贴片胶涂布工艺技术的研究.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：贴片胶涂布工艺技术的研究鲜飞(烽火通信股份有限公司湖北武汉430074)1引言在表面安装中贴片胶用来在波峰焊期间将SMD固定到电路板的焊接面上为了避免元件在波峰焊的作用下发生位移必须使用贴片胶。当焊接完成后贴片胶便不再起作用。粘接到印刷线路板(PrintCircuitBoard简称PCB)焊接面上的常见元件类型有矩形片状电阻和电容圆柱形晶体管即金属无引脚面结合晶体管(Metalelectrodefacecomponent简称MELF)和小外型晶体管(Smalloutlinetransistor)。这些元件常与插装(Throughholetechnology简称THT)器件一起进行波峰焊。2贴片胶的组成与性质2．1贴片胶的化学组成贴片胶通常由基本树脂、固化剂和固化促进剂、增韧剂以及无机填料等组成其核心部分为基本树脂。目前普遍采用的基本树脂有丙烯酸脂和环氧树脂2种它们均具有各自的优缺点如表1所示。从上表可以看出两者各有优缺点但由于环氧树脂有很好的电气性能且粘接强度高故目前使用环氧树脂的居多。2．2贴片胶的包装贴片胶的包装一般分为20／30mL注射筒式和300mL筒式。20／30mL注射筒式用于点涂工艺300mL筒式用于胶印工艺。2．3贴片胶的特性表面安装用理想的贴片胶必须考虑许多因素尤其重要的是应当记住以下3个主要方面：固化前的特性、固化特性和固化后的特性。2．3．1固化前的特性对于表面安装来说目前绝大多数使用环氧胶。目前使用贴片胶都是着色的通常采用红色和橙色。这是因为焊盘涂上贴片胶将会影响焊接故这是不允许的。而如果贴片胶采用易于区分的颜色如果使用过量以致涂到焊盘上它们很容易被察觉并进行清除。未固化的贴片胶应具有良好的初粘强度。初粘强度是指在固化前贴片胶所具有的强度即将元件暂时固定从而减少元件贴装时的飞片或掉片并能经受贴装、传送过程时的震动或颠簸。最后贴片胶必须与生产中所采用的施胶方法相适应。目前对电路板的施胶方式多采用点涂方式要求贴片胶要适应各种贴装工艺又要易于设定对每种元件的施胶量还要点涂施胶量稳定。2．3．2固化特性固化特性与达到希望的粘接强度所需的固化时间和固化温度有关。达到所希望的粘接强度的时间越短温度越低则贴片胶越好。表面安装用的贴片胶必须在低温下具有短的固化温度而在固化之后就必须有适当的粘接强度以便在波峰焊时将元件固定住。如果粘接强度太大则返工困难相反粘接强度太小元件可能掉到焊料槽中。贴片胶的固化温度应避免过高以防止电路板翘曲和元件损坏。换言之贴片胶最好是低于电路板的玻璃转变温度(对于FR-4型基板为120℃)固化。然而高于玻璃转变温度的很短固化时间一般也能接受。为了保证有足够高的生产率要求固化时间较短。固化的另一个特性是固化期间的收缩量较小(使粘贴元件的应力最小)。2．3．3固化后的特性尽管贴片胶在波峰焊之后会丧失其作用但却在随后的制造过程(如清洗和修理返修)中影响部件的可靠性。贴片胶固化后的重要特性之一是可返修能力为了保证可返修能力固化贴片胶的玻璃转变温度应相当低一般应在75℃～95℃。在返修期间元件的温度往往超过了100℃因为为了熔化锡铅焊料端接头必须达到高得多的温度(>183℃)。只要固化贴片胶的玻璃转变温度小于100℃以及贴片胶的用量不过分多可返修能力就不成问题。固化后贴片胶的另一些重要性包括非导电性(一般情况下胶水表面的电阻在8×1011Ω以上就可以认为是合格的即其绝缘电阻足够大在正常工作时胶水为开路)抗湿性和非腐蚀性。贴片胶还应有适当的绝缘性质但在最终选择贴片胶之前应检查一下在潮湿状态下的情况。3贴片胶的涂布方式及使用工艺要求3．1贴片胶的使用要求3．1．1储藏。按供应商所要求的条件储藏贴片胶其使用寿命自生产封装之日起计算严禁在靠近火源地方使用。3．1．2回温。当使用的是环氧树脂类的贴片胶一般在储存时为了使其有尽可能长的使用期都将贴片胶储存在5℃左右的冷藏环境中。当要用于生产时就要先回温一段时间。一般都是在室温条件下回温回温时间不能少于30min严禁使用加温的方法回温。3．2胶水的涂布方式及工艺3．2．1胶水的涂布方式胶水的涂布方式多种多样一般常采用的方式是胶印和点涂：(1)点涂工艺。所谓点涂工艺就是通过点胶机将贴片胶点涂到PCB指定区域(如图1)。压力和时间是点涂的重要参数它们对胶点的大小及拖尾进行控制。拖尾还随贴片胶的黏滞度而变化改变压力能改变胶点的大小。挂线或拖尾使贴片胶的"尾巴"超过元件的基体表面而拖长到下一个部位贴片胶覆盖在电路板焊盘上会引发焊接不良(如图2)。拖尾现象可以由对点胶系统作某些调整来减少。例如：减少电路板与喷嘴之间的距离采用直径