SMT連接器使用尼龍6T與LCP塑料比較
之前公司產(chǎn)品在引進(jìn)【掀蓋式軟板聯(lián)接器(Flip Lock connector)】的時(shí)候,發(fā)生掀蓋/活動(dòng)片(Actuator)斷裂的品值問(wèn)題,有些是活動(dòng)蓋的樞軸(pivot)斷裂,比較嚴重的還有整片活動(dòng)掀蓋破裂的情形;有的則是連接器機殼(housing)本身承受活動(dòng)蓋樞軸的地方斷裂。后來(lái)連接器廠(chǎng)商雖然把塑料材質(zhì)從原本的Nylon 6T改為L(cháng)CP ,因為這是最簡(jiǎn)單的做法,也不需要花太多錢(qián),不良率雖然有獲得改善,可是確沒(méi)有完全解決。但這只能說(shuō)明LCP材質(zhì)比尼龍6T強壯。
不過(guò)我們今天要談的不是如何解決連接器(Connector)斷裂的問(wèn)題,而是要談?wù)勀壳拜^多線(xiàn)路板生產(chǎn)廠(chǎng)家采用的尼龍6T與LCP工程塑料材質(zhì)于SMT連接器的比較與適用性,尤其使用于掀蓋式或是板對板的連接器。
Nylon 6T (尼龍6T)
改性的 Nylon6T (以下簡(jiǎn)稱(chēng)尼龍6T)的熔點(diǎn)通常落在310~320°C左右。 如此范圍的熔點(diǎn)使其易于使用射出機來(lái)加工而不致于產(chǎn)生劣解(degrade),而且仍具有優(yōu)異的耐溫性。 有些尼龍6T的HDT(熱變形溫度)可以達到290~300°C,相當適用于SMT連接器的材料使用。
尼龍6T的主要特性為耐溫性高、強度高、耐蠕變性佳、尺寸安定性?xún)?yōu),加工成型時(shí)不易出毛邊,且可以調整其組成(改性)來(lái)適應所需的性能。
尼龍6T的缺點(diǎn)是它會(huì )吸收少許的水份,吸水后會(huì )影響到高溫尺寸的安定性,所以應盡量避免暴露于大氣中吸收過(guò)多水份。 另外,尼龍6T本身的耐燃性也不佳,欲使其通過(guò)UL94V-0等級,必須添加阻燃劑,因為大部分的阻燃劑都會(huì )產(chǎn)生腐蝕性物質(zhì),因此加工設備的材質(zhì)必須能夠防蝕,射出模具也必須定時(shí)做防銹處理。 整體來(lái)說(shuō),若能適當的選擇等級,尼龍6T可說(shuō)是優(yōu)良的SMT連接器用材料。 尼龍6T間加工溫度高(320-330°C)。
LCP(Liquid Crystal Polymer,液晶聚合物)
一般來(lái)說(shuō),LCP材料具有良好的機械特性,即使在不添加玻璃纖維(GF,Glass Fiber)的情況下也能表現出相當于一般工程塑料添加玻璃纖維后的機械強度。 如果添加了GF則強度就更勝一般工程塑料。 LCP的機械特性還有個(gè)優(yōu)點(diǎn),就是耐熱,即使在高溫的情況下也能表現出良好的機械強度,依不同等級的HDT能力,LCP可以在230~300°C以下的溫度持續使用而不減損其特性。
LCP也具有良好的耐化學(xué)性及耐候性,而且耐輻射,更具有優(yōu)異的阻燃性,能自動(dòng)熄滅火焰不續燃也不自燃。 LCP也具有優(yōu)秀的絕緣特性,其介電強度(dielectric)比一般的工程塑料要高出許多。
其分子定向雖然可以使LCP的強度提高,但也形成了異向性,也就是說(shuō)在不同方向的塑料會(huì )有不同的物性,有些地方還會(huì )因此形成弱點(diǎn)(weak points) ,對于精密的SMT連接器成品是相當不利的因素。 然而,在添加玻璃纖維(GF)后, LCP的成型異向性就可降低,如果可以在模具設計上稍加注意改進(jìn),即可克服形成弱點(diǎn)的地方。
另外LCP的熔合強度(Welding Srength)低,在設計模具時(shí)必須特別注意,不要讓融合線(xiàn)(Welding line)出現在受應力處。
若純粹就材料特性來(lái)說(shuō),不考慮價(jià)格的話(huà),LCP可說(shuō)是相當優(yōu)良的SMT連接器材料,而且對需要更高耐熱溫度以經(jīng)過(guò)Reflow的RoHS零件來(lái)說(shuō),LCP可以在高溫下保持其安定性而且沒(méi)有 Nylon 6T 吸濕后尺寸不穩定的問(wèn)題。
下面我比較了一家塑料粒公司的 Nylon 6T +GF20 與 LCP+GF20 的材料特性給大家參考:
最后,在網(wǎng)絡(luò )上發(fā)現一篇很不錯的相關(guān)文章,真的很值得參考【SMT連接器用工程塑料】由蔡宏斌(國立宜蘭技術(shù)學(xué)院化工系教授)、邱敏雄共同發(fā)表。