1引言 首先提供了23种供应商推荐的铁氧体粘接胶供选择。要求粘胶在铁氧体表面有良好的粘接性能，能够适用世界各地的不同气候环境条件，粘接性能在高达150℃下稳定可靠，并且在高低温循环和/或潮湿试验后具有最小的性能降级。考虑到实际生产情况的差异很大，要定量磁心加工和/或磁心工作情况下的所要求的最小强度等级是不现实的。因此，通常选择相对比较法进行鉴定。试验结果显示老化前后最好的粘胶系统为：Eccobond公司的2332－17系列和50248－F15系列，Threebond公司的2273系列，3M公司的DP－490系列，以及Hysol公司的RE2039+HD0243系列。不过，以上结论并非否定其它厂家和其它型号的胶。同时，需指出的是在研究过程中，以上结论并未考虑以下同样非常重要的性能：胶是单组分还是双组分，它直接影响装配过程的难度和效率；固化条件（在室温或者高温下固化时间长短），防潮性能以及成本等。 2铁氧体粘胶 对于诸如变压器等感性元件的装配来说，磁心对之间的粘接是非常重要的一环。最近的研究表明，在温度循环过程中，粘胶的物理特性（比如：弹性模量，玻璃化温度等）直接影响粘胶的粘接强度。试验发现，在器件正常的电气工作过程中以及表面贴装过程（比如回流焊）中，胶的相关特性对粘接性能的影响很小。 选择何种胶决定于多方面的原因，其中最重要的两个原因为：胶和铁氧体磁心表面的初始粘接强度和选择何种工业处理条件，比如：采用单组分还是双组分胶，均匀混合和配比设备条件，固化时间和/或固化温度。最后，器件在高低温(循环)老化和/或高湿条件下所要求的粘接强度也决定最终选择何种胶。不过，到目前为止，可资借鉴的关于高低温（循环）老化以及高湿条件下磁心粘接强度的定量描述还是很少。 试验条件为：胶层厚度＜10μm，粘接位置为磁心两边的侧柱。操作第一步通常使用工装进行初步固定，或者使用金属夹子进行夹持。不同产品的参数诸如物理特性，处理条件，气隙处填充胶的粘接强度等都是不完全相同的。 3材料 首先使用飞利浦的3C94材料牌号的E42/21/15型磁心。中心柱气隙为1.0mm，中心柱以及侧柱粘接面的粗糙度典型值为Ra≈0.5μm。 商用粘胶系统的选择根据飞利浦制造技术中心粘胶和封装技术组的基本要求进行的。要求如下： ● 在铁氧体表面有良好的粘接力。如果可能的情况下也要求对以下常用工程塑料有良好的粘接力。 ● PA(聚酰胺) PBT(对苯二亚甲基丁烯聚乙烯) PC(聚碳酸酯) PF（酚醛树酯） ●粘接缝隙宽度为5到50μm。 ●在150℃温度下连续工作粘接性能不下降。 ●在高温高湿老化测试后性能下降很小。 ●对人没有危害 ● 能够适用世界范围内的不同气候条件。 4试验过程 试验磁心为经过磨加工和超声水洗的3C94牌号的磁心E42/21/15.为了避免粘胶粘接侧柱的过程中残留胶在中柱粘接面上，特意在中柱开了1mm厚的气隙。粘胶的储存，混合以及使用方法都按照供应商的推荐方法进行。通过点胶工具在其中一半磁心的两边侧柱端面点上适量的胶，然后和另一半磁心粘接面合上。胶量的多少以保证胶平铺后充分覆盖整个磁心粘接面为准。对过量的胶使用适当的方法从磁心表面去除，以免造成其它污染。使用专用的工装设备比如磁心配套的铁夹对两半磁心进行紧固。为了保证端面形成薄而均匀的一层胶层，必须保证夹子对磁心端面施加的力量大约为180牛顿左右。图1给出了磁心在固化过程中夹子紧固的示意图。磁心固化采用供应商推荐的条件进行。对于所有的粘胶推荐在80℃以下延长1小时固化，以便粘胶深度固化，提高粘接强度，以模拟器件在正常电气工作时的固化过程。 深度固化以后，将弹簧卡条取下，将磁心侧柱粘接端面部分分割下来作为粘接强度测试的样品（如图2）。对粘接好的磁心的破坏性压力测试采取不在同一垂直线上4点支撑来进行抗弯曲测试。测试施加的负载速度为每分钟1mm。测试每一种胶的磁心数量为15pcs。以确保具有准确合理的概率统计值。 测试结果分以下三种条件进行： a.没有进行老化（参考初始强度值） b.高低温循环（-40℃～125℃） c.蒸汽压测试（25℃～120℃，2巴单位蒸汽压） 其它条件细节请参见附录。 磁心断裂时的最大破坏力被记录下来，采用显微镜对磁心断裂面进行观察，可以看到磁心的以下几种机械结构强度（S）情况（参见图3）： a.Sglue＞Sferrite，Sglue－ferrite 此时断裂发生在磁心本体，表明胶的固有强度大于铁氧体磁心的固有强度。 b．Sglue＜Sferrite 此时断裂发生在粘接的胶的本体部分，表明胶的固有强度小于铁氧体磁心的固有强度以及胶和磁心表面的粘接强度。 c．胶和磁心之间的粘接力最小。此时，胶从磁心表面上完全脱离，胶和磁心表面之间的粘接力小于磁心和胶的本体的固有机械强度。 在选择粘胶时，优选第一种情况的胶，尤其是产品要进行各种各样的老化测试时，因为此时不会产生由于胶的性能降低导致的不良影响。 第二种情况在大多数情况下也可以接受。 而第三种情况虽然在一些场合强度已经足够，但不推荐使用。 5试验结果和分析 表2列出了所有粘接的初始机械性能以及不同老化测试后的机械强度试验结果。可以看出，最好的胶为Eccobond公司的2332－17，50248－F15，Threebond工地的2273，3M公司的DP490以及Hysol公司的RE2039+HD0243.使用以上这些胶的磁心断裂发生在磁心部分表明胶的本体强度大于铁氧体磁心自身的强度（表中表示为Ⅰ）。而其它胶的试验结果表明，胶的本体机械强度小于铁氧体磁心的本体强度。其中有一种胶（Threebond公司的2273）在经过热退火以后发现性能更好，这一现象可以解释为在高温时胶还在处于持续的固化过程中。同时，也可以得出另一结论，即厂家推荐的固化条件不足以使得胶完全的转化成为交叉链接的聚合物。 在高潮湿条件下的老化测试对粘胶来说是非常严酷的。到目前为止都还不清楚，针对不同的应用环境，究竟该采取多大程度的老化测试来进行评估。 温度和潮湿对丙烯酸类粘胶和环氧类粘胶的膨胀系数的影响是不相同的。表3列出了一些环氧类和丙烯酸类粘胶以及铁氧体的热膨胀系数的典型数据。MnZn铁氧体材料的热膨胀系数已经作了对比。由于铁氧体磁心不同于粘胶，没有开放的多孔，因此，潮气吸收可以忽略。膨胀数据表明铁氧体和胶的接触面在高低温循环测试时会受到机械应力作用，而且，再加上潮气的作用对粘胶和铁氧体的粘接面会产生物理和化学的影响。 6结论 经过老化试验测试表明，最好的胶为：Eccobond公司的2332-17;50248-F15，Threebond公司的2273，3M公司的DP-490，Hysol公司的RE2039+HD0243.不过，要指出的是，以上结论并非对其它胶的否定。同时，还有其它一些对决定最终选择何种胶非常重要的原因未考虑在内。比如：是否适合现有的组装工艺，器件的数量，潮湿稳定性，需要的固化条件（时间长/短以及固化温度为室温/高温）以及成本等。 热老化测试可能会进一步促进胶的固化，使得胶的机械强度更高。因此，厂家推荐的固化条件并不一定保证胶的充分固化。 所有的粘胶在高湿度条件下老化测试性能都会下降。不过，试验发现，Eccobond公司的2332-17;50248-F15，Threebond公司的2273，3M公司的DP-490，Hysol公司的RE2039+HD0243在高温高湿下测试，仍然表现出良好的机械性能。 7老化条件 所有的粘胶固化条件都严格按照供应商提供的推荐条件进行（参见表1）。同时推荐在80℃温度下增加1小时的固化时间。老化测试时取消固化使用的夹具。老化以后为了便于测试，将磁心进行局部分割，以方便采取4点法进行磁心极限抗弯曲应力试验。 参考资料： [1] L. DORTMANS， M. de GRAAF and E. BECK; Mechanical Reliability of Ferrite Cores - Thermo-Mechanical Stresses in Operating Conditions and in Strength Tests; Proceedings ELECTROCERAMICS IV Conference， Aachen， September 5-7， 1994， pp 1217-1218 [2] M. de GRAAF， L. DORTMANS and E. BECK; Reliability of Ferrite Cores; PCIM Europe; September/October 1994 pp 250-252 [3] M. de GRAAF， D. HUISMAN and L. DORTMANS; Thermo-Mechanical Stresses in a planar E-core during Reflow Soldering - a Finite Element based Tool for Reliability Analysis; Proceedings PCIM Conference on Power Conversion; Nurnberg， June 22-24， 1995， pp 593-596 [4] M. de GRAAF; Unpublished results (1987) [5] E. SNELLING; Soft Ferrites -Properties and Applications;Butterworths (London); 1988 [6] M. DONNERS， L. DORTMANS， G.DE WITH， M. DE GRAAF;Reliability of ferrite cores in applications and quality control tests. Fifth ECerS 1997， Volumes 132-136 (1997) 456-459. [7] M. DONNERS Fracture of MnZn ferrites. Thesis 1999.