1. Che cos'è l'invasatura?L'incapsulamento (potting) consiste nel versare colla di incapsulamento poliuretanica, colla di incapsulamento siliconica e colla di incapsulamento a base di resina epossidica all'interno di dispositivi dotati di componenti e circuiti elettronici, utilizzando attrezzature o manualmente, e nel solidificarli a temperatura ambiente o in condizioni di riscaldamento, trasformandoli in materiali isolanti polimerici termoindurenti con prestazioni eccellenti, raggiungendo così gli scopi di incollaggio, sigillatura, incapsulamento e protezione del rivestimento.     2. What is the main function of potting?
Le funzioni principali dell'incapsulamento sono: 1) Rafforzare l'integrità dei dispositivi elettronici e migliorare laurto, vibrazioneresistance; 2) Improve the resistance between internal components and circuitsIsolamento, favorevole alla miniaturizzazione e alla riduzione del peso dei dispositivi; 3) Evitare l'esposizione diretta di componenti e circuiti e migliorare le prestazioni del dispositivoImpermeabile, antipolvere, resistente all'umiditàPrestazioni; 5) Trasferimento di calore e conduzione del calore;
  3. Quali sono i vantaggi e gli svantaggi dei tre tipi di colla per vasi?        

1) Epoxy resin potting glue

Most of the epoxy resin potting glue is hard. After curing, it is almost as hard as stone and is difficult to remove. It has good confidentiality function, but there are also a few that are soft. The ordinary temperature resistance is about 100℃, the temperature resistance of heat curing is about 150℃, and there are also those with temperature resistance above 300℃. It has the characteristics of fixation, insulation, waterproof, oil-proof, dust-proof, anti-theft, corrosion resistance, aging resistance, resistance to cold and heat shock, etc. Common epoxy potting adhesives include: flame retardant, thermal conductive, low viscosity, high temperature resistant, etc.

vantaggio:It has good adhesion to hard materials, has excellent high temperature resistance and electrical insulation capabilities, is simple to operate, is very stable before and after curing, and has excellent adhesion to a variety of metal substrates and porous substrates.  discordanza:It has weak resistance to cold and heat changes. It is prone to cracks after being subjected to cold and heat shocks, causing water vapor to penetrate into electronic components from the cracks, and has poor moisture resistance. Moreover, after curing, the colloid has a high hardness and is relatively brittle, which can easily damage electronic components. It cannot be opened after potting and has poor repairability.  Campo di applicazione:Epoxy resin potting glue easily penetrates into the gaps of products, and is suitable for potting small and medium-sized electronic components that are under normal temperature conditions and have no special requirements for environmental mechanical properties, such as automobile and motorcycle igniters, LED drive power supplies, sensors, toroidal transformers, capacitors, triggers, LED waterproof lights, and circuit board confidentiality, insulation, and moisture-proof (water) potting.  
   2) Colla siliconica per vasi
 

After curing, silicone electronic potting glue is mostly soft, elastic and can be repaired, referred to as soft glue, and has poor adhesion. The color can generally be adjusted as needed, either transparent or non-transparent or colored. Two-component silicone potting glue is the most common. This type of glue includes condensation type and addition agent type. Generally, the condensation type has poor adhesion to components and potting cavities, and will produce volatile low-molecular substances during the curing process, and will have a significant shrinkage after curing; the addition-type (also known as silicone gel) has a very small shrinkage, will not produce volatile low-molecular substances during the curing process, and can be heated and cured quickly.  vantaggio:Ha una forte resistenza all'invecchiamento, una buona resistenza agli agenti atmosferici e un'eccellente resistenza agli urti; ha un'eccellente resistenza alle variazioni di temperatura e conduttività termica e può essere utilizzato in un ampio intervallo di temperature operative. Può mantenere l'elasticità nell'intervallo di temperatura da -60 °C a 200 °C senza screpolarsi e può essere utilizzato a 250 °C per lungo tempo. Il tipo a polimerizzazione a caldo ha una maggiore resistenza alla temperatura, ha eccellenti proprietà elettriche e capacità di isolamento e ha migliori proprietà di isolamento rispetto alla resina epossidica e può sopportare una tensione superiore a 10,000 V. Dopo l'incapsulamento può migliorare efficacemente l'isolamento tra i componenti interni e i circuiti e migliorare la stabilità dei componenti elettronici; non è corrosivo per i componenti elettronici e non produce sottoprodotti durante la reazione di polimerizzazione; ha eccellenti capacità di rilavorazione e i componenti sigillati possono essere rimossi rapidamente e facilmente per la riparazione e la sostituzione; ha un'eccellente conduttività termica Ha un'elevata capacità energetica e ignifuga, migliorando efficacemente la capacità di dissipazione del calore e il fattore di sicurezza dei componenti elettronici; Ha una bassa viscosità, una buona fluidità e può penetrare in piccole fessure e sotto i componenti; può essere indurito a temperatura ambiente o riscaldato, ha buone proprietà antischiuma ed è più comodo da usare; ha un basso tasso di ritiro durante l'indurimento e ha eccellenti prestazioni di impermeabilità e resistenza ai terremoti.
   

discordanza:High price and poor adhesion.

Campo di applicazione:Adatto per l'incapsulamento di vari componenti elettronici operanti in ambienti difficili.

Quali sono i vantaggi della colla siliconica per incapsulamento di componenti elettronici rispetto ad altre colle per incapsulamento?

Vantaggio 1:Provide long-term protection for sensitive circuits or electronic components, and provide long-term effective protection for electronic modules and devices, whether they are simple or complex structures and shapes.  Vantaggio 2:It has stable dielectric insulation properties and is an effective barrier to prevent environmental pollution. After curing, it forms a soft elastomer that can eliminate the stress caused by impact and vibration within a wide range of temperature and humidity.  Vantaggio 3:È in grado di mantenere le sue proprietà fisiche ed elettriche originali in diversi ambienti di lavoro, resiste alla degradazione causata dall'ozono e dai raggi ultravioletti e presenta una buona stabilità chimica.

Vantaggio 4:Dopo l'incapsulamento, è facile pulire e smontare il componente, consentendo la riparazione dei componenti elettronici e la reiniezione di nuova colla di incapsulamento nelle parti riparate.

3) Colla poliuretanica per vasi

 

La colla per incapsulamento poliuretanica è anche chiamata colla per incapsulamento PU. Dopo l'indurimento, è per lo più morbida ed elastica e può essere riparata. Viene definita colla morbida. L'adesività è intermedia tra quella dell'epossidica e quella del silicone. La resistenza alla temperatura è media, generalmente non superiore a 100 °C. Dopo l'incapsulamento si formano molte bolle. Le condizioni di incapsulamento devono essere sottovuoto. L'adesività è intermedia tra quella dell'epossidica e quella del silicone.

vantaggio:Presenta una buona resistenza alle basse temperature e le sue prestazioni antiurto sono le migliori tra i tre. Ha le caratteristiche di bassa durezza, resistenza moderata, buona elasticità, resistenza all'acqua, resistenza alla muffa, resistenza agli urti e trasparenza. Ha un eccellente isolamento elettrico e ritardante di fiamma, non corrode i componenti elettrici e ha una buona adesione ad acciaio, alluminio, rame, stagno e altri metalli, nonché a gomma, plastica, legno e altri materiali.  discordanza:La resistenza alle alte temperature è scarsa, la superficie del colloide dopo la polimerizzazione non è liscia e la tenacità è scarsa, la capacità anti-invecchiamento e la resistenza ai raggi UV sono deboli e il colloide tende a cambiare colore.  Campo di applicazione:It is suitable for potting indoor electrical components with low calorific value. It can protect the installed and debugged electronic components and circuits from vibration, corrosion, moisture and dust. It is an ideal potting material for moisture-proof and anti-corrosion treatment of electronic and electrical parts.  
    4. Quali aspetti bisogna considerare nella scelta dei materiali per la coltivazione in vaso?   1) Requisiti prestazionali dopo l'invasatura:Operating temperature, hot and cold alternating conditions, internal stress conditions of components, whether used outdoors or indoors, stress conditions, whether flame retardancy and thermal conductivity are required, color requirements, etc.;2) Processo di invasatura:Manuale o automatico, temperatura ambiente o riscaldamento, tempo di indurimento completo, tempo di solidificazione della colla dopo la miscelazione, ecc.;3) CostoLa proporzione dei materiali di incapsulamento varia notevolmente. Dobbiamo considerare il costo effettivo dopo l'incapsulamento, piuttosto che limitarci a guardare il prezzo di vendita del materiale. Gli adesivi utilizzati per l'incapsulamento sono classificati in base alle funzioni: colla per incapsulamento termoconduttiva, colla per incapsulamento adesiva e colla per incapsulamento impermeabile; in base ai materiali, si distinguono in colla per incapsulamento poliuretanica, colla per incapsulamento siliconica e colla per incapsulamento a base di resina epossidica. Per quanto riguarda la scelta tra colla morbida e colla dura, entrambe sono accettabili. Per l'incapsulamento e l'isolamento impermeabile, se sono richieste resistenza alle alte temperature e conduttività termica, si consiglia di utilizzare la colla morbida siliconica; se è richiesta resistenza alle basse temperature, si consiglia di utilizzare la colla morbida poliuretanica; se non ci sono requisiti specifici, si consiglia di utilizzare la colla dura epossidica, poiché quest'ultima polimerizza più velocemente della colla siliconica. La colla per incapsulamento a base di resina epossidica ha un'ampia gamma di applicazioni, i requisiti tecnici variano notevolmente e ne esistono molte varietà. In base alle condizioni di polimerizzazione, si possono distinguere due categorie: polimerizzazione a temperatura ambiente e polimerizzazione a caldo; In base alla forma farmaceutica, si possono distinguere due categorie: bicomponenti e monocomponenti. Inoltre, la colla epossidica per incapsulamento a polimerizzazione a temperatura ambiente è generalmente bicomponente. Il suo vantaggio è che può essere polimerizzata senza riscaldamento dopo l'incapsulamento, operazione che richiede attrezzature specifiche. I requisiti non sono elevati ed è facile da usare. Gli svantaggi sono che la miscela di colla ha un'elevata viscosità di esercizio, una scarsa impregnazione, un breve tempo di lavorabilità e una resistenza al calore e proprietà elettriche del prodotto polimerizzato non molto elevate. Viene generalmente utilizzata per l'incapsulamento di dispositivi elettronici a bassa tensione o in situazioni in cui il riscaldamento e la polimerizzazione non sono adatti.  
   5. Processo di invasaturaThe quality of potting products is mainly closely related to product design, component selection, assembly and potting materials used. The potting process is also a factor that cannot be ignored. Epoxy potting has two potting processes: normal and vacuum.  Nei dispositivi elettrici a bassa tensione si utilizzano generalmente resine epossidiche e materiali di incapsulamento a base di ammine che polimerizzano a temperatura ambiente, e spesso si ricorre a un incapsulamento tradizionale..   Per l'incapsulamento dei dispositivi elettronici ad alta tensione si utilizzano generalmente resine epossidiche e materiali di incapsulamento termoindurenti a base di anidride acida, e spesso si ricorre a processi di incapsulamento sottovuoto.Attualmente quelli più comuni includonoIncapsulamento sottovuoto manualeandMechanical vacuum pottingEsistono due metodi e l'incapsulamento meccanico sottovuoto può essere suddiviso in due situazioni: i componenti A e B vengono prima miscelati e degassati e poi incapsulati; oppure vengono degassati separatamente e poi miscelati e incapsulati.Esistono tre metodi operativi:Il primo tipo: colla per incapsulamento elettronico monocomponente, utilizzabile direttamente, può essere battuta o versata direttamente; il secondo tipo: colla per incapsulamento elettronico bicomponente a condensazione, agente indurente 2%-3% o altre proporzioni, agitazione-vuoto, degassamento-infusione; il terzo tipo: colla per incapsulamento elettronico additiva, agente indurente 1:1, 10:1;Il flusso del processo è il seguente:(1) Manual vacuum potting process (2) Mechanical vacuum potting process 1) Measurement: Accurately weigh component A and component B (curing agent). 2) Mixing: Mix the components; 3) Degassing: natural degassing and vacuum degassing; 4) Filling: The glue should be poured within the operating time otherwise it will affect leveling; 5) Curing: Heating or curing at room temperature. The potted product is cured at room temperature. After initial curing, it can enter the next process. It takes 8 to 24 hours for complete curing. When the temperature is high in summer, the curing will be faster; in winter when the temperature is low, the curing will be slower.  (3) Notes: a. The surface of the product to be potted must be cleaned before potting! b. Before weighing, be sure to stir components A and B thoroughly evenly so that the pigment (or filler) sinking to the bottom is dispersed into the glue liquid. c. The primer cannot be mixed directly with the rubber. The primer should be used first, and then the rubber can be used for potting after the primer is dry. d. The curing speed of the rubber has a certain relationship with the temperature. The curing will be slower at lower temperatures. In contrast, mechanical vacuum potting requires large equipment investment and high maintenance costs, but it is significantly better than the manual vacuum potting process in terms of product consistency and reliability. Regardless of the potting method, the set process conditions should be strictly adhered to, otherwise it will be difficult to obtain a satisfactory product.

Basic principles of automatic glue filling machine (video)
  6. Analysis of common problems and causes of potting products    (1) La tensione di avviamento della scarica parziale è bassa e si verificano scintille o scariche tra le linee. I prodotti elettronici ad alta tensione come TV, monitor, trasformatori di uscita e accenditori per automobili e motociclette spesso presentano questo problema a causa di un processo di incapsulamento improprio. Scariche parziali (archi), scintille o scariche tra le linee si verificano spesso durante il funzionamento. Questo perché il diametro delle bobine ad alta tensione di tali prodotti è molto piccolo, generalmente solo da 0.02 a 0.04 mm, e il materiale di incapsulamento non riesce a penetrare completamente le spire, lasciando degli spazi tra le spire della bobina.Poiché la costante dielettrica del vuoto è molto inferiore a quella del materiale di incapsulamento epossidico, in condizioni di alta tensione alternata si genererà un campo elettrico irregolare, che causerà scariche parziali all'interfaccia, provocando l'invecchiamento e la decomposizione del materiale e danneggiando l'isolamento.   From a process perspective, there are two reasons for the gaps between lines:
1) Il grado di vuoto non è sufficientemente elevato durante l'incapsulamento e l'aria non può essere completamente eliminata, impedendo la completa infiltrazione del materiale. 
?2) The preheating temperature of the glue or product before potting is not enough, and the viscosity cannot be reduced quickly, which affects the impregnation. Nel caso di incapsulamento manuale o di miscelazione e degassamento preliminari seguiti da incapsulamento sottovuoto, la temperatura di miscelazione e degassamento del materiale è elevata, il tempo di lavorazione è lungo o il tempo di lavorabilità del materiale viene superato, e il prodotto non entra nel processo di riscaldamento e polimerizzazione in tempo dopo l'incapsulamento, ciò provoca un aumento della viscosità del materiale e influisce sull'impregnazione della bobina. In precedenza, secondo esperti del settore, maggiore è la temperatura iniziale dei compositi di incapsulamento epossidico a polimerizzazione termica, minore è la viscosità. Con il passare del tempo, la viscosità aumenta più rapidamente. Pertanto, al fine di garantire una buona impregnazione della bobina, è necessario prestare attenzione ai seguenti punti durante l'operazione: 1) Il composto di incapsulamento deve essere mantenuto entro un determinato intervallo di temperatura e utilizzato entro il periodo applicabile. 2) Prima dell'incapsulamento, il prodotto deve essere riscaldato alla temperatura specificata. Dopo l'incapsulamento, il prodotto deve entrare nel processo di riscaldamento e polimerizzazione in tempo. 3) Il grado di vuoto dell'incapsulamento deve essere conforme alle specifiche tecniche.  
(2) Fori di ritiro, depressioni locali e crepe sulla superficie delle parti incapsulate. Durante il processo di riscaldamento e solidificazione, il materiale di incapsulamento subisce due tipi di ritiro, vale a dire il ritiro chimico durante il cambiamento di fase da liquido a solido e il ritiro fisico durante il processo di raffreddamento.Ulteriori analisi mostrano che durante il processo di polimerizzazione si verificano due processi: una di trasformazione chimica e una di contrazione. Dal riscaldamento che innesca la reazione di reticolazione chimica dopo l'incapsulamento, fino al ritiro causato dalla formazione iniziale della microstruttura reticolare, definiamo questo fenomeno ritiro da pre-polimerizzazione del gel. Il restringimento che si verifica dal gel allo stadio completamente polimerizzato è chiamato restringimento post-polimerizzazione. The amount of shrinkage in these two processes is different. Durante la trasformazione del primo dallo stato liquido a una struttura reticolare, lo stato fisico subisce un cambiamento improvviso, il consumo di gruppi reattivi è maggiore rispetto a quello del secondo, e anche la contrazione del volume è maggiore rispetto a quella del secondo. The disappearance of epoxy groups in the gel pre-curing stage (75℃/3h) is greater than that in the post-curing stage (110℃/3h). Anche i risultati dell'analisi termica differenziale lo confermano. Il grado di indurimento del campione dopo il trattamento a 750℃/3h è del 53%. If we adopt high-temperature curing for potted products, the two stages of the curing process are too close, and the gel pre-curing and post-curing are completed almost at the same time. This will not only cause excessive exothermic peaks and damage components, but also cause huge internal stress in the potted parts, causing defects in the interior and appearance of the product. Per ottenere buoni prodotti, dobbiamo concentrarci sull'abbinamento della velocità di indurimento del materiale di incapsulamento (cioè the gel time of the A and B compounds) and the curing conditions when designing the potting material formula and formulating the curing process. The commonly used method is: a process of segmented curing in different temperature zones according to the properties and uses of the potting material. Secondo gli esperti, l'incapsulamento dei trasformatori di uscita dei televisori a colori si basa su procedure di polimerizzazione segmentate in diverse zone di temperatura e sulle curve di rilascio del calore interne del prodotto. Nell'intervallo di temperatura di pre-polimerizzazione del gel, la reazione di polimerizzazione del materiale di incapsulamento procede lentamente, il calore di reazione viene rilasciato gradualmente e la viscosità del materiale aumenta e il volume si riduce leggermente. At this stage, the material is in a fluid state, and the volume shrinkage is manifested as a drop in the liquid level until it gels, which can completely eliminate the internal stress of volume shrinkage at this stage. Dalla fase di pre-polimerizzazione del gel a quella di post-polimerizzazione, anche l'aumento di temperatura deve essere graduale. Una volta completata la polimerizzazione, i pezzi incapsulati devono raffreddarsi lentamente in sincronia con l'apparecchiatura di riscaldamento per ridurre e uniformare la distribuzione delle tensioni interne del prodotto in diversi punti, al fine di evitare fori di ritiro, avvallamenti e persino crepe sulla superficie del prodotto. Nel definire le condizioni di stagionatura dei materiali di incapsulamento, è necessario tenere conto anche della disposizione e della quantità dei componenti incorporati nel prodotto di incapsulamento, nonché delle dimensioni, della forma e del volume di incapsulamento di ciascun elemento. Per un singolo volume di incapsulamento con un elevato numero di componenti incorporati, è assolutamente necessario abbassare opportunamente la temperatura di pre-polimerizzazione del gel e prolungarne il tempo.
(3) La scarsa qualità della superficie o la mancata polimerizzazione parziale del prodotto polimerizzato sono perlopiù legate al processo di polimerizzazione.Le ragioni principali sono:
1) Guasto del dispositivo di misurazione o miscelazione, errori operativi del personale di produzione.
2) Il componente A precipita dopo essere stato conservato a lungo e non viene mescolato uniformemente prima dell'uso, con conseguente squilibrio nella proporzione effettiva di resina e agente indurente.
3) Component B will become ineffective due to moisture absorption if stored in the open for a long time. 4) In high-humidity seasons, the potted parts do not enter the curing process in time, and the surface of the object absorbs moisture.
In sintesi, per ottenere un buon prodotto da invasare, il processo di invasatura e stagionatura è un aspetto che merita grande attenzione.  
  Domande frequenti sul riempimento con colla elettronica  

1) How to solve the problem of electronic potting glue that is poisoned and does not solidify?

Silicone poisoning generally occurs in addition-type electronic potting glue. After poisoning, the silicone will not cure. Therefore, when using addition-type potting glue, you should avoid contact with organic compounds containing phosphorus, sulfur, and nitrogen, or use polyurethane, epoxy resin, unsaturated polyester, condensation room temperature vulcanization silicone rubber and other products together with addition-type silicone to prevent poisoning and non-curing.

2) What can be used to clean the electronic potting glue that is accidentally stuck?

I detergenti per silicone comunemente utilizzati includono principalmente alcol, acetone, liquori, ecc. Ricordate di diluirli prima dell'uso.

3) Cosa devo fare se la colla per componenti elettronici non si asciuga in inverno?

Because the temperature in winter is very low, the electronic potting glue solidifies very slowly or even does not solidify for a long time after mixing. Therefore, we can increase the curing temperature and place the glue-filled product in a 25°C oven for solidification.  
  Epoxy resin potting materials, their processes and common problems
  1. Nel campo della tecnologia di confezionamento elettronico si sono verificati due importanti cambiamenti.Il primo cambiamento si è verificato nella prima metà degli anni '70 ed è stato caratterizzato dal passaggio dalla tecnologia di montaggio a inserimento di pin (come DIP) alla tecnologia di montaggio superficiale a quattro lati (come QFP); il secondo cambiamento si è verificato a metà degli anni '90, segnato dall'emergere dei package a sfere di saldatura e dei package di tipo BGA. La corrispondente tecnologia di montaggio superficiale e la tecnologia dei circuiti integrati a semiconduttore sono entrate insieme nel XXI secolo. Con lo sviluppo della tecnologia, sono emerse molte nuove tecnologie e forme di packaging, come il direct chip bonding, l'encapsulated plastic ball array (CD-PBGA), il flip-chip plastic ball array (Fc-PBGA), il chip scale packaging (CSP) e il multi-chip component (MCM). Un numero considerevole di questi package utilizza la tecnologia di packaging con materiale epossidico liquido. L'incapsulamento consiste nel versare la resina epossidica liquida nel dispositivo dotato di componenti e circuiti elettronici, meccanicamente o manualmente, e solidificarla a temperatura ambiente o in condizioni di riscaldamento per ottenere un materiale isolante polimerico termoisotropico con prestazioni eccellenti.  
  2. Requisiti di prestazione del prodotto     Potting materials should meet the following basic requirements: good performance, long pot life, suitable for large-volume automatic production line operations; low viscosity, strong impregnation, and can be filled between components and lines; during the potting and curing process, powder components such as fillers settle little and do not stratify; curing exothermic peak Low, curing shrinkage is small; the cured product has excellent electrical and mechanical properties, good heat resistance, good adhesion to a variety of materials, low water absorption and low linear expansion coefficient; in some cases, the potting material is also required to be flame retardant, weather-resistant, thermally conductive, and resistant to high and low temperature alternations. In specific semiconductor packaging, since the material must be in direct contact with the chip and substrate, in addition to meeting the above requirements, the product must also have the same purity as the chip mounting material. In the potting of flip-chips, since the gap between the chip and the substrate is very small, the viscosity of the potting material is required to be extremely low. In order to reduce the stress generated between the chip and the packaging material, the modulus of the packaging material cannot be too high. And in order to prevent moisture penetration at the interface, the packaging material should have good bonding properties with the chip and substrate.  
  3. Componenti principali e funzioni dei materiali di invasaturaThe function of potting materials is to strengthen the integrity of electronic devices and improve the resistance to external impact and vibration; improve the insulation between internal components and circuits, which is conducive to miniaturization and lightweight of devices; avoid direct exposure of components and circuits, and improve the waterproof and moisture-proof performance of devices. Epoxy resin potting material is a multi-component composite system, consisting of resin, curing agent, toughener, filler, etc. The viscosity, reactivity, service life, heat release, etc. of the system require comprehensive design in terms of formula, process, casting size and structure, etc., to achieve a comprehensive balance.  3.1 Resina epossidicaI materiali di incapsulamento in resina epossidica utilizzano generalmente resina epossidica liquida a basso peso molecolare di tipo bisfenolo A, caratterizzata da bassa viscosità e alto valore epossidico. Le resine più comunemente utilizzate sono E-54, E-51, E-44 ed E-42. Nell'incapsulamento di subfill flip-chip, il materiale di incapsulamento liquido deve avere una viscosità estremamente bassa a causa del piccolo spazio tra il chip e il substrato. Pertanto, l'utilizzo della sola resina epossidica di bisfenolo A non è sufficiente a soddisfare i requisiti del prodotto. Per ridurre la viscosità del prodotto e soddisfare al contempo i requisiti prestazionali, è possibile utilizzare resine composite: ad esempio, aggiungendo resina epossidica di bisfenolo F a bassa viscosità, resina estere glicidilica e resine epossidiche cicliche con maggiore resistenza al calore, isolamento elettrico e resistenza agli agenti atmosferici. Tra queste, la resina epossidica ciclica stessa funge anche da diluente reattivo.      3.2 Curing agent
L'agente indurente è un componente importante nella formulazione del materiale di incapsulamento epossidico e le prestazioni del prodotto indurito dipendono in larga misura dalla struttura dell'agente indurente.
(1) Per la polimerizzazione a temperatura ambiente, le poliammine alifatiche sono generalmente utilizzate come agenti indurenti. Tuttavia, questo tipo di agente indurente è altamente tossico, irritante, esotermico e soggetto a ossidazione durante la polimerizzazione e l'uso. Pertanto, è necessario modificare la poliammina, ad esempio utilizzando l'idrogeno attivo sul gruppo amminico della poliammina per sintetizzarla parzialmente con il gruppo epossidico per formare idrossialchilazione e sintetizzarla parzialmente con acrilonitrile per formare cianoetilazione. L'agente indurente può ottenere un effetto di modifica completo di bassa viscosità, bassa tossicità, basso punto di fusione, polimerizzazione a temperatura ambiente e una certa tenacità.
(2) Anhydride curing agent is the most important curing agent for two-component heat-cured epoxy potting materials. Commonly used curing agents include liquid methyltetrahydrophthalic anhydride, liquid methylhexahydrophthalic anhydride, and hexahydrophthalic anhydride
anidride acida, anidride metilnadica, ecc. Questo tipo di agente indurente ha bassa viscosità e dosaggio elevato. Può svolgere una duplice funzione di indurimento e diluizione nella formulazione dei materiali di incapsulamento. L'esotermia di indurimento è delicata e il prodotto indurito presenta eccellenti proprietà complessive.
    3.3 Acceleratore di indurimento
Two-component epoxy anhydride potting material generally needs to be heated at around 140°C for a long time to cure. Such curing conditions not only cause a waste of energy, but also make the components and skeleton shells in most electronic devices unbearable. Adding accelerator components to the formula can effectively lower the curing temperature and shorten the curing time. Commonly used accelerators include: benzyldiamine, DMP-30 and other tertiary amines. Metal salts of imidazole compounds and carboxylic acids, such as 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-methylimidazole, etc., can also be used.  3.4 Agente di accoppiamentoPer aumentare l'adesione tra silice e resina epossidica, è necessario aggiungere un agente di accoppiamento silanico. Gli agenti di accoppiamento possono migliorare l'adesione e la resistenza all'umidità dei materiali. Gli agenti di accoppiamento silanici comunemente utilizzati e adatti alle resine epossidiche includono glicidossilepropiltriossisilano (KH-560), anilinometiltrietossisilano, α-cloropropiltrimetossisilano, α-mercaptopropiltrimetossisilano, dietilenediaminopropiltrimetossisilano, ecc.     3.5 Diluente reattivoQuando si utilizza la resina epossidica da sola, la viscosità aumenta significativamente dopo l'aggiunta di cariche inorganiche, il che non favorisce la lavorazione e la rimozione della schiuma. Spesso è necessario aggiungere una certa quantità di diluente per aumentarne la fluidità e la permeabilità e prolungarne la durata. I diluenti si dividono in attivi e inattivi. I diluenti inattivi non partecipano alla reazione di indurimento. Se aggiunti in quantità eccessiva, possono facilmente aumentare il tasso di ritiro del prodotto e ridurne le proprietà meccaniche e la resistenza alla deformazione termica. La partecipazione dei diluenti reattivi alla reazione di indurimento aumenta la viscosità dei reagenti e ha un impatto minimo sulle proprietà del prodotto indurito. I diluenti reattivi sono utilizzati nei materiali di incapsulamento. I più comuni sono: n-butil glicidil etere, allil glicidil etere, dietilesil glicidil etere e fenil glicidil etere.  3.6 riempitiviThe addition of fillers in potting materials has a significant effect on improving certain physical properties of epoxy resin products and reducing costs. Its addition can not only reduce costs, but also reduce the thermal expansion coefficient and shrinkage of the cured product and increase the thermal conductivity. Commonly used fillers in epoxy potting materials include silica, alumina, silicon nitride, boron nitride and other materials. Silica is divided into crystalline, fused angle and spherical silica. Among potting materials for electronic packaging, fused spherical silica is preferred due to product requirements.  3.7 Defoaming agentIn order to solve the problem of bubbles remaining on the surface of the liquid packaging material after curing, a defoaming agent can be added. Emulsified silicone oil emulsifiers are commonly used.  3.8 Agente indurenteToughening agents play an important role in potting materials. The toughening modification of epoxy resin mainly improves its toughness by adding toughening agents, plasticizers, etc. There are two types of toughening agents: active and inert. Active toughening agents can participate in the reaction with epoxy resin to increase the viscosity of the reactants, thereby increasing the toughness of the cured product. Generally, liquid nitrile rubber with carboxyl-terminated agent is selected to form a toughened "island structure" in the system to increase the material's impact toughness and thermal shock resistance.      3.9 Altri componentiIn order to meet the specific technical and process requirements of potted parts, other components can also be added to the formula. For example, flame retardants can improve the processability of materials; colorants are used to meet product appearance requirements, etc.

 

 4. Processo di invasatura

L'incapsulamento della resina epossidica prevede due processi: quello normale e quello sottovuoto. La Figura 1 mostra il flusso del processo di incapsulamento manuale sottovuoto.  
   5. Domande frequenti e soluzioni   5.1 Scariche, scintille o guasti tra le linee
A causa di un processo di incapsulamento improprio, il dispositivo produrrà scariche, scintille tra i fili o guasti durante il funzionamento. Ciò è dovuto al fatto che il diametro del filo della bobina ad alta tensione di questo tipo di prodotto è molto piccolo (generalmente solo 0.02 mm ~ 0.04 mm) e il materiale di incapsulamento non riesce a penetrare completamente le spire, creando degli spazi tra di esse. Poiché la costante dielettrica del vuoto è molto inferiore a quella del materiale di incapsulamento epossidico, si genererà un campo elettrico irregolare in condizioni di alta tensione alternata, causando scariche parziali, invecchiamento e decomposizione del materiale, con conseguenti danni all'isolamento. Dal punto di vista del processo, ci sono due ragioni per la formazione di spazi tra le linee: (1) Il grado di vuoto durante l'incapsulamento non è sufficientemente elevato e l'aria tra le linee non può essere completamente eliminata, impedendo così una completa impregnazione del materiale; (2) La temperatura di preriscaldamento del prodotto prima dell'incapsulamento non è sufficiente e la viscosità del materiale colato non può essere ridotta rapidamente, compromettendo l'impregnazione. Per l'incapsulamento manuale o il processo di miscelazione e degassamento seguito da incapsulamento sottovuoto, temperature di miscelazione e degassamento elevate, tempi di lavorazione prolungati o superamento del tempo di lavorabilità del materiale, e il mancato avvio tempestivo del processo di riscaldamento e polimerizzazione dopo l'incapsulamento, possono causare un aumento della viscosità del materiale e compromettere l'impregnazione della bobina. Per i compositi di incapsulamento epossidico termoisotropico, maggiore è la temperatura iniziale, minore è la viscosità, e la viscosità aumenta più rapidamente con il passare del tempo. Pertanto, per garantire una buona impregnazione della bobina, è necessario assicurarsi che il composto di incapsulamento venga mantenuto entro un intervallo di temperatura adeguato e utilizzato entro il periodo di validità. Prima dell'incapsulamento, il prodotto deve essere riscaldato alla temperatura specificata. Dopo l'incapsulamento, deve essere avviato tempestivamente al processo di riscaldamento e polimerizzazione. Il vuoto di incapsulamento deve soddisfare le specifiche tecniche.      5.2 Cavità da restringimento, ammaccature localizzate e crepe sulla superficie del dispositivoPotting materials will produce two kinds of shrinkage during the heating and solidification process: chemical shrinkage during the phase change from liquid to solid state and physical shrinkage during cooling. There are two processes of chemical change and shrinkage during the curing process: the shrinkage from the heating chemical cross-linking reaction after potting to the initial formation of the micro network structure is called gel pre-curing shrinkage; the shrinkage from the gel to the complete curing stage is called post-curing shrinkage. The amount of shrinkage in these two processes is different. The physical state of the former changes from a liquid state to a network structure. The consumption of reactive groups is greater than that of the latter, and the amount of volume shrinkage is also higher than that of the latter. If the potted product is cured at a high temperature, the two stages of the curing process are too close, and the gel pre-curing and post-curing are completed almost simultaneously. This will not only cause excessive heat peaks and damage components, but also cause huge internal stress in the potted parts, causing internal and external defects of the product. In order to obtain good products, it is necessary to focus on the matching of the curing speed of the potting material and the curing conditions when designing the potting material formula and formulating the curing process. The commonly used method is to solidify in different temperature zones according to the properties and uses of the potting material. In the pre-curing temperature range, the curing reaction of the potting material proceeds slowly, the reaction heat is gradually released, and the viscosity of the material increases and the volume shrinks gently. At this stage, the material is in a fluid state, and the volume shrinkage is manifested by the liquid level dropping until it solidifies, which can completely eliminate the internal stress of volume shrinkage at this stage. The temperature rise should be gentle from the gel pre-curing to the post-curing stage. After curing, the potted parts should slowly cool down in synchronization with the heating equipment to reduce and adjust the internal stress distribution of the product in many ways to avoid shrinkage holes, dents and even cracks on the product surface. When formulating the curing conditions of the potting material, we should also refer to the arrangement and fullness of the components in the potting device, as well as the product size, shape, and single potting volume. For a single potting volume with a large number of embedded components, it is absolutely necessary to appropriately lower the gel pre-curing temperature and extend the time.      5.3 La superficie del prodotto polimerizzato è di scarsa qualità o parzialmente non polimerizzataPhenomenons such as poor surface of the cured product or partial non-curing are also mostly related to the curing process. Experts from the China Epoxy Resin Industry Association said that the main reasons are failure of the metering or mixing device and operational errors by production personnel; component A has precipitated after being stored for a long time and was not fully stirred evenly before use, resulting in an imbalance in the actual ratio of resin and curing agent; component B has been stored in the open for a long time and has failed to absorb moisture; potted parts did not enter the curing process in time during high-humidity seasons, and the surface of the object absorbs moisture. In short, obtaining a good potting and curing process is indeed an issue worthy of great attention.  
  7. Potting glue construction technology      2. Trattamento della superficie
         
 
 
 
  8. Caso di processo di riempimento con colla bicomponente                    

9. Tre metodi di riempimento con colla per PCBA

1. Macchina riempitrice di colla semiautomatica   Durante il riempimento con colla, posizionare il prodotto accanto alla linea di assemblaggio, inserirlo manualmente sotto l'erogatore di colla, premere il pulsante di avvio e la macchina riempirà automaticamente la colla, arrestandosi al termine dell'operazione. L'operatore potrà quindi posizionare i prodotti incollati sulla linea di assemblaggio. La macchina semiautomatica per il riempimento con colla è adatta a tutti i tipi di schede PCBA, indipendentemente dalle dimensioni.
 
  2. Automatic glue filling machine   If there are mostly small products, the glue filling method is also very simple. Put the product into a jig, then place the jig on the table of the glue filling machine, press start, and the machine will start filling glue. After all glue filling is completed, it will automatically stop. Then the operator will remove the jig from the table, then put another jig with the product installed, press start, and this cycle. All the operator has to do is put the jig and press the start button.  
  3. Linea di riempimento colla completamente automatica   Posizionando la dima contenente il prodotto sulla linea di trasmissione, la macchina riempirà automaticamente la colla e alimenterà automaticamente il materiale al forno per il passaggio attraverso il forno, risparmiando manodopera e operando in modo efficiente.

Quelli sopra descritti sono tre metodi di riempimento automatico della colla. L'utilizzo di attrezzature automatiche per il riempimento della colla consente di risparmiare manodopera e migliorare l'efficienza produttiva.

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