微电子封装工业中胶粘剂的涂覆工艺技术

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微电子封装工业中胶粘剂的涂覆工艺技术

胶粘剂的涂覆工艺技术
微电子封装工业中包含许多的胶体涂覆技术，一般用来完成点的点胶，线的点胶，面（涂覆）的点胶。根据胶粘

胶粘剂的涂覆工艺技术
微电子封装工业中包含许多的胶体涂覆技术，一般用来完成点的点胶，线的点胶，面（涂覆）的点胶。根据胶粘剂涂覆技术的特征常用的涂覆技术可分为大量式点胶（MassDispensing），接触式点胶（ContactDispensing），非接触式点胶（Non-ContactDispensing），每一类又有衍生出几种方式。

大量式点胶(MassDispensing)
大量式点胶又分为针转移和印刷法两大类。
针转移
针转移采用特制组合针头吸取胶液后可一次完成整块基板的布胶涂敷工作，是大批量生产时最简单的涂覆工艺。首先根据基板上需要点胶的位置定制专门的针阵列，需要涂覆胶粘剂时，将针阵列的针头上沾取适量的胶粘剂，转移到基板上，针头下移，胶粘剂涂到基板上，这样一块印刷电路板所需的胶滴一次全部滴涂完成。
针转移技术适用于大批量生产的场合，点胶速度快，操作容易。缺点是，针移法因工装夹具昂贵，换产缓慢；材料易受环境影响；点胶精度不高，涂覆一致性差，质量难以控制。不适合高精度及大胶点高度等，在实际生产中应用不多。
印刷法
印刷法利用专门制作的丝网或模版一次完成整块基板的布胶操作。印刷法一般可分为丝印法及模板印刷法，丝印法因涂覆质量等原因在实际生产中应用不多，主要是模板印刷法。主要应用在印制电路板大批量进行表面贴装(SMT)，不需要经常修改的场合，所分配胶体一般为焊膏、浆料等高黏度材料。

近年来模板印刷逐渐成为一种可靠而廉价的涂胶工艺，而胶粘剂新材料/新特性的开发使印胶工艺更为可行，模板印刷法正逐渐成为高产量组装需要的首选工艺之一。印刷可以同时涂覆所有的胶滴，但基板表面必须平坦，一定不能有突起，因为突起将阻碍丝网同基板的接触。印刷工艺不能用于已经装有插装器件的混装板。模板印刷通过控制模板的厚度和开口尺寸也可获得理想的涂覆直径和高度。由于印刷工艺的缺点，分别是胶粘剂暴露于空气中、需要频繁清理丝网掩模或漏板及容易在PCB上形成污点，难以印出最理想的胶滴。

接触式点胶工艺(ContactDispensing)
接触式分配技术是通过针头在z向运动使粘附在针头端部的液滴与基板接触，依靠液体黏滞性和界面力作用实现液滴向基板的转移。接触式点胶根据其驱动源不同又可分为：气压驱动的时间压力型，电机驱动的螺杆泵式和电动微注射式两种。接触式分配技术可操作液体种类广泛，尤其适合分配膏状、浆料类等中高黏度的液体材料。

（1）时间-压力型接触式分配技术，该技术目前使用最广泛，它是随着SMT的发展最先引入的技术而且被业界广泛接受，使用历史较长。早期时间-压力型液体分配系统基于气压直接驱动原理工作，即压缩空气直接施加在注射筒内液体材料上部，并驱使液体从针头内流出。其主要的优点有：结构及原理简单，使用及维护成本较低；料桶和针头更换方便，通过更换零部件可滴出不同量的胶液；设备清洗和维修方便；系统灵活，可用点涂不同黏度的胶液。
基于气压直接驱动原理的液体分配过程是一个时变参数动态系统，随着分配过程的进行，注射筒内原材料将不断减小，气体体积不断增大，这导致在同样的动作时间和压力下，分配材料体积呈现减小趋势，增大了控制难度，难于点出一致性良好的微小胶点。此外，空气的可压缩性、控阀的响应特性等严重限制了分配精度和工作效率的提高。该种方法多用于分配高黏度材料，当流体黏度降低后，面临脉冲式气压直接击穿液体造成针头虚喷的问题。
为了避免气压直接驱动式的缺点，产品制造商开发了一系列气压活塞操控型液体分配阀，其原理是用恒压空气将液体材料挤压进分配阀内，用另一路脉冲气压控制活塞的往复振动，当活塞抬起时将打开流动通道，液体在压力作用下从针头内流出，当活塞落下时将切断液路，已挤出液体可在基板上形成点、线或图案。和气压直接驱动型相比，该种方法分配效率较高，液滴体积较小，可分配液体黏度范围较大。如EFD公司的隔膜阀式胶头点胶速度可达500点/min；滑阀式胶头在大压力驱动下，能够对粘合剂、银浆的高黏度胶体实现分配；针阀式胶头适用于中低黏度胶体，可点出0.18mm直径的微滴，在微电子制造等需要精密微量分配场合得到重要应用。
时间压力型点胶具有结构简单，操作方便，价格低廉，在普通点胶行业广为应用。目前国内自动化公司都推出自已公司的点胶控制器，而且价格低廉。时间压力型点胶机全球应用最广的是日本武藏时间压力型系列产品，MS-1(基础型用于廉价点胶)，ML-5000XⅡ（MS-1基础上增加数显），ME-5000VT(ML-5000XⅡ基础上增加气压，流量反馈功能)。

（2）螺杆泵式点胶：又叫阿基米德螺栓法。螺杆泵式点胶分液技术，它是通过螺杆旋转带动胶液往针嘴处流动，并挤出完成点胶。螺杆泵式点胶在结构上利用伺服电机提供驱动压力，可以在保持一致性的情况下对黏度较高的胶液进行分液。该胶液分配技术是目前发展最快的技术之一，在市场上的份额不断增加，而且在很多应用上正替代时间压力式。
这种点胶方式的优

以上为微电子封装工业中胶粘剂的涂覆工艺技术简介，如需了解更多请点击以下链接：
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