PCBA元器件硅橡胶粘固技术研究

摘　要：针对印制板组件上各种电子元器件在尺寸、重量等综合因素作用下，频频发生焊点松动、引脚断裂以及本体脱落等故障，在多种直插、贴片封装电子元器件装焊完成后，采用硅橡胶粘固方式进行加固处理，从而提高电子元器件装焊质量，适应预期力学环境，保证在使用环境下工作的可靠性。另外，详细分析了如何采用单组份室温硫化硅橡胶对电子元器件进行粘固防护的措施。

关键词：电子元器件 力学环境 可靠性 硅橡胶

目前，随着军用、民用各行业电子电气产品功能种类、功率等级要求的提高，作为产品重要组成部分, 印制板组件在设计时选用的元器件种类越来越多，元器件在力学环境下的装焊可靠性成为日益关注的焦点。因此，针对各种应用场合电子电气产品印制板组件上电子元器件焊点松动、引脚断裂和本体脱落等问题，急需寻找一种工艺方法，对电子元器件进行加固，并在行业内进行推广和普及。

本文根据设计和实践经验，对单组份室温硫化硅橡胶在元器件加固方面的应用方法进行详细描述。

1　胶液性能分析

硅橡胶具有耐高低温、耐油、透气、绝缘、状态稳定、防潮以及防盐雾等优点，对多种金属和非金属材料具有良好的粘结性，在建筑、电子电器、模具、交通工具、机械和纺织等行业中广泛应用。因此，对印制板组件上不同封装形式的电子元器件，可分别采用GD414、 D04 两种单组份室温硫化硅橡胶进行加固，胶液具体性能如下。

1.1　GD414 硅橡胶

GD414 属于中性单组分室温硫化硅橡胶，无腐蚀性，具有高强度、高断裂伸长率、耐紫外光、耐气候老化及良好的电绝缘等有点，主要用于电子元器件的加固，工业电器设备涂敷以及粘接等，具有防潮、防震和绝缘作用，适用温度为-60℃～ +200℃，室温固化 24 ～ 36h 或恒温 60℃固化 4 ～5h 可达到最高强度。

1.2　DO4 硅橡胶

D04 属于脱醇型潮气固化单组分室温硫化硅橡胶，具有透明、流动性好、无腐蚀（中性）、使用方便以及耐大气老化等特点，适用温度范围为 -60℃～ +200℃，室温固化 24 ～ 36h 或恒温 60℃固化 4 ～5h 可达到最高强度。

2　实施过程

采用GD414 硅橡胶对表贴电容、小外型封装（ SOP）集成电路和导线束等进行粘固，粘固要求如表 1 所示。

采用D04 硅橡胶对轴向器件、单面引出器件、插焊导线焊点和感性线圈等进行粘固，粘固要求如表 2所示。

以验证方案可以包络绝大部分军用、民用电子产品的工作力学环境为目的，以实际相关产品的力学环境参数为参考，设计了高频随机振动、冲击两类力学环境试验的参数，如表3 所示。

把印制板组件安装在工装上，并在元器件附近粘贴传感器，在每种力学环境试验中均进行X、Y、Z 三个方向的试验。

3　验证结果

通过X、Y、Z 三个方向的高频随机振动与冲击试验，传感器检测结果表明：在高频随机振动力学响应放大3 倍并满足冲击响应谱情况下，元器件未出现焊点松动、引脚断裂或本体脱落现象，硅橡胶未产生裂纹及松动等问题，元器件粘固可靠。

4　结语

本研究过程采用单组份室温硫化硅橡胶粘固方式增加电子元器件在力学环境下工作的可靠性；采用的硅橡胶种类和量化控制保证加固措施达到预期效果。根据研究验证结果，建议电子电气产品中与上述表1、表2 相同或相似电子元器件采用表中所列方式进行加固处理。根据胶液特性，本论文所述范围外的大质量、高重心电子元器件使用环氧胶等高强度胶黏剂进行加固可以为后续研究提供支持。

参考文献

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