مواد کپسوله‌کننده و ریزه‌کننده

کپسوله کننده ها و ریزه کننده ها برای عایق کاری و محافظت از قطعات الکتریکی و الکترونیکی طراحی شده اند. آنها معمولاً حفاظت از محیط زیست، عایق الکتریکی و سایر ویژگی های تخصصی را ارائه می دهند.

کپسوله ‌کننده‌ها از بردهای مدار، نیمه‌رساناها و سایر قطعات الکترونیکی در برابر خطرات محیطی مانند استرس مکانیکی، شیمیایی، الکتریکی و حرارتی محافظت می‌کنند. تقریباً تمام کپسول‌کننده‌ها از مواد پلیمری تشکیل شده‌اند که باید تعادل مناسبی از استحکام مکانیکی، مقاومت شیمیایی، عایق دی‌الکتریک و هدایت حرارتی را در محدوده دمایی وسیع (معمولاً از 65- تا 200 درجه سانتی‌گراد [85- تا 390 درجه فارنهایت]) ارائه دهند.  

کاربردها

مواد محصور کننده معمولاً بر اساس سختی کاربرد مورد نظر انتخاب می شوند. پلی اورتان ها، پلی استرها و پلی آمیدها زمانی استفاده می شوند که مدارها در معرض محیط های ملایم و شرایط حرارتی ثابت قرار گیرند. ترموپلاستیک ها که مزیت بازیافت و استفاده مجدد آسان را دارند، گهگاه برای کاربردهای با قابلیت اطمینان پایین استفاده می شوند. سیلیکون، با داشتن چندین کیفیت که برای محصور کردن مدارها مطلوب است، معمولاً به عنوان پتنت یا کپسولاتور استفاده می شود.

تنش داخلی، پارامتر مهمی که باید در هنگام انتخاب کپسول‌کننده‌ها در نظر گرفته شود، به تنش محصورکننده سخت شده روی اجزای کپسوله‌شده اشاره دارد. تنش داخلی باعث تاب برداشتن قالب، ترک خوردن کپسول‌کننده‌ها یا براده‌ها و برش سیم می‌شود. 

برخی از بسته‌های الکترونیکی رایج، همراه با ویژگی‌های کپسول‌کننده ایده‌آل‌شان، در زیر فهرست شده‌اند.

• بسته های سطحی (SMT): مقادیر کمی از محصور کننده با استحکام مکانیکی بالا، چسبندگی، آبگریزی و مقاومت عالی در دمای بالا.

• اجزای متصل به پرتو: حداکثر دمای پردازش پایین.

• تراشه های بزرگ: استرس داخلی کم. انقباض حرارتی بسیار کم

• دستگاه های حافظه و ریزپردازنده ها: بدون اورانیوم و توریم برای حذف خطاهای ناشی از تشعشع.

• دستگاه های پرقدرت: هدایت حرارتی بالا. استرس داخلی کم

سیستم های کپسوله کننده ها و پخت

 کپسول ها از یک ماده چسبناک و مایع که می تواند در مدار ریخته شود به یک ماده جامد و محافظ تبدیل می شود. این فرآیند به عنوان درمان شناخته می شود. پخت زمانی اتفاق می‌افتد که پیوندهای متقاطع درون ترکیبات کپسول دار، پیوندهای پلیمری یا الاستومری جامد را تشکیل دهند. کپسول‌ها و ریزه کننده ها ممکن است زمانی که در معرض اشعه ماوراء بنفش یا نور مرئی، یا صرفاً هوای دمای اتاق قرار بگیرند، بهبود می‌یابند (فرآیند دوم به عنوان ولکانیزاسیون در دمای اتاق یا RTV شناخته می‌شود). پخت تراکمی شامل استفاده از رطوبت موجود در جو است که فقط برای پخت در هوای آزاد امکان پذیر است.

   برخی از کپسوله کننده ها برای درمان نیاز به افزودنی دارند. اینها به عنوان سیستم های دو جزئی یا دو جزئی متشکل از خود رزین و همچنین یک کاتالیزور مانند سخت کننده یا شتاب دهنده شناخته می شوند. برخی از رزین ها و کاتالیزورها به صورت پیش مخلوط و منجمد برای راحتی در دسترس هستند. رزین های دو جزئی باید به دقت مورد توجه قرار گیرند، زیرا واکنش پخت اغلب محصولات جانبی تولید می کند که ممکن است برای انواع مدارهای خاص مضر باشد.

 انواع

 کپسول‌کننده‌ها را می‌توان به طور کلی به عنوان ریزه کننده ها، کپسول‌کننده‌های کروی و ترکیبات قالب‌گیری طبقه‌بندی کرد.

 ریزه کننده ها

 ریزه کننده ها (یبرای ریختن در مدارهای گلدانی طراحی شده اند. PCBهای گلدانی دارای دیواره های نسبتاً بلندی هستند که اجزای آن در داخل محفظه نصب شده اند. در نتیجه ریزه کننده ها معمولاً در یک لایه ضخیم‌تر از سایر کپسول‌ها استفاده می‌شوند. تصویر سمت راست نشان می دهد که گلدان در یک PCB گلدانی ریخته می شود.

 بیشتر ریزه کننده ها رزین های دو جزئی هستند و این ویژگی های مشترک را دارند:

• ویسکوزیته کم و ضریب انبساط حرارتی بالا

• درجه حرارت درمان متوسط

• استرس درونی کم

• سطوح پایین آلاینده های یونی

• پایداری حرارتی و خواص عایق خوب

تاپ های گلوب

 محصور کننده های Glob-top مستقیماً روی قطعات میکروالکترونیکی که روی PCB نصب شده اند اعمال می شوند. آنها از لحاظ تاریخی رزین‌های ترموست با دقت پایین بوده‌اند که برای محصور کردن اجزای ارزان قیمت استفاده می‌شوند، اگرچه روکش‌های گلوب با کیفیت بهبود یافته رایج‌تر می‌شوند. تمام صفحه های گلوب دارای برخی ویژگی های مشترک هستند، مانند ویسکوزیته بالاتر، زمان پخت سریع، استحکام مکانیکی، سازگاری با چسب و خواص عایق الکتریکی خوب.

   ترکیبات قالب گیری

 ترکیبات قالب‌گیری به شکل قرص‌های پودری دانه‌بندی شده است که باید با مایع مخلوط شده و حرارت داده شود تا خمیر نرمی ایجاد شود. این ماده سپس بسته های الکترونیکی را با استفاده از پرس قالب گیری به طور موثر پر می کند. این ترکیب معمولاً یک فرمول یک جزئی است که از رزین های ریز آسیاب شده، کاتالیزورها و اصلاح کننده هایی مانند بازدارنده های شعله تشکیل شده است.

 استانداردها

 کپسوله کننده ها و ریزه کننده ها ممکن است بر اساس استانداردها و مشخصات مختلف منتشر شده تولید، استفاده و آزمایش شوند. مثال ها عبارتند از:

 BS EN 60664-3 هماهنگی عایق برای تجهیزات در سیستم های ولتاژ پایین: استفاده از پوشش، گلدان یا قالب گیری برای محافظت در برابر آلودگی

QPL-24041 ترکیب قالب گیری و گلدانی پلی اورتان 

برای پیدا کردن محصول موردنظرتان با مشخصات ذکر شده و تامین کننده مرتبط با آن، می توانید از تکصان کمک بگیرید. 

منبع: globalspec.com