1. O que é o plantio em vasos?Envasamento (ou encapsulamento) significa o processo de verter cola de poliuretano, cola de silicone e cola de resina epóxi em dispositivos equipados com componentes e circuitos eletrônicos, utilizando equipamentos ou manualmente, e solidificá-los sob condições normais de temperatura ou aquecimento, transformando-os em materiais isolantes de polímero termofixo com excelente desempenho, atingindo assim os objetivos de colagem, vedação, encapsulamento e proteção por revestimento.     2. Qual é a principal função do plantio em vasos?
As principais funções do encapsulamento são: 1) Reforçar a integridade dos dispositivos eletrônicos e melhorar achoque, vibraçãoresistência; 2) Melhorar a resistência entre os componentes internos e os circuitosIsolamento, propício à miniaturização e redução de peso dos dispositivos; 3) Evitar a exposição direta de componentes e circuitos, e melhorar o desempenho do dispositivo.À prova d'água, à prova de poeira, à prova de umidadeDesempenho; 5) Transferência e condução de calor;
  3. Quais são as vantagens e desvantagens dos três tipos de cola para vasos?        

1) Cola para encapsulamento de resina epóxi

A maioria das resinas epóxi para encapsulamento é dura. Após a cura, torna-se quase tão dura quanto pedra e difícil de remover. Possui boa capacidade de vedação, mas também existem algumas versões mais macias. A resistência à temperatura ambiente é de cerca de 100 °C, a resistência à cura térmica é de aproximadamente 150 °C, e há também opções com resistência a temperaturas acima de 300 °C. Apresenta características como fixação, isolamento, impermeabilidade, resistência a óleo, resistência à poeira, segurança contra roubo, resistência à corrosão, resistência ao envelhecimento, resistência a choques térmicos (frio e calor), etc. Entre as resinas epóxi para encapsulamento mais comuns, destacam-se as retardantes de chama, termicamente condutoras, de baixa viscosidade e resistentes a altas temperaturas.

vantagem:Possui boa adesão a materiais rígidos, excelente resistência a altas temperaturas e capacidade de isolamento elétrico, é simples de operar, muito estável antes e depois da cura, e apresenta excelente adesão a uma variedade de substratos metálicos e porosos.  deficiência:Possui baixa resistência a variações de temperatura, tanto para frio quanto para calor. É propenso a rachaduras após ser submetido a choques térmicos, permitindo a penetração de vapor de água nos componentes eletrônicos através dessas rachaduras, além de apresentar baixa resistência à umidade. Ademais, após a cura, o coloide adquire alta dureza e torna-se relativamente quebradiço, podendo danificar facilmente os componentes eletrônicos. Não pode ser aberto após o encapsulamento e apresenta baixa capacidade de reparo.  Âmbito de aplicação:A resina epóxi para encapsulamento penetra facilmente nas frestas dos produtos e é adequada para encapsular componentes eletrônicos de pequeno e médio porte que operam em condições normais de temperatura e não possuem requisitos especiais quanto às propriedades mecânicas ambientais, como ignitores de automóveis e motocicletas, fontes de alimentação para acionamento de LEDs, sensores, transformadores toroidais, capacitores, disparadores, luzes de LED à prova d'água e encapsulamento de placas de circuito impresso para proteção, isolamento e impermeabilização (à prova d'água).  
   2) Cola de silicone para encapsulamento
 

Após a cura, a cola de silicone para encapsulamento eletrônico geralmente fica macia, elástica e pode ser reparada, sendo conhecida como cola macia, e apresenta baixa adesão. A cor geralmente pode ser ajustada conforme a necessidade, podendo ser transparente, opaca ou colorida. A cola de silicone bicomponente é a mais comum. Este tipo de cola inclui o tipo de condensação e o tipo com agente de adição. Geralmente, o tipo de condensação apresenta baixa adesão aos componentes e cavidades de encapsulamento, produz substâncias voláteis de baixo peso molecular durante o processo de cura e sofre uma contração significativa após a cura; o tipo de adição (também conhecido como gel de silicone) apresenta uma contração muito pequena, não produz substâncias voláteis de baixo peso molecular durante o processo de cura e pode ser aquecido e curado rapidamente.  vantagem:Possui alta resistência ao envelhecimento, boa resistência às intempéries e excelente resistência ao impacto; apresenta excelente resistência a variações de temperatura (frio e calor) e condutividade térmica, podendo ser utilizado em uma ampla faixa de temperatura de operação. Mantém a elasticidade na faixa de temperatura de -60°C a 200°C sem rachar e pode ser utilizado a 250°C por longos períodos. O tipo de cura por aquecimento possui maior resistência à temperatura, excelentes propriedades elétricas e de isolamento, com propriedades de isolamento superiores às da resina epóxi, suportando uma tensão superior a 10,000V. Após o encapsulamento, melhora efetivamente o isolamento entre os componentes internos e os circuitos, aumentando a estabilidade dos componentes eletrônicos; não é corrosivo para os componentes eletrônicos e não produz subprodutos durante a reação de cura; possui excelente capacidade de retrabalho, permitindo a remoção rápida e fácil dos componentes selados para reparo e substituição; apresenta excelente condutividade térmica, alta energia e capacidade retardante de chamas, melhorando efetivamente a capacidade de dissipação de calor e o fator de segurança dos componentes eletrônicos. Possui baixa viscosidade, boa fluidez e consegue penetrar em pequenos espaços e sob componentes; pode ser curado à temperatura ambiente ou aquecido, possui boas propriedades de autodesespumante e é mais conveniente de usar; apresenta baixa taxa de retração durante a cura e possui excelente desempenho de impermeabilização e resistência a terremotos.
   

deficiência:Preço elevado e má aderência.

Âmbito de aplicação:Adequado para encapsular diversos componentes eletrônicos que operam em ambientes agressivos.

Quais são as vantagens da cola de silicone para encapsulamento eletrônico em comparação com outras colas de encapsulamento?

Vantagem 1:Oferece proteção de longo prazo para circuitos sensíveis ou componentes eletrônicos, e proporciona proteção eficaz e de longo prazo para módulos e dispositivos eletrônicos, sejam eles de estruturas e formatos simples ou complexos.  Vantagem 2:Possui propriedades de isolamento dielétrico estáveis ​​e é uma barreira eficaz para prevenir a poluição ambiental. Após a cura, forma um elastômero macio que pode eliminar a tensão causada por impactos e vibrações em uma ampla faixa de temperatura e umidade.  Vantagem 3:Ele consegue manter suas propriedades físicas e elétricas originais em diversos ambientes de trabalho, resistir à degradação por ozônio e raios ultravioleta e possui boa estabilidade química.

Vantagem 4:Após o encapsulamento, a limpeza e a desmontagem são fáceis, permitindo o reparo dos componentes eletrônicos e a reinjeção de nova cola de encapsulamento nas partes reparadas.

3) Cola de poliuretano para encapsulamento

 

A cola de poliuretano para encapsulamento, também chamada de cola PU, após a cura, torna-se geralmente macia e elástica, permitindo reparos. É considerada uma cola macia. Sua adesividade situa-se entre a da cola epóxi e a da cola de silicone. A resistência à temperatura é mediana, geralmente não ultrapassando 100 °C. É comum a formação de bolhas após o encapsulamento, sendo necessário realizar o processo sob vácuo.

vantagem:Possui boa resistência a baixas temperaturas e seu desempenho à prova de choque é o melhor entre os três. Apresenta características como baixa dureza, resistência moderada, boa elasticidade, resistência à água, resistência a mofo, resistência a choques e transparência. Possui excelente isolamento elétrico e retardamento de chamas, não causa corrosão em componentes elétricos e tem boa adesão a aço, alumínio, cobre, estanho e outros metais, bem como a borracha, plástico, madeira e outros materiais.  deficiência:A resistência a altas temperaturas é baixa, a superfície do coloide após a cura não é lisa e a tenacidade é baixa, a capacidade antienvelhecimento e a resistência aos raios UV são fracas, e o coloide muda de cor facilmente.  Âmbito de aplicação:É adequado para encapsular componentes elétricos de baixo poder calorífico em ambientes internos. Protege componentes e circuitos eletrônicos instalados e em fase de depuração contra vibração, corrosão, umidade e poeira. É um material de encapsulamento ideal para o tratamento anticorrosivo e à prova de umidade de peças eletrônicas e elétricas.  
    4. Que questões devem ser consideradas na seleção de materiais para vasos?   1) Requisitos de desempenho após o envasamento:Temperatura de operação, condições de alternância entre quente e frio, condições de tensão interna dos componentes, uso em ambientes internos ou externos, condições de estresse, necessidade de retardância à chama e condutividade térmica, requisitos de cor, etc.;2) Processo de envasamento:Manual ou automático, temperatura ambiente ou aquecimento, tempo de cura completa, tempo de solidificação da cola após a mistura, etc.;3) CustoA proporção de materiais de encapsulamento varia bastante. Devemos considerar o custo real após o encapsulamento, em vez de simplesmente observar o preço de venda do material. Os adesivos usados ​​para encapsulamento são classificados de acordo com suas funções: cola de encapsulamento termicamente condutora, cola de encapsulamento adesiva e cola de encapsulamento impermeável; de acordo com os materiais, são cola de encapsulamento de poliuretano, cola de encapsulamento de silicone e cola de encapsulamento de resina epóxi. Na hora de escolher entre cola macia ou cola dura, ambas são aceitáveis. Para encapsulamento e isolamento impermeável, se forem necessárias alta resistência à temperatura e condutividade térmica, recomenda-se o uso de cola macia de silicone; se for necessária baixa resistência à temperatura, recomenda-se o uso de cola macia de poliuretano; se não houver requisitos específicos, recomenda-se o uso de cola dura de epóxi, pois a cola dura de epóxi cura mais rapidamente do que a de silicone. A cola de encapsulamento de resina epóxi tem uma ampla gama de aplicações, os requisitos técnicos variam bastante e existem muitas variedades. Quanto às condições de cura, pode ser dividida em duas categorias: cura em temperatura ambiente e cura por aquecimento. Quanto à forma de dosagem, pode ser dividida em duas categorias: bicomponente e monocomponente. Além disso, a cola epóxi para encapsulamento com cura à temperatura ambiente é geralmente bicomponente. Sua vantagem é que pode ser curada sem aquecimento após o encapsulamento, o que dispensa o uso de equipamentos especiais. Os requisitos para sua utilização são baixos e é fácil de aplicar. As desvantagens são a alta viscosidade da mistura, a baixa impregnação, o tempo de vida útil curto e a resistência térmica e as propriedades elétricas do produto curado não serem muito elevadas. Geralmente é utilizada para encapsulamento de dispositivos eletrônicos de baixa tensão ou em situações onde o aquecimento e a cura não são adequados.  
   5. Processo de envasamentoA qualidade dos produtos de encapsulamento está intimamente relacionada ao design do produto, à seleção dos componentes, à montagem e aos materiais de encapsulamento utilizados. O processo de encapsulamento também é um fator que não pode ser ignorado. O encapsulamento em epóxi possui dois processos: o convencional e o a vácuo.  Resinas epóxi e materiais de encapsulamento com cura à temperatura ambiente à base de aminas são geralmente usados ​​em aparelhos elétricos de baixa tensão, sendo o encapsulamento convencional frequentemente empregado..   Resinas epóxi e materiais de encapsulamento com cura térmica à base de anidrido ácido são geralmente usados ​​para encapsular dispositivos eletrônicos de alta tensão, e processos de encapsulamento a vácuo são frequentemente empregados.Atualmente, os mais comuns incluem:Envasamento manual a vácuoeencapsulamento mecânico a vácuoExistem dois métodos, e o encapsulamento mecânico a vácuo pode ser dividido em duas situações: os componentes A e B são misturados e desgaseificados primeiro e depois encapsulados; ou são desgaseificados separadamente e depois misturados e encapsulados.Existem três métodos de operação:Primeiro tipo: cola de encapsulamento eletrônico monocomponente, usada diretamente, pode ser misturada ou despejada diretamente; Segundo tipo: cola de encapsulamento eletrônico bicomponente do tipo condensação, agente de cura 2%-3% ou outras proporções, agitação-vácuo, desgaseificação-infusão; Terceiro tipo: cola de encapsulamento eletrônico do tipo adição, agente de cura 1:1, 10:1;O fluxo do processo é o seguinte:(1) Processo de encapsulamento a vácuo manual (2) Processo de encapsulamento a vácuo mecânico 1) Medição: Pesar com precisão o componente A e o componente B (agente de cura). 2) Mistura: Misturar os componentes; 3) Desgaseificação: desgaseificação natural e desgaseificação a vácuo; 4) Preenchimento: A cola deve ser vertida dentro do tempo de operação, caso contrário, afetará o nivelamento; 5) Cura: Aquecimento ou cura à temperatura ambiente. O produto encapsulado é curado à temperatura ambiente. Após a cura inicial, pode-se prosseguir para o próximo processo. A cura completa leva de 8 a 24 horas. Quando a temperatura está alta no verão, a cura será mais rápida; no inverno, quando a temperatura está baixa, a cura será mais lenta.  (3) Observações: a. A superfície do produto a ser encapsulado deve ser limpa antes do encapsulamento! b. Antes da pesagem, certifique-se de misturar bem os componentes A e B para que o pigmento (ou carga) que se deposita no fundo se disperse na cola líquida. c. O primer não pode ser misturado diretamente com a borracha. O primer deve ser usado primeiro e, em seguida, a borracha pode ser usada para o encapsulamento após a secagem do primer. d. A velocidade de cura da borracha tem uma certa relação com a temperatura. A cura será mais lenta em temperaturas mais baixas. Em contraste, o encapsulamento mecânico a vácuo requer um grande investimento em equipamentos e altos custos de manutenção, mas é significativamente melhor do que o processo de encapsulamento manual a vácuo em termos de consistência e confiabilidade do produto. Independentemente do método de encapsulamento, as condições de processo estabelecidas devem ser rigorosamente seguidas, caso contrário, será difícil obter um produto satisfatório.

Princípios básicos da máquina automática de enchimento de cola (vídeo)
  6. Análise de problemas e causas comuns em produtos para vasos    (1) A tensão inicial da descarga parcial é baixa, e ocorrem faíscas ou rupturas entre as linhas. Produtos eletrônicos de alta tensão, como TVs, monitores, transformadores de saída e ignitores para automóveis e motocicletas, frequentemente apresentam esse problema devido a um processo de encapsulamento inadequado. Descargas parciais (arco), faíscas ou rupturas entre as linhas ocorrem com frequência durante a operação. Isso ocorre porque o diâmetro das bobinas de alta tensão desses produtos é muito pequeno, geralmente de apenas 0.02 a 0.04 mm, e o material de encapsulamento não consegue penetrar completamente nas espiras, deixando espaços entre elas.Como a constante dielétrica do vazio é muito menor que a do material de encapsulamento epóxi, sob condições de alta tensão alternada, um campo elétrico desigual será gerado, causando descarga parcial na interface, o que leva ao envelhecimento e decomposição do material, causando danos ao isolamento.   Do ponto de vista do processo, existem dois motivos para as lacunas entre as linhas:
1) O grau de vácuo não é suficientemente alto durante o envasamento, e o ar não pode ser completamente eliminado, impedindo a infiltração completa do material. 
2) A temperatura de pré-aquecimento da cola ou do produto antes do encapsulamento não é suficiente e a viscosidade não pode ser reduzida rapidamente, o que afeta a impregnação. Para o processo de encapsulamento manual ou mistura e desgaseificação prévias, seguido de encapsulamento a vácuo, a temperatura de mistura e desgaseificação do material é elevada, o tempo de operação é longo ou o tempo de vida útil do material é excedido, e o produto não entra no processo de aquecimento e cura em tempo hábil após o encapsulamento, o que causa o aumento da viscosidade do material e afeta a impregnação da bobina. Anteriormente, de acordo com especialistas, quanto maior a temperatura inicial dos compósitos de material de encapsulamento epóxi curados a quente, menor a viscosidade. Com o passar do tempo, a viscosidade aumenta mais rapidamente. Portanto, para garantir uma boa impregnação do material na bobina, os seguintes pontos devem ser observados durante a operação: 1) O composto de material de encapsulamento deve ser mantido dentro de uma faixa de temperatura específica e utilizado dentro do período de validade. 2) Antes do encapsulamento, o produto deve ser aquecido à temperatura especificada. Após o encapsulamento, o produto deve entrar no processo de aquecimento e cura em tempo hábil. 3) O grau de vácuo do encapsulamento deve atender às especificações técnicas.  
(2) Orifícios de contração, depressões locais e fissuras na superfície das peças de encapsulamento. Durante o processo de aquecimento e solidificação, o material de encapsulamento produzirá dois tipos de contração, nomeadamente a contração química durante a mudança de fase de líquido para sólido e a contração física durante o processo de arrefecimento.Análises adicionais mostram que existem dois processos: alteração química e contração durante o processo de cura. A contração resultante da reação de reticulação química por aquecimento após o encapsulamento, juntamente com a contração causada pela formação inicial da estrutura de microrrede, é denominada contração de pré-cura do gel. A contração que ocorre desde o estado de gel até o estágio de cura completa é chamada de contração pós-cura. A quantidade de encolhimento nesses dois processos é diferente. Durante a transformação do primeiro, de um estado líquido para uma estrutura de rede, o estado físico sofre uma mudança repentina, o consumo de grupos reativos é maior do que no segundo, e a contração de volume também é maior do que no segundo. O desaparecimento dos grupos epóxi na fase de pré-cura do gel (75℃/3h) é maior do que na fase de pós-cura (110℃/3h). Os resultados da análise térmica diferencial também comprovam isso. O grau de cura da amostra após ser tratada a 750℃/3h é de 53%. Se adotarmos a cura em alta temperatura para produtos em vasos, as duas etapas do processo de cura ficam muito próximas, e a pré-cura e a pós-cura do gel são concluídas quase simultaneamente. Isso não só causará picos exotérmicos excessivos e danos aos componentes, como também provocará enormes tensões internas nas partes encapsuladas, causando defeitos no interior e na aparência do produto. Para obter bons produtos, devemos nos concentrar na compatibilidade da velocidade de cura do material de encapsulamento (ou seja, o tempo de gelificação dos compostos A e B) e as condições de cura ao projetar a fórmula do material de encapsulamento e formular o processo de cura. O método mais comum é: um processo de cura segmentada em diferentes zonas de temperatura, de acordo com as propriedades e usos do material de encapsulamento. Segundo especialistas, o encapsulamento dos transformadores de saída de televisores coloridos baseia-se em procedimentos de cura segmentados por diferentes zonas de temperatura e nas curvas de liberação de calor internas do produto. Na faixa de temperatura de pré-cura do gel, a reação de cura do material de encapsulamento ocorre lentamente, o calor da reação é liberado gradualmente e a viscosidade do material aumenta e o volume diminui suavemente. Nessa fase, o material encontra-se em estado fluido, e a contração volumétrica se manifesta como uma queda no nível do líquido até que ele se solidifique, o que pode eliminar completamente a tensão interna da contração volumétrica nessa fase. Desde a pré-cura do gel até a pós-cura, o aumento da temperatura também deve ser gradual. Após a cura, as peças encapsuladas devem esfriar lentamente em sincronia com o equipamento de aquecimento para reduzir e ajustar a distribuição de tensão interna do produto em vários aspectos, evitando poros de contração, depressões e até mesmo rachaduras na superfície do produto. Ao formular as condições de cura dos materiais de envasamento, devemos também levar em consideração a disposição e a quantidade dos componentes incorporados no produto, bem como o tamanho, a forma e o volume de cada unidade de envasamento. Para um único volume de encapsulamento com um grande número de componentes embutidos, é absolutamente necessário reduzir adequadamente a temperatura de pré-cura do gel e prolongar o tempo.
(3) Superfícies ruins ou cura parcial do produto curado estão principalmente relacionadas ao processo de cura.Os principais motivos são:
1) Falha no dispositivo de medição ou mistura, erros operacionais da equipe de produção.
2) O componente A precipita após um longo período de armazenamento e não é completamente homogeneizado antes do uso, resultando em um desequilíbrio na proporção real de resina e agente de cura.
3) O componente B perderá a eficácia devido à absorção de umidade se armazenado ao ar livre por muito tempo. 4) Em épocas de alta umidade, as peças em vasos não entram no processo de cura a tempo, e a superfície do objeto absorve umidade.
Resumindo, para obter um bom produto para vasos, o processo de plantio e cura é, de fato, uma questão que merece muita atenção.  
  Perguntas frequentes sobre o preenchimento com cola eletrônica  

1) Como resolver o problema da cola de encapsulamento eletrônico que está tóxica e não solidifica?

O envenenamento por silicone geralmente ocorre em colas de encapsulamento eletrônico do tipo aditivo. Após o envenenamento, o silicone não cura. Portanto, ao usar colas de encapsulamento do tipo aditivo, deve-se evitar o contato com compostos orgânicos que contenham fósforo, enxofre e nitrogênio, ou usar poliuretano, resina epóxi, poliéster insaturado, borracha de silicone vulcanizada à temperatura ambiente e outros produtos em conjunto com o silicone do tipo aditivo para prevenir o envenenamento e a não cura.

2) O que pode ser usado para limpar a cola de encapsulamento eletrônico que ficou presa acidentalmente?

Os agentes de limpeza de silicone mais comuns incluem álcool, acetona, licor, etc. Lembre-se de diluí-los antes de usar.

3) O que devo fazer se a cola de encapsulamento eletrônico não secar no inverno?

Como a temperatura no inverno é muito baixa, a cola para encapsulamento eletrônico solidifica muito lentamente ou até mesmo não solidifica por um longo tempo após a mistura. Portanto, podemos aumentar a temperatura de cura e colocar o produto com a cola em uma estufa a 25°C para solidificar.  
  Materiais de encapsulamento em resina epóxi, seus processos e problemas comuns.
  1. Houve duas grandes mudanças no campo da tecnologia de embalagens eletrônicas.A primeira mudança ocorreu na primeira metade da década de 1970 e foi caracterizada pela transição da tecnologia de montagem por inserção de pinos (como DIP) para a tecnologia de montagem em superfície de encapsulamento plano de quatro lados (como QFP); a segunda mudança ocorreu em meados da década de 1990, marcada pelo surgimento de matrizes de esferas de solda e encapsulamentos do tipo BGA. A tecnologia de montagem em superfície correspondente e a tecnologia de circuitos integrados semicondutores entraram juntas no século XXI. Com o desenvolvimento da tecnologia, muitas novas tecnologias e formatos de encapsulamento surgiram, como ligação direta de chips, matriz de esferas plásticas encapsuladas (CD-PBGA), matriz de esferas plásticas flip-chip (Fc-PBGA), encapsulamento em escala de chip (CSP) e componente multichip (MCM). Um número considerável desses encapsulamentos utiliza a tecnologia de encapsulamento com resina epóxi líquida. O encapsulamento consiste em despejar o composto de resina epóxi líquida no dispositivo equipado com componentes e circuitos eletrônicos, mecanicamente ou manualmente, e solidificá-lo sob temperatura ambiente ou condições de aquecimento para se tornar um material isolante polimérico termoisotrópico com excelente desempenho.  
  2. Requisitos de desempenho do produto     Os materiais de encapsulamento devem atender aos seguintes requisitos básicos: bom desempenho, longa vida útil, adequados para operações em linhas de produção automatizadas de grande volume; baixa viscosidade, forte impregnação e capacidade de preenchimento entre componentes e linhas; durante o processo de encapsulamento e cura, os componentes em pó, como cargas, devem apresentar baixa sedimentação e não estratificação; pico exotérmico de cura baixo e pequena contração de cura; o produto curado deve apresentar excelentes propriedades elétricas e mecânicas, boa resistência ao calor, boa adesão a diversos materiais, baixa absorção de água e baixo coeficiente de expansão linear; em alguns casos, o material de encapsulamento também deve ser retardante de chamas, resistente às intempéries, termicamente condutor e resistente a variações de temperatura. Em encapsulamento específico de semicondutores, como o material deve estar em contato direto com o chip e o substrato, além de atender aos requisitos acima, o produto também deve ter a mesma pureza que o material de montagem do chip. No encapsulamento de flip-chips, como o espaço entre o chip e o substrato é muito pequeno, a viscosidade do material de encapsulamento deve ser extremamente baixa. Para reduzir a tensão gerada entre o chip e o material de encapsulamento, o módulo de elasticidade deste último não pode ser muito alto. Além disso, para evitar a penetração de umidade na interface, o material de encapsulamento deve apresentar boas propriedades de adesão com o chip e o substrato.  
  3. Principais componentes e funções dos materiais de envasamentoA função dos materiais de encapsulamento é fortalecer a integridade dos dispositivos eletrônicos e melhorar a resistência a impactos e vibrações externas; melhorar o isolamento entre os componentes e circuitos internos, o que contribui para a miniaturização e redução de peso dos dispositivos; evitar a exposição direta de componentes e circuitos e melhorar o desempenho à prova d'água e umidade dos dispositivos. O material de encapsulamento de resina epóxi é um sistema composto multicomponente, constituído por resina, agente de cura, agente de tenacificação, carga, etc. A viscosidade, a reatividade, a vida útil, a liberação de calor, etc., do sistema exigem um projeto abrangente em termos de fórmula, processo, tamanho e estrutura da moldagem, etc., para alcançar um equilíbrio completo.  3.1 Resina epóxiOs materiais de encapsulamento em resina epóxi geralmente utilizam resina epóxi líquida de baixo peso molecular do tipo bisfenol A, que possui baixa viscosidade e alto valor epóxi. As mais comuns são E-54, E-51, E-44 e E-42. No encapsulamento underfill de flip-chip, o material de encapsulamento líquido precisa ter viscosidade extremamente baixa devido ao pequeno espaço entre o chip e o substrato. Portanto, o uso de resina epóxi de bisfenol A sozinha não atende aos requisitos do produto. Para reduzir a viscosidade do produto e atender aos requisitos de desempenho, podemos usar resinas combinadas: como a adição de resina epóxi de bisfenol F de baixa viscosidade, resina de éster glicidílico e resinas epóxi cíclicas com maior resistência ao calor, isolamento elétrico e resistência às intempéries. Entre elas, a própria resina epóxi cíclica também funciona como um diluente reativo.      3.2 Agente de cura
O agente de cura é um componente importante na fórmula do material de encapsulamento epóxi, e o desempenho do produto curado depende em grande parte da estrutura do agente de cura.
(1) Para a cura à temperatura ambiente, geralmente são utilizadas poliaminas alifáticas como agentes de cura. No entanto, esse tipo de agente de cura é altamente tóxico, irritante, exotérmico e propenso à oxidação durante a cura e o uso. Portanto, é necessário modificar a poliamina, por exemplo, utilizando o hidrogênio ativo no grupo amina da poliamina para sintetizá-la parcialmente com o grupo epóxi, formando hidroxialquilação, e parcialmente com acrilonitrila, formando cianoetilação. O agente de cura pode alcançar um efeito de modificação abrangente, com baixa viscosidade, baixa toxicidade, baixo ponto de fusão, cura à temperatura ambiente e certa tenacidade.
(2) O agente de cura anidrido é o agente de cura mais importante para materiais de encapsulamento epóxi bicomponentes curados a quente. Os agentes de cura comumente usados ​​incluem anidrido metiltetraidroftálico líquido, anidrido metilhexaidroftálico líquido e anidrido hexaidroftálico.
Anidrido ácido, anidrido metil-nádico, etc. Este tipo de agente de cura possui baixa viscosidade e permite grande dosagem. Pode desempenhar a dupla função de cura e diluição na formulação de materiais de encapsulamento. A reação exotérmica de cura é suave e o produto curado apresenta excelentes propriedades gerais.
    3.3 Acelerador de cura
O material de encapsulamento de anidrido epóxi bicomponente geralmente precisa ser aquecido a cerca de 140 °C por um longo período para curar. Essas condições de cura não apenas causam desperdício de energia, como também tornam os componentes e as estruturas internas da maioria dos dispositivos eletrônicos inutilizáveis. A adição de aceleradores à fórmula pode reduzir efetivamente a temperatura e o tempo de cura. Aceleradores comumente usados ​​incluem: benzildiamina, DMP-30 e outras aminas terciárias. Sais metálicos de compostos de imidazol e ácidos carboxílicos, como 2-etil-4-metilimidazol, 2-metilimidazol, etc., também podem ser utilizados.  3.4 Agente de acoplamentoPara aumentar a adesão entre a sílica e a resina epóxi, é necessário adicionar um agente de acoplamento de silano. Os agentes de acoplamento podem melhorar a adesão e a resistência à umidade dos materiais. Os agentes de acoplamento de silano comumente usados ​​e adequados para resinas epóxi incluem glicidoxi, propiltrioxisilano (KH-560), anilinometiltrietoxisilano, α-cloropropiltrimetoxisilano, α-mercaptopropiltrimetoxisilano, anilinometiltrimetoxisilano, dietilenodiaminopropiltrimetoxisilano, etc.     3.5 Diluente reativoQuando a resina epóxi é usada sozinha, a viscosidade aumenta significativamente após a adição de cargas inorgânicas, o que não é favorável à operação e à formação de espuma. Muitas vezes, é necessário adicionar uma certa quantidade de diluente para aumentar sua fluidez e permeabilidade e prolongar sua vida útil. Os diluentes são divididos em ativos e inativos. Os diluentes inativos não participam da reação de cura. Se adicionados em excesso, podem facilmente aumentar a taxa de contração do produto e reduzir suas propriedades mecânicas e de deformação térmica. A participação dos diluentes reativos na reação de cura aumenta a viscosidade dos reagentes e tem pouco impacto nas propriedades do produto curado. Os diluentes reativos são usados ​​em materiais de encapsulamento. Os mais comuns são: n-butil glicidil éter, alil glicidil éter, dietilhexil glicidil éter e fenil glicidil éter.  3.6 EnchimentosA adição de cargas em materiais de encapsulamento tem um efeito significativo na melhoria de certas propriedades físicas dos produtos de resina epóxi e na redução de custos. Sua adição não só reduz custos, como também diminui o coeficiente de expansão térmica e a contração do produto curado, além de aumentar a condutividade térmica. As cargas mais comuns em materiais de encapsulamento de epóxi incluem sílica, alumina, nitreto de silício, nitreto de boro e outros materiais. A sílica é classificada em sílica cristalina, sílica fundida angular e sílica esférica. Entre os materiais de encapsulamento para embalagens eletrônicas, a sílica fundida esférica é a preferida devido às exigências do produto.  3.7 Agente antiespumantePara resolver o problema das bolhas que permanecem na superfície do material de embalagem líquida após a cura, pode-se adicionar um agente antiespumante. Emulsificantes à base de óleo de silicone emulsionado são comumente utilizados.  3.8 Agente de endurecimentoOs agentes de tenacificação desempenham um papel importante nos materiais de encapsulamento. A modificação da resina epóxi para aumentar sua tenacidade visa principalmente a melhoria dessa tenacidade pela adição de agentes de tenacificação, plastificantes, etc. Existem dois tipos de agentes de tenacificação: ativos e inertes. Os agentes de tenacificação ativos participam da reação com a resina epóxi, aumentando a viscosidade dos reagentes e, consequentemente, a tenacidade do produto curado. Geralmente, utiliza-se borracha nitrílica líquida com um agente com terminação carboxílica para formar uma "estrutura insular" de tenacificação no sistema, aumentando assim a resistência ao impacto e ao choque térmico do material.      3.9 Outros componentesPara atender aos requisitos técnicos e de processo específicos das peças encapsuladas, outros componentes também podem ser adicionados à fórmula. Por exemplo, retardantes de chama podem melhorar a processabilidade dos materiais; corantes são usados ​​para atender aos requisitos de aparência do produto, etc.

 

 4. Processo de envasamento

O encapsulamento com resina epóxi possui dois processos: normal e a vácuo. A Figura 1 mostra o fluxograma do processo de encapsulamento manual a vácuo.  
   5. Perguntas frequentes e soluções   5.1 Descarga, faísca ou ruptura entre linhas
Devido a um processo de encapsulamento inadequado, o dispositivo apresentará descargas, faíscas entre os fios ou rupturas durante a operação. Isso ocorre porque o diâmetro do fio da bobina de alta tensão desse tipo de produto é muito pequeno (geralmente apenas 0.02 mm a 0.04 mm), e o material de encapsulamento não consegue penetrar completamente nas espiras, resultando em espaços entre elas. Como a constante dielétrica do espaço vazio é muito menor que a do material de encapsulamento epóxi, um campo elétrico irregular será gerado sob condições de alta tensão alternada, causando descargas parciais, envelhecimento e decomposição do material, além de danos ao isolamento. Do ponto de vista do processo, existem dois motivos para a presença de espaços entre as espiras: (1) O grau de vácuo durante o encapsulamento não é suficientemente alto, e o ar entre as espiras não é completamente eliminado, impedindo a impregnação completa do material; (2) A temperatura de pré-aquecimento do produto antes do encapsulamento não é suficiente, e a viscosidade do material injetado não é reduzida rapidamente, o que afeta a impregnação. Para encapsulamento manual ou processo de mistura e desgaseificação prévios, seguidos de encapsulamento a vácuo, altas temperaturas de mistura e desgaseificação dos materiais, tempo de operação prolongado ou ultrapassagem do tempo de vida útil do material, e a não entrada do produto no processo de aquecimento e cura em tempo hábil após o encapsulamento, causarão aumento da viscosidade do material e afetarão a impregnação da bobina. Para compósitos de epóxi termoisotrópicos, quanto maior a temperatura inicial, menor a viscosidade, e a viscosidade aumenta mais rapidamente com o passar do tempo. Portanto, para garantir uma boa impregnação do material na bobina, deve-se ter cuidado durante a operação para que o composto de encapsulamento seja mantido dentro de uma faixa de temperatura adequada e utilizado dentro do período aplicável. Antes do encapsulamento, o produto deve ser aquecido à temperatura especificada. Após o encapsulamento, deve-se iniciar o processo de aquecimento e cura em tempo hábil. O vácuo de encapsulamento deve atender às especificações técnicas.      5.2 Cavidades de retração, amassados ​​localizados e fissuras na superfície do dispositivoOs materiais de encapsulamento sofrem dois tipos de contração durante o processo de aquecimento e solidificação: a contração química durante a mudança de fase do estado líquido para o sólido e a contração física durante o resfriamento. Durante o processo de cura, ocorrem duas transformações químicas e contrações: a contração resultante da reação de reticulação química após o encapsulamento, até a formação inicial da microestrutura, é chamada de contração de pré-cura do gel; a contração resultante da fase de gel até a cura completa é chamada de contração de pós-cura. A magnitude da contração nesses dois processos é diferente. No primeiro, o estado físico muda de líquido para uma estrutura de rede. O consumo de grupos reativos é maior do que no segundo, e a contração volumétrica também é maior. Se o produto encapsulado for curado em alta temperatura, as duas fases do processo de cura ficam muito próximas, e a pré-cura do gel e a pós-cura se completam quase simultaneamente. Isso não só causa picos de calor excessivos e danos aos componentes, como também gera tensões internas significativas nas peças encapsuladas, resultando em defeitos internos e externos no produto. Para obter produtos de qualidade, é fundamental otimizar a velocidade de cura do material de encapsulamento e as condições de cura ao formular o material e definir o processo de cura. O método mais comum consiste em realizar a cura em diferentes faixas de temperatura, de acordo com as propriedades e aplicações do material. Na faixa de temperatura de pré-cura, a reação de cura do material ocorre lentamente, o calor da reação é liberado gradualmente, a viscosidade do material aumenta e o volume se contrai suavemente. Nessa fase, o material encontra-se em estado fluido, e a contração volumétrica se manifesta pela queda do nível do líquido até a solidificação, o que elimina completamente a tensão interna resultante da contração volumétrica. O aumento da temperatura deve ser gradual desde a pré-cura do gel até a pós-cura. Após a cura, as peças encapsuladas devem ser resfriadas lentamente, em sincronia com o equipamento de aquecimento, para reduzir e ajustar a distribuição da tensão interna do produto de diversas maneiras, evitando poros, amassados ​​e até mesmo rachaduras na superfície. Ao formular as condições de cura do material de encapsulamento, devemos também considerar a disposição e a quantidade de componentes no dispositivo de encapsulamento, bem como o tamanho, a forma e o volume de cada componente. Para um volume de encapsulamento com um grande número de componentes embutidos, é imprescindível reduzir adequadamente a temperatura de pré-cura do gel e prolongar o tempo.      5.3 A superfície do produto curado apresenta má qualidade ou está parcialmente curada.Fenômenos como a má qualidade da superfície do produto curado ou a cura parcial também estão, em sua maioria, relacionados ao processo de cura. Especialistas da Associação Chinesa da Indústria de Resina Epóxi afirmaram que as principais causas são falhas nos dispositivos de dosagem ou mistura e erros operacionais por parte da equipe de produção; o componente A pode ter precipitado após longo período de armazenamento e não ter sido homogeneizado antes do uso, resultando em um desequilíbrio na proporção entre resina e agente de cura; o componente B pode ter sido armazenado ao ar livre por muito tempo e não ter absorvido umidade; e as peças encapsuladas não podem ter entrado no processo de cura no momento adequado durante períodos de alta umidade, resultando na absorção de umidade em sua superfície. Em resumo, obter um bom processo de encapsulamento e cura é, de fato, uma questão que merece grande atenção.  
  7. Tecnologia de construção com cola para encapsulamento      2. Tratamento da superfície
         
 
 
 
  8. Caso de processo de enchimento com cola bicomponente                    

9. Três métodos de preenchimento com cola em placas de circuito impresso (PCBA).

1. Máquina semiautomática de enchimento de cola   Ao preencher o produto com cola, coloque-o próximo à linha de montagem, posicione-o manualmente sob o bocal de saída de cola, pressione o botão liga/desliga e a máquina preencherá o produto com cola automaticamente, parando ao término do processo. Em seguida, o operador coloca os produtos colados na linha de montagem. A máquina semiautomática de preenchimento de cola é adequada para todos os tipos de placas de circuito impresso (PCBA), independentemente do tamanho.
 
  2. Máquina automática de enchimento de cola   Se a maioria dos produtos for pequena, o método de enchimento com cola também é muito simples. Coloque o produto em um gabarito, posicione o gabarito na mesa da máquina de enchimento com cola, pressione o botão Iniciar e a máquina começará a encher com cola. Após o enchimento completo, a máquina para automaticamente. Em seguida, o operador remove o gabarito da mesa, coloca outro gabarito com o produto já instalado, pressiona o botão Iniciar e repete o ciclo. Tudo o que o operador precisa fazer é posicionar o gabarito e pressionar o botão Iniciar.  
  3. Linha de enchimento de cola totalmente automática   Ao colocar o dispositivo contendo o produto na linha de transmissão, a máquina irá automaticamente abastecê-la com cola e alimentar automaticamente o material para o forno, economizando mão de obra e operando com eficiência.

Os métodos acima são três métodos de enchimento automático de cola. O uso de equipamentos automáticos de enchimento de cola permite economizar mão de obra e aumentar a eficiência da produção.

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