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声、视电磁转换器件的环氧树脂灌封

时间: 2011-07-08 02:01 来源: 作者: 何履平 邱鹤年< 点击:
一、 引 言

磁头是应力敏感电子元器件,是录音机、录像机等电子声、视转换装置必不可少的精密电磁转换元件,是磁记录系统的心脏。而灌封环氧树脂是固定磁头各部件为整体绝缘结构的一种特殊工艺手段。环氧树脂固化反应进程中,将产生固化收缩应力,从而影响到磁化特性;同时,磁头运行过程中,受温度热胀冷缩的变化,固化物的内应力也随之变化,使输出参数随着变化,将大大降低被灌封器件的精度。因此,应力敏感器件的环氧树脂灌封配方和工艺,是一项专业性很强的工艺技术,在国内外皆视为技术秘密,公开报导较少。本文仅从灌封角度浅谈该项配方设计及工艺过程。

二、 环氧树脂灌封科配方设计要素

对于声、视电磁转换器件,理想的环氧树脂灌封材料要满足以下四个条件:

1) 环氧树脂配方组份和固化物要具有惰性,对被灌封器件材料界面不产生任何化学反应和腐蚀;

2) 配方组份固化过程要有尽可能小的固化收缩率;固化物应具备尽可能小的线膨胀系数;使固化物对应力敏感元件产生的压迫力降低到最小;

3) 配方组份有较好的流动性与渗透性,保证器件的密封性、粘结性和强度。

4) 环氧树脂固化物有良好的研磨、抛光性能。研磨抛光后,固化物表面光洁如镜,在磁带高速运行时,有极小的摩擦力。

磁头的结构较特殊——铍莫合金磁体、微细漆包铜线、工程塑料支架和不锈钢外壳等组合成一体,浇注通道狭窄。对于如此特殊结构的组件,使用渗透性好、粘度低、高环氧值和高纯度的LE-056环氧树脂是合理的,这类分子复合结构的环氧树脂其特性是反应平稳、低应力、韧性。经试用该树脂固化物紧密,电性能良好,可作为磁头灌封的基体树脂。

环氧树脂固化物的性能在很大程度上取决于固化剂及其它辅助材料的性质,为减小内应力和固化收缩率,选用放热曲线比较平坦的系统,并具有增韧、稀释双重特性的反应型增韧剂LDY-052。固化剂选用经过改性的异构化甲基四氢苯酐LHY-918-B;为降低固化物的收缩率和内应力,加入偶联化硅微粉作填料。经配方设计的环氧树脂灌封料配方体系,经过系统综合试验完全能满足用磁头灌封的工艺和技术要求。

三、实例

按上述环氧树脂配方组份灌封的产品磁头其电性能,见表1。在湿热、高低温试验后放音灵敏度及放音频响变化,见图l、图2。在负温试验、温度冲击试验后放音灵敏度及放音频响见图3、图4。

表1 磁头灌封后的性能


常态下 湿热、高低温试验后
图1,磁头灌封后经湿热、高低温试验后的放音灵敏度变化


常态下 湿热、高低温试验后
图2,经湿热、高低温试验后的放音频响变化


常态下 湿热、高低温试验后
图2,经湿热、高低温试验后的放音频响变化


常态下负温、温度冲击试验后
图4, 温度冲击试验后的放音频响变化

按本产品技术条件规定,在环境试验后放音频响允许变化范围±2dB,完全符合产品技术指标要求,故可认为该项环氧树脂灌封料配方及工艺适用于磁头的封装。

四、结论。

1)为求得产品的高质量,除选择正确的配方外,还必须制定严格的操作、固化工艺,才能保证产品有良好的一致性。

2)由于灌封与被灌封材料膨胀系数不一致,在界面会产生热应力,热应力的大小与温度变化和材料的弹性模量成正比,亦与材料的膨胀系数差异成正比。因此应选择灌封料与被灌封材料的膨胀系数相匹配或尽量接近,有利于降低热应力。

3)本配方凝胶时间长,放热峰温度低,收缩应力较小;固化物研磨、抛光性极好,抛光面光洁如镜。这一系列特性均是声、规电磁转换器件环氧树脂灌封技术所要求的。(end)

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