微訪談：3M中國工業(yè)膠帶與膠粘劑產品組業(yè)務拓展經理蔡敏

訪談背景：3M公司創(chuàng)建于1902年，全球總部位于美國明尼蘇達州的圣保羅市。作為一家世界知名的多元化科技創(chuàng)新企業(yè)，3M的產品和技術早已深深地融入人們的生活。100多年以來，3M開發(fā)了六萬多種產品，從家庭用品到醫(yī)療產品，從運輸、建筑到商業(yè)、教育和電子、通信等各個領域。憑借跨行業(yè)的專業(yè)技術和實際經驗，3M為傳感器用戶提供經過實踐檢驗的解決方案，以滿足用戶在工程和設計方面的需求。今天，我們將帶領大家走近3M工業(yè)膠粘劑與膠帶事業(yè)部，了解膠粘技術如何由內而外“呵護”傳感器，深層次提升用戶體驗！

麥姆斯咨詢：非常感謝3M接受麥姆斯咨詢的采訪。首先，您可以向我們的讀者介紹下自己嗎？您在3M的主要職責是什么？

蔡敏：大家好，我是蔡敏（Brian Cai），擔任3M中國工業(yè)膠帶與膠粘劑產品組的業(yè)務拓展經理。我在3M工業(yè)膠帶與膠粘劑事業(yè)部的主要職責是對工業(yè)市場的新應用與新方向進行業(yè)務拓展，例如：5G與車聯(lián)網、物聯(lián)網，包含智能傳感與智能硬件行業(yè)等全新領域“從0到1”的突破性應用研究。

麥姆斯咨詢：接下來，請您介紹下3M工業(yè)膠粘劑與膠帶事業(yè)部情況吧。

蔡敏：3M工業(yè)膠粘劑與膠帶事業(yè)部是3M公司歷史最悠久部門之一，全球范圍內擁有6000多名員工、27個技術平臺、30000多項產品，研發(fā)中心遍布10個國家，擁有20多個客戶技術中心，生產基地遍布26個國家。

3M工業(yè)膠粘劑與膠帶事業(yè)部具有以下特點：（1）設立全球膠粘體驗中心（GASL），能夠提供膠粘劑與膠帶的自動化解決放方案；（2）全球研發(fā)能力和在地客制化，并且在上海同時有膠帶和膠粘劑的國產能力，能夠提供本地加工與生產，響應快速；（3）全球與全國的經銷服務與技術服務覆蓋，能夠配合客戶跨區(qū)域的生產運籌。

3M工業(yè)膠粘劑與膠帶事業(yè)部服務和優(yōu)勢

麥姆斯咨詢：面向傳感器領域，3M主要提供哪些膠粘劑及膠帶產品？

蔡敏：傳感器的分類非常多，3M針對傳感器的不同應用場景，提供由內而外的各種解決方案，主要分為三類：（1）傳感器安裝背膠，避免在對手件表面開孔，提供更高效的安裝方案，以雙面膠為主；（2）傳感器元器件封裝，以雙組分或單組分結構膠提供粘接與灌封；（3）精密小部件結構加強，以單組分結構膠進行微型加強與粘接。

麥姆斯咨詢：3M膠粘劑如何保護傳感器內部元件？可以結合實際應用案例闡述。

蔡敏：傳感器如何在提升性能和品質的同時，也提高自身品牌的溢價能力，在激烈的競爭中勝出呢？3M結構膠可以從結構灌封方面來協(xié)助傳感器升級：（1）增強器件對外部沖擊和震動的抵抗力；（2）助力器件小型化和輕量化，并且改善內部元件和線路間絕緣；（3）避免部件、線路直接暴露，提高器件的防水防潮性能；（4）灌封部分還能防塵、防腐、耐高溫；（5）環(huán)氧結構膠比硅膠灌封強度更高，能夠防拆、防抄襲，達到設計保密。

3M結構膠粘劑實際案例

麥姆斯咨詢：在傳感器殼體密封粘接方面，3M有哪些適用產品及實際應用案例？

蔡敏：以精密傳感器封裝為例，3M低溫固化單組分環(huán)氧膠已經有很多光學傳感器封裝的成功應用案例。我們幫助客戶很好地粘接了透明的尼龍外殼，保證了密封性。也幫助客戶避免過去高溫固化對尼龍材料造成的傷害。此外，3M也有一系列精密元器件灌封的結構膠粘劑，包含雙組分和單組分，小到最近成為新熱點的激光雷達內部結構件粘接，都有用到我們的結構膠粘劑。

麥姆斯咨詢：針對精密的傳感器，尤其是對溫度敏感的傳感器生產，高溫固化粘接往往會“傷害”元器件，從而影響傳感器整體性能，3M如何解決該問題？

蔡敏：針對對溫度特別敏感的元器件，我們有一系列低溫加熱快速固化的結構膠解決方案。一般的低溫固化單組分環(huán)氧結構膠，對于非常細的絞線，通過低溫60-80℃固化30分鐘，能夠起到非常可靠的結構粘接。但是，我們這一款新品5520，不需要到60℃，也不需要半小時。“55”就是只要加溫到55℃，“20”就是20分鐘，我們來看看5520打出來的膠條（見下圖），非常柔韌，可以抵抗應力的沖擊。無論是快速移動或快速行駛的場景，都可以為智能傳感器提供可靠的結構強度。

另外，有些傳感器需要耐水性能，5520的耐水性能夠通過相當在35米水深、30分鐘的水下測試。另外，5520的黑色版本，也有非常優(yōu)異的遮光性，對于智能傳感器的小屏幕粘接，能夠起到很強的結構粘接而不漏光。

麥姆斯咨詢：再請您介紹一下傳感器背膠應用案例。

蔡敏：智能傳感器，例如煙霧警報傳感器和藍牙信標，后面的背膠使用到3M VHB（Very High Bond）膠帶。不需要螺絲刀或電鉆，撕除背景膠就可以快速安裝。3M VHB膠帶的強度能讓設備輕易上墻，閉孔結構的丙烯酸泡棉膠體能夠保證一定的結構強度，同時還能防水密封；柔軟的膠體還能順應不同基材的應力，將不同基材緊緊粘在一起。

3M背膠的傳感器應用案例

麥姆斯咨詢：在汽車傳感器應用方面，請您講解3M粘接和密封材料如何實現設計靈活性，從而助力傳感器融入汽車的整體設計方案之中，不會對設計效果造成影響。

蔡敏：汽車傳感器多種多樣。我們以動力電池的溫度傳感器為例。在模組外殼上打孔固定傳感器，會對電池模組的密封性造成很大的影響。我們主機廠客戶就使用3M VHB膠帶作為傳感器背膠，既保證了電池模組密封性，也提高了產線組裝效率。3M VHB針對不同材質基材有多種不同方案，甚至針對PP（聚丙烯）材料也有專門的解決方案。

麥姆斯咨詢：汽車視覺傳感器的信噪比更高，物體的檢測和分類則更加精確。3M導電膠帶和防反射膠帶如何優(yōu)化視覺傳感器性能？

蔡敏：在混合動力汽車和純電動汽車進入無人駕駛的時代，車輛電子化設備高度集成。傳感器、電子元器件等電子單元的數量相比傳統(tǒng)汽車是幾倍地增加，電子器件的干擾問題變得尤為突出，譬如GPS信號漂移、屏幕閃動等。整車的低頻和高頻干擾問題比過去更加嚴重，EMC/EMI（電磁兼容和電磁干擾）的解決方案更加往消費品靠攏，靈活多變的方案組合加上車規(guī)對老化性能的要求開始受到大家的關注。3M針對汽車的測試條件，專門為汽車開發(fā)了符合車規(guī)的導電材料。

麥姆斯咨詢：接下來，我們聚焦3D攝像頭。可以列舉一些3M在該領域的成功案例嗎？

蔡敏：3M很早就進入了車載攝像頭領域。在最初的應用中，主要是一些膠帶的粘接應用。隨著攝像頭的微型化，留給膠帶粘接的位置越來越小。為了滿足客戶的應用需求，我們就有針對性的膠水方案。之前提到的5520低溫固化單組分環(huán)氧結構膠有專門針對汽車行業(yè)雙85老化要求（編者注：雙85試驗是指在85℃/85%RH的條件下老化產品后，對比產品老化前后的性能變化）的版本，同時也在今年上半年正式應用于國內某主機廠的量產車型上。

麥姆斯咨詢：我們的讀者可能會對3D攝像頭的核心元器件比較熟悉，而對膠粘劑不太了解。所以，您可以為大家做一下科普介紹嗎？比如3D攝像頭需要哪些膠帶及膠粘劑產品及其對應的“用武之地”和實現價值。

蔡敏：好的。3D攝像頭的用膠點還是比較多的。我們首先從鏡頭模組說起。在模組組裝時，為了鏡頭調焦的需要，業(yè)內一般使用UV（紫外線）照射和熱固的膠水，也稱AA膠（Active Alignment）。AA制程中，先做鏡頭的調焦，再通過UV照射，使膠粘劑獲得一個初固強度。之后轉移到高溫環(huán)境中進行烘烤，以獲得最終強度。我們正在關注這一應用，也在考慮如何為客戶提供更強的初固強度、更低的熱固要求、更小的熱膨脹系數等。

除了AA膠之外，針對鏡筒和底部PCB板的組裝，還有單組分熱固膠的應用。同樣也是熱敏器件的限制要求，行業(yè)內對于固化溫度提出的要求也越來越苛刻。例如我們之前提到的5520系列，正好滿足了這一市場需求。

此外，針對PCB板上的芯片密封保護，也有可堆疊密封膠以及灌封膠的應用需求。3M也有針對性的量產產品和量產應用案例。

麥姆斯咨詢：與工業(yè)、安防、手機等應用的3D攝像頭相比，汽車3D攝像頭對膠帶及膠粘劑產品的要求會有差異嗎？如果有，請具體談談差異之處。

蔡敏：是的，差異肯定是有的。汽車上的應用，首先就是要考慮更嚴苛的耐老化需求，例如雙85等測試需求。消費類電子產品會更加看重跌落測試的表現，而車載產品則更看重三綜合（編者注：主要指溫度、濕度和振動）測試的表現。因此，車載部分對膠帶和膠粘劑的要求也就更高。

除此之外，汽車內部應用還需要考慮一個低氣味（low odor）和低揮發(fā)（low VOC）的需求。這也是廣大主機廠在近些年對汽車材料提出的要求。

針對以上要求，3M均有對應的解決方案和應用案例。

麥姆斯咨詢：激光雷達（LiDAR）是汽車通往自動駕駛之路的3D視覺“利器”。請問3M膠粘劑是否已經應用于激光雷達？此外，3M薄膜產品如何保護激光雷達不受天氣、油污和其它阻礙視野的因素的影響？

蔡敏：3M擁有先進的“疏水性能”材料和豐富的工程應用經驗，能幫助激光雷達及相關產品減少雨霧、灰塵等自然因素的影響。同時，3M的膜材料可以集成加熱等功能，幫助激光雷達及相關產品在冰雪、寒冷地區(qū)的無障礙使用。

麥姆斯咨詢：2021年9月2日，3M將參加『第三十一屆“微言大義”研討會：3D視覺技術及應用』。首次亮相“微言大義”研討會，你們將為觀眾帶來哪些方面的內容分享？

蔡敏：很高興能參加這場“微言大義”研討會。我們將圍繞激光雷達、光學鏡頭、傳感器等針對低溫固化和精細點膠等行業(yè)需求，給出更多的介紹。歡迎大家關注。謝謝！

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