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PCB科技 - 如何固化SMT紅膠?

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PCB科技 - 如何固化SMT紅膠?

如何固化SMT紅膠?

2021-09-29
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Author:Aure

紅膠固化前的特點:

1.粘度:反映膠體的粘度,影響施膠的難易程度,施膠的粘度大小與溫度有關。

2.觸變性是結構的破壞和恢復(1rpm粘度/10rpm粘度)。

3.屈服值是使樣品剛剛開始流動所需的力,我們可以將具有屈服值的液體視為靜止的固體。通過量測屈服值,我們可以瞭解樣品的穩定性、使用和加工效能。

4.濕强度:貼片膠在固化前保持組件的强度。

粘合劑的濕强度x面積>部件質量x加速度允許位移不超過150微米

5.粘結强度:推力計試驗

粘合强度有三種類型:剪切强度、拉脫强度、扭矩强度。


塗上紅膠後,安裝組件,然後將其送入固化爐進行固化。固化是紅膠波峰焊工藝中的關鍵工序。 在許多情况下,紅膠固化不良或未完全固化(尤其是PCB,當上部組件按鍵分佈不均時最為常見),在運輸和焊接過程中,組件會脫落。囙此,應小心固化。 使用的膠水種類不同,固化方法也不同。 固化通常有兩種方法,一種是熱固化,另一種是光固化。下麵依次討論:


1.熱固化

環氧紅膠通過加熱固化。 早期的熱固化是在烤箱中進行的,但現在,它大多在紅外回流爐中固化以實現連續生產。 正式生產前,應先調整爐溫,並繪製相應產品的爐溫固化曲線。 製作固化曲線時,注意不同廠家、不同批次的紅膠固化曲線不會完全相同; 即使是同一種紅膠,在不同的產品中使用時,由於電路板尺寸和元件的不同,設定溫度也會不同。 這一點經常被忽視。 通常情况下,在焊接IC器件時,固化後,所有引脚仍然落在焊盤上,但經過波峰焊後,IC引脚會移位甚至離開焊盤,導致焊接缺陷。 囙此,為了保證焊接質量,我們應該堅持為每種產品製作溫度曲線,我們必須仔細做。


(1)環氧膠粘劑固化的兩個重要參數

環氧樹脂紅膠的熱固化本質上是高溫下催化環氧基因的固化劑。 當環打開時,會發生化學反應。 囙此,在固化過程中,有兩個重要參數需要注意,一個是初始加熱速率; 另一個是峰值溫度。 加熱速率决定固化後的表面質量,峰值溫度决定固化後粘合强度。這兩個參數應由紅膠供應商提供,這比供應商只提供固化曲線更有意義。 它可以讓你瞭解所用紅膠的性質。


從圖中可以看出,粘合溫度對粘合强度的影響比對粘合强度的時間影響更重要。 在給定的固化溫度下,隨著固化時間的新增,剪切力略有新增,但當固化溫度升高時,剪切强度在相同的固化時間內顯著增加,但加熱速度過快時有時會出現針孔和氣泡。 囙此,在生產中,應使用無組件的PCB燈板點膠,然後放入紅外爐中固化。 冷卻後,用放大鏡仔細觀察紅膠表面是否有氣泡和針孔。 如果發現針孔,請仔細分析。 找出原因並找出如何消除它們。 在繪製爐溫固化曲線時,這兩個因素應結合反復調整,以確保獲得令人滿意的溫度曲線。


(2)固化曲線試驗方法

紅膠在紅外回流爐中固化曲線的測試方法和儀器與焊膏紅外回流爐溫度曲線的方法相同,所以這裡不再介紹。 加熱速率和固化爐溫度曲線可根據供應商提供的參數進行設計。 除了在發生爭議時與供應商協商外,您還可以前往相關測試部門進行差示掃描熱分析(DSC),以確定粘合劑的效能。


2.光固化

當使用光固化粘合劑時,使用帶有紫外線的回流焊爐進行固化,固化速度快,質量高。 通常,附在回流焊爐上的附加燈管的功率為2-3kW,高度距離PCA約10cm。 10-15s後,暴露在部件外部的紅膠迅速固化,同時爐內溫度繼續保持在150-140攝氏度約1分鐘。 組件下的紅膠可以徹底固化。


SMT紅膠

SMT紅膠固化效果不佳的解決方案:

1.檢查固化條件

溫度控制:確保固化溫度在推薦值(通常為150°C,固化時間為90-120秒)。 如果溫度太低,固化不完全; 過高可能會導致紅色粘合劑變脆。

比較不同批次原料的固化曲線,檢查是否存在差异。


固化時間:檢查固化時間是否足够。 如果時間太短,粘合劑可能無法完全固化。 建議延長固化時間,特別是在使用多個層壓組件時。


2.新增膠水量

膠水量:確保塗有足够量的紅膠。 如果膠水量不足,組件可能無法牢固地固定在PCB上。 通過優化分配參數或調整範本設計,可以新增膠水的用量。


3.處理污染

表面清潔度:確保PCB和組件表面沒有污垢、油脂或脫模劑等污染物。 如有必要,使用溶劑清潔表面,以提高紅膠的附著力。


去除氣泡:確保在紅膠塗布過程中不會引入氣泡,這可能會導致固化不均勻和强度不足。 觀察塗膠過程是否平穩,應盡可能消除氣泡。


4.複課過程

熱風槍或回流焊:對於已經粘合但未完全固化的電路板,可以使用熱風槍或回焊來重新固化紅膠。 確保熱空氣均勻地施加到膠水表面,以有效固化。適當的固化時間和溫度設定將有助於提高固化效果。


調整固化設備:檢查固化設備的運行情况,確保溫度穩定,熱風迴圈良好。 如有必要,調整固化爐的溫度分佈,以確保達到最佳效果。


5.監測和測試

推力測試:固化完成後,進行推力測試,以驗證固化質量是否符合標準。 每個組件可以承受的最大推力因尺寸而异,對於06030805和1206包裝,通常在1kg到2kg之間。


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