淺談極細(xì)電子線(xiàn)的開(kāi)發(fā)

黃湘贛，鄧玉球，王珠龍

(1.廣東信息傳輸線(xiàn)纜省部產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新聯(lián)盟，廣東東莞523808;2.東莞市聯(lián)升電線(xiàn)電纜有限公司，廣東東莞523505;3.東莞市精鐵機(jī)械有限公司，廣東東莞523505)

1 極細(xì)電子線(xiàn)的發(fā)展現(xiàn)狀與市場(chǎng)前景

隨著技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦等終端消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品日趨小型化，為了節(jié)約終端產(chǎn)品的內(nèi)部使用空間，用極細(xì)電子線(xiàn)并線(xiàn)替代柔性電路板作為終端產(chǎn)品的內(nèi)部連線(xiàn)已成為電子產(chǎn)品廠(chǎng)商的優(yōu)先選擇。由此對(duì)極細(xì)電子線(xiàn)的需求也日益擴(kuò)大，據(jù)估算，從36AWG至48AWG線(xiàn)規(guī)(即直徑為0.127 0 ～0.031 59mm，AWG 為美國(guó)線(xiàn)規(guī))間的極細(xì)電子線(xiàn)的年需求量在數(shù)十億米以上。國(guó)內(nèi)從事極細(xì)電子線(xiàn)生產(chǎn)的線(xiàn)纜廠(chǎng)家有數(shù)十家，主要分布在沿海各省，可以生產(chǎn)直徑分別為 0.15、0.12、0.09、0.075mm，相當(dāng)于 36、38、40、42AWG 線(xiàn)規(guī)的產(chǎn)品。而日本企業(yè)已開(kāi)發(fā)出48AWG線(xiàn)規(guī)的產(chǎn)品。為了加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展，國(guó)內(nèi)的相關(guān)科研機(jī)構(gòu)已完成了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制定，在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，極細(xì)電子線(xiàn)的市場(chǎng)前景將十分廣闊。

2 極細(xì)電子線(xiàn)的結(jié)構(gòu)參數(shù)

極細(xì)電子線(xiàn)的結(jié)構(gòu)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 極細(xì)電子線(xiàn)尺寸 (單位:mm)

3 材料及設(shè)備的選擇

(1)導(dǎo)體。因線(xiàn)規(guī)小，導(dǎo)體單線(xiàn)直徑在0.025～0.05mm之間，若采用普通導(dǎo)體，抗拉強(qiáng)度無(wú)法滿(mǎn)足工藝要求。日本已成功開(kāi)發(fā)出高強(qiáng)度的鍍錫或鍍銀銅合金絞合導(dǎo)體，其抗拉強(qiáng)度≥720 MPa，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)極細(xì)電子線(xiàn)所用的導(dǎo)體大多從日本進(jìn)口。

(2)絕緣材料?？蛇x擇四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)，但須選擇低分子量的PFA，如SOLEXIS公司的Hyflon PFA M640以上牌號(hào)的產(chǎn)品，其加工性能更好，熔融指數(shù)可達(dá)10～17 g/10 min(在372℃、5 kg的壓力下)。

(3)擠出機(jī)。擠出機(jī)型號(hào)的選擇直接決定出膠量的大小及生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性。因這類(lèi)產(chǎn)品的絕緣較薄，膠料用量少，以線(xiàn)速200 m/min計(jì)算，36、38、40、42AWG電子線(xiàn)的理論膠料用量分別為1.25、1.08、0.82、0.7 kg/h。在實(shí)際生產(chǎn)中，線(xiàn)速一般為80～150 m/min，因此可選擇 15或 20擠出機(jī)。

4 擠出關(guān)鍵工藝

極細(xì)電子線(xiàn)最主要的特點(diǎn)是導(dǎo)體極細(xì)，絕緣極薄，因此其絕緣擠出不同于普通電線(xiàn)，須重點(diǎn)解決薄絕緣的模具設(shè)計(jì)、收放線(xiàn)張力控制及溫度控制等關(guān)鍵技術(shù)。

4.1 模具設(shè)計(jì)

因極細(xì)電子線(xiàn)絕緣較薄，材料的拉伸比大，只有設(shè)計(jì)出良好的模具才能確保絕緣材料在高溫拉伸過(guò)程中不出現(xiàn)斷膠、偏心等現(xiàn)象。圖1為擠管式模具結(jié)構(gòu)圖。

圖1 擠管式模具結(jié)構(gòu)圖

表2為典型的模具尺寸參數(shù)，對(duì)薄絕緣的擠出，模具表面須極其光滑，其光潔度須達(dá)到6級(jí)以上。PFA材料在擠管式擠出時(shí)，其配模系數(shù)K可取0.65～0.8，材料拉伸比 S可取180 ～280。

表2 模具尺寸參數(shù)

4.2 收放線(xiàn)張力控制

表3為收線(xiàn)及放線(xiàn)張力控制范圍。放線(xiàn)采用主動(dòng)放線(xiàn)，用電磁耦合及變頻器控制放線(xiàn)張力;收線(xiàn)采用立式或臥式儲(chǔ)線(xiàn)架收線(xiàn)，同時(shí)采用最先進(jìn)的微細(xì)張力控制技術(shù)控制張力大小。

表3 收線(xiàn)及放線(xiàn)張力(單位:kgf)

4.3 溫度控制

為確保膠料在螺筒內(nèi)擠出時(shí)不出現(xiàn)焦燒及出模后膠料急冷造成熔體破裂，須嚴(yán)格控制擠出機(jī)各區(qū)段溫度。機(jī)身3個(gè)區(qū)段的溫度可控制在320℃、330℃、340℃，機(jī)頭為350℃，眼模為 353℃，加熱環(huán)為320℃。因絕緣較薄，擠出方式為擠管式，絕緣料出模后有一段管狀拉伸，為避免接觸到冷空氣出現(xiàn)急冷，在?？诘那岸嗽黾右欢纬錆M(mǎn)加熱空氣的加熱環(huán)(見(jiàn)圖2)，以確保膠料擠包在導(dǎo)體前的管狀拉伸過(guò)程中由加熱的空氣進(jìn)行保溫。

圖2 模套加熱環(huán)示意圖

5 結(jié)束語(yǔ)

極細(xì)電子線(xiàn)作為消費(fèi)類(lèi)終端電子產(chǎn)品的理想內(nèi)部連接線(xiàn)，有著廣闊的市場(chǎng)前景。通過(guò)對(duì)材料、設(shè)備、擠出工藝等的研究分析，已生產(chǎn)出合格的極細(xì)電子線(xiàn)產(chǎn)品供應(yīng)市場(chǎng)，提升了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

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