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      膠粘劑在手機鏡片粘接中的應(yīng)用

      2018-01-22 02:48:41李連春
      粘接 2018年1期
      關(guān)鍵詞:機殼雙面膠膠粘劑

      李連春,吳 鵬

      (3M中國有限公司華南技術(shù)中心,廣東 廣州 510663)

      智能手機已經(jīng)成為人類日常生活中不可或缺的一部分。據(jù)IDC數(shù)據(jù)顯示,2018年智能手機的年出貨量將達19億部。智能手機的各個部件在組裝過程中需用到多種膠粘劑,需求總量十分巨大。在這些應(yīng)用中,手機鏡片與機殼的粘接對膠粘劑要求極高。本研究介紹了手機鏡片與外殼粘接的要求及應(yīng)用中所需的各種膠粘劑。

      1 手機鏡片粘接介紹

      手機鏡片粘接就是將手機鏡片或者觸摸屏通過膠粘劑固定在外殼上。粘接示意如圖1所示。

      由于觸摸屏設(shè)計原因,有些ITO層(氧化銦錫)的寬度與玻璃蓋板的寬度相當(dāng),所以粘接的表面為機殼與ITO層(A);如果ITO層的寬度比玻璃蓋板的寬度窄,粘接的表面為機殼與油墨層(B)[1]。機殼的材料從最初的PC,PC加玻纖,鎂鋁合金與PC模內(nèi)注塑,到鎂鋁合金與PA模內(nèi)注塑,表面狀況發(fā)生了較大變化,比如表面能、表面粗糙度等都會對粘接效果產(chǎn)生較大影響。Lens油墨一般采用丙烯酸酯類,但不同的配方設(shè)計導(dǎo)致表面能有較大差別。ITO層為防止污染一般會進行表面處理,表面能較低,導(dǎo)致較難粘接。

      圖1 手機鏡片粘接示意圖Fig.1 Diagram of lens bonding

      隨著人們對手機顯示面積及屏占比的要求越來越高,手機鏡片粘接寬度從最初的3~4 mm, 減小到目前的0.4~0.6 mm,甚至有的廠家在研究0.4 mm以下的方案,如圖2所示。因為如果顯示面積變大,觸摸屏的質(zhì)量就會越來越重(單觸摸屏的質(zhì)量就要達到20 g,再加上液晶模組的質(zhì)量,總質(zhì)量甚至達到40 g左右),如圖3所示。

      圖2 手機鏡片粘接寬度的變化Fig.2 Change of lens bonding width

      圖3 手機鏡片質(zhì)量的變化Fig.3 Change of lens weight

      2 手機鏡片粘接要求

      由于手機鏡片與外界環(huán)境直接接觸,容易受到各種外界力的作用,所以鏡片粘接用的膠粘劑要求極高。既要求手機整機組裝后經(jīng)歷低溫貯存(-40 ℃)、高溫貯存(70℃)、高低溫循環(huán)(-40~70 ℃)、高低溫沖擊(-40~70 ℃)、高溫高濕(60 ℃,90%)、定向跌落(1 m或1.5 m高度,6面4角2個循環(huán))及滾動跌落(0.5 m或1 m跌落相應(yīng)次數(shù))后,鏡片與外殼仍然粘接牢固,不會發(fā)生明顯起翹、分離,鏡片還要保持完好無損。除了粘接可靠外,手機廠商還要求膠粘劑易返工移除。

      3 手機鏡片粘接用膠粘劑

      手機鏡片粘接用膠粘劑一般有遮光的要求,所以顏色一般為黑色。根據(jù)粘接寬度的不同,采用的膠粘劑方案也不同。當(dāng)粘接寬度為3~4 mm時,一般采用PET雙面膠帶就可滿足要求。PET雙面膠帶粘性較好,成本較低,容易模切;當(dāng)粘接寬度降低為2~3 mm時,部分機型因為受到機殼平整度的影響,PET膠帶已經(jīng)無法抵抗屏幕起翹的應(yīng)力和跌落時的沖擊,此時采用PE泡棉雙面膠帶或VHB膠帶比較好,因2者都具有較好的緩沖能力,而后者比前者具有更好的抗跌落能力,其主要原因是內(nèi)聚力更好,保證了在跌落過程中不會內(nèi)聚破壞,并且后者在返工時可以干凈移除,前者幾乎不能干凈移除;當(dāng)粘接寬度降低為0.8~1.5 mm時,一般都采用PE泡棉雙面膠帶或VHB膠帶。對以上采用的膠帶方案,厚度一般要求為0.15~0.4 mm,通常為0.15 mm/0.2 mm/0.25 mm/0.3 mm/0.4mm。

      當(dāng)粘接寬度降低為0.4~0.6 mm甚至更窄時,膠帶通常不能抵抗屏幕起翹應(yīng)力和跌落沖擊,此時一般采用PUR熱熔膠。PUR是濕氣固化反應(yīng)性聚氨酯熱熔膠,其需要通過專門的點膠機,在加熱的狀態(tài)下點到機殼上,吸收濕氣,再貼合屏幕,隨后放入壓合制具中保壓2~4 h,這才算初步粘接完成,后續(xù)膠粘劑會繼續(xù)固化。由于PUR膠的初粘性較低,需要放入制具中保壓才能抵抗屏幕起翹應(yīng)力,這就導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下,手機廠商也都在積極尋找固化速度較快,初粘性較強的膠粘劑方案。

      4 結(jié)語

      智能手機中有非常多膠粘劑的應(yīng)用,其中對鏡片的粘接要求相對最高,而智能手機更新?lián)Q代又非常快,對粘接的要求也越來越高,所以必須緊跟智能手機設(shè)計的步伐,設(shè)計出能滿足甚至超越客戶期望的膠粘劑來達到鏡片粘接的要求。

      [1]李連春,鄧湘華,吳鵬.非功能性壓敏膠在智能手機中的應(yīng)用[J].粘接,2015,36(12):89-91.

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