聲、視電磁轉換器件的環氧樹脂灌封_產品研究_復材學院

　一、引言
　　磁頭是應力敏感電子元器件，是錄音機、錄像機等電子聲、視轉換裝置必不可少的精密電磁轉換元件，是磁記錄系統的心臟。而灌封環氧樹脂是固定磁頭各部件為整體絕緣結構的一種特殊工藝手段。環氧樹脂固化反應進程中，將產生固化收縮應力，從而影響到磁化特性；同時，磁頭運行過程中，受溫度熱脹冷縮的變化，固化物的內應力也隨之變化，使輸出參數隨著變化，將大大降低被灌封器件的精度。因此，應力敏感器件的環氧樹脂灌封配方和工藝，是一項專業性很強的工藝技術，在國內外皆視為技術秘密，公開報導較少。本文僅從灌封角度淺談該項配方設計及工藝過程。
二、環氧樹脂灌封科配方設計要素
　　對于聲、視電磁轉換器件，理想的環氧樹脂灌封材料要滿足以下四個條件：
　　1) 環氧樹脂配方組份和固化物要具有惰性，對被灌封器件材料界面不產生任何化學反應和腐蝕；
　　2) 配方組份固化過程要有盡可能小的固化收縮率；固化物應具備盡可能小的線膨脹系數；使固化物對應力敏感元件產生的壓迫力降低到??；
　　3) 配方組份有較好的流動性與滲透性，保證器件的密封性、粘結性和強度。
　　4) 環氧樹脂固化物有良好的研磨、拋光性能。研磨拋光后，固化物表面光潔如鏡，在磁帶高速運行時，有極小的摩擦力。
　　磁頭的結構較特殊――鈹莫合金磁體、微細漆包銅線、工程塑料支架和不銹鋼外殼等組合成一體，澆注通道狹窄。對于如此特殊結構的組件，使用滲透性好、粘度低、高環氧值和高純度的LE-056環氧樹脂是合理的，這類分子復合結構的環氧樹脂其特性是反應平穩、低應力、韌性。經試用該樹脂固化物緊密，電性能良好，可作為磁頭灌封的基體樹脂。
　　環氧樹脂固化物的性能在很大程度上取決于固化劑及其它輔助材料的性質，為減小內應力和固化收縮率，選用放熱曲線比較平坦的系統，并具有增韌、稀釋雙重特性的反應型增韌劑LDY-052。固化劑選用經過改性的異構化甲基四氫苯酐LHY-918-B；為降低固化物的收縮率和內應力，加入偶聯化硅微粉作填料。經配方設計的環氧樹脂灌封料配方體系，經過系統綜合試驗完全能滿足用磁頭灌封的工藝和技術要求。
　　三、實例
　　按上述環氧樹脂配方組份灌封的產品磁頭其電性能，見表1。在濕熱、高低溫試驗后放音靈敏度及放音頻響變化，見圖l、圖2。在負溫試驗、溫度沖擊試驗后放音靈敏度及放音頻響見圖3、圖4。
　　按本產品技術條件規定，在環境試驗后放音頻響允許變化范圍±2dB，完全符合產品技術指標要求，故可認為該項環氧樹脂灌封料配方及工藝適用于磁頭的封裝。
　　四、結論。
　　1)為求得產品的高質量，除選擇正確的配方外，還必須制定嚴格的操作、固化工藝，才能保證產品有良好的一致性。
　　2)由于灌封與被灌封材料膨脹系數不一致，在界面會產生熱應力，熱應力的大小與溫度變化和材料的彈性模量成正比，亦與材料的膨脹系數差異成正比。因此應選擇灌封料與被灌封材料的膨脹系數相匹配或盡量接近，有利于降低熱應力。
　　表l磁頭灌封后的性能

序號	放音靈敏度；(kv)	放音頻響(dB) 。 8KHz／315Hz
53	0.72	+8.2
54	O．70	+8．O
SS	0.73 ．	+9．S
56	O．68	+8.5
57	O．68	+7．O
S8	O．70	+8．O
59	0.68	+8．O
60	0.70	+9.5
61	0.68	+9.0
62	O．70	+8.5

常態下濕熱、高低溫試驗后

圖1，磁頭灌封后經濕熱、高低溫試驗后的放音靈敏度變化

常態下濕熱、高低溫試驗后

圖2，經濕熱、高低溫試驗后的放音頻響變化

常態下負溫、溫度沖擊試驗后

圖3，高、低溫度沖擊試驗后的放音靈敏度變化

常態下負溫、溫度沖擊試驗后

圖4，溫度沖擊試驗后的放音頻響變化

　3)本配方凝膠時間長，放熱峰溫度低，收縮應力較??；固化物研磨、拋光性極好，拋光面光潔如鏡。這一系列特性均是聲、規電磁轉換器件環氧樹脂灌封技術所要求的。