hakkında şirket haberleri 3C imalatında "çatlama" sorunu nasıl çözülür? 5 saniyelik kürleme yapan UV teknolojisi anahtar

Günümüzün 3C elektronik (bilgisayar, iletişim ve tüketici elektroniği) üretim endüstrisinde, yineleme hızı neredeyse acımasız. Tüketiciler daha ince ekranlı, daha esnek ekranlı ve daha dar çerçeveli yeni bir telefonu alkışlarken, üretim hattının diğer ucunda, mühendisler milyonda bir kusur oranı nedeniyle uykusuz kalabilirler.

UV kürleme teknolojisine odaklanan bir malzeme devrimi sessizce devam ediyor. "5 saniyelik kürleme" bir laboratuvar konseptinden üretim hattı gerçeğine geçtiğinde, sadece hızdan çok daha fazlasını getiriyor. Bu, 3C üretimindeki rekabetin "tasarım odaklı"dan "malzeme ve süreç odaklı"ya kaydığını ve UV monomer/oligomer teknolojisinin bu dönüşümdeki anahtar değişken olduğunu gösteriyor.

Geleneksel 3C montajında, ister ekran yapıştırma, ister çip paketleme veya yapısal bileşen yapıştırma olsun, ana akım süreçler uzun süredir "termoset" veya "solvent buharlaşması"na güvenmektedir. Termoset (epoksi reçine gibi), ürünü bir fırına yerleştirmeyi ve belirli bir sıcaklıkta (bazen 80-150°C kadar yüksek) onlarca dakika hatta saatlerce pişirmeyi gerektirir. Bu, her saniyenin önemli olduğu otomatik üretim hatlarında büyük bir darboğazdır. Sadece üretim döngüsü süresini uzatmakla kalmaz, aynı zamanda önemli miktarda fabrika alanı (pişirme hattı) kaplar ve muazzam miktarda elektrik tüketir. Solvent bazlı yapıştırıcılar, solvent buharlaşmasına bağlıdır; sadece kürleme süresi kontrol edilemez olmakla kalmaz, aynı zamanda yayılan VOC'ler (uçucu organik bileşikler) önemli bir çevresel tehlike oluşturur.

Eğer "yavaşlık" sadece bir verimlilik sorunuysa, o zaman "çatlama" ölümcül bir kalite sorunudur. "Çatlama"nın temel nedeni, malzeme kürleme süreci sırasında oluşan "iç gerilim"dir. Termosetleme sırasında, malzemeler "ısıtma-kürleme-soğutma" sürecinden geçer. Farklı malzemeler (cam, metal ve plastik gibi) çok farklı termal genleşme katsayılarına (CTE) sahiptir. Zorla birbirine yapıştırılıp soğutulduğunda, düzensiz büzülme, malzemenin içine bir "zaman bombası" yerleştirmeye eşdeğerdir. Giderek daha sofistike hale gelen 3C ürünleri için bu iç gerilim felaketlidir.

UV kürleme teknolojisi yeni bir kavram değildir, ancak başlangıçta öncelikle kaplamalar ve mürekkepler gibi düşük gereksinimli alanlarda kullanılmıştır. Bunu 3C endüstrisindeki hassas üretime uygulamak, talepkar hız, mukavemet ve düşük gerilimden oluşan "imkansız üçgeni" çözme zorluğunu sunar. Bu, bu çözümün temel değeridir.

Sadece hızlı olmak, onu inovasyon olarak adlandırmak için yeterli değildir. Bu "5 saniyelik kürleme" çözümünün gerçek atılımı, "UV monomerleri/oligomerleri"nin rafine edilmiş formülasyonunda yatmaktadır. 3C endüstrisi, "formülasyonun kral olduğu" bir döneme giriyor. Geçmişteki UV malzemeleri genellikle "hızlı kürleme ancak kırılgan malzemeler" ve "yüksek büzülme oranları" gibi sorunlardan muzdaripti, bu da yüksek güvenilirlik gereksinimleri olan yapısal yapıştırmalardaki uygulamalarını sınırlıyordu. "Çatlamaya eğilimli" sorunu sadece termal gerilimden değil, aynı zamanda "kürleme büzülme gerilimi"nden de kaynaklanmaktadır. Yeni nesil UV monomer/oligomer çözümleri, moleküler yapı tasarımı yoluyla "düşük büzülme" ve "yüksek tokluk" arasında bir denge sağlar: Fonksiyonel oligomerlerin uygulanması: Uzun zincirli, esnek poliüretan akrilat (PUA) veya diğer modifiye oligomerleri "iskelet" olarak kullanarak, kürlendikten sonra hem sertlik hem de esneklik içeren bir ağ yapısı oluştururlar. Bu, kürlenmiş malzemeyi "sert ama kırılgan olmayan", darbeyi emebilen ve çatlamaya karşı dirençli hale getirerek çimentoya "çelik çubuklar" ve "elastik lifler" eklemek gibidir. Özel monomerleri dengeleme sanatı: Monomerler, viskoziteyi ve hızı ayarlamak için kullanılır. Ancak, geleneksel monomerler (HEMA gibi) yüksek büzülme oranlarına sahiptir. Yeni yaklaşım, kürleme sırasında hacim büzülme oranını büyük ölçüde azaltırken reaktiviteyi sağlayan çoklu fonksiyonel gruplara ve yüksek moleküler ağırlıklara sahip özel monomerler kullanır.

Bu, "5 saniyelik kürleme" çözümünün arkasındaki güvendir: 5 saniye içinde, sadece "sertleşmekle" kalmaz; "düşük gerilim ve yüksek tokluk" ile hassas bir kalıplama işlemini tamamlar.

"5 saniyeden" "özelleştirmeye" kadar, zorluklar devam ediyor: "gölge bölge" sorunu: UV ışığına maruz kalmayan alanlar (karmaşık yapıların iç kısımları gibi) kürlenemez. Bu, "UV + ısı" ve "UV + nem" gibi çift kürleme sistemlerinin geliştirilmesine yol açarak süreç karmaşıklığını artırır. Malzeme maliyetleri: yüksek performanslı oligomerlerin ve özel monomerlerin Ar-Ge ve üretim maliyetleri şu anda geleneksel epoksi reçinelerinkinden daha yüksektir. Formülasyon engelleri: malzeme formülasyonları, uygulamaya bağlı olarak büyük ölçüde değişir (OLED ekranların düşük dielektrik sabiti gereksinimleri ve yapısal bileşenlerin düşme direnci gereksinimleri gibi). Bu, malzeme tedarikçileri ve 3C üreticileri arasındaki derin entegrasyon ve işbirliğine dayalı geliştirme yeteneklerini test eder. 3C endüstrisindeki gelecekteki rekabetin artık tek boyutlu bir rekabet olmayacağı öngörülebilir. Bu yeni UV ile kürlenebilir malzemeleri ilk önce kim ustalaşır ve kontrol ederse, "verim", "güvenilirlik" ve "tasarım inovasyonu" açısından aşılmaz bir hendek inşa edebilecektir.