模內組裝：先進包覆射出的高性能製造

模內組裝（In-Mold Assembly）之定義

模內組裝（In-Mold Assembly，簡稱 IMA）是一項多射程塑膠射出製程：在首射〈Pre-Mold〉階段，將預製金屬埋射件──例如端子、匯流排（Busbar）或引線框架（Lead Frame）──放入模具；於第二射〈及後續射出〉時，熔融塑膠完全包覆並封裝這些金屬件，使其永久固定於成品內部。藉由在成形循環初期即直接嵌入導電或結構件，模內組裝可消除傳統後段組裝所需的 Pick-and-Place 及鎖付/黏接等耗時工序。

 

 

傳統組裝與模內組裝之差異

項目	傳統組裝	模內組裝（IMA）
流程	各零件獨立生產，再於次加工中組裝。	射出與組裝一次完成。
生產速度	冗長的二次製程拉長週期。	省去後段工序，交期大幅縮短。
精度	人工擺放或分段公差易產生偏差。	元件位置由模具直接控制，重複精度高。
組件強度	接合處或黏膠為潛在風險。	包覆射出將零件射為單一堅固結構，失效點更少。
成本效益	人力成本高、膠材浪費且需額外設備。	工序精簡，降低人力、材料及設備依賴。

 

 

模內組裝之製程

 

包覆射出（Overmolding）是一種將兩種以上材料整合於單一元件的進階射出技術；其常嵌入端子或匯流排等功能件，以提升結構強度與可靠度。模內組裝則更進一步，在模穴中直接放入預製嵌件，完全取消後段 Pick-and-Place 與固定步驟。IMA 通常分兩階段（「首射與次射」或「預射與包覆」）於不同模穴進行：

1. 首射（預射）： 將塑膠熔體射入模具，形成基材；同時嵌入金屬件（如端子）。塑料固化後牢牢固定嵌件，成為可再加工之框架。
2. 次射（包覆）： 將預射基材轉入第二模具，再射入次料包覆或連結。此步驟可將多個預射件合併成單一件，並新增機械或密封用嵌件（襯套、扣件）。

依材料與模具設計不同，兩種聚合物可透過機械咬合或化學鍵結結合。冷卻後，即可取出已整合金屬元件的成品，全程無需傳統人工組裝。

 

 

模內組裝之應用

汽車與電動車模內組裝： 現代車輛需兼具輕量、高強度及電控整合。透過將引線框架等金屬件直接嵌入結構件（如 EV 充電插口、電池模組、配電單元、感測器殼體），可建立無龐大線束的流暢導電路徑。此一模內整合簡化組裝、降低錯誤率，並提升安全性、可靠度及整車性能。產品亦通過嚴苛 IPX 測試（如 IPX9），確保全防水防塵，適應惡劣環境。以下列表示範模內組裝在汽車各功能之應用。

 

 

 

 

 

消費性與電子產品之模內組裝： IoT 模組、工業感測器殼體、LED 照明、醫療監測裝置與電動工具機殼──市場對輕薄多功能設計需求殷切。將匯流排、引線框架與端子直接嵌入塑膠殼體，可優化 PCB 佈局、提升散熱並抑制 EMI。深度整合加速生產、減少材料浪費，並帶來更堅固可靠的產品，適用於嚴苛工業與先進消費科技。

 

 

 

  

模內組裝之優勢

1. 整合電路：模內組裝可打造低阻抗電路，完全對位，免二次配線與鬆脫接頭。
2. 內建絕緣：可於匯流排、連接器與接腳周圍設計塑膠隔離屏障，避免短路並減少 EMI。
3. 節省材料：金屬件或微型連接器直接嵌入塑膠，可釋放板空間並減少線束體積。
4. 優化散熱：嵌入金屬件可成為導熱通道，將熱量導離敏感元件，提升功率模組與 LED 之散熱。
5. 降低成本：零件數精簡（無額外線束或外殼）且組裝步驟減少，節省材料與製程成本。
6. 耐用度提升：匯流排、引線框架及端子被保護性聚合物包覆，抗振動、抗潮濕，延長壽命。

 

 

Layana 模內組裝能力

Layana 以內製的包覆射出、埋入射出與精密連續沖壓三合一，打造堅固高效之雙材質組件，滿足多元應用。

Layana 複合材質結合之關鍵優勢 設計自由與小型化： 一條龍製程並於 DFM 階段提供全方位協助，讓工程師能開發多功能零組件。 製程串聯與供應鏈效率： 內部完成金屬沖壓與塑膠射出，大幅降低物流複雜度及外部風險。 全自動化擴充性： 內部工業自動化團隊可依客戶需求，從人工到半自動乃至全自動無縫升級。

 

 

結語

在競爭激烈的製造業，企業持續尋求提升效率與產品品質的方案。模內組裝以單一整合製程取代傳統多步驟操作，已成顛覆性技術。Layana 以其在塑膠射出與金屬沖壓之專業，加上工業自動化與模具設計製造等一條龍能力，成為模內組裝領域的領航者，特別是在複雜引線框架預射與包覆設計、功率電子及新世代 EV 應用方面，提供快速且精準的先進解決方案。