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膠水

電子膠粘劑的分類和選擇方法

電子膠粘劑的分類和選擇方法

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來源: 作者:漢高達 7986 2020-11-11

微電子封裝用電子膠粘劑按封裝形式可分為半導(dǎo)體 IC封裝膠粘劑和 PCB 板級組裝膠粘劑兩大類。半導(dǎo)體IC封裝膠粘劑有環(huán)氧模塑料(EMC),LED包封膠水(LED Encapsulant),芯片膠(Die Attach Adhesives),倒裝芯片底部填充材料(Flip Chip Underfills),圍堰與填充材料(Dam and Fill Encapsulant)。PCB板級組裝膠粘劑有:貼片膠 (SMT Adhesives),圓頂包封材料(COB Encapsulant),F(xiàn)PC補強膠水(FPC Reinforcement Adhesives),板級底部填充材料(CSP/BGA Underfills),攝像頭模組組裝用膠(Image Sensor Assembly Adhesives),敷型涂覆材料(conformal coating),導(dǎo)熱膠水( Thermally conductive adhesive)。


固化方式

電子膠粘劑按固化方式可分為熱固化,UV 固化,厭氧固化,濕氣固化,UV 固化 +固化,UV固化+濕氣固化等。按材料體系可分為環(huán)氧樹脂類,丙烯酸酯類及其它。

適用于電子制造的粘膠劑

電子制造上常用的膠粘劑有環(huán)氧樹脂,UV(紫外)膠水,熱熔膠,錫膏,厭氧膠,雙組膠等。環(huán)氧樹脂一般通過高溫固化,固化后粘接力大,廣泛應(yīng)用在功能器件的粘接,底部填充Underfill等工藝上。在電子制造業(yè)中環(huán)氧膠的生產(chǎn)廠家有美國漢高旗下的樂泰、回天等。UV膠通過紫外光固化,其污染小固化快,在一些包封點膠,表面點膠等領(lǐng)域應(yīng)用最廣,目前UV膠制造廠家有漢高樂泰等。芯片封裝中固晶膠其對膠水的粘接能力,導(dǎo)熱率,熱阻等都有要求,在芯片封裝中特別是 LED 芯片封裝中,美國道康寧膠水應(yīng)用最為廣泛,國內(nèi)回天等公司也在投入研發(fā)生產(chǎn)專用芯片固定的膠水來代替國外產(chǎn)品。熱熔膠是結(jié)構(gòu) PUR 膠水,其有 低溫自然水汽固化等特點,固化快,無毒無污染, 由于其獨特優(yōu)點正在逐漸代替其他類型膠水,目前推廣較好的熱熔膠有漢高樂泰等。


選擇膠粘劑需考慮的因素

膠粘劑的重要特性包括流變特性(黏度、觸變 性、抗塌陷性及拖尾性、儲存期 / 條件及有效壽 命)和機械特性(黏滯性、機械強度和耐熱性、固化 周期、電性穩(wěn)定性等)。
(1)選擇膠粘劑時首先要保證符合環(huán)保要求, 然后再綜合考慮膠粘劑三方面的性能:固化前性 能、固化性能及固化后性能。
(2) 因雙組份膠粘劑需要在適當(dāng)時間混合到 適當(dāng)?shù)谋壤?,增加了工藝難度,因而應(yīng)優(yōu)先選用 單組份系統(tǒng)。
(3) 優(yōu)選便于與綠油及電路板材料區(qū)分的有 色膠粘劑,因為可以很快發(fā)現(xiàn)是否缺件、膠量多 少、是否污染了焊盤 / 元件、空膠等,便于工藝控 制;膠粘劑顏色通常有紅色、白色和黃色。
(4) 膠粘劑應(yīng)有足夠的黏滯性及濕度,以保 證膠粘劑固化前元器件與電路板粘接牢固。兩者 通常隨黏度而增加,高黏滯性材料可防止元器件 在電路板貼裝及傳送過程中發(fā)生活動。
(5)對印刷工藝,膠粘劑涂覆后應(yīng)有良好的抗 塌陷性,以保證元器件與電路板良好接觸,這對 于較大支撐高度元器件如 SOIC 及芯片載體而言 尤為重要。觸變性好的膠粘劑,其黏度范圍通常 為 60~500 Pa· s ,高觸變率有助于保證良好的可 印刷性及一致的模板印膠質(zhì)量。
(6)對印刷工藝,膠粘劑應(yīng)選擇能夠在較長時 間暴露于空氣中而對溫濕度不敏感的膠粘劑,如 某些新型膠粘劑的印刷壽命可達 5 天以上,且印 刷工藝中將剩余的膠粘劑材料存入在容器中,可 以再次使用。
(7)應(yīng)優(yōu)選那些可以在較短時間及較低溫度達 到適當(dāng)連接強度的膠粘劑。較好的膠粘劑其固化時 間及固化溫度一般都在 30~40 s,120~130 ℃。焊 接前后的強度應(yīng)足以保證元器件粘結(jié)牢靠并有良 好的耐熱性,有足夠的粘結(jié)力承受焊料波的剪切 作用。溫度應(yīng)低于電路板基材及元器件可能發(fā)生 損傷的溫度,通常應(yīng)低于基材的玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度,此溫度以 75~95 ℃為宜。連接強度太大會造 成返修困難,而太小則起不到固定作用。
(8)應(yīng)盡可能首次完全固化。固化期間不應(yīng)有 明顯收縮,以減小元器件的應(yīng)力。固化時不應(yīng)有 氣體冒溢,以免氣孔吸取助焊劑及其它污染物, 降低電路板的可靠性。
(9) 固化方式比較對于較寬大元器件,應(yīng)選 擇 UV- 熱固化方式,以保證涂膠的充分固化。典 型的固化工藝是 UV 加 IR 輻射固化,某些膠粘 劑用 IR 固化的時間可達到 3 min 以下。同時,某些膠粘劑在低溫加熱時并不能很好地固化,因而 也需要聯(lián)合式固化工藝。
(10)膠粘劑在固化后便不再起作用,但應(yīng)不影響后續(xù)工序如清洗、維修等的可靠性。

(11)固化后應(yīng)具有良好的絕緣性、耐潮性和 抗腐蝕性,尤其是在潮濕環(huán)境下的耐潮性,否則 有可能發(fā)生電遷移而導(dǎo)致短路。



樂泰352UV膠產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù):

型號:loctite  352
固化方式:全波段汞燈/加熱固化/搭配7649促進劑
粘度(mapa.s):15000~26000
硬度(ISO):868,肖氏60
延展率:340%
化學(xué)類型:改性丙烯酸
組成:單組份-不需要混合
顏色:透明
粘稠度:中等
固化方式:紫外線固化
其它固化:加熱/促進劑
應(yīng)用:粘接、涂覆或密封

樂泰無影膠352UV膠產(chǎn)品的特點:

1:樂泰352UV膠在工業(yè)用用中主要用于粘接,密封或涂覆金屬和比例部件;
2:樂泰352UV膠典型應(yīng)用包括粘接電子設(shè)備、家電零件和裝飾元件;
3:耐濕氣、抗沖擊

樂泰352UV膠水的固化特性:

1:樂泰膠水352在波長為365nm的紫外光照射下固化
2:要想使暴露于空氣中的表面完全固化,也需要250nm波長的紫外光照射。
3:固化速度取決于照射到產(chǎn)品表面的紫外線光強
4:樂泰352膠水也可以加熱固化
5:粘接區(qū)域應(yīng)當(dāng)加熱到121℃,并在此溫度下保持30分鐘



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