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【UV膠水】粘合劑粘合的基本原理

2019-04-12

粘合劑粘合的基本原理

粘接79.jpg

1.粘合劑粘合是偶極吸引力:潤濕和清潔是必不可少的

雖然傳統焊接形成金屬間接頭,但幾乎所有“非焊接”接合都是非化學的(非原子和非分子相互作用),并且本質上主要是Van Der Waals。也就是說,它們與偶極力一起被吸引。

與焊接連接工藝一樣,粘合劑必須在粘合過程的某些點處是液態的,以允許Van Der Waals吸引力的分子親密性。當粘合劑處于其液態時,它必須能夠潤濕它試圖粘合在一起的部件。這種潤濕現象確保了適當的分子親密性。潤濕本質上是對粘合劑與被粘物的相容性的測量。如果處于液態的粘合劑顯示出不充分的潤濕(“滾珠”而不是散開),則關節很可能很脆弱并且可能不成功。

潤濕

在表面張力必須與被粘物表面的表面張力相似或更低的意義上,粘合劑材料必須是相容的。典型的粘合劑如環氧樹脂在80達因/厘米的范圍內具有相對高的表面張力,它試圖粘合在一起的電子部件也必須具有類似的高表面張力。幸運的是,我們在電子設備中使用的大多數金屬和陶瓷在清潔有機污染物時表面張力相對較高,并且成功粘合是常見的??梢杂煤唵蔚娜ルx子水滴測試表面清潔度。它使水潤濕表面,表面通常有利于粘合。如果水滴不能潤濕(水滴形成球狀),可以通過以下方法清潔或修改表面:

  • 等離子蝕刻:去除有機表面污染的Z有效方法之一。

  • 化學蝕刻:是Z古老的清潔方法之一。將需要不同的化學蝕刻劑來清潔或改性不同的金屬,塑料和無機表面。

  • 電暈氧化:用于聚烯烴和其他難以粘合的塑料的改性表面。

2.適當的內部壓力管理

正如許多技術論文和本目錄的第一部分所討論的那樣,必須Z小化粘合部件的內應力以獲得可靠的粘合接頭。事實上,在典型的搭接剪切和模切剪切測試中測量的粘合強度基本上是粘合材料的固有體積強度減去粘合劑粘合產生的內部應力。以下因素是造成內部壓力的重要因素:

  • 粘合劑和被粘物之間的熱膨脹系數不匹配; 事實上,如果粘合劑和兩個粘附物在CTE中相匹配,那么關節就會非??煽?。這類似于使用鋼來加固混凝土,其CTE的匹配確保了長期可靠性。三種材料中的任何一種中的不匹配將在Z終組裝中引起內應力。

  • 粘合劑的彈性模量; 粘附物和粘合劑的CTE不匹配在30ppm /℃的量級。如果粘合劑是剛性的(模量為1,000,000 psi),則超過5,000 psi的內部應力并不罕見。但是,如果粘合劑是柔順的(模量10,000 psi),內部應力可能低至500 psi。

  • 靈活的溫度范圍; 大多數電子設備需要在-65至150°C的反復曝光下存活。希望粘合劑在這個完整的溫度范圍內保持柔韌性和韌性。

3.處理注意事項

電子設備通常經歷至少三個級別的包裝相關處理。以下一些處理崗位粘合劑的難題是:

  • 引線鍵合溫度; 用超聲波能量在125-250℃下進行。柔性粘合劑可能吸收過多的能量或過度移動小模具。

  • 成型溫度和力; 通常在175℃下進行,熔融環氧樹脂模塑料的移動可能破壞模具連接接頭。

  • 焊接; 在220-280℃下進行,粘合劑必須能夠在裝置組裝的這個加工步驟中保持其熱穩定性和位置

  • 去除助焊劑的化學清洗; 這些溶劑中的一些可能會從粘合劑中侵蝕和削弱或提取不需要的材料(例如硅樹脂是不可接受的,因為它能夠防止焊接和隨后的粘合)。

4.使用環境注意事項

必須仔細考慮長期可靠的粘接接頭和電子設備的成品組裝。除極端溫度外,它可能帶來一些可能與上面列出的要求相矛盾的條件。

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