您的位置:
首页 > 行业动态 > 详情
如何根据材料玻璃化转变温度(Tg)选择烤箱参数?
2025-04-01

在无尘环境下,UV固化和热固化胶水的性能差异显著,而**玻璃化转变温度(Tg**是选择烤箱参数的核心依据之一。以下是详细对比与参数选择策略:


一、UV固化 vs. 热固化胶水的无尘环境性能对比

特性UV固化胶水热固化胶水
固化机理紫外线引发光敏剂聚合(自由基/阳离子)热能引发交联反应(环氧/硅胶/丙烯酸)
固化速度秒级(1~60秒)分钟至小时级(10min~2h)
无尘环境需求需透明载具(如石英托盘)透光需控尘,避免颗粒附着未固化表面
温度敏感性低温固化(25~80℃),适合热敏感元件高温(80~250℃),可能引发热应力
深固化能力受限(仅表层易固化,深部需分次照射)均匀(热传导可穿透整个胶层)
Tg范围通常较低(50~120℃)较宽(-40~300℃),取决于材料配方
典型应用光学器件(镜头粘接)、柔性电子芯片封装、PCB灌封、结构粘接


无尘环境下存在哪些关键性的差异

颗粒污染风险:UV固化需开放照射,需局部无尘(仅照射区域);热固化在密闭烤箱内,需全局无尘(全腔体洁净)。

工艺兼容性:UV胶对基材透光性有要求(如玻璃、PET),热固化无此限制。

 

二、根据玻璃化转变温度(Tg)选择烤箱参数

Tg是聚合物从玻璃态转变为高弹态的温度,直接影响固化后材料的机械性能和耐温性。参数选择需分阶段考虑:

1. 固化温度设定原则:固化温度应高于Tg以充分交联,但低于材料分解温度(Td

Tg材料(Tg < 80℃):如柔性电子用UV胶(Tg≈50℃),烤箱参数:**60~80℃**辅助加热(加速UV固化),避免超过Tg过多导致胶体软化。

中高Tg材料(Tg 80~150℃):如环氧封装胶(Tg≈120℃),需130~150℃固化(比Tg10~30℃),确保完全交联。

超高Tg材料(Tg > 200℃):如聚酰亚胺(Tg≈250℃),需260~280℃固化(需氮气保护防氧化)。

2. 升温/降温速率

Tg材料:升温速率宜慢(1~3℃/min),防止热冲击导致胶体流动或基板变形。

Tg材料:可适当加快(5~10℃/min),但需配合惰性气氛(如N₂)减少热氧化。

3. 恒温时间

经验公式:恒温时间 ≈ (胶厚/热扩散系数)× 安全系数例如:1mm厚环氧胶(Tg=110℃),150℃下需30~60分钟(确保中心层达到Tg以上)。

4. 冷却控制

高于Tg时:缓慢冷却(2~5℃/min),减少内应力(尤其对BGA封装等多层结构)低于Tg时:可自然冷却。

 

三、无尘烤箱的适配性优化

UV固化辅助加热:在无尘烤箱中集成UV灯模块(波长365nm/395nm),同时保持Class 100洁净度,适合混合固化(UV+热)。

热固化胶水的烤箱选型:低Tg胶水:选择低温烤箱(≤100℃+高精度控温(±0.5℃),避免过热失效。

Tg胶水:需高温烤箱(≥200℃+快速气氛置换(如N₂ purge)。

防污染设计:UV固化:使用防静电石英托盘减少粉尘吸附。

热固化:烤箱内壁用纳米涂层防胶水残留。