邵建义曾于德国帕德博恩大学机器系任博士后研究员,从事工业粘合剂的打算机仿照、仿真与实验研究。其后,他一贯生动于胶黏剂行业。在这近20年的事情中,邵建义积累了大量而宝贵的工业粘合剂运用履历。他深入耕耘不同的行业,包括微型扬声器、CCM/VCM、触摸屏、智能卡、RFID、汽车电子、医疗、光伏等。尤其对把UV胶水推广到微型扬声器行业,作出了不可磨灭的贡献。在此期间,邵建义在不同行业成功开拓完成了一系列重大项目,和40余家世界500强及国内外有名企业做过关于胶粘剂运用方面的培训。
新能源汽车中要用到大量的传感器、作动器、摄像头等元器件
粘合剂,也被称为黏合剂、粘接剂、胶粘剂等,俗称胶水。史上第一种粘合剂是在石器时期发明的。在中世纪,凸版印刷的涌现和书本的首次批量生产引发了胶粘剂行业的兴起。直到20世纪,胶粘剂才用于工业装置。

在当代工业中,粘合越来越多地替代传统连接,成为小型化与轻量化元器件制造及装置空想的连接工艺,并且非常经济、高效。小型化更节约材料,也更节能,在轻量化构造设计中,粘接技能能够可靠地连接大量不同的材料,这是其它连接技能无法企及的。如果没有高科技粘合剂,当今工业电子设备以及汽车,医疗和消费电子行业的集成化和小型化将是不可想象的。
电子产品对新设计、新材料、新工艺的不断追求,为工业粘合剂行业的迅猛发展供应了前所未有的机遇。工业粘合剂的运用范围涵盖领域从汽车制造、消费电子、航空航天到光电子学以及一样平常工业等。乃至有人认为,未来是粘接时期。
助力新能源汽车行业高质量发展
新能源电动汽车是未来汽车家当的紧张方向,有助于办理能源、环境和城市交通问题。工业胶水在新能源汽车制造中扮演关键角色,提高整车密封性、降落噪音,同时支持轻量化和节能。
环球电动汽车粘合剂市场规模估量将大幅增长,从2019年的2.23亿美元增至2024年的21.58亿美元,年复合增长率高达57%。这表明工业粘合剂在电动汽车制造中的主要性不断增加。
那么工业粘合剂对新能源汽车的安全性、可靠性和舒适性到底起到什么浸染?它又是如何助力新能源汽车行业的高速、高质量发展?
工业粘合剂在激光雷达制造中不可或缺,如摆镜和支架装调、反射板轴加固等,确保汽车行业的可靠性。国际有名工业粘合剂供应商——德国Panacol公司专门针对摆镜粘接的运用,开拓了一款紫外光固化的高效工业粘合剂,纵然通过1000小时的高温存储和低温存储,其强度衰减只有5%,担保激光雷达连接可靠性。
激光雷达的Rx探测器模块对胶水粘接和玻璃哀求高,同时在汽车的全体生命周期内,不能涌现任何粘结失落效问题,还要知足IP67的防水等级,以及后面的氦气气密性测试。此外,后续的玻璃粘贴的平整度也都有严苛的哀求,以此确保旗子暗记吸收可靠。
工业粘合剂作为3D密封垫圈在汽车中的运用
工业粘合剂粘接永磁电机中的磁铁
工业粘合剂在表面贴装中的各种运用
此外,电动汽车扫描系统里旋转电机的壳体须要利用胶水进行灌封,以应对不同材质和高温,确保电机长期有效事情。
激光雷达是一个繁芜的系统单元,各类各样的须要用到胶水粘接或者密封的地方还很多。为了担保激光雷达的正常事情,供应超高性能的工业粘合剂是非常主要的任务。
其余,电动汽车的BDU(电池包断路单元)须要高水平的防水密封,这一问题常日可以利用现场成型垫圈胶水来办理,从而提高了电池系统的可靠性。
在永磁电机上,磁铁须要利用超强耐高温胶水进行粘接,以应对振动和高温事情条件。Panacol公司的高性能环氧胶St5858是一种可知足这些哀求的材料,对钢和铝的粘接强度超过34MPa,乃至在100度的高温下,还有非常强的粘接牢度,确保了电机的可靠性和性能。
电动汽车的电池管理系统(BMS)是一个至关主要的模块,它卖力监控电池的各项状态,如温度和电压。为了将这些关键信息传输到BMS,须要连接电池与BMS之间的各个组件。只管这些组件之间的间隔眇小,但它们必须承受很高的电压。如果不加以保护,可能会导致电池发生短路,从而引发严重问题。工业胶水在这一过程中发挥了至关主要的保护浸染,但对其性能哀求极高。首先,胶水必须能够有效地防止电压击穿,因此须要具备高介电强度。其次,涂覆在组件上的胶水不能太厚,常日不得超过0.2毫米,并且必须确保胶水不会溢出。此外,胶水还须要知足其他一系列哀求,如与软板材料具有高黏附强度、耐堕落和机器冲击、不吸水、固化速率快等等。
通过这些运用,工业粘合剂为新能源汽车的制造和性能提升供应了关键支持。然而,这只是汽车上须要利用胶水的浩瀚部件之一。实际上,汽车中有许多不同的零部件都须要借助胶水来实现连接,其数量之多令人瞩目。据估算,传统燃油汽车大约利用二十公斤的胶水,而新能源汽车每每须要利用传统汽车的两到三倍胶量。因此,可以绝不夸年夜地说,工业粘合剂是新能源汽车的隐形英雄,它在默默地确保新能源汽车的安全性、舒适性和智能性方面发挥着不可或缺的浸染。这种主要性在电动汽车行业的崛起中愈发凸显出来。
助力电子制造业腾飞
随着电子制造业的迅速增长,工业粘合剂在这个领域变得越来越主要。技能进步给工业粘合剂带来了更高的哀求,也创造了机遇。
近年来,高科技技能如人工智能、5G、高性能打算、智能汽车和数据中央得到迅猛发展,为半导体行业带来前所未有的机遇。电子产品变得更小、更轻、更强大,电路设计更繁芜,能源管理更具寻衅性,这对半导体封装提出了新的哀求。
前辈的半导体封装已经成为提高半导体产品性能和降落功耗的关键。工业粘合剂在封装工艺、效率、品质和可靠性方面发挥着重要浸染。
新技能导致芯片尺寸增大、厚度减小、功率增加,这可能导致芯片在PCB板上涌现波折或散热问题。工业粘合剂供应商通过提升胶水的导热性能,研发出导热系数超过1 W/(m·K)的导热贴片胶,办理了这些问题,提高了芯片的散热能力,减少了波折问题。
高密度的前辈封装推动了2.5D、三维封装、多芯片封装和系统级封装的发展。一级底填胶哀求非常高,须要低粘度、低热膨胀系数的胶水,以添补芯片之间的眇小缝隙。
电子产品的高度集成化缩短了家当链,提高了生产效率,降落了本钱。
针对晶圆级封装,Panacol公司开拓了一种专利技能——B&L技能简化了繁芜的键合过程,提高了生产效率。这是工业粘合剂对WLO(晶圆级光学元件)革命性地工艺升级的范例案例。
工业粘合剂在电子制造中扮演着关键角色,适应了不断变革的技能和市场需求,为电子产品的发展供应了支持。
实际上,在WLO(晶圆级光学元件)技能中利用工业粘合剂的运用远不止前面提到的那些。WLO的核心材料是光学级的工业粘合剂,晶圆级光学技能在不同领域迅速发展,包括MLA(微透镜阵列)、NIL(纳米压印光刻)等。这些技能已经或将被广泛运用在各个领域。 在汽车行业,这些技能运用于迎宾灯、HUD(举头显示)技能、激光雷达、头灯等;在消费电子领域,用于手机上的Face ID(面部识别)以及AR/VR设备上的光学部件;在医疗行业,用于内窥镜、CT(电子打算机断层扫描)、MRI(磁共振成像)等光学器件。所有这些运用都依赖于工业粘合剂,以创建光学微构造或透镜来实现功能。
好乐产品
Panacol公司用于前辈封装中的underfill胶
好乐公司厂区图
时期授予内涵和外延
从上述剖析可以看出,工业粘合剂作为一种连接办法,具有明显的上风,它不同于繁冗的机器连接,比如铆接、螺纹连接、焊接等,它险些不占额外的空间,可以实现微型化、轻量化;粘接的速率快,有时UV胶仅须要一秒的韶光,并且实现高强度连接;它可以把各种不同的材质,不同形状和布局的零件连接起来,而且内应力小。实在,在当代电子制造业中,胶水的浸染已经不限于大略的物理连接,还包括加固、定位、保护、灌封、防水、绝缘、防堕落等等。不仅如此,有时候胶水本身也可以作为功能材料利用,比如除了粘接以外,还可以导电、导热、阻尼、静电屏蔽,或者作为光学材料利用,包括透光、导光、遮光、消光、散光等。正是由于这些上风,工业粘合剂在当代制造业中必将更广泛地替代其他连接工艺而发挥越来越大的浸染。
当今技能的飞速发展,尤其是物联网、大数据、云打算以及人工智能与制造业的不断深度领悟,以及政策层面的利好和人们对美好生活的不断神往,使得新能源汽车行业和电子制造业一定会得到迅猛的发展。而当代科技的发展也授予了工业粘合剂这一古老而传统的连接办法全新的内涵和外延,使其完备打破了作为传统连接办法的浸染,正发挥着越来越多元化的不可替代的浸染,助力我国工业和制造业的腾飞。(文/邵建义)