تعرف على مزايا وعيوب المواد اللاصقة لوعاء السيليكون والإيبوكسي والبولي يوريثين

اكتشف مزايا وعيوب المواد اللاصقة لوعاء السيليكون والإيبوكسي والبولي يوريثين

أنا. ما هو بوتينغ؟

بوتينغ (المعروف أيضًا باسم التغليف) هو عملية صب مركبات بوتينغ البولي يوريثين، أو مركبات بوتينغ السيليكون، أو مركبات بوتينغ راتنجات الإيبوكسي في أجهزة تحتوي على مكونات ودوائر إلكترونية، إما باستخدام معدات متخصصة أو يدويًا. يتم بعد ذلك معالجة هذه المركبات في درجة حرارة الغرفة أو تحت الحرارة لتكوين مواد عازلة من البوليمر المتصلد بالحرارة عالية الأداء. تم تصميم هذه العملية لتحقيق أهداف الربط والختم والتغليف والطلاء الواقي.

ثانيا. وظائف بوتينغ

يعمل القدر كدرع واقي غير مرئي للمكونات الإلكترونية. وهو يتضمن الحقن الدقيق للمركبات السائلة في أجهزة التعبئة والتغليف، والتي تتصلب بعد ذلك لتشكل طبقة عازلة صلبة بالحرارة. وتهدف هذه العملية إلى تعزيز السلامة العامة للجهاز، وتحسين مقاومته للصدمات والاهتزازات، وتعزيز العزل بين المكونات الداخلية، وبالتالي تعزيز اتجاه التصغير وتقليل الوزن. والأهم من ذلك، أن عملية التأصيص يمكن أن تعزل المكونات عن التأثيرات البيئية، مثل منع الرطوبة والرطوبة من تآكل المكونات، مما يعزز بشكل كبير ثباتها وأدائها المقاوم للماء.

ثالثا. مزايا وعيوب ثلاثة أنواع من مركبات بوتينغ

1. إيمركب بوتينغ راتنج بوكسي

مركبات تأصيص راتنجات الإيبوكسي تكون في الغالب صلبة. وبمجرد شفائها، تصبح صلبة مثل الحجر ويصعب إزالتها، مما يوفر سرية جيدة. ومع ذلك، هناك أيضًا بعض الأنواع الناعمة. تبلغ مقاومة درجات الحرارة الشائعة حوالي 100 درجة مئوية، في حين أن تلك التي تعالج بالحرارة يمكنها تحمل درجات حرارة تصل إلى حوالي 150 درجة مئوية. هناك أيضًا بعض الأنواع التي يمكنها تحمل درجات حرارة أعلى من 300 درجة مئوية. إنها تتميز بخصائص مثل التثبيت، والعزل، والعزل المائي، ومقاومة الزيت، ومقاومة الغبار، ومقاومة السرقة، ومقاومة التآكل، ومقاومة الشيخوخة، ومقاومة الصدمات الباردة والحرارة. تشمل الأنواع الشائعة من مركبات تأصيص الإيبوكسي الأنواع المقاومة للهب، والموصلة حراريًا، ومنخفضة اللزوجة، والمقاومة لدرجات الحرارة العالية.

• المزايا: لديهم التصاق جيد بالمواد الصلبة، ومقاومة ممتازة لدرجة الحرارة العالية وقدرات العزل الكهربائي، وتشغيل بسيط، ومستقرة جدًا قبل وبعد المعالجة. لديهم أيضًا التصاق ممتاز لمجموعة متنوعة من الركائز المعدنية والركائز المسامية.

• العيوب: تتميز بمقاومتها الضعيفة للتغيرات في درجات الحرارة وتكون عرضة للتشقق بعد التعرض للصدمة الحرارية، مما يسمح للرطوبة بالتسرب إلى المكونات الإلكترونية من خلال الشقوق، مما يؤدي إلى ضعف مقاومة الرطوبة. علاوة على ذلك، بعد المعالجة، يصبح المركب هلامًا صلبًا وهشًا، مما قد يؤدي بسهولة إلى إتلاف المكونات الإلكترونية. بمجرد وضعه في الوعاء، لا يمكن فتحه، وتكون قابلية الإصلاح ضعيفة.

• نطاق التطبيق: يمكن لمركبات تأصيص راتنجات الإيبوكسي أن تخترق فجوات المنتجات بسهولة وهي مناسبة لتركيب المكونات الإلكترونية الصغيرة والمتوسطة الحجم التي ليس لها متطلبات خاصة للخصائص الميكانيكية البيئية في ظل ظروف درجات الحرارة العادية، مثل أجهزة إشعال السيارات والدراجات النارية، وإمدادات الطاقة للسائق LED ، وأجهزة الاستشعار، والمحولات الحلقية، والمكثفات، والمشغلات، ومصابيح LED المقاومة للماء، ووعاء حماية السرية والعزل والرطوبة (الماء) للوحات الدوائر.

2. مركب بوتينغ السيليكون

تكون مركبات التأصيص الإلكترونية السيليكونية في الغالب ناعمة ومرنة بعد المعالجة، ويمكن إصلاحها، ويشار إليها عادة باسم المواد الهلامية الناعمة. التصاقهم ضعيف نسبيا. يمكن عمومًا تعديل لون هذه المركبات وفقًا للاحتياجات، سواء كانت شفافة أو معتمة أو ملونة. مركبات تأصيص السيليكون المكونة من مكونين هي الأكثر شيوعًا، بما في ذلك أنواع المعالجة بالتكثيف والمعالجة الإضافية. بشكل عام، أنواع المعالجة بالتكثيف لديها التصاق ضعيف بالمكونات وتجويف الوعاء، ويتم إنتاج مواد متطايرة منخفضة الجزيئات أثناء عملية المعالجة، مما يؤدي إلى معدل انكماش ملحوظ بعد المعالجة. في المقابل، فإن أنواع المعالجة الإضافية (المعروفة أيضًا باسم هلام السيليكون) لديها معدلات انكماش منخفضة للغاية ولا تنتج مواد متطايرة منخفضة الجزيئات أثناء المعالجة، مما يسمح بالمعالجة السريعة بالحرارة.

• المزايا: لديهم مقاومة قوية للشيخوخة، وقابلية الطقس الجيدة، ومقاومة ممتازة للصدمات. إنها تتمتع بمقاومة رائعة للتغيرات في درجات الحرارة والتوصيل الحراري، مما يتيح استخدامها ضمن نطاق واسع من درجات حرارة التشغيل. يمكنها الحفاظ على المرونة بين -60 درجة مئوية و200 درجة مئوية دون أن تتشقق ويمكن استخدامها على المدى الطويل عند 250 درجة مئوية. تتمتع أنواع المعالجة الحرارية بمقاومة أعلى لدرجة الحرارة. كما أنها تتمتع بخصائص كهربائية وقدرات عزل ممتازة، مع أداء عزل أفضل من راتنجات الإيبوكسي، وقادرة على تحمل الفولتية التي تزيد عن 10000 فولت. بعد وضعهم في القدر، فإنها تعمل بشكل فعال على تعزيز العزل بين المكونات الداخلية والدوائر، مما يحسن استقرار المكونات الإلكترونية. فهي غير قابلة للتآكل للمكونات الإلكترونية ولا تنتج أي منتجات ثانوية أثناء تفاعل المعالجة. كما أنها تتمتع بقابلية إصلاح ممتازة، مما يسمح بإزالة واستبدال المكونات المغلقة بشكل سريع ومريح. لديهم الموصلية الحرارية الجيدة ومثبطات اللهب، مما يحسن بشكل فعال تبديد الحرارة وسلامة المكونات الإلكترونية. تتميز بلزوجة منخفضة وقابلية جيدة للتدفق، مما يمكنها من اختراق الفجوات الصغيرة وتحت المكونات. يمكن علاجها في درجة حرارة الغرفة أو بالحرارة، ولها خصائص تفريغ ذاتية جيدة، وأكثر ملاءمة للاستخدام. لديهم معدل انكماش معالجة صغير وقدرات ممتازة ضد الماء وامتصاص الصدمات.

• العيوب: فهي باهظة الثمن ولها التصاق ضعيف.

• نطاق التطبيق: إنها مناسبة لوضع المكونات الإلكترونية المختلفة التي تعمل في البيئات القاسية.

ما هي مميزات مركبات التأصيص الإلكترونية المصنوعة من السيليكون مقارنة بمركبات التأصيص الأخرى؟

• الميزة 1: أنها توفر حماية طويلة الأمد للدوائر الحساسة أو المكونات الإلكترونية، كما توفر حماية فعالة طويلة الأمد للوحدات والأجهزة الإلكترونية، بغض النظر عن هياكلها وأشكالها البسيطة أو المعقدة.

• الميزة 2: إنها تتمتع بخصائص عزل عازلة مستقرة، وتعمل كحاجز فعال ضد التلوث البيئي. بعد المعالجة، فإنها تشكل مادة مطاطية ناعمة تقضي على الضغط الناتج عن التأثير والاهتزاز ضمن نطاق واسع من درجات الحرارة ومستويات الرطوبة.

• الميزة 3: يمكنها الحفاظ على خصائصها الفيزيائية والكهربائية الأصلية في بيئات العمل المختلفة، ومقاومة التدهور الناتج عن الأوزون والأشعة فوق البنفسجية، ولها استقرار كيميائي جيد.

• الميزة 4: من السهل تنظيفها وإزالتها بعد وضع الأصيص، مما يسهل إصلاح المكونات الإلكترونية، ويمكن إعادة حقن مركب الأصيص الجديد في المناطق التي تم إصلاحها.

3. مركب بوتينغ من مادة البولي يوريثين (PU).

مركب بوتينغ البولي يوريثين، المعروف أيضًا باسم مركب بوتينغ PU، يكون في الغالب ناعمًا ومرنًا بعد المعالجة، ويمكن إصلاحه، ويشار إليه عادة باسم هلام ناعم. يقع التصاقه بين التصاق الإيبوكسي والسيليكون، ويتميز بمقاومته لدرجات الحرارة المعتدلة التي لا تتجاوز عمومًا 100 درجة مئوية. تميل المزيد من الفقاعات إلى الظهور بعد وضع القدر، ويجب إجراء عملية التأصيص في ظل ظروف الفراغ. كما أن التصاقها يكون متوسطاً بين الإيبوكسي والسيليكون.

• المزايا: تتمتع بمقاومة جيدة لدرجات الحرارة المنخفضة وأفضل أداء في امتصاص الصدمات بين الأنواع الثلاثة. يتميز بالصلابة المنخفضة، القوة المعتدلة، المرونة الجيدة، مقاومة الماء، مقاومة العفن، مقاومة الصدمات، والشفافية. كما أنها تتمتع بعزل كهربائي ممتاز ومثبطة للهب، وهي غير قابلة للتآكل للمكونات الكهربائية، ولها التصاق جيد بالمعادن مثل الفولاذ والألمنيوم والنحاس والقصدير، بالإضافة إلى مواد مثل المطاط والبلاستيك والخشب.

• العيوب: لديها مقاومة ضعيفة لدرجات الحرارة العالية. سطح الجل المعالج ليس أملسًا وذو صلابة ضعيفة. يتميز بمقاومة ضعيفة للشيخوخة ومقاومة للأشعة فوق البنفسجية، والجل عرضة لتغير اللون.

• نطاق التطبيق: إنها مناسبة لوضع المكونات الكهربائية الداخلية في وعاء مع توليد حرارة منخفضة. يمكنه حماية المكونات والدوائر الإلكترونية المثبتة والمعدلة بشكل صحيح من تأثيرات الاهتزاز والتآكل والرطوبة والغبار، مما يجعله مادة مثالية للحماية من الرطوبة والتآكل للأجزاء الإلكترونية والكهربائية.

رابعا. المشكلات التي يجب مراعاتها عند اختيار مواد التأصيص

1. متطلبات الأداء بعد التأصيص: درجة حرارة التشغيل، ظروف التدوير الحراري، الضغط الداخلي على المكونات، سواء للاستخدام الخارجي أو الداخلي، ظروف الإجهاد، متطلبات مثبطات اللهب والتوصيل الحراري، متطلبات الألوان، إلخ.

2. عملية التأصيص: يدوي أو أوتوماتيكي، درجة حرارة الغرفة أو ساخنة، وقت المعالجة الكامل، وقت التبلور للمادة اللاصقة بعد الخلط، إلخ.

3. يكلف: تختلف الثقل النوعي لمواد التأصيص بشكل كبير. يجب علينا أن نأخذ في الاعتبار التكلفة الفعلية بعد وضع القدر، بدلاً من مجرد النظر إلى سعر بيع المادة.

يتم تصنيف المواد اللاصقة المستخدمة في التأصيص حسب الوظيفة إلى لاصقة تأصيص موصلة للحرارة، ولاصق تأصيص لاصق، ولاصق تأصيص مقاوم للماء. حسب المواد، يتم تصنيفها إلى لاصق بوتينغ البولي يوريثين، لاصق بوتينغ السيليكون، ولاصق بوتينغ راتنجات الايبوكسي. يمكن استخدام كل من المواد اللاصقة الناعمة والصلبة في الأصيص والعزل المقاوم للماء. إذا كانت هناك حاجة لمقاومة درجات الحرارة العالية والتوصيل الحراري، فمن المستحسن استخدام لاصق السيليكون الناعم. إذا كانت هناك حاجة إلى مقاومة درجات الحرارة المنخفضة، يُقترح استخدام مادة لاصقة ناعمة من البولي يوريثين. إذا لم تكن هناك متطلبات محددة، يوصى باستخدام لاصق الإيبوكسي الصلب، لأنه يتمتع بوقت معالجة أسرع من السيليكون.

يحتوي لاصق بوتينغ الإيبوكسي على مجموعة واسعة من التطبيقات والمتطلبات الفنية المتنوعة، مع العديد من الأصناف. وهي مقسمة إلى فئتين بناءً على ظروف المعالجة: المعالجة في درجة حرارة الغرفة والمعالجة بالتسخين. من حيث الصياغة، هناك أنواع مكونة من مكونين ومكون واحد. بشكل عام، يتكون لاصق التأصيص الإيبوكسي المعالج بدرجة حرارة الغرفة من مكونين. تكمن ميزته في حقيقة أنه يمكن علاجه بدون تسخين بعد وضع القدر في القدر، مع انخفاض متطلبات المعدات والاستخدام المريح. ومع ذلك، تشمل العيوب لزوجة العمل العالية للخليط اللاصق، وسوء التشريب، وعمر الوعاء القصير، ومقاومة الحرارة المنخفضة نسبيًا والخصائص الكهربائية للمنتج المعالج. يتم استخدامه عادةً في وضع الأجهزة الإلكترونية ذات الجهد المنخفض في أوانيها أو في الحالات التي لا يكون فيها العلاج بالتسخين مناسبًا.

V. عملية القدر

في الوقت الحاضر، تنقسم تكنولوجيا بوتينغ بشكل رئيسي إلى الطرق اليدوية والميكانيكية. يعتبر وضع القدر بالفراغ يدويًا سهل التشغيل نسبيًا، مع انخفاض تكاليف المعدات ونفقات الصيانة. من ناحية أخرى، يعتبر وضع التفريغ الميكانيكي في الأصيص أكثر تقدمًا وينقسم إلى عمليتين: وضع الأصيص بعد خلط وتفريغ المكونات A وB، وتفريغ الغازات قبل الخلط ووضع الأصيص. على الرغم من أن الاستثمار الأولي في التأصيص الميكانيكي أعلى، إلا أنه يتفوق بشكل كبير على التأصيص اليدوي من حيث اتساق المنتج وموثوقيته، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص لسيناريوهات الإنتاج ذات متطلبات الجودة العالية.

تفاصيل العملية

1. بوتينغ الفراغ اليدوي: الطريقة اليدوية التقليدية، التي تعتمد على التشغيل اليدوي لتحقيق الحقن الدقيق، مناسبة للمشاريع الصغيرة.

2. بوتينغ الفراغ الميكانيكي:

• الوضع في القدر بعد الخلط وتفريغ المكونات A وB: عملية متقدمة تضمن تفريغ المادة بشكل كامل، مما يؤدي إلى تحسين جودة المنتج.

• تفريغ الغاز قبل الخلط ووضع القدر: يتم التحكم في كل خطوة بعناية لضمان التكامل المثالي لمواد القدر.

باعتبارها تقنية أساسية لحماية المنتجات الإلكترونية، فإن وضع الأصيص لا يقاوم تآكل الرطوبة والعفن والضباب الملحي فحسب، بل يعزز أيضًا بشكل كبير قدرة المنتجات الإلكترونية على البقاء في البيئات القاسية. إن تقدم العلوم والتكنولوجيا يدفع باستمرار إلى ابتكار مواد التأصيص، مع ظهور مواد جديدة عالية الأداء باستمرار. وقد أدى ذلك إلى مجموعة واسعة ومتزايدة من التطبيقات لتكنولوجيا التأصيص، مما يجعلها جزءًا لا غنى عنه لحماية الأجهزة الإلكترونية.

باختصار، لا يعد وضع الأصيص رابطًا رئيسيًا في تصميم المنتجات الإلكترونية فحسب، بل يعد أيضًا ضمانًا مهمًا لتحسين متانة المنتج وموثوقيته. في عالم الأجهزة الإلكترونية المستقبلي، سيلعب القدر دورًا متزايد الأهمية، حيث يجلب تجارب تكنولوجية أكثر استقرارًا وموثوقية لحياتنا.

في الختام، فإن ملاط ​​الفسفور الأحمر RP-EP الخاص بشركة YINSU Flame Retardant، هو مثبط فعال للهب لراتنجات الإيبوكسي، ويقدم العديد من المزايا مثل المحتوى العالي من الفوسفور، والطبيعة غير المهلجنة، والخصائص البيئية والصحية الجيدة. يمكن استخدامه في تطبيقات مختلفة، بما في ذلك المواد اللاصقة، وحالات البطاريات، والموصلات الإلكترونية، ومكونات المركبات الكهربائية، والمواد الرغوية، والحشيات، وأغلفة المعدات الكهربائية، والعزل المثبط للهب، والعزل عالي الجهد، والأغلفة المثبطة للهب، والمواد المانعة للتسرب. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام RP-EP في إنتاج راتنجات الإيبوكسي والبولي يوريثان، وكذلك في قولبة البولتروسيون وغيرها من التقنيات المتقدمة. من أجل معالجة أفضل، وخاصة خصائص التدفق، يمكن تسخين المنتج حتى 50 درجة مئوية إلى 80 درجة مئوية كحد أقصى. وهو يعادل Exolit RP6500.