汉高公司之“汽车电子产品封装”解决方案——低压热熔注射成型工艺

近年来随着中国汽车电子行业的快速发展，汉高公司将其在德国、美国、日本等发达国家已经运用的非常成熟的低压热熔注射成型工艺系列产品及解决方案引入中国市场，致力于通过汉高的品牌和技术推动中国汽车电子产品行业的发展。

一．什么是低压热熔注射成型工艺？

低压热熔注射成型工艺是一种使用很低的注射压力（1.5～40bar）将封装材料注入模具并快速固化成型（5～50秒）的封装工艺方法，以达到绝缘、耐温、抗冲击、减振、防潮、防水、防尘、耐化学腐蚀等等功效，汉高公司为此工艺提供了高性能的Macromelt系列热熔胶作为封装材料，主要应用于精密、敏感的电子元器件的封装与保护。其应用领域非常广泛，包括：印刷线路板（PCB）、汽车电子产品、汽车线束、车用连接器、传感器、微动开关、天线等等。

此项工艺起源于欧洲的汽车工业，到目前为止在欧美、日韩等的汽车工业领域和电子电气领域已经成功应用了十几年，在我国目前尚处在初步阶段。

二．低压热熔注射成型工艺的优势

汉高Macromelt系列热熔胶料配以低压注射成型技术的优势表现在：①提升终端产品的性能；②大幅减少新产品的研制成本，缩短产品开发周期，同时可以大幅度的提升生产效率；③总生产成本的节约。诸多优势主要归因于汉高Macromelt系列高品质热熔胶材料所具备的特殊物理和化学性能。

1．提升终端产品的性能：

1）注射压力极低，无损元器件，次品率极低

传统高压注塑工艺中，注射压力大，因此在注塑过程中脆弱的精密元器件易损坏，导致生产过程中的次品率居高不下。

针对传统高压注塑工艺的缺陷，汉高技术为客户提供了流动性优异的高性能Macromelt系列产品，这种特殊的胶料在熔化后只需要很小的压力（详细数据参见表1）就可以使其流淌到很小的模具空间中，因而不会损坏需要封装的脆弱元器件，极大程度地降低了废品率。

在注射温度方面，低压成型工艺的注射温度也低于传统高压注塑温度（详细数据参见表1），因此降低了由于温度过高而损坏敏感、精密元器件的机率。

以上这些特性都决定了Macromelt系列产品可以弥补传统高压注塑的不足，成为理想的敏感、精密元器件封装材料，并越来越多地应用于精密电子元器件的封装。

表1 低压热熔注射成型工艺与传统注塑的比较

2）优异的包封保护效果

密封性好：汉高Macromelt系列热熔胶对各种塑料（如PVC、PA66、PC、ABS等）和金属具有很好的粘接性能，加上热熔胶本身的低吸水率、良好的抗化学腐蚀等性能，注射成型后就可以有效地对所封装的元器件起到密封、防潮、防水、防尘、耐化学腐蚀的作用。

耐高低温：耐温性是汉高Macromelt系列热熔胶的另外一个特性。它的工作环境温度范围为-40℃到150℃，可以适用于各种恶劣的生产环境和使用环境。

抗冲击性：Macromelt系列热熔胶完全固化之后可以达到肖氏硬度Shore A 60～90 或Shore D 40，拥有良好的韧性，可以很好地减缓来自外界的冲击力，起到保护内部元器件的作用。

电绝缘性：Macromelt系列热熔胶具有优秀的电气性能，可以做绝缘材料，体积电阻在1011～1014之间。
阻燃性：Macromelt系列热熔胶还具有优良的阻燃性能，符合UL94V0标准。

3）环保型产品

汉高Macromelt系列热熔胶符合欧盟RoHS指令，不含任何溶剂，是无毒无害单组份环保材料，其从熔化到固化过程属物理变化，无化学反应，因此可以实现100%重复使用，因而减少了废料的产生。材料的重复使用也可以为企业节省一笔可观的材料成本。

2．大幅减少新产品的研制成本，缩短产品开发周期，同时可以大幅度的提升生产效率应用低压热熔注射成型工艺可大幅减少新产品的研制成本，缩短产品开发周期，同时显著提升产品的生产效率。这是由汉高Macromelt系列热熔胶材料的快速固化特性所决定的。

相比双组份灌封工艺需要24小时左右的工艺周期，低压热熔注射成型的工艺周期可以缩减到几秒至几十秒，并且减少所使用的灌封料和塑料盒子，几十秒固化之后立即可以开模取件，随之进行新的注射。基于这样的差别（详细数据参见表2），可想而知低压成型工艺对于生产效率的促进作用。

当然，低压热熔注射成型工艺主要应用于体积较小的精密元器件的封装和保护，针对体积较大的元器件，则不能体现其经济性。

表2 低压热熔注射成型工艺与灌封工艺的对比

3．总生产成本的节约

传统的注塑工艺系统，一般来说成本较高，其中包括购买高压的注塑机，另外还必须有水冷系统以及昂贵的钢模。

低压热熔注射成型系统一般比较简单，仅由热熔胶机、工作控制台以及模具三部份组成。由于注射压力极低，模具可采用铸铝模，体积小，而不需要采用传统的钢材，因此易于模具的设计、开发和加工制造，可以大大节约材料成本和开发周期。

由于胶料的流动性好，就不需要大吨位的锁模力，甚至可以手工锁模，所以模具的结构设计可以非常灵活。这样就降低了设备成本，同时也缩短了交货期，更给予了生产商更多的灵活性来满足客户的需求。铝模的低成本和更少的开发时间使得低压注射成型工艺正在成为灵活多变、产品众多的项目生产之理想方法。
如果用低压热熔注射成型工艺来替代传统灌封工艺，则还可以节省灌封用的外壳以及后加热固化等费用。
较后，由于低压低温，可以极大地降低产成品的废件次品率，避免了不必要的浪费。

因此，选择低压热熔注射成型工艺不但可以大幅度提高生产效率，降低产成品的次品率，还可以从总体上帮助生产企业建立成本优势。

三．低压热熔注射成型工艺在汽车电子产品中的应用：

低压热熔注射成型工艺在汽车电子产品中的应用主要包括：汽车线束包封、车用传感器、现场铸造索环、防水连接器、微动开关和ECU（内部PCB）的封装等等。

在汽车中的应用通常被视为电子产品较困难的应用领域之一，因为它具有极端的工作温度范围、强烈的机械振动和各种环境污渍。因此，汽车电子产品必须能够应付非常恶劣的环境。所以很多汽车电子产品（如传感器）在出厂之前要经过高低温存放、恒定湿热、热冲击、泥浆喷溅、盐水喷溅、振动和电磁干扰等严格测试，以确保产品性能不受周围环境的影响。

另外，汽车技术的不断升级换代给汽车电子行业带来了更高的要求，主要表现在更低的成本、更强的功能以及更高的可靠性。

汉高Macromelt系列热熔胶正是为了满足汽车电子产品的这种特殊需求而诞生。综前所述，Macromelt系列热熔胶产品结合低压注射成型工艺，可以很好地满足汽车电子产品应付恶劣的使用环境的需求，同时提高生产效率和降低总成本的优势还可以帮助汽车电子制造商提高企业竞争力。目前汉高Macromelt系列热熔胶在国外的汽车电子行业的应用已经非常成熟，各大公司均有应用，如BMW、通用、大众、神龙、博世、西门子、德尔福、海拉、李尔等。

以下是汉高Macromelt系列热熔胶在汽车电子产品封装工艺中的应用效果图：

应用1：PCB（带天线线圈）的封装

PCB裸板

Macromelt热熔胶封装效果，黑色无需盒子作载体

Macroplast UK灌封效果需用盒子作为载体用料必须填满整个盒子

低压热熔注射成型工艺可以根据PCB板的实际体积来减少热熔胶的用量，还可以省去灌封工艺所必需的盒子。使用汉高Macromelt热熔胶封装后可以对PCB板起到防潮、防污、防化学腐蚀、防冲击、绝热等作用。

应用2：车用传感器的封装

封装前

封装后，琥珀色

随着汽车的智能化程度提高，所配备的各种车用传感器数量将越来越多，而传感器又是极其敏感和脆弱，对封装保护要求极高，所以用汉高Macromelt热熔胶封装后可以对车用传感器起到耐高低温、防潮、防水、防污、绝缘等作用，以更高的标准保护传感器的正常运行。

应用3：车用防水连接器的封装

封装前                                                                 封装后，琥珀色

汉高Macromelt热熔胶可以对连接器起到良好的防潮、防水、防污等作用。

应用4：车用全方位辨向器的封装

封装前                                                      封装后，琥珀色

使用

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