一种电子元器件的抗振动加固方法与流程

文档序号:12280673阅读:1118来源:国知局

本发明涉及惯性导航中的电子元器件领域,尤其涉及一种电子元器件的抗振动加固方法。



背景技术:

随着惯性导航产品的日益发展,产品经受环境试验的条件也越来越严苛,在较大振动量级条件下暴露出了某些器件的抗振性能较差,导致产品多次出现在振动试验过程中引脚断裂的情况,传统的硅橡胶加固工艺已经无法满足较大振动量级下元器件的抗振可靠性要求。

美、日、欧是全球特种胶粘剂生产及应用最集中的三大地区,年产量及应用技术水平均在世界前列,但由于技术信息获取渠道有限,对其应用于电子元器件的加固工艺无从知晓。

业界众多专业电装厂家一般使用单一环氧胶对表贴元器件进行加固,且并未对径向引出线封装形式的元器件使用过环氧胶加固工艺,径向引出线封装元器件加固材料均只限于采用硅橡胶,在该传统工艺下较易发生电子元器件引线断裂的质量问题,并且业界同行的环氧胶加固工艺也由于技术保密而无法获取。

而环氧胶较大的热膨胀系数易造成元器件所受热应力增大,所以业界中已使用环氧胶加固工艺的电子元器件仅限于金属管壳和表贴电子元器件,且施胶量较小。



技术实现要素:

本发明解决的技术问题是:相比于现有技术,提供了一种电子元器件的抗振动加固方法,加强了电子元器件抗振动性能,提高了电子元器件的可靠性。

本发明目的通过以下技术方案予以实现:一种电子元器件的抗振动加固方法,所述方法包括以下步骤:

步骤一:将径向引出元器件的管脚穿过PCB基板开设的焊盘孔,并将所述管脚与所述PCB基板焊接,使得径向引出元器件的下端面与PCB基板的上端面存在间隙;

步骤二:将硅橡胶填充至步骤一中的间隙中并在室温固化22h-26h后形成底部填充层,其中,所述径向引出元器件的部分嵌设于所述底部填充层;

步骤三:将胶黏剂涂设于所述径向引出元器件的侧面、所述底部填充层和PCB基板上表面,从而通过胶黏剂将所述径向引出元器件、所述PCB基板和所述底部填充层相连接。

上述电子元器件的抗振动加固方法中,在步骤三中,所述胶黏剂包括环氧树脂、低分子聚酰胺树脂、偶联剂和气相白炭黑。

上述电子元器件的抗振动加固方法中,在所述步骤三中,所述环氧树脂为99-101质量份,所述低分子聚酰胺树脂为79-81质量份,所述气相白炭黑为18-20质量份,所述偶联剂为3质量份。

上述电子元器件的抗振动加固方法中,在所述步骤三中,通过胶黏剂将所述径向引出元器件的四个侧面与底部填充层相连接。

上述电子元器件的抗振动加固方法中,在所述步骤二中,所述底部填充层的高度为所述径向引出元器件的1/5-1/2。

上述电子元器件的抗振动加固方法中,所述底部填充层的第一侧面与所述PCB基板的上端面的夹角a1为70°-80°。

上述电子元器件的抗振动加固方法中,所述底部填充层的第二侧面与所述PCB基板的上端面的夹角a2为70°-80°。

上述电子元器件的抗振动加固方法中,所述胶黏剂的制备方法包括以下步骤:

混合步骤:将99-101质量份的环氧树脂、79-81质量份的低分子聚酰胺树脂、18-20质量份的气相白炭黑和3质量份的偶联剂放置于容器内;

搅拌步骤:利用搅拌棒按照“8”字搅拌法将所述混合步骤中的四种组分材料充分搅拌均匀;

抽真空步骤:将所述搅拌步骤中的产品进行抽真空操作,将其内部的气泡抽取干净后得到所述胶黏剂。

上述电子元器件的抗振动加固方法中,所述径向引出元器件的右侧面到所述底部填充层的第一侧面的距离为1mm-2mm,所述径向引出元器件的左侧面到所述底部填充层的第二侧面的距离为1mm-2mm。

上述电子元器件的抗振动加固方法中,所述胶黏剂在所述径向引出元器件的侧面的粘固高度为所述径向引出元器件高度的1/2-1。

上述电子元器件的抗振动加固方法中,在所述步骤二中,嵌设于所述底部填充层的所述径向引出元器件的部分的高度为2mm-4mm。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果:

(1)本发明通过胶黏剂将径向引出元器件的侧面与底部填充层相连接,从而使得元器件能够很好的与底部填充层相连接,有效提高了径向引出元器件的抗振性能;

(2)本发明中的胶黏剂由四种比例的成分组成,具有介电损耗正切值低,介电系数值ε低且稳定,体积电阻率和表面电阻率值高,长期受潮后电阻率不低于5×109Ω,击穿电压高且受潮后不低于10KV/mm;导热性能良好,线胀系数低,能承受急剧的温度变化冲击;胶粘剂粘结性能好、不脱层,固化收缩率低;热畸变温度高于元器件工作温度;防潮性能好、不长霉;耐化学腐蚀性、尤其耐油或其它工作环境中接触的化学物质;具有抗辐射性;黏度低,有渗透性,聚热时,防热峰平稳;

(3)本发明的底部填充层的第一侧面与PCB基板的上端面的夹角为70°-80°,第二侧面与PCB基板的上端面的夹角为70°-80°,从而使得底部填充层能够对径向引出元器件的重心进行有效支撑;

(4)本发明的胶黏剂的制备方法使得胶黏剂均匀性好,黏接力好。

附图说明

图1示出了本发明实施例提供的电子元器件的抗振动加固的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明:

图1示出了本发明实施例提供的电子元器件的抗振动加固的示意图。本实施例提供了一种电子元器件的抗振动加固方法,该方法包括以下步骤:

步骤一:将径向引出元器件1的管脚11穿过PCB基板2开设的焊盘孔,并将管脚11与PCB基板2按照电装标准焊接,使得径向引出元器件1的下端面与PCB基板2的上端面存在间隙;

步骤二:将硅橡胶填充至步骤一中的间隙中并在室温固化22h-26h后形成底部填充层3,其中,径向引出元器件1的部分嵌设于底部填充层3;

步骤三:通过胶黏剂4将径向引出元器件1的侧面与底部填充层3相连接。

在步骤一中,如图1所示,径向引出元器件1下端伸出的管脚11的一部分穿过PCB基板2开设的焊盘孔,并使得径向引出元器件1的下端面与PCB基板2的上端面存在一定的间隙。

在步骤二中,将硅橡胶填充至步骤一中的间隙中,从而形成形状规则的底部填充层3,径向引出元器件1的下部分嵌设于底部填充层3,从而使得焊点径向引出元器件1的管脚11的位于PCB基板2上端面以上的部分的埋于底部填充层3,底部填充层3起到防止漏点的作用,并起到保护的作用。具体的,硅橡胶为GD414硅橡胶,从而可以利用GD414硅橡胶较小的固化收缩率及线胀系数,将其作为径向引出元器件1的重心支撑加固的基体,采用底部填充技术使用GD414硅橡胶对径向引出元器件1底部进行充分填充,保证填充致密、无空隙。

在步骤三中,使用注射器注射胶粘剂4将径向引出元器件1的侧面与底部填充层3相连接。以底部填充层3作为胶粘剂4施加的载体,能够有效避免胶粘剂直接与径向引出元器件1的管脚11及PCB基板2接触而造成的热应力问题。胶粘剂4的施胶量以满足元器件可维修性为宜,同时保证元器件四周受力均匀,避免温度循环下胶粘剂胶量不同导致的受热应力不均等现象。具体的,胶粘剂与径向引出元器件1的侧面的黏贴最高位置为径向引出元器件1高度1/2-1的范围处,从而提高了连接牢固性。

本实施例通过胶黏剂将径向引出元器件的侧面与底部填充层相连接,从而使得元器件能够很好的与底部填充层相连接,有效提高了径向引出元器件的抗振性能。

上述实施例中,胶黏剂4包括环氧树脂、低分子聚酰胺树脂、偶联剂和气相白炭黑。具体的,在本实施例中,胶黏剂4由这四种成分组成,其中,环氧树脂为99-101质量份,所述低分子聚酰胺树脂为79-81质量份所述气相白炭黑为18-20质量份,所述偶联剂为3质量份。优选的,环氧树脂为100质量份,低分子聚酰胺树脂为80质量份,偶联剂为3质量份,气相白炭黑为20质量份。最终配比的胶粘剂可以满足:介电损耗正切值低,介电系数值ε低且稳定,体积电阻率和表面电阻率值高,长期受潮后电阻率不低于5×109Ω,击穿电压高且受潮后不低于10KV/mm;导热性能良好,线胀系数低,能承受急剧的温度变化冲击;胶粘剂粘结性能好、不脱层,固化收缩率低;热畸变温度高于元器件工作温度;防潮性能好、不长霉;耐化学腐蚀性、尤其耐油或其它工作环境中接触的化学物质;具有抗辐射性;黏度低,有渗透性,聚热时,防热峰平稳。需要说明的是,气相白炭黑主要作为填料用于控制胶粘剂的粘稠度,基于不同封装的元器件本体高度不同,需使用流动性不同的胶粘剂进行加固,通过改变气相白炭黑的使用剂量,可配置固化不同元器件的胶粘剂配比要求。

上述实施例中,在步骤三中,通过胶黏剂4将径向引出元器件1的四个侧面与底部填充层3相连接。如图1所示,径向引出元器件1具有前后左右四个侧面,通过胶黏剂4将这四个侧面与底部填充层3相连接,进一步提高了元器件的抗振性能。

上述实施例中,在步骤二中,底部填充层3的高度为径向引出元器件1的1/5-1/2。从而使得底部填充层3能够很好的作为元器件重心支撑加固的基体,并且足够的高度能够保证将管脚11的部分和焊点埋于其中,很好的保护了管脚11。

上述实施例中,底部填充层3的第一侧面31与PCB基板2的上端面的夹角a1为70°-80°。从而使得底部填充层3能够对径向引出元器件1的重心进行有效支撑。

上述实施例中,底部填充层3的第二侧面32与PCB基板2的上端面的夹角a2为70°-80°。从而使得底部填充层3能够对径向引出元器件1的重心进行有效支撑。

上述实施例中,胶黏剂4的制备方法包括以下步骤:

混合步骤:将99-101质量份的环氧树脂、79-81质量份的低分子聚酰胺树脂、18-20质量份的气相白炭黑和3质量份的偶联剂放置于容器内;

搅拌步骤:利用搅拌棒按照“8”字搅拌法将所述混合步骤中的四种组分材料充分搅拌均匀;

抽真空步骤:将搅拌步骤中的产品进行抽真空操作,将其内部的气泡抽取干净后得到胶黏剂4。

本实施例通过混合步骤、搅拌步骤和抽真空步骤制成的胶黏剂4均匀性好,黏接力好。

上述实施例中,如图1所示,径向引出元器件1的右侧面到底部填充层3的第一侧面31的距离为1mm-2mm。具体的,底部填充层3的上端面的第一侧面31比径向引出元器件1的右端长1mm-2mm,从而使得底部填充层3能够对径向引出元器件1的重心进行有效支撑。

上述实施例中,如图1所示,径向引出元器件1的左侧面到底部填充层3的第二侧面32的距离为1mm-2mm。具体的,底部填充层3的上端面的第二侧面32比径向引出元器件1的左端长1mm-2mm,从而使得底部填充层3能够对径向引出元器件1的重心进行有效支撑。

上述实施例中,胶黏剂4在径向引出元器件1的侧面的粘固高度为径向引出元器件1高度的1/2-1。保证胶粘剂4切实贴合径向引出元器件1的表面,并在PCB基板2表面有效铺展。

上述实施例中,在步骤二中,嵌设于底部填充层3的径向引出元器件1的部分的高度为2mm-4mm。

本实施例还提供了一种胶粘剂去除技术,胶粘剂去除前用隔热材料将待返修的径向引出元器件周围的器件进行隔热及多余物防护,根据胶粘剂软化温度设定烙铁头温度,最后使用电烙铁及镊子对环绕在硅橡胶周围的胶粘剂进行剥离。

本发明通过胶黏剂将径向引出元器件的侧面与底部填充层相连接,从而使得元器件能够很好的与底部填充层相连接,有效提高了径向引出元器件的抗振性能;并且本发明中的胶黏剂由四种比例的成分组成,具有介电损耗正切值低,介电系数值ε低且稳定,体积电阻率和表面电阻率值高,长期受潮后电阻率不低于5×109Ω,击穿电压高且受潮后不低于10KV/mm;导热性能良好,线胀系数低,能承受急剧的温度变化冲击;胶粘剂粘结性能好、不脱层,固化收缩率低;热畸变温度高于元器件工作温度;防潮性能好、不长霉;耐化学腐蚀性、尤其耐油或其它工作环境中接触的化学物质;具有抗辐射性;黏度低,有渗透性,聚热时,防热峰平稳。

以上所述的实施例只是本发明较优选的具体实施方式,本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

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