韩庆兰　高扬

摘要：随着通信技术的不断发展，连接器使用越来越广泛。硅橡胶是电子工业不可缺少的重要绝缘材料，硅橡胶固化后存在气泡一直是困然电缆工艺的问题，本文通过对代表产品硅橡胶灌封现状阐述，分析了硅橡胶灌封过程中产生气泡的原因及机理，并针对气泡产生的机理及原因列举了解决措施，通过验证解决了硅橡胶存在气泡的问题。为硅橡胶的工艺使用提供了参考。

关键词：连接器;硅橡胶;堆胶;除气泡工艺

一、引言

电连接器和电缆组件制造行业，广泛采用粘结剂对连接器进行灌封，或对连接器尾部进行堆胶，从而消除导线所受应力或保护焊点。硅橡胶耐温高且弹性好越来越受到青睐，但是采用硅橡胶堆胶的产品固化后存在大量的气泡，气泡不仅影响产品外观质量，对于振动、潮湿、腐蚀、剧烈的温度变化等恶劣环境下，气泡的存在还会影响产品的电性能和机械性能，因此解决硅橡胶的气泡成为了亟待解决的问题。通过分析气泡产生的机理及原因列举了解决措施，并通过验证找到了除气泡的方法。

二、现状

2.1 现有工艺方法

硅橡胶灌封现行的工艺如下：

工艺流程：将硅橡胶挤入注射器→灌封→固化→清洁→检测（包括外观、尺寸等）→转下道。

固化环境为室温（24 - 28）h。

2.2 目前存在的问题

灌封是电连接器制作关键工序，产品灌封工艺及质量备受关注，随着电缆组件的发展越来越多的产品需要使用硅橡胶堆胶，而我们现在使用硅橡胶堆胶的产品存在大量的气泡合格率小于5%。作为关键工序如果气泡问题没有得到解决容易遭到质疑，直接影响了我们灌封工艺水平，因此硅橡胶除气泡研究迫切需要解决。

三、机理及原因分析

3.1 气泡产生的机理

硅橡胶灌封后产生气泡的机理主要是由于进入的空气没有排除。厂家生产胶业过程中并非真空环境，在生产过程中会有大量的空气进入胶液中。生产好的胶液会使用机器注入到包装盒中（管状），在注入包装盒的过程中也会有大量空气随着胶液进入包装盒中。因胶液生产过程中大量空气的进入而且并没有及时排除干净，因此我们购买的胶液本身会存在大量的气泡。

我们的产品在灌封过程中也不是真空环境，胶液挤入注射器的同时会伴随很多空气进入注射器中，胶液灌入堆胶模具时模具中的空气有可能没被完全排除而产生气泡。

由于胶液和空气张力不同，因此只要固化前胶液中空气未排尽，固化后的胶液气泡会变大变多。

3.2 气泡产生的原因分析

硅橡胶灌封后产生气泡，主要有以下两个原因：

硅橡胶为单组份硅橡胶，胶液本身就有气泡。

元器件间或器件灌封模具之间存在狭缝或死角，由于硅橡胶粘度很大，导致灌封后流动性不好，从而对于狭小的区域、灌封腔的边、角部位和导线粗的部位易产生气泡。

四、工艺方法及验证

4.1 针对原因拟采取的工艺方法

我们通过工艺方法需要解决胶液本身气泡（如利用脱气泡机、抽真空机对胶液进行除气泡处理），解决气泡灌封过程中产生的气泡（如用快克喷吹胶液、利用大头针扎破气泡、利用灌封棒胶棒胶液等方法去除气泡），解决固化过程中产生的气泡（如通过改变焙烘温度避免固化过程产生的气泡）。

4.2 工艺验证

4.2.1 快克吹气泡工艺验证

该工艺方法流程如下：

a.将RTV3140、GD3140、NQ-803均称取3g分别放入到聚氯乙烯薄膜上。

b.将快克温度设置为100℃、120℃、150℃，将控制风速旋转按钮旋至“4档”。

c.用快克吹胶液中的气泡。

通过验证可以发现用快吹之前有少数气泡，快克吹之后气泡大幅度增多，在120℃和150℃温度下吹胶液，胶液周边已经固化，快克吹不仅不能将气泡去除，反而会使气泡数量增多，因此在硅橡胶灌封或者堆胶过程中禁止用快克吹胶液（我们现有工艺则是利用快克吹气泡）。

4.2.2 用调胶棒搅拌胶液工艺验证

该工艺方法流程如下：

a. 称取RTV3140、GD3140、NQ-803 3g分别放入到玻璃板上。

b.用调胶棒顺时针（逆时针）搅拌胶液。

通过本次验证可以得出胶液中没有大的气泡但是小气泡极多且密集，因此在硅橡胶灌封和堆胶过程中不允许搅动胶液。

4.2.3 用抽真空机除气泡工艺验证

该工艺方法步骤如下：

a.RTV3140、NQ-803胶液分别放入2支10ml注射器内，胶液容积不可超过注射器的2/3。

b.抽真空机温度≤40℃时将装有三种胶液的注射器用台虎钳夹紧放入抽真空机中将抽真空机箱门关闭，依次将医用真空表左侧黑色旋钮旋至非放气状态、不打开抽真空机电源、真空阀旋钮旋至“开”档、打开真空泵開关，当医用表真空中压强变为0.1MP后3～5min后，将抽真空表左侧黑色旋钮旋至“放气”状态，当医用真空表中压强降为0.01MP时（到此过程为抽真空的一次完整周期）将真空表左侧黑色旋钮旋至“非放气”状态。反复对胶液进行三次抽真空后关闭真空泵开关，真空阀旋钮旋至“关”档，当医用真空表中压强降为0MP时即可打开抽真空机机箱门。

c.用透明胶带将堆胶夹具堵住，然后将注射器内部的RTV3140胶液灌封到堆胶夹具内部，将注射器内部的NQ-803胶灌封到玻璃板上。

d. 将堆胶夹具分别放入室温环境下固化24h。

通过照片可以得出固化后的胶液没有任何气泡且抽真空除气泡简单易操作，因此初步判定利用抽真空除气泡是可行的。

4.3 验证情况及效果

硅橡胶灌封用抽真空机除气泡后堆胶然后在室温固化，观察制作的样品有无气泡;自应用优化的灌封工艺以来，生产的产品，产品性能满足用户要求，没有气泡问题反馈。

结束语

综上所述，硅橡胶产生气泡主要是胶液本身的气泡、胶液流动性不好以及固化环境导致的，本文列举用用快克吹气泡、用挑胶棒搅拌胶液、用抽真空机除气泡共3个解决措施，通过验证得出抽真空后利用点胶机灌封能够解决硅橡胶本身及灌封过程中的胶液，室温固化可以解决胶液固化过程中产品的气泡，且合格率在99%以上。

参考文献：

[1]狄士春，机械制造基础，中国机械工程，1998.

[2]马早，灌封工艺基础，内蒙古出版社，2001.

[3]张成士，连接器加工工艺，中国高等教育出版社，2001.

[4]赵玉，硅橡胶制造百科全书，机械工业出版社，2002.

[5]王大志，灌封技术，中国机械工业出版社，2007.