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文章摘要:粘合剂在电子产品中的应用已有了长久的历史,但它作为在焊接前把元器件固定在电路板上的一种手段,却是表面贴装技术创造的新方法。
关健字: SMT粘合剂 粘合剂分类 粘合剂在电子产品中的应用已有了长久的历史,但它作为在焊接前把元器件固定在电路板上的一种手段,却是表面贴装技术SMT创造的新方法。
在传统的通孔插装引线式安装技术中,元器件在进行焊接前,是把元器件引线插人印制电路板PCB的通孔,靠引线的成型所产生的弹性作用固定在板上。表面贴装技术SMT则完全不同,它是将元器件放置在电路板PCB上,用粘合剂粘接固定,以防止元器件在波峰的作用下发生位移。当焊接完成时,粘合剂便不再起有用的作用。在使用再流焊接方法的表面贴装板SMB上不需使用粘合剂,因为漏印在板上的焊锡膏已经可以粘住元器件。
1.粘合剂分类
粘合剂可以按电气特性分为:绝缘或导电粘合剂;按化学特性分为:聚丙烯酸酯、环氧树脂;按固化特性分为:加热固化或紫外线固化等。当然,这些电气特性、化学特性、固化特性和物理特性彼此之间是相互关联的。
(1)环氧树脂粘合剂。
环氧树脂粘合剂有单组分和双组分两种类型。双组分粘合剂在室温下固化时,要求两组分以适当比例细心混合,这使得双组分粘合剂不太适用于生产情况。单组分粘合剂在较高温度下固化,固化的时间取决于温度。
(2)聚丙烯粘合剂。
与环氧树脂一样,聚丙烯是由单组分或双组分形成的热固胶粘剂,但具有迅速固化的独特化学性质。聚丙烯胶粘剂靠与环氧树脂相同的聚化反应而变硬,但固化的机理不同。这种胶粘剂利用紫外光或加热实现固化。紫外光引起胶粘剂中的过氧化合物分解,形成原子团或单电子产物。这些原子团引起链式反应,通过形成高分子量的聚合物r已固化的粘合剂)而使粘合剂固化。
由于这种粘合剂具有较高的生产效率并且能在元件的贴放与波峰焊之间实现在线固化,故广泛用于表面贴装。同环氧树脂一样,聚丙烯也能按各种的方法进行涂敷。
聚丙烯粘合剂与环氧树脂粘合剂有一个重大差别,即大多数聚丙烯粘合剂都是厌氧的(即能在无空气的情况下固化)。因此,为了防止自然固化,它们不应包在密封容器内。为了避免在贮存器内固化,粘合剂必须能透气。
(3)表面贴装用的其他粘合剂。
氨基甲酸酯和氰基丙烯酸酯,氨基甲酸酯容易受潮,需储存在干燥处,以防过早发生聚化。聚化之后,它们既不能抗水,也不能抗溶剂。因此,这类材料很少用于表面贴装。
氰基丙烯酸酯是一种快速粘结的单组分粘合剂,通常由它们的商品名称(立即粘胶等)命名。它们通过吸收湿气而固化,无需加热,对于SMT,氰基丙烯酸酯的粘结作用太快,且要求有良好的表面配合。固化太快的粘合剂并不适合于表面贴装,因为有时在涂敷粘合剂与贴放元件之间需要一定的时间间隔。此外,氰基丙烯酸酯为热塑胶粘剂,可能承受不住波峰焊的热量。
另外,导电粘合剂由于多种原因一般表面贴装上用的比较少,这里就不加论述。
2.表面贴装工艺对粘合剂的要求
(1)化学成分简单、制造容易;
(2)具有良好的填充性和长期储存性;
(3)化学稳定性和绝缘性好,固化速度快,固化温度低于150℃;
(4)触变特性好(触变性是指胶体物质的黏度随外力作用而改变的特性。特性好,是指受外力时粘度降低,有利于通过丝网眼,外力去除后粘度升高,保持形状不漫流);
(5)具有充分的固化粘接强度,能够可靠地固定元器件,对电路板无腐蚀性;
(6)耐高温,在波峰焊接时的温度下不会融化。
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