一、灌封胶定义与功能特性

英文术语:Potting Compound
核心功能:电子元器件的粘接、密封、封装及防护,固化后形成三维网状结构高分子材料,具备:
- 三防性能:防水防潮(IP68)、防尘(IEC 60529)、防腐蚀(ASTM B117)
- 电气性能:介电强度≥15 kV/mm(IEC 60243)
- 机械性能:硬度范围Shore A 30~D 85(ASTM D2240)
- 热性能:导热系数0.1~3.0 W/m·K(ASTM D5470)
二、灌封胶分类体系
1. 环氧树脂灌封胶
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可调节操作时间(30min-4h)、低收缩率 |
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技术局限:
- 耐温范围窄(-40℃~+150℃)
- 抗冷热冲击性能差(ΔT>100℃时易开裂)
2.有机硅灌封胶
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关键优势 |
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湿气固化 |
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深层固化、高伸长率(>300%) | 户外电源、光伏逆变器 |
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零收缩、耐高温(200℃持续) |
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自修复性、透光率>90% |
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认证标准:
- UL 94 V-0阻燃等级
- FDA 21 CFR 177.2600食品接触认证
3. 聚氨酯灌封胶
-固化特性:双组分1:1~1:4混合比,适用期15-60分钟
-性能参数:
- 耐低温性优异(-60℃保持弹性)
- 抗震动性能(通过IEC 60068-2-6 10G振动测试)
- 应用限制:耐湿热老化性能差(85℃/85%RH 1000h后强度下降>30%)
4. 特种灌封材料
三、工艺选型矩阵
根据应用场景选择灌封体系:
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≥15 |
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难 |
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成本($/kg) |
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四、工程应用规范
1. 预处理要求:
- 基材清洁度:表面能≥38 mN/m(达因笔测试)
- 真空脱泡:-0.095MPa真空度保持≥15min(针对粘度>3000mPa·s胶体)
2. 固化工艺窗口:
- 环氧体系:阶梯固化 25℃×2h→60℃×4h→100℃×1h
- 有机硅体系:25℃/50%RH条件下硫化24-72h
-聚氨酯体系:速度可调
3. 质量检测标准:
- 气泡控制:X-ray检测气泡直径≤50μm(IPC-A-610H Class 3)
- 界面结合力:拉力测试≥5MPa(ASTM D4541)
五、技术发展趋势
1. 高导热型灌封胶(≥2.5 W/m·K)配合5G基站散热需求
2. 低介电常数材料(Dk<3.0 @1GHz)满足高频电路要求
3. 自修复型有机硅(愈合效率>90%)用于柔性电子封装
4.耐温冲击聚氨酯(20个高低温冲击循环)用于传感器多环境需求