膠(Glue)蔡文斌Dec01,2007膠的種類•矽膠•環氧樹脂•黃膠•白膠•熱融膠•PU膠•瞬間膠•厭氧膠•UV膠(Silicone;Epoxy;Acrylic;PU)膠的應用應用別產品種類接著/填縫矽膠;PU膠;瞬間膠;白膠;黃膠;雙液型環氧樹脂防潮披覆矽膠;PU膠;ACRYLIC膠;環氧樹脂灌注/脫模矽膠;環氧樹脂;PU膠導熱矽膠;環氧樹脂;ACRYLIC膠導電矽膠;環氧樹脂潤滑矽材料(非膠合劑)膠的固化條件固化方式產品種類室溫固化矽膠;PU膠;瞬間膠;白膠;黃膠;雙液型環氧樹脂加熱固化矽膠;PU膠;單(雙)液型環氧樹脂UV固化環氧樹脂;ACRYLIC膠;PU膠;矽膠厭氧固化ACRYLIC膠混合型UV加熱環氧樹脂;PU膠;ACRYLIC膠熱融室溫熱融膠矽膠(Silicone)優缺點比較優勢劣勢耐溫範圍廣從-50~250度C低收縮低應力可修復性耐候性佳及耐UV無毒性膠質較軟,易遭破壞保密效果差與其它膠材比較,接著力較差矽膠(Silicone)產品種類分類應用別矽油恆溫儀器測試用油,真空幫浦油矽潤滑油脂齒輪潤滑,金屬或塑膠磨擦處潤滑矽導熱油脂電晶體導熱,晶片導熱,CPU(GPU)導熱矽果凍膠耐震要求高的電子產品灌注,晶片金線保護矽橡膠零組件的固定/接著/填縫;一般電子零件灌注矽樹脂PCB防潮絕緣,晶片保護絕緣矽墊片電晶體導熱絕緣,晶片導熱絕緣矽導電膠對應力要求敏感的導電接著環氧樹脂(Epoxy)優缺點比較優勢劣勢接著力強保密性佳良好化學品抵抗性無法修復不耐冷熱衝擊未固化前的膠有些微毒性耐溫性不高,約-20~130度C環氧樹脂(Epoxy)產品種類分類應用別單液型Epoxy電感,ferrite,鐵芯接著雙液型Epoxy一般電子零件灌注導熱膠(單,雙液)散熱片接著;導熱管接著COB膠裸晶片封裝SMT紅膠SMD零件暫固定Underfill膠CSP,BGA晶片加強保護用導電膠晶片接著,導電線路黏接與印刷黃膠/優缺點比較優勢劣勢價格最低的接著劑,使用方便通常使用於PowerSupply和一般的物品接著固定耐溫不佳,超過120度C上,易產生變化黃膠易碳化,耐冷熱循環不佳溶劑含量高達50%以上對裸銅與PC塑膠具有腐蝕性白膠/優缺點比較優勢劣勢價格比黃膠高,使用方便通常也使用於PowerSupply和一般的物品接著固定耐溫約可到140度C,耐冷熱循環不佳溶劑含量高達40%以上對裸銅與PC塑膠具有腐蝕性熱融膠/優缺點比較優勢劣勢快速固定價格比白膠高點耐冷熱循環不佳易拉絲需使用熱融膠用點膠槍才可使用PU膠/優缺點比較優勢劣勢可填縫接著也可用於灌注具有柔軟性有良好的避震,可於室溫下快速固化不適用於高溫超過100C,低溫不低於-40C兩液型產品混合後易產生氣泡,氣泡消除不易PU膠(PolyUrethane)產品種類分類應用別單液型PU汽車玻璃;冷凍車;家電填縫接著雙液型PU一般電子零件灌注-Adapter,BallastUV膠-PUBaseLENS接著,CMOS固定批覆膠-PUBasePCB防潮絕緣,晶片保護絕緣瞬間膠/優缺點比較優勢劣勢固化速度快(以秒計)接著力佳,操作方便大多數的產品不耐溫約80C以上就會軟化不耐冷熱衝擊,白霧化問題瞬間膠產品種類分類應用別泛用型一般產品固定接著,無特別要求低白化白化現象極低的瞬間膠-用於電子零件組裝,鏡頭固定,線材固定金屬接著加強對金屬離子的接著性-用於結構補強,把手,鐵芯,風扇耐衝擊型加強對震動的抵抗性-用於揚聲器,遙控器,汽車部品耐高溫型加強耐高溫至130度C-用於散熱馬達,汽車引擎,烤箱厭氧膠/優缺點比較優勢劣勢接著性佳用於螺絲固定與圓型配件固定需無氧氣的環境才能固化須使用在金屬配件上,若是用於塑膠件須特別的配方UV膠/優缺點比較優勢劣勢快速固定接著力佳特性依所選的原材料特性有所不同需能接觸UV的地方才能固化,若是用於非接觸點,需特別的配方產品顏色最好是透明,有顏色的話也不可以太深需有特定的UV設備才能固化膠材你該如何找出你要的膠呢?•接著填縫Adhesive/Sealant•防潮披覆ConformalCoating•灌注脫模Potting/Encapsulating•導熱Thermalconductivity•導電Electricconductivity•潤滑LubricantAdhesive/Sealants如何尋找注意事項判斷接著材質PP;PE;Teflon難以接著耐溫溫度的要求長期耐高溫120度以上以選擇矽膠為主耐冷熱衝擊時,要挑選膠質硬度較軟的膠固化速度的要求室溫1.初步固化速度快且強度夠的-如瞬間膠,熱熔膠,UV膠2.表面固化速度快的-如白膠,黃膠,矽膠加熱1.希望室溫時操作時間長2.溫度越高固化速度會增快加速劑1.添加加速硬化-如瞬間膠,厭氧膠判斷接著失敗的原因判斷接著面的殘膠狀況*如附圖AdhesiveFailure–更換接著劑材質或塗primer改善表面材質,更換被接著材質CohesiveFailure-更換接著膠材韌性(抗張強度)更好的加強接著力清潔材質表面-避免膠材未接觸到真正要接著的材質塗上表面活性劑-增加被接著材質的被附著性外觀的要求上膠方式-手動或自動設備流動性-平面貨垂直外觀的顏色配合規範UL-94V0UL-94HB;MIL;FDA;NSF或其它接著失敗分析•AdhesiveFailure接著失敗膠無法有效接合兩個材質,對材料本身沒有接著力•CohesiveFailure黏合失敗膠已經可接著住兩邊的材質,但因膠材本身強度不足,而產生破裂,但這是較好的黏著情形,表示材質本身可黏著住,只是膠材特性問題,更換強度較高的即可ConformalCoating如何尋找注意事項膠材的耐溫性高於120度C–採用矽膠低於120度C–採用ACRYLIC,PU膠耐候性若需耐冷熱衝擊–採用矽膠不需耐冷熱衝擊–採用ACRYLIC,PU膠固化方式與固化速度要求室溫固化-矽膠,ACRYLIC,PU膠皆可加熱固化-矽膠,約加熱110度C/10分鐘可完全固化UV固化-ACRYLIC,PU皆有,但目前無符合UL的產品塗佈厚度選擇薄層塗佈-用流動性較稀的厚層塗佈-用流動性較稠的操作環境的選舉通風良好或可強制排風-可選用含溶劑的膠室內通風尚可,但無強制排風-建議用不含溶劑的膠上膠方式含浸–可全部都上到膠,但成本較高,損耗也較大,不含浸的位置需先以防焊膠遮蔽噴塗–可選擇區域噴塗,損耗也尚可,但需注意會有陰影的位置,有分成手動的噴槍與自動的噴塗設備刷塗-只能手工操作,塗佈厚度上會不易均勻規範要求UL-94V0;UL-746C上膠方式比較CoatingApplicationCompare特性方便性完整性額外設備成本材料損耗含浸DipCoating優優需要最大噴塗SprayCoating可良需要最小刷塗BrushCoating良可不需要一般優良可Potting/Encapsulating如何尋找注意事項產品耐溫性需求-20~120度以下-矽膠,環氧樹脂,PU皆可120度以上-矽膠接著性需求需要接著性-環氧樹脂,PU,矽膠(需加熱型產品才有)不需要接著性-固化的方式與速度室溫固化-矽膠,環氧樹脂,PU皆可加熱固化-矽膠,環氧樹脂,PU皆可流動性需求流動性最佳-PU膠導熱性需求有導熱產品-矽膠,環氧樹脂重工需求可重工-矽膠,軟質PU不可重工-環氧樹脂操作需求如下頁膠材比較(操作性)膠材矽膠環氧樹脂PU混合時需注意加成型產品的白金觸媒中毒問題無中毒問題,但需注意混膠比例的正確,否則會導致不乾無中毒問題,但混合錢需預熱膠材與容器灌注時膠材黏度太高需抽真空勿碰觸到皮膚避免環境溼度太高灌注後縮合型產品不能加熱厚度也不能太厚注意量大時的放熱及收縮現象膠材黏度初期會降低,然後急速升高.量大時會放熱,膠材黏度初期會降低,然後急速升高.保存及運送保存時某些特定產品需要冷藏,需注意,其餘則都只需要保存於室溫即可單液型都需奧冷藏,雙液型則特別要注意需要鐵罐包裝,運送時需特別注意硬化劑的部分是危險品保存於室溫即可,但需特別注意外包裝是否破損,環境溫溼度是否太高,包裝時需用鐵桶,不可用塑膠桶Thermalconductivity如何尋找注意事項導熱率的需求用於灌注時-以0.6W/m.K為起跳的基準,往上尋求用於晶片時-以0.8W/m.K為起跳的基準,往上尋求扣具的需求需要扣具-導熱膏,導熱墊片-一般而言加壓力量越大導熱率會越好不需要扣具-導熱膠重工性容易移除-導熱膏,導熱墊片不易移除-導熱膠,導電膠耐溫的需求矽質-耐-40~200度,約120度C易造成大量矽油揮發非矽質-耐-40~200C,有特別的油則可耐到290~350度C絕緣性的要求導熱越高的產品有可能絕緣性越差離油率&揮發率的需求導熱膏會產生離油與揮發的狀況,在長時間使用下,需特別注意上膠的方式網印-導熱膏,導熱膠點膠-導熱膏,導熱膠貼上-導熱墊片導熱性材料產品分類材質區分&使用注意事項導熱膏矽膠&非矽膠-需注意扣具壓力大小,會影響導熱率以所混合的油的不同而有所區分導熱黏著膠耐溫超過140度C或室溫固化-矽膠耐溫低於140度C-環氧樹脂(不可重工),矽膠導熱灌注膠CTE值較小-環氧樹脂約50~200ppmCTE值較大-矽膠約800ppm導熱墊片矽膠-需注意扣具壓力大小,會影響導熱率導熱凝膠墊片矽膠-具有導熱膏的填補性但有墊片的易施工性相變化材料熱融型材質-可於一定溫度時,轉換材質為類似導熱膏狀,以填補更多空隙導電兼帶導熱材料導電膠或導電膏-利用金屬粉末的導熱性,但需注意導電高並不代表導熱性也高Electricconductivity如何尋找注意事項耐溫溫度的要求長期耐溫150度以下-以選擇環氧樹脂為主長期耐高溫150度以上,或有應力需求以選擇矽膠為主固化速度的要求室溫固化-單液型矽膠或雙液型環氧樹脂加熱固化-多數為加熱固化型,溫度都需超過150度C以上固化儲藏條件要求在運輸,使用,保存上是否仍有相關設備配合Lubricant如何尋找注意事項外觀的選擇油狀的-使用於金屬齒輪,滾珠膏狀的-使用於塑膠,O-Ring乾式薄膜-使用於鏡頭,軸承不腐蝕材料要求矽油-對某些天然橡膠會產生膨漲的可能消音或潤滑膏狀產品可藉由高黏滯性產生消音的作用離油率&揮發率的需求潤滑油脂會產生離油與揮發的狀況,在長時間使用下,需特別注意耐溫性要求一般品-負40~200度C特殊品-負30~1100度CQ&A時間謝謝大家參予