シリコーン生成物による接点障害【低分子シロキサンの対策】

品質解析担当中嶌です。

今回は以前説明した、シリコーンによる接点障害について説明します。

 


★本サイト代表から補足

接点障害の原因は種々報告されています。

そのうちの原因の1つである低分子シロキサンによる接点障害事例として

最も多い原因は、材料から発生する有機シリコーンガスが有名です。

 

特に、シリコーン系コーティング剤を部品接点(リレー等)に直接塗布したり

密封度の高いハウジング内で、シリコーンガス発生源の同時使用などが有ると

シリコーンガス濃度が高くなって危険です。


 

 

 

 

 

 

 

接点にシリコーンがつくと何が問題?

シリコーン

接点は開閉する際、「アーク」を発生します。

 

このアークによって、シリコーンが接点周囲にあった場合、

アーク熱によりシリコーンがガス化し分解されます。

 

 

その後、接点表面にガス化したシリコーンがシリコーン酸化物として付着します。

 

付着したシリコーン酸化物は絶縁体のため、接触不良の原因となり、注意が必要です。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

どんなシリコーンが問題?

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気になるのは、すべてのシリコーンが問題になるの??ってことです。

 

じつは、シリコーンのうち低分子シロキサンが問題になります。

 

 

 

 

「低分子??シリコーン少なそうでええやん!!」

そう思ったひといます?

私だけ?

 

 

実は、低分子シロキサンは、分子量のわりに沸点が低く、揮発しやすいのです。

 

ちなみに、STSでは皆さんご存知揮発と沸騰は別の現象です。

沸点の前でも、揮発はします!

 

 

 

ポイントは分子量が小さいシロキサンが沸点が低いんだ!

と覚えていただきたいです。

 

 

 

特に環状シロキサン3量体~20量体(D3~D20)が特に問題となります。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 低分子シロキサンの対策

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低分子シロキサンの対策は、接点付近にシリコーンと名の付くものを

置かないことが一番の対策。。。

 

ということで!!

 

 

どんなものがシリコーン含まれるのか?

きになりますよね!

 

 

代表例を記載します。

①オイル

②接着剤

③チューブやゴム

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 その他のシリコーン対策

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どうしてもシリコーン使いたいんや!!

そんなあなたにその他の対策を教えましょう!

 

①アークの起きない電圧、電流の小電力領域で使用する

アークが発生して、その発熱で、シロキサンがガス化する。

ですので、アークが発生しないようにするってことです。

 

 

②外気を遮断するタイプの構造にする

シロキサンガスが入ってこないようにするということ。

つまり、シールタイプの接点を使うという事です。

 

 

 

 

 

 

 

 

まとめ

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★本サイト代表から補足

地球上で最も多い元素であるケイ素。

そのシリコンと混同して考えてしまいがちです。

 

そもそもシリコーンとは

シロキサン結合による主骨格を持つ、合成高分子化合物の総称である。

語源は、ケトンの炭素原子をケイ素原子で置換した化合物を意味する、シリコケトン から。

                                                     (※Wikipediaより)

 

と、あるように炭素原子をケイ素原子で置換した化合物なのです。

 

シリコーンガス発生源の例としては

・シリコーン系コーティング剤
・シリコーン系接着剤
・シリコーンゴム
・シリコーンオイル
・シリコーングリス

 

などが有名ですが

発生元を抑える対策と、雰囲気中でも侵入を防ぐ対策

では、方法も効果も注意点も違います。

 

 

ケイ素であるシリコンとは違うもの

なんとなく樹脂やゴム質のもの

キッチン用具によくあるもの

 

という認識だけでなく、我々のような基板実装や回路関係の仕事には

大変な影響を及ぼす可能性のある物質です。

 

簡単なところから、そもそものところから

シリコーンについて勉強しておくと、問題があった時に役に立つでしょう。

 

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個人的には下記リンクの本など、簡単に学べるので勉強になりました。


 

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