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用于封装电子元器件的低压注塑技术近 20 年来，聚酰胺热熔胶已经变得越来越重要汽车制造业将这类产品用于密 封电子元器件已经有数年了汉高也已很早就意识到了此类产品在保护汽车电子 系统中的精密电子元器件（如：印刷电路板）的重要性 低压注塑工艺 这种低 压注塑工艺与热塑性塑料的注塑成型技术非常近 20 年来，聚酰胺热熔胶已经变得越来越重要汽车制造业将这类产品用于密 封电子元器件已经有数年了汉高也已很早就意识到了此类产品在保护汽车电子 系统中的精密电子元器件（如：印刷电路板）的重要性低压注塑工艺这种低压注塑工艺与热塑性塑料的注塑成型技术非常相似颗粒状的热熔胶被加 热至熔化，以便在液体状态下进行下一步加工，如图1与传统的注塑成型技术 不同的是，这种单组份热熔胶在特殊设计的模具中只需要 2 到 40 巴的低压就可 以完成封装电子元器件的工艺这种低压范围之所以成为可能，是因为这种热熔 胶在熔融状态下的粘稠度很低，仅在1000 到8000 mPa.s 之间另外，注塑的温 度范围在180 到 240 摄氏度之间，通过这种方法，可以温和地将线束、连接器、 微动开关、传感器和电路板等精密、敏感的电子元器件封装起来，而不会对其产 生伤害。

图 2 为一个已经封装好的部件，被琥珀色或黑色的低压注塑材料所包封 在热熔胶被注入模具之后，随即开始冷却及固化，固化时间因胶量的不同而不同， 大约在10 到 50 秒之间除了保护元器件免受周围环境的影响，该低压注塑材料 还可以起到抗冲击，缓冲应力的作用此外，该材料还可以作为电绝缘材料首 页上的图片显示了一个用琥珀色热熔胶料封装的电子元器件，由西门子 VDO 提 供低压注塑材料用于这种技术的化学材料是以二聚脂肪酸为基础的聚酰胺热熔胶该脂肪酸来自 于可再生资源，比如大豆、油菜籽和葵花籽，然后缩聚成二聚物在缩聚过程中， 该二聚脂肪酸与二胺发生反应，释放出水，生成聚酰胺热熔胶这类产品的显著 特点是耐温范围较广，也就是说，产品具有低温柔韧性，与此同时，还具有抗高 温蠕变性因为比其他热熔材料更加坚固结实，这些产品具有类似于塑料的特性在注塑过 程中，这些粘合剂确实需要发挥塑料的功能一一换句话说，粘合剂不仅仅是两个 基材表面之间的一层薄膜，而是外部 3 维构造不可或缺的一部分热塑性塑料外 壳可以完全被这些粘合剂所取代除了机械上的优越性，这类产品的另一个重要特点是它的粘性它可以将被封装 的各层之间（比如电线绝缘材料，外壳材料以及电路板）牢固地粘合起来，从而 形成一个完美的防水系统。

一种材料的多样化特性只有通过融合不同的原材料来实现由于这样的融合，这 种聚酰胺材料没有一个明确的熔点，而是具有一个较为宽泛的软化范围同样的 道理，这种情况也适用于玻璃化温度，更准确地说，也是一个玻璃化温度范围这些变化过程可以通过DSC热差扫描（DSC）图来说明，如表1这是一120°C到 250°C之间记录下来的第二轮数据右边的熔融峰值描绘的是固体转变为液体的 熔化点左边是的玻璃化范围，从左向右描绘的从玻璃质状态到弹性体状态的软 化过程玻璃化温度被定义为玻璃化范围［1］， ［2］的中间点表 2中 ASTM E 28 的软化点描绘的是固体向液态的转化温度这个数值对于工艺过程非常重要，因 为注塑温度必须超过这一数值这一软化点在DSC熔融峰值的末端，与这种聚酰 胺材料的工作温度范围关系不大，因为聚酰胺在达到这一软化点之前已经够软 了与 PA 6 等聚酰胺材料不同，基于二聚脂肪酸的聚酰胺主要为非结晶质结构，因 为它的晶体成分极少图3和图4显示了不同的分子结构PA 6的构造非常均 匀，因此可以形成高度晶状体，结构非常紧凑，而聚酰胺热熔胶的分子结构极其 复杂，非常不均匀普通聚酰胺材料的强度和耐温度蠕变性比基于二聚脂肪酸的 聚酰胺热熔胶胶强，而聚酰胺热熔胶则表现出更强的柔韧性和冷挠曲性。

堡4 :基于二聚脂肪酸的子结构由于分子量大，熔融普通聚酰胺材料的粘稠度比聚酰胺热熔胶要高得多，因此只 能用传统的注塑机来加工而低粘度的聚酰胺热熔胶胶则可以用低压热熔胶注塑 机来施工由于其脂肪酸的序列性，基于二聚脂肪酸的聚酰胺具有非极性的部分，但整体仍 主要是极性结构，可以吸附水分由于含有脂肪酸成分，它对于的水分吸附性通 常低于普通聚酰胺材料在加工之前，聚酰胺热熔材料必须在防湿的条件下保存， 以防止在熔化过程中产生气泡与应用相关的特性除了机械性能和玻璃化温度等特点外，与应用相关的特性也是重要的因素，如： 耐火性能、电绝缘性热膨胀性对于温度循环来说也是尤其重要的而且除了这 些，还必须具备在汽车制造业必须考虑的耐化学腐蚀性表2 列举了一些聚酰胺热熔胶产品的工作温度范围但是，产品的选择还得取决 于具体应用，材料本生的特性，与基材的兼容性以及的膨胀系数都是决定性的因 素基于这些原因，建议根据相应的温度要求，对已封装和密封好的部件进行测 试这种聚酰胺热熔材料的膨胀系数是通过TMA测量标准来确定的，在一45°C到 95°C之间约为300ppm/K由于良好的冷挠曲性以及高延展率，这种聚酰胺热熔 材料在苛刻的温度冲击测试下也表现得非常优异。

在应用中，这种材料通常不会 承受巨大的机械负荷，由于温度变化造成的除外但是，如果对于某些特殊的应 用，在不同的温度下会出现高的机械负荷，则必须考虑材料具体的热性能因为 这种材料随着温度升高将逐渐变软聚酰胺热熔胶最为显著的特点是在温度升高之后VOC值非常低在100C下测试 30分钟，VOC值小于30ppm根据DIN 75201标准，在100C下测试16个小时， 雾化值低于 0.1mg有多种测试方法来测量可燃性或防火性对于汽车制造业， UnderwritersLaboratories的官方目录通常是决定性的依据FMVVSS 302的测试是专门针对 汽车制造业的，尤其是汽车内部的部件表2中所列的产品符合UL 94 V-0认 证，而且通过了 FMVSS 302测试在根据ASTM D3874标准进行的热线引燃试验 中，产品分别达到了级别 3 到 4除此之外，产品还符合 DIN EN60695-2-12 灼 热丝试验的要求，灼热丝的易燃指数（GWFI）为960/3.0表2 列举了这种聚酰胺热熔材料的部分电性能的数据，比如体积电阻率、介电强 度、其他绝缘属性以及对比跟踪指数既然我们在这里讨论的是聚酰胺，还必须 考虑湿气对它的影响。

汽车制造业所应用的注塑材料必须对许多化学物质均具有耐腐蚀性但是，在大 多数情况下，接触是短暂的、偶发的通过在表面敷上少量的液体或者将测试体 快速浸入该液体来确定耐腐蚀性然后，通常会把测试体保存在相应的工作温度 下本文讨论的这种聚酰胺材料对汽车制造业中通常会接触到的化学物质具有耐 受性只有在接触电池酸性物质的情况下，才会发生表面分解当然，这种聚酰胺热熔材料在应用上也存在限制非极性底层，比如与特氟龙或 硅树脂并不能达到很好的粘合效果该产品在短期接触的情况下，对燃料类化学 物质具有耐受性在中期接触的情况下，对柴油的耐受性也令人满意但对于长 期会接触酒精、石油的应用条件，该产品则不适用由于其良好的导热性能，金 属材料很难用这种聚酰胺热熔胶粘接，顾名思义，热熔胶是在高温的状态下应用 的例如，将金属预热到80到100°C将会粘接效果有所帮助目前已经有研发 项目正在研究针对这些应用的解决方案除了聚酰胺热熔物，聚烯烃和聚亚安酯 热熔物也可以用于此类应用我们将在适当的时候提供这些方面的报告标迢OM 652OM 633DM (573耐环境温度[t]-40/100-40/130-40/140软化点[f]ASTME2E1551751S5肖氏硬庫ADIN 53 50-5F9090拉伸强度[N/rni注]DIN EN ISO 5272.75.25.5延展聲I%]DIN ENISO 527^00400400玻璃优濕度[T]DSC 2 轮'45-45体积电阻率[Q cm]DIN IEC 600^,1012：1.0151012燈电强囲KV如m]DIN IEC 60243-12020■20•谕电常^@lkHzDIN IEC.60250'S.-1 .；5-75-7对比跟踪扌旨数DIN IEC 60112■600600600表lit Ivlacromelt的产昴属性模具模具通常由铝材制成，因为它比钢模具便宜。

而且，在注塑过程之后，从铝模具 上脱模要比钢模具容易，因为这种聚酰胺材料对钢模具的粘接力更强合理的模 具设计对于轻松脱模以及所封装部件的日后性能都非常重要在这方面，已经积 累了大量的经验脱模对于工艺周期有巨大的影响，从而会影响生产效率对于 部件的性能，比如防水性，重要的一点是注塑材料在电子元器件关键的部位上封 装效果，关键的部位指即使发生剧烈的温度变化系统依然必须保持防水性的地 方这样，在冷却的阶段，这种聚酰胺注塑材料将会收缩，收缩率约为 8% 到 10%为了弥补这一点，在注射阶段之后，立刻加上了一个保压阶段经过这一保压阶 段，收缩率可以下降到约 1％，这可以通过外部轮廓上体现出来在三维模拟程序的帮助下，我们可以对注塑过程进行模拟，必要的时候，进行优 化对模拟的重点的是产生一个限定条件的模拟环境来描述注塑的几何过程这 种注塑材料对模拟计算来说至关重要的参数包括导热性、热容量、PVT性能以及 在不同剪切速率下的粘度基于聚酰胺的注塑材料的导热性通常为 0.2 W/mK， 与温度无关输入的几何数据被模拟程序用来计算注胶点位置范围计算的参数 包括前沿曲线、填充所需要的压力以及熔化温度得出的结果可以对注胶点的具 体位置进行优化。

使可能发生的空隙和收缩限制在可控的范围内而且，还可以 帮助合理地设定诸如注射温度、注射压力以及保压之类的设备参数［3］。