晶片插座注射模设计改进

1 对塑件—晶片插座的分析

（1）晶片的尺寸精度：一种晶片，是只有名义尺寸而未标注尺寸公差的晶片。而另一种晶片则是标注了配合公差且有具体的配合精度要求的晶片。

（2）晶片插座由此也分为两种类型。一种是超声波切割机切割晶片过程中，用来插放切好但尚未研磨、抛光的圆形晶片的普通周转工具。另一种则是专门用来插放已经研磨、抛光好，经检测完全合格的圆形晶片的精密专用周转工具。这两种晶片插座，其形状、结构都一样，但是其尺寸精度和材料配方则大不相同。因此，插放粗加工晶片插座上的插槽尺寸按粗加工晶片尺寸，留有较大间隙，而插放精加工晶片插座的插槽尺寸，则有较为严格的尺寸精度要求。

（3）插放粗加工晶片插座的材料用普通的、廉价的聚丙烯（PP）即可，而插放精加工晶片插座的材料，则必须在聚丙烯中加入较大比例的耐油优质橡胶，使之具有优异的弹性和柔韧性，以确保精加工晶片插入时，不受损伤而且具有一定的包紧力和防止震动避免碎裂的功能。

改进前的塑件，如图1所示。

图1 改进前的塑件剖视图

存在的问题：

（1）塑件整体结构的工艺性太差。塑件的设计者对塑料模具以及塑料成型工艺似乎还比较陌生。

（2）晶片的插槽：设计成直上直下的结构，没有脱模斜度，脱模困难。上端入口处，既无倒角，也无圆角。切片工人反应，切好的晶片很难顺利插入，插片比切片累多了。

（3）由于插座整体结构设计不当，对插座在使用过程中的受力状况和可能产生的应力变形，未进行深入的分析和研究，所以，在使用过程中产生了较大变形。

（4）插座原设计，对晶片切片粗加工后以及研磨、抛光精加工后的巨大差异性，未进行深入细致的了解和分析，所以，只设计了一种插座。加之，为了降低插座的制造成本，选用廉价的聚乙烯成型，因此，其适应性很差，很不好用。改进前后晶片插槽断面对比如图2所示。

图2 晶片插槽断面放大

2 原模具结构的分析

原模具结构，如图3所示。

图3 原模具结构

存在的问题：

（1）由于原设计将塑件置于定模板中成型，塑件中的4个卡扣，不能直接脱模而只能采用斜推才能脱模，制造难度必然加大。

（2）由于原设计者未“吃透”塑件，因此，塑件原设计中存在的上述诸多问题，未能逐一有效解决，所以，一再出现因脱模困难以及塑件结构不合理而造成塑件严重变形，并多次发生弧形镶片断裂损坏停产修理以及废品率居高不下的局面，使生产不能顺利进行，生产任务难以完成。

3 改进后的塑件结构

改进后的塑件剖视图如图4所示。

图4 改进后的塑件剖视图

通过与客户、与塑件设计者的反复沟通、解释，得到对方的理解和同意后，将模具作出以下改进：

（1）将塑件改为图4所示之结构：在三排弧形插槽的反面横向，分别添加了一条加强筋；在塑件纵向正中央也添加了一条加强筋，从而与四周的边框构成了犹如“丰”字形的围框结构，具有较好的结构强度，彻底解决了塑件的变形问题。

（2）将晶片插槽的断面结构尺寸改为图2 中所示的喇叭形、边口倒圆的合理结构。一是解决了晶片插入难的问题，使之易于插入，大大减轻了切片工人的劳动强度，切片工人大加赞赏；二是彻底解决了弧形镶片的断损问题，使生产能够顺利进行

（3）将粗加工后的晶片切片以及研磨、抛光精加工后的晶片，分别设计为两种相应的、精度不同的插座，而且采用不同的塑料成型：粗加工后的晶片切片插座用普通PP料成型即可，而研磨、抛光精加工后的晶片，则在PP 料中，添加了比例较大的耐油优质橡胶，大大提高了插座插孔的柔韧性和弹性。研磨、抛光后的晶片插入时方便，插入后牢固、可靠，试用后，效果极佳。

4 改进后的模具结构

改进后的模具结构如图5所示。

5 模具的主要零件

模具的主要零件如图6所示。

图5 改进后的模具结构

1.拉料杆 2.动模型腔镶套 3.动模型芯镶件 4.定模型芯镶套 5.定模板 6.复位杆 7.动模板 8.定模弧形小镶片 9.圆形镶片长固定销 10.矩形镶片 11.矩形镶片短固定固定销 10.矩形镶片 11.矩形镶片短固定销 12.定模弧形大镶片 13、14、15.（大、中、小）衬垫 16.推杆

图6 模具主要零件

6 模具成型塑件过程各步骤的分解图

模具成型塑件过程各步骤的分解图如图7～图12所示。

图7 合模成型状态

图8 开模状态

图9 推出塑件状态

图10 塑件坠落状态

图11 复位初始状态

图12 完全复位状态

7 结束语

此模具经试模投产后，性能稳定，塑件质量良好，废品率从未超3‰，连续生产一年多，从未停过产，生产工人赞誉有加，受到客户好评。