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目前，隨著新型電子行業(yè)的發(fā)展，電子元器件正朝著小型化、輕型化、高溫、高壓、高頻等趨勢發(fā)展。電子集成電路的集成度不斷增加，其在運行中會產(chǎn)生大量的熱量，若熱量不能及時散發(fā)，則有很大可能降低電子元器件的可靠性及使用壽命。開發(fā)導熱性、電絕緣性及熱穩(wěn)定性好，綜合性能優(yōu)良的電子封裝材料是實現(xiàn)電子元器件散熱、推進行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關鍵所在。
由此，環(huán)氧導熱膠應運而生，目前已被廣泛應用于飛機的電子零部件封裝和灌封以及絕緣子終端 、電纜終端 、電子封裝、新能源電池組灌封、精密組件的灌封密封、新能源汽車行業(yè)、電子電工元器件、LED光電照明行業(yè)等領域。
環(huán)氧導熱膠封裝與灌封
01、傳統(tǒng)電子封裝材料VS環(huán)氧導熱膠
相對于環(huán)氧導熱膠而言，陶瓷封裝、金屬基封裝材料等傳統(tǒng)的電子封裝材料雖具備高導熱、機械強度高的特點，但由于其加工復雜、粘接性差、抗腐蝕性差，因此限制了其在精密電子元件領域的發(fā)展。而環(huán)氧導熱封裝材料的可靠程度與金屬、陶瓷相當，且成型工藝簡單，具有明顯的價格優(yōu)勢，因此成為目前主流的封裝材料，目前已廣泛應用于航空航天、生活電器、汽車制造、電子電器封裝等領域。
以環(huán)氧樹脂作為導熱膠基底樹脂，其化合物中通常含有兩個或兩個以上的環(huán)氧基團。因環(huán)氧基團比較活潑，容易與其它化合物含有羧基、氨基的官能團反應，形成不溶的具有網(wǎng)狀結(jié)構的穩(wěn)定化合物，它具有穩(wěn)定性（詞條“穩(wěn)定性”由行業(yè)大百科提供）好、抗腐蝕、收縮率低、粘接性強、粘接面廣、抗沖擊性（詞條“抗沖擊性”由行業(yè)大百科提供）等優(yōu)點。且在實際應用過程中施工與固化簡單，因此，環(huán)氧樹脂是應用在導熱膠中目前研究最多、使用最廣的基底材料之一。
02、環(huán)氧樹脂導熱膠分類
環(huán)氧樹脂為基底的導熱膠的研究方法大致可分為本征型導熱膠和填充型導熱膠。兩種研究方法有一定的區(qū)別，本征型導熱膠主要通過一定的手段改變聚合物分子及鏈接結(jié)構，使聚合物分子中出現(xiàn) π-π共軛，熱能通過聲子或者是電子傳導，從而制備得本征型導熱膠黏劑。填充型導熱膠，通過填充導熱填料，實現(xiàn)復合材料導熱性能，常見的導熱填料（詞條“填料”由行業(yè)大百科提供）主要包括金屬氧化物，例如氧化鋁、氧化鋅、氧化鈹;氮化物，如氮化鋁（詞條“鋁”由行業(yè)大百科提供） 、氮化硅、氮化硼;碳化物，如碳化硅、碳化硼等;碳基材料，如碳納米管、石墨納米片等。填充型導熱膠制備工藝簡單、導熱性能穩(wěn)定良好，被廣泛研究。
在工業(yè)應用領域，填充型環(huán)氧導熱膠研究比較多，主要通過向環(huán)氧基體中填充高導熱填料以構建導熱通路，進而提高復合材料的熱導率。影響填充型環(huán)氧導熱膠復合材料導熱性能的關鍵因素有：環(huán)氧基體本身的性質(zhì)、導熱填料的形狀結(jié)構、添加量、分布狀態(tài)、導熱填料與基體的相界面以及相互作用、復合材料內(nèi)部的致密程度(即空隙率)等。因此，尋求更加合理的混合填料組合、搭建更加高效的導熱通路以及構建更加有效的三維導熱網(wǎng)絡以提高復合材料熱導率仍然是各研究者最主要的研究方向。
03、環(huán)氧導熱灌封膠施工工藝
填充型環(huán)氧導熱膠按照包裝方式主要分為單組分與雙組分兩種。其中適用于電子行業(yè)的環(huán)氧導熱膠多以雙組分灌封產(chǎn)品為主，用途十分廣泛，如電源模塊、洗衣機、蜂鳴器、電源供應器、高頻變壓器、潛水泵機、連接器、傳感器、電熱零件、電路板等產(chǎn)品的絕緣導熱灌封。
環(huán)氧導熱灌封膠（詞條“灌封膠”由行業(yè)大百科提供）施工工藝：
1、攪拌：長時間放置會有沉降現(xiàn)象，因此，使用前應將A與B組分膠料（詞條“膠料”由行業(yè)大百科提供）在各自的原包裝內(nèi)攪拌均勻，避免不均勻影響產(chǎn)品使用性能。多采用電動機械設備攪拌，注意攪拌時需要A、B組分嚴格分離，不可接觸，防止兩個組分接觸而產(chǎn)生固化現(xiàn)象。
2. 計量：準確按照A組分和B組分適合混合比進行稱量。兩個組分的比例誤差范圍一般控制在±10%，有些環(huán)氧導熱灌封產(chǎn)品配比要求更嚴格。超過這個比例誤差范圍或規(guī)定的范圍，膠體固化后有可能會出現(xiàn)膠體硬度過硬或過軟現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)不固化的情況。
3、混合：將按照比例稱量好的A組分與B組分在容器中混合均勻。如果采用手工混合，需要用調(diào)膠刀進行刮壁與刮底處理，以保證混合無死角或遺漏，并觀察混合均勻的膠顏色一致。一般情況下，環(huán)氧導熱灌封膠A組分與B組分膠的顏色有區(qū)分，再對混合均勻的環(huán)氧導熱膠體進行抽真空脫泡處理。混合后將均勻的膠料在規(guī)定的操作時間內(nèi)灌封到需要灌封的產(chǎn)品中。如果使用自動點膠機，可以在儲膠罐內(nèi)對膠料進行混合并真空脫泡處理。
4. 固化：將灌封好的產(chǎn)品置于室溫下固化，也可以根據(jù)施工實際情況，采用加熱固化，初步固化后即可進入下道工序。在標準環(huán)境中，溫度23±2℃，相對濕度50±5%的條件下，完全固化需24小時。夏季溫度高，固化會快一些;冬季溫度低，固化會慢一些。
此外，在實際的施工應用過程中，環(huán)氧樹脂導熱灌封膠也會因操作及環(huán)境因素出現(xiàn)以下問題：
1、膠水固化時間太長
如果出現(xiàn)這種情況，首先要考慮A、B組分配比是否正確、混合的操作是否按照說明書要求。A、B組分配比不準確是導致固化時間過長的一個主要原因。如果以上均符合規(guī)范，排查是否為固化溫度的影響，可以適量做增溫處理，因為溫度越高，固化速度越快。
2、固化后表面出現(xiàn)氣泡
產(chǎn)品固化后表面應該是光滑的，出現(xiàn)氣泡屬于不正常現(xiàn)象。出現(xiàn)該現(xiàn)象，應排查是否因為產(chǎn)品固化時間過快，導致膠液內(nèi)氣泡沒有及時排出。這種情況，可以降低固化溫度，延長固化時間，這樣氣泡就有充足的時間在沒有固化前排出。
3、固化后軟膠現(xiàn)象
環(huán)氧導熱灌封膠固化后應該是硬膠，如果出現(xiàn)軟膠現(xiàn)象，一般是因為調(diào)配比例不正確，或者各組分儲存時間較長的原因。應正確進行比例調(diào)配與觀察膠的儲存時間。
當下，環(huán)氧導熱膠在電子工業(yè)領域得到了廣泛的應用，成為新型電子行業(yè)不可或缺的組成部分。BAIYUN作為密封粘接領域的領袖企業(yè)，同時深耕環(huán)氧導熱膠領域，致力于為客戶獻上更優(yōu)質(zhì)、更先進的整體解決方案。
BAIYUN，為美好賦能!
