李連春，吳 鵬

（3M中國(guó)有限公司華南技術(shù)中心，廣東 廣州 510663）

智能手機(jī)已經(jīng)成為人類日常生活中不可或缺的一部分。據(jù)IDC數(shù)據(jù)顯示，2018年智能手機(jī)的年出貨量將達(dá)19億部。智能手機(jī)的各個(gè)部件在組裝過(guò)程中需用到多種膠粘劑，需求總量十分巨大。在這些應(yīng)用中，手機(jī)鏡片與機(jī)殼的粘接對(duì)膠粘劑要求極高。本研究介紹了手機(jī)鏡片與外殼粘接的要求及應(yīng)用中所需的各種膠粘劑。

1 手機(jī)鏡片粘接介紹

手機(jī)鏡片粘接就是將手機(jī)鏡片或者觸摸屏通過(guò)膠粘劑固定在外殼上。粘接示意如圖1所示。

由于觸摸屏設(shè)計(jì)原因，有些ITO層（氧化銦錫）的寬度與玻璃蓋板的寬度相當(dāng)，所以粘接的表面為機(jī)殼與ITO層（A）；如果ITO層的寬度比玻璃蓋板的寬度窄，粘接的表面為機(jī)殼與油墨層（B）[1]。機(jī)殼的材料從最初的PC，PC加玻纖，鎂鋁合金與PC模內(nèi)注塑，到鎂鋁合金與PA模內(nèi)注塑，表面狀況發(fā)生了較大變化，比如表面能、表面粗糙度等都會(huì)對(duì)粘接效果產(chǎn)生較大影響。Lens油墨一般采用丙烯酸酯類，但不同的配方設(shè)計(jì)導(dǎo)致表面能有較大差別。ITO層為防止污染一般會(huì)進(jìn)行表面處理，表面能較低，導(dǎo)致較難粘接。

圖1 手機(jī)鏡片粘接示意圖Fig.1 Diagram of lens bonding

隨著人們對(duì)手機(jī)顯示面積及屏占比的要求越來(lái)越高，手機(jī)鏡片粘接寬度從最初的3～4 mm, 減小到目前的0.4～0.6 mm，甚至有的廠家在研究0.4 mm以下的方案，如圖2所示。因?yàn)槿绻@示面積變大，觸摸屏的質(zhì)量就會(huì)越來(lái)越重（單觸摸屏的質(zhì)量就要達(dá)到20 g，再加上液晶模組的質(zhì)量，總質(zhì)量甚至達(dá)到40 g左右），如圖3所示。

圖2 手機(jī)鏡片粘接寬度的變化Fig.2 Change of lens bonding width

圖3 手機(jī)鏡片質(zhì)量的變化Fig.3 Change of lens weight

2 手機(jī)鏡片粘接要求

由于手機(jī)鏡片與外界環(huán)境直接接觸，容易受到各種外界力的作用，所以鏡片粘接用的膠粘劑要求極高。既要求手機(jī)整機(jī)組裝后經(jīng)歷低溫貯存（-40 ℃）、高溫貯存（70℃）、高低溫循環(huán)（-40～70 ℃）、高低溫沖擊（-40～70 ℃）、高溫高濕（60 ℃，90%）、定向跌落（1 m或1.5 m高度，6面4角2個(gè)循環(huán)）及滾動(dòng)跌落（0.5 m或1 m跌落相應(yīng)次數(shù)）后，鏡片與外殼仍然粘接牢固，不會(huì)發(fā)生明顯起翹、分離，鏡片還要保持完好無(wú)損。除了粘接可靠外，手機(jī)廠商還要求膠粘劑易返工移除。

3 手機(jī)鏡片粘接用膠粘劑

手機(jī)鏡片粘接用膠粘劑一般有遮光的要求，所以顏色一般為黑色。根據(jù)粘接寬度的不同，采用的膠粘劑方案也不同。當(dāng)粘接寬度為3～4 mm時(shí)，一般采用PET雙面膠帶就可滿足要求。PET雙面膠帶粘性較好，成本較低，容易模切；當(dāng)粘接寬度降低為2～3 mm時(shí)，部分機(jī)型因?yàn)槭艿綑C(jī)殼平整度的影響，PET膠帶已經(jīng)無(wú)法抵抗屏幕起翹的應(yīng)力和跌落時(shí)的沖擊，此時(shí)采用PE泡棉雙面膠帶或VHB膠帶比較好，因2者都具有較好的緩沖能力，而后者比前者具有更好的抗跌落能力，其主要原因是內(nèi)聚力更好，保證了在跌落過(guò)程中不會(huì)內(nèi)聚破壞，并且后者在返工時(shí)可以干凈移除，前者幾乎不能干凈移除；當(dāng)粘接寬度降低為0.8～1.5 mm時(shí)，一般都采用PE泡棉雙面膠帶或VHB膠帶。對(duì)以上采用的膠帶方案，厚度一般要求為0.15～0.4 mm，通常為0.15 mm/0.2 mm/0.25 mm/0.3 mm/0.4mm。

當(dāng)粘接寬度降低為0.4～0.6 mm甚至更窄時(shí)，膠帶通常不能抵抗屏幕起翹應(yīng)力和跌落沖擊，此時(shí)一般采用PUR熱熔膠。PUR是濕氣固化反應(yīng)性聚氨酯熱熔膠，其需要通過(guò)專門的點(diǎn)膠機(jī)，在加熱的狀態(tài)下點(diǎn)到機(jī)殼上，吸收濕氣,再貼合屏幕,隨后放入壓合制具中保壓2～4 h，這才算初步粘接完成，后續(xù)膠粘劑會(huì)繼續(xù)固化。由于PUR膠的初粘性較低，需要放入制具中保壓才能抵抗屏幕起翹應(yīng)力，這就導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下，手機(jī)廠商也都在積極尋找固化速度較快，初粘性較強(qiáng)的膠粘劑方案。

4 結(jié)語(yǔ)

智能手機(jī)中有非常多膠粘劑的應(yīng)用，其中對(duì)鏡片的粘接要求相對(duì)最高，而智能手機(jī)更新?lián)Q代又非?？?，對(duì)粘接的要求也越來(lái)越高，所以必須緊跟智能手機(jī)設(shè)計(jì)的步伐，設(shè)計(jì)出能滿足甚至超越客戶期望的膠粘劑來(lái)達(dá)到鏡片粘接的要求。

[1]李連春,鄧湘華,吳鵬.非功能性壓敏膠在智能手機(jī)中的應(yīng)用[J].粘接,2015,36(12):89-91.