电子材料深度解读之灌封胶

灌封胶的范例性能如下图所示：

图源：道康宁官网

凝胶和添补物垫

灌封胶的紧张浸染是置换空气空隙并确保适当的热通报。
但灌封胶并非是唯一的办理办法，除了利用灌封胶，间隙添补物垫也是一个运用广泛的方法。

添补物垫和灌封胶都供应有效的热管理手段。
虽然添补物垫有更长的历史，但灌封胶的最新进展在某些情形下已经超越了添补物垫的性能。
下面，我们将两种材料进行一下深度比拟。

首先是添补能力。
两种材料都能够在一定程度上适形，但间隙垫的最大可配置性由于其固体构造而小于灌封胶。

其次是精度和形状。
添补物垫的好处是它们可以切割成客户零件的确切形状，但在繁芜的场景中，比如器件多且线路杂，添补物垫只能做到表面覆盖，器件内部的间隙须要其他添补料进行添补。

而灌封胶是通过浇注涂抹的办法进行添补和定型的，过程中高分子体紧密连接到一起，形成良好的粘接力，不会轻易被外力拉开。
因此，灌封胶的形状实际上便是采取压缩后的形状，有助于确定和掌握运用的难易程度以及由此产生的任何扩散。

再算作本方面。
从运用处景上看，灌封胶具有普适性，而添补物垫更多是要批量定制，因此灌封胶的自动化是一个显著的上风。
反不雅观添补物垫，放置时操作员须要知道其方向，有顶侧和底侧，并且在许多情形下，存在旁边和高下方向。
手动垫运用会带来更大的人为缺点风险。
因此，在人工本钱不断上升的情形下，灌封胶的本钱上风会加倍明显。

当然，本钱不仅要考虑到操作本钱，也要顾忌原材料本身的本钱。
在发展初期，险些所有类型的灌封胶本钱都是高于添补物垫的。
但经由了原材料厂商的不断优化，目前从广义上讲，与可比较的添补物垫比较，灌封胶在同体积上每每更便宜。

很长一段韶光里，添补物垫都是电子工程师的首选，然而现在灌封胶的上风让前者的生存空间越来越小，可以供应卓越的性能，更随意马虎制造和组装，并且在某些大批量运用中本钱更低。

灌封胶分类和优缺陷

电子灌封胶种类非常多，但正如我们上文提到的，聚氨酯灌封胶、有机硅灌封胶和环氧树脂灌封胶是三大主流产品。

环氧树脂是环氧树脂灌封胶的紧张组分，一样平常由双酚A环氧树脂，固化剂（胺类或酸酐），补强助剂和填料等组成。

环氧树脂灌封胶的紧张优点是黏度小，浸渗性强，可充满元件和线间；性能好，适用期长，适宜大批量自动生产线作业；灌封和固化过程中，添补剂等粉体组分沉降小，不分层；固化放热峰低，固化紧缩小；灌封料具有难燃、耐候、导热等性能；对多种材料有良好的粘接性，吸水性小。
环氧树脂灌封胶的缺陷是抗冷热变革能力弱，固化后胶体硬度较高且较脆，为“终生”产品。

有机硅灌封胶的紧张身分是硅树脂、交联剂以及催化剂和导热材料等，包括单组分有机硅灌封胶和双组分有机硅灌封胶。
有机硅灌封胶可以加入一些功能性添补物授予其导电导热导磁等方面的性能。

有机硅灌封胶的紧张优点包括固化过程中无副产物产生，无紧缩；具有精良的电气绝缘性能和耐高低温性能(-50℃～200℃)；胶固化后呈半凝固态，具有优的抗冷热交变性能；AB稠浊后有较长的可操作韶光，如加速固化可加热，固化韶光可掌握；凝胶受外力开裂后可以自动愈合，同样起到密封的浸染，不影相应用效果；具有精良的返修能力，可快捷方便的将密封后的元器件取出修理和改换。
有机硅灌封胶的缺陷是粘结性能稍差。

聚氨酯灌封胶又称PU灌封胶，常日由聚醋、聚醚和聚双烯烃等低聚物的多元醇与二异氰酸酯，以二元醇或二元胺为扩链剂，经由逐步聚合而成。

聚氨酯灌封材料的特点为硬度低, 强度适中, 弹性好, 耐水, 防霉菌, 防震, 透明, 有优秀的电绝缘性和难燃性, 对电器元件无堕落, 对钢、铝、铜、锡等金属, 以及橡胶、塑料、木质等材料有较好的粘接性。
灌封材料可使安装和调试好的电子元件与电路不受震撼、堕落、湿润和灰尘等的影响。
缺陷是耐高温能力差且随意马虎起泡，抗紫外线弱，胶体随意马虎变色，未固化前易吸潮，对操作环境哀求保持干燥。

灌封胶的利用方法

固化之后，灌封胶能够提升电子元器件的整体性，令其更像一个整体。
有效抵抗外来的冲击与震撼，缓解统统外力，起到保护浸染。
实质上说，灌封胶仍旧是一种胶水，具有很高的粘性。
从操作手腕来看，会有单组分和双组分之分。

图源：回天新材官网

单组分灌封胶的利用方法如下：

利用之前，该当进行小范围实验。
看看是否可以发挥良好的粘接性，做好粘接测验。
施胶之前，务必对粘接基面进行清理。
将污垢清理干净，有助于增加粘接性。
利用机器进行浇注时，如需中途停滞点胶，须要预防水汽的进入。
将水汽隔绝在外，避免影响胶粘剂的固化速率。
固化过程中，速率的快慢与环境温度息息相关。
如想加快固化速率，可以适当提升温度与湿度。

双组分灌封AB胶水利用方法：

电子灌封AB胶具要灌封的产品须要保持干燥、清洁。
电子灌封AB胶具按配比取量，且称量准确，请牢记配比是重量比而非体积比，A、B剂稠浊后需充分搅拌均匀，以避免固化不完备。
灌封AB胶具搅拌均匀后请及时进行灌胶，并只管即便在可利用韶光内利用完已稠浊的胶液。
电子灌封胶贯注后，胶液会逐渐渗透到产品的缝隙中，必要时请进行二次灌胶。
电子灌封胶固化过程中，请保持环境干净，以免杂质或尘土落入未固化的胶液表面。
电子灌封胶要灌封操作完成后，未用完的胶应立即拧紧盖帽，密封保存。
再次利用时，若封口处有少许结皮，将其去除即可，不影响正常利用。

灌封胶有着出色的弹性和韧性，不仅仅是在电子家当有主要的运用，也广泛运用于新能源、军工、医疗、航空、船舶、汽车和高铁等领域。
统计数据显示，2020年环球灌封胶市场规模为32.10亿美元，估量到2026年将达到37.03亿美元，年复合增长在3.6%旁边。
从产品性能来看，长期专注在胶黏剂领域的国际厂商在技能上更加成熟，比如道康宁、汉高档厂商的产品竞争力很强。
但本土厂商近几年也开始关注这个领域，如卓尤、施奈仕和回天新材等厂商的产品也逐渐被市场认可，凭借靠近客户和更理解客户的上风节制了一定份额的市场。

来源：电子发热友

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