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本文簡要介紹了UV LED 紫外光固化技術(shù)以及該項(xiàng)技術(shù)在電子行業(yè)粘合和涂裝應(yīng)用領(lǐng)域的諸多優(yōu)勢。產(chǎn)品制造商、設(shè)備制造商和化學(xué)制劑配制商閱讀本文后可以了解 UV LED 紫外光固化技術(shù)的優(yōu)勢并知道如何在制造工藝過程中應(yīng)用 UV LED 紫外光固化技術(shù)。本文以下章節(jié)展示的具體示例包括制造商如何使用UV LED 紫外光固化技術(shù)制造觸摸屏、移動(dòng)電話、微型揚(yáng)聲器和磁盤驅(qū)動(dòng)器等產(chǎn)品。

背景

紫外線（UV）光固化技術(shù)是通過利用紫外線能量將液體變?yōu)楣腆w的一種光致聚合作用過程。如圖1所示，吸收了紫外線能量之后，光引發(fā)劑（PI）將產(chǎn)生自由基，該自由基通過聚合反應(yīng)過程引發(fā)與粘合劑（單體和低聚物）的交聯(lián)反應(yīng)，從而固化或凝固油墨、涂料或粘合劑，而上述整個(gè)過程通常只需在短短數(shù)秒鐘內(nèi)就可以完成。

 紫外線光固化技術(shù)光聚合作用過程

自1960年最初推出之后，今天眾多制造商已經(jīng)在各應(yīng)用領(lǐng)域廣泛使用紫外線光固化技術(shù)， 包括平面藝術(shù)印刷到汽車前照燈涂層等等。事實(shí)上，紫外線光固化技術(shù)市場仍將不斷增長，且由于其具備更高的生產(chǎn)效率、更優(yōu)異的質(zhì)量和性能，以及更好的環(huán)境效益價(jià)值，因此取代了水基和溶劑基熱干燥工藝技術(shù)。

傳統(tǒng)上而言，大多數(shù)的紫外線光固化技術(shù)通過在離子化氣體（通常為汞）室內(nèi)產(chǎn)生電弧以 激發(fā)原子，然后原子發(fā)生衰變，從而產(chǎn)生能夠生成紫外線能量的弧光燈，向外發(fā)射光子。發(fā)射的光子涵蓋范圍廣泛的光譜，包括一些紅外線和可見光，如圖2所示。但是，通常只有 約20％的光譜對于紫外線光固化工藝過程來說是有用的。

 汞燈與紫外線 LED 燈的光譜分布比較

UV LED 紫外光固化技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)

UV LED是一種針對紫外線固化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)光二極管，這種二極管能以一種完全不同的方式產(chǎn)生紫外線能量。當(dāng)電流或電子移動(dòng)通過稱為二極管的半導(dǎo)體器件時(shí)，它將以光子的 形式向外發(fā)射能量。二極管中使用的具體材料決定了這些光子的波長。如果使用紫外線發(fā) 光二極管，其輸出波長范圍通常很窄+/-10nm。上圖2中顯示了一臺(tái)395nm紫外線LED燈與一臺(tái)典型的汞燈的波長輸出比較情況。值得注意的是，圖2中顯示的紫外線LED燈和汞燈在 輸出強(qiáng)度和波長之間的差異對于理解紫外線光固化工藝過程是十分關(guān)鍵的。

UV LED 紫外光固化技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用已有超過十多年的歷史。然而，其獨(dú)特的輸出特性要求配方設(shè)計(jì)師制備出新型的紫外線化學(xué)制劑，從而便于充分利用 UV LED 紫外光固化技術(shù)的諸多優(yōu)勢。為了使油墨、涂料或粘合劑的紫外線光固化過程更有效果和效率，配方設(shè)計(jì)師在尋求通過 PI 的光譜吸收來交疊紫外燈的波長輸出。針對典型的汞燈固化工藝過程而開發(fā)的許多現(xiàn)有的紫外線配方制劑使用的是廣譜性 PI。通常在 UV LED 固化工藝輸出范圍內(nèi)能夠吸收一些光譜，但是大部分 PI 吸收波長范圍被白白浪費(fèi)。因此，為了獲得更有效的固化效果，可以專門針對 UV LED 固化工藝技術(shù)研制一種新型配方制劑，使 PI 能夠吸收的長波紫外線波長范圍得以擴(kuò)大。

優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的汞燈相比，UV  LED 紫外光固化技術(shù)使用紫外線 LED  燈具備的眾多極其顯著的應(yīng)用優(yōu)勢，其中包括更環(huán)保（無臭氧或汞排放），降低基材熱量，以及更高的能源效率。除了這些優(yōu)勢之外，UV LED 紫外光固化技術(shù)非常適合用于電子產(chǎn)品制造領(lǐng)域，因?yàn)樵擁?xiàng)技 術(shù)具備更高的一致性和可靠的過程控制性能，且能夠降低產(chǎn)品的停機(jī)時(shí)間，這是滿足最終 用戶嚴(yán)格需求的必要條件。UV LED 紫外光固化技術(shù)還能提供更精確的粘合效果，這是因 為該項(xiàng)技術(shù)可以確保更精確地定位和對齊元器件，然后在短短數(shù)秒鐘內(nèi)使粘合劑固化。

長耀光電LED固化視頻

通常，在使用 UV LED 紫外光固化技術(shù)之后，電子產(chǎn)品制造商可以看到制造效率提高了 5-20％。在大多數(shù)情況下，相對于傳統(tǒng)的水基或溶劑基化學(xué)制劑而言，紫外線化學(xué)過程可以提供改 進(jìn)的固化性能和功能。例如，紫外線涂料具有優(yōu)異的抗劃傷性，在電子顯示屏粘合和涂裝 應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，它還具備杰出的光學(xué)性能，如能夠減少反射并改進(jìn)易讀性，即使是在 太陽光照射的條件下。

鑒于 UV LED 紫外光固化燈優(yōu)異的外形、體積小和重量輕等優(yōu)點(diǎn)，它非常容易設(shè)計(jì)用于制造設(shè)備，并且通過使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 PLC 接口還可以實(shí)現(xiàn)簡易控制。在大多數(shù)情況下，由于它固化速度較快，制造商可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化批量處理，從而顯著提高生產(chǎn)效率。另外，由于許多電子元件體積都非常小，所以 UV LED 紫外光固化燈的聚光燈和光導(dǎo)管非常適合于直徑達(dá) 10 毫米的固化區(qū)域。

UV LED 紫外光固化技術(shù)的優(yōu)勢

在膠粘劑和涂料中的應(yīng)用

眾多不同的電子產(chǎn)品在其制造過程中都使用了 UV LED 紫外光固化技術(shù)。在這里，本文僅對以下已有顯著增長的四個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行介紹，增長原因主要是深受廣大消費(fèi)者喜愛的移動(dòng)電子產(chǎn)品得以開發(fā)，元器件的微型化，以及制造商對于更高生產(chǎn)率的需求。

結(jié)論

UV LED 紫外光固化技術(shù)由于具備一致性和穩(wěn)定性的工藝過程，同時(shí)能減小對熱敏感元件的損壞，能夠確保電子產(chǎn)品制造商獲得更高的收益率和生產(chǎn)率。由于 UV LED 紫外光固化燈僅需很小的空間，因此可以很容易地將 UV LED 紫外光固化燈集成到較小的空間內(nèi)。UV LED 紫外光固化燈不會(huì)產(chǎn)生臭氧排放或危險(xiǎn)性汞廢物，因此，該技術(shù)被認(rèn)為是目前市場上可行的最環(huán)保、最安全的紫外線光固化技術(shù)方案。

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文章來源：網(wǎng)絡(luò)

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