【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 應(yīng)用 （ 2） 焊膏粘度 粘度是焊膏的一個(gè)重要指標(biāo) ， 不同的涂布方法 ，使用不同粘度的焊膏 。 700 － 1200 模板印刷 （ 90％ ） 400 － 600 絲網(wǎng)印刷 （ 90％ ） 350 － 450 分配器 （ 85％ ） 焊膏粘度測(cè)量按照 IPC－ SP－ 819進(jìn)行 .(旋轉(zhuǎn)粘度計(jì) )焊膏 2小時(shí) 25 ℃ 5r/ /2min52 （ 3） 焊膏的印刷性 焊膏的印刷性是指焊膏多次從模板 、 分配器上順利地漏印到 PCB上的性能 。 焊膏的印刷性不好 ， 會(huì)堵塞模板的孔眼 ， 影響到整條生產(chǎn)線的生產(chǎn) 。 影響焊膏的印刷性的原因： a) 焊膏中缺少阻印劑 。 b) 焊膏用量不足 。 c) 焊膏顆粒粗大 ， 與開(kāi)口不相匹配 。 （ 開(kāi)口內(nèi)裝 5個(gè)小球 ） d) 球徑分布不符合要求 。 80％ 合金粉在規(guī)定范圍內(nèi) 。 如何測(cè)試焊膏的印刷性： （ 4） 焊膏的黏結(jié)力 焊膏的黏結(jié)力是保持元件在貼裝后不位移的必須性能 。 測(cè)量方法： a) 所需物品： PCB； 30g焊膏； 10cm2范圍；帶鉤銅片厚 1cm2；拉力計(jì)； 25 ℃ ： （ 25－ 40） g/cm2 ； 16小時(shí)后 （ 25－ 40）g/cm2 b) 用 Chaffllon黏附性試驗(yàn)儀 。 （ 5） 焊膏的塌陷度 焊膏印刷到 PCB后 ， 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間高溫后保持原來(lái)形狀的程度 。 再流焊后出現(xiàn)的橋連 、 焊球現(xiàn)象與其有關(guān) 。 按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行 ， 也可用已由模板試驗(yàn) 。 （ 6） 焊球狀態(tài) 如果焊球氧化或含有水份 ， 過(guò)再流焊時(shí)會(huì)造成飛濺 ， 形不成圓球 。 方法：將焊膏放在 PCB上過(guò)再流焊 ， 觀察焊球情況 。 （ 7） 焊膏的擴(kuò)展率 （ 潤(rùn)濕性 ） 焊膏的擴(kuò)展率是檢查焊膏的活性程度 ， 即焊膏在氧化的銅皮上的潤(rùn)濕和鋪展能力 ， 反應(yīng)焊膏的焊接性能指標(biāo) 。 方法：印刷直徑 ， 厚 ， 再流焊后其直徑應(yīng)擴(kuò)大 10％ － 20％ 。 （ 8） 焊膏中的合金含量 （ 90％ ） 合金含量高 ， 粘度高 ， 印刷圖形較厚 ， 塌陷小 。 印刷時(shí)間長(zhǎng) ， 會(huì)產(chǎn)生助焊劑揮發(fā) ， 粘度增高引起焊接 缺陷 ， 如橋接 、 漏印等 。 （ 9） 焊膏的腐蝕性能 焊膏不僅可焊性好 ， 同時(shí)要求焊后對(duì)板的腐蝕性要小 ， 特別是采用免清洗技術(shù) ， 更應(yīng)有一定要求 。 焊膏的腐蝕性能指標(biāo)有： 干燥度 、 含氯量 、 銅鏡試驗(yàn) 、 水溶液電阻 、 絕緣電阻 、 酸酯 。 ? 松香型： 焊劑主要成分為松香。由于松香有優(yōu)良的助焊性能，焊后殘留物成膜性好，對(duì)焊點(diǎn)有保護(hù)作用；松香第二個(gè)作用是增加焊膏的黏接力，使貼裝的元件不產(chǎn)生位移；第三個(gè)作用是和松香和其他成分混合，起到調(diào)節(jié)粘度的作用，使金屬粉末不沉淀、不分層。 ? 水溶型： 焊劑主要成分為有機(jī)的水溶性物質(zhì)，焊后可水清洗，有利于環(huán)保，但由于無(wú)松香，焊膏黏性不夠大，應(yīng)用收到一定限制。 ? 免清洗： 焊劑中不含鹵素，同時(shí)盡量減少的松香含量，增加其他有機(jī)物的用量，但松香含量減少到一定程度，焊劑的活性就會(huì)降低，防止焊接區(qū)二次氧化的作用也會(huì)降低，采用氮?dú)獗Ｗo(hù)焊接解決問(wèn)題。免清洗工藝雖然是發(fā)展方向，但軍品慎重使用。 ? 無(wú)鉛焊膏： 無(wú)鉛焊膏也越來(lái)越應(yīng)用廣泛，目前已有 1／ 3的產(chǎn)品使用無(wú)鉛焊接。最常用焊膏的是無(wú)鉛焊料成份加各種焊劑組成。常用焊膏有：Sn %－ %－ %、熔點(diǎn) 217℃ 、比重 (63/)、金屬成份 89％；以及%－ %% 、熔點(diǎn) 205－ 210℃ 。 牌號(hào)： AIM/WS 483 RMA291， MULTITORE 96SENOCLEAN； INDIUM IND241（ Sn／ Ag／ Cu）；INDIUM IND249（ Sn／ Bi／ Ag）。 隨著電子產(chǎn)品朝輕 、 薄 、 小方向發(fā)展 ， 焊膏技術(shù)也在不斷改善 。 （ 1） 焊料粉的微細(xì)化 不定形－球形－粉末微粒子 （ 20微米以下 ） （ 2） 抗疲勞性焊膏 傳統(tǒng) －加厚焊錫量－焊膏本身加稀有元素－加倍 。 （ 3） 無(wú)鉛焊膏 1／ 3生產(chǎn)產(chǎn)品使用無(wú)鉛焊接 。 五、粘結(jié)劑 (貼片膠 ) 1. 施加貼片膠工藝目的 2. 貼片膠的 分類(lèi)及其組成 3. 貼片膠的性能指標(biāo)及其評(píng)估 4. 常用貼片膠 ? 當(dāng)表面貼裝元件與插裝元件混裝，且分布于 PCB的兩邊時(shí)，一般采用在貼裝元件的一面點(diǎn)膠（或刮膠）、貼片、固化然后翻面、插件、過(guò)波峰焊這種工藝，所以施加貼片膠的目的之一是用貼片膠把表面貼裝元件暫時(shí)固定在 PCB的焊盤(pán)位置上，防止在傳遞過(guò)程中或插裝元器件、波峰焊等工序中元件掉落。 另外還有一目的是在雙面再流焊工藝中，為防止已焊好元件面上大型器件因焊料受熱熔化而掉落，也需要用貼片膠起作輔助固定作用。 (貼片膠應(yīng)用錄像 ) ? 在當(dāng)今的許多電路板設(shè)計(jì)中，表面安裝 CHIP元件被安排在板的底部，通孔元件以及拉動(dòng)表面安裝元件安排在板的頂部，這種情況我們稱(chēng)作混裝技術(shù)裝配，而在板的兩面只有表面安裝元件，我們稱(chēng)作表面安裝裝配。對(duì)于混裝技術(shù)裝配，底部的 CHIP元件需要膠的涂布，以便在隨后的貼片和波峰焊工序中元件不掉下來(lái)。對(duì)于雙面表貼工藝，焊料的表面張力足夠保持底邊的 CHIP元件在再流焊時(shí)不掉，但是，當(dāng)大的元件在底部通過(guò)再流焊時(shí)，焊料的表面張力不足以保持元件不掉，這種類(lèi)型的元件也需要施加貼片膠。 分類(lèi)及其組成 ? 貼片膠的分類(lèi) 貼片膠按照分類(lèi)方式的不同，有三種分類(lèi)如下： （ 1） 按貼片膠的粘結(jié)材料分類(lèi)： ? 環(huán)氧樹(shù)脂貼片膠 ? 丙烯酸樹(shù)脂貼片膠 ? 改性環(huán)氧樹(shù)脂貼片膠 ? 聚氨脂貼片膠 （ 2） 按固化方式分類(lèi)： ? 熱固化型貼片膠 ? 光固化型貼片膠 ? 光熱雙重固化型貼片膠 ? 超聲固化型貼片膠 （ 3） 按涂布方式分類(lèi)： ? 針式轉(zhuǎn)移用貼片膠 ? 壓力注射用貼片膠 ? 模板印刷用貼片膠 貼片膠的 組成 材料 ? 貼片膠通常由粘接材料 、 固化劑 、 填料以及其他添加劑組成 。 ? 粘接材料 核心 ， 一般采用環(huán)氧樹(shù)脂 、 丙烯酸樹(shù)脂 、改性環(huán)氧樹(shù)脂和聚氨脂等作為粘接材料 ， 其中環(huán)氧樹(shù)脂用途最為廣泛 ， 其次為丙烯酸樹(shù)脂 。 ? 固化劑的作用是使粘接材料以一定的溫度在一定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行固化 。 ? 填料的加入改善了貼片膠的某些特性 ， 如電絕緣性能和高溫性能得到增強(qiáng) ? 貼片膠中除粘接材料 、 固化劑 、 填料外還需有其它添加劑來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的目的 ， 常用的添加劑有顏料 、潤(rùn)濕劑和阻燃劑 。 貼片膠的性能指標(biāo)是評(píng)估各種貼片膠質(zhì)量?jī)?yōu)劣的具體依據(jù) 。 了解貼片膠的性能就能在生產(chǎn)中對(duì)所施加的貼片膠進(jìn)行選擇 。 粘度 :貼片膠的一項(xiàng)重要指標(biāo)，不同的粘度適用于不同的涂敷工藝。影響貼片膠粘度的因素有二個(gè)：第一溫度，溫度越高，貼片膠的粘度越低；第二壓力，壓力越大，貼片膠的剪切速率越高，粘度越低， 粘度 屈服強(qiáng)度 ? 貼片膠固化前抵抗外力破壞的能叫屈服強(qiáng)度，它用屈服值來(lái)表征。當(dāng)外力小于屈服強(qiáng)度時(shí)，貼片膠仍保持固態(tài)形狀，當(dāng)外力大于屈服強(qiáng)度時(shí)會(huì)呈現(xiàn)流體的流動(dòng)行為。故貼片膠依靠屈服強(qiáng)度保持元件貼裝后進(jìn)入固化爐之前的過(guò)程中承受一定的外力震動(dòng)而不出現(xiàn)位移，一旦外力大于屈服強(qiáng)度，則元件出現(xiàn)位移。 ? 影響屈服強(qiáng)度的因素，不僅與貼片膠本身的品質(zhì)、粘接物表面狀態(tài)有關(guān)，而且與貼片膠涂布后的形狀有關(guān)，常用形狀系數(shù)表示，即膠點(diǎn)的底面積直徑 W與膠點(diǎn)高度 H之比。形狀系數(shù)越高，屈服強(qiáng)度越低。最佳 W/H比為 ~。 涂布性 ? 貼片膠的涂布性，主要反應(yīng)在通過(guò)各種涂敷工藝所涂敷的膠點(diǎn)其尺寸大小、形狀是否合適，膠點(diǎn)是否均勻一致。膠點(diǎn)的形狀和一致性取決于膠劑的流變學(xué)特性：屈服點(diǎn)與塑性粘度。貼片膠的涂布性可以通過(guò)實(shí)際的涂敷工藝反映出來(lái)。 在壓力注射點(diǎn)膠工藝中，貼片膠的涂布性反映在膠點(diǎn)外觀光亮、飽滿、不拉絲、無(wú)拖尾，并有良好的外形和適宜的幾何尺寸。在模板印刷中其涂布性反應(yīng)在膠點(diǎn)的理想形狀和實(shí)際形狀基本一樣，膠點(diǎn)挺括，不塌陷。 粘接強(qiáng)度 粘接強(qiáng)度是貼片膠的關(guān)鍵性能指標(biāo) 。 粘接強(qiáng)度有幾個(gè)方面的要求： 第一，在元件貼裝后固化前，元件經(jīng)歷傳輸、震動(dòng)后貼片膠能保持元件不位移。 第二，元件固化后貼片膠保持元件具有足夠的粘接強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。 第三，在波峰焊時(shí) ,固化后的貼片膠具有能保證元件不位移、不脫落的粘接強(qiáng)度。 第四，波峰焊后的貼片膠，已完成粘接使命，當(dāng) SMA出現(xiàn)元件損壞時(shí)，要求貼片膠在一定溫度下，其粘接力很低，便于更換不合格的元器件，而不影響 PCB的性能。 常用貼片膠有兩大類(lèi)： 環(huán)氧樹(shù)脂貼片膠和丙烯酸類(lèi)貼片膠 。 下面分別介紹 。 （ 1） 環(huán)氧樹(shù)脂貼片膠 環(huán)氧樹(shù)脂貼片膠是 SMT中最常用的一種貼片膠 。其成分主要由環(huán)氧樹(shù)脂 、 固化劑 、 填料以及其他添加劑組成 。 環(huán)氧樹(shù)脂貼片膠的固化方式以熱固化為主 。 ? 環(huán)氧樹(shù)脂屬熱固型、高粘度粘接劑，可以做成液態(tài)、膏狀、薄膜和粉劑等多種形式。熱固型粘接劑固化后再加熱也不會(huì)軟化，不能重新建立粘接連接。熱固性又可分為單組分和雙組分。單組分環(huán)氧樹(shù)脂貼片膠其樹(shù)脂和固化劑混合在一起，它使用方便，質(zhì)量穩(wěn)定，但要求冷藏保存和高溫快速固化，以加快其聚合反應(yīng)速度，一般在帶有空氣循環(huán)的普通固化爐內(nèi)進(jìn)行固化。雙組分環(huán)氧樹(shù)脂貼片膠其樹(shù)脂和固化劑分別包裝，使用時(shí)，將環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑充分混合引起環(huán)氧固化和聚合反應(yīng)而使貼片膠固化。這種貼片膠保存條件不苛刻，但使用時(shí)的配比常常不準(zhǔn)，影響性能，目前很少用。 （ 2）丙稀酸類(lèi)貼片膠 丙稀酸類(lèi)貼片膠是 SMT中常用的另一大類(lèi)貼 片膠其成分主要由丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂 、 光固化劑和填 料組成 。 屬光固化型的貼片膠 。 丙稀酸類(lèi)樹(shù)脂也屬熱固型粘接劑，常用單組 分系統(tǒng)。其特點(diǎn)是性能穩(wěn)定，固化時(shí)間短且固化 充分，工藝條件容易控制，儲(chǔ)存條件常溫避光存 放，時(shí)間可達(dá)一年，但粘接強(qiáng)度和電氣性能不及 環(huán)氧型高。 六、清洗劑 溶劑的溶解機(jī)理 在 PCB裝配 、 組件安裝和表面組裝的過(guò)程中 ， 由于工藝操作 、 焊劑的使用及焊接過(guò)程等均會(huì)引起污染 ,使基板 、元器件或組件的化學(xué) 、 物理 、 電性能降低 。 污染物種類(lèi)： 極性污染物 :鹵化物 、 酸 、 鹽 。 焊膏 、 阻焊劑 。 條件－離子－通電 /吸潮－腐蝕元件或 PCB。 非極性污染物 :松香殘?jiān)?、 防氧化油 、 膠帶殘留物 、 膚油 。 發(fā)粘吸灰塵 ， 防礙測(cè)試；＋極性污染物結(jié)合 。 實(shí)驗(yàn)：觸變劑＋松香＋高溫 、 酸性環(huán)境下 。 顆粒污染物 :塵埃 、 煙霧 、 靜電離子 、 錫珠－電性能下降 。 污染物類(lèi)型 來(lái) 源 有機(jī)復(fù)合物 無(wú)機(jī)不溶物 有機(jī)金屬化物 無(wú)機(jī)可溶物 特殊顆粒物 焊劑、助焊劑殘留物、焊錫球； 印制板加工過(guò)程中的污染物； 元器件引腳及焊端表面的氧化物； 波峰焊機(jī)錫鍋表面防氧化油殘?jiān)?、焊接工具上的氧化物? 各加工工序過(guò)程中的手?。ㄊ钟〉闹饕煞钟兴⒛w脂、 氧化鈉以及護(hù)膚化妝品等）； 空氣中的灰塵、水汽、煙霧、微小顆粒有機(jī)物等。 溶劑的溶解機(jī)理 （ 1）清洗機(jī)理 ? 化學(xué)鍵：原子與原子之間的結(jié)合 鍵能較強(qiáng) **105 J/mol 松香酸－高溫、金屬－松香酸鹽或松香聚合物。 ? 物理鍵：分子與分子之間的結(jié)合 鍵能較弱 **104 J/mol 松香、殘膠與 PCB結(jié)合。 （ 2）溶劑的溶解機(jī)理 ? 極性相似原則。 極性物質(zhì)容易溶解在極性溶劑中， 非極性物質(zhì)容易溶解在非極性溶劑中。 松香殘留物－混合物＝非極性聚合物＋極性物質(zhì) 傳統(tǒng)溶劑 CFC113+2% 6%乙醇。 ? 溶解度參數(shù)原則。 δ 當(dāng)一種聚合物的 δ1＝某一溶劑的 δ2或誤差 177。 ，該物質(zhì)可溶解在這種溶劑中。 松香樹(shù)脂：