इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगासाठी सिलिकॉन रबर प्रक्रिया

By माइक चेनउत्पादन संचालक | रबर उत्पादन क्षेत्रात १२+ वर्षांचा अनुभव |लिंक्डइन

मुख्य मुद्दे

• इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये वापरल्या जाणाऱ्या सिलिकॉन रबरसाठी गॅस्केट आणि सीलकरिता ±0.1 मिमीच्या आत प्रक्रिया सहनशीलता (टॉलरन्स) आणि अंतर्गत इलेक्ट्रॉनिक घटकांसाठी UL 94 V-0 ज्वाला-प्रतिरोधक अनुपालनाची आवश्यकता असते.
• सर्वो मोटर नियंत्रणासह असलेली अचूक सिलिकॉन कटिंग मशीन्स, इलेक्ट्रॉनिक भागांच्या उत्पादनासाठी प्रति मिनिट १२० चाकूंपर्यंतच्या स्लाइसिंग वेगात ±०.१ मिमीची फीड अचूकता साध्य करतात.
• सिलिकॉनची कमी फाटण्याची ताकद यांत्रिक डीफ्लॅशिंगला आव्हानात्मक बनवते; 0.3 मिमी पेक्षा कमी पातळ फ्लॅश असलेल्या सिलिकॉन इलेक्ट्रॉनिक घटकांसाठी -100°C ते -130°C तापमानावर क्रायोजेनिक डीफ्लॅशिंग ही पसंतीची पद्धत आहे.
• सिलिकॉन इलेक्ट्रॉनिक भागांची जुळवणी किंवा पॅकेजिंगसाठी पुढे जाण्यापूर्वी, तीन-टप्प्यांच्या स्वच्छता आणि कोरडे करण्याच्या प्रक्रियेद्वारे मोल्ड रिलीज एजंट आणि सूक्ष्म कणांचे प्रदूषण काढून टाकले जाते.

थोडक्यात उत्तर:इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगासाठी सिलिकॉन रबर प्रक्रियेमध्ये सिलिकॉन शीटचे गॅस्केट आणि सीलमध्ये अचूक कटिंग करणे, मोल्ड केलेल्या सिलिकॉन इलेक्ट्रॉनिक घटकांवरील अतिरिक्त फ्लॅश काढणे, मोल्ड रिलीज एजंट आणि कणरूपी दूषितता काढून टाकण्यासाठी स्वच्छता करणे, आणि निर्दिष्ट भौतिक गुणधर्म प्राप्त करण्यासाठी नियंत्रित क्युरिंग करणे यांचा समावेश असतो. इलेक्ट्रॉनिक एन्क्लोजर आणि सीलिंग घटकांना ±०.१ मिमीच्या आत आयामी सहनशीलता (टॉलरन्स) आणि क्लीनरूम वातावरणासाठी योग्य पृष्ठभागाची स्वच्छता आवश्यक असल्यामुळे, इलेक्ट्रॉनिक्स-ग्रेड सिलिकॉन उत्पादनामध्ये सर्वो मोटर नियंत्रण, पीएलसी प्रोग्रामिंग आणि बहु-स्तरीय स्वच्छता प्रणाली असलेली स्वयंचलित प्रक्रिया उपकरणे मानक आहेत.

इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये सिलिकॉन रबर त्याच्या औष्णिक स्थिरतेसाठी, विद्युतरोधक गुणधर्मांसाठी आणि पर्यावरणीय ऱ्हासाला प्रतिकार करण्याच्या क्षमतेसाठी वापरले जाते. याच्या प्रमुख उपयोगांमध्ये कीपॅड मेम्ब्रेन, कनेक्टर सील, ईएमआय गॅस्केट, डिस्प्ले बेझल गॅस्केट, बॅटरी कंपार्टमेंट सील आणि स्विच व सेन्सरसाठी संरक्षक बूट यांचा समावेश होतो. इलेक्ट्रॉनिक असेंब्लीमध्ये आवश्यक असलेल्या काटेकोर सहनशीलता (टाइट टॉलरन्स) आणि स्वच्छतेच्या मानकांमुळे, प्रत्येक उपयोगासाठी विशिष्ट प्रक्रिया आवश्यकता असतात, ज्या सामान्य सिलिकॉन मोल्डिंगपेक्षा वेगळ्या असतात.

सिलिकॉन रबरचे काच संक्रमण तापमान सुमारे -१२०°C असल्यामुळे आणि इतर इलास्टोमर्सच्या तुलनेत त्याची फाटण्याची ताकद कमी असल्यामुळे, त्याच्या प्रक्रियेसाठी या भौतिक वैशिष्ट्यांनुसार तयार केलेली उपकरणे आणि मापदंड आवश्यक असतात. हा लेख इलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या सिलिकॉन रबरच्या घटकांसाठीच्या मुख्य प्रक्रिया टप्प्यांची — कापणे, फ्लॅश काढणे, स्वच्छता आणि गुणवत्ता पडताळणी — माहिती देतो.

इलेक्ट्रॉनिक्समधील सिलिकॉन रबरचे अनुप्रयोग: प्रक्रिया आवश्यकता

इलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांमधील सिलिकॉन रबरचे घटक प्रक्रियेच्या जटिलतेनुसार तीन श्रेणींमध्ये विभागले जातात. गॅस्केट आणि सील सामान्यतः ०.५ मिमी ते ५.० मिमी जाडीच्या कॅलेंडर केलेल्या सिलिकॉन शीटमधून डाय-कट किंवा किस-कट पद्धतीने कापले जातात.ASTM D2000रबर उत्पादनांच्या वर्गीकरणासाठी, इलेक्ट्रॉनिक्ससाठीचे सिलिकॉन गॅस्केट सामान्यतः 2GE705 सारख्या लाइन कॉलआउट्स अंतर्गत निर्दिष्ट केले जातात, ज्यामध्ये अनुप्रयोगासाठी विशिष्ट कडकपणा, तन्यता आणि प्रसरण आवश्यकता असतात.

मोल्डेड सिलिकॉनचे घटक — कीपॅड, बूट आणि सानुकूलित आवरण — हे कॉम्प्रेशन किंवा लिक्विड सिलिकॉन रबर (LSR) इंजेक्शन मोल्डिंगद्वारे तयार केले जातात. या भागांना मोल्डिंगनंतर फ्लॅश काढण्याची आवश्यकता असते, आणि LSR मोल्डिंगमध्ये सामान्यतः आढळणाऱ्या पातळ फ्लॅशसाठी क्रायोजेनिक किंवा अचूक यांत्रिक डीफ्लॅशिंगची गरज असते. तिसरा प्रकार म्हणजे सिलिकॉन एनकॅप्सुलंट्स आणि पॉटिंग कंपाऊंड्स, जे द्रव स्वरूपात लावले जातात आणि कोणत्याही यांत्रिक प्रक्रियेविना जागेवरच पक्के केले जातात.

इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमधील ज्वाला-प्रतिरोधकता आणि पर्यावरणीय चाचणी आवश्यकतांसाठी UL 94 आणि IEC 60068 यांचा संदर्भ घेतला जातो.

इलेक्ट्रॉनिक घटकांसाठी अचूक सिलिकॉन कटिंग

सिलिकॉन कटिंग मशीनझियामेन शिंगचांगजियाचे हे मशीन इलेक्ट्रॉनिक गॅस्केट आणि सीलसाठी आवश्यक असलेल्या अचूक आकारात सिलिकॉन शीट आणि रोलवर प्रक्रिया करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे. मशीनचा सर्वो मोटर ड्राइव्ह आणि पीएलसी टच-स्क्रीन नियंत्रणामुळे समायोजित करण्यायोग्य खोली आणि ब्लेड निवडीसह प्रोग्राम करण्यायोग्य कटिंग पॅटर्न शक्य होतात, ज्यामुळे सिलिकॉन शीट, ट्यूब आणि सानुकूल आकार हाताळता येतात.

इलेक्ट्रॉनिक सिलिकॉन भागांच्या मोठ्या प्रमाणातील उत्पादनासाठी,पूर्णपणे स्वयंचलित सिलिकॉन कटिंग मशीनस्वयंचलित स्टॅकिंगसह अखंड कार्यप्रणाली देते. प्रमुख वैशिष्ट्यांमध्ये शून्यापासून पुढे समायोजित करता येणारी स्लाइसिंग रुंदी, ५५० मिमी ब्लेडची लांबी, ० ते १० मिमी पर्यंतची स्लाइसिंग जाडी आणि प्रति मिनिट १२० चाकूंपर्यंतचा स्लाइसिंग वेग यांचा समावेश आहे. हे मशीन मटेरियल दाबण्यासाठी न्यूमॅटिक सिलेंडरचा वापर करते, ज्याचा दाब मटेरियलच्या जाडीनुसार आपोआप समायोजित केला जातो, ज्यामुळे जुन्या उपकरणांमध्ये आढळणारे मॅन्युअल स्प्रिंग समायोजन काढून टाकले जाते. पीएलसी-नियंत्रित प्रणाली मटेरियलचा पुरवठा, उत्पादनाची मोजणी आणि स्टॅकिंगवर लक्ष ठेवते, तसेच मटेरियलची कमतरता आणि स्टॅक पूर्ण भरल्यास अलार्म वाजवते.

किस कटिंग — म्हणजेच सिलिकॉनचा थर कापून काढणे, परंतु रिलीज लाइनर न कापणे — ही इलेक्ट्रॉनिक एन्क्लोजर्समध्ये वापरल्या जाणाऱ्या चिकट-आधारित सिलिकॉन गॅस्केटसाठी एक मानक पद्धत आहे. प्रत्येक बॅचमधील हजारो भागांमध्ये आकारमानातील सुसंगतता राखण्यासाठी सर्वो मोटरची ±०.१ मिमीची फीड अचूकता अत्यंत महत्त्वाची आहे.

सिलिकॉन रबर इलेक्ट्रॉनिक घटकांवरील फ्लॅश काढणे

सिलिकॉनच्या भौतिक गुणधर्मांमुळे डीफ्लॅशिंगमध्ये (फ्लॅश काढताना) काही विशिष्ट आव्हाने निर्माण होतात. सिलिकॉन रबरची फाटण्याची ताकद कमी आणि लवचिकता जास्त असल्यामुळे, यांत्रिक घर्षणाखाली पातळ मोल्ड फ्लॅश तुटण्याऐवजी वाकतो. ०.३ मिमी पेक्षा कमी जाडीच्या फ्लॅश असलेल्या सिलिकॉन इलेक्ट्रॉनिक घटकांसाठी, यांत्रिक डीफ्लॅशिंगमुळे फ्लॅशच्या जोडणीच्या ठिकाणी मूळ पदार्थ फाटण्याचा धोका असतो. द्रव नायट्रोजन वापरून -१००°C ते -१३०°C तापमानावर क्रायोजेनिक डीफ्लॅशिंग केल्यास, सिलिकॉन बॉडीची संरचनात्मक अखंडता टिकवून ठेवत, निवडकपणे पातळ फ्लॅशला ठिसूळ केले जाते, ज्यामुळे पृष्ठभागाला नुकसान न होता फ्लॅश स्वच्छपणे काढणे शक्य होते.

०.३ मिमी पेक्षा जास्त जाड फ्लॅश असलेल्या किंवा साध्या पार्टिंग लाइन भूमिती असलेल्या सिलिकॉन भागांसाठी, मऊ माध्यमांचा वापर करून आणि टम्बलिंगचा वेग कमी करून यांत्रिक डीफ्लॅशिंगचा वापर केला जाऊ शकतो.XCJ-G600 यांत्रिक फ्लॅश काढण्याचे मशीनयोग्य पॅरामीटर्ससह समायोजित केल्यावर, हे ३ मिमी ते १०० मिमी व्यासाच्या श्रेणीतील सिलिकॉन भागांवर प्रक्रिया करते, तथापि पूर्ण उत्पादनापूर्वी पृष्ठभागाची गुणवत्ता तपासण्यासाठी चाचणी बॅचची शिफारस केली जाते.

इलेक्ट्रॉनिक असेंब्लीसाठी सिलिकॉनचे भाग स्वच्छ करणे आणि सुकवणे

सिलिकॉन इलेक्ट्रॉनिक घटकांना मोल्डिंग आणि डीफ्लॅशिंगनंतर स्वच्छ करणे आवश्यक असते, जेणेकरून मोल्ड रिलीज एजंट, शिल्लक राहिलेली फ्लॅश धूळ आणि हाताळणीमुळे निर्माण झालेले दूषित घटक काढून टाकता येतील. मोल्ड रिलीज एजंट इलेक्ट्रॉनिक असेंब्लीदरम्यान चिकटण्याच्या बंधनात अडथळा आणू शकतात आणि प्रवाहकीय कणांच्या दूषिततेमुळे जोडलेल्या उपकरणांमध्ये शॉर्ट सर्किट होऊ शकते.रबर साफ करणारे आणि सुकवणारे मशीनहे विशेषतः सिलिकॉन रबर, हार्डवेअर, प्लॅस्टिक्स आणि इलेक्ट्रॉनिक एन्क्लोजर्ससाठी डिझाइन केलेले आहे, ज्यामध्ये सहा-टप्प्यांच्या स्वच्छता प्रक्रियेचे तीन गट वापरले जातात, जे दूषिततेच्या वेगवेगळ्या पातळ्यांसाठी मुक्तपणे एकत्र केले जाऊ शकतात.

क्लीनरूम सुसंगततेची आवश्यकता असलेल्या इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगांसाठी, पुनर्प्रदूषण टाळण्याकरिता स्वच्छता प्रक्रियेत डीआयनाइज्ड पाणी आणि नॉन-आयनिक सर्फॅक्टंट्सचा वापर करावा आणि त्यानंतर HEPA-फिल्टर केलेले कोरडे करण्याचे काम करावे. मशीनचे सहा स्वच्छता टप्पे अनुक्रमिक धुणे, स्वच्छ धुणे आणि कोरडे करणे या चक्रांना परवानगी देतात, जे विशिष्ट सिलिकॉन फॉर्म्युलेशनसाठी प्रोग्राम केले जाऊ शकतात.आयपीसी-१६०१इलेक्ट्रॉनिक असेंब्लींसाठी हाताळणी मानकांमध्ये, स्वच्छतेच्या पडताळणीमध्ये उच्च-विश्वसनीय इलेक्ट्रॉनिक असेंब्लींमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या भागांची 10x मॅग्निफिकेशनवर दृश्य तपासणी आणि आयनिक दूषिततेची चाचणी यांचा समावेश असावा.

इलेक्ट्रॉनिक्ससाठी सिलिकॉन रबर प्रक्रियेतील गुणवत्ता नियंत्रण

ग्राहक आणि औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांमधील सिलिकॉन रबर घटकांसाठीच्या ठराविक वैशिष्ट्यांवर आधारित गुणवत्ता मापदंड. विशिष्ट आवश्यकता प्रत्येक OEM नुसार बदलतात.

सिलिकॉन इलेक्ट्रॉनिक भागांच्या आकारमानाची तपासणी करताना, या पदार्थाच्या औष्णिक प्रसरण गुणांकाचा विचार केला पाहिजे, जो NBR किंवा EPDM पेक्षा अंदाजे ३-४ पट जास्त असतो. २५°C तापमानावर मोजलेले भाग, ओ-रिंगच्या आकारमानाच्या मोजमापासाठी ISO 3601 मध्ये नमूद केलेल्या मानक २३°C संदर्भ तापमानापेक्षा ०.१५% पर्यंत मोठे असू शकतात. अचूक सिलिकॉन इलेक्ट्रॉनिक घटकांसाठी तापमान-नियंत्रित तपासणी वातावरणाची शिफारस केली जाते.

निष्कर्ष: इलेक्ट्रॉनिक्स-ग्रेड सिलिकॉन रबरसाठी एकात्मिक प्रक्रिया

इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगासाठी सिलिकॉन रबरच्या प्रक्रियेत, कटिंग आणि डीफ्लॅशिंगपासून ते स्वच्छता आणि गुणवत्ता पडताळणीपर्यंत प्रत्येक टप्प्यावर अचूकता आवश्यक असते. सिलिकॉनची कमी फाटण्याची ताकद आणि उच्च औष्णिक संवेदनशीलता यांमुळे, NBR, EPDM किंवा FKM कंपाऊंड्ससाठी वापरल्या जाणाऱ्या उपकरणांपेक्षा वेगळ्या पॅरामीटर्सची आवश्यकता असते. सर्वो मोटर नियंत्रणासह स्वयंचलित कटिंग मशीन्स, पातळ-फ्लॅश सिलिकॉन भागांसाठी क्रायोजेनिक डीफ्लॅशिंग आणि बहु-स्तरीय स्वच्छता प्रणाली या इलेक्ट्रॉनिक्स-ग्रेड सिलिकॉन घटकांसाठी मानक प्रक्रिया लाइनचा भाग आहेत.

इलेक्ट्रॉनिक्स सिलिकॉन बाजारपेठेत प्रवेश करणाऱ्या उत्पादकांनी, पूर्ण उत्पादनापूर्वी चाचणी बॅचद्वारे प्रक्रियेच्या प्रत्येक टप्प्याची पडताळणी करावी आणि मोल्ड रिलीज काढण्यासाठी फ्लॅशची जाडी व स्वच्छतेची परिणामकारकता यांवर आधारित डीफ्लॅशिंग पद्धतीच्या निवडीकडे विशेष लक्ष द्यावे.