实用干货：PCBA 元器件封胶常用胶水调研与选用策略
一、胶水简介胶水是连接两种材料的中间体，多以水剂出现，属精细化工类，种类繁多，主要以粘料、物理形态、硬化方法和被粘物材质来进行分类。常见的有瞬干胶、环氧树脂粘结类、厌氧胶水、UV胶水（紫外线光固化类）、热熔胶、压敏胶、乳胶类等。胶黏剂在在航空航天、汽车制造、电子电气以及医学方面等都有着广泛的应用。在电子、电气工业中，胶黏剂主要作为绝缘材料、浸渍材料和灌封材料投入使用，所用的胶黏剂大部分为改性环氧、酚醛-缩醛及有机硅聚合物方面的产品。按固化方式分类：1、室温固化胶[*]厌氧胶、湿气固化胶、瞬干胶、厌氧+底剂固化胶、溶剂胶。
2、加热固化胶
[*]红外、热对流、导热。
3、辐射固化胶
[*]微波、电子束、可见光、UV（紫外）光、激光。
按化学成分分类：1、丙烯酸酯胶
[*]包括厌氧胶（AN）、改性丙烯酸酯胶、瞬干胶（CA）
2、硅胶（RTV）3、聚氨酯胶（PU）4、环氧树脂胶（Epoxy Resin）5、UV固化胶按功能分类：1、导热胶2、绝缘胶3、防潮胶二、PCBA常用胶水具体到手机产品PCBA，胶水常用在芯片粘结、灌封、散热，零部件的粘合等。主要用胶有：邦定胶、底部填充胶、灌封胶、导热导电胶、贴片胶、有机硅胶、UV胶、包封胶、热熔胶、瞬干胶等。
本项目主要针对PCBA上的部分SMT元件进行封胶保护，因此考虑试验的胶水主要有底填胶、邦定胶、包封胶、瞬干胶、UV胶。1、底填胶
【特性】底部填充胶被普遍应用于BGA、CSP、QFP等芯片，对PCB板和FPC板上的元器件具有很高的补强和粘接作用。具有应力小、强度高、抗震动冲击等特性和急速活动、高温快速固化、方面维修和较长任务寿命等工艺优点。【应用】用于手机、PAD、电脑主板等高端电子产品CSP、BGA组装，起加固保护作用。【原理】利用毛细作用使得胶水迅速流过BGA、芯片底部，使毛细流动的最小空间是10um。这也符合焊接工艺中焊盘和焊锡球之间的最低电气特性要求，因为胶水是不会流过低于4um的间隙，所以保障了焊接工艺的电气安全特性。【优点】高可靠性，耐热和机械冲击；粘度低，流动快，PCB不需要预热；固化前后颜色一样，方便检验；固化时间短，可大批量生产；维修性好，减少不良率；环保，符合RoHS要求。【缺点】维修性差与返工成本高；刚性胶材的散热限制；吸潮膨胀风险；材料兼容性问题；柔性基板适配难；需要冷冻存储。2、包封胶
【特性】单组份、加热固化环氧液体填充材料。【应用】将PCBA上芯片、阻容感等器件完全封闭；手机、平板、汽车显示、电视等。【优点】单组份环氧树脂；良好触变性；适度温度快速固化；低Tg；可维修性。【缺点】维修与返工难度大；热膨胀系数（CTE）与芯片 / 基板差异大；吸潮膨胀问题；固化时间长等。3、邦定胶
邦定胶是指裸露的集成电路芯片(IC Chip)封装的胶粘剂，俗名：黑胶或COB（Chip-On-Board）邦定胶。【特性】基料（即主体高分子材料）、填料、固化剂、其它助剂等。单组份环氧树脂；快干；中低粘度；高纯度，低应力；可选亮光与亚光；两段固化产品可以减少应力；高度可控。 【应用】IC和晶片有良好的保护、粘接、保密作用。常用于PCBA上邦定元件的焊线保护手机、数码相机、电动玩具、固定电话等。【分类】有热胶，冷胶，亮光胶，亚光胶，高胶，低胶之分。（1）冷热胶的区别在于热胶在封胶时需要对 PCB 预热到一定的温度。冷胶在封胶时不需预热，室温下即可，但热胶在性能，固化外观方面要好于冷胶，可根据产品需要自行选择。（2）亮光胶和亚光胶的区别在于固化后的外观是亮光还是亚光。（3）高胶和低胶的区别在于包封时胶的堆积高度，在固化后对胶的高度如果有要求请在选购时予以考虑。【优点】高附着力；低应力保护；快速固化；精密涂覆能力；宽温工作范围；绝缘与防潮一体化；降低封装成本；兼容性好。【缺点】耐高温性局限； 固化时间与工艺复杂度；刚性胶材易开裂；吸潮膨胀风险；维修与返工困难；保质期较短。4、瞬干胶
【特性】单组份，室温固化；固化后成为热塑性塑料；粘结材料多；固化快。【应用】适合于粘合多种材料，如金属、塑料、弹性体、纸张、皮革、软木、织物、木材、镀铬酸盐零件等。【瞬干胶典型组成成分】单体大于90%；流动性/粘度改变剂0-15%；性能加强剂；固化（反应）速度添加剂。【瞬干胶固化原理】与别粘的弱碱性表面（PH值大于7），接触立即发生聚合-负离子/自由基聚合。负离子固化时碱性催化结果，酸是稳定剂。被粘部位冷凝湿气在几秒钟内引发聚合，理想湿度40%-60%，低了固化慢、高了固化快。反应从被粘物表面向胶接点中心推进。水不是聚合反向过程直接反应物。不是真正意义上的湿气固化胶。【瞬干胶优点】快速固化和固定；与大多数高分子聚合物材料粘结力好；用适当底剂可粘接难粘塑料如聚乙烯、聚丙烯；多种配方和底剂满足低气味、剥离强度、酸性表面（敏感表面）固化要求。【瞬干胶缺点】填充间隙能力差（紧密压合）；耐热性不够高，一般不超过80℃；剥离和冲击强度低；耐湿、耐水和耐极性溶剂较差；货架寿命低-低温存储；为降低白化和气味要有通风装置；不能粘剥离；会引起某些塑料（应力）开裂。5、UV胶
【特性】紫外光固化，固化速度快，强度与环氧树脂接近，耐潮湿环境。【应用】主要应用于手机震动马达线圈与整流子、摄像头模组、电线固定、FPC补强等。【光固化胶成分】单体+感光因子。【使用光固化胶的条件】材料透明（或直接照射）；固化深度有限（多重固化）。
[*]紫外光源：光波长10-400nm，一般365nm。
[*]推荐UV强度：80-100mw/cm2,最低50mw/cm2。
[*]推荐灯管输入功率：80-120w/cm2弧长，最低40w。
【紫外光固化胶优点】具有表干快，深层固化速度快、收缩率低、多种粘度选择、高强度、反应可控；耐水防水、无污染；耐高温、无溶剂、固化后胶膜高透明、不雾化、无白化、不变黄、电绝缘性能与密封性能优异的特性，适合应用于自动化装配。【紫外光固化胶缺点】价格高；只能粘接透光材料，固化时存在死角；要增加UV设备，自动化程度不如热固化。三、胶水选型通过以上介绍，了解了胶水的分类、特性，及PCBA常用胶水类型及特性。本次调研的目的是对PCBA上的Chip元件、距离光感、地磁等芯片进行封胶，确认点胶后元件的防护效果。考虑PCBA的可维修性，邦定胶水因硬度大，基本不可维修，本试验不进行邦定胶验证。瞬干胶水由于脆性较大，剥离和冲击强度低，耐热和耐湿性差，不适用手机产品，因此也不需要进行验证。UV胶由于必须采用透光材料，且底部及死角位置不易固化，因此也不适用于手机产品PCBA。综上，PCBA元件进行封胶验证选用的胶水是底填胶和包封胶。数据汇总见下表。
四、胶水选型关键因素1、环境要求
[*]温度（高温 / 低温）、湿度、化学腐蚀、震动等级。
2、工艺适配性
[*]固化方式（是否支持加热/UV照射）、涂胶方式（点胶/喷涂）、生产效率。
3、可靠性测试
[*]需通过跌落测试、冷热冲击测试、绝缘电阻测试等（如IPC-A-610标准）。
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