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이 글에서는 전자 부품 포팅(접착 포팅) 공정 기술에 대한 심층적인 이해를 제공합니다.
2022-03-16 328




 
  1. 화분갈이란 무엇인가요?포팅(potting)이란 장비 또는 수작업을 이용하여 전자 부품 및 회로가 장착된 기기에 폴리우레탄 포팅 접착제, 실리콘 포팅 접착제, 에폭시 수지 포팅 접착제 등을 주입하고, 상온 또는 가열 조건에서 열경화성 고분자 절연재로 경화시켜 우수한 성능을 달성하는 공정으로, 접착, 밀봉, 포팅 및 코팅 보호 등의 목적을 달성한다.     2. 화분갈이의 주요 기능은 무엇입니까?
포팅의 주요 기능은 다음과 같습니다. 1) 전자 장치의 견고성을 강화하고 성능을 향상시킵니다.충격, 진동1) 저항; 2) 내부 부품과 회로 사이의 저항을 개선합니다.격리1) 기기의 소형화 및 경량화에 유리하고, 2) 부품 및 회로의 직접적인 노출을 방지하여 기기 성능을 향상시킨다.방수, 방진, 방습성능; 5) 열 전달 및 열 전도;
  3. 세 가지 종류의 화분용 접착제의 장점과 단점은 무엇입니까?        

1) 에폭시 수지 포팅 접착제

대부분의 에폭시 수지 포팅 접착제는 단단합니다. 경화 후에는 거의 돌처럼 단단해져서 제거하기 어렵습니다. 기밀성이 뛰어나지만, 부드러운 제품도 있습니다. 일반적인 내열 온도는 약 100℃이고, 열경화형은 약 150℃이며, 300℃ 이상의 내열 온도를 가진 제품도 있습니다. 접착력, 절연성, 방수, 방유, 방진, 방범, 내식성, 내노화성, 내한열충격성 등 다양한 특성을 가지고 있습니다. 일반적인 에폭시 포팅 접착제에는 난연성, 열전도성, 저점도, 고온 내성 등의 특성이 있습니다.

이점:이 제품은 경질 재료에 대한 접착력이 우수하고, 고온 저항성 및 전기 절연성이 뛰어나며, 사용이 간편하고, 경화 전후에 매우 안정적이며, 다양한 금속 기판 및 다공성 기판에 대한 접착력이 탁월합니다.  결점:이 소재는 내한성 및 내열성이 약하여 급격한 온도 변화에 노출되면 균열이 생기기 쉽고, 균열을 통해 수증기가 전자 부품으로 침투할 수 있으며, 내습성도 떨어집니다. 또한, 경화 후 콜로이드의 경도가 높고 비교적 취성이 강하여 전자 부품을 쉽게 손상시킬 수 있습니다. 한 번 시공하면 분해가 불가능하고 수리 용이성도 낮습니다.  적용 범위:에폭시 수지 포팅 접착제는 제품 틈새에 쉽게 침투하며, 자동차 및 오토바이 점화기, LED 구동 전원 공급 장치, 센서, 토로이드 변압기, 콘덴서, 트리거, LED 방수 조명, 회로 기판의 기밀성, 절연성 및 방습(방수) 포팅과 같이 상온 조건에서 사용되며 환경적, 기계적 특성에 대한 특별한 요구 사항이 없는 중소형 전자 부품의 포팅에 적합합니다.  
   2) 실리콘 포팅 접착제
 


실리콘 전자 포팅 접착제는 경화 후 대부분 부드럽고 탄성이 있어 수리가 가능하며, 접착력이 약하다는 단점이 있습니다. 색상은 투명, 불투명 또는 유색 등 필요에 따라 조절할 수 있습니다. 가장 일반적인 것은 2액형 실리콘 포팅 접착제이며, 이 종류에는 응축형과 첨가제형이 있습니다. 응축형은 일반적으로 부품 및 포팅 캐비티에 대한 접착력이 약하고, 경화 과정에서 휘발성 저분자 물질을 발생시키며, 경화 후 수축률이 높습니다. 반면 첨가제형(실리콘 겔이라고도 함)은 수축률이 매우 낮고, 경화 과정에서 휘발성 저분자 물질을 발생시키지 않으며, 가열하여 빠르게 경화시킬 수 있습니다.  이점:이 제품은 내노화성, 내후성, 내충격성이 우수하며, 내한성 및 내열성이 뛰어나 넓은 작동 온도 범위에서 사용 가능합니다. -60°C에서 200°C까지의 온도 범위에서 균열 없이 탄성을 유지하며, 250°C에서 장시간 사용 가능합니다. 열경화형은 내열성이 더욱 뛰어나고 전기적 특성 및 절연성이 우수하며, 에폭시 수지보다 절연성이 우수하고 10,000V 이상의 전압을 견딜 수 있습니다. 포팅 후 내부 부품과 회로 사이의 절연성을 효과적으로 향상시켜 전자 부품의 안정성을 높여줍니다. 전자 부품을 부식시키지 않으며 경화 반응 중 부산물을 생성하지 않습니다. 재작업성이 뛰어나 밀봉된 부품을 빠르고 쉽게 분리하여 수리 및 교체할 수 있습니다. 또한 우수한 열전도성과 높은 에너지 및 난연성을 갖추고 있어 전자 부품의 방열 능력과 안전 계수를 효과적으로 향상시킵니다. 점도가 낮고 유동성이 우수하여 작은 틈새나 부품 아래로 침투할 수 있습니다. 상온 또는 가열 경화가 가능하며, 자체 소포성이 뛰어나 사용이 편리합니다. 경화 수축률이 작고 방수 및 내진 성능이 우수합니다.
   

결점:가격이 비싸고 접착력이 떨어집니다.

적용 범위:열악한 환경에서 작동하는 다양한 전자 부품의 포팅에 적합합니다.

실리콘 전자 부품용 접착제는 다른 접착제에 비해 어떤 장점이 있습니까?

장점 1 :민감한 회로 또는 전자 부품을 장기간 보호하고, 구조와 형태가 단순하든 복잡하든 관계없이 전자 모듈 및 장치를 장기간 효과적으로 보호합니다.  장점 2 :이 소재는 안정적인 유전 절연 특성을 지니고 있으며 환경 오염 방지에 효과적인 차단막 역할을 합니다. 경화 후에는 부드러운 엘라스토머를 형성하여 넓은 온도 및 습도 범위에서 충격과 진동으로 인한 응력을 제거할 수 있습니다.  장점 3 :이 소재는 다양한 작업 환경에서 본래의 물리적 및 전기적 특성을 유지할 수 있고, 오존 및 자외선에 의한 열화에 강하며, 화학적 안정성이 뛰어납니다.

장점 4 :포팅 후에는 세척 및 분해가 용이하여 전자 부품을 수리할 수 있으며, 수리된 부품에 새로운 포팅 접착제를 다시 주입할 수 있습니다.

3) 폴리우레탄 포팅 접착제

 

폴리우레탄 포팅 접착제는 PU 포팅 접착제라고도 합니다. 경화 후에는 대부분 부드럽고 탄성이 있어 수리가 가능합니다. 연질 접착제라고도 불립니다. 접착력은 에폭시와 실리콘의 중간 정도입니다. 내열성은 보통이며, 일반적으로 100°C를 넘지 않습니다. 포팅 후 기포가 많이 발생하므로 포팅은 반드시 진공 상태에서 진행해야 합니다.

이점:이 소재는 저온 저항성이 우수하고 내충격성이 세 가지 소재 중 가장 뛰어납니다. 또한 낮은 경도, 적당한 강도, 우수한 탄성, 방수성, 내곰팡이성, 내충격성 및 투명성을 특징으로 합니다. 탁월한 전기 절연성과 난연성을 갖추고 있으며, 전기 부품을 부식시키지 않고 강철, 알루미늄, 구리, 주석 등의 금속뿐 아니라 고무, 플라스틱, 목재 등의 재료에 대한 접착력도 우수합니다.  결점:고온 저항성이 떨어지고, 경화 후 콜로이드 표면이 매끄럽지 않으며, 인성이 약하고, 노화 방지 및 자외선 저항성이 약하며, 콜로이드의 변색이 용이하다.  적용 범위:이 제품은 발열량이 낮은 실내 전기 부품의 포팅에 적합합니다. 설치 및 디버깅된 전자 부품과 회로를 진동, 부식, 습기 및 먼지로부터 보호할 수 있습니다. 전자 및 전기 부품의 방습 및 부식 방지 처리에 이상적인 포팅 재료입니다.  
    4. 분갈이 재료를 선택할 때 고려해야 할 사항은 무엇입니까?   1) 포팅 후 성능 요구 사항:작동 온도, 고온 및 저온 교대 조건, 부품의 내부 응력 조건, 실외 또는 실내 사용 여부, 응력 조건, 난연성 및 열전도성 요구 사항, 색상 요구 사항 등;2) 화분 심기 과정:수동 또는 자동, 실온 또는 가열, 완전 경화 시간, 혼합 후 접착제의 경화 시간 등;3) 비용포팅 재료의 비율은 매우 다양합니다. 단순히 재료의 판매 가격만 보는 것이 아니라 포팅 후 실제 비용을 고려해야 합니다. 포팅에 사용되는 접착제는 기능에 따라 열전도성 포팅 접착제, 접착성 포팅 접착제, 방수 포팅 접착제로 분류되며, 재질에 따라 폴리우레탄 포팅 접착제, 실리콘 포팅 접착제, 에폭시 수지 포팅 접착제가 있습니다. 연질 접착제와 경질 접착제 모두 사용 가능합니다. 포팅 및 방수 절연의 경우, 고온 내성과 열전도성이 요구되면 실리콘 연질 접착제를, 저온 내성이 요구되면 폴리우레탄 연질 접착제를, 특별한 요구 사항이 없으면 에폭시 경질 접착제를 사용하는 것이 좋습니다. 에폭시 경질 접착제는 실리콘보다 경화 속도가 빠르기 때문입니다. 에폭시 수지 포팅 접착제는 적용 범위가 넓고 기술 요구 사항이 다양하며 종류도 많습니다. 경화 조건에 따라 상온 경화와 가열 경화로 나눌 수 있습니다. 제형에 따라 2액형과 1액형 두 가지로 나눌 수 있습니다. 상온 경화형 에폭시 포팅 접착제는 일반적으로 2액형입니다. 장점은 포팅 후 가열 없이 경화가 가능하여 장비 요구 사항이 높지 않고 사용이 간편하다는 점입니다. 단점으로는 접착제 혼합물의 작업 점도가 높고, 침투성이 떨어지며, 가사 시간이 짧고, 경화된 제품의 내열성 및 전기적 특성이 그다지 좋지 않다는 점입니다. 주로 저전압 전자 기기의 포팅이나 가열 및 경화가 적합하지 않은 상황에서 사용됩니다.  
   5. 화분 심기 과정포팅 제품의 품질은 주로 제품 설계, 부품 선정, 조립 및 사용된 포팅 재료와 밀접한 관련이 있습니다. 포팅 공정 또한 무시할 수 없는 요소입니다. 에폭시 포팅에는 일반 포팅과 진공 포팅의 두 가지 공정이 있습니다.  에폭시 수지와 아민 상온 경화형 포팅 재료는 일반적으로 저전압 전기 기기에 사용되며, 일반적인 포팅 방식이 흔히 사용됩니다..   고전압 전자 장치의 포팅에는 일반적으로 에폭시 수지와 산 무수물 열경화성 포팅 재료가 사용되며, 진공 포팅 공정이 자주 사용됩니다.현재 흔히 사용되는 것들은 다음과 같습니다.수동 진공 포팅 기계식 진공 포팅기계식 진공 포팅에는 두 가지 방법이 있으며, 그 종류는 다음과 같이 두 가지 상황으로 나눌 수 있습니다. A 및 B 부품을 먼저 혼합 및 탈기한 후 포팅하거나, 각각 탈기한 후 혼합 및 포팅하는 것입니다.작동 방식에는 세 가지가 있습니다.첫 번째 유형: 단일 성분 전자 포팅 접착제, 직접 사용 가능하며, 직접 휘젓거나 부어 넣을 수 있습니다. 두 번째 유형: 2액형 응축형 전자 포팅 접착제, 경화제 2~3% 또는 기타 비율로 교반-진공, 탈기-주입합니다. 세 번째 유형: 첨가형 전자 포팅 접착제, 경화제 1:1, 10:1 비율로 사용합니다.프로세스 흐름은 다음과 같습니다.(1) 수동 진공 포팅 공정 (2) 기계식 진공 포팅 공정 1) 계량: A성분과 B성분(경화제)의 정확한 계량을 합니다. 2) 혼합: 성분들을 혼합합니다. 3) 탈기: 자연 탈기 및 진공 탈기를 사용합니다. 4) 주입: 접착제는 작업 시간 내에 주입해야 하며, 그렇지 않으면 평탄도에 영향을 미칩니다. 5) 경화: 가열 또는 상온 경화를 사용합니다. 포팅된 제품은 상온에서 경화됩니다. 초기 경화 후 다음 공정으로 넘어갈 수 있습니다. 완전 경화에는 8~24시간이 소요됩니다. 여름철 고온에서는 경화 속도가 빠르고, 겨울철 저온에서는 경화 속도가 느려집니다.  (3) 참고사항: a. 포팅할 제품의 표면은 포팅 전에 반드시 깨끗하게 세척해야 합니다! b. 계량 전에 성분 A와 B를 충분히 고르게 저어 바닥에 가라앉은 안료(또는 충전제)가 접착액에 완전히 분산되도록 해야 합니다. c. 프라이머는 고무와 직접 혼합할 수 없습니다. 프라이머를 먼저 사용하고, 프라이머가 건조된 후 고무를 사용하여 포팅해야 합니다. d. 고무의 경화 속도는 온도와 일정한 관계가 있습니다. 온도가 낮을수록 경화 속도가 느려집니다. 반면, 기계식 진공 포팅은 대규모 장비 투자와 높은 유지 보수 비용이 필요하지만, 제품의 균일성과 신뢰성 측면에서 수동 진공 포팅 공정보다 훨씬 우수합니다. 포팅 방법에 관계없이 설정된 공정 조건을 엄격히 준수해야 하며, 그렇지 않으면 만족스러운 제품을 얻기 어렵습니다.

자동 접착제 충전기의 기본 원리 (영상)
  6. 화분 제품의 일반적인 문제점 및 원인 분석    (1) 부분 방전의 시동 전압이 낮고, 선간 스파크 또는 절연 파괴가 발생합니다. TV, 모니터, 출력 변압기, 자동차 및 오토바이용 점화기 등과 같은 고전압 전자 제품은 부적절한 포팅 공정으로 인해 작동 중에 부분 방전(아크), 스파크 또는 선간 절연 파괴가 자주 발생합니다. 이는 이러한 제품의 고전압 코일 직경이 매우 작아 일반적으로 0.02~0.04mm에 불과하고, 포팅 재료가 코일 권선을 완전히 관통하지 못하고 권선 사이에 틈이 남기 때문입니다.공극의 유전 상수가 에폭시 포팅 재료의 유전 상수보다 훨씬 작기 때문에, 교류 고전압 조건에서는 불균일한 전기장이 발생하여 계면에서 부분 방전이 일어나고, 이로 인해 재료가 노화 및 분해되어 절연 손상이 발생합니다.   프로세스 관점에서 볼 때, 각 라인 간의 간격이 발생하는 데에는 두 가지 이유가 있습니다.
1) 포팅 과정에서 진공도가 충분히 높지 않아 공기가 완전히 제거되지 않아 재료가 충분히 침투하지 못합니다. 
2) 포팅 전 접착제 또는 제품의 예열 온도가 충분하지 않아 점도가 빠르게 감소하지 않아 함침에 영향을 미칩니다. 수동 포팅 또는 혼합 및 탈기 후 진공 포팅 공정을 사용하는 경우, 재료 혼합 및 탈기 온도가 높거나 작업 시간이 길거나 재료의 가사 시간을 초과하거나, 포팅 후 제품이 제때 가열 및 경화 공정에 들어가지 않으면 재료 점도가 증가하여 코일 함침에 영향을 미칠 수 있습니다. 관련 전문가에 따르면, 열경화성 에폭시 포팅 재료 복합체의 초기 온도가 높을수록 점도가 낮아지며, 시간이 지남에 따라 점도가 더 빠르게 증가합니다. 따라서 코일에 재료가 잘 함침되도록 하려면 작업 시 다음 사항에 주의해야 합니다. 1) 포팅 재료는 지정된 온도 범위 내에서 유지하고 사용 가능 기간 내에 사용해야 합니다. 2) 포팅 전에 제품을 지정된 온도로 가열해야 합니다. 포팅 후에는 제품을 제때 가열 및 경화 공정에 들어가야 합니다. 3) 포팅 진공도는 기술 사양을 충족해야 합니다.  
(2) 포팅 부품 표면의 수축 구멍, 국부적인 함몰 및 균열. 가열 및 응고 과정에서 포팅 재료는 액체에서 고체로의 상변화 중 발생하는 화학적 수축과 냉각 과정 중 발생하는 물리적 수축, 즉 두 종류의 수축을 발생시킵니다.추가 분석 결과, 경화 과정 동안 화학적 변화와 수축이라는 두 가지 과정이 일어나는 것으로 나타났습니다. 포팅 후 가열에 의한 화학적 가교 반응부터 미세 네트워크 구조의 초기 형성에 의한 수축까지, 이를 겔 사전 경화 수축이라고 합니다. 겔 상태에서 완전히 경화된 상태로 변할 때 발생하는 수축을 후경화 수축이라고 합니다. 이 두 공정에서의 수축량은 서로 다릅니다. 전자가 액체 상태에서 망상 구조로 변환되는 동안 물리적 상태는 급격한 변화를 겪으며, 반응기 소모량은 후자보다 크고, 부피 수축 또한 후자보다 크다. 겔 예비 경화 단계(75℃/3시간)에서 에폭시 그룹의 소멸은 후경화 단계(110℃/3시간)에서보다 더 크다. 차등 열분석 결과 또한 이를 뒷받침합니다. 750℃에서 3시간 동안 처리한 시료의 경화도는 53%입니다. 만약 우리가 포팅 제품에 고온 경화 방식을 채택한다면, 경화 공정의 두 단계가 너무 가까워져서 겔 예비 경화와 후경화가 거의 동시에 완료됩니다. 이는 과도한 발열 피크를 유발하고 부품을 손상시킬 뿐만 아니라, 포팅된 부품에 막대한 내부 응력을 발생시켜 제품의 내부 및 외관에 결함을 초래할 수 있습니다. 우수한 제품을 얻기 위해서는 포팅 재료의 경화 속도(즉, 배합 재료 배합 및 경화 공정을 설계할 때 A 및 B 화합물의 겔화 시간, 경화 조건 등을 고려해야 합니다. 일반적으로 사용되는 방법은 포팅 재료의 특성과 용도에 따라 서로 다른 온도 영역에서 분할 경화시키는 공정입니다. 전문가들에 따르면, 컬러 TV 출력 변압기의 포팅은 서로 다른 온도 영역으로 분할된 경화 절차와 제품 내부의 열 방출 곡선을 기반으로 합니다. 겔 예비 경화 온도 범위에서 포팅 재료의 경화 반응은 천천히 진행되고, 반응열이 점차 방출되며, 재료의 점도가 증가하고 부피가 서서히 수축합니다. 이 단계에서 재료는 유동 상태이며, 부피 수축은 액체 수위의 하강으로 나타나다가 겔화되면서 이 단계에서 발생하는 부피 수축으로 인한 내부 응력을 완전히 제거할 수 있습니다. 젤의 예비 경화 단계부터 후경화 단계까지 온도 상승은 완만해야 합니다. 경화가 완료되면, 포팅된 부품은 가열 장비와 연동하여 천천히 냉각되어야 합니다. 이는 제품 표면의 수축 구멍, 함몰, 심지어 균열을 방지하기 위해 제품 내부의 응력 분포를 다방면으로 줄이고 조정하기 위함입니다. 포팅 재료의 경화 조건을 설정할 때는 포팅 제품에 포함된 구성 요소의 배열 및 충진도, 제품의 크기, 모양 및 1회 포팅 부피도 고려해야 합니다. 다수의 부품이 내장된 단일 포팅 용량의 경우, 겔 예비 경화 온도를 적절히 낮추고 시간을 연장하는 것이 반드시 필요합니다.
(3) 경화된 제품의 표면 불량 또는 부분적인 미경화는 대부분 경화 공정과 관련이 있습니다.주요 이유는 다음과 같습니다.
1) 계량 또는 혼합 장치 고장, 생산 담당자의 조작 오류.
2) A성분은 장기간 보관 시 침전될 수 있으며, 사용 전에 충분히 고르게 교반되지 않아 수지와 경화제의 실제 비율이 불균형해질 수 있습니다.
3) 구성 요소 B는 장기간 개방된 공간에 보관할 경우 수분 흡수로 인해 효능이 떨어집니다. 4) 습도가 높은 계절에는 화분에 심은 제품이 제때 경화 과정을 거치지 못하고 표면이 수분을 흡수하게 됩니다.
요컨대, 우수한 화분 제품을 얻기 위해서는 화분갈이 및 양생 과정에 상당한 주의를 기울여야 합니다.  
  전자 접착제 충전에 대한 자주 묻는 질문  

1) 독성이 있고 굳지 않는 전자 부품용 접착제 문제를 어떻게 해결해야 할까요?

실리콘 중독은 일반적으로 첨가제형 전자 포팅 접착제에서 발생합니다. 중독 후에는 실리콘이 경화되지 않습니다. 따라서 첨가제형 포팅 접착제를 사용할 때는 인, 황, 질소를 함유한 유기 화합물과의 접촉을 피하거나, 폴리우레탄, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르, 상온 가황 실리콘 고무 등의 제품을 첨가제형 실리콘과 함께 사용하여 중독 및 경화 불량을 방지해야 합니다.

2) 실수로 달라붙은 전자 부품용 접착제를 제거하는 데 무엇을 사용할 수 있습니까?

일반적으로 사용되는 실리콘 세척제에는 알코올, 아세톤, 증류주 등이 있습니다. 사용 전에 반드시 희석해야 합니다.

3) 겨울철에 전자 부품용 접착제가 마르지 않으면 어떻게 해야 하나요?

겨울철에는 온도가 매우 낮기 때문에 전자 부품용 접착제가 혼합 후 매우 느리게 굳거나 오랜 시간 동안 굳지 않는 경우가 있습니다. 따라서 경화 온도를 높여 접착제가 채워진 제품을 25°C 오븐에 넣어 경화시킬 수 있습니다.  
  에폭시 수지 포팅 재료, 제조 공정 및 일반적인 문제점
  1. 전자 패키징 기술 분야에는 두 가지 주요 변화가 있었습니다.첫 번째 변화는 1970년대 전반기에 발생했으며, DIP(핀 삽입 실장) 방식에서 QFP(사면 평면 실장 패키지) 방식과 같은 표면 실장 기술로의 전환이 특징입니다. 두 번째 변화는 1990년대 중반에 발생했으며, 솔더 볼 어레이와 BGA형 패키지의 등장이 두드러집니다. 이에 따라 표면 실장 기술과 반도체 집적 회로 기술은 함께 21세기에 진입했습니다. 기술 발전과 함께 직접 칩 본딩, CD-PBGA(캡슐형 플라스틱 볼 어레이), Fc-PBGA(플립칩 플라스틱 볼 어레이), CSP(칩 스케일 패키징), MCM(멀티칩 컴포넌트) 등 다양한 새로운 패키징 기술과 패키징 형태가 등장했습니다. 이러한 패키지 중 상당수는 액상 에폭시 소재 패키징 기술을 사용합니다. 포팅이란 액상 에폭시 수지 화합물을 전자 부품 및 회로가 장착된 장치에 기계적 또는 수동으로 주입하고, 상온 또는 가열 조건에서 경화시켜 우수한 성능의 열등방성 고분자 절연 재료로 만드는 공정입니다.  
  2. 제품 성능 요구 사항     포팅 재료는 다음과 같은 기본 요건을 충족해야 합니다. 우수한 성능, 긴 가사 시간, 대용량 자동 생산 라인 작업에 적합해야 하며, 낮은 점도, 강력한 함침성, 부품과 라인 사이를 채울 수 있어야 합니다. 포팅 및 경화 과정에서 충전재 등의 분말 성분이 침전이 적고 층분리가 발생하지 않아야 하며, 경화 시 발열 피크가 낮고 경화 수축률이 작아야 합니다. 경화된 제품은 우수한 전기적 및 기계적 특성, 내열성, 다양한 재료에 대한 우수한 접착력, 낮은 흡수율 및 낮은 선팽창 계수를 가져야 합니다. 경우에 따라 포팅 재료는 난연성, 내후성, 열전도성 및 고온/저온 변화에 대한 내성도 요구됩니다. 특히 반도체 패키징의 경우, 재료가 칩과 기판에 직접 접촉해야 하므로 위의 요건을 충족하는 것 외에도 칩 실장 재료와 동일한 순도를 가져야 합니다. 플립칩 포팅의 경우, 칩과 기판 사이의 간격이 매우 작기 때문에 포팅 재료의 점도가 극히 낮아야 합니다. 칩과 패키징 재료 사이에서 발생하는 응력을 줄이기 위해 패키징 재료의 탄성 계수는 ​​너무 높아서는 안 됩니다. 또한 계면에서 수분 침투를 방지하기 위해 패키징 재료는 칩 및 기판과 우수한 접착력을 가져야 합니다.  
  3. 포팅 재료의 주요 구성 요소 및 기능포팅 재료의 기능은 전자 장치의 구조적 완전성을 강화하고 외부 충격 및 진동에 대한 저항성을 향상시키는 것입니다. 또한 내부 부품과 회로 사이의 절연성을 개선하여 장치의 소형화 및 경량화를 가능하게 하고, 부품과 회로의 직접적인 노출을 방지하며, 장치의 방수 및 방습 성능을 향상시키는 역할을 합니다. 에폭시 수지 포팅 재료는 수지, 경화제, 강화제, 충전제 등으로 구성된 다성분 복합 시스템입니다. 이 시스템의 점도, 반응성, 수명, 발열량 등은 배합, 공정, 주조 크기 및 구조 등을 종합적으로 고려하여 설계해야 균형이 잘 잡혀 있습니다.  3.1 에폭시 수지일반적으로 에폭시 수지 포팅 재료는 저점도 및 높은 에폭시 값을 갖는 저분자량 액상 비스페놀 A형 에폭시 수지를 사용합니다. 흔히 사용되는 제품으로는 E-54, E-51, E-44, E-42 등이 있습니다. 플립칩 언더필 포팅에서는 칩과 기판 사이의 간격이 매우 작기 때문에 액상 캡슐화 재료의 점도가 극히 낮아야 합니다. 따라서 비스페놀 A형 에폭시 수지만으로는 제품 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 제품의 점도를 낮추고 제품 성능 요구 사항을 충족하기 위해 저점도 비스페놀 F형 에폭시 수지, 글리시딜 에스테르 수지, 그리고 내열성, 전기 절연성, 내후성이 우수한 고리형 에폭시 수지 등을 첨가하여 복합 수지를 사용할 수 있습니다. 특히 고리형 에폭시 수지 자체는 반응성 희석제로서의 기능도 합니다.      3.2 경화제
경화제는 에폭시 포팅 재료의 배합에서 중요한 구성 요소이며, 경화 제품의 성능은 경화제의 구조에 크게 좌우됩니다.
(1) 상온 경화의 경우, 일반적으로 지방족 폴리아민이 경화제로 사용됩니다. 그러나 이러한 유형의 경화제는 독성이 강하고 자극성이 있으며 발열성이 있고 경화 및 사용 중에 산화되기 쉽습니다. 따라서 폴리아민의 아민기에 있는 활성 수소를 이용하여 에폭시기와 부분적으로 합성하여 하이드록시알킬화를 형성하고, 아크릴로니트릴과 부분적으로 합성하여 시아노에틸화를 형성하는 등의 폴리아민 개질이 필요합니다. 이러한 개질을 통해 저점도, 저독성, 저융점, 상온 경화 및 일정 수준의 인성을 갖는 종합적인 경화제 개질 효과를 얻을 수 있습니다.
(2) 무수물 경화제는 2액형 열경화 에폭시 포팅 재료에 있어 가장 중요한 경화제이다. 일반적으로 사용되는 경화제로는 액상 메틸테트라히드로프탈산 무수물, 액상 메틸헥사히드로프탈산 무수물 및 헥사히드로프탈산 무수물이 있다.
산 무수물, 메틸 나딕산 무수물 등과 같은 경화제는 점도가 낮고 사용량이 많아 포팅 재료 배합에서 경화 및 희석의 두 가지 역할을 수행할 수 있습니다. 경화 시 발열 반응이 완만하고 경화된 제품은 우수한 종합적 물성을 나타냅니다.
    3.3 경화 촉진제
2액형 에폭시 무수물 포팅재는 일반적으로 경화를 위해 약 140°C에서 장시간 가열해야 합니다. 이러한 경화 조건은 에너지 낭비를 초래할 뿐만 아니라 대부분의 전자 기기에서 부품 및 골격 구조의 내구성을 저하시킵니다. 조성물에 촉진제 성분을 첨가하면 경화 온도를 효과적으로 낮추고 경화 시간을 단축할 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 촉진제로는 벤질디아민, DMP-30 등의 3차 아민이 있습니다. 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸 등과 같은 이미다졸 화합물 및 카르복실산의 금속염도 사용할 수 있습니다.  3.4 결합제실리카와 에폭시 수지 사이의 접착력을 높이기 위해서는 실란 커플링제를 첨가해야 합니다. 커플링제는 재료의 접착력과 내습성을 향상시킬 수 있습니다. 에폭시 수지에 적합한 일반적인 실란 커플링제로는 글리시독시실란, 프로필트리옥시실란(KH-560), 아닐리노메틸트리에톡시실란, α-클로로프로필트리메톡시실란, α-메르캅토프로필트리메톡시실란, 아닐리노메틸트리메톡시실란, 디에틸렌디아미노프로필트리메톡시실란 등이 있습니다.     3.5 반응성 희석제에폭시 수지를 단독으로 사용할 경우, 무기 충전제를 첨가하면 점도가 크게 증가하여 작업성과 소포성에 불리합니다. 유동성과 투과성을 향상시키고 수명을 연장하기 위해 일정량의 희석제를 첨가해야 하는 경우가 많습니다. 희석제는 활성형과 비활성형으로 나뉩니다. 비활성형 희석제는 경화 반응에 참여하지 않습니다. 과다 첨가 시 제품의 수축률이 쉽게 증가하고 기계적 특성 및 열 변형이 저하될 수 있습니다. 활성형 희석제는 경화 반응에 참여하여 반응물의 점도를 증가시키지만 경화 제품의 특성에는 거의 영향을 미치지 않습니다. 활성형 희석제는 포팅 재료에 사용됩니다. 일반적으로 사용되는 활성형 희석제로는 n-부틸 글리시딜 에테르, 알릴 글리시딜 에테르, 디에틸헥실 글리시딜 에테르, 페닐 글리시딜 에테르 등이 있습니다.  3.6 필러에폭시 수지 제품의 물리적 특성을 향상시키고 비용을 절감하는 데 있어 충전재 첨가는 매우 중요한 효과를 갖습니다. 충전재 첨가는 비용 절감뿐 아니라 경화 제품의 열팽창 계수와 수축률을 감소시키고 열전도율을 향상시키는 효과도 있습니다. 에폭시 포팅 재료에 일반적으로 사용되는 충전재로는 실리카, 알루미나, 질화규소, 질화붕소 등이 있습니다. 실리카는 결정질, 용융각질, 구형 실리카로 구분됩니다. 전자 패키징용 포팅 재료에서는 제품 요구 사항에 따라 용융 구형 실리카가 선호됩니다.  3.7 소포제경화 후 액체 포장재 표면에 기포가 남는 문제를 해결하기 위해 소포제를 첨가할 수 있습니다. 일반적으로 유화된 실리콘 오일 유화제가 사용됩니다.  3.8 강화제강화제는 포팅 재료에서 중요한 역할을 합니다. 에폭시 수지의 강화 개질은 주로 강화제, 가소제 등을 첨가하여 인성을 향상시키는 것입니다. 강화제에는 활성 강화제와 비활성 강화제 두 종류가 있습니다. 활성 강화제는 에폭시 수지와 반응하여 반응물의 점도를 증가시키고, 결과적으로 경화 제품의 인성을 향상시킵니다. 일반적으로 카르복실기 말단기를 가진 액상 니트릴 고무가 선택되어 시스템 내에 강화된 "섬 구조"를 형성함으로써 재료의 충격 인성과 열충격 저항성을 향상시킵니다.      3.9 기타 구성요소포팅 부품의 특정 기술 및 공정 요구 사항을 충족하기 위해 배합에 다른 구성 요소를 추가할 수 있습니다. 예를 들어, 난연제는 재료의 가공성을 향상시키고, 착색제는 제품 외관 요구 사항을 충족하는 데 사용됩니다.

 

 4. 화분 심기 과정

에폭시 수지 포팅에는 일반 포팅과 진공 포팅 두 가지 공정이 있습니다. 그림 1은 수동 진공 포팅 공정의 흐름도를 보여줍니다.  
   5. 자주 묻는 질문 및 답변   5.1 선로 간 방전, 스파크 또는 절연 파괴
부적절한 포팅 공정으로 인해 작동 중 방전, 코일 권선 간 스파크 또는 절연 파괴가 발생할 수 있습니다. 이는 해당 제품의 고전압 코일 권선 직경이 매우 작기 때문입니다(일반적으로 0.02mm~0.04mm). 따라서 포팅 재료가 권선 사이를 완전히 관통하지 못하고 권선 사이에 틈이 생깁니다. 이 틈의 유전율은 에폭시 포팅 재료의 유전율보다 훨씬 작기 때문에 교류 고전압 조건에서 불균일한 전기장이 발생하여 부분 방전, 재료의 노화 및 분해를 유발하고 절연 손상을 초래합니다. 공정 관점에서 권선 간 틈 발생의 원인은 크게 두 가지입니다. (1) 포팅 시 진공도가 충분히 높지 않아 권선 사이의 공기가 완전히 제거되지 않아 재료가 완전히 함침되지 않는 경우, (2) 포팅 전 제품의 예열 온도가 충분하지 않아 주입된 제품 재료의 점도가 빠르게 감소하지 않아 함침에 영향을 미치는 경우입니다. 수동 포팅 또는 혼합 및 탈기 후 진공 포팅 공정을 사용하는 경우, 재료의 혼합 및 탈기 온도가 높거나, 작업 시간이 길거나, 재료의 가사 시간을 초과하거나, 포팅 후 제품이 적시에 가열 및 경화 공정에 들어가지 않으면 재료의 점도가 증가하여 코일 함침에 영향을 미칠 수 있습니다. 열등방성 에폭시 포팅 재료 복합재의 경우, 초기 온도가 높을수록 점도가 낮아지고 시간이 지남에 따라 점도가 더 빠르게 증가합니다. 따라서 코일에 재료가 잘 함침되도록 하려면 작업 중 포팅 재료 화합물이 적절한 온도 범위 내에 유지되고 사용 가능 기간 내에 사용되도록 주의해야 합니다. 포팅 전에는 제품을 지정된 온도로 가열해야 하며, 포팅 후에는 적시에 가열 및 경화 공정에 들어가야 합니다. 또한 포팅 진공은 기술 사양을 충족해야 합니다.      5.2 기기 표면의 수축 공동, 국부적인 움푹 패임 및 균열포팅 재료는 가열 및 경화 과정에서 두 가지 종류의 수축을 나타냅니다. 하나는 액체에서 고체 상태로 상변화가 일어나는 동안 발생하는 화학적 수축이고, 다른 하나는 냉각 과정에서 발생하는 물리적 수축입니다. 경화 과정 중에도 화학적 변화와 수축이 두 단계로 진행됩니다. 포팅 후 가열에 의한 화학적 가교 반응으로 미세 네트워크 구조가 처음 형성될 때까지의 수축을 겔 예비 경화 수축이라고 하고, 겔 상태에서 완전 경화 단계까지 발생하는 수축을 후경화 수축이라고 합니다. 이 두 단계의 수축량은 서로 다릅니다. 전자의 경우 물리적 상태가 액체에서 네트워크 구조로 변하면서 반응기 소모량이 후자보다 많기 때문에 부피 수축량 또한 후자보다 큽니다. 포팅된 제품을 고온에서 경화시키면 두 단계의 경화 과정이 너무 근접하여 겔 예비 경화와 후경화가 거의 동시에 완료될 수 있습니다. 이는 과도한 열 발생과 부품 손상을 초래할 뿐만 아니라 포팅된 부품에 과도한 내부 응력을 발생시켜 제품의 내외부 결함을 유발할 수 있습니다. 우수한 제품을 얻기 위해서는 포팅 재료 배합 및 경화 공정 설계 시 포팅 재료의 경화 속도와 경화 조건의 적합성에 중점을 두어야 합니다. 일반적으로 사용되는 방법은 포팅 재료의 특성과 용도에 따라 서로 다른 온도 영역에서 경화시키는 것입니다. 예비 경화 온도 범위에서는 포팅 재료의 경화 반응이 천천히 진행되고, 반응열이 서서히 방출되며, 재료의 점도가 증가하고 부피가 완만하게 수축합니다. 이 단계에서 재료는 유동 상태이며, 부피 수축은 액면이 낮아지면서 나타나다가 최종적으로 고화됩니다. 이 과정을 통해 부피 수축으로 인한 내부 응력을 완전히 제거할 수 있습니다. 겔 예비 경화 단계에서 후경화 단계로의 온도 상승은 완만해야 합니다. 경화 후에는 가열 장비와 연동하여 포팅된 부품을 천천히 냉각시켜 제품 표면의 수축 구멍, 움푹 패인 곳, 심지어 균열까지 방지하고 제품 내부 응력 분포를 다방면으로 조절해야 합니다. 포팅 재료의 경화 조건을 설정할 때는 포팅 장치 내 구성 요소의 배열 및 충진도, 제품의 크기, 모양, 그리고 1회 포팅 용량도 고려해야 합니다. 특히 많은 수의 구성 요소가 포함된 1회 포팅 용량의 경우, 겔 예비 경화 온도를 적절히 낮추고 시간을 연장하는 것이 필수적입니다.      5.3 경화된 제품의 표면이 불량하거나 부분적으로 미경화되었다경화된 제품의 표면 불량이나 부분적인 미경화와 같은 현상은 대부분 경화 공정과 관련이 있습니다. 중국 에폭시 수지 산업 협회 전문가들은 주요 원인으로 계량 또는 혼합 장치의 고장, 생산 담당자의 조작 오류, 장기간 보관으로 인해 A 성분이 침전되었거나 사용 전 충분히 고르게 교반되지 않아 수지와 경화제의 실제 비율이 불균형해진 경우, B 성분이 장기간 방치되어 수분을 흡수하지 못한 경우, 습도가 높은 계절에 포팅된 부품이 제때 경화 공정에 들어가지 않아 표면이 수분을 흡수한 경우 등을 꼽았습니다. 요컨대, 양질의 포팅 및 경화 공정을 확보하는 것은 매우 중요한 문제입니다.  
  7. 포팅 접착제 시공 기술      2. 표면 처리
         
 
 
 
  8. 2액형 접착제 충진 공정 사례                    

9. PCBA 접착제 충진의 세 가지 방법

1. 반자동 접착제 충전기   제품에 접착제를 주입할 때는 조립 라인 옆에 제품을 놓고, 접착제 배출구 아래에 수동으로 제품을 넣은 후 시작 스위치를 누르십시오. 기계가 자동으로 접착제를 주입하고 주입이 완료되면 자동으로 멈춥니다. 그런 다음 작업자는 접착된 제품을 조립 라인에 올려놓습니다. 이 반자동 접착제 주입기는 크기에 관계없이 모든 종류의 PCBA 제품에 적합합니다.
 
  2. 자동 접착제 충전기   소형 제품이 대부분인 경우 접착제 충전 방법도 매우 간단합니다. 제품을 지그에 넣은 다음, 지그를 접착제 충전기 테이블 위에 놓고 시작 버튼을 누르면 기계가 접착제 충전을 시작합니다. 접착제 충전이 완료되면 자동으로 멈춥니다. 그런 다음 작업자는 테이블에서 지그를 제거하고 제품이 장착된 다른 지그를 올려놓은 후 시작 버튼을 누르는 과정을 반복합니다. 작업자는 지그를 올려놓고 시작 버튼을 누르기만 하면 됩니다.  
  3. 완전 자동 접착제 충전 라인   제품이 담긴 지그를 이송 라인에 놓으면 기계가 자동으로 접착제를 채우고 재료를 오븐으로 자동 공급하여 오븐을 통과시키므로 인력을 절감하고 효율적인 작업이 가능합니다.

위에서 설명한 세 가지 방법은 자동 접착제 충전 방식입니다. 자동 접착제 충전 장비를 사용하면 노동력을 절감하고 생산 효율을 향상시킬 수 있습니다.


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