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如何选择合适的PCB 硅胶灌封胶?

2024.06.05 13:05:39   Clicks


电路板是电子制造过程中非常重要的一部分。为了确保电路板的性能和使用寿命,它们通常经过灌封。灌封可防止潮湿、灰尘和振动,这对于电路板的稳定性和可靠性至关重要。

不同的电路板材质和用途都不同,所以选择合适的灌封材料是十分必要的。常见的灌封材料有聚氨酯、环氧树脂、硅胶等。那么为什么要选择硅胶灌封胶呢?



pcb灌封



聚氨酯灌封胶耐老化、耐紫外线能力较差;环氧树脂灌封胶在温度条件变化太大时易开裂,不防潮。有机硅灌封胶对施工基材的形状没有限制,可以在线路复杂的各种线路中使用,并能起到防护作用;有机硅灌封胶固化后具有电绝缘性,可以防止电器在使用过程中产生带电现象,并可以在较大范围保护电器元件;有机硅灌封胶有较好的柔软性和抗震性,适用于对电路板有一定抗震要求的场合。有机硅灌封胶在电源中可以提高电路板的性能和可靠性。


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1、PCB灌封胶如何分类?


电路板灌封是一种常见的电子制造工艺,通过在电路板表面或元器件之间涂敷特定的胶粘剂,形成保护灌封层,以保护和固定电路板上的电子元器件及其连线。PCB板灌封胶主要有聚氨酯灌封胶、环氧树脂灌封胶、有机硅灌封胶三种。在PCB板制备过程中如何选择胶粘剂?


 聚氨酯灌封胶


聚氨酯灌封胶的使用温度要求不超过100 度,灌封后会产生较多的蒸汽气泡,且灌封条件是在真空条件下进行,且环氧与硅胶之间有粘结力。

其优点是低温性能优良,防震性能尚可。

缺点是耐高温性能较差,固化后胶体表面不光滑韧性差,耐老化、抗紫外线能力较弱,胶体易变色。聚氨酯灌封胶只适用于灌封发热量不高的室内电器元件。


环氧树脂灌封料


环氧树脂灌封胶的优点是耐高温性能和电绝缘能力优良,操作简单,固化前后非常稳定,对多种金属基材及多孔基材有极好的粘接性。

缺点是耐冷热变化性能较弱,受冷热冲击易产生裂纹,导致水汽从裂纹处渗入电子元器件内部,防潮能力较差。且固化后凝胶硬度高且脆,易拉伤电子元器件。

它只适用于常温条件下灌封且对环境机械性能没有特殊要求的电子元器件。


有机硅灌封胶


有机硅灌封胶优点是抗老化能力强、耐候性好、抗冲击性能优异;具有优异的耐冷热变化性能,固化速度快,可使软胶在-60 ℃ ~200 ℃的温度范围内保持柔韧性,不开裂、不热膨胀;具有优良的电气性能和绝缘能力,灌封后有效的提高了元器件内部及线路之间的绝缘性,提高了电子元器件的使用稳定性;对电子元器件无腐蚀且固化反应不产生任何副产物;具有优良的修复能力,可快速方便地对灌封后的元器件进行维修和更换;具有优良的阻燃性能和阻燃能力,有效提高电子元器件的散热和安全系数;粘度低,流动性好,能够渗透到元器件的细小缝隙和缝隙之下;可常温固化,也可常温固化。室温固化时,自发泡性好,使用更加方便且固化收缩率小,具有优良的防水性能和抗震性能。

硅胶具有广泛的典型应用,可提供深层固化,适合灌封在恶劣环境下工作的各种电子元件。

2、什么是有机硅灌封胶?


有机硅灌封胶是一种低粘度双组份缩合型胶粘剂,可室温快速深度固化,可应用于PC(聚碳酸酯)、PP、ABS、PVC等材质与金属表面,具有优异的粘接性能,适用于电缆电线、电路板、太阳能电池板、电源线粘接、电源箱、电子变压器、电池模块、组件模块、电子模块、LED/LCD大功率照明、显示模块、变电站柜、变电站箱体等应用的灌封/密封。


3、 硅胶为什么要应用在电子领域?


随着科技的发展,电子元器件及逻辑电路趋于高密度、多功能、小型化、模块化,对电器的稳定性提出了更高的要求。为了防止湿气、灰尘、有害气体侵入电子元器件,减缓震动,防止外界损伤,稳定元器件的参数,尽量减少外界的不良影响,电子应用需要灌封。

电器功率的增大要求灌封胶具有良好的导热性能和绝缘性能,如果热量不能及时传导出去,很容易形成局部高温,损坏元器件,从而影响系统的可靠性和正常工作周期。硅胶因其优异的理化性能成为灌封胶的首选,再加入高导热填料就能得到导热绝缘兼具的有机硅电子灌封胶。随着工艺的不断成熟,高导热电子灌封硅胶将在电子电器应用中发挥越来越重要的作用。


4、灌封胶中添加硅树脂有什么好处?


(1)粘度低,可操作性强

(2)耐高低温、耐候性优良

(3)优异的导热性

(4)优良的电绝缘性、稳定性、清晰度

(5)对大多数金属和塑料有良好的附着力

(6)无溶剂、无卤素 


 

5. 如何使用有机硅灌封胶?


工具和材料的准备


在使用有机硅灌封胶之前,需要准备以下工具和材料:

(1)灌封胶:根据具体应用场景选择合适的硅胶灌封胶。

(2)搅拌器:用于将灌封胶搅拌均匀。

(3)涂胶工具:如刮刀、涂抹器等,用于将灌封胶均匀地涂抹在要灌封的电子产品上,避免产生气泡。

(4)加热设备:如烤箱、加热板等,用于加速灌封胶的固化。


 操作步骤


(1)清洁:需对灌封的电子产品表面进行清洁,除去油污、灰尘等杂质。

(2)涂覆:需要将灌封胶均匀地涂覆在电子产品表面,保证涂层厚度均匀,无气泡。

(3)固化:将涂好胶的电子产品放入加热设备中加热,使灌封胶固化。根据灌封胶的类型和电子产品确定加热温度和时间。

(4)检查:灌封胶完全固化后,检查电子产品的性能、绝缘是否符合要求。


注意事项


(1)使用有机硅灌封胶时,要注意安全,避免与皮肤、眼睛接触。

(2)不同类型的灌封胶具有不同的化学性质和物理性质,应根据具体的应用场景选择合适的灌封胶。

(3)加热固化时,控制加热温度和时间,避免过热或过熟。

(4)完全固化后的有机硅灌封胶具有良好的耐温性能、性能和绝缘性,但仍需注意避免电子元器件过度弯曲或扭曲。

(5)不使用时,灌封胶应存放在阴凉干燥处,避免阳光直射和高温。

(6)如需添加催化剂,应按比例添加,并充分搅拌。

(7)操作过程中,注意保持清洁卫生,避免杂质或灰尘等污染。


如何让有机硅灌封胶性能更好?


有机硅灌封胶固化后具有防水、绝缘、耐温等性能,可以保证电器元件的使用安全;由于具有导热性,可以避免电器元件温度过高而发生热膨胀,并可以将多余的热量传导出去;抗震性能好,可以保证电器元件不会受到碰撞,减少发生故障的几率。有机硅灌封胶用途广泛,可以应用于新能源、军工、医疗、航空、船舶、电子、汽车、仪器仪表、电源、高铁等行业。