01兩種材質基本特性
PS(Polystyrene 聚苯乙烯)
一般聚苯乙烯是最早期的熱塑性塑膠之一，透明、硬脆、便宜。常用於拋棄式餐具、CD 盒。在捲盤產業裡只用在對強度要求不高、成本敏感的場合 — 例如低階消費電子用的小型短期使用捲盤。
HIPS(High Impact Polystyrene 高衝擊聚苯乙烯)
HIPS 是 PS 加入丁二烯橡膠(SBR)改質而成。橡膠相提供衝擊韌性，讓材質從脆性破壞變成韌性破壞。在塑膠捲盤產業,HIPS 是 EIA-481 級標準捲盤的主流材質。
HIPS 是 PS 的「改質強化版」 — 一般情況下能用 PS 就能用 HIPS，但反向不一定成立。
02物理性能對照
| 性能項目 | HIPS | PS | 差異 |
|---|---|---|---|
| 密度 (g/cm³) | 1.04 - 1.06 | 1.04 - 1.05 | 幾乎相同 |
| 抗拉強度 (MPa) | 20 - 35 | 35 - 55 | PS 高(但 PS 易脆裂) |
| 衝擊強度 (Izod, J/m) | 50 - 200 | 15 - 25 | HIPS 高 3-8 倍 |
| 熱變形溫度 (°C) | 75 - 85 | 80 - 95 | PS 略高 |
| 透光性 | 不透明 | 透明 | HIPS 一般有色 |
| 射出成形性 | 容易 | 容易 | HIPS 流動性佳 |
| 價格(相對) | 1.15 - 1.25 × | 1.0 ×(基準) | PS 便宜 15-25% |
結論:HIPS 的衝擊強度勝出 3-8 倍，這對外銷海運、堆疊倉儲、SMT 換料 throwing 的捲盤特別重要。PS 的優勢主要是價格與透光，但塑膠捲盤本來就不需要透明。
03ESD 改質與電性需求
SMD 捲盤的電性需求(抗靜電 / 導電 / 絕緣)會大幅影響材質選擇。
抗靜電改質(Anti-static)
HIPS 與 PS 都可加入抗靜電劑(內部型或表面塗佈型)達到表面阻抗 10⁹ - 10¹¹ Ω/sq。HIPS 的抗靜電改質效果更穩定，因為橡膠相提供了改質劑的分散基礎。
導電改質(Conductive)
需要加入導電碳粉(Carbon Black)達到表面阻抗 10⁴ - 10⁶ Ω/sq。HIPS 加碳粉後仍保持較好的衝擊強度;PS 加碳粉後變得更脆。對 ESD 敏感 IC 的包裝,HIPS + 碳粉是業界標準組合。
絕緣需求(Insulative)
不需要改質，原色 HIPS 或 PS 即為絕緣材質(表面阻抗 > 10¹² Ω/sq)。一般用於非 ESD 敏感的元件(連接器、機構件)。
三種電性的選擇邏輯詳見 抗靜電 / 導電 / 絕緣三種電性選擇邏輯。
04外銷海運耐候性
對外銷歐美 / 跨太平洋海運的 SMD 包裝，捲盤要面對:
- 溫差 — 貨櫃溫度從台灣 30°C 到北方港口 -10°C
- 濕度 — 太平洋運輸高濕度
- 震動 — 連續 14-30 天的海運震動
- 堆疊壓力 — 棧板堆疊產生持續壓力
HIPS 在這些情境下表現都優於 PS:
- 低溫(-10°C)下 HIPS 仍保有韌性,PS 變脆易裂
- 潮濕環境下 HIPS 表面不易吸水變形
- 持續震動下 HIPS 不會疲勞破壞,PS 容易產生微裂紋
冠銘外銷歐美客戶 36 年經驗,外銷捲盤一律用 HIPS 並搭配兩片組合 + 超音波熔接，確保抵達目的地後元件包裝結構完整。詳見 海運兩片組合工法。
05選擇決策
選 HIPS 的場景
- 外銷歐美客戶(歐洲、美國、日本市場)
- 需要 ESD 改質的 IC 元件包裝
- 大型 BGA / QFP / 模組(重量大，需高強度)
- 長期庫存 / 棧板堆疊倉儲
- SMT 自動化換料(機械吸吊頻繁)
選 PS 的場景
- 內銷台灣短鏈、短期使用
- 低階消費電子被動元件(0402 量大價低)
- 對成本極度敏感、捲盤一次性使用
- 不需要 ESD 改質的非敏感元件
冠銘 G.M Reels 預設材質為 HIPS(因為 80% 以上客戶是 SMT 量產 + 外銷)，客戶有特殊需求可指定 PS 或其他材質(ABS、PC 等)。
06常見問題
Q1: 我們是內銷客戶,HIPS 跟 PS 差價真的有差嗎?
單片成本差 15-25%，但對量產一個月幾十萬片來說是有感成本。建議先試 PS 樣品，確認 SMT 機台 throwing 沒問題、運輸沒裂、外觀沒擦傷後再下大單。如果有任何狀況，直接升級 HIPS 更穩。
Q2: HIPS 不同顏色(黑 / 白 / 灰)會影響性能嗎?
顏色由色母粒控制，基本不影響物性。但黑色 HIPS因為加了碳黑或炭粉，有時候會兼具部分抗靜電效果(表面阻抗約 10⁹ - 10¹¹)。要求精確 ESD 規格還是要走專業改質。
Q3: HIPS 可以回收嗎?符合 RoHS 嗎?
HIPS 是熱塑性塑膠，可以 100% 回收再造粒。冠銘的 HIPS 原料供應商皆提供 RoHS / REACH 環保符合證明，符合歐盟電子業環保規範。
Q4: 如果是高溫應用，要用什麼材質?
HIPS 熱變形溫度只到 85°C，如果是高溫 reflow 後的暫存或需要過 IR 烤箱的情境，要改用 PC(聚碳酸酯，熱變形 130°C)或 ABS(熱變形 95°C)。冠銘可依需求客製其他工程塑膠材質,洽詢業務 →