info@nomacon.ru по вопросам заказов
Москва, Нижний Сусальный пер., 5/12 адрес головного офиса
Керамико-полимерные теплопроводящие диэлектрические материалы НОМАКОН™ КПТД-1 являются 100%-ми силиконовыми эластомерами, разработанными для герметизации от внешней среды, электрической изоляции и обеспечения отвода тепла от электронных схем, и микросборок в изделиях тепло-, электро- и радиоэлектронной техники, работающих в интервале температур от минус 60ºС до плюс 250ºС.
Заливочные и обволакивающие компаунды КПТД-1 полимеризуются при комнатной температуре в твердый резиноподобный материал с высокими диэлектрическими свойствами, стойкий к воздействию вибрационных и ударных нагрузок, ультрафиолетовых лучей, кислорода воздуха, паров воды и большинства химических соединений. Применение компаундов осуществляется путем полной или частичной заливки изделий или нанесением на поверхность, при этом толщина слоя компаунда не ограничена, а линейные усадки не превышают 0,1-1,5%.
Время жизнеспособности (текучести) при заливке составляет 10-40 минут при комнатной температуре. Время полной полимеризации (вулканизации) составляет не более 24 часов при комнатной температуре и не более 2 часов при температуре плюс 70 ºС.
Компаунды КПТД-1 обеспечивают эффективный отвод тепла и электрическую изоляцию за счет повышенных теплопроводящих и диэлектрических свойств керамических наполнителей, комформности к контактным поверхностям и выраженной термической релаксации.
В зависимости от поставленной задачи герметизации и теплоотвода компаунды НОМАКОН™ КПТД-1 выпускаются с различной теплопроводностью в зависимости от природы, количества и дисперсного состава керамического наполнителя, а также с различной заливочной вязкостью. Заливочная динамическая вязкость по Брукфильду составляет при температуре +23 ºС от 0,80 до 18,0 Па*с (800-18000 мПа*с) в зависимости от марки компаунда и является одной из определяющих характеристик при выборе компаунда и технологии его применения.
Компаунды каждой серии выпускаются в двух исполнениях:
Материалы НОМАКОН™ КПТД-1 относятся к классу двухкомпонентных компаундов, отверждение которых осуществляется путем смешивания компонентов А и Б при комнатной температуре (RTV2 – Two Components of Room Temperature Vulcanized Silicone Rubber Compound). Компаунды смешиваются в соотношении от 25:1 до 35:1 (компаунд А / катализатор-отвердитель Б).
Таким образом, за основу классификации и маркировки компаундов НОМАКОН™ КПТД-1 принято исполнение по составу теплопроводящего керамического наполнителя (серии 1, 2, 3) в исполнении легкого (Л) или тяжелого (Т) наполнения, которым соответствует заданная нормируемая теплопроводность, нормируемая заливочная вязкость, а также массовое соотношение компонентов А и Б при заливке.
Основные преимущества компаундов НОМАКОН™ КПТД-1:
| ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПАУНДОВ НОМАКОН™ КПТД-1/1 |
|||||||
| Наименование | Норма по ТУ РБ 100009933.004-2001 | Методы контроля | |||||
| Марка компаунда | |||||||
| 1Л-1,00 | 1Л-1,50 | 1Л-2,50 | 1Т-5,50 | 1Т-8,50 | 1Т-12,5 | ||
| Внешний вид после полимеризации | Твердый резиноподобный однородный материал без посторонних включений |
ГОСТ 20841.1 | |||||
| Цвет | Розовый, серый(¹) | Визуально | |||||
| Плотность, г/см³ | 1,10 | 1,50 | 1,70 | 1,80 | 2,00 | 2,20 | ГОСТ 15139 |
| Твердость по Шору А, единиц | 35 | 45 | 55 | 60 | 75 | 80 | ГОСТ 263 |
| Прочность связи с металлом при отслаивании, кН/м,не менее | 0,75 | 0,55 | ГОСТ 21981 | ||||
| Электрическая прочность, кВ/мм, не менее при постоянном напряжении при переменном напряжение |
20 15 |
25 18 |
ГОСТ 6433.3 | ||||
| Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом•см, не менее | 1013 |
1014 |
ГОСТ 6433.2 | ||||
| Диэлектрическая проницаемость, при 1000 Гц,не более | 6,5 | ГОСТ 22372 | |||||
| Тангенс угла диэлектрических потерь, при 1000 Гц, не более |
0,0045 | ГОСТ 22372 | |||||
| Теплопроводность, Вт/(м•К), не менее | 0,25 | 0,40 | 0,50 | 0,60 | 0,70 | 0,80 | ASTM D 5470 ГОСТ 12.4.145 |
| Вязкость при 23ºС - условная по вискозиметру ВЗ-246 (сопло 6,0 мм), с - динамическая по Брукфильду при скорости сдвига 120 1/с, мПа*с |
50-65 800 -1250 |
65-80 1400 -2000 |
85-100 2200 -2750 |
155-190 4900 -6500 |
-- 8000 -10500 |
-- 11000 -13500 |
ГОСТ 8420 ГОСТ 25271 |
| Время жизнеспособности, мин | 10-40(²) | ГОСТ 13489 | |||||
| Время полной полимеризации, ч, не более, - при 23ºС - при 70ºС |
24 2 |
п.5.10 ТУ | |||||
| Усадка, %, не более | 1,5 | 0,4 | 0,2 | 0,1 | ГОСТ 18616 | ||
| Водопоглощение, не более - массовое, % масс. - поверхностное, мг/см² |
0,20 0,55 |
0,10 0,30 |
0,05 0,15 |
ГОСТ 4650 метод А | |||
| (¹) - Цвет может быть изменен по согласованию с потребителем (²) - Определяется вводом катализатора-отвердителя (компонент Б) в пределах 2-6 масс.ч на 100 масс.ч компонента А |
|||||||
| ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПАУНДОВ НОМАКОН™ КПТД-1/2 и КПТД-1/3 |
|||||||
| Наименование | Норма по ТУ РБ 100009933.004-2001 | Методы контроля | |||||
| Марка компаунда | |||||||
| 2Л-6,50 | 2Т-12,5 | 3Л-10,5 | 3Т-15,0 | ||||
| Внешний вид после полимеризации | Твердый резиноподобный однородный материал без посторонних включений |
ГОСТ 20841.1 | |||||
| Цвет | Коричневый, серый(¹) | Серый | Визуально | ||||
| Плотность, г/см³ | 0,80 | 2,00 | 1,70 | 1,90 | ГОСТ 15139 | ||
| Твердость по Шору А, единиц | 60 | 75 | 55 | 70 | ГОСТ 263 | ||
| Прочность связи с металлом при отслаивании, кН/м,не менее | 0,55 | ГОСТ 21981 | |||||
| Электрическая прочность, кВ/мм, не менее при постоянном напряжении при переменном напряжение |
20 15 |
15 10 |
ГОСТ 6433.3 | ||||
| Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом•см, не менее | 1013 |
1012 |
ГОСТ 6433.2 | ||||
| Диэлектрическая проницаемость, при 1000 Гц,не более | 6,5 | ГОСТ 22372 | |||||
| Тангенс угла диэлектрических потерь, при 1000 Гц, не более |
0,0045 | ГОСТ 22372 | |||||
| Теплопроводность, Вт/(м•К), не менее | 0,70 | 0,90 | 1,00 | 1,20 | ASTM D 5470 ГОСТ 12.4.145 | ||
| Вязкость при 23ºС - условная по вискозиметру ВЗ-246 (сопло 6,0 мм), с - динамическая по Брукфильду при скорости сдвига 120 1/с, мПа*с |
180-250 6000- 8900 |
- 11000 -13500 |
- 9000- 12500 |
- 13000 -18000 |
ГОСТ 8420 ГОСТ 25271 |
||
| Время жизнеспособности, мин | 10-40(²) |
ГОСТ 13489 | |||||
| Время полной полимеризации, ч, не более, - при 23ºС - при 70ºС |
24 2 |
п.5.10 ТУ | |||||
| Усадка, %, не более | 0,2 | 0,1 | 0,2 | 0,1 | ГОСТ 18616 | ||
| Водопоглощение, не более - массовое, % масс. - поверхностное, мг/см² |
0,10 0,30 |
0,05 0,15 |
0,10 0,30 |
0,05 0,15 |
ГОСТ 4650 метод А | ||
| (¹) - Цвет может быть изменен по согласованию с потребителем (²) - Определяется вводом катализатора-отвердителя (компонент Б) в пределах 2-4 масс.ч на 100 масс.ч компонента А |
|||||||
Для оценки теплопроводящих свойств компаундов КПТД-1 применяется математическая модель расчета термического сопротивления, представленная на вкладке Термическое сопротивление. В данном случае суммарное удельное термическое сопротивление теплопередаче R (см. формулу 2) включает термическое сопротивление на границе «теплоотдающая контактная поверхность – поверхность слоя компаунда»R1S , термическое сопротивление, зависящее от толщины δ и теплопроводности λ слоя компаунда δ/λ , а также термическое сопротивление на границе «поверхность слоя компаунда – теплопринимающая контактная поверхность» R2S.
При заливке и полимеризации между контактными поверхностями поверхность компаунда даже на микроуровне в основном полностью повторяет контур контактной поверхности, что значительно снижает суммарное удельное контактное термическое сопротивление RS. Для расчета термического сопротивления слоя компаунда RF (см. формулу 4) следует принимать следующие значения эмпирических коэффициентов:
- компаунды КПТД-1 легкого наполнения (Л) RS = 0,17 (К⋅см²)/Вт
- компаунды КПТД-1 тяжелого наполнения (Т) RS = 0,22 (К⋅см²)/Вт
При этом значение теплопроводности для данной марки компаунда берется из таблицы «Технические характеристики», или из удостоверения о качестве, которое прилагается к поставляемой продукции.
Пример 1. Плата контроллера двигателя с целью комплексного отвода тепла и герметизации от внешней среды вклеивается компаундом КПТД-1/1Т-12,5 в алюминиевый корпус, имеющий внешний воздушный радиатор. Средняя толщина слоя компаунда между платой и корпусом после полимеризации δ составляет 0,35 мм, площадь теплоотдающей поверхности F микропроцессора на плате составляет 10,5 см². Требуется определить термическое сопротивление слоя компаунда RF для оценки достаточности теплоотвода от микропроцессора на корпус контроллера, а также рассчитать перепад температур ΔT между поверхностью микропроцессора и корпусом при значении отводимой тепловой мощности Q = 15 Вт.
1. Принимаем значение RS = 0,22 (К⋅см²)/Вт для компаундов тяжелого наполнения;
2. Из удостоверения о качестве принимаем значение теплопроводности компаунда λ = 0,84 Вт/(м⋅K);
3. Рассчитываем R = RS + δ / λ R = 4,39 (К⋅м2)/Вт;
4. Определяем значение RF по формуле 4: RF = 0,418 К/Вт ;
5. Рассчитываем перепад температур, используя формулу 1: ΔT = RF ⋅ Q ΔT = 6,3 °С
Для примера 1 при применении компаунда КПТД-1/3Т-15,5 (К7) имеем: λ = 1,27 Вт/(м⋅K) , R = 2,98 (К⋅м2)/Вт , RF = 0,283 К/Вт , ΔT = 4,3 °С
Капсулирование – это сплошное или частичное нанесение слоя компаунда только на поверхность самой электронной платы. При капсулировании толщина слоя компаунда, как правило, не превышает 0,5-1,0 мм.
В условиях массового производства при существенных габаритах заливаемых изделий преимущества капсулирования очевидны: наименьший по сравнению с полной заливкой в корпусе расход компаунда, полный контроль качества покрытия после отверждения, возможность извлечения капсулированного изделия из кор-пуса для проверки работоспособности и замены. Опыт полного капсулирования электронных плат показывает, что покрытие КПТД-1 обеспечивает степень защиты оболочки IP68 (длительное время работы под водой на глубине более 1 м).
Основные операции технологического процесса капсулирования изделий:
В настоящее время процессы заливки в корпус и капсулирования достаточно автоматизированы с применением специальных двухкомпонентных дозаторов для дозирования по объему (массе), смешивания и подачи компаунда, а также координатных роботов для позиционирование подающей головки дозатора. Преимущество автоматизированных систем нанесения заключается в возможности полной интеграции в конвейерную линию при массовом производстве, а также возможности работы в полуавтоматическом режиме при наличии оператора и устройства дозирования в виде ручного пистолета.
Среди производителей двухкомпонентных дозаторов следует выделить оборудование фирмы SECMER серии DOSAMIX, серии PU и RIM, системы дозирования PD44 и PR70 фирмы Graco, системы дозирования Liquid Control LC120FR, Liquid Control MINI, IJ30C, IJ40C компании Fisnar Liquid Control.
Возможности перечисленных дозирующих систем позволяют использовать компоненты А и Б с различной вязкостью, включая силиконы с различными наполнителями, при соотношении смешивания от 1:1 до 100:1.
Опыт применения компаундов НОМАКОНтм КПТД-1 на автоматизированных технологических участках за-ливки показал их полное соответствие требованиям данного дозирующего оборудования по точности смешивания и дозирования.
1. Компоненты А и Б компаундов КПТД-1 смешивают непосредственно перед применением. Для компаундов с соотношением компонентов А и Б 1:1 на 1 массовую часть компонента А добавляют 1 массовую часть ком-понента Б. Для компаундов с соотношением компонентов А и Б 25-35:1 на 25-35 массовых частей компонента А добавляют 1 массовую часть компонента Б. При хранении более 60 дней с даты изготовления возможно изменение времени жизнеспособности компаунда из-за частичной утраты катализатором своих свойств. В данном случае необходима предварительная проверка и корректирование времени жизнеспособности.
2. Перед применением компоненты А и Б компаундов с соотношением компонентов 1:1, или компонент А компаундов с соотношением компонентов 25-35:1 должны быть тщательно перемешаны в таре изготовителя (см. рисунок 1). Наличие осадка, а также пигментных пятен на поверхности при хранении не является выбрако-вочным фактором. Осадок и пигментные пятна должны распределяться и исчезать при последующем перемешивании. Допускается смешение компонентов А и Б с растворителем бензином типа БР-2 ТУ 38.401-67-108 или нефрасом С2-80/120 по ТНПА изготовителя для достижения требуемой заливочной вязкости (консистенции) в соотношении на 100 весовых частей компонента А или Б не более 3 весовых частей растворителя.
Рисунок 1
3. Смешение компонентов А и Б при приготовлении компаунда должно выполняться при тщательном перемешивании в течение не менее 1-2 минут. Технология применения компаундов КПТД-1 должна исключать возможность попадания пузырьков воздуха, частиц пыли и прочих посторонних включений в материал при заливке изделий.
4. Поверхности, подлежащие нанесению КПТД-1, тщательно очищают от пыли, грязи и другого сора волосяными щетками, тканевыми салфетками или с помощью обдува сжатым воздухом. Для удаления влаги, следов минеральных масел, а также жировых пятен и других загрязнений поверхности обезжиривают тканью, смоченной в растворителе бензине БР-2, нефрасе С2-80/120 или в спирте изопропиловом ТУ 2632-015-11291058. После обработки растворителем поверхности тотчас же протирают сухой чистой тканью насухо, или высушиваются на воздухе и в термошкафу. Затем в таком же порядке проводят вторичное обезжиривание.
5. Компаунд наносится на покрываемые поверхности шпателем, шприцем, дозирующей головкой или другими заливочными приспособлениями различного профиля (см. рисунок 2).
Рисунок 2
6. Для достижения заданной прочности связи компаунда с поверхностью при отслаивании поверхности металлических изделий должны быть подготовлены в соответствии с ГОСТ 21981. При нанесении КПТД-1 на поверхности прочих полимерных или керамических изделий адгезионные свойства не нормируются. В данном случае адгезионные свойства КПТД-1 согласуются с потребителем, или определяются потребителем самостоятельно.
7. Прочность связи материалов КПТД-1 с поверхностью может быть увеличена путем нанесения на предварительно подготовленную поверхность подслоя (праймера) типа П-11 или П-12Э ТУ 38.103-04-06-90, SS4120, SS4155 фирмы GE Silicones, Ambersil Primer №3 фирмы Ambersil Silicones, Dow Corning 1200 RTV Prime Coat фирмы Dow Corning. Следует учитывать, что адгезионные свойства компаундов проявляются в полной мере в течение 2-14 суток после полимеризации.
8. С целью обеспечения качества покрытия полимеризация КПТД-1 до потери жизнеспособности должна производиться преимущественно при комнатной температуре, полная полимеризация должна осуществляется при температурах от плюс 15ºС до плюс 70ºС.
9. Применение компаундов осуществляется путем частичной или полной заливки изделий (см. рисунок 3 и 4), а также нанесением на поверхность в виде теплопроводящего изолирующего от внешней среды или герметизирующего слоя – капсулированием (см. рисунок 2). При этом толщина слоя компаунда составляет, как правило, 0,5-1,0 мм , а линейные усадки не превышают 0,1-1,5 %.
Рисунок 3 и 4
10. За счет остаточной эластичности и минимальной усадки даже высоконаполненные компаунды НОМАКОН тм КПТД-1 не создают после полимеризации остаточных напряжений, приводящих к механическим повреждениям компонентов электронных плат. Таким образом, полная заливка изделий в корпуса (см. рису-нок 4) гарантирует надежную герметизацию от внешней среды, дополнительную электрическую изоляцию, высокую стойкость к вибрационным и ударным нагрузкам, а также эффективный теплоотвод одновременно от всех элементов платы через компаунд на корпус изделия и в окружающую среду.
11. Применение компаундов НОМАКОН™ КПТД-1 не исключает возможность осуществления ремонта залитых изделий. Благодаря эластичности и сравнительно невысокой механической прочности слой компаунда достаточно легко вскрывается пластмассовой отверткой или шпателем, а также режется ножом. Места вскрытия и восстановленные элементы затем опять заливаются компаундом (желательно той же марки) с гарантированной адгезией к предыдущему слою.
МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ
1. Компаунды НОМАКОН™ КПТД-1 пожаро- и взрывобезопасны, водостойки. По степени воздействия на организм человека относятся к 4 классу опасности по ГОСТ 12.1.007.
2. При попадании компаунда или его компонентов в глаза - промыть большим количеством воды. С кожных покровов смыть растворителем бензином, или изопропиловым спиртом с последующей мойкой водой с мылом. Многократный контакт может привести к сухости, или растрескиванию кожи.
ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ
1. Изготовитель гарантирует соответствие компаундов КПТД-1 требованиям технических условий при соблюдении условий транспортирования, хранения и применения.
2. Срок хранения компонентов А , Б и В компаундов КПТД-1 в закрытой таре предприятия-изготовителя составляет
3 месяца с даты изготовления.
3. После истечения срока хранения у потребителя компаунды КПТД-1 испытывают перед каждым применением на соответствие требованиям технических условий. При условии соответствия компаунды КПТД-1 могут быть использованы по прямому назначению.
4. Рекламации и претензии по качеству принимаются при возврате продукции в таре предприятия-изготовителя с предоставлением копий сопроводительных документов на полученную продукцию от предприятия-изготовителя (накладная, удостоверение о качестве).
Подробнее
