精密注塑在电子产品方面的应用成稿

精密注塑在电子产品方面的应用
The application of precision injection molding in electronics
中国塑料加工工业协会副会长
上海塑料行业协会/上海市工商联塑料行业商会副会长
刘景芬
一、我国塑料工业概况
改革开放以来，我国塑料加工工业得到了快速发展，取得了举世瞩目的辉煌成就。

目前我国已进入世界塑料工业大国行列，塑料制品总量已多年稳居世界第一，塑料加工业在国民经济中具有极其重要的地位。

既是为工业、农业、交通运输业、电子信息、能源、国防等各行各业提供重要配套产品和特种材料的国民经济重要的基础产业，也是为广大消费者提供优质、安全生活必需品的民生产业，已成为人类生存、社会进步离不开的生产资料和生活资料。

精密注塑在电子产品中的应用越来越广。

二、工程塑料在电子产品中的应用
工程塑料是电子产品制造业的上游产业，在产业循环中占据着有利的地位，其发展不仅对我国支柱产业和现代高新技术产业起着支撑和先导的作用，同时也推动着传统产业改造和产品结构的调整。

随着我国电子产品制造业的快速发展，工程塑料的应用领域日趋广泛，用量不断增加，品种不断增加。

工程塑料是指被用作制造电子、电器元器件外壳材料的工业用塑料，在强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性方面均优的塑料。

工程塑料的五大应用分别为：聚酰胺（PA俗称尼龙）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）、聚对苯二甲酸（PBT）以及聚苯醚。

在电子电器方面消费占总产量分别为38%、42%、37%、66%、75%。

三、精密注塑在电子产品方面的应用
1.精密注塑在电器产品应用现状和发展趋势
电气工业用塑料是指在电气工程领域应用的塑料绝缘材料、导电塑料、压/热电塑料及其选材和制品的设计与制造技术。

电气工业消耗塑料的数量占塑料总耗量的第三位，仅次于包装和建筑工业。

绝缘塑料的耐热性和环境适应性，如耐潮、耐油、耐溶剂和耐候等性能则显得格外重要。

玻纤增强的PA、PBT和PC是常用的低压电器热塑性材料，多数用于壳体、内外装饰件等。

低压电器有断路器、交流接触器、连接器、开关件、接线盒、插头、插座、各种接线柱等。

变压器是重要的电器元件，它起着改变电压、传递电压、传递功率以及阻抗匹配的作用。

塑
料在变压器中可用作骨架、接线板等。

增强PBT、增强PPS等都是新型耐高温工程塑料。

它们的共同特点是耐热性好，耐溶剂性好，强度高。

电气设备结构件主要包括传动部件（齿轮、凸轮、轴承）、固定件（支架、座盘、把手、铰链、螺钉等）和外观部件（如壳体、外框、罩、盘等）。

过去这些部件均采用金属材料制成。

由于工程塑料具有摩擦系数小、耐磨性好并有一定的机械强度的特点，塑料在耐磨和润滑零件中已得到了推广和应用。

尤其是新型高模量和高强度碳纤维复合材料的出现，为塑料在结构零件中的应用提供了良好的条件。

2.精密注塑在通信制造业应用现状和发展趋势
精密注塑在通信制造业应用重点领域主要为：手机、路由器、光纤、导航仪等产品设备的外壳与配套包装。

国内智能手机规模将继续扩大，目前苹果、三星、谷歌、HTC、诺基亚等为代表的全球智能终端市场充满变数，而国内厂商继续走平价亲民路线，深掘尚存巨大潜力的国内智能手机市场。

同时要加快培育、打造国产智能终端品牌，结束中国手机生产企业低利润、廉价劳动成本代工的现状。

而以物联网产业为代表的行业应用终端领域则是通信设备业需要大力挖掘开发的重点新领域。

随着物联网商业模式、各类行业应用的慢慢渗入、扩大，适合不同行业领域的专用智能终端将在其中扮演重要角色。

抓住移动智能终端快速发展带来的机遇，加强终端自主操作系统的研发和推广，通过应用带动需求，实现产业更好更快的发展，为上海智慧城市的建设做好强有力的支撑。

将对涉及以上几大领域的行业塑料应用有大量需求。

3.精密注塑在电接插原件产品的应用和发展趋势
◆电接插原件的种类
连接器：通常由两个或多个相对应的电极(接触体)单元组成，一个称插头，另一个称插座。

因此，连接器也称插头、插座。

复杂的连接器的头和座两半都有定位和锁紧机构，以保证接触体能方便、准确而可靠地连接或分开。

连接器按用途分，有电源和信号连接器；按工作频率分，有低频和高频连接器（采用同轴结构，也称同轴连接器）；按外形特征分，有圆形、矩形连接器等；
开关：通常由许多独立的电极单元构成，用同一机构操纵使它们同时工作；
管座：有电子管座、晶体管座、集成电路插座、信号灯座和保险丝座等。

管座通常固定安装在设备的基板或面板上，一面插上相应的元件和器件，另一面接触体的输出端同电路连接。

◆电接插原件中应用塑料材料的性能要求
对电子接插件的最大性能要求为满足组装电子器件用新型表面安装技术（SMT）的要求，此技术已占电子器件组装市场的50%左右。

它采用高温下自动化操作完成组装，要求材料具有更高的耐热性和尺寸稳定性。

表面安装技术采用气相焊和红外线再流焊，需要在250℃温度下工作5秒，除要求材料耐热外，还要求耐清洗溶剂的侵蚀。

综合起来，对接插件的具体性能要求如下：
良好的介电性能对低频电子接插件，要求绝缘电阻高和介电强度高，一般接点间、接点间与接地间的绝缘电阻应大于1Ω；在0.44MPa的低压下，试验电压为500V时，不应产生电弧和击穿现象。

对高频电子接插件，除满足上述要求外，好要求高频介电损耗小，介电常数小；
耐热温度高一般热变形温度要在200℃以上，以抵抗在表面安装技术或焊接时的高温，并可耐平时接插件本身的发热温度；
耐电弧性好保证可抵抗在接插安装过程中产生的电弧对塑料的破坏；
阻燃性好防止在短路等非正常情况下火灾的发生，为避免有毒气体对人体的危害，最好采用无卤阻燃材料；
有足够的力学性能韧性好，以防冲断；弯曲强度高，以防止受力变形；具体试验条件为在一定的振动冲击条件下（振频20～60Hz，加速度5g），插拔500次塑料件不出现机械损伤和裂缝现象；
适用于安放嵌件线胀系数要小，以温度变化后与嵌件连结仍然牢固；
尺寸稳定性高在具体使用过程中，受力后蠕变小、不翘曲，升温后、膨胀小。

一般要求接触件间孔距的尺寸精度要保持为6级；
加工流动性要好符合电子接插件越来越小型化的要求；
良好的耐溶剂性能塑料件在受到溶剂作用时，不应受到腐蚀和开裂；
不产生腐蚀性气体塑料件在使用过程中，不应产生对镀银层有腐蚀性的气体，以防止影响接触件的导电性能。

◆电接插元件中应用各种塑料材料的选用
可用热固性塑料—酚醛树脂（PF）、聚邻苯二甲酸二烯丙酯（DAP）、环氧树脂（EP）及不饱和聚酯（UP）等。

可用热塑性塑料—玻璃纤维增强PET、PBT、PCT（聚对苯二甲酸环己基乙二酯）、PTT（聚对苯二甲酸丙二醇酯）、PA6、PA66、PA6T、PA9T、PA46、 PA612、PPS、LCP、PSF（聚砜）、PEI （聚醚酰亚胺）、PES（聚醚砜）、PASF（聚芳砜）、PAE（聚芳醚）等。

对高频电子接插件，选用最多的材料为GFPA类，其原料成本低、加工流动性好、可生产薄壁
制品。

如特别强调制品的尺寸稳定性和耐热温度时，一般选用GFPBT材料。

如对耐热要求很高，只能选择PPS和LCP。

对于1.27mm螺距的IC接插件，所选材料为PES或PEI，可满足尺寸精度和加工性的要求。

表面装饰用接插件，由于表面装饰时要耐热250℃停留时间5秒，应选用玻璃纤维增强的PA46、PA6T、PA9T、PPA、PPS、LCP等高耐热材料。

编者话：
在这篇文章里我们充分了解到精密注塑在电子产品中的重要性，以及未来中国电子注塑行业的发展趋势。

近期举办的第八届中国西部国际塑料橡胶工业展览会就印证了这一事实。

我们从展会上了解到中国的第四个经济增长板块——成渝经济圈在塑胶行业中有了突出表现，无论是因为历史地理原因形成的汽摩业对塑料行业的促进，还是IT、通讯电子行业对电子注塑行业的推动，塑料行业的整体发展情况都很乐观。

电子产品往高精密道路发展的趋势已经辐射到全国各地，电子产品升级换代速度之快，要求电子注塑工艺能满足科技发展的需要，加上目前消费者手机、电脑等微电子通讯产品的热捧，精密注塑已朝着高速、超精密及微型化方向发展。