Anwendung von HTPB beim Vergießen/Einkapseln von elektronischen Materialien

HTPB (Hydroxylterminiertes Polybutadien)Als Hochleistungselastomer bietet es einzigartige Vorteile beim Vergießen elektronischer Materialien, insbesondere in Anwendungen, die Flexibilität, Witterungsbeständigkeit und elektrische Isolation erfordern. Nachfolgend finden Sie eine Zusammenfassung der wichtigsten Punkte zur Verwendung von HTPB für elektronisches Vergießen:

**1. Eigenschaften und Vorteile von HTPB für die Topfkultur**

1. - Flexibilität und Schlagfestigkeit: Nach dem Aushärten, HTPB bildet ein Elastomer, das mechanische Belastungen absorbiert und empfindliche elektronische Bauteile (z. B. Sensoren, Leiterplatten) vor Vibrationen oder thermischer Ausdehnung schützt.

2. -Elektrische Isolation: Hoher spezifischer Widerstand (>10¹⁴ Ω·cm), wodurch es sich für die Hochspannungsisolation oder die Hochfrequenzsignalübertragung eignet.

3. Chemikalien- und Witterungsbeständigkeit: Beständig gegen Säuren, Laugen und UV-Strahlung, ideal für elektronische Geräte im Außenbereich (z. B. PV-Anschlusskästen, Automobilelektronik).

4. Geringe Aushärtungsschrumpfung: Minimiert die inneren Spannungen nach dem Vergießen und verhindert so Verformungen oder Risse der Bauteile.

5. Feuchtigkeits- und Staubbeständigkeit: Bietet wirksamen Schutz vor Umweltschadstoffen.

**2. Rezepturentwicklung für Vergussmasse**

- Auswahl des Aushärtungssystems:

- Isocyanate (z. B. TDI, IPDI): Bilden Polyurethannetzwerke; das NCO/OH-Verhältnis (typischerweise 1,05–1,1:1) muss kontrolliert werden, um Härte und Elastizität im Gleichgewicht zu halten.

- Peroxidhärtung: Geeignet für Hochtemperaturanwendungen, kann jedoch die Flexibilität verringern.

- Füllstoffzusätze:

- Wärmeleitende Füllstoffe: Bornitrid (isolierend und wärmeleitend), Aluminiumoxid (kostengünstig).

- Flammschutzmittel: Aluminiumhydroxid, phosphorbasierte Flammschutzmittel gemäß UL94 V-0-Normen.

- Weichmacher: z. B. DOA (Dioctyladipat) zur weiteren Reduzierung des Elastizitätsmoduls, wobei jedoch Migrationsrisiken bewertet werden müssen.

**3. Typische Anwendungsgebiete**

1. Militär-/Luft- und Raumfahrtelektronik: Vergießen von Raketenschaltungen, Radarkomponenten, Nutzung von HTPBbreiter Temperaturbereich (-50°C bis 80°C).
2. Neuer Energiesektor: Verkapselung von Lithium-Batteriepacks, Schutz von Lademodulen, Ausgleichsisolierung und Stoßdämpfung.
3. Unterwasserausrüstung: Vergussmasse für Unterseekabelverbindungen, beständig gegen Salzwasserkorrosion und wasserdicht.
4. Gedruckte Leiterplatten (PCBs)
5. Telekommunikations- und Netzwerkinfrastruktur
6. Erneuerbare Energien und Leistungselektronik
7. Marineelektronik
8. Hochwertige und langlebige Unterhaltungselektronik

**4. Prozessüberlegungen**

- Blasenentfernung: Vakuum-Entgasung (-0,095 MPa, 10–20 Minuten), um Lufteinschlüsse nach der Aushärtung zu vermeiden.

- Aushärtungsbedingungen: Aushärtung bei Raumtemperatur (24–48 Stunden); Erwärmung (60–80 °C) verkürzt die Aushärtungszeit auf 4–8 Stunden.

- Haftungsvorbehandlung: Bei unpolaren Substraten (z. B. PE) ist eine Plasmabehandlung oder die Verwendung von Primern erforderlich, um die Haftung zu verbessern.

**5. Vergleich mit anderen Vergussmaterialien**

**6. Verbesserungsstrategien**

- Nano-Modifikation: Einbringen von Nano-SiO₂ zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit (z. B. erhöht sich die Zugfestigkeit von 5 MPa auf 8 MPa).

- Mischsysteme: Copolymerisation mit Epoxidharz (z. B. EP/HTPB ineinandergreifende Netzwerke), um Steifigkeit und Zähigkeit auszubalancieren.

HTPB Vergussmassen eignen sich besonders für den Schutz elektronischer Bauteile in dynamischen Umgebungen, und die Zusammensetzung sollte auf Basis spezifischer Leistungsanforderungen optimiert werden.

Unser Unternehmen bietet an HTPB in verschiedenen Qualitäten und bietet kundenspezifische Fertigung nach den gewünschten Vorgaben.