電子與光通訊粘接劑的內(nèi)應(yīng)力

  粘接劑內(nèi)應(yīng)力將明顯降低粘接劑的粘接強(qiáng)度，粘接器件的彎曲、基板的形變以及器件和粘接劑由于吸潮或老化都會(huì)導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生。

  從微觀來(lái)分析，內(nèi)應(yīng)力是由于粘接劑與被粘接基材之間的物理性能的不同，比如膨脹系數(shù)、彈性模量、固化收縮率等。內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生有很多來(lái)源，但主要是以下四點(diǎn)：

  由于粘接劑或粘接界面處缺陷引起的應(yīng)力集中;

  粘接劑與被粘接基面間不同的膨脹系數(shù)(主要由粘接劑的固化溫度與使用溫度的不一致);

  基板非熱引起的形變導(dǎo)致的應(yīng)力;

  粘接由于固化產(chǎn)生收縮導(dǎo)致的應(yīng)力。

  粘接劑合適的內(nèi)應(yīng)力控制可以得到高粘接強(qiáng)度和高可靠性：

  局部應(yīng)力：

  局部應(yīng)力集中可能由粘接劑和被粘接基材的不規(guī)則的空洞(voids)或缺陷造成，比如粘接的氣泡，粘接劑與粘接基材界面間未被驅(qū)趕干凈的空隙;這些缺陷通常是由于粘接劑對(duì)基體的潤(rùn)濕不夠或者粘接劑自身微氣泡(比如雙組份粘接劑混合產(chǎn)生的氣泡由于離心脫泡而未能完全清除的微氣泡)

  熱膨脹系數(shù)不一致的應(yīng)力：

  內(nèi)應(yīng)力最常遇到的是粘接劑與基材間的應(yīng)力不匹配或差異過(guò)大，配方設(shè)計(jì)工程師對(duì)于固化溫度與實(shí)際日常使用溫度不同造成的應(yīng)力必須特別考慮到。比如普通聚合物粘合劑和金屬基材的熱膨脹系數(shù)可以超過(guò)一個(gè)數(shù)量級(jí)，這意味著大多數(shù)粘接劑在溫度改變時(shí)將產(chǎn)生10倍數(shù)量級(jí)的位移差，因此必然會(huì)在界面間產(chǎn)生應(yīng)力。

  收縮率引起的應(yīng)力：

  幾乎所有的粘接劑在固化時(shí)都會(huì)發(fā)生收縮，有的是由于釋放溶劑或固化時(shí)揮發(fā)氣體(out gas)，即使是100%固體含量的反應(yīng)型粘接劑也會(huì)因?yàn)橐簯B(tài)時(shí)和固態(tài)是密度的差異而在固化過(guò)程中產(chǎn)生收縮(一般液體密度小于固化后的密度)。下面是常見(jiàn)100%反應(yīng)型粘接劑的固化收縮率(不含填料時(shí)測(cè)定)：

  丙烯酸酯粘接劑： 5-10%

  厭氧膠： 6-9%

  傳統(tǒng)環(huán)氧粘接劑： 3-5%

  聚氨酯粘接劑： 2-4%

  特殊改性環(huán)氧粘接劑： 1-3%

  上海熙邦的配方工程師通過(guò)改變粘接劑配方潤(rùn)濕性增加對(duì)界面的潤(rùn)濕相容性能，另外對(duì)制造工藝的改進(jìn)，將雙組份膠改造成單組份，充分去除粘接劑本身的微氣泡減少空洞(voids);通過(guò)加入適當(dāng)?shù)奶盍喜粌H僅能降低膨脹系數(shù)，也能增加粘接強(qiáng)度50-100%;通過(guò)接枝柔性官能團(tuán)改進(jìn)粘接劑的柔韌性來(lái)降低固化收速率;可以得到內(nèi)應(yīng)力較小的電子與光通訊粘接劑。