LED贴片胶的固化方法

贴片胶主要用来将元器件固定在印制板上,一般用点胶或钢网印刷的方法来分配,以保持元件在印刷电路板(PCB)上的位置,确保在装配线上传送过程中元件不会遗失。贴上元器件后放入烘箱或再流焊机加热硬化。它与所谓的焊膏是不相同的,一经加热硬化后,再加热也不会溶化,也就是说,贴片胶的热硬化过程是不可逆的。 SMT贴片胶的使用效果会因热固化条件、被连接物、所使用的设备、操作环境的不同而有差异。使用时要根据生产工艺来选择贴片胶。

贴片胶涂布后,贴装完元器件,即可送入固化炉中固化,固化是贴片胶—波峰焊工艺中一道关键工序,很多情况下由于贴片胶固化不良或未完全固化(特别是PCB上元件健分佈不均的情况下最为多见),在进行运输、焊接过程中,便会出现元器件脱落。采用的胶种不同,其固化方法也不同,常用两种方法固化,一种是热固化,另一种是光固化:

1、热固化

环氧型贴片胶采用热固化,早期的热固化是放在烘箱中进行,现在,多放在红外再流炉中固化,以实现连续式生产。在正式生产前应首先调节炉温,做出相应产品的炉温固化曲线,做固化曲线时多注意的是:不同厂家、不同批号的贴片胶固化曲线不会完全相同;即使同种贴片胶,用在不同产品上,因板面尺寸、元件多少不一,所设定的温度也会不同,这一点往往会被忽视。经常会出现这样的情况:在焊接IC器件时,固化后,所有的引脚还落在焊盘上,但经过波峰焊后IC引脚会出现移位甚至离开焊盘并产生焊接缺陷。因此,要保证焊接品质,应坚持每个产品均要做温度曲线,而且要认真做好。

A.环氧胶固化的两个重要参数

环氧树脂贴片胶的热固化,其实质是固化剂在高温时催化环氧基因。开环发生化学反应。因此固化过程中,有两上重要参数应引起注意:一是起始升温速率;二是峰值温度。升温速率决定固化后的表面品质,而峰值温度则决定固化后的黏接强度。这两上参数应由贴片胶供应商提供,这比供应商仅提供固化曲线更有意义,它能使你对所用的贴片胶性能有所瞭解。图26是采用不同温度固化一种贴片胶的固化曲线。

黏结温度对黏结强度的影响比时间对黏结强度的影响更重要,在给定的固化温度下,随着固化时间的增加,剪切力小幅度增加,但当固化温度升高时,相同固化时间里剪切强度却明显增加,但过快的升温速率有时会出现针孔和气泡。因此在生产中,应首先用不放元件的PCB光板点胶后放入红外炉中固化,冷却后用放大镜仔细观察贴片胶表面是否有气泡和针孔,若发现有针孔时,应认真分析原因,并找出排除方法。在做炉温固化曲线时,应结合这两个因素反復调节,以保证得到一个满意的温度曲线。

B.固化曲线的测试方法

贴片胶在红外再流炉中的固化曲线测试方法及所用仪器,同焊锡膏红外再流焊炉温曲线方法相同,这里不再介绍。其升温速率和固化炉温曲线可按供应商提供的参数设计。遇到有争议时除了与供应商协商外,还可以到有关测试部门进行差示扫描热分析(DSC),鉴定黏合剂性能。

2、光固化

当采用光固化胶时,则采用带UV光的再流炉进行固化,其固化速度快且品质又很高。通常再流炉附带的此外灯管功率为2-3kW,距PCA约10cm高度,经10-15s就使暴露在元件体外的贴片胶迅速固化,同时炉内继续保持150-140℃温度约1min,就可使元件下麵的胶固化透。

针头转移法的使用不到全部应用的10%,它是使用针头排列阵浸在胶的託盘裡。然后悬掛的胶滴作为一个整体转移到板上。这些系统要求一种较低粘性的胶,而且对吸潮有良好的抵抗力,因为它暴露在室内环境裡。控制针头转移滴胶的关键因素包括针头直径和样式、胶的温度、针头浸入的深度和滴胶的週期长度(包括针头接触PCB之前和期间的延时时间)。池槽温度应该在25~30°C之间,它控制胶的粘性和胶点的数量与形式。

范本印刷被广泛用于锡膏,也可用与分配胶剂。虽然目前少于2%的SMA是用范本印刷,但对这个方法的兴趣已增加,新的设备正克服较早前的一些局限。正确的范本参数是达到好效果的关键。例如,接触式印刷(零离板高度)可能要求一个延时週期,允许良好的胶点形成。另外,对聚合物范本的非接触式印刷(大约1mm间隙)要求最佳的刮板速度和压力。金属模板的厚度一般为0.15~2.00mm,应该稍大于(+0.05mm)元件与PCB之间的间隙。

最后温度将影响黏度和胶点形状,大多数现代滴胶机依靠针嘴上的或容室的温度控制装置来保持胶的温度高于室温。可是,如果PCB温度从前面的过程得到提高的话,胶点轮廓可能受损。
 

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