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      環(huán)氧樹(shù)脂材料在我國(guó)電氣產(chǎn)品中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。除作為粘接劑、預(yù)浸絕緣材料外，現(xiàn)在已作為主要絕緣材料大量應(yīng)用于變壓器、互感器、絕緣子等領(lǐng)域，并能應(yīng)用于水下電氣產(chǎn)品的絕緣處理環(huán)節(jié)中。主要技術(shù)指標(biāo)：體積電阻：≥ 1014Ω·cm。擊穿電壓：≥25KV／mm。工作溫度：-40℃～+150℃。
    
     環(huán)氧樹(shù)脂由于固化后具有優(yōu)異的力學(xué)性能，粘接性能，介電性能， 耐腐蝕性能，其固化收縮率和線膨脹系數(shù)小，尺寸穩(wěn)定性及工藝性好，綜合性能極佳，并對(duì)各種金屬、環(huán)氧酚醛塑料、膠木、木材、陶瓷等多種材料具有良好的粘結(jié)能力，己廣泛用作制備電子元件灌封膠的原材料。而隨著科技的發(fā)展， 電氣產(chǎn)品越來(lái)愈多的應(yīng)用于航空航海領(lǐng)域，使用環(huán)境的特殊性對(duì)于電氣產(chǎn)品提出了更高的使用要求，要求耐高低溫范圍頻度寬，耐壓、耐潮濕、腐蝕等。這就要求環(huán)氧樹(shù)脂灌封工藝要具有良好操作性和可靠性。
   
    灌封是將液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合物用機(jī)械或手工方式灌入裝有電子元件，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。其作用是，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)部元件線路絕緣，避免元件線路直接暴露，改善器件的防水， 防潮性能。環(huán)氧樹(shù)脂灌封件的長(zhǎng)期工作溫度從一20℃至+180℃ ，對(duì)有強(qiáng)度與脆性要求不特別高者其工作溫度可至一60℃至+200℃。由于環(huán)氧樹(shù)脂澆注產(chǎn)品集優(yōu)良的電性能和力學(xué)性能于一體， 因此環(huán)氧樹(shù)脂澆注在電氣工業(yè)中得到了廣‘泛的應(yīng)用和快速的發(fā)展。
    灌封產(chǎn)品的質(zhì)量，主要與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、元件選擇、組裝及所用灌封材料密切相關(guān)，灌封工藝也是不容忽視的因素。環(huán)氧樹(shù)脂澆注的工藝方法，從膠液進(jìn)入模具的方式來(lái)區(qū)分可分為澆注和壓注。澆注指膠液自流進(jìn)入模具。它又分常壓澆注和真空澆注。壓注指物料在外界壓力下進(jìn)入模具，在物料固化過(guò)程中，仍保持著一定的外壓，環(huán)氧樹(shù)脂．胺類常溫固化灌封料，一般用于低壓電器，多采用常態(tài)灌封，是我們本節(jié)研究的重點(diǎn)。以下以環(huán)氧樹(shù)脂CH—31為例說(shuō)明。
    3．灌封工藝
    3．1模具
    CH—31膠粘劑是以環(huán)氧樹(shù)脂為基體，低分子聚酰胺等復(fù)合物為固化劑，為通用一80一電子世界／2012 12／雙組份膠粘劑，使用時(shí)當(dāng)按需將雙組份混合。固化前具有一定的流動(dòng)性，從灌封到固化需要一定的時(shí)間，為了不造成膠料到處漏流、浪費(fèi)膠料和污染環(huán)境，此時(shí)就需要使用灌封工裝來(lái)保證膠液在固化之前的成型。對(duì)于模具成型的灌封工藝模具設(shè)計(jì)是必不可少的。為了防止界面處水分滲透，封裝材料與芯片、基板之間應(yīng)具有很好的粘接性能。一般設(shè)計(jì)模具應(yīng)做到：(1)模具材料的選擇需便于組裝，便于拆卸；(2)模具的表面平整光滑。模具尺寸應(yīng)配合緊密，防止膠液漫流； (3)支撐底面平整，保證固化后膠體厚度應(yīng)一致；(4)便于控制灌封高度。
    3．2預(yù)處理
    工件的預(yù)處理也是灌封工藝重要的一環(huán)。由于粗糙表面可提高膠接強(qiáng)度，先將需膠面去銹、油污、灰塵。然后采用砂紙打磨或吹砂，提高表面粗糙程度。再用無(wú)水乙醇、汽油、丙酮或二甲苯除油、干燥。特別是有焊點(diǎn)的地方，一定要清洗干凈。   
    3．3預(yù)熱 
    在灌封前預(yù)熱要灌封的工件會(huì)有助于空氣的逸出，減少氣泡的產(chǎn)生。灌封材料中若混有氣泡，不僅影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量，更重要的是影響產(chǎn)品的電性能和機(jī)械性能。無(wú)論是膠體中的內(nèi)應(yīng)力，還是外來(lái)的應(yīng)力，都使它不能連續(xù)、均勻地傳遞，造成應(yīng)力在氣泡處的集中，容易產(chǎn)生裂紋或開(kāi)裂，使灌封失敗。
    對(duì)于較難潤(rùn)濕的表面與斷裂后特別毛糙的金屬制件表面，可預(yù)先將其略加烘烤后涂膠，有助于使膠徹底潤(rùn)濕結(jié)合表面從而提高其膠接強(qiáng)度。
    3．4環(huán)境溫濕度
    環(huán)氧樹(shù)脂的灌封及常溫固化時(shí)溫度應(yīng)控制在24℃—30℃之間，環(huán)境濕度應(yīng)控制在30％—70％之間，相對(duì)密閉的空間內(nèi)。
    3．5固化
    環(huán)氧樹(shù)脂的固化方法有兩種方法，高溫 化和室溫固化。
    采用高溫固化有利于提高膠縫的性能。如提高膠接強(qiáng)度，耐熱性與耐質(zhì)性能等。如果希望進(jìn)‘步提高灌封強(qiáng)度時(shí)， 最好將室溫預(yù)固化2 —4小時(shí)后的膠接件再置于下述規(guī)范之一的條件下作補(bǔ)充固化：40℃×12小時(shí)、60℃×6小時(shí)、80℃×44小時(shí)、120℃×24小時(shí)、150℃ × l小時(shí)。
    常溫固化即環(huán)氧灌封料灌封后 需加熱即可固化，對(duì)設(shè)備要求小高，使用方便， 缺點(diǎn)是浸滲慢，固化時(shí)間長(zhǎng)。 一般多用于低壓電子器件灌封或不宜加熱固化的場(chǎng)合。采取窀溫固化，在常溫下保持2—4小時(shí)后待其初固化之后一定要保證固化24小時(shí)一36小時(shí)。需要注意的是在固化過(guò)程中允許任意移動(dòng)工件， 以防模具與工件貼合不好導(dǎo)致膠液漫出或滲露。
    不論哪種固化方式，固化時(shí)間一定嚴(yán)格控制。在規(guī)定溫度條件下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間達(dá)到‘定的強(qiáng)度，雖然表面己硬化，不發(fā)黏，但固化并未結(jié)束，此時(shí)為初固化，再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間反應(yīng)基團(tuán)大部分參與反應(yīng)，達(dá)到 定的交聯(lián)程度，為基木圍化，后固化是為了改善粘結(jié)性能，或兇工藝過(guò)程的需要而對(duì)基本固化后的粘接件進(jìn)行的后期處理。一般是在一定的溫度下再保持一段時(shí)間，能夠補(bǔ)允固化，進(jìn) 步提高化程度，并可有效的消除內(nèi)應(yīng)力，提高膠粘強(qiáng)度。l尢論何種灌封方式，都應(yīng)嚴(yán)格遵守給定的工藝條件，否則很難得到滿意的產(chǎn)品。
    4．灌封產(chǎn)品常出現(xiàn)的問(wèn)題及原因分析
    4．1灌封件的絕緣電阻低
    從工藝角度分析，1)灌封時(shí)過(guò)早進(jìn)行工件密閉，線問(wèn) 氣未能完全排除，使灌封材料無(wú)法完令浸滲。2)灌封前工件預(yù)熱溫度小夠，灌入：亡件膠體黏度不能迅速降低，影響浸滲。3)手工灌封作業(yè)時(shí) 長(zhǎng)或膠體超過(guò)使用期， 以及灌封后產(chǎn)品術(shù)及時(shí)進(jìn)入加熱固化程序，都會(huì)造成物料黏度增大。熱固化環(huán)氧灌封材料復(fù)合物的特性足起始溫度越高，黏度越小，流動(dòng)性越好，隨時(shí)間延長(zhǎng)，溫度降低，黏度增長(zhǎng)也越迅速。因此為使膠體對(duì)導(dǎo)線有良好的浸滲性，操作上應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：(1)灌封料復(fù)合物應(yīng)保持在給定的溫度范圍內(nèi)。(2)灌封前，工件要加熱到規(guī)定溫度，需熱固化的工件灌封完畢應(yīng)及時(shí)進(jìn)入加熱固化程序。
    4．2 灌封件表面縮孔、局部凹陷、開(kāi)裂
    灌封料在加熱固化過(guò)程中， 會(huì)產(chǎn)生兩種收縮，即由液態(tài)到固態(tài)過(guò)程中的化學(xué)收縮和降溫過(guò)程中的物理收縮。進(jìn)一步分析，固化過(guò)程中的化學(xué)變化收縮又有兩個(gè)過(guò)程，從灌封后加熱化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)開(kāi)始到微觀網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)初步形成階段產(chǎn)生的收縮，稱之為凝膠預(yù)固化收縮。從凝膠到完全固化階段產(chǎn)生的收縮我們稱之為后固化收縮。這兩個(gè)過(guò)程的收縮量是不一樣的。前者由液態(tài)轉(zhuǎn)變成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)過(guò)程中，物理狀態(tài)發(fā)生突變，反應(yīng)基團(tuán)消耗量大于后者，體積收縮量也高于后者。凝膠預(yù)固化階段(75℃／3h)環(huán)氧基消失大于后固化階段(1l0℃／3h)，差熱分析結(jié)果也證明這點(diǎn)。若對(duì)灌封試件采取一次高溫固化，則固化過(guò)程中的兩個(gè)階段過(guò)于接近，凝膠預(yù)固化和后固化近乎同時(shí)完成，這不僅會(huì)引起過(guò)高的放熱峰，損壞元件，還會(huì)使灌封件產(chǎn)生巨大的內(nèi)應(yīng)力，造成產(chǎn)品內(nèi)部和外觀的缺損。為獲得良好的制件， 我們必須在灌封料配方設(shè)計(jì)和固化工藝制定時(shí)，重點(diǎn)關(guān)注灌封料的固化速度(即A、B復(fù)合物凝膠時(shí)間)與固化條件的匹配問(wèn)題。通常采用的方法是：依照灌封料的性質(zhì)、用途按不同溫區(qū)分段固化的工藝。在預(yù)固化階段的灌封溫度控制較低，固化時(shí)間隨之加長(zhǎng)，是灌封料固化反應(yīng)緩慢進(jìn)行，反應(yīng)熱逐漸釋放，膠液黏度增加和體積收縮平緩進(jìn)行。此階段物料處于流態(tài)， 則體積收縮表現(xiàn)為液面下降，直至凝膠， 可完全消除該階段體積收縮內(nèi)應(yīng)力。從凝膠預(yù)固化到后固化階段，升溫也應(yīng)平緩， 固化完畢，灌封件應(yīng)隨加熱設(shè)備同步緩慢降溫， 多方面減少、調(diào)節(jié)制件內(nèi)應(yīng)力分布狀況， 可避免制件表面產(chǎn)生縮孔、凹陷甚至開(kāi)裂現(xiàn)象。對(duì)單只灌封量較大而封埋元件較少的，適當(dāng)?shù)亟档湍z預(yù)固化溫度，適當(dāng)?shù)亟档湍z預(yù)固化溫度并延長(zhǎng)時(shí)間是完全必要的。
    4．3 固化物表面不良或局部不固化這些現(xiàn)象也多與固化工藝相關(guān)
    主要原因是：1)A、B組份劑量配比不當(dāng)，生產(chǎn)人員操作失誤。2)A組份長(zhǎng)時(shí)間存放出現(xiàn)沉淀，用前未能充分?jǐn)嚢杈鶆�，造成�?shù)脂和固化劑實(shí)際比例失調(diào)。3)B組份長(zhǎng)時(shí)間敞口存放、吸濕失效。4)高潮濕季節(jié)灌封 嚴(yán)格按照劑量配比， 攪拌充分，并預(yù)熱除泡， 高潮濕季節(jié)時(shí)工作于溫濕度可控的密閉性能好的室內(nèi)， 以使空氣有足夠的時(shí)間逸出，減少氣泡產(chǎn)生。灌膠時(shí)間控制在45分鐘內(nèi)。固化時(shí)間不低于24小時(shí)�？珊艽蟪潭鹊母纳粕鲜鰡�(wèn)題。
    目前電子電器使用灌封技術(shù)的需求越來(lái)越大，技術(shù)更新十分迅速，隨著民用和軍事電子產(chǎn)品的發(fā)展，對(duì)環(huán)氧灌封工藝也提出了更高的要求，在灌封的過(guò)程中，每個(gè)步驟都是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，每個(gè)疏漏都可能造成灌封件的報(bào)廢。改進(jìn)成型工藝方法設(shè)備和技術(shù)，不斷應(yīng)用新技術(shù)和新方法設(shè)計(jì)出更好的加工體系，這既是十分艱巨的工作，又是富有價(jià)值的研究。隨著科研工作的不斷發(fā)展，環(huán)氧樹(shù)脂在電氣領(lǐng)域的應(yīng)用也將越來(lái)越廣泛，對(duì)人們?nèi)粘Ｉ畹呢暙I(xiàn)也將越來(lái)越大。