灌封膠(如環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅、聚氨酯等)作為電子元器件的核心封裝材料,其檢測需圍繞 電氣性能、機(jī)械強(qiáng)度、耐候性、化學(xué)穩(wěn)定性 等核心指標(biāo)展開,確保其在極端環(huán)境下的保護(hù)性能。以下是灌封膠檢測的關(guān)鍵項(xiàng)目與技術(shù)要點(diǎn):
一、基礎(chǔ)性能檢測
- 固化特性
- 固化時間:25℃下表干時間≤4h,完全固化時間≤24h(GB/T 7123);
- 固化收縮率:≤0.5%(激光位移法,ASTM D2566)。
- 物理性能
- 密度:1.1~1.5g/cm³(比重瓶法,GB/T 533);
- 硬度:邵氏硬度A 30-90(環(huán)氧樹脂≥80D,有機(jī)硅膠20-50A,ASTM D2240)。
二、電氣與熱性能檢測
- 絕緣性能
- 體積電阻率:≥1×10¹?Ω·cm(GB/T 1410);
- 介電強(qiáng)度:≥20kV/mm(電極間距1mm,IEC 60243)。
- 導(dǎo)熱性能
- 導(dǎo)熱系數(shù):≥0.5W/(m·K)(激光閃射法,ASTM E1461);
- 熱膨脹系數(shù)(CTE):≤50ppm/℃(TMA法,GB/T 20673)。
- 耐溫性
- 長期耐溫:-55℃~+150℃循環(huán)100次無開裂(GB/T 2423.22);
- 玻璃化溫度(Tg):DSC法測定,≥100℃(高耐熱環(huán)氧樹脂)。
三、機(jī)械與化學(xué)穩(wěn)定性檢測
- 粘接強(qiáng)度
- 拉伸剪切強(qiáng)度:≥5MPa(金屬基材,GB/T 7124);
- 剝離強(qiáng)度:≥20N/cm(柔性基材,ASTM D903)。
- 耐化學(xué)腐蝕
- 酸堿浸泡:10% HCl/NaOH溶液×168h,質(zhì)量變化≤±5%(GB/T 11547);
- 耐溶劑性:甲苯/丙酮浸泡24h,體積膨脹≤3%(ISO 175)。
- 抗沖擊與振動
- 落球沖擊:500g鋼球1m高度沖擊,無開裂(ASTM D2794);
- 隨機(jī)振動:10-2000Hz,加速度5Grms,持續(xù)2h(IEC 60068-2-64)。
四、環(huán)境可靠性檢測
- 濕熱老化
- 雙85測試:85℃/85%RH,1000h后絕緣電阻≥1×10¹²Ω(GB/T 2423.3);
- 高壓蒸煮(HAST):130℃/85%RH/2.5atm,96h無分層(JESD22-A118)。
- 冷熱沖擊
- -55℃(30min)↔+125℃(30min),循環(huán)200次(GB/T 2423.22)。
- 紫外老化
- UVB-313燈,0.76W/m²@340nm,500h后黃變指數(shù)ΔYI≤3(ASTM G154)。
五、環(huán)保與安全檢測
- 有害物質(zhì)限量
- VOC含量:≤50g/L(氣相色譜法,GB 33372-2020);
- 鹵素(Cl/Br):≤900ppm(離子色譜法,IEC 61249-2-21)。
- 阻燃性
- UL 94垂直燃燒:V-0級(自熄時間≤10s,無滴落物);
- 灼熱絲測試:750℃灼熱絲接觸30s,不起燃(IEC 60695-2-11)。
六、檢測標(biāo)準(zhǔn)與限值
檢測項(xiàng)目 |
國際標(biāo)準(zhǔn) |
國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn) |
典型限值 |
體積電阻率 |
IEC 60093 |
GB/T 1410 |
≥1×10¹?Ω·cm |
介電強(qiáng)度 |
IEC 60243-1 |
GB/T 1408.1 |
≥20kV/mm |
濕熱老化(雙85) |
IEC 60068-2-78 |
GB/T 2423.3 |
絕緣電阻≥1×10¹²Ω |
鹵素含量 |
IEC 61249-2-21 |
SJ/T 11363-2006 |
Cl+Br≤900ppm |
七、常見問題與改進(jìn)措施
問題現(xiàn)象 |
可能原因 |
解決方案 |
固化后氣泡多 |
混膠不均勻或真空脫泡不足 |
真空脫泡(≤-0.095MPa×10min),優(yōu)化攪拌工藝 |
高溫下軟化 |
Tg溫度低或填料比例不足 |
增加SiO?填料(≥60%),選用高Tg樹脂(≥150℃) |
粘接界面分層 |
基材表面污染或固化應(yīng)力大 |
基材等離子清洗,添加柔性增韌劑(如硅油改性) |
耐濕性差 |
樹脂親水基團(tuán)過多 |
改用疏水樹脂(如有機(jī)硅),添加偶聯(lián)劑(KH-550) |
八、檢測流程建議
- 原材料篩選
- 樹脂粘度(25℃):1000~5000cP(旋轉(zhuǎn)粘度計(jì),GB/T 2794);
- 填料粒徑:納米SiO? D50≤50nm(激光粒度儀)。
- 生產(chǎn)過程控制
- 混膠均勻性:在線紅外監(jiān)測填料分散度(FTIR圖譜一致性);
- 真空脫泡:實(shí)時監(jiān)測真空度(≤-0.095MPa)與氣泡殘留(X光檢測)。
- 成品認(rèn)證
-
- 應(yīng)用驗(yàn)證:高低溫循環(huán)后電路功能測試(如LED驅(qū)動電源)。
總結(jié)
灌封膠檢測需以 “高可靠、耐極端、長壽命” 為核心:
- 核心指標(biāo):體積電阻≥1×10¹?Ω·cm、耐溫-55~150℃、濕熱老化1000h無失效;
- 技術(shù)創(chuàng)新:納米導(dǎo)熱填料、自修復(fù)型有機(jī)硅膠;
- 應(yīng)用適配:汽車電子(耐振動)、光伏逆變器(耐UV)、深海設(shè)備(耐高壓)。
建議企業(yè)建立 “配方-工藝-場景”全鏈路質(zhì)控體系,結(jié)合智能檢測設(shè)備(如在線介電強(qiáng)度測試儀)與失效分析技術(shù)(SEM/EDS),提升灌封膠在苛刻環(huán)境下的可靠性。
CMA認(rèn)證
檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定證書
證書編號:241520345370
有效期至:2030年4月15日
CNAS認(rèn)可
實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可證書
證書編號:CNAS L22006
有效期至:2030年12月1日
ISO認(rèn)證
質(zhì)量管理體系認(rèn)證證書
證書編號:ISO9001-2024001
有效期至:2027年12月31日