微訪談：3M中國工業膠帶與膠粘劑產品組業務拓展經理蔡敏

訪談背景：3M公司創建于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新企業，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開發了六萬多種產品，從家庭用品到醫療產品，從運輸、建筑到商業、教育和電子、通信等各個領域。憑借跨行業的專業技術和實際經驗，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工業膠粘劑與膠帶事業部，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中國工業膠帶與膠粘劑產品組的業務拓展經理。我在3M工業膠帶與膠粘劑事業部的主要職責是對工業市場的新應用與新方向進行業務拓展，例如：5G與車聯網、物聯網，包含智能傳感與智能硬件行業等全新領域“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工業膠粘劑與膠帶事業部情況吧。

蔡敏：3M工業膠粘劑與膠帶事業部是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工業膠粘劑與膠帶事業部具有以下特點：（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，能夠配合客戶跨區域的生產運籌。

3M工業膠粘劑與膠帶事業部服務和優勢

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?？煽康慕Y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，專門為汽車開發了符合車規的導電材料。

麥姆斯咨詢：接下來，我們聚焦3D攝像頭?？梢粤信e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低溫固化單組分環氧結構膠有專門針對汽車行業雙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、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（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需求，給出更多的介紹。歡迎大家關注。謝謝！

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