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SMT贴片胶、SMT粘结剂、贴片胶、红胶的特性与使用方法
binchen1120 发表于 2008/11/15 19:59:29 878 查看 0 回复 [上一主题] [下一主题]
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一、 贴片胶的使用方法
1、 贴片胶的简单介绍 贴片胶，也称为SMT粘接剂，它是红色的膏体中均匀地分布着硬化剂、颜料、溶剂等的粘接剂，主要用来将元器件固定在印制板上，一般用点涂的方法来分配。贴上元器件后放入烘箱或再流焊机加热硬化。它与所谓的焊膏是不相同的，一经加热硬化后，再加热也不会溶化，也就是说，贴片胶的热硬化过程是不可逆的。贴片胶的使用效果会因热三角化条件，被连接物的不同而有差异。使用时要根据生产工艺来选择贴片胶。
2、 贴片的用途与用例
由于生产工艺的不同，贴片胶的有途与所要求具有的特性也不尽相同。
1)贴片胶的使用目的
①波峰焊中防止元器件脱落 波峰焊工艺
②再流焊中防止另一面元器件脱落 双面再流焊工艺
③防止元器件位移与立处 再流焊工艺、预涂敷工艺
④作标记 波峰焊、再流焊、预涂敷
2)贴片胶的使用的工艺
① 在使用波峰焊时，为防止印制板通过焊料槽时元器件掉落，而将元器件固定在印制板上。 ② 双面再流焊工艺中，为防止已焊好的那一面上大型器件因焊料受热熔化而脱落，要使有贴片胶。
③ 用于再流焊工艺和预涂敷工艺中防止贴装时的位移和立片。
④ 此外，印制板和元器件批量改变时，用贴片胶作标记。
3、 贴片胶应具有的特性
1)连接强度：SMT贴片胶必须具备较强的连接强度，在被硬化后，既使在焊料熔化的温度也不剥离。
2)点涂性：目前对印制板的分配方式多采用点涂方式，因此要求胶要具有以下性能：
① 适应各种贴装工艺
② 易于设定对每种元器件的供给量
③ 简单适应更换元器件品种
④ 点涂量稳定
3)适应高速机：现在使用的贴片胶必须满足点涂和高速贴片机的高速化，具体讲，就是高速点涂无拉丝，再者就是高速贴装时，印制板在传送过程中，贴片胶的粘性要保证元器件不移动。
4)拉丝、塌落：贴片胶一旦沾在焊盘上，元器件就无法实现与印制板的电气性连接，所以，贴片胶必须是在涂布时无拉丝、涂布后无塌落，以免污染焊盘。 ※低温固化性：固化时，先用波峰焊焊好的不耐热插装元器件也要通过再流焊炉，所以要求硬化条件必须满足低温、短时间。
5)自调整性：再流焊、预涂敷工艺中，贴片胶是在焊料溶化前先固化、固定元器件的，所以会妨碍元器件沉入焊料和自我调整。针对这一点上海常祥实业有限公司已开发了一种可自我调整的贴片胶。
4、 贴片胶的固化有用紫外线和热来固化的丙烯酸型，还有仅仅是热固化的环氧型。丙烯酸型贴片胶在短时间硬化、低温固化方面具有优势。目前也开发出了低温短时间硬化的环氧型贴片胶，以取代粘接力较差的丙烯型贴片胶。贴片胶的选择，还是要充分考虑前面提到的工艺、所使用元器件的耐热性，在机器上的寿命等因素，选择最佳产品。所谓在机器上的寿命，是指贴片胶离开了密闭、低温的保存条件，暴露在生产线的环境下时可保存的期限。
二、 贴片胶的故障对策贴片胶的典型不良可以例举以下。
①空点、粘接剂过多粘接剂分配不稳定，点涂胶过多或地少。胶过少，绝对会出现强度不够，造成波峰焊时锡锅内元器件脱落；相反贴片胶量过多，特别是对微小元件，若是沾在焊盘上，会妨碍电气连接。原因及对策： a.胶中混有较大的团块，堵塞了分配器喷嘴；或是胶中有气泡，出现空点。对策是使用去除过大颗粒、气泡的胶片胶。 b.胶片胶粘度不稳定时就进行点涂，则涂布量不稳定。防止方法：每次使用时，放在一个防止结露的密闭容器中静置约1小时后，再装上点胶头，待点涂嘴温度稳定后再开始点胶。使用中如果有调温装置更好。 c.长时间放置点胶头不使用，要恢复贴片胶的摇溶性，一开始的几次点胶肯定会出现点胶量不足的情况，所以，每一张印制板、每个点涂嘴刚开始用时，都要先试点几次。
②拉丝所谓拉丝，也就是点胶时贴片胶断不开，在点胶头移动方向贴片胶呈丝状连接这种现象。接丝较多，贴片胶覆盖在印制板焊盘上，会引发焊接不良。特别是使用尺寸较吕的确良点涂嘴时更易发生这种现象。贴片胶拉丝主要受其主成份树脂拉丝性的影响和对点涂条件的设定。解决方法： a. 加大点胶头行程，降低移动速度 ，这将会降低生产节拍。 b. 越是低粘度、高摇溶性的材料，拉丝的倾向越小，所以要尽量选择此类的贴片胶。 c. 将调温器的温度稍稍设高一些，强制性地调整成低粘度、高摇溶比的贴片胶。这时必须考虑贴片胶的贮存期和点胶头的压力。
③塌落贴片胶的流动性过大会引起塌落。塌落有两种，一个是点涂后放置过久引起的塌落。如果贴片胶扩展到印制板的焊盘上会引发焊接不良。而且塌落的贴片胶对那些引脚相对较高的元器件来讲，它接触不到元器件主体，会造成粘接力不足，因易于塌落的贴片胶，其塌落率很难预测，所以它的点涂量的初始设定也很困难。针对这一点，我们只好选择那些不易塌落的也就是摇溶比较高的贴片胶。对于点涂后放置过久引起的塌落，我们可以采用在点涂后的短时间内完成贴装、固化来加以避免。
④元器件偏移元器件偏移是高速贴片机容易发生的不良。一个是将元器件压入贴片胶时发生的θ角度偏移；另一个是印制板高速移动时X-Y方向产生的偏移，贴片胶涂布面积小的元器件上容易发生这种现象，究其原因，是粘接力不中造成的。采取的相应措施是选用摇溶比较高、粘性大的贴片胶。曾有试验证明，如果贴片速度为0.1秒/片，则元器件上的加速度达到
⑤元器件掉入波峰焊料槽有时QFP、SOP等大型器件，在波峰焊时，由于自身的重量和焊料槽中焊料的应力超过贴片胶的粘接力，脱落在焊料槽中，原因就是贴片胶量太少，或是由于高温引起粘接力下降。所以，在选择贴片胶时，更要注意它在高温时的粘接力。
⑥元器件的热破坏在波峰焊工艺中，为提高生产效率，连LED、铝电解电容等这样的耐热差的电子元器件也一起通过再流焊炉来固化。这时，如粘接剂的固化温度较高。上述元器件会因超过其耐热温度而遭到破坏。这时，我们的做法，要么是后装低耐热元器件，要么选择代温固化的贴片胶。三、贴片胶的未来发展由于SMT生产高速化及印制板组装密度越来越高，所以要求贴片胶要适应各种工艺的特点，满足高速点涂机及高速贴片机的要求。
上海常祥实业（http://www.cncun.cn）认为：新的形势也要求印制板和SMD贴片胶必须是非易燃品。
1、 满足高速贴片机为提高贴装生产效率，点胶机、贴片机的动作速度在增加，从最初的0.2秒/周期的点涂，贴片速度已发展到0.1秒/周期。随之而来的是以往很难出现的不良现象重新出现，具体来说就是
①高速点涂造成的拉丝②高速贴装引起的θ角偏差③X-Y方向的偏移。 ①拉丝为了克服拉丝，可人为稍调高速温度控制器的设定，强制改变贴片胶的物理性质，这样既不影响生产速度，也可解决问题。 ②θ角偏差一般θ角偏差是发生在贴片机的吸嘴将元器件按在已点涂大印制板上的粘接剂上时姓的，这是由贴片的特性决定的，如果不改变贴装速度是很难解决该问题的。所以，最好的方法是选择适用于高速贴片机的贴片胶。 ③贴装头吸取的元件在XY方向很难移动，但旋转却较容易。为此，贴片胶的设计方应是贴装元器件这一瞬间不能有使元器件产生移动的剪切应力。]
2、 满足新工艺的要求现在的工艺有许多种，较复杂的是双机再流焊工艺，还有以提高质量、减少工时为目的的预敷工艺。如果将以前的热固化型贴片胶直接用于再流焊工艺，会产生一些不可解决的不良现象。也就是说，固化后的贴片胶会妨碍焊膏的自我调整，于是产生元器件位偏，引线部分连接不良。现在新开发的贴片胶是再流焊专用贴片胶，硬化温度约为
3、 对环境的影响环保现在是一个热门话题，从工艺上来讲，贴片主要用在波峰焊和再流焊工艺中。从贴片胶本身来讲，它不会对环境有什么影响。对操作者来讲，一方面贴片胶在印制板上所占的比例实在是很少，且一般都是采用全自动智能机器来点涂，加之新开发的贴片胶具有难燃性，所以对操作者和产品来讲，也是安全无害的。