電子制造業(yè)中選膠的一些思考

邵建義 博士

當(dāng)前，國內(nèi)經(jīng)濟(jì)正從以傳統(tǒng)動能為驅(qū)動力的模式轉(zhuǎn)向新動能驅(qū)動模式。新動能，如數(shù)字經(jīng)濟(jì)、人工智能和高端制造等，迎來了蓬勃發(fā)展的新機(jī)遇。而在人工智能的加持下，消費(fèi)電子行業(yè)似乎又是柳暗花明又一村；同樣，在汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動化的驅(qū)動下，新能源汽車在國內(nèi)蓬勃發(fā)展。這進(jìn)一步推動了各種新技術(shù)、新材料、新工藝在電子產(chǎn)品上不斷地被采納。從硬件角度來講，手機(jī)智能化，汽車電動化已經(jīng)開始普及。這樣以來，這些產(chǎn)品的生產(chǎn)和組裝過程中必然會更大量的采用工業(yè)粘合劑，即膠水。新能源汽車的快速開發(fā)周期秉承了消費(fèi)電子行業(yè)的特點(diǎn)。使得項(xiàng)目周期越來越短，那么，如何快速找到合適的膠水，以確保項(xiàng)目如期進(jìn)行。是擺在各品牌廠商及代工商面前的共同重要課題。

隨著工業(yè)粘合劑的廣泛使用和行業(yè)的蓬勃發(fā)展，使用者與工業(yè)粘合劑供應(yīng)商之間的技術(shù)交流也在不斷加深，這使得使用者也獲得了大量的關(guān)于工業(yè)粘合劑的經(jīng)驗(yàn)，對于工業(yè)粘合劑的相關(guān)知識有了一定的了解。以前工業(yè)粘合劑往往被作為輔料，在各企業(yè)內(nèi)的定位不是那么重要，但是不少企業(yè)恰恰是因?yàn)楣I(yè)粘合劑而在項(xiàng)目上栽了跟頭，吃了苦頭。漸漸地，各企業(yè)越來越意識到工業(yè)粘合劑的重要性，認(rèn)識到了工業(yè)粘合劑的選型是一個非常關(guān)鍵的問題。有的企業(yè)甚至專門成立了膠水小組來應(yīng)對膠水的選型、失效分析等各種任務(wù)。甚至有些國際大企業(yè)還建立了膠水的模擬團(tuán)隊(duì)，對膠水的選型和使用進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬。

基于以上這些有趣的變化，使用者對于工業(yè)粘合劑選型的話語權(quán)也在不斷的增加，不再是簡單的盲從，而是越來越有自己的想法。而且隨著他們經(jīng)驗(yàn)的增加并借助于計(jì)算機(jī)模擬，他們甚至能夠事先預(yù)判自己需要什么樣的工業(yè)粘合劑。尤其是基于各個廠家事先提供的TDS（技術(shù)參數(shù)），對工業(yè)粘合劑可以進(jìn)行初步的選型判斷分析。甚至有的企業(yè)已經(jīng)發(fā)展到相當(dāng)正規(guī)的程度，他們一方面出于對項(xiàng)目保密的考慮，盡量不透露自己的產(chǎn)品敏感的信息，另一方面，會把自己需求的膠水，基于某些參數(shù)做一個書面的整理，然后發(fā)給各個供應(yīng)商，以對膠水進(jìn)行初步篩選。這種做法在生產(chǎn)型企業(yè)里越來越流行，尤其是一些規(guī)模比較大和話語權(quán)比較高的企業(yè)。這其實(shí)給工業(yè)粘合劑供應(yīng)商提出了一些難題。因?yàn)橐鹬乜蛻舻幕镜囊?，如果僅僅按照客戶給出的參數(shù)和數(shù)據(jù)，他們就無法對應(yīng)用進(jìn)行客觀、公正、全面的了解，從而影響對膠水選擇的判斷。下面，筆記就多年工作中遇到的各種類型的客戶進(jìn)行梳理，以資共鑒。

一、“自以為是”型

這種客戶一般是一些比較大的客戶，他們認(rèn)為自己的綜合技術(shù)實(shí)力強(qiáng)，團(tuán)隊(duì)素質(zhì)高，所以自信心往往比較足。膠水供應(yīng)商往往很難說服他們。所以只能被動的配合他們，按照他們的要求和給出的參數(shù)列表，對膠水進(jìn)行選型。

案例1：曾經(jīng)遇到客戶要求選楊氏模量>5000 MPa, CTE在50 ppm左右的underfill 膠。問客戶處于什么考慮？客戶回應(yīng)是他們的BGA在溫度沖擊的時候失效，焊錫有開裂。

點(diǎn)評： BGA芯片的焊錫球開裂，這是一個非常復(fù)雜的問題。造成的原因可能是多方面的，包括芯片尺寸大小、焊錫球的設(shè)計(jì)分布、焊錫膏的類型、回流焊的工藝以及所選的低填膠的類型等等。單單從底填膠的選型來講，這也是一個非常復(fù)雜的問題，筆者曾經(jīng)就這個問題進(jìn)行過全面的分析，感興趣的朋友可以參考相關(guān)文章［1］。

案例2：要求高Tg, 一定要大于90℃，而且吸水率低的膠水。詢問為什么有這樣的規(guī)定？回答說他們有一款產(chǎn)品在85℃/85%相對濕度的可靠性測試時吸水率過高而失效。

點(diǎn)評：Tg，即玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，是高分子材料里邊表征高分子材料特性的一個非常重要的物理量。它是指高分子材料從玻璃態(tài)向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變的一個溫度范圍，通常在10度到20度左右。Tg確實(shí)是選擇膠水可以參考的一個比較重要的物理量。但產(chǎn)品在85℃/85%相對濕度的失效，其實(shí)往往和很多因素都有關(guān)系。當(dāng)然主要是和膠水整體的吸水率有關(guān)，同時也和膠水的粘接牢度、界面以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等等都有不可分割的關(guān)系，所以不應(yīng)該只從一個點(diǎn)去考慮，更不能只從一個參數(shù)來進(jìn)行選擇。另外，不一定室溫下吸水率低，TG點(diǎn)低的膠水，雙85 測試就不好，比如Panacol公司的St 8801與Vi UD 5180，我們專門做過對比分析。

案例3：讓選軟板補(bǔ)強(qiáng)膠。推薦了方案，客戶不認(rèn)同，認(rèn)為太硬，說不利于跌落測試！

點(diǎn)評：軟板補(bǔ)強(qiáng)膠，是電子行業(yè)經(jīng)常見到的一類膠水應(yīng)用，它主要是對軟板和硬板的連接處進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，防止在跌落的時候出現(xiàn)軟板和硬板脫離。按照一般的經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知，這類膠水往往是比較柔軟的，這樣有利于跌落測試的通過，但是對于軟到什么程度，不可能存在一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，往往取決于客戶的產(chǎn)品尺寸，也取決于客戶的測試要求和膠水的相關(guān)性能。一味的強(qiáng)調(diào)軟和硬，其實(shí)是不科學(xué)的，是片面的。

二、“拒不配合”型

這種類型的客戶往往以我為中心，只是簡單的給出一個或者幾個自己認(rèn)為特別重要的參數(shù)，其他的信息一概不告訴供應(yīng)商，就希望供應(yīng)商能夠幫他們選擇合適的膠水。如果供應(yīng)商詢問一些相關(guān)問題，他們就會以項(xiàng)目保密為由而無法告知。并質(zhì)疑供應(yīng)商了解那么多信息要干什么？這樣就使得膠水供應(yīng)商陷入一個非常尷尬而兩難的境地。

案例1： 只是告訴客戶要粘接的兩個材質(zhì)，其他信息什么都不告訴，要求給膠水方案。

點(diǎn)評： 膠水方案的選擇，最重要的信息就是材質(zhì)，但是材質(zhì)不是唯一的信息，除此之外，還有很多非常重要的信息需要去了解，包括產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施膠工藝、固化工藝等等。筆者專門就針對這一話題，也曾另有撰文，感興趣的朋友可以閱讀參考［2］。

案例2：讓替代對手或者同行的某個具體型號，其他什么信息都沒有。

點(diǎn)評：同行的產(chǎn)品替代也是這個行業(yè)經(jīng)常會遇到的一個客戶訴求。往往由于某些原因，比如說降本，抑或供貨周期長、產(chǎn)品穩(wěn)定性差等一系列的問題，客戶希望能找到一個替代產(chǎn)品，所以這種訴求也是比較常見的。但是大家也都知道，世界上不存在兩個完全相同的東西，哪怕是在批量生產(chǎn)的機(jī)械零部件。尤其是對于工業(yè)膠黏劑這樣的產(chǎn)品，它是由不同廠家生產(chǎn)的，牽扯到體系、配方、生產(chǎn)流程等都不一樣，所以幾乎不可能找出兩個完全相同的工業(yè)粘合劑，除非他們的配方本來就是一樣的。在這種情況下，要找出完全相同的替代品其實(shí)是非常難的，反而有經(jīng)驗(yàn)的供應(yīng)商更希望了解客戶的應(yīng)用，把現(xiàn)有的產(chǎn)品作為一個很好的參考，來給客戶推薦最合適的產(chǎn)品。

案例3：客戶要找高Tg （175度），高楊氏模量（10000Mpa以上）的膠水。其他信息均不提供。

點(diǎn)評：在上面的案例分析中，我們也曾經(jīng)提過，Tg是選擇膠水的一個很重要的參數(shù)，楊氏模量同樣也是很重要的參數(shù)。但是僅憑這兩個參數(shù)，還是不可能選出一款合適的膠水，因?yàn)槟z水的選擇還牽扯到它的諸如體系、粘度、施膠工藝等等諸多方面。這里就不再一一贅述。

三、“搖擺不定，急于求成”型

這一類客戶對膠水的了解和經(jīng)驗(yàn)一般沒有像前面提到的客戶那么多，他們的規(guī)?？赡芤矝]有那么大，但是他們有項(xiàng)目的壓力，有時間表的壓力。所以對他們而言時間很重要、很寶貴。他們希望早點(diǎn)成功、快速量產(chǎn)，尤其是消費(fèi)電子行業(yè)的OEM制造商。曾經(jīng)有一個客戶，他們當(dāng)時有一個項(xiàng)目，我們也進(jìn)行了參與，按照與客戶的交流，我們提出了相應(yīng)的方案，但是顯然客戶當(dāng)時有不同的供應(yīng)商提出了不同的方案。可能因?yàn)槲覀兏蛻舻年P(guān)系沒有那么密切，所以客戶搖擺不定，沒有把我們的方案作為主要方案，我們也知道自己的希望不大，所以跟客人的溝通也就沒有那么頻繁。過了將近兩年以后，筆者跟客人無意中聊起這個案子，才驚訝的發(fā)現(xiàn)他們這個問題其實(shí)一直沒有解決，所以又開始跟我們配合上了。我們發(fā)現(xiàn)：再一次再配合的時候，客人的態(tài)度也有所調(diào)整，對我們更加開放。

從此案子我們也可以看出，往往急于求成，搖擺不定的心態(tài)，反而會拖延項(xiàng)目的周期，耽誤項(xiàng)目的時間，使得項(xiàng)目開發(fā)的周期更長，成本更高。

四、“完美主義，難于取舍”型

在現(xiàn)實(shí)生活中，我們經(jīng)常會遇到完美主義者，他們不懂得取舍，總希望所有的事情能盡善盡美。這一類人可能是性格使然。他們在工作過程中，比如說在對待工業(yè)粘合劑的選型中，他們也希望能找到一款完美的工業(yè)粘合劑，比如說它的粘接力非常強(qiáng)，同時也希望這個膠水能容易返工；或者這個膠水Tg點(diǎn)很高，也希望這個膠水?dāng)嗔焉扉L率又比較高。但了解工業(yè)粘合劑的朋友或許都能知道，這些參數(shù)往往是很難同時達(dá)到一個客戶想要的理想值，甚至有時它們是相互矛盾的，所以我們一定要懂得取舍，而不是要面面俱到，每一個點(diǎn)都要達(dá)到自己的理想值。同時也盡可能去聽取或者是參考專業(yè)的供應(yīng)商的意見和建議，快速找到一款真正現(xiàn)實(shí)而合適的膠水。

五、“完全甩鍋”型

這樣的客戶往往對于工業(yè)粘合劑的基本知識了解較少，企業(yè)規(guī)模不是很大。管理、生產(chǎn)、運(yùn)營的壓力也比較大。所以他們是“拿來主義”，他們不希望做小白鼠，最好供應(yīng)商推薦的是同行業(yè)大企業(yè)用過的產(chǎn)品，他們不想做任何驗(yàn)證，這樣可以節(jié)約成本，提高效率，降低風(fēng)險。就讓你直接推薦，而且希望你能保證你推薦的膠水用在他們的產(chǎn)品上是沒有問題的。

但是稍有企業(yè)生產(chǎn)工作經(jīng)驗(yàn)的朋友們都會知道：這種完全“甩鍋型”的企業(yè)客戶，其實(shí)也是不現(xiàn)實(shí)的。首先，一家企業(yè)能夠順利使用的產(chǎn)品，在另外一家同類企業(yè)不見得就能夠完全適合。我們以前曾經(jīng)碰到過類似的案子，同一款膠水，用在同樣的應(yīng)用點(diǎn)上，在某個客戶是完全通過認(rèn)證的，在另外一家客戶卻無法通過他們的可靠性認(rèn)證；還有，為了降本、提高效率而對自己生產(chǎn)的產(chǎn)品不做驗(yàn)證就想出貨給客戶，這是有較大風(fēng)險的。

六、“理想主義，物美價廉”型！

這類企業(yè)通常有一定的規(guī)模，他們對先進(jìn)的技術(shù)、材料和工藝都非常感興趣。所以他們一般來講比較開放，甚至希望能跟代表先進(jìn)技術(shù)的行業(yè)龍頭企業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行交流、互動與溝通。他們追求高的產(chǎn)品品質(zhì)，所以也希望供應(yīng)商能夠推薦合適的高性能產(chǎn)品。但同時由于存在著成本壓力，或者是由于項(xiàng)目組的人員有業(yè)績考核的壓力，對成本控制比較關(guān)注，所以他們對價格非常敏感。跟供應(yīng)商交流的往往是一些中高層的干部，甚至直接是企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。他們往往比較認(rèn)同先進(jìn)的技術(shù)和材料，但同時又希望完全把價格控制在自己預(yù)期的范圍內(nèi)。所以對他們來講，既想拿到很好的東西，又想價格非常便宜，就是所謂的物美價廉。

一般而言，對于很多高性能的工業(yè)產(chǎn)品，其性能與價格是直接掛鉤的。就拿工業(yè)粘合劑來講，如果一款產(chǎn)品的性能優(yōu)異，很多時候是經(jīng)過研發(fā)專家不斷地多次研發(fā)迭代；很多時候是因?yàn)楫a(chǎn)品使用的原材料比較稀有，亦或是原材料的純度比較高等，最終才能生產(chǎn)出性能優(yōu)異的產(chǎn)品。在這種情況下，就會預(yù)示著它的成本一定不會低。也就不存在“價廉”的可能性。物美價廉的訴求往往會對供應(yīng)商造成較大的壓力，前期大家配合的比較多，甚至已經(jīng)有了非常合適的產(chǎn)品，但是由于價格問題最終可能沒有達(dá)成合作。這樣的結(jié)局其實(shí)對雙方都是不利的。

以上梳理了筆者在工作中遇到的不同“特殊”客戶類型。并不意味著他們的思路不正確、想法不可取，只是大家看問題的角度與立場不同。而且，客戶不斷提升的要求，才恰恰是工業(yè)粘合劑行業(yè)發(fā)展的方向和前進(jìn)的動力；另一方面，絕大多數(shù)客戶其實(shí)還是非常配合與開放的。相信隨著合作的進(jìn)一步加深，彼此的交流會更加順暢，也更加能相互理解與包容。

工業(yè)粘合劑是電子制造業(yè)中產(chǎn)品組裝所需的非常重要的物料，雖然目前現(xiàn)有的很多企業(yè)仍然把它當(dāng)成輔料，但是它在電子制造業(yè)中發(fā)揮著越來越重要，越來越不可替代的多元化的作用。也正是因?yàn)檫@一發(fā)展趨勢，各個生產(chǎn)型企業(yè)對它的重視程度與日俱增。甚至成立了專門的工業(yè)粘合劑團(tuán)隊(duì)、計(jì)算機(jī)模擬團(tuán)隊(duì)來參與膠水的選型。然而，工業(yè)粘合劑的選擇是一個復(fù)雜的、系統(tǒng)性的、基于經(jīng)驗(yàn)的、需要長期積累的跨學(xué)科工作。筆者的建議是希望各OEM廠家能夠充分的與各個供應(yīng)商進(jìn)行配合，發(fā)揮各自的優(yōu)：各OEM廠家提供充分詳細(xì)的相關(guān)信息，然后各專業(yè)的供應(yīng)商進(jìn)行全面的評估并推薦出合適的粘合劑，供廠商驗(yàn)證。往往選擇膠水是一個經(jīng)驗(yàn)工程，可能還需要兩次甚至更多次的迭代，才能最后選出最佳方案。這樣以來，可以發(fā)揮各供應(yīng)商的專業(yè)優(yōu)勢，更加高效地完成項(xiàng)目，節(jié)約項(xiàng)目的各項(xiàng)成本，實(shí)現(xiàn)互利共贏。

參考文獻(xiàn):

1.邵建義. 淺談對底填膠的選型理解, EM中國電子制造［J］, 2020,7-8:21-22.

2.邵建義. 從中醫(yī)的望聞問切來看工業(yè)粘合劑的選型問題, 一步步新技術(shù)［J］,2024,2/3:24-25.