2022年贴片胶涂布工艺技术的研究.doc
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1、贴片胶涂布工艺技术的研究鲜飞(烽火通讯股份,湖北武汉430074)1 引言在外表安装中,贴片胶用来在波峰焊期间将SMD固定到电路板的焊接面上,为了防止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(Print Circuit Board,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(Metal electrode face component,简称MELF)和小外型晶体管(Small outline transistor)。这些元件常与插装(Thr ough hole technology,简称T
2、HT)器件一起进展波峰焊。2 贴片胶的组成与性质21贴片胶的化学组成贴片胶通常由根本树脂、固化剂和固化促进剂、增韧剂以及无机填料等组成,其核心部分为根本树脂。目前普遍采纳的根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。从上表能够看出,两者各有优缺点,但由于环氧树脂有特别好的电气功能,且粘接强度高,故目前使用环氧树脂的居多。22 贴片胶的包装贴片胶的包装一般分为2030 mL注射筒式和300 mL筒式。2030 mL注射筒式用于点涂工艺,300 mL筒式用于胶印工艺。23 贴片胶的特性外表安装用理想的贴片胶,必须考虑许多要素,尤其重要的是应当记住以下3个主要方面:固化前的
3、特性、固化特性和固化后的特性。231 固化前的特性关于外表安装来说,目前绝大多数使用环氧胶。目前使用贴片胶都是着色的,通常采纳红色和橙色。这是由于焊盘涂上贴片胶将会妨碍焊接,故这是不同意的。而假如贴片胶采纳易于区分的颜色,假如使用过量,以致涂到焊盘上,它们特别容易被发觉并进展去除。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,马上元件临时固定,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,贴片胶必须与消费中所采纳的施胶方法相习惯。目前对电路板的施胶方式多采纳点涂方式,要求贴片胶要习惯各种贴装工艺,又要易于设定对每种元件的施胶量,还要点
4、涂施胶量稳定。232 固化特性固化特性与到达希望的粘接强度所需的固化时间和固化温度有关。到达所希望的粘接强度的时间越短,温度越低,则贴片胶越好。外表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。假如粘接强度太大,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防止过高,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(关于FR-4型基板为120)固化。然而,高于玻璃转变温度的特别短固化时间一般也能接受。为了保证有足够高的消费率,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
5、粘贴元件的应力最小)。233 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)中妨碍部件的可靠性。贴片胶固化后的重要特性之一是可返修才能,为了保证可返修才能,固化贴片胶的玻璃转变温度应相当低,一般应在7595。在返修期间,元件的温度往往超过了100,由于为了熔化锡铅焊料,端接头必须到达高得多的温度(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,可返修才能就不成咨询题。固化后贴片胶的另一些重要性包括非导电性(一般情况下,胶水外表的电阻在81011以上,就能够认为是合格的,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
6、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31贴片胶的使用要求311 储藏。按供给商所要求的条件储藏贴片胶,其使用寿命自消费封装之日起计算,严禁在靠近火源地点使用。312 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。当要用于消费时,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30 min,严禁使用加温的方法回温。32 胶水的涂布方式及工艺321 胶水的涂布方式胶水的涂布方式多种多样,一般常采纳的方式是胶印和点涂:(1)点涂工艺。
7、所谓点涂工艺确实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展操纵。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外表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)。拖尾现象能够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间隔,采纳直径较大的喷嘴口和较低的气压,有助于减少挂丝。假设点胶采纳的是加压方式(这是常见情况),则粘滞度和限制流速的任何变化都会使压力下降,结果导致流速降低,从而改变胶点尺寸。贴片胶的黏滞度在构成挂线方面也起作用。例如,黏滞度较大
8、的贴片胶比黏滞度较小的贴片胶更容易挂线。然而,黏滞度太低则可能引起胶量过大,由于黏滞度是随温度而变化的,因而,环境温度的变化可能对胶量有明显的妨碍。依照材料报道:当环境温度仪变化5(15变化到20),点胶量变化几乎达50(从013019 g)。所有其他点胶变量,如喷嘴尺寸,压力、时间的妨碍也都一样。为了防止由于环境温度变化而引起的胶点变化,应当采纳恒温外壳。漏胶是贴片胶涂敷中的另一个普遍咨询题,漏胶的可能缘故是喷嘴受阻,喷嘴顶端磨损以及电路板不平坦。假如贴片胶长时间搁置不用(从几小时到几天,视贴片胶而定)。一般就会堵塞喷嘴。为了防止堵塞喷嘴,应在每次使用之后进展清洁,使用金属丝通一通喷嘴顶端。
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