Việc lựa chọn vật liệu đúc áp suất thấp là quyết định dựa trên nền tảng và rủi ro, không phải tìm loại nhựa mềm nhất hay có nhiệt độ thấp nhất. Đối với đóng gói điện tử, hãy so sánh hành vi gia công của đúng cấp vật liệu, độ bám dính với từng nền tảng, khả năng chống ẩm và chống tác động môi trường, độ dẻo dai, ngoại quan và yêu cầu nhiệt độ làm việc. Keo nóng chảy gốc polyamide và polyolefin được sử dụng trong đúc áp suất thấp, nhưng cấp vật liệu phù hợp phụ thuộc vào ứng dụng và phải được xác minh dựa trên tài liệu của nhà cung cấp và các thử nghiệm ở cấp chi tiết.
Bắt đầu từ hư hỏng mà lớp đóng gói phải ngăn ngừa
Trước tiên hãy xác định rủi ro về môi trường hoặc cơ học: tiếp xúc với độ ẩm, rung động, lực kéo cáp, va đập, nhiễm bẩn, cách điện hoặc hư hỏng do thao tác. Sau đó xác định vật liệu đóng gói phải làm gì và không được làm gì. Một vật liệu bám dính tốt nhưng truyền quá nhiều ứng suất lên linh kiện mỏng manh có thể không phù hợp; một cấp vật liệu dẻo dai có thể bảo vệ dây dẫn nhưng không đáp ứng yêu cầu về độ cứng hoặc kích thước.
Tách biệt bảo vệ ban đầu với hiệu năng lâu dài. Một vật liệu chảy quanh linh kiện trong quá trình đúc vẫn cần duy trì các tính chất yêu cầu sau khi nguội, lão hóa, chu kỳ nhiệt độ, làm sạch hoặc tiếp xúc với môi trường làm việc khác. Kế hoạch xác nhận phải tái tạo các điều kiện quan trọng đối với cụm lắp ráp thực tế.
Lập bản đồ mọi nền tảng trong cụm lắp ráp
Liệt kê tất cả các bề mặt mà keo nóng chảy tiếp xúc: lớp cách điện cáp, vỏ đầu nối, PCB hoặc gói điện tử, đầu cực kim loại, lớp phủ, gioăng kín và bất kỳ chất kết dính nào đã có. Độ bám dính có thể thay đổi tùy theo nền tảng và tình trạng bề mặt. Một cấp vật liệu bám dính với một loại nhựa không tự động bám dính với loại khác, và lớp phủ hoặc cặn chất chống dính có thể làm thay đổi bề mặt tiếp giáp.
Cũng cần ghi lại độ mỏng manh và hình học của linh kiện. Xác định các dây dẫn không được đỡ, mối hàn, cảm biến tinh vi, khe hở nhỏ và các vùng phải giữ không có vật liệu đóng gói. Khuôn và đường phân khuôn phải kiểm soát dòng chảy vật liệu quanh các đặc điểm đó mà không gây tải trọng ngoài ý muốn lên cụm lắp ráp.
So sánh các họ vật liệu dựa trên bằng chứng
| Nhu cầu lựa chọn | Những gì cần so sánh đối với đúng cấp vật liệu |
|---|---|
| Độ bám dính | Hiệu năng bám dính trên từng nền tảng và tình trạng bề mặt thực tế |
| Bảo vệ linh kiện | Độ nhớt, hành vi điền đầy, độ dẻo dai và tương tác với các đặc điểm mỏng manh |
| Môi trường | Độ ẩm, nhiệt độ, hóa chất và điều kiện tiếp xúc ngoài trời liên quan đến việc sử dụng |
| Chức năng điện | Các tính chất điện yêu cầu và phương pháp thử nghiệm riêng cho cụm lắp ráp |
| Xử lý sản xuất | Hướng dẫn sấy khô hoặc bảo quản, gia công nóng chảy, màu sắc và kiểm soát chuyển đổi |
Đúc áp suất thấp thường sử dụng vật liệu nhựa nhiệt dẻo nóng chảy như các loại gốc polyamide hoặc polyolefin, nhưng những tên gọi đó không thay thế cho việc đánh giá cấp vật liệu. Dữ liệu của nhà cung cấp có thể mô tả một công thức hoặc mẫu thử cụ thể; không nên coi đó là bảo đảm cho toàn bộ cụm lắp ráp đã đúc. Yêu cầu các tài liệu kỹ thuật hiện hành và xác nhận rằng cấp vật liệu đã chọn tương thích với các nền vật liệu và môi trường sử dụng dự kiến.
Lập kế hoạch xác nhận trước khi chốt một cấp vật liệu
- Gửi các cụm lắp ráp đại diện kèm theo vật liệu và lớp hoàn thiện bề mặt được xác định.
- Xác định các vùng được bảo vệ, độ phủ chấp nhận được, các giao diện quan trọng và tải trọng hoặc môi trường mà chi tiết sẽ phải chịu.
- Thử nghiệm các cấp vật liệu ứng viên bằng khái niệm khuôn dự kiến và ghi lại lô vật liệu cùng các điều kiện quy trình.
- Kiểm tra độ phủ, khe hở, độ bám dính, chuyển động của linh kiện và mọi hư hỏng sau khi đúc.
- Chạy các thử nghiệm chức năng hoặc môi trường đã thống nhất trước khi phê duyệt vật liệu cho sản xuất.
Thay đổi từng biến số vật liệu hoặc thiết kế quan trọng một lần khi thực tế cho phép. Nếu thay đổi đồng thời cấp vật liệu và thiết kế khuôn, sẽ khó xác định thay đổi nào đã cải thiện hoặc làm suy yếu kết quả. Để có tổng quan về lộ trình ứng dụng, xem đúc áp suất thấp để bảo vệ linh kiện điện tử.
Câu hỏi thường gặp
Polyamide và polyolefin có phải là những vật liệu đúc áp suất thấp duy nhất không?
Đây là các nhóm vật liệu phổ biến được mô tả cho đúc áp suất thấp, nhưng các lựa chọn khả dụng phụ thuộc vào nhà cung cấp và yêu cầu ứng dụng. Hãy xác minh chính xác mác vật liệu thay vì dựa vào nhãn nhóm.
Dữ liệu độ bám dính của một mác vật liệu có thể dự đoán được liên kết với cụm lắp ráp của tôi không?
Chỉ khi dữ liệu đại diện cho cùng loại nền và tình trạng bề mặt liên quan. Hãy thử nghiệm trên các chi tiết đại diện vì lớp phủ, nhiễm bẩn, hình học và quá trình gia công có thể làm thay đổi bề mặt tiếp giáp.
Có nên lựa chọn vật liệu trước khi thiết kế khuôn không?
Nên xem xét vật liệu và thiết kế khuôn cùng nhau. Mác vật liệu được chọn ảnh hưởng đến nhu cầu dòng chảy và độ bám dính, trong khi cổng rót, lỗ thoát khí, bề mặt chặn và kết cấu hỗ trợ lắp ráp ảnh hưởng đến việc mác vật liệu đó có thể bảo vệ linh kiện như mong muốn hay không.