Prelucrarea cauciucului siliconic pentru industria electronică

By Mike Chen, Director de Producție | Peste 12 ani în fabricarea cauciucului |LinkedIn

Concluzii cheie

• Cauciucul siliconic utilizat în electronică necesită toleranțe de procesare de ±0,1 mm pentru garnituri și etanșări și conformitate cu standardul UL 94 V-0 pentru componentele electronice interne.
• Mașinile de tăiat silicon de precizie cu control al servomotorului ating o precizie de avans de ±0,1 mm la viteze de feliere de până la 120 de cuțite pe minut pentru producția de piese electronice.
• Rezistența scăzută la rupere a siliconului face ca dezumflarea mecanică să fie dificilă; dezumflarea criogenică la o temperatură de -100°C până la -130°C este metoda preferată pentru componentele electronice din silicon cu o bavură sub 0,3 mm.
• Procesele de curățare și uscare în trei etape îndepărtează agenții de demulare și contaminarea cu particule înainte ca piesele electronice din silicon să treacă la asamblare sau ambalare.

Răspunsul scurt:Prelucrarea cauciucului siliconic pentru industria electronică implică tăierea cu precizie a foilor de silicon în garnituri și etanșări, dezlipirea componentelor electronice din silicon turnat, curățarea pentru a îndepărta agenții de demulare și contaminarea cu particule și întărirea controlată pentru a obține proprietăți fizice specificate. Deoarece carcasele electronice și componentele de etanșare necesită toleranțe dimensionale de ±0,1 mm și o curățenie a suprafeței potrivită pentru mediile cu camere sterile, echipamentele de procesare automată cu control al servomotorului, programare PLC și sisteme de curățare în mai multe etape sunt standard în producția de silicon de calitate electronică.

Cauciucul siliconic este utilizat în electronică pentru stabilitatea sa termică, proprietățile de izolare electrică și rezistența la degradarea mediului. Printre aplicațiile cheie se numără membrane pentru tastaturi, etanșări pentru conectori, garnituri EMI, garnituri pentru rame de afișaj, etanșări pentru compartimentul bateriei și manșoane de protecție pentru comutatoare și senzori. Fiecare aplicație impune cerințe specifice de procesare care diferă de turnarea siliconului de uz general, din cauza toleranțelor stricte și a standardelor de curățenie impuse de asamblarea electronică.

Deoarece cauciucul siliconic are o temperatură de tranziție vitroasă apropiată de -120°C și prezintă o rezistență la rupere scăzută în comparație cu alți elastomeri, prelucrarea sa necesită echipamente și parametri adaptați la aceste caracteristici fizice. Acest articol prezintă principalele etape de prelucrare - tăiere, dezlipire, curățare și verificare a calității - pentru componentele din cauciuc siliconic utilizate în produsele electronice.

Aplicații ale cauciucului siliconic în electronică: Cerințe de procesare

Componentele din cauciuc siliconic din produsele electronice se împart în trei categorii în funcție de complexitatea procesării. Garniturile și sigiliile sunt de obicei decupate prin matriță sau prin tăiere rapidă din foi de silicon calandrate cu grosimi de la 0,5 mm la 5,0 mm. PerASTM D2000Clasificarea produselor din cauciuc, garniturile din silicon pentru electronice sunt de obicei specificate în conformitate cu specificații de linie, cum ar fi 2GE705, cu cerințe de duritate, tracțiune și alungire specifice aplicației.

Componentele din silicon turnat — tastaturi, manșoane și carcase personalizate — sunt produse prin compresie sau prin injecție de cauciuc siliconic lichid (LSR). Aceste piese necesită îndepărtarea bavurii după turnare, iar bavura subțire tipică turnării LSR necesită debavurare criogenică sau mecanică de precizie. O a treia categorie, încapsulanții siliconici și compușii de încapsulare, se aplică sub formă lichidă și se întăresc la fața locului, fără prelucrare mecanică.

UL 94 și IEC 60068 sunt standarde de referință pentru cerințele de ignifugare și testare a mediului în aplicațiile electronice.

Tăiere precisă a siliconului pentru componente electronice

Cel/Cea/Cei/Celemașină de tăiat siliconMașina Xingchangjia de la Xiamen este concepută pentru a procesa foi și role de silicon la dimensiunile precise necesare pentru garnituri și etanșări electronice. Acționarea servomotorului mașinii și controlul ecranului tactil PLC permit modele de tăiere programabile cu adâncime reglabilă și selecție a lamei, manipulând foi de silicon, tuburi și forme personalizate.

Pentru producția de volum mai mare de piese electronice din silicon,mașină de tăiat silicon complet automatăOferă funcționare continuă cu stivuire automată. Specificațiile cheie includ lățimea de feliere reglabilă de la zero în sus, lungimea lamei de 550 mm, grosimea de feliere de la 0 la 10 mm și viteza de feliere de până la 120 de cuțite pe minut. Mașina utilizează un cilindru pneumatic pentru a presa materialul cu o presiune ajustată automat la grosimea materialului, eliminând reglarea manuală a arcului întâlnită la echipamentele mai vechi. Sistemul controlat de PLC monitorizează alimentarea cu material, numărarea produselor și stivuirea cu alarme pentru lipsă de material și condiții de stivă plină.

Tăierea prin etanșare — tăierea prin stratul de silicon, dar nu și prin folia de protecție — este metoda standard pentru garniturile de silicon cu suport adeziv utilizate în carcasele electronice. Precizia de avans a servomotorului de ±0,1 mm este esențială pentru menținerea consistenței dimensionale pe mii de piese per lot.

Dezumflarea componentelor electronice din cauciuc siliconic

Proprietățile fizice ale siliconului creează provocări unice legate de îndepărtarea fulgului. Deoarece cauciucul siliconic are o rezistență scăzută la rupere și o flexibilitate ridicată, fulgul subțire din matriță se flexează în loc să se fractureze sub abraziune mecanică. Pentru componentele electronice din silicon cu grosimea fulgului sub 0,3 mm, îndepărtarea mecanică riscă ruperea materialului de bază la joncțiunea fulgului. Degajarea criogenică la -100°C până la -130°C folosind azot lichid fragilizează selectiv fulgul subțire, păstrând în același timp integritatea structurală a corpului de silicon, permițând îndepărtarea curată a fulgului fără deteriorarea suprafeței.

Pentru piesele din silicon cu o grosime mai mare de peste 0,3 mm sau geometrii simple ale liniei de separație, se poate utiliza debavurarea mecanică cu medii moi și viteză redusă de rostogolire.Mașină de dezumflare mecanică XCJ-G600prelucrează piese din silicon în intervalul de diametre de la 3 mm la 100 mm, atunci când este ajustat cu parametrii corespunzători, deși se recomandă loturi de probă pentru a verifica calitatea suprafeței înainte de producția completă.

Curățarea și uscarea pieselor din silicon pentru asamblarea electronică

Componentele electronice din silicon necesită curățare după turnare și dezlipire pentru a îndepărta agenții de demulare, praful rezidual și contaminanții rezultați în urma manipulării. Agenții de demulare pot interfera cu lipirea adezivă în timpul asamblării electronice, iar contaminarea cu particule conductive poate provoca scurtcircuite în dispozitivele asamblate.mașină de curățat și uscat cauciuceste special conceput pentru cauciuc siliconic, hardware, materiale plastice și carcase electronice, utilizând trei grupuri de proceduri de curățare în șase etape care pot fi combinate liber pentru diferite niveluri de contaminare.

Pentru aplicațiile electronice care necesită compatibilitate cu camerele sterile, procesul de curățare trebuie să utilizeze apă deionizată și surfactanți neionici, urmați de uscare cu filtru HEPA pentru a preveni recontaminarea. Cele șase etape de curățare ale mașinii permit cicluri secvențiale de spălare, clătire și uscare care pot fi programate pentru formulări specifice de silicon. PerIPC-1601Conform standardelor de manipulare a ansamblurilor electronice, verificarea curățeniei ar trebui să includă inspecția vizuală la o mărire de 10x și testarea contaminării ionice pentru piesele care intră în ansambluri electronice de înaltă fiabilitate.

Controlul calității în prelucrarea cauciucului siliconic pentru electronice

Parametrii de calitate se bazează pe specificațiile tipice pentru componentele din cauciuc siliconic din produsele electronice de larg consum și industriale. Cerințele specifice variază în funcție de producătorul de echipamente originale (OEM).

Inspecția dimensională a pieselor electronice din silicon trebuie să țină cont de coeficientul de dilatare termică al materialului, care este de aproximativ 3-4 ori mai mare decât cel al NBR sau EPDM. Piesele măsurate la 25°C pot fi cu până la 0,15% mai mari decât la temperatura de referință standard de 23°C specificată în ISO 3601 pentru măsurarea dimensională a inelelor O. Pentru componentele electronice de precizie din silicon se recomandă medii de inspecție cu temperatură controlată.

Concluzie: Prelucrare integrată pentru cauciuc siliconic de calitate electronică

Prelucrarea cauciucului siliconic pentru industria electronică necesită precizie în fiecare etapă - de la tăiere și dezumflare până la curățare și verificarea calității. Rezistența redusă la rupere și sensibilitatea termică ridicată a siliconului necesită parametri de echipament diferiți de cei utilizați pentru compușii NBR, EPDM sau FKM. Mașinile automate de tăiere cu control al servomotorului, dezumflarea criogenică pentru piesele din silicon subțire și sistemele de curățare în mai multe etape formează linia standard de procesare pentru componentele din silicon de calitate electronică.

Producătorii care intră pe piața siliconului pentru electronice ar trebui să valideze fiecare etapă de procesare cu loturi de testare înainte de producția completă, acordând o atenție deosebită selecției metodei de debavurare în funcție de grosimea bavurii și de eficacitatea curățării pentru îndepărtarea fulgerului.