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医用硅胶知识库

电子封 · 选型

电子硅胶怎么选?低挥发(outgassing)、固化阻燃

一句话结论:电子灌封硅胶要同时满足保护、导热、防潮、减振、绝缘,材料上看重低放热、低收缩、低挥发、低模量(顺应元件热胀、减应力),需要散热则选导热(BN 填充)版本。固化体系:铂金加成(无副产物、可加热快固,最常用,但须测元件相容性——部分电容/添加剂会抑制);过氧化物成本低、不被元件抑制,但有酸性副产物需后固化。低挥发(outgassing)按 ASTM E595 测,电子级要求 TML<1.0%、CVCM<0.1%;降挥发靠充分固化 + 后固化(如 1 小时@200°C 或 4 小时@150°C)+ 浇注前真空脱泡。阻燃看 UL94(V-0 最高),常用 ATH 填充但会降低力学。

五大作用

  • 保护:机械、环境、化学防护
  • 管理:作为元件外壳导热界面(TIM)
  • 防潮:隔绝湿气污染物
  • 减振:降低机械应力共振
  • 绝缘:元件电气隔离

材料要求

放热(固化发热、保护元件)、低收缩(减内应力分层)、低挥发(避免气泡气)、低模量(顺应元件热胀、减应力);高功率器件需要导热(BN 填充)。

固化体系:铂金 vs 过氧化物

性能铂金加成过氧化物
操作可调近乎无限
副产物酸性(需固化)
固化速度加热较慢、依赖加热
成本
元件相容性测试(部分抑制)一般更好
挥发(outgassing)高(后固化前)

挥发(Outgassing):ASTM E595

挥发物固化中/后产生气泡、污染表面,对真空环境湿元件尤其关键。测试ASTM E595(125°C、24 小时、<0.01 Torr),测 TML(总质量损失)CVCM(可挥发物)。电子通过标准:TML<1.0%、CVCM<0.1%

降低挥发策略

  • 充分固化:确保完全交联,无反应单体
  • 固化:1 小时@200°C 或 4 小时@150°C 烘挥发物(注意元件耐温上限)
  • 浇注真空脱泡:减少初始气泡
  • 截面:固化快、未反应物

阻燃:UL94

UL94 V-0 最高(移火 10 秒熄、无滴)。常用阻燃剂 ATH(氢氧化铝,40–60%)——吸热分解放水降温稀释,便宜填充降低力学;溴效率高法规限制;磷力学更好、成本高。阻燃填充普遍升高黏度、降低伸长。

常见问题(FAQ)

电子硅胶哪些关键指标?

放热、低收缩、低挥发(outgassing)、低模量(顺应元件热胀、减应力);高功率器件还要导热(BN 填充)。同时需求关注固化体系、元件相容性、outgassing 等级与 UL94 阻燃。

outgassing(放气)是什么?标准怎么定?

挥发物固化中/后出,会产生气泡、污染表面,对真空湿元件尤其关键。按 ASTM E595 测(125°C/24h/<0.01 Torr)的 TML(总质量损失)与 CVCM(可挥发物),电子通过标准为 TML<1.0%、CVCM<0.1%。

硅胶固化铂金还是过氧化物?

铂金加成常用:无副产物、可加热固、outgassing 低,但元件相容性(部分电容/添加剂抑制)。过氧化物成本低、不元件抑制,但酸性副产物、需固化(4–24h@200–250°C)、固化挥发高。

气泡超标怎么降?

确保充分固化(无反应单体);做固化(如 1 小时@200°C 或 4 小时@150°C,注意元件耐温);浇注真空脱泡减少初始气泡;尽量截面加快固化。

硅胶怎么做到阻燃(UL94 V-0)?

常用 ATH(氢氧化铝,40–60% 填充)吸热分解放水降温,便宜填充降低力学升高黏度;溴效率高法规限制;磷力学更好、成本高。需阻燃等级力学/工艺之间权衡。

说明:以上工程选型层面通用参考,具体固化曲线、参数合规结论现行 TDS / CoA / 法规文件为准。先医用硅胶选型采购指南,或问 BIO AI / 联系 BIO 工程师