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FPC（柔性印刷电路板）硅胶包胶起泡是真空注塑中常见缺陷，核心原因是胶料 / 空气 / 水汽在界面或内部滞留，需从 “真空环境控制、模具排气、材料预处理、工艺参数匹配” 四个维度系统性优化，结合 FPC“柔性易变形、表面多线路” 的特性，实现无气泡精密成型。以下是具体工艺优化方案：

一、真空系统核心参数优化：从 “抽真空” 到 “精准控气”

真空注塑的核心是通过负压环境排出 FPC 与硅胶之间、硅胶内部的空气，但传统真空工艺常因 “真空度不足、抽气时机不当” 导致气泡残留，需针对性调整：

‌真空度分级控制

预抽阶段（合模后、注射前）：3 秒内将真空室压力抽至≤-0.095MPa（绝对压力≤5kPa），快速排出模具型腔与 FPC 表面的游离空气；

注射阶段：保持真空度稳定在 - 0.092~-0.095MPa（避免压力波动导致空气倒吸），确保硅胶填充时空气被持续抽走；

保压阶段：真空度降至 - 0.085~-0.09MPa（保留轻微负压，平衡硅胶收缩产生的微间隙），防止外界空气渗入。

FPC 表面存在线路间隙（0.1-0.3mm）、焊盘凸起（0.05-0.1mm），易藏空气，需采用 “梯度真空”：

抽气路径优化

真空接口需靠近 FPC 包胶的 “最后填充区”（如 FPC 弯折处、边缘拐角），通过 “多口抽气”（2-4 个真空接口，对称分布）减少气流死角，抽气速率控制在 50-100L/min（根据型腔体积调整），确保 3 秒内达到目标真空度。

二、模具排气与 FPC 定位设计：消除 “藏气死角”

FPC 的柔性特性（易弯曲、变形）和复杂表面（线路、焊盘）会导致局部 “气穴”，需通过模具结构设计辅助排气：

FPC 精准定位与贴模

防翘曲固定：FPC 采用 “真空吸附 + 机械压边” 双重定位 —— 模具型腔表面开设 φ0.1-0.2mm 吸附孔（间距 5-10mm），通过 - 0.06~-0.08MPa 负压将 FPC 平整吸附在模腔表面（贴合度≤0.01mm），避免因 FPC 翘曲形成 “空气夹层”；边缘用弹性压条（邵氏 A 60-70 硅胶）轻压（压力 0.1-0.2MPa），防止注射时 FPC 移位。

线路避让与排气：针对 FPC 线路凸起（高度 0.05-0.1mm），模具对应位置设计 “微凹槽”（深度比线路高 0.02mm），凹槽末端连接 0.005-0.01mm 深的排气槽（宽 1-2mm），将线路下方的空气导入真空系统。

型腔排气强化

在 FPC 包胶的 “流动末端”（如硅胶包裹的 FPC 端部、拐角）设置透气钢镶件（孔隙率 20-30%），配合 0.01mm 深的排气槽，允许空气通过但阻断硅胶（LSR 粘度高，无法渗入透气钢孔隙）；

模具分型面开设 “环形排气槽”（围绕包胶区域，深 0.005mm，宽 3-5mm），与真空接口直接连通，快速排出合模时的残余空气。

三、材料预处理：从源头减少 “气泡生成源”

硅胶本身含气泡、FPC 表面带水汽 / 油污，都会在注塑时形成气泡，需通过预处理消除：

LSR 脱泡工艺升级

硅胶 A/B 组分混合后，先经真空脱泡机（压力≤-0.098MPa，转速 300-500r/min）脱泡 10-15 分钟，确保胶料内部无直径≥0.05mm 的气泡；

料筒与注射嘴连接处设置 “静态混合器”（8-10 组叶片），避免胶料二次卷入空气，混合器出口压力稳定在 0.5-1MPa（防止压力波动产生气泡）。

FPC 表面清洁与干燥

用等离子清洗（氧等离子，功率 200-300W，时间 30-60 秒）去除 FPC 表面的油污、氧化层，同时引入羟基（-OH）提升硅胶粘合性，避免油污隔离导致的 “界面气泡”；

清洗后立即进入 80-100℃烘箱干燥 10-15 分钟，确保表面水分含量≤0.1%（水汽在真空下会蒸发形成气泡）。

四、注射与硫化工艺参数：匹配 “流动 - 排气 - 固化” 节奏

FPC 包胶多为薄壁（0.1-0.5mm）、复杂形状，注射速度、温度、保压参数需精准控制，避免 “填充过快藏气” 或 “固化过早锁气”：

分段注射：慢填充 + 稳推进

初始阶段（填充 0-30%）：低速低压（速度 5-10mm/s，压力 30-50bar），让硅胶缓慢包裹 FPC 表面，逐步排出线路间隙的空气，避免高速冲击导致空气被 “包裹”；

中期阶段（30%-90%）：中速中压（速度 15-25mm/s，压力 60-80bar），确保硅胶充满型腔，同时借助真空持续排气；

收尾阶段（90%-100%）：低速保压（速度 3-5mm/s，压力 50-60bar），填充微小间隙，挤出残余空气。

温度与硫化时间控制

模具温度分区域控制：FPC 区域 140-150℃（避免高温导致 FPC 线路老化），纯硅胶区域 150-160℃（加速硫化），温差≤5℃，确保硅胶流动与固化节奏匹配；

硫化时间按 “厚度 ×1.5 秒 /mm” 计算（如 0.3mm 壁厚需 45 秒），确保硅胶完全固化（硫化度≥95%），避免未固化的胶料在压力释放后因内部气泡膨胀导致起泡。

五、设备与环境保障：稳定真空工艺基础

真空室密封性：定期检查密封圈（采用氟橡胶，耐 LSR 与高温），确保真空室泄漏率≤0.1kPa/min（压力从 - 0.095MPa 回升至 - 0.094MPa 的时间≥10 分钟）；

注塑机精度：选用伺服电机控制的精密注塑机，注射量重复精度≤±0.5%，压力波动≤±2bar，避免因胶量不稳定导致填充不足或过量；

洁净环境：生产环境保持 Class 10000 洁净度（尘?？帕?le;0.5μm），避免杂质进入型腔形成 “气泡核”。

验证标准与效果

通过以上优化，FPC 硅胶包胶的气泡不良率可从传统工艺的 8-15% 降至≤1%，具体验证指标：

外观：显微镜（20 倍）下无直径≥0.05mm 的气泡；

界面结合：剥离测试（ASTM D3167）显示硅胶本体撕裂，无因气泡导致的界面分层；

可靠性：经 - 40℃~125℃冷热循环（1000 次）后，气泡无扩大或破裂。

该方案在利勇安为消费电子客户定制的 FPC 防水连接器包胶工艺中已落地，量产良率稳定在 99.2% 以上，有效解决了 FPC 柔性结构与硅胶包胶的气泡难题。