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常見的貼片膠點涂工藝

   2021-11-05 65

貼片膠的涂布工藝多種多樣,一般常采用的方式是膠印和點涂:

點涂工藝。所謂點涂工藝就是通過點膠機將貼片膠點涂到PCB指定區(qū)域。壓力和時間是點涂的重要參數(shù),它們對膠點的大小及拖尾進行控制。拖尾還隨貼片膠的黏滯度而變化,改變壓力能改變膠點的大小。

掛線或拖尾使貼片膠的"尾巴"超過元件的基體表面而拖長到下一個部位,貼片膠覆蓋在電路板焊盤上,會引發(fā)焊接不良。拖尾現(xiàn)象可以由對點膠系統(tǒng)作某些調整來減少。

例如:減少電路板與噴嘴之間的距離,采用直徑較大的噴嘴口和較低的氣壓,有助于減少掛絲。若點膠采用的是加壓方式(這是常見情況),則粘滯度和限制流速的任何變化都會使壓力下降,結果導致流速降低,從而改變膠點尺寸。

貼片膠的黏滯度在形成掛線方面也起作用。例如,黏滯度較大的貼片膠比黏滯度較小的貼片膠更容易掛線。然而,黏滯度太低則可能引起膠量過大,由于黏滯度是隨溫度而變化的,所以,環(huán)境溫度的變化可能對膠量有顯著的影響。

根據(jù)資料報道:當環(huán)境溫度儀變化5℃(15℃變化到20℃),點膠量變化幾乎達50%(從0.13~0.19 g)。所有其他點膠變量,如噴嘴尺寸,壓力、時間的影響也都相同。為了防止由于環(huán)境溫度變化而引起的膠點變化,應當采用恒溫外殼。

漏膠是貼片膠涂敷中的另一個普遍問題,漏膠的可能原因是噴嘴受阻,噴嘴頂端磨損以及電路板不平整。如果貼片膠長時間擱置不用(從幾小時到幾天,視貼片膠而定)。

一般就會堵塞噴嘴。為了避免堵塞噴嘴,應在每次使用之后進行清潔,使用金屬絲通一通噴嘴頂端。此外,黏滯度較大也可能引起漏膠。

膠印工藝。所謂膠印就是通過絲網(wǎng)印刷工藝將貼片膠印到PCB指定區(qū)域。雖然膠印工藝與點膠工藝有其相近之處,但屬于2種不同的生產工藝。與后者相比,膠印工藝有這樣一些特點:

①能非常穩(wěn)定地控制印膠量。對于焊盤間距小至127~254μm的PCB板,膠印工藝可以很容易并且十分穩(wěn)定地將印膠厚度控制在50 μm±0.2μ m范圍內。

②可以在同一塊PCB上通過一次印刷行程實現(xiàn)不同大小,不同形狀的膠印。膠印一塊PCB板所需時間僅與PCB板寬度及膠印速度等單數(shù)相關而與PCB焊盤數(shù)量無關。點膠機則是一點一點按順序將膠水置于PCB板上,點膠所需時間隨膠點數(shù)目而異。膠點越多,點膠所需時間越長。


大多數(shù)使用膠印技術的客戶在錫膏印刷技術方面往往都是非常有經驗的。膠印技術相關工藝參數(shù)的確定可以以錫膏印刷技術的工藝參數(shù)作為參考點。接下來討論印刷工藝參數(shù)是如何影響膠印過程的。

①網(wǎng)板。相對錫膏印刷而言,用于膠印技術的金屬網(wǎng)板相對來說就厚一點,一般為0.2~1 mm左右。考慮到膠水不具備錫膏在再流焊時所具有的自動向PCB板焊盤聚縮的特性,網(wǎng)板漏孔的尺寸也應小些,但最好不要小于元件引腳尺寸。

過多的膠水將導致元件引腳間短路,特別是當帖片機難以達到100%完美的貼片精度時"短路"狀況尤易發(fā)生。對于有小間距芯片的PCB板,應特別注意芯片引腳短路問題。

②印刷間隙/刮刀。膠印時機器的印刷間隙通常設為一個較小值(而不是零),以保證網(wǎng)板與PCB板間的剝離尾隨刮刀印刷進程而發(fā)生。如果采用零間隙(接觸)印刷,則應采用較小的分離速度(0.1~O.5 mm/s)。

刮刀硬度是一個比較敏感的工藝參數(shù),建議采用硬度較高的刮刀或金屬刮刀,因為低硬度刮刀刃會"挖空"網(wǎng)板漏孔內的膠印。用薄的模板,只有當在模板與PCB之間存在一定的印刷間隙印刷時才可以達到很高的膠點。

在印刷期間膠被壓在模板底面與PCB之間的間隙內。通過模板與PCB之間的緩慢分離(如0.5 mm/s),膠被拉出和落下,這取決于膠的流變性,得到一種或多或少的圓錐形狀。

用接觸式印刷時,由于模板相對較小的厚度,所以膠點高度受到局限。刮板會把大膠點(如1.8 mm)的膠切割掉,因此高度與模板的厚度差不多。對于中等尺寸的膠點(如0.8mm),可能發(fā)生不規(guī)則的膠點形狀,因為與模板和與PCB的膠劑附著力幾乎相等。

在模板與PCB的分離期間,模板拖長膠劑,因此膠點高度大于模板厚度。對于0.3~0.6mm的尺寸,由于膠劑與模板的附著力比與PCB的好,部分膠留在模板內。這些膠點的高度較低,一致性非常好。

③印刷壓力/印刷速度。膠水的流變性較錫膏要好,膠印速度可相對高一些,但萬萬不可高到無法使膠水在刮刀前沿滾動。一般來講,膠印壓力為9.8~98.1kPa。膠印壓力應以剛好刮凈網(wǎng)板表面膠水為準。

 
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