電子膠黏劑在電子元器件封裝、電路板防護等場景中廣泛應用，但氣泡的出現(xiàn)是粘合劑應用中一個常見的棘手問題，它們對粘接強度、絕緣性能及產(chǎn)品可靠性和外觀質是的影響是深遠的。接下來，研泰膠粘劑應用工程師將結合實際應用場景，淺析氣泡產(chǎn)生原因并提出針對性預防措施。

一、電子膠黏劑有氣泡的后果

在某些行業(yè)中，特別是那些需要精準配比樹脂和固化劑的領域，電子膠黏劑氣泡的存在是較為嚴重的，殘留的空氣會干擾化學反應，導致固化不完全，進而降低粘接力。這種情況不僅影響功能性，還可能在外觀上造成嚴重問題，尤其是透明或裝飾性要求較高的應用中，氣泡會顯著降低產(chǎn)品的美觀。

氣泡不僅僅是視覺,上的瑕疵，它們從結構上來說可能會形成空隙，顯著降低接頭的承載能力，削弱粘接強度，尤其在航空航天或醫(yī)療設備等對安全性要求極高的領域尤為嚴重。氣泡會在機械載荷或溫度變化下集中應力，使得接頭更容易發(fā)生失效。

此外，氣泡的存在會占據(jù)粘合劑的空間，減少其覆蓋率，導致粘接不均勻，進而影響氣密性或水密性，造成密封性能下降，最終增加生產(chǎn)成本。氣泡引起的缺陷可能需要返工或更換，并采取額外的質量控制措施，這不僅耗費時間和成本，還會影響產(chǎn)品的耐用性和功能性。因此，預防氣泡對于確保產(chǎn)品的質量和性能至關重要。

二、電子膠黏劑產(chǎn)生氣泡的原因

理解氣泡的形成機制是解決問題的第一步。常見的氣泡來源包括以下幾個方面:

1. 操作工藝缺陷

攪拌引入空氣：雙組分膠黏劑混合時，若采用木質或紙質容器，其表面微孔會吸附空氣并混入膠液。手工攪拌速度不均或方向反復改變，會加劇空氣卷入。例如，環(huán)氧樹脂類膠黏劑在高速攪拌下，粘度驟增導致氣泡難以逸出。

固化條件失控：固化速度過快時，膠體內(nèi)部產(chǎn)生劇烈放熱反應，溫度梯度導致氣泡膨脹。以硅膠灌封膠為例，固化收縮率超過3%時，內(nèi)部應力易撕裂膠體結構形成孔洞。

2. 材料體系缺陷

化學助劑相容性差：增塑劑、表面活性劑等助劑若與基體樹脂相容性不足，會形成獨立相區(qū)并包裹空氣。例如，過量添加DOP增塑劑可使膠體粘度降低，但同時增加氣泡穩(wěn)定性。

水分參與反應：當固化劑與水分接觸時，會發(fā)生水解反應生成氣體。如異氰酸酯類固化劑遇水即釋放CO?，導致膠體表面形成直徑超1mm的宏觀氣泡。

3. 環(huán)境因素干擾

溫濕度波動：膠黏劑在25℃以上環(huán)境中，溶劑揮發(fā)速率提升30%，易形成孔隙。當相對濕度超過60%時，空氣中的水分子會滲入膠體內(nèi)部。

基材表面污染：金屬基材表面殘留的脫模劑、油污等污染物，會與膠黏劑發(fā)生界面反應。例如，鋁基板表面氟化物殘留可使粘接強度下降40%，并伴隨氣泡生成。

三、預防電子膠黏劑氣泡的有效方法

預防氣泡的最佳方法是從源頭控制，確保整個粘合過程符合最佳實踐:

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確保粘接表面清潔、干燥、無污染(如油脂、灰塵和水分)。表面不平整或多孔的材料應進行處理或涂底漆，以確保粘合劑能夠在光滑、均勻的表面上有效粘接。良好的表面準備可以最大程度減少氣泡的形成。

控制環(huán)境因素

存儲、混合和應用時要控制溫度和濕度。避免極端的溫度波動，以防氣泡膨脹;高濕度環(huán)境下使用的粘合劑應特別注意避免與水分反應，最好在溫控和濕控環(huán)境中操作。

涂抹技巧的優(yōu)化

涂抹粘合劑時，要避免劇烈攪拌或搖見容器，這樣會引入空氣。使用精密分配工具和可控速度的設備有助于減少氣泡的滯留。涂抹時采用鋸齒狀或中心珠狀圖案可以幫助粘合劑均勻分布，減少氣泡積聚的機會。

合理的固化時間

提供足夠的固化時間，避免在固化過程中施加過多壓力或夾緊，這可能導致空氣被吸入粘接接頭。確保粘合劑完全固化后再施加外力，能夠有效降低氣泡引起的缺陷。

靜態(tài)混合噴嘴的使用

帶有靜態(tài)混合噴嘴的膠筒能夠精確混合和分配粘合劑，確保成分的正確比例和徹底混合，從而減少空氣滯留的可能。

此外，提供足夠的固化時間也至關重要。在粘合劑完全固化之前施加壓力或夾緊粘合劑可能會在粘合劑收縮時將空氣吸入接頭，導致接頭變脆弱。提供足夠的固化時間可確保粘合牢固、無氣泡。

為了進一步降低氣泡風險，帶有靜態(tài)混合噴嘴的膠筒設計用于精確混合和分配膠粘劑。這些噴嘴可確保在涂抹膠粘劑時成分比例正確且混合徹底，從而降低空氣滯留的可能性。

如何去除混合膠粘劑中的氣泡

即使在小心操作的情況下，氣泡的出現(xiàn)也是難以完全避免的。幸運的是，有幾種有效的技術可以幫助去除這些氣泡:

加熱

對混合物進行溫和加熱可以促使滯留的空氣膨脹并上升到表面，從而加速氣泡的逸出。加熱適用于那些耐高溫的粘合劑。

振動臺

通過振動臺處理粘合劑，可以使氣泡上升到表面并破裂。此方法適合大批量的粘合劑處理

真空窒

真空室是去除氣泡的高效方法，尤其適用于精密應用。通過降低氣壓，空氣會膨脹并逸出，從而去除氣泡。

四、典型應用場景解決方案

1. 汽車電子模塊灌封

問題特征：IGBT模塊封裝中，因功率器件發(fā)熱導致膠體局部固化異常。

解決方案：采用導熱系數(shù)2.0W/(m·K)的氮化鋁填充環(huán)氧膠，配合-0.09MPa真空灌封工藝，使氣泡率降低。

2. 5G基站PCB防護

問題特征：高頻電路對介電常數(shù)穩(wěn)定性要求高，氣泡導致信號衰減超標。

解決方案：使用UV-濕氣雙重固化硅膠，先經(jīng)365nm LED照射10s完成初步定位，再在60℃/2h條件下完成深度固化，使介電損耗角正切值穩(wěn)定在0.002以下。

3. 消費電子防水密封

問題特征：可穿戴設備對密封膠體柔韌性要求高，常規(guī)膠體易產(chǎn)生應力裂紋。

解決方案：采用端羥基聚丁二烯基聚氨酯膠，通過添加5%納米二氧化硅增韌，使斷裂伸長率提升至300%，同時配合超聲波輔助脫泡技術，將氣泡缺陷率控制在0.5%以內(nèi)。

總之，電子膠黏劑氣泡問題是粘合劑應用中的常見挑戰(zhàn)，通過材料選擇、工藝優(yōu)化、環(huán)境控制的協(xié)同作用，可系統(tǒng)解決電子膠黏劑氣泡問題。即使出現(xiàn)氣泡通過加熱、振動或真空技術也能有效去除，確保粘合劑的性能和外觀達到最佳效果。通過采取這些預防和處理措施，可以大大提高產(chǎn)品的質量和生產(chǎn)效率，降低因氣泡引起的返工和成本。更多關于電子膠黏劑應用粘接知識請持續(xù)關注研泰化學官網(wǎng)。