環(huán)氧樹(shù)脂的介電性能、力學(xué)性能、粘接性能、耐腐蝕性能優(yōu)異,固化收縮率和線脹系數(shù)小,尺寸穩(wěn)定性好,工藝性好,綜合性能極佳,更由于環(huán)氧材料配方設(shè)計(jì)的靈活性和多樣性,使得能夠獲得幾乎能適應(yīng)各種專門性能要求的環(huán)氧材料,從而使它在電子電器領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。并且其增長(zhǎng)勢(shì)頭很猛。尤其在日本發(fā)展極快。以1998年世界主要消費(fèi)環(huán)氧樹(shù)脂的國(guó)家及地區(qū),用于電子電器領(lǐng)域的環(huán)氧樹(shù)脂占各國(guó)或地區(qū)環(huán)氧樹(shù)脂總消費(fèi)量的比例來(lái)看:日本為40%,西歐為24%,美國(guó)為19%。而我國(guó)只占13%。隨著我國(guó)四大支柱產(chǎn)業(yè)之一-電子工業(yè)的飛速發(fā)展,預(yù)計(jì)環(huán)氧樹(shù)脂在此域中的應(yīng)用必將會(huì)有大幅度的增長(zhǎng)。
環(huán)氧樹(shù)脂在電子電器領(lǐng)域中的應(yīng)用主要有:電力互感器、變壓器、絕緣子等電器的澆注材料,電子器件的灌封材料,集成電路和半導(dǎo)體元件的塑封材料,線路板和覆銅板材料,電子電器的絕緣涂料,絕緣膠粘劑,高壓絕緣子芯棒、高電壓大電流開(kāi)關(guān)中的絕緣零部件等絕緣結(jié)構(gòu)材料等。
環(huán)氧樹(shù)脂電子電器封裝及絕緣材料的發(fā)展方向主要是:提高材料的耐熱性、介電性和阻燃性,降低吸水率、收縮率和內(nèi)應(yīng)力。改進(jìn)的主要途徑是:合成新型環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑;原材料的高純度化;環(huán)氧樹(shù)脂的改性,包括增韌、增柔、填充、增強(qiáng)、共混等;開(kāi)發(fā)無(wú)溴阻燃體系;改進(jìn)成型工藝方法、設(shè)備和技術(shù)。
1環(huán)氧樹(shù)脂澆注及澆注材料
環(huán)氧樹(shù)脂澆注是將環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑和其他配合料澆注到設(shè)定的模具內(nèi),由熱塑性流體交聯(lián)固化成熱臥性制品的過(guò)程。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)脂澆注在電器工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用和決速的發(fā)展。 環(huán)氧樹(shù)脂澆注的工藝方法,從不同的工藝條件去理解有不同的區(qū)分方法。從物料進(jìn)入模具的方式來(lái)區(qū)分可分為澆注和壓注。澆注指物料自流進(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,并且為了強(qiáng)制補(bǔ)縮,在物料固化過(guò)程中,仍保持著一定的外壓,它由過(guò)去的簡(jiǎn)單加壓凝膠法發(fā)展成現(xiàn)在成熟的自動(dòng)壓力凝膠法。
從物料固化溫度來(lái)區(qū)分可分為常溫澆注法和高溫澆注法。選用常溫或高溫澆注法由澆注材料的本身性質(zhì)所決定的,其根本區(qū)別是澆注材料固化過(guò)程中所必需的溫度條件。
從物料固化的速度來(lái)區(qū)分可分為普通固化法和快速固化法。物料進(jìn)入模具至拆模所需的時(shí)間為初固化時(shí)間,普通固化法需幾個(gè)甚至十幾個(gè)小時(shí),快速固化法只需十幾分鐘至幾十分鐘。
現(xiàn)代澆注工藝中,應(yīng)用比較成熟的澆注工藝方法主要是真空澆注法和自動(dòng)壓力凝膠法。
(1)真空澆注工藝
真空澆注工藝是目前環(huán)氧樹(shù)脂澆注中應(yīng)用最為廣泛、工藝條件最為成熟的工乙方法。
對(duì)于一件環(huán)氧樹(shù)脂澆注的電器絕緣制品,它要求外觀完美、尺寸穩(wěn)定、力學(xué)年耍:—電性能合格。它的這些性能取決于制件本身的設(shè)計(jì)、模具的質(zhì)量、澆注用材料的選擇、澆注工藝條件的控制等各個(gè)方面。環(huán)氧樹(shù)脂真空澆注的技術(shù)要點(diǎn)就是盡可能減少澆注制品中的氣隙和氣泡。為了達(dá)到這一目的,在原料的預(yù)處理、混料、澆注等各個(gè)工序都需要控制好真空皮、溫度及工序時(shí)間。
(2)自動(dòng)壓力凝膠工藝
自動(dòng)壓力凝膠工藝是20世紀(jì)70年代初由瑞士CIB入Ctigy公司開(kāi)發(fā)的技術(shù)。因?yàn)檫@種工藝類似于熱塑性塑料注射成型的工藝方法,因此也稱其為壓力注射工藝。它的最為顯著的優(yōu)點(diǎn)是大大提高了澆注工效。可以說(shuō)自動(dòng)壓力凝膠技術(shù)的開(kāi)發(fā)成功及在工業(yè)上的大量應(yīng)用,是真空澆注由間歇、手工操作向自動(dòng)化生產(chǎn)發(fā)展的一場(chǎng)革命,它和真空澆注的主要區(qū)別在于:
1)澆注材料是在外界壓力下通過(guò)管道由注入口注入模具。
2)物料的混料處理溫度低,模具溫度高。
(3)物料進(jìn)人模具后,固化速度快,通常為十幾分鐘至幾十分鐘。
4)模具固定在液壓機(jī)上,模具加熱由模具或模具固定板上的電熱器提供。