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環氧樹脂灌封膠工藝流程及問題分析

發布時間:2020-05-18 01:37:16 閱讀量: 來源:威凱樹脂膠網
環氧樹脂灌封工藝
 
環氧樹脂灌封有常態和真空兩種工藝。下圖為手工真空灌封工藝流程。
 
1.要灌封的產品需要保持干燥、清潔。
 
2.混合前,首先把A組分和B組分在各自的容器內充分攪拌均勻。
 
3.按重量配比準確稱量,配比混合后需充分攪拌均勻,以避免固化不完全。
 
4.一般而言,20mm以下的模壓可以模壓后自然脫泡,因為溫度高造成固化速度加快或模壓深度較深,所以可根據需要進行脫泡。這時為了除去模壓后表面和內部產生的氣泡,應把混合液放入真空容器中,在0.8MPa下至少脫泡5分鐘。
 
5.應在固化前后技術參數表中給出的溫度之上,保持相應的固化時間,如果應用厚度較厚,固化時間可能會超過。室溫或加熱固化均可。膠的固化速度受固化溫度的影響,在冬季需很長時間才能固化,建議采用加熱方式固化,80~100℃下固化15分鐘,室溫條件下一般需8小時左右固化。
 
6.固化過程中,請保持環境干凈,以免雜質或塵土落入未固化的膠液表面。
環氧樹脂灌封膠
 
環氧樹脂膠灌封工藝常見缺陷
  一、器件表面縮孔、局部凹陷、開裂
  灌封料在加熱固化過程中會產生兩種收縮:由液態到固態相變過程中的化學收縮和降溫過程中的物理收縮。固化過程中的化學變化收縮又有兩個過程:從灌封后加熱化學交聯反應開始到微觀網狀結構初步形成階段產生的收縮,稱之為凝膠預固化收縮;從凝膠到完全固化階段產生的收縮我們稱之為后固化收縮。這兩個過程的收縮量是不一樣的,前者由液態轉變成網狀結構過程中物理狀態發生突變,反應基團消耗量大于后者,體積收縮量也高于后者。
 
  如灌封試件采取一次高溫固化,則固化過程中的兩個階段過于接近,凝膠預固化和后固化近乎同時完成,這不僅會引起過高的放熱峰、損壞元件,還會使灌封件產生巨大的內應力造成產品內部和外觀的缺損。為獲得良好的制件,必須在灌封料配方設計和固化工藝制定時,重點關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、用途按不同溫區分段固化。在凝膠預固化溫區段灌封料固化反應緩慢進行、反應熱逐漸釋放,物料黏度增加和體積收縮平緩進行。
 
  此階段物料處于流態,則體積收縮表現為液面下降直至凝膠,可完全消除該階段體積收縮內應力。從凝膠預固化到后固化階段升溫應平緩,固化完畢灌封件應隨加熱設備同步緩慢降溫,多方面減少、調節制件內應力分布狀況,可避免制件表面產生縮孔、凹陷甚至開裂現象。對灌封料固化條件的制訂,還要參照灌封器件內元件的排布、飽滿程度及制件大小、形狀、單只灌封量等。對單只灌封量較大而封埋元件較少的,適當地降低凝膠預固化溫度并延長時間是完全必要的。
 
  二、固化物表面不良或局部不固化
 
  其主要原因是計量或混合裝置失靈、生產人員操作失誤;A組分長時間存放出現沉淀,用前未能充分攪拌均勻,造成樹脂和固化劑實際比例失調;B組分長時間敞口存放、吸濕失效;高潮濕季節灌封件未及時進入固化程序,物件表面吸濕??傊?,要獲得一個良好的灌封產品,灌封及固化工藝的確是一個值得高度重視的問題。
 
影響環氧樹脂膠灌封工藝性的因素
 
  環氧灌封材料應具有較好的流動性和較長的適用期,同時粘度要適中,避免在膠液流動過程中造成填料的沉降。
 
  促進劑對凝膠時間的影響,環氧樹脂常溫下粘度很大,與M ETHPA液體酸酐固化劑混合可有效降低樹脂粘度,但酸酐固化劑在固化環氧樹脂時反應活化能很大,需要高溫固化。叔胺類促進劑可以有效地提高環氧樹脂的活性,使固化體系在較低的固化溫度和較短的固化時間內獲得良好的綜合性能。
 
  溫度對凝膠時間的影響,溫度較低時,固化體系活性較差,凝膠時間較長,適用期長,但膠液粘度大,流動性差, 體系粘度增長過慢,造成固化過程中的填料沉降,產生填料分布不均勻而引起的內應力灌封工藝性差。溫度很高時,灌封工藝性也不好。固化溫度過高,固化體系固化反應速度太快,雖然填料不會產生沉降, 但膠液凝膠時間很短,粘度增長速度很快,會產生較大的固化內應力,導致材料綜合性能的下降。
 
  填料添加量對粘度的影響,以氧化鋁填料為例,添加量對澆注體系粘度的影響,在80℃下隨時間的變化情況??梢钥闯鲭S著氧化鋁填料用量增多,澆注體系的起始粘度不斷增大,同時在80℃下從起始粘度升致10000cps時填料420份比200份所需的時間要短。這不利于灌封材料的工藝性。
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