CN106304827A - 一种抗高过载电子部件灌封工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗高过载电子部件灌封工艺，属于电子部件灌封领域，该灌封工艺包括工艺准备、工艺试验和操作程序，其中工艺试验步骤包括：记录操作间的温度和湿度；清洁试验模具；均匀涂抹脱模剂；将黑料和白料充分混合后形成试验灌封料，将其注入试验模具中；并测量试验制品的重量和结皮厚度等，本发明通过科学的试验方法提前明确了产品灌封的预热时间、搅拌速度和熟化温度等参数，提高了灌封成品率和质量，使得电子舱内的元器件不受外界温度、湿度、冲击、振动等条件的影响，实现灌封后电子舱的稳定、可靠工作。

Description

一种抗高过载电子部件灌封工艺

技术领域

本发明涉及电子部件灌封领域，尤其涉及一种抗高过载电子部件灌封工艺。

背景技术

电子产品中的电子部件普遍采用灌封工艺，将电子部件包括电感线圈、电缆接头、电源等模块或电路板通过硬泡材料灌封成一个整体，提高电子产品的耐用性及可靠性。现有技术中，传统的灌封工艺缺少前期工艺准备和工艺试验环节，针对灌封过程中的重要参数均基于经验进行估计，由于灌封材料的特性会随外界环境的改变而改变，基于经验的参数估计会极大影响灌封的质量和成品率。特别是在一些极端环境，温度、湿度、冲击、振动等环境因素变化幅度大，灌封工艺的优劣直接影响电子元器件的工作状态和使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种抗高过载电子部件灌封工艺，本发明通过科学的试验方法提前明确了产品灌封的预热时间、搅拌速度、搅拌时间和熟化温度等参数，提高了灌封成品率和质量，使得电子舱内的元器件不受外界温度、湿度、冲击、振动等条件的影响，提高了电子舱内元器件抵抗极端环境的能力，实现灌封后电子舱的稳定、可靠工作。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种抗高过载电子部件灌封工艺，其特征在于，包括工艺试验和操作程序，

所述工艺试验包括如下步骤：

1）在操作间内，清洁试验模具，并在所述试验模具上均匀涂抹脱模剂，记录试验模具的重量、操作间的温度和湿度；

2）将涂有脱模剂的实验模具放入烘箱中预热，并记录预热时间和预热温度；

3）分别称取59~61g白料和59~61g黑料，在实验模具预热结束前的1~2min将白料和黑料混合并高速搅拌形成试验灌封料，记录白料和黑料混合时的搅拌时间和搅拌速率；

4）将试验灌封料注入预热后的实验模具中，观察并记录实验灌封料的乳白时间；

5）试验灌封料自然发泡后，将所述试验灌封模具放入烘箱进行加热熟化，观察并记录熟化时间和熟化温度；

6）将熟化的试验灌封模具取出烘箱后自然冷却至室温，注入的试验灌封料在灌封模具中形成试验制品，从试验灌封模具中取出所述试验制品；

7）统计步骤1）至步骤6）中操作间内的温度数值和湿度数值，制成操作间内温度变化表和湿度变化表；

8）当温度变化表中的所有变化数值都不高于3℃且湿度变化表中的所有变化数值不高于10%时，测量试验制品的重量和试验制品的结皮厚度；

9）当试验制品的重量在78~88g且所述试验制品的结皮厚度均小于0.5mm时，即得合格的试验制品；

10）记录制成合格试验制品对应步骤1）至步骤6）中操作间平均温度、操作间平均湿度、预热时间、预热温度、乳白时间、搅拌时间、搅拌速率、熟化时间和熟化温度；

所述操作程序包括如下步骤：

11）清洁待灌封电子舱和模具，并扎紧所述电子舱的线束，将所述线束埋入所述电子舱的沟槽，记录电子舱的重量；

12）通过空调调整操作间的温度和湿度，将操作间的温度和湿度调整为步骤10）记录的操作间平均温度和操作间平均湿度；

13）将均匀涂抹分离剂的电子舱与均匀涂有脱模剂的模具组合形成灌封模具，将所述灌封模具放入烘箱中，按照步骤10）记录的预热时间和预热温度进行预热；

14）分别称取64~66g白料和64g~66g黑料，在灌封模具预热结束前的1~2min，按照步骤10）记录的搅拌时间和搅拌速率将白料和黑料搅拌形成灌封料；

15）将所述灌封料按照规定时间注入预热后灌封模具中，并将灌封模具的注入口封盖，所述规定时间小于等于步骤10）记录的乳白时间；

16）所述灌封料自然发泡之后，将所述灌封模具放入所述烘箱中，按照步骤10）记录的熟化时间和熟化温度进行加热熟化；

17）将熟化的灌封模具取出烘箱后自然冷却至室温，拆卸所述灌封模具，并从中取出灌封电子舱，清理所述灌封电子舱的边角料，记录灌封电子舱的重量，并计算灌封电子舱的重量增加值；

18）当灌封电子舱的重量增加值在100~120g时，即得合格的灌封电子舱。

进一步的，所述步骤8）中当温度变化表中的所有变化数值都高于3℃和/或湿度变化表中的数值高于10%时，通过空调调整操作间的温度和湿度，并重新进行步骤1）至步骤7）；

进一步的，所述步骤9）还包括：当试验制品的重量小于78g或大于88g、和/或结皮厚度大于等于0.5mm时，在调整范围内逐次调整预热时间、预热温度、搅拌时间、搅拌速率、熟化时间和熟化温度的数值，并依照调整后的数值重新步骤1）至步骤8），直至生产出合格的试验制品。

进一步的，所述操作间温度和湿度调整范围分别为21~27℃和40~70%

所述预热时间和预热温度的调整范围分别为30~90min和35~45℃；

所述搅拌时间和搅拌速率的调整范围分别为15~35s和2000~4000r/min；

所述熟化时间和熟化温度的调整范围分别为3~5h和55~70℃。

进一步的，在第一次进行所述工艺试验时，所述预热时间、预热温度、搅拌时间、搅拌速率、熟化时间和熟化温度的数值分别设置为30min、35℃、15s、2000r/min、3h和55℃；

每次重新进行工艺试验时，将预热时间和预热温度、或者搅拌时间和搅拌速率、或者熟化时间和熟化温度的数值逐次在调整范围内基于原数值增加20%。

进一步的，所述白料为组合聚醚，所述黑料为多异氰酸酯。

进一步的，还包括所述工艺试验开始前的工艺准备，所述工艺准备包括如下步骤：

开启通风设备，待所述通风设备稳定工作后，记录操作间温度和湿度；

当操作间温度在21~27℃且湿度在40~70%时，所述工艺准备完成。

进一步的，所述的分离剂为硅橡胶分离剂，所述硅橡胶分离剂均匀涂抹在所述电子舱的电路板上。

本发明的一种抗高过载电子部件灌封工艺具有以下有益效果：

本发明提供了一种抗高过载电子部件灌封工艺，通过合理设置工艺准备、工艺试验和操作程序，提高了灌封成品率和质量，特别是在工艺试验阶段，通过科学的试验方法提前明确了产品灌封的预热时间、搅拌速度和熟化温度等参数，提高了灌封成品率和质量，使得电子舱内的元器件不受外界温度、湿度、冲击、振动等条件的影响，实现灌封后电子舱的稳定、可靠工作。

附图说明

图1是本发明提供的一种抗高过载电子部件灌封工艺的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参见图1，本发明提供的一种抗高过载电子部件灌封工艺，包括工艺试验和操作程序，

所述工艺试验包括如下步骤：

1）在操作间内，清洁试验模具，并在所述试验模具上均匀涂抹脱模剂，记录试验模具的重量、操作间的温度和湿度；

2）将涂有脱模剂的实验模具放入烘箱中预热，并记录预热时间和预热温度；

3）分别称取59~61g白料和59~61g黑料，在实验模具预热结束前的1~2min将白料和黑料混合并高速搅拌形成试验灌封料，记录白料和黑料混合时的搅拌时间和搅拌速率；

4）将试验灌封料注入预热后的实验模具中，观察并记录实验灌封料的乳白时间；

5）试验灌封料自然发泡后，将所述试验灌封模具放入烘箱进行加热熟化，观察并记录熟化时间和熟化温度；

6）将熟化的试验灌封模具取出烘箱后自然冷却至室温，注入的试验灌封料在灌封模具中形成试验制品，从试验灌封模具中取出所述试验制品；

7）统计步骤1）至步骤6）中操作间内的温度数值和湿度数值，制成操作间内温度变化表和湿度变化表；

8）当温度变化表中的所有变化数值都不高于3℃且湿度变化表中的所有变化数值不高于10%时，测量试验制品的重量和试验制品的结皮厚度；

9）当试验制品的重量在78~88g且所述试验制品的结皮厚度均小于0.5mm时，即得合格的试验制品；

10）记录制成合格试验制品对应步骤1）至步骤6）中操作间平均温度、操作间平均湿度、预热时间、预热温度、乳白时间、搅拌时间、搅拌速率、熟化时间和熟化温度。

实际操作过程中，详细记录操作间的湿度、温度、试验制品重量、制品外观、预热时间、预热温度、乳白时间、搅拌时间、搅拌速率、熟化时间和熟化温度的数值，根据记录的数据确定灌封参数。工艺试验阶段，所有试验结果由工艺人员认可签字后，才能进行操作程序。

所述操作程序包括如下步骤：

11）清洁待灌封电子舱和模具，并扎紧所述电子舱的线束，将所述线束埋入所述电子舱的沟槽，记录电子舱的重量；

具体的，待灌封电子舱为电路板、线束及其固定支架组成的舱型结构；

12）通过空调调整操作间的温度和湿度，将操作间的温度和湿度调整为步骤10）记录的操作间平均温度和操作间平均湿度；

13）将均匀涂抹分离剂的电子舱与均匀涂有脱模剂的模具组合形成灌封模具，将所述灌封模具放入烘箱中，按照步骤10）记录的预热时间和预热温度进行预热；

14）分别称取64~66g白料和64g~66g黑料，在灌封模具预热结束前的1~2min，按照步骤10）记录的搅拌时间和搅拌速率将白料和黑料搅拌形成灌封料；

15）将所述灌封料按照规定时间注入预热后灌封模具中，并将灌封模具的注入口封盖，所述规定时间小于等于步骤10）记录的乳白时间；

16）所述灌封料自然发泡之后，将所述灌封模具放入所述烘箱中，按照步骤10）记录的熟化时间和熟化温度进行加热熟化；

17）将熟化的灌封模具取出烘箱后自然冷却至室温，拆卸所述灌封模具，并从中取出灌封电子舱，清理所述灌封电子舱的边角料，记录灌封电子舱的重量，并计算灌封电子舱的重量增加值；

18）当灌封电子舱的重量增加值在100~120g时，即得合格的灌封电子舱。

实际操作过程中，操作人员需要穿戴防静电工作服和工作帽，操作人员的手腕连接释放导线，并将所述静电释放导线接地。在检测灌封电子舱质量时，需要检查灌封电子舱的外观是否达到《灌封技术条件》的要求，若未到达要求需要按照操作程序对灌封电子舱进行补灌封。同时，目视检查中心孔是否有料的堆积，灌封后电子舱按《舱灌封技术条件》检测。

需要说明的是，电子舱与所述模具组合时，将所述线束设置在所述模具出口处，所述模具的前排上设有排气孔，将所述排气孔向上安装。

进一步的，所述步骤8）中当温度变化表中的所有变化数值都高于3℃和/或湿度变化表中的数值高于10%时，通过空调调整操作间的温度和湿度，并重新进行步骤1）至步骤7）。

进一步的，所述步骤9）还包括：当试验制品的重量小于78g或大于88g、和/或结皮厚度大于等于0.5mm时，在调整范围内逐次调整预热时间、预热温度、搅拌时间、搅拌速率、熟化时间和熟化温度的数值，并依照调整后的数值重新步骤1）至步骤8），直至生产出合格的试验制品。

进一步的，所述操作间温度和湿度调整范围分别为21~27℃和40~70%

所述预热时间和预热温度的调整范围分别为30~90min和35~45℃；

所述搅拌时间和搅拌速率的调整范围分别为15~35s和2000~4000r/min；

所述熟化时间和熟化温度的调整范围分别为3~5h和55~70℃。

进一步的，在第一次进行所述工艺试验时，所述预热时间、预热温度、搅拌时间、搅拌速率、熟化时间和熟化温度的数值分别设置为30min、35℃、15s、2000r/min、3h和55℃；

每次重新进行工艺试验时，将预热时间和预热温度、或者搅拌时间和搅拌速率、或者熟化时间和熟化温度的数值逐次在调整范围内基于原数值增加20%。

在实际操作过程中，第一次进行所述工艺试验时，预热时间和预热温度分别设置为30min和35℃；搅拌时间和搅拌速率分别设置为15s和2000r/min； 所述熟化时间和熟化温度分别设置为3h和55℃。

当第一次工艺试验的试验制品不合格时，需要重新进行工艺试验，第二次进行所述工艺试验时，预热时间和预热温度需要在调整范围内基于原数值增加20%。具体的，第二次工艺试验时，预热时间和预热温度分别调整为36min和42℃，剩余参数与第一次工艺试验中的参数保持一致。

当第二次工艺试验的试验制品不合格时，需要重新进行工艺试验，第三次进行所述工艺试验时，搅拌时间和搅拌速率需要在调整范围内基于原数值增加20%。具体的，第三次工艺试验时，搅拌时间和搅拌速率分别调整为18s和2400r/min，剩余参数与第二次工艺试验中的参数保持一致。

当第三次工艺试验的试验制品不合格时，需要重新进行工艺试验，第四次进行所述工艺试验时，熟化时间和熟化温度需要在调整范围内基于原数值增加20%。具体的，第四次工艺试验时，熟化时间和熟化温度分别调整为3.6h和66℃，剩余参数与第三次工艺试验中的参数保持一致。

依次类推，直到试验制品合格时，记录试验制品合格时对应的操作间温度、操作间湿度、预热时间、预热温度、乳白时间、搅拌时间、搅拌速率、熟化时间和熟化温度。

具体的，所述步骤18）还包括：检查所述灌封电子舱是否达到《灌封技术条件》的要求，若未到达要求需要按照《灌封技术条件》对灌封电子舱表面进行修补，修补完成后的电子舱重量增加值如果小于100g，重新按照步骤11）至步骤17）对所述修补后的灌封电子舱进行补灌封。

在实际操作过程中，检查灌封电子舱的外观是否达到《灌封技术条件》的要求，若未到达要求需要按照操作程序对灌封电子舱进行补灌封。

进一步的，所述白料为组合聚醚，所述黑料为多异氰酸酯。

需要说明的是，待灌封的电子舱需要保存在30~40℃保温箱中。由于白料易与水反应，因此必须严加密封，使用后要拧紧桶盖，防止发泡剂的溢出和水汽的进入，将白料储存在避光、干燥、阴凉处，白料的保质期为6个月，黑料的保质期为12个月，每次使用后需要及时密封处理。在实际操作工作中，操作人员应带防护用具，若不慎皮肤接触到黑料或白料，要及时使用丙酮擦拭，并用清洗。操作过程中，严格遵循为《电子舱灌封技术条件》、《电子舱灌封料入厂验收规范》。

进一步的，还包括所述工艺试验开始前的工艺准备，所述工艺准备包括如下步骤：

开启通风设备，待所述通风设备稳定工作后，记录操作间温度和湿度；

当操作间温度在21~27℃且湿度在40~70%时，所述工艺准备完成。

具体的，灌封操作间场地设置有通风设备、防静电设施、电热鼓风烘箱、搅拌机、电子天平和秒表。其中，电热鼓风箱的工作温度为：室温~250℃，搅拌机为无极变速搅拌机，速度为2000~4000r/min。还应该在工艺准备环节准备：导电橡胶垫（0.5m*1m）2块、防静电工作服、丙酮、脱模剂和聚乙烯塑料杯。

进一步的，所述的分离剂为硅橡胶分离剂，所述硅橡胶分离剂均匀涂抹在所述电子舱的电路板上。

具体的，硅橡胶分离剂是一种应力释放材料，硅橡胶分离剂均匀的涂抹在电子舱的电路板上，使灌封料与灌封元器件分离，避免了灌封料对元器件产生的应力作用，同时方便后期的器件维修和检测。

实施例二

基于本发明提供的一种抗高过载电子部件灌封工艺，完成156A型产品电子舱的灌封：

首先，进入工艺准备环节：

开启通风设备，待所述通风设备稳定工作后，记录操作间温度和湿度；

确保操作间温度在21~27℃且湿度在40~70%。

然后，进入工艺试验环节。

通过工艺试验确定了156A型产品电子舱的灌封参数为：

预热时间为36 min、预热温度为42℃、搅拌时间为18s、搅拌速率为2400r/min、熟化时间3.6h为和熟化温度为66℃。具体的，依据上述参数，分别称取65g白料和65g黑料进行工艺试验，最终试验制品的重量为80g，满足试验要求。

其次，按照上述参数完成操作程序，便可以生产出合格的156A型产品灌封电子舱。具体的，根据上述参数，分别称取65g白料和65g黑料进行操作程序，最终灌封电子舱的重量为110g，满足产品合格标准。

本发明提供了一种抗高过载电子部件灌封工艺，通过合理设置工艺准备、工艺试验和操作程序，提高了灌封成品率和质量，特别是在工艺试验阶段，通过科学的试验方法提前明确了产品灌封的预热时间、搅拌速度和熟化温度等参数，提高了灌封成品率和质量，使得电子舱内的元器件不受外界温度、湿度、冲击、振动等条件的影响，实现灌封后电子舱的稳定、可靠工作。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种抗高过载电子部件灌封工艺，其特征在于，包括工艺试验和操作程序，

所述工艺试验包括如下步骤：

1）在操作间内，清洁试验模具，并在所述试验模具上均匀涂抹脱模剂，记录试验模具的重量、操作间的温度和湿度；

2）将涂有脱模剂的实验模具放入烘箱中预热，并记录预热时间和预热温度；

3）分别称取59~61g白料和59~61g黑料，在实验模具预热结束前的1~2min将白料和黑料混合并高速搅拌形成试验灌封料，记录白料和黑料混合时的搅拌时间和搅拌速率；

4）将试验灌封料注入预热后的实验模具中，观察并记录实验灌封料的乳白时间；

5）试验灌封料自然发泡后，将所述试验灌封模具放入烘箱进行加热熟化，观察并记录熟化时间和熟化温度；

6）将熟化的试验灌封模具取出烘箱后自然冷却至室温，注入的试验灌封料在灌封模具中形成试验制品，从试验灌封模具中取出所述试验制品；

7）统计步骤1）至步骤6）中操作间内的温度数值和湿度数值，制成操作间内温度变化表和湿度变化表；

8）当温度变化表中的所有变化数值都不高于3℃且湿度变化表中的所有变化数值不高于10%时，测量试验制品的重量和试验制品的结皮厚度；

9）当试验制品的重量在78~88g且所述试验制品的结皮厚度均小于0.5mm时，即得合格的试验制品；

10）记录制成合格试验制品对应步骤1）至步骤6）中操作间平均温度、操作间平均湿度、预热时间、预热温度、乳白时间、搅拌时间、搅拌速率、熟化时间和熟化温度；

所述操作程序包括如下步骤：

11）清洁待灌封电子舱和模具，并扎紧所述电子舱的线束，将所述线束埋入所述电子舱的沟槽，记录电子舱的重量；

12）通过空调调整操作间的温度和湿度，将操作间的温度和湿度调整为步骤10）记录的操作间平均温度和操作间平均湿度；

13）将均匀涂抹分离剂的电子舱与均匀涂有脱模剂的模具组合形成灌封模具，将所述灌封模具放入烘箱中，按照步骤10）记录的预热时间和预热温度进行预热；

14）分别称取64~66g白料和64g~66g黑料，在灌封模具预热结束前的1~2min，按照步骤10）记录的搅拌时间和搅拌速率将白料和黑料搅拌形成灌封料；

15）将所述灌封料按照规定时间注入预热后灌封模具中，并将灌封模具的注入口封盖，所述规定时间小于等于步骤10）记录的乳白时间；

16）所述灌封料自然发泡之后，将所述灌封模具放入所述烘箱中，按照步骤10）记录的熟化时间和熟化温度进行加热熟化；

17）将熟化的灌封模具取出烘箱后自然冷却至室温，拆卸所述灌封模具，并从中取出灌封电子舱，清理所述灌封电子舱的边角料，记录灌封电子舱的重量，并计算灌封电子舱的重量增加值；

18）当灌封电子舱的重量增加值在100~120g时，即得合格的灌封电子舱。

2.根据权利要求1所述的电子部件灌封工艺，其特征在于，所述步骤8）中当温度变化表中的所有变化数值都高于3℃和/或湿度变化表中的数值高于10%时，通过空调调整操作间的温度和湿度，并重新进行步骤1）至步骤7）。

3.根据权利要求2所述的电子部件灌封工艺，其特征在于，所述步骤9）还包括：当试验制品的重量小于78g或大于88g、和/或结皮厚度大于等于0.5mm时，在调整范围内逐次调整预热时间、预热温度、搅拌时间、搅拌速率、熟化时间和熟化温度的数值，并依照调整后的数值重新步骤1）至步骤8），直至生产出合格的试验制品。

4.根据权利要求3所述的电子部件灌封工艺，其特征在于，

所述操作间温度和湿度调整范围分别为21~27℃和40~70%

所述预热时间和预热温度的调整范围分别为30~90min和35~45℃；

所述搅拌时间和搅拌速率的调整范围分别为15~35s和2000~4000r/min；

所述熟化时间和熟化温度的调整范围分别为3~5h和55~70℃。

5.根据权利要求4所述的电子部件灌封工艺，其特征在于，在第一次进行所述工艺试验时，所述预热时间、预热温度、搅拌时间、搅拌速率、熟化时间和熟化温度的数值分别设置为30min、35℃、15s、2000r/min、3h和55℃；

根据权利要求5所述的电子部件灌封工艺，其特征在于，所述白料为组合聚醚，所述黑料为多异氰酸酯。

6.根据权利要求6所述的电子部件灌封工艺，其特征在于，还包括所述工艺试验开始前的工艺准备，所述工艺准备包括如下步骤：

开启通风设备，待所述通风设备稳定工作后，记录操作间温度和湿度；

当操作间温度在21~27℃且湿度在40~70%时，所述工艺准备完成。

7.根据权利要求1~7中任一项所述的电子部件灌封工艺，其特征在于，所述的分离剂为硅橡胶分离剂，所述硅橡胶分离剂均匀涂抹在所述电子舱的电路板上。