SMT生产过程中印刷通用工艺.docx
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SMT生产过程中印刷通用工艺
毕业设计报告(论文)
报告(论文)题目:
SMT生产过程中的印刷通用工艺
作者所在系部:
电子与控制工程学院
完成时间:
2015年6月17日
北华航天工业学院教务处制
北华航天工业学院电子工程系
毕业设计(论文)任务书
姓名:
专业:
班级:
学号:
指导教师:
职称:
完成时间:
2015.6.17
毕业设计(论文)题目:
SMT生产过程中的印刷通用工艺
设计目标:
通过写这篇论文了解更多关于SMT生产过程中的印刷通用工艺的知识,对印刷有一个更深层次的理解。
技术要求:
1.了解焊膏的使用。
2.认识并了解印刷机。
3.能够分析出模板对印刷的影响。
4.能够找出并解决印刷缺陷。
所需仪器设备:
手动印刷机、半自动印刷机、全自动印刷机
成果验收形式:
论文答辩
参考文献:
《表面组装工艺基础》、《现代电子产品工艺》、《电子工艺与课程设计》
时间
安排
1
5周---6周
立题论证
3
9周---13周
导师更改
2
7周---8周
准备论文
4
14周---16周
论文答辩
指导教师:
教研室主任:
系主任:
摘要
焊膏印刷是整个SMT中较为关键的一道程序,印刷工艺涉及到印刷机、焊膏、印刷网版以及印刷过程和各种参数等诸多要素。
印刷的好坏直接影响到电子产品的性能及质量。
随着电子技术的飞速发展,PCB板电路的集成度和复杂度越来越高,贴片元件占到了元件总数50%~90%。
表面组装技术(SMT)已成为当今电子装联技术中最通用的技术,而焊膏印刷是SMT基本工艺中的一道关键工序,其质量直接影响到SMD组装的质量和效率。
在SMT中印刷主要依靠印刷机将焊膏印制在电路板上元件放置的焊盘上,再由贴片机将电子元件贴装到电路板的焊盘上,利用焊膏的黏附性将元件暂时固定,接着进行热熔焊接,焊膏在加热至一定温度时液化,并在重力和表面张力的作用下铺展,冷却后便将原件与印刷电路板连接在一起焊点。
印刷质量直接影响到表面组装元件的性能和可靠性。
焊焊膏印刷工艺技术是焊点质量和产品最终质量的保障。
有关统计表明,SMT生产中60%~70%的焊接缺陷与焊膏的印刷有关,由此可见焊膏印刷的重要性。
本文对SMT实际印刷工艺中常见的缺陷进行分析,得出降低印刷缺陷的具体方法,最终降低印刷工艺对产品焊接的缺陷。
关键词印刷工艺SMT锡膏模板
目录
第1章绪论1
第2章焊锡膏2
2.1印刷焊膏的原理2
2.2焊膏的分类2
2.3焊锡膏的组成2
2.4影响焊膏特性的主要参数3
2.5焊膏使用时的工艺3
2.6焊膏的选择5
2.7施加焊膏的方法6
2.8焊膏的储存7
第3章贴片胶8
3.1贴片胶的分类8
3.2贴片胶的组成8
3.3贴片胶的性能及其评估9
3.4表面组装工艺对贴片胶的要求12
3.5贴片胶的使用工艺要求12
第4章印刷模板14
4.1模板概述14
4.2印刷模板类型14
4.2.1模板的结构14
4.2.2金属模板的制造方法15
4.3钢网设计15
4.3.1模板的开口尺寸15
4.3.2模板的厚度15
4.3.3钢网对锡膏的影响16
第5章印刷机简介17
5.1印刷机的分类17
5.1.1手动印刷机17
5.1.2半自动印刷机18
5.1.3全自动印刷机19
5.2印刷机的作用20
5.3印刷机的工作原理20
5.4焊膏印刷工艺20
5.5影响焊膏印刷的主要工艺参数25
第6章常见的印刷缺陷及解决方法28
6.1少锡28
6.2错位29
6.3塌边29
6.4拉尖30
6.5多锡或焊膏厚度偏大31
第7章结论33
致谢34
参考文献35
SMT生产过程中的印刷通用工艺
第1章绪论
从20世纪60年代问世以来,历经五十余年的发展,已经进入崭新的成熟阶段,不仅成为现代电子组装技术的主流,而且将继续向高精度高密度的技术发展。
随着电子产品制造技术的进步,微小型的片式单元代替了原有的晶体类电子元器件。
由于SMT组装的电子产品在体积、性能、功能以及价位等方面具有综合优势,故作为新兴的电子组装技术,SMT已经广泛地应用到电子产品组装的各个领域。
随着元件封装的飞速发展,越来越多的PBGA、CBGA、CCGA、QFN、0201和01005阻容元件等得到广泛应用,表面贴装技术亦随之快速发展,在其生产过程中,焊膏印刷对于整个生产过程的影响和作用越来越受到工程师们的重视。
获得好的焊接质量,首先要重视的就是焊膏的印刷。
生产中不但要掌握和运用焊膏印刷技术,并且要求能分析其中产生问题的原因,并将改进措施运用回生产实践中。
印刷机是用来印刷焊膏或贴片胶的。
印刷机将在PCB的焊盘上施加适量的焊膏,这样就能够使贴片元器件与PCB相对应的焊盘达到良好的电气连接,而且机械强度也会达到要求的相应值。
印刷在保证SMT质量方面起着非常重要的作用。
根据相关资料我们得知,如果PCB设计、印刷板与元器件质量都没有问题,那么在表面组装问题中出现的质量问题70%都是在印刷工艺方面。
本课题就从印刷工艺入手,讲述从焊膏到印刷机再到印刷后出现的缺陷等一系列的有关印刷的问题。
第2章焊锡膏
2.1印刷焊膏的原理
焊膏和贴片胶都是触变流体,具有粘性。
当刮刀以一定速度和角度向前移动时,对焊膏(或贴片胶)产生一定的压力,推动焊膏(或贴片胶)在刮板前滚动,产生将焊膏(或贴片胶)注入网孔或漏孔所需的压力,焊膏(或贴片胶)的粘性摩擦力使焊膏(或贴片胶)在刮板与网板交接处产生切变力,切变力使焊膏(或贴片胶)的粘性下降,有利于焊膏(或贴片胶)顺利地注入网孔或漏孔。
刮刀速度、刮刀压力、刮刀与网板的角度以及焊膏(或贴片胶)的粘度之间都存在一定的制约关系。
因此,只有正确地控制这些参数才能保证焊膏(或贴片胶)的印刷质量。
2.2焊膏的分类
(1)按合金粉末的成分可分为:
有铅和无铅,含银和不含银。
(2)按合金熔点分:
高温、中温和低温。
(3)按合金粉末的颗粒度可分为:
一般间距和窄间距。
(4)按焊剂的成分可分为:
免清洗、有机溶剂清洗和水清洗。
(5)按焊剂活性可分为:
R(非活性)、RMA(中等活性)、RA(全活性)。
(6)按黏度可分为:
印刷用和滴涂用。
2.3焊锡膏的组成
表2-1焊膏的组成与功能
焊膏是由合金焊料粉、糊状焊剂和一些添加剂混合而成的具有一定粘性和良好触变性的膏状体,焊膏的组成与功能见表2-1。
组成
功能
合金粉末
元器件和电路的机械和电气连接
焊剂
活化剂
元器件和电路的机械和电气连接
粘接剂
提供贴装元器件所需的粘性
润湿剂
增加焊膏和被焊件之间润湿性
溶剂
调节焊膏特性
触变剂
改善焊膏的触变性
其它添加剂
改进焊膏的抗腐蚀性、焊点的光亮度及阻燃性能等
(1)合金粉末
合金粉末是焊膏的主要成分。
合金粉末的组成、颗粒形状和尺寸是决定焊膏特征以及焊点质量的关键因素。
目前最常用焊膏的金属组分为Sn63Pb37和Sn62Pb36Ag2。
常见焊膏的金属组分、熔化温度与用途见表2-2。
表2-2常见焊膏的金属组分、熔化温度与用途
金属组份
熔化温度℃
用途
液相线
固相线
Sn63Pb37
183
共晶
适用于普通表面组装板不适用于含Ag、Ag/Pa材料电极的元器件
Sn60Pb40
183
188
用途同上
Sn62Pb36Ag2
179
共晶
适用于含Ag、Ag/Pa材料电极的元器件(不适用于水金板)
Sn10Pb88Ag2
268
290
适用于耐高温元器件及需要两次再流焊表面组装板的首次再流焊(不适用于水金板)
Sn96.5Ag3.5
221
共晶
适用于要求焊点强度较高的表面组装板的焊接(不适用于水金板)
Sn42Bi58
138
共晶
适用于热敏元器件及需要两次再流焊表面组装板的第二次再流焊
(2)焊剂
焊剂是净化焊接表面、提高润湿性、防止焊料氧化和确保焊膏质量以及优良工艺性的关键材料。
焊剂的组成对焊膏的拓展性、润湿性、塌落度、粘性变化、清洗性、焊珠飞溅及储存寿命均有较大的影响。
焊膏中焊剂的主要成分和功能见表2-3。
表2-3焊剂的主要成分和功能
焊剂成分
使用的主要材料
功能
树脂
松香、合成树脂
净化金属表面、提高润湿性
粘接剂
松香、松香脂、聚丁烯
提供贴装元件所需的粘性
活化剂
胺、苯胺、联氨卢化盐、硬脂酸等
净化金属表面
溶剂
甘油、乙醇类、酮类
调节焊膏工艺特性
其它
触变剂、界面活性剂、消光剂
防止分散和塌边、调节工艺性
2.4影响焊膏特性的主要参数
(1)合金焊料成份、焊剂的组成以及合金焊料与焊剂的配比
合金焊料成份、焊剂的组成以及合金焊料与焊剂的配比是决定焊膏的熔点、焊膏的印刷性、可焊性以及焊点质量的关键参数。
焊膏的合金组分应尽量达到共晶或近共晶。
由于共晶焊料有共晶点,当温度达到共晶点时焊料全部呈液相状态,因此焊点凝固时形成的结晶颗粒最致密,焊点强度最高。
合金焊料与焊剂的配比是以合金焊料在焊膏中的重量百分含量来表示的。
合金焊料重量百分含量直接影响焊膏的黏度和印刷性,因此要根据不同的焊剂系统以及施加焊膏的方法选择合适的合金焊料重量百分含量。
一般合金焊料百分含量在75%~90%。
Sn/Pb合金二元晶相图如图2-1所示。
免清洗焊膏和模板印刷工艺用的合金焊料百分含量高一些,一般在85%~90%;滴涂工艺用的合金焊料百分含量低一些,一般在75%~85%。
图2-1Sn/Pb合金二元晶相图
(2)合金焊料粉末颗粒尺寸、形状和分布
焊料合金粉末颗粒尺寸、形状及其均匀性是影响焊膏性能的重要参数,会影响焊膏的印刷性、脱模性和可焊性。
细小颗粒的焊膏印刷性比较好,特别是对于高密度、窄间距的产品,由于模板开口尺寸小,必须采用小颗粒合金粉末,否则会影响印刷性和模性。
一般焊料颗粒直径约为模板开口尺寸的1/5。
小颗粒合金粉的焊膏印刷图形清晰度高,但容易塌边,由于细小颗粒的表面积大,被氧化的程度和机会也多,因此,组装密度不高时,在不影响印刷性的情况下可适当选择粗一点的合金粉末,既有利于提高可焊性,又可降低焊膏的成本。
合金粉末的形状也会影响焊膏的印刷性、脱模性和可焊性。
球形颗粒的合金粉末组成的焊膏粘度较低,印刷后焊膏图形容易塌落,印刷性好,适用范围广,尤其适用于高密度窄间距的丝网与金属模板印刷。
球形颗粒的表面积小,含氧量低,焊点光亮,有利于提高焊接质量。
因此目前一般都采用球形颗粒。
不定形颗粒的合金粉末组成的焊膏粘度高,印刷后焊膏图形不易塌落,而且不定形颗粒的尺寸大,印刷性较差,只适用于组装密度较低的金属模板及较粗的丝网印刷。
另外由于不定形颗粒的表面积大,含氧量高,影响焊接质量和焊点亮度。
因此目前一般都不采用不定形颗粒。
但由于不定形颗粒的加工成本较低,因此在组装密度不大、要求不高以及穿心电容等较大焊接点的场合可以应用。
合金粉末颗粒的均匀性也会影响焊膏的印刷性和可焊性,所以要控制较大颗粒与微粉颗粒的含量。
大颗粒影响漏印性,过细的微粉颗粒在再流焊预热升温阶段容易随溶剂的挥发飞溅,形成小锡珠。
因此小于20μm的微粉颗粒含量应控制在10%以下。
(3)粘度
焊膏是一种触变性流体,在外力的作用下能产生流动。
粘度是焊膏的主要特性指标,它是影响印刷性能的重要因素。
粘度太大,焊膏不易穿出模板的漏孔,会导致印出的图形残缺不全。
影响焊膏粘度的主要因素有:
合金焊料粉的百分含量、合金粉末颗粒大小和温度。
合金焊料粉含量高,粘度就大;焊剂百分含量高,粘度就小。
合金焊料粉含量与粘度的关系如图2-2所示。
合金粉末颗粒尺寸增大,粘度减小;粉末颗粒尺寸减少,粘度增加。
合金粉末颗粒大小对粘度的影响如图2-3所示。
温度增加,焊膏粘度减小;温度降低,焊膏粘度增加。
温度对粘度的影响如图2-4所示。
图2-2合金焊料粉含量与粘度的关系
图2-3合金粉末颗粒大小对粘度的影响
图2-4温度对粘度的影响
(4)触变指数和塌落度
焊膏是触变性流体,焊膏的塌落度主要与焊膏的粘度和触变性有关。
触变指数高,塌落度小;触变指数低,塌落度大。
触变指数和塌落度主要和合金焊料的配比,即合金粉末在含高中的重量百分含量有关,还与焊接载体中的触变剂性能和添加量有关。
(5)工作寿命和储存期限
工作寿命是指在室温下连续印刷时,焊膏的粘度随时间变化小,焊膏不易干燥,印刷性(滚动性)稳定,同时焊膏从被涂敷到PCB上后至贴装元器件之前,以及再流焊时不失效的时间长短。
一般要求在常温下放置12~24小时,至少4小时,其性能保持不变。
储存期限是指在规定的保存条件下,焊膏从出厂到应用,其性能不会严重降低、能够不失效的正常使用前的保存期限。
一般规定在2~10℃下保存一年,至少3~6个月。
2.5焊膏使用时的工艺
(1)使用方法(开封前)
开封前须将焊膏温度回升到使用环境温度上(23±2℃),回温时间为6~12小时,并禁止使用其他加热器使其温度瞬间上升的做法;回温后须充分搅拌,使用搅拌机的搅拌时间为3~4分钟,视搅拌机机种而定。
或者手动使用搅拌刀顺着一个方向搅拌2~3分钟,然后用搅拌刀挑起小许焊膏,让焊膏自然落下,焊膏慢慢逐段落下,则搅拌充分。
(2)使用方法(开封后)
a.将焊膏约2/3的量添加于钢网上,尽量保持以不超过1罐的量于钢网上。
b.视生产速度,以少量多次的添加方式补足钢网上的焊膏量,以维持焊膏的品质。
c.当天未使用完的焊膏,不可与尚未使用的焊膏共同放置,应另外存放在别的容器之中。
焊膏开封后在室温下建议24小时内用完。
2.6焊膏的选择
主要根据产品本身的价值和用途、表面组装板的组装密度、PCB和元器件存放时间和表面氧化程度、生产线工艺条件等实际情况来选择焊膏。
不同的产品要选择不同的焊膏。
焊膏合金粉末的组分、纯度及含氧量、颗粒形状和尺寸、焊剂的成分与性质等是决定焊膏特性以及焊点质量的关键因素。
(1)根据产品本身的价值和用途选择。
高可靠性的产品需要高质量的焊膏。
(2)根据PCB和元器件存放时间和表面氧化程度来选择焊膏的活性。
一般采用RMA级;高可靠性产品、航天和军工产品可选择R级;PCB、元器件存放时间长,表面严重氧化,应采用RA级,焊后清洗。
(3)根据产品的组装工艺、印制板、元器件的具体情况选择焊膏合金组分。
一般镀铅锡印制版采用63Sn/37Pb;钯金或钯银厚膜端头和引脚可焊性较差的元器件、要求焊点质量高的印制板采用62Sn/36Pb/2Ag;水金板一般不要选择含银的焊膏。
(4)根据产品(表面组装板)对清洁度的要求来选择是否采用免清洗。
对免清洗工艺要选用不含卤素或其它强腐蚀性化合物的焊膏;高可靠性产品、航天和军工产品以及高精度、微弱信号仪器仪表以及涉及生命安全的医用器材要采用水清洗或溶剂清洗的焊膏,焊后必须清洗干净。
(5)BGA和CSP一般都需要采用免清洗焊膏。
(6)焊接热敏元件时,应选用含铋的低熔点焊膏。
(7)根据PCB的组装密度(有无窄间距)来选择合金粉末颗粒度。
2.7施加焊膏的方法
施加焊膏的方法有三种:
滴涂式(即注射式,滴涂式又分为手动和自动滴涂机两种方法)、丝网印刷和金属模板印刷。
各种方法的适用范围如下:
(1)手工滴涂法,手工滴涂法用于小批量生产,或新产品的模型样机和性能样机的研制阶段,以及生产中修补,更换元件等。
(2)丝网印刷,丝网印刷用于元器件焊盘间距较大、组装密度不高的中小批量生产中。
(3)金属模板印刷,金属模板印刷用于大批量生产、组装密度大以及有多引线窄间距器件的产品(窄间距器件是指引脚中心距不大于0.65㎜的表面组装器件,也指长宽不大于1.6×0.8㎜的表面组装元件。
)由于金属模板印刷质量比较好,而且金属模板使用寿命长,因此一般应优先采用金属模板印刷工艺。
2.8焊膏的储存
(1)焊膏应以密封形式保存在恒温、恒湿的专用冷藏柜内,有铅与无铅锡膏分开储存。
(2)温度在约为(2—10)℃,温度过高,焊剂与合金焊料粉起化学反应,使粘度上升影响其印刷和焊接性能;温度过低(低于0℃),焊剂中的松香会产生结晶现象,使焊膏形状恶化,这样在解冻后会危及锡膏的流变特征。
(3)一般保存时间自生产日期起6个月。
第3章贴片胶
贴片胶是应用于表面组装的特种胶黏剂,又称为表面组装用黏结剂、贴片胶,有些地方还称为“胶水”。
之所以称为特种胶黏剂,这是因为它不仅能黏结元器件,而且具有优良的电气性能和多种工艺性能。
3.1贴片胶的分类
贴片胶按照分类方式的不同,分类如下:
(1)按贴片胶的粘结材料分类
①环氧树脂贴片胶;②丙烯酸树脂贴片胶;③改性环氧树脂贴片胶;④聚氨脂贴片胶。
(2)按固化方式分类
①热固化型贴片胶;②光固化型贴片胶;③光热双重固化型贴片胶;④超声固化型贴片胶。
(3)按涂布方式分类
①针式转移用贴片胶;②压力注射用贴片胶;③模板印刷用贴片胶。
3.2贴片胶的组成
贴片胶通常由粘接材料、固化剂、填料以及其他添加剂组成。
粘接材料是贴片胶的核心,一般采用环氧树脂、丙烯般树脂、改性环氧树脂和聚氨脂等作为粘接材料,其中环氧树脂用途最为广泛,其次为丙烯酸树脂。
固化剂的作用是使粘接材料以一定的温度在一定的时间内进行固化。
不同的粘接材料所使用的固化剂各不相同。
环氧树脂粘接剂采用的固化剂常用的有胺类固化剂(如二乙胶、二乙烯三胺等)、酸酐类固化剂(如顺酐、苯酐等)、咪唑类同化剂和潜伏性中混同化剂。
而丙烯酸树脂粘接剂则采用安息香甲醚类作固化剂。
不同的固化剂材料其固化温度、固化时间也各不相同。
胺类固化剂可实现树脂室温固化,咪唑类固化剂可实现树脂的中温固化,酸酐类固化剂可实现树脂的高温固化,而潜伏性中温固化剂,可实现树脂在低温时几乎不发生化学反应,一旦遇到合适温度,如中温(l20~150℃)时,树脂和固化剂迅速发生反应,所以含伏性中温固化剂的贴片胶必须低温储藏,中温固化。
贴片胶所含固化剂不同,则固化方式也不相同。
安息香甲醚固化剂只有在紫外光的照射下才能固化,所以丙烯酸类贴片胶采用紫外光固化工艺;环氧树脂贴片胶采用热固化工艺。
填料的加入改善了贴片胶的某些特性,如电绝缘性能和高温性能得到增强,并具有一定的剪切强度、良好的触变性能和粘度的可调性,使得贴片胶更好满足工艺要求。
常用的填料有硅微粉、氧化钵、三氧化二敏、甲基纤维素等。
贴片胶中除粘接材料、固化剂、填料外还需有其它添加剂来实现不同的目的。
如加入颜料以利于生产中进行观察;添加润湿剂,增加胶的润湿能力,以达到好的粘力;添加阻燃剂以达到阻燃效果。
所以常用的添加剂有颜料、润湿剂和阻燃剂。
3.3贴片胶的性能及其评估
贴片胶的性能指标是评估各种贴片胶质量优劣的具体依据。
了解贴片胶的性能就能在生产中对所施加的贴片胶进行选择。
(1)粘度
粘度是贴片胶的一项重要指标,不同的粘度适用于不同的涂敷工艺。
影响贴片胶粘度的因素有二个:
第一温度:
温度越高,贴片胶的粘度越低;第二压力:
压力越大,贴片胶的剪切速率越高,粘度越低,温度和剪切速率对粘度的影响如图3-1所示。
图3-1温度、剪切速率对贴片胶粘度的影响
粘度测试时应注意所选用的标准是否与供应商一致,特别是粘度计的型号、参数不一样,测出的数据差别很大。
一般采用旋转粘度计测定。
首先选定适宜的转速,使读数在刻度盘的20%-80%范围内。
将装有试样的容器放入粘度测试仪转子下,然后将转子垂直浸入试样中心部位,并使液面达到转子液位线,旋转粘度计,读取指针在刻度盘上不变时的读数。
每个试样测定三次,取平均值(单位Pa•s)。
测试中应保持试样的温度恒温,使试样温度与试验温度达到平衡,并保持试样温度均匀。
(2)屈服强度
贴片胶固化前抵抗外力破坏的能叫屈服强度,它用屈服值来表征。
当外力小于屈服强度时,贴片胶仍保持固态形状,当外力大于屈服强度时会呈现流体的流动行为。
故贴片胶依靠屈服强度保持元件贴装后进入固化炉之前的过程中承受一定的外力震动而不出现位移,一旦外力大于屈服强度,则元件出现位移。
影响屈服强度的因素,不仅与贴片胶本身的品质、粘接物表面状态有关,而且与贴片胶涂布后的形状有关,常用形状系数表示,即胶点阳积直径W与胶点高度H之比,屈服值胶点尺寸(W/H)关系如图3-2所示。
形状系数越高,屈服强度越低,最佳W/H比为2.7~4.5。
(2)涂布性
贴片胶的涂布性,主要反应在通过各种涂敷工艺所涂敷的胶点其尺寸大小、形状是否合适,胶点是否均匀一致。
胶点的形状和一致性取决于胶剂的流变学特性:
屈服点与塑性粘度。
贴片胶的涂布性可以通过实际的涂敷工艺反映出来。
在压力注射点胶工艺中,贴片胶的涂布性反映在胶点外观光亮、饱满、不拉丝、无拖尾,并有良好的外形和适宜的几何尺寸。
在模板印刷中其涂布性反应在胶点的理想形状和实际形状基本一样,胶点挺括,不塌陷。
压力注射点胶工艺中,优良的胶点外形是尖峰形或圆头形,如图3-3所示。
尖峰形胶点的屈服值高,抗性好,但易发生拖尾现象,多用于胶量大的元件;圆头形胶点屈服值偏低,易实现高速点胶,不易发生拖尾现象,多用于圆柱形元件。
图3-3尖峰形和圆头形胶点
图3-2屈服值胶点尺寸(W/H)关系
(3)触变性
贴片胶应具有良好的触变性,涂敷后胶滴不变形,不塌落,能保到足够的高度,在贴片后到固化前胶滴不漫流。
(4)粘接强度
粘接强度是贴片胶的关键性能指标。
粘接强度有几个方面的要求:
①在元件贴装后固化前,元件经历传输、震动后贴片胶能保持元件不位移。
贴片胶在固化前的粘接强度与它的初粘力有关,初粘力又称润湿力,是指元件粘合后不久(5分钟内)所测得的剥离强度,它能迅速地粘牢被粘物,使元件贴装后能有效地被固定,并具有一定的抗震动能力。
在选择贴片胶时要考虑这一参数。
②元件固化后贴片胶保持元件具有足够的粘接强度和剪切强度。
这一强度与固化温度、固化曲线有关。
通常元件经过固化后,用专用的推拉规来测其粘接强度。
方法是推拉规的测试端紧靠在被测元件的一个端面,保持推拉规和被测元件在同一平面,缓慢施力于被测元件,并读取数据,如图3-4所示。
各种元件粘结强度见表3-1。
表3-1元件的粘接强度
元件名称(英制)
0603
0805
3216
SOT23
钽电解
SOIC
焊料波峰冲击时
粘接强度(N)
≥10
≥15
≥20
≥20
25
30
>2
③在波峰焊时,固化后的贴片胶具有能保证元件不位移、不脱落的粘接强度。
在240-260℃温度下,贴片胶受到焊料波剪切力的冲击,承受短时间的焊接热,贴片胶的粘接强度会降低,如图3-5所示。
由于生产中时常发生SOIC元件引脚位置偏移或元件掉片的现象,所以工艺师必须考虑这一参数,可通过高温位移试验来判断贴片胶的性能及固化工艺的可靠性。
图3-5高温下粘结强度下降图
图3-4推拉规测元件粘结强度
④波峰焊后的贴片胶,已完成粘接使命。
当SMA出现元件损坏时,要求贴片胶在一定温度下,粘接力很低,便于更换不合格的元器件,而不影响PCB的性能。
(5)铺展/塌落性
贴片胶不仅要粘牢元件,还应具有润湿能力,即铺展性。
但不应过分地铺展,否则会出现塌落,以致漫流到焊盘上造成焊接缺陷。
可通过铺展/塌落试验来考核贴片胶初粘力及流变性。
(6)固化性能
贴片
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