电子灌封（灌胶）工艺技术

一、什么是灌封？

双液灌胶机就是将聚氨酯灌封胶、有机硅灌封胶、环氧树脂灌封胶用设备或手工方式灌入装有电子元件、线路的器件内，在常温或加热条件下固化成为性能优异的热固性高分子绝缘材料，从而达到粘接、密封、灌封和涂敷保护的目的。

二、灌封的主要作用？

    灌封的主要作用是：

   1）强化电子器件的整体性，提高对外来冲击、震动的抵抗力；

   2）提高内部元件与线路间的绝缘性，有利于器件小型化、轻量化；

   3）避免元件、线路的直接暴露，改善器件的防水、防尘、防潮性能；

   5）传热导热；

三、3种灌封胶的优缺点？

1）环氧树脂灌封胶

环氧树脂灌封胶多为硬性，固化后和石头差不多硬，很难拆掉，具有良好的保密功能，但也有少部分为软性。普通的耐温在100℃左右，加温固化的耐温在150℃左右，也有耐温在300℃以上的。有固定、绝缘、防水、防油、防尘、防盗密、耐腐蚀、耐老化、耐冷热冲击等特性。常见的有环氧灌封胶有：阻燃型、导热型、低粘度型、耐高温型等。

优点：对硬质材料粘接力好，具有优秀的耐高温性能和电气绝缘能力，操作简单，固化前后都非常稳定，对多种金属底材和多孔底材都有优秀的附着力。

缺点：抗冷热变化能力弱，受到冷热冲击后容易产生裂缝，导致水汽从裂缝中渗入到电子元器件内，双液灌胶机防潮能力差。并且固化后为胶体硬度较高且较脆，容易拉伤电子元器件，灌封后无法打开，修复性不好。

适用范围：环氧树脂灌封胶容易渗透进产品的间隙中，适合灌封常温条件下且对环境力学性能没有特殊要求的中小型电子元器件，如汽车、摩托车点火器，LED驱动电源、传感器、环型变压器、电容器、触发器、LED防水灯、电路板的保密、绝缘、防潮（水）灌封。

2）有机硅灌封胶

有机硅电子灌封胶固化后多为软性、有弹性可以修复，简称软胶，粘接力较差。其颜色一般都可以根据需要任意调整，或透明或非透明或有颜色。双组份有机硅灌封胶是最为常见的，这类胶包括缩合型的和加成性剂的两类。一般缩合型的对元器件和灌封腔体的附着力较差，固化过程中会产生挥发性低分子物质，固化后有较明显收缩率；加成型的(又称硅凝胶)收缩率极小、固化过程中不会产生挥发性低分子物质，可以加热快速固化。

优点：抗老化能力强、耐候性好、抗冲击能力优秀；具有优秀的抗冷热变化能力和导热性能，可在宽广的工作温度范围内使用，能在-60℃～200℃温度范围内保持弹性，不开裂，可长期在250℃使用，加温固化型耐温更高，具有优异的电气性能和绝缘能力，绝缘性能较环氧树脂好，可耐压10000V以上。灌封后有效提高内部元件以及线路之间的绝缘，提高电子元器件的使用稳定性；对电子元器件无任何腐蚀性而且固化反应中不产生任何副产物；具有优秀的返修能力，可快捷方便的将密封后的元器件取出修理和更换；具有优秀的导热性能和阻燃能力，有效提高电子元器件的散热能力和安全系数；粘度低，具有良好的流动性，能够渗入到细小的空隙和元器件下面;可室温固化也可加温固化，自排泡性好，使用更方便;固化收缩率小，具有优异的防水性能和抗震能力。

缺点：价格高，附着力差。

适用范围：适合灌封各种在恶劣环境下工作的电子元器件。

有机硅电子灌封胶相比其他灌封胶有什么优势？

优势1：对敏感电路或者电子元器件进行长期的保护，对电子模块和装置，无论是简单的还是复杂的结构和形状都可以提供长期有效的保护。

优势2：具有稳定的介电绝缘性能，是防止环境污染的有效屏障，固化后形成柔软的弹性体在较大的温度和湿度范围内消除冲击和震动所产生的应力。

优势3：能够在各种工作环境下保持原有的物理和电学性能，能够抵抗臭氧和紫外线的降解，具有良好的化学稳定性。

优势4：灌封后易于清理拆除，以便对电子元器件进行修复，并且在修复的部位重新注入新的灌封胶。

3）聚氨脂灌封胶

聚氨酯灌封胶又称PU灌封胶，固化后多为软性、有弹性可以修复，简称软胶，粘接性介于环氧与有机硅之间，双液灌胶机耐温一般，一般不超过100℃，灌封后出现汽泡比较多，灌封条件一定要在真空下，粘接性介于环氧与有机硅之间。

优点：耐低温性能好，防震性能是三种之中最好的。具有硬度低、强度适中、 弹性好、 耐水、 防霉菌、 防震和透明等特性， 有优良的电绝缘性和难燃性，对电器元件无腐蚀,，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。

缺点：耐高温性能较差，固化后胶体表面不平滑且韧性较差，抗老化能力和抗紫外线都很弱、胶体容易变色。

适用范围：适合灌封发热量不高的室内电器元件，可使安装和调试好的电子元件与电路不受震动、腐蚀、潮湿和灰尘等的影响，是电子、电器零件防湿、防腐蚀处理的理想灌封材料。

四、选用灌封材料时应考虑的问题？

1）灌封后性能的要求：使用温度、冷热交变情况、元器件承受内应力情况、户外使用还是户内使用、受力状况、是否要求阻燃和导热、颜色要求等；

2）灌封工艺：手动或自动，室温或加温，完全固化时间、混合后胶的凝固时间等；

3）成本：灌封材料的比重差别很大，我们一定要看灌封后的实际成本，而不要简单的看材料的售价。

用于灌封的胶粘剂按照功能分类有导热灌封胶、粘接灌封胶、防水灌封胶；按照材料分类有聚氨酯灌封胶、有机硅灌封胶和环氧树脂灌封胶，对于选择软胶还是硬胶，其时两种都可以灌封、防水绝缘，如果要求耐高温导热那么建议使用有机硅软胶；如果要求耐低温、那么建议使用有聚氨酯软胶；如果没有什么要求，建议使用环氧硬胶，因为环氧硬胶比有机硅固化时间更快。

环氧树脂灌封胶的应用范围广，技术要求千差万别，品种繁多。从固化条件上分有常温固化和加热固化两类；而从剂型上分双组分和单组分两类，还有就是常温固化环氧灌封胶一般为双组分的，它的优势在于灌封后不需加热即可固化，对设备要求不高，使用方便，存在的缺陷是胶液混合物作业黏度大，浸渗性差，适用期短，且固化物的耐热性和电性能不是很高，一般多用于低压电子器件的灌封或不宜加热固化的场合使用。

五、灌封工艺 

灌封产品的质量，主要与产品设计、元件选择、组装及所用灌封材料密切相关，灌封工艺也是不容忽视的因素。环氧灌封有常态和真空两种灌封工艺。

环氧树脂.胺类常温固化灌封料，一般用于低压电器，多采用常态灌封。

环氧树脂.酸酐加热固化灌封料，一般用于高压电子器件灌封，多采用真空灌封工艺。

目前常见的有手工真空灌封和机械真空灌封两种方式，而机械真空灌封又可分为A、B组分先混合脱泡后灌封和先分别脱泡后混合灌封两种情况。其操作方法有三种：

第一种：单组份电子灌封胶，直接使用，可以用抢打也可以直接灌注；

第二种：双组份缩合型电子灌封胶，固化剂2%-3%或其他比例，搅拌-抽真空脱泡-灌注；

第三种：加成型电子灌封胶，固化剂1:1、10:1；

工艺流程如下： 

（1）手工真空灌封工艺 

（2）机械真空灌封工艺

1）计量：准确称量A组分和B组分(固化剂)。

2）混合：混合各组份；

3）脱泡：自然脱泡和真空脱泡；

4）灌注：应在操作时间内将胶料灌注完毕否则影响流平；

5）固化：加温或室温固化，灌封好的产品置于室温下固化，初固后可进入下道工序, 完全固化需8～24小时。夏季温度高，双液灌胶机固化会快一些；冬季温度低，固化会慢一些。