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电子胶粘剂分类有哪些

发表时间:2023-10-16 09:58作者:太阳高照

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一、电子胶粘剂分类


微电子封装用电子胶粘剂按封装形式可分为 半导体 IC 封装胶粘剂和 PCB 板级组装胶粘剂 两 大 类 。半 导 体 IC 封 装 胶 粘 剂 有 环 氧 模 塑 料 (EMC),LED 包封胶水(LED Encapsulant),芯片 胶(Die Attach Adhesives),倒装芯片底部填充材料 (Flip Chip Underfills),围堰与填充材料(Dam and Fill Encapsulant)。PCB 板级组装胶粘剂有:贴片胶 (SMT Adhesives),圆顶包封材料(COB Encapsulant),FPC 补 强 胶 水 (FPC Reinforcement Adhesives),板级底部填充材料(CSP/BGA Underfills), 摄像头模组组装用胶(Image Sensor Assembly Adhesives),敷型涂覆材料(conformal coating),导热 胶水( Thermally conductive adhesive)。


电子胶粘剂按固化方式可分为热固化,UV 固 化,厌氧固化,湿气固化,UV 固化 + 热固化,UV 固化 + 湿气固化等。按材料体系可分为环氧树脂 类,丙烯酸酯类及其它。


电子制造上常用的胶粘剂有环氧树脂,UV (紫外)胶水,热熔胶,锡膏,厌氧胶,双组胶等。环氧树脂一般通过高温固化,固化后粘接力大, 广泛应用在功能器件的粘接,底部填充 Underfill 等工艺上。在电子制造业中环氧胶的生产厂家有 美国汉高旗下的乐泰,日本富士,华海诚科,回天等。UV胶通过紫外光固化,其污染小固化快, 在一些包封点胶,表面点胶等领域应用最广,目 前 UV 胶制造厂家有汉高乐泰,信友,德邦,华海 诚科,海斯迪克等。芯片封装中固晶胶其对胶水的粘接能力,导热率,热阻等都有要求,在芯片封装 中特别是 LED 芯片封装中,美国道康宁胶水应用 最为广泛,国内华海诚科,回天,长信,德邦,鑫东 邦等公司也在投入研发生产专用芯片固定的胶水 来代替国外产品。热熔胶是结构 PUR 胶水,其有 低温自然水汽固化等特点,固化快,无毒无污染, 由于其独特优点正在逐渐代替其他类型胶水,目 前推广较好的热熔胶有 3M,汉高乐泰,富乐,威 儿邦等。



二、 选择胶粘剂需考虑的因素


胶粘剂的重要特性包括流变特性(黏度、触变 性、抗塌陷性及拖尾性、储存期 / 条件及有效寿 命)和机械特性(黏滞性、机械强度和耐热性、固化 周期、电性稳定性等)。


(1)选择胶粘剂时首先要保证符合环保要求, 然后再综合考虑胶粘剂三方面的性能:固化前性 能、固化性能及固化后性能。


(2) 因双组份胶粘剂需要在适当时间混合到 适当的比例,增加了工艺难度,因而应优先选用 单组份系统。


(3) 优选便于与绿油及电路板材料区分的有 色胶粘剂,因为可以很快发现是否缺件、胶量多 少、是否污染了焊盘 / 元件、空胶等,便于工艺控 制;胶粘剂颜色通常有红色、白色和黄色。


(4) 胶粘剂应有足够的黏滞性及湿度,以保 证胶粘剂固化前元器件与电路板粘接牢固。两者 通常随黏度而增加,高黏滞性材料可防止元器件 在电路板贴装及传送过程中发生活动。


(5)对印刷工艺,胶粘剂涂覆后应有良好的抗 塌陷性,以保证元器件与电路板良好接触,这对 于较大支撑高度元器件如 SOIC 及芯片载体而言 尤为重要。触变性好的胶粘剂,其黏度范围通常 为 60~500 Pa· s ,高触变率有助于保证良好的可 印刷性及一致的模板印胶质量。


(6)对印刷工艺,胶粘剂应选择能够在较长时 间暴露于空气中而对温湿度不敏感的胶粘剂,如 某些新型胶粘剂的印刷寿命可达 5 天以上,且印 刷工艺中将剩余的胶粘剂材料存入在容器中,可 以再次使用。


(7)应优选那些可以在较短时间及较低温度达 到适当连接强度的胶粘剂。较好的胶粘剂其固化时 间及固化温度一般都在 30~40 s,120~130 ℃。焊 接前后的强度应足以保证元器件粘结牢靠并有良 好的耐热性,有足够的粘结力承受焊料波的剪切 作用。温度应低于电路板基材及元器件可能发生 损伤的温度,通常应低于基材的玻璃化转变温 度,此温度以 75~95 ℃为宜。连接强度太大会造 成返修困难,而太小则起不到固定作用。


(8)应尽可能首次完全固化。固化期间不应有 明显收缩,以减小元器件的应力。固化时不应有 气体冒溢,以免气孔吸取助焊剂及其它污染物, 降低电路板的可靠性。


(9) 固化方式比较对于较宽大元器件,应选 择 UV- 热固化方式,以保证涂胶的充分固化。典 型的固化工艺是 UV 加 IR 辐射固化,某些胶粘 剂用 IR 固化的时间可达到 3 min 以下。同时,某些胶粘剂在低温加热时并不能很好地固化,因而 也需要联合式固化工艺。


(10)胶粘剂在固化后便不再起作用,但应不影响后续工序如清洗、维修等的可靠性。


(11)固化后应具有良好的绝缘性、耐潮性和 抗腐蚀性,尤其是在潮湿环境下的耐潮性,否则 有可能发生电迁移而导致短路。


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