CN109705786A - 光通信器件用粘结剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光通信器件用粘结剂，其制备的配方包括以下重量百分比的原料：环氧树脂30‑50％，双重功能官能团树脂10‑50％，功能性树脂1‑10％，增韧剂1‑10％，热固化剂1‑10％，以及光固化剂0.5‑5％。本发明的光通信器件用粘结剂，其性能指标满足有源或无源光器件的工艺和可靠性要求，可很好地替代现有分别使用两种粘接剂(UV胶定位+热固化胶)来提高可靠性的做法，具有光固化和加热固化双重固化功能，实现了一款产品既具有UV快速定位的性能又具有加热固化粘接剂的高可靠性特点。

Description

光通信器件用粘结剂

技术领域

本发明涉及用于光通信有源和无源光学器件及其他光学器件的粘接与密封技术领域，特别涉及一种快速定位双重固化单组份光通信器件用粘结剂。

背景技术

光通信作为以光波为载波的通信方式已经成为各种通信网的主要传输方式，在现代电信网中起着举足轻重的作用。光纤通信作为一门新兴技术，其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的，也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具，而光器件又是光传输系统的心脏，作为起定位和固定关键作用的光通讯粘接剂既需要能快速定位又要固化时具有低收缩和低应力，确保固化过程中不会因为粘接剂的固化应力与固化收缩、应力造成光器件的位移而影响光路的对准。

近年来用在光器件的粘接剂主要有UV固化丙烯酸酯粘接剂、热固化环氧粘接剂以及UV热双重固化环氧粘接剂。丙烯酸酯的固化特性主要是光固化具有快速定位的特性，但耐化学性和可靠性不足，固化收缩率过大；而环氧胶虽然具有较高的可靠性，但固化时间较长，无法满足光通信器件制造的流水线生产要求。普通的光热双重固化胶的UV定位时间较长，并且有较大的固化应力和收缩率，无法满足光器件生产需要的10秒以内快速定位和低应力、低位移要求。现有的另外一种光通信器件粘接剂，是先使用UV胶定位、再用热固化胶来提高可靠性的两种粘接剂来实现光器件的要求，由于需要二次施胶，生产效率低，劳动力成本高，并且多次施胶可能带来产品不良率高。

发明内容

本发明的目的就在于改进现有用于光通信器件的粘结剂所存在的上述缺点和不足，从而提供一种改进的光通信器件粘结剂配方，以提升粘结剂的UV快速定位的性能以及加热固化粘接的可靠性。

本实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种光通信器件用粘结剂，其制备的配方包括以下重量百分比的原料：

根据本发明，所述环氧树脂为双酚F型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂、以及脂环族环氧树脂中的一种或任意多种的混合。

根据本发明的优选实施例，所述的双重功能官能团是同时含有以下式(1)所示的环氧官能团和式(2)所示的不饱和碳碳双键结构的一种或多种树脂的混合物，或含有(3)结构的环氧与不饱和双键的树脂：

其中，R为含有脂环族或者醚类、酯类结构的碳链。

根据本发明的另一个优选实施例，所述功能性树脂具有式(4)所示的结构：

R-SH (4)，

其中，R为酯类结构碳链。

根据本发明，所述增韧剂为改性聚氨酯环氧增韧树脂、CTBN改性环氧树脂、以及丙烯酸酯增韧树脂中的一种或任意几种的混合。

根据本发明，所述热固化剂为胺类潜伏固化剂、咪唑类潜伏固化剂、阳离子潜伏固化剂、酚醛树脂固化剂、以及过氧化物固化剂中的一种或几种的混合。

根据本发明，所述光固化剂为阳离子光固化剂以及自由基光引发剂中的一种或两者的混合。

根据一个优选实施例，所述配方还包括透明填料，其重量百分比为不超过20％。

进一步的，所述透明填料为含有Al、Si或O晶型结构的透明粉体。

根据本发明的另一个优选实施例，所述配方还包括稳定剂CUREDUCT，其重量百分比为不超过5％。

本发明的光通信器件用粘结剂具有以下优点：

1、性能指标满足有源或无源光器件的工艺和可靠性要求，可很好地替代现有分别使用两种粘接剂(UV胶定位+热固化胶)来提高可靠性的做法。

2、采用单组份的形式，具有光固化和加热固化双重固化功能，实现了一款产品既具有UV快速定位的性能又具有加热固化粘接剂的高可靠性特点，有效避免了同一用胶点需要通过同时使用UV快速定位胶和热固化高可靠性能胶才能实现快速定位和高可靠性的要求。

3、既可以缩短工艺流程，又可以减少劳动力成本，从而有效降低因工艺流程过长可能带来的不良率，有效降低产品的生产成本。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明的光通信器件用粘结剂及其制备方法做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。

实施例1～5、光通信器件用粘结剂的制备

按照表1～5所列的配方，通过以下步骤制备光通信器件用粘结剂：

1)将环氧树脂、双重功能官能团树脂、功能性树脂依次加入可无极调速的双行星真空混合机中，控制混合机中物料温度在60～80℃范围内，开动混合搅拌机，转速在100～300转/分钟，同时起动高速分散机，转速在1500～2000转/分钟，搅拌保持60～90分钟，使功能性树脂与环氧树脂和双重官能团树脂充分接触融合并混合均匀；

2)在上述混合树脂降温到20～25℃后，加入透明填料混合均匀，取出并通过非金属辊三辊研磨机进一步分散，控制细度低于30μm；

3)经过三辊研磨机分散后混合控制细度小于30μm，然后加入到双行星真空混合机进行搅拌并脱泡处理，再加入增韧剂，搅拌60～90分钟，控制双行星混合机内料温在20～25℃；

4)加入热固化剂，进行充分混合，搅拌速度控制在100～150转/分钟，搅拌时间60分钟，控制料温在20～25℃；

5)关掉照明日光灯和设备视窗观察灯，开启UV固化剂专用长波长光源加入光引发剂，搅拌60分钟，温度控制在20～25℃，搅拌均匀后得到半透明到透明快速定位双重固化光通信器件用粘接剂。

表1、实施例1的配方

表2、实施例2的配方

表3、实施例3的配方

表4、实施例4的配方

表5、实施例5的配方

实施例6、粘结剂粘结强度测试

取实施例1～5得到的光通信器件用粘结剂，在BOSA(Bi-Directional OpticalSub-Assembly，光发射接收组件)上进行粘结强度测试，同时以普通二次点胶(UV 胶+热固化胶)作为对照，具体检测结果见表6。

表6、性能测试结果

由表6的粘接强度测试结果可见，实施例1～5得到的粘结剂在光纤通信器件 BOSA的粘接中，UV固化后粘接强度都大于1.0公斤的拉力，再经过110℃下30分钟的热固化后，拉拔力大于15公斤，满足了有源或无源光器件的工艺和可靠性要求，可很好地替代现有分别使用两种粘接剂(UV胶定位+热固化胶)来提高可靠性的做法。

本发明的光通信器件用粘接剂，采用单组份的形式，具有光固化和加热固化双重固化功能，实现了一款产品既具有UV快速定位的性能又具有加热固化粘接剂的高可靠性特点，有效避免了同一用胶点需要通过同时使用UV快速定位胶和热固化高可靠性能胶才能实现快速定位和高可靠性的要求。使用本发明的粘结剂既可以缩短工艺流程，又可以减少劳动力成本，从而有效降低因工艺流程过长可能带来的不良率，有效降低产品的生产成本。

Claims (10)

1.一种光通信器件用粘结剂，其特征在于，其制备的配方包括以下重量百分比的原料：

2.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述环氧树脂为双酚F型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂、以及脂环族环氧树脂中的一种或任意多种的混合。

3.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述的双重功能官能团是同时含有以下式(1)所示的环氧官能团和式(2)所示的不饱和碳碳双键结构的一种或多种树脂的混合物，或含有(3)结构的环氧与不饱和双键的树脂：

其中，R为含有脂环族或者醚类、酯类结构的碳链。

4.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述功能性树脂具有式(4)所示的结构：

R-SH (4)，

其中，R为酯类结构碳链。

5.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述增韧剂为改性聚氨酯环氧增韧树脂、CTBN改性环氧树脂、以及丙烯酸酯增韧树脂中的一种或任意几种的混合。

6.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述热固化剂为胺类潜伏固化剂、咪唑类潜伏固化剂、阳离子潜伏固化剂、酚醛树脂固化剂、以及过氧化物固化剂中的一种或几种的混合。

7.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述光固化剂为阳离子光固化剂以及自由基光引发剂中的一种或两者的混合。

8.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述配方还包括透明填料，其重量百分比为不超过20％。

9.根据权利要求8所述的粘结剂，其特征在于，所述透明填料为含有Al、Si或O晶型结构的透明粉体。

10.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述配方还包括稳定剂CUREDUCT，其重量百分比为不超过5％。