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| 科堂 |一文了解电子灌胶工艺技术 |
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| 更新日期：2021-03-12 浏览：761 次 |
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灌封(灌胶)就是将聚氨酯灌封胶、有机硅灌封胶、环氧树脂灌封胶用设备或手工方式灌入装有电子元件、线路的器件内，在常温或加热条件下固化成为性能优异的热固性高分子绝缘材料，从而达到粘接、密封、灌封和涂敷保护的目的。 1）强化电子器件的整体性，提高对外来冲击、震动的抵抗力； 2）提高内部元件与线路间的绝缘性，有利于器件小型化、轻量化； 3）避免元件、线路的直接暴露，改善器件的防水、防尘、防潮性能；
缺点：价格高，附着力差。
适用范围：适合灌封各种在恶劣环境下工作的电子元器件。
有机硅电子灌封胶相比其他灌封胶有什么优势？
优势1：对敏感电路或者电子元器件进行长期的保护，对电子模块和装置，无论是简单的还是复杂的结构和形状都可以提供长期有效的保护。优势2：具有稳定的介电绝缘性能，是防止环境污染的有效屏障，固化后形成柔软的弹性体在较大的温度和湿度范围内消除冲击和震动所产生的应力。优势3：能够在各种工作环境下保持原有的物理和电学性能，能够抵抗臭氧和紫外线的降解，具有良好的化学稳定性。
优势4：灌封后易于清理拆除，以便对电子元器件进行修复，并且在修复的部位重新注入新的灌封胶。
3）聚氨脂灌封胶
聚氨酯灌封胶又称PU灌封胶，固化后多为软性、有弹性可以修复，简称软胶，粘接性介于环氧与有机硅之间，耐温一般，一般不超过100℃，灌封后出现汽泡比较多，灌封条件一定要在真空下，粘接性介于环氧与有机硅之间。
优点：耐低温性能好，防震性能是三种之中最好的。具有硬度低、强度适中、 弹性好、 耐水、 防霉菌、 防震和透明等特性， 有优良的电绝缘性和难燃性，对电器元件无腐蚀,，对钢、铝、铜、锡等金属, 以及橡胶、塑料、木质等材料有较好的粘接性。缺点：耐高温性能较差，固化后胶体表面不平滑且韧性较差，抗老化能力和抗紫外线都很弱、胶体容易变色。适用范围：适合灌封发热量不高的室内电器元件，可使安装和调试好的电子元件与电路不受震动、腐蚀、潮湿和灰尘等的影响，是电子、电器零件防湿、防腐蚀处理的理想灌封材料。 1）灌封后性能的要求：使用温度、冷热交变情况、元器件承受内应力情况、户外使用还是户内使用、受力状况、是否要求阻燃和导热、颜色要求等； 2）灌封工艺：手动或自动，室温或加温，完全固化时间、混合后胶的凝固时间等； 3）成本：灌封材料的比重差别很大，我们一定要看灌封后的实际成本，而不要简单的看材料的售价。 用于灌封的胶粘剂按照功能分类有导热灌封胶、粘接灌封胶、防水灌封胶；按照材料分类有聚氨酯灌封胶、有机硅灌封胶和环氧树脂灌封胶，对于选择软胶还是硬胶，其时两种都可以灌封、防水绝缘，如果要求耐高温导热那么建议使用有机硅软胶；如果要求耐低温、那么建议使用有聚氨酯软胶；如果没有什么要求，建议使用环氧硬胶，因为环氧硬胶比有机硅固化时间更快。灌封产品的质量，主要与产品设计、元件选择、组装及所用灌封材料密切相关，灌封工艺也是不容忽视的因素。环氧灌封有常态和真空两种灌封工艺。环氧树脂.胺类常温固化灌封料，一般用于低压电器，多采用常态灌封。环氧树脂.酸酐加热固化灌封料，一般用于高压电子器件灌封，多采用真空灌封工艺。目前常见的有手工真空灌封和机械真空灌封两种方式，而机械真空灌封又可分为A、B组分先混合脱泡后灌封和先分别脱泡后混合灌封两种情况。其操作方法有三种：第一种：单组份电子灌封胶，直接使用，可以用抢打也可以直接灌注；第二种：双组份缩合型电子灌封胶，固化剂2%-3%或其他比例，搅拌-抽真空脱泡-灌注；第三种：加成型电子灌封胶，固化剂1:1、10:1；4）灌注：应在操作时间内将胶料灌注完毕否则影响流平；5）固化：加温或室温固化，灌封好的产品置于室温下固化，初固后可进入下道工序, 完全固化需8～24小时。夏季温度高，固化会快一些；冬季温度低，固化会慢一些。b、注意在称量前，将 A 、B 组份分别充分搅拌均匀，使沉入底部的颜料(或填料)分散到胶液中。c、底涂不可与胶料直接混合，应先使用底涂，待底涂干后，再用本胶料灌封。d、胶料的固化速度与温度有一定的关系，温度低固化会慢一些。 （1）局部放电起始电压低，线间打火或击穿电视机、显示器输出变压器，汽车、摩托车点火器等高压电子产品，常因灌封工艺不当，工作时会出现局部放电(电弧)、线间打火或击穿现象，是因为这类产品高压线圈线径很小，一般只有0.02～0.04mm，灌封料未能完全浸透匝间，使线圈匝间存留空隙。由于空隙介电常数远小于环氧灌封料，在交变高压条件下，会产生不均匀电场，引起界面局部放电，使材料老化分解，引起绝缘破坏。 1)灌封时真空度不够高，间空气未能完全排除，使材料无法完全浸渗。
2)灌封前胶水或产品预热温度不够，黏度不能迅速降低，影响浸渗。 对于手工灌封或先混合脱泡后真空灌封工艺，物料混合脱泡温度高、作业时间长或超过物料适用期，以及灌封后产品未及时进入加热固化程序，都会造成物料黏度增大，影响对线圈的浸渗。先前据有关专家介绍，热固化环氧灌封材料复合物，起始温度越高，黏度越小，随时间延长，黏度增长也越迅速。因此为使物料对线圈有良好的浸渗性，操作上应注意如下几点： 1)灌封料复合物应保持在给定的温度范围内，并在适用期内使用完毕。 2)灌封前，产品要加热到规定温度，灌封完毕应及时进入加热固化程序。
（2）灌封件表面缩孔、局部凹陷、开裂灌封料在加热固化过程中，会产生两种收缩，即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。进一步分析，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，我们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。凝胶预固化阶段(75℃/3h)环氧基消失大于后固化阶段(110℃/3h)，差热分析结果也证明这点，试样经750℃/3h处理后其固化度为53%。(3)固化物表面不良或局部不固化这些现象也多与固化工艺相关。主要原因是：
1)计量或混合装置失灵、生产人员操作失误。
2)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。
3)B组分长时间敞口存放、吸湿失效。 4)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。
1）电子灌封胶中毒不固化如何解决？
硅胶中毒一般发生在加成型电子灌封胶上，中毒后硅胶会出现不固化的现象，所以使用加成型灌封胶时应避免与含磷、硫、氮的有机化合物接触，或与加成型硅胶同时使用聚氨酯、环氧树脂、不饱和聚脂、缩合型室温硫化硅橡胶等产品，防止发生中毒不固化现象。
2）不小心粘到的电子灌封胶用什么可以清洗干净？
常用的硅胶清洗剂主要有酒精、丙酮、白酒等等，记得在用时都要稀释涂。
3）冬天电子灌封胶干不了怎么办？
由于冬天气温很低，造成电子灌封胶在混合后固化很慢甚至长时间不固化，所以我们可以提高固化的温度，可以将灌好胶的产品放在25℃烘箱里固化。 在给产品灌胶时，放在流水线旁，人工将产品放入出胶头下方，按启动开关，机器便自动灌胶，灌胶完毕自动停止。然后操作人员再将灌好胶的产品放到流水线上即可，半自动灌胶机适合于各类PCBA产品，不论大小。
如果都以小产品居多，灌胶方式也很简单，将产品放入一个治具中，然后将治具放到灌胶机的台面上，按一下启动，机器便开始灌胶，等所有灌胶完毕之后，自动停止，然后操作人员将治具从台面上取下，然后放上另一个装好产品的治具，按下启动，以此循环，操作人员要做的就是放治具，按启动按钮。 将装有产品的治具放到传输线上，机器自动灌胶，自动送料到烤箱过炉，节省人工，高效运转。 以上就是自动灌胶的3种方法，自动灌胶设备的使用可以更好的节省人工，提高生产效率。 |
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