Unternehmensnachrichten über Wie man das "Knacken"-Problem in der 3C-Fertigung löst? UV-Technologie mit 5-Sekunden-Aushärtung ist der Schlüssel

In der heutigen 3C-Elektronikindustrie (Computer, Kommunikation und Unterhaltungselektronik) ist das Iterationstempo fast brutal. Während sich die Verbraucher über ein neues Telefon mit dünnerem Bildschirm, flexiblerem Display und schmaleren Rändern freuen, könnten auf der anderen Seite der Produktionslinie Ingenieure über eine Fehlerquote von eins zu einer Million schlaflose Nächte verbringen.

Eine Materialrevolution, die sich auf die UV-Härtungstechnologie konzentriert, ist im Gange. Wenn "5-Sekunden-Aushärtung" von einem Laborkonzept zur Realität in der Produktionslinie wird, bringt es weit mehr als nur Geschwindigkeit. Dies bedeutet, dass sich der Wettbewerb in der 3C-Fertigung von "designorientiert" zu "material- und prozessorientiert" verlagert, und die UV-Monomer-/Oligomer-Technologie ist die Schlüsselvariable in dieser Transformation.

In der traditionellen 3C-Montage, sei es beim Verkleben von Bildschirmen, beim Chip-Packaging oder beim Verkleben von Strukturkomponenten, haben sich Mainstream-Prozesse lange auf "wärmehärtende" oder "Lösungsmittelverdunstung" verlassen. Wärmehärtung (wie z. B. Epoxidharz) erfordert, dass das Produkt in einen Ofen gelegt und bei einer bestimmten Temperatur (manchmal bis zu 80-150 °C) für Dutzende von Minuten oder sogar Stunden gebacken wird. Dies ist ein riesiger Engpass in automatisierten Produktionslinien, bei denen jede Sekunde zählt. Es verlängert nicht nur die Produktionszykluszeit, sondern beansprucht auch eine erhebliche Menge an Fabrikfläche (Backstraße) und verbraucht enorme Mengen an Strom. Klebstoffe auf Lösungsmittelbasis basieren auf der Lösungsmittelverdunstung; nicht nur die Aushärtezeit ist unkontrollierbar, sondern die emittierten VOCs (flüchtige organische Verbindungen) stellen eine erhebliche Umweltgefahr dar.

Wenn "Langsamkeit" nur ein Effizienzproblem ist, dann ist "Rissbildung" ein fatales Qualitätsproblem. Die Ursache für "Rissbildung" liegt in der "Eigenspannung", die während des Materialaushärtungsprozesses erzeugt wird. Während der Wärmehärtung durchlaufen Materialien einen Prozess des "Erhitzens-Aushärtens-Abkühlens". Verschiedene Materialien (wie Glas, Metall und Kunststoff) haben stark unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten (WAK). Wenn sie zwangsweise miteinander verbunden und abgekühlt werden, entspricht ungleichmäßiges Schrumpfen dem Pflanzen einer "Zeitbombe" im Inneren des Materials. Für immer ausgefeiltere 3C-Produkte ist diese Eigenspannung katastrophal.

Die UV-Härtungstechnologie ist kein neues Konzept, wurde aber zunächst hauptsächlich in Bereichen mit geringen Anforderungen wie Beschichtungen und Tinten eingesetzt. Die Anwendung in der Präzisionsfertigung in der 3C-Industrie stellt die Herausforderung dar, das "unmögliche Dreieck" aus anspruchsvoller Geschwindigkeit, Festigkeit und geringer Spannung zu lösen. Dies ist der Kernwert dieser Lösung.

Nur schnell zu sein, reicht nicht aus, um es Innovation zu nennen. Der eigentliche Durchbruch dieser "5-Sekunden-Aushärtung"-Lösung liegt in der raffinierten Formulierung von "UV-Monomeren/Oligomeren." Die 3C-Industrie tritt in eine Ära ein, in der "Formulierung König ist". Frühere UV-Materialien litten im Allgemeinen unter Problemen wie "schnelle Aushärtung, aber spröde Materialien" und "hohe Schrumpfungsraten", was ihre Anwendung in Strukturverklebungen mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen einschränkte. Das Problem der "Rissbildung" resultiert nicht nur aus thermischer Spannung, sondern auch aus "Aushärtungsschrumpfungsspannung". Die neue Generation von UV-Monomer-/Oligomer-Lösungen erreicht durch Molekülstrukturdesign ein Gleichgewicht zwischen "geringem Schrumpf" und "hoher Zähigkeit": Die Anwendung von funktionellen Oligomeren: Durch die Verwendung von langkettigem, flexiblem Polyurethanacrylat (PUA) oder anderen modifizierten Oligomeren als "Gerüst" bilden sie nach dem Aushärten eine Netzwerkstruktur mit sowohl Steifigkeit als auch Flexibilität. Dies ist wie das Hinzufügen von "Stahlstangen" und "elastischen Fasern" zu Zement, wodurch das ausgehärtete Material "zäh, aber nicht spröde" wird, in der Lage ist, Stöße zu absorbieren und Rissbildung zu widerstehen. Die Kunst des Ausbalancierens spezieller Monomere: Monomere werden verwendet, um die Viskosität und Geschwindigkeit anzupassen. Traditionelle Monomere (wie HEMA) weisen jedoch hohe Schrumpfungsraten auf. Der neue Ansatz verwendet spezielle Monomere mit mehreren funktionellen Gruppen und hohen Molekulargewichten, wodurch die Volumenschrumpfungsrate während der Aushärtung stark reduziert und gleichzeitig die Reaktivität sichergestellt wird.

Dies ist das Vertrauen hinter der "5-Sekunden-Aushärtung"-Lösung: Innerhalb von 5 Sekunden tut sie mehr als nur "aushärten"; sie vollendet einen Präzisionsformprozess mit "geringer Spannung und hoher Zähigkeit".

Von "5 Sekunden" bis "Anpassung" bleiben Herausforderungen bestehen: das "Schattenzonen"-Problem: Bereiche, die keinem UV-Licht ausgesetzt sind (z. B. das Innere komplexer Strukturen), können nicht aushärten. Dies hat zur Entwicklung von Doppelhärtungssystemen wie "UV + Wärme" und "UV + Feuchtigkeit" geführt, was die Prozesskomplexität erhöht. Materialkosten: Die F&E- und Produktionskosten von Hochleistungs-Oligomeren und Spezialmonomeren sind derzeit höher als die von traditionellen Epoxidharzen. Formulierungsbarrieren: Materialformulierungen variieren stark je nach Anwendung (z. B. die Anforderungen an die niedrige Dielektrizitätskonstante von OLED-Bildschirmen und die Anforderungen an die Tropfbeständigkeit von Strukturkomponenten). Dies testet die tiefe Integration und die kollaborativen Entwicklungskapazitäten zwischen Materiallieferanten und 3C-Herstellern. Es ist absehbar, dass der zukünftige Wettbewerb in der 3C-Industrie kein eindimensionaler Wettbewerb mehr sein wird. Wer diese neuen UV-härtbaren Materialien zuerst beherrschen und kontrollieren kann, wird in Bezug auf "Ausbeute", "Zuverlässigkeit" und "Designinnovation" einen unüberwindbaren Burggraben errichten können.