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微電子封裝工業(yè)中膠粘劑的涂覆工藝技術(shù)

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

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

大量式點(diǎn)膠(MassDispensing)
大量式點(diǎn)膠又分為針轉(zhuǎn)移和印刷法兩大類。
針轉(zhuǎn)移
針轉(zhuǎn)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(chǎn)時(shí)最簡(jiǎn)單的涂覆工藝。首先根據(jù)基板上需要點(diǎn)膠的位置定制專門(mén)的針陣列，需要涂覆膠粘劑時(shí)，將針陣列的針頭上沾取適量的膠粘劑，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移技術(shù)適用于大批量生產(chǎn)的場(chǎng)合，點(diǎn)膠速度快，操作容易。缺點(diǎn)是，針移法因工裝夾具昂貴，換產(chǎn)緩慢；材料易受環(huán)境影響；點(diǎn)膠精度不高，涂覆一致性差，質(zhì)量難以控制。不適合高精度及大膠點(diǎn)高度等，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用不多。
印刷法
印刷法利用專門(mén)制作的絲網(wǎng)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(zhì)量等原因在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用不多，主要是模板印刷法。主要應(yīng)用在印制電路板大批量進(jìn)行表面貼裝(SMT)，不需要經(jīng)常修改的場(chǎng)合，所分配膠體一般為焊膏、漿料等高黏度材料。

近年來(lái)模板印刷逐漸成為一種可靠而廉價(jià)的涂膠工藝，而膠粘劑新材料/新特性的開(kāi)發(fā)使印膠工藝更為可行，模板印刷法正逐漸成為高產(chǎn)量組裝需要的首選工藝之一。印刷可以同時(shí)涂覆所有的膠滴，但基板表面必須平坦，一定不能有突起，因?yàn)橥黄饘⒆璧K絲網(wǎng)同基板的接觸。印刷工藝不能用于已經(jīng)裝有插裝器件的混裝板。模板印刷通過(guò)控制模板的厚度和開(kāi)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(diǎn)，分別是膠粘劑暴露于空氣中、需要頻繁清理絲網(wǎng)掩模或漏板及容易在PCB上形成污點(diǎn)，難以印出最理想的膠滴。

接觸式點(diǎn)膠工藝(ContactDispensing)
接觸式分配技術(shù)是通過(guò)針頭在z向運(yùn)動(dòng)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(shí)現(xiàn)液滴向基板的轉(zhuǎn)移。接觸式點(diǎn)膠根據(jù)其驅(qū)動(dòng)源不同又可分為：氣壓驅(qū)動(dòng)的時(shí)間壓力型，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的螺桿泵式和電動(dòng)微注射式兩種。接觸式分配技術(shù)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(shí)間-壓力型接觸式分配技術(shù)，該技術(shù)目前使用最廣泛，它是隨著SMT的發(fā)展最先引入的技術(shù)而且被業(yè)界廣泛接受，使用歷史較長(zhǎng)。早期時(shí)間-壓力型液體分配系統(tǒng)基于氣壓直接驅(qū)動(dòng)原理工作，即壓縮空氣直接施加在注射筒內(nèi)液體材料上部，并驅(qū)使液體從針頭內(nèi)流出。其主要的優(yōu)點(diǎn)有：結(jié)構(gòu)及原理簡(jiǎn)單，使用及維護(hù)成本較低；料桶和針頭更換方便，通過(guò)更換零部件可滴出不同量的膠液；設(shè)備清洗和維修方便；系統(tǒng)靈活，可用點(diǎn)涂不同黏度的膠液。
基于氣壓直接驅(qū)動(dòng)原理的液體分配過(guò)程是一個(gè)時(shí)變參數(shù)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，隨著分配過(guò)程的進(jìn)行，注射筒內(nèi)原材料將不斷減小，氣體體積不斷增大，這導(dǎo)致在同樣的動(dòng)作時(shí)間和壓力下，分配材料體積呈現(xiàn)減小趨勢(shì)，增大了控制難度，難于點(diǎn)出一致性良好的微小膠點(diǎn)。此外，空氣的可壓縮性、控閥的響應(yīng)特性等嚴(yán)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(dāng)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(wèn)題。
為了避免氣壓直接驅(qū)動(dòng)式的缺點(diǎn)，產(chǎn)品制造商開(kāi)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(jìn)分配閥內(nèi)，用另一路脈沖氣壓控制活塞的往復(fù)振動(dòng)，當(dāng)活塞抬起時(shí)將打開(kāi)流動(dòng)通道，液體在壓力作用下從針頭內(nèi)流出，當(dāng)活塞落下時(shí)將切斷液路，已擠出液體可在基板上形成點(diǎn)、線或圖案。和氣壓直接驅(qū)動(dòng)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(diǎn)膠速度可達(dá)500點(diǎn)/min；滑閥式膠頭在大壓力驅(qū)動(dòng)下，能夠?qū)φ澈蟿€y漿的高黏度膠體實(shí)現(xiàn)分配；針閥式膠頭適用于中低黏度膠體，可點(diǎn)出0.18mm直徑的微滴，在微電子制造等需要精密微量分配場(chǎng)合得到重要應(yīng)用。
時(shí)間壓力型點(diǎn)膠具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，價(jià)格低廉，在普通點(diǎn)膠行業(yè)廣為應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)自動(dòng)化公司都推出自已公司的點(diǎn)膠控制器，而且價(jià)格低廉。時(shí)間壓力型點(diǎn)膠機(jī)全球應(yīng)用最廣的是日本武藏時(shí)間壓力型系列產(chǎn)品，MS-1(基礎(chǔ)型用于廉價(jià)點(diǎn)膠)，ML-5000XⅡ（MS-1基礎(chǔ)上增加數(shù)顯），ME-5000VT(ML-5000XⅡ基礎(chǔ)上增加氣壓，流量反饋功能)。

（2）螺桿泵式點(diǎn)膠：又叫阿基米德螺栓法。螺桿泵式點(diǎn)膠分液技術(shù)，它是通過(guò)螺桿旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)膠液往針嘴處流動(dòng)，并擠出完成點(diǎn)膠。螺桿泵式點(diǎn)膠在結(jié)構(gòu)上利用伺服電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)壓力，可以在保持一致性的情況下對(duì)黏度較高的膠液進(jìn)行分液。該膠液分配技術(shù)是目前發(fā)展最快的技術(shù)之一，在市場(chǎng)上的份額不斷增加，而且在很多應(yīng)用上正替代時(shí)間壓力式。
這種點(diǎn)膠方式的優(yōu)

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