杭州LED驱动电源灌封胶，固化后气泡多怎么排查
杭州的六月，空气里都是水汽。做LED驱动电源的客户老周发来段视频：刚灌封的电源模块，表面密密麻麻浮着层气泡，像起了疹子。视频里老周的声音有些疲惫：这批货明天要交，板子灌胶就这样，排查都找不到原因。
老周做电源这行十二年，从贴片、插件到灌封、老化，每个环节都熟。但灌封胶固化后起泡这件事，他碰上不止回了。换了胶、调了固化温度、延长了抽真空时间，气泡还是冒出来。我们到老周的产线上去看，不在胶，也不在设备，而在工序衔接里那几个容易被忽略的细节。
灌封胶起泡这件事，我们在东莞大朗的厂里处理过很多回。从2011年至今，差不多十五年时间，我们直在做电路板防护材料，三防胶、灌封胶、导热硅脂、UV胶，加上配的涂覆设备，服务过上千电子制造企业。今天就借老周这个案例，把灌封胶固化后气泡多的排查思路梳理遍，给同样被这个困住的工程师和采购做个参考。
排查灌封胶气泡，先分清气泡的来源。是搅拌带进去的、灌封时卷入的、固化过程中产生的，还是基材本身排气造成的，这四类气泡的形态和分布位置不样，排查方向也不样。
类，搅拌带入的气泡。双组份灌封胶在使用前需要搅拌，搅拌动作本身就会把空气裹进去。如果搅拌速度太快、搅拌时间太长，或者搅拌后没有静置消泡就直接灌封，气泡就会跟着胶液起进入腔体。这类气泡通常呈圆形，大小不，均匀分布在胶层内部。排查方法是：搅拌后静置五到十分钟，观察胶液表面是否有气泡浮出；有条件的话，用真空脱泡机在负压下脱泡三到五分钟，再检查胶液的澄清度。
第二类，灌封时卷入的气泡。灌封方式不对，也容易带进空气。从高处往下倒胶，胶液拉成细线，空气就会混进去；灌封速度太快，胶液在腔体内翻滚，也会卷入气泡；灌封口设计不合理，胶液动路径上有台阶或死角，气体排不出去，就会形成气泡窝。这类气泡通常分布在腔体边缘、角落或元器件密集区域，形状不规则，有时是连续的小气泡串。排查方法是：调整灌封高度，让胶液沿腔壁缓慢下；降低灌封速度，保持胶液平稳动；检查灌封口位置，必要时在腔体顶部开排气孔。
第三类，固化过程中产生的气泡。这类气泡和化学反应有关。双组份灌封胶固化时，交联反应会产生小分子副产物，如果固化温度偏高，反应速度加快，副产物来不及逸出，就会在胶层内部形成气泡。这类气泡通常细小、密集，分布在胶层内部，固化后切开才能看到。排查方法是：对照产品技术资料里的固化温度范围，检查固化炉的实际温度是否偏高；适当降低固化温度、延长固化时间，让副产物缓慢逸出；或者改用低放热、低收缩的灌封胶体系。
第四类，基材排气造成的气泡。基材表面有微孔、缝隙或残留溶剂，灌封后这些气体受热膨胀，就会在胶层和基材界面形成气泡。这类气泡通常分布在基材表面附近，呈半球形，气泡底部能看到基材。排查方法是：灌封前对基材进行预热，让微孔里的气体提前排出；检查基材表面是否有残留的清洗剂、助焊剂，用烘箱在适当温度下烘烤段时间；必要时对基材表面做底涂处理，封闭微孔。
老周那批板子，我们场切开了个样品，发气泡集中在元器件底部和基材界面附近，数量多、个体小，是典型的基材排气和固化过程叠加产生的气泡。再问细节，老周说板子清洗后没有烘干，直接灌封，固化温度比推荐的最高温度还高了十度。两个叠在起，气泡就出来了。
排查灌封胶气泡，还有几个容易被忽略的环节，并说清楚。
环境湿度。灌封胶固化过程对湿度敏，尤其聚氨酯体系。环境湿度超过百分之七十，胶液表面容易吸收水分，固化后出表面发白、起泡、附着力下降。排查方法是：在灌封车间放个温湿度计，记录每天灌封时的环境湿度；湿度偏高时，用除湿机控制环境；或者换用对湿度不敏的有机硅体系。
胶液混合比例。双组份灌封胶的混合比例有严格范围，比例偏差超过允许范围，固化不全或反应异常，也会产生气泡。排查方法是：检查计量泵的校准记录，确认A、B组份的实际出胶比例；每次换胶桶时，重新校准计量泵；灌封前取少量胶液，按比例混合后做小样固化测试，确认无异常再上产线。
胶液存放条件。灌封胶开封后，如果存放不当，吸湿或变质，也会固化效果。排查方法是：检查胶桶的密封情况，开封后及时盖紧；存放环境保持干燥阴凉，避免阳光直射；超过保质期的胶不要使用，避免因小失大。
固化条件。固化温度过高、固化时间过短、固化炉内温度不均匀，都可能导致气泡。排查方法是：用温度记录仪实际测量固化炉内的温度分布，确认炉内各点温度是否致；对照产品技术资料里的固化条件，检查固化时间是否足够；有条件的话，在固化炉内放置多个温度探头，记录升温曲线和保温曲线。
脱泡工艺。如果灌封后使用真空脱泡设备，真空度不够、脱泡时间太短，气泡排不干净。排查方法是：检查真空泵的抽气速率，确认真空度能达到负压要求；延长脱泡时间，观察胶液表面气泡消失情况；注意脱泡时不要过度抽真空，以免胶液沸腾溢出。
基材清洁度。基材表面的油污、灰尘、残留助焊剂，会胶液的浸润和附着，也可能在固化时产生气泡。排查方法是：灌封前对基材进行清洗，用合适的清洗剂去除油污和残留物；清洗后充分干燥，确认基材表面无水分残留；必要时对基材进行等离子处理，提高表面能，改善浸润性。
模具或腔体设计。灌封腔体设计不合理，气体排不出去，也会导致气泡。排查方法是：检查腔体是否有排气孔，排气孔位置是否在最高点；灌封时观察胶液动路径，是否有台阶、死角、窄缝阻碍气体排出；必要时调整灌封口位置或增加排气通道。
这些环节，每个都可能成为气泡的来源。排查时不要上来就换胶，先按顺序检查工序条件，往往能更快找到所在。
老周那批板子，我们建议他先加道基材预烘干工序，把清洗后的板子在六十度烘箱里烘二十分钟，让微孔里的气体提前排掉；同时把固化温度从推荐上限降回中间值，延长固化时间。调整之后，再灌封的板子表面光洁，切开看内部，气泡基本消失。老周后来又试了几批，确认解决了，才放心量产。
类似老周这样的，我们在产线上处理过很多。很多时候，不在材料本身，而在工序衔接的细节里。灌封胶不是越贵越好，也不是固化越快越好，适合你的板子工况、你的产线条件、你的返修需求，才是合适的。
我们做灌封胶、三防胶、导热材料这些产品，从2011年到在，直在东莞大朗。六千平方米生产面积，十六台生产皂化设备，上百台实验检测设备，年生产能力约五百吨。原材料用艾克森、孚、巴斯夫这几的，源头批次有据可查。每批产品留样保存，出具出厂检测报告，客户日后对某批有疑问，可以回到那批的留样上做比对。
我们选型的时候，通常会先问客户几个：你的板子是什么基材？灌封前清洗？固化条件是什么？后续要不要返修？有没有特殊的环境要求，比如长期户外、高湿度、盐雾环境？这些信息齐了，我们才能判断用哪个体系、什么粘度、什么固化条件，才能给出建议。
如果客户拿不准，我们支持小批量试产，先从几十公斤开始跑，工艺跑通了再上量，减少次性压太多库存的风险。试产的时候，我们的人可以带着设备到产线上起调参数，看灌封效果、看气泡情况、看固化程度，确认可行了再供货。
我们也会把不适合做的工况说清楚。比如有些体系固化后偏硬，防护表好，但返修时不好拆；如果客户的产品后续需要维修，我们就会建议选柔韧性更好的体系，或者用可返修的灌封胶。再比如有些灌封胶对湿度和温度敏，如果客户的产线环境控制不住，我们也会建议换用更稳定的体系，或者先改善产线条件再上灌封。
灌封胶气泡这个，排查思路说了，但每个厂的情况不样，产线条件、板子结构、固化设备都有差异。如果你正在被灌封胶气泡、涂层发白、附着力不够这类缠住，可以把工况信息发给我们——基材是什么、清洗方式、灌封方式、固化温度和时间、气泡的形态和分布位置，我们帮你判断出在哪，看不看得出来，都如实告诉你。
从2011年到在，我们看着很多客户从打样、试产、量产路走过来。有些客户合作了十几年，从做电控制板到做汽车电子，产品在变，工序在变，但我们做的事情没变——让电路板在各种环境里活得久点。电路板上那层胶，外人看不见，但它决定了块板子在南方的梅雨季、海边的设备柜、或者发动机舱里多撑几年。
我们做的，就是让它可以多撑几年。
东莞市朗轩电子科技有限公司
