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微電子封裝工業(yè)中膠粘劑的涂覆工藝技術

膠粘劑的涂覆工藝技術
微電子封裝工業(yè)中包含許多的膠體涂覆技術，一般用來完成點的點膠，線的點膠，面（涂覆）的點膠。根據(jù)膠粘

膠粘劑的涂覆工藝技術
微電子封裝工業(yè)中包含許多的膠體涂覆技術，一般用來完成點的點膠，線的點膠，面（涂覆）的點膠。根據(jù)膠粘劑涂覆技術的特征常用的涂覆技術可分為大量式點膠（MassDispensing），接觸式點膠（ContactDispensing），非接觸式點膠（Non-ContactDispensing），每一類又有衍生出幾種方式。

大量式點膠(MassDispensing)
大量式點膠又分為針轉移和印刷法兩大類。
針轉移
針轉移采用特制組合針頭吸取膠液后可一次完成整塊基板的布膠涂敷工作，是大批量生產時最簡單的涂覆工藝。首先根據(jù)基板上需要點膠的位置定制專門的針陣列，需要涂覆膠粘劑時，將針陣列的針頭上沾取適量的膠粘劑，轉移到基板上，針頭下移，膠粘劑涂到基板上，這樣一塊印刷電路板所需的膠滴一次全部滴涂完成。
針轉移技術適用于大批量生產的場合，點膠速度快，操作容易。缺點是，針移法因工裝夾具昂貴，換產緩慢；材料易受環(huán)境影響；點膠精度不高，涂覆一致性差，質量難以控制。不適合高精度及大膠點高度等，在實際生產中應用不多。
印刷法
印刷法利用專門制作的絲網或模版一次完成整塊基板的布膠操作。印刷法一般可分為絲印法及模板印刷法，絲印法因涂覆質量等原因在實際生產中應用不多，主要是模板印刷法。主要應用在印制電路板大批量進行表面貼裝(SMT)，不需要經常修改的場合，所分配膠體一般為焊膏、漿料等高黏度材料。

近年來模板印刷逐漸成為一種可靠而廉價的涂膠工藝，而膠粘劑新材料/新特性的開發(fā)使印膠工藝更為可行，模板印刷法正逐漸成為高產量組裝需要的首選工藝之一。印刷可以同時涂覆所有的膠滴，但基板表面必須平坦，一定不能有突起，因為突起將阻礙絲網同基板的接觸。印刷工藝不能用于已經裝有插裝器件的混裝板。模板印刷通過控制模板的厚度和開口尺寸也可獲得理想的涂覆直徑和高度。由于印刷工藝的缺點，分別是膠粘劑暴露于空氣中、需要頻繁清理絲網掩模或漏板及容易在PCB上形成污點，難以印出最理想的膠滴。

接觸式點膠工藝(ContactDispensing)
接觸式分配技術是通過針頭在z向運動使粘附在針頭端部的液滴與基板接觸，依靠液體黏滯性和界面力作用實現(xiàn)液滴向基板的轉移。接觸式點膠根據(jù)其驅動源不同又可分為：氣壓驅動的時間壓力型，電機驅動的螺桿泵式和電動微注射式兩種。接觸式分配技術可操作液體種類廣泛，尤其適合分配膏狀、漿料類等中高黏度的液體材料。

（1）時間-壓力型接觸式分配技術，該技術目前使用最廣泛，它是隨著SMT的發(fā)展最先引入的技術而且被業(yè)界廣泛接受，使用歷史較長。早期時間-壓力型液體分配系統(tǒng)基于氣壓直接驅動原理工作，即壓縮空氣直接施加在注射筒內液體材料上部，并驅使液體從針頭內流出。其主要的優(yōu)點有：結構及原理簡單，使用及維護成本較低；料桶和針頭更換方便，通過更換零部件可滴出不同量的膠液；設備清洗和維修方便；系統(tǒng)靈活，可用點涂不同黏度的膠液。
基于氣壓直接驅動原理的液體分配過程是一個時變參數(shù)動態(tài)系統(tǒng)，隨著分配過程的進行，注射筒內原材料將不斷減小，氣體體積不斷增大，這導致在同樣的動作時間和壓力下，分配材料體積呈現(xiàn)減小趨勢，增大了控制難度，難于點出一致性良好的微小膠點。此外，空氣的可壓縮性、控閥的響應特性等嚴重限制了分配精度和工作效率的提高。該種方法多用于分配高黏度材料，當流體黏度降低后，面臨脈沖式氣壓直接擊穿液體造成針頭虛噴的問題。
為了避免氣壓直接驅動式的缺點，產品制造商開發(fā)了一系列氣壓活塞操控型液體分配閥，其原理是用恒壓空氣將液體材料擠壓進分配閥內，用另一路脈沖氣壓控制活塞的往復振動，當活塞抬起時將打開流動通道，液體在壓力作用下從針頭內流出，當活塞落下時將切斷液路，已擠出液體可在基板上形成點、線或圖案。和氣壓直接驅動型相比，該種方法分配效率較高，液滴體積較小，可分配液體黏度范圍較大。如EFD公司的隔膜閥式膠頭點膠速度可達500點/min；滑閥式膠頭在大壓力驅動下，能夠對粘合劑、銀漿的高黏度膠體實現(xiàn)分配；針閥式膠頭適用于中低黏度膠體，可點出0.18mm直徑的微滴，在微電子制造等需要精密微量分配場合得到重要應用。
時間壓力型點膠具有結構簡單，操作方便，價格低廉，在普通點膠行業(yè)廣為應用。目前國內自動化公司都推出自已公司的點膠控制器，而且價格低廉。時間壓力型點膠機全球應用最廣的是日本武藏時間壓力型系列產品，MS-1(基礎型用于廉價點膠)，ML-5000XⅡ（MS-1基礎上增加數(shù)顯），ME-5000VT(ML-5000XⅡ基礎上增加氣壓，流量反饋功能)。

（2）螺桿泵式點膠：又叫阿基米德螺栓法。螺桿泵式點膠分液技術，它是通過螺桿旋轉帶動膠液往針嘴處流動，并擠出完成點膠。螺桿泵式點膠在結構上利用伺服電機提供驅動壓力，可以在保持一致性的情況下對黏度較高的膠液進行分液。該膠液分配技術是目前發(fā)展最快的技術之一，在市場上的份額不斷增加，而且在很多應用上正替代時間壓力式。
這種點膠方式的優(yōu)

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