Герметик для электрических соединений

Герметик для электрических соединений — Все об электричестве

Герметик для электрических соединений

16 Декабря 2010

Традиционно, задача клеев-герметиков – это фиксация компонентов и конструкционных элементов, герметизация электронного устройства. Нередко клеи используются и в задачах со специальными требованиями, такими как обеспечение электропроводности или получение определенных оптических характеристик соединения.

Тенденции развития электроники диктуют производителям все более жёсткие условия, и свойства современных клеев должны соответствовать всем требованиям сегодняшнего дня.

В данной статье мы рассмотрим силиконовые клеи-герметики для фиксации и герметизации в процессе производства электронной техники, их преимущества, а также критерии и особенности выбора.

Среди задач, стоящих перед клеями-герметиками в электронике, можно выделить два основных направления: фиксация и герметизация. Современные силиконовые клеи-герметики часто объединяют в себе эти две функции, поэтому имеют двойное назначение. Все клеи-герметики можно разделить в зависимости от их основы на силиконовые (крем-нийорганические), уретановые, тиоколовые (полисульфидные) и акриловые.

Силиконовые клеи-герметики не зря указаны первыми. С точки зрения требований к склейке и герметизации при производстве современной радиоэлектронной техники, они имеют наиболее полный набор всех необходимых качественных и эксплуатационных показателей.

При выборе клея важно учитывать как эксплуатационные характеристики материала, так технологические особенности применения.

Обзор эксплуатационных характеристик

Клеи-герметики должны безотказно выполнять свои функции в самых разнообразных условиях: пониженные и повышенные температуры, влажность и соленой туман, вибрации и удары, бактериологическая и грибковая среда, ультрафиолетовое излучение, пониженное и повышенное давление, наличие агрессивных жидкостей и газов и т.д. В связи с этим, с точки зрения эксплуатационных характеристик при выборе клея-герметика для производства радиоэлектронной продукции, следует обязательно принимать во внимание следующие факторы.

Нейтральность. Это важнейший параметр для определения возможности применения клея-герметика при производстве электроники. Важно понимать и учитывать, что существуют кислотные и нейтральные силиконовые клеи-герметики.Кислотные материалы могут вызывать коррозию металлов и их сплавов (медь, алюминий, припои), деградацию многих полимеров, использующихся в электронике, а также могут быть причиной изменения характеристик некоторых оптических элементов. Кислотными являются многие дешевые силиконовые клеи, применяемые в быту и доступные на строительных рынках. Кислотные клеи-герметики не подходят для использования в электронике, так как могут существенно снизить надежность устройства!Нейтральные силиконовые клеи-герметики при полимеризации не выделяют агрессивных веществ, тем самым подтверждая свое название – «нейтральные». Именно нейтральные силиконовые клеи- герметики следует рассматривать для применения в электронике! 
Температура эксплуатации. Температура эксплуатации современных устройств может колебаться от -60оС до +200оС. Многие клеи при этих температурах заметно меняют свои свойства (эластичность, прочность, диэлектрические свойства) и не могут работать в таких условиях. Силиконовые клеи, в отличие от других (полиуретановых, эпоксидных, циано-крилатных, термопластичных и т.д.), способны продолжительно работать в широком диапазоне температур (стандартно от -45оС до +200оС, а в некоторых случаях и от -80оС до +300оС).
Адгезия. Адгезия показывает качество сцепления поверхностей и является одним из главных параметров клея. Для обеспечения надёжного соединения клей должен иметь хорошую адгезию к большинству материалов, используемых при производстве печатных плат (ПП), электро-радиоэлементов (ЭРЭ) и корпусов приборов. Силиконовые клеи обладают хорошей адгезией, которая основана на химических свойствах.
Диэлектрические свойства. Важный показатель применительно к электронике, т.к. часто клей выполняет не только функцию крепления и герметизации, но и электроизоляции. Силикон занимает лидирующие позиции в электроизоляции, обладает хорошими диэлектрическими показателями на высоких частотах, что актуально в СВЧ технике. Причем диэлектрические свойства незначительно зависят от внешних условий.
Эластичность и ТКР (температурный коэффициент расширения). Параметры, играющие важную роль при термоциклировании. Почему мы связали их вместе? Дело в том, что среди большого разнообразия клеев силиконы обладают высоким ТКР (в 5-10 раз больше по сравнению с эпоксидными и термопластичными), но эластичность и невысокая твёрдость силикона с лёгкостью компенсируют это. Относительное удлинение (сжатие) силиконовых клеев-герметиков достигает 700%. Это позволяет с легкостью поглощать (демпфировать) удары и вибрации, поэтому силиконы не вызывают отрыва компонентов, деформации, разрушения конструкции.
Прочность. Данный параметр зависит от энергии связи между молекулами материала. Большинство полимерных клеев обладает прочностью 10-20 кгс/см2. Силиконовые клеи имеют прочность 25-30 кгс/см2, а некоторые свыше 70 кгс/см2, что является превосходным показателем. Также при выборе клея важно оценить устойчивость к повышенной влажности и соленому туману (в случае герметизации корпусов РЭА это очень важно), устойчивость к ультрафиолетовому излучению (часто электронике приходится работать под открытым солнцем), устойчивость к грибкам и бактериям (многие виды клеев, особенно на органической основе, являются питательной средой для микроорганизмов).
Читайте также  Последовательное соединение вторичных обмоток двух трансформаторов

Обзор технологических особенностей

Вязкость. В случае нанесения клея тонким слоем или при необходимости протекания клея в узкие пространства нужна низкая вязкость. Для создания объемного клеевого шва, например, для формирования прокладки или демпфирующего слоя под компонентом, требуется высокая вязкость или полное отсутствие текучести материала.

Высокая вязкость необходима и в случае, когда клей наносится автоматическим дозированием. Силиконовые клеи-герметики Dow Corning® в исходном состоянии могут обладать широким диапазоном вязкости от сотен сантипуаз до сотен тысяч. Важны также клеи-герметики с тиксотропными свойствами (изменение вязкости при механическом воздействии на материал.

) При перемешивании и дозировании они имеют более низкую вязкость по сравнению со спокойным состоянием.

Время жизни. Параметр, определяющий время подвижности клеевой массы во время использования. Часто временем жизни считается интервал, после которого вязкость материала увеличивается в два раза. Это важный параметр, т.к. в случае сложного позиционирования склеиваемых деталей необходимо достаточное для этого время жизни. Кроме того, данный параметр влияет на возможность использование такого материала в установках автоматического дозирования.

Количество компонентов и способ полимеризации. Силиконовые клеи-герметики Dow Corning® разделяются на три основные группы:

  • однокомпонентные материалы, отверждаемые влажностью воздуха. Просты в применении, но ограничены по толщине нанесения (кроме случаев термоотверждения), т.к. время полимеризации зависит от толщины нанесенного материала. Используются как при ручном, так и при автоматическом нанесении. Ограничено применение в закрытом пространстве, т.к. для полимеризации необходим доступ атмосферной влаги;
  • двухкомпонентные материалы, отверждаемые при смешивании компонентов (механизм поликонденсации). Подразумевают смешивание компонентов клея в определённых пропорциях, такие материалы не ограничены по глубине нанесения, а также удобны для применения в оборудовании. Полимеризация протекает равномерно по всему объёму материала;
  • однокомпонентные и двухкомпонентные материалы температурного отверждения (механизм полиприсоединения). Высокая температура ускоряет процесс полимеризации клея, в который заранее введён катализатор. Можно сказать, что полимеризация такого клея происходит и при обычных условиях, но значительно медленнее. Благодаря температуре, клей полимеризуется равномерно по всему объему. Процесс отверждения может длиться всего несколько минут, что актуально при серийном производстве, где время операции очень критично. Материалы с таким типом полимеризации не ограничены по толщине нанесения. Кроме того, повышенная температура положительно сказывается на адгезии клея, поэтому не стоит пренебрегать подогревом в тех случаях, где это возможно.
Читайте также  Силовые клеммники для соединения проводов

Источник: https://contur-sb.com/germetik-dlya-elektricheskih-soedineniy/

Герметик для электрических соединений

Герметик для электрических соединений

16 Декабря 2010

Традиционно, задача клеев-герметиков – это фиксация компонентов и конструкционных элементов, герметизация электронного устройства. Нередко клеи используются и в задачах со специальными требованиями, такими как обеспечение электропроводности или получение определенных оптических характеристик соединения.

Тенденции развития электроники диктуют производителям все более жёсткие условия, и свойства современных клеев должны соответствовать всем требованиям сегодняшнего дня.

В данной статье мы рассмотрим силиконовые клеи-герметики для фиксации и герметизации в процессе производства электронной техники, их преимущества, а также критерии и особенности выбора.

Среди задач, стоящих перед клеями-герметиками в электронике, можно выделить два основных направления: фиксация и герметизация. Современные силиконовые клеи-герметики часто объединяют в себе эти две функции, поэтому имеют двойное назначение. Все клеи-герметики можно разделить в зависимости от их основы на силиконовые (крем-нийорганические), уретановые, тиоколовые (полисульфидные) и акриловые.

Силиконовые клеи-герметики не зря указаны первыми. С точки зрения требований к склейке и герметизации при производстве современной радиоэлектронной техники, они имеют наиболее полный набор всех необходимых качественных и эксплуатационных показателей.

При выборе клея важно учитывать как эксплуатационные характеристики материала, так технологические особенности применения.

Практическая часть: типовые задачи и возможные варианты решения

Распространёнными задачами для клеев-герметиков при производстве электроники являются: дополнительная фиксация крупногабаритных элементов на печатной плате или внутри корпуса устройства (конденсаторы, резисторы, катушки индуктивности, модули и разъемы, а также печатные платы), склеивание конструкционных элементов прибора, герметизация крышек, разъёмов, оптических элементов, кабельных вводов и т.д.

Рассмотрим несколько типичных задач, часто возникающих на производстве радиоэлектроники.

Задача 1

Требуется дополнительно зафиксировать уже установленный и запаянный на печатную плату крупногабаритный компонент с созданием толстого демпфирующего слоя.

Читайте также  Соединение СИП кабеля между собой

Температура эксплуатации от -50оС до +120оС, наличие повышенной влажности, вибрационных, ударных нагрузок, производство мелкосерийное, специального оборудования нет. Склеиваемые поверхности FR-4 и металлический (керамический) корпус компонента.

Источник: https://1000eletric.com/germetik-dlya-elektricheskih-soedineniy/