ZCZ樹脂灌封系統

一、概述

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

電子產品（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氧樹脂將已經置于保護殼體內部（對外已經有管腳連接）的電子線路（器件）進行灌封，待樹脂完全硬化后即可使用。電子產品（部件）經過樹脂灌封后，可以完全克服濕度太大對電子產品的影響，并可解決因震動引起的“諧振”所造成的器件管腳斷裂等現象對系統的致命影響。但是，此種封裝方法的弱點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熱（又絕緣）的封裝材料（如：硅導熱膠等）。

二、樹脂灌封系統的構成

適用于電子部件封裝工藝的樹脂灌封系統一般有三部分組成：

混膠機：環氧樹脂膠正常使用時，為雙組份膠，需要按照工藝規定的比例進行混合，并需要在規定的時間內完成灌膠，且灌膠的量需要嚴格控制，一致性要好。

真空除泡機：電子元器件在殼體內部灌封以后，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。一般采用真空環境除泡的方法將殘留的氣泡去除。

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

樹脂灌封系統各部分說明

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

混膠機由儲膠罐、計量泵、混膠機頭、清洗回路和PLC控制系統組成。

儲膠罐：采用不銹鋼制成。內有過濾網、液面檢測傳感器等構成。

        其作用就是將環氧樹脂膠的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

                            樹脂灌封系統示意圖

      必須是根據灌封膠單獨使用，以防止計量泵的損壞。一般，每臺設備有兩臺計量泵。

混膠機頭：這部分是混膠機的關鍵部分，直接決定著混膠的質量和灌封的效果。混膠機頭

        的結構如圖所示;

混膠機頭的上端有一個混合電機，一般是24V的直流電機（速度可調），轉數為2400轉/分。電機的轉子的下端與AB膠的混膠單元相連接。

機頭的左側是A膠的進膠管，與A膠的計量泵相連接。

機頭的右側是B膠的進膠管，與B膠的計量泵相連接。

左右兩側分別有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。主要是對混膠機頭的清洗。

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

      分別由AB膠的清洗管對AB膠的混膠單元進行清洗。

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

      恒溫加熱系統、各個部位的傳感器等進行管理，并負責所有參數的設定、計算、

      糾錯和報警信號的輸出。

2、真空除泡機

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

金屬殼體內部，又因防止諧振等原因，需要在殼體內部灌裝環氧樹脂膠。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部，嚴重影響了灌封的質量，所以必須去除這些氣泡。

采用真空環境加速氣泡析出是較常規采用的方法。

真空除泡機一般采用真空泵和真空箱體組成，當生產環境溫度變化大時，采用恒溫控制以擬補溫度變化對樹脂膠固化所造成的影響。

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

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

3、恒溫干燥箱

環氧樹脂膠在混合后的干燥過程中，環境溫度對其干燥質量影響很大，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境下進行干燥，以確保干燥的質量和各種參數的一致性。

恒溫干燥箱一般的控制溫度在30~50度之間，但箱體內部的溫度均勻性要求很嚴格（一般小于3度）。基本做法是在箱體內部增設一個恒溫風扇，使得箱體內部的溫度比較均勻，并且，發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，影響灌封質量。

青島電子研究所有限責任公司生產的環氧樹脂灌封系統外形圖如下：