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    三种主要灌封胶灌封工艺对比

    发布时间:2021-01-30

    浏览次数:369


          环氧树脂胶、硅橡胶、聚氨酯三种灌封胶的灌封工艺有什么区别呢?上海统帅有机硅材料有限公司为您详解关于三种主要灌封胶灌封工艺对比。



    硅橡胶


    硅橡胶可在很宽的温度范围内长期保持弹性, 硫化时不吸热、不放热, 并具有优良的电气性能和化学稳定性能, 是电子电气组装件灌封的主要选择材料。室温硫化(RTV) 硅橡胶按硫化机理分为缩合型和加成型,按包装形式分为单组分型和双组分型。缩合型硅橡胶硫化时通常会放出低分子物。因此, 在灌封后应放置一段时间, 待低分子物尽量挥发后方可使用。加成型RTV 硅橡胶具有优良的电气强度和化学稳定性, 耐候、防水、防潮、防震、无腐蚀且无毒、无味, 易于灌注、能深部硫化, 收缩率低、操作简单, 能在-65 ~ 200 ℃下长期使用;但在使用过程中应注意不要与N 、P 以及金属有机盐等接触, 否则胶料不能硫化。

    灌封工艺流程图

    灌封工艺按电器绝缘处理方式不同, 可以分为模具成型和无模具成型两种 ;模具成型又分为一般浇注和真空灌注两种。在其它条件相同时一般采用真空灌注。普通的灌封工艺流程如下图所示。

    灌封胶

    灌封中常见的问题

    1)模具设计,硅橡胶在使用时是流体, 为了不使胶料到处漏流, 造成胶料浪费和污染环境, 模具的设计很关键。模具设计一般要做到以下几点:便于组装, 拆卸, 脱模;配合严密, 防止胶料泄漏;支撑底面平整, 以保证干燥过程中胶层各部分厚度基本一致, 便于控制灌封高度。


    2)气泡,胶料中混入气泡后, 不jin影响产品外观质量, 更重要的是影响产品的电气性能和机械性能。对于硅橡胶, 由于韧性好, 气泡主要影响产品的电性能。

    产生气泡的原因主要是:反应过程中产生的低分子物或挥发性组分;机械搅拌带入的气泡;填料未彻底干燥而带入的潮气;原件之间的窄缝死角未被填充而成空穴。对于双组分硅橡胶 , 胶料混合时必须充分搅拌。采用真空干燥箱进行真空排气泡处理, 可使胶层质量明显提高, 且强度、韧性同时提高。胶料与电子器件的粘结性,灌封料使电子器件成为一个整体, 从而提高电子器件的抗震能力。要提高其粘接强度, 除选择粘接性能好的胶料外, 还应注意操作过程中的工件清洗、表面处理及脱模等。


    环氧树脂


    灌封工艺

    环氧树脂灌封有常态和真空两种工艺。下图为手工真空灌封工艺流程。

    1)要灌封的产品需要保持干燥、清洁。

    2)混合前,首先把A组分和B组分在各自的容器内充分搅拌均匀。

    3)按重量配比准确称量,配比混合后需充分搅拌均匀,以避免固化不完全。

    4)一般而言,20mm以下的模压可以模压后自然脱泡,因为温度高造成固化速度加快或模压深度较深,所以可根据需要进行脱泡。这时为了除去模压后表面和内部产生的气泡,应把混合液放入真空容器中,在0.8MPa下至少脱泡5分钟。

    5)应在固化前后技术参数表中给出的温度之上,保持相应的固化时间,如果应用厚度较厚,固化时间可能会超过。室温或加热固化均可。胶的固化速度受固化温度的影响,在冬季需很长时间才能固化,建议采用加热方式固化,80~100℃下固化15分钟,室温条件下一般需8小时左右固化。

    6)固化过程中,请保持环境干净,以免杂质或尘土落入未固化的胶液表面。

    灌封工艺

    灌封常见缺陷

    1)器件表面缩孔、局部凹陷、开裂。灌封料在加热固化过程中会产生两种收缩:由液态到固态相变过程中的化学收缩和降温过程中的物理收缩。固化过程中的化学变化收缩又有两个过程:从灌封后加热化学交联反应开始到微观网状结构初步形成阶段产生的收缩,称之为凝胶预固化收缩;从凝胶到完全固化阶段产生的收缩我们称之为后固化收缩。这两个过程的收缩量是不一样的,前者由液态转变成网状结构过程中物理状态发生突变,反应基团消耗量大于后者,体积收缩量也高于后者。如灌封试件采取一次高温固化,则固化过程中的两个阶段过于接近,凝胶预固化和后固化近乎同时完成,这不jin会引起过高的放热峰、损坏元件,还会使灌封件产生巨大的内应力造成产品内部和外观的缺损。

    为获得良好的制件,必须在灌封料配方设计和固化工艺制定时,重点关注灌封料的固化速度与固化条件的匹配问题。通常采用的方法是依照灌封料的性质、用途按不同温区分段固化。在凝胶预固化温区段灌封料固化反应缓慢进行、反应热逐渐释放,物料黏度增加和体积收缩平缓进行。此阶段物料处于流态,则体积收缩表现为液面下降直至凝胶,可完全消除该阶段体积收缩内应力。从凝胶预固化到后固化阶段升温应平缓,固化完毕灌封件应随加热设备同步缓慢降温,多方面减少、调节制件内应力分布状况,可避免制件表面产生缩孔、凹陷甚至开裂现象。对灌封料固化条件的制订,还要参照灌封器件内元件的排布、饱满程度及制件大小、形状、单只灌封量等。对单只灌封量较大而封埋元件较少的,适当地降低凝胶预固化温度并延长时间是完全必要的。


    2)固化物表面不良或局部不固化。其主要原因是计量或混合装置失灵、生产人员操作失误;A组分长时间存放出现沉淀,用前未能充分搅拌均匀,造成树脂和固化剂实际比例失调;B组分长时间敞口存放、吸湿失效;高潮湿季节灌封件未及时进入固化程序,物件表面吸湿。总之,要获得一个良好的灌封产品,灌封及固化工艺的确是一个值得高度重视的问题。


    聚氨酯


    灌封工艺

    表面处理:表面处理不好, 会导致灌封件脱粘有的灌封件吸水性小, 不需表面处理金属灌封件需表面处理。灌封件经表面处理后一般要在24-48 h 之内进行灌封。

    除水:被灌封件会吸附空气中水分, 需烘干除水。可60 ~ 10 。℃ 加热10 m in 至几小时除水。视灌封件吸水多少和除水难易而定。

    预热:B 料预热至50-60 ℃ ; A 料预热至30 ℃抽泡:将A 料、B 料按计量重量比放入一可抽真空的密闭容器内边搅抽真空1-5 分钟, 真空度低于20 mm汞柱。停止搅拌。

    浇注:沿一个方向浇注, 并尽量减少晃动。固化温度和时间:要选择合适的固化温度和时间。室温至10 ℃ 3-24 h 固化,视固化快慢而定对于室温固化的反应物, 常常需要1~ 2 周才能固化完全灌封材料固化好后一般一周之内硬度才能趋于稳定。

    上述混合温度和固化温度可根据需求做调整。混合温度要保证反应物透明或半透明, 使处于均相。固化温度要保证反应物不分相和反应接近完全。

    上海统帅有机硅材料有限公司主营环氧树脂胶、硅橡胶、聚氨酯!


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