Giải pháp tape cho wearable devices

Tape cho wearable devices là nhóm vật liệu dán kỹ thuật được sử dụng để cố định màn hình, pin, cảm biến, FPC, loa, microphone, antenna, tấm graphite và các linh kiện siêu nhỏ bên trong thiết bị đeo thông minh.

Wearable devices bao gồm đồng hồ thông minh, vòng đeo sức khỏe, nhẫn thông minh, kính thông minh, tai nghe, máy trợ thính, cảm biến theo dõi cơ thể và thiết bị y tế đeo trên da. Những sản phẩm này thường có kích thước nhỏ, kết cấu mỏng, liên tục chuyển động và tiếp xúc với mồ hôi, mỹ phẩm, chất vệ sinh, nhiệt độ cơ thể cũng như môi trường bên ngoài.

Vì vậy, tape dùng trong wearable không thể chỉ đáp ứng lực dính ban đầu. Vật liệu còn phải có khả năng chịu uốn, chống sốc, chống mồ hôi, làm kín, kiểm soát tĩnh điện, hạn chế outgassing và duy trì độ ổn định sau hàng nghìn chu kỳ sử dụng.

Đặc biệt, cần phân biệt rõ tape dùng bên trong thiết bị với adhesive tiếp xúc trực tiếp lên da. Băng keo công nghiệp dùng để dán màn hình, pin hoặc FPC không được mặc định sử dụng làm keo dán da nếu chưa có hồ sơ đánh giá sinh học và thử nghiệm tương thích phù hợp.

Trả lời nhanh: Wearable devices cần những loại tape nào?

Một thiết bị đeo thông minh có thể sử dụng nhiều nhóm vật liệu:

Tape PET hai mặt siêu mỏng: dán màn hình, FPC, sensor, antenna và linh kiện phẳng.
Transfer tape: tạo lớp liên kết mỏng, linh hoạt và dễ cán lên film hoặc foam.
Foam tape ô kín: chống sốc, bù khe, làm gasket và hạn chế nước xâm nhập.
Acrylic foam tape: dán cover, kính hoặc frame khi cần hấp thụ rung và giãn nở.
Black PET tape: chắn ánh sáng quanh cảm biến nhịp tim, camera và linh kiện quang học.
Tape polyimide: cách điện, chịu nhiệt và bảo vệ PCB hoặc FPC.
Tape chống tĩnh điện ESD: bảo vệ linh kiện nhạy cảm trong sản xuất.
Tape dẫn điện: grounding và EMI shielding.
Conductive foam: tạo tiếp xúc điện đồng thời bù dung sai.
Thermal tape: dán graphite hoặc tấm tản nhiệt.
Acoustic mesh tape: làm kín quanh microphone hoặc loa nhưng vẫn cho âm thanh truyền qua.
Film bảo vệ: bảo vệ màn hình, kính và sensor trong sản xuất.
Skin-contact adhesive: cố định patch, cảm biến hoặc thiết bị y tế lên da khi đã được đánh giá phù hợp.

Không nên dùng một loại tape cho toàn bộ thiết bị. Mỗi vị trí cần một cấu trúc keo, lớp nền, độ dày và đặc tính khác nhau.

Wearable devices gồm những thiết bị nào?

Các sản phẩm wearable phổ biến gồm:

Smartwatch.
Fitness tracker.
Smart ring.
Smart glasses.
Tai nghe không dây.
Máy trợ thính.
Camera đeo người.
Thiết bị định vị cá nhân.
Cảm biến nhịp tim.
Cảm biến nhiệt độ da.
Cảm biến đường huyết.
Miếng dán theo dõi sức khỏe.
Thiết bị kích thích điện.
Thiết bị theo dõi giấc ngủ.
Thiết bị thể thao thông minh.

Điểm chung của các sản phẩm này là:

Kích thước nhỏ.
Trọng lượng thấp.
Dung sai lắp ráp chặt.
Tiếp xúc với cơ thể.
Chịu chuyển động lặp lại.
Tiếp xúc với mồ hôi và độ ẩm.
Yêu cầu chống nước và bụi.
Có nhiều linh kiện nhạy ESD.
Cần thiết kế thẩm mỹ và không lộ mối ghép.

Vì sao tape cho wearable devices có yêu cầu đặc biệt?

1. Thiết bị liên tục chuyển động

Wearable devices có thể chịu:

Uốn cổ tay.
Xoay.
Rung khi chạy bộ.
Va đập khi tập thể thao.
Tháo và đeo nhiều lần.
Biến dạng của dây đeo.
Chuyển động của cơ thể.
Lực kéo từ dây sạc hoặc tai nghe.

Tape cần duy trì liên kết nhưng vẫn cho phép chuyển vị nhỏ giữa các vật liệu.

Tape quá cứng có thể:

Tạo ứng suất tại mép.
Làm FPC nứt.
Làm cover bật lên.
Truyền lực va đập vào linh kiện.
Gây bong lớp sau nhiều chu kỳ.

Tape quá mềm có thể:

Creep.
Làm linh kiện dịch chuyển.
Không giữ được vị trí sensor.
Giảm lực ép của gasket.
Làm màn hình lệch khỏi frame.

2. Tiếp xúc với mồ hôi

Mồ hôi không chỉ là nước mà còn chứa muối và các thành phần có thể ảnh hưởng đến:

Lớp keo.
Kim loại.
Lớp sơn.
Connector.
Điểm grounding.
Foam.
Housing nhựa.

Tape dùng trong wearable cần được đánh giá sau tiếp xúc với:

Mồ hôi.
Nước.
Độ ẩm.
Muối.
Nhiệt độ cơ thể.
Chu kỳ khô – ướt.

Một tape có lực dính tốt trong điều kiện khô có thể bị bong mép hoặc tăng creep sau thời gian dài tiếp xúc với mồ hôi.

3. Tiếp xúc với mỹ phẩm và chất vệ sinh

Thiết bị đeo có thể tiếp xúc với:

Kem chống nắng.
Kem dưỡng da.
Nước hoa.
Dầu trên da.
Xà phòng.
Gel rửa tay.
Cồn vệ sinh.
Chất tẩy rửa.
Dầu gội.
Hóa chất hồ bơi.

Các chất này có thể xâm nhập từ mép tape và làm thay đổi đặc tính adhesive.

4. Dung sai chiều dày rất nhỏ

Wearable thường có thiết kế mỏng và chật.

Tổng chiều cao của cụm thiết bị có thể bao gồm:

Cover glass.
Màn hình.
Tape viền.
Foam.
PCB.
Pin.
Graphite.
Sensor.
Back cover.
Gasket.

Tape quá dày có thể làm:

Nắp không đóng kín.
Màn hình nhô cao.
Sensor sai khoảng cách.
Foam bị nén quá mức.
Pin chịu áp lực.
Khe thiết bị không đồng đều.

Tape quá mỏng có thể không bù được độ cong hoặc độ nhám của frame.

5. Thiết bị cần chống nước

Smartwatch, vòng đeo sức khỏe và tai nghe thường xuyên tiếp xúc với:

Mưa.
Mồ hôi.
Nước rửa tay.
Nước bắn.
Độ ẩm.
Nước ngưng tụ.

Tape hoặc gasket phải tạo đường làm kín liên tục quanh:

Màn hình.
Back cover.
Cảm biến.
Microphone.
Loa.
Nút bấm.
Connector.
Cổng sạc.

Tape chỉ là một phần của hệ thống sealing. Khả năng chống nước của thiết bị còn phụ thuộc vào dung sai housing, lực nén, thiết kế điểm nối và quy trình lắp ráp.

6. Linh kiện nhạy tĩnh điện

Wearable chứa nhiều linh kiện nhạy ESD:

Sensor.
Driver IC.
FPC.
Bluetooth module.
RF module.
Microphone MEMS.
Màn hình OLED.
Chip quản lý pin.
Touch controller.

Điện tích có thể phát sinh khi:

Bóc liner.
Kéo tape khỏi cuộn.
Bóc film bảo vệ.
Cán tape.
Bế vật liệu.
Tháo sản phẩm khỏi khay.

Do đó, quy trình phải kiểm soát cả vật liệu tape, liner, tốc độ bóc, thiết bị ion hóa và hệ thống nối đất.

7. Yêu cầu thẩm mỹ cao

Tape thường được giấu bên trong thiết bị nhưng vẫn ảnh hưởng đến:

Độ đều của khe màn hình.
Chiều cao cover.
Đường viền đen.
Hiện tượng keo tràn.
Bụi bám tại mép.
Độ phẳng.
Màu sắc của housing.
Cảm giác khi chạm.

Các vị trí dùng tape trong wearable devices

1. Dán màn hình với frame

Màn hình smartwatch hoặc vòng đeo thường được dán với frame bằng tape hai mặt được bế thành khung.

Tape cần:

Độ dày đồng đều.
Viền dán hẹp.
Khả năng chống bật mép.
Chịu mồ hôi và độ ẩm.
Làm kín bụi.
Hỗ trợ chống nước.
Chống sốc khi rơi.
Không tràn vào vùng hiển thị.
Có khả năng tháo sửa theo quy trình.

Tape PET hai mặt phù hợp khi frame phẳng và tổng độ dày bị giới hạn. Foam hoặc acrylic foam mỏng phù hợp hơn khi cần bù khe và giảm sốc.

Tham khảo băng keo hai mặt công nghiệp để lựa chọn cấu trúc PET, transfer tape hoặc foam theo yêu cầu thiết kế.

2. Dán cover glass

Cover glass phải chịu:

Va đập.
Uốn thân máy.
Nhiệt độ.
Mồ hôi.
Chất vệ sinh.
Nước.
Lực nhấn từ người dùng.

Tape dán cover cần tạo vùng liên kết đồng đều, hạn chế điểm ứng suất có thể làm kính nứt.

Nếu tape nằm trong vùng quang học, phải sử dụng OCA hoặc vật liệu quang học phù hợp. Tape hai mặt thông thường chỉ nên dùng ở vùng viền ngoài đường hiển thị.

3. Dán cảm biến sinh học

Wearable có thể sử dụng:

Cảm biến nhịp tim.
Cảm biến SpO₂.
Cảm biến nhiệt độ.
Cảm biến chuyển động.
Cảm biến áp suất.
Cảm biến tiếp xúc da.

Tape tại vị trí sensor cần:

Giữ đúng khoảng cách.
Không làm nghiêng cảm biến.
Không che vùng đo.
Chắn ánh sáng ngoài ý muốn.
Hạn chế bụi.
Chống mồ hôi.
Chịu chuyển động lặp lại.
Không tạo áp lực sai lên sensor.

Black PET tape có thể được sử dụng để chắn ánh sáng xung quanh cảm biến quang học, nhưng cần kiểm tra cả độ truyền sáng và mức phản xạ của bề mặt.

4. Dán FPC

FPC kết nối màn hình, pin, sensor, antenna và PCB.

Tape cho FPC cần:

Mỏng.
Mềm.
Chống bật mép.
Chịu uốn.
Không làm nứt đường đồng.
Không tràn vào connector.
Chịu nhiệt công đoạn.
Có khả năng bóc sửa khi cần.

Không nên dán tape cứng qua vùng uốn động. Điểm kết thúc tape có thể trở thành vị trí tập trung ứng suất và làm FPC nứt sau nhiều chu kỳ.

5. Cố định pin

Pin trong wearable có kích thước nhỏ nhưng chiếm phần lớn không gian bên trong thiết bị.

Tape dán pin cần:

Giữ pin ổn định.
Chống va đập.
Không làm thủng pouch.
Không tạo lực tập trung.
Chịu nhiệt khi sạc.
Chống creep.
Có khả năng tháo thay pin theo thiết kế.
Không để lại vật sắc hoặc ba via.

Với thiết bị cần bảo trì, nên cân nhắc tape có tab kéo hoặc cấu trúc tháo được thay vì dùng adhesive quá mạnh làm cong hoặc thủng cell khi tháo.

6. Dán antenna

Antenna trong thiết bị đeo thường có không gian rất nhỏ và nằm gần:

Pin.
Housing kim loại.
Màn hình.
Shield.
Graphite.
Cơ thể người dùng.

Tape dán antenna cần:

Độ dày ổn định.
Không chứa vật liệu dẫn điện ngoài ý muốn.
Không làm thay đổi khoảng cách thiết kế.
Không dịch chuyển sau nhiệt.
Không ảnh hưởng đặc tính RF.
Không tràn keo.

Tape kim loại hoặc graphite đặt gần antenna có thể làm thay đổi hiệu suất RF. Mọi thay đổi vật liệu cần được kiểm tra trên thiết bị hoàn chỉnh.

7. Dán microphone và loa

Tape có thể được sử dụng để:

Cố định microphone.
Dán speaker.
Làm gasket.
Ngăn rò âm.
Chống bụi.
Dẫn hướng âm thanh.
Cố định acoustic mesh.

Tape hoặc foam quanh đường âm phải:

Không che lỗ âm thanh.
Không tạo đường rò.
Có độ nén đồng đều.
Không sinh bụi.
Chịu mồ hôi và độ ẩm.
Không làm thay đổi âm học ngoài giới hạn.

Acoustic mesh cần được lựa chọn riêng theo yêu cầu về độ thoáng khí, chống nước và đặc tính âm thanh.

8. Dán motor rung

Motor rung hoặc haptic module tạo tải động liên tục.

Tape cần:

Chịu shear tốt.
Chống creep.
Hấp thụ rung.
Không làm module dịch chuyển.
Chịu nhiệt.
Chịu hàng triệu chu kỳ rung.
Không tạo tiếng kêu với housing.

Foam quá mềm có thể hấp thụ một phần rung cần truyền đến người dùng. Foam quá cứng có thể truyền tiếng ồn và lực va đập vào vỏ.

9. Dán graphite và vật liệu tản nhiệt

Graphite sheet được dùng để:

Phân tán nhiệt.
Giảm hotspot.
Bảo vệ pin.
Hạn chế nhiệt tác động lên da.
Dẫn nhiệt đến frame.

Tape dán graphite cần:

Rất mỏng.
Không làm nhăn graphite.
Điện trở nhiệt thấp.
Chịu nhiệt.
Bám ổn định.
Bế chính xác.
Không tạo bọt khí.

Graphite dẫn điện nên cần kiểm soát mép, khoảng cách với pad và nguy cơ chạm mạch.

10. Grounding và EMI shielding

Wearable có mật độ linh kiện cao, nhiều đường RF và không gian grounding hạn chế.

Tape dẫn điện có thể được dùng để:

Nối shield với frame.
Grounding FPC.
Kết nối graphite.
Grounding màn hình.
Che khe EMI.
Duy trì continuity.

Có thể tham khảo tape dẫn điện 3M cho các vị trí cần cấu trúc dẫn điện chuyên dụng.

Không phải mọi foil tape đều dẫn điện xuyên qua lớp keo. Cần kiểm tra điện trở theo phương Z, điện trở tiếp xúc và khả năng duy trì sau nhiệt ẩm.

11. Tape cách điện

Tape cách điện có thể được dùng để:

Bảo vệ PCB.
Cách ly pin.
Che pad kim loại.
Cách ly graphite.
Bảo vệ FPC.
Che cạnh shield.
Ngăn short circuit.

Tape polyimide phù hợp với một số vị trí cần lớp nền mỏng và khả năng chịu nhiệt. Có thể tham khảo băng keo Kapton cho các ứng dụng điện tử chịu nhiệt và cách điện.

12. Film bảo vệ

Film bảo vệ được dùng trên:

Cover glass.
Màn hình.
Cảm biến.
Housing.
Back cover.
Bề mặt kim loại.
Chi tiết trang trí.

Film cần:

Lực dính thấp và ổn định.
Không để lại keo.
Không làm hỏng coating.
Không tạo vết.
Không hút bụi.
Có khả năng bóc tự động.
Hạn chế phát sinh tĩnh điện.

Tape tiếp xúc da khác tape lắp ráp bên trong thế nào?

Đây là điểm cần đặc biệt lưu ý.

Tape lắp ráp bên trong thiết bị

Được dùng để dán:

Màn hình.
Pin.
PCB.
Sensor.
FPC.
Foam.
Graphite.
Shield.

Tiêu chí chính gồm:

Độ bám.
Nhiệt độ.
Độ dày.
Độ sạch.
Điện.
Rung.
Chống nước.
Khả năng die-cut.

Adhesive tiếp xúc trực tiếp với da

Được dùng cho:

Medical patch.
Cảm biến sức khỏe.
Điện cực.
Thiết bị theo dõi liên tục.
Miếng dán thể thao.
Thiết bị kích thích điện.

Ngoài lực dính, vật liệu còn phải được đánh giá về:

Kích ứng da.
Độ nhạy cảm.
Thời gian tiếp xúc.
Khả năng thoát hơi ẩm.
Khả năng tháo không gây tổn thương.
Tương thích với mồ hôi.
Cặn keo.
Vùng da sử dụng.
Đối tượng người dùng.
Hồ sơ đánh giá sinh học theo yêu cầu sản phẩm.

Không nên dùng băng keo foam, VHB hoặc tape công nghiệp thông thường để dán trực tiếp lên da chỉ vì sản phẩm có lực dính tốt.

Các loại tape phù hợp với wearable devices

1. Tape PET hai mặt

Ưu điểm:

Mỏng.
Ổn định kích thước.
Dễ bế định hình.
Dung sai tốt.
Không biến dạng nhiều.
Phù hợp tự động hóa.
Có thể dùng cho viền hẹp.

Ứng dụng:

Màn hình.
FPC.
Sensor.
Antenna.
Backplate.
Linh kiện phẳng.
Shield.

Hạn chế:

Bù độ nhám thấp.
Hấp thụ sốc kém hơn foam.
Có thể tạo điểm ứng suất trên bề mặt cong.

2. Transfer tape

Transfer tape chỉ gồm keo và liner.

Phù hợp khi cần:

Tổng độ dày nhỏ.
Liên kết film.
Cán lên foam.
Dán graphite.
Tăng độ linh hoạt.
Dán chi tiết có hình dạng phức tạp.

Transfer tape mềm và mỏng nhưng khó thao tác hơn tape có nền PET. Thiết kế liner và carrier rất quan trọng.

3. Microcellular foam tape

Foam tế bào nhỏ phù hợp để:

Chống sốc.
Bù khe.
Tạo gasket.
Làm kín.
Giảm rung.
Phân bố áp lực.
Bảo vệ màn hình và sensor.

Tham khảo băng keo xốp hai mặt khi cần cấu trúc foam chống rung hoặc bù sai lệch.

Foam phải được lựa chọn theo:

Độ dày.
Mật độ.
Độ cứng.
Compression set.
Khả năng hút nước.
Tỷ lệ nén.
Độ phục hồi.
Hệ keo.

4. Acrylic foam tape

Acrylic foam có khả năng:

Hấp thụ chuyển vị.
Chống rung.
Liên kết lâu dài.
Chịu thời tiết.
Hỗ trợ làm kín.
Bám trên kính, kim loại và nhiều bề mặt sơn phù hợp.

Tuy nhiên, acrylic foam dày có thể không phù hợp với wearable siêu mỏng. Cần kiểm soát tổng chiều cao, creep và khả năng tháo sửa.

5. Black PET tape

Dùng để:

Chắn sáng.
Che linh kiện.
Giảm phản xạ.
Dán cảm biến quang.
Tạo viền đen.
Bảo vệ FPC.

Cần kiểm tra:

Độ truyền sáng.
Optical density.
Độ bóng.
Độ phản xạ.
Độ dày.
Khả năng chống mồ hôi.
Khả năng bế viền hẹp.

6. Tape polyimide

Dùng cho:

Cách điện.
Chịu nhiệt.
Bảo vệ PCB.
FPC.
Điểm hàn.
Pin.
Graphite.
Che chắn trong công đoạn sản xuất.

Không nên dùng polyimide thay foam chống rung hoặc tape sealing.

7. Tape ESD

Tape ESD phù hợp với các công đoạn:

Masking.
Bảo vệ PCB.
Che connector.
Cố định tạm thời.
Đóng gói linh kiện.
Sản xuất phòng sạch.
Xử lý module.

Tham khảo băng keo PET chống tĩnh điện ESD khi cần kiểm soát điện tích trong quá trình sản xuất.

Tape ESD không mặc định là tape grounding hoặc EMI shielding.

8. Tape dẫn điện

Dùng cho:

Grounding.
EMI shielding.
Nối shield.
Tiếp xúc chassis.
Grounding FPC.
Dán gasket dẫn điện.

Tape dẫn điện cần được kiểm tra nguy cơ chạm mạch, cạnh kim loại và ảnh hưởng RF.

9. Conductive foam

Conductive foam vừa bù khe vừa tạo tiếp xúc điện.

Phù hợp với:

Shield.
Chassis.
Frame.
Connector.
Vị trí dung sai thay đổi.

Cần kiểm soát lực nén để không làm biến dạng housing hoặc PCB.

10. Thermal tape

Thermal tape được dùng cho:

Graphite.
Heat spreader.
IC.
Driver.
Pin.
Module RF.

Cần đánh giá đồng thời:

Dẫn nhiệt.
Độ bám.
Độ dày.
Creep.
Cách điện.
Khả năng die-cut.
Tác động lên antenna.

15 tiêu chí chọn tape cho wearable devices

1. Tape nằm ở vị trí nào?

Xác định tape dùng cho:

Màn hình.
Pin.
Sensor.
FPC.
Antenna.
Microphone.
Speaker.
Graphite.
Shield.
Skin patch.

2. Tape tiếp xúc da hay nằm bên trong?

Đây là tiêu chí phân loại đầu tiên.

Vật liệu tiếp xúc da cần hồ sơ đánh giá riêng; không dùng tape công nghiệp thông thường để thay thế.

3. Tổng độ dày cho phép

Cần tính:

Lớp nền.
Lớp keo.
Foam.
Độ nén.
Dung sai các linh kiện.
Chiều cao sau lắp ráp.

4. Khả năng chịu uốn

Cần kiểm tra:

Bán kính uốn.
Số chu kỳ.
Vị trí mép tape.
Modulus.
Khả năng phục hồi.
Bong mép.
Creep.

5. Chống mồ hôi

Tape cần được thử trong điều kiện mô phỏng:

Mồ hôi.
Muối.
Nhiệt độ cơ thể.
Chu kỳ khô – ướt.
Chuyển động.
Áp lực từ dây đeo.

6. Chống nước

Cần xác định:

Nước bắn.
Mưa.
Ngâm.
Mồ hôi.
Độ ẩm.
Nước ngưng tụ.
Rửa tay.
Bơi lội.

7. Chống sốc

Đánh giá:

Drop test.
Impact.
Twist.
Press.
Vibration.
Shock.
Point load.

8. Bề mặt cần dán

Các vật liệu thường gặp:

Glass.
PET.
PI.
PC.
ABS.
LCP.
TPU.
Silicone rubber.
SUS.
Nhôm.
Graphite.
FPC.

Tape cần được thử trên đúng bề mặt, không chỉ trên inox tiêu chuẩn.

9. Độ sạch

Kiểm soát:

Bụi.
Xơ liner.
Keo tràn.
Silicone.
Dầu.
Hạt kim loại.
Ion contamination.
Outgassing.

10. Low outgassing

Thiết bị kín và có nhiều linh kiện quang học nên cần kiểm tra chất bay hơi từ:

Tape.
Foam.
Film.
Housing.
Pin.
Keo lỏng.

Outgassing có thể gây haze, fogging hoặc nhiễm bẩn sensor.

11. ESD

Cần kiểm tra:

Điện áp khi unwind.
Điện áp bóc liner.
Điện áp bóc protective film.
Liner.
Carrier.
Ionizer.
Grounding dây chuyền.

12. Khả năng chống hóa chất

Thử với:

Mỹ phẩm.
Mồ hôi.
Cồn.
Xà phòng.
Kem chống nắng.
Nước hoa.
Chất vệ sinh thiết bị.

13. Khả năng tháo sửa

Thiết bị giá trị cao có thể cần thay:

Pin.
Màn hình.
Sensor.
Back cover.
FPC.

Tape nên được lựa chọn cùng phương án tháo, nhiệt độ tháo, tab kéo và quy trình làm sạch.

14. Khả năng tự động hóa

Tape cần phù hợp với:

Robot pick-and-place.
Vacuum nozzle.
Camera vision.
Jig.
Bóc liner tự động.
Roll-to-roll.
Sheet carrier.
Máy ép.

15. Khả năng die-cut

Miếng tape wearable thường có:

Kích thước nhỏ.
Viền rất hẹp.
Nhiều lỗ.
Tab liner.
Vùng tránh sensor.
Khe microphone.
Hình dạng bất đối xứng.
Dung sai thấp.

Thiết kế die-cut tape cho wearable devices

Một thiết kế tốt cần:

Không che sensor.
Không cản lỗ âm thanh.
Không chạm connector.
Không lấn vào vùng antenna.
Không tạo đường nước.
Không có góc nhọn dễ bong.
Không gây keo tràn.
Có tab bóc liner.
Dễ nhận biết chiều lắp.
Dễ định vị bằng camera.

Bo tròn góc

Góc bo giúp:

Hạn chế bong mép.
Giảm tập trung ứng suất.
Giảm rách tape.
Cải thiện đường sealing.
Dễ bóc liner.

Thiết kế tab liner

Tab liner phải:

Dễ cầm hoặc robot gắp.
Không kéo lệch tape.
Không chạm vùng bonding.
Không cản bước lắp ráp tiếp theo.
Không sinh quá nhiều tĩnh điện khi bóc.

Carrier và hướng cuộn

Cần xác định:

Hướng sản phẩm.
Khoảng cách pitch.
Vị trí lỗ định vị.
Kiểu cuộn trong hay ngoài.
Số hàng trên liner.
Vị trí camera mark.
Kích thước lõi.

Có thể tham khảo gia công die-cut băng keo công nghiệp khi cần cán ghép, kiss-cut, tạo tab liner và bế tape theo bản vẽ.

Quy trình thi công tape cho wearable devices

Bước 1: Kiểm soát môi trường

Khu vực lắp ráp cần kiểm soát:

Bụi.
Nhiệt độ.
Độ ẩm.
Tĩnh điện.
Silicone.
Dầu.
Xơ sợi.

Bước 2: Kiểm tra vật liệu

Xác nhận:

Đúng mã tape.
Đúng chiều dày.
Đúng hình dạng.
Đúng hướng.
Không cong carrier.
Không keo tràn.
Không bụi.
Liner không bị bong.

Bước 3: Làm sạch bề mặt

Bề mặt cần:

Sạch.
Khô.
Không dầu.
Không chất tách khuôn.
Không nước ngưng tụ.
Không coating bong.
Không có hạt.

Bước 4: Định vị tape

Sử dụng:

Jig.
Camera vision.
Pin định vị.
Vacuum nozzle.
Robot.
Mốc trên housing.

Bước 5: Ép tape

Áp lực phải:

Đồng đều.
Bao phủ toàn bộ vùng dán.
Không làm cong PCB.
Không ép keo tràn.
Không nén foam quá mức.
Không làm vỡ màn hình hoặc sensor.

Bước 6: Bóc liner

Bóc ở góc thấp và tốc độ ổn định để:

Không kéo giãn tape.
Không làm tape bật khỏi bề mặt.
Hạn chế phát sinh tĩnh điện.
Không tạo bụi.

Bước 7: Ghép linh kiện

Linh kiện cần được đặt đúng vị trí ngay từ lần đầu. Bóc ra dán lại có thể làm giảm độ bám, tăng bụi và biến dạng miếng tape.

Bước 8: Ép hoàn thiện

Sử dụng lực ép và thời gian ép đã được xác nhận bằng thử nghiệm.

Bước 9: Chờ liên kết phát triển

Nhiều hệ keo acrylic cần thời gian để tiếp tục dàn trải trên bề mặt.

Không nên thực hiện drop test, ngâm nước hoặc chịu toàn bộ tải ngay sau khi lắp nếu quy trình chưa được phê duyệt.

Thử nghiệm tape cho wearable devices

Kiểm tra cơ học

Thử:

Peel.
Shear.
Push-out.
Drop.
Impact.
Vibration.
Twist.
Bend.
Strap pull.

Kiểm tra chống nước

Đánh giá trên thiết bị hoàn chỉnh:

Rò nước.
Nước bắn.
Ngâm.
Chu kỳ áp suất.
Đường sealing.
Điểm nối tape.
Lỗ microphone và speaker.

Kiểm tra mồ hôi và hóa chất

Thử sau tiếp xúc với:

Mồ hôi mô phỏng.
Kem chống nắng.
Xà phòng.
Cồn.
Mỹ phẩm.
Chất vệ sinh.

Đánh giá:

Bong mép.
Creep.
Đổi màu.
Ăn mòn.
Mất lực dính.
Keo tràn.

Kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm

Thử:

Nhiệt độ cao.
Nhiệt độ thấp.
Chu kỳ nhiệt.
Nhiệt ẩm.
Nước ngưng tụ.
Nhiệt từ sạc pin.

Kiểm tra ESD

Đo:

Điện áp unwind.
Điện áp bóc liner.
Điện áp bóc film.
Điện trở.
Thời gian decay.
Grounding.

Kiểm tra RF và EMI

Sau khi thay tape cần kiểm tra:

Antenna.
Bluetooth.
NFC.
GPS.
Wi-Fi.
EMI emission.
Grounding.
Hiệu suất sạc không dây nếu có.

Kiểm tra âm học

Với microphone và loa cần kiểm tra:

Tần số đáp ứng.
Độ nhạy.
Rò âm.
Méo.
Chống nước.
Tình trạng acoustic mesh.

Kiểm tra skin-contact adhesive

Với vật liệu tiếp xúc da cần đánh giá theo hồ sơ và yêu cầu riêng của thiết bị, bao gồm:

Độ bám trên da.
Khả năng tháo.
Cặn keo.
Độ thoáng.
Tác động của mồ hôi.
Thời gian đeo.
Phản ứng da.
Biến đổi theo chuyển động cơ thể.

Những lỗi phổ biến khi chọn tape wearable

Dùng tape công nghiệp để dán trực tiếp lên da

Vật liệu có thể không phù hợp về kích ứng, độ thoáng và khả năng tháo.

Chỉ kiểm tra chống nước

Tape còn phải chịu mồ hôi, mỹ phẩm, chuyển động và chu kỳ nhiệt.

Dùng foam quá dày

Làm sai chiều cao và ảnh hưởng cảm biến hoặc khả năng đóng kín.

Dùng foam quá mềm

Linh kiện dịch chuyển và giảm lực nén sealing.

Dán FPC qua vùng uốn bằng tape cứng

Tạo điểm tập trung ứng suất và gây nứt mạch.

Dùng tape kim loại gần antenna

Có thể làm thay đổi đặc tính RF.

Black tape không đủ chắn sáng

Màu đen nhưng vẫn truyền hoặc phản xạ ánh sáng vào cảm biến.

Không kiểm tra outgassing

Có thể gây fogging trên sensor hoặc màn hình.

Không kiểm tra liner ESD

Điện tích có thể hình thành mạnh khi bóc liner.

Chọn lực dính quá cao

Làm khó thay pin, màn hình hoặc sensor và có thể gây hỏng linh kiện khi tháo.

Công bố chống nước chỉ từ dữ liệu tape

Khả năng chống nước phải được xác nhận trên thiết bị hoàn chỉnh.

Checklist lựa chọn tape cho wearable devices

Tape nằm ở vị trí nào?
Có tiếp xúc trực tiếp với da không?
Chức năng chính là bonding, sealing hay chống rung?
Tổng độ dày cho phép bao nhiêu?
Bề mặt là kính, nhựa, kim loại hay FPC?
Có yêu cầu chịu uốn không?
Có tiếp xúc mồ hôi không?
Có tiếp xúc mỹ phẩm không?
Có cần chống nước không?
Có cần chống sốc không?
Có cần chắn sáng không?
Có cần grounding hoặc EMI không?
Có nằm gần antenna không?
Có cần dẫn nhiệt không?
Có yêu cầu ESD không?
Có cần low outgassing không?
Có yêu cầu tháo sửa không?
Có cần tab kéo không?
Có cần bế định hình không?
Đã thử trên thiết bị hoàn chỉnh chưa?

Giải pháp tape wearable tại SUPECO

SUPECO cung cấp và gia công các nhóm tape cho wearable devices, gồm:

Tape PET hai mặt mỏng.
Transfer tape kỹ thuật.
Foam tape chống rung.
Acrylic foam tape.
Tape PET đen theo yêu cầu chắn sáng.
Tape polyimide cách điện.
Tape chống tĩnh điện ESD.
Tape dẫn điện.
Film bảo vệ.
Miếng tape và gasket bế định hình.

Khách hàng có thể tham khảo:

Để lựa chọn đúng vật liệu, khách hàng nên cung cấp:

Loại wearable device.
Bản vẽ chi tiết.
Vị trí tape.
Vật liệu hai bề mặt.
Tổng độ dày cho phép.
Yêu cầu chống nước.
Yêu cầu chịu mồ hôi.
Yêu cầu chống sốc.
Yêu cầu ESD.
Yêu cầu RF và EMI.
Yêu cầu tháo sửa.
Điều kiện tiếp xúc da nếu có.
Cấu trúc liner.
Sản lượng dự kiến.

SUPECO có thể hỗ trợ chia cuộn, cán ghép, kiss-cut, bế định hình, tạo tab liner và gia công tape theo hình dạng nhỏ, nhiều lỗ hoặc khung sealing của thiết bị đeo.

Đối với adhesive tiếp xúc trực tiếp với da, cần chốt đúng dòng vật liệu chuyên dụng và hồ sơ kỹ thuật trước khi thử nghiệm trên sản phẩm.

Kết luận

Tape cho wearable devices phải đồng thời đáp ứng yêu cầu về độ mỏng, khả năng chịu uốn, chống mồ hôi, làm kín, chống sốc, ESD và độ ổn định lâu dài.

Tape PET hai mặt phù hợp với màn hình, FPC, sensor và linh kiện phẳng. Transfer tape phù hợp khi cần lớp bonding mỏng và linh hoạt. Foam tape hỗ trợ chống sốc, bù khe và làm gasket. Black tape giúp chắn ánh sáng quanh cảm biến. Tape dẫn điện và conductive foam phục vụ grounding. Thermal tape hỗ trợ quản lý nhiệt.

Không nên sử dụng một loại tape cho toàn bộ thiết bị. Cũng không được mặc định sử dụng băng keo công nghiệp làm adhesive tiếp xúc trực tiếp với da.

Vật liệu cần được thử trên đúng bề mặt, đúng chiều dày, đúng hình dạng die-cut và đúng quy trình lắp ráp. Các phép thử phải bao gồm rung, va đập, uốn, nhiệt ẩm, mồ hôi, hóa chất, chống nước, ESD, RF, âm học và khả năng tháo sửa.

Chỉ sau khi cụm thiết bị hoàn chỉnh vượt qua các điều kiện sử dụng thực tế mới nên phê duyệt tape cho sản xuất hàng loạt.

Câu hỏi thường gặp

Tape cho wearable devices dùng để làm gì?

Tape được dùng để dán màn hình, pin, sensor, FPC, antenna, loa, microphone, graphite, shield và gasket trong thiết bị đeo.

Loại tape nào phù hợp với màn hình smartwatch?

Tape PET hai mặt hoặc foam mỏng thường được sử dụng tại viền màn hình. Lựa chọn phụ thuộc vào độ phẳng, chống sốc, sealing và tổng độ dày.

Tape công nghiệp có dán trực tiếp lên da được không?

Không nên. Adhesive tiếp xúc trực tiếp với da cần được thiết kế và đánh giá riêng về kích ứng, độ thoáng, thời gian đeo và khả năng tháo.

Foam tape có chống nước hoàn toàn không?

Không. Foam ô kín có thể hỗ trợ sealing, nhưng khả năng chống nước còn phụ thuộc vào tỷ lệ nén, điểm nối, housing và quy trình lắp ráp.

Vì sao tape wearable phải chịu mồ hôi?

Mồ hôi chứa nước và muối, có thể xâm nhập qua mép tape, làm giảm độ bám và gây ăn mòn linh kiện.

Tape ESD có dùng để grounding được không?

Không nên mặc định sử dụng. Grounding cần tape hoặc foam có cấu trúc dẫn điện và thông số điện trở phù hợp.

Có thể dùng tape kim loại gần antenna không?

Cần kiểm tra RF trước khi sử dụng. Tape kim loại có thể làm thay đổi khoảng cách, hướng bức xạ và hiệu suất của antenna.

Vì sao cần kiểm tra khả năng tháo sửa?

Pin, màn hình và sensor có thể cần thay thế. Tape quá mạnh hoặc không có phương án tháo có thể làm hỏng linh kiện và tăng chi phí bảo hành.