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SMT點(diǎn)膠
點(diǎn)膠工藝，意為把粘合劑傳送到PCB阻焊的一個(gè)適當(dāng)位置，使之能牢固粘接接下來放置在其上的元件，直至PCB完成波峰焊接。某些情況下，此工藝也可在二次雙面回流焊中粘接較重元件。
影響點(diǎn)膠質(zhì)量因素
把粘合劑點(diǎn)涂到PCB上，要考慮許多因素。下列表格中列舉了這些重要因素。
影響點(diǎn)膠質(zhì)量因素
把粘合劑點(diǎn)涂到PCB上，要考慮許多因素。下列表格中列舉了這些重要因素。
| 設(shè)備 | 方法 | 材料 | 環(huán)境 | 操作員 |
| - 點(diǎn)膠裝置 - X，Y，Z軸龍門架 - 噴頭類型 - 噴嘴類型 - 噴嘴溫控 - PCB處理方式及PCB支架 - 視覺系統(tǒng) - 點(diǎn)膠可重復(fù)性 | - 點(diǎn)膠參數(shù) - 壓力 - 時(shí)間 - 投射 - 螺旋旋轉(zhuǎn) - 滴數(shù) | - 粘合劑 - 粘性 - 觸變性 - PCB - PCB平整度 - 阻焊 - 平整度/完成 - 焊墊 - 平整度/完成 - 阻焊高度 | - 生產(chǎn)區(qū) - 灰塵&污垢 - 空氣循環(huán) - 空氣濕度 - 溫度 - 靜電 | - 培訓(xùn) - 知識(shí) - 認(rèn)知 - - 安全 |
五組數(shù)據(jù)列出的因素重要程度不同，但都影響著zui終結(jié)果，因此，要實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的點(diǎn)膠，應(yīng)當(dāng)把這些方面都考慮在內(nèi)。
點(diǎn)膠設(shè)備
點(diǎn)膠設(shè)備
粘性點(diǎn)膠設(shè)備主要分為2組：在線式和離線式。選擇在線或離線系統(tǒng)取決于手頭任務(wù)。如果此工藝很少使用，或僅在小規(guī)模生產(chǎn)中使用，選用離線點(diǎn)膠裝置就比較適合。反正，如果是大規(guī)模生產(chǎn)，所需生產(chǎn)周期較短，顯然在線系統(tǒng)比較適用。
無論在線還是離線系統(tǒng)，都會(huì)用到3種點(diǎn)膠方法。這3種方法分別為時(shí)間/壓力法，螺旋泵法和活塞泵法。3種方法都有相同之處，即點(diǎn)膠頭在X，Y和Z軸龍門架移動(dòng)時(shí)，允許點(diǎn)膠頭在固定的PCB上方移動(dòng)，并把粘合劑以小點(diǎn)的方式打到PCB上。使用多龍門點(diǎn)膠機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)高速點(diǎn)膠，從而克服瓶頸問題。這些機(jī)器速度高達(dá)每小時(shí)120.000點(diǎn)以上，且機(jī)器占地面積相對(duì)較小。為了適應(yīng)不同膠點(diǎn)的直徑和高度，每個(gè)龍門應(yīng)配備2 – 4個(gè)點(diǎn)膠頭。
為確保粘合點(diǎn)生產(chǎn)質(zhì)量，PCB支架必須保證PCB處于鎖定位置并和X，Y軸保持平行。PCB支架必須能適應(yīng)生產(chǎn)靈活性和快速換線。
現(xiàn)代點(diǎn)膠裝置具備多種選項(xiàng)，如電腦控制，自動(dòng)傳送帶寬度調(diào)整，粘合劑溫度控制，自動(dòng)針頭校準(zhǔn)（X，Y，Z），等。對(duì)于真正的高產(chǎn)量生產(chǎn)線來說，應(yīng)使用另一種點(diǎn)膠法；Pin腳傳送法（本文不作介紹）。
點(diǎn)膠法
點(diǎn)膠法
點(diǎn)膠系統(tǒng)必須將不同容器中的粘合劑，按照統(tǒng)一的形狀和高度，以點(diǎn)的形式打到PCB阻焊表面。該粘合劑必須有*的吸附力，（有時(shí)被稱為“濕強(qiáng)度”）才能固定元件，直至固化。固化的粘合劑必須保證SMD元件在適當(dāng)位置，直至完成波峰或回流焊接（二次雙面回流焊工藝）。
粘合劑沉積物及形狀由不同因素決定，如粘接劑粘性，粘接劑供給壓力，點(diǎn)膠時(shí)間（時(shí)間/壓力系統(tǒng)），螺旋旋轉(zhuǎn)（螺旋旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)），活塞沖程數(shù)量（活塞系統(tǒng)），點(diǎn)膠速度和噴嘴投射距離。
時(shí)間/壓力 螺桿泵 活塞泵
時(shí)間/壓力 螺桿泵 活塞泵
SMT粘性點(diǎn)膠工藝有一些限制因素。小于0603（1608）的貼片元件不能貼裝在SMT粘合劑上，否則會(huì)由于跑料致使失敗風(fēng)險(xiǎn)相當(dāng)高。另一個(gè)限制因素是點(diǎn)膠粘合點(diǎn)需要足夠高才能粘住元件，因此也需要較高的機(jī)體投射。當(dāng)然，這取決于噴嘴直徑和噴嘴投射腳的高度。為了達(dá)到滿意效果，需考慮幾個(gè)重要參數(shù)。每種系統(tǒng)參數(shù)詳解如下。
時(shí)間/壓力系統(tǒng)
時(shí)間/壓力是zui古老也是zui常用的SMT粘性點(diǎn)膠系統(tǒng)。然而，它也是所描述的3種系統(tǒng)中zui靈敏的系統(tǒng)。
時(shí)間&壓力
時(shí)間/壓力系統(tǒng)
時(shí)間/壓力是zui古老也是zui常用的SMT粘性點(diǎn)膠系統(tǒng)。然而，它也是所描述的3種系統(tǒng)中zui靈敏的系統(tǒng)。
時(shí)間&壓力
在時(shí)間/壓力系統(tǒng)中，相對(duì)較高的氣壓在一段控制的時(shí)間內(nèi)（毫秒），作用于粘合劑罐頂部，并把所需劑量的粘合劑傳送到PCB上。所選點(diǎn)膠時(shí)間，噴嘴內(nèi)徑和投射距離，決定了膠點(diǎn)的大小。
噴嘴尺寸
螺旋系統(tǒng)也被稱為旋轉(zhuǎn)泵或阿基米德泵。
螺旋旋轉(zhuǎn)
噴嘴尺寸
一些點(diǎn)膠裝置其龍門上有2 – 4個(gè)點(diǎn)膠頭。每個(gè)點(diǎn)膠頭都配有不同的噴嘴直徑和投射距離，以確保機(jī)器能點(diǎn)涂各種尺寸的粘合點(diǎn)。例如：一個(gè)內(nèi)徑較小，投射距離較短的噴嘴無法在大型PLCC封裝上點(diǎn)涂粘合點(diǎn)。噴嘴尺寸應(yīng)根據(jù)手頭任務(wù)進(jìn)行選擇。通常來說，zui小點(diǎn)的直徑是噴嘴內(nèi)徑的兩倍。點(diǎn)的zui大直徑由噴嘴內(nèi)徑和投射腳的高度共同決定。
投射
彎曲或扭曲的PCB可能會(huì)影響較大的點(diǎn)尺寸，進(jìn)而元件吸附力的強(qiáng)度也會(huì)受到影響。推薦對(duì)投射腳進(jìn)行周期性高度測(cè)量，因?yàn)檫@也是控制點(diǎn)膠工藝的一部分。投射腳不斷與PCB表面摩擦，zui終會(huì)造成磨損，從而導(dǎo)致膠點(diǎn)的高度，體積，拖尾等發(fā)生變化。噴嘴上的投射角度也是一個(gè)重要問題。有些系統(tǒng)有其固定的投射角度，因此無論系統(tǒng)有多靈活，都能給出一定的限制。而有些系統(tǒng)可以讓用戶選擇不同的投射角度，以提高速度和性能。操作員在更換或清洗噴嘴過程中，必須認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。
溫控
螺旋泵系統(tǒng)投射
彎曲或扭曲的PCB可能會(huì)影響較大的點(diǎn)尺寸，進(jìn)而元件吸附力的強(qiáng)度也會(huì)受到影響。推薦對(duì)投射腳進(jìn)行周期性高度測(cè)量，因?yàn)檫@也是控制點(diǎn)膠工藝的一部分。投射腳不斷與PCB表面摩擦，zui終會(huì)造成磨損，從而導(dǎo)致膠點(diǎn)的高度，體積，拖尾等發(fā)生變化。噴嘴上的投射角度也是一個(gè)重要問題。有些系統(tǒng)有其固定的投射角度，因此無論系統(tǒng)有多靈活，都能給出一定的限制。而有些系統(tǒng)可以讓用戶選擇不同的投射角度，以提高速度和性能。操作員在更換或清洗噴嘴過程中，必須認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。
溫控
粘合劑的粘度zui為重要。為了降低粘合點(diǎn)的體積和形狀偏差，必須使用粘合劑溫度控制系統(tǒng)。需為選定的粘接劑優(yōu)化溫度設(shè)置，但所設(shè)溫度至少應(yīng)比周圍溫度高出幾度。
螺旋系統(tǒng)也被稱為旋轉(zhuǎn)泵或阿基米德泵。
螺旋旋轉(zhuǎn)
*的低壓作用于料盒頂部，把里面的粘合劑推到螺旋腔頂部。轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋鉆，粘合劑就會(huì)向下移動(dòng)并通過噴嘴排出。SMT點(diǎn)膠量取決于螺旋鉆旋轉(zhuǎn)次數(shù)（程度），粘合劑觸變性及環(huán)境溫度。
噴嘴尺寸
噴嘴尺寸
時(shí)間/壓力系統(tǒng)需要在龍門上配備多種尺寸的噴嘴，才能使機(jī)器點(diǎn)涂出不同大小的膠點(diǎn)。為任務(wù)選擇噴嘴尺寸的原則同上。
投射
投射
在時(shí)間/壓力系統(tǒng)中，利用機(jī)械噴嘴投射腳可以克服PCB彎曲及扭曲問題。投射高度應(yīng)取決于噴嘴內(nèi)徑，介于0.15和0.3mm之間。如果使用機(jī)械噴嘴投射腳就可以避免此問題。利用投射腳也可確保膠點(diǎn)高度統(tǒng)一。
溫控
PCB接觸到來自空氣的灰塵和污垢會(huì)導(dǎo)致粘合劑吸附力下降，zui終導(dǎo)致PCB元件缺失。使用的粘合劑類型，生產(chǎn)區(qū)氣流，溫度，濕度和光照影響著粘合劑吸附力度。查看粘合劑供應(yīng)商提供的所需溫度窗口數(shù)據(jù)。在某些情況下，靜電也會(huì)產(chǎn)生問題。這種情況發(fā)生在噴嘴充電時(shí)。粘合劑吸附在噴嘴上會(huì)造成大量拖尾現(xiàn)象。為了解決這個(gè)問題，可以在點(diǎn)膠裝置上放一臺(tái)離子吹風(fēng)機(jī) 。由于粘合劑通常是環(huán)氧樹脂，操作時(shí)須格外小心。使用手套可以避免皮膚接觸，尤其是在點(diǎn)膠結(jié)束后的清洗過程。時(shí)間/壓力系統(tǒng)zui易清洗，因?yàn)槠渲挥袔讉€(gè)部件組成。
操作員
溫控
對(duì)于其他兩種點(diǎn)膠系統(tǒng)而言，粘合劑的粘度和流動(dòng)特性zui為重要。需為選定的粘合劑優(yōu)化溫度設(shè)置，但所設(shè)溫度至少應(yīng)比周圍溫度高出幾度。
活塞泵系統(tǒng)
滴數(shù)
環(huán)境活塞泵系統(tǒng)
活塞泵系統(tǒng)或正排量泵是3種類型點(diǎn)膠機(jī)中的一種。此系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)在于其重要工藝參數(shù)數(shù)量有限。變化通常是+ / - 1的體積百分率。此類型的系統(tǒng)，拖尾現(xiàn)象并不常見。 但如果粘合劑粘度不適當(dāng)，也會(huì)出現(xiàn)這種情況。
滴數(shù)
其中一個(gè)系統(tǒng)功能如下：當(dāng)活塞被電磁閥提起，就會(huì)有*的低壓作用到料盒頂部，進(jìn)而粘合劑會(huì)填充整個(gè)活塞腔。當(dāng)把彈簧承載的活塞釋放，一滴液滴會(huì)由于壓力從噴嘴排出，并打到下面的PCB上?；钊玫脑O(shè)計(jì)有很多種，但它們每次都只會(huì)排出一滴細(xì)小的粘合劑液滴。大量的粘合劑是通過無數(shù)液滴堆積而成。這意味著，該工藝極易控制。
噴嘴尺寸
使用此系統(tǒng)，只需一種直徑的噴嘴。如上文所述，較大的粘合劑液滴是通過無數(shù)小液滴堆積而成。
投射
溫控
材料
粘合劑
噴嘴尺寸
使用此系統(tǒng)，只需一種直徑的噴嘴。如上文所述，較大的粘合劑液滴是通過無數(shù)小液滴堆積而成。
投射
對(duì)于大多數(shù)活塞泵系統(tǒng)而言，粘合劑的點(diǎn)涂是一種非接觸式工藝，支持一些已在其位的元件。有些裝置，包括PCB高度測(cè)量裝置，用來確保噴嘴高度統(tǒng)一，可調(diào)范圍為4至6mm。
溫控
使粘合劑保持均勻的粘度對(duì)活塞泵系統(tǒng)來說至關(guān)重要。需為選定的粘合劑優(yōu)化溫度設(shè)置，但所設(shè)溫度至少應(yīng)比周圍溫度高出幾度。
材料
粘合劑
粘合劑基本功能是保證元件在PCB上，直到該元件完成波峰或回流（底部）焊接。選擇SMT粘合劑應(yīng)考慮的主要因素是：點(diǎn)膠方法，點(diǎn)膠速度，工作環(huán)境，粘合劑貯存期及固化過程。
PCBs
PCBs
PCB平整度影響著點(diǎn)膠質(zhì)量。如果PCB彎曲或扭曲，膠點(diǎn)尺寸也會(huì)發(fā)生變化，從而元件吸附力度也會(huì)發(fā)生變化。必須保持PCB潔凈，且無指紋污染，否則可能會(huì)導(dǎo)致吸附性變差，zui終造成元件在進(jìn)行波峰焊接時(shí)從PCB上脫落。此外，當(dāng)為每種元件選擇膠點(diǎn)尺寸和投射腳高度時(shí)，與焊料掩膜有關(guān)的焊墊高度也是要考慮的一個(gè)重要因素。事實(shí)上，當(dāng)PCB表面不平整時(shí)，會(huì)出現(xiàn)zui常見的問題。
PCB接觸到來自空氣的灰塵和污垢會(huì)導(dǎo)致粘合劑吸附力下降，zui終導(dǎo)致PCB元件缺失。使用的粘合劑類型，生產(chǎn)區(qū)氣流，溫度，濕度和光照影響著粘合劑吸附力度。查看粘合劑供應(yīng)商提供的所需溫度窗口數(shù)據(jù)。在某些情況下，靜電也會(huì)產(chǎn)生問題。這種情況發(fā)生在噴嘴充電時(shí)。粘合劑吸附在噴嘴上會(huì)造成大量拖尾現(xiàn)象。為了解決這個(gè)問題，可以在點(diǎn)膠裝置上放一臺(tái)離子吹風(fēng)機(jī) 。由于粘合劑通常是環(huán)氧樹脂，操作時(shí)須格外小心。使用手套可以避免皮膚接觸，尤其是在點(diǎn)膠結(jié)束后的清洗過程。時(shí)間/壓力系統(tǒng)zui易清洗，因?yàn)槠渲挥袔讉€(gè)部件組成。
操作員
點(diǎn)膠是一項(xiàng)非常敏感細(xì)致的工藝。因此，操作員必須訓(xùn)練有素且經(jīng)驗(yàn)豐富。操作員應(yīng)能預(yù)見問題并及時(shí)做出調(diào)整，以確保良好的點(diǎn)膠質(zhì)量。例如：應(yīng)頻繁控制膠點(diǎn)位置，形狀和體積。
SMT點(diǎn)膠故障清單
元件缺失
SMT點(diǎn)膠故障清單
元件缺失
波峰或回流（底部）焊接后元件缺失，一般是由于膠點(diǎn)不足，缺失或偏離造成的。粘合劑缺失可能由于噴嘴堵塞或部分堵塞，投射腳損壞或過高，料盒進(jìn)氣等因素造成。阻焊表面受污，會(huì)導(dǎo)致掩模粘性變差。掩模通常看起來油膩或非常有光澤。此問題典型現(xiàn)象是粘合劑通常吸附在被移除的元件上，而不是PCB掩模上。另外，不良的固化過程也可能導(dǎo)致焊接完成后元件丟失。
接頭松開
更多點(diǎn)膠方面的技術(shù)和應(yīng)用問題可與陸探討：
接頭松開
接頭松開通常由于膠點(diǎn)偏離或拖尾造成。如果粘合劑全部或部分點(diǎn)涂在焊盤上并被貼裝的元件擠壓出去，波峰焊過程就無法進(jìn)行。粘合劑點(diǎn)涂在焊盤上可能是機(jī)器精度問題或設(shè)置出錯(cuò)，使PCB表面上留有太多粘合劑。粘合劑拖尾由幾個(gè)因素造成; 粘合劑觸變性差，PCB表面狀況不良，機(jī)器參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，靜電或噴嘴不合適。在時(shí)間/壓力和螺旋系統(tǒng)中，相對(duì)噴嘴內(nèi)徑及投射高度來說，如果粘合劑量太大，將導(dǎo)致拖尾及膠點(diǎn)體積大面積變化。由于表面張力過大，粘合劑吸附在噴嘴，當(dāng)進(jìn)行縮回時(shí)會(huì)造成拖尾現(xiàn)象。
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