Wiadomości
Wiadomości
W tym artykule znajdziesz dogłębną wiedzę na temat technologii zalewania elektroniki (zalewania klejem)
2022-03-16 328




 
  1. Czym jest sadzenie w doniczkach?Zalewanie (potting) oznacza wlewanie poliuretanowego kleju zalewowego, silikonowego kleju zalewowego i żywicy epoksydowej do urządzeń wyposażonych w podzespoły i obwody elektroniczne za pomocą sprzętu lub ręcznie, a następnie ich zestalanie w normalnej temperaturze lub warunkach ogrzewania w materiały izolacyjne z polimerów termoutwardzalnych o doskonałych parametrach, dzięki czemu osiąga się cele łączenia, uszczelniania, zalewania i ochrony powłoki.     2. Jaka jest główna funkcja doniczkowania?
Główne funkcje zalewania to: 1) Wzmocnienie integralności urządzeń elektronicznych i poprawawstrząsy, wibracjerezystancja; 2) Poprawa rezystancji pomiędzy elementami wewnętrznymi i obwodamiIzolacja, sprzyjające miniaturyzacji i zmniejszaniu masy urządzeń; 3) Unikaj bezpośredniej ekspozycji komponentów i obwodów oraz popraw wydajność urządzeńWodoodporny, pyłoszczelny, odporny na wilgoćWydajność; 5) Przenoszenie i przewodzenie ciepła;
  3. Jakie są zalety i wady trzech rodzajów kleju do zalewania?        

1) Epoxy resin potting glue

Większość klejów do zalewania żywicą epoksydową jest twarda. Po utwardzeniu jest niemal tak twardy jak kamień i trudny do usunięcia. Zapewnia dobrą ochronę przed wilgocią, ale istnieją również kleje miękkie. Typowa odporność na temperaturę wynosi około 100°C, odporność na temperaturę utwardzania cieplnego wynosi około 150°C, a istnieją również kleje odporne na temperaturę powyżej 300°C. Kleje te charakteryzują się właściwościami wiązania, izolacji, wodoodpornością, olejoodpornością, pyłoszczelnością, zabezpieczeniem przed kradzieżą, odpornością na korozję, starzenie, zimno i szok termiczny itp. Popularne kleje do zalewania żywicą epoksydową to: trudnopalne, przewodzące ciepło, o niskiej lepkości, odporne na wysokie temperatury itp.

zaleta: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.  niedociągnięcie:Ma słabą odporność na zmiany temperatury i zimna. Jest podatny na pęknięcia pod wpływem szoków termicznych i mrozowych, co powoduje przedostawanie się pary wodnej do podzespołów elektronicznych przez pęknięcia, a także charakteryzuje się słabą odpornością na wilgoć. Ponadto, po utwardzeniu, koloid charakteryzuje się wysoką twardością i jest stosunkowo kruchy, co może łatwo uszkodzić podzespoły elektroniczne. Po zalaniu nie można go otworzyć, a jego naprawa jest utrudniona.  Szereg zastosowań:Klej na bazie żywicy epoksydowej łatwo wnika w szczeliny produktów i nadaje się do zalewania małych i średnich podzespołów elektronicznych, które znajdują się w normalnych warunkach temperaturowych i nie mają specjalnych wymagań co do właściwości mechanicznych odpornych na warunki środowiskowe, takich jak zapłonniki samochodowe i motocyklowe, zasilacze LED, czujniki, transformatory toroidalne, kondensatory, wyzwalacze, wodoodporne światła LED oraz zalewanie płytek drukowanych w celu zapewnienia poufności, izolacji i odporności na wilgoć (wodę).  
   2) Silicone potting glue
 


Po utwardzeniu silikonowy klej do zalewania elementów elektronicznych jest przeważnie miękki, elastyczny i nadaje się do naprawy, nazywany miękkim klejem, ale charakteryzuje się słabą przyczepnością. Kolor można zazwyczaj dostosować do potrzeb, wybierając wersję przezroczystą, nieprzezroczystą lub kolorową. Najczęściej stosuje się dwuskładnikowy silikonowy klej do zalewania. Ten rodzaj kleju obejmuje klej kondensacyjny i klej z dodatkiem środka. Zazwyczaj klej kondensacyjny charakteryzuje się słabą przyczepnością do elementów i wnęk zalewowych, a podczas utwardzania wytwarza lotne substancje niskocząsteczkowe i wykazuje znaczny skurcz po utwardzeniu. Klej z dodatkiem środka (znany również jako żel silikonowy) charakteryzuje się bardzo małym skurczem, nie wytwarza lotnych substancji niskocząsteczkowych podczas utwardzania i można go szybko podgrzać i utwardzić.  zaleta:Ma silną odporność na starzenie, dobrą odporność na warunki atmosferyczne i doskonałą odporność na uderzenia; ma doskonałą odporność na zmiany temperatury w niskich i wysokich temperaturach oraz przewodnictwo cieplne i może być stosowany w szerokim zakresie temperatur roboczych. Może zachować elastyczność w zakresie temperatur od -60°C do 200°C bez pękania i może być stosowany w temperaturze 250°C przez długi czas. Typ utwardzania cieplnego ma wyższą odporność na temperaturę, ma doskonałe właściwości elektryczne i izolacyjne, a także lepsze właściwości izolacyjne niż żywica epoksydowa i może wytrzymać napięcie powyżej 10 000 V. Po zalaniu może skutecznie poprawić izolację między wewnętrznymi komponentami i obwodami oraz poprawić stabilność komponentów elektronicznych; nie jest korozyjny dla komponentów elektronicznych i nie wytwarza żadnych produktów ubocznych podczas reakcji utwardzania; ma doskonałe możliwości przeróbek, a uszczelnione komponenty można szybko i łatwo wyjąć w celu naprawy i wymiany; ma doskonałą przewodność cieplną Ma wysoką zdolność energetyczną i ognioodporną, skutecznie poprawiając zdolność rozpraszania ciepła i współczynnik bezpieczeństwa komponentów elektronicznych; Posiada niską lepkość, dobrą płynność, może wnikać w małe szczeliny i pod elementy; można go utwardzać w temperaturze pokojowej lub podgrzać, ma dobre właściwości samoodpieniające i jest wygodniejszy w użyciu; ma mały skurcz podczas utwardzania i doskonale sprawdza się jako materiał wodoodporny oraz odporny na trzęsienia ziemi.
   

niedociągnięcie:Wysoka cena i słaba przyczepność.

Szereg zastosowań:Suitable for potting various electronic components working in harsh environments.

What are the advantages of silicone electronic potting glue compared to other potting glues?

Advantage 1:Zapewniają długotrwałą ochronę delikatnych obwodów lub podzespołów elektronicznych oraz skuteczną, długotrwałą ochronę modułów i urządzeń elektronicznych, niezależnie od tego, czy mają proste, czy złożone konstrukcje i kształty.  Advantage 2:Posiada stabilne właściwości izolacyjne dielektryczne i stanowi skuteczną barierę zapobiegającą zanieczyszczeniom środowiska. Po utwardzeniu tworzy miękki elastomer, który niweluje naprężenia spowodowane uderzeniami i wibracjami w szerokim zakresie temperatur i wilgotności.  Advantage 3:It can maintain its original physical and electrical properties in various working environments, resist degradation by ozone and ultraviolet rays, and has good chemical stability.

Advantage 4:Po zalaniu wodą można ją łatwo wyczyścić i zdemontować, dzięki czemu możliwa jest naprawa podzespołów elektronicznych, a do naprawionych części można ponownie wstrzyknąć nowy klej zalewowy.

3) Klej poliuretanowy do zalewania

 

Klej poliuretanowy do zalewania nazywany jest również klejem poliuretanowym. Po utwardzeniu jest zazwyczaj miękki i elastyczny, dzięki czemu można go naprawiać. Jest nazywany klejem miękkim. Jego przyczepność plasuje się pomiędzy klejami epoksydowymi i silikonowymi. Odporność na temperaturę jest średnia, zazwyczaj nieprzekraczająca 100°C. Po zalaniu występują liczne pęcherze powietrza. Zalewanie musi odbywać się w warunkach próżni. Jego przyczepność plasuje się pomiędzy klejami epoksydowymi i silikonowymi.

zaleta:Charakteryzuje się dobrą odpornością na niskie temperatury, a jego odporność na wstrząsy jest najlepsza spośród trzech. Charakteryzuje się niską twardością, umiarkowaną wytrzymałością, dobrą elastycznością, wodoodpornością, odpornością na pleśń, wstrząsy i przezroczystością. Zapewnia doskonałą izolację elektryczną i ognioodporność, nie powoduje korozji elementów elektrycznych oraz ma dobrą przyczepność do stali, aluminium, miedzi, cyny i innych metali, a także gumy, tworzyw sztucznych, drewna i innych materiałów.  niedociągnięcie:The high temperature resistance is poor, the surface of the colloid after curing is not smooth and the toughness is poor, the anti-aging ability and UV resistance are weak, and the colloid is easy to change color.  Szereg zastosowań:Nadaje się do zalewania wewnętrznych elementów elektrycznych o niskiej wartości opałowej. Chroni zainstalowane i testowane podzespoły elektroniczne oraz obwody przed wibracjami, korozją, wilgocią i pyłem. Jest idealnym materiałem do zalewania elementów elektronicznych i elektrycznych, chroniącym je przed wilgocią i korozją.  
    4. What issues should be considered when selecting potting materials?   1) Performance requirements after potting:Temperatura pracy, zmienne warunki gorąca i zimna, stany naprężeń wewnętrznych komponentów, czy stosowane są na zewnątrz czy wewnątrz, warunki naprężeń, czy wymagane są właściwości trudnopalne i przewodność cieplna, wymagania dotyczące koloru itp.;2) Proces zalewania:Ręczny lub automatyczny, temperatura pokojowa lub podgrzewanie, całkowity czas utwardzania, czas utwardzania kleju po wymieszaniu itp.;3) Koszt:Proporcje materiałów do zalewania są bardzo zróżnicowane. Musimy spojrzeć na rzeczywisty koszt po zalaniu, a nie tylko na cenę sprzedaży materiału. Kleje używane do zalewania są klasyfikowane według funkcji: klej termoprzewodzący, klej wiążący i wodoodporny; według materiałów są to poliuretanowy klej do zalewania, silikonowy klej do zalewania i klej epoksydowy do zalewania. Jeśli chodzi o wybór kleju miękkiego lub twardego, dopuszczalne są oba. Do zalewania i izolacji wodoodpornej, jeśli wymagana jest wysoka odporność na temperaturę i przewodność cieplna, zaleca się użycie miękkiego kleju silikonowego; jeśli wymagana jest odporność na niskie temperatury, zaleca się użycie miękkiego kleju poliuretanowego; jeśli nie ma wymagań, zaleca się użycie twardego kleju epoksydowego, ponieważ twardy klej epoksydowy utwardza ​​się szybciej niż silikon. Klej do zalewania z żywicy epoksydowej ma szeroki zakres zastosowań, wymagania techniczne są bardzo zróżnicowane i istnieje wiele odmian. Ze względu na warunki utwardzania można go podzielić na dwie kategorie: utwardzanie w normalnej temperaturze i utwardzanie przez podgrzewanie; Ze względu na formę dawkowania można go podzielić na dwie kategorie: dwuskładnikowy i jednoskładnikowy. Ponadto, utwardzany w temperaturze pokojowej klej epoksydowy do zalewania jest zazwyczaj dwuskładnikowy. Jego zaletą jest możliwość utwardzania bez podgrzewania po zalaniu, co wymaga użycia specjalistycznego sprzętu. Wymagania nie są wysokie i jest łatwy w użyciu. Wadami są wysoka lepkość robocza mieszanki klejowej, słaba impregnacja, krótki czas przydatności do użycia oraz niska odporność termiczna i właściwości elektryczne utwardzonego produktu. Jest on zazwyczaj stosowany do zalewania urządzeń elektronicznych niskiego napięcia lub w sytuacjach, gdy podgrzewanie i utwardzanie nie są odpowiednie.  
   5. Proces zalewaniaJakość produktów do zalewania jest ściśle związana z projektem produktu, doborem komponentów, montażem i użytymi materiałami. Proces zalewania jest również czynnikiem, którego nie można ignorować. Zalewanie żywicą epoksydową odbywa się w dwóch procesach: normalnym i próżniowym.  Materiały zalewowe na bazie żywicy epoksydowej i aminy utwardzane w temperaturze pokojowej są na ogół stosowane w urządzeniach elektrycznych niskiego napięcia, a często stosuje się normalne zalewanie..   Epoxy resin and acid anhydride heat-curing potting materials are generally used for potting high-voltage electronic devices, and vacuum potting processes are often used.Obecnie powszechne są m.in.Ręczne zalewanie próżnioweorazMechanical vacuum pottingThere are two methods, and mechanical vacuum potting can be divided into two situations: A and B components are mixed and degassed first and then potted; or they are degassed separately and then mixed and potted.Istnieją trzy metody działania:Pierwszy typ: jednoskładnikowy klej do zalewania elementów elektronicznych, stosowany bezpośrednio, można go ubijać lub wylewać bezpośrednio; Drugi typ: dwuskładnikowy klej do zalewania elementów elektronicznych, kondensacyjny, utwardzacz 2%-3% lub inne proporcje, mieszanie-odkurzanie, odgazowywanie-infuzja; Trzeci typ: klej do zalewania elementów elektronicznych, utwardzacz 1:1, 10:1;Przebieg procesu jest następujący:(1) Ręczny proces zalewania próżniowego (2) Mechaniczny proces zalewania próżniowego 1) Pomiar: Dokładnie odważyć składnik A i składnik B (utwardzacz). 2) Mieszanie: Wymieszać składniki; 3) Odgazowywanie: naturalne odgazowywanie i odgazowywanie próżniowe; 4) Napełnianie: Klej należy wlać w czasie pracy, w przeciwnym razie wpłynie to na poziomowanie; 5) Utwardzanie: Ogrzewanie lub utwardzanie w temperaturze pokojowej. Zalany produkt utwardza ​​się w temperaturze pokojowej. Po wstępnym utwardzeniu może przejść do następnego procesu. Całkowite utwardzenie trwa od 8 do 24 godzin. Latem, gdy temperatura jest wysoka, utwardzanie będzie szybsze; zimą, gdy temperatura jest niska, utwardzanie będzie wolniejsze.  (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.

Podstawowe zasady działania automatycznej maszyny do napełniania klejem (wideo)
  6. Analysis of common problems and causes of potting products    (1) The starting voltage of partial discharge is low, and sparking or breakdown between lines. High-voltage electronic products such as TVs, monitors, output transformers, and igniters for automobiles and motorcycles often occur due to improper potting process. Partial discharge (arc), sparking or breakdown between lines often occur during operation. This is because the diameter of the high-voltage coils of such products is very small, generally only 0.02 to 0.04mm, and the potting material cannot completely penetrate the turns, leaving gaps between the coil turns.Ponieważ stała dielektryczna pustej przestrzeni jest znacznie mniejsza od stałej dielektrycznej materiału zalewowego epoksydowego, w warunkach zmiennego wysokiego napięcia powstaje nierównomierne pole elektryczne, powodujące niezupełne wyładowania na granicy faz, co z kolei powoduje starzenie się i rozkład materiału, a w efekcie uszkodzenie izolacji.   From a process perspective, there are two reasons for the gaps between lines:
?1) Podczas zalewania stopień podciśnienia nie jest wystarczająco wysoki, a powietrza nie można całkowicie wyeliminować, co uniemożliwia pełne wniknięcie materiału. 
?2) Temperatura podgrzania kleju lub produktu przed zalewaniem jest niewystarczająca, a lepkości nie da się szybko zmniejszyć, co ma wpływ na impregnację. W przypadku ręcznego zalewania lub mieszania i odgazowywania, a następnie zalewania próżniowego, temperatura mieszania i odgazowywania materiału jest wysoka, czas operacji jest długi lub przekroczony jest czas przydatności materiału do użycia, a produkt nie jest odpowiednio wcześnie poddawany procesowi nagrzewania i utwardzania po zalaniu, co powoduje wzrost lepkości materiału i wpływa na impregnację zwoju. Wcześniej, według ekspertów, im wyższa temperatura początkowa kompozytów epoksydowych do zalewania utwardzanych cieplnie, tym niższa lepkość. Z upływem czasu lepkość rośnie szybciej. Dlatego, aby zapewnić dobrą impregnację zwoju, należy zwrócić uwagę na następujące kwestie podczas pracy: 1) Mieszanka materiału do zalewania powinna być utrzymywana w określonym zakresie temperatur i zużyta w wymaganym czasie. 2) Przed zalewaniem produkt musi zostać podgrzany do określonej temperatury. Po zalaniu produkt musi zostać odpowiednio wcześnie poddawany procesowi nagrzewania i utwardzania. 3) Stopień próżni podczas zalewania musi być zgodny ze specyfikacją techniczną.  
(2) Shrinkage holes, local depressions and cracks on the surface of potting parts. During the heating and solidification process, the potting material will produce two kinds of shrinkage, namely chemical shrinkage during the phase change from liquid to solid and physical shrinkage during the cooling process.Further analysis shows that there are two processes of chemical change and shrinkage during the curing process. Od reakcji sieciowania chemicznego zachodzącej w wyniku ogrzewania po zalaniu do skurczu spowodowanego początkowym utworzeniem struktury mikrosieciowej, nazywamy to skurczem żelu przed utwardzeniem. Skurcz zachodzący od fazy żelu do całkowitego utwardzenia nazywa się kurczeniem po utwardzeniu. Stopień skurczu w tych dwóch procesach jest różny. Podczas przekształcania się pierwszego ze stanu ciekłego w strukturę sieciową następuje nagła zmiana stanu fizycznego, zużycie grup reaktywnych jest większe niż w przypadku drugiego, a także większe jest kurczenie się objętości niż w przypadku drugiego. Zanik grup epoksydowych na etapie wstępnego utwardzania żelu (75℃/3 godz.) jest większy niż na etapie późniejszego utwardzania (110℃/3 godz.). Wyniki analizy różnicowej temperatury również to potwierdzają. Stopień utwardzenia próbki po obróbce w temperaturze 750℃/3 godz. wynosi 53%. Jeżeli w przypadku produktów w doniczkach zastosujemy utwardzanie w wysokiej temperaturze, dwa etapy procesu utwardzania będą zbyt krótkie, a utwardzanie wstępne i końcowe żelu zakończą się niemal w tym samym czasie. Nie tylko spowoduje to nadmierne piki egzotermiczne i uszkodzenie komponentów, ale także wywoła ogromne naprężenia wewnętrzne w zalanych częściach, co z kolei będzie skutkować defektami wnętrza i wyglądu produktu. In order to obtain good products, we must focus on the matching of the curing speed of the potting material (i.e. 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. Zdaniem ekspertów, zalewanie transformatorów wyjściowych telewizorów kolorowych opiera się na różnych procedurach utwardzania podzielonych na strefy temperaturowe i krzywych wydzielania ciepła wewnątrz produktu. W zakresie temperatur wstępnego utwardzania żelu reakcja utwardzania materiału zalewowego przebiega powoli, ciepło reakcji jest stopniowo uwalniane, lepkość materiału wzrasta, a objętość delikatnie się kurczy. Na tym etapie materiał znajduje się w stanie płynnym, a kurczenie się objętości objawia się spadkiem poziomu cieczy aż do momentu jej zżelowania, co może całkowicie wyeliminować wewnętrzne naprężenia związane ze skurczem objętości na tym etapie. From the gel pre-curing to the post-curing stage, the temperature rise should also be gentle. Po zakończeniu utwardzania zalane części powinny powoli się stygnąć, synchronicznie z urządzeniami grzewczymi, aby zmniejszyć i dostosować rozkład naprężeń wewnętrznych produktu w wielu aspektach i uniknąć powstawania otworów skurczowych, zagłębień, a nawet pęknięć na powierzchni produktu. When formulating the curing conditions of potting materials, we should also refer to the arrangement and fullness of the embedded components in the potting product, as well as the product size, shape, and single potting volume. W przypadku zalewania jedną objętością żelu z dużą liczbą osadzonych w nim elementów konieczne jest odpowiednie obniżenie temperatury wstępnego utwardzania żelu i wydłużenie czasu.
(3) Słaba jakość powierzchni lub częściowe nieutwardzenie utwardzonego produktu najczęściej związane są z procesem utwardzania.Główne powody to:
1) Measuring or mixing device failure, production personnel operating errors.
2) Składnik A wytrąca się po dłuższym przechowywaniu i nie jest dokładnie, równomiernie wymieszany przed użyciem, co powoduje zaburzenie równowagi między rzeczywistymi proporcjami żywicy i utwardzacza.
3) Składnik B stanie się nieskuteczny z powodu absorpcji wilgoci, jeśli będzie przechowywany na otwartej przestrzeni przez dłuższy czas. 4) W porach roku o wysokiej wilgotności zalane części nie wchodzą w proces utwardzania na czas, a powierzchnia przedmiotu wchłania wilgoć.
Krótko mówiąc, aby uzyskać dobry produkt do zalewania, proces zalewania i utwardzania jest kwestią rzeczywiście zasługującą na szczególną uwagę.  
  Frequently Asked Questions about Electronic Glue Filling  

1) Jak rozwiązać problem zatrutego kleju do zalewania urządzeń elektronicznych, który nie chce stwardnieć?

Zatrucie silikonem występuje zazwyczaj w przypadku klejów do zalewania urządzeń elektronicznych typu addycyjnego. Po zatruciu silikon nie utwardza ​​się. Dlatego stosując kleje do zalewania typu addycyjnego, należy unikać kontaktu ze związkami organicznymi zawierającymi fosfor, siarkę i azot lub stosować poliuretan, żywicę epoksydową, nienasycony poliester, silikon wulkanizowany w temperaturze pokojowej i inne produkty razem z silikonem typu addycyjnego, aby zapobiec zatruciu i nieutwardzeniu.

2) Czym można wyczyścić przypadkowo przyklejony klej do elementów elektronicznych?

Do czyszczenia silikonu najczęściej stosuje się alkohol, aceton, wódkę itp. Należy pamiętać o ich rozcieńczeniu przed użyciem.

3) Co powinienem zrobić, jeśli klej do zalewania urządzeń elektronicznych nie wysycha zimą?

Ze względu na bardzo niskie temperatury zimą, klej do zalewania stygnie bardzo powoli, a nawet długo po wymieszaniu. Dlatego możemy zwiększyć temperaturę utwardzania i umieścić produkt wypełniony klejem w piecu o temperaturze 25°C w celu jego stwardnienia.  
  Materiały do ​​zalewania żywicą epoksydową, ich procesy i typowe problemy
  1. W dziedzinie technologii pakowania urządzeń elektronicznych zaszły dwie główne zmiany.Pierwsza zmiana nastąpiła w pierwszej połowie lat 70. XX wieku i charakteryzowała się przejściem od technologii montażu z wtykaniem pinów (takiej jak DIP) do technologii montażu powierzchniowego w obudowach płaskich, czterostronnych (takich jak QFP); druga zmiana nastąpiła w połowie lat 90. XX wieku wraz z pojawieniem się układów scalonych z kulkami lutowniczymi i obudów typu BGA. Odpowiednia technologia montażu powierzchniowego i technologia półprzewodnikowych układów scalonych weszły w XXI wiek jednocześnie. Wraz z rozwojem technologii pojawiło się wiele nowych technologii i form pakowania, takich jak bezpośrednie łączenie układów scalonych, obudowa z kulkami z tworzywa sztucznego (CD-PBGA), obudowa z kulkami z tworzywa sztucznego typu flip-chip (Fc-PBGA), obudowa z mikroukładem (CSP) i obudowa wieloukładowa (MCM). Znaczna część tych obudów wykorzystuje technologię pakowania ciekłego materiału epoksydowego. Zalewanie polega na wlaniu ciekłej żywicy epoksydowej do urządzenia wyposażonego w podzespoły i obwody elektroniczne, mechanicznie lub ręcznie, a następnie utwardzaniu jej w normalnej temperaturze lub w warunkach ogrzewania, tworząc termoizotropowy polimerowy materiał izolacyjny o doskonałych parametrach.  
  2. Wymagania dotyczące wydajności produktu     Materiały zalewowe powinny spełniać następujące podstawowe wymagania: dobra wydajność, długi czas przydatności do użycia, odpowiedni do automatycznych linii produkcyjnych o dużej objętości; niska lepkość, silna impregnacja i możliwość wypełniania przestrzeni między komponentami i liniami; podczas procesu zalewania i utwardzania składniki proszkowe, takie jak wypełniacze, osiadają w niewielkim stopniu i nie rozwarstwiają się; pik egzotermiczny utwardzania jest niski, skurcz utwardzania jest niewielki; utwardzony produkt ma doskonałe właściwości elektryczne i mechaniczne, dobrą odporność na ciepło, dobrą przyczepność do różnych materiałów, niską absorpcję wody i niski współczynnik rozszerzalności liniowej; w niektórych przypadkach materiał zalewowy musi być również trudnopalny, odporny na warunki atmosferyczne, przewodzący ciepło i odporny na wahania temperatury w wysokich i niskich temperaturach. W przypadku określonych obudów półprzewodników, ponieważ materiał musi mieć bezpośredni kontakt z chipem i podłożem, oprócz spełnienia powyższych wymagań, produkt musi również mieć taką samą czystość jak materiał montażowy chipa. W zalewaniu układów typu flip-chip, ponieważ szczelina między chipem a podłożem jest bardzo mała, lepkość materiału zalewowego musi być wyjątkowo niska. Aby zmniejszyć naprężenia powstające między chipem a materiałem opakowaniowym, moduł sprężystości materiału opakowaniowego nie może być zbyt wysoki. Aby zapobiec wnikaniu wilgoci na styku, materiał opakowaniowy powinien charakteryzować się dobrymi właściwościami wiązania z chipem i podłożem.  
  3. Główne składniki i funkcje materiałów doniczkowychZadaniem materiałów zalewowych jest wzmocnienie integralności urządzeń elektronicznych oraz poprawa odporności na uderzenia i wibracje zewnętrzne; poprawa izolacji między elementami wewnętrznymi i obwodami, co sprzyja miniaturyzacji i redukcji masy urządzeń; zapobieganie bezpośredniemu narażeniu elementów i obwodów na działanie czynników zewnętrznych oraz poprawa wodoodporności i odporności urządzeń na wilgoć. Materiał zalewowy z żywicy epoksydowej to wieloskładnikowy system kompozytowy, składający się z żywicy, utwardzacza, utwardzacza, wypełniacza itp. Lepkość, reaktywność, żywotność, wydzielanie ciepła itp. systemu wymagają kompleksowego projektu pod kątem formuły, procesu, rozmiaru i struktury odlewu itp., aby osiągnąć kompleksową równowagę.  3.1 Żywica epoksydowaMateriały do ​​zalewania żywicą epoksydową zazwyczaj wykorzystują niskocząsteczkową, ciekłą żywicę epoksydową typu bisfenolu A, która charakteryzuje się niską lepkością i wysoką wartością epoksydową. Powszechnie stosowane są żywice E-54, E-51, E-44 i E-42. W zalewaniu metodą flip-chip underfill, płynny materiał do zalewania musi charakteryzować się wyjątkowo niską lepkością ze względu na małą szczelinę między chipem a podłożem. Dlatego samo zastosowanie żywicy epoksydowej bisfenolu A nie spełnia wymagań produktu. Aby zmniejszyć lepkość produktu i spełnić wymagania dotyczące jego wydajności, możemy zastosować żywice kombinowane, takie jak żywica epoksydowa bisfenolu F o niskiej lepkości, żywica estrów glicydylowych oraz żywice epoksydowe cykliczne o wyższej odporności na ciepło, izolację elektryczną i warunki atmosferyczne. Spośród nich, sama żywica epoksydowa cykliczna pełni również funkcję reaktywnego rozcieńczalnika.      3.2 Curing agent
Curing agent is an important component in the formula of epoxy potting material, and the performance of the cured product depends largely on the structure of the curing agent.
(1) Do utwardzania w temperaturze pokojowej, jako utwardzacze stosuje się zazwyczaj poliaminy alifatyczne. Jednak ten rodzaj utwardzacza jest wysoce toksyczny, drażniący, egzotermiczny i podatny na utlenianie podczas utwardzania i użytkowania. Dlatego konieczna jest modyfikacja poliaminy, na przykład poprzez wykorzystanie aktywnego wodoru w grupie aminowej poliaminy, aby częściowo zsyntetyzować ją z grupą epoksydową, tworząc hydroksyalkilację, a częściowo z akrylonitrylem, tworząc cyjanoetylację. Utwardzacz może osiągnąć kompleksowy efekt modyfikacji, charakteryzujący się niską lepkością, niską toksycznością, niską temperaturą topnienia, utwardzaniem w temperaturze pokojowej i określoną wytrzymałością.
(2) Utwardzacz bezwodnikowy jest najważniejszym utwardzaczem dwuskładnikowych materiałów do zalewania żywicą epoksydową utwardzaną cieplnie. Do powszechnie stosowanych utwardzaczy należą: ciekły bezwodnik metylotetrahydroftalowy, ciekły bezwodnik metyloheksahydroftalowy i bezwodnik heksahydroftalowy.
Bezwodnik kwasu, bezwodnik kwasu metylowo-dowego itp. Ten rodzaj utwardzacza charakteryzuje się niską lepkością i dużym dozowaniem. Może pełnić podwójną rolę – utwardzacza i rozcieńczacza w składzie materiałów do zalewania. Proces utwardzania przebiega łagodnie, a utwardzony produkt ma doskonałe, kompleksowe właściwości.
    3.3 Przyspieszacz utwardzania
Dwuskładnikowy materiał do zalewania na bazie bezwodnika epoksydowego wymaga zazwyczaj długotrwałego podgrzewania do temperatury około 140°C, aby stwardniał. Takie warunki utwardzania nie tylko powodują straty energii, ale również sprawiają, że elementy i szkielety większości urządzeń elektronicznych stają się nie do zniesienia. Dodanie składników przyspieszających do formuły może skutecznie obniżyć temperaturę utwardzania i skrócić jego czas. Do powszechnie stosowanych przyspieszaczy należą: benzylodiamina, DMP-30 i inne aminy trzeciorzędowe. Można również stosować sole metali imidazoli i kwasów karboksylowych, takie jak 2-etylo-4-metyloimidazol, 2-metyloimidazol itp.  3.4 Coupling agentAby zwiększyć przyczepność między krzemionką a żywicą epoksydową, konieczne jest dodanie silanowego środka sprzęgającego. Środki sprzęgające mogą poprawić przyczepność i odporność materiałów na wilgoć. Do powszechnie stosowanych silanowych środków sprzęgających odpowiednich do żywic epoksydowych należą: glicydoksy, propylotrioksysilan (KH-560), anilinometylotrietoksysilan, α-chloropropylotrimetoksysilan, α-merkaptopropylotrimetoksysilan, anilinometylotrimetoksysilan, dietylenodiaminopropylotrimetoksysilan itp.     3.5 Rozcieńczalnik reaktywnyW przypadku stosowania samej żywicy epoksydowej, lepkość znacznie wzrasta po dodaniu wypełniaczy nieorganicznych, co nie sprzyja działaniu i odpienianiu. Często konieczne jest dodanie pewnej ilości rozcieńczalnika w celu zwiększenia jej płynności i przepuszczalności oraz wydłużenia jej żywotności. Rozcieńczalniki dzielą się na aktywne i nieaktywne. Rozcieńczalniki nieaktywne nie uczestniczą w reakcji utwardzania. Dodanie ich w zbyt dużej ilości może łatwo zwiększyć skurcz produktu i pogorszyć jego właściwości mechaniczne oraz odkształcenia termiczne. Udział reaktywnych rozcieńczalników w reakcji utwardzania zwiększa lepkość reagentów i ma niewielki wpływ na właściwości utwardzonego produktu. Reaktywne rozcieńczalniki są stosowane w materiałach zalewowych. Powszechnie stosowane to: eter n-butylowo-glicydowy, eter allilowo-glicydowy, eter dietyloheksylowo-glicydowy i eter fenylo-glicydowy.  3.6 WypełniaczeDodatek wypełniaczy do materiałów zalewowych ma znaczący wpływ na poprawę niektórych właściwości fizycznych żywic epoksydowych i obniżenie kosztów. Ich dodatek może nie tylko obniżyć koszty, ale także zmniejszyć współczynnik rozszerzalności cieplnej i skurcz utwardzonego produktu oraz zwiększyć przewodność cieplną. Do powszechnie stosowanych wypełniaczy w materiałach zalewowych z żywic epoksydowych należą krzemionka, tlenek glinu, azotek krzemu, azotek boru i inne materiały. Krzemionka dzieli się na krzemionkę krystaliczną, topioną kątową i sferyczną. Spośród materiałów zalewowych do obudów elektronicznych, topiona krzemionka sferyczna jest preferowana ze względu na wymagania produktu.  3.7 Defoaming agentAby rozwiązać problem pęcherzyków powietrza pozostających na powierzchni materiału opakowaniowego po utwardzeniu, można dodać środek przeciwpieniący. Powszechnie stosuje się emulgatory na bazie emulgowanego oleju silikonowego.  3.8 Środek wzmacniającyToughening 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 Inne komponentyAby spełnić specyficzne wymagania techniczne i procesowe dotyczące elementów zalewanych, do formuły można dodać również inne składniki. Na przykład, środki zmniejszające palność mogą poprawić przetwarzalność materiałów; barwniki służą do spełnienia wymagań dotyczących wyglądu produktu itp.

 

 4. Proces zalewania

Zalewanie żywicą epoksydową odbywa się w dwóch procesach: normalnym i próżniowym. Rysunek 1 przedstawia schemat procesu ręcznego zalewania próżniowego.  
   5. Często zadawane pytania i rozwiązania   5.1 Wyładowanie, iskrzenie lub przebicie między przewodami
Due to improper potting process, the device will produce discharge, inter-wire sparking or breakdown during operation. This is because the high-voltage coil wire diameter of this type of product is very small (generally only 0.02mm~0.04mm), and the potting material cannot completely penetrate the turns, resulting in gaps between the coil turns. Since the dielectric constant of the void is much smaller than that of the epoxy potting material, an uneven electric field will be generated under alternating high voltage conditions, causing partial discharge, aging and decomposition of the material, causing insulation damage. From a process point of view, there are two reasons for the gap between the lines: (1) The vacuum degree during potting is not high enough, and the air between the lines cannot be completely eliminated, so that the material cannot be completely impregnated; (2) The preheating temperature of the product before potting is not enough, and the viscosity of the poured product material cannot be reduced quickly, which affects the impregnation. For manual potting or mixing and degassing first and then vacuum potting process, high mixing and degassing temperature of the materials, long operation time or exceeding the material pot life, and the product not entering the heating and curing process in time after potting will cause the material viscosity to increase and affect the impregnation of the coil. For thermoisotropic epoxy potting material composites, the higher the initial temperature, the smaller the viscosity, and the viscosity increases more rapidly as time goes by. Therefore, in order to ensure that the material has good impregnation of the coil, care should be taken during operation that the potting material compound should be maintained within a suitable temperature range and be used within the applicable period. Before potting, the product must be heated to the specified temperature. After potting, it must enter the heating and curing process in time. The potting vacuum must meet the technical specifications.      5.2 Shrinkage cavities, local dents, and cracks on the device surfaceMateriały zalewane powodują dwa rodzaje skurczu podczas procesu nagrzewania i krzepnięcia: skurcz chemiczny podczas przemiany fazowej ze stanu ciekłego w stały oraz skurcz fizyczny podczas chłodzenia. Podczas procesu utwardzania zachodzą dwa procesy przemiany chemicznej i skurczu: skurcz powstający w wyniku reakcji sieciowania chemicznego po zalaniu, prowadzącej do powstania mikrostruktury sieciowej, nazywany jest skurczem przed utwardzeniem żelu; skurcz powstający od momentu zalania do całkowitego utwardzenia nazywany jest skurczem po utwardzeniu. Stopień skurczu w tych dwóch procesach jest różny. W pierwszym przypadku stan fizyczny zmienia się ze stanu ciekłego w strukturę sieciową. Zużycie grup reaktywnych jest większe niż w drugim, a skurcz objętościowy jest również większy. Jeśli zalany produkt jest utwardzany w wysokiej temperaturze, dwa etapy procesu utwardzania zachodzą zbyt blisko siebie, a wstępne i końcowe utwardzanie żelu przebiegają niemal jednocześnie. Powoduje to nie tylko nadmierne wzrosty temperatury i uszkodzenia komponentów, ale także ogromne naprężenia wewnętrzne w zalewanych elementach, powodując wady wewnętrzne i zewnętrzne produktu. Aby uzyskać wysokiej jakości produkty, należy skupić się na dopasowaniu szybkości utwardzania materiału zalewowego i warunków utwardzania podczas projektowania receptury materiału zalewowego i procesu utwardzania. Powszechnie stosowaną metodą jest utwardzanie w różnych strefach temperaturowych, w zależności od właściwości i przeznaczenia materiału zalewowego. W zakresie temperatur wstępnego utwardzania reakcja utwardzania materiału zalewowego przebiega powoli, ciepło reakcji jest stopniowo uwalniane, a lepkość materiału wzrasta, a objętość ulega delikatnemu skurczowi. Na tym etapie materiał znajduje się w stanie ciekłym, a skurcz objętościowy objawia się spadkiem poziomu cieczy aż do jej zestalenia, co może całkowicie wyeliminować naprężenia wewnętrzne związane ze skurczem objętościowym na tym etapie. Wzrost temperatury powinien być łagodny od etapu wstępnego utwardzania żelu do etapu końcowego utwardzania. Po utwardzeniu zalane elementy powinny powoli schładzać się, synchronicznie z urządzeniami grzewczymi, aby zmniejszyć i dostosować rozkład naprężeń wewnętrznych produktu na wiele sposobów, zapobiegając powstawaniu otworów skurczowych, wgnieceń, a nawet pęknięć na powierzchni produktu. Formułując warunki utwardzania materiału zalewowego, należy również uwzględnić rozmieszczenie i stopień wypełnienia elementów w urządzeniu zalewowym, a także rozmiar, kształt produktu i objętość zalewanego materiału. W przypadku objętości zalewanego materiału z dużą liczbą osadzonych elementów, konieczne jest odpowiednie obniżenie temperatury wstępnego utwardzania żelu i wydłużenie czasu.      5.3 Powierzchnia utwardzonego produktu jest słaba lub częściowo nieutwardzonaZjawiska takie jak słaba powierzchnia utwardzonego produktu lub częściowy brak utwardzenia są również w większości związane z procesem utwardzania. Eksperci z Chińskiego Stowarzyszenia Przemysłu Żywic Epoksydowych (China Epoxy Resin Industry Association) stwierdzili, że głównymi przyczynami są awarie dozownika lub urządzenia mieszającego oraz błędy operacyjne personelu produkcyjnego; składnik A wytrącił się po długim przechowywaniu i nie został dokładnie i równomiernie wymieszany przed użyciem, co spowodowało zaburzenie równowagi w rzeczywistym stosunku żywicy do utwardzacza; składnik B był przechowywany na otwartej przestrzeni przez długi czas i nie wchłonął wilgoci; zalane elementy nie zostały odpowiednio wcześnie poddane procesowi utwardzania w okresach wysokiej wilgotności, a powierzchnia przedmiotu wchłania wilgoć. Krótko mówiąc, uzyskanie dobrego procesu zalewania i utwardzania jest kwestią zasługującą na szczególną uwagę.  
  7. Technologia budowy z użyciem kleju do zalewania      2. Obróbka powierzchniowa
         
 
 
 
  8. Przypadek procesu wypełniania klejem dwuskładnikowym                    

9. Three methods of PCBA glue filling

1. Półautomatyczna maszyna do napełniania klejem   Podczas napełniania produktu klejem, należy umieścić go obok linii montażowej, ręcznie umieścić produkt pod głowicą wylotową kleju i nacisnąć przycisk start. Maszyna automatycznie napełni klejem i zatrzyma się automatycznie po zakończeniu procesu. Następnie operator umieszcza sklejone produkty na linii montażowej. Półautomatyczna maszyna do napełniania klejem nadaje się do wszystkich rodzajów produktów PCBA, niezależnie od ich rozmiaru.
 
  2. Automatyczna maszyna do napełniania klejem   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. Fully automatic glue filling line   Umieść przyrząd z produktem na linii transmisyjnej, a maszyna automatycznie napełni klejem i automatycznie poda materiał do pieca w celu przejścia przez piec, oszczędzając pracę i działając wydajnie.

Przedstawiono trzy metody automatycznego napełniania klejem. Zastosowanie urządzeń do automatycznego napełniania klejem pozwala na oszczędność pracy i poprawę wydajności produkcji.


Zastrzeżenie: Niniejszy artykuł został przedrukowany z „Chip House”, organizacji wspierającej ochronę praw własności intelektualnej. Prosimy o podanie oryginalnego źródła i autora przedruku. W przypadku naruszenia prosimy o kontakt w celu usunięcia przedruku.


Numer telefonu firmy: +86-0755-83044319
Faks/FAKS: +86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Menedżer Li

QQ: 332496225 Menedżer Qiu

Adres: Pokój 809, Budynek C, Budynek Technologii Zhantao, nr 1079 Minzhi Avenue, Nowa Dzielnica Longhua, Shenzhen

whatsapp

Service Hotline

tel: +86 755 83044319

WhatsApp

Whatsapp:+8618073002950