giải pháp keo Epoxy 1 thành phần cho ngành điện tử/PCB
Công trình ,
Thẻ
Chia sẻ:

MÔ TẢ CHI TIẾT

Trong sản xuất điện tử hiện đại, yêu cầu đối với vật liệu kết dính không chỉ dừng ở khả năng tạo liên kết cơ học. Keo sử dụng trong PCB và linh kiện điện tử còn phải tương thích với quy trình dispensing/printing, kiểm soát độ nhớt và độ ổn định, chịu được chu kỳ nhiệt, độ ẩm, rung động và các tác động môi trường trong suốt vòng đời sản phẩm.

Keo Epoxy 1 thành phần (1K/1-Part Epoxy) là một trong những giải pháp được sử dụng cho các công đoạn bonding, surface-mount adhesive, die attach, underfill, encapsulation, sealing và staking trong điện tử.

  1. Keo Epoxy 1 thành phần là gì?

Keo Epoxy 1 thành phần là hệ epoxy trong đó nhựa và hệ đóng rắn đã được phối trộn sẵn trong cùng một sản phẩm. Khác với epoxy 2 thành phần phải định lượng và trộn resin/hardener trước khi sử dụng, epoxy 1K thường được kích hoạt và đóng rắn bằng nhiệt, hoặc trong một số công thức đặc biệt bằng ánh sáng/nguồn kích hoạt khác.

Đối với nhiều dòng 1K dùng trong điện tử, vật liệu có thể được bảo quản và thao tác ở nhiệt độ phòng trong một khoảng thời gian nhất định nhưng chỉ bắt đầu polymer hóa khi đạt điều kiện curing được thiết kế.

  1. Vì sao Epoxy 1K phù hợp với sản xuất PCB và điện tử?

Không cần pha trộn

Đây là lợi thế đáng kể trong dây chuyền sản xuất tự động.

Với epoxy 2K, nhà máy phải kiểm soát: tỷ lệ resin/hardener, quá trình mixing, thời gian sử dụng sau khi trộn, lượng vật liệu tồn trong mixer/nozzle, nguy cơ sai tỷ lệ, vật liệu bị đóng rắn trong hệ thống dispensing.

Trong khi đó, Epoxy 1K loại bỏ bước mixing, giúp đơn giản hóa quy trình và giảm một số nguồn biến động của quá trình sản xuất.

Phù hợp với dispensing chính xác

PCB và linh kiện điện tử thường yêu cầu lượng keo rất nhỏ, vị trí đặt keo chính xác và khả năng kiểm soát hình dạng bead/dot.

Tùy formulation, epoxy 1K có thể được thiết kế cho: precision dispensing, Jetting, dot dispensing, screen printing, stencil printing, molding, underfill.

Ví dụ, 3M Scotch-Weld 6105 được thiết kế với rheology có thể hỗ trợ bead dispensing, jetting, screen/stencil printing và molding.

Keo epoxy 1 thành phần 3M Scotch Weld 6105

  1. Các ứng dụng chính của Epoxy 1K trong Điện tử/PCB

3.1. Bonding linh kiện lên PCB

Một ứng dụng điển hình là gắn và cố định linh kiện SMD lên PCB trước hoặc trong quá trình soldering.

Một ví dụ rất rõ là LOCTITE 3616 của Henkel. Đây là epoxy 1 thành phần, màu đỏ, được thiết kế chuyên dụng để bonding SMD components lên PCB trước wave soldering. Sản phẩm có độ nhớt cao, wet strength cao và được thiết kế cho tốc độ in cao, với điều kiện curing là 90–120 giây ở 150°C.

3.2. Surface Mount Adhesive – SMA

Epoxy 1K có thể được sử dụng như Surface Mount Adhesive (SMA) để giữ linh kiện đúng vị trí trong quá trình lắp ráp.

Đối với ứng dụng này, khi lựa chọn keo cần lưu ý một số yêu cầu:

– độ nhớt phù hợp

– dot height ổn định

– không chảy/bleed

– wet strength tốt

– khả năng chịu nhiệt

– khả năng chịu thermal cycling

– không ảnh hưởng đến quy trình soldering;

– dispensing ổn định.

3.3. Underfill cho PCB và linh kiện điện tử

Với các cấu trúc linh kiện có khoảng hở rất nhỏ, underfill epoxy giúp lấp đầy khoảng trống bên dưới linh kiện, giảm tác động của ứng suất nhiệt – cơ lên các mối nối.

Henkel mô tả underfill là giải pháp giúp bảo vệ các cấu trúc chip/array và giảm ảnh hưởng của thermal-mechanical stress, từ đó hỗ trợ duy trì độ ổn định của kết nối điện.

3.4. Die Attach và hip Bonding

Trong semiconductor/electronics packaging, epoxy 1K còn được sử dụng để die attach, tức liên kết chip/die với substrate hoặc package.

Đây là nhóm sản phẩm phù hợp với các ứng dụng điện tử yêu cầu độ tin cậy cao, nhiệt độ làm việc cao và kiểm soát outgassing.

3.5. Potting, Encapsulation và bảo vệ linh kiện

Không phải tất cả Epoxy 1K trong ngành điện tử đều dùng để “dán”.

Một số formulation được thiết kế để: potting, encapsulation, glob top, coating, sealing, protection of components.

3.6. Epoxy 1K dẫn nhiệt nhưng cách điện

Đây là nhóm rất đáng chú ý đối với PCB, power electronics, LED, module điện tử và các thiết bị có mật độ công suất cao.

Mục tiêu của loại keo này là đồng thời:

Heat-generating component → Epoxy → Housing / heatsink

Keo có nhiệm vụ tạo đường truyền nhiệt tốt hơn qua interface nhưng vẫn duy trì khả năng cách điện.

3.7. Epoxy 1K dẫn điện cho Electronics

Một số ứng dụng PCB/electronics lại yêu cầu electrical conductivity:

– die attach;

– conductive bonding;

– conductive traces;

– flexible circuits;

– sensor;

– EMI shielding;

– PCB repair.

Ví dụ: LOCTITE EDAG 5915 E&C

– cure: 130°C / 15 phút

– volume resistivity: <0,0005 Ω·cm

– operating temperature: ~160°C.

Lưu ý: Đây là nhóm conductive epoxy, không nên xếp chung với epoxy bonding cách điện thông thường.

  1. Nên lựa chọn mã keo theo ứng dụng như thế nào?

Để lựa chọn mã keo phù hợp, chúng ta cần nắm được quy trình và yêu cầu kỹ thuật.

Ví dụ: PCB + SMD bonding

Ưu tiên: LOCTITE 3616, Master Bond Supreme 3HTND-1SM

Vì đây là nhóm sản phẩm được hãng định hướng cho surface mount/SMD bonding.

Electronics cần curing nhiệt độ thấp

Có thể xem xét: 3M Scotch-Weld 6101 / 6104 / 6105

Dòng này có khả năng low-temperature cure, trong đó 6105 có thể cure ở 55°C, còn 6104 ở 65°C.

Conductive bonding / die attach

Có thể xem xét: LOCTITE EDAG 5915 E&C – conductive traces/PCB/electronics.

Master Bond EP3HTSDA-1 – conductive die attach, thermal conductivity cao và volume resistivity thấp.

  1. Các tiêu chí kỹ thuật để chọn keo

– Vật liệu cần liên kết

– Mục đích sử dụng

– Keo cần dẫn điện hay cách điện?

Lưu ý: Electrical insulating ≠ electrically conductive.

– Điều kiện curing

Đặc biệt cần xác định PCB/component có chịu được nhiệt độ curing hay không.

– Phương pháp dispensing

– Độ nhớt

– Điều kiện làm việc sau curing

– Yêu cầu tiêu chuẩn

VIMOTA cung cấp giải pháp keo Epoxy 1 thành phần cho các ứng dụng điện tử và PCB, từ cố định linh kiện SMD, surface-mount bonding, die attach, underfill đến potting, encapsulation và liên kết dẫn nhiệt. Giải pháp được lựa chọn dựa trên vật liệu nền, phương pháp dispensing, điều kiện curing và yêu cầu về điện – nhiệt – cơ của từng quy trình sản xuất.

Xem thêm: Keo Epoxy là gì? So sánh Keo Epoxy 1 thành phần và Keo Epoxy 2 thành phần