V každé elektronické sestavě - od nositelného fitness trackeru až po systém správy baterie elektrického vozidla - je skrytá vrstva komponent, které se nikdy neobjeví na snímku hrdiny kusovníku:vysekané-díly. Tato přesně řezaná- těsnění, izolátory, pěnové polštářky, lepicí pásky a ochranné fólie určují, zda zařízení přežije pádový test, projde kontrolou bezpečnostní agentury nebo udrží vodu a prach mimo deset let používání. Přesto pro mnoho konstruktérů zůstává specifikování vyseknutých-komponentů dodatečným nápadem - na poslední-minutu „sem přidejte těsnění“, což vede ke zpoždění výroby a problémům s montáží.
Tato příručka vysvětluje, co-vyseknuté součásti vlastně jsou, jaké materiály a tolerance jsou důležité a jak se vzájemně ovlivňujíkovové dome spínače, flexibilní obvodyaautobusové barya technická rozhodnutí, která oddělují úspěšný první článek od šesti{0}}měsíčních potíží s kvalifikací.
Co je vysekávání-ve výrobě elektroniky?
Vysekávání-je vysokorychlostní{1}}proces stříhání, který tvaruje souvislé role materiálu do přesných plochých dílů pomocí speciálního ocelového-pravítka namontovaného v rotačním nebo plochém lisu. Při montáži elektroniky-vyřezávané součástky plní čtyři základní funkce: elektrická izolace, utěsnění vůči okolnímu prostředí (voda/prach/EMI), mechanické odpružení a vyplňování mezer a lepení.
Na rozdíl od vstřikovaných -plastových dílů, které vyžadují drahé nástroje a dlouhé dodací lhůty, lze -vyřezávané díly vyrábět z plochého- lože nebo rotační formy za zlomek nákladů na nástroje. Díky tomu je lisování-upřednostňovaným procesem pro elektroniku s nízkým-až{6}}středním objemem, kde je potřeba vlastní geometrie, ale vstřikovací nástroje nelze ospravedlnit.
Paleta materiálů: Co vlastně specifikujete
Většina vyseknutých{0}}dílů v elektronice je vyrobena z jedné z pěti materiálových skupin. Každý z nich má odlišné elektrické, tepelné a mechanické vlastnosti, které řídí výběr.
1. Polyimidové (Kapton) filmy.Zlatý standard pro-vysokoteplotní elektrickou izolaci. Polyimid odolává nepřetržitému používání do 200 stupňů, má vynikající dielektrickou pevnost a zůstává rozměrově stabilní díky pájení přetavením. Běžně se používá jako anelektrická izolační deskapři vysokonapěťových trasách{0}} nebo mezi články baterie a šasi. Tloušťky se pohybují od 12,5 μm do 125 μm.
2. PET (polyesterové) fólie.Nižší cena než polyimid, s dobrou elektrickou izolací a mechanickou houževnatostí. PET se obvykle používá jako základní nosič prodome listová pole- film, který drží jednotlivcekovové kopulepři registraci a poskytuje adhezivní rozhraní k desce plošných spojů. Funguje pohodlně až do ~120 stupňů, což je dostatečné pro většinu profilů přetavení spotřební elektroniky.
3. Pěny (PU, PE, akryl).Polyuretanové a polyethylenové pěny poskytují odpružení, vyplňování mezer a akustické těsnění nebo těsnění proti EMI. PE pěna s uzavřenými buňkami -odolává absorpci vlhkosti; PU pěna s otevřenými buňkami -se přizpůsobí nepravidelným povrchům. Akrylové pěnové pásky -, jako jsou ekvivalenty 3M VHB -, se používají tam, kde je vyžadováno strukturální lepení mezi plasty a kovy bez spojovacích prvků. Viz Shanyo'spěnový výsek-rozsah pro typické aplikace.
4. Lepicí pásky (akrylové, silikonové, pryžové).Lepidla citlivá na tlak (PSA) jsou laminována na vyseknuté-díly, aby bylo možné odlepit-a{3}}lepit. Akrylová lepidla nabízejí nejlepší celkový výkon- (teplota, UV, smyk); silikonová lepidla se používají na nízko-povrchové-energetické substráty, jako jsou silikony a prášky-potažené plasty; kaučuková lepidla jsou levná-možnost pro dočasné nebo vnitřní použití. Thelepicí pásku vystřihnout-Produktová řada pokrývá většinu potřeb PSA.
5. Materiály týkající se-baterie.U elektrických a spotřebitelských bateriových sad patří-vyřezávané součástiautobaterie-vyříznutídíly - izolátory přípojnic, rozpěrky článků, protipožární-zábrany (slídové nebo keramické-fólie) a těsnění ventilace. Tyto materiály musí splňovat klasifikaci hořlavosti UL 94 V-0 a přežít teplotní únikové teploty pro definovaná okna přežití.
| Materiál | Max | Dielektrická pevnost | Typické použití |
|---|---|---|---|
| Polyimid (Kapton) | 200 stupňů + | ~280 kV/mm | Vysokoteplotní-izolace, bateriové bariéry |
| PET fólie | 120 stupňů | ~160 kV/mm | Nosič kupolového pole, maskování |
| PE pěna | 80 stupňů | ~30 kV/mm | Těsnění, odpružení, těsnění |
| Akrylová pěnová páska | 150 stupňů | ~20 kV/mm | Konstrukční lepení, montáž |
Tolerance: Co vlastně znamená "přesnost".
Jednou z nejčastějších chyb při zadávání-vyseknutých dílů je, že se s tolerancí nakládá jako s dodatečným nápadem. Při plochém nebo rotačním vysekávání-závisí dosažitelná tolerance na tloušťce materiálu, konstrukci matrice a šířce pásu:
- Standardní tolerance:±0,2 mm pro díly pod 50 mm v celkovém rozměru
- Přesná tolerance:±0,1 mm možné u tenkých filmů (méně než 0,2 mm) s ocelovými-pravidly
- Přísná tolerance:±0,05 mm dosažitelné pouze chemicky leptanými matricemi nebo řezáním laserem a typicky vyhrazeno pro extrémně tenké, malé prvky
Když-vyseknuté díly jsou navrženy tak, aby byly v kontaktu szaklapávací kopulena desce plošných spojů -, jako je distanční vrstva v kupolovém poli -, je kritická registrace mezi výřezem -výřezu a umístěním kopule. Tolerance ±0,2 mm, která se zdá být velkorysá, může způsobit, že distanční vložka částečně zakryje kontaktní plochu kopule, změní hmatový pocit nebo zabrání proražení kopule. To je důvod, proč dodavatelé integrovaných kupolových polí, jako je Shanyo, navrhují výsek-a kopuli společně, nikoli jako samostatné komponenty.
Jak Die{0}}řezy interagují s ostatními součástmi
Vysekané-díly zřídka fungují samostatně. Jejich design přímo ovlivňuje výkon sousedních komponent-v zásobníku:
S kovovými kopulemi a kupolovými poli.Nosná PET fólie, která drží apole kupolových listůje sám o sobě-vyseknutý díl. Lepidlo na fólii se musí beze zbytku přenést na desku plošných spojů a vyříznuté otvory musí lícovat se středy kopule v rozmezí ±0,15 mm. Nesouosost způsobuje klikání ve středu-, nekonzistentní ovládací sílu a předčasnou únavu kopule.
S flexibilními tištěnými spoji. FPC sestavyčasto vyžadují lepicí-výztuhy na zadní straně (polyimid nebo FR-4) v oblastech konektorů, aby se zabránilo únavě při ohybu. Tyto výztuhy jsou vysekány-a laminovány na FPC krycí vrstvu. Volba lepidla musí být kompatibilní s krycím materiálem FPC – použití nesprávného PSA může způsobit delaminaci během ohýbání.
Se sběrnicemi a bateriovými moduly. Měděné sběrnicev bateriových sadách EV vyžadují izolační fólie, které kryjí přípojnici s výjimkou rozhraní svarů a šroubů. Tyto izolační fólie jsou řezány laserem- nebo vysekávány-s přesnými otvory pro svařovací sondy a otvory pro šrouby. Fólie musí odolat procesním teplotám 120–150 stupňů při ultrazvukovém svařování bez smršťování nebo degradace.
Běžné chyby v designu
Chyba 1: Specifikace "Kapton" bez lepidla.Holý polyimidový film nemá žádné lepidlo. Pokud se váš vyseknutý díl- musí přilepit k desce plošných spojů, potřebujete polyimidsspecifikovaný PSA (akryl nebo silikon), tloušťka vložky a úroveň přilnavosti. "Kapton páska" v hlavě inženýra je velmi odlišný materiál od "12,5 μm polyimidu s 25 μm akrylového PSA na 50 μm modré PET vložce."
Chyba 2: Ignorování vložky.Vyseknuté{0}}díly se zasílají na snímatelné podložce (obvykle PET nebo pergamen). Tloušťka vložky ovlivňuje způsob, jakým se součást při automatizované montáži uchytí. Část určená pro vakuové nabírání potřebuje vložku, která se neroztahuje ani netrhá; ručně sestavený díl-může použít levnější papírovou vložku.
Chyba 3: Pod-určením života kostky.Rotační ocelová- matrice v tenkém PET vydrží zhruba 500 000–1 000 000 otisků. Pro větší objemy výroby je třeba specifikovat matrici z kalené oceli nebo plánovat ostření matrice. Pokud si objednáte 5 milionů kusů se standardní matricí, nástroj se uprostřed-provozu opotřebuje a způsobí rozměrový posun.
Chyba 4: Žádná validace vzorku před nástrojem.Vysekané-díly jsou levné na výrobu prototypu, ale drahé na opravu-nástroje. Vždy ověřte geometrii, přilnavost a zapadněte do skutečné sestavy-pomocí vzorků řezaných vodním-paprskem nebo laserem-předtím, než se pustíte do ocelového-nástroje.
Spolupráce s-dodavatelem výseků
Dobrý dodavatel-vysekávání umí víc než jen vyřezávání vašeho tiskového souboru. Měli by zkontrolovat váš návrh z hlediska vyrobitelnosti: minimální velikosti prvků, poloměry rohů (vnitřní poloměry by měly mít alespoň polovinu tloušťky materiálu, aby se zabránilo vytržení-), pokrytí lepidlem na drobných prvcích a možnosti vložek. NaShanyo, vysekávací-skupina pracuje vedlelisovací a montážní týmyabychom zajistili, že vysekané-díly, kupolová pole a FPC se vejdou do stejného mechanického uspořádání-až -, čímž se eliminuje problém „na papíře to vypadalo dobře, ale nevejde se do krytu“.
Inženýrské týmy hodnotící-výsekové materiály pro nadcházející programy by si měly vyžádat balíček vzorků, který obsahuje konkrétní tloušťky filmu, lepidla a hustoty pěny, o kterých se uvažuje. Fyzické vzorky vám umožňují otestovat lepivost, přizpůsobivost a -kvalitu hran -, které nelze posoudit z datového listu.
Shanyo Precision Electronics vyrábí zakázkové-vyřezávané součásti,výseky lepicí pásky-, pěnová těsnění, izolační fólieasoučásti bateriového moduluv Qingdao, Čína. S-vlastními rotačními a plochými vysekávacími-lisy, laminací v čistých prostorách a technickou podporou od společnosti DFM review prostřednictvím hromadné výroby poskytuje Shanyo automobilovým, lékařským, spotřebním a průmyslovým OEM výrobcům po celém světě. Návštěvakontaktujte násprodiskutovat vaše požadavky{0}}na vysekávání.
