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胶粘剂在光电元件加工中的应用

作者: 西米化工 时间:2016-12-10 来源:www.simiglue.com
摘要:随着化学工业的不断进步,新型胶粘剂层出不穷,粘接可靠与拆胶方便往往难以同时满足,粘接方便可靠、拆胶下盘容易、易于清洗以及残胶少等,仍是光电元件上盘用胶的最基本要求...

  随着合成胶粘剂技术的不断进步,新型胶粘剂层出不穷,粘接可靠与拆胶方便往往难以同时满足,粘接方便可靠、拆胶下盘容易、易于清洗以及残胶少等,仍是光电元件上盘用胶的最基本要求。

光电元件加工用胶及应用

  所以,固化快、粘接力强和应用领域广泛的合成胶粘剂是光电工业用胶的最大需求,常用的加工用胶及应用实例:

  无机胶粘剂

  无机胶粘剂是光电元件上盘加工中最早采用的一种工艺用胶,石膏、水泥是这类胶粘剂的最典型代表。石膏模上盘时,先将光电元件待加工面置于涂油的贴置模上,贴置模周围设有橡皮圈;将已调匀的石膏水泥混合浆倒入橡皮圈内,淹没待加工元件,混合浆未完全凝固前放在托置平模上;待混合浆完全凝固时,解去橡皮圈,沿水平方向从贴置模上除去石膏模,即可加工光电元件;加工完毕后轻轻敲打石膏模,即可取出光电元件。

  热熔胶

  热熔胶通常是指室温呈固态, 加热熔融呈液态,涂布、润湿被粘物后,经压合、冷却即可瞬时完成胶接的一类胶粘剂。热熔胶是以热塑性树脂或橡胶为基体,并配以其他辅料等制备而成的,也是一种多成分混合物、100%固含量的胶粘剂。热熔胶具有成本低、粘接对象广泛、粘接工艺简单、粘接速率快以及便于自动化操作等优点,但其存在耐热性差、耐溶剂性欠佳、粘接强度不高且不能用于热敏性材料粘接等缺陷。对光电元件加工而言,热熔胶耐热性差、粘接强度不高,故其更有利于拆胶下盘。

  热熔胶是光学行业应用最广泛的胶粘剂,常用的火漆、柏油和松油蜂蜡等就是最典型的热熔胶。因加工光电元件曲率半径及所用热熔胶柔性等不同,热熔胶上盘又分为弹性上盘及刚性上盘两类。弹性上盘主要用于曲面光学元件的上盘加工,常用胶粘剂为火漆(火漆由柏油、松香和填料等组成,其柔软性较好,熔化后黏度较大)。其使用操作步骤:火漆加热变软后粘贴在光学零件的非加工面上, 然后按工艺设计排列要求紧贴在贴置模上;将温度为100~120 ℃的粘接模对正, 放在贴有零件的贴模上,加压使火漆熔化并黏附在粘接模上,再放入30 ℃左右的温水中冷却至火漆硬化; 取出胶球盘,零件已胶接在胶球模上形成镜盘即可进行加工;完工后将镜盘放入-30~40 ℃低温箱中冷却30 min,轻敲后即可取出光电元件。

  EP 胶粘剂

  环氧树脂(EP)胶粘剂是指含环氧基化合物与多元胺、咪唑等开环反应所合成的胶粘剂。EP 胶粘剂具有固化收缩率小、粘接力强、耐高低温性能优异以及粘接对象广泛等特点,有万能胶之美誉[18]。一般认为EP 胶粘剂性能过于优异(粘接力过强)而难于胶拆下盘, 故其不能作为光电元件的上盘用胶。通过调整EP 胶粘剂的配方,降低其耐热性后,有望作为粘接要求较高的上盘用胶。

  蓝宝石晶体滚圆时具有切削量大、冲击力强以及对粘接强度要求较高等特点,故普通胶粘剂无法满足此要求。选用粘接力强、耐热性不佳的日本东亚232D 牌号的EP 胶粘剂,将对好光轴的蓝宝石晶体粘接在基模上,基模再固定于加工设备上,进行大切削量滚圆。加工完毕后,加热使胶层软化, 用单面刀片从胶层中间将胶层切开,刮除表面残胶,即完成加工。

  压敏胶保护膜

  压敏胶保护膜是一种对其他材料表面具有保护功能的膜状材料, 主要以聚烯烃薄膜为基材,以橡胶或丙烯酸酯聚合物为压敏胶基体树脂,经涂布干燥等方法加工而成的[19]。

  硅红外透镜采用单件高效抛光时,完工面极易被腐蚀, 需采用3M 公司压敏胶保护膜对完工面进行保护,加工完毕后,轻松除去压敏胶保护膜即可。

  瞬间胶

  α-氰基丙烯酸酯中两个强烈的吸电子基团(氰基和酯基)连接在同一个α-C 上。这些基团降低了β-C 的电子云密度, 使其易受水之类的亲核试剂的攻击而发生交联反应,并产生粘接作用。α-氰基丙烯酸酯胶粘剂具有单组分、可100%反应、室温快速固化( 对玻璃、塑料等可瞬间粘接)、粘接材料广泛(对大多数金属、塑料和橡胶材料等均可粘接)、黏度低以及胶层薄等特点,在机械、电子和工艺品等行业中得到广泛应用。α-氰基丙烯酸酯也存在固化物耐溶剂性差(如丙酮等)、耐热性欠佳、黏度过小且对多孔材料粘接不牢等缺点。对光电元件上盘而言,其黏度小、对玻璃瞬间固化等特点有利于高精度、小尺寸平面玻璃元件的快速上盘,而其固化产物可溶于丙酮溶剂等特点,更有利于下盘拆胶。

  硅橡胶

  单组分室温固化硅橡胶具有热稳定性优良、固化收缩率低、变形小、弹性好以及对材料粘接性能优良等特点,可广泛用于仪器仪表、电气设备、电子元件及建筑等领域。粘接强度不高(剪切强度约2 MPa)是单组分室温固化硅橡胶的一大缺点, 故其很少用于粘接,更多用于密封;然而,对光电元件上盘而言,低粘接强度的单组分室温固化硅橡胶更有利于下盘拆胶。

  UV 固化胶

  UV(紫外光)固化胶是利用光敏剂吸收紫外线产生活性基团,从而引发反应实施粘接。该UV 固化胶具有100%固含量、数秒内固化、应用领域广泛和节能降耗等优点,尤其在某些传统胶粘剂不能使用的场所(如热敏性基材粘接等)更具优越性,目前已广泛用于化工、机械、电子、轻工和通讯等领域。

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