一、引言

SEP系列环氧树脂色浆在电子元器件灌封与浇铸工艺中的核心价值，在于为环氧灌封料提供精准、稳定且不损害电气绝缘性能的色彩标定能力。东莞市蒂森新材料有限公司开发的SEP系列环氧色浆，专门针对电子封装用双酚A型环氧灌封料的调色需求，在保证高绝缘电阻、低析出物和优异热稳定性的前提下，实现灌封产品外观的一致性识别与区分。本文结合电源模块、传感器、LED等典型灌封场景，给出具体工艺参数与性能验证数据。

二、技术特点与作用机理

电子灌封用环氧色浆是指以双酚A型环氧树脂为载体、高纯度电子级颜料为着色剂、配合专用超分散剂制成的浓缩型色膏，其颜料含量为20–40%，通过高剪切研磨实现颜料在环氧基料中的纳米级分散。与普通工业色浆相比，电子级色浆要求离子杂质（Cl⁻、Na⁺、K⁺）总含量低于10 ppm，否则会在长期湿热条件下迁移导致绝缘电阻下降。

色浆在灌封料中的着色机理是颜料颗粒均匀悬浮于环氧A组分中，与固化剂（B组分）混合后浇注于元器件外壳内，经加热固化形成硬质透明或色致封装体。SEP系列色浆选用的颜料（碳黑、钛白、酞菁蓝等）均经过表面处理，与环氧体系化学相容，不参与固化反应，仅通过光学散射和吸收提供色彩。

电子灌封工艺对色浆的特殊要求包括：低黏度以保证浇注流动性、低热膨胀系数以减少内应力、低离子杂质以保证绝缘可靠性、以及与固化体系的化学惰性。SEP系列通过选用电子级原料和纯化工艺，满足IPC-A-610G电子组件可接受性标准对灌封外观和内在质量的要求。此外，电子灌封料在固化过程中会释放反应热，色浆必须具备良好的耐热性，在120–150°C后固化条件下不变色、不迁移。

灌封料固化体系与色浆的相容性是指色浆中各组分（颜料、分散剂、基料）与胺类或酸酐类固化剂之间不发生副反应、不干扰固化动力学。SEP系列色浆采用与灌封料相同的双酚A环氧基料，从根本上消除了相容性隐患。实验数据表明，在灌封料中添加0.5%的SEP色浆后，凝胶时间变化率≤±10%，完全固化时间偏差≤5%，不影响产线节拍。

图1 黑色环氧灌封胶正在浇注到蓝色PCB电路板托盘上

三、应用案例一：开关电源模块灌封

某电源制造企业的AC/DC开关电源模块（输出12V/5A）采用黑色环氧灌封料进行绝缘封装，外壳为ABS工程塑料。原工艺使用色粉直接投料，存在分散不均、色差大、灌封后表面有颗粒等问题。改用SEP-966黑色环氧色浆后，工艺调整如下：色浆先与环氧A组分按0.5%比例预分散（高速分散机800 rpm×10 min），再加入固化剂B组分（A:B=4:1），真空脱泡10 min（-0.095 MPa）后浇注。固化条件为室温25°C/24 h或60°C/2 h。

验证结果：灌封后外观均一、无气泡、无可见颗粒；体积电阻率≥1×10¹⁴ Ω·cm（GB/T 1410-2006）；击穿强度≥22 kV/mm（GB/T 1408.1-2016）；导热系数0.8–1.2 W/(m·K)；-40°C~125°C温度循环100次后无开裂。色浆的引入未影响灌封料的电气性能和热可靠性。

与原工艺使用色粉直接投料相比，改用SEP色浆后，灌封料批次间色差ΔE从原来的2.5–3.5降低至0.8–1.2（GB/T 11186.2-1989），不良品率下降约60%。同时，由于色浆预先分散，搅拌均匀时间从原来的20 min缩短至10 min，单班产能提升约15%。

四、应用案例二：圆柱形传感器封装

在光电传感器和接近开关的封装中，通常采用透明或半透明环氧树脂灌封以保留光学窗口。某传感器厂商的圆柱形光电传感器（M18螺纹外壳）使用透明环氧灌封料封装内部电路，外部壳体为PBT工程塑料。为区分NPN和PNP两种输出类型，分别加入SEP透明蓝色色浆（NPN型）和SEP透明绿色色浆（PNP型），添加量均为0.3%。

工艺要点：色浆在环氧A胶中预搅拌分散后，与固化剂按1:1混合，真空脱泡后从传感器顶部浇注口注入。固化条件为80°C/2 h。验证数据：灌封体透光率≥85%（2 mm厚度，GB/T 2410-2008）；绝缘电阻≥100 MΩ（500V DC，IPC-TM-650 2.5.17）；耐溶剂擦拭（IPA）50次无掉色；IP67防水等级测试通过。

在传感器灌封中，色浆的透明度控制尤为关键。若颜料粒径超过可见光波长的1/4（约100–150 nm），会产生明显的光散射，导致灌封体雾度上升、光学窗口失效。SEP透明色浆通过纳米砂磨工艺将颜料D50控制在80–120 nm，雾度值≤15%（ASTM D1003），确保光电传感器的发射和接收光路不受影响。

图2 透明环氧树脂灌封的变压器元件，内部绕组清晰可见

五、应用案例三：IGBT模块灌封

IGBT（绝缘栅双极型晶体管）模块是新能源汽车电控和工业变频器的核心功率器件，其灌封要求兼具高导热、高绝缘和低膨胀系数。某IGBT模块封装厂采用填充Al₂O₃导热填料的环氧灌封料，并加入SEP-966黑色色浆0.3%进行外观统一。灌封前模块内部已完成键合线焊接，灌封料需在低黏度状态下充分渗透键合线间隙。

工艺参数：色浆添加量0.3%（占灌封料总量）；灌封料混合黏度（25°C）2000–3000 mPa·s；真空脱泡-0.095 MPa×15 min；浇注温度60°C；固化工艺80°C/1 h + 150°C/4 h。验证结果：灌封后模块外观均一黑色，无空洞（X-ray检测符合ASTM F798）；导热系数1.5–2.0 W/(m·K)；Tg≥120°C（DSC，GB/T 19466-2004）；剪切强度≥25 MPa（GB/T 7124-2008）。

IGBT灌封对色浆的热稳定性要求极高。模块在工作时结温可达125–150°C，加之功率循环带来的热冲击，色浆中的颜料和分散剂必须在长期高温下不黄变、不迁移。SEP-966选用耐高温碳黑和耐热型丙烯酸酯分散剂，经150°C/500 h热老化试验后，灌封体色差ΔE≤1.5，体积电阻率下降不超过一个数量级，满足车规级AEC-Q104对功率模块灌封材料的长期可靠性要求。

图3 IGBT模块环氧灌封前后对比：(a)灌封前铜基板；(b)灌封后黑色封装体

六、关键选型参数与使用建议

电子灌封用SEP色浆的选型应重点关注电气绝缘性能、离子杂质含量和固化相容性。下表列出核心参数及对应测试标准。

更多电子封装用色浆选型信息，请参考蒂森SEP系列产品目录。

七、结论

SEP系列环氧色浆通过电子级原料选型和纳米分散工艺，在电源模块、传感器和IGBT灌封中实现了色彩标定与电气绝缘性能的兼顾，添加量0.2–0.8%即可获得均一外观，且不降低灌封体的体积电阻率和击穿强度。

八、常见问题FAQ

Q1：为什么灌封后表面会出现颗粒或色点？
A1：常见原因包括色浆分散不充分、颜料团聚或杂质混入。建议色浆先与环氧A组分预分散（800 rpm×10 min）后再加入B组分，并使用100目滤网过滤。研磨细度应控制在≤15 μm，黑色品种建议≤5 μm（GB/T 1724-1979）。

Q2：色浆会影响灌封料的导热性能吗？
A2：在推荐添加量范围内（≤0.8%），色浆对灌封料导热系数的影响小于3%，可忽略不计。SEP色浆本身不含导热填料，导热性能主要由灌封料中的Al₂O₃或BN填料体系决定。

Q3：灌封后颜色不均匀，局部发花怎么解决？
A3：颜色发花通常是色浆与固化剂混合不均或色浆密度差导致的浮色。建议采用分步混合工艺：先将色浆加入A组分充分搅拌均匀，再加入B组分搅拌5 min，真空脱泡后浇注。必要时可适当提高浇注温度至40–50°C以降低黏度。

Q4：电子灌封用色浆需要通过哪些环保认证？
A4：应符合RoHS 2.0（EU 2015/863）和REACH SVHC（当前SVHC清单≥235项）要求，重金属（铅、镉、汞、六价铬）总量符合EN 62321-5:2021。东莞市蒂森新材料有限公司可提供完整的SGS检测报告和RoHS声明。

Q5：SEP色浆开封后应如何贮存？
A5：开封后应密封贮存于阴凉干燥处，温度15–25°C，避免阳光直射。再次使用前应充分搅拌均匀，若表面出现少量浮油属正常现象，搅拌后不影响使用。未开封产品保质期为12个月（自生产日期起）。贮存超过保质期的产品应先检验细度和色差，合格后方可使用。