膠粘劑在手機鏡片粘接中的應用

李連春，吳 鵬

（3M中國有限公司華南技術中心，廣東 廣州 510663）

智能手機已經成為人類日常生活中不可或缺的一部分。據IDC數據顯示，2018年智能手機的年出貨量將達19億部。智能手機的各個部件在組裝過程中需用到多種膠粘劑，需求總量十分巨大。在這些應用中，手機鏡片與機殼的粘接對膠粘劑要求極高。本研究介紹了手機鏡片與外殼粘接的要求及應用中所需的各種膠粘劑。

1 手機鏡片粘接介紹

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

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

圖1 手機鏡片粘接示意圖Fig.1 Diagram of lens bonding

隨著人們對手機顯示面積及屏占比的要求越來越高，手機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。因為如果顯示面積變大，觸摸屏的質量就會越來越重（單觸摸屏的質量就要達到20 g，再加上液晶模組的質量，總質量甚至達到40 g左右），如圖3所示。

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

圖3 手機鏡片質量的變化Fig.3 Change of lens weight

2 手機鏡片粘接要求

由于手機鏡片與外界環境直接接觸，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。既要求手機整機組裝后經歷低溫貯存（-40 ℃）、高溫貯存（70℃）、高低溫循環（-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個循環）及滾動跌落（0.5 m或1 m跌落相應次數）后，鏡片與外殼仍然粘接牢固，不會發生明顯起翹、分離，鏡片還要保持完好無損。除了粘接可靠外，手機廠商還要求膠粘劑易返工移除。

3 手機鏡片粘接用膠粘劑

手機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。根據粘接寬度的不同，采用的膠粘劑方案也不同。當粘接寬度為3～4 mm時，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；當粘接寬度降低為2～3 mm時，部分機型因為受到機殼平整度的影響，PET膠帶已經無法抵抗屏幕起翹的應力和跌落時的沖擊，此時采用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，其主要原因是內聚力更好，保證了在跌落過程中不會內聚破壞，并且后者在返工時可以干凈移除，前者幾乎不能干凈移除；當粘接寬度降低為0.8～1.5 mm時，一般都采用PE泡棉雙面膠帶或VHB膠帶。對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。

當粘接寬度降低為0.4～0.6 mm甚至更窄時，膠帶通常不能抵抗屏幕起翹應力和跌落沖擊，此時一般采用PUR熱熔膠。PUR是濕氣固化反應性聚氨酯熱熔膠，其需要通過專門的點膠機，在加熱的狀態下點到機殼上，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，后續膠粘劑會繼續固化。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力，這就導致生產效率低下，手機廠商也都在積極尋找固化速度較快，初粘性較強的膠粘劑方案。

4 結語

智能手機中有非常多膠粘劑的應用，其中對鏡片的粘接要求相對最高，而智能手機更新換代又非常快，對粘接的要求也越來越高，所以必須緊跟智能手機設計的步伐，設計出能滿足甚至超越客戶期望的膠粘劑來達到鏡片粘接的要求。

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