施加貼片膠工藝ppt課件

1、施加貼片膠工藝學(xué)習(xí)情境3廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)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(shí)，需求用貼片膠把片式元件暫時(shí)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(shí)也需求用貼片膠起輔助固定作用。2 施加貼片膠的技術(shù)要求施加貼片膠的技術(shù)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(gè)膠滴，大尺寸元器件可涂敷多個(gè)小元件可涂一個(gè)膠滴，大尺寸元器件可涂敷多個(gè)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(yīng)到達(dá)元器件貼裝后膠滴能充分接觸到元器的高度應(yīng)到達(dá)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(yīng)件底部的高度，膠滴量尺寸大小或膠滴數(shù)量應(yīng)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(yīng)大一些，膠滴的尺寸和量也不宜過大，器件膠滴量應(yīng)大一些，膠滴的尺寸和量也不宜過大，以保證足夠的粘接強(qiáng)度為準(zhǔn)，同時(shí)貼裝后貼片膠不

3、以保證足夠的粘接強(qiáng)度為準(zhǔn)，同時(shí)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(diǎn)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(píng)價(jià) 3.5 常用貼片膠3.6 貼片膠的選擇方法表3-2 貼片膠評(píng)價(jià)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(chǔ)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(xué)性能1.放置時(shí)間2.初粘度/初始強(qiáng)度3.剪切強(qiáng)度/焊接后剪切強(qiáng)度4.高溫移位試驗(yàn)5.維修性能試驗(yàn)化學(xué)性能1.固化后表面性質(zhì)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(duì)設(shè)備和工藝要求都比較簡(jiǎn)單。由于光固型貼片膠固化比較充分，粘接牢度高，對(duì)于較寬大的元器件應(yīng)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(yīng)滿足4.3.4外表組裝工藝對(duì)貼片膠的要求。 c 應(yīng)優(yōu)先選擇固化溫度較低、固化時(shí)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(chǔ) 環(huán)氧樹脂貼片膠粘度隨儲(chǔ)存溫度、時(shí)間會(huì)發(fā)生變化。 環(huán)氧樹脂類貼

5、片膠應(yīng)低溫5-10儲(chǔ)存，而丙稀酸類貼片膠需常溫避光存放。在存儲(chǔ)時(shí)應(yīng)作記錄，留意消費(fèi)日期和運(yùn)用壽命，并在有效期內(nèi)運(yùn)用。大批量進(jìn)貨應(yīng)檢驗(yàn)合格后入庫。3.7 貼片膠存儲(chǔ)、運(yùn)用工藝要求3.7.2 運(yùn)用工藝要求a 運(yùn)用時(shí)應(yīng)在前一天從冷藏柜內(nèi)取出貼片膠，待貼片膠恢復(fù)到室溫后方可運(yùn)用。b 運(yùn)用時(shí)留意膠的型號(hào)、粘度，根據(jù)當(dāng)前產(chǎn)品的要求，留意跟蹤首件產(chǎn)品，實(shí)踐察看、測(cè)試新?lián)Q上的貼片膠的各方面性能。c 不要將不同型號(hào)、不同廠家的貼片膠相互混用，改換膠的種類時(shí)，一切與膠接觸的工具都應(yīng)徹底清洗干凈。d 點(diǎn)膠或印刷操作應(yīng)在恒溫下進(jìn)展232。e 采用印刷工藝時(shí)，不能運(yùn)用回收的貼片膠。 f 需求分裝的貼片膠，待恢復(fù)到室溫后

6、方可翻開包裝容器蓋，防止水汽凝結(jié)。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(jìn)展脫氣泡處置，添完貼片膠應(yīng)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(yīng)在24小時(shí)內(nèi)運(yùn)用完，剩余的貼片膠要單獨(dú)存放，不能與新膠混裝在一同。 g 壓力注射滴涂時(shí)，應(yīng)進(jìn)展膠點(diǎn)直徑的檢查，普通可在PCB板的工藝邊處設(shè)1-2個(gè)測(cè)試膠點(diǎn)，經(jīng)常察看固化后膠點(diǎn)直徑的變化，對(duì)運(yùn)用的貼片膠質(zhì)量真正做到心中有數(shù)。 h 點(diǎn)膠或印刷后及時(shí)貼片，并在4小時(shí)內(nèi)完成固化。 i 操作者應(yīng)盡量防止貼片膠與皮膚接觸，不慎接觸應(yīng)及時(shí)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(zhuǎn)印法 2印刷法 3壓力注射法分配器滴涂法1針式轉(zhuǎn)印法 針式轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移到PCB的點(diǎn)膠位置上同時(shí)進(jìn)展多點(diǎn)涂敷。此方法的優(yōu)點(diǎn)是效率較高，投資少,用于單一種類大批量消費(fèi)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(zhì)，影響粘接質(zhì)量。當(dāng)PCB改板時(shí)，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(shè)備與印刷焊膏一樣。它是經(jīng)過漏空?qǐng)D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(shè)計(jì)，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(diǎn)：消費(fèi)效率高，適宜大批量消費(fèi)；改換種類方便，只需改換模板即可；涂敷精度也比針式轉(zhuǎn)印法要高；印刷機(jī)的利用率增高，不需添加點(diǎn)膠安裝，節(jié)約本錢。 缺陷：貼片膠暴露在空氣中，對(duì)外環(huán)境要求較高；膠點(diǎn)高度不理想，只適宜平面印刷。 印刷法的主要工藝參數(shù)設(shè)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(shè)計(jì) 早期絲網(wǎng)運(yùn)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(fèi) 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(shè)計(jì)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(shè)計(jì) 模板開口外形可以是圓形，也可以是長(zhǎng)方形。 圓形開口的設(shè)計(jì)應(yīng)思索兩點(diǎn)：開口直徑應(yīng)盡量大，以貼裝后不污染焊盤為最大膠點(diǎn)直徑。膠點(diǎn)之間的間隔應(yīng)防止印刷期間模板底面被膠污染。首選雙膠點(diǎn)以得到最正確的附著力和最小的元件喪失。雙膠點(diǎn)設(shè)在元件外側(cè)。這是由于即使其中一個(gè)膠點(diǎn)出現(xiàn)質(zhì)量問題，還有一個(gè)膠點(diǎn)起到粘協(xié)作用。同時(shí)膠點(diǎn)位置設(shè)在元件外側(cè)使 之與焊盤的相對(duì)位置有所增大， 防止出現(xiàn)過大的膠點(diǎn)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(diǎn)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(zhǎng)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(shù)運(yùn)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(diǎn)高度到達(dá)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(diǎn)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)貨時(shí)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(diǎn).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(yīng)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(diǎn)膠機(jī)上，在計(jì)算機(jī)程序控制下，自動(dòng)將貼片膠分配到PCB指定的位置。 優(yōu)點(diǎn)：靈敏，易調(diào)整，無需模板，產(chǎn)品改換極為方便，它既適宜大批量消費(fèi)，也適宜多種類消費(fèi)。此外貼片膠在針管內(nèi)密封性好，不易污染，膠點(diǎn)質(zhì)量高。缺陷是點(diǎn)膠機(jī)價(jià)錢貴，投資費(fèi)用大。 壓力注射法按照自動(dòng)化程度可分為手動(dòng)和全自動(dòng)兩種方式。 手動(dòng)滴涂采用手動(dòng)點(diǎn)膠安裝，用于實(shí)驗(yàn)或小批量消費(fèi)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(shí)間/壓力最原始、最廣泛的方 活性好，控制方便，操簡(jiǎn)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(diǎn)時(shí)致性差。螺旋泵 靈敏性強(qiáng)，順應(yīng)滴涂各種貼片膠，對(duì)貼片膠中混入的空氣不太敏感。

13、但對(duì)粘度的變化敏感，速度對(duì)一致性有些影響?；钊?高速時(shí)膠點(diǎn)一致性好，能點(diǎn)大膠點(diǎn)。 但清洗復(fù)雜，對(duì)貼片膠中的空氣敏感。放射泵 非接觸式，速快。對(duì)板的翹曲和度的變化不敏感。但大膠點(diǎn)速度慢，需求多次射。清洗復(fù)雜。時(shí)間/壓力滴涂法的主要工藝參數(shù)： 粘度 壓力 時(shí)間 溫度 點(diǎn)膠針頭內(nèi)徑 機(jī)器的止動(dòng)高度 Z軸回程高度 膠點(diǎn)的直徑 高度和數(shù)量等粘度 貼片膠粘度的變化對(duì)膠點(diǎn)的均勻一致性影響較大，因此堅(jiān)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(shí)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(diǎn)外形。 溫度的升高貼片膠的粘度就會(huì)降低，這意味

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

15、PCB之間所需的粘接強(qiáng)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(nèi)徑越大，點(diǎn)膠量就越大，膠點(diǎn)的直徑就越大。 另外，不同元件的焊盤間距也各不一樣，膠點(diǎn)直徑也不應(yīng)一樣。因此不同大小的元件，需求不同的點(diǎn)膠直徑，而不同的點(diǎn)膠直徑，就需求不同內(nèi)徑的針頭。故各種點(diǎn)膠機(jī)都配備了不同內(nèi)徑的針頭備件，以順應(yīng)不同元件的點(diǎn)膠。如松下點(diǎn)膠機(jī)配置有三種針頭，其內(nèi)徑分別為0.58mm、0.41mm、0.33mm。針嘴的內(nèi)徑對(duì)膠點(diǎn)的構(gòu)成是關(guān)鍵 針嘴的內(nèi)徑選擇原那么：膠點(diǎn)的直徑與針頭內(nèi)徑之比為21 21時(shí)點(diǎn)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(nèi)徑在0.33

16、mm或0.41mm之間。ID1/2 W左圖是針頭內(nèi)徑、膠點(diǎn)直徑、止動(dòng)高度的圖示，其中：ID針頭內(nèi)徑 ND針頭離PCB的高度， W膠點(diǎn)直徑， H膠點(diǎn)高度。 壓力、時(shí)間與止動(dòng)高度的關(guān)系 ND1/2ID當(dāng)止動(dòng)高度ND過小，壓力P、時(shí)間T設(shè)定偏大時(shí)，由針頭與PCB之間空間太小，貼片膠受壓并會(huì)向周圍漫流，甚至?xí)蕉ㄎ会樃浇?，易污染針頭和頂針見左圖； 反之ND過大，P壓力P、時(shí)間T設(shè)定又偏小時(shí)，膠點(diǎn)徑W變小，膠點(diǎn)的高度H將增大，當(dāng)點(diǎn)膠頭挪動(dòng)的一剎那，會(huì)出現(xiàn)絲、拖尾景象見右圖。當(dāng)ND值確定后應(yīng)仔細(xì)調(diào)理P、T值，使者到達(dá)最正確設(shè)置。ND過大拖尾景象ND過小膠點(diǎn)漫流景象Z軸回程高度 點(diǎn)膠頭Z軸上升的回程間隔和回

17、程速度，又稱等待時(shí)間，會(huì)影響膠點(diǎn)外形和拖尾景象。 當(dāng)頂針接觸到PCB后，機(jī)器立刻發(fā)出任務(wù)指令進(jìn)展點(diǎn)膠，緊縮氣體進(jìn)入膠管，此時(shí)沒有時(shí)間差，但信號(hào)發(fā)出后到真正的貼片膠被擠壓出來，卻有一個(gè)明顯的時(shí)間差，稱為延遲效應(yīng)， 假設(shè)Z軸回程間隔太小，那么針頭會(huì)拖著貼片膠從一個(gè)膠點(diǎn)移到另一個(gè)膠點(diǎn)，產(chǎn)生拖尾景象。 只需當(dāng)貼片膠完全分開膠口的一剎那，點(diǎn)膠頭分開最好。為了防止拖尾景象，有些點(diǎn)膠機(jī)采用多頭點(diǎn)膠，既降低單個(gè)點(diǎn)膠頭的滴膠速度，保證貼片膠完全脫離針頭，又不影響整機(jī)的點(diǎn)膠速度?，F(xiàn)代高速點(diǎn)膠設(shè)備運(yùn)用壓力可以在針嘴到位之前定時(shí)開場(chǎng)并提早終了滴膠過程。膠點(diǎn)高度設(shè)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(dá)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(diǎn)是倒三角形狀，頂端在上，為到達(dá)元件間有80的面積與PCB相結(jié)合，實(shí)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(shí)設(shè)計(jì)輔助點(diǎn)膠焊盤以添加H的高度(見右圖。輔助點(diǎn)膠焊盤膠點(diǎn)數(shù)量設(shè)定 早期點(diǎn)膠工藝中對(duì)于小尺寸的阻容元件如0805，設(shè)一個(gè)點(diǎn)，如今的趨勢(shì)是一切元件都引薦雙膠點(diǎn)。 對(duì)于SOIC，普通設(shè)置34個(gè)點(diǎn)，不僅能添加強(qiáng)度，還可以到抗震作用。由于膠在固化前，粘接強(qiáng)度總是有限的，對(duì)于質(zhì)較大的IC器件，假設(shè)放在僅有2個(gè)膠點(diǎn)的貼片膠上，因分量大，運(yùn)慣性添加，稍一震動(dòng)，就會(huì)出現(xiàn)滑移，添加膠點(diǎn)