Tape trong thiết bị IoT

Tape trong thiết bị IoT được sử dụng để cố định cảm biến, PCB, pin, FPC, antenna, màn hình và housing; đồng thời hỗ trợ chống rung, cách điện, làm kín, dẫn nhiệt, grounding và kiểm soát EMI. Mỗi vị trí cần một cấu trúc tape riêng theo bề mặt, nhiệt độ, độ ẩm và yêu cầu truyền tín hiệu.

Thiết bị IoT thường có kích thước nhỏ, hoạt động liên tục và được lắp đặt trong nhiều môi trường khác nhau, từ nhà ở, nhà máy đến ngoài trời. Một cảm biến có thể phải chịu rung động, độ ẩm, bụi, thay đổi nhiệt độ, nhiễu điện từ và chu kỳ hoạt động kéo dài nhiều năm.

Vì vậy, việc lựa chọn tape không thể chỉ dựa vào lực dính ban đầu. Vật liệu còn phải đáp ứng các yêu cầu về độ dày, khả năng chống creep, chống rung, làm kín, ESD, EMI, quản lý nhiệt, low outgassing và khả năng tháo sửa.

Đặc biệt, tape dẫn điện, tape chống tĩnh điện và tape cách điện có chức năng hoàn toàn khác nhau. Sử dụng sai loại có thể làm cảm biến sai tín hiệu, antenna giảm hiệu suất, PCB chạm mạch hoặc thiết bị mất khả năng kết nối.

Thiết bị IoT là gì?

IoT là viết tắt của Internet of Things, tức mạng lưới các thiết bị có khả năng:

Thu thập dữ liệu.
Xử lý dữ liệu.
Gửi hoặc nhận thông tin.
Kết nối với gateway, máy chủ hoặc nền tảng đám mây.
Thực hiện hành động theo chương trình.
Hoạt động tự động hoặc bán tự động.

Một thiết bị IoT thường gồm:

Cảm biến.
Bộ vi xử lý.
PCB.
Module truyền thông.
Antenna.
Pin hoặc nguồn điện.
FPC.
Màn hình hoặc đèn báo.
Housing.
Gasket.
Bộ phận tản nhiệt.
Phần mềm và giao thức kết nối.

Tape tham gia trực tiếp vào việc cố định, bảo vệ và duy trì độ ổn định của nhiều bộ phận trong cấu trúc này.

Các nhóm thiết bị IoT phổ biến

IoT trong nhà thông minh

Bao gồm:

Cảm biến cửa.
Cảm biến chuyển động.
Chuông cửa thông minh.
Camera an ninh.
Bộ điều khiển ánh sáng.
Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm.
Ổ cắm thông minh.
Loa thông minh.
Bộ điều khiển rèm.
Thiết bị cảnh báo khói.

IoT công nghiệp

Bao gồm:

Cảm biến rung máy.
Cảm biến nhiệt độ.
Thiết bị đo áp suất.
Cảm biến lưu lượng.
Bộ ghi dữ liệu.
Gateway công nghiệp.
Thiết bị giám sát motor.
Thiết bị theo dõi năng lượng.
Cảm biến phát hiện rò rỉ.
Hệ thống bảo trì dự đoán.

IoT trong logistics

Bao gồm:

Thiết bị định vị hàng hóa.
Cảm biến nhiệt độ kho lạnh.
Cảm biến độ ẩm.
Thiết bị theo dõi container.
Tem RFID.
Smart label.
Cảm biến va đập.
Cảm biến nghiêng.
Thiết bị giám sát chuỗi lạnh.

IoT trong nông nghiệp

Bao gồm:

Cảm biến độ ẩm đất.
Cảm biến nhiệt độ.
Trạm thời tiết.
Thiết bị điều khiển tưới.
Cảm biến dinh dưỡng.
Thiết bị giám sát vật nuôi.
Gateway ngoài trời.

IoT trong y tế và thiết bị đeo

Bao gồm:

Cảm biến theo dõi sức khỏe.
Đồng hồ thông minh.
Thiết bị đo nhịp tim.
Thiết bị ECG đeo.
Máy theo dõi bệnh nhân.
Cảm biến nhiệt độ da.
Thiết bị nhắc uống thuốc.

Tape tiếp xúc trực tiếp với da phải là adhesive chuyên dụng đã được đánh giá phù hợp. Không sử dụng tape công nghiệp thông thường để thay thế.

Trả lời nhanh: Thiết bị IoT cần những loại tape nào?

Tùy từng vị trí, có thể sử dụng:

Tape PET hai mặt mỏng: dán PCB, FPC, màn hình, sensor và module.
Transfer tape: tạo lớp bonding mỏng cho film, foam, antenna hoặc spacer.
Foam tape: chống rung, bù khe và làm gasket.
Acrylic foam tape: liên kết housing, cover và panel cần độ bền dài hạn.
Tape polyimide: cách điện, chịu nhiệt và bảo vệ PCB.
Tape PET chống tĩnh điện: masking và bảo vệ linh kiện nhạy ESD.
Tape dẫn điện: grounding và EMI shielding.
Conductive foam: bù khe và duy trì tiếp xúc điện.
Thermal tape: gắn graphite, thermal pad hoặc heat spreader.
Black PET tape: chắn sáng quanh cảm biến quang học.
Acoustic tape: cố định mesh cho microphone hoặc loa.
Film bảo vệ: chống bụi và trầy trong sản xuất.
Heat-activated adhesive film: bonding chip, antenna hoặc module trong một số cấu trúc đặc biệt.

Không nên sử dụng một mã tape cho toàn bộ thiết bị IoT.

Các ứng dụng tape trong thiết bị IoT

1. Cố định PCB với housing

PCB có thể được lắp bằng:

Vít.
Ngàm.
Khung nhựa.
Tape hai mặt.
Foam tape.
Giải pháp hybrid.

Tape giúp:

Giảm số lượng vít.
Tiết kiệm không gian.
Hạn chế rung.
Không cần boss bắt vít.
Phân bố lực trên diện tích lớn.
Giảm tiếng kêu giữa PCB và housing.
Tăng tốc độ lắp ráp.

Tape PET hai mặt phù hợp khi:

PCB nhẹ.
Bề mặt housing phẳng.
Cần tổng độ dày thấp.
Không cần bù khe lớn.

Foam tape phù hợp hơn khi:

Housing có dung sai.
Thiết bị chịu rung.
Cần lớp đệm.
Bề mặt không hoàn toàn phẳng.

Có thể tham khảo băng keo hai mặt công nghiệp để lựa chọn cấu trúc PET, transfer tape hoặc acrylic foam theo từng vị trí.

2. Dán cảm biến IoT

Cảm biến là bộ phận quyết định chất lượng dữ liệu của thiết bị.

Các loại cảm biến phổ biến gồm:

Cảm biến nhiệt độ.
Cảm biến độ ẩm.
Cảm biến áp suất.
Cảm biến rung.
Cảm biến gia tốc.
Cảm biến khí.
Cảm biến quang học.
Cảm biến tiệm cận.
Cảm biến âm thanh.
Cảm biến rò rỉ.

Tape dán cảm biến cần:

Giữ đúng vị trí.
Không làm nghiêng cảm biến.
Không che vùng đo.
Không làm thay đổi đường dẫn khí.
Không truyền rung ngoài ý muốn.
Không tạo ứng suất lên PCB.
Không outgassing gây nhiễm bề mặt cảm biến.
Không hút ẩm quá mức.
Duy trì độ ổn định sau lão hóa.

Cảm biến rung

Tape quá mềm có thể hấp thụ rung trước khi rung truyền đến cảm biến, làm dữ liệu đo thấp hơn thực tế.

Tape quá cứng có thể truyền thêm rung từ housing hoặc tạo cộng hưởng cục bộ.

Vì vậy, phải thử cảm biến trên đúng cấu trúc lắp ráp.

Cảm biến nhiệt độ

Tape dày hoặc foam có khả năng cách nhiệt có thể làm cảm biến phản ứng chậm.

Nếu cần đo nhiệt độ của bề mặt, cần kiểm soát:

Độ dày tape.
Diện tích tiếp xúc.
Điện trở nhiệt.
Khoảng cách từ cảm biến đến vật cần đo.
Vật liệu housing.

Cảm biến độ ẩm và khí

Tape không được:

Che lỗ thông khí.
Outgassing gây sai kết quả.
Giữ hơi ẩm quanh sensor.
Làm thay đổi luồng khí.
Giải phóng hóa chất ảnh hưởng phép đo.

3. Cố định FPC và cáp mềm

FPC kết nối:

Cảm biến.
Màn hình.
Antenna.
Pin.
PCB phụ.
Connector.
Camera.

Tape cho FPC cần:

Mỏng.
Mềm.
Chống bật mép.
Chịu uốn.
Không làm nứt đường đồng.
Không kéo connector.
Không tràn keo vào pad điện.
Có khả năng rework khi cần.

Không nên đặt mép tape đúng tại vùng uốn động. Mép tape có thể trở thành điểm tập trung ứng suất và làm FPC nứt sau nhiều chu kỳ.

4. Dán antenna

Thiết bị IoT có thể sử dụng:

Wi-Fi.
Bluetooth.
Zigbee.
LoRa.
NFC.
RFID.
GPS.
NB-IoT.
LTE.
5G.

Antenna có thể được:

In trên PCB.
In trên film.
Gắn trên FPC.
Gắn lên housing.
Tạo bằng foil kim loại.
Tích hợp trong module.

Tape dán antenna cần:

Độ dày ổn định.
Không chứa vật liệu dẫn ngoài ý muốn.
Không làm antenna dịch chuyển.
Bám tốt trên film và housing.
Không ảnh hưởng khoảng cách thiết kế.
Chịu nhiệt và độ ẩm.
Không gây cong FPC antenna.

Lưu ý quan trọng

Không nên đặt tape đồng, graphite, conductive foam hoặc foil kim loại gần antenna khi chưa kiểm tra RF.

Các vật liệu dẫn điện có thể ảnh hưởng:

Tần số cộng hưởng.
Trở kháng.
Hướng bức xạ.
Khoảng cách truyền.
Độ nhạy nhận tín hiệu.
Hiệu suất kết nối.

Sau khi thay tape, cần thử lại toàn bộ hiệu suất RF của thiết bị.

5. Cố định pin

Thiết bị IoT có thể sử dụng:

Pin coin cell.
Pin lithium pouch.
Pin hình trụ.
Pin thay thế.
Pin sạc.
Bộ pin nhiều cell.

Tape dán pin cần:

Giữ pin ổn định.
Chống rung.
Không làm thủng pouch.
Không tạo cạnh sắc.
Chịu nhiệt khi sạc.
Chống creep.
Cách điện phù hợp.
Có phương án tháo pin.
Không làm pin bị ép cục bộ.

Với thiết bị cần bảo trì, nên sử dụng:

Tape có tab kéo.
Tape bóc sửa được.
Cấu trúc liner hỗ trợ tháo.
Thiết kế khoảng trống cho dụng cụ.

Tape có lực dính quá cao có thể làm cong hoặc rách pin pouch khi tháo.

6. Dán màn hình và bảng điều khiển

IoT gateway, smart display và bộ điều khiển có thể có:

LCD.
OLED.
Touch panel.
Cover glass.
Đèn chỉ thị.
Bảng điều khiển.

Tape viền màn hình cần:

Độ dày đồng đều.
Chống sốc.
Chống bật mép.
Hỗ trợ làm kín.
Không tràn vào vùng hiển thị.
Chịu hóa chất vệ sinh.
Chịu nhiệt.
Có khả năng tháo sửa.

Tape PET hai mặt phù hợp với viền mỏng. Foam mỏng phù hợp khi cần chống sốc và bù khe.

7. Chống rung cho thiết bị IoT công nghiệp

Cảm biến gắn trên:

Motor.
Bơm.
Quạt.
Hộp số.
Băng tải.
Máy CNC.
Máy nén khí.

có thể chịu rung liên tục.

Foam tape có thể:

Giảm truyền rung đến PCB.
Chống tiếng kêu.
Bù khe.
Hạn chế va đập.
Giữ module không dịch chuyển.

Tham khảo băng keo xốp hai mặt cho các ứng dụng cần chống rung và bù sai lệch.

Tuy nhiên, với cảm biến đo rung, foam có thể làm thay đổi dữ liệu. Phải phân biệt:

Foam chống rung cho PCB.
Liên kết cứng cho chính cảm biến rung.

8. Làm kín bụi và độ ẩm

Thiết bị IoT ngoài trời hoặc trong nhà máy có thể tiếp xúc:

Mưa.
Bụi.
Hơi ẩm.
Nước ngưng tụ.
Dầu.
Hóa chất.
Hơi muối.
Nước rửa công nghiệp.

Tape hoặc foam gasket có thể tạo đường làm kín quanh:

Housing.
Màn hình.
Sensor.
Connector.
Nắp pin.
Cổng sạc.
Lỗ bắt vít.
Cable entry.

Foam ô kín thường phù hợp hơn foam ô hở trong ứng dụng cần hạn chế nước.

Tape không tự bảo đảm cấp IP

Khả năng chống bụi và nước còn phụ thuộc vào:

Thiết kế housing.
Độ phẳng.
Tỷ lệ nén foam.
Điểm nối.
Góc bo.
Khe hở.
Lực ép.
Cable gland.
Quy trình lắp ráp.

Cấp bảo vệ phải được kiểm tra trên thiết bị hoàn chỉnh.

9. Cách điện PCB và pin

Tape cách điện được sử dụng để:

Che mặt sau PCB.
Cách ly pin với chassis.
Bảo vệ điểm hàn.
Cách ly graphite.
Che cạnh shield.
Bảo vệ FPC.
Ngăn short circuit.
Tăng khoảng cách cách điện cục bộ.

Các thông số cần xem xét:

Độ bền điện môi.
Điện áp đánh thủng.
Điện trở cách điện.
Độ dày.
Khả năng chịu nhiệt.
Chống ẩm.
Chống hóa chất.

Có thể tham khảo băng dính Kapton chịu nhiệt cao khi cần nền polyimide mỏng, cách điện và chịu nhiệt.

Không nên dùng tape cách điện để thay thế toàn bộ yêu cầu về khe hở và khoảng cách rò điện của thiết kế.

10. Kiểm soát ESD trong sản xuất

Linh kiện IoT thường gồm:

IC.
Sensor.
MEMS.
Module RF.
FPC.
Driver.
Microphone.
Bộ nhớ.
Bộ quản lý nguồn.

Điện tích có thể phát sinh khi:

Kéo tape khỏi cuộn.
Bóc liner.
Bóc film bảo vệ.
Bế tape.
Cán ghép.
Nhấc linh kiện khỏi khay.

Tape PET chống tĩnh điện có thể được dùng cho:

Masking.
Bảo vệ PCB.
Cố định tạm thời.
Che connector.
Công đoạn hàn.
Đóng gói nội bộ.
Phòng sạch.

Tham khảo băng keo PET chống tĩnh điện ESD khi cần kiểm soát điện tích trong dây chuyền điện tử.

Tape ESD không mặc định là tape dẫn điện hoặc grounding.

11. Grounding và EMI shielding

IoT tích hợp nhiều mạch RF, nguồn và đường tín hiệu trong không gian nhỏ.

Tape dẫn điện có thể được sử dụng để:

Nối shield can với chassis.
Grounding FPC.
Che khe EMI.
Nối nắp kim loại.
Tạo continuity.
Grounding màn hình.
Kết nối lớp foil shielding.

Có thể tham khảo tape dẫn điện 3M cho những vị trí cần vật liệu dẫn điện chuyên dụng.

Cần kiểm tra:

Điện trở bề mặt.
Điện trở xuyên lớp keo.
Điện trở tiếp xúc.
Khả năng chịu nhiệt ẩm.
Nguy cơ short circuit.
Ảnh hưởng antenna.
Ăn mòn điện hóa.
Cạnh sắc của foil.

12. Conductive foam

Conductive foam kết hợp:

Khả năng dẫn điện.
Độ đàn hồi.
Bù dung sai.
Duy trì lực nén.
Giảm rung.

Ứng dụng:

Shield với chassis.
Nắp kim loại với PCB.
Connector grounding.
Màn hình với frame.
Khe có dung sai thay đổi.

Nén quá ít có thể làm điện trở tiếp xúc cao. Nén quá nhiều có thể làm biến dạng PCB hoặc housing.

13. Quản lý nhiệt

Thiết bị IoT có thể phát nhiệt tại:

Processor.
Module RF.
Power IC.
Pin.
Màn hình.
LED.
Gateway.
Bộ nguồn.

Thermal tape hoặc transfer tape được dùng để dán:

Graphite.
Heat spreader.
Tấm nhôm.
Thermal pad.
Housing kim loại.

Cần đánh giá:

Độ dẫn nhiệt.
Điện trở nhiệt.
Độ dày.
Cách điện.
Creep.
Khả năng bù khe.
Độ bám sau chu kỳ nhiệt.
Ảnh hưởng RF.

Graphite và foil kim loại dẫn điện nên phải kiểm soát nguy cơ chạm mạch và ảnh hưởng antenna.

14. Dán microphone, speaker và acoustic mesh

Thiết bị IoT có thể sử dụng microphone hoặc loa cho:

Điều khiển giọng nói.
Cảnh báo.
Phát hiện âm thanh.
Giao tiếp hai chiều.
Đo tiếng ồn.

Tape có thể dùng để:

Cố định microphone.
Dán speaker.
Tạo gasket âm học.
Giữ acoustic mesh.
Chống bụi.
Hạn chế nước.
Ngăn rò âm.

Tape không được:

Che lỗ âm thanh.
Tạo đường rò.
Làm biến dạng mesh.
Thay đổi đáp ứng tần số ngoài giới hạn.
Sinh bụi gần microphone MEMS.

15. Chắn sáng cho cảm biến quang học

IoT có thể sử dụng:

Cảm biến ánh sáng.
Cảm biến tiệm cận.
Camera.
Cảm biến hồng ngoại.
Cảm biến nhịp tim.
Encoder quang học.

Black PET tape có thể giúp:

Ngăn ánh sáng lọt từ housing.
Hạn chế phản xạ.
Tạo vùng tối quanh sensor.
Che đường mạch.
Tăng độ ổn định phép đo.

Màu đen không đồng nghĩa khả năng chắn sáng tốt.

Cần kiểm tra:

Độ truyền sáng.
Optical density.
Độ phản xạ.
Độ bóng.
Khả năng chắn hồng ngoại.
Chất lượng mép die-cut.

16. Dán RFID, NFC và smart label

Các thiết bị nhận dạng có thể gồm:

Chip.
Antenna in.
Film nền.
Lớp adhesive.
Liner.
Lớp bảo vệ.

Tape hoặc adhesive film có thể được dùng để:

Gắn chip module.
Cán antenna.
Dán inlay lên sản phẩm.
Bảo vệ đường dẫn điện.
Gắn smart label lên bao bì.
Tạo cấu trúc nhiều lớp.

Với chip hoặc antenna cần đồng thời bonding và tiếp xúc điện, có thể phải sử dụng film dẫn điện dị hướng hoặc adhesive hoạt hóa nhiệt chuyên dụng.

Không nên thay bằng tape hai mặt dẫn điện thông thường khi chưa xác nhận cấu trúc điện.

Bảng lựa chọn tape cho thiết bị IoT

Vị trí ứng dụng	Loại tape gợi ý	Tiêu chí chính
PCB với housing	PET hai mặt hoặc foam	Độ dày, shear, chống rung
Sensor	PET mỏng hoặc transfer tape	Độ chính xác, outgassing
FPC	PET hai mặt mềm	Chống bật mép, chịu uốn
Pin	Tape hai mặt hoặc tab kéo	Creep, an toàn tháo
Màn hình	PET hai mặt, foam mỏng	Chống sốc, sealing
Antenna	Tape không dẫn điện	Độ dày, RF
Shield	Tape dẫn điện	Điện trở xuyên keo
Graphite	Transfer hoặc thermal tape	Dẫn nhiệt, cách điện
Housing ngoài trời	Foam ô kín, acrylic foam	UV, nước, nhiệt
Masking sản xuất	PET ESD hoặc polyimide	ESD, chịu nhiệt
Sensor quang	Black PET tape	Chắn sáng, phản xạ
Acoustic mesh	Acoustic tape	Chống nước, truyền âm

Phân biệt tape PET, foam và acrylic foam trong IoT

Tape PET hai mặt

Phù hợp khi:

Cần độ mỏng.
Bề mặt phẳng.
Dung sai chặt.
Cần bế chính xác.
Linh kiện nhẹ.
Lắp ráp tự động.

Ưu điểm:

Ổn định kích thước.
Không biến dạng nhiều.
Dễ tạo viền nhỏ.
Tổng độ dày thấp.

Hạn chế:

Bù khe thấp.
Hấp thụ sốc hạn chế.
Có thể khó dán trên bề mặt texture.

Foam PE hoặc EVA

Phù hợp khi:

Cần chống rung.
Bù khe.
Tạo gasket.
Giảm tiếng kêu.
Hấp thụ va đập.

Hạn chế:

Có thể creep.
Độ dày lớn.
Foam ô hở có thể hút nước.
Không phù hợp mọi thiết bị siêu mỏng.

Acrylic foam

Phù hợp khi:

Cần liên kết lâu dài.
Chống rung.
Bù giãn nở.
Dán kính, kim loại hoặc nhựa.
Hỗ trợ sealing.
Thiết bị ngoài trời.

Có thể tham khảo băng keo 3M VHB 4941 cho các ứng dụng housing hoặc panel có đủ không gian và điều kiện bề mặt phù hợp.

Acrylic foam dày không phù hợp với mọi cảm biến nhỏ hoặc module có dung sai chiều cao nghiêm ngặt.

18 tiêu chí chọn tape trong thiết bị IoT

1. Tape thực hiện chức năng gì?

Xác định:

Bonding.
Sealing.
Cách điện.
Chống rung.
Grounding.
EMI.
Dẫn nhiệt.
Chắn sáng.
Bảo vệ.
Acoustic.

2. Thiết bị được lắp trong nhà hay ngoài trời?

Ngoài trời cần xem xét:

UV.
Mưa.
Ngưng tụ.
Chu kỳ nhiệt.
Bụi.
Muối.
Hóa chất.
Côn trùng.

3. Tuổi thọ yêu cầu

IoT công nghiệp có thể cần hoạt động nhiều năm mà không bảo trì.

Cần đánh giá:

Lão hóa keo.
Creep.
Giòn foam.
Bong mép.
Ăn mòn.
Giảm điện trở grounding.
Suy giảm sealing.

4. Bề mặt cần dán

Các vật liệu thường gặp:

ABS.
PC.
PC/ABS.
PBT.
LCP.
PP.
PE.
TPU.
Glass.
PET.
PI.
FR-4.
Nhôm.
Thép.
Sơn tĩnh điện.

5. Năng lượng bề mặt

PP, PE và một số TPO là vật liệu năng lượng bề mặt thấp.

Có thể cần:

Tape dành cho LSE.
Primer.
Plasma.
Corona.
Xử lý bề mặt.
Tăng diện tích bonding.

6. Tổng độ dày

Cần tính:

Nền tape.
Lớp keo.
Foam.
Độ nén.
Dung sai housing.
Chiều cao linh kiện.

7. Hướng chịu lực

Tape thường thuận lợi hơn khi chịu:

Shear.
Tension phân bố đều.

Bất lợi hơn khi chịu:

Peel.
Cleavage.
Lực cạy mép.
Tay đòn dài.

8. Chống rung và shock

Cần thử:

Vibration.
Drop.
Shock.
Impact.
Transportation.
Resonance.
Lực kéo cáp.

9. Nhiệt độ

Xác định:

Nhiệt độ lắp ráp.
Nhiệt độ vận hành.
Nhiệt độ lưu kho.
Nhiệt độ đỉnh.
Chu kỳ nóng – lạnh.
Nhiệt từ pin và processor.

10. Độ ẩm và nước

Đánh giá:

Độ ẩm cao.
Nước ngưng tụ.
Mưa.
Nước bắn.
Ngâm.
Rửa thiết bị.
Hơi muối.

11. Hóa chất

Thiết bị có thể tiếp xúc:

Dầu máy.
Chất vệ sinh.
Cồn.
Nhiên liệu.
Chất khử khuẩn.
Thuốc bảo vệ thực vật.
Mỹ phẩm.
Mồ hôi.

12. ESD

Cần kiểm tra:

Điện áp unwind.
Điện áp bóc liner.
Điện trở.
Thời gian decay.
Hệ thống ionizer.
Grounding dây chuyền.

13. EMI và RF

Cần đánh giá:

Tape dẫn điện.
Foil.
Graphite.
Shield.
Antenna.
NFC.
Sạc không dây.
Bluetooth và Wi-Fi.

14. Low outgassing

Quan trọng với:

Sensor khí.
Camera.
Sensor quang.
Thiết bị kín.
MEMS.
Microphone.
Thiết bị đo chính xác.

15. Khả năng tháo sửa

Thiết bị có thể cần thay:

Pin.
Sensor.
Màn hình.
PCB.
Antenna.
Housing.

Cần thiết kế:

Tab kéo.
Nhiệt độ tháo.
Dung môi được phép.
Khe đưa dụng cụ.
Phương pháp làm sạch.

16. Khả năng tự động hóa

Tape cần phù hợp với:

Robot pick-and-place.
Camera vision.
Vacuum nozzle.
Jig.
Roll-to-roll.
Feeder.
Bóc liner tự động.

17. Khả năng die-cut

Miếng tape có thể cần:

Khung viền.
Gasket.
Vòng tròn.
Nhiều lỗ.
Tab liner.
Vùng tránh sensor.
Vùng tránh antenna.
Cấu trúc nhiều lớp.

18. Kiểm soát thay đổi vật liệu

Cần khóa:

Nhà sản xuất.
Mã tape.
Nhà máy.
Độ dày.
Hệ keo.
Liner.
Lõi cuộn.
Quy trình die-cut.
Hạn sử dụng.
Điều kiện bảo quản.

Thiết kế die-cut tape cho thiết bị IoT

Trong sản xuất hàng loạt, tape thường được gia công thành:

Khung dán màn hình.
Gasket housing.
Miếng dán sensor.
Miếng cách điện.
Miếng grounding.
Thermal pad.
Miếng dán FPC.
Miếng giữ pin.
Vòng acoustic mesh.
Spacer.

Một thiết kế tốt cần:

Không che sensor.
Không cản lỗ thông khí.
Không lấn vào antenna.
Không chạm connector.
Không tạo đường nước.
Không có góc nhọn dễ bong.
Có tab liner.
Dễ xác định chiều lắp.
Dễ robot gắp.
Không keo tràn.

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

Quy trình thi công tape trong thiết bị IoT

Bước 1: Xác nhận mã vật liệu

Kiểm tra:

Đúng mã.
Đúng độ dày.
Đúng liner.
Đúng hình dạng.
Đúng hướng cuộn.
Đúng hạn sử dụng.

Bước 2: Làm sạch bề mặt

Bề mặt phải:

Sạch.
Khô.
Không dầu.
Không bụi.
Không chất tách khuôn.
Không nước ngưng tụ.
Không coating yếu.

Bước 3: Kiểm soát ESD

Khu vực lắp ráp cần kiểm soát:

Grounding.
Dây đeo tay.
Bàn ESD.
Ionizer.
Khay.
Liner.
Tốc độ bóc.

Bước 4: Định vị tape

Sử dụng:

Jig.
Pin định vị.
Camera vision.
Robot.
Vacuum nozzle.

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 sensor nghiêng.

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 tĩnh điện.
Không tạo bụi.

Bước 7: Ghép linh kiện

Nên đặt đúng vị trí ngay từ lần đầu.

Bóc ra dán lại có thể:

Giảm lực dính.
Tạo bụi.
Làm méo miếng tape.
Tăng keo tràn.
Làm hỏng linh kiện.

Bước 8: Chờ phát triển liên kết

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

Không nên thực hiện toàn bộ thử nghiệm tải, rung hoặc ngâm nước ngay sau khi dán nếu quy trình chưa xác nhận.

Các thử nghiệm cần thực hiện

Kiểm tra cơ học

Peel.
Shear.
Push-out.
Drop.
Shock.
Vibration.
Cable pull.
Twist.
Impact.

Kiểm tra môi trường

Nhiệt độ cao.
Nhiệt độ thấp.
Chu kỳ nhiệt.
Nhiệt ẩm.
Ngưng tụ.
UV.
Muối.
Hóa chất.

Kiểm tra sealing

Nước bắn.
Ngâm.
Bụi.
Áp suất.
Rò khí.
Điểm nối gasket.
Mép tape.

Kiểm tra điện

Điện trở cách điện.
Điện áp đánh thủng.
Grounding.
Điện trở tiếp xúc.
Điện trở phương Z.
ESD khi bóc liner.

Kiểm tra RF

Bluetooth.
Wi-Fi.
NFC.
GPS.
LoRa.
Zigbee.
NB-IoT.
LTE.
Khoảng cách truyền.
Công suất phát và độ nhạy nhận.

Kiểm tra sensor

Sai số.
Độ trễ.
Độ ổn định.
Nhiễu.
Drift.
Phản ứng sau nhiệt ẩm.
Ảnh hưởng của tape đến phép đo.

Kiểm tra độ sạch

Cặn keo.
Hạt.
Xơ liner.
Outgassing.
Fogging.
Ion contamination.
Silicone contamination.

Những lỗi phổ biến khi chọn tape cho IoT

Chỉ chọn theo lực dính

Lực peel cao không phản ánh đầy đủ creep, rung, nhiệt và outgassing.

Dùng foam mềm để dán cảm biến rung

Foam có thể hấp thụ tín hiệu cần đo.

Dùng tape quá dày dưới cảm biến nhiệt

Làm tăng độ trễ và sai lệch nhiệt độ.

Dùng foil kim loại gần antenna

Có thể giảm hiệu suất RF và phạm vi kết nối.

Dùng tape ESD để grounding

Tape chống tĩnh điện không mặc định có điện trở đủ thấp để nối đất.

Dùng tape dẫn điện gần pad điện

Tăng nguy cơ short circuit.

Dùng foam ô hở để làm gasket ngoài trời

Foam có thể hút nước và giữ ẩm.

Công bố cấp IP dựa trên tape

Cấp IP phải được xác nhận trên toàn bộ thiết bị.

Không kiểm tra outgassing

Có thể làm sai cảm biến khí hoặc gây fogging camera.

Không thiết kế khả năng thay pin

Tape quá mạnh có thể làm hỏng pin khi bảo trì.

Không kiểm tra ảnh hưởng đến sensor

Tape vẫn dính tốt nhưng dữ liệu đo bị sai.

Không thử trên thiết bị hoàn chỉnh

Kết quả thử trên tấm mẫu không phản ánh đầy đủ rung, nhiệt, RF và sealing thực tế.

Checklist lựa chọn tape trong thiết bị IoT

Thiết bị IoT thuộc nhóm nào?
Tape nằm ở vị trí nào?
Tape thực hiện chức năng gì?
Bề mặt cần dán là vật liệu gì?
Diện tích bonding bao nhiêu?
Tổng độ dày cho phép bao nhiêu?
Có chịu rung không?
Có tiếp xúc nước hoặc bụi không?
Có sử dụng ngoài trời không?
Có tiếp xúc hóa chất không?
Có yêu cầu ESD không?
Có cần grounding không?
Có nằm gần antenna không?
Có cần EMI shielding không?
Có cần dẫn nhiệt không?
Có yêu cầu low outgassing không?
Tape có ảnh hưởng cảm biến không?
Có cần tháo thay pin không?
Có cần tab kéo không?
Có cần bế định hình không?
Đã thử RF sau khi dán chưa?
Đã thử trên thiết bị hoàn chỉnh chưa?

Giải pháp tape cho IoT tại SUPECO

SUPECO cung cấp và gia công các nhóm tape trong thiết bị IoT, gồm:

Tape PET hai mặt.
Transfer tape kỹ thuật.
Foam tape chống rung.
Acrylic foam tape.
Tape polyimide cách điện.
Tape PET chống tĩnh điện.
Tape dẫn điện.
Black PET tape theo yêu cầu.
Film bảo vệ.
Miếng tape và gasket die-cut.

Khách hàng có thể tham khảo:

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

Loại thiết bị IoT.
Vị trí cần dán.
Bản vẽ.
Vật liệu hai bề mặt.
Diện tích bonding.
Tổng độ dày.
Điều kiện nhiệt độ.
Độ ẩm và nước.
Yêu cầu chống rung.
Yêu cầu ESD.
Yêu cầu EMI và RF.
Yêu cầu dẫn nhiệt.
Yêu cầu tháo sửa.
Sản lượng dự kiến.

SUPECO có thể hỗ trợ:

Lựa chọn cấu trúc tape.
Chia cuộn theo khổ.
Cán ghép.
Kiss-cut.
Bế định hình.
Tạo tab liner.
Gia công gasket.
Chuẩn bị mẫu thử.

Kết luận

Tape trong thiết bị IoT không chỉ có nhiệm vụ cố định linh kiện. Vật liệu còn tham gia chống rung, cách điện, làm kín, quản lý nhiệt, grounding, EMI shielding và bảo vệ cảm biến.

Tape PET hai mặt phù hợp với PCB, FPC, sensor và những vị trí cần tổng độ dày thấp. Foam tape hỗ trợ chống rung, bù khe và làm gasket. Polyimide tape được dùng cho cách điện và chịu nhiệt. Tape ESD phục vụ kiểm soát tĩnh điện trong sản xuất. Tape dẫn điện và conductive foam được sử dụng cho grounding và EMI.

Khi dán sensor, cần đánh giá xem tape có làm thay đổi tín hiệu đo hay không. Khi dán antenna, phải kiểm tra ảnh hưởng của vật liệu đến RF. Với thiết bị ngoài trời, khả năng sealing phải được đánh giá trên housing hoàn chỉnh chứ không chỉ dựa trên thông số tape.

Trước khi sản xuất hàng loạt, vật liệu cần được thử trên đúng bề mặt, đúng hình dạng die-cut, đúng nhiệt độ và đúng điều kiện vận hành. Các phép thử nên bao gồm lực dính, rung, shock, nhiệt ẩm, chống nước, ESD, EMI, RF, outgassing và độ chính xác của cảm biến.

Câu hỏi thường gặp

Tape trong thiết bị IoT dùng để làm gì?

Tape được dùng để dán PCB, sensor, pin, FPC, antenna, màn hình, graphite và housing; đồng thời hỗ trợ chống rung, cách điện, sealing và EMI.

Loại tape nào phù hợp để dán cảm biến IoT?

Tape PET hai mặt mỏng hoặc transfer tape thường phù hợp với cảm biến nhỏ. Việc lựa chọn phải dựa vào độ dày, bề mặt, outgassing và ảnh hưởng đến phép đo.

Foam tape có phù hợp với cảm biến rung không?

Không phải lúc nào cũng phù hợp. Foam có thể hấp thụ rung và làm sai dữ liệu đo. Cần thử trực tiếp trên cụm cảm biến hoàn chỉnh.

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 điện trở tiếp xúc phù hợp.

Có thể dùng tape đồng gần antenna không?

Chỉ sử dụng sau khi đã đánh giá RF. Tape đồng và các vật liệu dẫn điện có thể ảnh hưởng tần số cộng hưởng và khoảng cách truyền.

Foam tape có giúp thiết bị IoT chống nước không?

Foam ô kín có thể hỗ trợ làm gasket, nhưng cấp bảo vệ phải được kiểm tra trên thiết bị hoàn chỉnh.

Vì sao tape có thể làm cảm biến nhiệt độ phản ứng chậm?

Tape dày hoặc có khả năng cách nhiệt sẽ làm tăng điện trở nhiệt giữa cảm biến và bề mặt cần đo.

Vì sao cần kiểm tra outgassing?

Chất bay hơi từ tape có thể gây fogging camera, nhiễm sensor khí hoặc làm sai tín hiệu của thiết bị đo chính xác.