Các hướng dẫn thiết kế đúc áp suất thấp bắt đầu từ cụm lắp ráp, không phải từ hình dạng bên ngoài của lớp bao bọc. Khuôn phải nâng đỡ các linh kiện điện tử mỏng manh, kiểm soát nơi nhựa nóng chảy chảy vào, bảo vệ các giao diện điện và tạo ra ranh giới lặp lại được xung quanh thành phần hoàn thiện. Trước khi vẽ lòng khuôn, hãy đánh dấu các vùng cấm, lối ra của cáp, bề mặt làm kín và các vùng phải giữ hở.
Thiết kế xoay quanh toàn bộ cụm lắp ráp
Cung cấp mô hình cụm lắp ráp hiện hành bao gồm PCB, đầu nối, đầu cực, lớp cách điện cáp, cảm biến, các lớp phủ hiện có và bất kỳ chất kết dính hoặc keo làm kín nào. Lòng khuôn bao quanh phải định vị cụm lắp ráp mà không gây tải lên các linh kiện có thể bị uốn cong, nứt hoặc dịch chuyển. Xác định các dây dẫn và mối nối không được nâng đỡ cần hỗ trợ trong quá trình đúc.
Đưa vật liệu thực tế và điều kiện bề mặt vào quá trình xem xét. Việc thay đổi vỏ cáp, nhựa thân, lớp phủ hoặc lớp hoàn thiện bề mặt có thể ảnh hưởng đến độ bám dính và độ khít. Không giả định rằng một ranh giới CAD danh nghĩa nắm bắt được mọi dung sai hoặc đặc điểm linh hoạt; hãy thể hiện biến thiên cho phép của chi tiết và cách nó sẽ được giữ cố định.
Xác định ranh giới bao bọc
Đánh dấu nơi cần che phủ và nơi bị cấm che phủ. Giữ hở các mặt ghép của đầu nối, đầu cực, điểm kiểm tra, lỗ quang học, lỗ thông hơi và giao diện bảo trì nếu chức năng sản phẩm yêu cầu. Xác định cạnh kết thúc mong muốn và bất kỳ chỗ chuyển tiếp nào sang cáp hoặc thân. Một ghi chú mơ hồ kiểu “che phủ vùng này” có thể dẫn đến ba via thừa, các đặc điểm bị chặn hoặc bảo vệ không nhất quán.
Xem xét các bề mặt chặn và đường phân khuôn trong mối quan hệ với cụm lắp ráp. Khuôn phải đóng kín xung quanh dây dẫn, đầu nối và các hình học không đều khác mà không kẹp hoặc làm hỏng chúng. Nếu ranh giới cắt qua một cáp mềm hoặc đường kính thay đổi, hãy xem xét cách cụm lắp ráp sẽ được định vị và làm kín trong khuôn.
Nâng đỡ các linh kiện mỏng manh trong quá trình điền đầy
Đúc áp suất thấp được dùng để bao bọc các cụm lắp ráp điện tử bằng vật liệu nhựa nóng chảy áp suất thấp, nhưng tên gọi này không có nghĩa là mọi linh kiện đều miễn nhiễm với lực hoặc nhiệt. Vật liệu thực tế, nhiệt độ, dòng chảy, hình học lòng khuôn và sự nâng đỡ cụm lắp ráp quyết định tải trọng lên một đặc điểm mỏng manh. Xác định những gì có thể dịch chuyển và cách khuôn sẽ nâng đỡ nó.
Khi cụm lắp ráp bao gồm một đầu nối nặng, bo mạch dạng công xôn, dây mảnh hoặc mối hàn hở, hãy lập kế hoạch các đặc điểm định vị và đường dẫn dòng chảy tránh đẩy linh kiện ra khỏi vị trí. Sử dụng các cụm lắp ráp đại diện trong thử nghiệm để kiểm tra dịch chuyển và hư hỏng thay vì chỉ dựa vào mô hình CAD lý tưởng.
Lập kế hoạch cổng rót, lỗ thoát khí và lối tiếp cận bảo trì
Vị trí cổng rót ảnh hưởng đến cách vật liệu đi vào lòng khuôn và tiếp cận xung quanh cụm lắp ráp. Đặt cổng rót có tính đến các vùng cấm của linh kiện, tuyến đi dây cáp, độ che phủ mong muốn và các điểm có khả năng bẫy khí. Việc thoát khí phải cho phép không khí bị đẩy ra thoát khỏi đường điền đầy thực tế đồng thời tránh ba via không mong muốn trên các bề mặt chức năng.
Thiết kế khuôn để dễ vệ sinh và nạp liệu lặp lại được. Người vận hành phải có khả năng định vị cụm lắp ráp một cách nhất quán và xác nhận rằng cáp và đầu nối nằm đúng vị trí dự kiến. Bao gồm lối tiếp cận để kiểm tra các bề mặt chặn và loại bỏ mọi ba via được phép mà không làm hỏng linh kiện được bảo vệ.
Xem xét thiết kế trước khi chế tạo khuôn
| Mục đánh giá | Câu hỏi |
|---|---|
| Bản đồ vùng cấm | Tất cả các giao diện phải được để lộ có được xác định rõ ràng không? |
| Ràng buộc lắp ráp | Các bộ phận dễ vỡ và cáp có thể giữ nguyên vị trí trong suốt quá trình nạp và đúc không? |
| Giao diện vật liệu | Tất cả các chất nền và điều kiện bề mặt có được biết rõ và đưa vào thử nghiệm độ bám dính không? |
| Dòng chảy và thoát khí | Vật liệu có thể đạt được độ phủ yêu cầu trong khi không khí thoát ra và các bề mặt quan trọng vẫn được bảo vệ không? |
| Kiểm tra và làm lại | Có thể kiểm tra độ phủ, ba via, sự dịch chuyển và hư hỏng mà không làm hỏng cụm lắp ráp không? |
Giải quyết các mục còn tồn đọng bằng một buổi đánh giá lắp ráp và một kế hoạch thử nghiệm trước khi hoàn thiện chi tiết khuôn. Để xem tổng quan ứng dụng, hãy xem đúc áp suất thấp để bảo vệ linh kiện điện tử. Thiết kế cần được đánh giá trên toàn bộ cụm lắp ráp đã được đóng gói, không chỉ trên một tấm nhựa đơn thuần.
Câu hỏi thường gặp
Áp suất thấp có nghĩa là khuôn có thể chạm vào bất kỳ linh kiện điện tử nào không?
Không. Độ nhạy của linh kiện, nhiệt độ vật liệu, đường dẫn dòng chảy, giá đỡ và thiết kế lắp ráp vẫn rất quan trọng. Hãy thử nghiệm trên một cụm lắp ráp đại diện và kiểm tra xem có sự dịch chuyển hay hư hỏng không.
Cổng phun có nên được đặt cách xa bảng mạch không?
Vị trí cổng phụ thuộc vào vùng phủ cần thiết, đường dòng chảy, vùng cấm, lỗ thông hơi và kết cấu đỡ linh kiện. Hãy xem xét cụm lắp ráp thực tế thay vì áp dụng một vị trí cổng chung cho mọi trường hợp.
Cần thể hiện những gì trên bản vẽ?
Xác định vùng phủ cần thiết, khu vực cấm, lối ra của cáp, các giao diện quan trọng, ranh giới ba via (flash) chấp nhận được và tiêu chí kiểm tra. Bao gồm phiên bản của cụm lắp ráp và thông tin vật liệu được dùng để xem xét thiết kế.