非功能性压敏胶在智能手机中的应用

李连春，邓湘华，吴 鹏（3M中国有限公司华南技术中心，广东 广州 510663）

非功能性压敏胶在智能手机中的应用

李连春，邓湘华，吴 鹏
（3M中国有限公司华南技术中心，广东 广州 510663）

智能手机组装过程中需要用到各种各样的胶带。介绍了组装过程中各种应用对胶带的要求并推荐了相关胶带。本文所述胶带均为非功能性压敏胶，即只起结构粘接功能，并无其它特殊功能。

智能手机；非功能性；压敏胶

智能手机已经成为人类日常生活中不可或缺的一部分。据IDC数据显示，2014年全球智能手机出货量达到13亿部，比2013年增长26.3%；预计2015年全球智能手机出货量达到14亿部，2018年智能手机的年出货量将达19亿。智能手机的各个部件在组装过程中需用到多种压敏胶，数量十分巨大。从功能上可以分为功能性压敏胶和非功能性压敏胶。前者指的是有特殊功能的压敏胶，比如导电，导热等，后者指的是主要起到结构粘接作用的压敏胶。本文主要介绍了非功能性压敏胶在智能手机中的应用。

1 手机镜片/触摸屏用保护膜

应用不同，对保护膜的要求也不同。如果是触摸屏出货保护，除了粘性合适外，要求保护膜的洁净度要高，自湿润和排气泡性能要好，即使经历各种老化条件也不易在玻璃或ITO表面留下痕迹。目前此类保护膜都以PET为基材，分别涂以丙烯酸压敏胶、有机硅压敏胶、聚氨酯压敏胶而制成。丙烯酸压敏胶本身湿润能力较差，需要外加增塑剂提高其湿润性能，但同时也降低了其内聚强度，因此在模切时容易掉粉，但价格较低；有机硅压敏胶湿润能力非常好，但由于其是由有机硅单体或预聚物通过缩聚反应得到，有机硅单体或预聚物反应若不完全，很容易在玻璃表面留下有机硅小分子，污染玻璃表面，有机硅小分子缓慢挥发或迁移，可能降低手机内部零部件的粘接效果。为了克服丙烯酸压敏胶和有机硅压敏胶各自的缺点，目前很多厂家正在开发聚氨酯压敏胶保护膜。聚氨酯压敏胶具有很高的内聚强度，对PET膜有很高的附着力，模切时不会从PET膜上脱落，聚氨酯保护膜在玻璃上反复贴合和撕除，也不会留残胶或痕迹，此外，聚氨酯压敏胶表面湿润速度与有机硅压敏胶相当，因此，聚氨酯胶保护膜是未来发展的趋势［1］。

如果是手机整机出货，需要立即贴上一层PET保护膜，保护手机屏幕在运输中免受污染，直到卖到消费者手中。这段时间都需要保护，通常会持续几个月甚至1年。这就要求保护膜稳定性高，长时间不留残胶，易排气泡，抗静电（其表面电阻在109Ω/in2左右），有一定的抗刮擦能力，要求透明度较高，雾度较小。

2 手机液晶模组用压敏胶

在液晶模组中也有压敏胶的应用，见图1。

图1 液晶模组结构图Fig.1 Structure of LCM

图1中的遮光胶带，用于粘接液晶玻璃与背光模组。要求有良好的遮光性能（遮光率在99.99%以上），粘接强度高，抗起翘性能好，即使经历各种老化条件后也能将液晶玻璃与背光模组牢固粘接在一起，并且在返修拆解时胶带保留在模组面以保证液晶玻璃完整。

反射片与塑料边框需用双面胶粘接，要求抗起翘性能和耐老化性能好，抗起皱能力强。

塑料边框与金属边框/底盘之间需用双面胶固定，要求粘接强度高，耐老化性能好。

3 手机镜片/触摸屏/模组/外壳粘接用压敏胶

将手机镜片或者触摸屏固定在外壳上（下文称为Lens bonding）对双面胶的性能要求很高。它要求手机整机组装后经历低温贮存（-40 ℃）、高温贮存（70 ℃）、高低温循环、高低温冲击、高温高湿、定向跌落及滚筒跌落后，触摸屏与外壳仍然粘接牢固，不会发生明显起翘、分离，触摸屏还要保持完好无损。由于触摸屏设计原因，有些ITO层的宽度与玻璃盖板的宽度相当，所以双面胶粘接的表面为机壳与ITO层；如果ITO层的宽度比玻璃盖板的宽度窄，双面胶粘接的表面为机壳与油墨层（见图2）。Lens bonding用胶带为了达到遮光效果，颜色一般要求为黑色，厚度一般为0.15～0.4 mm，通常为0.2 mm/0.25 mm/0.3 mm。就目前智能手机来说，Lens bonding胶带设计粘接窄边框宽度一般为0.8～1.5 mm，尺寸一般为4寸以上。粘接宽度越来越窄，而触摸屏的质量越来越重（单触摸屏的质量就达到20 g，再加上液晶模组的质量，总质量甚至达到40 g），对lens bonding胶带提出了更高的要求。

手机触摸屏与液晶模组的固定有些用OCA（光学透明胶）贴合，俗称“全贴合”，一般用于高端机，因为全贴合结构在触摸屏与模组之间不存在空气，会使画面的显示效果更好，但成本也较高。低端手机一般用框形的PU泡棉（厚度一般为0.4 mm以上）双面贴合薄型的PET双面胶（一般为0.05 mm厚，也有的在尝试0.03 mm厚度的产品）来固定触摸屏与液晶模组，俗称“口字胶”，成本较低，但显示效果一般。对口子胶来说，泡棉的压缩量不能太大。压缩量大，在受到压力时触摸屏容易接触到液晶模组，影响显示效果。而全贴合由于触摸屏与液晶模组用OCA贴合，不存在上述问题。由于机壳对液晶模组有保护作用，并且液晶模组的活动空间非常小，所以在经历老化及跌落测试时，液晶模组与触摸屏的粘接受到外力破坏较小，所以对粘接性能要求不高。

图2 TP常见结构及与壳体/液晶模组粘接示意图Fig.2 Schematic of common TP structure and bonding between TP and LCM

4 手机电池粘接用压敏胶

减薄厚度是手机结构设计的趋势，传统的插槽式电池固定方式已经不能满足结构设计的需要。用薄型双面胶将电池牢牢固定在中框上的方式被广泛使用。最初的要求是在经历各种老化条件和跌落测试后电池能与中框保持良好的粘接。采用传统双面胶的固定方式在返修时容易破坏电池，所以越来越多的手机厂商开始使用可拉伸移除胶带。

可拉伸移除胶带是采用特殊的弹性体为基材，2面涂压敏胶制成。它在保证良好粘接性能的前提下具有良好的抗拉伸性能。使用时先将胶带模切成预定的形状，将电池与中框粘接，并保留拉手。在拆卸时只需拉住拉手，沿一定方向缓慢拉伸就可以将胶带完全抽拉出来，由于没有了胶带的粘接，电池就可以在不损坏的情况下与中框分离，降低了成本。

图3 可拉伸移除胶带移除示意图Fig.3 Removing of stretch-releaseable tape

5 手机中其他应用的压敏胶

其他的应用包括摄像头镜片/FPC/泡棉/各种网纱/垫圈/石墨片/NFC/硅胶件等的粘接。摄像头镜片的粘接一般采用厚度为0.1 mm的PET双面胶，要求能通过各种老化测试及跌落测试；硅胶件用丙烯酸胶粘接，一般对粘性要求不是很强；FPC粘接要求粘性较高，因为FPC有时要弯折很大的角度再粘接，胶带受到很大的反弹力。泡棉/各种网纱/垫圈/石墨片/NFC的粘接要求基本相同，胶带一般比较薄（0.05 mm以下）；粘接泡棉时，由于对粘性要求不高，且为了粘贴时重工的需要，可以采用强弱胶3M 9415（粘性较强面：54 N/100 mm；粘性较弱面：5.4 N/100 mm）或9178（粘性较强面：90 N/100mm；粘性较弱面：20 N/100 mm），用粘性较强面粘接泡棉，较弱面粘接另一粘接面，需要重工时可以轻易将泡棉整体干净剥离，不会因为与另一粘接面粘性强于泡棉内聚力导致在剥离时泡棉内聚破坏，较难清理。

随着智能手机的无限变薄，有的客户要求双面胶带的厚度降低到50 µm以下，在厚度超薄的情况下维持较强的粘性。

6 结语

压敏胶在智能手机中有非常多的应用，而智能手机更新换代又非常快，所以必须紧跟智能手机设计的步伐，设计出能满足甚至超越客户期望的压敏胶新产品来满足客户的要求。

［1］邓湘华，李连春.保护材料在智能手机触控面板上的应用［J］.粘接，2014，35（12）:92-95.

Applications of non-functional pressure sensitives in smart phone

LI Lian-chun， DENG Xiang-hua， WU Peng
（South China Technical Center of 3M China Co.， Ltd.， Guangzhou， Guangdong 610663， China）

During the assembling process of the smart phones， we will use all sorts of tapes. The various applications requirements for the tapes during the assembling process of the smart phones were introduced and the relevant tapes were recommended. The tape adhesives described in this paper are all the non-functional pressure sensitive adhesives， they only play a role of bonding structure and do not have other special functions.

smart phone； non-functional； pressure sensitive tape

TQ 436+.3

A

1001-5922（2015）12-0089-03

2015-07-20

李连春（1980-），男，研究生，现从事胶带研究工作。E-mail：llli@mmm.com。