贴片胶的性能指标和评估
1、黏度
黏度是流体抗拒流动的程度,是流体分子间相互吸收而产生阻碍分子间对相对运动能力的量变,即流体流动的内部阻力。黏度是贴片胶的一项重要指标,不同的黏度适用于不同的涂敷工艺。影响贴片胶黏度的因素有两个:一是温度,温度越高,贴片胶的黏度越低;二是压力,压力越大,贴片胶的剪切速率越高,黏度越低。
2、屈服强度
贴片胶固化前抵抗外力破坏的能力叫屈服强度,它用屈服值来表征。当外力小于屈服强度时,贴片胶仍保持固态形态;当外力大于屈服强度时,贴片胶呈现流体的流动行为。故贴片胶依靠屈服强度保持元件贴装后,进入固化炉之前过程中承受一定的外力震动而不出现位移,一旦外力大于屈服强度,则元件出现位移。
屈服强度不仅与贴片胶本身的品质、黏接物表面状态有关,而且与贴片胶涂布后的形状有关,常用形状系数表示,即胶点的底面积直径W与胶点高度H之比。形状系数越高,屈服强度越低,最佳W/H比为207-4.5。
3、涂布性
贴片胶的涂布性,主要反映在通过各种涂敷工艺所涂敷的胶点其尺寸大小、形态是否合适,胶点是否均匀一致。胶点的形状和一致性取决于胶剂的流变学特性——屈服点与塑性黏度。贴片胶的涂布性可以通过实际的涂敷工艺反映出来。在压力注射点胶工艺中,贴片胶的涂布性反映在胶点外观光亮、饱满、不拉丝、无拖尾,并有良好的外形和适宜的几何尺寸。在模板印刷中,涂布性反映在胶点的理想形状与实际形状基本一样,胶点挺括,不塌陷。
压力注射点胶工艺中,优良的胶点外形是尖峰形或圆头形。尖峰形胶点的屈服值高,抗震性好,但易发生拖尾现象,多用于胶量大的元件;圆头形胶点的屈服值偏低,易实现高速点胶,不易发生拖尾现象,多用于MELF元件。
4、触变性
贴片胶应具有良好的触变性,涂敷后胶滴不变形,不塌落,能保持足够的高度,在贴片后到固化前胶不漫流。
5、粘结强度
粘结强度是贴片胶的关键性能指标。粘结强度有以下几个方面的要求。
第一,在元件贴装后固化前,元件经历传输、震动后贴片胶能保持元件不位移。
第二,元件固化后贴片胶保持元件具有足够的粘结强度和剪切强度。
第三,在波峰焊时,固化后的贴片胶具有能保证元件不位移、不脱落的粘结强度。
第四,波峰焊后的贴片胶,已完成粘结使命,当SMA出现元件损坏时,要求贴片胶在一定温度下,其粘结力很低,便于更换不合格的元件,而不影响PCB的性能。
6、铺展/塌落性
贴片胶不仅要黏牢元件,还应具有润湿能力,即铺展性。不应过分地铺展,否则会出现塌落,以致漫流到焊盘上造成焊接缺陷。通过铺展/塌落试验来考核贴片胶初粘力及流变性。
7、固化性能
贴片胶应能在尽可能低的温度,以最快速度固化。固化后胶点表面硬化、光滑。如果贴片胶固化性能不好,一旦升温速度过快,贴片胶中夹杂的空气、水气以及挥发性物质来不及挥发,就可能导致固化后的贴片胶出现表面不平滑、针孔和气泡,不仅影响了粘接强度,而且在波峰焊或清洗时,气泡或针孔吸收助焊剂、清洗剂,从而导致电气性能的降低。
8、储存期和放置时间
储存期是指贴片胶的使用寿命。贴片胶按照储存条件和储存期进行储存,贴片胶的粘度、剪切强度和固化三项性能变化幅度应符合规定要求。通常要求在室温下储存1~1.5个月,5 ℃以下储存期为3~6个月,其性能不发生变化,仍能使用。
放置时间是指贴片胶涂布到PCB上后,存放一段时间后仍应具有可靠的粘结力。
10、化学性能
贴片胶固化后不会腐蚀元器件和PCB,与助焊剂、阻焊剂和清洗剂不发生化学反应。贴片胶固化后可进行耐溶剂性及水解稳定性试验以检验其耐助焊剂和清洗剂性能。
12、防潮、防霉性
对于严酷环境条件下使用的产品,所选的贴片胶还需防潮、防霉性。
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