灌封胶的功能及选择.docx
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灌封胶的功能及选择
电源模块灌封胶
2010年11月22日
1、灌封胶分类
灌封胶种类多样，根据不同的性能特点大致可分为以下几种：
环氧树脂灌封胶、有机硅灌封胶、无机类灌封胶、聚氨酯灌封胶。
并且根据各自的特点各自都有一定的应用领域。
☐环氧树脂灌封胶：
耐温范围大致在-60℃—300℃，单组份环氧树脂灌封胶和双组份环氧树脂灌封胶，硬度高，剪切强度强，收缩率小。
缺点是耐温相对于无机胶较低，
☐有机硅灌封胶：
硅橡胶制作的一类电子灌封胶，包括单组分有机硅灌封胶胶和双组分有机硅灌封胶。
有机硅灌封胶一般都是软质弹性性的。
机械强度一般都比较差。
☐无机类灌封胶：
耐高温，一般可达到500℃—1200℃。
耐有机介质，缺点是硬度小，收缩率大，易龟裂。
☐聚氨酯灌封胶：
具有较好的粘结性能，绝缘性能，收缩率小，耐介质性好，耐压高，可达到70Mpa，缺点是需要加热固化（100℃—135℃），并且含有较大的毒性。
根据以上各类灌封胶的性能，我们选用环氧树脂类灌封胶作为电源板的放拆解灌封胶。
2、要求
作为电源板的放拆解灌封胶，因此对其的要求较高。
根据灌封胶的特点我们对其要求罗列如下：
☐耐高温（300℃），
☐硬度值高（邵氏度在80D以上）
☐剪切强度高（15Mpa以上）
☐导热性能好（导热系数能够达到1.3）
☐阻燃等级：
ul94v-0
☐固化放热峰低，固化收缩小
3、环氧树脂胶
1、环氧树脂胶是在环氧树脂的基础上对其特性进行再加工或改性，使其性能参数等符合特定的要求，通常环氧树脂胶也需要有固化剂搭配才能使用，并且需要混合均匀后才能完全固化，一般环氧树脂胶称为A胶或主剂，固化剂称为B胶或固化剂（硬化剂）。
2、反映环氧树脂胶固化前的主要特性有：
颜色、粘度、比重、配比、凝胶时间、可使用时间、固化时间、触变性（止流性）、硬度、表面张力等
3、环氧值过高的树脂强度较大，但较脆；环氧值中等的高低温度时强度均好；环氧值低的则高温时强度差些。
因为强度和交联度的大小有关，环氧值高固化后交联度也高，环氧值低固化后交联度也低，故引起强度上的差异。
4、不需耐高温，对强度要求不大，希望环氧树脂能快干，不易流失，可选择环氧值较低的树脂；如希望渗透性也，强度较好的，可选用环氧值较高的树脂
4、难点
☐一般情况下，随着温度的上升，耐压能力及硬度会随着温度的上升而下降，超过一定的温度将失去密封性能。
因此耐温和硬度之间存在矛盾。
☐一般情况，加热固化对于灌封胶的性能较好，室温下会大打折扣。
比如东莞贸易有限公司发来的资料可以看出。
表1环氧树脂-805热变形温度
硬化操作
热变形温度
120℃X2小时
88℃-92℃
室温X1日
65℃-70℃
室温X30日
78℃-82℃
5、产品比较
根据我们的要求进行比较，最终选取了一下两种胶南京中贝电子有限公司的型号为ZB6205的阻燃型灌封胶和汉斯曼的XB5720和XB5729。
下面对这两种胶进行性能对比。
5.1、ZB6205的阻燃型灌封胶
技术指标
固化前
外观
胶液A
黑色粘稠体/乳白
色粘稠体
胶液B
黑色粘稠体/浅黄
色粘稠体
粘度（cps25℃）
A
8000～10000
B
8000～10000
混合比率（重量比）
1:
1约体积相等
可操作时间（hr,25℃）
1.0～1.5
完全固化（hr,25℃）
24
完全固化（hr,60℃）
2～4
固化后
颜色
黑色、白色
固化收缩率（%）
＜0.1
温度范围（℃）
-50～+200
邵氏硬度D
80~90
击穿电压（kv/mm）
＞20
导热系数（w/m·k）
1.5
粘结强度（mpa）
＞5
体积电阻率（Ω·cm）
＞1013
使用方法与注意事项
●本胶液A、B组分在原包装内充分搅拌后，将A和B组分按规定的重量比混合,搅拌均匀
后使用。
混合后应在可操作时间内进行操作，否则胶液粘度会提高，影响胶液的流淌性。
●固化速度与温度有关，温度高固化就快，冬季温度低，固化时间会延长，各种胶均可采
用加温固化方式，在60℃条件下可加快固化速度。
●本胶种的A组分在低温条件下可能出现结晶、结块，这是正常的；使用前可将其置于
80℃烘箱中使其融化，再放至室温后使用，不影响其各项性能。
5.2、汉斯曼XB5720和XB5729
5.2.1、XB5720和XB5729
以下参数未作说明时均是在室温25°C。
XB5720
Viscosity
（粘度）
9000–17000mPas
Specificgravity
（比重）
ca.1.7g/cm³
Flashpoint
（闪点）
>200°C
Hazardousdecompositionproducts
（危险分解物）
Carbonmonoxide,carbondioxideandother
toxicgasesandvapoursifburned
（一氧化碳、二氧化碳、其他毒性气体和蒸汽）
XB5729
Viscosity
（粘度）
100–250mPas
Specificgravity
（比重）
ca.1.0g/cm³
Flashpoint
（闪点）
>160°C
Hazardousdecompositionproducts
（危险分解物）
Carbonmonoxide,carbondioxideandother
toxicgasesandvapoursifburned
（一氧化碳、二氧化碳、其他毒性气体和蒸汽）
名词解释：
1、比重：
一物质的密度与取作标准的某一物质（例如在其最大密度的温度4°C时的纯水）密度之比（两者的密度都是在空气中称重而取得的）。
例如金子的比重是19.3，水银的比重是13.55。
2、闪点：
燃油在规定结构的容器中加热挥发出可燃气体与液面附近的空气混合，达到一定浓度时可被火星点燃时的燃油温度。
3、粘度：
液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，。
是用来表征液体性质相关的阻力因子。
5.2.2、XB5720和XB5729混合后的性能参数
MixRatioand
Processingdata
MixRatio
（混合比）
100:
12（pbw）
100:
20.4（pbv）
InitialMixviscosity（mPa.s）
（初始混合粘度）
ca.3,900（25℃）
ca.780（45℃）
Geltime（Gelnorm）
（单位min）
ca.16（60℃）
Mechanicaland
Physicalproperties
Colourofcastings
（颜色）
Green
（绿色）
Specificgravity
（比重）
ca.1.63g/cm3
ShoreDhardness
（硬度）
ca.90
Tensilestrength
（拉伸强度）
ca.56MPa
Elongationatbreak
（断裂伸长率）
ca.1.1%
Emodulus
（弹性模量）
ca.8450MPa
Glasstransitiontemperature
（玻璃化温度）
ca.58
Coefficientoflinearthermal
expansion
（线性热膨胀系数）
ca.52.25ppm/K
Thermalconductivity
（导热）
ca.0.78W/mK
Waterabsorption
（吸水率）
ca.0.08%（1dayat23°C）
ca.0.4%（30minat100°C）
Electricstrength
（电气强度）
ca.25kV/mm（23°C）
Flammability
（阻燃系数）
UL94v-0
名词解释：
1、拉伸强度：
是指材料产生最大均匀塑性变形的应力。
在拉伸试验中，试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力即为拉伸强度。
2、断裂伸长率：
试样在拉断时的位移值与原长的比值。
3、弹性模量：
弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大。
它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标，相当于普通弹簧中的刚度。
4、玻璃化温度：
是指固化物从玻璃形态向无定形或高弹态或流态转变（或相反的转变）的较窄温度范围的近似中点，称为玻璃化温度，通常以Tg表示，是耐热性的一个指标。
5、介电常数（DielectricConstant）：
又称电容率、诱电率（Permittivity）。
是指每“单位体积”的物体，在每一单位之“电位梯度”下所能储蓄“静电能量”（ElectrostaticEnergy）的多少。
当胶体的“透电率”越大（表示品质越不好），而两逼近之导线中有电流工作时，就愈难到达彻底绝缘的效果，换言之就越容易产生某种程度的漏电。
故绝缘材料的介质常数在通常情况下要愈小愈好。
水的介电常数是70，很少的水分，会引起显著的变化。
6、吸水率：
是指物质吸水程度的量度。
系指在一定的温度下把物质在水中浸泡一定时间所增加的质量百分数。
7、剪切强度（Shearstrength）：
也称抗剪强度，是指单位粘接面积上能够承受平行于粘接面积的最大载荷，常用的单位为MPa
5.2.3、电气特性（ElectricalProperties）
图5.1Lossfactor随温度的变化
图5.2介电常数随温度的变化
图5.3Specificvolumeresistivity（体积电阻率）随温度的变化
6、两种胶的比较
两种胶在耐温、硬度相差不是很大的情况下，XB5720和XB5729的流动性稍好，易于灌封，灌封效果较ZB6205平滑、整洁，因此我们采用了XB5720和XB5729灌封胶。
7、使用方法
1.使用干绵布或砂纸将接着面的灰尘、油污、铁锈等除去，再以丙酮或三氯乙烯等清洗剂擦拭，以清洁接着表面。
2.按说明的取重量比例A剂+的B剂充分搅拌均匀即可使用（A：
B=5:
1）；为了保证使用的效果，也可抽了真空再进行使用。
3.注意在可操作时间内用完内必需用完，否则会凝固，导致浪费材料，24小时后可得到最高强度。
4.涂胶后，常温下24个小时可固化，60度6个小时可完全固化。
阴冷潮湿天，需15~25度室温里粘接为好。
8、注意事项
1.最好戴编织手套或橡胶手套使用胶水，以免不小心弄脏手。
2.皮肤接触时以肥皂清洗就可以了，一般不会伤手，假如眼睛不小心接触到时，马上用大量清水冲洗，严重者请急时就医。
3.请在大量使用时工作场所应保持通风且防止烟火。
4.当有大量泄漏时先打开窗户通风，且注意烟火，再用沙子填盖后，再进行清除。
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