ZCZ樹脂灌封系統(tǒng)

一、概述

許多電子產(chǎn)品的應(yīng)用條件非常惡劣，例如：溫度變化大、空氣濕度大、震動強(qiáng)烈等，為保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，需要對電子產(chǎn)品（部件）進(jìn)行特別處理，防止因溫度變化、濕度較大和強(qiáng)烈震動等因素造成的器件損壞，而影響整個系統(tǒng)的運(yùn)行。而這種處理方法一般采用電子封裝的工藝實現(xiàn)。

電子產(chǎn)品（部件）依照其需要一般有三種封裝方法：平行縫焊、塑料封裝和樹脂灌封。

所謂樹脂灌封就是采用環(huán)氧樹脂將已經(jīng)置于保護(hù)殼體內(nèi)部（對外已經(jīng)有管腳連接）的電子線路（器件）進(jìn)行灌封，待樹脂完全硬化后即可使用。電子產(chǎn)品（部件）經(jīng)過樹脂灌封后，可以完全克服濕度太大對電子產(chǎn)品的影響，并可解決因震動引起的“諧振”所造成的器件管腳斷裂等現(xiàn)象對系統(tǒng)的致命影響。但是，此種封裝方法的弱點(diǎn)就是電子器件的散熱性變差，如需解決散熱性，可將樹脂封裝材料改為可導(dǎo)熱（又絕緣）的封裝材料（如：硅導(dǎo)熱膠等）。

二、樹脂灌封系統(tǒng)的構(gòu)成

適用于電子部件封裝工藝的樹脂灌封系統(tǒng)一般有三部分組成：

混膠機(jī)：環(huán)氧樹脂膠正常使用時，為雙組份膠，需要按照工藝規(guī)定的比例進(jìn)行混合，并需要在規(guī)定的時間內(nèi)完成灌膠，且灌膠的量需要嚴(yán)格控制，一致性要好。

真空除泡機(jī)：電子元器件在殼體內(nèi)部灌封以后，因所用膠比較粘稠，會在元器件的空隙中留有相當(dāng)體積的氣泡，如果不去除，仍然會影響電子元器件的抗震性能。一般采用真空環(huán)境除泡的方法將殘留的氣泡去除。

恒溫干燥箱：為保證環(huán)氧樹脂膠固化的一致性，需要對固化環(huán)境進(jìn)行控制。常采用恒溫控制箱體實現(xiàn)對固化環(huán)境的控制。

樹脂灌封系統(tǒng)各部分說明

1、混膠機(jī)：其作用就是將環(huán)氧樹脂膠與固化劑按照設(shè)定的比例進(jìn)行均勻混合，并按照設(shè)定的要求（出膠量、出膠速度、出膠時間等）輸出混合后的膠液。

混膠機(jī)由儲膠罐、計量泵、混膠機(jī)頭、清洗回路和PLC控制系統(tǒng)組成。

儲膠罐：采用不銹鋼制成。內(nèi)有過濾網(wǎng)、液面檢測傳感器等構(gòu)成。

        其作用就是將環(huán)氧樹脂膠的A、B組份分別存放，其輸出管路與計量泵相連。

計量泵：一般由伺服電機(jī)與螺桿泵或者齒輪泵等計量泵組成，精度一般為1%。

       其作用就是按照要求嚴(yán)格控制A、B膠的供給速度和供給量。需要注意：計量泵

                            樹脂灌封系統(tǒng)示意圖

      必須是根據(jù)灌封膠單獨(dú)使用，以防止計量泵的損壞。一般，每臺設(shè)備有兩臺計量泵。

混膠機(jī)頭：這部分是混膠機(jī)的關(guān)鍵部分，直接決定著混膠的質(zhì)量和灌封的效果。混膠機(jī)頭

        的結(jié)構(gòu)如圖所示;

混膠機(jī)頭的上端有一個混合電機(jī)，一般是24V的直流電機(jī)（速度可調(diào)），轉(zhuǎn)數(shù)為2400轉(zhuǎn)/分。電機(jī)的轉(zhuǎn)子的下端與AB膠的混膠單元相連接。

機(jī)頭的左側(cè)是A膠的進(jìn)膠管，與A膠的計量泵相連接。

機(jī)頭的右側(cè)是B膠的進(jìn)膠管，與B膠的計量泵相連接。

左右兩側(cè)分別有AB膠的清洗液管，與清洗罐相連接。

清洗回路：由空壓泵、儲液罐和尼龍管路組成。主要是對混膠機(jī)頭的清洗。

      其作用就是當(dāng)需要清洗時，相關(guān)電磁閥打開（膠路關(guān)閉），清洗液在氣壓的作用下，

      分別由AB膠的清洗管對AB膠的混膠單元進(jìn)行清洗。

PIC控制系統(tǒng)：整個設(shè)備的中央控制單元，分別對控制計量泵的伺服電機(jī)、各個電磁閥、

      恒溫加熱系統(tǒng)、各個部位的傳感器等進(jìn)行管理，并負(fù)責(zé)所有參數(shù)的設(shè)定、計算、

      糾錯和報警信號的輸出。

2、真空除泡機(jī)

許多電子線路元器件或者功能組件制作完成后，為了保護(hù)其使用功能，需要將其安裝在

金屬殼體內(nèi)部，又因防止諧振等原因，需要在殼體內(nèi)部灌裝環(huán)氧樹脂膠。在灌裝樹脂膠時，因膠的粘度較大，會在元器件的空隙部位留有很大的氣泡，有些氣泡會隨著膠液的干燥會自動析出，但很多氣泡會一直保留在課題的內(nèi)部，嚴(yán)重影響了灌封的質(zhì)量，所以必須去除這些氣泡。

采用真空環(huán)境加速氣泡析出是較常規(guī)采用的方法。

真空除泡機(jī)一般采用真空泵和真空箱體組成，當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境溫度變化大時，采用恒溫控制以擬補(bǔ)溫度變化對樹脂膠固化所造成的影響。

使用真空除泡機(jī)需要注意，其真空度不可太小，否則將影響環(huán)氧樹脂的固化，對于一些腔體器件（如電容等）會造成嚴(yán)重破壞。一般在6000Pa左右即可。

當(dāng)灌封的環(huán)境溫度變化大時，為保證灌封質(zhì)量的一致性，需要對真空箱體的內(nèi)部進(jìn)行恒溫控制，溫度一般控制在30~40度之間（溫度過高會影響環(huán)氧樹脂的干燥效果）。即當(dāng)灌封后的零部件放入真空箱后，需要進(jìn)行恒溫處理（一般為5~10分鐘），而后進(jìn)行除泡工序。

3、恒溫干燥箱

環(huán)氧樹脂膠在混合后的干燥過程中，環(huán)境溫度對其干燥質(zhì)量影響很大，溫度高則干燥速度快，但干燥后的膠體的脆性變大，抗震性變差；而溫度太低則干燥的速度太慢，直接影響產(chǎn)量。所以就需要確定一個合適的干燥工藝溫度值，使得所有的被灌封的零部件均在同一個溫度環(huán)境下進(jìn)行干燥，以確保干燥的質(zhì)量和各種參數(shù)的一致性。

恒溫干燥箱一般的控制溫度在30~50度之間，但箱體內(nèi)部的溫度均勻性要求很嚴(yán)格（一般小于3度）。基本做法是在箱體內(nèi)部增設(shè)一個恒溫風(fēng)扇，使得箱體內(nèi)部的溫度比較均勻，并且，發(fā)熱體與箱體之間要有一個熱能反射板，防止熱能直接輻射在被灌縫的零部件上，造成局部熱量過高，影響灌封質(zhì)量。

青島電子研究所有限責(zé)任公司生產(chǎn)的環(huán)氧樹脂灌封系統(tǒng)外形圖如下：