[組圖]貼片膠與滴膠工藝

1、1 / 4［組圖 ［組圖]貼片膠與滴膠工藝 貼片膠與滴膠工藝貼片膠與滴膠工藝 貼片膠與滴膠工藝表面貼片膠（SＭA, sｕrfaｃe ｍount aｄｈeｓives）用于波峰焊接和回流焊接，以保持元件在印刷電路板（PCB)上的位置，確 保在裝配線上傳送過程中元件不會丟失。PCB裝配中使用的大多數(shù)表面貼片膠（SMＡ）都是環(huán)氧樹脂(eｐoxｉｅｓ），雖然還有聚 丙烯(acrylicｓ）用于特殊的用途.在高速滴膠系統(tǒng)引入和電子工業(yè)掌握如何處

2、理貨架壽命相 對較短的產(chǎn)品之后，環(huán)氧樹脂已成為世界范圍內(nèi)的更主流的膠劑技術(shù)。環(huán)氧樹脂一般對廣 泛的電路板提供良好的附著力,并具有非常好的電氣性能。希望的特性 希望的特性? 環(huán)氧樹脂貼片膠的配方對使用者提供較多好處，包括:良好的可滴膠性能、連續(xù)一致的膠點(diǎn) 輪廓和大小、高的濕強(qiáng)度和固化強(qiáng)度、快速固化、靈活性和抗溫度沖擊。環(huán)氧樹脂允許非 常小的膠點(diǎn)的高速,提供很好的板上固化電氣特性,在加熱固化周期，不拖線、不塌落。(由 于環(huán)氧樹脂是熱敏感

3、的，必須在冷藏條件下儲存,以保證最大的貨架壽命。)使用視覺檢查或自動設(shè)備，SMA必須和典型的綠色或棕色電路板形成對比，由于使用自動 視覺控制系統(tǒng)來幫助檢查過程，因此紅色和黃色已成為兩種基本的膠的顏色.可是，理想的 顏色決定于板與膠之間的視覺比較.典型地，環(huán)氧樹脂的加熱固化是在線（in- ｌｉnｅ）發(fā)生的，紅外（IＲ）通道爐內(nèi)。開始固化的最低溫度是10０°C，但事實(shí)上固化 溫度范圍在110～16０°C。16０°

4、;C以上的溫度會加快固化過程，但容易造成膠點(diǎn)脆弱.膠接強(qiáng)度是膠的性能的關(guān)鍵,決定于許多因素，如，對元件和PＣB的附著力，膠點(diǎn)形狀和大 小,固化水平。膠接強(qiáng)度不足的三個最常見的原因是,固化不足、膠量不夠和附著力差。膠點(diǎn)輪廓 膠點(diǎn)輪廓膠的流動特性，或流變學(xué),影響環(huán)氧樹脂膠點(diǎn)的形成以及它 的形狀和大小。ＳMA允許快速和受控的滴膠，以形成一 個確定形狀的膠點(diǎn)（圖一).為了保證良好和穩(wěn)定的膠點(diǎn)輪 廓，膠被巧妙地設(shè)計(jì)成搖溶性的(即，當(dāng)攪拌時變稀，靜

5、止 時變濃）。在這個過程中，當(dāng)?shù)文z期間受剪切力時ＳＭA 的粘性減少，允許容易地流動。當(dāng)膠打到PＣＢ表面時， 它迅速重新結(jié)構(gòu)，恢復(fù)其原來的粘性。膠點(diǎn)輪廓也受搖溶性恢復(fù)率、零剪切率時的粘度和其它因素的影響。實(shí)際膠點(diǎn)形狀可能是“ 尖狀”/圓錐形或半球形?？墒?膠點(diǎn)輪廓是通過非粘性的參數(shù)如膠點(diǎn)體積、滴膠針直徑和離 板高度來定義的.即,對一個給定的膠的等級，通過調(diào)節(jié)它們的參數(shù)，可能產(chǎn)生或者很高的狹 小的膠點(diǎn)或者低的寬大的膠點(diǎn)。在貼片之后,滴出的膠

6、點(diǎn)有兩個要求:它們必須直徑小于焊盤之間的空隔，有足夠的高度來連 接PCＢ表面與元件身體之間的空隙，而不干涉到貼片頭。膠的間隙由焊盤高出PCＢ阻焊層 的高度和端頭金屬與元件身體厚度差別來決定的。這個間隙可能是不同的,小的可能小于扁 平片狀元件的０。０5mｍ,大的可能大于小引出線包裝(SOP, small－outｌine paｃｋage）和QFP的0。3ｍｍ.滴高的膠點(diǎn)保證良好的膠在離地高度大的元件上的覆蓋面積。高的膠點(diǎn)也允許在低的離地

7、 高度元件之間膠被擠出,而不擔(dān)心污染焊盤。通常，對同一個級別的膠，有兩套滴膠參數(shù)一 起使用:一個為離地高的元件產(chǎn)生高的、大膠量的膠點(diǎn);另一個為扁平片狀元件和金屬電極界3 / 4壓力不夠而造成滴膠不連續(xù))，則可能發(fā)生不出膠點(diǎn)。類型地，不連續(xù)的膠點(diǎn)大小影響板與 元件之間的整個綁接強(qiáng)度。以下是發(fā)生這個現(xiàn)象的幾個原因：? 針嘴的離地支柱落在焊盤上。換一種不同離地支撐位置的針嘴可解決這個問題。 ? 分配給膠水恢復(fù)的時間不夠。增加延時可解決恢復(fù)問題

8、。 ? 如果壓力時間不足以完成滴膠周期（或隨著膠面水平線下降），增加壓力與周期時 間的比，通常以最大值的百分?jǐn)?shù)表達(dá)，將糾正膠點(diǎn)大小不連續(xù)的問題。 ? 由于衛(wèi)星點(diǎn)是不規(guī)則地出現(xiàn)，它們可能造成焊盤污染或綁接強(qiáng)度不夠。當(dāng)針嘴離地 太高，減少高度可消除衛(wèi)星點(diǎn)。如果膠量相當(dāng)針嘴太大，減少壓力或使用較大內(nèi)徑 (ID， inner ｄiameｔer)的針嘴將解決問題。 影響可滴膠性的因素 影響可滴膠性的因素良好的滴膠不只單單依靠膠的品質(zhì)。對于壓力時間

9、注射器滴膠方法，許多與機(jī)器有關(guān)的因 素影響可滴膠性和膠點(diǎn)的形成.針嘴的內(nèi)徑對膠點(diǎn)的形成是關(guān)鍵的，必須比板上的膠點(diǎn)直徑 小很多。作為一個原則，該比率應(yīng)該為2:1。0。7～0.9ｍm的膠點(diǎn)要求０．4mm的ID;0.5～ ０.６mｍ的膠點(diǎn)要求0。3mm的IＤ。設(shè)備制造商通常提供技術(shù)規(guī)格和操作指引，以產(chǎn)生所 希望的膠點(diǎn)大小和形狀. ＰCＢ對針嘴的間距，或停止器（stopper）的高度,控制膠 點(diǎn)的高度(圖四).它必須適合于滴膠量和針嘴ID.對給

10、定的膠 量,膠點(diǎn)高度對寬度的比率將隨著停止器的高度而增加。通 常，最大的停止器高度是針嘴ID的一半;超過這個點(diǎn)，將發(fā) 生不連續(xù)滴膠和拉線.現(xiàn)在的高速設(shè)備使用壓力可以在針嘴到位之前定時開始的 滴膠周期。針嘴回撤速度、回撤高度和滴膠與針嘴回撤之 間的延時都影響膠點(diǎn)形狀和拉線。最后，溫度將影響?zhàn)ざ群湍z點(diǎn)形狀。大多數(shù)現(xiàn)代滴膠機(jī)依靠針嘴上的或容室的溫度控制裝 置來保持膠的溫度高于室溫?？墒牵z點(diǎn)輪廓可能受損，如果PＣB溫度從前面的過程得到 提高的

11、話維護(hù) 維護(hù)滴膠針嘴和停止器的彎曲或磨損可能對滴膠有至關(guān)重要的影響。針嘴外圍過多的膠可能影 響光滑和連續(xù)的膠點(diǎn)形成。在極端的情況下，膠可能橋接在停止器銷上，中斷滴膠。萬能 的解決辦法是盡可能保持針嘴外圍干凈。針嘴內(nèi)表面的清潔度是滴膠問題的另一個普遍根源。膠的積聚可能發(fā)生在ID上，限制流動 。膠也可能在針嘴內(nèi)部分固化,如果留在較暖的環(huán)境內(nèi)或不相容的溶劑內(nèi)長時間.變換膠的等 級可能引起橫向污染和針嘴堵塞。(由固化或半固化的膠引起的堵塞應(yīng)該在

12、使用溶劑清洗之 前用鉆針清除。)滴膠針嘴應(yīng)該定期檢查，但只是在滴膠問題變得明顯時才清理。清潔會增 加遇到的問題,當(dāng)把空的地膠嘴安裝于注射器的時候。把藏的針嘴浸泡在溶劑中是常見的，但效率不高的清潔方法.當(dāng)浸泡針嘴時，使用相容的溶 劑，但不要只依靠浸泡來清除所有未固化的材料。一種相容溶劑的高壓噴霧可把膠吹出針 嘴內(nèi)孔。然后用干燥的壓縮空氣吹過內(nèi)孔，讓針嘴干燥.一個可替代的清潔方法涉及超聲波或靜態(tài)浸泡。未固化的膠應(yīng)該使用鈍化工具和鉆針或與 針