电装基础112:红胶“掉件”现象的应力分析

来源:收集 点击数:143 更新时间:2019/4/11 9:46:28

 电装基础112:红胶“掉件”现象的应力分析
面对红胶在波峰焊过程中出现”掉件”故障,我们首先应通过仔细观察“掉件”部位的微观状态,分清“掉件”失效的故障模式。当失效点部位的元器件本体和印制板基材(或绿油层)上均有红胶时,称之为红胶内聚破坏;若只有元器件本体或印制板基材(或绿油层)上有红胶,对应的另一侧没有红胶,则称为单侧界面破坏;若元器件本体和印制板基材(或绿油层)上均发现既有红胶残留,又有红胶脱落的情况,则称为混合界面破坏;若以上三种情况都存在,则称混合失效被坏。



       如果是红胶内聚破坏,则应首先反省是红胶自身的质量问题(例如:先天性结构强度不足或过期失效)?还是固化的工艺问题?如果是前者,任何工艺措施都对解决”掉件”问题无济于事,只有更换红胶的批次或品种才能解决问题。


       红胶的内聚破坏,既与其固化不足有关,也有可能与固化过度相关。在红胶固化的工艺问题中,固化不足或过度,都有可能导致“掉片”故障。


       红胶固化不足,对于单组份的红胶而言,既有可能与固化剂过期失效有关,也有可能与红胶固化温度和时间不足有关。固化不足的红胶,由于缺乏自身结构强度,在波峰焊过程中发生“掉件”故障,在情理之中。


       红胶固化过度,也会导致“掉件”故障,这是因为过度的聚合会使红胶内部形成较强的内应力,这种内应力会使红胶在接触温度冲击(例如波峰焊前的预热)时释放出来,形成自发崩裂式的断裂(内聚破坏)。同时,过度的聚合也容易使红胶对元器件本体或印制板基材(或绿油层)的附着力下降(内聚力增大会降低附着力),导致被粘固元器件在受到振动和热冲击时脱落(界面破坏)。为此,我们曾专本撰文指出过,红胶一定要严格按其使用说明书推荐的温度和时间参数实施固化,既不主张采用降低温度,加长时间固化;也不主张提高温度,减短时间固化。前者,不利于保证红胶的自身结构强度和粘接强度,存在以断裂为主的内聚破坏隐患;后者,则易使红胶在固化过程中形成过大的内应力,同时造成崩裂式的内聚破坏和脱落式的界面破坏。特别是在红胶的质量不够优秀,固化工艺宽松度不够大时,这种缺陷表现尤为明显。



       单纯以“界面破坏”为特征的“掉件”故障,除了应考虑上述因素外,还应考虑元器件本体和印制板基材(或绿油)表面是否存在污染物?以及点胶量是否不足等问题,而且这些因素应该优先考虑。




名词解释


内聚破坏:当与被粘物的粘结强度大于胶本身的强度时,破坏时一般就从胶中间破坏,也就是内聚破坏。


界面破坏:两物体通过胶粘剂粘接起来后,在外力作用下,在物体和胶粘剂界面之间发生的破坏。


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