胶水或者叫胶粘剂,英文是Adhesive或Glue,膏状的也叫Paste。是指材料在液体状态下,将两种或者以上的材料连接在一起,经过一定方式固化后,具有足够粘接强度的物质。
胶水在工业生产中应用非常的广泛,而这里主要讨论的是胶水在电子产品组装中涉及到的一些知识。
为什么要使用胶水呢?胶水在零件组装中有很多优势:
1)胶水整面涂布,可以承受更大的载荷,所以针对一些粘接面积比较小的地方,使用胶水就比较合适,而传统的铆钉螺丝焊接的工艺很难实现;
2)可以粘结不同种类的材料,应用范围广;
3)结构轻量化,外观美观;
4)可以起到密封的作用,不错的耐候性,耐老化,耐溶剂等;
5)工艺操作比较简单,相对的成本不是很高;
6)填充多种功能材料,创造出多种复合功能的产品,如导热导电等。
所以在电子产品中,胶水有大量使用,特别是微型的产品,如摄像头模组,指纹模组,耳机,扬声器等等,还有窄边框视窗粘剂,液晶封边,导热凝胶。
例如这是一个DVD的激光头模组OPU,里面大约有20-30个点胶点。每个点都是几滴的量。
针对不同的应用,有不同类型的胶水,按照成分分类,一般有以下种类产品被运用到电子产品中,丙烯酸类,环氧类,聚氨酯类,硅胶类以及快干类(α-氰基丙烯酸酯)。
另外还经常用的产品,有厌氧胶,主要用在螺丝固定,需要超高耐温的话,使用无机材料的胶,生活中常见的水泥也是一种无机材料的胶。
所以根据以上的不同种类的胶的基本性能,可以选择生产工艺所需要的产品。结构工程师在和胶水供应商沟通过程中,大致需要确定以下这些内容,这样可以减少来回沟通的时间,提高效率:
1)粘接什么材料,什么样应用?玻璃,塑料,铜,或者什么新材料,像PE聚乙烯,PP聚丙烯,PTFE聚四氟乙烯等表面能低的产品是很难粘接的。
2)有什么样的点胶设备,甚至包装,配套夹具等;
3)需要什么样的粘度,固化前后的颜色;
4)固化条件,UV,加热或者室温放置等等,具体的操作指导,开放时间是多久,完全固化是多久;
5)粘接完成后,需要承受后续那些挑战,常见是温度,化学品接触等;
6)产品需要通过那些验证,如高温高湿,冷热冲击,盐雾,抗跌落等;
7)针对特定功能的胶水,还要看固化后硬度,导热率,导电率,热膨胀系数,Tg玻璃态转化温度,介电常数,阻燃要求,低挥发……
8)另外,有些有经验的胶水供应商,还要和客户讨论,为了取得更好的粘接效果,粘结材料表面的前处理,比如阳极氧化,喷砂,Plasma等离子清洁,甚至可以参与客户接头的结构设计。
电子行业的胶水一般是用针筒装,灌装,桶装。如下图是一套典型的包装;
使用的时候需要搭配一些配件,如热固的需要烘箱,UV固化的需要光源。如下是点胶用的针筒,不同颜色代表不同的出口直径,以此来控制一部分的点胶精度;
如果点双组分胶的话,需要这个混胶管,通过管内螺旋结构,将胶水混合;
气压适配器,通过这个设备将车间的空压接入点胶机,控制气压,将图中透明气管插入胶管,就可以进行点胶操作;
胶水点胶的话,最典型的是如下的台式XYZ3轴点胶平台,比如诺信在这行就非常有名;
如果手动点胶的话,就要如下的胶枪;
UV紫外光源,可以通过点光源和面光源,如下图
胶水的上下有产业链的话,上游是一些基础原料的化工厂,丙烯酸胶,硅胶,固化剂,填料,增塑剂,增韧剂,稀释剂等;下游是如富士康,伟创力那样的组装厂,用量的大如国内的青岛歌尔,宁波舜宇,常州瑞声AAC等,做一些精密小零件的工厂; 显示屏厂也有很多应用,还有一个用胶大户是汽车行业。
在这一行中,德国汉高Henkel是行业的龙头,尤其是光固化和快干胶技术实力比较强,美国陶熙(前道康宁)和日本信越,德国瓦克,迈图(被韩国公司收购)在硅胶方面比较强,另外陶氏在环氧和聚氨酯方面也不错,美国3M, 瑞士Sika西卡,美国 Dymax戴马斯, DELO德路,H.Bfuller富乐,Huntsman亨斯迈,法国Bostik波士胶,美国LORD洛德(被派克汉尼汾收购),美国DEVCON德富康,日本CEMEDINE施敏打硬,日本Threebond三键, 日本WORLDROCK协力等等,都是著名的企业。
国内的话,做胶水的公司非常的多,上市公司有回天新材,康达新材,其他在行业里面做的比较多的有,上海汉司,上海佑威,上海拜高,苏州金枪,无锡万力,厦门威尔邦,烟台德邦,烟台卡夫特,烟台信友,深圳德佑威,高盟新材等等…….很多很多。
最后我希望如果你接触胶水的话,请注意先看一下胶水产品的安全使用资料,MSDS, material safty data sheet, 供应商必须要提供的,一般胶水都是液体,有一定的溶剂挥发,对人体有一定的影响,所以戴好一定的防护装备,眼镜,口罩等。
来源:胶膜矩阵