电子产品电路板防水生产前后处理工艺及设备研发

 一、立项依据

㈠ 国内外现状、水平和发展趋势

电子产品是以电能为工作基础的相关产品,主要内容包括消费电子、传统IT设备、新型通信设备、图像四大类。

电子科技七勇士依旧是平板、笔记本、台式机、传统手机、智能手机、电视和相机。它们在2015年占全年7610亿美元市场79%的份额。2016年,全球7400亿美元的消费中78%来自于它们。而CTA预计,2017年它们将占7540亿美元市场的81%,其中,智能手机将是主要功臣,市场规模达4320亿美元,亚洲新兴经济体将是增速最快的市场。

在消费升级的浪潮中,基于电子产品与日常生活的深度融合、应用场景的日益多元,其产品定位也正在由高科技产品向日常消费品转变,诸多传统3C产品的升级换代在加速,平均价格在提升;诸多新兴创新产品的市场教育周期在缩短,消费者的尝鲜意愿在加强,这将构成驱动电子行业高增长的核心动力。

随着居民收入和消费能力的显著提升,人们对智能手机、平板电脑、可穿戴设备等移动终端需求不断扩大,国内消费电子市场将呈现良好的发展趋势。

㈡项目研究开发目的和意义

消费电子产品如手机、电子手表等,为了防止被水进入后就损坏,通常都会进行防水处理。目前对电子产品的防水处理通常有两种方式,一是喷涂,二是浸泡。

喷涂,是将电子产品进行除尘清理后,通过气压将涂料喷到电子产品上形成喷涂层,该喷涂层只能做到微米级别。然后进行烘干。喷涂时对喷涂环境要求较高,外观上容易出现不良问题,因此需要工作人员对每一个产品都进行检查,增加了劳动量和人力成本。另外喷涂无法对成品产品进行操作,通常是对半成品进行操作。喷涂的涂料也具有一定的腐蚀性和刺鼻味。

浸泡,是将电子产品除尘清理后,放置在相应的液体中浸泡一定时间,然后将产品从液体里面捞起来放在网版上面等它自然干燥,从而形成一层防水层。由于是化学药液,因此具有一定的腐蚀性和刺鼻味,而且形成的防水层耐久性较差,防水层的厚簿不均匀,报废率较高。

以上两种工艺均存在着严重的不足,因此需要对此进行研发改进。

本项目研发的电子产品电路板防水生产前后处理工艺及设备,具有更高的良品率,优异的防水效果,良好的镀膜贴合性等优异性能;经过设备与严谨的工艺流程,产品的整体质量与技术含量均得到提升,对提升其竞争力具有重要的意义和作用。

㈢项目达到的技术水平及市场前景

本项目研发的电子产品电路板防水生产前后处理工艺及设备,通过对电路板的防水工艺进行研发设计及其设备的研究,能够实现细致的前处理,真空离子镀膜等高技术的工艺,能够提升电路板的镀膜贴合性与其防水性能;对企业的发展起到推动作用,并能为行业的发展提供一个良好的技术支持,因此其将具有广阔的市场前景。

二、研究开发内容和目标

㈠ 项目主要内容及关键技术

本项目主要研发的是一种电子产品电路板防水生产前后处理工艺及设备,包括步骤:将产品表面的灰尘清理干净,将产品固定到治具上,将产品中的湿气烘干,将烘干后的产品放入离子镀膜设备的真空室中,将该真空室抽真空并将压力保持在46pa,使离子镀膜的材料在3842pa的压力下进入到真空室中进行离子镀膜,镀膜完成后放气使真空室的压力下降,开门取得镀膜完成的产品,产品表面形成一层纳米级厚度的防水薄膜,检查,根据设定要求对完成镀膜的产品进行测试,将合格产品和不合格产品区分放置。

㈡ 技术创新点(国家有关部门、全国(世界)性行业协会等具备相应资质的机构若颁布相关技术参数或标准,应提供。)

1、设置的镀膜压力约为真空室体系压力的8倍,在镀膜过程中会形成较大的镀膜压强,利于提高镀膜与电路板的贴合性,能够更好覆盖在电路板上,让其防水性能得到提高;

2、将电路板的离子镀膜在真空室中进行,能够有效避免空气中的水分与灰尘对镀膜造成影响,增强了离子镀膜的贴合性,提升了电路板的防水性能;

㈢ 主要技术指标或经济指标

1、热风烘烤温度:60-90℃;

2、真空室的压力:4-6pa;

3、离子镀膜压力:38-42pa。

三、研究开发方法及技术路线

本项目是基于目前公司主营产品的市场情况和发展趋势进行有针对性的改善方案的研究,实现产品的升级,满足市场的使用需要,适应市场的发展趋势要求。

技术路线:

第一步,产品除尘,将产品表面的灰尘清理干净,确保产品的后续加工。通常利用压缩空气进行吹扫,非接触式清洁,避免造成二次污染。

第二步,将产品固定到治具上,通过治具安装紧固。

第三步,烘烤,将产品中的湿气烘干。可将安装好产品的治具放置在一个烘烤室内,利用热风进行烘干,确保产品中的湿气被烘干,保持产品的干燥性。烘干时间为15-30分钟,设置烘烤时热风的温度为60-90度。

第四步,离子镀膜,将烘干后的产品放入离子镀膜设备的真空室中,将该真空室抽真空并将压力保持在4-6pa,使离子镀膜的材料在38-42pa的压力下进入到真空室中进行镀膜。通常直接将放置材料的材料罐的调压阀调节到38-42pa的压力,从而使得从材料输出时具有足够的压力。开启辉光放电,产生镀膜。

第五步,镀膜完成后放气使真空室的压力下降,开门取得镀膜完成的产品,产品表面形成一层防水薄膜。该防水薄膜的厚度能够做到纳米级,防水性好。

第六步,检查,根据设定要求对完成镀膜的产品进行测试,将合格产品和不合格产品区分放置。镀膜较为均匀,能够控制控制材料Z轴方向导电,耐久性好,不会改变产品的原有外观。具体检查时,对产品的防水薄膜的厚度、水滴角进行测试。

项目研究方式:

1、根据目前市场的发展情况以及技术方面的不足,以及这些不足造成的原因,对这些不足进行分析和了解。对国内外行业发展现状进行了解,对国外的先进生产技术进行学习借鉴。

根据市场的要求,以及客户对产品的反应,确定产品生产技术的改善方向,借鉴国外生产技术和先进生产设备的改善方向和实现的方法,摈弃不符合我国行业实际的情况。通过项目研究前期的市场前景调查,确定项目实施的可行性和未来的市场前景;

2、收集市场数据和用户数据,分析市场趋势和目前改善的方向和方法,制定改善的方案,并申请公司审批,并开始筹划项目研发工作;企业研讨,按照市场调查结果进行研讨项目实施决议,并制定相关的研发方案和研发工艺要求;

3、收集市场数据和用户数据,分析市场趋势和目前改善的方向和方法,制定改善的方案,并申请公司审批,并开始筹划项目研发工作;

制定研发的方案和研发规划,并成立研发项目小组,进行组织分工,按照项目的结构组成分割进行研发;

4、按照公司的要求执行项目的研发,并且在过程中执行检测确保研发的顺利和效果;

5、进行样品测试,针对样品的各项要求,按照设计和参数要求执行测试,收集测试信息,并确定改善方向和进一步的优化方向;

7、执行小批量的生产,按照公司的市场布局和情况有计划的执行小批量生产并投放客户使用,跟踪使用情况,收集使用数据进行下一步的完善;

8、经过小批量测试后,按照测试结构进行产品的进一步的完善,形成最终产品要求执行正式的生产和使用,并总结项目的实施情况和项目的工艺技术参数,形成操作使用文件。

四、现有研究开发基础

XXXXXX股份有限公司成立于2011年6月,注册资本3410万元,是一家专注于功能性高分子材料研发、生产、销售的国家高新技术企业。公司现有员工近300人,标准化厂房15000㎡。

目前公司已通过质量管理体系认证(ISO9001:2015),环境管理体系认证(ISO14001:2015),IATF 16949:2016 TUV认证,职业健康安全管理体系认证(OHSAS18001:2007),两化融合管理体系认证 等体系认证并通过电子行业多家知名企业认证,产品通过UL安全体系认证,符合RoHS环保标准规范。

公司始终牢记“成就客户,满足客户,尊重员工,共同分享”企业使命,以诚信的服务让客户满意的宗旨,在董事长XXX先生的带领下不断开拓进取,建立健全科技创新、市场营销、资本运营、质量保证和企业文化体系,本着成为“多元化功能性高分子材料的全球领先企业成就企业社会价值”的企业愿景,永远把质量作为第一,把创新作为发展的动力,向用户提供高标准的产品、服务保证体系,做到信守承诺,克尽职守,完全满足国内、外客户的需求。

公司研发部成立XXXX年,公司研发部拥有研发人员数XX人,本科学历占比XX%,先后引进国内外先进设备XX余套,价值XXX多万。研发部近几年开展了近XX项新技术的研发,申请了专利数达XX件。

五、计划工作进度

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