[组图]贴片胶与滴胶工艺.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：[组图]贴片胶与滴胶工艺贴片胶与滴胶工艺表面贴片胶(SMAsurfacemountadhesives)用于波峰焊接和回流焊接以保持元件在印刷电路板(PCB)上的位置确保在装配线上传送过程中元件不会丢失。PCB装配中使用的大多数表面贴片胶(SMA)都是环氧树脂(epoxies)虽然还有聚丙烯(acrylics)用于特殊的用途。在高速滴胶系统引入和电子工业掌握如何处理货架寿命相对较短的产品之后环氧树脂已成为世界范围内的更主流的胶剂技术。环氧树脂一般对广泛的电路板提供良好的附着力并具有非常好的电气性能。希望的特性环氧树脂贴片胶的配方对使用者提供较多好处包括：良好的可滴胶性能、连续一致的胶点轮廓和大小、高的湿强度和固化强度、快速固化、灵活性和抗温度冲击。环氧树脂允许非常小的胶点的高速提供很好的板上固化电气特性在加热固化周期不拖线、不塌落。(由于环氧树脂是热敏感的必须在冷藏条件下储存以保证最大的货架寿命。)使用视觉检查或自动设备SMA必须和典型的绿色或棕色电路板形成对比由于使用自动视觉控制系统来帮助检查过程因此红色和黄色已成为两种基本的胶的颜色。可是理想的颜色决定于板与胶之间的视觉比较。典型地环氧树脂的加热固化是在线(in-line)发生的红外(IR)通道炉内。开始固化的最低温度是100°C但事实上固化温度范围在110~160°C。160°C以上的温度会加快固化过程但容易造成胶点脆弱。胶接强度是胶的性能的关键决定于许多因素如对元件和PCB的附着力胶点形状和大小固化水平。胶接强度不足的三个最常见的原因是固化不足、胶量不够和附着力差。胶点轮廓胶的流动特性或流变学影响环氧树脂胶点的形成以及它的形状和大小。SMA允许快速和受控的滴胶以形成一个确定形状的胶点(图一)。为了保证良好和稳定的胶点轮廓胶被巧妙地设计成摇溶性的(即当搅拌时变稀静止时变浓)。在这个过程中当滴胶期间受剪切力时SMA的粘性减少允许容易地流动。当胶打到PCB表面时它迅速重新结构恢复其原来的粘性。胶点轮廓也受摇溶性恢复率、零剪切率时的粘度和其它因素的影响。实际胶点形状可能是“尖状”/圆锥形或半球形。可是胶点轮廓是通过非粘性的参数如胶点体积、滴胶针直径和离板高度来定义的。即对一个给定的胶的等级通过调节它们的参数可能产生或者很高的狭小的胶点或者低的宽大的胶点。在贴片之后滴出的胶点有两个要求：它们必须直径小于焊盘之间的空隔有足够的高度来连接PCB表面与元件身体之间的空隙而不干涉到贴片头。胶的间隙由焊盘高出PCB阻焊层的高度和端头金属与元件身体厚度差别来决定的。这个间隙可能是不同的小的可能小于扁平片状元件的0.05mm大的可能大于小引出线包装(SOPsmall-outlinepackage)和QFP的0.3mm。滴高的胶点保证良好的胶在离地高度大的元件上的覆盖面积。高的胶点也允许在低的离地高度元件之间胶被挤出而不担心污染焊盘。通常对同一个级别的胶有两套滴胶参数一起使用：一个为离地高的元件产生高的、大胶量的胶点；另一个为扁平片状元件和金属电极界面(MELFmetalelectrodeface)元件提供中等高度和胶量的胶点。胶点大小也受所选择的针嘴的内径与离地高度的比率控制。通常胶点宽对高的比率范围是1.5:1~5:1(h/w=0.2~0.6)取决于滴胶系统的参数和胶的级别。这些比率可通过调节机器设定来对任何元件优化。避免空洞胶点中的潮气可能在固化期间沸腾引起空洞削弱胶接点并为焊锡打开通路以渗入元件下面可能由于锡桥造成电路短路。在注射器中胶的湿气很少可是留在非固化状态和暴露在室内条件下特别是潮湿的环境中胶可能吸取潮气。例如使用针头转移法滴胶潮气是个问题因为胶是开放的暴露面积较大。这个问题也可能发生在用注射器滴胶时如果滴胶与固化停留时间较长或室内条件很潮湿。针对这些大多数表面贴片胶使用具有低吸湿性的原材料来配制使其影响最小。使用低温慢固化加热时间较长可帮助潮气在固化前跑出可解决空洞形成的问题。类似的通过在低温干燥的地方储存元件或在适当温度的干燥炉内对材料进行使用前处理可以消除潮气。避免胶固化前的过程停顿和使用一种低吸潮的特别胶剂可帮助减少空洞问题。滴胶方法SMA可使用注射器滴胶法、针头转移法或模板印刷法来施于PCB。针头转移法的使用不到全部应用的10%它是使用针头排列阵浸在胶的托盘里。然后悬挂的胶滴作为一个整体转移到板上。这些系统要求一种较低粘性的胶而且对吸潮有良好的抵抗力因为它暴露在室内环境里。控制针头转移滴胶的关键因素包括针头直径和样式、胶的温度、针头浸入的深度和滴胶的周期长度(包括针头接触PCB之