Elektronisches Silikon

Vorteile von Silikonen im Elektronikbereich

Elektronische Komponenten werden manchmal in Silikon eingekapselt, um die Stabilität gegen mechanische und elektrische Schocks, Strahlung und Vibration zu erhöhen – ein Verfahren, das als “Verguss” bezeichnet wird. Silikone werden dort eingesetzt, wo unter harten Bedingungen wie im Weltraum (Satellitentechnik) Haltbarkeit und Hochleistung von Komponenten gefordert sind. Silikone haben zudem den Vorteil geringer Wärmeentwicklung während der Aushärtung, niedriger Toxizität, guter elektrischer Eigenschaften und hoher Reinheit.

 

Die breite Akzeptanz von Silikonen in der Elektronikindustrie ist auf mehrere technische und mechanische Eigenschaften zurückzuführen, darunter:

• Mechanische Festigkeit
• Dielektrische Festigkeit
• Feuchtigkeitsbeständigkeit
• Niedriger Elastizitätsmodul zum Schutz vor inneren Spannungen
• Dämpfungseigenschaften
• Umgebungsbeständigkeit
• Hervorragende Haftung bei Bedarf
• Flammwidrigkeit, UL-94-Brennbarkeit
• Optische Klarheit oder thermische Beständigkeit über einen weiten Temperaturbereich

Hochleistungsfähige elektrische Materialien auf Silikonbasis finden zunehmend Eingang in die immer anspruchsvolleren elektronischen und elektrischen Anwendungen von heute. Raumtemperaturvernetzende Silikone werden in diesem Bereich aufgrund ihres dauerhaft flexiblen Kautschukcharakters häufig eingesetzt. Silikone können empfindliche elektronische Bauteile, Halbleiter und Geräte vor Hitze, Verschmutzung und versehentlicher Beschädigung schützen und abdichten und helfen so, eine kontinuierliche Stromversorgung sicherzustellen.

Elektronische Anwendungen

Die Elektronikindustrie umfasst eine Vielzahl technischer Kategorien – von Bauteilen und elektronischen Komponenten bis hin zu Fertigprodukten; die Produktformen sind divers und nutzen unterschiedliche Silikonprodukte. So erfordern das Verkleben und Fixieren elektronischer Komponenten Silikonklebstoffe, das Vergussverfahren für elektronische Bauteile und Leiterplatten Silikonvergussmassen, wasserdichte Abdichtungen für Gehäuseverbindungen Silikondichtstoffe, und zum Schutz von Leiterplatten, Modulen und Geräten werden Silikonbeschichtungsmaterialien eingesetzt ...

Wie erfolgt die Klassifizierung von Elektronik-Silikon in elektronischen Anwendungsprodukten?

Produkt	Materialtyp	Leistungsmerkmale	Application
Silikonkleber	Einkomponenten-Feuchtigkeitshärtendes RTV (entwässert), Zweikomponenten-Kondensationshärtend	Gute Haftung, schnelle Aushärtung, geeignete Rheologie, anpassungsfähig an verschiedene Einsatzumgebungen	Verwendung zum Verkleben und Fixieren verschiedener elektronischer Bauteile (wie Kondensatoren, Widerstände, Induktoren etc.) und mechanischer Teile (wie Lüfter, Kühlkörper, Paneele etc.).
Silikondichtstoff	Einkomponenten-Feuchtigkeitshärtendes RTV (entwässert), Zweikomponenten-Kondensationshärtend	Wasser- und feuchtigkeitsdicht, hervorragende Haltbarkeit, geeignete Aushärtungstemperatur, anpassungsfähig an verschiedene Einsatzumgebungen.	Verwendung zum Ausfüllen von Fugen an Gehäuseverbindungen und zur wasserdichten Abdichtung von Gehäusen, Gehäusedeckeln und Verbindungsstellen etc. Dient zum Ausfüllen von Konstruktionsfugen zur Abdichtung.
Silikon-Vergussmasse	Einkomponenten-RTV, Zweikomponenten-RTV, Silikongel und RTV	Mit guter Fließfähigkeit und Flexibilität, geeigneter Aushärtungsgeschwindigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Isolierung, Flammhemmung, Wasser- und Feuchtigkeitsschutz, Schwingungsdämpfung und Stoßabsorption, leicht nachzuarbeiten und zu überarbeiten	Verwendung zum Vergüssen verschiedener elektronischer Geräte, die unter rauen Bedingungen arbeiten, sowie hochwertiger Präzisions-/empfindlicher Elektronik, wie z.B.: LEDs, Displays, Photovoltaikmaterialien, Dioden, Halbleiterbauelemente, Kfz-Zündspulen HIV, Fahrzeugsteuergeräte ECU, etc.
Silikon Wärmeleitend	Silikonöl, RTV (Dichtstoff, Vergusskleber), HTV (Dichtung), Silikongel	Mit hervorragender Wärmeleitfähigkeit, hohe Zuverlässigkeit im thermischen Zyklus, mit Überarbeitungsmöglichkeit	Verwendung bei hochleistungsfähigen wärmeerzeugenden Bauteilen, Komponenten zur Wärmeableitung, thermischen Verbindung, thermischen Abdichtung, thermischen Verguss, wie z.B. CPUs, LED-Treiber, 5G-Kommunikationsmodule, Elektrofahrzeuge, Hochspannungsverteilerkästen, etc.
Silikonbeschichtung	Einkomponenten-Kondensations-RTV, Silikongel, Fluorsilikonharz (modifiziertes Silikon)	Hervorragende Fließfähigkeit ermöglicht Pinsel- oder Sprühauftrag, gute Haftung, geringe Volumenschrumpfung, ausgezeichnete Temperaturbeständigkeit	Verwendung zum Wasser-, Feuchtigkeits- und Staubschutz von Leiterplatten und elektrischen Modulen, Vermeidung von Kurzschlüssen und Korrosion an Leitern und Lötstellen.
Elektronische Silikonprodukte	HTV, LSR	Beständig gegen Hoch- und Niedrigtemperaturen, witterungsbeständig, beständig gegen Druckverformung, gute elektrische Eigenschaften, physiologisch inert, atmungsaktiv	Eingesetzt bei der Herstellung verschiedener Arten von elektronischen und elektrischen Schlüsseln, elektrischen Isolationskomponenten, Dichtungen, Dichtungsscheiben, diversen Teilen, Handyhüllen, Armbändern, Tablet-PC-Hüllen, Uhren mit Gummi, Bluetooth-Kopfhörern und anderen elektronischen Produktzubehörteilen.
Andere	——	——	Silicium-Trennfolie kann als laminiertes Isolationsfolie und Schutzfolie für die PCB- und LED-Branche verwendet werden: Silicium-Formmasse kann beispielsweise für Vergussmassen in der Elektronikindustrie genutzt werden.

1. Silikon-Dichtungsmasse

Elektroniktaugliche Silikonklebstoffe und Dichtungsmassen sind das gängige Material zur Isolierung korrosionsempfindlicher elektronischer Bauteile.

 

Elektronischer Silikondichtstoff ist ein Verbundmaterial, das vor der Aushärtung flüssig ist, eine gewisse Fließfähigkeit besitzt und unter bestimmten Zeit-, Temperatur- oder anderen Bedingungen zu einem Elastomer aushärtet. Seine Hauptfunktion dient dem Kleben, Dichten, Vergießen und Beschichten zum Schutz elektronischer Komponenten und spielt eine Rolle bei Wasserdichtheit, Feuchtigkeitsabwehr, Staubschutz, Korrosionsbeständigkeit und Stossdämpfung. Um elektronische Produkte vor den Einflüssen der natürlichen Umgebung zu schützen und ihre Lebensdauer zu verlängern, werden höhere Anforderungen an die Witterungsbeständigkeit, Wärmeableitung, Stossfestigkeit und Wasserbeständigkeit von Elektrogeräten gestellt.

 

Silikondichtstoff verfügt über stabile physikalische und chemische Eigenschaften, gute Hoch- und Tieftemperaturbeständigkeit, schnelle Arbeitsweise, sobald der Aushärtungsmechanismus mit Luft in Berührung kommt, und kann im Bereich von -50 bis 200 °C langfristig mit stabiler Leistung arbeiten. Aufgrund seines hohen Oberflächenwiderstands, guter dielektrischer Eigenschaften und Widerstandsfähigkeit gegen Kriechstrom weist er ausgezeichnete elektrische Leistung und Isolierfähigkeit auf. Nach dem Vergießen verbessert er effektiv die Isolierung zwischen internen Komponenten und Leitungen und erhöht die Stabilität elektronischer Bauteile. Elektronischer Silikondichtstoff ist nach korrekter Aushärtung weich, und höhere Luftfeuchtigkeit beschleunigt die Aushärtung, was die meisten mechanischen Spannungen beseitigen und Dämpfungsschutz bieten kann.

 

Daher eignen sich Silikondichtstoffe ideal für die von Elektrogeräten geforderten elektrischen Eigenschaften, werden in der Branche immer mehr eingesetzt und von immer mehr Kunden anerkannt.

 

Während des Leiterplattenprozesses von elektronischem Silikondichtstoff werden die Polymerkörper eng miteinander verbunden, um eine gute Haftkraft zu bilden und nicht leicht durch äußere Kräfte auseinandergezogen zu werden. Als ob sie eine Anziehungskraft hätten, verflüchtigen sie sich nicht und brechen nicht. Um den Klebeeffekt zu gewährleisten, nicht zu dick auftragen, nur gleichmäßig. Ist die Klebstoffschicht zu dick, beeinflusst dies die Haftung und entfaltet keine gute Klebewirkung. Beim Auftragen nicht zu gierig sein, lediglich die Dichtung fertigstellen.

2. Silikon-Vergussmasse

Elektroniktaugliche Silikon-Vergussmasse verfügt über eine stabile dielektrische Isolierung, was einen effektiven Schutz vor Umweltschmutz und isolierenden Korrosionen bei empfindlicher Elektronik darstellt. Gleichzeitig kann sie Spannungen durch Stöße und Vibrationen in einem großen Temperatur- und Feuchtigkeitsbereich abbauen. Basierend auf dem Kondensationssystem und dem Additiv-Härtungssystem ist keine Sekundärhärtung erforderlich, was spezielle Anforderungen an Klebung, Wärmeleitung, Flammwidrigkeit und hohe Transparenz erfüllt. Nach der Aushärtung wird sie zu einem flexiblen Elastomer; Die Aushärtungsgeschwindigkeit ist gleichmäßig und hängt nicht von der Dicke der Vergussmasse und dem Abdichtungsgrad der Umgebung ab.

 

Wärmeleitende Vergussmasse ist ein zweikomponentiger Silikon-Wärmeleitkleber, der empfindliche Schaltungen und Bauteile langfristig zuverlässig bei wechselnden Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen schützt. Er verfügt über ausgezeichnete elektrische Isolierfunktionen bei isolierender Korrosionsempfindlichkeit in der Elektronik, kann Umweltschmutz standhalten und Schäden durch Umweltfaktoren wie Spannung, Sensorik und Feuchtigkeit vermeiden. Er ist besonders geeignet für Produkte, die eine gute Wärmeableitung der Vergussmaterialien erfordern. Wärmeleitende Vergussmasse besitzt hervorragende physikalische und chemische Beständigkeit. Nach dem 1:1-Mischen kann sie bei Raumtemperatur oder durch schnelles Erwärmen aushärten, mit minimaler Schrumpfung, keiner Wärmeentwicklung während des Aushärtungsprozesses, ohne Lösungsmittel oder Aushärtungsnebenprodukte, reparierbar und kann tief in das Elastomer eindringen.

3. Halbleiter

Die Herstellung von Halbleiterchips umfasst fünf Produktionsstufen: Wafervorbereitung, Waferfertigung, Wafertest/-auswahl, Montage und Verpackung sowie Endprüfung, die voneinander unabhängig sind, während Silizium-Spezialgase mehr oder weniger bei jedem Schritt beteiligt sind.

 

Zum Beispiel ist es notwendig, durch Gasgemische einen festen Film auf der Oberfläche des Siliziumwafers abzuscheiden, um dem Reaktionssystem die erforderliche Energie bereitzustellen, ein Prozess, der als “chemische Gasphasenabscheidung (CVD)” bezeichnet wird. Der chemische Gasphasenabscheidungsprozess ist in drei wichtige Phasen unterteilt: die Diffusion des Reaktionsgases zur Substratoberfläche, die Adsorption des Reaktionsgases auf der Substratoberfläche, die chemische Reaktion auf der Substratoberfläche zur Bildung fester Ablagerungen, und die gasförmigen Nebenprodukte werden von der Substratoberfläche entfernt.

 

Dazu gehören Organosilans. Organosilan ist eines der Hauptmedien, das bei dem Ätzprozess eingesetzt wird. Derzeit gibt es mehr als 110 Spezialgase, die in der Halbleiterindustrie verwendet werden, von denen 20-30 gängig sind. Darunter, XJY-706 1,1,3,3-Tetramethyldisiloxan und XJY-705 1,3,5,7-Tetramethylcyclotetrasiloxan kann bei der chemischen Gasphasenabscheidung zur Abscheidung von Siliziumfilmen verwendet werden.

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