在PCB板上通過焊接來組裝電子元器件最為常見,但不是唯一的方式。有一種非焊接的工藝可通過導(dǎo)電環(huán)氧樹脂把電子元器件粘接在PCB板子上。在汽車、航空、精密儀器等領(lǐng)域都時(shí)常會(huì)看到導(dǎo)電環(huán)氧樹脂的應(yīng)用。導(dǎo)電環(huán)氧樹脂不用焊接的特點(diǎn)也使得其在維修的場合以及DIY電子愛好者中時(shí)常被采用。 同時(shí)有一些專門為導(dǎo)電環(huán)氧樹脂安裝而設(shè)計(jì)的電子元器件,不支持焊接工藝。因此經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有客戶購買了只適用于導(dǎo)電環(huán)氧樹脂安裝的電子元器件,卻使用焊接的方式來安裝。本文主要介紹導(dǎo)電環(huán)氧樹脂在PCB板元器件安裝上如何應(yīng)用。 為什么要用導(dǎo)電環(huán)氧樹脂?
導(dǎo)電環(huán)氧樹脂也叫做導(dǎo)電膠,該材料以環(huán)氧樹脂為基體材料與導(dǎo)電填料復(fù)合而成。導(dǎo)電環(huán)氧樹脂的固化溫度比焊錫的溫度要低很多。而且這類膠水比焊料更加柔軟,能夠更好地承受振動(dòng)。因此導(dǎo)電環(huán)氧樹脂主要用在機(jī)械沖擊以及熱沖擊風(fēng)險(xiǎn)很高的場合,以及一些對機(jī)械沖擊以及熱沖擊敏感的電子元器件的安裝。比如說在反復(fù)的熱循環(huán)以及機(jī)械沖擊的惡劣環(huán)境下,使用導(dǎo)電環(huán)氧樹脂安裝陶瓷電容以及鐵氧體磁珠是個(gè)不錯(cuò)的選擇。
如何選導(dǎo)電環(huán)氧樹脂安裝的元器件?
Digi-Key網(wǎng)站中,在產(chǎn)品(如電容)的特性選項(xiàng)里,“環(huán)氧樹脂安裝”指的即是支持導(dǎo)電環(huán)氧樹脂安裝方式(Epoxy Mounting)。
圖1,Digi-Key網(wǎng)站中,電容產(chǎn)品的特性選項(xiàng)
導(dǎo)電環(huán)氧樹脂也有自身存在的問題。導(dǎo)電環(huán)氧樹脂本身容易吸水,普通的鍍錫的元器件端子容易氧化,增加導(dǎo)電環(huán)氧樹脂與元器件端子的接觸電阻。因此需要配合特別設(shè)計(jì)的電子元器件來使用。
比如TDK以D結(jié)尾的CGA系列陶瓷電容,專門針對導(dǎo)電環(huán)氧樹脂安裝方式,使用AgPdCu作為元器件端子鍍層,可以有效防止氧化。這里要特別注意的是,有些特殊設(shè)計(jì)陶瓷電容只支持導(dǎo)電環(huán)氧樹脂安裝方式(Epoxy Mounting only),回流焊以及普通焊接都是不支持的。
TDK專門針對導(dǎo)電環(huán)氧樹脂安裝方式的CGA系列陶瓷電容詳情,可點(diǎn)擊此處查看.
圖2,僅支持導(dǎo)電環(huán)氧樹脂安裝方式(Epoxy Mounting only)的元器件
使用導(dǎo)電環(huán)氧樹脂三要素
要素一:正確的安裝流程
導(dǎo)電環(huán)氧樹脂安裝與焊接安裝在生產(chǎn)流程上很相似。
導(dǎo)電環(huán)氧樹脂安裝 | 焊接安裝 |
涂導(dǎo)電環(huán)氧樹脂 | 涂焊錫膏 |
放置元器件 | 放置元器件 |
固化 | 加熱/回流焊 |
冷卻(如果加熱固化的話) | 冷卻 |
一般來說導(dǎo)電環(huán)氧樹脂安裝固化的時(shí)間相比焊接安裝的時(shí)間要長。并且要保證固化溫度合適,否則導(dǎo)電環(huán)氧樹脂可能無法完全固話。
要素二:適當(dāng)?shù)挠昧?/p>
涂導(dǎo)電環(huán)氧樹脂時(shí)需要注意使用的量,過量的導(dǎo)電環(huán)氧樹脂可能會(huì)增加短路的風(fēng)險(xiǎn),過少的導(dǎo)電環(huán)氧樹脂可能會(huì)造成物理連接不牢固。
圖3,環(huán)氧樹脂用量
要素三:選擇合適的種類
導(dǎo)電環(huán)氧樹脂的種類一般有兩種,一組份(One Part)導(dǎo)電環(huán)氧樹脂(只有一種成分)與二組份(Two Part)導(dǎo)電環(huán)氧樹脂(兩種成分,使用前需要混合)。
兩種導(dǎo)電環(huán)氧樹脂對比如下表:
導(dǎo)電環(huán)氧樹脂,一組份 | 導(dǎo)電環(huán)氧樹脂,二組份 | |
混合 | 不需要混合 | 使用前需要混合 |
固化溫度 | 高(有些可以高至150℃) | 低(有些可以低至室溫) |
冷卻/冷凍 | 一般需要,有時(shí)需要冷凍 | 一般不需要 |
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