有机硅灌封胶是一种以有机硅聚合物为基础材料制成的电子灌封胶,广泛应用于电子、电气、汽车、航空航天等领域,为设备提供可靠防护。其根据成分和固化机理可分为不同类型。按成分分为单组分和双组分,单组分可直接使用,无需混合,操作便捷;双组分需将液体基础胶与催化剂或交联剂混合后使用,适用于对绝缘、密闭、减震、防水要求较高的场景。按固化机理分为缩合型和加成型,加成型有机硅灌封胶固化时不产生副产物,可深层硫化,收缩率小,且能室温固化或加热快速固化,在电子灌封领域应用广泛。
1.施工前的准备与混合(最关键步骤)
充分搅拌:
双组份硅胶(A/B组分)混合后,必须进行彻d搅拌。通常建议沿容器壁和底部刮擦搅拌至少3-5分钟,确保颜色完q均匀,无条纹。
注意:搅拌速度不宜过快,以免卷入大量空气产生气泡;若条件允许,可配合真空脱泡机使用。
精确配比:
严格按照厂家说明书的重量比或体积比称量。
警告:比例偏差过大会导致胶水无法固化(发软)、固化过快或产生严重放热反应。建议使用电子秤称重,而非目测。
温度控制:
混合前,建议将A、B组分及被灌封工件在20℃-25℃环境下放置一段时间,使温度一致。
低温下粘度大,难混合且易产生气泡;高温下适用期(Pot Life)会显著缩短。
2.表面预处理(决定粘接与寿命)
清洁干燥:
待灌封的电路板或元器件表面必须无尘、无油、无水。
推荐使用异丙醇(IPA)或专用清洗剂擦拭,并等待溶剂完q挥发。
禁忌:严禁使用含硫、磷、胺类的清洁剂(如某些橡胶手套残留物),否则会抑制加成型硅胶的固化(“中毒”现象)。
底涂处理(Primer):
如果基材是PC、PVC、ABS等难粘塑料,或者对防水/防震要求高,强烈建议先涂覆专用的有机硅底涂剂。
底涂剂能显著提高附着力,防止日后脱层进水。
保护敏感元件:
对于不需要的区域(如连接器接口、散热片表面、光学镜头),需提前贴好防粘胶带或使用凡士林隔离,因为硅胶固化后极难清除。
3.灌封操作技巧(减少缺陷)
排气与脱泡:
自然流平法:将胶水从一点缓慢倒入,利用重力自然流平,避免直接冲击元件。
真空脱泡:对于精密电路或深腔结构,混合后务必放入真空箱抽气(通常-0.08MPa以上),直到气泡完q消失再取出灌封。这是消除内部气泡有效的方法。
灌封高度:
一般要求覆盖元件顶部至少2-3mm,且需填满所有角落,避免形成空洞(Void)。
对于高发热器件,应确保胶水与热源充分接触以辅助散热。
一次性用完:
混合后的胶水有适用期(Pot Life)(通常为30-60分钟,视温度而定)。一旦开始固化,粘度上升,严禁再次添加新胶或强行搅拌使用,否则会导致固化不均。
4.固化过程管理
环境温湿度:
最佳固化环境为25℃,湿度<60%。
低温/高湿影响:缩合型硅胶在高湿环境下固化快但可能产生副产物;加成型硅胶对湿气不敏感,但低温会延长固化时间。
加热加速:
如需快速生产,可进行后固化(Post-cure)。通常建议60℃-80℃烘烤1-2小时,这能显著提高胶层的物理性能和耐老化性。
注意:升温速度要慢,防止温差过大导致元件开裂或胶体起泡。
完q固化时间:
表干不代表全干。深层固化可能需要24小时甚至更久才能发挥最大强度。在未完q固化前,严禁通电测试或进行剧烈震动。
5.特殊注意事项与禁忌
“中毒”风险(针对加成型/铂金催化):
绝对禁止与含有硫、磷、氮、锡等元素的物质接触。例如:硫化橡胶垫圈、某些聚氨酯发泡材料、含铅焊锡膏残留、含硫的乳胶手套。这些物质会使铂金催化剂失活,导致胶水永远不固化。
导热性能:
普通绝缘硅胶导热系数较低(0.8-1.2 W/m·K)。如果是大功率LED或IGBT模块,必须选用导热型灌封胶(3.0-5.0 W/m·K),否则热量无法散发会导致芯片过热损坏。
维修困难:
有机硅一旦固化,几乎无法无损拆除。如果需要频繁维修电路板,请慎重选择灌封工艺,或改用“三防漆”喷涂。
化学兼容性:
确认胶水与元器件外壳、线束护套的化学兼容性。部分劣质硅胶可能会溶胀某些塑料(如聚碳酸酯PC),导致外壳变形。
6.安全与存储
个人防护:虽然硅胶毒性低,但建议佩戴丁腈手套和护目镜,避免皮肤长期接触或溅入眼睛。
存储条件:
密封存放在阴凉干燥处(5℃-25℃),避免阳光直射。
开封后尽快用完,未用完的组分需严格封口,防止吸潮(特别是缩合型)或引入杂质。
注意保质期(通常12个月),过期产品性能可能下降。
