Insert Molding不良模式

Insert Molding不良解決方案探討

不良解決方案探討

摘要

Insert Molding作為一種特殊的成型工藝，由於有傳統成型不可替代的優勢，如增加保持力、小Pitch、超薄件等都需用Insert Molding來滿足，特別是在連接器方面，隨著產品向“輕、薄、短、小”方向發展，更加離不開Insert Molding。但Insert Molding一直以制造成本及不良率高被許多工程人員拒之門外，隨著自動化技術的發展，Insert Molding部分產品目前已能進行多CA V生產，單PCS人工成本已與傳統成型相當，甚至由於產品較小，冷卻時間較短，比傳統成型在成本上更具優勢。成本問題得到了解決，但由於Insert Molding制程中增加了端子或鐵片等，相當於將裝配的Loading工站提前進行，比起傳統成型純粹塑膠而言，不良模式及不良率都有上升，為降低生產中的不良，有必要對Insert Molding不良解決方案進行探討。

基於上述，本文主要從以下個方面來討論Insert Molding特有的不良問題：

1.不良的危害性。

2.不良模式及產生原因。

3.不良的解決方案。

一Insert Molding不良的危害性

要了解Insert Molding不良的危害性，先要了解Insert Molding的構成，眾所周之，公司內部Insert Molding包含塑膠和端子，報廢Insert Molding形同報廢成品，不但包含塑膠的材料成本和成型人工成本，而且包含了整個端子(含電鍍)的成本。隨著微利時代的到來，公司內部需要不斷降低成本，不良品的產生，不但需要人去重工，而且由於Insert Molding的特殊性，多數產品並不能重工，唯一的選擇就是報廢，這就大大增加了我們異常成本，我們拿什麼去跟競爭對手競爭，因此降低Insert Molding不良是生存所需。另外，針對報廢的產品，我們不能回收利用，目前也無再處理技術，隨著全球對環保的關注，我們不得不面對。

二Insert Molding不良模式及產生原因Insert Molding在生產過程中，與傳統成型不良模式不同的主要有端子短路、露端子、端子見銅，下面就以上三點分別進行討論：

（1）端子短路：

圖1示產品端子包覆在塑膠的長度長達

20mm，兩根端子之間僅有0.56mm，在成型

過程中，端子經過封膠模仁固定，形成簡支

樑效應，靠進Gate的端子受力最大，彎曲量

也最大，當彎曲量超過兩端子之間的間隙Page 1 of 5

後，就形成搭接短路。

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（2） 露端子：

電氣電路都離不開絕緣，Insert Molding 中包覆端子或鐵殼的塑膠其中一個主要功能也是為了絕緣，如果出現露端子，我們Conn.的電氣性能就得不到滿足。

圖2示產品為了防止端

子短路，雖然採取了預防措施，但由於模仁強度太弱(圖3)，大量生產中極

易崩裂，防短路模仁失去了作用，同時使模仁備品損耗費用居高不下。 圖1

圖2

圖3

圖4示產品由於端子距

離塑膠邊緣太近，在成型過程中，在高速高壓的融膠沖擊下緊貼模仁壁，當成型完成後，部分端子裸露在塑膠外面，從而在成品裝配中與Shell 接觸短路。

圖4

圖5

圖5示產品塑膠中白

點區域由於肉厚較薄且端子擾動較大，間歇性有端子外露，影響產品外觀。

（3） 端子見銅：

三 Insert Molding 不良解決方案

結合生產中的實際狀況，從設計著手，Insert Molding 不良率才能得到切實下降，下面通過一些具體例子來進行說明。

(1)端子短路：

圖6

圖6示產品端子出現了露銅。

銅材加工成端子後需經過電鍍再進行Insert Molding ，如果Insert Molding 後再次見銅，產品功能見大打折扣。通常見銅是由

於端子與模具有幹涉，模具鋼的硬度大於銅材的硬度，將端子破壞導致見銅。

圖7示產品在端子中增加了中

Carry ，是解決端子短路最徹底的方案，但也有其缺點，Insert Molding 後需切中Carry ，開發時增加了治具費用，量產時增加了一個工站。

圖7

圖7示產品在端子之間增加隔

斷，來阻止端子間搭接造成短路，其缺點是模具空間有限，隔斷模仁強度可能不足，模仁損壞後未及時發現易造成大批不良，推薦模仁長徑比為2：1。

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除了上述方法外，最重要的是從設計源頭抓起，在產品設計允許的范圍內，加

大易短路處的

Pitch 或增加端子剛性，使端子之間無法搭接短路。

(2)

露端子：

露端子的解決方案概括來講叫一疏一堵。熔融塑膠料流沖擊端子，導致端子彎曲露出塑膠面，但端子變形量是有一定限度的，如果我們增加塑膠肉厚，問題就迎刃而解，這就是疏；但通常產品結構已限制，增加肉厚已不可能，就不得不採取堵的方案(圖9、圖10)。

(3)端子見銅：

端子見銅在Insert Molding 中是最常見，同時也是最難以根除的不良模式。首先，目前Insert Molding 自動化水準還不是很高，還有相當一部分需要人工植入端子，除了人與人之間本身有差別，一個人在每一時刻的動作都可能不一樣，這就給端子見銅留下了隱患。但從模具設計方面，我們可以減少操作者犯錯誤的幾率：

1. 進行防呆設計，將端子見銅放大，易於識別。

圖8 圖9 圖10

圖11

針對影響外觀部分，通常被人

認為是不飽模，實際在生產過程中，如果按照處理不飽模的方式，增加壓力和速度，其露端子表現越明顯，通常的解決辦法是讓所有的端子都外露，達到產品的美化外觀設計(圖11)。 圖12產品如果進行防呆設

計，端子無法植入，即使強行植入，端子Carry 將嚴重變形，操作者很快發現不良。

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2. 在設計允許的范圍內加大導位及定位效果，使操作者易於植入。

圖13、圖14為加強導位的對比圖，實際生產過程中，不良率可以下降80%。 3. 在滿足強度的前提下，消除與端子幹涉的模仁。

圖15見銅部位由於有音叉結構限制，封膠模仁厚度有限，為加強強度，音叉部位模仁進行了保留，導致音叉部位見銅，後經過模仁多次去肉，仍不能完全消除見銅現象，最終解決方案是將音叉部位模仁全部磨掉(圖16)，問題才得以解決。 總之，Insert Molding 由於其生產的特殊性及不良品不可回收性，要求我們不斷降低不良，隻要我們不斷探索，勇於創新，結合生產實際狀況，總會找到解決問題的最佳方案。

圖

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圖14

圖

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圖15 圖16