導熱聚合物封裝PCB：全面指南與關鍵要點
導熱聚合物能夠有效地傳導和分散敏感電子元件及印刷電路板組件的熱量。作為基礎材料，有多種不同的化學成分可供選擇，包括聚乙烯、環氧樹脂和硅酮等。選擇聚合物時，通常需要考慮所需的耐溫、硬度以及柔韌性等因素。由于聚合物本身通常是熱絕緣的，因此需通過添加各種填料（如金屬或鹵素化合物）來實現導熱性。
針對封裝目的，而選擇合適的材料遠比表面上看起來復雜。不同的化學成分具有獨特的屬性，這些特性可能對某些應用場景有利，而對其他場景不利。因此，在選擇用于封裝的導熱聚合物時，評估特定應用的需求至關重要，僅僅考慮耐熱性是不足以獲得良好、一致的效果的。
使用導熱聚合物封裝印刷電路板時面臨的挑戰
盡管選擇導熱聚合物進行封裝具有諸多優勢，但仍需考慮一些重要因素。許多配方中包含高比例的填料。這些填料雖然提升了導熱性能，但也增加了重量，并可能引發填料沉降和加工問題。
重量的增加
重填料的增加雖然提升了灌封料的導熱性，但也顯著增加了其重量，這使得它成為一把雙刃劍。在某些應用中，特別是便攜式消費電子產品，重量的增加可能會成為交易成敗的決定性因素。此外，這也給存儲和運輸帶來了不小的挑戰。
例如，Thermosink 35-3在等體積下比水重三倍。如果我們裝滿兩個五加侖的水桶，水桶的水重40磅，而裝有封裝材料的水桶則重達120磅！將重型聚合物容器從供應室轉移到生產線需要專門的措施。
填料沉降和預混材料
在填料含量高的配方中，填料材料有沉降到混合物底部的傾向。如果不進行攪拌，不均勻分布的填料可能會導致封裝覆蓋不一致或不足。因此，導熱聚合物需要在應用期間或之前進行充分的混合。
這可以通過手持式攪拌器或自動化的專用混合機械來實現。無論采取哪種方式，混合填料材料都是確保封裝材料性能的關鍵步驟。
導熱聚合物的材料特性
確定導熱聚合物與特定操作兼容性的關鍵因素包括許多可定義的屬性。這些特性包括：
· 導熱性等級（低/中/高）
· 1組分或2組分配方
· 化學成分（環氧樹脂、聚氨酯、硅酮等）
· 硬度
· 放熱特性
· 化學及環境耐久性
· 監管問題（如UL、ROHS等）
· 加工考慮因素
· 固化速度
· “開放”或可操作時間
· 所需設備
· 表面能量
· 黏度/流動特性
僅比較導熱性能并選擇看似最強的材料是不夠的。對于封裝，表面能量、黏度和流速決定了材料在封裝區域內均勻分布的能力。良好的封裝材料必須能夠完全覆蓋目標區域。未能做到這一點可能會導致組件下方夾帶空氣。
共形涂層中的氣泡夾帶是施涂者最常報告的問題。這意味著過度追求熱保護可能會為印刷電路板帶來其他嚴重的風險。
讓我們詳細探討兩種不同的封裝化學成分，并比較它們的獨特優勢。
2A16 - 環氧樹脂封裝材料
2A16是一種雙組分環氧樹脂。這種雙組分材料通常具有出色的流動性。它非常適合封裝應用，能夠快速、均勻且完全地覆蓋整個電路板。
固化可以通過兩種方式實現：在室溫下緩慢固化7天，或在高溫條件下短時間內固化2小時。這種靈活性至關重要，因為某些溫度敏感的應用無法承受高溫固化過程。
該材料固化后透明，且具有低彈性模量，賦予了它橡膠般的柔韌性。固化透明是2A16的一個顯著特點。配合其低水分滲透性，2A16能夠保護條形碼、標簽和二維碼免受潮濕或有風險環境中的水分損害，同時確保這些標簽保持可讀或可掃描狀態。
其他值得注意的特性包括：
· 低硬度
· 低放熱（反應期間溫度變化小，僅3°C）
· 強大的化學抗性
· 長使用壽命
· 10年保證，額外10年按比例保修
Thermosink 35-7—硅酮封裝材料
Thermosink 35-7是我們Thermosink系列配方中的最新成員。它專為低黏度和卓越的流動性能設計，適用于高速封裝處理。Thermosink 35-7的主要優勢包括：
· 混合黏度<10K CPS
· 獨特的填料尺寸和幾何形狀
· 優異的流動和自流平性能
· 不易產生氣泡夾帶
· 支持高速處理
Thermosink系列涵蓋了多種聚合物，具有不同的硬度值、黏度和固化時間，以滿足不同封裝需求。
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