Q | 什么是点胶工艺?
点胶作为产品制造环节中的一种工艺,也称施胶、涂胶、灌胶、滴胶等,是把流体,不是胶水,进行涂抹、灌封、点滴、喷射到产品上,让产品起到黏贴、灌封、绝缘、固定、散热、表面光滑等作用。一般是由手工或者机器设备,如自动化点胶机进行操作完成。
Q | 点胶工艺由什么部分组成?
点胶工艺主要由胶水、点胶阀和点胶设备以及点胶过程常用的解决方案这几个部分组成。
01/胶水
点胶工艺中,常用胶水主要有UV胶、瞬干胶、热熔胶、AB胶等。不同的胶水对应的特性也不同,以下将分类进行详细介绍。
UV胶
无影胶(uv胶)又称光敏胶、紫外光固化胶,无影胶是一种必须通过紫外线光照射才能固化的一类胶粘剂,它可以作为粘接剂使用,也可作为油漆、涂料、油墨等的胶料使用。
A:优点
①无VOC挥发物,对环境空气无污染;
③固化速度快,几秒至几十秒即可完成固化,有利于自动化生产线,提高劳动生产率;
④对于温度,溶剂和潮湿敏感的材料可以使用;
⑤控制固化,等待时间可以调整,固化程度可以调整;
⑥紫外灯可以容易地安装在已有的生产线,不需较大改动等。
B:缺陷
①原料成本高,不含低成本的溶剂和填料,胶粘剂价格高
②紫外光对某些塑料或半透明材料穿透力较弱,固化深度有限,可固化产品的几何形状受到限制,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胶只能粘接透光材料,粘接不透光材料需要配合其他技术等等。
瞬干胶
瞬干胶固名思义即干得很快的胶水,可以快速粘结产品的胶水,使用方便。
A:特点
①单一成份:无溶剂,使用方便
②快速粘结:利用空气中微量水气,即可在极短时间内粘结
③常温硬化:不须加热常温下即可使用
④透明无色:不变质
⑤耐湿热老化、耐辐射性能良好,能长期保持良好的粘接效果
⑥贮存稳定性好,常温下贮存等
02/点胶阀
点胶阀根据点胶技术特征可分为:
接触式点胶(Contact Dispensing) 和非接触式点(Non-Contact Dispensing)。
A:接触式点胶:
接触式点胶过程是靠末端装有针管的Z轴向下运动靠近基板,使粘结剂与基板接触,然后Z轴向上运动,胶体靠与基板间的接触表面张力和针尖自然断开或拉断,也有称其为针头式点胶。
接触式点胶设备因作用胶体的压力方式不同,常分为时间/压力式、螺杆式、活塞式等。
常用的接触式点胶阀有:气动式针筒点胶、电动螺杆阀、活塞式的电动点胶阀等。
B:非接触式点胶:
非接触式点胶阀有喷射阀与喷雾阀,基本原理是向胶水上施加一个波动的压力,在压力作用下胶水通过一个小孔后会自动分离,这样就在基板上留下了一个胶点。
喷射式点胶技术采用喷嘴替代针头,与针头式点胶技术不同,喷射式点胶并不是形成连续的胶液流体,而代之以每秒钟喷射200点以上经过测量的胶点。点胶不需要Z轴方向的运动,地减少了点胶周期,且不需考虑针尖和PCB板之间的距离对点胶质量的影响,一致性也有所提高。
非接触点胶喷射阀与接触式技术相比具有效率和精准度更高的特点,是微电子封装的关键性技术,可以在面积极其微小的器件上进行流体、胶体的点涂、涂覆以及根据客户需求喷射出各种图案。
常用的非接触式点胶阀有:
气动喷射阀、压电喷射阀等。
03/点胶设备
攸信自研点胶机
点胶设备种类较多,它可根据不同的操作方式或使用场景做如下分类:
按操作方式的分类: 手动点胶设备、半自动点胶设备、全自动点胶设备。
NO.2 按照胶水来分类: 单液点胶设备,双液点胶设备,多组分点胶设备等。
NO.3 按用途分类:螺纹点胶设备,喇叭点胶设备,手机按键点胶设备,贴片点胶设备,擦板机等。
NO.4 按胶水特性分类:硅胶点胶设备,UV胶点胶设备,SMT红胶点胶设备等。
目前公司的点胶设备掌握如下技术:
①圆弧面点胶技术,运用联动差补技术,任意轨迹能实现精准点胶,定位精度±0.02mm
②设备拥有自动擦胶和自动对点等功能,同时运用视觉等技术对胶水有无及溢胶进行检测
③支持出胶量、点胶回吸、对针、偏移、阵列等设置及支持自定义模块
④提供解决表面附着力差、产品黏附效果差的解决方案
04/点胶机常见问题解决方法
产品点胶当中容易出现的工艺缺陷有:
胶点大小不合格、拉丝、胶水浸染、固化强度不好易掉等。要解决这些问题应整体研究各项技术工艺参数,以找到解决问题的办法。
不同点胶问题总结的部分解决方案:
点胶量的大小根据工作经验,胶点直径的大小应为产品间距的一半。这样就可以保证有充足的胶水来粘结组件又避免胶水过多。点胶量多少由时间长短来决定,实际中应根据生产情况(室温、胶水的粘性等)选择点胶时间。
点胶压力点胶设备给针管(胶枪)提供压力以保证胶水供应,压力大小决定供胶量和胶水流出速度。压力太大易造成胶水溢出、胶量过多;压力太小则会出现点胶断续现象和漏点,从而导致产品缺陷。应根据胶水性质、工作环境温度来选择压力。环境温度高会使胶水粘度变小、流动性变好,这时需调低压力值,反之亦然。
针头大小在工作实际中,针头内径大小应为点胶胶点直径的1/2左右,点胶过程中,应根据产品大小来选取点胶针头。大小相差悬殊的产品要选取不同针头,这样既可以保证胶点质量,又可以提高生产效率。
针头与工作面之间的距离不同的点胶机采用不同的针头,有些针头有的止动度。每次工作开始之前应做针头与工作面距离的校准,即Z轴高度校准。
胶水的粘度直接影响点胶的质量。粘度大,则胶点会变小,甚至拉丝;粘度小,胶点会变大,进而可能渗染产品。点胶过程中,应对不同粘度的胶水,选取合理的压力和点胶速度。
环境温度对胶水的粘度影响很大,温度降低粘度增大,出胶流量相应变小,更容易出现拉丝现象。其它条件相同的情况下环境温度相差5℃,会造成出胶量大小发生50%的变化,因而对于环境温度应加以控制。同时环境的温度也应该给予保证,温度过高胶点易变干,影响粘结力。一般环氧树脂胶水应保存在0~5℃的冰箱中,使用时提前半小时拿出,使胶水温度与工作环境一致。胶水的使用温度应为23℃~25℃。
固化温度曲线对于胶水的固化有的影响,一般生产厂家会给出对应胶水的温度曲线。在实际应尽可能采用较高温度来固化,使胶水固化后有足够强度。
气泡胶水不能有气泡,一个小小气泡就会造成许多产品没有胶水;每次中途更换胶管时应排空连接处的空气,防止出现空打现象。
点胶的应用范围非常广泛,大到飞机轮船,小到衣服玩具等生产,都可能需要点胶。可以说,只要胶水到达的地方,那么就需要点胶工艺服务。
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