Zo'n 2,7 miljard mensen over de hele wereld bezitten een smartphone. Gebruikers raken hun scherm over het algemeen enkele duizenden keren per dag aan om te e-mailen, te chatten, te surfen of te bellen. Bij elke aanraking is er een verhoogd risico dat de digitale kameraad op de grond valt, nat wordt of ergens tegenaan stoot. Fabrikanten proberen daarom hun toestellen optimaal te beschermen tegen schade – en vragen daarvoor dienovereenkomstig bestendig materiaal van hun leveranciers. Dit geldt ook voor tesa, het bedrijf dat gespecialiseerd is in zelfklevende oplossingen.
Smart getest
Markten
Is je smartphone wel eens gevallen of heeft hij wel eens “een duik genomen”? Als hij het onbeschadigd heeft overleefd, hebben de beschermende zelfklevende tapes aan de binnenkant zeker een rol gespeeld.
Text
Nokia de pionier
Smartphones worden steeds dunner en dunner, en lichter en lichter –
dit wordt mogelijk gemaakt door tapes voor het bevestigen van componenten, omdat deze ruimte en gewicht besparen ten opzichte van schroefjes en klinknageltjes.
Je bent je er misschien niet van bewust dat er binnenin een smartphone tot 200 verschillende zelfklevende tapes worden gebruikt om de hightech componenten vast te zetten. Daarvan levert tesa ongeveer 70 tapes voor verschillende toepassingen. “Zelfklevende tapes hebben veel voordelen ten opzichte van andere bevestigingsmiddelen: Ze besparen gewicht en ruimte, zijn gemakkelijk te verwerken tijdens de productie en maken het mogelijk om de toestellen gemakkelijk te openen tijdens reparaties,” legt Tim Wiersbinski, Physical Testing Laboratory Manager van tesa's Electronics business-divisie, uit. Het concern is sinds 2000 actief in deze technologie – in eerste instantie via Nokia, dat de standaarden voor het testen van zelfklevende verbindingen in telefoons heeft vastgesteld.
Grotere toestellen, minder klevend bindingsoppervlak
Tegenwoordig, in het tijdperk van de smartphones, levert tesa producten die voldoen aan de eisen van verschillende categorieën – bijvoorbeeld producten die de afzonderlijke lagen in het beeldscherm op een doorzichtige manier met elkaar verbinden, die elektrisch geleidend zijn of die de straling verminderen, of die batterijen vastzetten. De dikte van de plakstrips varieert tussen 3 en 500 micrometer (µm), wat neerkomt op 0,003 tot 0,5 millimeter. De uitdaging: “De productcycli van smartphones worden steeds korter, terwijl de apparaten steeds groter en sterker worden. Tegelijkertijd krimpt het hechtoppervlak,” zegt Tim Wiersbinski. Zo is de breedte van de lijmverbinding van beeldschermen op behuizingen in de loop der jaren teruggebracht van 2 naar 0,3 millimeter.
200 Zelfklevende tapes
gemiddeld in een smartphone, waarvan tesa ongeveer 70 tapes levert voor verschillende toepassingen.
“Martelkamer” met 100 testprocedures
De sterke marktdynamiek resulteert in ongeveer 30 nieuwe ontwikkelingen per jaar, in nauwe samenwerking met fabrikanten. De basis hiervoor is een portfolio van meer dan 100 testmethodes in verschillende categorieën. De meest relevante tests voor het dagelijks gebruik van de smartphone beoordelen de schokbestendigheid, de impact van contact met water en chemicaliën, en de verwijderbaarheid van zelfklevende tapes (bijvoorbeeld voor het verwisselen van de batterij). Voordat nieuwe apparaten op de markt worden gebracht, stuurt tesa hun “testdummy's” naar de “martelkamer”. De grootste bevindt zich in de Chinese fabriek in Suzhou, waar 17 medewerkers jaarlijks meer dan 1000 tests uitvoeren in het Application Solution Center. Het feit dat 70 onderzoeks- en ontwikkelingsspecialisten in het hele concern uitsluitend werkzaam zijn op het gebied van smartphonelijmverbindingen, onderstreept niet alleen het marktpotentieel, maar ook de ambitieuze eisen die het bedrijf stelt: “We zien onszelf niet alleen als een fabrikant van zelfklevende tapes; we helpen onze klanten bij het ontwikkelen van de meest geschikte oplossingen in alle fasen”, zegt Tim Wiersbinski.
Door warmte geactiveerde films worden onder druk en warmte aangebracht.
Na uitharding bereiken ze een extreem hoge hechtsterkte, zelfs op de kleinste hechtingsoppervlakken, en hebben ze een uitstekende temperatuur- en chemische bestendigheid.
“De productcycli van smartphones worden steeds korter, terwijl de apparaten steeds groter en sterker worden. Tegelijkertijd wordt het hechtoppervlak steeds kleiner.”
Tim Wiersbinski
Physical Testing Laboratory Manager, Business Unit Electronics
Testprocedures
tesa is streng voor zelfklevende tapes, om ervoor te zorgen dat ze voldoen aan de standaard voor de massaproductie van smartphones. Afhankelijk van de eisen worden er testmethoden geselecteerd uit een pool van meer dan 100 soorten. De belangrijkste procedures in één oogopslag:
Water:
Hij hoeft niet per se in het toilet te vallen; er zijn genoeg andere waterbronnen om ons heen. Moderne zelfklevende tapes dichten de behuizing en de verbindingen af. Hun waterbestendigheid wordt vaak getest op basis van een “wasdroger”-test (zie hieronder).
Chemicaliën:
De zelfklevende tapes in deze categorie moeten de smartphone beschermen tegen alledaagse substanties zoals transpiratie, zonnebrandcrème, parfum of zeep. Hiervoor dompelt tesa de testdummy's gedeeltelijk onder in de respectievelijke vloeistoffen.
Schok:
tesa heeft hiervoor drie belangrijke procedures vastgesteld. De droogtrommel- (wasdroger) test draait het toestel tot 600 keer in een kamer en laat het van een meter hoogte vallen. De gecontroleerde valtest simuleert een val van gecontroleerde hoogte (0,8 tot 1,2 meter) op de lange zijde van het toestel, de hoeken, de voorkant of de achterkant. Vervolgens gebruikt tesa de Dupont-test om de stootvastheid van dubbelzijdige zelfklevende tapes, zoals die onder beeldschermen, te testen. Hier laat men een gewicht van 150 gram van verschillende hoogten (5 – 150 cm) vallen op een stootpunt aan de rand van het scherm.
Verwijderbaarheid:
Ondanks wat men zou kunnen denken, staan scheuren in het scherm niet bovenaan in de schadestatistieken. Een veel gebruikelijker verschijnsel is het vervangen van batterijen tijdens de productie, reparatie of afvoer. Daarom heeft tesa zelfklevende tapes ontwikkeld volgens het principe van de powerstrips. Voordeel: Goede hechting en eenvoudige verwijdering zonder schadelijke dampen.