 0 g total 10.0 g These ingredients are thoroughly mixed with one another mixed and then mixed with the remaining ingredients as follows: Epoxy I 6.27 g MB 0.67 g HHPA 6.75 g filler ## 3 1Pru3-36.50 g total 50.19 g of the filler was, as described above under the embodiment 1, using Silica with the handsl designation GP31 from the US manufacturer Glasrock Products surface treated. (Understood in all of the exemplary embodiments shown here under the designation ~ filler no. 3 "the surface-treated according to embodiment 1 is used Silica under the trade name GP31, and under filler no. 7 the surface-treated one Silica with the trade name GP71 from the U8 manufacturer Glasrock Industries. In those cases where the filler has not been treated, it will be accordingly marked).

In dem oben dargestellten Ausfffihrungsbeispiel war Epoxy I ein 3,4-$poxycyclobexylmethyl-3,4-$poxycyclohexankarboxylat Bei HHPA handelt es sich um Hexahydrophtalsäureanhydrid.In the exemplary embodiment shown above, epoxy I was a 3,4- $ poxycyclobexylmethyl-3,4- $ poxycyclohexane carboxylate HHPA is hexahydrophthalic anhydride.

BDMI war Benzyldimethylamin.BDMI was benzyldimethylamine.

Dieses Gemisch kann bei einem Halbleiterbaustein mit empfindlichen Verbindungselementen aus Aluainiumdrähten eines Durchiessers von beispielsweise 0,025 mm eingesetzt werden. Die Aufbringung kann durch Fließ- oder Strangpressung der Gußmasse erfolgen, dabei wird der zu vergießende Halbleiterbaustein unterhalb derjenigen Offnung bewegt, aus welcher die Fließ- oder Strangpressung der Vergußmasse erfolgt. Dann wird der dabei entstandene beschichtete Baustein einer Aushärtung bei 1700C unterzogen.This mixture can be sensitive to a semiconductor component Connecting elements made of Aluainiumdräten a piercer of for example 0.025 mm can be used. The application can by flowing or Extrusion of the casting compound take place, the semiconductor component to be potted is thereby moves below that opening from which the flow or extrusion the potting compound takes place. Then the resulting coated building block becomes one Subjected to curing at 1700C.

Die weiteren speziellen Ausführungsbeispiele dienen zur weiteren Veranschaulichung der Ausführung der Erfindung und ihrer Vorteile.The further specific exemplary embodiments serve for further illustration the practice of the invention and its advantages.

In diesen Beispielen und zum Zweck der Abkürzung werden Symbole mit den folgenden Bedeutungen verwendet: T ist die Glasumwandlungstemperatur, die, wie unten beschrieg ben, bestimmt wird.In these examples and for the purpose of abbreviation, symbols are marked with the following meanings are used: T is the glass transition temperature, which, like described below.

HPCT ist die Aushärtungszeit auf einer Wårmeplatte (hot plate cure time). Dieser Zeitraum ist weiter definiert als Zeit in Minuten für die Aushärtung auf einer Warmeplatte bei 1700C, und zwar bis zu einem solchen Zustand, wo die Masse eine gel-artige Form derart annimmt, daß sie bei Nichtvorhandensein einer Druckbeaufschlagung nicht auseinanderfließt.HPCT is the curing time on a hot plate cure time). This period is further defined as the time in minutes for curing on a hot plate at 1700C, up to such a state where the mass assumes a gel-like form such that in the absence of pressurization it will does not flow apart.

ist der Wärmeausdehnungskoeffizient, der angegebene Zahlenwert ist mit 10 6/oC zu multiplizieren und gilt unterhalb der Glasumwandlungstemperatur fg.is the coefficient of thermal expansion, which is the specified numerical value to be multiplied by 10 6 / oC and applies below the glass transition temperature fg.

ist der wärmeausdehnungskoeffizient in derselben Zahlenangabe wie Cd1, nur oberhalb der GlasumwandlungJtetperatur Tg.is the coefficient of thermal expansion in the same number as Cd1, only above the glass transition temperature Tg.

Die Größen #1, #2 und Tg werden nach dem Verfahren gemessen, das in einer Druckschrift der Firma Perkin Elmer Corp.,V.St.A.Quantities # 1, # 2, and Tg are measured by the method described in a publication from Perkin Elmer Corp., V.St.A.

beschrieben ist. Diese Druckschrift ist eine Betriebsanleitung mit dem Titel: wlnstruction, Model TMS-1, 219-0301, 117 Volt", Copyright 1969.is described. This publication is an operating manual with The title: wlnstruction, Model TMS-1, 219-0301, 117 volts ", Copyright 1969.

Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele dienen zur Veranschaulichung der Vorteile der mit Silazan behandelten Füllstoffe nach der vorliegenden Erfindung.The following exemplary embodiments serve to illustrate the benefits of the silazane treated fillers of the present invention.

Ausführungsbeispiel 4 Bei diesem und den übrigen nachfolgenden Ausführungsbeispielen wurde geschmolzener Quarz, Handelsbezeichnung GP71, verwendet.Exemplary embodiment 4 In this and the other exemplary embodiments below fused quartz, tradename GP71, was used.

(a)Dieser Quarz war als Füllstoff in der nachfolgenden Zusammensetzung unbehandelt verwendet worden: GP71 78,8 g Epoxy I 41,2 g Äthylenglykol 0,8 g insgesamt 120,8 g Dieses Gemisch enthielt 65,2 Gewicbtsprozente an Füllstoff.(a) This quartz was used as a filler in the following composition been used untreated: GP71 78.8 g epoxy I 41.2 g ethylene glycol 0.8 g in total 120.8 g. This mixture contained 65.2 percent by weight of filler.

Es war viel zu fest, um als Formgußgemisch Einsatz zu finden. It was far too solid to be used as a mold mix.

Der Füllstoffanteil von 65 ffi war nicht ausreichend, um einen hinreichend niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, wie beispielsweise etwa 18...24x10-6t C zu erzielen. The filler level of 65 ffi was not enough to make one sufficient low coefficient of thermal expansion, such as about 18 ... 24x10-6t C to achieve.

(b)Dieselbe Kieselerde, GP71 wie oben, wurde wie folgt behandelt: sie wurde acht Stunden in einer Drehtrommel geschleudert, mit einer Zugabe von 5 Gewichtsprozenten an #-Glycidoxypropyl-Trimethoxysilan, bezoegn auf das Gewicht der Kieselerde. (b) The same silica, GP71 as above, was treated as follows: it was spun in a rotating drum for eight hours with an addition of 5% by weight of # -glycidoxypropyl-trimethoxysilane based on the weight of the silica.

Dieser Zusatz wurde gegenüber der entsprechenden l¢-Aminoverbindung, wie beispielsweise f Aminopropyl-Trimethoxysilan und # -Aminopropyl-Traethoxysilan vorgezogen: (Das "R" stellt dabei Methyl oder Äthyl dar), denn es ist bekannt, daß Amingruppen einen schädigenden Einfluß auf die /3-Werte von Halbleiterbausteinen ausüben. Aethoxy- und Methoxygruppen sind gleichwertig, weil sie austretende Gruppen sind; und die Alkohole, die sich (Methyl und Äthyl) aus der Reaktion der "OR"-Gruppen mit Silanolgruppen ergeben, treten als Dampf aus.This addition was preferred to the corresponding l ¢ -amino compound, such as, for example, aminopropyl-trimethoxysilane and # -aminopropyl-traethoxysilane: (The "R" represents methyl or ethyl), because it is known that amine groups have a damaging influence on the / 3 values of semiconductor components. Ethoxy and methoxy groups are equivalent because they are leaving groups; and the alcohols (methyl and ethyl) resulting from the reaction of the "OR" groups with silanol groups escape as vapor.

Das geschleuderte Gemisch wurde in einem Ofen eine Stunde lang auf 1500C erhitzt. Die sich daraus ergebende behandelte Kieselerde wurde dadurch auf ihr Wasserabweisungsvermögen geprüft, daß sie in Leitungswasser geschüttet wurde. Sie sank sofort ab und verhielt sich in dieser Hinsicht kaum besser als die gemäß (a) oben,nicht behandelte Kieselerde. Ferner brachte diese Behandlung einen unerwünschten Klumpenbildungseffekt, der die Bildung grober Teilchen bewirkte. Diese behandelte Kieselerde wurde, wie folgt, in ein Gemisch eingerührt: GP71 141,8 g Epoxy I 82,3 g Äthylenglykol 1,6 g insgesamt 225,7 g Der Kieselerdegehalt betrug dabei 62 Gewichtsprozente. Das Gemisch war dickflüssig und verklumpt und als Formgußmasse gänzlich ungeeignet.The spun mixture was left on in an oven for one hour Heated at 1500C. The resulting treated silica was thereby exposed to its water repellency tested that it was poured into tap water. It sank immediately, and in that respect it did little better than the one according to (a) above, untreated silica. Furthermore, this treatment brought about an undesirable effect Clumping effect that caused the formation of coarse particles. This treated Silica was stirred into a mixture as follows: GP71 141.8 g epoxy I 82.3 g ethylene glycol 1.6 g a total of 225.7 g The silica content was 62 percent by weight. The mixture was thick and lumpy and as a molding compound totally unsuitable.

Die Eigenschaften dieses Füllstoffes, d.h. des Füllstoffes nach Teil (b) des Ausführungsbeispiels 4 können dadurch verbessert werden, daß man diese Masse mit einem flüchtigen Amin, wie beispielsweise Propylamin, behandelt, das als Katalysator für eine Polymerisationsreaktion dient, aber das Gemisch ist nichtsdestoweniger zu dick- und zu zähflüssig für den Formguß, und es kann nicht genügend Füllstoff in die Mischung eingebracht werden, um den erwünschten Wärmeausdehnungskoeffizienten von 18...24x10 6/°C zu erzielen, Ausführun#sbeii#iul 5 Der Füllstoff war hiebei Kieselerde mit der Handelsbezeichnung GP71, die, wie oben beschrieben, mit Hexamethyldisilazan (XMS) behandelt worden waf. Bei einem Beispiel wurde 1 uewichtsprozent dieses Silazans eingesetzt; in einem anderen Beispiel wurden 0,5 Gewichtsprozent eingesetzt, und zwar bezogen auf das Gewicht der Kieselerde. Es wurden die folgenden Mischungen bereitet: (a) GP71 (Behandlung mit 1 Gew-Pros. H?S) 74,00 g wpoxy I 26,00 g Xthylenglykol O,52g insgesamt 100,52 g Cb) GP71 (Behandlung mit 0,5 Gew-Proz. HMS) 185,0 g Epoxy I 67,1 g Äthylenglykol 1,3 g insgesamt 253,4 g Das Gemisch (a) wies, gemessen mit einem Brookfield-Viskosimeter mit einer Spindel Nr. 7, bei einer Drehzahl von 5 U/min bei 25 °C, eine Viskosität von 300 000 Centipoise auf, dabei enthielt das Gemisch 73,6 Gewichtsprozente an Füllstoff. Das Gemisch (b) enthielt 73 Gewichtsprozente an Füllstoff und wies bei 23,50C eine Viskosität von 320 000 Centipoise auf (gemessen wie oben). Die Behandlung des Fu~llstoffs mit einem geringeren Silazananteil ergab eine höhere Viskosität.The properties of this filler, i.e. the filler according to part (b) of the embodiment 4 can be improved by having this mass treated with a volatile amine, such as propylamine, which acts as a catalyst serves for a polymerization reaction, but the mixture is none the less too thick and too viscous for the casting, and there cannot be enough filler be introduced into the mixture to achieve the desired coefficient of thermal expansion from 18 ... 24x10 6 / ° C to achieve, execution # sbeii # iul 5 The filler was here Silica with the trade designation GP71, which, as described above, with hexamethyldisilazane (XMS) have been treated waf. In one example, 1 weight percent of this silazane was used used; in another example, 0.5 percent by weight was used, and based on the weight of the silica. There were the following mixes prepares: (a) GP71 (treatment with 1 wt. Pros. H? S) 74.00 g of wpoxy I 26.00 g of ethylene glycol 0.52 g total 100.52 g Cb) GP71 (treatment with 0.5 wt. HMS) 185.0 g Epoxy I 67.1 g ethylene glycol 1.3 g total 253.4 g The mixture (a) measured with a Brookfield viscometer with a # 7 spindle at a Speed of 5 rpm at 25 ° C, a viscosity of 300,000 centipoise on, thereby the mixture contained 73.6 percent by weight of filler. The mixture (b) contained 73 percent by weight of filler and had a viscosity of 320,000 at 23.50C Centipoise on (measured as above). The treatment of the filler with a smaller one The silazane content resulted in a higher viscosity.

Ausführungsbeispiel 6 156,2 g des nach dem Ausführungsbeispiel 5 (b) erhaltenen Gemisches wurde mit 93,3 g des nachfolgenden Härtergemisches vermischt: GP71 (Behandlung mit 0,5 * HMS wie nach 5(b)) 69,40 g HHPA 24,10 g Sn(Oct)2 0,85 g Der Füllstoffgehalt dieser Härtermischung war 74 %. En(Oct)2 stellt Zinnoktanot dar, dies wird als Katalysator verwendet. Das Gemisch aus beiden Grundmischungen, das 73,4 Gewichtsprozente an Füllstoff enthält, wurde im Hinblick auf änderungen der Viskosität untersucht, mit den folgenden Ergebnissen: Zeit (Stdn) temperatur (°C) Visbo d tit (Messung wie eben) 0 24 336 000 Centipoise 1 22 488 000 2 22,5 568 000 ~1 3 2?,5 720 000 Ueber diesen Zeitraum von drei Stunden hinausgehend, war das Gemisch zu dickflüssig für das Gießen, es wurde aber eine Topfzeit von drei Stunden festgestellt, und dies ist eine geeignete Topfzeit für ein Formgußverfahren.Embodiment 6 156.2 g of the according to embodiment 5 (b) The resulting mixture was mixed with 93.3 g of the following hardener mixture: GP71 (treatment with 0.5 * HMS as in 5 (b)) 69.40 g HHPA 24.10 g Sn (Oct) 2 0.85 The filler content of this hardener mixture was 74%. En (Oct) 2 represents tin octaneot this is used as a catalyst. The mixture of both basic mixtures, which contains 73.4 percent by weight of filler has been modified for changes the viscosity was examined, with the following results: time (hours) temperature (° C) Visbo d tit (measurement as above) 0 24 336 000 Centipoise 1 22 488 000 2 22.5 568,000 ~ 1 3 2?, 5 720,000 Over this period of three hours going out, the mixture was too thick to pour, but it turned out to be Established pot life of three hours and this is a suitable pot life for a molding process.

Außführunzßbeispiel 7 Nach diesem Ausführungsbeispiel wird ein geringer Anteil kolloidaler Kieselerde (sehr fein zerteilt, weitaus kleiner als 1 /um), die bei der Verbrennung von Siliziumtetrachlorid entstanden ist, in sehr geringer Menge verwendet, und man hat festgestellt, daß dies vorteilhafte thixotrope Eigenschaften verleiht. Das bedeutet, daß die frisch gegossene oder gepreßte Mischung ihre Form beibehält und nicht fließt. Die Mischungen wurden wie folgt gewählt: (Angaben in relativen Gewichtsanteilen) Mischung A GP71 (Behandlung mit 0,5 Gew.-Proz. HMS wie nach Ausführungsbeispiel 5 (b)) 0,7074 Epoxy I o, r151 Äthylenglykol 0,0055 Behandeltes Cabosil 0,0120 1,0000 Behandeltes Cabosiln war die oben erwähnte, mit einem Silazan behandelte Kieselerde. Diese Bezeichnung ist ein Warenzeichen der US-Firma Cabot Corporation.Exemplary embodiment 7 According to this exemplary embodiment, a smaller one becomes Share of colloidal silica (very finely divided, much smaller than 1 / um) that produced in the combustion of silicon tetrachloride, in very small quantities and it has been found to have beneficial thixotropic properties confers. This means that the freshly poured or pressed mixture has its shape maintains and does not flow. The mixtures were chosen as follows: (details in relative weight proportions) Mixture A GP71 (treatment with 0.5 percent by weight HMS as according to embodiment 5 (b)) 0.7074 epoxy IO, r151 ethylene glycol 0.0055 treated Cabosil 0.0120 1.0000 Cabosiln treated was that mentioned above with a silazane treated silica. This name is a trademark of the US company Cabot Corporation.

Mischung B GP71 (wie in Mischung A) 0,71?3 HHPA O,2789 Sn(Oct)2 0,0037 0,9999 Die Mischung A wies eine Viskosität von 315 000 Centipoise bei Zimmertemperatur auf (gemessen wie oben). Die Mischungen wurden im Verhältnis von 1 Gewichtsanteil der Mischung A und 0,6 Gewichtsanteilen der Mischung B miteinander gemischt. Der Füllstoffgehalt dieser Mischung betrug 71,9 %. Die Viskositätswerte der Mischung waren wie folgt: Zeit (stein) Temperatur (zog) Viskosität (Centipoise, Messung wie oben) 1 26,5 242 000 2 23,5 334 000 3 23,0 384 000 4 22,5 456 000 5 22,0 500 000 6 22,0 604 000 7 22,0 580 000 8 22,0 636 000 Das Gemisch war noch nach acht Stunden als Formgußmasse verwendbar. Mixture B GP71 (as in Mixture A) 0.71-3 HHPA O, 2789 Sn (Oct) 2 0.0037 0.9999 Mixture A had a viscosity of 315,000 centipoise at room temperature (measured as above). The mixes were in proportion of 1 part by weight of mixture A and 0.6 parts by weight of mixture B with one another mixed. The filler content of this mixture was 71.9%. The viscosity values of the mixture were as follows: time (stone) temperature (drawn) viscosity (centipoise, Measurement as above) 1 26.5 242 000 2 23.5 334 000 3 23.0 384 000 4 22.5 456 000 5 22.0 500,000 6 22.0 604,000 7 22.0 580,000 8 22.0 636,000 The mixture was still after can be used as a molding compound for eight hours.

Es wird damit offenbar, daß ein hydrophober Füllstoff geschaffen worden ist, der aus fein verteilter, geschmolzener Kieselerde besteht, die mit einer solchen Substanz überzogen ist, die sie wasserabstoßend macht, und die damit sehr wertvoll als Füllstoff als Füllstoff für elektrische Bauteile ist, und zwar insbesondere für solche, wie beispielsweise vergossene Halbleiterbausteine, die sehr dünne, zerbrechliche Metallteile, beispielsweise Anschlußdrähte, aufweisen, und welche feuchtigkeitsempfindlich sind und durch die Absorption von Feuchtigkeit zerstört oder betriebsunfähig gemacht werden. Dieses Ergebnis wird dadurch erzielt, daß alle oder nahezu alle Silanolgruppen auf der Kieselerde durch hydrophobe Gruppen ersetzt werden, wie beispielsweise: Es wird angenommen, daß die Wasserstoffatome der Hydroxylgruppen in den Silanolgruppen auf der Kieselerde, wie beispielsweise Wasserstoffbindungen mit Heteroatomen, wie Sauerstoff- und Stickstoffatomen in Epoxy- und Amin-Substitutionsgruppen, wie g -Amino-und g Glycidyloxygruppen der oben beschriebenen Silane bilden; und daß dies der behandelten Kieselerde hydrophile Eigenschaften verleiht, was aus den oben beschriebenen Gründen nachteilig ist.It is thus apparent that there has been provided a hydrophobic filler consisting of finely divided fused silica coated with such a substance that makes it water repellent and thus very valuable as a filler as a filler for electrical components, and in particular for those, such as, for example, encapsulated semiconductor components, which have very thin, fragile metal parts, for example connecting wires, and which are sensitive to moisture and are destroyed or rendered inoperable by the absorption of moisture. This result is achieved by replacing all or almost all of the silanol groups on the silica with hydrophobic groups, such as: It is believed that the hydrogen atoms of the hydroxyl groups in the silanol groups on the silica such as Form hydrogen bonds with heteroatoms, such as oxygen and nitrogen atoms in epoxy and amine substitution groups, such as g -amino and g glycidyloxy groups of the silanes described above; and that this imparts hydrophilic properties to the treated silica, which is disadvantageous for the reasons described above.

Andere Arten der Einbeziehung hydrophober Silanoxygruppen, wie können verwendet werden, wobei R1,R2 und R3 Kohlenwasserstoffgruppen sind. Beispielsweise kann die Kieselerde mit Tri-Alkylsilylhalogeniden, bei Freisetzung eines Wasserstoffhalogenids, behandelt werden, also: (Es ist beispielsweise C1 I 1, also Chlor, oder eine andere flüchtig austretende Gruppe). Bei empfindlichen elektrischen Bauteilen, wie beispielsweise Halbleiterbausteinen, ist die Anwesenheit eines Chloridrestes, der sich aus der Verwendung von Silylchloriden ergibt, schädlich. Aber im Fall von weniger empfindlichen Bauelementen, und allgemein dort, wo ein hohes Ausmaß an Wasserabweisungsvermögen und /oder ein niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient bei dem formgegossenen oder formgepreßten Enderzeugnis gewünscht, ohne die speziellen und strengen Anforderungen von Halbleiterbausteinen, können silylbildende Reagentien der Form R1R#R3Si-I verwendet werden, wobei X eine austretende Gruppe ist.Other ways of including hydrophobic silanoxy groups, such as can be used, where R1, R2 and R3 are hydrocarbon groups. For example, the silica can be treated with tri-alkylsilyl halides when a hydrogen halide is released, so: (It is, for example, C1 I 1, i.e. chlorine, or another volatile group leaving). In the case of sensitive electrical components, such as semiconductor components, the presence of a chloride residue, which results from the use of silyl chlorides, is harmful. But in the case of less sensitive components, and generally where a high degree of water repellency and / or a low coefficient of thermal expansion is desired in the molded or compression molded end product, without the specific and stringent requirements of semiconductor devices, silyl forming reagents of the form R1R # R3Si- I, where X is a leaving group.

In solchen Fellen, wo ein silylbildendes Agens wie beispielsweise Trimethyl- oder Triäthylsilylchlorid oder -bromid verwendet wird und einen Rückstand zurückläßt, wie beispielsweise ein Chlorid, das schädlich ist, so kann der behandelte Füllstoff weiterbehandelt werden mit Ammoniak oder einem flüchtigen Amin (oder gereinigt und dann behandelt werden), um diesen Füllstoff von dem Chlorid zu befreien. Ammoniak- oder Aminreste werden dann durch Wärmeeinwirkung beseitigt.In those skins where a silyl-forming agent such as Trimethyl or triethylsilyl chloride or bromide is used and a residue leaves behind, such as a chloride that is harmful, so can the treated Fillers can be further treated with ammonia or a volatile amine (or cleaned and then treated) to rid this filler of the chloride. Ammonia- or amine residues are then removed by the action of heat.

Damit wird offenbar, daß eine neue und zweckmäßige Form eines Füllstoffes aus Kieselerde geschaffen worden ist.This reveals a new and useful form of filler was created from silica.

Claims (8)

Patentansprüche (18 Oberflächenbehandelter Füllstoff aus Kieselerde, mit hydrophobem Verhalten, geeignet als Füllstoff für aushärtbare Vergußmassen für elektrische Bauelemente, insbesondere Halbleiterbausteine mit empfindlichen, leicht brechenden Anschluß- und Verbindungsdrähten, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kieselerde geschmolzen und feingemahlen ist und in einem Größenbereich von vorherrschend etwa 0,5 bis 75 /um liegt. Claims (18 surface-treated silica filler, with hydrophobic behavior, suitable as a filler for curable casting compounds for electrical components, in particular semiconductor components with sensitive, light breaking connecting and connecting wires, characterized in that said Silica is molten and finely ground and is predominant in a size range of is about 0.5 to 75 µm. 2. Oberflächenbehandelter Füllstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Größenbereich der Kieselerde etwa zwischen 0,5 und 50 /um liegt.2. Surface-treated filler according to claim 1, characterized in that that the size range of the silica is approximately between 0.5 and 50 µm. 3. Oberflächenbehandelter Füllstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kieselerde frei von bedeutsamen Mengen an Heteroatomen, außer Silizium und Sauerstoff, ist.3. Surface-treated filler according to claim 1, characterized in that that the silica is free of significant amounts of heteroatoms, except silicon and Oxygen, is. 4. Oberflächenbehandelter zellstoff nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Silanolgruppen der Form an der Oberfläche der Kieselerde durch Substitutions-ilanolgruppen der Form ersetzt sind, wobei R1,R2,R3 Kohlenwasserstoffgruppen sind.4. Surface-treated pulp according to claim 1 and 2, characterized in that all silanol groups of the form on the surface of the silica by substitutional ethanol groups of the form are replaced, where R1, R2, R3 are hydrocarbon groups. 5. Oberflächenbehandelter Füllstoff nach Anspruch 1,2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß R1,R2,R) Alkylgruppen mit niedrigem Molekulargewicht sind, 5. Surface-treated filler according to claim 1, 2 and 4, characterized characterized in that R1, R2, R) are alkyl groups with low molecular weight, 6. Oberflächenbehandelter Füllstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß R1,R2,R3 Methyl sind.6th Surface-treated filler according to Claim 5, characterized in that R1, R2, R3 Are methyl. 7. Verfahren zur Herstellung von oberflächenbehandeltem Füllstoff mit hydrophobem Verhalten nach Anspruch 1 bis 6, zur Verwendung als Füllstoff bei vernetzten Polymeren, die zum Vergießen elektrischer Bauteile verendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren den Schritt der Vorbereitung der Kieselerde in geschmolzener, feingemahlener Form und in einem Größenbereich umfaßt, der vorherrschend zwischen etwa 0,5 und 75 #um liegt, daß diese Kieselerde mit einem substituierten Silan der Form R1R#3Si-X gemischt wird, wobei R1,R2,R3 Kohlenwasserstoffgruppen, und X ein Atom oder eine Atomgruppe ist, die mit dem Wasserstoff der Silanolgruppen reagiert, um ein flüchtiges Reaktionsprodukt der Form Hx zu erzeugen, und daß das resultierende Gemisch auf eine Teiperatur, und dies für einen solchen Zeitraum,gebracht wird, die dafUr ausreichen, daß das Silan mit den Silanolgruppen der Kieselerde zur Bildung von hydrophober Kieselerde reagiert.7. Process for the manufacture of surface treated filler with hydrophobic behavior according to claims 1 to 6, for use as a filler cross-linked polymers, which are used for potting electrical components, thereby characterized in that the method includes the step of preparing the silica in molten, finely ground form and in a size range which predominates between about 0.5 and 75 µm that this silica is substituted with a Silane of the form R1R # 3Si-X is mixed, where R1, R2, R3 are hydrocarbon groups, and X is an atom or an atomic group identical to the hydrogen of the silanol groups reacts to produce a volatile reaction product of the form Hx, and that the resulting mixture brought to a temperature and this for such a period of time which are sufficient to ensure that the silane with the silanol groups of the silica reacts to form hydrophobic silica. 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das substituierte Silan ein Silazan ist.8. The method according to claim 6, characterized in that the substituted Silane is a silazane.