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AOI检测设备有关印刷焊锡的定性信息

发布时间:2020-10-14 8:29:19 | 信息来源:
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      等离子的吸湿性与粘接
等离子对聚合物改性处理的明显的结果是改善表面的吸湿性,许多未经处理的聚合物表面能为25-50eynes/cm,接触角95°--60°经氧化等离子处理后,接触角降低到40°以下,有的表面吸湿如此之好,以至于接触角小到难以测量,在表(1)中给出一些聚合物在等离子处理前后的数据。
可以看出在所有情况下,聚合物表面吸湿性都有显著的改善。
从表(2)可以看出等离子处理后聚合物搭接剪切强度有很大的改善,这也是等离子处理在聚合物上广泛应用的理由。应该指出表(1)(2)的典型数据仅有参考价值,它仅对于同一批聚合物和加工条件相同的材料才有效,对于不同批的材料即使有着相同的标牌,由于加工工艺参数的差异和聚合物添加剂的不同,数据将有大的变化。
粘接与吸湿性之间往往有着良好的相关性,因此,通常测量处理表面的吸湿性的估计它对粘接的适用性,在许多情况下,可以说是定性的标示,而完全依赖吸湿性来预言粘接性是不可取的,甚至存在危险的,有些情况下,吸湿与粘接的关系是反常的。即:①虽然其表面是可湿润的,但对于得到好的粘接强度来说结构低劣,表面太脆弱,例如PTFE(聚四氟乙烯)的粘接,腊或油表面的粘接,PTFE经等离子处理后有良好的吸湿性,其粘接强度略有提高,但只有用钠刻蚀处理所得到强度的一半,已经了解PTFE表面结构由于不存在交联层而非常脆弱,处理的表层若不够深,不能得到高强度粘接。
②另一种情况,虽然表面不能为水所湿润,但却具有很好的粘接强度,如图1所示,图上绘出对于聚合物用7种不同气的等离子处理,将对聚笨硫(Polyphengler snlfid,Ryton®R-4)1/2时,与1/2时片重叠并用环氧粘接(Dexter-Hgsol EA9330),样品处理时间均为5分钟,得到粘接强度与水接触角的关系,其中4%O2/96%CF4所处理的结果虽然水接触角104°,但却有很强的粘接强度~980psi,这个数据是真实而且重复的,初步探讨其原因,由于其表面有少量的C-OC-O-F可以与环氧结合,而表面上有许多CF2水就很难湿润。
另外说明一点,接触角的精确解释要考虑实际表面与理想表面的偏离,包括硬度、光滑度和均匀性,实际表面工艺上的微观粗糙度、疏水基团与亲水基团相对浓度的变化。表面的非均匀性产生接触角的滞后现象,即前进接触角Oa与后退接触角O1之间的差异。
总之,吸湿性与粘接强度的关系要用自己重复试验的结果才是真实可靠的。

AOI
检测设备的三个检查位置是主要的:
1)锡膏印刷之后。如果锡膏印刷过程满足要求,那么ICT发现的缺陷数量可大幅度的减少。典型的印刷缺陷包括以下几点:
A.焊盘上焊锡不足。
B.焊盘上焊锡过多。
C.焊锡对焊盘的重合不良。
D.焊盘之间的焊锡桥。
ICT上,相对这些情况的缺陷概率直接与情况的严重性成比例。轻微的少锡很少导致缺陷,而严重的情况,如根本无锡,几乎总是在ICT造成缺陷。焊锡不足可能是元件丢失或焊点开路的一个原因。尽管如此,决定哪里放置AOI需要认识到元件丢失可能是其它原因下发生的,这些原因必须放在检查计划内。这个位置的检查直接地支持过程跟踪和特征化。这个阶段的定量过程控制数据包括,印刷偏移和焊锡量信息,而有关印刷焊锡的定性信息也会产生。
2)回流焊前。检查是在元件贴放在板上锡膏内之后和PCB送入回流炉之前完成的。这是一个典型地放置检查机器的位置,因为这里可发现来自锡膏印刷以及机器贴放的大多数缺陷。在这个位置产生的定量的过程控制信息,提供高速片机和密间距元件贴装设备校准的信息。这个信息可用来修改元件贴放或表明贴片机需要校准。这个位置的检查满足过程跟踪的目标。
3)回流焊后。在SMT工艺过程的后步骤进行检查,这是AOI流行的选择,因为这个位置可发现全部的装配错误。回流焊后检查提供高度的安全性,因为它识别由锡膏印刷、元件贴装和回流过程引起的错误。
等粒子喷涂是利用等离子弧进行的,离子弧是压缩电弧,与自由电弧相比较,其弧柱细,电流密度大,气体电离度高,因此具有温度高,能量集中,弧稳定性好等特点。
按接电方法不同,等离子弧有三种形式:
①非转移弧:指在阴极和喷嘴之间所产生的等离子弧。这种情况正极接在喷嘴上,工件不带电,在阴极和喷嘴的内壁之间产生电弧,工作气体通过阴极和喷嘴之间的电弧而被加热,造成全部或部分电离,然后由喷嘴喷出形成等离子火焰(或叫等离子射流)
等粒子喷涂采用的就是这类等离子弧。
②转移弧:电弧离开喷枪转移到被加工零件上的等离子弧。这种情况喷嘴不接电源,工件接正极,电弧飞越喷枪的阴极和阳极(工件)之间,工作气体围绕着电弧送入,然后从喷嘴喷出。
等离子切割,等离子弧焊接,等离子弧冶炼使用的是这类等离子弧。
③联合弧:非转移弧引燃转移弧并加热金属粉末,转移弧加热工件使其表面产生熔池。这种情况喷嘴,工件均接在正极。
等离子喷焊采用这种等离子弧。进行等粒子喷涂时,首先在阴极和阳极(喷嘴)之间产生一直流电弧,该电弧把导入的工作气体加热电离成高温等离子体,并从喷嘴喷出,形成等离子焰,等离子焰的温度很高,其中心温度可达30000°k,喷嘴出口的温度可达1500020000°k。焰流速度在喷嘴出口处可达10002000m/s,但迅速衰减。粉末由送粉气送入火焰中被熔化,并由焰流加速得到高于150m/s的速度,喷射到基体材料上形成膜。
等粒子喷涂设备:等离子喷涂设备主要包括:
①喷枪:实际上是一个非转移弧等离子发生器,是关键的部件,其上集中了整个系统的电,气,粉,水等。
②电源:用以供给喷枪直流电。通常为全波硅整流装置。
③送粉器:用来贮存喷涂粉末并按工艺要求向喷枪输送粉末的装置。
④热交换器:主要用以使喷枪获得有效的冷却,达到使喷嘴延寿的目的。
⑤供气系统:包括工作气和送粉气的供给系统。
⑥控制框:用于对水,电、气、粉的调节和控制。等粒子喷涂工艺:

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