Почему после вакуумирования в электронных заливочных компаундах все еще остаются пузырьки?

Введение

Электронный герметик обычно используется для герметизации силовых модулей, контроллеров, датчиков и других электронных компонентов. Во время заливки компаунд должен заполнять зазоры вокруг компонентов и после отверждения образовывать сплошной покровный слой.

Однако в производстве часто возникают пузыри. Некоторые составы выглядят довольно гладкими на поверхности после вакуумной дегазации, но после отверждения все еще имеют внутренние пустоты. В других продуктах при заливке не наблюдается ничего необычного, а пузырьки появляются только через некоторое время или после завершения отверждения.

Это показывает, что хотя вакуумная дегазация и помогает удалить часть газа в соединении, она не может справиться со всеми источниками пузырьков. Чтобы найти причину, различают, образуются ли пузырьки на этапе смешивания, вводятся ли при заливке или образуются при затвердевании.

Почему пузырьки остаются после вакуума

• Смешивание продолжает втягивать воздух

  Когда заливочный состав перемешивается, диспергируется или загружается порошковым наполнителем, в систему легко попадает воздух. В частности, в составах с высоким содержанием наполнителей слишком высокая скорость перемешивания, неудачно расположенная лопатка для перемешивания или явное завихрение в смесительном сосуде могут привести к захвату большого количества пузырьков. Вакуум заставляет пузырьки расширяться и улетучиваться, но если за перемешиванием следует высокоскоростное перемешивание, перенос или неправильная заливка, воздух может вернуться в смесь. Таким образом, дегазация зависит не только от вакуумной обработки, но также от более раннего метода смешивания и обращения после дегазации.

• Высокая вязкость удерживает пузырьки внутри.

  Заливочный состав обычно содержит смолу, отвердитель и различные типы наполнителей. Высокий коэффициент наполнителя, система смолы с плохой текучестью или сильно структурированная система препятствуют движению пузырьков внутри компаунда. Под вакуумом пузырьки могут расширяться, но не поднимаются и не лопаются со временем. Если смесь начинает густеть вскоре после дегазации, вероятность того, что пузырьки останутся внутри, еще выше. Простое продление времени вакуума может не решить проблему; судите по вязкости смеси, температуре, сроку годности и оборудованию. При регулировке температуры учитывайте скорость реакции и требования к использованию материала, а также не игнорируйте характеристики отверждения только для снижения вязкости.

• Воздух скрывается в зазорах и под деталями

  Не все пузырьки возникают из самого соединения. Под электронными компонентами, разъемами, жгутами проводов и сложными конструкциями могут быть узкие щели или участки, из которых воздух не может легко выйти. Когда соединение попадает снаружи и воздух не имеет подходящего пути выхода, он может задерживаться и образовывать локальные пустоты. Даже дегазированный состав не может гарантировать, что после заливки не появятся такие пузырьки. Проверьте направление заливки, путь потока смеси, вентиляционное пространство и скорость заливки. В случае сложных продуктов разрезанные образцы или другие подходящие методы проверки могут подтвердить, концентрируются ли пустоты в определенных местах.

• Пузырьки также могут образовываться во время отверждения.

  Если при заливке состав находится в нормальном состоянии, но после затвердевания появляются новые пузырьки, стадия отверждения требует дальнейшей проверки. Влага в сырье, проблемы совместимости материалов или летучие вещества, выделяющиеся в результате реакции отверждения, и изменения температуры — все это может привести к образованию пузырей на более позднем этапе. Конкретная причина зависит от системы смолы; эпоксидные, силиконовые и полиуретановые заливочные составы следует оценивать по их собственным характеристикам реакции. Поэтому, если после отверждения обнаружено больше пузырьков, не делайте прямого вывода о том, что вакуумная дегазация была недостаточной. Проверьте хранение сырья, соотношение компонентов, влажность основания и условия отверждения.

Что может решить пеногаситель?

Пеногаситель может помочь лопнуть пузырькам или снизить стабильность пены, но его эффект зависит от конкретного состава и системы материалов.

• Воздух, всасываемый при смешивании

  Хорошо подобранный пеногаситель может помочь улучшить характеристики дегазации.

• Воздух, попавший под детали, или газ, образовавшийся при отверждении

  Регулировка пеногасителя сама по себе обычно не может устранить основную причину.

• Соответствие системе

  Пеногаситель должен быть совместим со смолой, наполнителем и другими добавками. После добавления следите за изменениями пузырьков, внешним видом смеси, стабильностью при хранении, эффективностью отверждения и, при необходимости, электрическими свойствами, чтобы избежать новой совместимости или дефектов поверхности.

• Заливочная масса с высоким содержанием наполнителей

  Правильный процесс смешивания, условия вакуумной дегазации, путь заливки и выбор пеногасителя должны работать вместе, а не полагаться на одну меру.

Устранение неполадок по стадии появления пузырьков

• Пузырьки сразу после смешивания

  Сначала проверьте метод перемешивания, способ добавления наполнителя и вязкость смеси.

• Пузырьки все еще присутствуют после дегазации

  Проверьте уровень вакуума, время обработки, температуру смеси и наличие повторной подачи воздуха после дегазации.

• Локальные пустоты после заливки

  Проверьте структуру компонента, направление заливки, путь потока и условия вентиляции.

• Пузырьки только после отверждения

  Проверьте влажность сырья, соотношение компонентов, совместимость материалов и условия отверждения.

Определение того, когда и где появляются пузырьки, а затем проведение небольших сравнительных тестов обычно помогает обнаружить проблему лучше, чем непосредственное добавление пеногасителя или увеличение времени вакуумирования.