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什么是點膠工藝?
點膠作為產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)中的一種工藝,也稱施膠、涂膠、灌膠、滴膠等,是把流體,不一定是膠水,進(jìn)行涂抹、灌封、點滴、噴射到產(chǎn)品上,讓產(chǎn)品起到黏貼、灌封、絕緣、固定、散熱、表面光滑等作用。一般是由手工或者機(jī)器設(shè)備,如自動化點膠機(jī)進(jìn)行操作完成。
點膠工藝由什么部分組成?
點膠工藝主要由膠水、點膠閥和點膠設(shè)備以及點膠過程常用的解決方案這幾個部分組成。
01/膠水
點膠工藝中,常用膠水主要有UV膠、瞬干膠、熱熔膠、AB膠等。不同的膠水對應(yīng)的特性也不同,以下將分類進(jìn)行詳細(xì)介紹。
UV膠
無影膠(uv膠)又稱光敏膠、紫外光固化膠,無影膠是一種必須通過紫外線光照射才能固化的一類膠粘劑,它可以作為粘接劑使用,也可作為油漆、涂料、油墨等的膠料使用。
A:優(yōu)點
①無VOC揮發(fā)物,對環(huán)境空氣無污染;
②固化速度快,幾秒至幾十秒即可完成固化,有利于自動化生產(chǎn)線,提高勞動生產(chǎn)率;
③對于溫度,溶劑和潮濕敏感的材料可以使用;
④控制固化,等待時間可以調(diào)整,固化程度可以調(diào)整;
⑤紫外燈可以容易地安裝在已有的生產(chǎn)線,不需較大改動等。
B:缺陷
①原料成本高,不含低成本的溶劑和填料,膠粘劑價格高
②紫外光對某些塑料或半透明材料穿透力較弱,固化深度有限,可固化產(chǎn)品的幾何形狀受到限制,不透光的部位及紫外光照射不到的死角不易固化
③一般的 UV膠只能粘接透光材料,粘接不透光材料需要配合其他技術(shù)等等。
瞬干膠
瞬干膠固名思義即干得很快的膠水,可以快速粘結(jié)產(chǎn)品的膠水,使用方便。
A:特點
①單一成份:無溶劑,使用方便
②快速粘結(jié):利用空氣中微量水氣,即可在極短時間內(nèi)粘結(jié)
③常溫硬化:不須加熱常溫下即可使用
④透明無色:效果佳不變質(zhì)
⑤耐濕熱老化、耐輻射性能良好,能長期保持良好的粘接效果
⑥貯存穩(wěn)定性好,常溫下貯存等
02/點膠閥
點膠閥根據(jù)點膠技術(shù)特征可分為:
接觸式點膠(Contact Dispensing) 和非接觸式點(Non-Contact Dispensing)。
A:接觸式點膠:
接觸式點膠過程是靠末端裝有針管的Z軸向下運動靠近基板,使粘結(jié)劑與基板接觸,然后Z軸向上運動,膠體靠與基板間的接觸表面張力和針尖自然斷開或拉斷,也有稱其為針頭式點膠。
接觸式點膠設(shè)備因作用膠體的壓力方式不同,常分為時間/壓力式、螺桿式、活塞式等。
常用的接觸式點膠閥有:氣動式針筒點膠、電動螺桿閥、活塞式的電動點膠閥等。
B:非接觸式點膠:
非接觸式點膠閥有噴射閥與噴霧閥,基本原理是向膠水上施加一個波動的壓力,在壓力作用下膠水通過一個小孔后會自動分離,這樣就在基板上留下了一個膠點。
噴射式點膠技術(shù)采用噴嘴替代針頭,與針頭式點膠技術(shù)不同,噴射式點膠并不是形成連續(xù)的膠液流體,而代之以每秒鐘噴射200點以上經(jīng)過精確測量的膠點。點膠不需要Z軸方向的運動,極大地減少了點膠周期,且不需考慮針尖和PCB板之間的距離對點膠質(zhì)量的影響,一致性也有所提高。
非接觸點膠噴射閥與接觸式技術(shù)相比具有效率和精準(zhǔn)度更高的特點,是微電子封裝的關(guān)鍵性技術(shù),可以在面積極其微小的器件上進(jìn)行流體、膠體的點涂、涂覆以及根據(jù)客戶需求噴射出各種圖案。
常用的非接觸式點膠閥有:
氣動噴射閥、壓電噴射閥等。
03/點膠設(shè)備
點膠設(shè)備種類較多,它可根據(jù)不同的操作方式或使用場景做如下分類:
NO.1 按操作方式的分類: 手動點膠設(shè)備、半自動點膠設(shè)備、全自動點膠設(shè)備。
NO.2 按照膠水來分類: 單液點膠設(shè)備,雙液點膠設(shè)備,多組分點膠設(shè)備等。
NO.3 按用途分類:螺紋點膠設(shè)備,喇叭點膠設(shè)備,手機(jī)按鍵點膠設(shè)備,貼片點膠設(shè)備,擦板機(jī)等。
NO.4 按膠水特性分類:硅膠點膠設(shè)備,UV膠點膠設(shè)備,SMT紅膠點膠設(shè)備等。
04/點膠機(jī)常見問題解決方法
產(chǎn)品點膠當(dāng)中容易出現(xiàn)的工藝缺陷有:
膠點大小不合格、拉絲、膠水浸染、固化強(qiáng)度不好易掉等。要解決這些問題應(yīng)整體研究各項技術(shù)工藝參數(shù),以找到解決問題的辦法。
不同點膠問題總結(jié)的部分解決方案:
點膠量的大小根據(jù)工作經(jīng)驗,膠點直徑的大小應(yīng)為產(chǎn)品間距的一半。這樣就可以保證有充足的膠水來粘結(jié)組件又避免膠水過多。點膠量多少由時間長短來決定,實際中應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)情況(室溫、膠水的粘性等)選擇點膠時間。
點膠壓力點膠設(shè)備給針管(膠槍)提供一定壓力以保證膠水供應(yīng),壓力大小決定供膠量和膠水流出速度。壓力太大易造成膠水溢出、膠量過多;壓力太小則會出現(xiàn)點膠斷續(xù)現(xiàn)象和漏點,從而導(dǎo)致產(chǎn)品缺陷。應(yīng)根據(jù)膠水性質(zhì)、工作環(huán)境溫度來選擇壓力。環(huán)境溫度高會使膠水粘度變小、流動性變好,這時需調(diào)低壓力值,反之亦然。
針頭大小在工作實際中,針頭內(nèi)徑大小應(yīng)為點膠膠點直徑的1/2左右,點膠過程中,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品大小來選取點膠針頭。大小相差懸殊的產(chǎn)品要選取不同針頭,這樣既可以保證膠點質(zhì)量,又可以提高生產(chǎn)效率。
針頭與工作面之間的距離不同的點膠機(jī)采用不同的針頭,有些針頭有一定的止動度。每次工作開始之前應(yīng)做針頭與工作面距離的校準(zhǔn),即Z軸高度校準(zhǔn)。
膠水的粘度直接影響點膠的質(zhì)量。粘度大,則膠點會變小,甚至拉絲;粘度小,膠點會變大,進(jìn)而可能滲染產(chǎn)品。點膠過程中,應(yīng)對不同粘度的膠水,選取合理的壓力和點膠速度。
環(huán)境溫度對膠水的粘度影響很大,溫度降低粘度增大,出膠流量相應(yīng)變小,更容易出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象。其它條件相同的情況下環(huán)境溫度相差5℃,會造成出膠量大小發(fā)生50%的變化,因而對于環(huán)境溫度應(yīng)加以控制。同時環(huán)境的溫度也應(yīng)該給予保證,溫度過高膠點易變干,影響粘結(jié)力。一般環(huán)氧樹脂膠水應(yīng)保存在0~5℃的冰箱中,使用時提前半小時拿出,使膠水溫度與工作環(huán)境一致。膠水的使用溫度應(yīng)為23℃~25℃。
固化溫度曲線對于膠水的固化有一定的影響,一般生產(chǎn)廠家會給出對應(yīng)膠水的溫度曲線。在實際應(yīng)盡可能采用較高溫度來固化,使膠水固化后有足夠強(qiáng)度。
氣泡膠水一定不能有氣泡,一個小小氣泡就會造成許多產(chǎn)品沒有膠水;每次中途更換膠管時應(yīng)排空連接處的空氣,防止出現(xiàn)空打現(xiàn)象。
點膠的應(yīng)用范圍非常廣泛,大到飛機(jī)輪船,小到衣服玩具等生產(chǎn),都可能需要點膠??梢哉f,只要膠水到達(dá)的地方,那么就需要點膠工藝服務(wù)。