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解锁电子工业胶粘剂:小身材,大能量
发布时间 : 2025-02-14

在当今高度发达的电子时代,从我们日常使用的智能手机、平板电脑,到复杂精密的航空航天电子设备,电子工业胶粘剂无处不在,却又常常被忽视。它像一位幕后英雄,默默发挥着关键作用,确保各种电子设备的性能、可靠性和稳定性。看似不起眼的胶粘剂,实则是电子产业不可或缺的重要材料,在电子设备的制造、组装和维护过程中扮演着多重关键角色。

一、胶粘剂的神奇黏合术

电子工业胶粘剂,也被称为电子电器胶粘剂 ,是一类专门为电子工业领域设计的高性能胶粘剂。其主要作用是实现电子电器元器件的粘接、密封、灌封、涂覆、结构粘接、共行覆膜和 SMT 贴片等功能。在电子产品的生产过程中,从微小的芯片到大型的电路板组件,胶粘剂都发挥着不可或缺的作用。例如,在智能手机的制造中,胶粘剂用于固定屏幕与机身、连接内部电路板和元器件,确保手机在日常使用中能够承受各种震动、冲击和温度变化,维持稳定的性能。

二、各显神通的胶粘剂种类

电子工业胶粘剂家族庞大,不同类型的胶粘剂具有各自独特的性能和适用场景,像一群身怀绝技的武林高手,在电子工业的舞台上各显神通。

(一)环氧胶:性价比之 王

环氧胶,又称环氧树脂、环氧树脂胶 ,是电子工业中应用最为广泛的胶粘剂之一,堪称 “性价比之 王”。其形态通常为透明液体,价格相对低廉,这使得它在众多胶粘剂中脱颖而出,成为众多企业降低成本的首 选。使用时,需将 A、B 两组分混合调配才能使其固化 ,这一过程像是一场精密的化学实验,两种成分相互作用,产生神奇的变化。固化后的产物具有出色的耐水、耐化学腐蚀性能,仿佛为电子元器件披上了一层坚固的铠甲,能够抵御各种恶劣环境的侵蚀。同时,它还具有晶莹剔透的外观,不会对电子设备的美观造成影响。由于其通用性强、粘接性优、适应性宽、使用方便、电性能好且耐老化 ,环氧胶在电子工业中无处不在。从微小的芯片到大型的电路板,它都能发挥出色的粘接作用,确保电子设备的稳定运行。例如,在电脑主板的制造中,环氧胶用于固定各种电子元件,保证它们在长时间使用过程中不会因震动或温度变化而松动,从而维持电脑的正常性能。

(二)有机硅胶:性能多面手

有机硅胶粘剂是一种半透明膏体状的室温固化粘接胶,如同一位低调的 “性能多面手”,默默地在电子工业中发挥着重要作用。它是自然固化而成的高性能弹性体,这一特性使得它在使用过程中更加便捷,无需额外的加热或固化设备。有机硅胶具有卓越的抗冷热、耐老化和电绝缘性能,无论是在高温环境下,还是在寒冷的气候中,它都能保持稳定的性能,为电子元器件提供可靠的保护。它对大多数金属和非金属材料都具有良好的粘接性,能够将不同材质的部件紧密地结合在一起。RTV(室温硫化硅橡胶)是有机硅胶的一种常见类型,广泛应用于电子、电气、汽车及一般工业领域的粘接、固定、密封、灌封、导热和涂敷等。例如,在汽车电子系统中,有机硅胶用于密封和固定电子元件,防止灰尘、水分和湿气的侵入,同时还能起到减震和缓冲的作用,确保汽车在行驶过程中电子设备的稳定运行。在电子设备的散热模块中,有机硅胶也发挥着重要的导热作用,能够有效地将热量传递出去,保证电子元件在适宜的温度下工作。

(三)热熔胶:快速装配小能手

热熔胶是一种可塑性的粘合剂,如同一位敏捷的 “快速装配小能手”,在电子工业的快速装配环节中发挥着重要作用。在一定温度范围内,其物理状态会随温度的改变而发生变化,加热时熔化为液体,能够迅速湿润基材表面,实现快速粘接;冷却后则固化为固体,形成牢固的连接。而在这一过程中,其化学特性始终保持不变,像一位忠诚的伙伴,始终坚守着自己的本质。热熔胶无毒无味,属于环保型化学产品,符合现代工业对环保的要求。在要求快速装配、强度较低和工作温度不高的条件下,热熔胶是理想的选择。例如,在一些小型电子产品的组装中,如耳机、智能手表等,需要快速将零部件粘接在一起,热熔胶能够在短时间内完成粘接任务,提高生产效率。它还常用于粘接皮革、玻璃、金属、木材、箱包塑料、医疗、纺织品等材料 ,在包装、印刷、制鞋等行业也有广泛的应用。比如,在书籍装订中,热熔胶能够快速将书页与封面粘接在一起,使书籍的装订更加牢固、美观。

(四)丙烯酸酯胶:性能优异的多面手

丙烯酸酯胶粘剂是一个大家族,包含热塑性和热固性两种类型,宛如一位 “性能优异的多面手”,在电子工业及其他众多领域都有着出色的表现。这类胶粘剂具有优异的电性能,能够满足电子设备对电气性能的严格要求,确保电子信号的稳定传输。其稳定性、耐老化性和透明性也十分出色,能够在长时间使用过程中保持良好的性能,不会因环境因素而轻易变质。同时,它还具有快速固化的特点,能够在短时间内完成粘接过程,提高生产效率。丙烯酸酯胶的粘接性能优良,可用于金属、塑料、橡胶、木材、纸张等多种材料的粘接 ,在汽车、摩托车、机电工程、化工管道、工艺品、家用电器制造等行业都有广泛的应用。例如,在汽车制造中,丙烯酸酯胶用于粘接汽车内饰件、车身结构件等,能够确保部件之间的连接牢固可靠,同时还能满足汽车对外观和性能的要求。在电子产品中,它可用于粘接塑料外壳和内部电路板,保证产品的整体性和稳定性。

(五)UV 胶:光照固化的神奇胶水

UV 胶,又称无影胶、光敏胶,是一种必须通过紫外线光照射才能固化的胶粘剂,像一位神秘的 “光照固化的神奇胶水”,在特定的条件下展现出独特的魅力。它可以作为粘接剂使用,也可作为油漆、涂料、油墨等的胶料使用,具有快速固化、高粘接强度、透明度好、耐候性强、环保无污染等特点 。在紫外线的照射下,UV 胶中的光引发剂会吸收紫外光后产生活性自由基或阳离子,引发单体聚合、交联和接支化学反应,使粘合剂在数秒钟内由液态转化为固态 ,这一神奇的固化过程极大地提高了生产效率,特别适合自动化生产线的节奏。UV 胶主要针对工艺品行业塑料的自粘和互粘,以及塑料与塑料、塑料与玻璃、塑料与金属等材料的粘接 。在光学领域,它用于光学纤维粘合、光纤涂敷保护、光学镜头粘接等,其高透明度和高强度确保了光学器件的光学性能和稳定性。在电子行业,UV 胶常用于 3C 电子元件的粘接和封装、电路板的修复、显示屏粘接、集成电路(IC)封装、芯片定位等 。例如,在手机屏幕的制造中,UV 胶用于粘接触摸屏和显示屏,能够实现快速固化,保证屏幕的贴合精度和显示效果,同时其良好的耐候性也能确保手机在日常使用中屏幕的稳定性。

三、电子工业胶粘剂的应用场景

(一)手机制造中的关键应用

在手机制造领域,电子工业胶粘剂发挥着至关重要的作用,尤其是在手机外框粘接和屏幕与外壳结构粘接方面。随着智能手机的普及和技术的不断进步,消费者对手机的外观和性能要求越来越高,这对粘接材料和工艺提出了更高的挑战。

PUR 胶,即湿气固化聚氨酯热熔胶,是一种以聚氨酯预聚体为主体的反应性结构胶粘剂 ,在手机制造中得到了广泛应用。它具有高粘接强度、密封性能好、减震耐冲击能力强等特点,能够满足手机制造对粘接材料的严格要求。在手机外框粘接中,PUR 胶能够确保外框与机身紧密结合,防止因震动、冲击等原因导致外框松动,从而提高手机的整体结构稳定性。同时,它还能起到密封作用,有效防止灰尘、水分等进入手机内部,保护手机内部的电子元器件。

在屏幕与外壳结构粘接方面,PUR 胶同样表现出色。随着手机屏幕尺寸的不断增大和边框的不断变窄,对粘接材料的要求也越来越高。回天研制的反应型聚氨酯热熔胶(7866)可有效解决各类问题。它可以点出细到 0.4mm 的超细胶线,满足对于胶线的均匀一致性及超细的线宽和线高的工艺要求,同时确保所需要的粘接强度和可靠性。这款产品还能解决胶条容易出现的大小头、断胶、粘度不稳定等问题,提高超细胶线的粘接强度、抗冲击性、抗跌落性以及耐酸耐酯等性能,为手机屏幕与外壳的结构粘接提供了可靠的解决方案 。

(二)PCB 电路板的贴心保护

PCB 电路板作为电子设备的核心部件,其稳定性和可靠性直接影响着整个设备的运行。为了保障 PCB 电路板的性能,使其能够在各种恶劣环境下正常工作,PCB 三防涂敷成为了必不可少的工艺环节。

三防涂覆产品主要应用于 PCB 电路板的涂敷保护,固化后会形成一层透明保护膜,这层保护膜像是为 PCB 电路板穿上了一层坚固的铠甲,具有绝缘、防潮、防漏、防震、防尘、防腐、抗老化、耐电晕等优异性能,能够有效保护 PCB 及其相关设备免受压力、潮湿和腐蚀物质等的侵蚀,确保 PCB 板的长期可靠性 。

三防涂覆产品大致分为三大类:有机硅体系三防涂覆产品、聚氨酯型三防涂覆产品、UV 型三防涂覆产品。不同类型的三防涂覆产品具有各自独特的性能和适用场景。有机硅型三防主要应用于温度较高的领域,如军工、航空航天、照明、高频电路、发热量较大的电器、通讯设备等,其单组分室温固化硅树脂具有高强度耐磨损、中低粘度的特点,可搭配稀释剂使用,适合各种工艺,还可荧光自检,采用环保溶剂,能快速表干固化 。

聚氨酯型三防涂覆产品大多使用加热固化,具有低气味、高韧性的特点,80℃下表干时间小于 10 分钟,防护性能优异,尤其在高湿环境下的防护效果突出,附着力及绝缘性能良好,当前市场占有率大,应用范围广,常用于 5G 基站、电源类产品等 。

UV 型三防涂覆产品则使用 UV 固化,具有 UV + 湿汽双重固化的特点,无遮蔽效应,高中低粘度均有,适合各种工艺,可荧光自检,对线路板具有良好附着力(5B),耐高低温、高温高湿、盐雾性能优异,主要应用于高环保、高作业效率要求的行业,如智能家电、消费类电子等,行业主要趋势是替换溶剂型产品 。

回天新材在三防涂覆产品领域拥有丰富的产品线,针对不同的应用需求,为客户提供了全套解决方案,满足了各个行业对 PCB 电路板保护的不同要求。

(三)芯片生产的重要保障

在芯片生产制造中,倒装 BGA 芯片底部通常由大量的焊球进行焊接固定,然而,在温度冲击下,这些焊球容易发生断裂风险,这如同在高楼大厦的根基上埋下了一颗定时炸弹,随时可能引发严重的后果。为了确保芯片的稳定性和可靠性,采用胶粘剂对其底部进行填充固定显得尤为重要,芯片底填 Underfill 胶应运而生 。

Underfill 胶在使用时,点于芯片一侧,利用毛细管作用,胶水能够快速流过倒装 BGA 芯片底部,最 小毛细管流动的空间可达 10μm,这样可以有效防止潮湿和污染,为芯片提供优良的机械性能,并有助于消除焊球造成的应力 。由于胶水不会流过小于 4μm 的间隙,这也满足了焊接过程中焊盘和焊球之间的最低间隙的特性要求,从而保证了焊接过程的电气安全特性 。

芯片底填 Underfill 胶的生产工艺与材料设计同等重要。合理的生产工艺是保证 Underfill 产品稳定发挥性能的关键,而不恰当的工艺则通常会带来一系列问题。例如,芯片填充不充分,会产生空洞风险,进而导致芯片失效损坏、产品可靠性下降;如果上锡太多,爬升至元器件上,可能导致高低温冲击下的应力对芯片造成影响;填充不饱满,可能会对跌落测试造成影响;胶水中的成分可能与助焊剂残留物反应,发生延迟固化或不固化的情况 。

回天新材 66XX 系列产品针对以上问题进行了针对性的设计。相关产品可分散降低焊球上的应力,具有抗形变、耐弯曲、耐高低温的特性,能有效降低因芯片与基板的总体 CTE 特性不匹配或外力冲击造成的形变。该产品的工艺性佳,可在毛细作用下对芯片进行快速填充,利用加热固化形式,将 BGA 底部空隙大面积填满,形成一致和无缺陷的底部填充层。在施工性方面,适合高速喷胶、全自动化批量生产,可极大地提高客户生产效率并且大幅缩减成本;其优异的助焊剂兼容性也极大地提高了芯片生产的质量,为芯片生产提供了可靠的保障 。

四、胶粘剂的未来之路

展望未来,电子工业胶粘剂的发展前景十分广阔,将朝着高性能、多功能、绿色环保、智能化等方向不断迈进。随着 5G 通信、人工智能、物联网、新能源汽车等新兴产业的快速发展,对电子工业胶粘剂的性能和功能提出了更高的要求。例如,在 5G 通信设备中,需要胶粘剂具有更高的导热性和电气性能,以满足设备散热和信号传输的需求;在新能源汽车中,需要胶粘剂具有更好的耐高温、耐低温和耐化学腐蚀性能,以适应复杂的工作环境。

绿色环保也将成为电子工业胶粘剂发展的重要趋势。随着全球环保意识的不断提高,对胶粘剂的环保要求也越来越严格。未来,电子工业胶粘剂将更加注重环保性能,采用环保型原材料和生产工艺,减少对环境的影响。同时,可降解、无污染的绿色胶粘剂将成为市场的新宠。

智能化也是电子工业胶粘剂未来的发展方向之一。随着智能制造技术的不断发展,电子工业胶粘剂将与智能化生产系统相结合,实现自动化、智能化的点胶、涂覆等工艺,提高生产效率和产品质量。

在未来的电子工业发展中,胶粘剂将继续发挥不可替代的重要作用。它将不断创新和发展,为电子工业的进步提供强有力的支持,推动电子设备向更高性能、更小体积、更环保的方向发展,让我们的生活变得更加便捷、智能。

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