العازل هو أي وسط عازل بين موصلين. ببساطة، إنها مادة غير موصلة للكهرباء. تُستخدم المواد العازلة لصنع المكثفات، ولتوفير حاجز عازل بين موصلين (على سبيل المثال، في الدوائر المتقاطعة والمتعددة الطبقات)، ولتغليف الدوائر.

خصائص عازلة

راتنجات الايبوكسي عادة ما يكون لها الخصائص العازلة الأربعة التالية: VR، Dk، Df وقوة العزل الكهربائي.

• مقاومة الحجم (VR): يتم تعريفها على أنها المقاومة المقاسة من خلال المادة عند تطبيق الجهد لفترة زمنية محددة. وفقًا لـ ASTM D257، بالنسبة لمنتجات العزل، عادةً ما تكون أكبر من أو تساوي 0.1 تيرا أوم متر عند 25 درجة مئوية وأكبر من أو تساوي 1.0 ميجا أوم متر عند 125 درجة مئوية.
• ثابت العزل الكهربائي (دك): يتم تعريفه على أنه قدرة المادة على تخزين الشحنة عند استخدامها كمكثف عازل. وفقًا لمعيار ASTM D150، تكون عادةً أقل من أو تساوي 6.0 عند 1 كيلو هرتز و1 ميجا هرتز، وهي قيمة بلا أبعاد لأنه يتم قياسها كنسبة.
• عامل التبديد (Df) (المعروف أيضًا بعامل الخسارة أو فقدان العزل الكهربائي): يتم تعريفها على أنها الطاقة التي يتبددها الوسط، وعادة ما تكون أقل من أو تساوي 0.03 عند 1 كيلو هرتز، وأقل من أو تساوي 0.05 عند 1 ميجا هرتز.
• قوة العزل الكهربائي (تسمى أحيانًا جهد الانهيار): هو أقصى مجال كهربائي يمكن أن تتحمله المادة قبل الانهيار. هذه خاصية مهمة للعديد من التطبيقات التي تتطلب تشغيل تيارات أو أمبيرات عالية. كقاعدة عامة، تبلغ قوة العزل الكهربائي لراتنجات الإيبوكسي حوالي 500 فولت لكل مل عند 23 درجة مئوية للمنتجات العازلة. وكمثال عملي، إذا كانت الدائرة الإلكترونية تحتاج إلى مقاومة 1000 فولت، فيجب توفر ما لا يقل عن 2 مل من الإيبوكسي العازل.

يمكن تحديد المقاومة الحجمية، وثابت العزل الكهربائي، وعامل التبديد بشكل تجريبي من قبل الشركة المصنعة للمادة اللاصقة؛ ومع ذلك، تعتمد قوة العزل الكهربائي على التطبيق. يجب على مستخدمي راتنجات الإيبوكسي التحقق دائمًا من قوة العزل الكهربائي للمادة اللاصقة لتطبيقهم الخاص.

تقلب خصائص العزل الكهربائي

ستختلف العديد من خصائص العزل الكهربائي بعوامل لا علاقة لها بخصائص المادة المضيفة، مثل: درجة الحرارة والتردد وحجم العينة وسمك العينة والوقت. بعض العوامل الخارجية وكيفية تأثيرها على النتائج النهائية.

• الواقع الافتراضي ودرجة الحرارة

مع زيادة درجة حرارة المادة، ينخفض VR. وبعبارة أخرى، فإنه لم يعد عازلا. السبب الرئيسي لذلك هو أن المادة أعلى من درجة حرارة التزجج (Tg) وأن الحركة الجزيئية للمونومرات المتشابكة في شبكة البوليمر تكون في أعلى مستوياتها. وهذا لا يعني انخفاض العزل مقارنة بدرجة حرارة الغرفة فحسب، بل يؤدي أيضًا إلى انخفاض القوة والختم.

• دك ودرجة الحرارة

يزداد ثابت العزل الكهربائي لراتنجات الايبوكسي المعالجة بدرجة حرارة الغرفة مع ارتفاع درجة الحرارة. على سبيل المثال، القيمة هي 3.49 عند 25 درجة مئوية، وتصبح 4.55 عند 100 درجة مئوية، و5.8 عند 150 درجة مئوية. بشكل عام، كلما ارتفعت قيمة Dk، قل عزل المادة كهربائيًا.

• Dk والتردد (Rf)

وبشكل عام، يتناقص Dk مع زيادة التردد. كما هو موضح في تأثير درجة الحرارة على Dk، فإن راتنجات الإيبوكسي المعالجة بدرجة حرارة الغرفة لها قيمة Dk تبلغ 3.49 عند 60 هرتز، وقيمة Dk تبلغ 3.25 عند 1 كيلو هرتز وقيمة Dk تبلغ 3.33 عند 1 ميجا هرتز.

وبعبارة أخرى، مع زيادة التردد الراديوي، تزداد الخصائص العازلة للمادة اللاصقة. ولذلك، كلما انخفضت قيمة Dk، كلما عملت المادة كعازل.

التطبيقات المشتركة

تُستخدم المواد اللاصقة العازلة في معظم تطبيقات أشباه الموصلات والتعبئة الإلكترونية. تتضمن بعض الأمثلة ما يلي: الحشو السفلي لشريحة أشباه الموصلات، ووضع SMD على مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور والركائز، وتخميل الرقاقة، والقمم الكروية للدوائر المرحلية، وغمس الحلقة النحاسية، وتغليف وتغليف ثنائي الفينيل متعدد الكلور بشكل عام. تتطلب جميع هذه المناطق أقصى قدر من العزل للتخلص من أي ماس كهربائي ومنعه.

منتجات العزل

تقدم Epoxy Technologies مجموعة واسعة من المنتجات للتطبيقات العازلة التي تتميز بخصائص هيكلية وبصرية وحرارية بالإضافة إلى خصائص عازلة جيدة. جميع المنتجات العازلة هي عوازل كهربائية، ولكن الكثير منها موصل للحرارة أيضًا.