表面组装涂敷工艺课件

表面组装涂敷工艺1.焊膏的涂敷2.贴片胶的涂敷表面组装涂敷工艺1.焊膏的涂敷1 1表面涂敷工艺介绍涂敷工艺就是施加焊膏（或贴片胶），工艺的目的是把适量的焊膏（或贴片胶）均匀地施加在PCB的焊盘上，以保证贴片元器件与PCB相对应的焊盘达到良好的电气连接。表面涂敷工艺介绍涂敷工艺就是施加焊膏（或贴片胶），工艺的目的2 2表面涂敷工艺介绍表面组装涂敷工艺按照涂敷方式的不同可以分为整体印刷涂敷、个别点涂敷、整体点涂敷。锡膏涂敷经常采用印刷技术，贴装胶涂敷通常采用滴涂技术。Smt印刷工艺是电子产品smt制造工艺之一，在整个制造工艺过程中有举足轻重的作用，印刷涂敷工艺所造成的缺陷占整个工艺流程造成缺陷的60-70%。表面涂敷工艺介绍表面组装涂敷工艺按照涂敷方式的不同可以分为整3 3 焊锡膏印刷与焊锡膏印刷机焊锡膏印刷与焊锡膏印刷机 焊锡膏印刷与焊锡膏印刷机4 4焊膏涂敷方法与原理焊膏涂敷方法与原理焊膏涂敷方法焊膏涂敷方法 焊膏直接形成焊点，其涂敷工艺技术极为重要，它直接影响表面组装组件的性能和可靠性。为此，与粘接剂的涂敷工艺技术相比，对焊膏涂敷工艺技术有更高的要求。将焊膏涂敷到PCB焊盘图形上的方法，主要有注射滴涂和印刷涂敷二类，广泛采用的是印刷涂敷技术。使用注射式装置施加焊膏的工艺过程称为注射滴涂（亦称点膏或液料分配），该方法可采用人工手动滴涂，也可采用机器自动滴涂。主要用于小批量多品种生产或新产品的研制，以及生产中补修或更换元器该方法速度慢、精度低，但灵活性好。焊膏涂敷方法与原理焊膏涂敷方法5 5表面组装涂敷工艺课件6 6常用的印刷涂敷方式有非接触印刷和直接印刷两种类型。非接触印刷即丝网印刷，直接接触印刷即模板漏印（亦称漏板印刷），目前多采用直接接触印刷技术。这两种印刷技术可以采用同样的印刷设备，即丝网印刷机。常用的印刷涂敷方式有非接触印刷和直接印刷两种类型。非接触印刷7 7漏漏漏漏 印印印印 模模模模 板板板板 模板(stencils)，又称为漏板、钢板，它是焊锡膏印刷的关键工 具之一，用来定量分配焊锡膏。由于焊锡膏的印刷来源于丝网印刷技术，因此早期的焊锡膏印刷多采用丝网印刷，丝网材料有尼龙丝、真丝、聚酯丝和不锈钢丝等，可用于SMT焊锡膏印刷的是聚酯丝和不锈钢丝。用乳剂涂敷到丝网上，只留出印刷图形的开口网目，就制成了非接触式印刷涂敷法所用的丝网。但由于丝网制作的漏板窗口开口面积始终被丝本身占用一部分，即开口率达不到100%,不适合于焊锡膏印刷工艺，故很快被镂空的金属板所取代。漏 印 模 板 8 8金属模板的结构金属模板的结构 金属模板的结构如图所示，常见模板的外框是铸铝框架金属模板的结构如图所示，常见模板的外框是铸铝框架(或铝方管焊接或铝方管焊接而成而成)，中心是金属模板，框架与模板之间依靠张紧的丝网相连接，呈，中心是金属模板，框架与模板之间依靠张紧的丝网相连接，呈“钢钢一柔一钢一柔一钢”的结构。这种结构可以确保金属模板既平整又有弹性，使用时的结构。这种结构可以确保金属模板既平整又有弹性，使用时能紧贴能紧贴PCB表面。铸铝框架上备有安装孔供印刷机上装夹之用，通常钢板表面。铸铝框架上备有安装孔供印刷机上装夹之用，通常钢板上的图形离钢板的外边约上的图形离钢板的外边约50mm，以供印刷机刮刀头运行所需要的空间，以供印刷机刮刀头运行所需要的空间，周边丝网的宽度约周边丝网的宽度约3040mm。模板的结构模板的结构模板的结构模板的结构a)a)a)a)结构示意图结构示意图结构示意图结构示意图 b)b)b)b)实物照片实物照片实物照片实物照片1 c)1 c)1 c)1 c)实物照片实物照片实物照片实物照片2 2 2 2金属模板的结构 金属模板的结构如图所示，常见模9 9 焊锡膏印刷机焊锡膏印刷机焊锡膏印刷机焊锡膏印刷机焊锡膏印刷机的种类焊锡膏印刷机的种类当前，用于印刷焊锡膏的印刷机品种繁多，若以自动当前，用于印刷焊锡膏的印刷机品种繁多，若以自动化程度来分类，可以分为：手工印刷机、半自动印刷机、化程度来分类，可以分为：手工印刷机、半自动印刷机、全自动印刷机。全自动印刷机。PCB放进和取出的方式有两种，一种是将放进和取出的方式有两种，一种是将整个刮刀机连同模板抬起，将整个刮刀机连同模板抬起，将PCB放进和取出，放进和取出，PCB定位定位精度取决于转动轴的精度，一般不太高，多见于手动印刷精度取决于转动轴的精度，一般不太高，多见于手动印刷机与半自动印刷机；另一种是刮刀机构与模板不动，机与半自动印刷机；另一种是刮刀机构与模板不动，PCB平进与平出，模板与平进与平出，模板与PCB垂直分离，故定位精度高，多见垂直分离，故定位精度高，多见于全自动印刷机。于全自动印刷机。焊锡膏印刷机焊锡膏印刷机的种类1010 (1)(1)手动印刷机。手动印刷机的各种参数与动作均需人工调手动印刷机。手动印刷机的各种参数与动作均需人工调手动印刷机。手动印刷机的各种参数与动作均需人工调手动印刷机。手动印刷机的各种参数与动作均需人工调节与控制，通常仅被小批量生产或难度不高的产品使用。图示节与控制，通常仅被小批量生产或难度不高的产品使用。图示节与控制，通常仅被小批量生产或难度不高的产品使用。图示节与控制，通常仅被小批量生产或难度不高的产品使用。图示是手动焊锡膏印刷机的照片。是手动焊锡膏印刷机的照片。是手动焊锡膏印刷机的照片。是手动焊锡膏印刷机的照片。(1)手动印刷机。手动印刷机的各种参数与动作1111 (2)(2)(2)(2)半自动印刷机。半自动印刷除了半自动印刷机。半自动印刷除了半自动印刷机。半自动印刷除了半自动印刷机。半自动印刷除了PCBPCBPCBPCB装夹过程是人工装夹过程是人工装夹过程是人工装夹过程是人工放置以外，其余动作机器可连续完成，但第一块放置以外，其余动作机器可连续完成，但第一块放置以外，其余动作机器可连续完成，但第一块放置以外，其余动作机器可连续完成，但第一块PCBPCBPCBPCB与模板与模板与模板与模板的窗口位置是通过人工来对中的。通常的窗口位置是通过人工来对中的。通常的窗口位置是通过人工来对中的。通常的窗口位置是通过人工来对中的。通常PCBPCBPCBPCB通过印刷机台面通过印刷机台面通过印刷机台面通过印刷机台面下的定位销来实现定位对中，因此下的定位销来实现定位对中，因此下的定位销来实现定位对中，因此下的定位销来实现定位对中，因此PCBPCBPCBPCB板面上应设有高精度板面上应设有高精度板面上应设有高精度板面上应设有高精度的工艺孔，以供装夹用。图示是半自动焊锡膏印刷机的照片。的工艺孔，以供装夹用。图示是半自动焊锡膏印刷机的照片。的工艺孔，以供装夹用。图示是半自动焊锡膏印刷机的照片。的工艺孔，以供装夹用。图示是半自动焊锡膏印刷机的照片。(2)半自动印刷机。半自动印刷除了PCB装夹过1212(3)(3)全自动印刷机。全自动印刷机通常装有光学对中全自动印刷机。全自动印刷机通常装有光学对中系统，通过对系统，通过对PCBPCB和模板上对中标志和模板上对中标志(Mark(MarkFIDUCIAL)FIDUCIAL)的识别，可以自动实现模板窗口与的识别，可以自动实现模板窗口与PCBPCB焊盘的自动对中，印焊盘的自动对中，印刷机重复精度达刷机重复精度达0.01mm(6a)0.01mm(6a)。在配有。在配有PCBPCB自动装载系统后，自动装载系统后，能实现全自动运行。但印刷机的多种工艺参数，如刮刀速能实现全自动运行。但印刷机的多种工艺参数，如刮刀速度、刮刀压力、漏板与度、刮刀压力、漏板与PCBPCB之间的间隙仍需人工设定。图之间的间隙仍需人工设定。图4-4-6 6是两种不同型号自动焊锡膏印刷机的照片。是两种不同型号自动焊锡膏印刷机的照片。(3)全自动印刷机。全自动印刷机通常装有光学对中1313表面组装涂敷工艺课件1414表面组装涂敷工艺课件1515锡膏印刷的整体过程分析焊膏运行过程概括起来分为五个步骤：1）定位2）填充3）挂平4）释放：将印好的焊膏由钢网口中转移到印制电路板焊盘上的过程，良好的释放可以保证得到良好的焊膏外形。5）擦网：印刷中用来在线擦洗钢网底部的装置。锡膏印刷的整体过程分析焊膏运行过程概括起来分为五个步骤：1616漏印模板印刷法的基本原理漏印模板印刷法的基本原理漏印模板印刷法的基本原理漏印模板印刷法的基本原理漏印模板印刷法的基本原理如下漏印模板印刷法的基本原理如下图所示图所示。将将PCB板放在工作支架上，由真空泵或机械方式固定，将已加工板放在工作支架上，由真空泵或机械方式固定，将已加工有印刷图形的漏印模板在金属框架上绷紧，模板与有印刷图形的漏印模板在金属框架上绷紧，模板与PCB表面接触，镂表面接触，镂空图形网孔与空图形网孔与PCB上的焊盘对准，把焊锡膏放在漏印模板上，刮刀上的焊盘对准，把焊锡膏放在漏印模板上，刮刀(亦称刮板亦称刮板)从模板的一端向另一端推进，同时压刮锡膏通过模板上的从模板的一端向另一端推进，同时压刮锡膏通过模板上的镂空图形网孔印刷镂空图形网孔印刷(沉淀沉淀)到到PCB的焊盘上。假如刮刀单向刮焊锡膏，的焊盘上。假如刮刀单向刮焊锡膏，沉积在焊盘上的焊锡膏可能会不够饱满；而刮刀双向刮焊锡膏，焊锡沉积在焊盘上的焊锡膏可能会不够饱满；而刮刀双向刮焊锡膏，焊锡膏图形就比较饱满。高档的膏图形就比较饱满。高档的SMT印刷机一般有印刷机一般有A、B两个刮刀：当刮两个刮刀：当刮刀从右向左移动时，刮刀刀从右向左移动时，刮刀A上升，刮刀上升，刮刀B下降，下降，B压刮焊锡膏；当刮刀压刮焊锡膏；当刮刀从左向右移动时，刮刀从左向右移动时，刮刀B上升，刮刀上升，刮刀A下降，下降，A压刮焊锡膏，如图压刮焊锡膏，如图4-7a所示。两次刮焊锡膏后，所示。两次刮焊锡膏后，PCB与模板脱离与模板脱离(PCB下降或模板上升下降或模板上升)，如，如图图4-7b所示，完成焊锡膏印刷过程。下图描述了简易所示，完成焊锡膏印刷过程。下图描述了简易SMT印刷机的操印刷机的操作过程。作过程。漏印模板印刷法的基本原理漏印模板印刷法的基本原理如下图所1717 漏印模板印刷法的基本原理漏印模板印刷法的基本原理漏印模板印刷法的基本原理漏印模板印刷法的基本原理 漏印模板印刷法的基本原理1818印刷机的工艺参数 焊锡膏是触变流体，具有黏性。当刮刀以一定速度和焊锡膏是触变流体，具有黏性。当刮刀以一定速度和角度向前移动时，对焊锡膏产生一定的压力，推动焊锡膏角度向前移动时，对焊锡膏产生一定的压力，推动焊锡膏在刮板前滚动，产生将焊锡膏注入网孔或漏孔所需的压力。在刮板前滚动，产生将焊锡膏注入网孔或漏孔所需的压力。焊锡膏的黏性摩擦力使焊锡膏在刮板与网板交接处产生切焊锡膏的黏性摩擦力使焊锡膏在刮板与网板交接处产生切变，切变力使焊锡膏的黏性下降，有利于焊锡膏顺利地注变，切变力使焊锡膏的黏性下降，有利于焊锡膏顺利地注入网孔或漏孔。刮刀速度、刮刀压力、刮刀与网板的角度入网孔或漏孔。刮刀速度、刮刀压力、刮刀与网板的角度以及焊锡膏的黏度之间都存在一定的制约关系，因此，只以及焊锡膏的黏度之间都存在一定的制约关系，因此，只有正确地控制这些参数，才能保证焊锡膏的印刷质量。有正确地控制这些参数，才能保证焊锡膏的印刷质量。印刷机的工艺参数 焊锡膏是触变流体，具有黏性。当刮刀以一定1919工艺参数的调节1.1.刮刀的夹角刮刀的夹角刮刀的夹角影响到刮刀对焊锡膏垂直方向力的大小，刮刀的夹角影响到刮刀对焊锡膏垂直方向力的大小，夹角越小，其垂直方向的分力夹角越小，其垂直方向的分力Fy越大，通过改变刮刀角度越大，通过改变刮刀角度可以改变所产生的压力。刮刀角度如果大于可以改变所产生的压力。刮刀角度如果大于800，则焊锡，则焊锡膏只能保持原状前进而不滚动，此时垂直方向的分力膏只能保持原状前进而不滚动，此时垂直方向的分力Fy几几乎没有，焊锡膏便不会压入印刷模板窗开口。刮刀角度的乎没有，焊锡膏便不会压入印刷模板窗开口。刮刀角度的最佳设定应在最佳设定应在45600范围内进行，此时焊锡膏有良好的范围内进行，此时焊锡膏有良好的滚动性。滚动性。工艺参数的调节1.刮刀的夹角2020 2.2.2.2.刮刀的速度刮刀的速度刮刀的速度刮刀的速度刮刀速度快，焊锡膏所受的力也大。但提高刮刮刀速度快，焊锡膏所受的力也大。但提高刮刀速度，焊锡膏压入的时间将变短，如果刮刀速刀速度，焊锡膏压入的时间将变短，如果刮刀速度过快，焊锡膏不能滚动而仅在印刷模板上滑动。度过快，焊锡膏不能滚动而仅在印刷模板上滑动。考虑到焊锡膏压入窗口的实际情况，最大的印刷考虑到焊锡膏压入窗口的实际情况，最大的印刷速度应保证速度应保证FQFP焊盘焊锡膏印刷纵横方向均匀、焊盘焊锡膏印刷纵横方向均匀、饱满，通常当刮刀速度控制在饱满，通常当刮刀速度控制在2040mm/s时，时，印刷效果较好。因为锡膏流进窗口需要时间，这印刷效果较好。因为锡膏流进窗口需要时间，这一点在印刷细间距一点在印刷细间距QFP图形时尤为明显，当刮刀图形时尤为明显，当刮刀沿沿QFP焊盘一侧运行时，垂直于刮刀的焊盘上焊焊盘一侧运行时，垂直于刮刀的焊盘上焊锡膏图形比另一侧要饱满，故有的印刷机具有刮锡膏图形比另一侧要饱满，故有的印刷机具有刮刀旋转刀旋转450的功能，以保证细间距的功能，以保证细间距QFP印刷时四印刷时四面焊锡膏量均匀。面焊锡膏量均匀。2.刮刀的速度刮刀速度快，焊锡膏所受的力2121 3.3.刮刀的压力刮刀的压力 刮刀的压力即通常所说的印刷压力，印刷压力的改变对印制质量刮刀的压力即通常所说的印刷压力，印刷压力的改变对印制质量影响重大。印刷压力不足会引起焊锡膏刮不干净且导致影响重大。印刷压力不足会引起焊锡膏刮不干净且导致PCB上锡膏量上锡膏量不足，如果印刷压力过大又会导致模板背后的渗漏，故一般把刮刀的不足，如果印刷压力过大又会导致模板背后的渗漏，故一般把刮刀的压力设定在压力设定在512N25mm左右。理想的刮刀速度与压力应该以正好左右。理想的刮刀速度与压力应该以正好把焊锡膏从钢板表面刮干净为准。把焊锡膏从钢板表面刮干净为准。4.4.刮刀宽度刮刀宽度 如果刮刀相对于如果刮刀相对于PCB过宽，那么就需要更大的压力、更多的焊锡过宽，那么就需要更大的压力、更多的焊锡膏参与其工作，因而会造成焊锡膏的浪费。一般刮刀的宽度为膏参与其工作，因而会造成焊锡膏的浪费。一般刮刀的宽度为PCB长长度度(印刷方向印刷方向)加上加上50mm左右为最佳，并要保证刮刀头落在金属模板左右为最佳，并要保证刮刀头落在金属模板上。上。3.刮刀的压力2222 5.5.印刷间隙印刷间隙 通常保持通常保持PCB与模板零距离与模板零距离(早期也要求控制在早期也要求控制在00.5mm，但有，但有FQFP时应为零距离时应为零距离)，部分印刷机器还要求，部分印刷机器还要求PCB平面稍高于模板的平平面稍高于模板的平面，调节后模板的金属模板微微被向上撑起，但此撑起的高度不应过面，调节后模板的金属模板微微被向上撑起，但此撑起的高度不应过大，否则会引起模板损坏，从刮刀运行动作上看，刮刀在模板上运行大，否则会引起模板损坏，从刮刀运行动作上看，刮刀在模板上运行自如，既要求刮刀所到之处焊锡膏全部刮走，不留多余的焊锡膏，同自如，既要求刮刀所到之处焊锡膏全部刮走，不留多余的焊锡膏，同时刮刀不应在模板上留下划痕。时刮刀不应在模板上留下划痕。6.6.分离速度分离速度 焊锡膏印刷后，钢板离开焊锡膏印刷后，钢板离开PCB的瞬时速度是关系到印刷质量的的瞬时速度是关系到印刷质量的参数，其调节能力也是体现印刷机质量好坏的参数，在精密印刷中尤参数，其调节能力也是体现印刷机质量好坏的参数，在精密印刷中尤其重要。早期印刷机采用恒速分离，先进的印刷机其钢板离开焊锡膏其重要。早期印刷机采用恒速分离，先进的印刷机其钢板离开焊锡膏图形时有一个微小的停留过程，以保证获取最佳的印刷图形。图形时有一个微小的停留过程，以保证获取最佳的印刷图形。5.印刷间隙2323 7.7.7.7.刮刀形状与制作材料刮刀形状与制作材料刮刀形状与制作材料刮刀形状与制作材料 刮刀头的制作材料、形状一直是印刷焊锡膏中的热门话题。刮刀刮刀头的制作材料、形状一直是印刷焊锡膏中的热门话题。刮刀形状与制作材料有很多，刮刀按制作形状可分为菱形和拖尾刮刀两种；形状与制作材料有很多，刮刀按制作形状可分为菱形和拖尾刮刀两种；从制作材料上可分为聚胺酯橡胶和金属刮刀两类。从制作材料上可分为聚胺酯橡胶和金属刮刀两类。(1)菱形刮刀。它是由一块方形聚胺酯材料菱形刮刀。它是由一块方形聚胺酯材料(10mm10mm)及及支架组成，方形聚胺酯夹在支架中间，前后成支架组成，方形聚胺酯夹在支架中间，前后成450角。这类刮刀可双角。这类刮刀可双向刮印焊锡膏，在每个行程末端刮刀可跳过锡膏边缘，所以只需一把向刮印焊锡膏，在每个行程末端刮刀可跳过锡膏边缘，所以只需一把刮刀就可以完成双向刮印，典型设备有刮刀就可以完成双向刮印，典型设备有MPM公司生产的公司生产的SP-200型印型印刷机。但是这种结构的刮刀头焊锡膏量难以控制，并易弄脏刮刀头，刷机。但是这种结构的刮刀头焊锡膏量难以控制，并易弄脏刮刀头，给清洗增加工作量。此外，采用菱形刮刀印刷时，应将给清洗增加工作量。此外，采用菱形刮刀印刷时，应将PCB边缘垫平边缘垫平整，防止刮刀将模板边缘压坏。整，防止刮刀将模板边缘压坏。7.刮刀形状与制作材料2424(2)拖尾刮刀。这种类型的刮刀最为常用，它由矩形聚胺酯与固拖尾刮刀。这种类型的刮刀最为常用，它由矩形聚胺酯与固定支架组成，聚胺酯固定在支架上，每个行程方向各需一把刮刀，整定支架组成，聚胺酯固定在支架上，每个行程方向各需一把刮刀，整个工作需要两把刮刀。刮刀由微型汽缸控制上下，这样不需要跳过焊个工作需要两把刮刀。刮刀由微型汽缸控制上下，这样不需要跳过焊锡膏就可以先后推动焊锡膏运行，因此刮刀接触焊锡膏部位相对较锡膏就可以先后推动焊锡膏运行，因此刮刀接触焊锡膏部位相对较少。少。采用聚胺酯制作刮刀时，有不同硬度可供选择。丝网印刷模板一采用聚胺酯制作刮刀时，有不同硬度可供选择。丝网印刷模板一般选用硬度为般选用硬度为75邵氏邵氏(shore)，金属模板应选用硬度为，金属模板应选用硬度为85邵氏。邵氏。(2)拖尾刮刀。这种类型的刮刀最为常用，它由矩形聚胺酯与固2525 (3)(3)金属刮刀。用聚胺酯制作的刮刀，当刮刀头压力太大或锡膏金属刮刀。用聚胺酯制作的刮刀，当刮刀头压力太大或锡膏材料较软时易嵌入金属模板的孔中材料较软时易嵌入金属模板的孔中(特别是大窗口孔特别是大窗口孔)，将孔中的焊锡膏，将孔中的焊锡膏挤出，造成印刷图形凹陷，印刷效果不良。即使采用高硬度橡胶刮刀，挤出，造成印刷图形凹陷，印刷效果不良。即使采用高硬度橡胶刮刀，虽改善了切割性，但填充锡膏的效果仍较差。为此人们采用将金属片嵌虽改善了切割性，但填充锡膏的效果仍较差。为此人们采用将金属片嵌在橡胶刮刀的前沿、金属片在支架上凸出在橡胶刮刀的前沿、金属片在支架上凸出40mm40mm左右的刮刀，称为金属刮左右的刮刀，称为金属刮刀，并用来代替橡胶刮刀。它是由高硬度合金制造，非常耐疲劳、耐磨、刀，并用来代替橡胶刮刀。它是由高硬度合金制造，非常耐疲劳、耐磨、耐弯折，并在刀刃涂覆上耐弯折，并在刀刃涂覆上TEFLONTEFLON润滑膜，当刃口在模板上运行时，焊锡润滑膜，当刃口在模板上运行时，焊锡膏能被轻松地推进窗口中，消除了焊料凹陷和高低起伏现象。膏能被轻松地推进窗口中，消除了焊料凹陷和高低起伏现象。采用金属刮刀具有下列优点：从较大、较深的窗口到超细间距的窗采用金属刮刀具有下列优点：从较大、较深的窗口到超细间距的窗口印刷均具有优异的一致性口印刷均具有优异的一致性;刮刀寿命长，无须修正，模板不易损坏；刮刀寿命长，无须修正，模板不易损坏；印刷时没有焊料的凹陷和高低起伏现象，大大减少甚至完全消除了焊料印刷时没有焊料的凹陷和高低起伏现象，大大减少甚至完全消除了焊料的桥接和渗漏。的桥接和渗漏。(3)金属刮刀。用聚胺酯制作的刮刀，当刮刀头压2626 各种不同形式的刮刀各种不同形式的刮刀各种不同形式的刮刀各种不同形式的刮刀 各种不同形式的刮刀2727粘接剂涂敷方法粘接剂涂敷方法粘接剂作用：在混合组装中把表面组装元器件暂时固定在的焊盘图形上，以便随后的波峰焊接等工艺操作得以顺利进行；在双面表面组装情况下，辅助固定，以防翻板和工艺操作中出现振动时导致掉落。因此，在贴装表面组装元器件前，就要在上设定焊盘位置涂敷粘接剂。粘接剂涂敷方法粘接剂作用：在混合组装中把表面组装元器件暂时固2828粘接剂的涂敷可采用分配器点涂（亦称注射器点涂）技术、针式转印技术和丝网印刷技术。这里主要介绍前二种技术。分配器点涂：将粘接剂一滴一滴地点涂在贴装的部位上；针式转印技术：一般是同时成组地将粘接剂转印到贴装的所有部位上。丝网印刷技术：与焊膏印刷技术类似。粘接剂的涂敷可采用分配器点涂（亦称注射器点涂）技术、针式转印2929丝网印刷技术用丝网印刷技术将锡膏涂敷在PCB上的印刷工艺流程是：用一定的方法使锡膏在丝网与PCB直接接触的网板上均匀流动并按照掩膜图形注入网孔，当丝网脱开PCB时，锡膏以掩膜图形的形状从网孔脱落到PCB的相应焊盘图形上。丝网印刷技术用丝网印刷技术将锡膏涂敷在PCB上的印刷工艺流程3030涂敷粘接剂采用的方法不同时，对粘接剂的性能涂敷粘接剂采用的方法不同时，对粘接剂的性能要求也不同。适合于分配器点涂的粘接剂不一定要求也不同。适合于分配器点涂的粘接剂不一定适合于针式转印技术涂敷，反之亦然。在许多情适合于针式转印技术涂敷，反之亦然。在许多情况下影响粘接剂涂敷质量的是粘接剂的触变性，况下影响粘接剂涂敷质量的是粘接剂的触变性，所以在应用粘接剂时要进行性能测试，以便正确所以在应用粘接剂时要进行性能测试，以便正确选择工艺参数。选择工艺参数。表面组装涂敷工艺课件3131粘接剂涂敷的工艺要求粘接剂涂敷的工艺要求除了除了SMT对粘结剂的一般工艺要求，在不同的涂敷对粘结剂的一般工艺要求，在不同的涂敷工艺中对粘接剂还有一些具体要求。例如，当采用工艺中对粘接剂还有一些具体要求。例如，当采用分配器点涂和针式转印技术涂敷粘接剂时，都要求分配器点涂和针式转印技术涂敷粘接剂时，都要求粘接剂能顺利地离开针头或针端，而不会形成粘接剂能顺利地离开针头或针端，而不会形成“成成串串”的、不精确的或随机的涂敷现象，为此要求：的、不精确的或随机的涂敷现象，为此要求：（1）粘接剂对）粘接剂对PCB表面有一定的润湿力，能润湿表面有一定的润湿力，能润湿PCB表面；表面；（2）粘接剂对）粘接剂对PCB表面的润湿力（表面张力）必表面的润湿力（表面张力）必须大于针管和针头的润湿力（表面张力）、大于它须大于针管和针头的润湿力（表面张力）、大于它本身的内聚力；本身的内聚力；（3）粘接剂的润湿力等性能稳定，适应范围宽，其）粘接剂的润湿力等性能稳定，适应范围宽，其性能不受被粘接性能不受被粘接PCB材料变化影响等。材料变化影响等。粘接剂涂敷的工艺要求除了SMT对粘结剂的一般工艺要求，在不同3232这是因为采用分配器点涂和针式转印工艺时，如果粘这是因为采用分配器点涂和针式转印工艺时，如果粘接剂对接剂对PCB表面的润湿力小，涂敷就困难；如果它具表面的润湿力小，涂敷就困难；如果它具有很强的内聚力，它就会形成有很强的内聚力，它就会形成“成串成串”的涂敷现象；的涂敷现象；如果没有稳定的性能和一定的适应范围，其涂敷工艺如果没有稳定的性能和一定的适应范围，其涂敷工艺性将会很差。性将会很差。不管采用什么涂敷工艺，粘接剂涂敷时还应避免粘不管采用什么涂敷工艺，粘接剂涂敷时还应避免粘接剂内和接剂内和PCB及及SMC/SMD上有污染物；粘接剂不能上有污染物；粘接剂不能干扰良好焊点，即不能污染焊盘和元器件端子；涂敷干扰良好焊点，即不能污染焊盘和元器件端子；涂敷不良的粘接剂能及时从不良的粘接剂能及时从PCB上清除干净；选择的包装上清除干净；选择的包装形式应与涂敷设备和储存条件兼容等。形式应与涂敷设备和储存条件兼容等。另外，影响粘接剂涂敷质量的主要参数有粘接剂的另外，影响粘接剂涂敷质量的主要参数有粘接剂的触变性等，所以在应用粘接剂时要根据涂敷方法和粘触变性等，所以在应用粘接剂时要根据涂敷方法和粘接要求进行性能测试，以便正确选择工艺参数。接要求进行性能测试，以便正确选择工艺参数。这是因为采用分配器点涂和针式转印工艺时，如果粘接剂对PCB表3333粘接剂分配器点涂粘接剂分配器点涂技术技术分配器点涂技术基本原理分配器点涂技术基本原理粘粘接接剂剂涂涂敷敷工工艺艺中中采采用用的的最最普普遍遍的的是是分分配配器器点点涂涂技技术术。分分配配器器点点涂涂是是预预先先将将粘粘接接剂剂灌灌入入分分配配器器中中，点点涂涂时时，从从分分配配器器上上容容腔腔口口施施加加压压缩缩空空气气或或用用旋旋转转机机械械泵泵加加压压，迫迫使使粘粘接接剂剂从从分分配配器器下下方方空空心心针针头头中中排排出出并并脱脱离离针针头头，滴滴到到PCB要要求求的的位位置置上上，从从而而实实现现粘粘接接剂剂的的涂涂敷敷。其其基基本本原原理理如如图图4-1所所示示。由由于于分分配配器器点点涂涂方方法法的的基基本本原原理理是是气气压压注注射射，为为此，该方法也称为注射式点胶或加压注射点胶法。此，该方法也称为注射式点胶或加压注射点胶法。粘接剂分配器点涂技术分配器点涂技术基本原理3434表面组装涂敷工艺课件3535采用分配器点涂技术进行粘接剂点涂时，气压、采用分配器点涂技术进行粘接剂点涂时，气压、针头内径、温度和时间是其重要工艺参数，这些针头内径、温度和时间是其重要工艺参数，这些参数控制着粘接剂量的多少、胶点的尺寸大小以参数控制着粘接剂量的多少、胶点的尺寸大小以及胶点的状态。为了精确调整粘接剂量和点涂位及胶点的状态。为了精确调整粘接剂量和点涂位置的精度，专业点胶设备一般均采用微机控制，置的精度，专业点胶设备一般均采用微机控制，按程序自动进行粘接剂点涂操作。这种设备称为按程序自动进行粘接剂点涂操作。这种设备称为自动点胶机。自动点胶机。采用分配器点涂技术进行粘接剂点涂时，气压、针头内径、温度和时3636 另外，粘接剂的流变特性与温度有关，所以点另外，粘接剂的流变特性与温度有关，所以点涂时需使粘接剂处于恒温状态。涂时需使粘接剂处于恒温状态。分配器点涂技术的特点是适应性强，特别适合分配器点涂技术的特点是适应性强，特别适合多品种产品场合的粘接剂多品种产品场合的粘接剂涂敷；易于控制，可方涂敷；易于控制，可方便地改变便地改变粘接剂量以适应大小不同元器件的要求；粘接剂量以适应大小不同元器件的要求；而且由于而且由于贴装胶处于密封状态，其粘接性能和涂贴装胶处于密封状态，其粘接性能和涂敷工艺都比较稳定。敷工艺都比较稳定。另外，粘接剂的流变特性与温度有关，所以点涂时需使3737分配器点涂技术的几种方法分配器点涂技术的几种方法根据施压方式不同，常用根据施压方式不同，常用分配器点涂技术有三种方法分配器点涂技术有三种方法 （1）时时间间压压力力法法。这这种种方方法法最最早早用用于于SMT，它它是是通通过过控控制制时时间间和和气气压压来来获获得得预预定定的的胶胶量量和和胶胶点点直直径径，通通常常涂涂敷敷量量随随压压力力及及时时间间的的增增大大而而增增大大。因因有有可可使使用用一一次次性性针针筒筒且且不不需需清清洗洗的的特特点点而而获获得得广广泛泛使使用用，其其设设备备投投资资也也相相对对较较少少。不不足足之之处处在在于于涂涂敷敷速速度度较较低低，对对0805/0603等等微微型型元元件件的的小胶量涂敷一致性差，甚至难以实现。小胶量涂敷一致性差，甚至难以实现。分配器点涂技术的几种方法根据施压方式不同，常用分配器点涂技术3838（2）阿基米德螺栓法。）阿基米德螺栓法。这这种种方方法法使使用用旋旋转转泵泵技技术术进进行行涂涂敷敷，可可重重复复精精度度高高，可可用用于于包包含含涂涂敷敷性性能能最最恶恶劣劣的的粘粘接接剂剂的的涂涂敷敷。它它比比时时间间压压力法需要更多的清洗，设备投资较大。力法需要更多的清洗，设备投资较大。（3）活塞正置换泵法。）活塞正置换泵法。这这种种方方法法采采用用一一闭闭环环点点胶胶机机，依依靠靠匹匹配配的的活活塞塞及及汽汽缸缸进进行行工工作作，由由汽汽缸缸的的体体积积决决定定涂涂胶胶量量，可可获获得得一一致致的的胶胶量量和和形形状状，通通常常情情况况下下速速度度快快于于前前二二种种方方法法。但但它它的的清清洗洗时时间多于时间压力法，设备投资也较大。间多于时间压力法，设备投资也较大。（2）阿基米德螺栓法。3939点胶工艺参数点胶工艺参数在点胶过程中贴片胶和贴片机可改变的主要工艺在点胶过程中贴片胶和贴片机可改变的主要工艺参数如表参数如表4-2所示所示点胶工艺参数在点胶过程中贴片胶和贴片机可改变的主要工艺参数如4040（1）贴片胶的）贴片胶的流变性。流变性。贴片胶的贴片胶的流变性（触变性）是指在高剪切速流变性（触变性）是指在高剪切速率下粘度很快降低，当剪切作用停止粘度能迅速率下粘度很快降低，当剪切作用停止粘度能迅速上升。好的流变性可以保证贴片胶顺利从针头流上升。好的流变性可以保证贴片胶顺利从针头流出，并在出，并在PCBPCB上形成合格的胶点。上形成合格的胶点。（2 2）贴片胶的贴片胶的湿强度。湿强度。贴贴片片胶胶的的湿湿强强度度就就是是固固化化前前贴贴片片胶胶所所具具有有的的强强度度，它它应应足足以以抵抵抗抗被被粘粘接接元元器器件件的的移移位位强强度度，可可按下列关系测算。按下列关系测算。元器件移位强度元器件移位强度=元器件质量元器件质量加速力加速力抗移位强度抗移位强度=贴片胶的贴片胶的湿强度湿强度接触面积接触面积（1）贴片胶的流变性。41413 3）胶胶点点轮轮廓廓。正正确确的的胶胶点点轮轮廓廓主主要要有有尖尖峰峰型型（亦亦称称三三角角型型）和和圆圆头头型型二二种种（如如图图4-24-2示示意意）。尖尖峰峰型型由由屈屈服服值值较较高高的的粘粘接接剂剂形形成成，圆圆头头型型则则由由屈屈服服值值较较低低的的粘粘接接剂剂形形成成。与与尖尖峰峰型型相相比比，在在高高速速点点胶胶工工艺艺中中形形成成圆圆头头型型胶胶点点有有更更为为理想的粘接特性。理想的粘接特性。3）胶点轮廓。正确的胶点轮廓主要有尖峰型（亦称三角型）和圆头4242引起胶粘剂产生流变的最小剪切力称为屈服点或屈服值，在无剪切力时，胶粘剂则保持原貌。屈服点通过流变学测量获得，屈服值不仅影响贴片胶的流变性能，也决定着它的湿强度。引起胶粘剂产生流变的最小剪切力称为屈服点或屈服值，在无剪切力4343（4）胶点直径。胶点直径胶点直径。胶点直径GD由针头内经由针头内经NID和针头与和针头与PCB的距离的距离ND决定（如图决定（如图4-3示意）。由于贴片胶与示意）。由于贴片胶与PCB之间的之间的表面张力必须大于贴片胶与针头之间的表面张力，而决定这表面张力必须大于贴片胶与针头之间的表面张力，而决定这一张力的是胶点直径一张力的是胶点直径GD和针头内经和针头内经NID，为此一般要求二，为此一般要求二者有下列关系：者有下列关系：GD2NID 其具体数值可参考表其具体数值可参考表4-3中所列中所列参数选择。参数选择。图图4-3 胶点直径胶点直径（4）胶点直径。胶点直径GD由针头内经NID和针头与PCB的4444表面组装涂敷工艺课件4545（5）胶点高度。胶点高度R至少应大于焊盘高度A和SMC/SMD端子金属化层高度B（如图4-4示意）。胶点高度直接影响粘接强度，理想的粘接一般要求经贴装挤压后的胶点至少能粘着或触及被粘接SMC/SMD接合区表面的80%以上，为此一般取：R2A+B。（5）胶点高度。胶点高度R至少应大于焊盘高度A和SMC/SM4646（6）等待）等待/延滞时间。从点胶系统发出点胶信号到贴延滞时间。从点胶系统发出点胶信号到贴片胶从针头流出的等待片胶从针头流出的等待/延滞时间，因粘接剂的种类、延滞时间，因粘接剂的种类、注射针筒和针头的结构形式及其结构参数不同而不同，注射针筒和针头的结构形式及其结构参数不同而不同，要根据实际情况进行选择和调整，一般在几十到几百要根据实际情况进行选择和调整，一般在几十到几百毫秒之间。表毫秒之间。表4-3中列出了部分中列出了部分SMC/SMD的点胶等待的点胶等待/延滞时间参考值。延滞时间参考值。（7）Z轴回复高度。合理的轴回复高度。合理的Z轴回复高度应确保点胶后轴回复高度应确保点胶后点胶头有正确的脱离胶点的点胶头有正确的脱离胶点的“弹脱弹脱”效果，同时又不效果，同时又不应过高，以免由于应过高，以免由于“空行程空行程”浪费时间而降低点胶工浪费时间而降低点胶工作频率。若作频率。若Z轴回复高度不够，则针头移动时会拖动胶轴回复高度不够，则针头移动时会拖动胶点而造成拉丝现象，如图点而造成拉丝现象，如图4-5示意。示意。（6）等待/延滞时间。从点胶系统发出点胶信号到贴片胶从针头流4747（a）高度太高）高度太高 产生拖尾产生拖尾（b）高度太低）高度太低 图形不完整图形不完整图图4-54-5（b)b)点涂高度不合适产生的缺点涂高度不合适产生的缺陷陷（a）高度太高 产生拖尾（b）高度太低 图形不完整图4-5（48488）时间）时间/压力。点胶的时间压力。点胶的时间/压力值根椐点胶设备、粘压力值根椐点胶设备、粘接剂和粘接对象的实际情况设置和调整（参见表接剂和粘接对象的实际情况设置和调整（参见表4-3）。）。要注意的是，即使是同一点胶系统和相同的粘接对象，要注意的是，即使是同一点胶系统和相同的粘接对象，当点胶注射筒中的粘接剂储存量不同时，相同的时间当点胶注射筒中的粘接剂储存量不同时，相同的时间/压力参数会产生不同的点胶效果。压力参数会产生不同的点胶效果。8）时间/压力。点胶的时间/压力值根椐点胶设备、粘接剂和粘接4949粘接剂粘接剂针式转印技术针式转印技术针式转印技术原理针式转印技术原理 针针式式转转印印技技术术是是在在单单一一品品种种的的大大批批量量生生产产中中可可采采用用的的粘粘接接剂剂涂涂敷敷技技术术，一一般般采采用用粘粘接接剂剂自自动动针针式式机机进进行行，实实际际中中应应用用的的不不多多。针针式式转转印印技技术术的的原理如图原理如图4-84-8所示所示(见下页）。见下页）。粘接剂针式转印技术针式转印技术原理5050表面组装涂敷工艺课件5151 图图4-8是以单根钢针转印粘接剂的过程显示了针式是以单根钢针转印粘接剂的过程显示了针式转印技术的原理，实际应用中的针式转印机是采用针转印技术的原理，实际应用中的针式转印机是采用针矩阵组件，同时进行多点涂敷。矩阵组件，同时进行多点涂敷。针式转印技术的另一种方法是用单个针头把粘接针式转印技术的另一种方法是用单个针头把粘接剂涂敷到元器件的粘接面，而不是涂敷在剂涂敷到元器件的粘接面，而不是涂敷在PCB上。上。针式转印技术特点针式转印技术特点 针式转印技术的粘接剂涂敷质量取决于粘接剂的针式转印技术的粘接剂涂敷质量取决于粘接剂的粘度等多个因素。粘接剂的粘度决定粘接剂量，是转粘度等多个因素。粘接剂的粘度决定粘接剂量，是转印涂敷能否成功最主要的因素。印涂敷能否成功最主要的因素。图4-8是以单根钢针转印粘接剂的过程显示了针式转5252 工艺环境的温度和湿度也是重要因素之一，控制工艺环境的温度和湿度也是重要因素之一，控制其在合适的范围内，可以使转印粘接剂滴的偏差减到其在合适的范围内，可以使转印粘接剂滴的偏差减到最小。最小。PCB翘曲也是一个重要因素，因为转印的粘接翘曲也是一个重要因素，因为转印的粘接剂滴的大小与针头和剂滴的大小与针头和PCB之间的间距有关。之间的间距有关。针式转印技术的主要特点是能一次完成许多元器针式转印技术的主要特点是能一次完成许多元器件的粘接剂涂敷，设备投资成本低，适用于同一品种件的粘接剂涂敷，设备投资成本低，适用于同一品种大批量组装的场合。但它有施胶量不易控制、胶槽中大批量组装的场合。但它有施胶量不易控制、胶槽中易混入杂物、涂敷质量和控制精度较低等缺陷。随着易混入杂物、涂敷质量和控制精度较低等缺陷。随着自动点胶机的速度和性能的不断提高，以及由于自动点胶机的速度和性能的不断提高，以及由于SMT产品的微型化和多品种少批量特征越来越明显，针式产品的微型化和多品种少批量特征越来越明显，针式转印技术的适用面已越来越小。转印技术的适用面已越来越小。表面组装涂敷工艺课件5353