Silikonikumikäsittely elektroniikkateollisuudelle

By Mike Chen, Tuotantojohtaja | Yli 12 vuotta kumiteollisuuden alalla |LinkedIn

Keskeiset tiedot

• Elektroniikassa käytettävä silikonikumikumi vaatii tiivisteille ±0,1 mm:n työstötoleranssit ja sisäisille elektroniikkakomponenteille UL 94 V-0 -palonsuoja-aineiden vaatimustenmukaisuuden.
• Tarkat servomoottoriohjauksella varustetut silikonileikkurit saavuttavat ±0,1 mm:n syöttötarkkuuden jopa 120 veitsen minuutissa leikkausnopeuksilla elektronisten osien tuotannossa.
• Silikonin alhainen repäisylujuus tekee mekaanisesta vähteenpoistosta haastavaa; kryogeeninen vähteenpoisto -100 °C - -130 °C:ssa on ensisijainen menetelmä silikonielektroniikkakomponenteille, joiden vähteenpoiston paksuus on alle 0,3 mm.
• Kolmivaiheiset puhdistus- ja kuivausprosessit poistavat muotinirrotusaineet ja hiukkasmaisen kontaminaation ennen kuin silikonielektroniset osat etenevät kokoonpanoon tai pakkaamiseen.

Lyhyt vastaus:Elektroniikkateollisuudessa silikonikumin prosessointiin kuuluu silikonilevyjen tarkka leikkaus tiivisteiksi ja sinetöinneiksi, valettujen silikonikomponenttien pinnan poisto, puhdistus muotinirrotusaineiden ja hiukkaskontaminaation poistamiseksi sekä hallittu kovettuminen tiettyjen fysikaalisten ominaisuuksien saavuttamiseksi. Koska elektroniikkakotelot ja tiivistyskomponentit vaativat mittatoleranssit ±0,1 mm:n tarkkuudella ja pinnan puhtauden, joka sopii puhdastilaympäristöihin, automatisoidut prosessointilaitteet, joissa on servomoottoriohjaus, PLC-ohjelmointi ja monivaiheiset puhdistusjärjestelmät, ovat standardi elektroniikkalaatuisen silikonin tuotannossa.

Silikonikumi on elektroniikassa spesifikaatio sen lämmönkestävyyden, sähköeristysominaisuuksien ja ympäristön pilaantumisen kestävyyden vuoksi. Keskeisiä sovelluksia ovat näppäimistökalvot, liittimien tiivisteet, EMI-tiivisteet, näyttökehysten tiivisteet, akkukoteloiden tiivisteet sekä kytkimien ja antureiden suojakuoret. Jokainen sovellus asettaa erityisiä käsittelyvaatimuksia, jotka eroavat yleiskäyttöisestä silikonimuoteista elektroniikan kokoonpanon vaatimien tiukkojen toleranssien ja puhtausstandardien vuoksi.

Koska silikonikumin lasittumislämpötila on lähellä -120 °C ja sen repäisylujuus on alhainen verrattuna muihin elastomeereihin, sen käsittely vaatii näihin fysikaalisiin ominaisuuksiin räätälöityjä laitteita ja parametreja. Tämä artikkeli käsittelee elektroniikkatuotteissa käytettävien silikonikumikomponenttien pääkäsittelyvaiheita – leikkausta, pinnan poistamista, puhdistusta ja laadunvarmistusta.

Silikonikumisovellukset elektroniikassa: käsittelyvaatimukset

Elektroniikkatuotteiden silikonikumikomponentit voidaan jakaa kolmeen luokkaan prosessoinnin monimutkaisuuden mukaan. Tiivisteet ja stefat valmistetaan tyypillisesti stanssattuina tai suudelmaleikattuina kalanteroiduista silikonilevyistä, joiden paksuus on 0,5 mm - 5,0 mm. PerASTM D2000Kumituotteiden luokittelussa elektroniikkalaitteiden silikonitiivisteet määritellään yleisesti linjamerkintöjen, kuten 2GE705, alla, ja niiden kovuus-, vetolujuus- ja venymävaatimukset ovat sovellukselle ominaisia.

Valetut silikonikomponentit – näppäimistöt, suojakotelot ja räätälöidyt kotelot – valmistetaan puristus- tai nestemäisen silikonikumin (LSR) ruiskuvalulla. Nämä osat vaativat pinnan poistamisen muovauksen jälkeen, ja LSR-muovaukselle tyypillinen ohut pinnan poisto vaatii kryogeenistä tai tarkkuusmekaanista pinnan poistoa. Kolmas luokka, silikonikapselointiaineet ja valumassat, levitetään nesteenä ja kovetetaan paikoilleen ilman mekaanista käsittelyä.

Elektroniikkasovellusten palonesto- ja ympäristötestausvaatimuksissa viitataan standardeihin UL 94 ja IEC 60068.

Tarkka silikonileikkaus elektronisille komponenteille

ThesilikonileikkauskoneXiamen Xingchangjiasta peräisin oleva kone on suunniteltu työstämään silikonilevyjä ja -rullia elektronisten tiivisteiden ja sinetöintilaitteiden vaatimiin tarkkoihin mittoihin. Koneen servomoottorikäyttö ja PLC-kosketusnäyttö mahdollistavat ohjelmoitavat leikkauskuviot säädettävällä syvyydellä ja teränvalinnalla, ja se käsittelee silikonilevyjä, -putkia ja räätälöityjä muotoja.

Elektronisten silikoniosien suurempia määriä vartentäysautomaattinen silikonileikkuritarjoaa jatkuvan toiminnan automaattisella pinoamisella. Tärkeimpiä ominaisuuksia ovat nollasta ylöspäin säädettävä viipalointileveys, 550 mm:n terän pituus, 0–10 mm:n viipalointipaksuus ja jopa 120 veistä minuutissa oleva viipalointinopeus. Kone käyttää pneumaattista sylinteriä materiaalin puristamiseen, ja paine säätyy automaattisesti materiaalin paksuuden mukaan, mikä poistaa vanhemmista laitteista löytyvän manuaalisen jousisäädön tarpeen. PLC-ohjattu järjestelmä valvoo materiaalin syöttöä, tuotteiden laskentaa ja pinoamista ja hälyttää materiaalin puutteesta ja täyden pinon tilanteesta.

Silikonitiivisteiden liimapintaleikkaus eli leikkaaminen ilman suojakalvoa on standardimenetelmä elektroniikkakoteloissa käytettäville silikonitiivisteille. Servomoottorin syöttötarkkuus ±0,1 mm on ratkaisevan tärkeä mittatasapainon säilyttämiseksi tuhansien osien välillä erää kohden.

Silikonikumista valmistetut elektroniset komponentit ja niiden välähdykset

Silikonin fysikaaliset ominaisuudet luovat ainutlaatuisia haasteita välähteen poistolle. Koska silikonikumilla on alhainen repäisylujuus ja suuri joustavuus, ohut muottivalumuotti taipuu mekaanisen hankauksen vaikutuksesta pikemminkin kuin murtuu. Silikonista valmistetuissa elektronisissa komponenteissa, joiden välähteen paksuus on alle 0,3 mm, mekaaninen välähteen poisto voi repiä perusmateriaalin välähteen liitoskohdasta. Kryogeeninen välähteen poisto -100 °C - -130 °C:ssa nestemäisellä typellä haurastuu valikoivasti ohuella välähteellä säilyttäen samalla silikonirungon rakenteellisen eheyden, mahdollistaen välähteen siistin poistamisen ilman pintavaurioita.

Silikoniosien, joiden väliseinä on paksumpi kuin 0,3 mm, tai yksinkertaisten jakolinjageometrioiden kohdalla mekaanista väliseinän poistoa voidaan käyttää pehmeällä materiaalilla ja pienemmällä pyöritysnopeudella.XCJ-G600 mekaaninen väkivivunpoistokonekäsittelee silikoniosia halkaisija-alueella 3–100 mm, kun sitä säädetään sopivilla parametreilla, vaikka koe-eriä suositellaan pinnanlaadun varmistamiseksi ennen täysimittaista tuotantoa.

Silikoniosien puhdistus ja kuivaus elektroniikkakokoonpanoissa

Silikonista valmistetut elektroniset komponentit on puhdistettava muottivalujen ja liimapinnan poiston jälkeen muotinirrotusaineiden, jäännöspölyn ja käsittelyssä olevien epäpuhtauksien poistamiseksi. Muottiirrotusaineet voivat häiritä liimautumista elektroniikan kokoonpanon aikana, ja johtavat hiukkasepäpuhtaudet voivat aiheuttaa oikosulkuja kootuissa laitteissa.kuminpuhdistus- ja kuivauskoneon erityisesti suunniteltu silikonikumille, laitteistolle, muoville ja elektroniikkakoteloille, ja siinä käytetään kolmea kuusivaiheista puhdistusmenetelmää, joita voidaan yhdistellä vapaasti eri likaantumistasoille.

Puhdastilayhteensopivuutta vaativissa elektroniikkasovelluksissa puhdistusprosessissa tulisi käyttää deionisoitua vettä ja ionittomia pinta-aktiivisia aineita, minkä jälkeen kuivataan HEPA-suodattimella uudelleenkontaminaation estämiseksi. Koneen kuusi puhdistusvaihetta mahdollistavat peräkkäiset pesu-, huuhtelu- ja kuivausjaksot, jotka voidaan ohjelmoida tietyille silikoniformulaatioille. PerIPC-1601Elektronisten kokoonpanojen käsittelystandardien mukaisesti puhtauden varmentamiseen tulisi sisältyä visuaalinen tarkastus 10-kertaisella suurennuksella ja ionikontaminaation testaus osille, jotka menevät erittäin luotettaviin elektronisiin kokoonpanoihin.

Laadunvalvonta elektroniikan silikonikumin prosessoinnissa

Laatuparametrit perustuvat kuluttaja- ja teollisuuselektroniikan silikonikumikomponenttien tyypillisiin spesifikaatioihin. Erityisvaatimukset vaihtelevat laitevalmistajan mukaan.

Silikonista valmistettujen elektronisten osien mittatarkastuksessa on otettava huomioon materiaalin lämpölaajenemiskerroin, joka on noin 3–4 kertaa suurempi kuin NBR:llä tai EPDM:llä. 25 °C:ssa mitatut osat voivat olla jopa 0,15 % suurempia kuin ISO 3601 -standardissa määritellyssä 23 °C:n vertailulämpötilassa O-renkaan mittamittauksia varten. Tarkkuussilikonista valmistetuille elektronisille komponenteille suositellaan lämpötilasäädeltyjä tarkastusympäristöjä.

Johtopäätös: Integroitu prosessointi elektroniikkalaatuiselle silikonikumille

Elektroniikkateollisuudessa käytettävä silikonikumin käsittely vaatii tarkkuutta jokaisessa vaiheessa – leikkaamisesta ja väliseinän poistosta puhdistukseen ja laadunvarmistukseen. Silikonin alhainen repäisylujuus ja korkea lämpöherkkyys edellyttävät erilaisia ​​laiteparametreja kuin NBR-, EPDM- tai FKM-yhdisteiden käsittelyssä. Automaattiset leikkauskoneet servomoottoriohjauksella, kryogeeninen väliseinän poisto ohuille silikoniosien väliseinille ja monivaiheiset puhdistusjärjestelmät muodostavat elektroniikkalaatuisten silikonikomponenttien vakiokäsittelylinjan.

Elektroniikkasilikonimarkkinoille tulevien valmistajien tulisi validoida jokainen käsittelyvaihe testierillä ennen täyttä tuotantoa kiinnittäen erityistä huomiota muotinpoistomenetelmän valintaan muotinpoiston paksuuden ja puhdistustehokkuuden perusteella.