一、固化相关问题
问题:表面发粘或固化不完全
此现象主要由氧阻聚效应导致,即空气中的氧气抑制了表层的自由基聚合反应。若UV光照能量不足(总剂量低于材料要求,通常需>1000 mJ/cm²)或光谱不匹配,也会造成深层或整体固化不良。材料过期或储存不当(如暴露于高温下)致使光引发剂失效,同样是常见原因。
解决方案:
- 确保充足UV能量:使用校准后的UV强度计测量,确保到达胶层的能量达到材料规格要求。对于厚涂层或有色胶,需相应增加曝光时间或光强。
- 抑制氧阻聚:对于表面要求高的应用,可在氮气惰性气氛(氧气浓度<1000 ppm)下固化。或选用抗氧阻聚配方、阳离子固化型UV胶。
- 检查材料与设备:确认UV胶在有效期内并正确储存,检查UV灯管是否老化(常规汞灯寿命约1000小时,LED灯约20000小时),确保其输出光谱与胶水光引发剂匹配。
- 实施后固化:对于轻微发粘,可通过热后固化(60-80℃烘烤1-2小时)促进残留反应。uvjiaouv胶固化
- 问题:阴影区无法固化
由于UV光沿直线传播,被元件结构遮挡的区域无法接收到光照,导致胶体保持液态。
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解决方案:
- 设计规避:优化元件布局或封装结构,为UV光提供照射路径。
- 选用双重固化胶:使用UV+湿气UV+热双固化胶。UV光照射实现初始定位和大部分固化,阴影区依靠湿气或加热完成二次固化。
- 多角度照射:设计固化治具,从多个角度进行UV照射,减少阴影面积。
二、工艺与外观问题
问题:内部或界面气泡
气泡主要源于施胶过程卷入空气、基材表面污染或潮湿,以及固化速度过快导致反应副产物气体被包裹。
解决方案:
- 优化施胶工艺:采用真空脱泡预处理胶水;点胶时避免针头快速抬起产生拉丝裹气;对于灌封,采用低速、从一侧注入的方式。
- 严格清洁与干燥:用等离子清洗或合适溶剂清洁基材,并在涂胶前进行烘干(如80℃/1小时),去除水分和油污。
- 调整固化策略:采用“低光强预固化-高光强终固化”的阶梯固化法,给予气泡更多逃逸时间。
问题:胶层开裂或附着力差
开裂多因固化收缩应力过大(某些丙烯酸酯胶收缩率可达5-8%)或胶体与被粘材料热膨胀系数(CTE)不匹配,在温度循环中产生内应力。附着力差则与基材表面能低、有污染或胶水配方不适应有关。
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解决方案:
- 材料选型:选择低收缩率的阳离子固化UV胶或改性丙烯酸酯胶。针对塑料等难粘基材,选用专用型号或搭配使用UV底涂剂
- 表面处理:对基材进行等离子处理、火焰处理或砂纸打磨,显著提高表面能和粗糙度。
- 优化固化流程:降低初始固化光强,减缓反应速率以释放应力。
三、可靠性与应用问题
问题:长期耐温性与老化性能不足
普通自由基UV胶的玻璃化转变温度(Tg)可能较低,长期在高温下(如>85℃)使用可能导致胶层变软、强度下降或黄变。
解决方案:
- 选用高性能产品:针对高温环境,选择高Tg值、耐热老化配方的UV胶,如部分改性产品或阳离子环氧体系。
- 验证与测试:在应用前,必须模拟实际环境进行长期老化测试(如85℃/85% RH高温高湿测试、高温存储、温度循环等)。
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问题:对某些塑料(如PP、PE、硅胶)粘接困难
这些属于低表面能材料,普通胶水难以润湿和形成有效结合。
解决方案:
- 强制性表面处理:必须对材料进行等离子处理或使用专用的处理剂(Primer),改变其表面化学性质以提高附着力。
- 选用专用胶水:采用为低表面能塑料开发的特殊UV胶配方。
四、储存与操作问题
问题:胶水在瓶中或针筒内提前固化
这通常是由于存储或操作环境存在杂散UV光(如日光、车间照明)或温度过高引起。
解决方案:
- 严格避光:使用琥珀色或不透光包装容器,操作环境避免阳光直射,使用黄色或红色安全灯照明。
- 控制储存温度:按照数据表要求储存(通常为8-25℃阴凉处),避免高温环境。
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关键避坑总结
- 先测试后应用:任何新工艺或材料变更前,务必进行全面的工艺验证和可靠性测试。
- 数据化管控工艺:监控并记录关键参数,如UV能量、固化时间、环境温湿度。
- 匹配性原则:没有“万能胶”,必须根据基材类型、固化条件、性能要求三大要素进行选型。
- 重视表面处理:大多数失效源于界面,清洁与表面处理是成功应用的一半。
通过系统性地理解上述问题根源并实施相应解决方案,可大幅提升UV胶封层工艺的良率与产品长期可靠性。
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