ฟองในสารเคลือบอีพอกซี: วิธีที่เครื่องผสมแบบสุญญากาศช่วยปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ถูกหุ้ม

สารปิดผนึกชนิดอีพอกซีใช้ปกป้องหม้อแปลงไฟฟ้า โมดูลพลังงาน ไดรเวอร์ LED เซ็นเซอร์ และชุดแบตเตอรี่จากความชื้น แรงกระแทก และวงจรลัด
ผู้ผลิตส่วนใหญ่มักมองว่าขั้นตอนการอบแข็งคือจุดสำคัญที่สุด แต่จริงๆ แล้ว คุณภาพของชิ้นส่วนที่ผ่านการปิดผนึกนั้นถูกกำหนดไว้ก่อนหน้านั้นแล้ว ตั้งแต่ขั้นตอนการผสมในภาชนะผสม
การผสมที่ไม่ดีจะส่งผลให้การอบแข็งไม่ดีตามไปด้วย แม้ว่าเตาอบจะมีประสิทธิภาพยอดเยี่ยมเพียงใดก็ตาม

ปัญหาสามประการที่เกิดจากการผสมสารปิดผนึกไม่ดี

1. การรวมตัวเป็นก้อนของสารเติมแต่ง
สารเติมแต่งด้านความร้อน เช่น อลูมินา และโบรอนไนไตรด์ มีแนวโน้มรวมตัวเป็นก้อนได้ง่าย โดยขนาดอนุภาคเริ่มต้นมีค่าหลายสิบไมโครเมตร
ก้อนของสารเติมแต่งจะทำลายโครงข่ายการนำความร้อน ก่อให้เกิดจุดร้อนเฉพาะที่ และทำให้ความร้อนค้างอยู่ภายในชิ้นส่วน

2. อากาศที่ติดค้างอยู่
การคนด้วยมือหรือการผสมด้วยใบพัดความเร็วสูงทำให้อากาศถูกพับเข้าไปในเรซิน
เมื่อสารประกอบแข็งตัว ฟองอากาศเหล่านั้นจะกลายเป็นช่องว่าง — ส่งผลให้ความต้านทานฉนวนลดลง พื้นผิวเกิดตุ่มพอง และสมบัติเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วภายใต้สภาวะความชื้น

3. ช่วงเวลาในการใช้งานที่สั้นลง
แรงเสียดทานทำให้ส่วนผสมร้อนขึ้นขณะคน
ความร้อนเร่งปฏิกิริยาของอีพอกซี ซึ่งหมายความว่าระยะเวลาที่สารยังคงใช้งานได้ (pot life) ตามที่คุณวางแผนไว้กำลังลดลงอย่างเงียบ ๆ ระหว่างที่คุณกำลังคนส่วนผสม

ขั้นตอนการเทสารป้องกันที่แนะนำ

ขั้นตอนที่ 1 — ชั่งน้ำหนักและผสมเบื้องต้น
นำส่วนประกอบ A และ B มาผสมรวมกับสารเติมแต่ง จากนั้นผสมให้เข้ากันอย่างทั่วถึงด้วยเครื่องผสมแบบหมุนเหวี่ยง (ตัวอย่าง: ความเร็ว 1000–1500 รอบต่อนาที เป็นเวลา 1–3 นาที)
การผสมเบื้องต้นช่วยให้สารเติมแต่งเปียกทั่วถึงและทำให้ส่วนผสมพื้นฐานสม่ำเสมอ ก่อนขั้นตอนการกำจัดอากาศ

ขั้นตอนที่ 2 — กำจัดฟองอากาศด้วยสุญญากาศ
เปลี่ยนไปใช้โหมดสุญญากาศ (ระดับ 0.2 กิโลปาสคาล ใช้เวลา 2–5 นาที)
แรงสุญญากาศและแรงเหวี่ยงร่วมกันดึงฟองอากาศขนาดเล็กออกจากเรซิน — ไม่ต้องรอ และไม่จำเป็นต้องทำซ้ำ

ขั้นตอนที่ 3 — ตรวจสอบและเทออก
ยืนยันด้วยเครื่องวัดความละเอียดของอนุภาคหรือกล้องจุลทรรศน์ว่าไม่มีการรวมตัวของอนุภาคหรือฟองอากาศเหลืออยู่ จากนั้นจึงเทออกมา
สารผสมที่สะอาดและปราศจากฟองอากาศจะไหลได้ดีขึ้น และสามารถเคลือบชิ้นส่วนได้อย่างทั่วถึงยิ่งขึ้น

ดำเนินกระบวนการทั้งหมดบนเครื่องที่ควบคุมอุณหภูมิได้ ถ้าเป็นไปได้
รุ่น TTC ของ SMIDA สามารถรักษาอุณหภูมิของสารผสมไว้ระหว่าง -15 °C ถึง 25 °C ซึ่งช่วยลดการสะสมความร้อน ยืดอายุการใช้งานของเรซินอีพอกซี และให้ช่วงเวลาที่สะดวกสบายแก่ทีมงานที่ทำการเทสาร แทนที่จะต้องเร่งรีบ

เหตุใดการผสมแบบไม่ใช้ใบพัดจึงสำคัญต่อเรซินอีพอกซี

สารเติมแต่งชนิดแข็ง เช่น อลูมินา มีฤทธิ์กัดกร่อน
บนเครื่องผสมแบบใบมีด พวกเขาบดใบพัดกับผนังถัง ทำให้เกิดเศษโลหะที่ปนเปื้อนเข้าไปในสารประกอบ — ซึ่งเป็นระเบิดเวลาที่อาจทำให้ฉนวนล้มเหลว
การออกแบบแบบไม่สัมผัสของ SMIDA หมายความว่าพื้นผิวเพียงจุดเดียวที่เรซินอีพอกซีสัมผัสคือถ้วย
ไม่มีการสึกหรอ ไม่มีเศษวัสดุ และไม่มีแหล่งปนเปื้อนที่สอง

คำถามที่มักถามบ่อย

ฟองอากาศส่งผลต่อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ถูกเทลงในเรซินอย่างไร

โพรงที่เกิดจากฟองอากาศจะลดความต้านทานแรงดันไฟฟ้า สร้างจุดอ่อนภายใต้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซ้ำ ๆ และทำให้ความชื้นแทรกซึมเข้าไปได้
ในแอปพลิเคชันแรงดันสูงหรือยานยนต์ ฟองอากาศถือเป็นความเสี่ยงโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือ

เครื่องผสมและกำจัดฟองอากาศแบบสุญญากาศสามารถแทนที่ห้องสุญญากาศได้หรือไม่

สำหรับเรซินอีพอกซีที่มีความหนืดสูง คำตอบคือใช่ — และรวดเร็วกว่า
ห้องสุญญากาศรอให้ฟองอากาศลอยขึ้น ในขณะที่เครื่องผสมแบบเหวี่ยงจะขับไล่ฟองอากาศออกอย่างแข้งขันพร้อมดึงสุญญากาศที่ 0.2 กิโลพาสคาล ทำให้กระบวนการกำจัดฟองอากาศลดลงจากหลายชั่วโมงเหลือเพียงไม่กี่นาที

ทำไมจึงแนะนำให้ควบคุมอุณหภูมิของเรซินอีพอกซี

เรซินอีพอกซีจะทำปฏิกิริยาเร็วขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น
ความร้อนที่เกิดจากการผสมโดยไม่ควบคุมจะทำให้ช่วงเวลาการใช้งานสั้นลง และอาจก่อให้เกิดการแข็งตัวบางส่วนในภาชนะผสม
เครื่องผสมที่ควบคุมอุณหภูมิได้จะรักษาสารประกอบให้อยู่ภายในขอบเขตอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการ

ควรเลือกเครื่องผสมขนาดใดสำหรับสารปิดผนึก (potting compound)

เลือกเครื่องให้สอดคล้องกับน้ำหนักแต่ละรอบที่ต้องการ: ตั้งแต่ตัวอย่างงานวิจัยและพัฒนา (R&D) น้ำหนัก 1 กรัม ไปจนถึงการผลิตจำนวนมากกว่า 100 กิโลกรัมต่อรอบ
บริษัท SMIDA จะแนะนำรุ่นเครื่องที่เหมาะสมจากน้ำหนักแต่ละรอบและปริมาณการผลิตต่อวันที่ท่านกำหนด

ข้อสรุป

ชิ้นส่วนแต่ละชิ้นหลังการบ่ม คือการทดสอบผลลัพธ์ของทุกขั้นตอนที่ผ่านมาทั้งหมด
หากขั้นตอนการผสมและการกำจัดฟองอากาศดำเนินการอย่างถูกต้อง โอกาสที่จะได้ผลลัพธ์การปิดผนึกที่เชื่อถือได้และมีผิวเรียบเนียนสม่ำเสมอจะเพิ่มสูงขึ้นอย่างมาก — ทุกๆ รอบการผลิต

ทดลองด้วยสูตรของท่านเอง: ส่งตัวอย่างสารปิดผนึกของท่านมาที่ห้องปฏิบัติการ SMIDA เราจะดำเนินการผสมและกำจัดฟองอากาศด้วยเครื่องควบคุมอุณหภูมิของเรา จากนั้นแสดงระดับฟองอากาศและอนุภาคเกาะกลุ่มก่อนและหลังกระบวนการให้ท่านเห็น
ไม่มีภาระผูกพันใดๆ