Durch das Umspritzen von Leiterplatten entsteht ein neuer Ansatz für die Gehäuseherstellung , der es ermöglicht, Zuverlässigkeitsprobleme bei der Verpackung von Automobil- und Medizingeräten zu lösen, die mit bestehenden Methoden nicht behoben werden können.
Fällt der Sensor Ihres Autos nach 30.000 Kilometern aufgrund von Ölaustritt aus? Stellen die Spalten im Gehäuse Ihres medizinischen Handgeräts eine Sterilisationslücke dar?
Herkömmliche Gehäuselösungen verursachen versteckte Kosten, die das Vertrauen mindern und einen ständigen Wartungsaufwand erfordern. Die Lösung erfordert eine grundlegende Umgestaltung der bestehenden Verpackungsmethoden.
Zusammenfassung der wichtigsten Antworten
Wichtige Themen | Schwachstellen traditioneller Lösungen | Vorteile des Präzisionsumspritzverfahrens von JS |
|---|---|---|
Abdichtung und Schutz | Schrauben erzeugen Spalten, Klebstoffverguss ist anfällig für Alterung. | Nahtloses Umspritzen auf molekularer Ebene, beständig gegen chemische Korrosion |
Maßgenauigkeit | Montagetoleranzen summieren sich, ADAS-Sensoren neigen zu Fehlausrichtungen. | Verformungskontrolle innerhalb von 0,1 mm, Gewährleistung präziser Messgenauigkeit |
Zertifizierungsstandards | Die Materialien verfügen über keine Zertifizierung für medizinische Zwecke und erfüllen daher nur schwer die Anforderungen der ISO 10993. | Bietet USP-Klasse-VI- und Reinraumproduktion |
Wichtigste Erkenntnisse
- Schrauben und Gehäuse entsorgen:
Die einzige wirksame Methode zur Erzielung einer physikalischen Isolation in Situationen, die sowohl hohen Vibrationen als auch einem ständigen Reinigungsbedarf ausgesetzt sind, erfordert von den Unternehmen den Einsatz der PCB-Umspritzungstechnologie.
- Auswahlkriterien für medizinisches Material:
Im medizinischen Bereich werden Leiterplattenvergussdienstleistungen für Implantate eingesetzt, während umspritzte Leiterplatten als essentielle Komponenten für Geräte dienen, die mehrere Runden externer Sterilisation erfordern .
- Gesamtbetriebskosten:
Die gesamten Montage- und Nachbearbeitungskosten bei JS Precision können durch deren umfassende Umspritzungsdienstleistungen um mehr als 30 % gesenkt werden.
Warum Sie bei der Leiterplatten-Umspritzung auf JS Precision vertrauen sollten?
Die Wahl des richtigen Partners für das Umspritzen bestimmt unmittelbar die Zuverlässigkeit Ihres Produkts und Ihre Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt.
Mit 20 Jahren Erfahrung im Bereich PCB-Umspritzung bietet JS Precision stabilen und zuverlässigen Support. Das Unternehmen hat bereits über 200 Kunden aus der Automobil- und Medizinbranche weltweit betreut und über 500 kundenspezifische Projekte abgeschlossen, wodurch Kooperationsrisiken minimiert werden.
Unsere Produktionsprozesse entsprechen strikt dem Qualitätsmanagementsystem ISO 13485:2016 für medizinische Produkte . Dies garantiert, dass jedes Produkt, das Sie erhalten, hohen Branchenstandards entspricht und keine Qualitätsprobleme verursacht.
Die Umspritzdienstleistungen von JS Precision bieten präzise Lösungen für Ihre Verpackungsprobleme im Zusammenhang mit L3-Millimeterwellenradar für autonomes Fahren. Zu diesen Problemen gehören Antennenverformungen und übermäßige Abweichungen in der Entfernungsmessung, die durch herkömmliche Schraubbefestigungen verursacht werden:
Das Niederdruck-Formverfahren reduziert die Reichweitenabweichungen von 2,5 Metern auf 0,3 Meter. Der 1000-stündige Salzsprühtest gewährleistet vollständigen Schutz vor Leckagen.
Unsere kundenspezifischen Overmolding-Leiterplatten ermöglichen es Medizinprodukteherstellern , die USP-Klasse-VI-Zertifizierung zu erreichen , wodurch ihre Produkte auf den europäischen und amerikanischen Markt gelangen und sie gleichzeitig internationale Geschäftsmöglichkeiten verfolgen können.
Die Reinraumumgebung der Klasse 7 von JS Precision ermöglicht Ihnen zusammen mit den vollautomatischen Spritzgießmaschinen eine Präzisionskontrolle von 0,1 mm für Ihre Produktanforderungen.
Unser Komplettservice, der mit der DFM-Analyse und der Werkzeugkonstruktion beginnt und mit der Serienproduktion endet, ermöglicht es Ihnen, die Verbindungen in der Lieferkette zu reduzieren , die Lieferzeit um 3-5 Tage zu verkürzen und Zeit und Kosten zu sparen.
Wir bieten maßgeschneiderte Lösungen sowohl für die Anforderungen an die Vibrationsfestigkeit von Automobilelektronik als auch für die Sterilitätsanforderungen von Medizinprodukten. Diese helfen Ihnen, die Gesamtbetriebskosten zu senken und gleichzeitig die Marktfähigkeit Ihrer Produkte zu steigern.
Wenn Sie Probleme mit der Zuverlässigkeit, Genauigkeit oder Zertifizierung Ihrer Leiterplattenverpackung haben, wenden Sie sich an unsere Ingenieure, übermitteln Sie uns Ihre Anforderungen und erhalten Sie eine kostenlose DFM-Fertigungsanalyse, um eine maßgeschneiderte Lösung zu finden.
Warum sollte man PCB-Umspritzung für Auto- und Medizingehäuse verwenden?
Beim PCB-Umspritzverfahren werden thermoplastische oder duroplastische Polymermaterialien verwendet, um eine durchgehende Schutzhülle zu erzeugen, die die Leiterplatte schützt.
Das System bietet einen besseren Schutz vor Vibrationen und Flüssigkeitsverlusten als herkömmliche Schraubbefestigungsmethoden, da es physische Verbindungen eliminiert, die diese Probleme verursachen.
Das System ermöglicht einen zuverlässigen Betrieb der Geräte über längere Zeiträume auch unter extremen Bedingungen und minimiert gleichzeitig den Wartungsaufwand und die Kosten für den Geräteersatz .
NVH-Verhalten im Automobilbereich: Vermeidung von Schraubenlockerung und Resonanz
Der Betrieb von Kraftfahrzeugen erzeugt Vibrationen in einem breiten Frequenzbereich von 10–2000 Hz. Herkömmliche Schraubverbindungen verlieren nach 500 Betriebsstunden 40 % ihrer Vorspannkraft, was zu Geräteausfällen führen kann.
Das Niederdruck-Spritzgießen ist das primäre Verfahren zum Umspritzen von Leiterplatten. Es schützt sowohl die Leiterplatte als auch den Steckeranschluss durch ein Dämpfungssystem, das alle Vibrationen in der gesamten Struktur verhindert.
Das Verfahren etabliert ein komplettes Schutzsystem , das alle hochfrequenten Vibrationen absorbiert, die beim Kontakt zwischen dem Fahrzeug und seiner Umgebung auftreten.
Gründliche Reinigung von Medizinprodukten: Sterile Oberflächen erzielen
Medizinische Geräte erfordern eine extrem hohe Sterilität, wobei bakterielle Rückstände an den Nähten des Gehäuses weitaus höher sind als auf glatten Oberflächen.
Das Umspritzen von Gehäusen ohne Nähte und mit einer Oberflächenrauheit Ra < 0,8 μm ermöglicht es dem Material, mehrere Sterilisationszyklen in einem 134 °C heißen Autoklaven zu überstehen und dabei die Sterilitätsstandards einzuhalten.

Abbildung 1: Nahaufnahme einer grünen Leiterplatte, die sich in einer transparenten Form befindet, wobei Drähte in ihre Komponenten eingeführt werden; dies veranschaulicht den Aufbau für das PCB-Umspritzen.
Leiterplattenverguss vs. Umspritzen: Was ist medizinisch zugelassen?
In der Medizinbranche werden für die Vergusstechnik von Leiterplatten elastomere Vergussmassen verwendet, da diese Materialien den Druck im Inneren von Implantaten kontrollieren.
Die Medizintechnik nutzt medizinisches Umspritzen zur Herstellung dünner und leichter thermoplastischer Gehäuse . Die beiden Materialien haben unterschiedliche Anwendungsgebiete: Das eine eignet sich für Implantate im Körper, das andere für externe Geräte.
Leiterplattenverguss: Spannungsdämpfung für Implantate
Siliziumbasierte Leiterplattenvergussmassen mit einem Elastizitätsmodul unter 5 MPa dienen als Körperschutzsystem und schützen Lötstellen von Herzschrittmachern vor zyklischem Druck im Bereich von 0,1–10 Hz. Alle von uns verwendeten Vergussmassen sind USP-Klasse-VI-zertifiziert und gewährleisten somit die Sicherheit für den Anwender.
Die implantierte Leiterplatte benötigt eine Schutzbeschichtung, die wie ein „weicher, dämpfender Schwamm“ wirkt und Körperbewegungen absorbiert, während sie gleichzeitig die Lötstellen vor Beschädigungen schützt.
Umspritzen: Wird für wiederholt sterilisierte externe Geräte verwendet
Chirurgische Handstücke und andere externe Instrumente müssen mehr als 1000 Sterilisationszyklen standhalten. Beim Umspritzen werden PP- oder COC-Materialien mit einer Shore-D-Oberflächenhärte von über 65 verwendet, um eine kratzfeste Oberfläche zu erzeugen, die keine Desinfektionsmittel aufnimmt und über lange Zeiträume sauber bleibt.
Vergleich von medizinischen Umspritzmaterialien
Materialart | Oberflächenhärte (Shore D) | Sterilisationszyklen | Dielektrizitätskonstante (1 MHz) | Volumenänderungsrate (24-stündiges Eintauchen) | Anwendbare Szenarien |
|---|---|---|---|---|---|
PP | 65-70 | ≥1000 Zyklen | 2.2-2.4 | <0,3 % | In-vitro-Sterilisationsgeräte |
COC | 75-80 | ≥1500 Zyklen | 2,8-3,0 | <0,2 % | Hochpräzise medizinische Sensoren |
PA | 70-75 | ≥800 Zyklen | 3.2-3.4 | <0,5 % | Gehäuse für medizinische Geräte |
TPU | 55-60 | ≥500 Zyklen | 3,0-3,2 | <0,4 % | Verbindungskabel für medizinische Geräte |
PVDF | 80-85 | ≥2000 Zyklen | 2,5-2,7 | <0,1 % | Medizinprodukte in stark korrosiven Umgebungen |
Sie sind sich unsicher, ob Sie für Ihre medizinischen Geräte das Vergießen von Leiterplatten oder das Umspritzen von Leiterplatten wählen sollen? Kontaktieren Sie uns für eine kostenlose Beratung und um die Risiken bei der Materialauswahl zu minimieren.
Welche Biokompatibilitätszertifizierungen sind für das Umspritzen von Medizinprodukten erforderlich?
Medizinprodukte im Spritzgussverfahren müssen die Prüfungen nach ISO 10993-4/-5/-10 hinsichtlich Zytotoxizität, Sensibilisierung und Blutverträglichkeit sowie den Extraktionstest der USP-Klasse VI bei 121 °C bestehen und den Normen der ISO 10993-1:2021 entsprechen. Die Produktionsumgebung muss den Reinraumstandards der Klasse 7 nach ISO 14644-1 genügen.
Reinraumproduktion und Materialsicherheit
Medizinprodukte im Spritzgussverfahren müssen in einem Reinraum der Klasse 7 (< 352.000 Partikel >0,5 μm pro Kubikmeter) hergestellt werden, um Verunreinigungen zu vermeiden.
Die in diesem Verfahren verwendeten Materialien müssen die USP-Klasse-VI-Zertifizierung erhalten, die ihre Unbedenklichkeit für den menschlichen Verzehr belegt, da sie keine akute systemische Toxizität hervorrufen.
Sterilisationsbeständigkeit: Autoklavier- und Gammastrahlenbeständigkeit
Medizinprodukte erfordern wiederholte Sterilisation. Die umspritzte Leiterplatte muss 100 Zyklen mit 134 °C, 2 bar Dampf oder 25–50 kGy Gammabestrahlung ohne Vergilbung oder Rissbildung überstehen. Unsere gängigen PP- und COC-Materialien erfüllen diese Anforderung problemlos.
Ultraminiaturisierte Verpackung: Handgeräte und implantierbare Geräte
Bei der Konstruktion von handgeführten und kleinen implantierbaren Geräten ist eine Gesamtwandstärke von maximal 1,5 mm erforderlich, während beim Injektionsprozess ein Druck von über 2000 bar erreicht werden muss, um den Innenraum erfolgreich zu füllen.
Die Form benötigt sowohl ein Heißkanalsystem als auch ein Nadelventilsystem für einen effektiven Betrieb. Unser technisches Team kann dies präzise realisieren und so die Geräte kleiner und portabler gestalten.

Abbildung 2: Eine detaillierte Tabelle, die Medizinprodukte nach biologischen Wirkungen, Art des Kontakts und Dauer kategorisiert und die für die Zertifizierung erforderlichen Biokompatibilitätsstandards aufzeigt.
Können Niederdruckformteile Autoflüssigkeiten und Kaltstarts überstehen?
Bei der Niederdruckformung werden Polyamid- oder Polyolefinmaterialien verwendet, um chemische Bindungen auf molekularer Ebene mit Metalleinsätzen einzugehen. Dadurch kann das Material dem Eindringen von Getriebeöl, Bremsflüssigkeit und Enteisungssalz widerstehen und gleichzeitig auch bei Kaltstarts bei -40 °C eine Dichtung gewährleisten.
Ausfallarten herkömmlicher Dichtungen
Durch die Verwendung von Getriebeöl dehnen sich herkömmliche NBR-Gummidichtungen um 15-25 % aus, was zu einer Verringerung der Härte um 30 % führt und letztendlich bei längerem Betrieb Leckageprobleme verursacht.
Bei unseren Umspritzungsdienstleistungen werden unpolare Polyamidmaterialien verwendet, die eine maximale Volumenänderung von weniger als 0,5 % bei 24-stündigem Eintauchen aufweisen, um eine zuverlässige Dichtungsleistung zu gewährleisten.
Erreichen von Null-Permeationskanälen
Beim Niederdruckspritzgießen wird ein Einspritzdruckbereich von 5 bis 30 bar verwendet, der eine Schmelzviskosität von weniger als 500 Pa·s erfordert, um das Eindringen des Materials durch 0,2 mm breite Spalten zwischen den Leiterplattenkomponenten und den Anschlüssen zu ermöglichen.
Nach dem Aushärtungsprozess bildet das Material eine Barriere auf molekularer Ebene, die das Eindringen von Öl und Wasserdampf in den Raum mit einer Wasserdampfdurchlässigkeitsrate von weniger als 0,01 g/m²/Tag verhindert.
Vereinfacht gesagt, ist es so, als würde man einen "nahtlosen, wasserdichten Polymer-Regenmantel" über die Leiterplatte stülpen, sodass Öl und Wasserdampf nicht einmal durch irgendwelche Spalten eindringen können.
Vergleichstabelle der Testergebnisse zur Toleranz von Kfz-Flüssigkeiten
Testflüssigkeit | Testbedingung | Traditioneller Dichtungsring (NBR) | Niederdruckformung (PA-Material) | Akzeptanzstandard | Kundenvorteile |
|---|---|---|---|---|---|
Getriebeöl | 120 °C, 1000 Stunden | Volumenausdehnung 22 %, Leckage | Volumenexpansion 0,4 %, kein Auslaufen | Volumenexpansion <1 %, kein Auslaufen | Verhindert Sensorausfälle, reduziert Wartungskosten |
Bremsflüssigkeit | 80 °C, 500 Stunden | Volumenausdehnung 18 %, Härteabnahme 28 % | Volumenausdehnung 0,3 %, keine Änderung der Härte | Härteänderung <5 %, keine Leckage | Gewährleistet die Stabilität der elektronischen Komponenten des Bremssystems. |
Enteisungssalz | Raumtemperatur, 1000 Stunden Salzsprühnebel | Oberflächenkorrosion, Alterung des Dichtrings | Keine Oberflächenkorrosion, intakte Dichtung | Keine Korrosion, keine Leckage | Anpassungsfähig an raue Winterumgebungen, verlängert die Produktlebensdauer |
Benzin | Raumtemperatur, 24-stündiges Eintauchen | Starke Schwellung, unbrauchbar | Volumenexpansion 0,2 %, kein Auslaufen | Volumenexpansion <0,5 %, kein Auslaufen | Geeignet für elektronische Geräte im Zusammenhang mit Kraftstoffen |
Kühlmittel | 100 °C, 800 Stunden | Volumenausdehnung 15 %, Leckage | Volumenausdehnung von 0,3 %, kein Auslaufen | Volumenexpansion von <1%, kein Auslaufen | Sicherstellung der Zuverlässigkeit von elektronischen Peripheriegeräten |
Wie lässt sich durch Umspritzungsverfahren eine fehlerfreie Fertigung von Automobilelektronik erreichen?
Die in Fahrzeugen verwendeten Elektronikkomponenten müssen extrem hohen Zuverlässigkeitsstandards genügen.
Durch das standardisierte Produktionssystem und die präzise Prozesskontrolle erreicht Overmolding Services eine fehlerfreie Lieferung von Automobilelektronik, was zu weniger als 10 Fehlern pro Million führt und den Kunden somit hilft, Nachbearbeitungskosten zu sparen.
IATF 16949-konformes Fertigungssystem
Unsere Produktionslinien arbeiten gemäß den Anforderungen der IATF 16949, da wir PFMEA-Methoden und Kontrollpläne für unsere Abläufe einsetzen. Das System erfasst und überwacht die Prozessparameter des Spritzgießverfahrens, darunter die Temperaturregelung mit einer Genauigkeit von einem Grad Celsius und die Druckregelung mit einer Genauigkeit von 0,5 bar.
Verstärkte Sensor- und Steuergeräte-Gehäusestruktur
Durch das Umspritzverfahren werden sowohl die Leiterplatte als auch die Steckverbinderanschlüsse vollständig geschützt, was zu einer Erhöhung der Auszugsfestigkeit von 5 kgf auf 30 kgf führt. Gleichzeitig ist das Bauteil stoßfest bis zu einer Belastung von 50 g und somit vor Vibrationen und Stößen im Automobilbereich geschützt, die andernfalls zu einer Ablösung und Beschädigung des Steckverbinders führen würden.
Beständigkeit gegen hochfrequente Vibrationen und thermische Wechselbeanspruchung
Die umspritzte Leiterplatte wurde gemäß ISO 16750 getestet. Dabei zeigte sich, dass nach 500 Temperaturzyklen zwischen -40℃ und 125℃ keine Delaminationsrisse auftraten.
Wir wählten Materialien mit niedrigem Elastizitätsmodul (wie z. B. TPU), um den Unterschied in der Wärmeausdehnung zwischen der Leiterplatte und dem Gehäuse auszugleichen und so ein Verkapselungsversagen zu vermeiden.
Umspritzung von Leiterplatten für ADAS: Wie bleibt die Lidar-Zielgenauigkeit erhalten?
Durch die Verwendung einer Formkonstruktion mit geringer Schrumpfung, die eine Schrumpfung zwischen 0,2 % und 0,5 % kompensiert, und Glasfaserverstärkung erreichten wir eine Planheitskontrolle der umspritzten Leiterplatte innerhalb von 0,1 mm, wodurch das LiDAR eine Entfernungsgenauigkeit beibehält, die den ADAS-Anforderungen auf Entfernungen von 100 Metern entspricht.
Der Einfluss einer 0,1 mm Verformung auf LiDAR
Die Montageebene der LiDAR-Optiklinse muss eine Neigung von 0,1 mm aufweisen, da eine Abweichung von 0,5 Metern auf 100 Meter Entfernung zu einer Fehlausrichtung des Messflecks führt, was wiederum die Fahrspurerkennung beeinträchtigt und Fehlbremsungen zur Folge hat. Daher müssen beim PCB-Umspritzen strenge Anforderungen an die Kontrolle von Verformungen gestellt werden.
Materialien mit geringer Schwindung und Formkompensationsdesign
Amorphe Werkstoffe weisen eine Schrumpfungsrate zwischen 0,5 % und 0,7 % auf, während teilkristalline Werkstoffe laut Messungen eine Schrumpfungsrate zwischen 1,5 % und 2,0 % erreichen. Die 3D-Formhohlräume unseres Systems nutzen die gemessene Schrumpfungsrate zur Kompensation, und wir fügen einen Entformungsschrägenwinkel von 0,2° hinzu, um Verformungen des Produkts zu vermeiden.
Sie müssen die Planheit von umspritzten Leiterplatten auf 0,1 mm genau kontrollieren? Senden Sie uns Ihre Zeichnungen, um ein Angebot zu erhalten und unsere Komplettlösungen für das Umspritzen von Leiterplatten zu nutzen.

Abbildung 3: Ein illustratives Diagramm, das verschiedene elektronische Steuergeräte für Kraftfahrzeuge und die dazugehörigen Leiterplatten zeigt, die in die Fahrzeugstruktur integriert sind, wobei die Anwendung des Umspritzens in ADAS und anderen Fahrzeugsystemen hervorgehoben wird.
Welche Konstruktionsfehler treten häufig auf und welche vorbeugenden Maßnahmen gibt es bei der Werkzeugkonstruktion für Umspritzteile?
Die Qualität der Umspritzteile wird erstmals bei der Werkzeugkonstruktion beurteilt, da hier die ersten Bewertungskriterien festgelegt werden. Zu den drei Hauptarten von Werkzeugfehlern zählen Überlaufprobleme, Porositätsprobleme und falsch ausgerichtete Einsätze.
Durch die DFM-Phase können 90 % der Defekte durch drei spezifische Prozesse verhindert werden. Diese umfassen das präzise Schließen der Form, die Gestaltung der Entlüftungsnut und die Positionierung der Formsäulen gemäß den Formkonstruktionsstandards ASTM D3641-21 .
Überlaufkontrolle: Präzisions-Formtrennlinie
Montagevorgänge sind nicht mehr möglich, wenn die Umspritzungsdicke 0,05 mm überschreitet. Unsere Umspritzdienstleistungen erfordern eine Werkzeugstahlhärte von mindestens HRC 52, eine Trennflächenebenheit von < 0,01 mm und einen auf 0,1 Sekunden genauen Umschaltpunkt des Einspritzdrucks, um ein Überlaufen effektiv zu verhindern.
Porositätsbeseitigung: Optimierung von Entlüftung und Prozessparametern
Porosität kann die Durchschlagsfestigkeit um 30 % verringern. Wir verwenden ein zweistufiges Spritzgießverfahren, das eine langsame Füllung von 95 % des Formhohlraums mit einem schnellen Stanzen kombiniert, sowie 0,02 mm breite Entlüftungsnuten, um Restgas auf unter 0,1 % zu reduzieren und so die Porosität vollständig zu eliminieren.
Positionierung des Einsatzes: Vermeidung von Injektionsfehlausrichtung
Der Einspritzdruck kann eine 0,2 mm dicke Leiterplatte um mehr als 0,1 mm verbiegen, was zu einer Fehlausrichtung der Bauteile führt. Unsere Werkzeugkonstruktion beinhaltet Stützpfeiler mit 1,0 mm Durchmesser, mit denen wir Positionierungslöcher in die Leiterplatte vorbohren. Um eine präzise Positionierung zu gewährleisten, stellen wir das Spiel der Positionierungsstifte auf 0,005–0,01 mm ein.
Fallstudie: Projekt zur Verkapselung eines Antennenmoduls für Millimeterwellenradar bei autonomen Fahrzeugen
Ein Unternehmen für autonomes Fahren, bekannt für sein 77-GHz-Millimeterwellenradar der Stufe L3, hatte bei der Einführung der Serienproduktion aufgrund von Problemen mit dem Verkapselungsprozess des Radars Schwierigkeiten. Dieses Problem konnte schließlich durch die Umspritzungsdienstleistungen von JS Precision erfolgreich gelöst werden.
Aufgetretene Herausforderungen:
Der Kunde befestigte das Gehäuse zunächst mit Schrauben. Aufgrund von Montagetoleranzen entstand ein Verzug von 0,12 mm, der die Antennenebene beeinträchtigte und zu einem Entfernungsfehler von 2,5 Metern auf 150 Meter führte. Dies verursachte Fehlbremsungen, und das System erfüllte nicht die Anforderungen der Automobilprüfung.
Die Gehäusespalten ermöglichten Temperaturschwankungen und damit das Eindringen von Enteisungssalz, was zu Korrosion in den Zuleitungen und einer Leistungsminderung von 4 dB führte. Die Produktausbeute betrug 75 %, während die fünf Montageprozesse einen hohen manuellen Arbeitsaufwand erforderten, was die Produktionseffizienz beeinträchtigte.
Lösung:
JS Precision bot dem Kunden einen Komplettservice für das Umspritzen und entwickelte eine maßgeschneiderte Lösung, um seine Probleme zu lösen.
Das von uns zur Herstellung der Radar-Leiterplatte und des Antennenzuleitungsbereichs verwendete Niederdruck-Spritzgießverfahren beseitigte sämtliche Montagetoleranzen und Gehäusespalte vollständig.
Das ausgewählte Polyolefinmaterial mit niedriger Dielektrizitätskonstante (Dk=3,0, 1MHz) bietet hervorragende Isolationseigenschaften und reduziert gleichzeitig Signalstörungen, um eine präzise Radarerfassung zu gewährleisten.
Das System hielt den Einspritzdruck bei 20 bar und die Formtemperatur bei 90℃, um zu verhindern, dass die Leiterplatten-Umspritzteile durch hohe Temperatur- und Druckbedingungen beschädigt werden.
Unsere Formkonstruktion beinhaltet acht PCB-Stützsäulen mit einem Durchmesser von 0,6 mm, um ein Verbiegen und Verformen der Leiterplatte während des Spritzgießens zu verhindern.
Wir verwendeten eine 3D-Hohlraumkompensation, um die Materialschrumpfungsrate (0,4 %) zu korrigieren, und fügten einen Entformungswinkel von 0,2° hinzu, um die Standard-Ebenheitsanforderungen für fertige Produkte zu erfüllen .
Die Beschichtungsdicke wurde mit 1,2 mm ± 0,05 mm präzise kontrolliert, um eine optimale Abdichtung ohne Beeinträchtigung der Radarsignalübertragung zu gewährleisten. Der Produktionsprozess wurde optimiert, wodurch die Anzahl der Montageschritte von fünf auf einen reduziert werden konnte , was zu einer deutlichen Steigerung der Produktionseffizienz führte.
Endergebnisse:
Die Tests ergaben, dass die Antennenverformung 0,03 mm erreichte und der Test über eine Entfernung von 150 Metern zu einem Messfehler von 0,3 Metern führte, was den Standards für die Automobilindustrie entsprach.
Die Tests ergaben, dass nach 1000 Stunden Salzsprühnebeltest und 2000 Stunden Thermoschocktest kein Produkt austrat . Die Einfügedämpfung der Zuführung verbesserte sich auf -5,1 dB. Die Produktausbeute stieg um 99,8 Prozent.
Der Montageprozess wurde vereinfacht, was dazu führte, dass sich die Montagezeit pro Einheit von 12 Minuten auf 3 Minuten verkürzte, die Lohnkosten um 40 Prozent und die Gesamtkosten pro Einheit um 18 Prozent sanken, was zu jährlichen Einsparungen für den Kunden von fast 500.000 US-Dollar führte.
Der Herstellungsprozess benötigt nun 18 Tage statt bisher 25 Tage für die Produktlieferung.
Wenn Ihre Anlagen vor ähnlichen Verpackungsherausforderungen stehen, reichen Sie Ihr 3D-Modell ein, um eine kostenlose DFM-Analyse zu erhalten, schnell Lösungen zu finden und die Produktionskosten zu senken.
Häufig gestellte Fragen
Frage 1: Wie hoch ist die Mindestbestellmenge für das Umspritzen von Leiterplatten?
Für Testzwecke ist eine Mindestbestellmenge von 10 Stück ausreichend. Für die Serienproduktion empfehlen wir 1000 Stück pro Jahr oder mehr, um die Werkzeugkosten besser zu verteilen und die Stückkosten zu senken.
Frage 2: Welche Dicke von Leiterplattenbauteilen kann durch Niederdruck-Spritzgießen abgedeckt werden?
Mit dem Niederdruck-Spritzgießen lassen sich Bauteile bis zu einer Dicke von 15 mm mit einer minimalen Wandstärke von 0,8 mm herstellen, was den Anforderungen der meisten elektronischen Geräte im Automobil- und Medizinbereich sowie miniaturisierter Designanwendungen entspricht.
Frage 3: Können umspritzte Leiterplatten nachbearbeitet werden?
Theoretisch lassen sie sich durch Erhitzen des Materials nachbearbeiten, das Verfahren ist jedoch komplex und kostspielig und gilt daher im Allgemeinen als nicht nachbearbeitbar. Eine strenge Qualitätskontrolle während der Produktion wird empfohlen.
Frage 4: Besitzt medizinisches Umspritzmaterial inhärente antibakterielle Eigenschaften?
Standardmaterialien für medizinische Anwendungen wie PP und COC besitzen keine antibakteriellen Eigenschaften. Durch die Zugabe von antibakteriellen Silber-/Zinkionen können die Anforderungen an die medizinische Sterilität erfüllt werden.
Frage 5: Ist eine Umspritzung in Automobilqualität beständig gegen Diesel oder Benzin?
Herkömmliche Polyamidmaterialien sind nicht kraftstoffbeständig. Für kraftstoffbezogene Anlagen verwenden wir Fluorpolymere (wie z. B. PVDF), die langfristig kraftstoffkorrosionsbeständig sind.
Frage 6: In welcher Spanne bewegen sich die Werkzeugkosten für das Umspritzen ungefähr?
Die Kosten für eine Form liegen zwischen 20.000 und 80.000 US-Dollar und hängen hauptsächlich von der Anzahl der Kavitäten, dem Kernziehmechanismus und dem Heißkanalsystem ab. Komplexere Strukturen führen zu höheren Kosten.
Frage 7: Was ist die kleinste Leiterplattengröße, die vergossen werden kann?
Wir können Leiterplatten in verschiedensten Größen verkapseln, von minimalen 2 mm x 2 mm Mikro-Leiterplatten bis hin zu maximal 500 mm x 500 mm großen Leiterplatten . Spezielle Größen können an Ihre individuellen Anforderungen angepasst werden.
Frage 8: Kann JS Precision gleichzeitig sowohl Leiterplattenbestückung als auch Umspritzungsdienstleistungen anbieten?
Unser Unternehmen bietet umfassende Dienstleistungen sowohl für die Leiterplattenbestückung als auch für das Umspritzen an, wodurch die Abläufe in der Lieferkette optimiert, Kosten gesenkt und eine um 3 bis 5 Tage schnellere Lieferung ermöglicht wird.
Zusammenfassung
Die Automobil- und Medizinindustrie benötigen fortschrittlichere Lösungen als herkömmliche Schraub- und Vergussverfahren, da diese Methoden die erforderlichen Standards für Vibrations- und Flüssigkeitskontrolle sowie Sterilität und Genauigkeit nicht erfüllen können.
Das PCB-Umspritzen, insbesondere die Niederdruck-Umspritztechnologie, bietet dauerhaften Schutz, da es auf molekularer Ebene abdichtet und Vibrationen und Korrosion widersteht, während gleichzeitig eine hohe Genauigkeit gewährleistet wird.
Die Umspritzdienstleistungen von JS Precision ermöglichen Ihnen die Herstellung von Produkten, die sowohl den Anforderungen der Automobil- als auch der Medizintechnikbranche gerecht werden. Unser Komplettservice reduziert die Nachbearbeitungskosten in der Montage um über 30 % und verkürzt die Lieferzeiten.
Unser Ingenieurteam lädt Sie ein , Ihr 3D-Modell und Ihre Betriebsspezifikationen einzureichen , damit wir Ihnen eine kostenlose DFM-Analyse und maßgeschneiderte Materialvorschläge unterbreiten können.
Wir bieten umfassende Unterstützung von der Prototypenentwicklung bis zur Serienproduktion und helfen Ihnen so, die Gesamtbetriebskosten zu senken und sich einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen.
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JS Precision ist ein branchenführendes Unternehmen mit Fokus auf kundenspezifische Fertigungslösungen. Wir verfügen über mehr als 20 Jahre Erfahrung und betreuen über 5.000 Kunden. Unser Schwerpunkt liegt auf hochpräziser CNC-Bearbeitung , Blechbearbeitung , 3D-Druck , Spritzguss , Metallstanzen und weiteren Komplettlösungen für die Fertigung.
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