ポッティング用定量吐出ディスペンサ｜配合比の管理が求められる2液性樹脂への対応

ポッティング用定量吐出ディスペンサ

ポッティングは、ケース内部に収められた電子部品や基板を樹脂で満たし、硬化させることで封止・絶縁・保護を行う工程です。樹脂が硬化することで、電気絶縁・防水・防湿等の効果が得られます。

ポッティングに用いられる樹脂には、主に1液性樹脂と2液性樹脂があります。ポッティングの効果を十分に得るためには、ケース内部に隙間なく満たした樹脂を硬化させることに加え、対象となる部品の使用環境および求められる性能に適した樹脂を選ぶことが重要です。例えば、1液性樹脂を用いる場合、湿気硬化型は表面から硬化が進むためケースの深部まで硬化しにくく、加熱硬化型では高温で加熱することによる部品へのダメージが懸念されます。こうした場合に有力な選択肢となるのが、主剤と硬化剤を混ぜ合わせて硬化させる2液性樹脂です。

2液性樹脂は化学反応によって固まるため、深部まで硬化が進みやすく、ケース内部を隙間なく樹脂で満たして硬化させるポッティングに適しています。また、常温硬化型を選ぶことにより、加熱せずに硬化させることも可能です。組み合わせる硬化剤の種類を変えることで、耐熱性・耐薬品性など、用途に応じたさまざまな特性を付与できる特長もあります。

2液性樹脂の性能を十分に引き出すには、主剤と硬化剤を樹脂メーカーが規定する配合比で計量し、確実に混合することが欠かせません。また、混合後は時間の経過とともに硬化が進むため、可使時間（ポットライフ）内に必要な量を注入する必要があります。

この計量・混合・注入を行うために用いられるのが、2液型の定量吐出ディスペンサです。

2液性樹脂を用いるポッティングにおける課題

配合比のずれによる品質への影響

樹脂メーカーが規定する配合比からずれると、主剤と硬化剤の化学反応が正常に進まず、樹脂の未硬化や硬化不良により、封止・絶縁等の性能が低下する場合があります。そのため、ポッティングにおいて主剤と硬化剤を正確な配合比で計量することが重要です。

混合不足による硬化不良

主剤と硬化剤の混合が不十分だと、配合比どおりに計量していても樹脂が固まらないといった硬化不良を引き起こす場合があります。そのため、ポッティングで2液性樹脂の性能を十分に引き出すには、計量だけでなく確実に混合することも求められます。

可使時間の経過による吐出不良

主剤と硬化剤を混合した後、使用可能な最長の時間を可使時間といいます。高温になるほど化学反応が速く進むため、この時間は短くなります。可使時間を過ぎると混合した樹脂が硬化し、吐出が行えなくなります。

ナカリキッドコントロールの定量吐出ディスペンサによる解決策

容積計量方式による配合比どおりの計量

ナカリキッドコントロールの定量吐出ディスペンサには、2液性樹脂を扱う2液型ディスペンサがあります。2液型ディスペンサは、配合比どおりに計量が行えるよう、主剤と硬化剤をそれぞれ計量するポンプを備えています。計量ポンプには容積計量方式を採用しており、ピストンの径と動いた距離（ストローク）による体積で吐出量が決まるため、材料液の粘度変化による吐出量のばらつきを抑えられます。

ミキサによる確実な混合

主剤と硬化剤を確実に混合するために、ミキサを使用します。ディスペンサで使用するミキサには、主に「スタティックミキサ」と「ダイナミックミキサ」があり、樹脂の特性や用途にあわせて選択します。

スタティックミキサ	管の中のエレメントにより、動力源を使わず2種類の液を分割して混合する方式。エレメントの板はねじれた形状となっており、ねじれの流れに沿って、液体が分割・転換・反転を繰り返し、混合される仕組み。使い捨てタイプのためメンテナンスが不要。
ダイナミックミキサ	チャンバーブレードを取り付けたシャフトの回転により液体を攪拌する方式。回転数の調整によりさまざまな混合条件に対応でき、比重や粘度が異なる液体も混合可能。使用後は可使時間内の洗浄やメンテナンスが必要。

混合部の洗浄に対応する周辺機器

主剤と硬化剤を混合するミキサは、可使時間を過ぎると内部で樹脂が硬化しミキサが使用できなくなるため、洗浄が欠かせません。ナカリキッドコントロールでは、主剤のみの吐出により混合液を排出することで、溶剤（洗浄液）を使わずに洗浄できる置換式ミキサや、使い捨てタイプのスタティックミキサを提供しています。

ナカリキッドコントロールの定量吐出ディスペンサ活用による期待効果

高精度な計量と確実な混合による品質の安定化

配合比どおりの計量とミキサによる混合を行うことで、材料液の粘度変化による吐出量のばらつきや樹脂の硬化不良を抑え、封止・絶縁・保護の品質を安定させる効果が期待できます。