Внедрение технологии смешивания и заливки компаунда в НГТУ

Задать вопрос
Наши специалисты ответят на любой интересующий вопрос по услуге

При поставке технологической линии по смешиванию и заливке герметиков и клеев БИ-МИКС мы всегда производим отработку технологии на материале заказчика. На этот раз заказчиком выступил НГТУ, который поставил перед нами задачу приготовить модификацию "В"  теплопроводящего компаунда Силагерм 2113-27 таким образом, чтобы её консистенция идеально подошла для заливки электронных блоков. Рассказываем о ходе произведенных нами работ.

Участок заливки электронных блоков в НГТУ

Подготовительная часть

Для начала изучим инструкции по работе с материалом.

Выдержка из Технического описания на электроизоляционные компаунды и герметики серии СИЛАГЕРМ ПО "Технология-Пласт":

2.2.10. Силиконовый теплопроводный компаунд Силагерм 2113-27 (марки А, Б, В). ТУ 2513-011-01296014-2015

Применяется как теплопроводный термостойкий заливочный компаунд, предназначенный для защиты, изоляции и герметизации высокочастотных трансформаторов, аппаратуры, электро- и радиоприборов, работающих в среде воздуха и в условиях повышенной влажности, при действии вибрационных и ударных нагрузок, а также для склеивания металлических и неметаллических поверхностей, в том числе силиконовой резины горячей и холодной вулканизации.

Компаунд Силагерм 2113-27 марка А, Б, В является двухкомпонентным материалом, состоящим из основного компонента и отвердителя. Имеет марки А, Б, В, различающиеся по вязкости в жидком состоянии.

Марка А — заливочная средней вязкости, используется для заливки;

Марка Б — заливочная высокой вязкости, используется для заливки и обволакивания, повышенной твердости;

Марка В — паста, высокотвердый. Может использоваться как корпусоформирующий материал. Обладает повышенной адгезией, в т.ч. к текстолитовым печатным платам.

Применение подслоя П-11 увеличивает прочность связи с подложкой. Обладает повышенной твердостью в полимеризованном состоянии. Цвет полимеризованного материала — от светло-серого до серого. Отверждается в любом объеме без выделения тепла и вредных веществ. Компаунд обладает повышенной теплопроводностью. Компаунд обладает высокими диэлектрическими свойствами, влагостойкостью, вибро- ударопоглощением. Соотношения компонентов при смешивании: для 2113-27 марка А, Б, В –100 вес. ч. : 5 вес. ч.

Также мы располагали документацией, которая прилагалась к партии компаунда. Из описания следует, что марка "В" не подходит для заливки, а предназначена для "намазывания, можно в вертикальном состоянии". Кроме того, время жизни компаунда всего 5-30 минут, что очень мало. Однако, производитель разрешил регулировать время жизни материала путем уменьшения количества отвердителя.

Тестовые замесы

Мы провели несколько тестовых замесов, 4 м.ч отвердителя (как рекомендовано), половину нормы и 1/4.

    При 1 варианте (4 м.ч) мы получили густую пасту, которая уже через 10 минут была непригодна для заливки вовсе, для намазывания и то под вопросом.
    При 2 варианте (2 м.ч) время жизни увеличилось до 30 минут, масса стала чуть пожиже, и теоретически можно было попробовать работать с ней.
    При 3 варианте (1 м.ч) мы получили текучую массу, которая сохраняла жидкое состояние более часа.

Через 16 часов оценили результаты, все образцы встали.

Вулканизация всех образцов прошла успешно


Технологичнее всего было бы взять в работу материал смешанный по 3-му варианту, но нас интересовало не поменялись ли свойства компаунда, главным образом теплопроводность. Тактильно, образец № 3 был чуть более упругим, а значит менее плотным.

Общение с производителем ни к чему не привело, так как мнения у их сотрудников разделились на диаметрально противоположные:

  1. Если материал встал, количество отвердителя ни на что не должно повлиять
  2. Скорее всего так нельзя, вы существенно нарушили рецептуру. (Кстати, у нас есть три варианта катализатора, для увеличения времени жизни). Интересная информация, о которой на сайте ни слова и при заказе вариантов не предложили.

Сравнение теплопроводности

Для сравнения теплопроводности образцов решили провести следующий эксперимент: залить резисторы герметиком приготовленным по варианту 2 и 3, подать на них напряжение и оценить разницу с помощью тепловизора. Так как вариант 1 отмели сразу ввиду невозможности применения для наших целей, его проверять не стали.

Вопреки нашим ожиданиям, образец полученный с 1 м.ч отвердителя отводит тепло лучше.

Разрезали образцы, чтобы убедиться в отсутствии дефектов заливки.

Итак, приняли решение заливать компаундом, приготовленным по 3 варианту.

Влияние подслоя П-11 на компоненты

А вот настоящий сюрприз нас ждал там, где мы даже и не предполагали. Для лучшей адгезии производитель рекомендует использовать подслой П-11. На всякий случай решили нанести его на транзистор и оценить, не появятся ли токи утечки.

Сразу после нанесения подслоя П11 на контакты показатели практически не изменились. А через час, когда подслой высох, транзистор закоротило. Будьте внимательны!

Весь процесс заливки непосредственно блока можно увидеть ниже. Смешивание производилось в вакуумном планетарном (безлопастном) миксере СОЛО-ВКС в составе технологической линии Би-Микс. Возможно, именно благодаря тщательному автоматическому перемешиванию мы добились таких результатов. Скорее всего, вручную равномерно вмешать такое количество катализатора в пасту было бы сложно.

Репортаж с открытия

Репортаж с открытия дизайн-центра "Силовая электроника" в НГТУ (Новосибирск), для которого мы внедряли технологию смешивания и заливки теплопроводящего компаунда Силагерм 2113-27. Работа осуществляется с помощью автоматической линии Би-Микс.

Специально для этого проекта для соблюдения требуемого класса чистоты мы изготовили миксер паяльной пасты Соло-ВКС, входящий в линию Би-Микс, из нержавеющей стали. 


Рады быть причастны к такому глобальному для развития российской электроники проекту. Желаем НГТУ дальнейших успехов!

Заказать проект
Менеджеры компании с радостью ответят на ваши вопросы, произведут расчет стоимости услуг и подготовят коммерческое предложение.

Характеристики

Заказчик:  НГТУ