Обробка силіконової гуми для електронної промисловості

By Майк Чен, Директор з виробництва | Більше 12 років досвіду у виробництві гуми |LinkedIn

Ключові висновки

• Силіконова гума, що використовується в електроніці, вимагає допусків обробки в межах ±0,1 мм для прокладок та ущільнень, а також відповідності вогнестійкості UL 94 V-0 для внутрішніх електронних компонентів.
• Прецизійні машини для різання силікону із серводвигунним керуванням досягають точності подачі ±0,1 мм при швидкості нарізки до 120 ножів за хвилину для виробництва електронних деталей.
• Низька міцність силікону на розрив ускладнює механічне видалення нальоту; кріогенне видалення нальоту при температурі від -100°C до -130°C є кращим методом для силіконових електронних компонентів з тонким нальотом менше 0,3 мм.
• Триетапні процеси очищення та сушіння видаляють засоби для зняття форм та забруднення твердими частинками, перш ніж силіконові електронні деталі будуть складані або упаковані.

Коротка відповідь:Обробка силіконової гуми для електронної промисловості включає точне різання силіконових листів на прокладки та ущільнення, видалення опалювального матеріалу з литих силіконових електронних компонентів, очищення для видалення змазок та забруднень твердими частинками, а також контрольоване затвердіння для досягнення заданих фізичних властивостей. Оскільки електронні корпуси та ущільнювальні компоненти вимагають допусків на розміри в межах ±0,1 мм та чистоти поверхні, придатної для чистих приміщень, автоматизоване технологічне обладнання з керуванням серводвигуном, програмуванням PLC та багатоступеневими системами очищення є стандартним у виробництві силікону для електронної промисловості.

Силіконова гума використовується в електроніці завдяки своїй термостабільності, електроізоляційним властивостям та стійкості до впливу навколишнього середовища. Основні застосування включають мембрани клавіатур, ущільнення роз'ємів, прокладки для електромагнітних перешкод, прокладки панелей дисплеїв, ущільнення відсіків для батарейок та захисні чохли для перемикачів і датчиків. Кожне застосування висуває певні вимоги до обробки, які відрізняються від універсального силіконового лиття через жорсткі допуски та стандарти чистоти, що вимагаються для складання електроніки.

Оскільки силіконовий каучук має температуру склування близько -120°C і демонструє низьку міцність на розрив порівняно з іншими еластомерами, його обробка вимагає обладнання та параметрів, адаптованих до цих фізичних характеристик. У цій статті розглядаються основні етапи обробки — різання, видалення мізеру, очищення та перевірка якості — для компонентів із силіконового каучуку, що використовуються в електронних виробах.

Застосування силіконової гуми в електроніці: вимоги до обробки

Силіконові гумові компоненти в електронних виробах поділяються на три категорії за складністю обробки. Прокладки та ущільнювачі зазвичай вирізаються штампуванням або різьбленням з каландрованих силіконових листів товщиною від 0,5 мм до 5,0 мм.ASTM D2000Класифікація гумових виробів, силіконові прокладки для електроніки зазвичай визначається за лінійними умовними позначеннями, такими як 2GE705, з вимогами до твердості, міцності на розтяг та видовження, що стосуються конкретного застосування.

Литі силіконові компоненти — клавіатури, чохли та корпуси на замовлення — виготовляються за допомогою компресійного або лиття під тиском рідкої силіконової гуми (LSR). Ці деталі потребують видалення обгортки після лиття, а тонка обгортка, типова для лиття LSR, вимагає кріогенного або прецизійного механічного видалення обгортки. Третя категорія, силіконові герметики та заливальні компаунди, наносяться у рідкому вигляді та тверднуть на місці без механічної обробки.

UL 94 та IEC 60068 використовуються для вимог до вогнестійкості та екологічних випробувань в електронних пристроях.

Точне різання силікону для електронних компонентів

Theмашина для різання силіконуКомпанія Xingchangjia з міста Сямень призначена для обробки силіконових листів і рулонів до точних розмірів, необхідних для електронних прокладок і ущільнень. Серводвигун машини та сенсорне керування PLC дозволяють програмувати шаблони різання з регульованою глибиною та вибором леза, обробляти силіконові листи, трубки та вироби нестандартних форм.

Для виробництва великих обсягів електронних силіконових деталей,повністю автоматична машина для різання силіконуЗабезпечує безперервну роботу з автоматичним укладанням у штабель. Основні характеристики включають регулювання ширини нарізки від нуля вгору, довжину леза 550 мм, товщину нарізки від 0 до 10 мм та швидкість нарізки до 120 ножів за хвилину. Машина використовує пневматичний циліндр для пресування матеріалу, при цьому тиск автоматично регулюється відповідно до товщини матеріалу, що усуває необхідність ручного регулювання пружини, характерну для старого обладнання. Система з ПЛК контролює подачу матеріалу, підрахунок продукції та укладання у штабель, а також подає сигналізацію про нестачу матеріалу та переповнення штабеля.

Поцілункове різання — розрізання силіконового шару, але не знімної плівки — є стандартним методом для силіконових прокладок з клейкою основою, що використовуються в електронних корпусах. Точність подачі серводвигуна ±0,1 мм має вирішальне значення для підтримки розмірної стабільності тисяч деталей у партії.

Зняття спалаху з силіконової гуми для електронних компонентів

Фізичні властивості силікону створюють унікальні проблеми з видаленням огару. Оскільки силіконова гума має низьку міцність на розрив і високу гнучкість, тонкий огар згинається, а не ламається під механічним стиранням. Для силіконових електронних компонентів з товщиною огару менше 0,3 мм механічне видалення огару ризикує розірвати основний матеріал у місці з'єднання огару. Кріогенне видалення огару при температурі від -100°C до -130°C з використанням рідкого азоту вибірково робить тонкий огар окрихченим, зберігаючи структурну цілісність силіконового корпусу, що дозволяє чисте видалення огару без пошкодження поверхні.

Для силіконових деталей з товщиною нальоту понад 0,3 мм або простою геометрією ліній розриву можна використовувати механічне видалення нальоту з м’якими матеріалами та зниженою швидкістю барабанного обертання.Механічна машина для видалення опалювальних матеріалів XCJ-G600обробляє силіконові деталі в діапазоні діаметрів від 3 мм до 100 мм за умови налаштування відповідних параметрів, хоча рекомендується проводити пробні партії для перевірки якості поверхні перед повним виробництвом.

Очищення та сушіння силіконових деталей для складання електроніки

Силіконові електронні компоненти потребують очищення після лиття та видалення залишків абразиву для видалення агентів для зняття форми, залишкового пилу та забруднень від обробки. Агенти для зняття форми можуть перешкоджати адгезійному з'єднанню під час складання електроніки, а забруднення струмопровідними частинками може спричинити коротке замикання у зібраних пристроях.машина для очищення та сушіння гумиспеціально розроблений для силіконової гуми, металовиробів, пластику та електронних корпусів, використовуючи три групи шестиетапних процедур очищення, які можна вільно комбінувати для різних рівнів забруднення.

Для електронних пристроїв, що потребують сумісності з чистими приміщеннями, процес очищення повинен використовувати деіонізовану воду та неіонні поверхнево-активні речовини, а потім сушку через HEPA-фільтр для запобігання повторному забрудненню. Шість етапів очищення машини дозволяють послідовно виконувати цикли миття, полоскання та сушіння, які можна запрограмувати для конкретних силіконових формул.МПК-1601Згідно зі стандартами поводження з електронними вузлами, перевірка чистоти повинна включати візуальний огляд із 10-кратним збільшенням та тестування на іонне забруднення деталей, що входять до високонадійних електронних вузлів.

Контроль якості в обробці силіконової гуми для електроніки

Параметри якості базуються на типових специфікаціях для силіконових гумових компонентів у споживчих та промислових електронних виробах. Конкретні вимоги залежать від виробника оригінального обладнання (OEM).

Під час перевірки розмірів силіконових електронних компонентів слід враховувати коефіцієнт теплового розширення матеріалу, який приблизно в 3-4 рази вищий, ніж у NBR або EPDM. Деталі, виміряні при 25°C, можуть бути до 0,15% більшими, ніж при стандартній контрольній температурі 23°C, зазначеній у ISO 3601 для вимірювання розмірів ущільнювальних кілець. Для прецизійних силіконових електронних компонентів рекомендується використовувати середовища контролю з контрольованою температурою.

Висновок: Інтегрована обробка силіконової гуми для електронного виробництва

Обробка силіконової гуми для електронної промисловості вимагає точності на кожному етапі — від різання та видалення опалювального матеріалу до очищення та перевірки якості. Низька міцність на розрив та висока термочутливість силікону вимагають параметрів обладнання, відмінних від тих, що використовуються для компаундів NBR, EPDM або FKM. Автоматизовані різальні машини із серводвигуновим керуванням, кріогенне видалення опалювального матеріалу для тонкошарових силіконових деталей та багатоступеневі системи очищення утворюють стандартну технологічну лінію для силіконових компонентів електронного класу.

Виробники силікону для електроніки повинні перевіряти кожен етап обробки за допомогою тестових партій перед повним виробництвом, приділяючи особливу увагу вибору методу видалення опалювального матеріалу на основі товщини шару опалювального матеріалу та ефективності очищення для видалення з форми.