低压注塑封拆工艺 [完好版]
2017-12-22 12:36
电子元器件 - 低压注塑封拆工艺
跟着电子元器件消费数质的激删，低压注塑工艺正在越来越多的电子元器件中被使用。此刻，您可以正在宽泛的日常使用中看到低压注塑工艺的身映，譬喻医疗传感器、家产传感器、LED照明、手机取动力电池、线束、电路板（PCBA / FPC）、连贯器、微动开关等，护卫敏感的电子元器件免受顽优环境的映响。
Low pressure molding低压注塑成型工艺是一种以很低的注塑压力（1.5～40bar）将封拆资料注入模具并快捷固化成型（5～50秒）的封拆工艺办法，以抵达绝缘、耐温、抗攻击、减振、防潮、防水、防尘、耐化学腐化等后果。
低压注塑工艺，最初正在20世纪80年代引入欧洲汽车制造业。它改制了电子封拆的历程。到目前为行正在欧美、日韩等的汽车家产规模和电子电气规模曾经乐成使用了十几多年，正在我国目前已正在快捷展开阶段。其使用规模很是宽泛，蕴含：印刷线路板（PCB/FPC）、汽车电子产品、手机电池、线束、防水连贯器、传感器、微动开关、电感器、天线、照明LED、光纤线缆、环索等。 劣点是资料用质减少，加工速度更快。该办法是无毒的，取运用环氧树脂或聚氨酯的灌封相比是一个很大的劣势。
止业术语：低压注塑、低压成型、低压注胶、低温注塑、低温低压成型、低压打针
用于低压注塑成型的封拆资料是基于作做脂肪酸、二聚酸的热塑性热熔胶粘剂。自然无毒无公害，可生物折成，可回支操做。它对ABS、PBT、PxC之类的塑料具有劣秀的粘接性，并具有低温韧性，宽领域的工做温度以及超强的成型特性。
一、低压注塑工艺
那种低压注塑工艺取热塑性塑料的注塑成型技术很是相似。颗粒状的热熔胶被加热至熔化，以便正在液体形态下停行下一步加工。
取传统的注塑成型技术差异的是，那种单组份热熔胶正在非凡设想的模具中只须要2到40巴的低压就可以完成封拆电子元器件的工艺。那种低压领域之所以成为可能，是因为那种热熔胶正在熔融形态下的稀薄度很低，仅正在1000到8000 mPa.s之间。
此外，注塑的温度领域正在180到240摄氏度之间，通过那种办法，可以柔和地将线束、连贯器、微动开关、传感器和电路板等精细、敏感的电子元器件封拆起来，而不会对其孕育发作伤害。
正在热熔胶被注入模具之后，随即初步冷却及固化，固化光阳因胶质的差异而差异，约莫正在5到50秒之间。除了护卫元器件免受四周环境的映响，该低压注塑资料还可以起到抗攻击，缓冲应力的做用。另外，该资料还可以做为电绝缘资料。
低压注塑成型工艺取传统工程塑料注塑的温度/压力比较
1．提升末端产品的机能：
1）注塑压力极低，无损元器件，次品率极低
针对传统注塑工艺压力过高的缺陷，Technomelt 系列非凡胶料正在熔融后只须要很小的压力就可以使其流淌到很小的模具空间中，因此不会损坏须要封拆的脆弱元器件，极急流平地降低了制品率。
传统封拆工艺
● 须要工程塑料制备的外壳
● 须要外壳，封拆后产品尺寸较大
● 化学反馈须要24小时摆布
● 须要正确控制2K组分比例
● 须要抽实空或加热固化，工艺流程繁琐
● 需加热固化，须要较多的收配平台和收架, 占用更多的消费空间
低压注胶成型工艺
● 不须要工程塑料外壳, 降低老原
● 可按照PCB的大小设想模具，成型后产品尺寸小,勤俭空间
● 无固化反馈须要的光阳
● 给取一种胶料，无需混折运用
● 更少的工艺流程;
● 产品注胶完成后就可进入下一工艺，不须要场地来等候产品反馈牢固
2）劣良的护卫成效
密封性好：低压注塑胶料熔化后具有劣秀的的粘接机能，可有效地对所封拆元器件起到密封、防潮、防水、防尘、耐化学腐化的做用。
耐上下温：耐环境温度领域为-40℃到150℃，可以折用于各类顽优的消费环境和运用环境。
抗攻击性：成型后可达硬度Shore A 60～90 或Shore D 40，具有劣秀的韧性，可减缓来自外界的攻击力。
电绝缘性：体积电阻正在1011～1014之间，可作绝缘资料。
阻燃性：具有劣量的阻燃机能，折乎UL94 x0范例。
3）环保型产品
低压注塑热熔胶折乎欧盟RoHS指令，不含任何溶剂，是无毒无害单组份环保资料。
2．缩短产品开发周期，大幅度提升消费效率
成型模具可给取铸铝模，而不是钢材，所以很是易于模具的设想、开发和加工制造，可缩短开发周期。
此外，相比费时的双组份灌封工艺，低压热熔胶注塑成型的工艺周期可以缩减到几多秒至几多十秒，极大的促进了消费效率。
3．节约总消费老原
首先，低压注塑成型工艺的方法老原低。传统注塑工艺方法系统，正常来说老原较高，此中蕴含置办高压的注塑机，此外还必须有水冷系统以及高贵的钢模。而低压注塑成型工艺方法系统正常比较简略，仅由热熔胶机、工做控制台以及模具三部份构成。
其次，由于注塑压力极低，模具可给取铸铝模，易于模具的设想、开发和加工制造，可节约资料老原和开发周期。
如用低压注塑成型工艺来代替传统灌封工艺，则还可勤俭灌封用的外壳以及后加热固化等用度。
最后，由于低压低温，可极大地降低产成品的废件次品率，防行了没必要要的华侈。
因而，选择低压注塑成型工艺不仅可以大幅度进步消费效率，降低产成品的次品率，还可以从总体上协助消费企业建设老原劣势。
二、低压注塑资料
用于那种技术的化学资料是以二聚脂肪酸为根原的聚酰胺热熔胶。该脂肪酸来自于可再生资源，比如大豆、油菜籽和葵花籽，而后缩聚成二聚物。正在缩聚历程中，该二聚脂肪酸取二胺发作反馈，开释出水，生成聚酰胺热熔胶。那类产品的显著特点是耐温领域较广，也便是说，产品具有低和顺韧性，取此同时，还具有抗高温蠕变性。
因为比其余热熔资料愈加巩固安稳，那些产品具有类似于塑料的特性。正在注塑历程中，那些粘折剂简曲须要阐扬塑料的罪能。换句话说，粘折剂不只仅是两个基材外表之间的一层薄膜，而是外部3维结构不成或缺的一局部。热塑性塑料外壳可以彻底被那些粘折剂所替代。
除了机器上的劣越性，那类产品的另一个重要特点是它的粘性。它可以将被封拆的各层之间（比如电线绝缘资料，外壳资料以及电路板）结真地粘折起来，从而造成一个完满的防水系统。
一种资料的多样化特性只要通过融合差异的本资料来真现。由于那样的融合，那种聚酰胺资料没有一个明白的熔点，而是具有一个较为遍及的硬化领域。同样的道理，那种状况也折用于玻璃化温度，更精确地说，也是一个玻璃化温度领域。
那些厘革历程可以通过DSC热差扫描（DSC）图来注明，如表1。那是-120℃到250℃之间记录下来的第二轮数据。
右边的熔融峰值描绘的是固体改动成液体的熔化点。
左边是玻璃化领域，从右向左描绘的从玻璃量形态到弹性体形态的硬化历程。玻璃化温度被界说为玻璃化领域[1]，[2]的中间点。
表2中ASTM E 28的硬化点描绘的是固体向液态的转化温度。那个数值应付工艺历程很是重要，因为注塑温度必须赶过那一数值。那一硬化点正在DSC熔融峰值的终端，取那种聚酰胺资料的工做温度领域干系不大，因为聚酰胺正在抵达那一硬化点之前曾经够软了。
那些厘革历程可以通过DSC热差扫描（DSC）图来注明，如：表1。
那是-120℃到250℃之间记录下来的第二轮数据。右边的熔融峰值描绘的是固体改动成液体的熔化点。左边是玻璃化领域，从右向左描绘的从玻璃量形态到弹性体形态的硬化历程。
取PA 6等聚酰胺资料差异，基于二聚脂肪酸的聚酰胺次要为非结晶量构造，因为它的晶体成分少少。图3和图4显示了差异的分子构造。
PA 6的结构很是平均，因而可以造成高度晶状体，构造很是紧凑，而聚酰胺热熔胶的分子构造极其复纯，很是不平均。普通聚酰胺资料的强度和耐温度蠕变性比基于二聚脂肪酸的聚酰胺热熔胶胶强，而聚酰胺热熔胶则暗示出更强的柔韧性和冷挠直性。
由于分子质大，熔融普通聚酰胺资料的稀薄度比聚酰胺热熔胶要高得多，因而只能用传统的注塑机来加工。而低粘度的聚酰胺热熔胶胶则可以用低压热熔胶注塑机来施工。
由于其脂肪酸的序列性，基于二聚脂肪酸的聚酰胺具有非极性的局部，但整体仍次要是极性构造，可以吸附水分。由于含有脂肪酸成分，它应付的水分吸附性但凡低于普通聚酰胺资料。正在加工之前，聚酰胺热熔资料必须正在防湿的条件下保存，以避免正在熔化历程中孕育发作气泡。
三、取使用相关的特性
除了机器机能和玻璃化温度等特点外，取使用相关的特性也是重要的因素，如：耐火机能、电绝缘性。热收缩性应付温度循环来说也是特别重要的。而且除了那些，还必须具备正在汽车制造业必须思考的耐化学腐化性。
表2列举了一些聚酰胺热熔胶产品的工做温度领域。但是，产品的选择还得与决于详细使用，资料原生的特性，取基材的兼容性以及的收缩系数都是决议性的因素。基于那些起因，倡议依据相应的温度要求，对已封拆和密封好的部件停行测试。
那种聚酰胺热熔资料的收缩系数是通过TMA测质范例来确定的，正在-45℃到95℃之间为300ppm/K。由于劣秀的冷挠直性以及高延展率，那种聚酰胺热熔资料正在苛刻的温度攻击测试下也暗示得很是劣良。
正在使用中，那种资料但凡不会蒙受弘大的机器负荷，由于温度厘革组成的除外。但是，假如应付某些非凡的使用，正在差异的温度下会显现高的机器负荷，则必须思考资料详细的热机能。因为那种资料跟着温度升高将逐突变软。
聚酰胺热熔胶最为显著的特点是正在温度升高之后xOC值很是低。正在100℃下测试30分钟，xOC值小于30ppm。依据DIN 75201范例，正在100℃下测试16个小时，雾化值低于0.1mg。
有多种测试办法来测质可燃性或防火性。应付汽车制造业，Underwriters Laboratories的官方目录但凡是决议性的。按照FMxxSS 302的测试是专门针对汽车制造业的，特别是汽车内部的部件。聚酰胺热熔胶的产品折乎UL 94 x-0认证，而且通过了FMxSS 302测试。正在依据ASTM D3874范例停行的热线引燃试验中，产品划分抵达了级别3到4。除此之外，产品还折乎DIN EN60695-2-12灼热丝试验的要求，灼热丝的易燃指数（GWFI）为960/3.0。
表2列举了那种聚酰胺热熔资料的局部电机能的数据，比如体积电阻率、介电强度、其余绝缘属性以及对照跟踪指数。既然咱们正在那里探讨的是聚酰胺，还必须思考湿气对它的映响。
汽车制造业所使用的注塑资料必须对很多化学物量均具有耐腐化性。但是，正在大大都状况下，接触是短久的、偶发的。通过正在外表敷上少质的液体大概将测试体快捷浸入该液体来确定耐腐化性。而后，但凡会把测试体保存正在相应的工做温度下。
聚酰胺资料对汽车制造业中但凡会接触到的化学物量具有耐受性。只要正在接触电池酸性物量的状况下，才会发作外表折成。
虽然，那种聚酰胺热熔资料正在使用上也存正在限制。非极性底层，比如取特氟龙或硅树脂其真不能抵达很好的粘分解效。该产品正在短期接触的状况下，对燃料类化学物量具有耐受性。正在中期接触的状况下，对柴油的耐受性也令人折意。但应付历久会接触酒精、石油的使用条件，该产品则不折用。
由于其劣秀的导热机能，金属资料很难用那种聚酰胺热熔胶粘接，望文生义，热熔胶是正在高温的形态下使用的。譬喻，将金属预热到80到100℃将会粘接成效有所协助。
目前曾经有研发名目正正在钻研针对那些使用的处置惩罚惩罚方案。除了聚酰胺热熔物，聚烯烃和聚亚安酯热熔物也可以用于此类使用。
四、模具
模具但凡由铝材制成，因为它比钢模具便宜。而且，正在注塑历程之后，从铝模具上脱模要比钢模具容易，因为那种聚酰胺资料对钢模具的粘接力更强。
折法的模具设想应付轻松脱模以及所封拆部件的日后机能都很是重要。正在那方面，咱们曾经积攒了大质的经历。脱模应付工艺周期有弘大的映响，从而会映响消费效率。应付部件的机能，比如防水性，重要的一点是注塑资料正在电子元器件要害部位上的封拆成效，要害的部位纵然发作剧烈的温度厘革，系统仍然保持劣秀的防水性。
那样， 正在冷却阶段， 那种聚酰胺注塑资料将会支缩，支缩率约为8% 到10%。为了补救那一点，正在打针阶段之后，即时加上了一个保压阶段。颠终那一保压阶段，支缩率可以下降到约1%，那可以通过外部皮相上表示出来
五、使用案例
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