עיבוד גומי סיליקון לתעשיית האלקטרוניקה

By מייק צ'ן, מנהל/ת ייצור | 12+ שנות ניסיון בייצור גומי |לינקדאין

נקודות מפתח

• גומי סיליקון המשמש באלקטרוניקה דורש סבילות עיבוד של ±0.1 מ"מ עבור אטמים וחותמות ועמידה בתקן מעכב בעירה UL 94 V-0 עבור רכיבים אלקטרוניים פנימיים.
• מכונות חיתוך סיליקון מדויקות עם בקרת מנוע סרוו משיגות דיוק הזנה של ±0.1 מ"מ במהירויות חיתוך של עד 120 סכינים לדקה לייצור חלקים אלקטרוניים.
• חוזק הקריעה הנמוך של סיליקון הופך את הסרת הבזקים מכנית למאתגרת; הסרת הבזקים קריוגנית בטמפרטורה של -100°C עד -130°C היא השיטה המועדפת עבור רכיבים אלקטרוניים מסיליקון עם הבזק דק מתחת ל-0.3 מ"מ.
• תהליכי ניקוי וייבוש בשלושה שלבים מסירים חומרי שחרור עובש וזיהום חלקיקים לפני שחלקי סיליקון אלקטרוניים עוברים להרכבה או לאריזה.

התשובה הקצרה:עיבוד גומי סיליקון עבור תעשיית האלקטרוניקה כרוך בחיתוך מדויק של יריעות סיליקון לאטמים ואטמים, הסרת רכיבים אלקטרוניים מסיליקון יצוקים, ניקוי להסרת חומרי שחרור עובש וזיהום חלקיקים, וריפוי מבוקר להשגת תכונות פיזיקליות שצוינו. מכיוון שמארזים אלקטרוניים ורכיבי איטום דורשים סבילות ממדיות של ±0.1 מ"מ וניקיון פני השטח המתאים לסביבות חדר נקי, ציוד עיבוד אוטומטי עם בקרת מנוע סרוו, תכנות PLC ומערכות ניקוי רב-שלביות הוא סטנדרט בייצור סיליקון ברמת אלקטרוניקה.

גומי סיליקון מאופיין באלקטרוניקה בזכות יציבותו התרמית, תכונות הבידוד החשמלי ועמידותו בפני נזק סביבתי. יישומים עיקריים כוללים ממברנות למקלדת, אטמי מחברים, אטמי EMI, אטמי מסגרת תצוגה, אטמי תא סוללה ומגפי מגן למתגים וחיישנים. כל יישום מטיל דרישות עיבוד ספציפיות השונות מיציקת סיליקון למטרות כלליות בגלל הסבולות הצפופות ותקני הניקיון הנדרשים בהרכבה אלקטרונית.

מכיוון שלגומי סיליקון יש טמפרטורת מעבר זכוכיתי הקרובה ל-120°C- והוא מציג חוזק קריעה נמוך בהשוואה לאלסטומרים אחרים, עיבודו דורש ציוד ופרמטרים המותאמים למאפיינים פיזיים אלה. מאמר זה מכסה את שלבי העיבוד העיקריים - חיתוך, הסרת פלאש, ניקוי ואימות איכות - עבור רכיבי גומי סיליקון המשמשים במוצרים אלקטרוניים.

יישומי גומי סיליקון באלקטרוניקה: דרישות עיבוד

רכיבי גומי סיליקון במוצרים אלקטרוניים מתחלקים לשלוש קטגוריות לפי מורכבות העיבוד. אטמים ואטימות חתוכים בדרך כלל בתבנית או בקישור מגיליונות סיליקון שעברו קלנדרה בעוביים של 0.5 מ"מ עד 5.0 מ"מ.ASTM D2000סיווג עבור מוצרי גומי, אטמי סיליקון לאלקטרוניקה מצוינים בדרך כלל תחת סיגנלי קו כגון 2GE705 עם דרישות קשיות, מתיחה והתארכות ספציפיות ליישום.

רכיבי סיליקון יצוקים - לוחות מקשים, מגפיים ומארזים בהתאמה אישית - מיוצרים באמצעות יציקה בדחיסה או הזרקה של גומי סיליקון נוזלי (LSR). חלקים אלה דורשים הסרת פלאש לאחר היציקה, והפלאש הדק האופייני ליציקת LSR דורש הסרת פלאש קריוגני או מכני מדויק. קטגוריה שלישית, חומרי אספלה ותרכובות סיליקון, מיושמים כנוזל ומתקשים במקום ללא עיבוד מכני.

UL 94 ו-IEC 60068 משמשים כבסיס לדרישות בדיקות עמידות בפני בעירה וסביבה ביישומים אלקטרוניים.

חיתוך סיליקון מדויק לרכיבים אלקטרוניים

המכונת חיתוך סיליקוןמבית Xiamen Xingchangjia נועדה לעבד יריעות וגלילים של סיליקון במידות המדויקות הנדרשות לאטמים ואיטומים אלקטרוניים. מנוע הסרוו ובקרת מסך המגע של המכונה מאפשרים דפוסי חיתוך ניתנים לתכנות עם עומק ובחירת להב מתכווננים, טיפול ביריעות סיליקון, צינורות וצורות מותאמות אישית.

לייצור בנפח גבוה יותר של חלקי סיליקון אלקטרוניים, ה-מכונת חיתוך סיליקון אוטומטית לחלוטיןמציע פעולה רציפה עם ערימה אוטומטית. המפרטים העיקריים כוללים רוחב חיתוך מתכוונן מאפס ומעלה, אורך להב של 550 מ"מ, עובי חיתוך מ-0 עד 10 מ"מ ומהירות חיתוך של עד 120 סכינים לדקה. המכונה משתמשת בצילינדר פנאומטי כדי ללחוץ על חומר כאשר הלחץ מותאם אוטומטית לעובי החומר, ובכך מבטלת את הצורך בכוונון הקפיץ הידני הקיים בציוד ישן יותר. המערכת הנשלטת על ידי בקר לוח בקרה (PLC) מנטרת את הזנת החומר, ספירת המוצרים והערימה עם התראות למחסור בחומר ולמצבי ערימה מלאה.

חיתוך נשיקה - חיתוך דרך שכבת הסיליקון אך לא דרך ציפוי השחרור - היא השיטה הסטנדרטית לאטמי סיליקון בעלי גב דבק המשמשים במארזי אלקטרוניקה. דיוק הזנת מנוע הסרוו של ±0.1 מ"מ הוא קריטי לשמירה על עקביות ממדית על פני אלפי חלקים בכל אצווה.

רכיבים אלקטרוניים מגומי סיליקון להסרת פלאשים

התכונות הפיזיקליות של סיליקון יוצרות אתגרים ייחודיים להסרת הבזק. מכיוון שלגומי סיליקון חוזק קריעה נמוך וגמישות גבוהה, הסרת הבזק דקה של תבנית מתכופפת ולא נשברת תחת שחיקה מכנית. עבור רכיבים אלקטרוניים מסיליקון בעלי עובי הבזק נמוך מ-0.3 מ"מ, הסרת הבזק מכנית מסתכנת בקריעת חומר הבסיס בצומת הבזק. הסרת הבזק קריוגנית בטמפרטורה של -100°C עד -130°C באמצעות חנקן נוזלי משבשת באופן סלקטיבי את הבזק הדק תוך שמירה על שלמותו המבנית של גוף הסיליקון, ומאפשרת הסרה נקייה של הבזק ללא נזק לפני השטח.

עבור חלקי סיליקון עם פלאש עבה יותר מ-0.3 מ"מ או גיאומטריות פשוטות של קו פרידה, ניתן להשתמש בהסרת פלאש מכנית עם חומרים רכה ומהירות התגלגלות מופחתת.מכונת הסרת פלאשים מכנית XCJ-G600מעבד חלקי סיליקון בטווח קוטר של 3 מ"מ עד 100 מ"מ כאשר הם מותאמים לפרמטרים מתאימים, אם כי מומלץ לבצע אצוות ניסיון כדי לוודא את איכות פני השטח לפני ייצור מלא.

ניקוי וייבוש חלקי סיליקון להרכבה אלקטרונית

רכיבים אלקטרוניים מסיליקון דורשים ניקוי לאחר היציקה והסרת הבזקים כדי להסיר חומרי שחרור עובש, אבק הבזק שיורי ומזהמים מטיפול. חומרי שחרור עובש עלולים להפריע לחיבור האלקטרוני במהלך הרכבה, וזיהום חלקיקים מוליכים עלול לגרום לקצרים חשמליים במכשירים מורכבים.מכונת ניקוי וייבוש גומיתוכנן במיוחד עבור גומי סיליקון, חומרה, פלסטיק ומארזים אלקטרוניים, תוך שימוש בשלוש קבוצות של הליכי ניקוי בני שישה שלבים שניתן לשלב בחופשיות עבור רמות זיהום שונות.

עבור יישומי אלקטרוניקה הדורשים תאימות לחדר נקי, תהליך הניקוי צריך להשתמש במים מזוקקים וחומרים פעילי שטח לא יוניים ולאחר מכן ייבוש עם סינון HEPA כדי למנוע זיהום חוזר. ששת שלבי הניקוי של המכונה מאפשרים מחזורי שטיפה, שטיפה וייבוש עוקבים שניתן לתכנת עבור פורמולות סיליקון ספציפיות.IPC-1601בהתאם לתקני הטיפול במכלולים אלקטרוניים, אימות ניקיון צריך לכלול בדיקה ויזואלית בהגדלה פי 10 ובדיקת זיהום יוני עבור חלקים הנכנסים למכלולים אלקטרוניים בעלי אמינות גבוהה.

בקרת איכות בעיבוד גומי סיליקון לאלקטרוניקה

פרמטרי איכות מבוססים על מפרטים אופייניים לרכיבי גומי סיליקון במוצרי אלקטרוניקה צרכניים ותעשייתיים. דרישות ספציפיות משתנות בהתאם ליצרן הציוד המקורי.

בדיקה ממדית של חלקים אלקטרוניים מסיליקון צריכה להתחשב במקדם ההתפשטות התרמית של החומר, שהוא גבוה פי 3-4 בקירוב מ-NBR או EPDM. חלקים שנמדדו בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס עשויים להיות גדולים עד 0.15% מאשר בטמפרטורת הייחוס הסטנדרטית של 23 מעלות צלזיוס שצוינה בתקן ISO 3601 למדידת ממדים של טבעות O. סביבות בדיקה מבוקרות טמפרטורה מומלצות עבור רכיבים אלקטרוניים מסיליקון מדויקים.

סיכום: עיבוד משולב עבור גומי סיליקון ברמת אלקטרוניקה

עיבוד גומי סיליקון עבור תעשיית האלקטרוניקה דורש דיוק בכל שלב - החל מחיתוך והסרת הבזקים ועד ניקוי ואימות איכות. חוזק הקריעה הנמוך והרגישות התרמית הגבוהה של הסיליקון דורשים פרמטרים שונים של הציוד מאלה המשמשים עבור תרכובות NBR, EPDM או FKM. מכונות חיתוך אוטומטיות עם בקרת מנוע סרוו, הסרת הבזקים קריוגנית עבור חלקי סיליקון דקים ומערכות ניקוי רב-שלביות יוצרות את קו העיבוד הסטנדרטי עבור רכיבי סיליקון ברמת אלקטרוניקה.

יצרנים הנכנסים לשוק הסיליקון האלקטרוניקה צריכים לאמת כל שלב עיבוד באמצעות אצוות בדיקה לפני ייצור מלא, תוך מתן תשומת לב מיוחדת לבחירת שיטת הסרת הפלאש המבוססת על עובי הפלאש ויעילות הניקוי להסרת שחרור עובש.