作為環氧樹脂的一個重要應用領域，灌封已廣泛地用于電子器件制造業，成為電子工業不可缺少的重要絕緣材料。隨著制造和應用的發展，許多新興企業常為遇到的一些問題而煩惱。那么環氧灌封常見問題有哪些？中國環氧樹脂行業協會的專家日前專門為此答疑解惑。
灌封，就是將液態環氧樹脂復合物用機械或手工方式灌人裝有電子元件、線路的器件內，在常溫或加熱條件下固化成為性能優異的熱固性高分子絕緣材料。首要關心的是灌封工藝，灌封產品的質量主要與產品結構設計、元件選擇、組裝及所用灌封材料密切相關，灌封工藝也是不容忽視的因素。環氧樹脂灌封有常態和真空2種灌封工藝，其中：環氧樹脂、胺類常溫固化灌封料一般用于低壓電器，多采用常態灌封；環氧樹脂、酸酐加熱固化灌封料，一般用于高壓電子器件灌封，多采用真空灌封工藝。
目前最常見的有手工真空灌封、機械真空灌封2種方式，而機械真空灌封又可以分為A、B組分先混合脫泡后灌封，和先分別脫泡后混合灌封這2種情況。據中國環氧樹脂行業協會專家介紹，其工藝流程如下：一是手工真空灌封工藝；二是機械真空灌封工藝，包括先混合脫泡后灌封工藝和A、B先分別脫泡后混合灌封工藝。相比之下機械真空灌封、設備投資大、維護費用高，但在產品的一致性、可靠性等方面明顯優于手工真空灌封工藝。無論何種灌封方式都應嚴格遵守給定的工藝條件，否則很難得到滿意的產品
灌封產品常出現的問題主要有：一是局部放電起始電壓低，線間打火或擊穿電視機、顯示器行輸出變壓器，汽車、摩托車點火器等高壓電子產品，常因灌封工藝不當而工作時會出現局部放電(電暈)、線間打火或擊穿現象，是因為這類產品高壓線圈線徑很小(一般只有0.02～0.04mm)，灌封料未能完全浸透匝間使線圈匝間存留空隙。由于空隙介電常數遠小于環氧灌封料，在交變高壓條件下會產生不均勻電場，引起界面局部放電使材料老化分解造成絕緣破壞。從工藝角度分析，造成線間空隙有以下2方面原因：灌封時真空度不夠高，線間空氣未能完全排除，使材料無法完全浸滲；灌封前試件預熱溫度不夠，灌人試件物料黏度不能迅速降低，影響浸滲。對于手工灌封或先混合脫泡后真空灌封工藝，物料混合脫泡溫度高、作業時間長或超過物料適用期，以及灌封后產品未及時進入加熱固化程序，都會造成物料黏度增大，影響對線圈的浸滲。熱固化環氧灌封材料復合物，起始溫度越高黏度越小，隨時間延長黏度增長也越迅速，因此為使物料對線圈有良好的浸滲性，操作上應注意做到灌封料復合物應保持在給定的溫度范圍內，并在適用期內使用完畢；灌封前試件要加熱到規定溫度，灌封完畢應及時進入加熱固化程序；灌封真空度要符合技術規范要求。
第二大問題是灌封件表面縮孔、局部凹陷、開裂灌封料在加熱固化過程中，會產生2種收縮：即由液態到固態相變過程中的化學收縮和降溫過程中的物理收縮。固化過程中的化學變化收縮又有2個過程，從灌封后加熱化學交聯反應開始到微觀網狀結構初步形成階段產生的收縮，稱之為凝膠預固化收縮，從凝膠到完全固化階段產生的收縮我們稱之為后固化收縮。這2個過程的收縮量是不一樣的，前者由液態轉變成網狀結構過程中物理狀態發生突變，反應基團消耗量大于后者，體積收縮量也高于后者。如灌封試件采取一次高溫固化，則固化過程中的2個階段過于接近，凝膠預固化和后固化近乎同時完成，這不僅會引起過高的放熱峰、損壞元件，還會使灌封件產生巨大的內應力造成產品內部和外觀的缺損。為獲得良好的制件，必須在灌封料配方設計和固化工藝制定時，重點關注灌封料的固化速度與固化條件的匹配問題。通常采用的方法是依照灌封料的性質、用途按不同溫區分段固化的工藝。在凝膠預固化溫區段灌封料固化反應緩慢進行、反應熱逐漸釋放，物料黏度增加和體積收縮平緩進行。此階段物料處于流態，則體積收縮表現為液面下降直至凝膠，可完全消除該階段體積收縮內應力。從凝膠預固化到后固化階段升溫應平緩，固化完畢灌封件應隨加熱設備同步緩慢降溫，多方面減少、調節制件內應力分布狀況，可避免制件表面產生縮孔、凹陷甚至開裂現象。對灌封料固化條件的制訂，還要參照灌封制件內封埋元件的排布、飽滿程度及制件大小、形狀、單只灌封量等，對單只灌封量較大而封埋元件較少的，適當地降低凝膠預固化溫度并延長時間是完全必要的。
最后一個問題是固化物表面不良或局部不固化，這些現象也多與固化工藝相關。中國環氧樹脂行業協會專家表示，其主要原因是計量或混合裝置失靈、生產人員操作失誤；A組分長時間存放出現沉淀，用前未能充分攪拌均勻，造成樹脂和固化劑實際比例失調；B組分長時間敞口存放、吸濕失效；高潮濕季節灌封件未及時進入固化程序，物件表面吸濕。總之，要獲得一個良好的灌封產品，灌封及固化工藝的確是一個值得高度重視的問題。
