2023-10-20 15:22:17 作者：邵建義

邵建義畢業于大連理工大學，獲博士學位?，F任德國好樂紫外技術貿易（上海）有限公司董事，總經理。

邵建義曾于德國帕德博恩大學機械系任博士后研究員，從事工業粘合劑的計算機模擬、仿真與實驗研究。其后，他一直活躍于膠黏劑行業。在這近20年的工作中，邵建義積累了大量而寶貴的工業粘合劑應用經驗。他深入耕耘不同的行業，包括微型揚聲器、CCM/VCM、觸摸屏、智能卡、RFID、汽車電子、醫療、光伏等。尤其對把UV膠水推廣到微型揚聲器行業，作出了不可磨滅的貢獻。在此期間，邵建義在不同行業成功開發完成了一系列重大項目，和40余家世界500強及國內外知名企業做過關于膠粘劑應用方面的培訓。

新能源汽車中要用到大量的傳感器、作動器、攝像頭等元器件

粘合劑，也被稱為黏合劑、粘接劑、膠粘劑等，俗稱膠水。史上第一種粘合劑是在石器時代發明的。在中世紀，凸版印刷的出現和書籍的首次批量生產引發了膠粘劑行業的興起。直到20世紀，膠粘劑才用于工業裝配。 

在現代工業中，粘合越來越多地替代傳統連接，成為小型化與輕量化元器件制造及裝配理想的連接工藝，并且非常經濟、高效。小型化更節約材料，也更節能，在輕量化結構設計中，粘接技術能夠可靠地連接大量不同的材料，這是其它連接技術無法企及的。如果沒有高科技粘合劑，當今工業電子設備以及汽車，醫療和消費電子行業的集成化和小型化將是不可想象的。

電子產品對新設計、新材料、新工藝的不斷追求，為工業粘合劑行業的迅猛發展提供了前所未有的機遇。工業粘合劑的應用范圍涵蓋領域從汽車制造、消費電子、航空航天到光電子學以及一般工業等。甚至有人認為，未來是粘接時代。

助力新能源汽車行業高質量發展

新能源電動汽車是未來汽車產業的主要方向，有助于解決能源、環境和城市交通問題。工業膠水在新能源汽車制造中扮演關鍵角色，提高整車密封性、降低噪音，同時支持輕量化和節能。

全球電動汽車粘合劑市場規模預計將大幅增長，從2019年的2.23億美元增至2024年的21.58億美元，年復合增長率高達57%。這表明工業粘合劑在電動汽車制造中的重要性不斷增加。

那么工業粘合劑對新能源汽車的安全性、可靠性和舒適性到底起到什么作用？它又是如何助力新能源汽車行業的高速、高質量發展？

工業粘合劑作為3D密封墊圈在汽車中的應用

工業粘合劑在激光雷達制造中不可或缺，如擺鏡和支架裝調、反射板軸加固等，確保汽車行業的可靠性。國際知名工業粘合劑供應商——德國Panacol公司專門針對擺鏡粘接的應用，開發了一款紫外光固化的高效工業粘合劑，即使通過1000小時的高溫存儲和低溫存儲，其強度衰減只有5%，保證激光雷達連接可靠性。

激光雷達的Rx探測器模塊對膠水粘接和玻璃要求高，同時在汽車的整個生命周期內，不能出現任何粘結失效問題，還要滿足IP67的防水等級，以及后面的氦氣氣密性測試。此外，后續的玻璃粘貼的平整度也都有嚴苛的要求，以此確保信號接收可靠。

此外，電動汽車掃描系統里旋轉電機的殼體需要使用膠水進行灌封，以應對不同材質和高溫，確保電機長期有效工作。

工業粘合劑粘接永磁電機中的磁鐵

激光雷達是一個復雜的系統單元，林林總總的需要用到膠水粘接或者密封的地方還很多。為了保證激光雷達的正常工作，提供超高性能的工業粘合劑是非常重要的任務。

另外，電動汽車的BDU（電池包斷路單元）需要高水平的防水密封，這一問題通常可以使用現場成型墊圈膠水來解決，從而提高了電池系統的可靠性。

在永磁電機上，磁鐵需要使用超強耐高溫膠水進行粘接，以應對振動和高溫工作條件。Panacol公司的高性能環氧膠St5858是一種可滿足這些要求的材料，對鋼和鋁的粘接強度超過34MPa，甚至在100度的高溫下，還有非常強的粘接牢度，確保了電機的可靠性和性能。

電動汽車的電池管理系統（BMS）是一個至關重要的模塊，它負責監控電池的各項狀態，如溫度和電壓。為了將這些關鍵信息傳輸到BMS，需要連接電池與BMS之間的各個組件。盡管這些組件之間的距離微小，但它們必須承受很高的電壓。如果不加以保護，可能會導致電池發生短路，從而引發嚴重問題。工業膠水在這一過程中發揮了至關重要的保護作用，但對其性能要求極高。首先，膠水必須能夠有效地防止電壓擊穿，因此需要具備高介電強度。其次，涂覆在組件上的膠水不能太厚，通常不得超過0.2毫米，并且必須確保膠水不會溢出。此外，膠水還需要滿足其他一系列要求，如與軟板材料具有高黏附強度、耐腐蝕和機械沖擊、不吸水、固化速度快等等。

通過這些應用，工業粘合劑為新能源汽車的制造和性能提升提供了關鍵支持。然而，這只是汽車上需要使用膠水的眾多部件之一。實際上，汽車中有許多不同的零部件都需要借助膠水來實現連接，其數量之多令人矚目。據估算，傳統燃油汽車大約使用二十公斤的膠水，而新能源汽車往往需要使用傳統汽車的兩到三倍膠量。因此，可以毫不夸張地說，工業粘合劑是新能源汽車的隱形英雄，它在默默地確保新能源汽車的安全性、舒適性和智能性方面發揮著不可或缺的作用。這種重要性在電動汽車行業的崛起中愈發凸顯出來。

工業粘合劑在表面貼裝中的各種應用

助力電子制造業騰飛

隨著電子制造業的迅速增長，工業粘合劑在這個領域變得越來越重要。技術進步給工業粘合劑帶來了更高的要求，也創造了機遇。

近年來，高科技技術如人工智能、5G、高性能計算、智能汽車和數據中心得到迅猛發展，為半導體行業帶來前所未有的機遇。電子產品變得更小、更輕、更強大，電路設計更復雜，能源管理更具挑戰性，這對半導體封裝提出了新的要求。

先進的半導體封裝已經成為提高半導體產品性能和降低功耗的關鍵。工業粘合劑在封裝工藝、效率、品質和可靠性方面發揮著重要作用。

新技術導致芯片尺寸增大、厚度減小、功率增加，這可能導致芯片在PCB板上出現彎曲或散熱問題。工業粘合劑供應商通過提升膠水的導熱性能，研發出導熱系數超過1 W/(m·K)的導熱貼片膠，解決了這些問題，提高了芯片的散熱能力，減少了彎曲問題。

好樂產品

高密度的先進封裝推動了2.5D、三維封裝、多芯片封裝和系統級封裝的發展。一級底填膠要求非常高，需要低粘度、低熱膨脹系數的膠水，以填充芯片之間的微小縫隙。

電子產品的高度集成化縮短了產業鏈，提高了生產效率，降低了成本。

針對晶圓級封裝，Panacol公司開發了一種專利技術——B&L技術簡化了復雜的鍵合過程，提高了生產效率。這是工業粘合劑對WLO（晶圓級光學元件）革命性地工藝升級的典型案例。

工業粘合劑在電子制造中扮演著關鍵角色，適應了不斷變化的技術和市場需求，為電子產品的發展提供了支持。

實際上，在WLO（晶圓級光學元件）技術中使用工業粘合劑的應用遠不止前面提到的那些。WLO的核心材料是光學級的工業粘合劑，晶圓級光學技術在不同領域迅速發展，包括MLA（微透鏡陣列）、NIL（納米壓印光刻）等。這些技術已經或將被廣泛應用在各個領域。 在汽車行業，這些技術應用于迎賓燈、HUD（抬頭顯示）技術、激光雷達、頭燈等；在消費電子領域，用于手機上的Face ID（面部識別）以及AR/VR設備上的光學部件；在醫療行業，用于內窺鏡、CT（電子計算機斷層掃描）、MRI（磁共振成像）等光學器件。所有這些應用都依賴于工業粘合劑，以創建光學微結構或透鏡來實現功能。

時代賦予內涵和外延

從上述分析可以看出，工業粘合劑作為一種連接方式，具有明顯的優勢，它不同于繁冗的機械連接，比如鉚接、螺紋連接、焊接等，它幾乎不占額外的空間，可以實現微型化、輕量化；粘接的速度快，有時UV膠僅需要一秒的時間，并且實現高強度連接；它可以把各種不同的材質，不同形狀和構造的零件連接起來，而且內應力小。其實，在現代電子制造業中，膠水的作用已經不限于簡單的物理連接，還包括加固、定位、保護、灌封、防水、絕緣、防腐蝕等等。不僅如此，有時候膠水本身也可以作為功能材料使用，比如除了粘接以外，還可以導電、導熱、阻尼、靜電屏蔽，或者作為光學材料使用，包括透光、導光、遮光、消光、散光等。正是由于這些優勢，工業粘合劑在現代制造業中必將更廣泛地替代其他連接工藝而發揮越來越大的作用。

好樂公司廠區圖

Panacol公司用于先進封裝中的underfill膠

當今技術的飛速發展，尤其是物聯網、大數據、云計算以及人工智能與制造業的不斷深度融合，以及政策層面的利好和人們對美好生活的不斷向往，使得新能源汽車行業和電子制造業必然會得到迅猛的發展。而現代科技的發展也賦予了工業粘合劑這一古老而傳統的連接方式全新的內涵和外延，使其完全突破了作為傳統連接方式的作用，正發揮著越來越多元化的不可替代的作用，助力我國工業和制造業的騰飛。

編輯：海洋