在屏蔽层生产过程中，气泡的产生会直接影响产品的电气性能、机械强度和长期可靠性。气泡的形成通常与材料特性、工艺参数控制及环境因素密切相关，以下是具体原因分析及解决方案：
一、材料因素：树脂体系与助剂的影响
树脂粘度过高
选择低粘度树脂或添加稀释剂降低粘度。
使用真空脱泡设备（如真空搅拌机）在-0.08MPa以下压力下脱泡10-15分钟。
原因：高粘度树脂在流动过程中易包裹空气，形成气泡。例如，环氧树脂或聚氨酯若未充分脱泡，混合时易卷入空气。
解决方案：
固化剂或促进剂选择不当
选用缓凝型固化剂（如芳香胺类）或调整促进剂用量，延长凝胶时间。
分阶段固化：先低温预固化（如60℃/2h），再高温后固化（如120℃/4h），减少反应热集中。
原因：固化剂与树脂反应速度过快，导致局部放热剧烈，气体来不及逸出而形成气泡。
解决方案：
填料或助剂分散不均
使用高速分散机（如砂磨机）将填料分散至粒径≤5μm。
添加有机硅类消泡剂（用量0.1%-0.5%），通过降低表面张力促进气泡破裂。
原因：填料（如二氧化硅、氧化铝）或消泡剂未充分分散，形成局部密度差异，导致气体聚集。
解决方案：
二、工艺参数：混合、成型与固化控制
混合工艺缺陷
采用真空行星搅拌机，在真空条件下以1500-2000rpm转速混合10分钟。
控制混合温度在40-60℃，避免局部过热。
手工搅拌或低速机械搅拌导致空气卷入。
混合温度过高（如＞80℃），加速树脂固化反应，缩短操作时间。
原因：
解决方案：
成型压力不足
提高模压压力至15-20MPa，保压时间延长至5-10分钟。
采用分段加压：先低压（5MPa）排气，再高压（20MPa）固化。
原因：模压或注射成型时压力过低（如＜10MPa），无法将气体完全排出。
解决方案：
固化温度曲线不合理
制定阶梯式升温曲线：60℃/1h→100℃/2h→150℃/4h。
使用红外测温仪实时监测模腔温度，确保温差≤±3℃。
升温速率过快（如＞5℃/min），导致树脂内部应力集中，气体膨胀。
固化温度过低（如＜100℃），固化不完全，残留挥发分。
原因：
解决方案：
三、环境因素：湿度与清洁度控制
环境湿度过高
生产车间湿度控制在≤40%，使用除湿机或空调调节。
树脂储存于干燥柜（温度25℃，湿度＜30%），使用前120℃烘干2h。
原因：树脂吸湿后，水分在固化过程中汽化形成气泡。例如，环氧树脂吸湿率＞0.5%时易产生针孔。
解决方案：
模具或设备污染
定期清洗模具（如超声波清洗），使用硅油类脱模剂（用量0.5-1g/m²）。
设备内壁喷涂聚四氟乙烯涂层，减少气体吸附。
原因：模具表面油污、脱模剂残留或设备内壁锈蚀，导致气体吸附或释放。
解决方案：
四、设备因素：真空系统与排气设计
真空系统性能不足
选用罗茨真空泵（抽气速率≥100L/s），真空度达到-0.095MPa以上。
在模具设计排气槽（深度0.05-0.1mm，宽度2-3mm），促进气体逸出。
原因：真空泵抽气速率过低（如＜50L/s），无法及时排出气体。
解决方案：
注射或模压设备泄漏
定期更换密封圈（如氟橡胶O型圈），合模力调整至设备额定值的80%-90%。
使用压力传感器监测模腔压力，确保无泄漏。
原因：设备密封圈老化或合模不严，导致空气渗入。
解决方案：
五、典型案例与数据支持
环氧树脂模压气泡案例
添加5%活性稀释剂降低粘度至8000mPa·s，真空脱泡15分钟。
模压压力提高至18MPa，采用阶梯升温（60℃/1h→100℃/2h→150℃/4h）。
树脂粘度过高（12000mPa·s），混合时未脱泡。
模压压力不足（8MPa），固化温度曲线不合理（直接升温至150℃）。
问题：某企业生产的屏蔽层模压件表面出现直径0.5-2mm的气泡，良品率仅65%。
分析：
改进：
结果：气泡缺陷率降至3%，良品率提升至92%。
聚氨酯浇注气泡数据
有机硅消泡剂（0.3%用量）：气泡数量减少80%，平均直径≤0.2mm。
聚醚类消泡剂（0.5%用量）：气泡数量减少50%，平均直径0.5-1mm。
实验：对比不同消泡剂效果（有机硅 vs. 聚醚类），在相同工艺下：
结论：有机硅消泡剂在聚氨酯体系中效果更优。
