什麼是低壓成形?
低壓成形(Low Pressure Molding,LPM)是一種塑料成形工藝,將熱塑性材料注入到模具,相較於傳統的塑膠射出技術,低壓成形(LPM)是一種嶄新的製程,其主要特點是在較低的壓力下,將電子元件用塑膠材料進行封裝,從而安全地封裝那些微小且精細的PCB電子元件。
(註:Low Pressure Molding,中文亦有翻譯為:低壓注塑、低壓射出、低壓注射成型、低壓成型)
PCB新的封裝成形製程
低壓成形的封裝過程首先將裸露的、未經保護的印刷電路板(PCB)和電線組件放入模具中,接著使用低壓射出機將低壓材料射入模具中填充。這種低壓材料能夠完美地將電子元件封裝在所需的形狀內,使其元件完全被封裝和保護,並且可以迅速地生產出一個可進行電路測試的PCB。
未封裝成形PCB → 模具的準備 → 進行低壓射出 → 完成封裝成形 → 馬上進行電路測試。
為何電子業改選擇低壓成形?
傳統的一般塑膠製程需要在高溫和高壓下進行,這樣的條件容易損壞PCB。而傳統灌膠製程,使用環氧樹脂(expoxy potting)的材料,生產周期長、等待時間長、空間佔用大,還有環境污染議題。而低壓成形(LPM)使用的是粘度極低的熱塑性材料,這能夠安心地封裝最為敏感的PCB電子元件。這些封裝材料自身就具有粘合性,使得製程能夠完美地封裝電路,有效地阻擋灰塵和水分的入侵。在多數情況下,其防水能力可以達到IP68等級。此技術在電子、電氣及醫療領域都有廣泛的應用,低壓成形具有以下優點:
- 提高製程效率:低壓成形的生產速度較灌膠快,週期時間較短。
- 改善產品性能:低壓成形在PCB的封裝,良率更高、可用不同的形狀外觀,所製作的PCB/PCBA部件的防震防水壽命更長。
- 整體成本下降:低壓成形在時間、空間、良率、人工成本,對環境傷害、碳排放等整體計算,比灌膠節省成本。
模具設計的重要性
確保低壓模具充分且正確填充是關鍵。模流分析是重點,透過電腦模擬不同注入點和流動路徑,預測材料在模具內的流動狀態,確保最終產品的品質和外觀達到最佳。
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鑫野智動(KING's)在低壓成形領域已經累積了超過十年的寶貴經驗。我們曾協助許多國家的大型電子代工一二線廠,累積了大量的經驗和實踐知識。雖然有些人認為低壓成形工藝是簡單的,但實際上它涉及的技術細節和挑戰非常多。憑藉我們在射出成形機開發方面的背景,我們對於熱熔聚酰胺材料和模具設計都有深入的了解。
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