wiadomości o firmie Jak rozwiązać problem "pękania" w produkcji 3C? Kluczowa jest technologia UV z utwardzaniem w 5 sekund.

W dzisiejszym przemyśle produkcji elektroniki 3C (komputery, komunikacja i elektronika użytkowa) tempo iteracji jest niemal brutalne. Podczas gdy konsumenci cieszą się z nowego telefonu z cieńszym ekranem, bardziej elastycznym wyświetlaczem i węższymi ramkami, po drugiej stronie linii produkcyjnej inżynierowie mogą tracić sen z powodu wskaźnika wad wynoszącego jeden na milion.

Rewolucja materiałowa skupiona na technologii utwardzania UV jest w cichym toku. Kiedy "utwardzania w 5 sekund" przechodzi z koncepcji laboratoryjnej do rzeczywistości linii produkcyjnej, przynosi znacznie więcej niż tylko prędkość. Oznacza to, że konkurencja w produkcji 3C przesuwa się z "napędzanej designem" na "napędzaną materiałami i procesami", a technologia monomerów/oligomerów UV jest kluczową zmienną w tej transformacji.

W tradycyjnym montażu 3C, niezależnie od tego, czy chodzi o łączenie ekranów, pakowanie układów scalonych czy łączenie elementów konstrukcyjnych, główne procesy od dawna opierają się na "utwardzaniu termoutwardzalnym" lub "odparowywaniu rozpuszczalników". Utwardzanie termoutwardzalne (takie jak żywica epoksydowa) wymaga umieszczenia produktu w piecu i wypiekania go w określonej temperaturze (czasami nawet 80-150°C) przez dziesiątki minut, a nawet godzin. To ogromne wąskie gardło na zautomatyzowanych liniach produkcyjnych, gdzie liczy się każda sekunda. Nie tylko wydłuża czas cyklu produkcyjnego, ale także zajmuje znaczną ilość miejsca w fabryce (linia wypiekania) i zużywa ogromne ilości energii elektrycznej. Kleje na bazie rozpuszczalników opierają się na odparowywaniu rozpuszczalników; nie tylko czas utwardzania jest niekontrolowany, ale emitowane LZO (lotne związki organiczne) stanowią poważne zagrożenie dla środowiska.

Jeśli "powolność" jest jedynie problemem wydajności, to "pękanie" jest śmiertelnym problemem jakości. Bezpośrednią przyczyną "pękania" jest "naprężenie wewnętrzne" generowane podczas procesu utwardzania materiału. Podczas utwardzania termoutwardzalnego materiały przechodzą proces "ogrzewania-utwardzania-chłodzenia". Różne materiały (takie jak szkło, metal i plastik) mają bardzo różne współczynniki rozszerzalności cieplnej (CTE). Kiedy są one przymusowo połączone i schłodzone, nierównomierne kurczenie się jest równoznaczne z zasadzeniem "bomby zegarowej" wewnątrz materiału. W przypadku coraz bardziej wyrafinowanych produktów 3C, to naprężenie wewnętrzne jest katastrofalne.

Technologia utwardzania UV nie jest nową koncepcją, ale początkowo była stosowana głównie w polach o niskich wymaganiach, takich jak powłoki i tusze. Zastosowanie jej w precyzyjnej produkcji w przemyśle 3C stwarza wyzwanie rozwiązania "niemożliwego trójkąta" wymagającego prędkości, wytrzymałości i niskiego naprężenia. To jest podstawowa wartość tego rozwiązania.

Samo bycie szybkim nie wystarczy, aby nazwać to innowacją. Prawdziwy przełom tego rozwiązania "utwardzania w 5 sekund" tkwi w udoskonalonej formulacji "monomerów/oligomerów UV." Przemysł 3C wkracza w erę, w której "formulacja jest królem". Dawne materiały UV generalnie cierpiały na problemy takie jak "szybkie utwardzanie, ale kruche materiały" i "wysokie wskaźniki skurczu", co ograniczało ich zastosowanie w łączeniach konstrukcyjnych o wysokich wymaganiach dotyczących niezawodności. Problem "skłonności do pękania" wynika nie tylko z naprężeń termicznych, ale także z "naprężeń skurczowych podczas utwardzania". Nowa generacja rozwiązań monomerów/oligomerów UV osiąga równowagę między "niskim skurczem" a "wysoką wytrzymałością" poprzez projektowanie struktury molekularnej: Zastosowanie oligomerów funkcjonalnych: Użycie długołańcuchowych, elastycznych akrylanów poliuretanowych (PUA) lub innych zmodyfikowanych oligomerów jako "szkieletu", tworzą one strukturę sieciową o sztywności i elastyczności po utwardzeniu. To jak dodanie "prętów stalowych" i "włókien elastycznych" do cementu, dzięki czemu utwardzony materiał jest "wytrzymały, ale nie kruchy", zdolny do pochłaniania uderzeń i odporny na pękanie. Sztuka równoważenia specjalnych monomerów: Monomery są używane do regulacji lepkości i prędkości. Jednak tradycyjne monomery (takie jak HEMA) mają wysokie wskaźniki skurczu. Nowe podejście wykorzystuje specjalne monomery z wieloma grupami funkcyjnymi i wysokimi masami cząsteczkowymi, co znacznie zmniejsza wskaźnik skurczu objętościowego podczas utwardzania, zapewniając jednocześnie reaktywność.

To jest pewność stojąca za rozwiązaniem "utwardzania w 5 sekund": w ciągu 5 sekund robi ono więcej niż tylko "utwardza"; kończy proces precyzyjnego formowania z "niskim naprężeniem i wysoką wytrzymałością".

Od "5 sekund" do "dostosowywania," wyzwania pozostają: problem "strefy cienia": obszary nienarażone na działanie światła UV (takie jak wnętrze złożonych struktur) nie mogą się utwardzić. Doprowadziło to do rozwoju podwójnych systemów utwardzania, takich jak "UV + ciepło" i "UV + wilgoć", zwiększając złożoność procesu. Koszty materiałów: koszty badań i rozwoju oraz produkcji wysokowydajnych oligomerów i specjalnych monomerów są obecnie wyższe niż koszty tradycyjnych żywic epoksydowych. Bariery formulacyjne: formulacje materiałów różnią się znacznie w zależności od zastosowania (takie jak niskie wymagania dotyczące stałej dielektrycznej ekranów OLED i wymagania dotyczące odporności na upadki elementów konstrukcyjnych). To testuje głęboką integrację i możliwości współpracy między dostawcami materiałów a producentami 3C. Można przewidzieć, że przyszła konkurencja w przemyśle 3C nie będzie już konkurencją jednowymiarową. Ktokolwiek pierwszy opanuje i skontroluje te nowe materiały utwardzalne UV, będzie w stanie zbudować nie do pokonania fosę pod względem "wydajności", "niezawodności" i "innowacji w projektowaniu".