低压注塑成型工艺-上海韦本
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低压注塑成型工艺

  • 低压注塑工艺是一种以很低的注塑压力(1.5~40bar)将热熔胶材料注入模具并快速固化成型(几秒~几分钟)的封装工艺方法。以低压注塑热熔胶卓越的密封性和优秀的物理、化学性能来达到绝缘、耐温、抗冲击、减振、防潮、防水、防尘、耐化学腐蚀等功效,对电子元件起到良好的保护作用。与传统的灌封工艺(如双组份环氧树脂或者硅酮灌封)相比,低压注塑工艺不仅具有环保性,同时大幅度提高的生产效率可以帮助降低生产的总成本。
    一般低压注塑成型工艺都应用在含有PCBA、极细导体焊接、强度偏低的连接器成型等。主要应用于精密、敏感的电子元器件的封装与保护,包括:印刷线路板(PCB)、汽车电子产品、手机电池、线束、防水连接器、传感器、微动开关、电感器、天线、环索等。

    一、低压注塑成型工艺流程为:置入电子元器件→ 注塑 → 测试
    1、熔胶:低压注塑的注塑温度大约在180~240摄氏度范围内,将热熔胶料填到注塑设备的溶胶缸中记性熔融。初始时填量可以达到60%-70%,然后随着热熔胶材料的慢慢消耗,胶量越来越少。当胶量减少到容量的30%~50%的时候,可再次装填热熔胶材,不要让熔胶缸变空;
    2、注胶:低压注塑胶料,熔融后流动性非常好,只需要很小的压力就可以使其流淌到很小的模具空间中,所需的注塑压力范围在1.5~40bar。注:热熔胶在上述温度注射后,根据模具的不同设计,热熔胶到达模具中的插入元器件时通常温度范围在130到180摄氏度间,当热熔胶到达插入元件后,温度还会不断下降,所以对封装的电子元器件不存在任何显著损害。

    二、低压注塑模具
    由于注塑压力极低,模具可采用铸铝模,体积小,而不需要采用传统的钢材,非常易于模具的设计、开发和加工制造,可大大节约成本和开发周期。另外因为低压注塑不需要大吨位的锁模力,甚至可以采用手动锁模,所以模具的结构设计可以非常灵活。
    低压注塑成型工艺,一般用来取代多步骤生产操作,如塑料外壳压模后用环氧灌封。使用低压注塑模压成型通常能实现单步骤。当一个组件使用低压注塑模压成型时,通常无需额外的塑料外壳,模压材料及外壳。

    三、低压注塑工艺优点
    1、提升终端产品的性能。传统注塑工艺因压力过高而有缺陷,低压注塑热熔胶在熔融后只需要很小的压力就可以使其流淌到很小的模具空间中,因而不会损坏需要封装的脆弱元器件,极大程度地降低了废品率;
    2、优异的保护效果。低压成型工艺可以有效地对所封装元器件起到密封、防潮、防水、防尘、耐化学腐蚀的作用。此外还可以兼顾包括耐高低温,抗冲击,绝缘性和阻燃性等在内的性能。
      1)密封性好:聚酰胺热熔胶料熔化后具有良好的的粘接性能,可有效地对所封装元器件起到密封、防潮、防水、防尘、耐化学腐蚀的作用。
      2)耐高低温:耐环境温度范围为-40℃到150℃,可以适用于各种恶劣的生产环境和使用环境。
      3)抗冲击性:成型后具有良好的韧性,可减缓来自外界的冲击力。
      4)电绝缘性:体积电阻在1011~1013之间,可做绝缘材料。
      5)阻燃性: 低压注塑热熔胶具有优良的阻燃性能,符合UL94V0标准。
      3、缩短产品开发周期。低压成型模具可采用铸铝模,而不是钢材,所以非常易于模具的设计、开发和加工制造,可缩短开发周期。 另外,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秒至几十秒,极大的促进了生产效率;
    4、节约总生产成本
      1)低压注塑成型工艺的设备成本低。传统注塑工艺设备系统,一般来说成本较高,其中包括购买高压的注塑机,另外还必须有水冷系统以及昂贵的钢模。而低压注塑成型工艺设备系统一般比较简单,仅由热熔胶机、工作控制台以及模具三部份组成;
      2)由于注塑压力极低,模具可采用铸铝模,易于模具的设计、开发和加工制造,可节约材料成本和开发周期;
      3)用低压注塑成型工艺来替代传统灌封工艺,淘汰了灌封工艺中必须使用的载体盒以及后加热固化等费用;
      4)在PCB封装时,相比灌封工艺,大量减少了封装材料的使用量;
      5)由于低压低温,可极大地降低产成品的废件次品率,避免了不必要的浪费。

    四、低压注塑热熔胶是否可以在所有应用中替代环氧树脂
    虽然低压注塑热熔胶为用户提供了许多优势,但环氧树脂的粘合性能令人印象深刻,不容忽视。环氧树脂的高稳定性与抗化学和物理条件苛刻的能力使得环氧树脂成为许多工业环境中可行的解决方案,尤其是那些需要与金属产品一起使用的粘合剂的环氧树脂。 环氧树脂以其耐高温的能力而闻名于世。以下是一些环氧树脂将超过其他热熔胶和其他类型粘合剂的合理选择的例子: ? 航天产品的发展 ? 制造需要耐化学品的产品 ? 建设需要持续耐热的产品 ? 灭菌设备的制造 ? 寻求替代焊接的应用。 显然,环氧树脂的好处值得在各种应用中考虑,尤其是那些需要对恶劣环境有卓越抵抗力的应用。