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汉高TECHNOMELT低压注塑工艺满足电子和医疗元器件封装的迫切需求

——特种聚酰胺材料确保物联网工业电子应用的长期卓越性能表现

  2021年06月10日  

  德国杜塞尔多夫–汉高Technomelt低压注塑工艺可将电气和电子元器件封装于聚酰胺材料中。目前,这种工艺已广泛用于医疗,电子元器件,电源,工业自动化,暖通空调以及照明等行业中。与反应性树脂灌封系统和高压注塑成型等工艺相比,汉高的低压注塑工艺具有经济性,简化流程,设计优化和环保等方面的一系列优势。

  工艺流程的优势

  30年前,汉高发明了Technomelt低压注塑成型工艺(曾被称为Macromelt工艺)。该工艺通过将特种聚酰胺与标准加工设备和低成本模具结合使用,能够将精密部件快速封装。与传统的注塑成型工艺相比,封装材料在极低压环境注入,并且使用了非磨蚀性材料,因此在封装过程中电子器件受损的风险大大降低。

  这一工艺尤其适用于将复杂部件中分散区域的局部封装,在这些应用中,电线需要组装在电路板(PCB),PCBA板以及其他刚性元器件上。因为无填料的Technomelt树脂能够耐受极高的应力,同时保持柔性。

  汉高电力与工业自动化全球大客户负责人Matthew Hayward表示:“在汉高的电路板保护产品线中,Technomelt无疑是令人期待的产品之一。它具有传统灌封或共型覆膜涂层无法实现的独特优势,尤其适用于对产能要求极高的多品种,小批量应用。此外,该材料能够在指定位置使用,这也成为其一大优势,通过“简化”应用(仅封装需要保护的组件)并且大幅减少材料用量,显著减轻元器件的重量。”

  封装材料具有出色的绝缘性,保护装置免受化学物质,高低温环境下的极端热循环和振动造成的损伤,从而为内部的电子元器件提供充分保护,使其免受外部环境的侵害,如水和灰尘的进入以及长期的紫外线照射。

  汉高低压注塑工程胶粘剂大客户经理Michael Otto解释道:“与传统的双组份反应性灌封胶不同,Technomelt低压注塑成型工艺中使用的聚酰胺是单组分热塑性塑料,成型周期更短,并且没有挥发物排放。传统的灌封可能需要24小时才能完成,而Technomelt低压注塑成型工艺的封装周期最短仅需30秒。”

  极强的可持续性

  汉高Technomelt聚酰胺树脂符合欧洲RoHS(有害物质限制)指令和REACH(《关于化学品注册,评估,许可和限制的规定》)等法规。 “这些聚酰胺材料的另一个越发受到重视的环境特征是,它们大部分是生物基材料,其中约80%的成分来自可再生的蔬菜。” Otto补充道。

  汉高提供一系列针对特定应用特地开发的Technomelt低压注塑树脂。例如,某些材料具有极强的耐热性,而另一些则在韧性方面更胜一筹,或是对特定基材的粘附性特别出色。

  高效利用材料

  与传统的灌封系统相比,Technomelt低压注塑工艺的优势在于其生产出的最终零部件所使用的材料数量要少得多。在灌封过程中,一般要在需封装的组件外装一个盒子,随后对盒子进行填充,直到组件被完全覆盖。而借助Technomelt低压成型工艺,可将组件放入一个型腔形状与组件相似的模具中,因而在注入聚酰胺时,会在组件周围形成一层所有位置都几乎同样厚度的“皮肤”。这意味着每次注入的封装材料数量可以大幅减少。

  由于模具的生产成本较低,尤其大部分模具由铝制成,因而比高压注塑成型所需的钢制工具便宜得多。近年来,更具成本效益的增材制造(也称为3D打印)技术也常被用于模具制作。

  为各类市场创造价值

  如今,电子设备生产商对于高效的低压封装技术的需求比以往更为迫切。传感器及相关的电子连接器和组件作为物联网(IOT)和工业物联网(IIOT)的基础,可支持家庭,工作和出行中的各种设备。这一趋势对数据的网络连接提出了更高的要求,因而能够在恶劣环境中运行的电线和连接器的需求也随之上升。在医疗保健领域,对患者进行实时诊断和感应则需要新型电子设备,例如在受控医疗环境内外都可使用的可穿戴设备。Technomelt低压成型工艺能助力电子设备生产商应对上述趋势。

  汉高医疗市场业务经理Jason Spencer表示:“患者的实时诊断和传感需要能够在受控医疗环境内外都能使用的新型可穿戴电子设备。随着医疗领域数字化互联的趋势日益加深,能实现生命体征监测的可穿戴设备在患者的日常生活中变得越来越重要。”

  对于某些特定类型的医疗产品,Technomelt还可胜任电子元器件封装以外的应用。例如,它适用于输液系统中的挠性管连接,不会导致导管变形,并保证连接头的永久防漏。汉高还为此专门推出了Loctite PA 6951热熔胶。Loctite PA 6951已通过基于ISO-10993标准的生物相容性测试,可应客户要求提供相关证书。

  与设备供应商紧密合作

  通过与世界各地的加工设备生产商紧密合作,汉高为低压注塑成型工艺提供了全套解决方案。Otto表示:“这些合作伙伴是我们成功的关键。Technomelt是一个集材料,设备,模具以及技术服务和工程服务于一体的一站式系统。借助合作伙伴的销售网络,我们能更快地切入并服务于庞大的全球市场。”

  Otto还强调, “先进技术的发展推升了高质量,低成本的元器件封装需求。汉高相信Technomelt低压注塑成型工艺能够满足这些需求。”

低压注塑工艺:将裸露的电子元器件插入预先设计好的模具组中。TECHNOMELT?热熔胶在低压环境下对电子元器件进行封装。成型后,元器件经过测试,并组装在最终产品中。

经过低压成型工艺封装之前和之后的电池传感器电路板。电子元器件得到充分保护,能有效抵御潮湿,化学品暴露和高温。

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