有机硅增强汽车电子产品的可靠性

　　就像多数有机硅产品一样，灌封剂也能提供多种选择。它们具有高抗剪强度，光学清澈性，阻燃性或极端低温性能。特定材料提供热导性或挥发性，而其它材料用于满足UL规范。

　　有机硅灌封剂通常以无溶剂双组分液体的形式提供，此液体的混合比率为1:1 (基于固化剂)。 而有些配方则设计成10:1的比率。 当以恰当的比例混合时，它们固化成有弹性的无应力弹性体。有些材料室在温下就可以固化，而其它材料则需要加热才可以固化。 有机硅灌封剂的皱缩通常都最小，它们不释放热量 (放热曲线)或有害副产品。即使在完全密闭下，无论厚薄，它们均可固化。

　　绝缘凝胶是特殊等级的灌封剂，能固化成具有良好缓冲、弹性和自我修复性质的极软材料。胶体提供缓解热应力和机械应力的 最佳方法，同时保持弹性体体积稳定。它们特别地用于厚层，用以完全密封更密架构，特别是高密度引线。特别材料用于提高性能，诸如高光学穿透性，耐溶剂性和耐油性，低挥发性或阻燃性。

　　凝胶材料的主要特性是其本身固化后具有粘性表面，这使其能在无需底漆的情况下保持对多数底材的物理粘性。这一粘性使得有机硅在固化胶受损或被切割时能自我修复从而有效的重新密封组装件。这一自

我修复能力也允许在无需牺牲材料保护的情况下直接通过胶体使用探针来进行电路测试。很多其它材料不可能具有同样的允许返工或修理的属性。

　　和其它有机硅材料一样，凝胶也具有良好润湿特性，能与底材和元件紧密接触，使得聚集湿气的微观空隙降低到最小。固化胶体容易排除液态水，允许周围环境的湿气穿透。 由于没有机会在空隙或遮盖的表面中积聚，空气中湿气不具有任何负面影响。

　　有机硅胶体是无溶剂配方，通常以双组分低粘度液体的方式提供，其混合比率为1:1。 但也可以以单组分材料的方式提供，这样就消除了计量和混合的需要。双组分材料能在室温或温和加温下固化，而单组分材料需要加热固化，但是不产生热量或副产品危害。 有些胶体专为用于高速加工的极快速紫外线光固化而设计。 和许多有机硅材料一样，某种阻止固化的杂质可影响凝胶固化。使用常用底材清洁剂，诸如VMS(挥发性甲基硅氧烷)、异丙醇、甲苯或丙酮能得到最佳结果。

　　由于更小发动机舱和耗能组件驱使工程师前所未有地关注除去过量热量的创新技术，汽车控制单元制造商越来越多的关注热界面材料。TIM(热界面材料)是在热源和其它表面或介质(例如散热片或周围空气)之间的热导通道。意识到TIM是电子设计中重要的热阻源后，研究者正逐渐强调这些材料改进散热性的潜力。

　　任何TIM的一个重要特点是它具有与底材紧密接触的能力，这可减小空气空隙，帮助热传递。 由于有机硅材料能获得优异的表面接触和底材无空隙覆盖，TIM经常选择有机硅材料。人们发现有机硅材料在热管理应用中具有出色稳定性，比有机材料暴露于同样条件下更能持久地保持其物理性质。

　　有机硅 TIM可以以不同物理形式生产，包括热导粘结剂，空隙填充剂、凝胶、灌封剂、预成型片，甚至在特定温度下从固体至非流动膏剂的相变材料。 类似于其它有机硅材料，有机硅TIM低模量意味着，它们的弹性足以吸收热膨胀系数(CTE)的差异，不会传递应力至组件或底材。

　　热管理材料能用于特殊条件，包括低挥发性、阻燃性、低粘结厚度或其它要求。因为具有多种物理状态，有机硅TIM能满足不同应用的要求。

　　趋势

　　许多汽车电子产品市场使用的有机粘结剂和保护材料不能承受新设计导致的更高热量。更高可靠性要求也超过传统用于生产元件和电路板的产品极限。更高温度也会加剧热膨胀系数(CTE)的不匹配，增加了元件表面的应力，导致弯曲、物理损坏和过早故障。

　　在目前和刚问世的汽车设计中，发动机舱中的更高温度和增加的电子元件功率（特别是在机电应用或HEV(混合电气车辆)控制单元中）都导致需要更高的耐热性。 此外，光学清澈的有机硅正快速进入汽车市场，这越来越明显地体现在：它们是发光二极管和成型光学仪器和光学感应器稳定性保护的关键因素。

　　由于物理性质和广泛商用的加工属性，有机硅不久会成为汽车电子产品的启动器。通过改进电子、光学电路和组件的性能并减少其故障，有机硅材料设计用于满足汽车工业对更安全，更轻型，更高性能元件的需求– 具有比以往更高的可靠性–能在逐渐恶劣的环境中应用。