谈谈对红胶的认识

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rn 谈谈对红胶的认识

rn 海郑实业(上海)电子组装事业部

rn 张明鹤         

rn 23/11/2008        

rn     红胶属于SMT材料，而目前SMT使用的材料，包括消耗品锡膏和红胶两种。海郑实业(上海)有限公司根据市场贴片红胶进行综合比对，总结经验，以下为海郑实业在红胶方面的理解：

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rn （一）关于红胶以及使用等知识

rn     一、关于红胶：红胶是一种聚稀化合物，与锡膏不同的是其受热后便固化，其凝固点温度为150℃，这时，红胶开始由膏状体直接变成固体。 

rn     二、红胶的性质：红胶具有粘度流动性，温度特性，润湿特性等。根据红胶的这个特性，故在生产中，利用红胶的目的就是使零件牢固地粘贴于PCB表面，防止其掉落。

rn     三、红胶的应用：于印刷机或点胶机上使用。

rn 1、为保持贴片胶的品质，请置于冰箱内冷藏（5±3℃）储存；

rn     2、从冰箱中取出使用前，应放在室温下回温2~3小时；

rn     3、可以使用甲苯或醋酸乙酯来清洗胶管。

rn     点胶：1、在点胶管中加入后塞，可以获得更稳定的点胶量；

rn 2、推荐的点胶温度为30-35℃；

rn 3、分装点胶管时，请使用专用胶水分装机进行分装，以防止在胶水中混入气泡。

rn 刮胶：推荐的刮胶温度为30-35℃。

rn 注意：红胶从冷藏环境中移出后，到达室温前不可打开使用。为避免污染原装产品，不得将任何使用过的贴片胶倒回原包装内。

rn 四、红胶的工艺方式：

rn      1) 印刷方式：钢网刻孔要根据零件的类型，基材的性能来决定，其厚度和孔的大小及形状。其优点是速度快、效率高。

rn      2) 点胶方式：点胶是利用压缩空气，将红胶透过专用点胶头点到基板上，胶点的大小、多少、由时间、压力管直径等参数来控制，点胶机具有灵活的功能。 对于不同的零件，我们可以使用不同的点胶头，设定参数来改变，也可以改变胶点的形状和数量，以求达到效果，优点是方便、灵活、稳定。缺点是易有拉丝和气泡等。我们可以对作业参数、速度、时间、气压、温度调整，来尽量减少这些缺点。

rn 3) 针转方式，是将一个特制的针膜，浸入浅胶盘中每个针头有一个胶点，当胶点接触基板时，就会脱离针头，胶量可以借着针的形状和直径大小来变化。 

rn     五、典型固化条件：  

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rn 注意点：1、固化温度越高以及固化时间越长，粘接强度也越强。
rn         2、由于贴片胶的温度会随着基板零件的大小和贴装位置的不同而变化，因此我们建议找出最合适的硬化条件。

rn     六、固化曲线图：

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rn     七、红胶的储存：在室温下可储存7天，在小于5℃时储存大于个6月，在5~25℃可储存大于30天。

rn 八、红胶的管理：

rn 由于红胶受温度影响用本身粘度，流动性，润湿等特性，所以红胶要有一定的使用条件和规范的管理。 

rn 1) 红胶要有特定流水编号，根据进料数量、日期、种类来编号。 

rn 2) 红胶要放在2~8℃的冰箱中保存，防止由于温度变化，影响特性。

rn 3) 红胶回温要求在室温下回温4小时，按先进先出的顺序使用。

rn 4) 对于点胶作业，胶管红胶要脱泡，对于一次性未用完的红胶应放回冰箱保存，旧胶与新胶不能混用。 

rn 5) 要准确地填写回温记录表，回温人及回温时间，使用者需确认回温OK后方可使用。 

rn 通常，红胶不可使用过期的。

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rn （二）什么是SMT

rn SMT就是表面组装技术（表面贴装技术）（Surface Mounted Technology的缩写），是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。 

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rn （三）为什么要用SMT

rn     电子产品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已无法缩小，电子产品功能更完整，所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件，特别是大规模、高集成IC，不得不采用表面贴片元件。产品批量化，生产自动化，厂方要以低成本高产量，出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力。电子元件的发展，集成电路(IC)的开发，半导体材料的多元应用。电子科技革命势在必行，追逐国际潮流。

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rn （四）SMT有什么特点

rn  组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右，一般采用SMT之后，电子产品体积缩小40%~60%，重量减轻60%~80%。
rn 　　可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。
rn 　　高频特性好。减少了电磁和射频干扰。
rn 　　易于实现自动化，提高生产效率。降低成本达30%~50%。 节省材料、能源、设备、人力、时间等。

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rn （五）SMT 基本工艺构成要素

rn 丝印（或点胶）--> 贴装 --> （固化） --> 回流焊接 --> 清洗 --> 检测 --> 返修
rn 　　丝印：其作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上，为元器件的焊接做准备。所用设备为丝印机（丝网印刷机），位于SMT生产线的最前端。
rn 　　点胶：它是将胶水滴到PCB的的固定位置上，其主要作用是将元器件固定到PCB板上。所用设备为点胶机，位于SMT生产线的最前端或检测设备的后面。
rn 　　贴装：其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上。所用设备为贴片机，位于SMT生产线中丝印机的后面。
rn 　　固化：其作用是将贴片胶融化，从而使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为固化炉，位于SMT生产线中贴片机的后面。
rn 　　回流焊接：其作用是将焊膏融化，使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为回流焊炉，位于SMT生产线中贴片机的后面。
rn 　　清洗：其作用是将组装好的PCB板上面的对人体有害的焊接残留物如助焊剂等除去。所用设备为清洗机，位置可以不固定，可以在线，也可不在线。
rn 　　检测：其作用是对组装好的PCB板进行焊接质量和装配质量的检测。所用设备有放大镜、显微镜、在线测试仪（ICT）、飞针测试仪、自动光学检测。
rn 　　（AOI）、X-RAY检测系统、功能测试仪等。位置根据检测的需要，可以配置在生产线合适的地方。
rn 　　返修：其作用是对检测出现故障的PCB板进行返工。所用工具为烙铁、返修工作站等。配置在生产线中任意位置。
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rn （六）推荐使用的回天红胶相关资料

rn 两种回天贴片红胶、红胶、点胶、刮胶，使用方法请参考前后信息：

rn 一、产品型号：66030

rn 产品描述：66030贴片胶为中温加热固化的单组份环氧树脂胶，该胶有良好的粘接性能和机械性能，良好的快速点胶特性，对表贴器件和各种金属、非金属有良好的粘接力。主要应用于各类贴片器件和集成块的粘结增强。

rn 产品特性：中温固化；优良的点胶性能，适合中速和高速点胶；良好的电气性能和机械性能；良好的耐热振性能和高低温工作性能；良好的耐湿热性能和耐化学环境性能；环保产品，符合RoHS指令要求

rn 二、产品型号：66035

rn 产品描述：66035贴片胶为中温加热固化的单组份环氧树脂胶，该胶有良好的粘接性能和机械性能，良好的快速刮胶特性，对表贴器件和各种金属、非金属有良好的粘接力。主要应用于各类贴片器件和集成块的粘结增强。

rn 产品特性：中温固化；优良的刮胶性能，适合手刮和机刮；良好的电气性能和机械性能；良好的耐热振性能和高低温工作性能；良好的耐湿热性能和耐化学环境性能；环保产品，符合RoHS指令要求

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rn （七）红胶的客户

rn     红胶的客户：双面线路板加工厂；红胶代理商。

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rn （八）红胶出现的常见问题及对策

rn  回天作为高端粘胶粘剂的领导品牌，根据世界顶级客户的使用经验和自己的实践，把贴片胶刮胶过程中出现的问题及对策总结如下，供客户参考：

rn      一、拖尾

rn      原因：胶嘴内径太小；涂覆压力太高c胶嘴离电路板间距太大；贴片胶过期或品质不佳；贴片胶粘度太高；冰箱中取出后立即使用；涂覆温度不稳定；涂覆量太多；贴片胶常温下保存时间过长。

rn 对策：更换内径较大的胶嘴；调低涂覆压力；选择涂覆压力；选择“止动”高度合适的胶嘴；检查贴

rn 片胶是否过期及储存温度；选择粘度较低的贴片胶；充分解冻后再使用；检查温度控制装置；调整涂覆量；使用解冻的冷藏保存品。

rn 二、胶嘴堵塞

rn 原因：不相容的胶水交叉污染；针孔内未完全清洁干净；针孔内残胶有厌氧固化的现象发生；贴片胶

rn 微粒尺寸不均匀。

rn 对策：更换胶嘴或清洁胶嘴针孔及密封圈；清洗胶嘴，注意勿将固化残胶挤入胶嘴（如每管胶的开头

rn 和结尾）；不使用黄铜或铜质的点胶嘴（丙烯酸脂贴片胶在本质上都有厌氧固化的特性）；选用微粒尺寸均匀的贴片胶。

rn 三、空洞

rn 原因：注射筒内壁有固化的贴片胶，异物或气泡；胶嘴不清洁。

rn 对策：更换注射筒或将其清洗干净；排除气泡。

rn 四、漏胶

rn 原因：贴片胶内混入气泡。

rn 对策：高速脱泡处理；使用针筒式小封装。

rn 五、元件偏移

rn 原因：贴片胶涂覆量不足；贴片机有不正常的冲击力;贴片胶湿强度低;涂覆后长时间放置;元器件形

rn 状不规则,元件表面与贴片胶的亲和力不足。

rn 对策：调整贴片胶涂覆量；降低贴片速度，大型元件最后贴装；更换贴片胶；涂覆后1H内完成贴片

rn 固化。

rn 六、固化后强度不足

rn 原因：热固化不充分；贴片胶涂覆量不够；对元件浸润性不好。

rn 对策：调高固化炉的设定温度；更换灯管，同时保持反光罩的清洁，无任何油污；调整贴片胶涂覆量；

rn 咨询供应商。

rn 七、粘接度不足

rn 原因：施胶面积太小；元件表面塑料脱模剂未清除干净；大元件与电路板接触不良。

rn 对策：利用溶剂清洗脱模剂，或更换粘接强度更高的贴片胶；在同一点上重复点胶，或采用多点涂覆，

rn 提高间隙充填能力

rn 八、掉件

rn 原因：固化强度不足或存在气泡；点胶施胶面积太小；施胶后放置过长时间才固化；使用UV固化时

rn 贴片胶被照射到的面积不够；元件上有脱模剂。

rn 对策：确认固化曲线是否正确及贴片胶的抗潮能力；增加涂覆压力或延长涂覆时间；选择粘性有效时

rn 间较长的贴片胶或适当调整生产周期，涂覆后1H内完成贴片固化；增加胶量或双点施胶，使胶液照射的面积增加；咨询元器件供应商或更换贴片胶。

rn 九、施胶不稳

rn 原因：冰箱中取出就立即使用；涂覆温度不稳；涂覆压力低，时间短；注射筒内混入气泡；供气气源

rn 压力不稳；胶嘴堵塞；电路板定位不平；胶嘴磨损；胶点尺寸与针孔内径不匹配。

rn 对策：充分解冻后再使用；检查温度控制装置；适当调整凃覆压力和时间；分装时采用离心脱泡装置；

rn 检查气源压力，过滤器，密封圈；清洗胶嘴；咨询电路板供应商；更换胶嘴；加大胶点尺寸或换用内径较小的胶嘴。

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rn 备注：出现问题详细解答

rn      一、元件脱落
rn      1、粘合剂涂抹量设定过少。
rn           对策：应严格控制粘合剂的涂抹横截面积，保持恒量。   
rn      2、粘合剂发生漏印。特别是小型的芯片元件。
rn      3、元件贴装位置与粘合剂涂抹位置偏差，未完全对应粘合。特别是小型芯片元件，圆柱形部件。
rn      4、硬化时，粘合剂升温不足。特别是位于大型IC，大型元件的旁边或背面的元件。
rn  状况：大型元件的热容量大，热量被元件吸收，因而粘合剂的温度达不到设定温度不，造成硬化不充分。         对策：提高硬化炉的温度，或是延长加热时间，再或是改用更低温硬化型的粘合剂。                                     5、元件的低部与基板之间的距离过大。特别是小型晶体管，IC之类附带引脚的元件。
rn           状况：涂抹的粘合剂未被元件压实，粘合剂不能充分附着于元件低部。
rn           对策：元件制造商应做必要改善；或改用胶点成形高的粘合剂。
rn      6、元件表面附着了离型剂或是使用了内部离型剂。特别是树脂封装元件。
rn           状况：元件制造商不同，或者即使是同样的制造商，如果生产地点不同，都有可能发生此情况。
rn           对策：粘合剂制造商方面作用有限。
rn      7、基板的表面使用了硅树脂系的初助焊剂。所有元件粘合力下降。
rn           状况：为了防止基板的铜回路在波峰焊接炉、回流炉中多次加热后氧化，而使用耐热性强的硅树脂系初助焊剂，但却造成粘合力不足。
rn           对策：粘合剂制造商方面作用有限。
rn      8、焊锡保护摸和基板之间的粘合力弱。粘合力整体下降。
rn           状况：在这种情况下，粘合剂和保护摸附着在元件上随元件一起脱落。
rn           对策：应提高焊锡保护摸对基板的附着力。
rn     9、元件的贴装位置没有问题，但在基板移动时，元件发生了错位，特别是较厚的大型元件（IC，钽电容器等）
rn           状况：基板在水平移动时产生的惯性、在沿X-Y轴移动时产生的离心力使得元件发生错位；贴装着元件的基板在进入到下一道工序前，在运送轨道上的停止位置，所受的冲击过强，造成元件错位。
rn           对策：改用粘着力强的粘合剂；改善装置
rn     10、硬化炉温度分布不均匀，造成部分硬化不充分。特别是使用IR炉时，容易发生此情况
rn           对策：检测炉内温度分布情况
rn     11、在涂抹了粘合剂，贴装好元件后，没有马上硬化，而是长时间放置
rn      　状况：粘合剂变干，硬化后也无法获得足够的强度。
rn       　对策：改用可长时间放置的粘合剂；避免长时间放置 。
rn     二、粘合剂涂抹时发生拉丝
rn     1、粘合剂的温度设定过低

rn        对策：提高粘合剂的温度设定，降低粘度，易消除拉丝现象
rn     2、基板弯曲
rn         状况：当基板朝下弯曲时，易发生拉丝 
rn     3、在基板下支撑基板的顶针定位置不当。特别是在基板很薄的情况下。
rn     4、从冰箱中取出粘合剂，在其还未充分恢复到室温的情况下使用。
rn         状况：粘合剂的实际温度达不到预设的温度，粘度高。
rn     5、粘合变质，粘度开始增加
rn         状况：粘度剂上升，拉丝难以避免
rn     6、点胶机移动的Z轴设定过短
rn         状况：在胶丝切断以前，点胶机已开始横向移动 
rn     7、点胶机移动的Z 轴上升下降的速度设定不恰当。
rn         状况：没有充分考虑到粘合剂的粘度和摇变性 
rn     8、点胶时间设定过长，即使止动器已触碰到基板，但因压力未断，粘合剂继续吐出。
rn        状况：由于点胶嘴已开始上升而粘合剂继续吐出，拉丝粗而难断。
rn       对策：提高压力的设定，调整点胶时间，以便在止动器触碰到基板前，切断压力，停止粘合剂的吐出。
rn    三、粘合剂涂抹时发生漏印或涂抹量过多
rn     1、脱泡不充分，气泡进入到粘合剂中。

rn    2、粘合剂中混入异物；或是粘合剂的某些部分开始硬化，产生了异物。

rn    3、活塞和粘合剂之间渗入了空气，造成气压传递不均匀。
rn     4、由于注射管内粘合剂的局部粘度增加（特别是在活塞周围的粘合剂），压力传递不均匀。
rn    5、点胶嘴管理不善，嘴内的脏物造成粘合剂吐出不稳定。
rn     6、两个点胶嘴的尖端部位间残留了粘合剂。
rn    7、设备保养不善。
rn    四、软焊料进入到粘合剂内，发生异电
rn       1、某些种类的粘合剂在高温下会产生气体（包括水分的蒸发），生成气孔，软焊料的颗粒易进入粘合剂中，残留在气孔内。特别是在高温下硬化时；
rn    2、采用了低沸点低粘度原料的粘合剂，在高温硬化时粘合剂中水分蒸发，生成气孔，软焊料粒易残留在气孔中。特别是在高温下硬化时；
rn     3、在锡膏和粘合剂并用，且要在回流炉中高温硬化的情况下，如果粘合剂用量过多，粘合剂和锡膏易混合；
rn    4、在没有空调设备，湿度非常高的环境下作业时，粘合剂吸湿，硬化时生成气孔，软焊料粒易残留在气孔中。特别是在高温下硬化时；
rn    5、粘合剂量极多，一直渗延到电极周围，软焊料粒易进入到粘合剂的边缘部分。特别是在高温下硬化时。

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