ZCZ树脂灌封系统

一、概述

许多电子产品的应用条件非常恶劣，例如：温度变化大、空气湿度大、震动强烈等，为保证系统的正常运行，需要对电子产品（部件）进行特别处理，防止因温度变化、湿度较大和强烈震动等因素造成的器件损坏，而影响整个系统的运行。而这种处理方法一般采用电子封装的工艺实现。

电子产品（部件）依照其需要一般有三种封装方法：平行缝焊、塑料封装和树脂灌封。

所谓树脂灌封就是采用环氧树脂将已经置于保护壳体内部（对外已经有管脚连接）的电子线路（器件）进行灌封，待树脂完全硬化后即可使用。电子产品（部件）经过树脂灌封后，可以完全克服湿度太大对电子产品的影响，并可解决因震动引起的“谐振”所造成的器件管脚断裂等现象对系统的致命影响。但是，此种封装方法的弱点就是电子器件的散热性变差，如需解决散热性，可将树脂封装材料改为可导热（又绝缘）的封装材料（如：硅导热胶等）。

二、树脂灌封系统的构成

适用于电子部件封装工艺的树脂灌封系统一般有三部分组成：

混胶机：环氧树脂胶正常使用时，为双组份胶，需要按照工艺规定的比例进行混合，并需要在规定的时间内完成灌胶，且灌胶的量需要严格控制，一致性要好。

真空除泡机：电子元器件在壳体内部灌封以后，因所用胶比较粘稠，会在元器件的空隙中留有相当体积的气泡，如果不去除，仍然会影响电子元器件的抗震性能。一般采用真空环境除泡的方法将残留的气泡去除。

恒温干燥箱：为保证环氧树脂胶固化的一致性，需要对固化环境进行控制。常采用恒温控制箱体实现对固化环境的控制。

树脂灌封系统各部分说明

1、混胶机：其作用就是将环氧树脂胶与固化剂按照设定的比例进行均匀混合，并按照设定的要求（出胶量、出胶速度、出胶时间等）输出混合后的胶液。

混胶机由储胶罐、计量泵、混胶机头、清洗回路和PLC控制系统组成。

储胶罐：采用不锈钢制成。内有过滤网、液面检测传感器等构成。

        其作用就是将环氧树脂胶的A、B组份分别存放，其输出管路与计量泵相连。

计量泵：一般由伺服电机与螺杆泵或者齿轮泵等计量泵组成，精度一般为1%。

       其作用就是按照要求严格控制A、B胶的供给速度和供给量。需要注意：计量泵

                            树脂灌封系统示意图

      必须是根据灌封胶单独使用，以防止计量泵的损坏。一般，每台设备有两台计量泵。

混胶机头：这部分是混胶机的关键部分，直接决定着混胶的质量和灌封的效果。混胶机头

        的结构如图所示;

混胶机头的上端有一个混合电机，一般是24V的直流电机（速度可调），转数为2400转/分。电机的转子的下端与AB胶的混胶单元相连接。

机头的左侧是A胶的进胶管，与A胶的计量泵相连接。

机头的右侧是B胶的进胶管，与B胶的计量泵相连接。

左右两侧分别有AB胶的清洗液管，与清洗罐相连接。

清洗回路：由空压泵、储液罐和尼龙管路组成。主要是对混胶机头的清洗。

      其作用就是当需要清洗时，相关电磁阀打开（胶路关闭），清洗液在气压的作用下，

      分别由AB胶的清洗管对AB胶的混胶单元进行清洗。

PIC控制系统：整个设备的中央控制单元，分别对控制计量泵的伺服电机、各个电磁阀、

      恒温加热系统、各个部位的传感器等进行管理，并负责所有参数的设定、计算、

      纠错和报警信号的输出。

2、真空除泡机

许多电子线路元器件或者功能组件制作完成后，为了保护其使用功能，需要将其安装在

金属壳体内部，又因防止谐振等原因，需要在壳体内部灌装环氧树脂胶。在灌装树脂胶时，因胶的粘度较大，会在元器件的空隙部位留有很大的气泡，有些气泡会随着胶液的干燥会自动析出，但很多气泡会一直保留在课题的内部，严重影响了灌封的质量，所以必须去除这些气泡。

采用真空环境加速气泡析出是较常规采用的方法。

真空除泡机一般采用真空泵和真空箱体组成，当生产环境温度变化大时，采用恒温控制以拟补温度变化对树脂胶固化所造成的影响。

使用真空除泡机需要注意，其真空度不可太小，否则将影响环氧树脂的固化，对于一些腔体器件（如电容等）会造成严重破坏。一般在6000Pa左右即可。

当灌封的环境温度变化大时，为保证灌封质量的一致性，需要对真空箱体的内部进行恒温控制，温度一般控制在30~40度之间（温度过高会影响环氧树脂的干燥效果）。即当灌封后的零部件放入真空箱后，需要进行恒温处理（一般为5~10分钟），而后进行除泡工序。

3、恒温干燥箱

环氧树脂胶在混合后的干燥过程中，环境温度对其干燥质量影响很大，温度高则干燥速度快，但干燥后的胶体的脆性变大，抗震性变差；而温度太低则干燥的速度太慢，直接影响产量。所以就需要确定一个合适的干燥工艺温度值，使得所有的被灌封的零部件均在同一个温度环境下进行干燥，以确保干燥的质量和各种参数的一致性。

恒温干燥箱一般的控制温度在30~50度之间，但箱体内部的温度均匀性要求很严格（一般小于3度）。基本做法是在箱体内部增设一个恒温风扇，使得箱体内部的温度比较均匀，并且，发热体与箱体之间要有一个热能反射板，防止热能直接辐射在被灌缝的零部件上，造成局部热量过高，影响灌封质量。

青岛电子研究所有限责任公司生产的环氧树脂灌封系统外形图如下：