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霍尔传感器类产品冲切成型技术研究
作者:安徽铜陵三佳山田科技有限公司 付小青
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冲压模具/锻压/冷镦模具展厅
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霍尔传感器,是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,产生横向电位差的物理现象。金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的。根据霍尔效应,人们用半导体材料制成霍尔元件,它具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、 输出电压变化大和使用寿命长等优点,因此,在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。霍尔器件通过检测磁场变化,转变为电信号输出,可用于监视和测量物体运行参数的变化。例如位置、位移、角度、角速度、转速等等,并可将这些变量进行二次变换;可测量压力、质量、液位、流速、流量等。此外,霍尔器件输出量直接与电控单元接口,可实现自动检测。

随着国民经济的迅速发展,工业化程度的不断加速,电子信息产业已成为国家重点发展和扶持的产业。而随着全球经济一体化速度的加快,半导体制造也已逐渐向中国等东南亚国家和地区转移。近年来,国内各大微电子一直致力于对霍尔器件进行研发,现已形成多个系列产品。本文则以JH14产品为研究对象,分析此类产品的成型过程,如图1所示:

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为满足小空间安装要求,此类产品的长宽通常很小,但厚度则比一般SMT类贴装产品要厚得多,引脚参与成型长度也比一般产品要长,因此产品在成型时容易出现倾斜现象。为了保证模具、系统的稳定以及提高产品的品质,在模具的工序设计上需充分考虑。例如图1所示的JH14产品外形长2.9 mm*宽1.45 mm*高3.1 mm。

模具工序的排布

JH14产品工序安排如下:冲浇口—切边框、预成型—预成型—CAM成型—切断分离。

根据JH14产品的来料状态,我们先安排除浇口处废塑,以便于后面产品的成型。如图2所示。

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切边框、预成型工序是保证打弯后的产品还可与框架连接一体,从而保证模具运行的稳定性。如图3所示。

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根据JH14产品塑封体比较厚,引脚参与成型长度较长且没有肩部的特点,在模具成型中我们采取多次预成型来保证最终成型形状。我们增加了120�预成型工序。如图4所示。

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CAM成型是一种减少引腿擦伤面,以及提高成型产品品质的一种成型方式,其擦伤面比刚性打弯小80%左右。提高品质的同时也提高了产品在市场上的竞争力。

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CAM成型中通过控制成型凸模绕一支点旋转做弧形运动,在成型过程中成型凸模与引线脚不会产生位置移动,减少引腿擦伤,凸模在运动时是按照我们设置的一个理想曲线在运动的。图6所示是产品成型形状与凸模的状态图。

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图7是产品的成型过程。

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成型凸模在整个成型过程中所运动轨迹的理想曲线如图8所示。

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最后一个工序是产品切断分离,将产品管脚整体切断以保证管脚整齐。如图9所示。

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最终成型产品样品如图10所示。

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由于霍尔传感器产品引脚参与成型的长度较长,必须采用多步预成型的方式来引导。我们最终成型采用CAM成型方式以保证霍尔传感器产品形状的特殊要求,从而精确控制产品引脚安装面的θ角,并采用全新的凹模设计方式以适应产品没有肩部的特殊形状。此模具最终生产出来的产品成品率大于99.95%。CPK>1.67,平面度<0.02mm,能够同时满足正贴装要求和倒扣贴装要求,并在一幅模具中完成冲浇口、切断、预成型、成型、分离工序,使模具有比较好的性价比。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (2013-4-13)
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