碳纖增強(qiáng)PC手機(jī)治具專用料
一、碳纖增強(qiáng)PC的主要特性
極高的剛性和強(qiáng)度:
最顯著的優(yōu)點(diǎn)。 碳纖維的加入使PC的彎曲模量和拉伸強(qiáng)度大幅提升(通常是純PC的數(shù)倍),使其具有極高的抗變形能力。
優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性:
低熱膨脹系數(shù): 碳纖維本身熱膨脹系數(shù)極低,顯著降低了復(fù)合材料整體的熱膨脹系數(shù)(遠(yuǎn)低于純PC或玻纖增強(qiáng)PC)。這意味著在溫度變化時(shí),尺寸變化極小,精度保持性好。
低蠕變性: 在長(zhǎng)期負(fù)載下,形變極小,保持尺寸精度。
提升的熱性能:
更高的熱變形溫度: CFR-PC的HDT比純PC高很多,通??蛇_(dá)到140°C甚至更高(取決于碳纖含量和牌號(hào)),使其能在更高溫度環(huán)境下保持形狀和性能。
更好的導(dǎo)熱性: 碳纖維提高了材料的導(dǎo)熱性,有助于散熱(這對(duì)某些需要散熱的治具應(yīng)用有益,但也可能是個(gè)問題)。
優(yōu)異的耐磨性和抗疲勞性:
碳纖維的加入顯著提高了材料的表面硬度和耐磨性,使其更適合承受反復(fù)摩擦和磨損的應(yīng)用。
抗疲勞性能也優(yōu)于純PC。
減輕重量:
雖然密度比純PC稍高(因?yàn)樘祭w密度>PC),但由于其強(qiáng)度/模量極高,在達(dá)到同等強(qiáng)度或剛性要求時(shí),CFR-PC部件可以做得更薄更輕,實(shí)現(xiàn)輕量化。相比金屬(如鋁),輕量化優(yōu)勢(shì)更明顯。
導(dǎo)電性(雙刃劍):
顯著特點(diǎn): 碳纖維使原本絕緣的PC具備了導(dǎo)電性。導(dǎo)電性取決于碳纖維的含量、長(zhǎng)度、取向和分布。
利: 可用于需要靜電消散或電磁屏蔽的場(chǎng)合。
弊: 在手機(jī)治具應(yīng)用中,這通常是需要特別注意的缺點(diǎn)! 導(dǎo)電性可能導(dǎo)致治具在接觸手機(jī)PCBA時(shí)造成短路風(fēng)險(xiǎn),尤其在功能測(cè)試、ICT/FCT測(cè)試等環(huán)節(jié)。必須進(jìn)行嚴(yán)格絕緣設(shè)計(jì)或選用特殊牌號(hào)。
保留部分PC的優(yōu)點(diǎn):
仍保持較好的抗沖擊韌性(雖然比純PC有所下降,但通常優(yōu)于其他剛性工程塑料)。
一定的耐化學(xué)性(但仍需注意溶劑)。
易于注塑成型復(fù)雜形狀(相比金屬加工)。
二、碳纖增強(qiáng)PC在手機(jī)治具領(lǐng)域的應(yīng)用
手機(jī)制造對(duì)治具的精度、穩(wěn)定性、耐用性、輕量化和生產(chǎn)效率要求極高。CFR-PC的優(yōu)異特性使其在以下類型的手機(jī)治具中具有獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值:
高精度功能測(cè)試治具:
超高剛性 & 尺寸穩(wěn)定性: 確保測(cè)試探針定位極其精準(zhǔn),長(zhǎng)期使用不變形,保證測(cè)試結(jié)果可靠。溫度波動(dòng)對(duì)精度影響極小。
耐磨性: 承受反復(fù)插拔、按壓的磨損,延長(zhǎng)治具壽命。
輕量化: 減輕操作員勞動(dòng)強(qiáng)度,提高操作效率。
應(yīng)用點(diǎn): 用于測(cè)試手機(jī)整機(jī)或PCBA各項(xiàng)功能的測(cè)試架(FCT),需要頻繁插拔接口(如USB-C, Lightning)、按壓按鍵、放置/取出手機(jī)。
CFR-PC優(yōu)勢(shì):
導(dǎo)電性注意: 必須確保測(cè)試治具本身不會(huì)與PCBA上的導(dǎo)電點(diǎn)意外接觸造成短路。通常采用結(jié)構(gòu)隔離、絕緣涂層(如噴涂絕緣漆)或選用特殊低導(dǎo)電牌號(hào)。
組裝定位與壓合治具:
高剛性 & 尺寸穩(wěn)定性: 保證組件放置位置絕對(duì)精準(zhǔn),壓合過程中治具本身不變形,確保裝配一致性和良率。
耐磨性: 承受組件放入取出的摩擦以及壓合機(jī)構(gòu)的接觸磨損。
輕量化: 便于產(chǎn)線快速更換和操作。
一定的抗沖擊性: 能承受裝配過程中的輕微碰撞。
應(yīng)用點(diǎn): 精確定位手機(jī)內(nèi)部組件(如攝像頭模組、聽筒、揚(yáng)聲器、電池、FPC等)并進(jìn)行壓合裝配的治具。
CFR-PC優(yōu)勢(shì):
SMT過爐托盤/載具:
高HDT & 尺寸穩(wěn)定性: 在高達(dá)260°C+的回流焊高溫下,變形極小,能穩(wěn)定支撐PCBA,防止因治具變形導(dǎo)致的PCBA彎曲、元件移位或焊接不良。其低熱膨脹系數(shù)確保開孔位置精度在高溫下依然可靠。
輕量化: 減少爐內(nèi)熱容量,可能有助于節(jié)能,也便于操作。
耐用性: 耐高溫老化,使用壽命長(zhǎng)。
應(yīng)用點(diǎn): 承載PCBA通過高溫回流焊爐。
CFR-PC優(yōu)勢(shì):
導(dǎo)電性注意: 通常要求托盤本身絕緣,防止靜電或短路。CFR-PC需要特殊處理(如表面涂層)或選用絕緣牌號(hào)(如果存在)。玻纖增強(qiáng)高溫材料(如PPS, PEEK)或陶瓷填充復(fù)合材料有時(shí)是更主流的SMT托盤選擇。
自動(dòng)化檢測(cè)與測(cè)量治具:
超高剛性 & 尺寸穩(wěn)定性: 是此類應(yīng)用的核心要求。確保在設(shè)備運(yùn)行和測(cè)量過程中,治具自身形變極小,提供穩(wěn)定可靠的測(cè)量基準(zhǔn),保證檢測(cè)精度和重復(fù)性。溫度變化影響微乎其微。
輕量化: 減少運(yùn)動(dòng)部件的慣量,有助于提高設(shè)備速度和精度。
應(yīng)用點(diǎn): 用于光學(xué)檢測(cè)、3D掃描、尺寸測(cè)量等自動(dòng)化設(shè)備上的定位夾具或測(cè)量基準(zhǔn)平臺(tái)。
CFR-PC優(yōu)勢(shì):
需要靜電消散的場(chǎng)合:
可控的導(dǎo)電性: 通過調(diào)整碳纖含量或使用特定牌號(hào),可以將其導(dǎo)電性控制在靜電消散范圍(表面電阻率通常在10? - 1011 Ω/sq),避免靜電積累,保護(hù)敏感電子元件。這在某些特定的組裝或測(cè)試環(huán)節(jié)可能有需求。
應(yīng)用點(diǎn): 在潔凈室環(huán)境或?qū)o電敏感工序中使用的治具。
CFR-PC優(yōu)勢(shì):
可控的導(dǎo)電性: 通過調(diào)整碳纖含量或使用特定牌號(hào),可以將其導(dǎo)電性控制在靜電消散范圍(表面電阻率通常在10? - 1011 Ω/sq),避免靜電積累,保護(hù)敏感電子元件。這在某些特定的組裝或測(cè)試環(huán)節(jié)可能有需求。
總結(jié)與選擇考量
碳纖維增強(qiáng)PC為手機(jī)治具提供了一種超高剛性、卓越尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)異耐磨性且相對(duì)輕量化的工程塑料解決方案。它在對(duì)精度、穩(wěn)定性和耐用性要求極為苛刻的治具(如高精度測(cè)試架、關(guān)鍵組裝定位治具、精密測(cè)量夾具)中具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。碳纖增強(qiáng)PC是制造頂級(jí)性能、超長(zhǎng)壽命手機(jī)治具的高端材料選擇,尤其適用于那些精度和穩(wěn)定性是生命線的關(guān)鍵應(yīng)用場(chǎng)景。