Definition und Ermittlung der für die Mikroapplikation von Klebstoffen kritischen rheologischen Eigenschaften

In der Mikrofertigung ist in zunehmendem Maße die Applikation von Klebstoffen in feinen Strukturen bzw. kleinen Volumina gefordert. Das Wissen um die Zusammenhänge zwischen rheologischen Parametern und Applikationseigenschaften der Klebstoffe stellt eine sinnvolle Ergänzung zur Klebstoffprüfung mittels Teststrukturen dar und unterstützt den Klebstoffhersteller bei einer gezielteren Klebstoffformulierung. Untersuchungen zur Definition und Ermittlung der für die Mikroapplikation kritischen rheologischen Eigenschaften fanden an Klebstoffen statt, die für die Applikationstypen Sieb- und Schablonendruck, Stempeln und Ink-Jet genutzt werden. Für den Sieb- und Schablonendruck stellte sich als Ergebnis heraus, dass der Klebstoff bei Schergefällen von 100 s(exp -1) eine möglichst hohe Viskosität aufweisen sollte, damit er auf dem Substrat möglichst wenig fließt. Strukturviskose Klebstoffe sind für den Sieb- und Schablonendruck besser geeignet als Klebstoffe mit thixotropem Fließverhalten. Thixotrope Klebstoffe müssen vor Messungen zur Ermittlung des Fließverhaltens in der Erholungsphase so stark geschert werden, dass ihre inneren Strukturen zerschert wurden. Für ein gutes Druckbild ist das Fließverhalten im Bereich kleiner Schergefälle entscheidend. Beim Stempeln wurde die übertragene Klebstoffmenge als die entscheidende Größe für die Bewertung des Stempelvorganges festgelegt. Für eine Klebstoffauswahl oder Klebstoffoptimierung hinsichtlich einer möglichst hohen Klebstoffübertragung wird die Betrachtung des Verlustfaktors tan Delta im Frequenzbereich von 1 bis 10 Hz empfohlen, da somit sowohl die viskosen als auch die elastischen Eigenschaften des Klebstoffes, die offensichtlich beide einen Einfluss auf die übertragene Klebstoffmenge haben, berücksichtigt werden. Liegt beim Ink-Jet ein Klebstoff ohne polymere Additive vor, so ist die Viskosität bei Auftragstemperatur entscheidend. Die Viskosität sollte bei Applikationstemperatur unterhalb von 50 mPas liegen, damit es zu einer Tropfenbildung kommt und der Klebstoff mittels Ink-Jet dosierbar ist. Die Oberflächenspannung des Klebstoffs hat einen deutlich geringeren Einfluss auf das Applikationsverhalten. Entnommen aus <a_href="http://www.fiz-technik.de/db/b_tema.htm" target="_blank">TEMA</a>