CN111770644A - 封装电路板低压注胶方法 - Google Patents
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Abstract
本申请是一种封装电路板低压注胶方法，包括：将热熔胶注入放置有印刷电路板的模具中，冷却固化后取出；在对印刷电路板进行注胶的过程中，控制注胶压力、注胶温度、冷却时间；所述注胶压力为5‑20kgf/m2，注胶温度为180‑200℃，冷却时间为5‑40秒。上述方法专门针对数码电子雷管的结构和工况，不会破坏敏感电子器件，隔绝机械应力和水汽、并可充当外壳。工艺流程较少，不需场地等待反应固化。性质稳定不易开裂变质等。
Description
技术领域：本申请属于民爆/火工品设备的生产技术领域，具体来说是一种对数码电子雷管内部专用PCB板进行封装的技术。
背景技术：低压注胶成型工艺其应用领域非常广泛，主要应用于精密、敏感的电子元器件的封闭与保护，包括：印刷电路板(PCB)、汽车电子产品、汽车线束、连接器、感测器、微动开关、接插件等，此项工艺起源于欧洲的汽车工业，到目前为止在欧美、日韩等的汽车工业领域和电子电气领域已经成功应用了十几年，在我回目前正处在快速发展阶段。
数码电子雷管，在管壳内部设置有一PCB板，行业称之为“模组”。雷管因为其特殊的产品种类(爆炸物)，需要极高的可靠性，一般来说需要PPM级的高可靠性，因其是消耗品又需要控制成本。同时，雷管工况非常恶劣，如在露天矿山，井下，风吹日晒，面临着巨大温差、剧烈震动、水和瓦斯气体侵蚀等，这与模组这种脆弱的电子设备形成了冲突，所以需要一种可靠的封装方法，将雷管内的电子部分封装起来，隔绝外界干扰，要达到抗震，液气密封，大温差下不易开裂等性能要求。这是目前民用爆破领域尚需解决的问题，而现有的普通注胶技术不能很好地满足上述要求。
发明内容：
发明目的：本申请的目的在于，提供一种专门针对数码电子雷管模组的封胶方法，提升雷管的可靠性和提高其对恶劣工况的抵抗能力。
技术方案：
本申请是一种封装电路板低压注胶方法，包括：
将热熔胶注入放置有印刷电路板的模具中，冷却固化后取出；在对印刷电路板进行注胶的过程中，控制注胶压力、注胶温度、冷却时间；
所述注胶压力为5-20kgf/m2，注胶温度为180-200℃，冷却时间为5-40秒。
所述的封装电路板低压注胶方法，优选地：所述注胶压力为12.8kgf/m2，注胶温度为186℃，冷却时间为13秒。
所述的封装电路板低压注胶方法，优选地：注胶时，将胶枪温度冷却至胶缸温度之下，并保证挤出的胶体温度为180-200℃。
所述的封装电路板低压注胶方法，优选地：使用旋转式注胶方法，具体为将放置有印刷电路板的模具均速转动，通过环绕其周围的均布胶枪将胶体均匀注入模具内。
所述的封装电路板低压注胶方法，优选地：所述模具转动速度为60～80转每分钟。
所述的封装电路板低压注胶方法，优选地：融化胶料充满模具成型腔后，保持其压力15～20秒，保压过程中胶料压力不低于注胶时压力的83％。
该方法适用于数码电子雷管内的专用电路板，电路板为长方形，长20mm～30mm，宽5mm～10mm。
上述技术方案的有益效果有：
专门针对数码电子雷管的结构和工况，不会破坏敏感电子器件，隔绝机械应力和水汽、并可充当外壳。工艺流程较少，不需场地等待反应固化。性质稳定不易开裂变质等。
具体实施方式：
本申请公开一种针对于数码电子雷管封装印刷电路板的低压注胶方法。一般来说，低压注胶方法是一种使用很低的注胶压力、很低的注胶温度、旋转式注胶方式将封装材料(热熔胶)注放模具并快速固化成型的封装方法，以达到绝缘、耐温、抗噪声、减振、防潮、防水、防压、耐化学腐蚀等等功效，低压注胶方法注胶压力低、温度低、热熔胶流动性好，能有效防止损坏敏感电子元器件，此种材料可保护电子元器件免受外部环境影响(如水汽、机械应力等)，而且能够充当外壳，低压注胶方法不需要工程塑胶外壳，降低成本，可依据印刷电路板的尺寸大小设计模具，成型后产品尺寸小，节省空间，此方法拥有更少的工艺流程，产品注胶完成后就可以进入下一工序，不需要场地来等待产品反应固定。
注胶过程中工艺参数对注胶产品质量影响巨大，建立工艺参数与产品质量之间的关系可有效控制注胶产品质量，工艺参数对产品质量的交互影响分析，包括胶缸温度、胶枪温度、注胶转数、保压转数、注胶时间、保压时间、冷却时间等相互作用，在注胶过程中，工艺参数对产品质量的影响也存在相互作用。
以具体实施例对本申请进行说明：
实施例1
将热熔胶注入放置有印刷电路板的模具中，冷却固化后取出；在对印刷电路板进行注胶的过程中，控制注胶压力、注胶温度、冷却时间；
所述注胶压力为5-20kgf/m2，注胶温度为180-200℃，冷却时间为5-40秒。
本例中重要技术特征在于注胶压力、温度和冷却时间。
其中注胶压力为5-20kgf/m2，它的作用是对于融化胶料克服融化胶料在胶缸和胶枪中的流动阻力，使得融化胶料以一定的速度来充满模具成型腔，在模具成型榨充满融化胶料后起到压实的作用，从而使得胶件致密，并对融化胶料因冷却而产生的收缩进行补料，从而使胶件保持精确的形状，获得所需要的性能。12.8kgf/m2为最佳压力，在400次注胶实验中，用该压力的样本较其他对照组，胶体更加紧密，气泡等瑕疵减少90％以上。
注胶温度的选择可保证胶料熔体的正常流动同时又不使其发生变质分解，该温度的选择较适合数码电子雷管模组的结构及其适用的胶料。较佳温度为186摄氏度，温度过高易损坏部件，过低则影响胶体密度，影响产品的抗震能力。
冷却时间的选择，是经过实验得出的，以标准雷管而言，13秒为最佳值。该冷却时间下，胶体外壳乃至大部均已硬化，其余部分离开产线后进一步冷却固化，13秒正好是可以节省时间而又保证效果的最佳时间节点。
实施例2
为了避免融化胶料在胶枪处产生流延现象，通常需要使胶枪温度略低于胶缸的温度，在生产中一般将低速对空注射的情况下，射出的胶液不带泡，光滑视为温工合适的标准。
实施例3
使用旋转式注胶方法，具体为将放置有印刷电路板的模具均速转动，通过环绕其周围的均布胶枪将胶体均匀注入模具内。所述模具转动速度为60～80转每分钟。其目的，也是进一步地是胶料均匀无气泡。
实施例4
还包含一个保压步骤，融化胶料充满模具成型腔后，保持其压力15～20秒，保压过程中胶料压力不低于注胶时压力的83％。
保压时间和冷却时间的长短也对胶件的质量产生直接影响。缩短保压时间，会使模具成型腔内压力降低加快，有可能产生倒流，使胶件产生缩孔、凹陷等缺陷，并影响胶件尺寸的稳定性，加长保压时间，可提高胶件尺寸的稳定性避免上述缺陷的发生，得到致密的产品，同时会使模具成型腔内压力提高，改变由于温度不均而产生的内应力，但会增加脱模难度，有时间容易产生表面顶出划伤或将胶件顶弯的现象。
材料胶化时间的长短可影响胶化质量，直接影响产品性能，时间太短了不能使胶化均匀、温度一致，容易产生硬块、银丝等，而时间太长了又会使融化胶料发生分解等，也给产品质量带来不良影响。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种封装电路板低压注胶方法，其特征在于：
将热熔胶注入放置有印刷电路板的模具中，冷却固化后取出；在对印刷电路板进行注胶的过程中，控制注胶压力、注胶温度、冷却时间；
所述注胶压力为5～20kgf/m2，注胶温度为180～200℃，冷却时间为5～40秒。
2.根据权利要求1所述的封装电路板低压注胶方法，其特征在于：所述注胶压力为12.8kgf/m2，注胶温度为186℃，冷却时间为13秒。
3.根据权利要求1所述的封装电路板低压注胶方法，其特征在于：注胶时，将胶枪温度冷却至胶缸温度之下，并保证挤出的胶体温度为180～200℃。
4.根据权利要求1所述的封装电路板低压注胶方法，其特征在于：使用旋转式注胶方法，具体为将放置有印刷电路板的模具均速转动，通过环绕其周围的均布胶枪将胶体均匀注入模具内。
5.根据权利要求4所述的封装电路板低压注胶方法，其特征在于：所述模具转动速度为60～80转每分钟。
6.根据权利要求1所述的封装电路板低压注胶方法，其特征在于：融化胶料充满模具成型腔后，保持其压力15～20秒，保压过程中胶料压力不低于注胶时压力的83％。
7.根据权利要求1所述的封装电路板低压注胶方法，其特征在于：该方法适用于数码电子雷管内的专用电路板，电路板为长方形，长20mm～30mm，宽5mm～10mm。
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