Shanyo eröffnet spezielle Produktionslinie für gestanzte Komponenten für EMI-Abschirmung und Wärmemanagement

Die meisten Ingenieure stoßen auf gestanzte Teile, ohne sie zu bemerken: die EMI-Abschirmdichtung hinter einem Smartphone-Kameramodul, das Wärmeleitpad unter einem Batteriemanagement-Chip, den druckempfindlichen Klebering, der eine Kuppelanordnung an Ort und Stelle hält. Sie sind klein, günstig und nach der Montage unsichtbar, und genau deshalb verursachen sie so viel Ärger, wenn ein Lieferant sie falsch versteht. Eine Dichtung, die sich nach sechs Monaten ablöst, ein 0,5 mm gekürztes Wärmeleitpad, ein Klebstoff, der auf eine nahegelegene Komponente ausgast -, alles ist ein Feldfehler, der auf ein Teil zurückzuführen ist, das ein paar Cent gekostet hat.

Shanyo hat diese Teile jahrelang intern als Trägermaterial für seine Metallkuppel- und Kuppelplatten-Array-Programme hergestellt. Die neue dedizierte Linie verändert den Umfang und den Umfang: Das Unternehmen betrachtet gestanzte Komponenten jetzt als eigenständige Produktfamilie mit eigener Verfahrenstechnik, Materialqualifizierung und Inspektionsabdeckung und nicht als Ergänzung zu einer Tastaturbestellung.

Warum Shanyo die-Cut als Kernproduktfamilie hinzugefügt hat

Drei Nachfragesignale gaben den Ausschlag für die Entscheidung. Erstens fragten Bestandskunden nach einer Komplettlieferung: Ein Membranschalter- oder Dome-Array-Programm benötigt normalerweise eine EMI-Abschirmung oder eine Abstandsdichtung in derselben Baugruppe, und die Verwaltung dieser Komponenten von einem separaten Lieferanten erforderte zwei Qualifikationen, zwei Versandpläne und zwei Qualitätsdateien. Zweitens schreiben die Programme für Elektrofahrzeuge und Energiespeicher, die Shanyo-Sammelschienen bereits kaufen, zunehmend Wärmeschnittstellenpads und Isolierstanzungen neben der Sammelschiene selbst vor. Drittens war der Materialkatalog an einem Punkt angelangt, an dem die firmeninternen -eigenen Werkzeug- und Laminierungskapazitäten nur noch die Hälfte der Arbeit einer Stanzerei erledigten-sowieso - der verbleibende Schritt bestand in der Formalisierung der Linie.

Die Formalisierung ist wichtig, weil gestanzte Teile durch die Prozesssteuerung leben oder sterben. Die Schnitttoleranz, die Klebstoffübertragung, die Trennschichtablösung und die Anstanztiefe wirken sich alle auf die Leistung des Teils auf der Kundenlinie aus, und nichts davon kann bei der Inspektion behoben werden. Eine eigene Linie mit schriftlichen Prozessparametern und Chargenaufzeichnungen macht den Unterschied zwischen einer Dichtung, die ein Jahr lang reibungslos zugeführt wird, und einer Dichtung, die den Bestückungsautomaten zweimal pro Schicht blockiert.

Was die neue Linie abdeckt

Die Linie ist in vier Prozessgruppen unterteilt:

• Rotationsstanzen:Kontinuierliches Schneiden von Dichtungs- und Abstandsstücken in großen Stückzahlen von Rollen, wobei die Schnitttoleranzen je nach Material und Geometrie typischerweise bei ±0,05–0,10 mm liegen.
• Flachbett-Stanzen (Stahl--Regel):dickere Materialien, größere Formate und kundenspezifische Kleinserien, bei denen Rotationswerkzeuge nicht wirtschaftlich sind.
• Kiss-Schneiden und Klebelaminieren:druckempfindliche Teile mit selbstklebender Rückseite, die bis zu einer kontrollierten Tiefe durch das Obermaterial geschnitten werden, ohne die Trägerschicht zu durchschneiden, sowie Laminierung mehrschichtiger Konstruktionen (Oberseite + Kleber + Träger).
• Konvertieren und Schneiden:Blech-zum-Rollen und Rollen-zu-Konvertieren, Schneiden auf Breite und Anwendung-fertige Stanzteile-schneiden Sie Teile auf Trägerrollen für die automatische Platzierung.

Die Materialpalette umfasst die übliche gestanzte Palette: Silikon- und Acrylschaumdichtungen, EMI-abschirmende Stoffe und Folien (Kupfer-Nickel, Aluminium, leitfähiges Gewebe), wärmeleitendes Silikon und Lückenfüllpads, Polyester- und Polyimidfolien, Nomex, PET und druckempfindliche Klebebänder aus Acryl, Silikon und Gummi.

Prozesskontrolle: Wo die Stanzqualität tatsächlich hergestellt wird

Das Inspektionsblatt an einem gestanzten Teil sagt nur sehr wenig darüber aus, ob das Teil funktioniert, da die Fehlerarten beim Schneiden, Laminieren und Konvertieren auftreten. Drei Prozesspunkte erhalten in der neuen Linie die größte Aufmerksamkeit:

• Kiss-Cut-Tiefensteuerung:Durch zu tiefes Schneiden wird die Folie beschädigt und das Teil klebt an der Trennfolie der Kundenlinie fest. Wenn Sie zu flach schneiden, bleiben Reste von Obermaterial zurück. Die Tiefe wird an den Werkzeugen festgelegt und bei Linienanfang, Schichtwechsel und Materialwechsel erneut überprüft.
• Laminierungsspannung und Registrierung:Wenn ein Abstandshalter und ein Klebstoff in einem Teil laminiert werden, kräuseln sich Spannungsunterschiede im Verbund und verlegen den Klebstoff relativ zur Oberfläche. Die Spannung wird pro Spur überwacht und die Registrierung der Proben während des Laufs wird überprüft.
• Dimensionsstabilität des Materials selbst:Schaum- und Silikondichtungsmaterialien komprimieren und erholen sich, und ihre Abmessungen verändern sich mit der Feuchtigkeit und dem Alter. Die Schnittkompensation und die Zeichnungstoleranzen werden anhand des tatsächlichen Verhaltens des Materials und nicht anhand von Nominalwerten festgelegt.

Stanzformen zur EMI-Abschirmung.-Zuschnitte

EMI-abschirmende Stanzteile befinden sich zwischen einer strahlenden oder anfälligen Komponente und der Außenwelt: um Platinen-{1}zu-Platinen-Anschlüsse, unter Metallabschirmungen, um Kamera- und Anzeigemodule herum und über Gehäusenähte hinweg. Bei den beiden Familien, die Shanyo herstellt, handelt es sich um leitfähige Gewebe- und Foliendichtungen, die eine leitfähige Oberfläche mit einem komprimierbaren Kern kombinieren, sowie Metallfolienabschirmungen mit selbstklebender Rückseite für die direkte Anwendung.

Wichtige Spezifikationspunkte für EMI-Dichtungen: Kompressionsbereich und Durchbiegungskraft (eine Dichtung, die mehr Kraft benötigt, als das Gehäuse aufbringen kann, schließt die Naht nicht), Oberflächenwiderstand der leitenden Schicht (typischerweise unter 0,05 Ω/sq für Gewebearten) und Haftung der druckempfindlichen Schicht nach Temperaturwechsel. Eine Dichtung, die den Dämpfungstest am ersten Tag besteht, aber nach dem Temperaturwechsel den Kontakt verliert, erfüllt die eigentliche Anforderung nicht, sodass die Qualifikationsprobe nach dem Wechsel getestet wird und nicht nur frisch.

Thermomanagement-Stanzteile.-Stanzteile

Wärmeleitpads und Lückenfüller sind die andere große Familie. Ein Wärmeleitpad leitet Wärme von einer Komponente zu einem Kühlkörper oder Gehäuse und seine Leistung wird durch drei Zahlen bestimmt: Wärmeleitfähigkeit (W/m·K), Dicke und die Kompression, mit der das Pad arbeitet. Ein Silikonpad mit 1,0 W/m·K und einer Dicke von 2 mm weist eine andere Leistung auf als ein Pad mit 5,0 W/m·K und einer Dicke von 0,5 mm, und die Geometrie der Anwendung entscheidet darüber, welches das richtige ist.

Das Stanzen verändert das Verhalten des Wärmeleitpads in einer wichtigen Hinsicht: der Kantenqualität. Ein Pad mit ausgefransten Kanten oder fehlenden Ecken hinterlässt Luftspalte, und Luft ist ein schlechter Leiter. Der Schneidprozess für Wärmeleitpads ist darauf ausgelegt, saubere, gratfreie Kanten zu erzeugen, wobei die Toleranz die Kontaktfläche des Pads innerhalb der Bauteilgrundfläche hält. Bei Lückenfüllpads, die einen Spalt von 1–3 mm zwischen einer unebenen Platine und einem Kühlkörper füllen müssen, ist die Dickentoleranz des Pads selbst (normalerweise ±10 %) ebenso wichtig wie die Schnittgeometrie.

Dichtungen, Abstandshalter und strukturelle Stanzteile.-Zuschnitte

Über die EMI- und thermische Rolle hinaus erfüllen Stanzteile auch mechanische und schützende Funktionen: Abstandshalter, die den Bauteilabstand festlegen, Staub- und Feuchtigkeitsdichtungen, lichtblockierende Rahmen, {{2}kratzfeste Folien und druckempfindliche Klebeteile, die Bauteile montieren oder Baugruppen während des Reflow-Lötens zusammenhalten. Viele davon werden von Leuten spezifiziert, die sie lieber nicht spezifizieren würden, und genau hier hilft ein Lieferant mit Prozesskenntnissen. Bei der technischen Überprüfung der neuen Linie wird das Material anhand der tatsächlichen Funktion überprüft - ein in der falschen Dickenfamilie angegebener Abstandshalter, eine Dichtung, die ohne ihren Kompressionsbereich gezeichnet wurde, ein Klebstoff, der ohne Prüfung der Oberflächenenergie des Gegenstücks ausgewählt wurde - und vor dem Werkzeug zurückgeschoben wird.

Integration mit Dome-Arrays und Membranschaltern

Der unmittelbarste praktische Nutzen für Bestandskunden ist die Integration mit Tastaturprogrammen. Eine Kuppelplattenanordnung befindet sich normalerweise unter einer grafischen Auflage mit einer Klebeschicht, einem Abstandsring um jede Kuppel und manchmal einer EMI-Abschirmung hinter der Anordnung - drei gestanzten Teilen-um eine Komponente herum. Der Kauf in derselben Fabrik, in der die Kuppeln hergestellt werden, bedeutet ein Zeichnungspaket, eine Qualifikation, einen Chargenverfolgungscode und einen Versandplan.

Dergestanztes ModulDie Kategorie auf der Shanyo-Website listet das Standardangebot auf, und dasselbe Ingenieurteam, das Dome-Array-Layouts unterstützt, überprüft den gestanzten Stapel für neue Programme. Bei Membranschaltern sind die Klebe- und Abstandsschichten Teil der Schalterkonstruktion selbst, sodass die Stanzlinie und die Membranlinie dieselben Laminierungs- und Registrierungsdisziplinen nutzen.

Qualität und Rückverfolgbarkeit

Gestanzte Teile sind Verbrauchsmaterialien, - sie werden in Rollen und Spulen bestellt, an Bestückungslinien verbraucht und vom Kunden nur selten über eine Erstartikelprüfung hinaus inspiziert. Dadurch ist die Prozesskontrolle des Lieferanten die gesamte Qualitätsgeschichte. Die neue Linie läuft unter den bestehenden Qualitätssystemen IATF 16949 und ISO 9001 von Shanyo, wobei die Chargenaufzeichnungen das Materialzertifikat, die Schnittparameter, die Inspektionsergebnisse und den auf dem Rollenetikett aufgedruckten Rückverfolgungscode umfassen. Hier gilt das gleiche digitale Chargenaufzeichnungssystem wie für Metallkuppeln, sodass ein Kunde die Material- und Prozessdaten für jede versandte Rolle abrufen kann.

Vorlaufzeiten, Werkzeuge und Mindestanforderungen

• Werkzeuge:Die Vorlaufzeiten für Rotations- und Flachbettwerkzeuge betragen in der Regel 1–2 Wochen für Standardkonfigurationen. Vorhandene Werkzeuge können innerhalb weniger Tage mit der Produktion beginnen.
• Prototypen:Muster werden zur Validierung aus Prototypenwerkzeugen ausgeschnitten oder von Hand-geschnitten, normalerweise innerhalb von 5–7 Werktagen nach der Zeichnungsfreigabe.
• Produktion:Standardprogramme geben 10-15 Arbeitstage an; Konvertierte und laminierte Mehrschichtteile benötigen je nach Konstruktion einige Tage.
• Mindestanforderungen:Die Preise für gestanzte Teile richten sich nach Fläche und Werkzeug. Volumenmindestmengen gelten pro-Material und werden bei der Angebotserstellung besprochen und nicht als pauschale Regel festgelegt.

So aktivieren Sie die neue Linie

Für ein neues gestanztes Teil ist der schnellste Weg eine Zeichnung oder ein Muster sowie das Material, aus dem das Teil besteht, die Funktion, die es erfüllt, und die Umgebung, in der es betrieben wird. Das Technikteam sendet eine Herstellbarkeitsprüfung, eine Materialempfehlung, wenn die aktuelle Auswahl grenzwertig ist, und eine Mustervorlaufzeit - in der Regel innerhalb von zwei Arbeitstagen zurück. Wenn ein bestehender Shanyo-Kunde Stanzteile zu einem Dome-Array- oder Sammelschienenprogramm hinzufügt, werden die Teile derselben Bestellung und demselben Verfolgungscode hinzugefügt, wodurch ein ganzer Anbieter aus der Stückliste entfernt wird.

Shanyo ist ein in Qingdao ansässiger-Hersteller von Präzisionskomponentengestanzte-Komponenten, Metallkuppeln, Kuppelplattenanordnungen, Silikontastaturen, Membranschalter, FPC-Baugruppen und gestanzte Stromschienen für Automobil-, Medizin-, Industrie- und Unterhaltungselektronik-OEMs weltweit. Für ein Stanzangebot oder eine Überprüfung des Stanzschnittpakets Ihres bestehenden Programms wenden Sie sich mit Ihrer Zeichnung, Ihrem Material und Ihrem Jahresvolumen an das Shanyo-Ingenieurteam.

Materialqualifizierung: Die unsichtbare Hälfte der Stanzqualität.-

Das Material hinter einem gestanzten Teil trägt den größten Teil der Technik. Zwei Rollen nominell identischer Schaumstoffdichtungen können sich im Druckverformungsrest, der Dichte und der Dickenerholung unterscheiden, und der Unterschied zeigt sich in einer Gehäusenaht, die EMI austritt, oder in einer Anzeige, die Druckstellen entwickelt. Shanyo qualifiziert eingehendes Material anhand der Anwendung anhand von drei Achsen: den physikalischen Eigenschaften, die in der Zeichnung angegeben sind (Dicke, Dichte, Härte, Druckverformungsrest), dem Verarbeitungsverhalten, das die Linie benötigt (Kiss{3}}Schnitttiefenreaktion, Liner-Ablösung, Klebstoffübertragung) und der Umweltleistung, die der Kunde tatsächlich benötigt (Temperaturbereich, Entflammbarkeitsklasse, Ausgasung). Materialzertifikate werden anhand des Chargenverfolgungscodes aufbewahrt, sodass ein Kundenaudit vom Rollenetikett zurück zum Zertifikat und zur Prozessaufzeichnung führen kann.

Häufige Fehler bei der Stanzspezifikation und wie man sie vermeidet

Da gestanzte Teile schnell spezifiziert und schnell vergessen werden, passieren die gleichen Fehler regelmäßig. Über-die Angabe einer Toleranz für Schaumstoff- und Dichtungsteile - mit einer Schnitttoleranz von ±0,05 mm für ein Material, das atmet und sich selbst um mehr als das komprimiert - erhöht die Werkzeugkosten, ohne zusätzliche Funktionen hinzuzufügen. Unter-Angabe des Klebstoffs steht der gegenteilige Fehler: keine Angabe der Oberflächenenergie, des Temperaturbereichs oder des Linertyps, gefolgt von einem Feldfehler, wenn sich das Teil von einem Niedrigenergie-Kunststoffgehäuse löst. Und der teuerste Fehler von allen besteht darin, den Stanzschnitt als nachträglichen Einfall in der Stückliste zu behandeln, der von jedem entworfen wird, der Zeit hat. So kostet ein Abstandshalter für 0,02 Yuan am Ende einen kompletten Fertigungsstopp. Bei der technischen Prüfung von Shanyo werden Zeichnungen vor dem Werkzeugbau anhand dieser Fehlerarten überprüft. Dabei wird tatsächlich über die Kosten eines gestanzten Teils entschieden.