PCB 오버몰딩 서비스: 자동차 및 의료용 하우징 제조

PCB 오버몰딩 자동차 및 의료 기기 패키징을 통해 기존 방식으로는 해결할 수 없는 신뢰성 문제를 해결할 수 있는 새로운 패키징 접근 방식을 제시합니다 .

30,000km 주행 후 오일 누출로 인해 자동차 센서가 작동하지 않습니까? 휴대용 의료 기기 케이스의 틈이 멸균 불감대입니까?

기존의 케이싱 솔루션은 신뢰성을 떨어뜨리고 지속적인 유지 관리가 필요한 숨겨진 비용을 발생시킵니다. 이 솔루션을 위해서는 기존 포장 방식을 완전히 바꿔야 합니다.

주요 답변 요약

주요 시사점

• 나사와 케이스를 버리십시오:

높은 진동과 지속적인 청소가 필요한 상황에서 물리적 격리를 달성하는 유일한 효과적인 방법은 조직에서 PCB 오버몰딩 기술을 활용하는 것입니다.

• 의료 재료 선택 기준:

의료 분야에서는 임플란트용 PCB 포팅 서비스를 사용하고 있으며, 오버몰딩 PCB는 여러 차례의 외부 멸균이 필요한 장비의 필수 구성 요소 역할을 합니다.

• 총 소유 비용:

JS Precision의 전체 조립 및 재작업 비용은 포괄적인 오버몰딩 서비스를 통해 30% 이상 절감될 수 있습니다.

PCB 오버몰딩에 JS Precision을 신뢰하는 이유는 무엇입니까?

올바른 오버몰딩 파트너를 선택하면 제품 신뢰성과 시장 경쟁력이 직접적으로 결정됩니다.

PCB 오버몰딩 분야에서 20년의 경험을 보유한 JS Precision은 전 세계 200개 이상의 자동차 및 의료 고객에게 서비스를 제공하고 500개 이상의 맞춤형 프로젝트를 완료하여 안정적이고 신뢰할 수 있는 지원을 제공하여 협력 위험을 완화하도록 돕습니다.

우리의 생산 공정은 다음을 엄격히 준수합니다. ISO 13485:2016 의료 품질 경영 시스템 , 이는 귀하가 받는 모든 제품이 높은 산업 표준을 충족하고 품질 문제가 없음을 보장합니다.

JS Precision의 오버몰딩 서비스는 L3 자율 주행 밀리미터파 레이더의 패키징 문제에 대한 정확한 솔루션을 제공합니다. 이러한 문제에는 기존 나사 고정으로 인해 발생하는 안테나 뒤틀림 및 과도한 범위 편차가 포함됩니다.

저압 성형 공정은 2.5m에서 시작하여 0.3m에서 끝나는 범위 편차를 줄입니다. 1000시간 염수 분무 테스트 프로세스는 누출 문제로부터 완벽한 보호를 보장합니다.

당사의 맞춤형 오버몰딩 PCB를 통해 의료 기기 회사는 USP 클래스 VI 인증을 획득 할 수 있으며, 이를 통해 제품이 국제 비즈니스 기회를 추구하는 동시에 유럽 및 미국 시장에 진출할 수 있습니다.

완전 자동화된 사출 성형기와 함께 JS Precision Class 7 클린룸 환경을 사용하면 제품 요구 사항에 맞게 0.1mm 정밀 제어에 도달할 수 있습니다.

DFM 분석과 금형 설계로 시작하여 대량 생산 납품으로 끝나는 당사의 포괄적인 서비스를 통해 공급망 연결을 줄이고 납품 시간을 3~5일 단축하고 시간 비용을 절약할 수 있습니다.

우리는 자동차 전자 장치의 진동 저항 요구 사항과 의료 기기 멸균 요구 사항 모두를 위한 맞춤형 솔루션을 제공하여 제품 시장성을 높이는 동시에 총 소유 비용을 줄이는 데 도움이 됩니다.

PCB 패키징의 신뢰성, 정확성 또는 인증 문제로 어려움을 겪고 있는 경우 당사 엔지니어에게 문의하여 요구 사항을 제출하고 무료 DFM 제조 가능성 분석을 받아 맞춤형 솔루션을 찾아보세요.

자동차 및 의료용 하우징에 PCB 오버몰딩을 사용하는 이유는 무엇입니까?

PCB 오버몰딩 공정에서는 열가소성 또는 열경화성 폴리머 재료를 사용하여 회로 기판을 보호하는 단일 중단 없는 보호 인클로저를 만듭니다.

이 시스템은 이러한 문제를 일으키는 물리적 연결을 제거하기 때문에 기존 나사 체결 방법보다 진동 및 액체 유출로부터 더 나은 보호 기능을 제공합니다.

이 시스템을 사용하면 극한의 조건에서도 장비가 장기간 안정적으로 작동할 수 있으며 유지 관리 요구 사항과 장비 교체 비용을 최소화할 수 있습니다.

자동차 NVH 성능: 나사 풀림 및 공진 제거

자동차 작동은 10~2000Hz의 넓은 주파수 범위의 진동을 생성합니다. 기존 나사 연결 시스템은 500시간 후에 예압 강도의 40%를 잃기 때문에 장비가 쉽게 파손됩니다.

저압 성형 PCB 오버몰딩의 기본 방법으로 사용됩니다. 전체 구조에서 모든 진동을 차단하는 댐핑 시스템을 생성하여 PCB와 커넥터 테일을 모두 보호합니다.

이 프로세스는 자동차와 주변 환경 사이에 접촉이 발생할 때 모든 고주파 진동을 흡수하는 완전한 보호 시스템을 구축합니다.

의료 기기 철저한 세척: 멸균 표면 달성

의료 기기는 극도로 높은 멸균성을 요구하며, 매끄러운 표면보다 케이스 이음새에 박테리아 잔류물이 훨씬 더 많습니다.

오버몰드 사출 성형은 이음새가 없고 표면 거칠기 Ra < 0.8μm인 케이싱을 생산하므로 재료는 멸균 표준을 유지하면서 134℃ 오토클레이브에서 여러 번의 멸균 주기를 견딜 수 있습니다.

그림 1: 투명한 금형 내부에 배치된 녹색 PCB의 확대 보기로, 와이어가 구성 요소에 삽입되어 PCB 오버몰딩 설정을 보여줍니다.

PCB 포팅 서비스와 오버몰딩: 의료 등급이란 무엇입니까?

의료 산업에서는 PCB 포팅 서비스에 탄성 포팅 화합물을 사용합니다. 이러한 재료는 임플란트 내부의 압력을 제어하기 때문입니다.

의료 산업에서는 얇고 가벼운 열가소성 케이스를 만들기 위해 의료용 오버몰딩을 사용합니다. 두 재료의 용도는 서로 다릅니다. 하나는 체내 임플란트에 사용되고 다른 하나는 외부 장치에 사용되기 때문입니다.

PCB 포팅: 임플란트를 위한 응력 완충

탄성 계수가 5MPa 미만인 실리콘 기반 PCB 포팅 서비스는 0.1~10Hz 주기 압력으로부터 심박 조율기 솔더 조인트를 보호하는 신체 보호 시스템 역할을 합니다. 우리가 사용하는 모든 포팅 컴파운드는 USP Class VI 인증을 받아 인간의 안전을 보장합니다.

이식된 PCB에는 신체 움직임을 흡수하는 동시에 솔더 조인트가 손상되지 않도록 보호하는 "부드러운 쿠션 스폰지" 역할을 하는 보호 코팅이 필요합니다.

오버몰딩: 반복적으로 멸균된 외부 장치에 사용됩니다.

수술용 핸드피스 및 기타 외부 장치는 1000회 이상의 멸균 주기를 견뎌야 합니다. 오버몰드 사출 성형 Shore D 표면 경도가 65를 초과하는 PP 또는 COC 소재를 사용하여 긁힘 방지 표면을 만들어 소독제가 흡수되지 않고 표면을 장기간 깨끗하게 유지합니다.

의료용 오버몰딩 재료 비교

귀하의 의료 장비에 PCB 포팅 서비스를 선택할지 오버몰딩 PCB를 선택할지 확신이 없으십니까? 무료 선택 조언을 받고 재료 선택 위험을 완화하려면 당사에 문의하십시오.

의료용 오버몰드 사출 성형에는 어떤 생체 적합성 인증이 필요합니까?

의료용 오버몰드 사출 성형은 ISO 10993-4/-5/-10 세포 독성, 민감성 및 혈액 적합성에 대한 테스트와 USP Class VI 121°C 추출 테스트를 통과해야 하며 ISO 10993-1:2021 표준을 준수해야 합니다. 생산 환경은 ISO 14644-1 클래스 7 클린룸 표준을 충족해야 합니다.

클린룸 생산 및 재료 안전

의료 등급 오버몰드 사출 성형은 오염을 방지하기 위해 클래스 7 클린룸 (입방 미터당 < 352,000 입자 >0.5μm) 에서 생산되어야 합니다.

이 공정에 사용되는 재료는 급성 전신 독성을 생성하지 않으므로 사람이 섭취해도 안전함을 입증하는 USP Class VI 인증을 받아야 합니다.

살균 저항성: 고압멸균 및 감마선 저항성

의료기기는 반복적인 멸균이 필요합니다. 캡슐화된 오버몰딩 PCB 황변이나 균열이 발생하지 않고 134°C, 2bar 증기 또는 25-50kGy 감마선 조사의 100사이클을 견뎌야 합니다. 일반적으로 사용되는 PP 및 COC 소재는 이러한 요구 사항을 쉽게 충족합니다.

초소형화 패키징: 휴대용 및 이식형 장치

휴대용 및 소형 이식형 장치의 설계에는 전체 벽 두께가 1.5mm를 초과하지 않아야 하며 주입 공정은 내부 공간을 성공적으로 채우려면 2000bar 이상의 압력 수준에 도달해야 합니다.

금형이 효과적으로 작동하려면 핫 러너 시스템과 니들 밸브 시퀀스 시스템이 모두 필요합니다. 우리 기술팀은 이를 정확하게 달성하여 장치를 더 작고 휴대 가능하게 만들 수 있습니다.

그림 2: 생물학적 효과, 접촉 특성 및 기간을 기준으로 의료 기기를 분류하고 인증에 필요한 생체 적합성 표준을 간략하게 설명하는 상세한 차트입니다.

저압 성형이 자동차 유체 및 냉간 시동을 견딜 수 있습니까?

저압 성형은 폴리아미드 또는 폴리올레핀 재료를 사용하여 분자 수준의 화학 결합을 형성합니다. 금속 인서트 이 소재는 -40°C 냉간 시동에서 밀봉을 유지하면서 변속기 오일, 브레이크 오일 및 제빙 염 침투를 견딜 수 있습니다.

기존 씰의 실패 모드

변속기 오일을 사용하면 기존 NBR 고무 씰이 15%-25% 팽창하여 경도가 30% 감소하고 결과적으로 장시간 작동 시 누출 문제가 발생합니다.

당사의 오버몰딩 서비스는 최대 24시간 침지 부피 변화가 0.5% 미만인 비극성 폴리아미드 재료를 사용하여 안정적인 밀봉 성능을 제공합니다.

제로 침투 채널 달성

저압 성형에서는 PCB 부품과 리드 사이의 0.2mm 간격을 통해 재료 침투가 가능하도록 500Pa·s 미만의 용융 점도가 필요한 5~30bar의 사출 압력 범위를 사용합니다.

경화 공정 후 재료는 이제 0.01g/m²/일 미만의 수증기 투과율로 오일과 수증기가 공간으로 들어가는 것을 방지하는 분자 수준의 장벽을 생성합니다.

간단히 말해서, PCB에 "이음매 없는 폴리머 방수 레인코트"를 씌우는 것과 같습니다. PCB에는 기름과 수증기가 틈조차 침투할 수 없습니다.

자동차 유체 내성 테스트 데이터 비교표

오버몰딩 서비스를 통해 자동차 전자 장치의 무결점 제조를 달성하는 방법은 무엇입니까?

차량에 사용되는 전자 장치는 매우 높은 신뢰성 기준을 충족해야 합니다.

오버몰딩 서비스 는 표준화된 생산 시스템과 정밀한 공정 제어를 통해 자동차 전자 장치의 무결함 납품을 달성하여 10ppm 미만의 결함을 발생시켜 고객이 재작업 비용을 절감하도록 돕습니다.

IATF 16949 규정 준수 제조 시스템

당사의 생산 라인은 PFMEA 방법과 운영 관리 계획을 사용하기 때문에 IATF 16949 요구 사항에 따라 운영됩니다. 시스템은 섭씨 1도 이내의 온도 제어와 0.5bar 이내의 압력 제어를 포함하는 사출 성형 공정 매개변수를 기록하고 추적합니다.

강화된 센서 및 ECU 패키징 구조

오버몰딩 공정을 통해 PCB와 커넥터 단자 모두를 완벽하게 보호하여 인발 강도가 5kgf에서 30kgf로 증가하고 부품은 50g의 기계적 충격을 견딜 수 있어 커넥터 분리 및 손상을 유발할 수 있는 자동차 진동 및 충격으로부터 보호됩니다.

고주파 진동 및 열 순환 피로에 대한 내성

오버몰딩 PCB는 ISO 16750 표준에 따라 테스트를 거쳤으며, 이는 -40℃에서 125℃ 사이에서 500회의 열 사이클 후에도 박리 균열이 발생하지 않음을 입증했습니다.

우리는 PCB와 케이스 사이의 열팽창 차이를 흡수하여 캡슐화 실패를 방지하기 위해 낮은 모듈러스 재료(예: TPU)를 선택했습니다.

ADAS용 오버몰딩 PCB: Lidar의 목표를 계속 유지하는 방법은 무엇입니까?

0.2%~0.5% 사이의 수축을 보상하는 저수축 금형 설계와 유리 섬유 강화를 통해 오버몰딩 PCB의 평탄도를 0.1mm 이내로 제어 하여 LiDAR가 100미터 거리에서 ADAS 요구 사항을 충족하는 범위 정확도를 유지할 수 있게 되었습니다.

0.1mm 변형이 LiDAR에 미치는 영향

LiDAR 광학 렌즈의 장착면은 0.1mm의 기울기를 유지해야 합니다. 이로 인해 100m에서 0.5m의 지점 오프셋이 발생하여 차선 인식 실패 및 그에 따른 잘못된 제동이 발생하기 때문입니다. 따라서 PCB 오버몰딩에서는 변형 변형을 제어하기 위한 엄격한 요구 사항을 설정해야 합니다.

저수축 소재 및 금형보상 설계

측정에 따르면 비정질 재료는 0.5%~0.7% 사이의 수축률을 나타내지만 반결정성 재료는 1.5%~2.0% 사이의 수축률 에 도달합니다. 우리 시스템의 3D 금형 캐비티는 보상을 위해 측정된 수축률을 사용하고 제품 뒤틀림을 방지하기 위해 0.2° 드래프트 각도를 추가합니다.

오버몰딩 PCB의 평탄도를 0.1mm 이내로 제어해야 합니까? 도면을 제출하여 견적을 받고 원스톱 오버몰딩 서비스를 즐겨보세요.

그림 3: 자동차 구조에 통합된 다양한 자동차 전자 제어 장치와 해당 PCB를 보여주는 예시 다이어그램으로, ADAS 및 기타 차량 시스템의 오버몰딩 적용을 강조합니다.

오버 몰딩 부품의 금형 설계에서 일반적인 엔지니어링 오류 및 예방 조치는 무엇입니까?

오버몰딩 부품 품질은 초기 평가 기준을 생성하는 금형 설계를 통해 첫 번째 평가를 받습니다. 금형 고장의 세 가지 주요 유형에는 오버플로 문제, 다공성 문제, 잘못 정렬된 삽입 부품이 포함됩니다.

DFM 스테이지는 정밀 금형 폐쇄, 배기 홈 설계, 금형 내 위치 지정 기둥 등 세 가지 특정 공정을 통해 결함의 90%를 방지할 수 있습니다. ASTM D3641-21 금형 설계 표준 .

오버플로 제어: 정밀 금형 파팅라인

오버몰딩 두께가 0.05mm를 초과하면 조립 작업이 불가능해집니다. 당사의 오버몰딩 서비스에는 오버플로를 효과적으로 제어하기 위해 금형강 경도 HRC 52 이상, 분할 표면 평탄도 < 0.01mm, 사출 유지 압력 전환 지점의 정확도가 0.1초로 요구됩니다.

다공성 제거: 배기 및 공정 매개변수 최적화

다공성은 유전 강도를 30%까지 감소시킬 수 있습니다. 캐비티의 95%를 저속으로 채우는 것과 고속 스탬핑을 결합한 단계적 사출 성형과 0.02mm 폭의 배기 홈을 사용하여 잔류 가스를 0.1% 이하로 줄여 기공을 완전히 제거합니다.

인서트 위치 지정: 사출 정렬 불량 방지

사출 압력은 0.2mm 두께의 PCB를 0.1mm 이상 구부릴 수 있으며, 이로 인해 인서트 구성 요소가 잘못 정렬될 수 있습니다. 우리의 금형 설계에는 PCB에 위치 지정 구멍을 미리 뚫는 데 사용되는 1.0mm 직경의 지지 기둥이 포함되어 있으며 정확한 위치 지정을 위해 위치 지정 핀 간격을 0.005-0.01mm로 설정했습니다.

사례 연구: 자율 주행 밀리미터파 레이더 안테나 모듈 캡슐화 프로젝트

L3급 77GHz 밀리미터파 레이더로 유명한 자율주행업체는 레이더 캡슐화 공정 문제로 양산 배치에 어려움을 겪었다. 이 문제는 JS Precision의 오버몰딩 서비스를 통해 궁극적으로 성공적으로 해결되었습니다.

직면한 과제:

클라이언트는 처음에 케이스를 고정하기 위해 나사를 사용했습니다. 조립 공차로 인해 안테나 평면에 영향을 미치는 0.12mm의 뒤틀림이 발생하여 150m에서 2.5m의 거리 오류가 발생하여 잘못된 제동이 발생했으며 시스템은 자동차 등급 테스트 요구 사항을 충족하지 못했습니다.

케이싱 틈으로 인해 열 순환이 가능해 제빙 염이 침투할 수 있었고, 이로 인해 공급 라인이 부식되어 성능이 4dB 감소했습니다. 제품 수율은 75%에 달했고 , 5개 조립 공정에서 과도한 수작업이 필요해 생산 효율성이 떨어졌다.

해결책:

JS Precision은 고객에게 원스톱 오버몰딩 서비스를 제공하여 고객의 문제점을 해결하기 위한 맞춤형 솔루션을 개발했습니다.

레이더 PCB와 안테나 피드 라인 영역을 만드는 데 사용한 저압 사출 성형 시스템은 모든 조립 공차와 케이싱 간격을 완전히 제거했습니다.

엄선된 저유전율 폴리올레핀 소재(Dk=3.0, 1MHz)는 우수한 절연 특성을 제공하는 동시에 신호 간섭을 줄여 정확한 레이더 탐지를 유지합니다.

시스템은 사출 압력을 20bar로 유지하고 금형 온도는 90℃로 유지하여 PCB 오버몰딩 부품이 고온 및 고압 조건으로 인해 손상되는 것을 방지했습니다.

우리의 금형 설계 사출 성형 중 PCB 휘어짐 및 변형을 방지하기 위해 직경 0.6mm의 PCB 지지 기둥 8개가 포함되어 있습니다.

우리는 3D 캐비티 보정을 사용하여 재료 수축률(0.4%)을 교정하고 완제품에 대한 표준 평탄도 요구 사항을 달성하기 위해 0.2° 구배 각도를 추가했습니다.

코팅 두께는 1.2mm±0.05mm로 엄격하게 제어되어 레이더 신호 전송에 영향을 주지 않고 밀봉 성능을 보장합니다. 생산 공정은 최적화를 통해 조립 단계 수를 5단계에서 1단계로 줄여 생산 효율성을 크게 향상시켰습니다.

최종 결과:

테스트 결과 안테나 휘어짐은 0.03mm에 달했고 150m 범위 테스트에서는 자동차 등급 표준을 충족하는 0.3m의 측정 오류가 발생했습니다.

테스트 결과, 염수 분무 테스트 1000시간, 열충격 테스트 2000시간 후에도 제품 누출이 없는 것으로 나타났습니다. 피더 삽입 손실 성능이 -5.1dB 값으로 향상되었습니다. 제품 수율은 99.8% 증가했습니다.

조립 공정이 더욱 단순해지면서 각 장치의 조립 시간이 12분에서 3분으로 줄어들고 인건비는 40% , 전체 장치 비용은 18% 감소하여 고객이 연간 거의 $500,000를 절약하게 되었습니다.

기존 25일이었던 제품 배송 기간이 제조 공정에서 18일로 단축되었습니다.

장비가 유사한 패키징 문제에 직면한 경우 3D 모델을 제출하여 무료 DFM 분석을 받고, 신속하게 솔루션을 찾고, 생산 비용을 절감하십시오.

자주 묻는 질문

Q1: PCB 오버몰딩의 최소 주문 수량은 얼마입니까?

테스트 요구 사항에는 최소 10개 주문이면 충분합니다. 대량 생산의 경우 금형 비용을 효율적으로 분배하고 단위 생산 비용을 줄이기 위해 연간 1000개 이상을 권장합니다.

Q2: 저압 성형이 커버할 수 있는 PCB 부품의 두께는 얼마나 됩니까?

저압 성형은 최대 15mm 두께의 부품을 덮을 수 있으며 최소 벽 두께는 0.8mm로 대부분의 자동차 및 의료 전자 장치와 소형 설계 응용 분야의 요구 사항을 충족합니다.

Q3: 오버몰딩된 PCB를 재작업할 수 있습니까?

이론적으로는 열로 재료를 연화시켜 재작업할 수 있지만 공정이 복잡하고 비용이 많이 들며 일반적으로 재작업이 불가능한 것으로 간주됩니다. 생산 중 엄격한 품질 관리가 권장됩니다.

Q4: 의료용 오버몰딩 재료에는 고유한 항균 특성이 있습니까?

PP, COC 등 기본적인 의료용 소재에는 항균성이 없습니다. 의학적 무균 요건을 충족하기 위해 은/아연 이온 항균제를 첨가할 수 있습니다.

질문 5: 자동차 등급 오버몰딩은 디젤이나 가솔린을 견딜 수 있습니까?

일반 폴리아미드 소재는 연료 저항성이 없습니다. 연료 관련 장비에는 장기간 연료 부식을 견딜 수 있는 불소중합체(예: PVDF)를 사용합니다.

Q6: 오버몰딩에 대한 금형 비용의 대략적인 범위는 얼마입니까?

금형 비용은 주로 캐비티 수, 코어 풀링 메커니즘 및 핫 러너 시스템에 따라 $20,000~$80,000입니다. 구조가 복잡할수록 비용이 높아집니다.

Q7: 캡슐화할 수 있는 가장 작은 PCB 크기는 얼마입니까?

최소 2mm x 2mm 마이크로 PCB부터 최대 500mm x 500mm 대형 PCB까지 다양한 크기를 캡슐화할 수 있습니다. 특정 요구 사항을 충족하도록 특정 크기를 조정할 수 있습니다.

Q8: JS Precision은 PCB 조립과 오버몰딩 서비스를 동시에 제공할 수 있습니까?

당사는 공급망 운영을 간소화하고 비용을 절감하며 3~5일 더 빠른 배송을 가능하게 하는 PCB 조립 및 오버몰딩에 대한 완벽한 서비스를 제공합니다.

요약

자동차 및 의료 산업에는 표준 나사 및 포팅 방법보다 더 진보된 솔루션이 필요합니다. 이러한 방법은 필수적인 진동 및 유체 제어, 멸균 및 정확성 표준을 제공할 수 없기 때문입니다.

PCB 오버몰딩, 특히 저압 성형 기술은 분자 수준에서 밀봉하고 높은 정확도를 유지하면서 진동과 부식에 저항하기 때문에 영구적인 보호 기능을 제공합니다.

JS Precision 오버몰딩 서비스를 통해 자동차 및 의료 산업 요구 사항을 모두 충족하는 제품을 얻을 수 있습니다. 당사의 원스톱 서비스는 조립 재작업 비용을 30% 이상 줄이고 리드 타임을 단축합니다.

우리 엔지니어링 팀이 귀하를 초대합니다. 3D 모델 제출 및 작동 사양을 바탕으로 무료 DFM 분석 및 맞춤형 재료 제안을 제공할 수 있습니다.

프로토타입 제작부터 대량 생산까지 포괄적인 지원을 제공하여 총 소유 비용을 절감하고 경쟁 우위를 확보할 수 있도록 도와드립니다.