技术咖丨点胶应用解析

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点胶应用解析

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1.点胶常见问题

点胶常见问题是阀出胶时喷嘴滴胶、挂胶、散胶、气泡,出胶大小不一致这类的出胶不良。在产品上会体现残胶,偏位,包裹不严。胶水品质、出胶工艺、温度、粘度、气压、背压、针头的配置等,都会影响出胶品质。对于以上各参数的调整,应按由点及面的方式,任何一个参数的变化都会影响到其他方面。同时缺陷的产生,可能是多个方面所造成的,应对可能的因素逐项检查,进而排除。总之,在生产中应该按照实际情况来调整各参数,既要保证生产质量,又能提高生产效率。 


1.1点胶产品常见问题:气泡(以喷射阀点UV胶为例)

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喷射点胶比较常见的一个问题是容易产生气泡。气泡的产生会影响胶水的粘结、抗疲劳、应拉力,也会飞溅到周边的器件上。

1)气泡产生机理

当撞针抬起时,撞针与喷嘴之间形成局部真空。而胶腔内的胶水不足以在较短时间内填满该区域时,外部的空气将通过喷嘴小孔进入真空区,与随后填充进来的胶水混合,并在撞针落下时一起被喷出。


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2)气泡解决方法

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尽可能降低撞针行程,减小真空区的产生(选择合理的撞针与喷嘴;适用分体式喷嘴取代一体式喷嘴,增加喷嘴细长流道长度,这样即使有空气进入,也只会存在于细长流道中,无法进入真空区;增大供料气压,让胶水迅速充满真空区,减少空气进入真空区的可能性。


1.2 背压对喷射点胶的影响

过大的流体压力(胶管内)加上过短的开阀时间,则有可能将空气渗入液体内,解决方法为降低流体压力并使用锥形斜式针头。

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1)背压压力太大易造成胶溢出、胶量过多;压力太小则会出现点胶断续、漏点现象,从而造成缺陷。应根据同品质的胶水、工作环境温度来选择压力。环境温度高则会使胶水粘度变小、流动性变好,这时需调低背压就可保证胶水的供给,反之亦然。

2) 更换较大的喷嘴可改善背压问题,但是产品的工艺要求又不能使用大口径喷嘴,所以采用了优化喷嘴的构造形状改善了此问题。锥形斜式针头产生的背压最少, 液体流动最顺畅。


1.3 出胶大小不一致

当出胶大小不一致时主要为胶管内的空气压力不稳定所产生。请及时检查胶管内的内封密活塞有无脱离胶水而悬空。胶水是膏状流体,使用白色活塞时常反弹悬空,行业内用安全式活塞会好一些。

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1.4 胶水温度

各种流体物料都有对应的储存温度、流动温度、固化条件(UV固化/温度固化等)。如一般环氧树脂胶水应保存在0~5℃的冰箱中,使用时应提前1-2小时拿出,使胶水充分与工作温度相符合。胶水的使用温度应为23℃~25℃;环境温度对胶水的粘度影响很大,温度过低则会胶点变小,出现拉丝现象。环境温度相差5℃,会造成50%点胶量变化,因而对于环境温度应加以控制,同时环境的湿度也应该给予保证,湿度小胶点易变干,影响粘结力。

阀体可以配置恒温加热,可有效的调节胶水的温度。

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1.5 胶水的粘度

胶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,进而可能渗染焊盘。点胶过程中,应对不同粘度的胶水,选取合理的背压和点胶速度。

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1.6  案例:胶阀滴漏、挂胶、散胶(以气动喷射阀为例)

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1.胶水的品质,如胶水是否超期,是否有残留气泡(胶桶内的胶水)。

2.检查喷嘴有无tip(针尖)以及针尖有无缺口 (**在显微镜下看),正常是:喷嘴通透,tip无磨损。

3.检查O-ring 和Seal (密封圈)有无磨损。正常是:都无磨损。

4.检查 needle (撞针)尖部有无磨损,请仔细检查密封圈有无裂痕,有无毛边磨损。正常是:无磨损。如有磨损出胶会动力不足或动力不稳定,出胶会产生挂胶、散胶等不良的出胶现象。    

5.最后检查Jet body内部有无严重磨损老化。           

6.检查电磁阀是否长时间使用发生磨损老化。

7.点胶阀出胶参数的设置,如喷嘴撞针的搭配、冲程的大小、胶水的气压、胶水的温度。


2.点胶实现方式--接触式、非接触式

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接触式点胶                                         

点胶头、胶水以及点胶基板之间,三者相连,对点胶头高度敏感,针筒点胶/螺杆阀点胶/针式点胶阀点胶。

非接触式点胶                                         

一般为喷射式点胶,胶滴如子弹般被阀门射出至基材上;气动喷射阀/压电喷射阀/电磁喷射阀


2.1工艺选择条件--线宽要求

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基本上,needle点胶的最小点径或线宽能做到略大于needle的内径,取决于needle头部离基板的距离(基本等同于内径)以及合适的移动速度(不要过低)


JETTING由于液滴在空中飞行时失去喷嘴内壁的约束,液滴在飞出喷口时由于表面张力的作用将累积变大。理论上喷出的最小点直径将大于两倍喷嘴直径(实际值更大)


2.2 工艺选择条件-流量及效率

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对于接触式needle点胶方式来讲,保持needle到基板的高度不变是保证点胶品质的关键因素,不考虑高度差异对needle出口处流体阻力的影响,也就是流量和移动速度恒定的情况下,可以看到胶条的横截面积近乎相等。当离板高度较低时,胶条将获得较大的宽度;当离板高度较高时,其截面更接近圆形,当高于一定范围时(大约为针头的外径),将无法获得稳定的点胶效果。


对于一些狭缝,或者窄边框的点胶应用,尽管needle的方式能获得更小的线宽,但是needle的侧壁存在厚度,其外径有可能大于点胶区域,或者存在于元件碰撞的风险,此时JETTING的方式会更有优势。


2.3工艺选择条件-关键参数

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3. 点胶针头的选择

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,这样既可以保证胶点质量,又可以提高生产效率。

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1.点胶针头的选择方法,四条准则:

小点——小号针头,低压力,短时间

大点——大号针头,较大压力,较长时间

浓胶——斜式针头,较大压力,依需要设定时间

水性液体——小号针头,较小压力,依需要设定时间

2.需要特殊设定的流体:

(1)瞬间胶:对水性瞬间胶使用安全式活塞及Teflon内衬金属针头,对浓稠性瞬间胶,则使用锥形斜式针头,若需挠性则使用PP针头。

(2)UV胶:使用琥珀色针筒,白色活塞及斜式针头(可遮紫外线)。

(3)光固化胶:使用黑色不透明针筒,白色活塞,可遮紫外线之针头。

(4)密封胶及膏状流体:若使用白色活塞反弹严重时,请改用安全式活式,使用斜式针头。


4. 点胶应用展示

UV包裹工艺应用(汽车电子)

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END

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