環(huán)氧灌封常見問題

1、環(huán)氧灌封常見問題 作為環(huán)氧樹脂的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，灌封已廣泛地用于電子器件制造業(yè)，成為電子工業(yè)不可缺少的重要絕緣材料。隨著制造和應(yīng)用的發(fā)展，許多新興企業(yè)常為遇到的一些問題而煩惱。那么環(huán)氧灌封常見問題有哪些？中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)的專家日前專門為此答疑解惑。 灌封，就是將液態(tài)環(huán)氧樹脂復(fù)合物用機(jī)械或手工方式灌人裝有電子元件、線路的器件內(nèi)，在常溫或加熱條件下固化成為性能優(yōu)異的熱固性高分子絕緣材料。首要關(guān)心的是灌封工藝，灌封產(chǎn)品的質(zhì)量主要與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、元件選擇、組裝及所用灌封材料密切相關(guān)，灌封工藝也是不容忽視的因素。環(huán)氧樹脂灌封有常態(tài)和真空2種灌封工藝，其中：環(huán)氧樹脂、胺類常溫固化灌封料一般用于低壓電

2、器，多采用常態(tài)灌封；環(huán)氧樹脂、酸酐加熱固化灌封料，一般用于高壓電子器件灌封，多采用真空灌封工藝。 目前最常見的有手工真空灌封、機(jī)械真空灌封2種方式，而機(jī)械真空灌封又可以分為a、b組分先混合脫泡后灌封，和先分別脫泡后混合灌封這2種情況。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)專家介紹，其工藝流程如下：一是手工真空灌封工藝；二是機(jī)械真空灌封工藝，包括先混合脫泡后灌封工藝和a、b先分別脫泡后混合灌封工藝。相比之下機(jī)械真空灌封、設(shè)備投資大、維護(hù)費(fèi)用高，但在產(chǎn)品的一致性、可靠性等方面明顯優(yōu)于手工真空灌封工藝。無論何種灌封方式都應(yīng)嚴(yán)格遵守給定的工藝條件，否則很難得到滿意的產(chǎn)品 灌封產(chǎn)品常出現(xiàn)的問題主要有：一是局部放電起始電

3、壓低，線間打火或擊穿電視機(jī)、顯示器行輸出變壓器，汽車、摩托車點(diǎn)火器等高壓電子產(chǎn)品，常因灌封工藝不當(dāng)而工作時(shí)會(huì)出現(xiàn)局部放電(電暈)、線間打火或擊穿現(xiàn)象，是因?yàn)檫@類產(chǎn)品高壓線圈線徑很小(一般只有0.020.04mm)，灌封料未能完全浸透匝間使線圈匝間存留空隙。由于空隙介電常數(shù)遠(yuǎn)小于環(huán)氧灌封料，在交變高壓條件下會(huì)產(chǎn)生不均勻電場(chǎng)，引起界面局部放電使材料老化分解造成絕緣破壞。從工藝角度分析，造成線間空隙有以下2方面原因：灌封時(shí)真空度不夠高，線間空氣未能完全排除，使材料無法完全浸滲；灌封前試件預(yù)熱溫度不夠，灌人試件物料黏度不能迅速降低，影響浸滲。對(duì)于手工灌封或先混合脫泡后真空灌封工藝，物料混合脫泡溫度高、

4、作業(yè)時(shí)間長或超過物料適用期，以及灌封后產(chǎn)品未及時(shí)進(jìn)入加熱固化程序，都會(huì)造成物料黏度增大，影響對(duì)線圈的浸滲。熱固化環(huán)氧灌封材料復(fù)合物，起始溫度越高黏度越小，隨時(shí)間延長黏度增長也越迅速，因此為使物料對(duì)線圈有良好的浸滲性，操作上應(yīng)注意做到灌封料復(fù)合物應(yīng)保持在給定的溫度范圍內(nèi)，并在適用期內(nèi)使用完畢；灌封前試件要加熱到規(guī)定溫度，灌封完畢應(yīng)及時(shí)進(jìn)入加熱固化程序；灌封真空度要符合技術(shù)規(guī)范要求。 第二大問題是灌封件表面縮孔、局部凹陷、開裂灌封料在加熱固化過程中，會(huì)產(chǎn)生2種收縮：即由液態(tài)到固態(tài)相變過程中的化學(xué)收縮和降溫過程中的物理收縮。固化過程中的化學(xué)變化收縮又有2個(gè)過程，從灌封后加熱化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)開始到微觀網(wǎng)狀

5、結(jié)構(gòu)初步形成階段產(chǎn)生的收縮，稱之為凝膠預(yù)固化收縮，從凝膠到完全固化階段產(chǎn)生的收縮我們稱之為后固化收縮。這2個(gè)過程的收縮量是不一樣的，前者由液態(tài)轉(zhuǎn)變成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)過程中物理狀態(tài)發(fā)生突變，反應(yīng)基團(tuán)消耗量大于后者，體積收縮量也高于后者。如灌封試件采取一次高溫固化，則固化過程中的2個(gè)階段過于接近，凝膠預(yù)固化和后固化近乎同時(shí)完成，這不僅會(huì)引起過高的放熱峰、損壞元件，還會(huì)使灌封件產(chǎn)生巨大的內(nèi)應(yīng)力造成產(chǎn)品內(nèi)部和外觀的缺損。為獲得良好的制件，必須在灌封料配方設(shè)計(jì)和固化工藝制定時(shí)，重點(diǎn)關(guān)注灌封料的固化速度與固化條件的匹配問題。通常采用的方法是依照灌封料的性質(zhì)、用途按不同溫區(qū)分段固化的工藝。在凝膠預(yù)固化溫區(qū)段灌封料固

6、化反應(yīng)緩慢進(jìn)行、反應(yīng)熱逐漸釋放，物料黏度增加和體積收縮平緩進(jìn)行。此階段物料處于流態(tài)，則體積收縮表現(xiàn)為液面下降直至凝膠，可完全消除該階段體積收縮內(nèi)應(yīng)力。從凝膠預(yù)固化到后固化階段升溫應(yīng)平緩，固化完畢灌封件應(yīng)隨加熱設(shè)備同步緩慢降溫，多方面減少、調(diào)節(jié)制件內(nèi)應(yīng)力分布狀況，可避免制件表面產(chǎn)生縮孔、凹陷甚至開裂現(xiàn)象。對(duì)灌封料固化條件的制訂，還要參照灌封制件內(nèi)封埋元件的排布、飽滿程度及制件大小、形狀、單只灌封量等，對(duì)單只灌封量較大而封埋元件較少的，適當(dāng)?shù)亟档湍z預(yù)固化溫度并延長時(shí)間是完全必要的。 最后一個(gè)問題是固化物表面不良或局部不固化，這些現(xiàn)象也多與固化工藝相關(guān)。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)專家表示，其主要原因是計(jì)量或混合裝置失靈、生產(chǎn)人員操作失誤；a組分長時(shí)間存放出現(xiàn)沉淀，用前未能充分?jǐn)嚢杈鶆?/p>