如何选择合适的灌封胶?需要考虑哪些因素?

灌封胶广泛应用于电子器件制造业,是用于电子元器件或其组装件的粘接、密封、灌封、导热和涂覆保护的热固性高分子绝缘材料。其具有下列用途:


  • 强化电子器件的整体性,提高其抗冲击、震动等能力;
  • 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;
  • 避免元件/线路直接暴露在恶劣环境中,改善其防腐蚀、防尘、防水、防潮等性能;
  • 提高传热/导热效率。





目前市场上的灌封胶种类较多,每种灌封胶特性的不同,应用领域也存在差距。从材质类型来分的话,主要有3种:环氧树脂灌封胶、聚氨酯灌封胶、有机硅灌封胶。选择灌封胶时需要考虑以下几点:


  • 灌封后性能要求,如使用温度、冷热交变情况、元器件承受内应力情况、户外还是户内使用、是否要求阻燃和导热、颜色等;
  • 灌封工艺:手动/自动、室温/加温、完全固化时间、混合后胶的凝固时间等;
  • 灌封成本:灌封材料的比重差别较大,需要看灌封后的实际成本,而非简单的看材料价格。





在评估和使用灌封胶时,一定要对灌封胶的性能了解清楚。那么如何从这些种类里选择适合自己的灌封胶?下面大致和大家聊聊这三种灌封胶的性能差异,希望能帮大家选择到适合自己的产品。

环氧树脂灌封胶



环氧灌封胶是指用环氧树脂制作的一类电子灌封胶,可分为单组分环氧灌封胶和双组分环氧灌封胶。

优 点

环氧树脂灌封胶多为硬性,极少部分稍软。这类材质有一项优点:对材料粘接力好,固化后硬度高、耐酸碱性能好。一般情况下,环氧树脂耐温100℃,其透光性良好,可作为透明性材料。

缺 点


  • 抗冷热交变能力弱,受到冷热冲击后易产生裂缝,导致水汽通过裂缝渗入电子元器件内,防潮能力差;
  •  固化后硬度较高、较脆,对机械应力的抵抗能力差;
  •  灌封固化后由于硬度较高无法打开,不能进行二次返修;
  • 耐候性较差,光照或高温条件下易黄化。


应 用 范 围

一般用于LED、变压器、调节器、工业电子、继电器、控制器、电源模块等非精密电子器件的灌封。

聚氨酯灌封胶




聚氨酯灌封胶又被称为PU灌封胶,通常采用预聚物法和一步法工艺来制备。

优 点

聚氨酯灌封胶固化后材质稍软,粘结力介于环氧树脂、有机硅之间。耐低温性能好,可使安装和调试好的电子元件与电路不受震动、腐蚀、潮湿和灰尘等影响,电绝缘性优异。

缺 点


  • 耐高温能力差,易起泡,必须进行真空脱泡处理;
  • 固化后胶体表面不平滑且韧性较差,抗老化、抗震能力弱,胶体易变色。


应 用 范 围

一般应用于发热量不大的电子元器件的灌封,如变压器、转换器、电容器、电感器、变阻器、线形发动机、电路板、LED等。

有机硅灌封胶



用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。

优 点


  • 固化后材质较软,可形成柔软的弹性体保护层,抵抗元器件所受的机械冲击和冷热冲击;
  • 物理化学性质稳定,耐高低温性良好,可在-40~200℃温度中长期工作;
  • 耐候性优异,户外使用10年以上仍能起到良好的保护作用,且不易黄化;
  • 电气性能、绝缘性能优异,灌封后可有效提高内部元件以及线路之间的绝缘性,保护元器件在高压环境中使用;
  • 在涂敷之后能够流动/填充/自流平,易排汽泡;
  • 可返修,可将密封后的元器件取出修理和更换。


缺 点

粘结性能稍差。

应 用 范 围

适合灌封各种恶劣环境下工作以及高端精密/敏感电子器件。如:LED、光伏材料、二极管、半导体器件、传感器、车载电脑ECU等,起到绝缘、防水、防潮、防尘、减震等作用。




总结

简单总结上述三种灌封胶主要参考指标的比较情况:

成 本:有机硅>环氧树脂>聚氨酯

工 艺:性环氧树脂>有机硅>聚氨酯

电 气 性 能:环氧树脂>有机硅>聚氨酯

耐 热 性:有机硅>环氧树脂>聚氨酯

耐 寒 性:有机硅>聚氨酯>环氧树脂




在选择使用的灌封胶时,应根据电子产品本身的要求、灌封设备、固化设备等综合评估,选择适合自己的产品。

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