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電子與光通訊粘接劑的內應力
發布日期：2018-08-09
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核心提示：電子與光通訊粘接劑的內應力
粘接劑內應力將明顯降低粘接劑的粘接強度，粘接器件的彎曲、基板的形變以及器件和粘接劑由于吸潮或老化都會導致內應力的產生。
從微觀來分析，內應力是由于粘接劑與被粘接基材之間的物理性能的不同，比如膨脹系數、彈性模量、固化收縮率等。內應力的產生有很多來源，但主要是以下四點：
由于粘接劑或粘接界面處缺陷引起的應力集中;
粘接劑與被粘接基面間不同的膨脹系數(主要由粘接劑的固化溫度與使用溫度的不一致);
基板非熱引起的形變導致的應力;
粘接由于固化產生收縮導致的應力。
粘接劑合適的內應力控制可以得到高粘接強度和高可靠性：
局部應力：
局部應力集中可能由粘接劑和被粘接基材的不規則的空洞(voids)或缺陷造成，比如粘接的氣泡，粘接劑與粘接基材界面間未被驅趕干凈的空隙;這些缺陷通常是由于粘接劑對基體的潤濕不夠或者粘接劑自身微氣泡(比如雙組份粘接劑混合產生的氣泡由于離心脫泡而未能完全清除的微氣泡)
熱膨脹系數不一致的應力：
內應力最常遇到的是粘接劑與基材間的應力不匹配或差異過大，配方設計工程師對于固化溫度與實際日常使用溫度不同造成的應力必須特別考慮到。比如普通聚合物粘合劑和金屬基材的熱膨脹系數可以超過一個數量級，這意味著大多數粘接劑在溫度改變時將產生10倍數量級的位移差，因此必然會在界面間產生應力。
收縮率引起的應力：
幾乎所有的粘接劑在固化時都會發生收縮，有的是由于釋放溶劑或固化時揮發氣體(out gas)，即使是100%固體含量的反應型粘接劑也會因為液態時和固態是密度的差異而在固化過程中產生收縮(一般液體密度小于固化后的密度)。下面是常見100%反應型粘接劑的固化收縮率(不含填料時測定)：
丙烯酸酯粘接劑： 5-10%
厭氧膠： 6-9%
傳統環氧粘接劑： 3-5%
聚氨酯粘接劑： 2-4%
特殊改性環氧粘接劑： 1-3%
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