施加貼片膠工藝ppt課件

1、施加貼片膠工藝學習情境3廣東科學技術職業(yè)學院廣東科學技術職業(yè)學院 1 工藝目的 在片式元件與插裝元器件混裝采用波峰焊工藝時，需求用貼片膠把片式元件暫時固定在PCB的焊盤位置上，防止在傳送過程及插裝元器件、波峰焊等工序中元件掉落；另外在雙面再流焊工藝中，為防止已焊好面上大型器件因焊料受熱熔化而掉落有時也需求用貼片膠起輔助固定作用。2 施加貼片膠的技術要求施加貼片膠的技術要求 a 采用光固型貼片膠，元器件下面的貼片膠至少有采用光固型貼片膠，元器件下面的貼片膠至少有一半的量處于被照射形狀，采用熱固型貼片膠，貼一半的量處于被照射形狀，采用熱固型貼片膠，貼片膠滴可完全被元器件覆蓋，見圖片膠滴可完全被元器

2、件覆蓋，見圖2-1。 b 小元件可涂一個膠滴，大尺寸元器件可涂敷多個小元件可涂一個膠滴，大尺寸元器件可涂敷多個膠滴。膠滴。 c 膠滴的尺寸與高度取決于元器件的類型，膠滴膠滴的尺寸與高度取決于元器件的類型，膠滴的高度應到達元器件貼裝后膠滴能充分接觸到元器的高度應到達元器件貼裝后膠滴能充分接觸到元器件底部的高度，膠滴量尺寸大小或膠滴數(shù)量應件底部的高度，膠滴量尺寸大小或膠滴數(shù)量應根據(jù)元器件的尺寸和分量而定，尺寸和分量大的元根據(jù)元器件的尺寸和分量而定，尺寸和分量大的元器件膠滴量應大一些，膠滴的尺寸和量也不宜過大，器件膠滴量應大一些，膠滴的尺寸和量也不宜過大，以保證足夠的粘接強度為準，同時貼裝后貼片膠不

3、以保證足夠的粘接強度為準，同時貼裝后貼片膠不能污染元器件端頭和能污染元器件端頭和PCB焊盤。焊盤。d 為了保證可焊性以及焊點的完好性，要求貼片膠在貼裝前和貼裝后都不能污染元器件端頭和PCB焊盤。(b) 熱固型貼片膠位置圖2-1 貼片膠涂敷位置表示圖(a) 光固型貼片膠位置3 外表組裝工藝資料貼片膠略 3.1 貼片膠的分類 3.2 貼片膠的組成 3.3 貼片膠的性能目的及其評價 3.5 常用貼片膠3.6 貼片膠的選擇方法表3-2 貼片膠評價工程常規(guī)性能1.外觀2.粘度3.涂布性4.鋪展/塌落5.存儲期電氣性能1.耐壓2.介電常數(shù)3.介電損耗因數(shù)4.體積電阻5.表面電阻6.濕熱后絕緣電阻7.電遷移

4、力學性能1.放置時間2.初粘度/初始強度3.剪切強度/焊接后剪切強度4.高溫移位試驗5.維修性能試驗化學性能1.固化后表面性質2.耐溶劑性3.水解穩(wěn)定性4.不吸潮、耐霉菌 a 目前普遍采用熱固型貼片膠 熱固型貼片膠對設備和工藝要求都比較簡單。由于光固型貼片膠固化比較充分，粘接牢度高，對于較寬大的元器件應選擇光固型貼片膠。 b 要思索固化前性能、固化性能及固化后性能應滿足4.3.4外表組裝工藝對貼片膠的要求。 c 應優(yōu)先選擇固化溫度較低、固化時間較短的貼片膠，目前較好的貼片膠的固化條件普通在150下小于3分鐘即能固化。3.7.1 存儲 環(huán)氧樹脂貼片膠粘度隨儲存溫度、時間會發(fā)生變化。 環(huán)氧樹脂類貼

5、片膠應低溫5-10儲存，而丙稀酸類貼片膠需常溫避光存放。在存儲時應作記錄，留意消費日期和運用壽命，并在有效期內運用。大批量進貨應檢驗合格后入庫。3.7 貼片膠存儲、運用工藝要求3.7.2 運用工藝要求a 運用時應在前一天從冷藏柜內取出貼片膠，待貼片膠恢復到室溫后方可運用。b 運用時留意膠的型號、粘度，根據(jù)當前產品的要求，留意跟蹤首件產品，實踐察看、測試新?lián)Q上的貼片膠的各方面性能。c 不要將不同型號、不同廠家的貼片膠相互混用，改換膠的種類時，一切與膠接觸的工具都應徹底清洗干凈。d 點膠或印刷操作應在恒溫下進展232。e 采用印刷工藝時，不能運用回收的貼片膠。 f 需求分裝的貼片膠，待恢復到室溫后

6、方可翻開包裝容器蓋，防止水汽凝結。用不銹鋼棒將膠攪拌均勻，待貼片膠完全無氣泡形狀下裝入清潔的注射管。灌得不要太滿2/3體積，并進展脫氣泡處置，添完貼片膠應蓋好容器蓋。為了防止貼片膠硬化或蛻變，攪拌后的貼片膠應在24小時內運用完，剩余的貼片膠要單獨存放，不能與新膠混裝在一同。 g 壓力注射滴涂時，應進展膠點直徑的檢查，普通可在PCB板的工藝邊處設1-2個測試膠點，經(jīng)常察看固化后膠點直徑的變化，對運用的貼片膠質量真正做到心中有數(shù)。 h 點膠或印刷后及時貼片，并在4小時內完成固化。 i 操作者應盡量防止貼片膠與皮膚接觸，不慎接觸應及時用乙醇擦洗干凈。4 施加貼片膠的方法 施加貼片膠主要有三種方法：

7、1針式轉印法 2印刷法 3壓力注射法分配器滴涂法1針式轉印法 針式轉印法是采用針矩陣模具，先在貼片膠供料槽上蘸取適量的貼片膠，膠的粘度為7090Pas, 蘸取深度約為1.2mm-2mm,然后轉移到PCB的點膠位置上同時進展多點涂敷。此方法的優(yōu)點是效率較高，投資少,用于單一種類大批量消費中；缺陷為膠量不易控制，由于膠槽為敞開系統(tǒng)，因此易混入雜質，影響粘接質量。當PCB改板時，需重新制作一套針矩陣模具。這種方法目前已不常用。2印刷法 印刷貼片膠的原理、過程和設備與印刷焊膏一樣。它是經(jīng)過漏空圖形的漏印工具絲網(wǎng)或模板，將貼片膠印刷到PCB上。經(jīng)過模板設計，采用特殊的塑料模板、添加模板厚度、開口數(shù)量等方

8、法來控制膠量的大小和高度。 優(yōu)點：消費效率高，適宜大批量消費；改換種類方便，只需改換模板即可；涂敷精度也比針式轉印法要高；印刷機的利用率增高，不需添加點膠安裝，節(jié)約本錢。 缺陷：貼片膠暴露在空氣中，對外環(huán)境要求較高；膠點高度不理想，只適宜平面印刷。 印刷法的主要工藝參數(shù)設置：(a)貼片膠的粘度控制 影響貼片膠粘度的要素主要是溫度，普通要求室溫在維232。貼片膠的粘度普通選用300 Pa.s200 Pa.s。(b) 模板設計 早期絲網(wǎng)運用較多 金屬模板銅模板和鋼模板鋼模采用激光切割，適宜大批量消費 近年來塑料模板由于可印不同高度的貼片膠，清洗方便，正被逐漸采用。模板設計大體上與焊膏印刷的模板一樣

9、，主要差別是在模板的厚度上，印刷貼片膠的金屬模板厚度普通為250300微米，比印刷焊膏的模板厚01 0.2mm。也采用激光切割法。金屬模板開口設計 模板開口外形可以是圓形，也可以是長方形。 圓形開口的設計應思索兩點：開口直徑應盡量大，以貼裝后不污染焊盤為最大膠點直徑。膠點之間的間隔應防止印刷期間模板底面被膠污染。首選雙膠點以得到最正確的附著力和最小的元件喪失。雙膠點設在元件外側。這是由于即使其中一個膠點出現(xiàn)質量問題，還有一個膠點起到粘協(xié)作用。同時膠點位置設在元件外側使 之與焊盤的相對位置有所增大， 防止出現(xiàn)過大的膠點污染焊盤。 此外可以把熱固化膠所需求 的位置與光固化膠所需位置兼顧 起來。保證

10、元件貼裝后不偏斜。250微米的金屬模板開孔引薦直徑表3-3 金屬模板圓形開口直徑引薦表元件尺寸模板開孔直徑(mm)膠點中心之間的距離(mm)06032 x 0.50.908052 x 0.61.112062 x 0.81.4SOT232 x 0.71.4Mini Melf1 x 1.01.0Melf2 x 1.52.018122 x 1.42.4SO83 x 1.42.5SO144 x 1.42.5 長方形開口，開口寬度是元件焊盤間距的0.4倍，模板厚度有所不同塑料模板 塑料模板分為厚、薄兩種模板。模板資料均為塑料，塑料厚模板的厚度為12mm。 印刷技術運用泵壓印刷。開孔方式都是由鉆孔完成。1

11、mm厚的模板可印刷出膠點高度到達2mm或更多。能保證具有較大的離板間隙的元件(如SOT、SOP等) 粘接牢度。 薄塑料模板制造方法與厚模板一樣，模板厚度大于等于250微米，采用普通印刷。金屬模板、塑料厚、薄模板的優(yōu)缺陷250-300 微米厚度金屬模板1mm厚用于泵壓印刷的塑料模板250-350 微米厚的塑料模板優(yōu)點缺點優(yōu)點缺點優(yōu)點缺點貨時間短刷期間延小易清潔.柔性小柔性與PCB 良好的氣密性.接觸印刷可以得到極其高的膠點.難于清洗在印刷期間延伸柔性與PCB 的良好密封性難于清洗在印刷期間模板延伸供應商的數(shù)量有限3壓力注射法分配器滴涂法 壓力注射法是目前常用的涂布方法，它是將裝有貼片膠的注射針管

12、安裝在點膠機上，在計算機程序控制下，自動將貼片膠分配到PCB指定的位置。 優(yōu)點：靈敏，易調整，無需模板，產品改換極為方便，它既適宜大批量消費，也適宜多種類消費。此外貼片膠在針管內密封性好，不易污染，膠點質量高。缺陷是點膠機價錢貴，投資費用大。 壓力注射法按照自動化程度可分為手動和全自動兩種方式。 手動滴涂采用手動點膠安裝，用于實驗或小批量消費中。壓力注射法或稱分配器滴涂法按照分配泵的不同，分為四種滴涂方式時間/壓力最原始、最廣泛的方 活性好，控制方便，操簡單、可靠，針頭、針易清洗，速度受粘度的影響大。速和滴涂小膠點時致性差。螺旋泵 靈敏性強，順應滴涂各種貼片膠，對貼片膠中混入的空氣不太敏感。

13、但對粘度的變化敏感，速度對一致性有些影響?；钊?高速時膠點一致性好，能點大膠點。 但清洗復雜，對貼片膠中的空氣敏感。放射泵 非接觸式，速快。對板的翹曲和度的變化不敏感。但大膠點速度慢，需求多次射。清洗復雜。時間/壓力滴涂法的主要工藝參數(shù)： 粘度 壓力 時間 溫度 點膠針頭內徑 機器的止動高度 Z軸回程高度 膠點的直徑 高度和數(shù)量等粘度 貼片膠粘度的變化對膠點的均勻一致性影響較大，因此堅持粘度的一致性很重要。 影響貼片膠粘度的主要要素是溫度和壓力， 時間/壓力滴涂中貼片膠的粘度通常選用100 Pa.s150 Pa.s之間。溫度 溫度將影響?zhàn)ざ群湍z點外形。 溫度的升高貼片膠的粘度就會降低，這意味

14、著同等時間、同等壓力下從針管流出的貼片膠量添加。 普通點膠的環(huán)境溫度根本上是恒定的，大多數(shù)點膠機依托針嘴上的或膠管的溫度控制安裝來堅持膠的溫度在232范圍內。壓力 壓力的加大，不僅影響貼片膠的粘度，而且也會使點膠量添加。 壓力大小的設定和堅持恒定，由機器調理器的質量、開關信號的靈敏度以及注射器中氣壓的變化等要素決議。 在高速點膠中，時間以毫秒為數(shù)量級，要求機器及氣閥靈敏度高，并在注射管道設有專門閥門。點膠機的壓力控制在5bar之內，通常設在3.0bar3.5bar之間，并設定一個最低壓力的限值，消費中不允許低于此壓力，否那么不能保證良好的膠點質量。元件與膠點直徑、點膠針頭內徑的關系 不同元件與

15、PCB之間所需的粘接強度是不同的，所需涂布的膠量也不一樣。在其他參數(shù)不變的情況下，針頭內徑越大，點膠量就越大，膠點的直徑就越大。 另外，不同元件的焊盤間距也各不一樣，膠點直徑也不應一樣。因此不同大小的元件，需求不同的點膠直徑，而不同的點膠直徑，就需求不同內徑的針頭。故各種點膠機都配備了不同內徑的針頭備件，以順應不同元件的點膠。如松下點膠機配置有三種針頭，其內徑分別為0.58mm、0.41mm、0.33mm。針嘴的內徑對膠點的構成是關鍵 針嘴的內徑選擇原那么：膠點的直徑與針頭內徑之比為21 21時點膠不易出現(xiàn)拉絲拖尾景象例如0805元件最小接觸直徑為約0.6mm 。那么可選用的針頭內徑在0.33

16、mm或0.41mm之間。ID1/2 W左圖是針頭內徑、膠點直徑、止動高度的圖示，其中：ID針頭內徑 ND針頭離PCB的高度， W膠點直徑， H膠點高度。 壓力、時間與止動高度的關系 ND1/2ID當止動高度ND過小，壓力P、時間T設定偏大時，由針頭與PCB之間空間太小，貼片膠受壓并會向周圍漫流，甚至會到定位針附近，易污染針頭和頂針見左圖； 反之ND過大，P壓力P、時間T設定又偏小時，膠點徑W變小，膠點的高度H將增大，當點膠頭挪動的一剎那，會出現(xiàn)絲、拖尾景象見右圖。當ND值確定后應仔細調理P、T值，使者到達最正確設置。ND過大拖尾景象ND過小膠點漫流景象Z軸回程高度 點膠頭Z軸上升的回程間隔和回

17、程速度，又稱等待時間，會影響膠點外形和拖尾景象。 當頂針接觸到PCB后，機器立刻發(fā)出任務指令進展點膠，緊縮氣體進入膠管，此時沒有時間差，但信號發(fā)出后到真正的貼片膠被擠壓出來，卻有一個明顯的時間差，稱為延遲效應， 假設Z軸回程間隔太小，那么針頭會拖著貼片膠從一個膠點移到另一個膠點，產生拖尾景象。 只需當貼片膠完全分開膠口的一剎那，點膠頭分開最好。為了防止拖尾景象，有些點膠機采用多頭點膠，既降低單個點膠頭的滴膠速度，保證貼片膠完全脫離針頭，又不影響整機的點膠速度。現(xiàn)代高速點膠設備運用壓力可以在針嘴到位之前定時開場并提早終了滴膠過程。膠點高度設定 從左圖可看到，A是焊盤層厚度，普通0.05mm，B是

18、元件端頭金屬層厚度，普通為0.1 mm，SOT23可達0.3 mm，要使元件底部與PCB良好的粘合，貼片膠高度H A+B，思索到膠點是倒三角形狀，頂端在上，為到達元件間有80的面積與PCB相結合，實踐H為12倍的A+B。為了保證元件與貼片膠充分的面積接觸，有時設計輔助點膠焊盤以添加H的高度(見右圖。輔助點膠焊盤膠點數(shù)量設定 早期點膠工藝中對于小尺寸的阻容元件如0805，設一個點，如今的趨勢是一切元件都引薦雙膠點。 對于SOIC，普通設置34個點，不僅能添加強度，還可以到抗震作用。由于膠在固化前，粘接強度總是有限的，對于質較大的IC器件，假設放在僅有2個膠點的貼片膠上，因分量大，運慣性添加，稍一震動，就會出現(xiàn)滑移，添加膠點