Osobiste urządzenia elektroniczne Spoiwo
Stosowanie klejów i uszczelniaczy w przemyśle elektronicznym jest obecnie szeroko rozpowszechnione i bezpośrednio przyczynia się nie tylko do wytwarzania produktów elektronicznych, ale także do ich długotrwałej eksploatacji i trwałości. Główne zastosowania klejów w przemyśle elektronicznym obejmują klejenie elementów montowanych powierzchniowo (SMC), sczepianie przewodów i zalewanie lub hermetyzację elementów. Podstawowym budulcem przemysłu elektronicznego jest płytka drukowana lub, jak to się częściej nazywa, płytka drukowana (PCB). Płytka drukowana wykorzystuje materiały adhezyjne do łączenia elementów montowanych powierzchniowo, sczepiania drutów, nakładania powłok ochronnych oraz do hermetyzacji (zalewania) elementów.
Przy wyborze kleju do zastosowań elektronicznych (lub innych) należy wziąć pod uwagę trzy różne fazy przetwarzania: fazę nieutwardzoną lub fazę płynnej żywicy, fazę utwardzania (przejściową) i fazę utwardzenia lub fazę materiału stałego.
Wydajność utwardzonego kleju jest ostatecznie najważniejsza, ponieważ wpływa na niezawodność.
Ogromne znaczenie ma również sposób nanoszenia kleju, w szczególności ze względu na konieczność zapewnienia odpowiedniej ilości nałożonej we właściwym miejscu.
Główne metody nakładania klejów w elektronice to sitodruk (przeciskanie kleju przez wzory na ekranie), transfer szpilkowy (za pomocą wielopinowych siatek, które przenoszą wzory kropel kleju na płytkę) oraz nakładanie strzykawką (w której strzały kleju są dostarczane przez strzykawkę z regulowanym ciśnieniem). Aplikacja strzykawkowa jest prawdopodobnie najpopularniejszą metodą, zwykle za pomocą strzykawek sterowanych elektropneumatycznie do umiarkowanej produkcji wielu różnych typów PCB.
Teraz rozważymy różne rodzaje kleju.
Z natury większość klejów, zarówno organicznych, jak i nieorganicznych, nie przewodzi prądu elektrycznego. Dotyczy to głównych typów stosowanych w elektronice, takich jak epoksydy, akryle, cyjanoakrylany, silikony, akrylany uretanowe i cyjanoakrylany. Jednak w wielu zastosowaniach, w tym w układach scalonych i urządzeniach do montażu powierzchniowego, wymagane są kleje przewodzące prąd elektryczny.
Zwykłym sposobem przekształcania klejów nieprzewodzących w materiały przewodzące prąd elektryczny jest dodanie odpowiedniego wypełniacza do materiału podstawowego; zwykle ta ostatnia jest żywicą epoksydową.
Typowymi wypełniaczami stosowanymi do nadawania przewodności elektrycznej są srebro, nikiel i węgiel. Srebro jest najczęściej używane. Same przewodzące kleje są albo w płynie, albo w formie wstępnej (wzmocnione folie samoprzylepne wycinane matrycowo przed sklejeniem do wymaganego kształtu).
Istnieją dwa rodzaje klejów przewodzących prąd elektryczny – izotropowe i anizotropowe. Kleje anizotropowe przewodzą we wszystkich kierunkach, ale klej izotropowy przewodzi tylko w kierunku pionowym (oś z), a zatem jest jednokierunkowy.
Kleje izotropowe nadają się do łączenia cienkich linii. Należy zauważyć, że chociaż kleje przewodzące są przydatne, nie można ich po prostu „wrzucić” jako alternatywy dla lutowania. Nie radzą sobie z cyną (lub stopami zawierającymi cynę) ani z aluminium, ani tam, gdzie występują duże szczeliny lub gdzie mogą być narażone na mokre (wilgotne, wilgotne) warunki pracy.
Kleje przewodzące prąd elektryczny
Z natury większość klejów, zarówno organicznych, jak i nieorganicznych, nie przewodzi prądu elektrycznego. Dotyczy to głównych typów stosowanych w elektronice, takich jak epoksydy, akryle, cyjanoakrylany, silikony, akrylany uretanowe i cyjanoakrylany. Jednak w wielu zastosowaniach, w tym w układach scalonych i urządzeniach do montażu powierzchniowego, wymagane są kleje przewodzące prąd elektryczny.
Zwykłym sposobem przekształcania klejów nieprzewodzących w materiały przewodzące prąd elektryczny jest dodanie odpowiedniego wypełniacza do materiału podstawowego; zwykle ta ostatnia jest żywicą epoksydową.
Typowymi wypełniaczami stosowanymi do nadawania przewodności elektrycznej są srebro, nikiel i węgiel. Srebro jest najczęściej używane.
Same przewodzące kleje są albo w płynie, albo w formie wstępnej (wzmocnione folie samoprzylepne wycinane matrycowo przed sklejeniem do wymaganego kształtu).
Istnieją dwa rodzaje klejów przewodzących prąd elektryczny – izotropowe i anizotropowe. Kleje anizotropowe przewodzą we wszystkich kierunkach, ale klej izotropowy przewodzi tylko w kierunku pionowym (oś z), a zatem jest jednokierunkowy.
Kleje izotropowe nadają się do łączenia cienkich linii. Należy zauważyć, że chociaż kleje przewodzące są przydatne, nie można ich po prostu „wrzucić” jako alternatywy dla lutowania. Nie radzą sobie z cyną (lub stopami zawierającymi cynę) ani z aluminium, ani tam, gdzie występują duże szczeliny lub gdzie mogą być narażone na mokre (wilgotne, wilgotne) warunki pracy.
Kleje termoprzewodzące
Miniaturyzacja obwodów elektronicznych może powodować problemy z gromadzeniem się ciepła, co może spowodować przedwczesną awarię elementów elektronicznych w przypadku przekroczenia ich maksymalnej temperatury roboczej. Klej przewodzący ciepło może być użyty do zapewnienia ścieżki przewodzącej ciepło, mocowania tranzystorów, diod lub innych urządzeń zasilających do odpowiednich radiatorów, aby zapewnić, że takie gromadzenie się ciepła nie nastąpi.
Metaliczne (przewodzące elektrycznie) lub niemetaliczne (izolujące) proszki są mieszane z preparatem kleju w celu wytworzenia klejów o wysokiej lepkości (pasta), które mają wysoką przewodność cieplną (w porównaniu z klejami bez wypełniaczy). Najpopularniejsze systemy przewodzące ciepło zawierają żywice epoksydowe, silikonowe i akrylowe.
Kleje utwardzane promieniami ultrafioletowymi
Światłoutwardzalne kleje, powłoki i kapsułki są coraz częściej stosowane w przemyśle elektronicznym, ponieważ spełniają wymagania dotyczące materiałów i przetwarzania w tej branży. Czynniki te obejmują wymagania środowiskowe (szkodliwe dla środowiska rozpuszczalniki i dodatki nie są wymagane), poprawę wydajności produkcji i koszt produktu. Kleje światłoutwardzalne są proste w użyciu i szybko utwardzają się bez konieczności utwardzania w podwyższonej temperaturze.
Kleje są zazwyczaj preparatami na bazie akrylu i zawierają fotoinicjatory, które aktywowane przez promieniowanie ultrafioletowe tworzą wolne rodniki, inicjujące proces tworzenia (utwardzania) polimeru. Światło ultrafioletowe musi być w stanie przeniknąć do nieutwardzonej żywicy – wada klejów światłoutwardzalnych. Osady żywicy, które są ciemne, niedostępne lub bardzo grube, są trudne do utwardzenia.
