環(huán)氧樹(shù)脂灌封工藝
環(huán)氧樹(shù)脂灌封有常態(tài)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(chǎn)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(nèi)充分?jǐn)嚢杈鶆颉?/span>
3.按重量配比準(zhǔn)確稱量，配比混合后需充分?jǐn)嚢杈鶆颍员苊夤袒煌耆?/span>
4.一般而言，20mm以下的模壓可以模壓后自然脫泡，因?yàn)闇囟雀咴斐晒袒俣燃涌旎蚰荷疃容^深，所以可根據(jù)需要進(jìn)行脫泡。這時(shí)為了除去模壓后表面和內(nèi)部產(chǎn)生的氣泡，應(yīng)把混合液放入真空容器中，在0.8MPa下至少脫泡5分鐘。
5.應(yīng)在固化前后技術(shù)參數(shù)表中給出的溫度之上，保持相應(yīng)的固化時(shí)間,如果應(yīng)用厚度較厚,固化時(shí)間可能會(huì)超過(guò)。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(zhǎng)時(shí)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(shí)左右固化。
6.固化過(guò)程中，請(qǐng)保持環(huán)境干凈，以免雜質(zhì)或塵土落入未固化的膠液表面。
環(huán)氧樹(shù)脂膠灌封工藝常見(jiàn)缺陷
一、器件表面縮孔、局部凹陷、開(kāi)裂
灌封料在加熱固化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生兩種收縮：由液態(tài)到固態(tài)相變過(guò)程中的化學(xué)收縮和降溫過(guò)程中的物理收縮。固化過(guò)程中的化學(xué)變化收縮又有兩個(gè)過(guò)程：從灌封后加熱化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)開(kāi)始到微觀網(wǎng)狀結(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。這兩個(gè)過(guò)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(guò)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(guò)程中的兩個(gè)階段過(guò)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(guò)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(wèn)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。在凝膠預(yù)固化溫區(qū)段灌封料固化反應(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(kāi)裂現(xiàn)象。對(duì)灌封料固化條件的制訂，還要參照灌封器件內(nèi)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(zhǎng)時(shí)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(jì)量或混合裝置失靈、生產(chǎn)人員操作失誤；A組分長(zhǎng)時(shí)間存放出現(xiàn)沉淀，用前未能充分?jǐn)嚢杈鶆颍斐蓸?shù)脂和固化劑實(shí)際比例失調(diào)；B組分長(zhǎng)時(shí)間敞口存放、吸濕失效；高潮濕季節(jié)灌封件未及時(shí)進(jìn)入固化程序，物件表面吸濕。總之，要獲得一個(gè)良好的灌封產(chǎn)品，灌封及固化工藝的確是一個(gè)值得高度重視的問(wèn)題。
影響環(huán)氧樹(shù)脂膠灌封工藝性的因素
環(huán)氧灌封材料應(yīng)具有較好的流動(dòng)性和較長(zhǎng)的適用期,同時(shí)粘度要適中,避免在膠液流動(dòng)過(guò)程中造成填料的沉降。
促進(jìn)劑對(duì)凝膠時(shí)間的影響，環(huán)氧樹(shù)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(shù)脂粘度,但酸酐固化劑在固化環(huán)氧樹(shù)脂時(shí)反應(yīng)活化能很大,需要高溫固化。叔胺類促進(jìn)劑可以有效地提高環(huán)氧樹(shù)脂的活性,使固化體系在較低的固化溫度和較短的固化時(shí)間內(nèi)獲得良好的綜合性能。
溫度對(duì)凝膠時(shí)間的影響，溫度較低時(shí),固化體系活性較差,凝膠時(shí)間較長(zhǎng),適用期長(zhǎng),但膠液粘度大,流動(dòng)性差, 體系粘度增長(zhǎng)過(guò)慢,造成固化過(guò)程中的填料沉降，產(chǎn)生填料分布不均勻而引起的內(nèi)應(yīng)力灌封工藝性差。溫度很高時(shí),灌封工藝性也不好。固化溫度過(guò)高,固化體系固化反應(yīng)速度太快,雖然填料不會(huì)產(chǎn)生沉降, 但膠液凝膠時(shí)間很短,粘度增長(zhǎng)速度很快,會(huì)產(chǎn)生較大的固化內(nèi)應(yīng)力,導(dǎo)致材料綜合性能的下降。
填料添加量對(duì)粘度的影響，以氧化鋁填料為例，添加量對(duì)澆注體系粘度的影響，在80℃下隨時(shí)間的變化情況。可以看出隨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(shí)在80℃下從起始粘度升致10000cps時(shí)填料420份比200份所需的時(shí)間要短。這不利于灌封材料的工藝性。
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