Was ist die Anwendung der Silikon-Elektronik?

Mit der raschen Entwicklung der Elektronikindustrie steigen die Anforderungen an die Materialien. Mit ihren einzigartigen Leistungsvorteilen erfüllen Silikonmaterialien die Anforderungen von elektronischen Produkten an Hochtemperaturbeständigkeit, Alterungsbeständigkeit, Isolierleistung und andere Aspekte. Gleichzeitig verfügen Silikonmaterialien auch über gute Verarbeitungseigenschaften und Plastizität, wodurch sie leicht zu elektronischen Bauteilen in verschiedenen Formen und Spezifikationen verarbeitet werden können. Welche Anwendung hat Silikon in der Elektronikindustrie?

Die Entwicklung der Silikon-Elektronikindustrie ist bemerkenswert, da Silikonmaterialien über hervorragende Eigenschaften wie Haftversiegelung, Hoch- und Tieftemperaturbeständigkeit, Wetterbeständigkeit und weitere verfügen. Diese Eigenschaften machen Silikon im Bereich der Elektronik und Elektrogeräte weit verbreitet, beispielsweise als Bindemittel, Dichtungsmassen, Vergussmassen, Gele, Überzugsbeschichtungen, Wärmemanagementmaterialien und sogar als Bauteilverkapselungsmaterialien und Halterbeschichtungen wie Silikonformulierungen.

Die folgenden fünf Aspekte der Anwendung von Silikon in elektronischen Produkten:

• Was ist Silikon?
• Welche Wirkung haben Silicone?
• Warum Silikon in elektronischen Produkten verwenden?
• Wie wird Silikon in der Elektronikindustrie angewendet?
• Wie kann man die Leistung von Elektronikprodukten verbessern?

1. Was ist Silikon?

Silikon ist eine polymerverbindung, die aus Silanverbindungen und organischen Gruppen besteht. Es hat eine Polymerstruktur und organische Verbindungen und kann bei Raumtemperatur zu flammhemmend, hochtemperaturbeständig, oxidationsbeständig und mit guter elektrischer Leitfähigkeit hergestellt werden. Elektronikgrade-Silikon ist für die Herstellung von Elektronikprodukten geeignet.

2. Welche Wirkung hat Silikon?

Elektronikgrade-Silikon ist ein Material mit vielfältigen Einsatzmöglichkeiten, das wichtige Anwendungen im Bereich elektronischer Kontakte findet. Elektronikgrade-Silikon kann die elektrische Leitfähigkeit von Elektronikprodukten verbessern, ist hochtemperaturbeständig und korrosionsbeständig. Mit der stetigen Weiterentwicklung von Elektronikprodukten werden Silikonmaterialien in Zukunft im Bereich elektronikgrade Kontakte noch breiter eingesetzt.

2.1 Vorteile

Silikon hat Leitfähigkeit, Hitzebeständigkeit, chemische Stabilität und andere Eigenschaften und spielt im Bereich elektronischer Kontakte eine wichtige Rolle. Konkret sind die Auswirkungen von Silikon auf elektronische Kontakte hauptsächlich die folgenden:

(1) Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit

Silikon hat ausgezeichnete leitende Eigenschaften und kann die Leitfähigkeit elektronischer Kontakte verbessern, sodass Elektronikprodukte empfindlicher und genauer werden.

(2) Verbesserung der Hitzebeständigkeit

Silikon ist hochtemperaturbeständig und kann zur Herstellung von Hochtemperatur-Elektronikprodukten verwendet werden, wie z. B. Hochtemperaturkondensatoren und Halbleiterchips.

(3) Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit

Silikon hat antioxidative, korrosionsbeständige und andere Eigenschaften und kann zur Herstellung von korrosionsbeständigen Beschichtungen für elektronische Produkte verwendet werden, um die Lebensdauer elektronischer Produkte zu verlängern.

2.2 Welche Anwendungen hat Silikon?

Silikon wird häufig im Bereich elektronischer Kontakte eingesetzt und umfasst hauptsächlich die folgenden Aspekte:

(1) Flexible Touchscreens

Silikon Materialien verfügen über ausgezeichnete Flexibilität und Leitfähigkeit und können zur Herstellung flexibler Touchscreens verwendet werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Glasmaterialien sind Silikontouchscreens nicht leicht zerbrechlich, leicht, haben eine gute Lichtdurchlässigkeit und können die Benutzerfreundlichkeit und das Nutzererlebnis des Produkts erheblich verbessern.

(2) Korrosionsschutzbeschichtung

Silikonmaterialien besitzen Eigenschaften wie Hochtemperatur- und Korrosionsbeständigkeit und können zum Beschichten der Oberfläche elektronischer Produkte verwendet werden, um eine antikorrosive Wirkung zu erzielen. Beispielsweise können im Bereich der Automotive-Elektronik Silikonmaterialien zur Herstellung von Antikorrosionsbeschichtungen für elektronische Steuerungssysteme eingesetzt werden, was die Stabilität und Lebensdauer elektronischer Produkte verbessern kann.

(3) IC-Verkapselung

Silikonmaterialien können auch im Bereich der IC-Verkapselung eingesetzt werden und ermöglichen die Herstellung von Verkapselungsmaterialien mit hervorragenden Eigenschaften wie hoher Verstärkung, Hitzebeständigkeit, niedrigen dielektrischen Eigenschaften, niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten und anderen Merkmalen.

3. Warum Silikon in elektronischen Produkten verwenden?

Hitze (insbesondere in Kombination mit hoher Luftfeuchtigkeit und anderen ungünstigen Umgebungsbedingungen) führt häufig zu Bauteilausfällen. Bei weiten Temperaturschwankungen, wie sie in der Automobiltechnik üblich sind, erleiden Steckverbinder und Bauteile eine durch Wärmeausdehnung und -kontraktion verursachte Ermüdung, die zu mechanischen Ausfällen führen kann. Metallische Dendriten können in den engen Räumen zwischen Leiterbahnen wachsen und letztendlich Kurzschlüsse und Bauteilausfälle verursachen. Es wurde auch festgestellt, dass die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Halbleiterbauelementen von der Temperatur am Anschlusspunkt abhängt und dass eine Senkung der Temperatur um 10–15°°C die Lebensdauer der Bauteile verdoppeln kann.  

(1) Dielektrische Eigenschaften

Silikonmaterialien werden für elektronische Anwendungen eingesetzt; eine ihrer nützlichen Eigenschaften sind stabile dielektrische Eigenschaften über einen weiten Temperatur- und Frequenzbereich. Die intermolekularen Kräfte von Silikonpolymeren ändern sich über die Zeit sehr wenig (selbst bei großen Temperaturschwankungen), was zu sehr stabilen physikalischen und elektrischen Eigenschaften führt.

(2) Niedriger Modul

Ein niedriger Modul ist auch wichtig zur Stressentlastung elektronischer Baugruppen, da Elastomere helfen können, die Auswirkungen von Vibrationen zu reduzieren und Unterschiede in der Wärmeausdehnung aufzufangen, die empfindliche Bauteile und Substrate beschädigen können. Im typischen Betriebstemperaturbereich der Automotive-Elektronik weisen aktuelle Silikonformulierungen keinen Glasübergang (Tg) auf, sodass der Modul über den gesamten Zyklus ziemlich konstant bleibt. Dieses Verhalten unterscheidet sich erheblich von den in der Elektronik verwendeten elastomeren Epoxidharzen. Der Modul elastomerer Epoxidharze steigt zwischen den in Automobilanwendungen häufig auftretenden extrem hohen und niedrigen Temperaturen um mehr als drei Größenordnungen an.

(3) Chemisch inert

Aushärtende Silikone sind chemisch inert und extrem stabil. Viele Produkte behalten ihre physikalischen Eigenschaften auch bei Betriebstemperaturen im Bereich von 250°C (-50°c bis +200°c). Dies macht Silikon zu einem der chemischen Materialien, die rauen Umgebungen standhalten können (den rauen Umgebungen, in denen Automotive-Elektronik betrieben werden muss).

4. Wie werden Silicone in der Elektronikindustrie eingesetzt?

In der Elektronikindustrie wird Silikon häufig als Sammelbegriff für verschiedene polymere Materialien verwendet, und die meisten kommerziellen Silikonformulierungen basieren auf der PDMS (Polydimethylsiloxan)-Molekülformel. Hersteller elektronischer Komponenten bieten Silikonformulierungen in Form von Klebstoffen, Dichtstoffen, Vergussmassen, Gelen, formangepassten Beschichtungen, Wärmemanagementmaterialien und sogar Bauteilvergussmassen und Halterbeschichtungen an. Darüber hinaus ist Silizium das Grundmaterial von Silikonen. Reines Silizium ist ein Halb und das primäre Material für die meisten aktiven Halbleiterbauelemente.

4.1 Bindemittel/Dichtungsmasse

Sie werden hauptsächlich zum Verkleben von Komponenten in elektronischen Modulen oder zum Vergießen von Gehäusen verwendet, um Staub, Wasser oder andere Verunreinigungen zu isolieren. Der Hauptvorteil von Silikondichtungsklebstoffen liegt in ihrem Potenzial, die Zuverlässigkeit durch ihre einzigartige Elastizität und Spannungsabnahme zu verbessern. Wenn sich Komponenten und Leiterplatten aufgrund schneller Temperaturzyklen ausdehnen und zusammenziehen, helfen elastomere Silikonbinder, die Wärmeausdehnung aufzunehmen und Spannungen zu vermeiden, die andernfalls durch einen starren Binder auf die Komponente übertragen würden. Ihre einzigartige Temperaturbeständigkeit ermöglicht es ihnen, unter extremen Temperaturen und wiederholten thermischen Schocks widerstandsfähig zu bleiben.

In der Automobil-Elektronik ist es besser, elektronische Silikondichtungsklebstoffe mit guter Haftfestigkeit auf vielen Substraten (eloxiertes Aluminium) zu verwenden, die ihre Eigenschaften über lange Zeiträume in einer Vielzahl von Einsatzumgebungen beibehalten. Aufgrund ihres niedrigen Moduls nach dem Aushärten sind Silikonbinder sehr wirksam bei der Beseitigung thermischer und mechanischer Spannungen, was die Zuverlässigkeit und Lebensdauer erheblich verbessert.

Wenn die Wärmeableitung ein Problem darstellt, kann die Verwendung von wärmeleitenden Materialien die Wärmeleitfähigkeit von Silikonbindern erheblich verbessern. Wärmeleitende Silikonbinder sind darauf ausgelegt, Wärme von elektronischen Komponenten und Schaltkreisen abzuleiten, was zu einer höheren Zuverlässigkeit und längeren Lebensdauer von Komponenten in Motorkompartimenten unter Hochtemperaturbedingungen führt.  

XJY-8206 Pulverserie Methylvinyl-MQ-Silikonharze Kann zur Herstellung von hochklaren, hochharten VMQ-Silikonkautschuk, RTV-Silikon und anderen LSR verwendet werden.

XJY-8206N-Lösungsserie Methylvinyl-MQ-Silikonharz + Vinylpolydimethylsiloxan kann zur Herstellung eines Zweikomponenten-Dichtungsmaterials verwendet werden.

4.2 Überzugsbeschichtung

Wird für Leiterplaten und Bauteile in der Dünnschicht eingesetzt, um den Umwelt- und mechanischen Schutz zu erhöhen und die Lebensdauer erheblich zu verlängern. Silikon-Formschutzbeschichtungen schützen Bauteile und Schaltungen vor Feuchtigkeit und Verunreinigungen und helfen, Kurzschlüsse und Korrosion an Leitern und Lötstellen zu verhindern. Sie schützen auch empfindliche Bauteile und Schaltungen vor Lösungsmitteln und Kratzern.   

One of the key factors in protecting circuits with form-fitting coatings is their ability to obtain complete coverage of all surfaces with good adhesion. Silicones’ very low surface tension and excellent wetting characteristics help to achieve a void-free bond, resulting in overall reliability by not allowing any space for moisture to condense. Silicone breathability means that any moisture below the coating can dissipate and moisture in liquid form can escape.  

Traditionell durch Sprühen, Tauchen, Spritzen oder Fließbeschichtung aufgetragen, werden Silikone zunehmend in der selektiven Beschichtung und automatisierten Beschichtung eingesetzt, was eine hochautomatisierte Verarbeitung ermöglicht. Einige Formulierungen sind für die Raumtemperatur- oder wärmebeschleunigte Aushärtung ausgelegt, während andere speziell für die Hochgeschwindigkeits- und Hochtemperaturverarbeitung entwickelt wurden.

4.3 Silikon-Vergussmassen

Eine zunehmende Anzahl von Silikon-Vergussmassen mit Selbsthaftfähigkeit, die nach dem Aushärten und Erhitzen auf über 100 °C ° C, sie können gut mit vielen gängigen Substraten verbunden werden. Andere Materialien erfordern einen Primer, um eine vollständige Haftung zu erreichen. Tests (oder beschleunigte Tests) unter Bedingungen, die nahe an der tatsächlichen Verwendung liegen, sind entscheidend für die Vorhersage der Langzeitleistung in jeder Anwendung.

Silikon-Vergussmassen werden typischerweise als lösungsmittelfreie, zweikomponentige Flüssigkeiten im Mischverhältnis 1:1 (bezogen auf das Härter) geliefert. Einige Formulierungen sind für ein Verhältnis von 10:1 ausgelegt. Bei korrektem Mischverhältnis härten sie zu einem flexiblen, spannungsfreien Elastomer aus. Einige Materialien härten bei Raumtemperatur aus, während andere Wärme zur Aushärtung benötigen. Silikon-Vergussmassen setzen typischerweise keine Wärme (exothermer Verlauf) oder schädliche Nebenprodukte frei. Sie sind sowohl in der Dicke als auch in der Breite aushärtbar, auch unter vollständiger Umhüllung.

XJY-8205 Methyl-MQ-Silikonharz ist ein festes Pulverharz, das als Verstärkungsmaterial für flüssiges Silikonkautschuk verwendet werden kann. Durch die Zugabe von Silikon-MQ-Harz in die Vergussmasse kann die Beständigkeit gegen hohe und niedrige Temperaturen verbessert werden, um die Lebensdauer einer Vielzahl von Materialien zu verlängern. Es kann auf alle Arten von elektronischen Komponenten in der Stromversorgung angewendet werden, einschließlich Leiterplatten.

4.4 Silikongel

Das Hauptmerkmal des Gelmaterials ist, dass es nach dem Aushärten selbst eine klebrige Oberfläche hat, die es ermöglicht, ohne Primer eine physikalische Haftung an den meisten Substraten aufrechtzuerhalten. Diese Haftung ermöglicht es dem Silikon, sich selbst zu heilen, wenn das ausgehärtete Gel beschädigt oder geschnitten wird, wodurch die Baugruppe effektiv wieder versiegelt wird. Diese Selbstheilungsfähigkeit ermöglicht auch Schaltungsprüfung mit Sonden direkt durch das Gel, ohne den Materialschutz zu opfern. Viele andere Materialien können nicht dieselben Eigenschaften aufweisen, die eine Nacharbeit oder Reparatur ermöglichen.

5. Wie können Elektronikprodukte besser funktionieren?

Silikone werden aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften und weithin kommerziell verfügbaren Verarbeitungsattribute bald der Ausgangsstoff für Automobilelektronik sein. Durch Verbesserung der Leistung und Minimierung von Ausfällen in elektronischen und optischen Schaltkreisen sowie Komponenten sind Silikonmaterialien darauf ausgelegt, den Bedarf der Automobilindustrie und von Mobiltelefonen nach sichereren, leichteren, leistungsfähigeren Komponenten zu erfüllen – mit größerer Zuverlässigkeit als je zuvor – die in zunehmend raueren Umgebungen eingesetzt werden können. Wie können Sie die Wettbewerbsfähigkeit Ihrer Produkte verbessern?

XJY Silikone ist einer der führenden Silikon MQ-Harz und VMQ-Silikon Hersteller in China mit mehr als 30 Jahren F&E- und Fertigungserfahrung in der Silikonindustrie und mehr als 15 verwandten Patenten und technischer Unterstützung. Unser Silikon-Rohstoffprodukte können die Bedürfnisse der Elektronikbereich und unterstützen die Bereitstellung diversifizierter maßgeschneiderter Lösungen.