環(huán)氧樹(shù)脂灌封及灌封材料（一）
2006-06-02
一、灌封料的用途、分類(lèi)、技術(shù)要求
灌封是環(huán)氧樹(shù)脂的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域。已廣泛地用于電子器件制造業(yè)，是電子工業(yè)不可缺少的重要絕緣材料。中國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂行業(yè)協(xié)會(huì)專(zhuān)家介紹說(shuō)，灌封就是將液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合物用機(jī)械或手工方式灌人裝有電子元件、線路的器件內(nèi)，在常溫或加熱條件下固化成為性能優(yōu)異的熱固性高分子絕緣材料。它的作用是：強(qiáng)化電子器件的整體性，提高對(duì)外來(lái)沖擊、震動(dòng)的抵抗力；提高內(nèi)部元件、線路間絕緣，有利于器件小型化、輕量化；避免元件、線路直接暴露，改善器件的防水、防潮性能。
環(huán)氧灌封料應(yīng)用范圍廣，技術(shù)要求千差萬(wàn)別，品種繁多。從固化條件上分有常溫固化和加熱固化兩類(lèi)。從劑型上分有雙組分和單組分兩類(lèi)。多組分劑型，由于使用不方便，做為商品不多見(jiàn)。
常溫固化環(huán)氧灌封料一般為雙組分，灌封后不需加熱即可固化，對(duì)設(shè)備要求不高，使用方便。缺點(diǎn)是復(fù)合物作業(yè)黏度大，浸滲性差，適用期短，難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，且固化物耐熱性和電性能不很高。一般多用于低壓電子器件灌封或不宜加熱固化的場(chǎng)合使用。
加熱固化雙組分環(huán)氧灌封料，是用量最大、用途最廣的品種。其特點(diǎn)是復(fù)合物作業(yè)黏度小，工藝性好，適用期長(zhǎng)，浸滲性好，固化物綜合性能優(yōu)異，適于高壓電子器件自動(dòng)生產(chǎn)線使用。
單組分環(huán)氧灌封料，是近年國(guó)外發(fā)展的新品種，需加熱固化。與雙組分加熱固化灌封料相比，突出的優(yōu)點(diǎn)是所需灌封設(shè)備簡(jiǎn)單，使用方便，灌封產(chǎn)品的質(zhì)量對(duì)設(shè)備及工藝的依賴(lài)性小。不足之外是成本較高，材料貯存條件要求嚴(yán)格，所用環(huán)氧灌封料應(yīng)滿足如下要求：
(1)性能好，適用期長(zhǎng)，適合大批量自動(dòng)生產(chǎn)線作業(yè)。
(2)黏度小，浸滲性強(qiáng)，可充滿元件和線間。
(3)灌封和固化過(guò)程中，填充劑等粉體組分沉降小，不分層。
(4)固化放熱峰低，固化收縮小。
(5)固化物電氣性能和力學(xué)性能優(yōu)異，耐熱性好，對(duì)多種材料有良好的粘接性，吸水性和線膨脹系數(shù)小。
(6)某些場(chǎng)合還要求灌封料具有難燃、耐候、導(dǎo)熱、耐高低溫交變等性能。
近年，隨電子工業(yè)迅猛發(fā)展，我國(guó)已擁有一支優(yōu)秀的環(huán)氧灌封料研究、開(kāi)發(fā)隊(duì)伍，專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家規(guī)模不斷壯大，產(chǎn)品商品化程度明顯提高，初步形成了門(mén)類(lèi)品種較為齊全的新興產(chǎn)業(yè)。
二、環(huán)氧灌封料的主要組分及作用(一)
1、環(huán)氧樹(shù)脂
環(huán)氧樹(shù)脂是環(huán)氧灌封料的主要組分。低分子液態(tài)雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂是其首選品種，這種環(huán)氧樹(shù)脂黏度小，流動(dòng)性好，在不用或少用稀釋劑情況下，可加人大量填充劑。更主要的是它綜合性能好，價(jià)格低廉。常用的牌號(hào)有：E-51、E-54、E-44等。據(jù)中國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂行業(yè)協(xié)會(huì)專(zhuān)家介紹，配方中部分或全部使用多官能環(huán)氧樹(shù)脂，如F-51、F-44酚醛環(huán)氧樹(shù)脂等，可獲得耐熱性更高的環(huán)氧灌封料。
欲獲得耐候性?xún)?yōu)良的環(huán)氧灌封料，則應(yīng)全部使用脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂，如TDE-85、六氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、氫化雙酚。A環(huán)氧樹(shù)脂等。
2、固化劑
固化劑是環(huán)氧樹(shù)脂灌封料另一主要組分。選用不同的固化劑，可獲得性能不同的環(huán)氧灌封料。在灌封料配方體系中，最常用的有胺和酸酐兩大類(lèi)固化劑。
(1)胺類(lèi)固化劑，是室溫固化灌封料通常采用的固化劑。一般脂肪胺固化劑，雖可在室溫下固化環(huán)氧樹(shù)脂，但它刺激性大、加量小、適用期短、放熱峰高、易與空氣中二氧化碳反應(yīng)而無(wú)法得到表面光亮平整的固化物，通常很少采用。多數(shù)情況是使用它們的改性物，如：593、793固化劑等。與脂肪胺相比，改性胺類(lèi)固化劑刺激性顯著減小，配合用量相應(yīng)增大，降低了放熱峰，延長(zhǎng)了適用期，固化物表面狀況也有改善。
芳胺類(lèi)固化劑雖然固化物性能優(yōu)異，但因它們多是固體，需加熱固化，使用不方便。在灌封料中不常使用。近年開(kāi)發(fā)的改性苯胺-甲醛縮合物，是低黏度液體，可在常溫下固化環(huán)氧樹(shù)脂，配合用量大，放熱峰低，固化物表面平整光亮，是一種較好的液體芳胺固化劑。缺點(diǎn)是色澤較深，多用于黑色環(huán)氧灌封料。
(2)酸酐類(lèi)固化劑，是雙組分加熱固化環(huán)氧灌封料最重要的固化劑。常用的品種有液體甲基四氫鄰苯二甲酸酐、液體甲基六氫鄰苯二甲酸酐等，這類(lèi)固化劑黏度小，配合用量大，能在灌封料配方中起到固化、稀釋雙重作用，加入叔胺類(lèi)促進(jìn)劑后，可在80～120℃條件下固化，并在作業(yè)溫度下(30～40℃)有4h以上的適用期。固化放熱緩和，固化物綜合性能優(yōu)異?
3、稀釋劑
稀釋劑組分的作用是：降低灌封料體系黏度，改善工藝性，提高浸滲性，增加填充劑用量。
做為灌封料使用的稀釋劑，必須是可參于固化反應(yīng)的高沸點(diǎn)低黏度液體，即活性稀釋劑。灌封料常用的有丁基縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚等。對(duì)于單官能活性稀釋劑用量一般為10～15 PHR雙官能活性稀釋劑一般為15～20PHR，加量過(guò)大也會(huì)導(dǎo)致固化物性能的惡化。
