LED封裝模條嵌入式射出成形分析之研究｜國立臺灣科技大學博碩士論文系統

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研究生：	張淙賢 Tsung-Hsien Chang
論文名稱：	LED封裝模條嵌入式射出成形分析之研究 Analysis on Insert Molding of LED Encapulation Cap
指導教授：	陳炤彰 Chao-Chang A. Chen
口試委員:	蔡明忠 Ming-Jong Tsai 江茂雄 Mao-Hsiung Chiang
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工程學院 - 自動化及控制研究所 Graduate Institute of Automation and Control
論文出版年：	2008
畢業學年度：	96
語文別：	中文
論文頁數：	217
中文關鍵詞：	嵌入式射出成形、射出成形、模流分析、發光二極體
外文關鍵詞：	Insert Molding, Injection Molding, Moldflow analysis, LED
相關次數：	點閱：355 下載：15
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目前塑膠射出成形是量產設計複雜、尺寸精良的塑件之最普遍的加工方法，且為許多製造業的重要量產技術。為了縮短產品的組立成本及時間，金屬嵌入式(Insert Molding) 的塑膠射出成形製程也隨著發光二極體(LED)被廣泛應用，嵌入式射出成形LED封裝模條的製造品質也受到重視。本文主要是用Moldflow MPI 5.0模流分析軟體來研究LED模條嵌入式射出成形之充填分析與射出實驗LED模條充填短射的比對，並且以射出速度與熔膠溫度做為變動參數，找出LED模條射出成形之最佳成形範圍，同時改變模具溫度進行有無嵌件LED模條翹曲分析，並以熔膠溫度、模具溫度為實驗因子，分析LED模條找出較佳的成形參數，再以保壓變化研究探討LED模條翹曲變化。實驗結果LED模條嵌入式射出成形時，熔膠溫度須在285~305℃避免短射現象發生，LED模條翹曲變形分析得知熔膠溫度305℃與模具溫度36℃為較佳的射出參數，保壓壓力變化模流分析得知保壓壓力89 kg/cm 時Z軸翹曲量變化最小，值為0.520 mm，模杯深度值(H1)平均高度會接近模仁高度(H2)。本研究可做為生產LED封裝模條時射出機設定參數與開模時的參考依據。

Currently injection molding is the most popular method to fabricate precise plastics parts for mass production. As LED being widely used in many applications, the insert molding of LED encapulation caps is gaining more attention. This research is to use Moldflow MPI 5.0 moldflow analysis software to simulate LED insert molding and to compare with experimental short shot, selective injection velocity and melt temperature for molding window experiment. By variant mold temperature with and without insert molding, the melt temperature of polymer and mold temperature are obtained as significant injection factors for better filling effect. Finally the packing pressure is changed to check the Z-deflection simulation. Results of LED insert molding experiments found that the lower melt temperature caused short shot. When the packing pressure is close to 89kg/cm2, the minimum warpage for average LED encapulation caps height is close to the LED mold height. This research can be used for developing injection molding for more precise and stable insert molding of LED encapulation caps to achieve better quality of LED parts.

目錄
誌謝.................................................... I
中文摘要............................................... II
ABSTRACT.............................................. III
目錄................................................... IV
圖目錄............................................... VIII
表目錄................................................ XIV
第一章 緒論
1.1 研究動機............................................ 3
1.2 研究目的............................................ 3
1.3 研究方法............................................ 3
1.4 文獻回顧............................................ 5
1.5 章節介紹........................................... 13
第二章 LED製程與應用
2.1 LED介紹............................................ 14
  2.1.1 LED的發展...................................... 17
  2.1.2 LED產業結構與製程.............................. 18
  2.1.3 LED的亮度單位.................................. 23
2.2 白光LED介紹........................................ 25
  2.2.1 白光LED發光原理................................ 26
  2.2.2 白光LED激勵方式................................ 27
  2.2.3 螢光粉介紹..................................... 30
2.3 LED封裝............................................ 32
  2.3.1 灌膠方式....................................... 32
  2.3.2 烘烤........................................... 33
  2.3.3 LED封裝設備.................................... 33
  2.3.4封裝膠.......................................... 36
2.4 LED模條介紹........................................ 37
2.5 LED應用有關技術問題................................ 43
2.6 LED產業應用........................................ 45
  2.6.1 高亮度LED在路燈照明的應用...................... 47
  2.6.2 LED彩牆螢幕應用................................ 49
  2.6.3 大功率LED汽車照明應用.......................... 49
2.7 目前封裝製程問題................................... 50
第三章 模流分析之模型建構與設定
3.1 嵌件式射出成形..................................... 51
3.2 流動方式........................................... 55
  3.2.1 充填速率和凝固層厚............................. 55
  3.3.2 噴泉流..........................................55
  3.2.3 分子配向........................................56
  3.2.4 縫合線和熔合....................................57
  3.2.5 避免延滯效應....................................57
3.3 成形材料TPX(RT18).................................. 58
3.4 模流分析概述....................................... 65
3.5 模型建立過程....................................... 68
3.6 模流分析步驟....................................... 76
3.7 模流分析之射出參數建立............................. 78
第四章 實驗設備與實驗流程
4.1 射出成形機......................................... 84
4.2 模溫控制機......................................... 85
4.3 烘料機............................................. 85
4.4 模具............................................... 86
4.5 影像式精密測量儀器................................. 87
4.6 實驗流程........................................... 88
第五章 模流分析與實驗結果比對.......................... 91
5.1 模流分析之模型與成品充填短射比對................... 91
5.2 成形視窗實驗....................................... 97
5.3 有無嵌件模條翹曲之模流分析........................ 100
5.4 融膠溫度與模具溫度變化之模流分析.................. 112
5.5 LED嵌入式射出成形模條其判斷原則................... 120
第六章 保壓變化與量測分析............................. 125
6.1 保壓變化翹曲分析.................................. 125
6.2 LED模條模杯分析與量測比較......................... 131
6.3 不同保壓模條之LED封裝成形量測比較................. 134
第七章 結論與建議..................................... 136
7.1結論............................................... 136
7.2建議............................................... 137
參考文獻.............................................. 139
附錄A MPI充填模流分析與實際射出機短射比對圖........... 143
附錄B 融膠溫度與模具溫度變化模流分析圖................ 151
附錄C 不同保壓壓力變化LED模條翹曲量之模流分析圖....... 163
附錄D 不同保壓壓力變化LED模條翹曲量之模流分析圖....... 186
附錄E Moldflow模杯深度值量............................ 200
附錄F 不同保壓壓力A1模杯澆口壓力曲線圖................ 207
附錄G 不同保壓壓力A1模杯澆口溫度曲線圖................ 212
作者簡介.............................................. 217

                                

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