紅膠,也稱(chēng)為SMT接著(zhù)劑、SMT紅膠,它是紅色的膏體中均勻地分布著(zhù)硬化劑、顏料、溶劑等的粘接劑,主要用來(lái)將元器件固定在印制板上,一般用點(diǎn)膠或鋼網(wǎng)印刷的方法來(lái)分配.貼上元器件后放入烘箱或再流焊機加熱硬化.它與所謂的焊膏是不相同的,一經(jīng)加熱硬化后,再加熱也不會(huì )溶化,也就是說(shuō),貼片膠的熱硬化過(guò)程是不可逆的. SMT貼片膠的使用效果會(huì )因熱固化條件、被連接物、所使用的設備、操作環(huán)境的不同而有差異.使用時(shí)要根據生產(chǎn)工藝來(lái)選擇貼片膠.
主要成分:基料(即主體高份子材料)、填料、固化劑、其它助劑等.
由于紅膠受溫度影響用本身粘度,流動(dòng)性,潤濕等特性,所以紅膠要有一定的使用條件和規范的管理。
1、紅膠要有特定流水編號,根據進(jìn)料數量、日期、種類(lèi)來(lái)編號。
2、紅膠要放在2~8℃的冰箱中保存,防止由于溫度變化,影響特性。
3 、紅膠回溫要求在室溫下回溫4小時(shí),按先進(jìn)先出的順序使用。
4、對于點(diǎn)膠作業(yè),膠管紅膠要脫泡,對于一次性未用完的紅膠應放回冰箱保存,舊膠與新膠不能混用。
5、要準確地填寫(xiě)回溫記錄表,回溫人及回溫時(shí)間,使用者需確認回溫OK后方可使用。
通常,紅膠不可使用過(guò)期的。 在室溫下可儲存7天,在小于5℃時(shí)儲存大于個(gè)6月,在5~25℃可儲存大于30天。
設備選型根據工藝要求與產(chǎn)品特殊要求而定。
印刷方式
鋼網(wǎng)刻孔要根據零件的類(lèi)型,基材的性能來(lái)決定,其厚度和孔的大小及形狀。其優(yōu)點(diǎn)是速度快、效率高。
點(diǎn)膠方式
點(diǎn)膠是利用壓縮空氣,將紅膠透過(guò)專(zhuān)用點(diǎn)膠頭點(diǎn)到基板上,膠點(diǎn)的大小、多少、由時(shí)間、壓力管直徑等參數來(lái)控制,點(diǎn)膠機具有靈活的功能。 對于不同的零件,我們可以使用不同的點(diǎn)膠頭,設定參數來(lái)改變,也可以改變膠點(diǎn)的形狀和數量,以求達到效果,優(yōu)點(diǎn)是方便、靈活、穩定。缺點(diǎn)是易有拉絲和氣泡等。我們可以對作業(yè)參數、速度、時(shí)間、氣壓、溫度調整,來(lái)盡量減少這些缺點(diǎn)。
針轉方式
針轉方式是將一個(gè)特制的針膜,浸入淺膠盤(pán)中每個(gè)針頭有一個(gè)膠點(diǎn),當膠點(diǎn)接觸基板時(shí),就會(huì )脫離針頭,膠量可以借著(zhù)針的形狀和直徑大小來(lái)變化。
標準流程編輯
SMT紅膠工藝制作標準流程為:絲印→(點(diǎn)膠)→貼裝→(固化)→回流焊接→清洗→檢測→返修→完成 。
1、絲?。浩渥饔檬菍㈠a膏(焊錫膏)或紅膠(貼片膠)印到PCB線(xiàn)路板的焊盤(pán)上,為元器件的焊接做準備。所用設備為絲印機(絲網(wǎng)印刷機),位于SMT工藝生產(chǎn)線(xiàn)的最前端。
2、點(diǎn)膠:它是將紅膠點(diǎn)到PCB的的固定位置上,其主要作用是將元器件固定到PCB板上。所用設備為點(diǎn)膠機,位于SMT生產(chǎn)線(xiàn)的最前端或檢測設備的后面。
3、貼裝:其作用是將表面組裝元器件準確安裝到PCB的固定位置上。所用設備為貼片機,位于SMT生產(chǎn)線(xiàn)中絲印機的后面。
4、固化:其作用是將紅膠(貼片膠)融化,從而使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。所用設備為固化爐,位于SMT生產(chǎn)線(xiàn)中貼片機的后面。
5、回流焊接:其作用是將錫膏(焊錫膏)融化,使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。所用設備為回流焊爐,位于SMT生產(chǎn)線(xiàn)中貼片機的后面。
6、清洗:其作用是將組裝好的PCB板上面的對人體有害的焊接殘留物如助焊劑等除去。所用設備為清洗機,位置可以不固定,可以在線(xiàn),也可不在線(xiàn)。
7、檢測:其作用是對組裝好的PCB板進(jìn)行焊接質(zhì)量和裝配質(zhì)量的檢測。所用設備有放大鏡、顯微鏡、在線(xiàn)測試儀(ICT)、飛針測試儀、自動(dòng)光學(xué)檢測(AOI)、X-RAY檢測系統、功能測試儀等。位置根據檢測的需要,可以配置在生產(chǎn)線(xiàn)合適的地方。
8、返修:其作用是對檢測出現故障的PCB板進(jìn)行返工。所用工具主要為熱風(fēng)槍、烙鐵、返修工作站等。配置在生產(chǎn)線(xiàn)中任意位置。
在印刷方式上一般現在都是使用金屬刮刀,有些手動(dòng)印刷機會(huì )使用膠刮刀,自動(dòng)或半自動(dòng)一般都是使用的不銹鋼片刮刀.環(huán)城采用金屬刮刀,刮刀頭獨立控制,優(yōu)越的閉環(huán)反饋。
其實(shí)使用手動(dòng)臺印刷也應該使用不銹鋼片刮刀,膠刮刀容易磨損,刮出的效果不佳,而且較不銹鋼片刮刀費力,唯一的好處就是對鋼網(wǎng)的保護性要好些,換句話(huà)說(shuō)就是可以使用鋼網(wǎng)用的久一點(diǎn)。
圖形B001 Chip料紅膠印刷標準。
標準:
1、元件在紅膠上偏移,
2、元件與基板緊貼。
圖形B002 Chip料紅膠印刷允收
允收:
1、偏移里C≤1/4W或1/4P。
2、元件元件與基板的間隙不可超過(guò)0.15m。
P為焊盤(pán)寬
w為元件寬
圖形B003 Chip料紅膠印刷拒收
拒收:
1、F為焊盤(pán)寬。
2、為元件寬。
3、C為偏移里o
4、C>1/4X或1/4P。
5、元件與基板間隙超過(guò)0.15mm。
圖形B004 Chip料紅膠印刷規格標準
標準:
1、膠無(wú)偏位。
2、膠量均匂。
3、膠量足,推カ満足要求。
圖形B005 Chip料紅膠印刷規格允收
允收:
1、A內膠中心。
2、B為焊盤(pán)中心。
3、C內偏移量。
4、P為悍盤(pán)。
5、C<1/4P,且膠均匂,推力満足要求。
圖形B006 Chip料紅膠印刷規格拒收
拒收:
1、膠量不足。
2、膠印刷不均勻。
3、推力不足。
圖形B007 SOT料紅膠印刷標準
標準:
1、膠量適中。
2、元件無(wú)偏移。
3、推力 正常,能達到規定要求。
圖形B008 SOT料紅膠印刷允收
允收:
1、膠稍多,但未沾到焊盤(pán)與元件腳。
2、推車(chē)滿(mǎn)足要求。
圖形B009 SOT料紅膠印刷拒收
拒收:
1、膠溢至焊盤(pán)上。
2、元件引腳有腳,造成焊性下降。
圖形B010 圓柱形紅膠印刷標準
標準:
1膠量正常。
2、高度瀶要求。
3、 推力満足要求。
圖形B011 圓柱形紅膠印刷允收
允收:
1、成形略佳。
2、膠稍多,但不形成溢膠。
圖形B012 圓柱形紅膠印刷拒收
拒收:
1、膠偏移量大于1/4P.。
2、溢膠,致焊盤(pán)被污染。
圖形B013 圓柱形紅膠印刷規格標準
標準:
1、元件無(wú)偏移。
2、膠量足,推力滿(mǎn)足要求。
圖形B014 圓柱形紅膠印刷規格允收
允收:
1、偏移重C≤1/4W或1/4P。
2、膠量足,推力満足要求。
圖形B015 方形紅膠印刷拒收
拒收:
1、膠偏移重在1/4以上,。
2、推カ不足。
圖形B016 柱元件紅膠印刷放置標準
標準:
1、元件無(wú)偏移。
2、推力滿(mǎn)足要求。
圖形B017 柱元件紅膠印刷放置允收
允收:
1、偏移量C≤1/4P。
2、膠量足,無(wú)溢膠。
圖形B018 柱元件紅膠印刷放置拒收
拒收:
1、T:元件直徑。
2、P:焊盤(pán)寬。
3、C=偏移重> 1/4P或 1/4T。
圖形B019 貼片IC點(diǎn)膠標準
標準:
1、元件無(wú)偏位。
2、膠量標準。
3、元件推力能滿(mǎn)足要求。
圖形B020 貼片IC點(diǎn)膠允收
允收:
1、偏移量C≤1/4W。
2、推力滿(mǎn)足要求。
圖形B021 貼片IC點(diǎn)膠拒收
拒收:
1、P為焊盤(pán)寬。
2、W為元件腳寬。
3、C為偏移量。
4、C>1/4W。
圖形B022 紅膠溢膠不良圖1
說(shuō)明:紅膠不可溢膠致元件端面與焊盤(pán)間。
適用于所有紅膠貼裝元件。
圖形B024 紅膠板元件浮高不良
說(shuō)明:元件從本體算起,浮高≤0.15mmm為良品。
使用塞規測試。
SMT 紅膠工藝組件缺失分析及解決辦法 在 SMT 紅膠工藝的生產(chǎn)中,在固化后焊接前常發(fā)現有漏失組件的情況,特別是圓柱體組件及較厚 SMT 紅膠工藝組件缺失分析及解決辦法 在 SMT 紅膠工藝的生產(chǎn)中,在固化后焊接前常發(fā)現有漏失組件的情況,特別是圓柱體組件及較厚的片式組件。因人為的機械沖擊而造成組件缺失的情況這 ? 不再贅述。下面以圓柱體端帽形貼片二極管為例,就其它非人為機械沖擊造成的組件缺失現象分為兩種情況進(jìn)行分析:
1. 組件缺失,但紅膠還在 ,分析原因有以下幾點(diǎn):
1 ) . 絲網(wǎng)設計缺陷,造成印刷紅膠的量不足,在固化后組件沒(méi)有完全粘牢,易脫落。這個(gè)問(wèn)題較易改善,首先要檢查絲網(wǎng)的制作是否符合設計尺寸。其次,如果本來(lái)絲網(wǎng)的開(kāi)口為方口,在長(cháng)度不變的情況下可以向外擴充圓弧,通過(guò)將開(kāi)口改為橢圓型的方法來(lái)增大開(kāi)口的面積。另外,現有工藝一般采用接觸式印刷,刮刀會(huì )把大膠點(diǎn)的膠切割掉,因此,絲網(wǎng)的厚度基本上與膠點(diǎn)的高度差不多,絲網(wǎng)厚度是否合適,也會(huì )影響印刷的效果。
2 ) . 印刷紅膠時(shí)刮刀的控制不當,會(huì )造成印刷不良。就人工印刷而言,刮刀的壓力應能保證印出的膠點(diǎn)邊緣清晰、表面平整、厚度適宜;刮刀速度的控制應保證膠體相對于刮刀為滾動(dòng)而非滑動(dòng),一般情況下, 20 -40mm /s 為宜;刮刀的角度以 45 - 60 度為宜。另外,操作工人對印刷時(shí)的速度、壓力、反復印刷等控制的熟練程度對印刷效果也有很大的影響。
3 ) . 紅膠的固化溫度過(guò)高,使固化后的紅膠變脆,在生產(chǎn)過(guò)程中受震動(dòng)時(shí)易脫落。紅膠的固化溫度應根據實(shí)際情況來(lái)定,目前家用電器電子控制器的生產(chǎn)過(guò)程中常用的進(jìn)口紅膠最高固化溫度應控制在 160 ℃ 以下。固化的效果如何可以通過(guò)固化后的推力測試進(jìn)行評估,用推力測試儀以平行于基板的力對組件進(jìn)行測試,組件可承受的最大推力根據組件的大小而有所不同,常用的 0603 、 0805 、 1206 封裝的組件推力一般在 1kg - 2kg 之間。
4 ) . 生產(chǎn)過(guò)程中對紅膠的使用、紅膠板的存放沒(méi)有嚴格控制。通常,很多工廠(chǎng)對紅膠的低溫存放和取用的要求都是嚴格執行的,但對生產(chǎn)過(guò)程中溫度控制、紅膠板的放置、開(kāi)封的紅膠及每天印刷后的余料處理卻沒(méi)有嚴格控制。首先,點(diǎn)膠和印刷操作應在 23± 3 ℃ 的環(huán)境條件下進(jìn)行,才能達到最佳涂敷質(zhì)量。其次,開(kāi)封并攪拌過(guò)的紅膠要在 24 小時(shí)內使用完畢,印刷過(guò)的紅膠板要在 12 小時(shí)內完成固化,每日使用的余料不能與新開(kāi)封的紅膠混合使用,且不能使用會(huì )收縮的膠體。 圓柱體封裝的組件缺失還與其自身的結構有關(guān),與片式組件相比,這種結構與膠體的接觸面積較小,更易脫落。目前,很多工程師在設計時(shí),已經(jīng)考慮不再使用圓柱體封裝的組件,而用相應的扁平封裝代替。再者,還與選用的紅膠類(lèi)型和紅膠本身的質(zhì)量有關(guān),我們一般通過(guò)幾個(gè)指標衡量選用的紅膠是否適合實(shí)際應用:剪切強度、剝離強度、固化條件、印刷工藝性、熱穩定性、熱固性。
另外, PCB 的加工質(zhì)量也會(huì )帶來(lái)一些影響, PCB 本身不平整也會(huì )造成組件缺失。 2. 紅膠與組件一起缺失,且 PCB 板上的阻焊劑膜被紅膠粘走 這種現象主要的原因是 PCB 板的綠油附著(zhù)力太低。假設綠油本身不存在質(zhì)量問(wèn)題,那么附著(zhù)力低需從 PCB 板的制程控制中查找原因。主要有以下幾點(diǎn):
紅膠與元件一起缺失,且阻焊劑膜被帶走
1 ) . 銅板表面粗糙度不符合要求。粗糙度的控制主要在銅板前處理工序,加強前處理工序即可改善粗糙度;
2 ) . 銅板不夠干燥,表面附有水汽。前處理工序后的第一道烘干工序需保證烘干徹底;
3 ) . 油墨與固化劑未調勻。取決于開(kāi)油時(shí)的攪拌程度,需加強開(kāi)油時(shí)的攪拌;
4 ) . 板面氧化造成油墨吸附力降低。該環(huán)節應嚴格控制磨板質(zhì)量,防止板面氧化。如果不能做到即磨即印,磨好之板最長(cháng)放置時(shí)間不能大于 2 小時(shí);
5 ) . UV 固化不足。需檢查曝光能量是否符合工藝要求、 UV 燈是否存在老化問(wèn)題;
6 ) . 顯影溫度太高或板子在顯影液中停留時(shí)間過(guò)長(cháng),需加強對顯影溫度和速度控制;
7 ) . 預烘或后烘溫度或時(shí)間不夠,該環(huán)節需根據實(shí)際情況嚴格記錄生產(chǎn)過(guò)程、定期檢查校對烘箱溫度值。
元件偏移
造成元件偏移的原因有:
1、紅膠膠粘劑涂覆量不足;
2、貼片機有不正常的沖擊力;
3、紅膠膠粘劑濕強度低;
4、涂覆后長(cháng)時(shí)間放置;
5、元器件形狀不規則,
6、元件表面與膠粘劑的粘合性不協(xié)調。
元件偏移的解決方法:
1、調整紅膠膠粘劑涂覆量;
2、降低貼片速度,
3、大型元件最后貼裝;
4、更換紅膠膠粘劑;
5、涂覆后1H內完成貼片固化。
元件掉件
造成元件掉件的原因有:
1、固化強度不足或存在氣泡;
2、紅膠點(diǎn)膠施膠面積太??;
3、施膠后放置過(guò)長(cháng)時(shí)間才固化;
4、使用UV固化時(shí)膠水被照射到的面積不夠;
5、大封裝元件上有脫模劑。
元件掉件的解決方法:
1、確認固化曲線(xiàn)是否正確及紅膠粘膠劑的抗潮能力;
2、增加涂覆壓力或延長(cháng)涂覆時(shí)間;
3、選擇粘性有效時(shí)間較長(cháng)的紅膠膠粘劑或適當調整生產(chǎn)周期,
4、涂覆后1H內完成貼片固化。
5、增加膠量或雙點(diǎn)施行膠,使紅膠膠液照射的面積增加;
6、咨詢(xún)元器件供應商或更換紅膠粘膠劑。
粘接度不足
造成紅膠粘接度不足的原因有:
1、施紅膠面積太??;
2、元件表面塑料脫模劑未清除干凈;
紅膠粘接度不足的解決方法:
1、利用溶劑清洗脫模劑,
2、更換粘接強度更高的膠粘劑;
3、在同一點(diǎn)上重復點(diǎn)膠。
4、采用多點(diǎn)涂覆,提高間隙充填能力。
固化后強度不足
造成紅膠固化后強度不足的原因有:
1、紅膠膠粘劑熱固化不充分;
2、紅膠膠粘劑涂覆量不夠;
3、對元件浸潤性不好。
紅膠固化后強度不足的解決方法:
1、調高固化爐的設定溫度;
2、更換燈管,同時(shí)保持反光罩的清潔,無(wú)任何油污;
3、調整紅膠膠粘劑涂覆量;咨詢(xún)供應商。
粘接不到位
施紅膠不穩定、粘接不到位的原因有:
1、冰箱中取出就立即使用;
2、涂覆溫度不穩;
3、涂覆壓力低,時(shí)間短;
4、注射筒內混入氣泡;
5、供氣氣源壓力不穩;
6、膠嘴堵塞;
7、電路板定位不平
8、膠嘴磨損;
9、膠點(diǎn)尺寸與針孔內徑不匹配。
施紅膠不穩定、粘接不到位的解決方法:
1、充分解凍后再使用;
2、檢查溫度控制裝置;
3、適當調整凃覆壓力和時(shí)間;
4、分裝時(shí)采用離心脫泡裝置;
5、檢查氣源壓力,過(guò)濾齊,密封圈;
6、清洗膠嘴;
7、咨詢(xún)電路板供應商;
8、更換膠嘴;
9、加大膠點(diǎn)尺寸或換用內徑較小的膠嘴。
拖尾拉絲
造成拖尾也稱(chēng)為紅膠拉絲的原因有:
1、注射筒紅膠的膠嘴內徑太??;
2、紅膠膠粘劑涂覆壓力太高:
3、注射筒紅膠的膠嘴離PCB電路板間距太大;
4、紅膠膠粘劑過(guò)期或品質(zhì)不佳;
5、紅膠膠粘劑粘度太高;
6、紅膠膠粘劑從冰箱中取出后立即使用;
7、紅膠膠粘劑涂覆溫度不穩定;
8、紅膠膠粘劑涂覆量太多;
9、紅膠膠粘劑常溫下保存時(shí)間過(guò)長(cháng)。
紅膠拖尾、紅膠拉絲的解決方法:
1、更換內徑較大的膠嘴;
2、調低紅膠膠粘劑的涂覆壓力;
3、縮小注射筒紅膠膠嘴與PCB電路板的間距
4、選擇“止動(dòng)”高度合適的膠嘴;
5、檢查紅膠膠粘劑是否過(guò)期及儲存溫度;
6、選擇粘度較低的紅膠膠粘劑;
7、紅膠膠粘劑充分解凍后再使用;
8、檢查溫度控制裝置;
9、調整紅膠膠粘劑涂覆量;
10、使用解凍的冷藏保存品紅膠。
空洞凹陷
造成紅膠空洞或者紅膠凹陷的原因有:
1、注射筒內壁有固化的紅膠膠粘劑,
2、注射筒內壁有異物或氣泡;
3、注射筒膠嘴不清潔。
紅膠空洞或者紅膠凹陷的解決方法:
1、更換注射筒或將其清洗干凈;
2、排除注射筒內的氣泡。
3、使用針筒式小封裝。
紅膠漏膠
造成紅膠漏膠的原因有:
1、紅膠膠粘劑內混入氣泡。
2、紅膠膠粘劑混有雜質(zhì)。
紅膠漏膠的解決方法:
1、高速脫泡處理;
2、使用針筒式小封裝。
膠嘴堵塞
造成紅膠膠嘴堵塞的原因有:
1、不相容的紅膠膠水交叉污染;
2、針孔內未完全清潔干凈;
3、針孔內殘膠有厭氧固化的現象發(fā)生;
4、紅膠膠粘劑微粒尺寸不均勻。
紅膠膠嘴堵塞的解決方法:
1、更換膠嘴或清潔膠嘴針孔及密封圈;
2、清洗膠嘴,注意勿將固化殘膠擠入膠嘴(如每管膠的開(kāi)頭和結尾);
3、不使用黃銅或銅質(zhì)的點(diǎn)膠嘴(丙烯酸脂膠粘劑在本質(zhì)上都有厭氧固化的特性);
4、選用微粒尺寸均勻的紅膠膠粘劑。