Silikonia käytetään laajalti tiivistemateriaalina, tiivisteenä ja...silikonikapselointiaineelektroniikassa, koska se pysyy joustavana, tarttuu hyvin moniin materiaaleihin ja toimii laajalla lämpötila-alueella. Mutta kysymykseen, jonka ostajat ja insinöörit usein kirjoittavat Googleen – "Voiko vesi vuotaa silikonin läpi?" – on tarkka tekninen vastaus:
Vesi voi kulkea silikonin ohi (rakojen, huonon tarttuvuuden tai vikojen läpi) paljon useammin kuin täysin kovettuneen silikonin läpi. Silikonimateriaalit eivät kuitenkaan aina ole täydellinen höyrysulku, jotenvesihöyry voi hitaasti tunkeutua monien silikonielastomeerien läpiajan myötä.
Eron ymmärtäminennestevuotojahöyryn läpäisyon avain oikean silikonikapselointi- tai tiivisteaineen valintaan käyttötarkoitukseesi.
Nestemäinen vesi vs. vesihöyry: Kaksi erilaista "vuotoa"
1) Nestemäisen veden vuoto
Oikein levitetty silikoni estää yleensä nestemäisen veden pääsyn tehokkaasti. Useimmissa tosielämän vioissa vesi pääsee sisään seuraavista syistä:
- Puutteellinen helmien peitto tai ohuet kohdat
- Huono pinnan esikäsittely (öljy, pöly, irrotusaineet)
- Liike, joka rikkoo sidoslinjan
- Ilmakuplat, tyhjät kohdat tai halkeamat virheellisestä kovettumisesta johtuen
- Väärä silikonikoostumus alustalle (heikko tarttuvuus)
Yhtenäinen, hyvin sitoutunut silikonirake kestää roiskeita, sadetta ja jopa lyhytaikaista upotusta rakenteesta, paksuudesta ja sauman geometriasta riippuen.
2) Vesihöyryn läpäisy
Vaikka silikoni olisi ehjä, monet silikonelastomeerit mahdollistavat vesihöyryn hitaan diffuusion. Tämä ei ole näkyvä "vuoto" kuten reikä – pikemminkin kuin kosteus, joka vähitellen siirtyy kalvon läpi.
Elektroniikan suojauksessa tällä erolla on merkitystä: piirilevysi saattaa altistua kosteudelle kuukausien/vuosien ajan, jos silikonikapselointimateriaali on höyryä läpäisevä, vaikka se estäisikin nestemäisen veden pääsyn.
Miksi silikonia käytetään kapselointiaineena
A silikonikapselointiainevalitaan paitsi vedenpitävyyden, myös yleisen luotettavuuden vuoksi:
- Laaja käyttölämpötila:monet silikonit toimivat suunnilleen-50°C - +200°C, erikoistuneiden arvosanojen ollessa korkeammat.
- Joustavuus ja stressin lievitys:Alhainen moduuli auttaa suojaamaan juotosliitoksia ja komponentteja lämpösyklien aikana.
- UV- ja säänkestävyys:silikoni kestää ulkona hyvin verrattuna moniin orgaanisiin polymeereihin.
- Sähköeristys:Hyvä dielektrinen suorituskyky tukee korkeajännitteisiä ja herkkiä elektroniikkamalleja.
Toisin sanoen silikoni parantaa usein pitkäaikaista kestävyyttä, vaikka "täydellinen kosteussulku" ei olisikaan ensisijainen tavoite.
Mikä ratkaisee, läpäiseekö vesi silikonin?
1) Kovettumislaatu ja paksuus
Ohut pinnoite läpäisee vesihöyryn helpommin, ja ohuet helmet vaurioituvat helpommin. Tiivistyksen kannalta tasainen paksuus on tärkeää. Valamisessa/kapseloinnissa paksuuden lisääminen voi hidastaa kosteuden siirtymistä ja parantaa mekaanista suojaa.
2) Tarttuvuus alustaan
Silikoni voi tarttua voimakkaasti, mutta ei automaattisesti. Metallit, muovit ja pinnoitetut pinnat saattavat tarvita:
- Liuotinpyyhin / rasvanpoisto
- Kuluminen (tarvittaessa)
- Silikoniliimaukseen suunniteltu pohjuste
Tuotannossa tarttumisongelmat ovat yleisin syy "vuotoihin", vaikka silikoni itsessään olisikin hienoa.
3) Materiaalivalinta: RTV vs. lisäainekovetus, täytetty vs. täyttämätön
Kaikki silikonit eivät käyttäydy samalla tavalla. Koostumus vaikuttaa:
- Kutistuminen kovettuessa (pienempi kutistuminen vähentää mikrorakoja)
- Modulus (jousto vs. jäykkyys)
- Kemiallinen kestävyys
- Kosteuden diffuusionopeus
Jotkin täytetyt silikonit ja erityiset suojakertoimella varustetut koostumukset heikentävät läpäisevyyttä verrattuna tavallisiin, erittäin hengittäviin silikoneihin.
4) Nivelten suunnittelu ja liike
Jos kokoonpano laajenee/supistuu, tiivisteen on mukauduttava liikkeeseen irtoamatta. Silikonin elastisuus on tässä merkittävä etu, mutta vain jos liitoksen rakenne tarjoaa riittävän liimauspinnan ja välttää teräviä kulmia, jotka keskittävät rasitusta.
Käytännön ohjeita: Milloin silikoni riittää – ja milloin ei
Silikoni on yleensä loistava valinta, kun tarvitset:
- Ulkotilojen säänkestävyys (sade, roiskeet)
- Tärinän-/lämpösyklin kestävyys
- Sähköeristys mekaanisella iskunvaimennuksella
Harkitse vaihtoehtoja tai lisäesteitä, kun tarvitset:
- Pitkäaikainen kosteuden pääsyn esto herkkään elektroniikkaan
- Aito "hermeettinen" tiivistys (silikoni ei ole hermeettinen)
- Jatkuva upotus paine-eroilla
Näissä tapauksissa insinöörit yhdistävät usein strategioita: silikonikapselointi jännityksen poistamiseksi + kotelon tiiviste + muotoutuva pinnoite + kuivausaine tai tuuletuskalvo ympäristöstä riippuen.
Lopputulos
Vesi ei yleensä vuodakauttakovettunut silikoni nesteenä – useimmat ongelmat johtuvat huonosta tarttuvuudesta, raoista tai vioista. Vesihöyry voi kuitenkin läpäistä silikonin, minkä vuoksi "vedenpitävä" ja "kosteudenpitävä" eivät aina ole sama asia elektroniikan suojauksessa. Jos kerrot minulle käyttötapauksesi (ulkokotelointi, piirilevyn valu, upotussyvyys, lämpötila-alue), voin suositella oikeaa silikonikapselointityyppiä, kohdepaksuutta ja validointitestejä (IP-luokitus, liotuskoe, lämpösykli) luotettavuustavoitteidesi mukaisesti.
Julkaisun aika: 16. tammikuuta 2026