近年來,點膠技術正在經歷一場由接觸式向無接觸式的轉變,國外已有公司從事無接觸式點膠設備的研究和開發,例如Asymtek公司和德國VERMES公司都推出了各自的產品;然而,目前國內超過70%的點膠系統仍然采用傳統的接觸式針頭點膠,并且主要是時間/壓力型;無接觸式(噴射)點膠系統的市場份額不足10%,其發展和應用尚處于起始階段。因此,針對目前我國點膠技術的發展狀況,研究具有自主知識產權、高精度、高可靠性的流體點膠技術勢在必行。

無接觸式噴射、高精度、多功能

適用液體粘度最高可達 2,000,000 mPas

最高速率可達 1,000 次每秒

配件自由選配可滿足客戶不同液體噴射工藝需求

對不同粘度的介質都具有極高的重復精度

自動校準功能保證了更換噴射閥后仍具有極高的重復精度

壓電式噴射點膠利用了壓電材料的逆壓電效應,噴射頻率高、設備結構簡單,而且噴射可以獲得直徑小至10毺m的膠點;另一方面,壓電結構的控制精度高,可提高噴射點膠品質。但壓電式噴射點膠的流量小,若要提高噴射流量需要采用放大機構或增大噴射裝置的體積;另外,使用的壓電材料都比較脆,容易老化。
目前壓電式噴射裝置分為以下兩種類型。
第一類壓電式噴射點膠作為熱噴墨印刷技術的主要競爭對手出現,應用于LED中有機顏料的注入,工作頻率可達20kHz。式噴射器應用壓電材料的變形,直接推動流體運動,流體在內外壓力差的作用下加速從噴嘴噴出,形成液滴。這項技術最大的優點在于可以采用噴射器陣列,并且可以以很高的速度噴射材料的小液滴。但只能用于噴射黏度小于0.03Pa·s的流體材料,而且流體中存在的氣泡會導致噴射困難。
第二類壓電式噴射點膠實現噴射的方法是快速的打開和關閉噴嘴,這類噴射器的典型產品是美國EFD 公司Picdot系列點膠閥,其噴射頻率最高可達200點/s在閥桿與噴嘴貼合時,噴射閥處于關閉狀態,此時噴射閥中流體處于相對較大的壓力下(黏度為0.03Pa·s的流體受到的壓力超過0.2MPa,黏度更大的材料所受壓力則會更高),然后打開噴嘴,一束流體在壓力驅動下從噴嘴迅速流出,然后關閉噴嘴,快速的關閉將使流體切斷,這一束流體所獲得的動能可以使其以一定速度飛離噴嘴而到達基板上。其中,開關閥動作由壓電致動器控制,壓電致動器與一個杠桿系統或位移放大機構配合使用,可以實現精確快速的閥門開啟和關閉動作。為了精確控制從噴嘴飛出液體的量,噴嘴打開和關閉的動作必須快速且重復性好。要獲得更小的液滴,須要采用尺寸較小的噴嘴,使流體控制壓力更高,并且開關閥動作更快。該噴射技術在電子器件包封的紫外固化粘結劑上的應用非常成功。此類噴射設備國內研究甚少,國外的生產廠商有EFD、Delo和Vermes

流體點膠技術是微電子封裝中的一項關鍵技術,它可以構造形成點、線、面(涂敷)及各種圖形,大量應用于芯片固定、封裝倒扣和芯片涂敷。這項技術以受控的方式對流體進行精確分配,可將理想大小的流體(焊劑、導電膠、環氧樹脂和粘合劑等)轉移到工件(芯片、電子元件等)的合適位置,以實現元器件之間機械或電氣的連接,該技術要求點膠系統操作性能好、點膠速度高且點出的膠點一致性好和精度高。目前,國內外都在研究能夠適應多種流體材料,并具有更好柔性的點膠設備,使其能精確控制流體流量和膠點的位置,以獲得均勻的膠點,同時實現對膠點的準確定位,以適應電子封裝行業發展的需要。隨著封裝產業的發展,點膠技術也逐漸由接觸式點膠向無接觸式(噴射)點膠轉變。過去的幾十年里,接觸式針頭點膠研究已取得較大進展,能實現膠點的準確定位,并能獲得直徑小到100微米的膠點,但其點膠速度慢且膠點一致性較差;無接觸式噴射點膠的出現,大大提高了流體材料分配的速度,噴射頻率高,并且膠點均勻、一致性好。