Обработка силиконовой резины для электронной промышленности

By Майк ЧенДиректор по производству | Более 12 лет опыта в производстве резиновых изделий |LinkedIn

Основные выводы

• Для силиконовой резины, используемой в электронике, требуется соблюдение технологических допусков в пределах ±0,1 мм для прокладок и уплотнений, а также соответствие огнестойкости стандарту UL 94 V-0 для внутренних электронных компонентов.
• Высокоточные станки для резки силикона с сервомоторным управлением обеспечивают точность подачи ±0,1 мм при скорости нарезки до 120 ножей в минуту для производства электронных компонентов.
• Низкая прочность силикона на разрыв затрудняет механическое удаление заусенцев; криогенное удаление заусенцев при температуре от -100°C до -130°C является предпочтительным методом для силиконовых электронных компонентов с тонким заусенцем толщиной менее 0,3 мм.
• Трехэтапные процессы очистки и сушки удаляют разделительные составы и частицы загрязнений, прежде чем силиконовые электронные компоненты будут отправлены на сборку или упаковку.

Краткий ответ:Обработка силиконовой резины для электронной промышленности включает в себя точную резку силиконовых листов для изготовления прокладок и уплотнений, удаление заусенцев с формованных силиконовых электронных компонентов, очистку от разделительных составов и твердых частиц, а также контролируемое отверждение для достижения заданных физических свойств. Поскольку электронные корпуса и уплотнительные компоненты требуют допусков по размерам в пределах ±0,1 мм и чистоты поверхности, подходящей для чистых помещений, автоматизированное технологическое оборудование с сервоприводным управлением, программированием ПЛК и многоступенчатыми системами очистки является стандартом в производстве силиконового каучука для электронной промышленности.

Силиконовая резина используется в электронике благодаря своей термической стабильности, электроизоляционным свойствам и устойчивости к воздействию окружающей среды. Ключевые области применения включают мембраны клавиатур, уплотнения разъемов, прокладки для защиты от электромагнитных помех, прокладки для рамок дисплеев, уплотнения батарейных отсеков и защитные колпачки для переключателей и датчиков. Каждое применение предъявляет специфические требования к обработке, которые отличаются от формования силиконовых изделий общего назначения из-за жестких допусков и стандартов чистоты, предъявляемых к сборке электронных компонентов.

Поскольку температура стеклования силиконовой резины близка к -120°C, а прочность на разрыв ниже, чем у других эластомеров, для ее обработки требуется оборудование и параметры, адаптированные к этим физическим характеристикам. В данной статье рассматриваются основные этапы обработки — резка, удаление заусенцев, очистка и проверка качества — компонентов из силиконовой резины, используемых в электронных изделиях.

Применение силиконовой резины в электронике: технологические требования

Компоненты из силиконовой резины в электронных изделиях делятся на три категории в зависимости от сложности обработки. Прокладки и уплотнения обычно вырезаются методом штамповки или надсечки из каландрированных силиконовых листов толщиной от 0,5 до 5,0 мм.ASTM D2000В классификации резиновых изделий силиконовые прокладки для электроники обычно указываются в виде обозначений, например, 2GE705, с требованиями к твердости, прочности на растяжение и удлинению, специфичными для конкретного применения.

Формованные силиконовые компоненты — клавиатуры, защитные колпачки и корпуса, изготавливаемые по индивидуальному заказу, — производятся методом компрессионного формования или литья под давлением жидкого силиконового каучука (LSR). После формования эти детали требуют удаления облоя, а тонкий облой, характерный для формования LSR, требует криогенной или прецизионной механической обработки. Третья категория, силиконовые компаунды и заливочные составы, наносятся в жидком виде и отверждаются на месте без механической обработки.

В качестве стандартов для огнестойкости и испытаний на воздействие окружающей среды в электронных устройствах используются нормы UL 94 и IEC 60068.

Точная резка силикона для электронных компонентов.

Онстанок для резки силиконаСтанок от компании Xiamen Xingchangjia предназначен для обработки силиконовых листов и рулонов с точностью до размеров, необходимых для электронных прокладок и уплотнений. Сервопривод и сенсорный экран ПЛК позволяют программировать схемы резки с регулируемой глубиной и выбором лезвия, обрабатывая силиконовые листы, трубки и заготовки нестандартной формы.

Для крупномасштабного производства электронных силиконовых компонентов...полностью автоматическая машина для резки силиконаПредлагает непрерывную работу с автоматической укладкой. Ключевые характеристики включают регулируемую ширину нарезки от нуля и выше, длину лезвия 550 мм, толщину нарезки от 0 до 10 мм и скорость нарезки до 120 ножей в минуту. Машина использует пневматический цилиндр для прессования материала, давление автоматически регулируется в зависимости от толщины материала, что исключает ручную регулировку пружины, которая использовалась в более старых моделях. Система с ПЛК контролирует подачу материала, подсчет продукции и укладку, а также подает сигналы тревоги при нехватке материала и заполнении штабеля.

Надрезка «надрезом» — прорезание силиконового слоя, но не разделительной пленки, — является стандартным методом для силиконовых прокладок с клеевой основой, используемых в электронных корпусах. Точность подачи сервомотора ±0,1 мм имеет решающее значение для поддержания размерной стабильности тысяч деталей в партии.

Удаление прошивки с помощью силиконовых резиновых электронных компонентов

Физические свойства силикона создают уникальные проблемы при удалении заусенцев. Поскольку силиконовая резина обладает низкой прочностью на разрыв и высокой гибкостью, тонкий заусенец деформируется, а не разрушается под воздействием механического истирания. Для силиконовых электронных компонентов с толщиной заусенца менее 0,3 мм механическое удаление заусенцев сопряжено с риском разрыва основного материала в месте соединения заусенцев. Криогенное удаление заусенцев при температуре от -100°C до -130°C с использованием жидкого азота избирательно охрупчивает тонкий заусенец, сохраняя при этом структурную целостность силиконового корпуса, что позволяет чисто удалить заусенец без повреждения поверхности.

Для силиконовых деталей с более толстым заусенцем (более 0,3 мм) или простой геометрией линии разъема можно использовать механическое удаление заусенца с помощью мягких материалов и сниженной скорости вращения барабана.Механическая машина для удаления облоя XCJ-G600При правильной настройке параметров технология позволяет обрабатывать силиконовые детали диаметром от 3 до 100 мм, однако перед началом серийного производства рекомендуется провести пробные партии для проверки качества поверхности.

Очистка и сушка силиконовых деталей для электронной сборки.

Электронные компоненты из силикона требуют очистки после формования и удаления облоя для удаления разделительных составов, остатков облоя и загрязнений, возникающих при работе с ними. Разделительные составы могут препятствовать адгезионному соединению во время сборки электронных компонентов, а загрязнение проводящими частицами может вызывать короткие замыкания в собранных устройствах.машина для очистки и сушки резиныСпециально разработан для силиконовой резины, крепежных элементов, пластмасс и электронных корпусов, использует три группы шестиступенчатых процедур очистки, которые можно свободно комбинировать для разных уровней загрязнения.

Для электронных изделий, требующих совместимости с чистыми помещениями, процесс очистки должен включать деионизированную воду и неионогенные поверхностно-активные вещества с последующей сушкой через HEPA-фильтр для предотвращения повторного загрязнения. Шесть этапов очистки машины позволяют выполнять последовательные циклы мойки, ополаскивания и сушки, которые можно запрограммировать для конкретных силиконовых составов.ИПЦ-1601В соответствии со стандартами обращения с электронными узлами, проверка чистоты должна включать визуальный осмотр при 10-кратном увеличении и тестирование на ионное загрязнение деталей, поступающих в высоконадежные электронные узлы.

Контроль качества при обработке силиконовой резины для электроники.

Параметры качества основаны на типичных технических характеристиках компонентов из силиконовой резины, используемых в потребительской и промышленной электронной продукции. Конкретные требования могут различаться в зависимости от производителя.

При контроле размеров силиконовых электронных компонентов следует учитывать коэффициент теплового расширения материала, который примерно в 3-4 раза выше, чем у NBR или EPDM. Детали, измеренные при 25°C, могут быть на 0,15% больше, чем при стандартной эталонной температуре 23°C, указанной в ISO 3601 для измерения размеров уплотнительных колец. Для контроля размеров прецизионных силиконовых электронных компонентов рекомендуется использовать контролируемые по температуре условия.

Заключение: Комплексная технология обработки силиконовой резины электронного класса.

Обработка силиконовой резины для электронной промышленности требует точности на каждом этапе — от резки и удаления заусенцев до очистки и проверки качества. Низкая прочность на разрыв и высокая термочувствительность силикона требуют параметров оборудования, отличных от тех, которые используются для компаундов NBR, EPDM или FKM. Автоматизированные режущие станки с сервомоторным управлением, криогенная обработка для удаления заусенцев с тонких силиконовых деталей и многоступенчатые системы очистки составляют стандартную технологическую линию для силиконовых компонентов электронного класса.

Производителям, выходящим на рынок силиконовых материалов для электроники, следует проверять каждый этап обработки с помощью тестовых партий перед началом полномасштабного производства, уделяя особое внимание выбору метода удаления заусенцев в зависимости от их толщины и эффективности очистки для удаления разделительного состава из пресс-формы.