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如何評價貼片膠\如何選用貼片膠

    貼片膠的作用是不言而喻的。如今供應商不斷地推出新型號的貼片膠,因此如何選用適合的貼片膠,以保證SMT大生產的順利進行,是目前電子產品工藝師最關心的問題之一,而如何評價貼片膠則是保證選用合適的貼片膠的一項基礎工作。

    貼片膠是一種特殊用途的膠種,評價的內容涉及到方方面面,為了正確評價貼片膠,信息產業部工藝研究所已提出貼片膠通用規范報批稿。該稿對貼片膠的評估分兩大部分,一部分是必須滿足工藝性能試驗,也即能滿足SMT生產工藝需要,另一部分是電氣性能,化學性能。但由于各家工廠測試手段不一樣,因此重視的程度存在差異。現將貼片膠的評估內容列于表3。
 


對貼片膠的各項具體要求如下:
(1)貼片膠外觀
 
 剛購進的貼片膠應包裝完好,標牌清楚,品種、型號、生產日期和黏度等指標明確,膠體黏稠均勻、細膩、無異物、無粗粒,顏色明亮,易于辨別。

(2)貼片膠黏度
黏度是貼片膠的一項重要指標,不同黏度適用于不同工藝涂布(詳見涂布方法一節)。黏度的測試應注意所選用的標準是否與供應商一致,在定貨的初期應做好與供應商的溝通,特別是黏度計的型號,參數不一樣,測出的數據差別很大。此外應通過仿真試驗,找出一個適合自己使用的黏度值。

(3)貼片膠的涂布性
在表面安裝過程中,貼片膠的涂布方法有三種:膠點轉移法、印刷法及壓力點膠法。壓力點膠法是在高速(10點/秒)下運行,因此對膠黏品質要求最高。此外壓力點膠是目前較常用的方法之一,通常也用是否適合壓力點膠法來評價貼片膠的涂布性能。

在壓力注射點膠工藝中,要求膠點外觀光亮,飽滿,不拉絲,無拖尾,并有良好的外形和適宜的幾何尺寸,如圖13所示。
                  

 
圖13 高質量的膠點形狀
 
從圖13中可見到優良的膠點是:膠點外形應是尖峰形,尖峰形的膠點屈服值高,抗震動性好,但易發生拖尾現象同,而圓頭形的膠點,屈服值偏低,易實現高速點膠,不易發生拖尾現象;膠點幾何尺寸的量度用形狀系數來表征,即膠點的底面直徑W與膠點高度H之經,又稱寬高比。最佳W/H比為2.7-4.5。W/H比小則說明膠的屈服強度高,(參見圖12),當然膠點底面直徑W與所貼裝的元件尺寸有關。
影響膠點形狀的因素不僅取決于膠的品質,而且與點膠工藝,特別是膠嘴針孔尺寸等因素有關。(4)     鋪展/塌落
   鋪展/塌落試驗是考核貼片膠初黏力及流變學行為的試驗,膠黏度不僅要保證黏牢元件還應具有潤濕能力,即鋪展性,但又不應過分地鋪展,否則會出現塌落,以致漫流到焊盤上造成焊接缺陷。

(5)貼片膠儲存期
    這是一項考核貼片膠使用壽命的試驗。建議補測貼片膠在室溫(28℃)下存放30天后的黏度變化情況(與標稱值比較),這種仿真試驗,更有利于了解貼片膠的性能。

(6)貼片膠放置時間
 放置時間是指貼片膠涂布到PCB上后,存放一個時間后仍應具有可靠的黏結力。有關放置時間的試驗方法規范中未準確說明,可與供應商協商并通過試驗來說明。

(7)貼片膠初黏力/初始強度
有關初黏力/初始強度的概念及作用在1.8小節中已介紹,其測試方法在規范中未列出,但可以通過在PCB實際黏貼不同元件關震動旋轉PCB,或將PCB放在輸送線運行(可增加震動、抖動),然后評價是否有關元件移位現象。這是一項有意義的試驗,可明顯地考核貼片膠的質量。

(8)貼片膠剪切強度/焊接后的剪切強度
剪切強度/焊接后的剪切強度是評價貼片膠固化后以及波峰焊接時受到焊料波沖擊的強度,對保證元件不脫落有著重要意義。
這里推薦幾種在生產中可以方便操作的試驗方法:
按固化條件,待固化的SMA冷至室溫后,用專用推拉規(推拉規型號MODE1-9500型)的測試端緊靠在被測元件的一個端面,保持推拉規與被測元件在一個平面內,并緩慢施力推動元件,同時讀取數據。

若沒有專用推拉規時可用普通彈簧秤(0-1kg),先用一根尼龍繩結成一個圈,并套在被測元件面上,然后用彈簧秤的小鉤套在尼龍繩另一端并輕輕拉支尼龍繩(保持水平),同時讀取彈簧秤上的數據,如圖14所示
 
圖14 用推拉規或彈簧秤/尼龍繩測元件的黏結強度
表4列出了不同元件的黏結強度推薦值。
元件名稱
黏結強度(N)
1608 [0603]
≥10
2125 [0805]
≥15
3216 [1206
≥20
SOT-23
≥20
鉭電解 [A,B,C,D]
25
SOIC
30
焊料波峰沖擊時
>2
 
(9)貼片膠高溫移位試驗
高溫移位試驗是評價貼片膠固化后耐高溫的力學性質,通常固化后貼片膠在高溫時力學性能下降(見圖15)。

特別是SOIC元件易出現引腳位置偏移現象以及元器件掉片,這在生產中也屢見不鮮。通過高溫移位試驗可靠性。

(10)編修性能試驗
    該項性能試驗的意義在于,當貼片膠固化后出現元件損壞時,應能方便地將其拆下,而不影響PCB本身性能。作法是用熱風槍不斷地吹已損壞的元件,直至拆除元件。

(11)電氣性能試驗
    貼片膠不僅要能黏牢片式元件,防止它在波峰焊接時脫落,而且要在焊接后不影響產品本身的性能,因為它在焊接后仍殘留在PCB上,故要對貼片膠的電氣性能進行全面的測試。電氣性能測試包括耐壓、介電常數、介電損耗因素、體積電阻、表面電阻、濕熱后絕緣電阻和電遷移等,這些試驗從不同角度反映出貼片膠的性能。電氣性能試驗,需要專用儀器,最好請專門試驗部門測試。

(12)固化后表面性能狀態
    試試驗可以用來判別升溫速率是否太快、貼片膠中是否夾帶空氣、水汽以及揮發性物質,否則就會導致膠固化后表面不平整,出現針對、氣泡等缺陷,它不僅會影響膠合強度,而且在通過波峰焊或清洗時會吸收助焊劑及清洗劑,直接影響電氣性能。正常時,固化膠點表面應硬化,光滑。

(13)耐溶劑性及水解穩定性
 耐溶劑性及水解穩定性是檢驗貼片膠固化后耐助焊劑和清洗劑的一項試驗。

(14)耐霉菌性
    耐霉菌性試驗是考核貼片膠耐環境要求提出的試驗,這也是因為貼片膠長期殘留在電子產品中,特別是電子產品用于環境惡劣的條件下,如海洋作業和長期潮濕環境工作等,對貼片膠提出了更高要求。但這項試驗通常周期長,花費大,可選擇性考慮是否做該項試驗。
以上十多種試驗中,部分試驗可由工藝師在SMT生產中進行仿真試驗,部分應由專業部門認定。根據實際情況,可有目的地做一些項目試驗。

文章來源:網絡

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