利用流变学优化电子行业点胶与流动性能，提升生产效率

点胶与流动特性对于多种电子制造工艺及材料至关重要。从焊膏与粘合剂的精确涂敷，到柔性电子和增材制造领域的新进展，流变学在提升加工性能、产品质量及制造一致性方面发挥着关键作用。

流变学研究的是受力时的变形与流动，这对于优化电子制造至关重要。流变学解答了各类电子应用中的关键问题，例如：

• 焊膏在储存过程中会发生什么变化？我该如何预测其保质期？
• 用于喷墨打印电子电路的理想粘度是多少？
• 我的薄膜或环氧树脂在干燥/固化前能否保持形状，还是会发生塌陷？
• 我的材料在注射器中是能顺畅流动，还是会发生堵塞？

这些特性具有剪切依赖性，这意味着材料的粘度（即流动阻力）会随着其在混合、点胶、储存或固化过程中所受作用力的变化而改变。因此，必须在宽广的剪切速率范围内对这些材料进行评估——这一点利用流变仪可以实现，而粘度计则无法做到。流变仪还能够测量随时间变化的材料的屈服应力，以预测其长期行为。

全球各地的研究人员和制造商利用Waters 流变仪来研究电子材料的点胶与流动特性。请阅读以下四个已发表的文章，了解流变学如何改善了其中的材料与工艺。

焊膏简化了电子产品的批量生产，但它属于一种化学活性混合物，需要谨慎处理与储存。焊膏中的粉末与助焊剂组分“在混合后即刻发生化学反应”，这意味着焊膏在制造、运输、储存及使用^全过程中都会发生持续变化，且均受温度与湿度的影响。流变仪能够控制剪切速率与形变，并具备高扭矩灵敏度，这使其成为“量化焊膏变化的最佳方法之一”。

焊膏制造商 Kester 公司的研究人员利用Discovery 混合流变仪（Discovery Hybrid Rheometer ）研究了焊膏的保质期及^各项性能。他们结合多种流变测试方法，开发出一种用于加速预测保质期的方法，研究结果表明，相比于储存时间，储存温度对焊膏最终使用时的粘度影响更大。

喷墨打印是实现包括柔性电子和可穿戴电子在内的印刷电子的关键技术。来自剑桥大学、江南大学和米兰理工大学的研究人员在纺织品上制备了喷墨打印的柔性且可水洗场效应晶体管（FET），从而实现了全喷墨打印电子电路。研究人员利用 Discovery 混合流变仪测量了^两种墨水配方的粘度随剪切速率的变化情况，并据此计算了最佳喷墨打印所需的各项可打印性指标，例如 Ohnesorge 数倒数（Z）的范围。

另一项研究利用非接触式微喷印技术制作了个性化的脑电图电子纹身。来自德克萨斯大学和加州大学洛杉矶分校的^研究人员开发出低粘度的生物相容性墨水，将其喷涂在头皮上后，墨水会“自干形成柔软、可拉伸且导电的薄膜”。利用 Discovery Hybrid Rheometer 30 测得的粘度数据，他们发现该墨水可调节的粘度特性及剪切变稀行为支持稳定的微射流打印。

增材制造是一项日益发展的技术，用于打印包括可穿戴设备、软体机器人和定制化储能装置在内的复杂电子结构。阿尔伯塔大学的研究人员开发了一种利用水性油墨通过直接墨水书写（一种增材制造形式）制备电容式压力传感器的新方法。他们利用ARES 流变仪证实，该油墨配方具有理想的剪切变稀特性：^即在流经狭窄的注射器时能够顺畅流动，而在被挤出并沉积到基底上后又能保持较高的粘度。该油墨的剪切变稀特性也意味着挤出所需的压力较低，从而“便于通过细小喷嘴顺畅挤出，形成连续图案”。

正如上述文章所示，流变学使得电子产品的制造与设计成为可能。从保质期到点胶和干燥，电子制造的每一个环节都受到流变特性的影响。量化这些特性是设计更高效工艺和创新产品的第一步。

如果您认为流变学过于复杂，或者与您的实验室无关，那么不妨重新考虑一下。领先的电子行业实验室已开始采用流变学技术，以便就材料配方、加工条件及保质期评估做出明智决策。请阅读我们的博客文章《揭开关于流变学的5大误区》 ，了解为何流变学与各水平的用户都息息相关且易于上手。