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電子材料深度解讀之灌封膠
來源:電子發燒友網 | 作者:電子發燒友網 | 發布時間: 245天前 | 474 次瀏覽 | 分享到:
灌封就是將液態復合物用機械或手工方式灌入裝有電子元件 、線路的器件內,在常溫或加熱條件下固化成為性能優異的熱固性高分子絕緣质料。常見的灌封膠種類主要有三種 , 是 聚氨酯灌封膠 、有機硅灌封膠 環氧樹脂灌封膠 。


灌封膠的典型性能如下圖所示:

圖源:道康寧官網


凝膠和填充物墊


灌封膠的主要作用是置換空氣空闲并確保適當的熱傳遞 。但灌封膠并非是独一的解決辦法,除了运用灌封膠 ,間隙填充物墊是一個應用廣泛的办法 。

填充物墊和灌封膠都供给灵验的熱管理手段 。雖然填充物墊有更長的歷史 ,但灌封膠的進展在某些情況下已經超出了填充物墊的职能 。下面 ,我們兩種材料進行一下深度對比 。

首先是填充才干 。兩種材料都能夠在水平上適形 ,但間隙墊的最大可配置性因为其結構而小于灌封膠 。

其次是精度和形狀 。填充物墊的好處是它們不妨切割成客戶零件的確切形狀 ,但在復雜的場景中 ,比方器件多且線路雜 ,填充物墊只能做到外表覆蓋 ,器件內部的間隙需要其他填充料進行填充。

而灌封膠是通過澆注涂抹的方式進行填充和定型的 ,過程中高分子體緊密連接到一齐 ,造成良好的粘接力 ,不會輕易被外力拉開 。因此 ,灌封膠的形狀實際上便是选择壓縮后的形狀 ,有助于確定和控制應用的難易程度以及由此產生的任何擴散 。

看资本方面 。從應用場景上看,灌封膠具有普適性 ,而填充物墊是要批量定制 ,所以灌封膠的自動化是一個顯著的優勢。反觀填充物墊 ,放置時操作員需要懂得其宗旨 ,有頂側和底側 ,而且在許多情況下 ,存在傍边和上下对象 。手動墊應用會帶來更大的人為錯誤風險 。所以 ,在人工成本不斷上升的情況下 ,灌封膠的本钱優勢會明顯 。

,成本不僅要考慮操作资本 ,也要顧忌原材料本身的本钱。在發展初期 ,所有類型的灌封膠成本都是高于填充物墊的 。但經過了原材料廠商的不斷優化 ,此刻從廣義上講 ,與可比的填充物墊比拟 ,灌封膠在同體積上每每低廉。

長一段時間里 ,填充物墊都是電子工程師的首選 ,然而現在灌封膠的優勢讓前者的生存空間小 ,能够提供超卓的性能 ,便利制造和組裝 ,并且在某些大批量應用中本钱低 。

灌封膠分類和優缺點


電子灌封膠種類格外多 ,但正如我們上文提到的 ,聚氨酯灌封膠 、有機硅灌封膠和環氧樹脂灌封膠是三大主流產品 。

環氧樹脂是環氧樹脂灌封膠的主要組分 ,一般由雙酚A環氧樹脂,固化劑 ,補強助劑 、填料等組成 。

環氧樹脂灌封膠的主要優點是黏度小 ,浸滲性強,可充滿元件和線間 ;职能好 ,適用期長 ,適合大批量自動生產線作業;灌封和固化過程中 ,填充劑等粉體組分沉降小 ,不分層 ;固化放熱峰低 ,固化收縮小 ;灌封料具有難燃 、耐候 、導熱等职能 ;對多種材料有良好的粘接性 ,吸水性小 。環氧樹脂灌封膠的缺點是抗冷熱變化能力弱 ,固化后膠體硬度較高且較脆 ,為“終身”產品 。

有機硅灌封膠的主要身分是硅樹脂 、交聯劑以及催化劑 、導熱材料等 ,包含單組分有機硅灌封膠和雙組分有機硅灌封膠 。有機硅灌封膠能够插手一些功能性填充物賦予其導電導熱導磁等方面的性能。

有機硅灌封膠的主要優點包括固化過程中無副產物產生 ,無收縮 ;具有優異的電氣絕緣职能和耐高低溫职能「-50℃~200℃」 ;膠固化后呈半凝固態 ,具有優的抗冷熱交變职能 ;AB混合后有較長的可操作時間 ,如加速固化可加熱 ,固化時間可控制 ;凝膠受外力開裂后能够自動愈合 ,起到密封的效用 ,不影響运用成效 ;具有優秀的返修才能 ,可飞速便利的密封后的元器件掏出修补和換 。有機硅灌封膠的缺點是粘結性能稍差。

聚氨酯灌封膠稱PU灌封膠 ,由聚醋 、聚醚 、聚雙烯烴等低聚物的多元醇與二異氰酸酯,以二元醇或二元胺為擴鏈劑 ,經過聚合而成。

聚氨酯灌封质料的特點為硬度低 , 強度適中 , 彈性好 , 耐水 , 防霉菌 , 防震 , 透明 , 有優良的電絕緣性和難燃性 , 對電器元件無腐蝕 , 對鋼 、鋁、銅 、錫等金屬 , 以及橡膠 、塑料 、木質等质料有較好的粘接性 。灌封材料可使安裝和調試好的電子元件與電路不受震動 、腐蝕 、潮濕 、灰塵等的影響 。缺點是耐高溫能力差且容易起泡,抗紫外線弱 ,膠體便利變色 ,未固化前易吸潮 ,對操作環境要求保持干燥 。

灌封膠的使用方法


固化之后 ,灌封膠能夠提升電子元器件的整體性 ,令其像一個整體 。灵验抵抗外來的沖擊與震動,緩解一切外力 ,起到保護作用 。本質上說 ,灌封膠是一種膠水 ,具有很高的粘性 。從操作手法來看 ,會有單組分和雙組分 。

                                                                                               圖源:回天新材官網

單組分灌封膠的使用方法如下:

  1. 利用之前 ,應該進行小范圍實驗 。看看是否能够發揮良好的粘接性 ,做好粘接測驗 。

  2. 施膠之前 ,對粘接基面進行清算。將污垢算帐干凈 ,有助于增补粘接性 。

  3. 运用機器進行澆注時 ,如需中途停止點膠 ,必要預防水汽的進入 。將水汽隔絕在外,避免影響膠粘劑的固化速度 。

  4. 固化過程中 ,速率的與環境溫度息息相關 。如想加快固化速率 ,可能適當升迁溫度與濕度 。


雙組分灌封AB膠水使用方法:

  1. 電子灌封AB膠具要灌封的產品须要保持干燥 、清潔 。

  2. 電子灌封AB膠具按配比取量 ,且稱量準確 ,請切記配比是重量比而非體積比 ,A 、B劑混合后需充分攪拌均勻 ,以避免固化不具体 。

  3. 灌封AB膠具攪拌均勻后請及時進行灌膠 ,并盡量在可使用時間內使用完混合的膠液。

  4. 電子灌封膠灌输后,膠液會逐漸滲透到產品的縫隙中 ,時請進行二次灌膠。

  5. 電子灌封膠固化過程中 ,請保持環境干凈 ,省得雜質或塵土落入未固化的膠液外观 。

  6. 電子灌封膠要灌封操作完成后 ,未用完的膠應擰緊蓋帽 ,密封保留 。使用時,若封口處有少許結皮,將其去除即可 ,不影響使用。


灌封膠有著出色的彈性和韌性 ,不僅是在電子產業有重要的應用 ,也廣泛應用于新能源 、軍工 、醫療 、航空 、船舶、汽車 、高鐵等領域 。統計數據顯示 ,2020年全球灌封膠市場規模為32.10億美元 ,預計到2026年達到37.03億美元 ,年復合增長在3.6%旁边 。從產品性能來看,專注在膠黏劑領域的國際廠商在技術上越发成熟 ,比方道康寧 、漢高级廠商的產品競爭力強。但本土廠商近幾年也開始關注這個領域 ,如卓尤 、施奈仕 、回天新材等廠商的產品被市場認可 ,憑借接近客戶和更了解客戶的優勢掌握了份額的市場 。