一、何為灌封工藝
在電子封裝技術領域曾經出現過兩次重大的變革。第一次變革出現在20世紀70年代前半期,其特征是由針腳插入式安裝技術(如DIP)過渡到四邊扁平封裝的表面貼裝技術(如QFP);第二次轉變發生在20世紀90年代中期,其標志是焊球陣列.BGA型封裝的出現,與此對應的表面貼裝技術與半導體集成電路技術一起跨人21世紀。隨著技術的發展,出現了許多新的封裝技術和封裝形式,如芯片直接粘接、灌封式塑料焊球陣列(CD-PBGA)及多芯片組件(MCM)等,在這些封裝中,有相當一部分使用了液體灌封材料封裝技術。 灌封工藝就是將液態復合物用機械或手工方式灌入裝有電子元件、線路的器件內,在常溫或加熱條件下固化成為性能優異的熱固性高分子絕緣材料的工藝。
二、灌封膠的定義及作用
灌封膠用于電子元器件的粘接,密封,灌封和涂覆保護,在未固化前屬于液體狀,具有流動性,膠液黏度根據產品的材質、性能、生產工藝的不同而有所區別。灌封膠完全固化后才能實現它的使用價值,固化后可以起到防水防潮、防塵、絕緣、導熱、保密、防腐蝕、耐溫、防震的作用。主要體現在強化電子器件的整體性,提高對外來沖擊、震動的抵抗力;提高內部元件、線路間絕緣,避免元件、線路直接暴露;有利于器件小型化、輕量化。
在具體灌膠的操作中,可以使用基于體積式計量的原理以及精密的機械設計,肖根福羅格Dos Px系列注膠頭可以確保高點膠精度以及高重復精度。此外,多嘴的數量及嘴間距可以根據客戶要求非標定制,大大縮短了生產節拍,提高了產能。LiquiPrep LP804 可對單雙組分膠水(硅膠、環氧樹脂、丙烯酸酯、聚氨酯、UV膠…)進行連續供料,并且提供高效的脫泡預處理。 電池電芯及模組裝配過程中,Dos Px 以及LiquiPrep LP804的配合無論是在圓柱形電池底部的粘接固定以及電芯灌封的工藝應用中,均可以提供優異的涂膠效果。高效的膠水預處理提升了膠水質量,連續不間斷的供料單元以及多嘴設計助力產能提升。
三、灌封膠的種類及特點
俗稱A B膠,從材質類型來分,目前使用最多最常見的主要為3種雙組份灌封膠:即有機硅灌封膠、環氧樹脂、聚氨酯。而這三種材質灌封膠又可細分幾百種不同的產品,所以市面上電子灌封膠種類非常多。甚至、近年處于成本的考慮,有部分企業也在嘗試瀝青灌封;關于瀝青的灌封也做過實驗和研究,因其完全不同于本文所講的雙組份灌封工藝,所以不加以贅述。
四、灌封工藝
灌封產品的質量,主要與產品設計、元件選擇、組裝及所用灌封材料密切相關,灌封工藝也是不容忽視的因素。 灌封工藝主要注意以下四個方面: 一、攪拌均勻 二、比例正確 三、真空脫泡 四、混合充分 灌封膠中,大都含高密度、高比重的填料。例如:石英、重鈣、氫氧化鋁、甚至密度更大的重晶石等無機礦物料,以改善各種配方。在使用的時候,一定要攪拌均勻。 填料通常都是放到A組份中的,使用前如不能攪拌均勻,就會造成固化物不良影響產品質量,更可怕的是有時候這種不良產品很難立即發現,使生產出現大量的廢品,甚至大量的有潛在危險的產品在客戶市場上流轉,如同顆顆的定時炸彈,另外包括生產商經常忽略在固化物固化過程的沉淀,一般這種情況不會造成表觀的硬度變化,但其上下分層固化物的性能肯定已經完全有了變化。
操作方法步驟
1.稱重:準確稱量A、B 組份(稱量前將A、B 組份分別充分攪拌均勻,使有沉降的填料再均勻地分散到膠液中);A 組分和B 組分應以規定要求(重量)的比例充分混合。 2.混膠:將B 組份加入到A 組份中攪拌,混合均勻,膠料呈均勻的顏色。混合可用手工方法完成,也可采用自動混合和配料設備,手工方法混合要注意一次性配膠量不能過多,以免后期流動性降低難以灌膠。 3.脫泡:將混合均勻的膠料置于真空柜內脫泡,用抽真空方式去除夾帶空氣。 4.灌封:把脫完氣泡的膠料灌到零部件中完成灌封操作(灌封前零件表面和混合容器保持清潔和干燥)。 5.固化:將灌封完的零件室溫或加熱固化。在室溫條件下,混合后的膠體隨著時間延長,粘度會逐漸增加,在40--60 分鐘內粘度會增加一倍。
編輯:黃飛
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原文標題:一文概述電子灌封工藝
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