隨著電子工業(yè)的大力發(fā)展，人們更注重產(chǎn)品的穩(wěn)定性，對(duì)電子產(chǎn)品的耐候性有更苛刻的要求，所以現(xiàn)在越來(lái)越多的電子產(chǎn)品需要灌封，灌封后的電子產(chǎn)品能增強(qiáng)其防水能力、抗震能力以及散熱性能，保護(hù)電子產(chǎn)品免受自然環(huán)境的侵蝕延長(zhǎng)其使用壽命。

　　電子產(chǎn)品灌封技術(shù)

　　灌封工藝技術(shù)是采用固體介質(zhì)未固化前排除空氣填充到元器件周?chē)?達(dá)到加固和提高抗電強(qiáng)度的作用。例如,戶(hù)外工作,艦船艙外的電路板,為了防止?jié)駳狻⒛?、鹽霧對(duì)電路的腐蝕,需要對(duì)電路板進(jìn)行灌封;為提高海上工作的電子設(shè)備的三防性能,所有的變壓器、阻流圈,要求灌封、裹復(fù)、包封或封端;為提高機(jī)載、航天電子設(shè)備抗振能力,對(duì)某些電路板需要進(jìn)行固體封裝或局部加固封裝;某些電纜插頭座,防止焊點(diǎn)腐蝕或折斷,需灌封。

　　灌封對(duì)象的選擇

　　灌封工藝,必須考慮它所針對(duì)的灌封對(duì)象。一般來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)圖紙或技術(shù)條件有特殊要求需灌封全部或其中一部分;產(chǎn)品要求氣密試驗(yàn)而安裝插頭座不是密封結(jié)構(gòu),如電連接器插頭插座等;產(chǎn)品在室外或在艦船甲板上工作部件的電路板;有抗沖擊、振動(dòng)要求,元器件需加固的部位,如減振器、鐵芯等;插頭接點(diǎn)間隙小,為提高接點(diǎn)強(qiáng)度或防鹽霧腐蝕,增強(qiáng) 焊點(diǎn)強(qiáng)度,防止導(dǎo)線(xiàn)折斷的插頭尾部需灌封;高壓部件或在低氣壓下工作的電路等。

　　灌封材料的選擇

　　灌封材料是灌封技術(shù)的基礎(chǔ),熟悉灌封材料的性狀,選擇合理的灌封材料,是灌封工藝成敗的關(guān)鍵,我們應(yīng)根據(jù)電子產(chǎn)品不同性能以及使用環(huán)境的要求,選擇不同性能的灌封材料,盡可能發(fā)揮各種材料的優(yōu)點(diǎn),以滿(mǎn)足產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求。電子工業(yè)中常用的灌封材料有環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅彈性體和聚氨酯。其中環(huán)氧樹(shù)脂和有機(jī)硅彈性體應(yīng)用最為廣泛。 用于電子產(chǎn)品灌封的環(huán)氧樹(shù)脂應(yīng)滿(mǎn)足以下要求:

　　(1)能承受樹(shù)脂固化過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力;

　　(2)能承受冷熱環(huán)境交變產(chǎn)生的應(yīng)力;

　　(3)能承受電器運(yùn)行時(shí)的溫度;

　　(4)能承受短路時(shí)的熱應(yīng)力;

　　(5)樹(shù)脂固化時(shí)放熱小;

　　(6)樹(shù)脂適用于澆注;

　　(7)樹(shù)脂固化后具有一定的電氣性能。

　　環(huán)氧樹(shù)脂主要有雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛環(huán)氧樹(shù)脂和脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂三大類(lèi)。在環(huán)氧灌封材料中,常選用低分子量的雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂,如:E-44、E-51、E-39D等作為灌封材料,這一類(lèi)樹(shù)脂具有粘接性高,收縮率低(收縮率低于2%),耐熱性好、化學(xué)惰性、灌注工藝好、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是脆性大,韌性不足,固化時(shí)有一定的內(nèi)應(yīng)力,一般應(yīng)用在一些高壓部件上,如:高壓變壓器,集電匯流環(huán)等。

　　硅橡膠可在-60℃～200℃長(zhǎng)期保持彈性,固化時(shí)不吸熱、不放熱,固化后不收縮,對(duì)材料粘接性好,并具有優(yōu)良的電性能和化學(xué)穩(wěn)定性能,能耐水、耐臭氧、耐氣候,用其灌封電子產(chǎn)品后,可以起到防潮、防腐蝕、防震、防塵的作用,提高使用性能和穩(wěn)定參數(shù)。硅橡膠又根據(jù)所含組份的不同分為單組份和雙組份,常用的單組份硅橡膠有GD-414和GD-406等,它的最大優(yōu)點(diǎn)比起雙組份而言是操作簡(jiǎn)單易行,一般應(yīng)用在電連接器插頭座和灌封時(shí)的堵封上;雙組份硅橡膠分縮合型和加工成型,縮合型硅橡膠在二丁基硅酸錫作為催化劑、正硅酸乙酯作為固化劑的情況下交聯(lián)成彈性體,具有優(yōu)良的電氣性能,耐水、耐氣候老化性能,缺點(diǎn)是固化后的彈性體與金屬的粘接性能較差,所以灌封時(shí)組件表面一般應(yīng)涂有交聯(lián)劑,一般應(yīng)用其灌封電源組合、電路板等。加工成型硅橡膠又命名為GN型硅凝膠,其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)金屬不會(huì)產(chǎn)生腐蝕,且無(wú)毒,在密封容器內(nèi),高溫下不會(huì)象雙組份縮合型硅橡膠那樣由彈性體變?yōu)榱黧w,并且表面與深層同時(shí)熟化,熟化后,強(qiáng)度高,透明,收縮率低,對(duì)應(yīng)力敏感的元器件如鐵氧體、坡莫合金器件更為合適,并可作為無(wú)殼機(jī)構(gòu)的灌封件,這類(lèi)加成型硅凝膠是無(wú)線(xiàn)電子工業(yè)和其它工業(yè)部門(mén)可廣泛推廣的性能良好的材料。缺點(diǎn)是易中毒,切忌工作環(huán)境和工件表面沾有含有氮、硫、磷的化合物及金屬有機(jī)酸。

　　聚氨酯灌封材料兼有彈性、透明、低硬度、對(duì)各種材料有良好的粘接力(它在低溫下的粘接強(qiáng)度甚至高于室溫下的粘接強(qiáng)度),良好的電性能以及低溫柔性的性能,但是聚氨脂材料有毒,對(duì)人體健康有害,選用時(shí)應(yīng)采用低毒的聚氨酯材料,一般應(yīng)用在內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的電子元件和電器設(shè)備的封裝,如洗衣機(jī)電腦板、洗碗機(jī)線(xiàn)路板、電纜接頭和終端等。 一般來(lái)說(shuō),我們對(duì)灌封材料的性能有以下幾方面的要求。

　　(1)電性能方面

　　在各種不同的頻率下:介電損耗正切值tanδ低,介電系數(shù)值ε低且穩(wěn)定,體積電阻率ρv和表面電阻率ρs值高,長(zhǎng)期受潮后允許下降,但不得低于5×109Ω,擊穿電壓高,受潮后不得低于10kV/mm(測(cè)試樣板厚度為2mm時(shí))。

　　(2)物理化學(xué)性能要求

　　導(dǎo)熱性能良好,對(duì)高壓變壓器,灌封材料導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)≥0.4W/(m?K);線(xiàn)脹系數(shù)低,能承受急劇的溫度變化沖擊;灌封器件材料粘接性好,不脫層,固化收縮率低;熱畸變溫度高于器件工作溫度;防潮性好,不長(zhǎng)霉;耐化學(xué)腐蝕性,尤其耐油或其它工作環(huán)境中接觸的化學(xué)物質(zhì);具有抗輻射性,在一般劑量之下不產(chǎn)生降解;黏度低,有滲透性,具有合適的工藝性能及較長(zhǎng)的適用期;聚熱時(shí),放熱峰要平穩(wěn)。

　　(3)常用典型封裝材料性能及應(yīng)用特性對(duì)比 常用典型封裝材料的性能及應(yīng)用特性對(duì)比。

　　(4)灌封工藝 灌封工藝按電器絕緣處理方式不同可分為模具成型和無(wú)模具成型兩種。模具成型又分為一般澆注和真空灌注兩種。在其它條件相同時(shí)采用真空灌注的體系性能較好。為了保證產(chǎn)品灌封質(zhì)量,根據(jù)灌封材料的不同,編制不同的可行性典型工藝規(guī)程,并嚴(yán)格按工藝規(guī)程操作。一般灌封工藝流程如圖1所示。

　　(5) 灌封工藝必須注意的幾個(gè)問(wèn)題及改正措施

　　5.1 模具準(zhǔn)備

　　由于灌封膠料大多易流動(dòng),粘接性好,而且價(jià)格昂貴,為了不造成膠料到處漏流、浪費(fèi)膠料和污染環(huán)境,對(duì)于模具成型的灌封工藝模具設(shè)計(jì)是必不可少的,由于灌封組件是多種多樣的,我們不可能設(shè)計(jì)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)形式的模具。一般設(shè)計(jì)模具應(yīng)做到:

　　(1)便于組裝,便于拆卸;

　　(2)配合緊密,防止膠液漫流;

　　(3)支撐底面平整,固化后膠體厚度應(yīng)一致;

　　(4)便于控制灌封高度。

　　5.2 工件清洗 工件的清洗也是灌封工藝重要的一環(huán),一般用無(wú)水乙醇、汽油、丙酮或二甲苯清洗兩到三遍為好,特別是有焊點(diǎn)的地方,一定要清洗干凈,以防引起催化劑的中毒。如選用有機(jī)硅凝膠作為灌封原料的電子產(chǎn)品,切忌表面沾有含有氮、硫、磷的化合物及金屬有機(jī)酸接觸,否則膠料不能硫化。