灌封工藝在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用

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圍，達(dá)到加固和提高抗電強(qiáng)度的作用。例如，戶外工作，艦船艙外的電路板，為了防止?jié)駳?、凝露、鹽霧對(duì)電路的腐蝕，達(dá)到導(dǎo)熱等效果需要對(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。

1.灌封對(duì)象的選擇

編寫灌封工藝，必須考慮它所針對(duì)的灌封對(duì)象。一般來說，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。

2.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)氧樹脂、有機(jī)硅彈性體和聚氨酯。

硅橡膠可在-60℃~200℃長期保持彈性，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、導(dǎo)熱性能和化學(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，可以起到導(dǎo)熱、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，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，其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)金屬不會(huì)產(chǎn)生腐蝕，且無毒，在密封容器內(nèi)，高溫下不會(huì)像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，并可作為無殼機(jī)構(gòu)的灌封件，這類加成型硅凝膠是無線電子工業(yè)和其它工業(yè)部門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。

(1)電性能方面

在各種不同的頻率下:介電損耗正切值tan δ低，介電系數(shù)值ε低且穩(wěn)定，體積電阻率ρ v和表面電阻率ρ s值高，長期受潮后允許下降，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，不會(huì)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的適用期；聚熱時(shí)，放熱峰要平穩(wěn)。

3.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。

4.灌封工藝注意事項(xiàng)及改正措施

（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。

（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。