贴片胶与滴胶工艺

贴片胶与滴胶工艺

滴高的胶点保证良好的胶在离地高度大的元件上的覆盖面积。高的胶点也允许在低的离地高度元件之间胶被挤出,而不担心污染焊盘。通常,对同一个级别的胶,有两套滴胶参数一起使用:一个为离地高的元件产生高的、大胶量的胶点;另一个为扁平片状元件和金属电极界面(MELF, metal electrode face)元件提供中等高度和胶量的胶点。

胶点大小也受所选择的针嘴的内径与离地高度的比率控制。通常,胶点宽对高的比率范围是1.5:1 ~ 5:1(h/w=0.2 ~ 0.6),取决于滴胶系统的参数和胶的级别。这些比率可通过调节机器设定来对任何元件优化。 避免空洞

胶点中的潮气可能在固化期间沸腾,引起空洞,削弱胶接点,并为焊锡打开通路以渗入元件下面,可能由于锡桥造成电路短路。在注射器中,胶的湿气很少,可是留在非固化状态和暴露在室内条件下,特别是潮湿的环境中,胶可能吸取潮气。例如,使用针头转移法滴胶,潮气是个问题,因为胶是开放的,暴露面积较大。这个问题也可能发生在用注射器滴胶时,如果滴胶与固化停留时间较长,或室内条件很潮湿。针对这些,大多数表面贴片胶使用具有低吸湿性的原材料来配制,使其影响最小。

使用低温慢固化,加热时间较长,可帮助潮气在固化前跑出,可解决空洞形成的问题。类似的,通过在低温干燥的地方储存元件或在适当温度的干燥炉内对材料进行使用前处理,可以消除潮气。避免胶固化前的过程停顿和使用一种低吸潮的特别胶剂可帮助减少空洞问题。

滴胶方法

SMA可使用注射器滴胶法、针头转移法或模板印刷法来施于PCB。针头转移法的使用不到全部应用的10%,它是使用针头排列阵浸在胶的托盘里。然后悬挂的胶滴作为一个整体转移到板上。这些系统要求一种较低粘性的胶,而且对吸潮有良好的抵抗力,因为它暴露在室内环境里。控制针头转移滴胶的关键因素包括针头直径和样式、胶的温度、针头浸入的深度和滴胶的周期长度(包括针头接触PCB之前和期间的延时时间)。池槽温度应该在25~30°C之间,它控制胶的粘性和胶点的数量与形式。

模板印刷被广泛用于锡膏,也可用与分配胶剂。虽然目前少于2%的SMA是用模板印刷,但对这个方法的兴趣已增加,新的设备正克服较早前的一些局限。正确的模板参数是达到好效果的关键。例如,接触式印刷(零离板高度)可能要求一个延时周期,允许良好的胶点形成。另外,对聚合物模板的非接触式印刷(大约1mm间隙)要求最佳的刮板速度和压力。金属模板的厚度一般为0.15~2.00mm,应该稍大于(+0.05mm)元件与PCB之间的间隙。

超过90%的SMT胶目前是通过注射器滴胶(图二),它还可以进一步分为两类:压力时间系统和容积控制系统。压力时间注射器滴胶是最普遍的方法,本节的剩下部分将讲述这一技术。注射器可达到每小时50,000点的滴胶速度,并且可调节以满足变化的生产要求。

滴胶缺陷的故障分析

有几个没有解决的滴胶问题可能导致最后的工艺缺陷。这些包括拉线、胶点大小的不连续、无胶点和卫星胶点。胶的拉线可造成焊盘污染和焊接点不良。当滴胶嘴回缩时胶必须分断快和清楚(图三)。甚至那些特别为高速滴胶配制的胶都可能出现拉线,如果参数不正确。例如,当胶量相当于滴胶嘴的直径和所要求的离地高度太小时,拉线的危险性极高,结果是一种非常高而瘦的胶点。虽然较小的针嘴直径和离地高度结合可解决这个问题,但拉线仍可能由其它与胶本身无关的参数引起,如对板的静电放电、不正确的Z冲程调节高度和板的柔曲或板的支撑不够。

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