压力传感器灌封不能只看“最高耐温多少℃”,真正决定长期可靠性的还包括CTE、胶体模量、基材匹配、导热需求以及温度循环产生的应力。尤其是铝壳、陶瓷、PCB和芯体共同存在的结构,高温能固化不代表长期温循后仍然可靠。

第一:内部材料的热膨胀并不一致。
压力传感器可能同时包含:
升温后,各材料尺寸变化不同。
灌封胶如果自身膨胀较大、刚度又高,就可能把热变形转换成机械应力。
第二:压力传感器不仅要保护,还要保证测量稳定。
普通电子模块更关注“能不能工作”。
传感器还要关注:
封装之后,会不会影响敏感结构和输出稳定性?
所以“越硬越牢”并不是通用答案。
| 指标 | 主要回答的问题 | 选型错误可能出现什么 |
|---|---|---|
| 使用温度 | 胶能否长期承受工作温度 | 老化、性能下降 |
| Tg | 温升后材料状态是否明显变化 | 模量/尺寸稳定性改变 |
| CTE | 胶自身热胀冷缩有多明显 | 界面应力、开裂、脱粘 |
| 模量/硬度 | 胶会把多少应力传给器件 | 芯体、焊点受力 |
| 导热性 | 热量能否有效传出 | 局部温升 |
| 粘接性 | 热循环后界面能否保持 | 分层、进水 |
因此:
耐温回答“能不能待在这个温度”;
CTE和模量回答“温度变化时会不会把结构拉坏”。
这两个问题不能混为一谈。
结构固定要求高,同时工作温度较高时,低CTE环氧更值得重点评估。

EP 1710属于高Tg、低CTE环氧灌封体系,使用温度范围列为-50~180℃。
ELAPLUS现有碰撞传感器方案也将EP 1710用于偏高可靠应用,并强调低CTE与高温环境下的可靠性方向。
这类材料适合重点评估:
但仍然需要注意:
低CTE ≠ 一定低应力。
最终应力还与胶层厚度、模量、结构约束和基材有关。
当敏感元件非常怕应力时,材料的柔顺性可能比高硬度更重要。
例如某些压力芯体、MEMS或精密感测结构,材料主要承担:

而不是承担主要结构载荷。
此时可以考虑:柔性聚氨酯 / 有机硅 / 硅凝胶 等方向
| 工况需求 | 环氧 | 聚氨酯 | 有机硅/凝胶 |
|---|---|---|---|
| 高结构固定 | 优先考虑 | 可考虑 | 通常不是首要优势 |
| 低应力缓冲 | 需选柔性体系 | 优先考虑 | 优先考虑 |
| 高温尺寸稳定 | 选高Tg/低CTE体系 | 需看具体型号 | 耐温好但需看结构要求 |
| 精密芯体保护 | 谨慎评估硬度 | 可考虑 | 重点考虑 |
| 可返修需求 | 较弱 | 视体系 | 凝胶更有优势 |
| 壳体整体灌封 | 常用 | 常用 | 常用 |
这张表只能用于第一轮材料体系筛选。真正定型还要回到实际工况。
第一:最高温度是多少?
不要只问峰值。要区分长期温度与短时温度。
第二:温度循环范围是多少?
150℃恒温和-40~150℃反复循环,对材料提出的要求不同。
第三:灌封胶直接接触敏感芯体吗?
如果直接接触,必须额外评估应力传递。
第四:主要基材是什么?
铝、PBT、PPS、PA、陶瓷、铜的界面要求不同。
第五:胶层到底多厚?
同一材料在1mm与20mm厚度下形成的结构约束完全不同。
第六:胶承担结构固定还是环境保护?
这是最容易被忽略的一项。
如果只是保护芯体,却选了一款高刚性结构型材料,就可能方向错了。
因为不同位置承担不同任务。
例如:
芯体区域:低应力保护
重点控制机械应力。
PCB或陶瓷基板:固定/灌封
重点考虑粘接、绝缘、耐温和CTE。
PIN针与壳体接口:密封
重点考虑润湿、界面粘接和防水。
线束出口:柔性应力释放
重点避免振动和弯折应力集中。
因此一个高可靠压力传感器更合理的思路通常不是:
“找一支性能最强的胶。”
而是:
根据不同失效风险分区选材。
易立安ELAPLUS的传感器材料体系本身也覆盖灌封、凝胶保护、结构粘接与密封多个方向。
不要把它简单理解成:
“耐180℃的环氧胶。”
更准确的材料定位应该是:
面向高温、高Tg、低CTE和结构可靠性要求的环氧灌封方向。
EP 1710为100:8体系,高Tg、低CTE,使用温度范围-50~180℃。
因此,当压力传感器面临:
但如果胶直接包覆高灵敏MEMS芯片,则仍应重新评估模量和应力,而不能因为“耐温高”就直接套用。
第一:温度循环后看界面。
不仅看胶体有没有裂。还要检查壳体、PIN针、陶瓷等界面是否分层。
第二:灌封前后比较零点与输出。
这是传感器与普通电子模块最大的区别之一。材料没有裂,并不意味着测量没有受到应力影响。
第三:做湿热后的绝缘与密封测试。
确认界面长期没有形成水汽通道。
第四:做截面检查。
重点检查:
不是。
耐温只是选型条件之一,还要同时看CTE、Tg、模量、粘接、胶层厚度和传感器敏感结构。
主要是为了降低温度变化引起的尺寸失配。
胶、金属、陶瓷和PCB热膨胀不同,低CTE有助于减少其中一个应力来源,但还要结合模量判断。
适合高温、高Tg、低CTE和结构可靠性要求较高的灌封方向。
具体项目仍需结合基材、温循、胶层厚度和敏感元件验证。
不能仅凭耐温和粘接强度决定。
如果材料直接作用于敏感结构,应首先评估封装应力是否影响测量精度。
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