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SMT点胶工艺技术分析
2012-5-28
 引线元件通孔插装(THT)与表面贴装(SMT)共存的贴插混装工艺,是当前电子产品中采用最普遍的一种组装方式。在整个生产工艺流程中,我们可能看到,印刷电路板(PCB)其中一面元件从开始进行点胶固化后,到了最后才能进行波峰焊焊接,这期间间隔时间较长,而且进行其他工艺较多,元件的固化就显得尤为重要,因而对于点胶工艺的研究分析有着重要意义。
 
一、胶水及其技术要求
SMT中使用的胶水主要用于片式元件、SOT、SOIC等表面安装器件的波峰过程。用胶水把表面安装元器件固定在PCB上的目的是要避免高温的波峰冲击作用下可能引起元器件的脱落或移位。一般生产中采用环氧树脂热固化类胶水,而不采用丙稀酸胶水(需紫外钱照射固化)。
SMT工作对贴片胶水的要求:
1.  胶水应具有良机的触变特性;
2.  不拉丝;
3.  湿强度高;
4.  无气泡;
5.  胶水的固化温度低,固化时间短;
6.  具有足够的固化强度;
7.  吸湿性强;
8.  具有良好的返修特性;
9.  无毒性;
10. 颜色易识别,便于检查胶点的质量;
11. 包装。封装形式应方便于设备的使用。
 
二、在点胶过程中工艺控制起着相当重要的作用。
生产中易出现以下工艺缺陷:胶点大小不合格、拉丝、胶水浸染焊盘、固化强度不好易掉片等。解决这些问题应整体调整研究各项技术工艺参数,从而找到解决问题的办法。
 
2.1点胶量的大小
根据工作经验,胶点直径的大小应为焊盘间距的一半,贴片后胶点直径应为胶点直径的1.5。这样就可以保证充足的胶水来粘结元件又避免过多胶水浸染焊盘。点胶量多少由螺旋泵的旋转时间长短期来决定,实际中应根据生产情况(室温、胶水的粘性等)选择泵的旋转时间。
 
2.2点胶压力(背压)
  目前所用点胶机采用螺旋泵供给点胶针头胶管,采取一个压力来保证足够胶水供给螺旋泵(以axxon/Jet 6000为例)。背压压力太大易造成胶溢出、胶量过多;压力太小则会出现点胶断续现象,漏点从而造成缺陷。应根据品质的胶水、工作环境温度来选择压力。环境温度高则会使胶水粘度变小、流动性变好,这时需要调低背压就可保证胶水的供给,反之亦然。
 
2.3针头大小
在实际工作中,针头内径大小应为点胶胶点直径的1/2,点胶过程中,应根据PCB上焊盘大小来选取点胶针头:如0805和1206的焊盘大小相差不大,可以选取同一种针关,但是对于相差悬殊的焊盘就要选取不同针头,这样既可以保证胶点质量,又可以提高生产效率。
 
2.4针头与PCB板间的距离
       不同的点胶机采用不同的针头,有些针头有一定的止动度(如axxon/Jet 6000)。每次工作开始应做针头与PCB距离的校准,即Z轴高度校准。
 
2.5胶水温度
        一般环氧树脂胶水应保存在0--5℃的冰箱中,使用时应提前1/2小时拿出,使胶水与工作温度相适合。胶水的使用温度应为23℃--25℃;环境温度对胶水的粘度影响很大,温度过低则会胶点变小,出现拉丝现象。环境温度相差5℃,会造成50%点胶量变化。因而对于环境温度加以控制。同时环境的温度也应该给予保证,湿度小胶点易变干,影响粘结力。
 
2.6胶水的粘度
        胶的粘度直接影响点胶的质量。粘度大,则胶点会变小,甚至拉丝;粘度小,胶点会变大,进而可能渗染焊盘。点胶过程中,应对不同粘度的胶水,选取合理的背压和点胶速度。
 
2.7固化温度曲线
        对于胶水的因化,一般生产厂家已给出温度曲线。在实际应尽可能采用较高温度来固化,使胶水固化后有足够强度。
 
2.8气泡
        胶水一定不能有气泡。一个小小气泡就会造成许多焊盘没有胶水;每次中途更换胶管时应排空连接处的空气,防止出现空打现象。
       
    对于以上各参数的调整,应按由点及面的方式,任何一个参数的变化都会影响到其他方面,财时缺陷的产生,可能是多外方面所造成的,应对可能的因素逐项检查,进而排除。总之,在生产中应该实际尾部来调整各参数,既要保证生产质量,又能提高生产效率。
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