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CAE技术在预测回流工序中变形的应用


旨在实现抑制热变形的设计:CAE技术在预测回流工序中变形的应用

1. 引言

近年来在连接器市场中,以智能手机为代表的移动产品在新兴国家得到普及,随着设备进一步小型化和高性能化,连接器的使用量不断增加,连接器零件的尺寸需要进一步缩小。另一方面,随着汽车的电动化,用于汽车零部件的连接器使用量也处于增加的趋势。用于汽车零部件的连接器需要能够承受严酷的环境条件,要求具备可靠性和安全性。综上所述,连接器需要较高的精度以满足上述要求,因此越来越多的产品选择采用液晶聚合物(Liquid Crystalline Polymer : LCP)作为材料。LCP是在熔融时展现出液晶属性的热可塑性芳香族聚酯的总称。它具有刚直而不易弯曲的分子结构,其特点在于高分子物质特有的分子链间连接非常少。因此,LCP具备出色的尺寸精度和耐热性,在制造连接器零件时的焊接工序中,可以经受较高的回流(焊)温度。

但是即使使用LCP,在回流工序的高温环境下,树脂部分也会产生不少的热膨胀,有时会影响到产品的平面性。回流工序中的热变形可能会使金属端子未沾到焊料,从而导致接合不良,所以在设计连接器时如何降低热变形便成为了关键。近年来随着连接器的小型化和薄壁化,热变形对成型品精度的影响越来越大。

因此,本公司使用CAE(computer aided engineering)技术,开始探讨如何在设计阶段对回流工序中成型品的变形做出预测。

本稿将对其进行简要说明。


图1 : 由于端子平坦度不均而导致金属端子未沾到焊料



2. 加热时、冷却时的变形情况观察
2.1. 观察方法

为了掌握回流工序中的热变形特性,我们用图2所示形状的样品进行了测量。使用的装置(图3)是在高温环境下可以“当场观察”的装置(山阳精工(株) 制造的SP5000-DS)。为了探讨加热历程的影响,我们还对加热处理的样品再次进行热处理并测量。


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2018/07/18

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