SMT红胶工艺问题简析
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SMT表面组装技术SMT贴片红胶的性能分析以及使用说明SMT贴片红胶的性能分析以及使用说明1.1常见的贴片胶涂布方法贴片胶的涂布是指将贴片胶从储存容器中(管式包装、胶槽)均匀地分配到PCB指定位置上。
常见的方法有针式转移、丝网/模板印刷和注射法。
1.针式转移针式转移方法是在金属板上安装若干个针头,每个针头对准要放贴片胶的位置,涂布前将针床浸入一个盛贴片胶的槽中,其深度约为1.2-2mm,然后将针床移到PCB上,轻轻用力下按,当针床再次被提起时,胶液就会因毛细管作用和表面张力效应转移到PCB上,胶量的多少则由针头直径和贴片胶的黏度来决定。
针床可以手工控制也可以自动控制。
这是早期应用方法之一,如图16所示。
优点:所有胶点能一次点完,速度快,适合大批量生产;设备投资少。
缺点:当PCB设计需要更改时,针头位置改动困难;胶量控制精度不够,不适用于精度要求高的场合使用;胶槽为敞开系统,易混入杂持,影响胶合质量;对环境要求高,如温度、湿度等。
评估:目前这种使用方法已不多见,一般用于试制生产,用针式转移法时,其贴片胶的黏度要求为70-90•s。
2.丝网/模板印刷丝网/模板印刷法涂布贴片胶,其原理、过程和设备同焊膏印刷类似。
它是通过镂空图形的丝网/模板,将贴片胶分配到PCB上,涂布时由胶的黏度及模板厚度来控制。
这种方法简单快捷,精度比针板转移高,早期应用较文(见图17),由于印刷后的胶滴高度不理想故未能广泛使用。
近几年,乐泰公司推出Varidot刮板印刷技术,采用特殊的塑料模板,可印刷不同高度的贴片胶。
此外清洗模板也较简单,并能显著地提高生产率和现有设备(印刷机)的利用率。
优点:一次印刷,完成所有胶点的分配,适合大批量生产;丝网/模板更换,相对比针床价廉;印刷机的利用率提高,无需添置点胶机。
缺点:对PCB更改的适应性差;胶液暴露在空气中,对外界环境要求高;只适合平面印刷。
评估:随着新模板技术的推广,使用场合会有所增加。
SMT贴片红胶常见问题点及解决方法1.胶量不够或漏点原因和对策①印刷用的网板没有定期清洗。
②胶体有杂质。
③网板开孔不合理过小或点胶气压太小,设计出胶量不足。
④胶体中有气泡。
⑤点胶头堵塞,应立即清洗点胶嘴。
⑥点胶头预热温度不够,应该把点胶头的温度设置在32℃-38℃解决方法:红胶使用前先脱泡,点胶头温度控制好,定时清洗点胶嘴或钢网。
2.拉丝所谓拉丝,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,贴片胶覆盖在印制焊盘上,会引起焊接不良。
特别是使用尺寸较大时,点涂嘴时更容易发生这种现象。
贴片胶拉丝主要受其主成分树脂拉丝性的影响和点涂条件的设定。
解决方法:①加大点胶行程,降低移动速度,但会降低生产效率。
②越是低粘度、高触变性的材料,拉丝的倾向较小,所以要尽量选择此类贴片胶。
③将点胶头的温度稍稍调高一些,使胶体吸热变稀,粘性更大。
3.掉件0603电容的推力强度要求是1.0KG,电阻是1.5KG,0805电容的推力是1.5KG,电阻是2.0KG,达不到上述推力,说明强度不够。
一般由以下原因造成:①胶量不够。
②PCB板或元器件附着力不够。
③胶体本身较脆,推力不够。
④炉温设置不合理,胶体未反应完全。
⑤包装方式不当,运输途中摩擦掉件。
解决方法:①钢网开孔或印刷/点胶参数设置,保证胶量充足。
②PCB板和元器件保证干燥,多雨潮湿季节PCB板使用前注意烘烤。
③使用符合要求的红胶。
④炉温设置合理,保证胶体充分受热。
⑤包装时注意元器件的一面勿对叠一起包装,中间需加气泡袋或泡棉,减少运输摩擦。
4.触变性不稳定一支30ml的针筒式点胶需要被气压撞击上万次才能用完,所以要求贴片胶本身有极其优秀的触变性,不然会造成胶点不稳定,出胶过少,会导致粘结强度不够,造成过波峰焊时元器件脱落,相反,胶量过多特别是对微小的元器件,容易粘在焊盘上,引起焊接不良。
解决方法:贴片胶的触变指数一般设计在5-8之间,触变指数越高,胶水越容易施工,具体地说,在点胶时容易点出,用较小的力气就能施工,但过高也不是太好。
贴片胶、红胶涂布工艺注意事项UNINWELL国际作为世界高端光电胶粘剂的领导品牌。
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在表面安装中,红胶用来在波峰焊期间将SMD固定到电路板的焊接面上,为了避免元件在波峰焊的作用下发生位移,必须使用红胶。
当焊接完成后,红胶便不再起作用。
粘接到印刷线路板(Print Circuit Board,简称PCB)焊接面上的常见元件类型有矩形片状电阻和电容,圆柱形晶体管即金属无引脚面结合晶体管(Metal electrode face component,简称MELF)和小外型晶体管(Small outline transistor)。
这些元件常与插装(Thr ough hole technology,简称THT)器件一起进行波峰焊。
2 红胶的组成与性质2.1红胶的化学组成红胶通常由基本树脂、固化剂和固化促进剂、增韧剂以及无机填料等组成,其核心部分为基本树脂。
目前普遍采用的基本树脂有丙烯酸脂和环氧树脂2种,它们均具有各自的优缺点。
但由于环氧树脂有很好的电气性能,且粘接强度高,故目前使用环氧树脂的居多。
2.2 红胶的包装红胶的包装一般分为20/30 mL注射筒式和300 mL筒式。
20/30 mL注射筒式用于点涂工艺,300 mL筒式用于胶印工艺。
2.3 红胶的特性表面安装用理想的红胶,必须考虑许多因素,尤其重要的是应当记住以下3个主要方面:固化前的特性、固化特性和固化后的特性。
2.3.1 固化前的特性对于表面安装来说,目前绝大多数使用环氧胶。
SMT工艺与质量分析研究剖析前言随着电子产品的普及,SMT表面贴装技术被大量采用。
SMT工艺直接影响产品的质量,因此对SMT工艺与质量进行分析研究具有重要意义。
本文将从SMT工艺的基本流程、常见问题及其解决方法、SMT工艺的参数优化与控制、SMT产品质量分析这四个方面,对SMT工艺与质量进行详细分析研究。
SMT工艺的基本流程SMT工艺的基本流程分为六个步骤:板前处理、贴覆片、回流焊、清洗、测试、包装。
其中,板前处理主要包括PCB钻孔、CNC车床加工、PCB毛刺处理、表面粗糙度处理等步骤。
贴覆片、回流焊、清洗主要通过SMT设备实现。
常见问题及其解决方法在SMT生产过程中,常见的问题有短路、漏焊、虚焊、无焊、反向极性等问题。
下面将进行简要的分析。
短路问题短路问题通常有以下原因:1.PCB上的焊盘形状不符合要求。
2.PCB表面清洁度不够,导致焊盘间出现污染。
3.元件与PCB的贴合度不够,导致插针偏移。
解决方法:1.对PCB上的焊盘进行设计和优化。
2.加强对PCB表面清洁度的控制。
3.优化元件与PCB的贴合度。
漏焊问题漏焊问题的主要原因是元件接触不良,因此导致焊膏无法涂在需要焊接的部分。
解决方法:1.检查焊盘是否干净。
2.检查元件是否正确插入。
3.加强PCB的表面清洁度。
虚焊问题虚焊问题主要是由于焊料的表面张力大导致的。
解决方法:1.优化焊料的配方。
2.调整焊料的温度和时间。
3.优化PCB的表面处理。
无焊问题无焊问题通常是由于元件与PCB之间贴合度不够导致的。
解决方法:1.调整元件和PCB的贴合度。
2.加强PCB的表面处理。
反向极性问题反向极性问题主要是由于元件被放置在了错误的位置。
解决方法:1.加强对元件的标记和控制。
2.确保PCB焊盘符合元件的标准。
SMT工艺的参数优化与控制SMT工艺中的参数包括焊料的配方、焊料的厚度、热板的温度、升降温速度等。
这些参数都直接影响到SMT产品的质量。
因此需要对这些参数进行优化和控制。
红胶——你知道么?在SMT和DIP的混合工艺中,为了避免单面回流焊一次,波峰焊一次的二次过炉情况,在PCB的波峰焊焊接面的chip元件,器件的中心点点上红胶,可以在过波峰焊时一次上锡,省掉其锡膏印刷工艺。
红胶一般起到固定、辅助作用。
焊锡才是真正焊接作用。
SMT「红胶」制程?其实其正确名称应该是SMT「点胶」制程,因为大部分的胶都是红色的,所以才俗称「红胶」,实际上另外也有黄色的胶,这就跟我们经常称电路板表面的「solder mask」为「绿漆」是一样的道理。
我们可以发现电阻及电容这些小零件的下面正中间都有一团红色的胶状物体,这个就是红胶。
当初发展出这种红胶制程是因为当时还有很多电子零件无法从原本的插件(DIP)封装马上转移到表面贴焊(SMD)的封装。
一块电路板上面有一半DIP零件,另外一半是SMD零件,你该如何安置些零件让它们都可以被自动焊接到板子上呢?一般的做法会把所有的DIP与SMD零件都设计在电路板的同一面,SMD零件用锡膏印刷走回焊炉焊接,而剩下的DIP零件因为所有焊脚都露在电路板的另外一面,所以可以用波焊锡炉制程一次把所有DIP焊脚都焊接起来。
所以一开始我们都需要两道焊接工序,才能够把所有器件都焊接好。
我们为了节约PCB的布局空间,希望能够放进去更多的元器件。
所以在Bottom面也需要放SMT的器件。
这时,我们为了把零件黏在电路板上,然后让电路板可以经过波焊(wave soldering)炉,让零件可以沾锡并与电路板上的焊垫接合,又不至于掉落到滚烫的波焊锡炉之中。
我们为了减少工艺流程,希望一次完成焊接。
可以采用通孔回流焊,但是我们选用的很多插件器件不能够承受回流焊的高温环境。
所以不能够采用通孔回流焊。
所以只有一些大公司的海量产品才可能考虑通孔回流焊,因为可以采购一些高价格的可以抗住高温的插件器件。
而一般的SMD零件因为已经被设计成能够承受回流焊温度了,回流焊的温度高于波峰焊的温度,所以SMD器件既使浸泡在波焊锡炉中一小段时间也不会有问题,可是印刷锡膏是没有办法让SMD过波焊炉的,因为锡炉的温度一定比锡膏的熔点温度来得高,这样SMD零件就会因为锡膏融化而掉进锡炉槽内。
SMT贴片红胶掉件原因与分析
掉件原因与分析:
1、 胶量不够,同等条件下粘IC二极管、三极管比chip元件的胶量要多一些,其胶点的
分布也有所区别。
解决的方法一是可以增加单个的胶点,印刷方面则较为复杂,这需要更改钢网开口方式,不同元件焊盘特别要求;其次是增加单个胶点的胶量,这也需 要对施胶过程进行调整;
2、固化不完全,同等温度条件下粘异型的胶量要多一些,所以在同等的固化温度条
件下有可能没有完全固化,解决的方法是延长过回流炉的时间或相应提高一些温度。
3、元件本身的问题,例如元件与焊盘的间隙,对于二极管本来与焊盘接触点面积就
较小,如果焊盘表面不平整,就直接导致红胶与元件接触点更小,引起掉件。
还有一种可能就是元件本身的材质问题,一般除chip元件以外,都为EMC塑封而成,理论上与胶水的粘接性能应该是很好的,但有些元件如果塑封时使用了特殊的脱模剂什么 的话,也有可能导致与胶水的粘接能力大大降低。
贴片元器件掉落主要从几个方面去考量:
1、第一要确认元件是过炉前掉还是过炉后掉的;
2、这个元件本体要比其他的贴片元件要高出一点,还是要请check是否存在该元件过波
时被碰到锡波喷嘴或有其他的地方会碰到,这个一定要搞清楚,这个是最直接的原因;
3、红胶的推力试验在常温和高温中的差异还是很大的,常温时没问题不能说明在高温过 波时也是OK的。
4、过波时间不能太长,因为红胶在高温时的粘性没那么强的,只有稍微有点碰触或锡波 冲击就有可能出现这种掉件,需过波峰焊时间是否在标准定义的范围内。
5. 再一个原因就是常被忽略的认为因素,认为因素。
运输过程中的触碰,还有在插
件段的PCB之间的重叠同样会引起掉件。
SMT贴片红胶常见问题点及解决方法1.胶量不够或漏点原因和对策①印刷用的网板没有定期清洗。
②胶体有杂质。
③网板开孔不合理过小或点胶气压太小,设计出胶量不足。
④胶体中有气泡。
⑤点胶头堵塞,应立即清洗点胶嘴。
⑥点胶头预热温度不够,应该把点胶头的温度设置在32℃-38℃解决方法:红胶使用前先脱泡,点胶头温度控制好,定时清洗点胶嘴或钢网。
2.拉丝所谓拉丝,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,贴片胶覆盖在印制焊盘上,会引起焊接不良。
特别是使用尺寸较大时,点涂嘴时更容易发生这种现象。
贴片胶拉丝主要受其主成分树脂拉丝性的影响和点涂条件的设定。
解决方法:①加大点胶行程,降低移动速度,但会降低生产效率。
②越是低粘度、高触变性的材料,拉丝的倾向较小,所以要尽量选择此类贴片胶。
③将点胶头的温度稍稍调高一些,使胶体吸热变稀,粘性更大。
3.掉件0603电容的推力强度要求是1.0KG,电阻是1.5KG,0805电容的推力是1.5KG,电阻是2.0KG,达不到上述推力,说明强度不够。
一般由以下原因造成:①胶量不够。
②PCB板或元器件附着力不够。
③胶体本身较脆,推力不够。
④炉温设置不合理,胶体未反应完全。
⑤包装方式不当,运输途中摩擦掉件。
解决方法:①钢网开孔或印刷/点胶参数设置,保证胶量充足。
②PCB板和元器件保证干燥,多雨潮湿季节PCB板使用前注意烘烤。
③使用符合要求的红胶。
④炉温设置合理,保证胶体充分受热。
⑤包装时注意元器件的一面勿对叠一起包装,中间需加气泡袋或泡棉,减少运输摩擦。
4.触变性不稳定一支30ml的针筒式点胶需要被气压撞击上万次才能用完,所以要求贴片胶本身有极其优秀的触变性,不然会造成胶点不稳定,出胶过少,会导致粘结强度不够,造成过波峰焊时元器件脱落,相反,胶量过多特别是对微小的元器件,容易粘在焊盘上,引起焊接不良。
解决方法:贴片胶的触变指数一般设计在5-8之间,触变指数越高,胶水越容易施工,具体地说,在点胶时容易点出,用较小的力气就能施工,但过高也不是太好。
红胶常见问题点及解决方法一.储存和取用贴片胶是一种单组份的胶水,环氧树脂及其固化剂以一定比例混合在其中,达到一定温度以后,胶水的固化过程就开始了,考虑到胶水从生产出来到实际使用有相当一段时间,故要求胶水要有相当的储存期。
1.要求在2℃~8℃环境中能密封存放6个月,常温(25℃)下密封贮存1个月,而且其技术参数基本维持稳定。
2.从冰箱中取出,应放在常温下(25℃)回温4小时,充分解冻后使用。
3.点胶需将红胶解冻后使用脱泡机脱泡处理后再使用。
4.未使用完的红胶应最好在8小时内退回冰箱冷藏,待下次使用时再解冻后(脱泡)使用。
5.点胶或印刷后,应在1小时内完成贴片固化步骤,避免长时间放置。
一.储存和取用问题点1.未按规定条件储存,容易使红胶的流动性及触变指数等技术参数发生改变,从而影响性能和使用效果,所以需严格按规定储存。
2.未在室温(25℃)下回温4小时或以上使用,红胶未充分解冻,红胶的性能会受到影响,从而造成施胶困难,且过炉受热后胶体较脆,推力不够,易掉件。
冬季低温时,没有恒温恒湿条件的车间可将红胶放置在回流炉炉前或炉后温度较高的地方解冻1小时后使用。
3.点胶需在解冻后增加脱泡步骤后再进行点胶,去除管内在运输、存放过程中产生的气泡。
否则管内有气泡,会使点胶时产生胶量少、漏点等现象,造成推力不够、掉件等问题。
4.此举避免红胶不使用时长时间暴露在外,致使红胶特性改变,流动性能变差,使施工困难,容易造成胶量少、漏点现象,影响使用效果。
正常车间温度为25℃±3℃,没有恒温恒湿条件的车间在夏天时天气热,红胶暴露在空气中,容易变干;阴雨天气时,空气潮湿,红胶容易受潮影响性能;冬季低温时,部分车间温度较低,接近红胶储存温度,不利于红胶解冻使用。
5.点胶或印刷后,贴完片,长时间不完成固化,放置于空气中暴露,容易使红胶变干,在过炉时因胶体过干,在受热固化过程中,容易将元件拉偏,过炉后胶体也会较脆,使推力达不到要求,过波峰时容易掉件。
S M T贴片红胶常见问题和解决方法(总6页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除根据国内外客户的长期使用经验和自己实践,把红胶在使用常遇到的元件偏移、元件掉件、红胶粘接度不足、红胶固化后强度不足、施红胶不稳定、粘接不到位、红胶拖尾、红胶拉丝、红胶空洞或红胶凹陷、红胶漏胶、红胶胶嘴堵塞以及红胶相关问题的解决方法总结如下:一元件偏移造成元件偏移的原因有:1、红胶胶粘剂涂覆量不足;2、贴片机有不正常的冲击力;3、红胶胶粘剂湿强度低;4、涂覆后长时间放置;5、元器件形状不规则,6、元件表面与胶粘剂的粘合性不协调。
元件偏移的解决方法:1、调整红胶胶粘剂涂覆量;2、降低贴片速度,3、大型元件最后贴装;4、更换红胶胶粘剂;5、涂覆后1H内完成贴片固化。
二元件掉件造成元件掉件的原因有:1、固化强度不足或存在气泡;2、红胶点胶施胶面积太小;3、施胶后放置过长时间才固化;4、使用UV固化时胶水被照射到的面积不够;5、大封装元件上有脱模剂。
元件掉件的解决方法:1、确认固化曲线是否正确及红胶粘胶剂的抗潮能力;2、增加涂覆压力或延长涂覆时间;3、选择粘性有效时间较长的红胶胶粘剂或适当调整生产周期,4、涂覆后1H内完成贴片固化。
5、增加胶量或双点施行胶,使红胶胶液照射的面积增加;6、咨询元器件供应商或更换红胶粘胶剂。
三红胶粘接度不足造成红胶粘接度不足的原因有:1、施红胶面积太小;2、元件表面塑料脱模剂未清除干净;红胶粘接度不足的解决方法:1、利用溶剂清洗脱模剂,2、更换粘接强度更高的胶粘剂;3、在同一点上重复点胶。
4、采用多点涂覆,提高间隙充填能力。
四红胶固化后强度不足造成红胶固化后强度不足的原因有:1、红胶胶粘剂热固化不充分;2、红胶胶粘剂涂覆量不够;3、对元件浸润性不好。
红胶固化后强度不足的解决方法:1、调高固化炉的设定温度;2、更换灯管,同时保持反光罩的清洁,无任何油污;3、调整红胶胶粘剂涂覆量;咨询供应商。