韓慶蘭　高揚(yáng)

摘要：隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，連接器使用越來(lái)越廣泛。硅橡膠是電子工業(yè)不可缺少的重要絕緣材料，硅橡膠固化后存在氣泡一直是困然電纜工藝的問(wèn)題，本文通過(guò)對(duì)代表產(chǎn)品硅橡膠灌封現(xiàn)狀闡述，分析了硅橡膠灌封過(guò)程中產(chǎn)生氣泡的原因及機(jī)理，并針對(duì)氣泡產(chǎn)生的機(jī)理及原因列舉了解決措施，通過(guò)驗(yàn)證解決了硅橡膠存在氣泡的問(wèn)題。為硅橡膠的工藝使用提供了參考。

關(guān)鍵詞：連接器;硅橡膠;堆膠;除氣泡工藝

一、引言

電連接器和電纜組件制造行業(yè)，廣泛采用粘結(jié)劑對(duì)連接器進(jìn)行灌封，或?qū)B接器尾部進(jìn)行堆膠，從而消除導(dǎo)線所受應(yīng)力或保護(hù)焊點(diǎn)。硅橡膠耐溫高且彈性好越來(lái)越受到青睞，但是采用硅橡膠堆膠的產(chǎn)品固化后存在大量的氣泡，氣泡不僅影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量，對(duì)于振動(dòng)、潮濕、腐蝕、劇烈的溫度變化等惡劣環(huán)境下，氣泡的存在還會(huì)影響產(chǎn)品的電性能和機(jī)械性能，因此解決硅橡膠的氣泡成為了亟待解決的問(wèn)題。通過(guò)分析氣泡產(chǎn)生的機(jī)理及原因列舉了解決措施，并通過(guò)驗(yàn)證找到了除氣泡的方法。

二、現(xiàn)狀

2.1 現(xiàn)有工藝方法

硅橡膠灌封現(xiàn)行的工藝如下：

工藝流程：將硅橡膠擠入注射器→灌封→固化→清潔→檢測(cè)（包括外觀、尺寸等）→轉(zhuǎn)下道。

固化環(huán)境為室溫（24 - 28）h。

2.2 目前存在的問(wèn)題

灌封是電連接器制作關(guān)鍵工序，產(chǎn)品灌封工藝及質(zhì)量備受關(guān)注，隨著電纜組件的發(fā)展越來(lái)越多的產(chǎn)品需要使用硅橡膠堆膠，而我們現(xiàn)在使用硅橡膠堆膠的產(chǎn)品存在大量的氣泡合格率小于5%。作為關(guān)鍵工序如果氣泡問(wèn)題沒有得到解決容易遭到質(zhì)疑，直接影響了我們灌封工藝水平，因此硅橡膠除氣泡研究迫切需要解決。

三、機(jī)理及原因分析

3.1 氣泡產(chǎn)生的機(jī)理

硅橡膠灌封后產(chǎn)生氣泡的機(jī)理主要是由于進(jìn)入的空氣沒有排除。廠家生產(chǎn)膠業(yè)過(guò)程中并非真空環(huán)境，在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)有大量的空氣進(jìn)入膠液中。生產(chǎn)好的膠液會(huì)使用機(jī)器注入到包裝盒中（管狀），在注入包裝盒的過(guò)程中也會(huì)有大量空氣隨著膠液進(jìn)入包裝盒中。因膠液生產(chǎn)過(guò)程中大量空氣的進(jìn)入而且并沒有及時(shí)排除干凈，因此我們購(gòu)買的膠液本身會(huì)存在大量的氣泡。

我們的產(chǎn)品在灌封過(guò)程中也不是真空環(huán)境，膠液擠入注射器的同時(shí)會(huì)伴隨很多空氣進(jìn)入注射器中，膠液灌入堆膠模具時(shí)模具中的空氣有可能沒被完全排除而產(chǎn)生氣泡。

由于膠液和空氣張力不同，因此只要固化前膠液中空氣未排盡，固化后的膠液氣泡會(huì)變大變多。

3.2 氣泡產(chǎn)生的原因分析

硅橡膠灌封后產(chǎn)生氣泡，主要有以下兩個(gè)原因：

硅橡膠為單組份硅橡膠，膠液本身就有氣泡。

元器件間或器件灌封模具之間存在狹縫或死角，由于硅橡膠粘度很大，導(dǎo)致灌封后流動(dòng)性不好，從而對(duì)于狹小的區(qū)域、灌封腔的邊、角部位和導(dǎo)線粗的部位易產(chǎn)生氣泡。

四、工藝方法及驗(yàn)證

4.1 針對(duì)原因擬采取的工藝方法

我們通過(guò)工藝方法需要解決膠液本身氣泡（如利用脫氣泡機(jī)、抽真空機(jī)對(duì)膠液進(jìn)行除氣泡處理），解決氣泡灌封過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡（如用快克噴吹膠液、利用大頭針扎破氣泡、利用灌封棒膠棒膠液等方法去除氣泡），解決固化過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡（如通過(guò)改變焙烘溫度避免固化過(guò)程產(chǎn)生的氣泡）。

4.2 工藝驗(yàn)證

4.2.1 快克吹氣泡工藝驗(yàn)證

該工藝方法流程如下：

a.將RTV3140、GD3140、NQ-803均稱取3g分別放入到聚氯乙烯薄膜上。

b.將快克溫度設(shè)置為100℃、120℃、150℃，將控制風(fēng)速旋轉(zhuǎn)按鈕旋至“4檔”。

c.用快克吹膠液中的氣泡。

通過(guò)驗(yàn)證可以發(fā)現(xiàn)用快吹之前有少數(shù)氣泡，快克吹之后氣泡大幅度增多，在120℃和150℃溫度下吹膠液，膠液周邊已經(jīng)固化，快克吹不僅不能將氣泡去除，反而會(huì)使氣泡數(shù)量增多，因此在硅橡膠灌封或者堆膠過(guò)程中禁止用快克吹膠液（我們現(xiàn)有工藝則是利用快克吹氣泡）。

4.2.2 用調(diào)膠棒攪拌膠液工藝驗(yàn)證

該工藝方法流程如下：

a. 稱取RTV3140、GD3140、NQ-803 3g分別放入到玻璃板上。

b.用調(diào)膠棒順時(shí)針（逆時(shí)針）攪拌膠液。

通過(guò)本次驗(yàn)證可以得出膠液中沒有大的氣泡但是小氣泡極多且密集，因此在硅橡膠灌封和堆膠過(guò)程中不允許攪動(dòng)膠液。

4.2.3 用抽真空機(jī)除氣泡工藝驗(yàn)證

該工藝方法步驟如下：

a.RTV3140、NQ-803膠液分別放入2支10ml注射器內(nèi)，膠液容積不可超過(guò)注射器的2/3。

b.抽真空機(jī)溫度≤40℃時(shí)將裝有三種膠液的注射器用臺(tái)虎鉗夾緊放入抽真空機(jī)中將抽真空機(jī)箱門關(guān)閉，依次將醫(yī)用真空表左側(cè)黑色旋鈕旋至非放氣狀態(tài)、不打開抽真空機(jī)電源、真空閥旋鈕旋至“開”檔、打開真空泵開關(guān)，當(dāng)醫(yī)用表真空中壓強(qiáng)變?yōu)?.1MP后3～5min后，將抽真空表左側(cè)黑色旋鈕旋至“放氣”狀態(tài)，當(dāng)醫(yī)用真空表中壓強(qiáng)降為0.01MP時(shí)（到此過(guò)程為抽真空的一次完整周期）將真空表左側(cè)黑色旋鈕旋至“非放氣”狀態(tài)。反復(fù)對(duì)膠液進(jìn)行三次抽真空后關(guān)閉真空泵開關(guān)，真空閥旋鈕旋至“關(guān)”檔，當(dāng)醫(yī)用真空表中壓強(qiáng)降為0MP時(shí)即可打開抽真空機(jī)機(jī)箱門。

c.用透明膠帶將堆膠夾具堵住，然后將注射器內(nèi)部的RTV3140膠液灌封到堆膠夾具內(nèi)部，將注射器內(nèi)部的NQ-803膠灌封到玻璃板上。

d. 將堆膠夾具分別放入室溫環(huán)境下固化24h。

通過(guò)照片可以得出固化后的膠液沒有任何氣泡且抽真空除氣泡簡(jiǎn)單易操作，因此初步判定利用抽真空除氣泡是可行的。

4.3 驗(yàn)證情況及效果

硅橡膠灌封用抽真空機(jī)除氣泡后堆膠然后在室溫固化，觀察制作的樣品有無(wú)氣泡;自應(yīng)用優(yōu)化的灌封工藝以來(lái)，生產(chǎn)的產(chǎn)品，產(chǎn)品性能滿足用戶要求，沒有氣泡問(wèn)題反饋。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，硅橡膠產(chǎn)生氣泡主要是膠液本身的氣泡、膠液流動(dòng)性不好以及固化環(huán)境導(dǎo)致的，本文列舉用用快克吹氣泡、用挑膠棒攪拌膠液、用抽真空機(jī)除氣泡共3個(gè)解決措施，通過(guò)驗(yàn)證得出抽真空后利用點(diǎn)膠機(jī)灌封能夠解決硅橡膠本身及灌封過(guò)程中的膠液，室溫固化可以解決膠液固化過(guò)程中產(chǎn)品的氣泡，且合格率在99%以上。

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