使用环氧树脂或聚氨酯系统封装磁性元件的基本注意事项

使用环氧树脂或聚氨酯系统封装磁性元件的基本注意事项

要记住的事情:

  • 聚氨酯往往具有较短的适用期,并且通常在固化过程中表现出更大的收缩
  • 未填充产品往往具有较高的 CTE,这可能会导致断线、芯裂和/或填充产品的变化表现出较小的收缩、较低的 CTE 和更好的导热性。
  • 在大多数情况下,适用期(工作时间)可以通过稍微改变化学成分来调整,而环氧树脂系统在这方面的范围更广。

以下是一些可能影响零件性能的问题:

公式

  • 考虑适用期、混合粘度、固化收缩率、热膨胀系数 (CTE)、粘合性能
  • 理想情况下你需要什么:

财产

影响

理想的

适用期(可用时间) 工作时间 越长越好
填料含量 收缩率、导热性 尽可能高,同时产生合适的粘度
填料类型 介电强度、散热性。 良好的介电强度和导热性
固化剂蒸气压 脱气 气泡中没有硬化剂烟雾
放热 收缩,嵌入式组件 低放热 = 收缩更少,不会损坏嵌入式元件(即粉芯电感器等)
热膨胀系数 嵌入式组件 尽可能低。不会损坏嵌入式组件,减少对外壳的粘合影响等。

组件设计

  • 适合工作电压的绝缘
  • 消除或尽量减少锐边和尖角
  • 尽可能直接接触散热片
  • 如果是高压设备,远离炭黑颜料,氧化铁颜料系统要好得多

模具设计

  • 不允许泄漏。如果模具漏气,从真空变为大气时会吸入空气,导致铸件产生气泡。如有必要,使用“O”形圈。
  • 大量的通风口,尤其是在空气容易滞留的区域(即角落)。
  • 如果它是一个封闭的模具,提供一个大小合适的容器。储液器的位置和大小应使其能在最长时间内保持液态。这将允许密封剂在胶凝过程中收缩时自行补充,从而消除收缩痕迹。
  • 如果是封闭模具,请将浇注孔定位在人口稀少的区域,以尽量减少对进入型腔的材料流的干扰。
  • 模具型腔(包括排气孔)应高度抛光或涂有聚四氟乙烯涂层,以获得良好的零件光洁度并易于排气。

铸造/灌封的关键步骤

确保要浇铸或灌封的设备彻底干燥,没有水分。环氧树脂:

  • 在 80 – 100 o C的烘箱中彻底干燥要灌封或封装的组件
  • 将混合材料预热至可产生最低粘度同时保留充足适用期的温度
  • 预热模具至合适的温度(略高于树脂温度),以保持浇注时的混料温度。
  • 最初发泡后,在真空中断的情况下,在 1-3 托(1.3 – 4 毫巴)下对混合物进行真空脱气 2 – 3 分钟。
  • 填充模具,小心地倒入一个点,或慢慢地通过浇注孔,让材料缓慢上升,在上升时将空气推到前面。
  • 填充后,将工具放入真空室并在 1 – 3 Torr 下脱气 2-3 分钟,然后返回大气。

聚氨酯:

  • 聚氨酯对水分敏感。由于这些产品会吸收周围空气中的水分,因此打开容器的时间应视需要而定。确保容器在储存前用氮气吹扫过。
  • 在 80 – 100 o C的烘箱中彻底干燥要灌封或封装的组件
  • 就其性质而言,聚氨酯比环氧树脂表现出更短的适用期和工作时间,因此显着预热模具或混合材料是不可行的。然而,经验表明稍微加热混合物和模具是非常有帮助的。
  • 准备混合物并在泡沫破灭后仅在 1 – 3 Torr 下脱气 2 – 3 分钟,以免耗尽适用期。
  • 使用为环氧树脂推荐的技术(上文)填充模具,并脱气 2 – 3 分钟,然后返回大气。确保在此阶段吸尘时间不要太长,以免出现瑕疵。

其他注意事项:

  • 快速固化产品比较慢固化系统会产生更多的放热。
  • 未填充的系统比填充的系统收缩得更多。
  • 室温固化系统依靠放热(反应过程中产生的热量)进行固化。给定位置的材料体积越大,放热越高,该位置的固化速度越快。如果铸件涉及密封剂厚度差异很大的区域,则必须特别考虑这一点。
  • 过高的放热会损坏铸件的内部组件。
  • 热固化体系依靠外部能量(热)+放热进行固化。在某些情况下,从低温开始并以缓慢的间隔升高温度有助于生产更好、无应力的铸件。
  • 有些产品需要“后固化”才能充分发挥全部物理性能。
  • 小心不要在完全固化之前让未完全固化的部件经受显着的温度变化,从而无意中对它们进行热循环。

始终最好与您的供应商讨论每个项目的细节,并为您的设备获得最好的产品。这比购买现成的产品并使其适合流程要好得多。权衡的数量将抵消任何初始成本节省。

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