專(zhuān)注於膠粘劑的(de)研發製造
灌封膠作(Encapsulant)為一種重要的(de)電子工業材料(liào),在強(qiáng)化電子器件整體性、提高對外來(lái)衝擊振動的(de)抵抗力、改善防水防潮性能等(děng)方麵發揮(huī)著關鍵作用。隨著電子器件(jiàn)功能的(de)不斷增強,發熱量不斷增大,對灌封膠的導熱(rè)性能提出了更高的要求。導熱性能好的(de)灌封膠能夠有效地帶走熱量,避免元件因過(guò)熱導致性能下降(jiàng)或損壞。接下來(lái),研泰化學膠粘劑(jì)應(yīng)用(yòng)工程師將解析不同類型的灌封膠及其導熱性能,幫助您更好地了解如何選擇合適的灌封膠。

一、灌封膠的基本概念與應用
灌封膠是一種將電子組件或光電設備封裝起來的材料,能夠有效地將外界的機械衝擊、環境濕氣、氧氣等有害物(wù)質隔絕,同時也起到(dào)電氣絕緣、熱(rè)傳導、抗(kàng)震防塵等作用(yòng)。灌封膠通常以環氧(yǎng)樹脂、矽膠、聚氨酯、丙烯(xī)酸(suān)樹脂等為基礎,經過改性和(hé)添加特定的導熱填料,最終形(xíng)成具有特定性能的(de)膠體。
灌封膠被廣泛應用於汽車電子、消費(fèi)電子、半導(dǎo)體、家用電器、醫療器械、航天科技、工業機械、光伏、新(xīn)能源等(děng)多個領域。特別是在高功率電器元件、汽車電池管理(lǐ)係統(BMS)、LED光源等發(fā)熱量較大(dà)的場合,對封膠的(de)導熱性能要求極為嚴格。
二、灌封膠(jiāo)的導(dǎo)熱性能
導熱性能是指材料傳遞熱(rè)能的能力,通常用熱導(dǎo)率(W/m·K)來衡量。灌封膠的導熱性能直接影響其(qí)在高功率應(yīng)用中的散熱能力,進而影響設備的長期穩定性和安全性(xìng)。選(xuǎn)擇合適的灌封膠,能夠有效地提高熱管理效率,防止元件因過熱而導致的故障(zhàng).
灌封膠(jiāo)的導熱性能受以下幾個因素的影響
1)基(jī)體材料的性質:不同基體材(cái)料(如環(huán)氧樹脂(zhī)、矽膠(jiāo)等)本(běn)身的熱導率(lǜ)不同,通常環氧(yǎng)樹脂的導熱性較(jiào)差,而矽膠(jiāo)的導(dǎo)熱性能相對較好。
2)導熱填料的類(lèi)型和含量:導熱填料是提高灌封膠(jiāo)導熱性能的關鍵因素。常(cháng)見的導熱填料包括(kuò)金屬氧(yǎng)化物(如鋁氧化物、氮化鋁)、金廠粉末(如銅(tóng)粉、鋁(lǚ)粉)、石墨、碳納米管等。導熱填料的種類、粒度、形態及其在基體中的分散性,都會直接影響灌(guàn)封膠的導熱性能。
3)膠體的厚(hòu)度:灌封膠層的厚度也會影響其導熱性能,較厚的(de)膠層通常散熱效果較(jiào)差,因為熱是(shì)的傳遞雲要經過更長的(de)距離。

三、常見的灌封膠類(lèi)型與導熱性能分析
1、環氧樹脂灌封膠
環氧樹(shù)脂是最常(cháng)見的灌封膠基體材料之一,因其固化後具有良好的機械強度、耐腐蝕性和絕(jué)緣性,在很多領域得到廣泛應用。然而,環氧樹脂的導熱(rè)性相對較(jiào)差,一般為0.2~0.4 W/m·K。
為提高壞氧樹(shù)脂(zhī)的導熱性,通常需要加(jiā)入導熱填料,如氮化鋁、鋁氧化物等。經過改性後的環氧樹(shù)脂導熱灌封膠(jiāo)的熱導(dǎo)率可以達(dá)到1~3W/m·K,部(bù)分高端產品甚至可以達到5 W/m·K.
●優點:
強度高、硬度大,適合(hé)承受較大(dà)的機械衝擊和振動,
確保電氣絕緣性能良好,廣泛用於電子元器件封裝
成本相(xiàng)對較低。
●缺點:
原生環氧樹脂導熱性能差(chà),需要大量添加填料才能提(tí)高導熱性。
硬化後脆性較大,可能對某(mǒu)些柔性電(diàn)路造成應力。

1、矽膠灌封膠(jiāo)
矽膠(jiāo)灌封膠是一種常見的柔性材料,具有優異(yì)的耐高溫性能和良好的導熱性能,熱導率通常(cháng)在0.5~2 W/m·K之間。矽膠(jiāo)本身具有一(yī)定的彈性,能夠在受到衝(chōng)擊時有效地吸收(shōu)能量,廣泛應用於(yú)LED照明(míng)、汽車電子(zǐ)和電池管理係統中。
●優點:
耐高溫、耐濕性強,適合應用於極端環境。
良好的柔性,能(néng)夠承受(shòu)較大的機械變形。
導熱性能比環氧樹脂好,適用於高(gāo)功率電子元件(jiàn)的封裝。
●缺點:
成本較高,尤其是高導熱矽膠。
矽膠的機械強度較低,不適合承受大力衝擊。
3、聚氨酯灌封膠
聚氨酯灌封膠具有較好的(de)彈性和耐(nài)腐蝕(shí)性能,但其導熱性能較低,通常在0.2~0.5 Wm·K之(zhī)間。為了提高聚氨(ān)酯的導熱性(xìng)能,通常需要加入導熱填料,類似於環氧樹脂(zhī)的處理方式。
●優點:
優異的彈性(xìng)和抗衝擊能力。
良好的耐老化性、耐腐(fǔ)蝕性。
適合(hé)應用於複雜形狀和需要抗(kàng)衝擊的場合
●缺(quē)點:
導熱性能較差,適用於低功率、低熱負載(zǎi)的(de)設備。
成本較高,尤其是在需要高(gāo)導熱性的情況下

4、丙烯酸灌封(fēng)膠
丙烯酸灌封膠(jiāo)通常具備較高的透明度,適用於光電器件的封裝。其導熱性能通(tōng)常介於0.3~1.5 Wm·K之間,屬於中等水平的導熱性能材料。由(yóu)於基硬度和耐溫性能較強,也常用於一些電(diàn)子元件的(de)封裝。
●優點:
優異的光學(xué)透明(míng)性,適合用於光電設備,
較高的硬度和耐溫性。
快速固化,適合大(dà)規模生產,
●缺點:
導熱性能中等,無法滿足高熱負荷的(de)需求
與其他基體相(xiàng)比,可能存在較高的(de)脆性。

四、選擇導熱性能好的灌封膠的策略(luè)
選擇合適的導熱(rè)灌封膠(jiāo)時,除了要關注其導熱性能外,還應綜合考慮以下(xià)幾個因素:
▶散(sàn)熱需求:根據電子元件或設備的功(gōng)率和(hé)熱負(fù)載,選擇具有足夠導熱性能的材料。如果設備發熱(rè)量大,需(xū)選擇熱導率較(jiào)高的材料(liào)。
▶環境要求:不同環境下,灌封膠的溫度範圍、耐濕性、耐腐蝕性等性(xìng)能至關重(chóng)要。例如,汽車(chē)電子和戶外設備需要(yào)選擇耐高溫、抗紫外(wài)線的灌封膠。
▶力學性能:根據設備的使用環境(jìng),選擇合適的機械強度和柔性。對於(yú)振(zhèn)動較大的環境,柔性較好的矽膠和聚氨酯基(jī)灌封(fēng)膠(jiāo)較為合適,。
▶成本(běn)控製:對於一些要求較低熱負載的應用,可以選擇較(jiào)為經濟的環氧樹脂灌封膠;而對於高端、高性能產品,則需要選擇高導熱的填料和基體材料。

綜合來看,如果需要更高的導(dǎo)熱性能,環氧樹脂導(dǎo)熱灌封膠是更好(hǎo)的選擇,特別是當設備功率較大、散熱要求較高時。同時,綜(zōng)合性能不同的灌封膠也使其適用於不同的應用場景。所以,在選(xuǎn)擇時還需考慮具體的應用環境、設備要求以及成本等因素(sù),綜(zōng)合權衡後做出最佳選擇。研泰專注解決電子膠粘難題,並積累的大量成功案例。歡迎通過在線客服、網站留言、來電、郵件等(děng)方(fāng)式聯係研泰化學免費獲取(qǔ)樣品與技術支持!











