POTTING & ENCAPSULANT

TH VINA - The professional in the distribution of Abrasives & Adhesives

Đổ Khuôn Chống Nước

Đổ khuôn chống nước

Đổ khuôn chống nước là quá trình bảo vệ một phần (hoặc toàn bộ) mạch điện tử bằng keo trước những tác động xấu tiềm ẩn từ môi trường. Thông thường việc đổ khuôn này là bảo vệ mạch điện tử khỏi nước và độ ẩm môi trường hoặc để cách điện. Tuy nhiên, đổ khuôn cũng giúp bảo vệ mạch điện tử hoặc các linh kiện khác khỏi shock nhiệt hay những tác động cơ học, hóa chất.

Thuật ngữ "potting" và "encapsulation" thường được sử dụng thay thế lẫn nhau, tuy nhiên về mặt kỹ thuật, thuật ngữ "potting" chỉ quá trình khi vỏ/hộp chứa mạch/linh kiện điện tử được đổ keo trở thành một phần của sản phẩm hoàn thiện. Trong khi đó, sau quá trình "encapsulation", sản phẩm hoàn thiện (đã được đổ keo) sẽ được tháo ra ngoài hộp đựng để chuyển đến công đoạn lắp ráp tiếp theo. Phủ mạch điện tử cũng có tác dụng bảo vệ mạch / linh kiện điện tử khỏi các nguy cơ tác động của môi trường khắc nghiệt nhưng không triệt để như Đổ khuôn. 

Có ba loại keo chính được sử dụng cho quá trình Đổ khuôn bảo vệ mạch: Keo Epoxy, Keo Urethane và Keo Silicone. Mỗi loại có ưu, nhược điểm riêng. Việc lựa chọn loại keo phụ thuộc vào từng ứng dụng, yêu cầu cụ thể.

Keo Epoxy - mang lại khả năng kháng hóa chất và chịu được nhiệt độ cao (lên tới 200 độ C). Keo Epoxy cũng giúp cách điện cho các linh kiện cực kỳ hiệu quả, vì thế chúng là loại keo phù hợp khi sử dụng cho các ứng dụng có điện áp cao. Tuy nhiên, keo Epoxy rất giòn, dễ vỡ ở nhiệt độ thấp, đồng thời sinh nhiệt và co ngót trong quá trình khô keo (do phản ứng hóa học của các thành phần trong keo) có thể là vấn đề (gây hỏng) với các linh kiện nhạy với nhiệt hay dễ vỡ.

Keo Urethane - Keo Urethane mềm hơn Keo Epoxy, vì thế sẽ tạo ít lực ép lên các linh kiện. Keo Urethane hiệu quả hơn khi sử dụng cho các ứng dụng có nhiệt độ thấp và tuần hoàn. Tuy nhiên, keo Urethane có mức kháng hóa chất và nhiệt độ không cao (dưới 130 độ C).

Keo Silicone - Keo Silicone có tính đàn hồi cao và hoạt động được ở dải nhiệt độ rộng nhất. Chúng có đặc tính kháng hóa chất rất cao, kháng nước, tia UV và Ozone. Tuy nhiên, keo Silicone có chi phí cao và có thể không phù hợp với các ứng dụng yêu cầu về độ cứng. Ngoài ra, hệ số giãn nở nhiệt cao của keo Silicone cũng là nhược điểm khi sử dụng cho các ứng dụng có chu kỳ tuần hoàn nhiệt cao.

Các loại Keo đổ khuôn khác

Ngoài các loại keo đổ khuôn thường dùng ở trên còn có các loại keo đổ khuôn khác có thể được ứng dụng tùy từng ứng dụng cụ thể. Các loại keo đổ khuôn này thường được gọi tên theo ứng dụng của chúng hoặc theo cơ chế khô và được tạo nên từ gốc Epoxy, Urethane hoặc Silicone.

Keo UV là một lựa chọn, can be a good option, particularly when concerns over curing time are paramount. UV curing allows compounds to cure in seconds, but can run into difficulty with especially thick potting or encapsulation. A secondary heat or moisture cure can be used to finish components in those situations.

Thermally conductive potting compounds are compounds that have a heat-conductive filler added. These compounds can be used when heat-producing components would be too insulated by a regular potting compound. While they provide some thermal dissipation, heat sinks are sometimes needed and can be potted as well.

Optical encapsulants are potting compounds that are optically clear – allowing for either visual inspection of the components beneath them or for light to shine through them. These compounds are often used in the manufacture of LED lights and displays, as well as the solar panel industry because of they are UV stable and flame retardant.

Optical encapsulants are often used in LED lights due to being UV stable and flame retardant. 

Hot melt thermoplastic polyamide polymers can be used for potting as well. These are made from a thermoplastic that is heated and molded around components. This can be an excellent option for creating a watertight enclosure that sets quickly, and are available in UV-rated formulations.

Choosing a potting compound

Ceramic potting compounds can also be used for specialty purposes. These compounds provide excellent dielectric insulation, and work well in even in the 2000C range. They are mainly used in specialty electrical potting applications.

Many factors will go into the decision about what potting compound is ideal for an application. What elements should be protected from needs to be analyzed, with water, chemicals, and electrical insulation being the most common considerations. Further, the operating temperatures of the components and mechanical stresses need to be considered, as potting compounds undergo many property changes (most noticeably modulus and CTE) when crossing the glass transition temperature (Tg). Finally, production and cure times need to be taken into account. Opacity, color or translucence may also be important to think about in particular situations. All of these factors can be altered to meet specific needs.

In cases where assemblies need to be fire-resistant, there are a number of potting compounds that are UL listed for flame retardance Standard 94. Potting can also help enclosures meet IEC standard 60529 - known as International (or Ingress) Protection Marking. This IP standard assigns ratings to critical equipment (like AEDs) that describes the level of protection afforded against ingress by dust and water.

Because the potting compound and the components potted will have different coefficients of thermal expansion (CTE), components may be subject to additional stress if the assembly undergoes thermal cycling. Therefore, it will be important to consider the lifecycle of the components and choose a compound that is flexible enough for the specific application.

Avoiding damage during potting

There are two main dangers to components when potting. The first is that heat from the curing reaction will cause damage to delicate components. If the components being potted are sensitive to heat, it will be important to choose a compound that either gives off a low amount of heat during curing or that dissipates heat more easily, like a thermally conductive potting compound. The second danger is that shrinkage of the potting compound during curing may damage sensitive components or solder bonds. This can be avoided by choosing a potting compound that shrinks less or is more flexible.

ĐĂNG KÝ NHẬN TIN QUA EMAIL

Member Login