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环氧树脂灌封胶工艺流程及问题分析

发布时间:2020-05-18 09:37 阅读量: 来源:东莞地坪漆网
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。
环氧树脂灌封胶
 
环氧树脂胶灌封工艺常见缺陷
  一、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,这不仅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。
 
  二、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。
 
影响环氧树脂胶灌封工艺性的因素
 
  环氧灌封材料应具有较好的流动性和较长的适用期,同时粘度要适中,避免在胶液流动过程中造成填料的沉降。
 
  促进剂对凝胶时间的影响,环氧树脂常温下粘度很大,与M ETHPA液体酸酐固化剂混合可有效降低树脂粘度,但酸酐固化剂在固化环氧树脂时反应活化能很大,需要高温固化。叔胺类促进剂可以有效地提高环氧树脂的活性,使固化体系在较低的固化温度和较短的固化时间内获得良好的综合性能。
 
  温度对凝胶时间的影响,温度较低时,固化体系活性较差,凝胶时间较长,适用期长,但胶液粘度大,流动性差, 体系粘度增长过慢,造成固化过程中的填料沉降,产生填料分布不均匀而引起的内应力灌封工艺性差。温度很高时,灌封工艺性也不好。固化温度过高,固化体系固化反应速度太快,虽然填料不会产生沉降, 但胶液凝胶时间很短,粘度增长速度很快,会产生较大的固化内应力,导致材料综合性能的下降。
 
  填料添加量对粘度的影响,以氧化铝填料为例,添加量对浇注体系粘度的影响,在80℃下随时间的变化情况。可以看出随着氧化铝填料用量增多,浇注体系的起始粘度不断增大,同时在80℃下从起始粘度升致10000cps时填料420份比200份所需的时间要短。这不利于灌封材料的工艺性。
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