封装点胶技术的研究进展

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流体点胶是一种以受控的方式对流体进行精确分配的过程,它是微电子封装行业的关键技术之一。目前,点胶技术逐渐由接触式点胶向无接触式(喷射)点胶技术转变。

 

流体点胶技术是微电子封装中的一项关键技术,它可以构造形成点、线、面(涂敷)及各种图形,大量应用于芯片固定、封装倒扣和芯片涂敷。这项技术以受控的方式对流体进行精确分配,可将理想大小的流体(焊剂、导电胶、环氧树脂和粘合剂等)转移到工件(芯片、电子元件等)的合适位置,以实现元器件之间机械或电气的连接,该技术要求点胶系统操作性能好、点胶速度高且点出的胶点一致性好和精度高。

目前,国内外都在研究能够适应多种流体材料,并具有更好柔性的点胶设备,使其能精确控制流体流量和胶点的位置,以获得均匀的胶点,同时实现对胶点的准确定位,以适应电子封装行业发展的需要。

 

随着封装产业的发展,点胶技术也逐渐由接触式点胶向无接触式(喷射)点胶转变。过去的几十年里,接触式针头点胶研究已取得较大进展,能实现胶点的准确定位,并能获得直径小到100μm的胶点,但其点胶速度慢且胶点一致性较差;无接触式喷射点胶的出现,大大提高了流体材料分配的速度,喷射频率高,并且胶点均匀、一致性好。然而,无接触式喷射点胶尚处于起始阶段,其喷射胶点相对较大,且准确性也有待提高。

 

根据点胶原理不同,点胶技术大致可分为接触式点胶和无接触式点胶。由于未来电子封装密度会大幅度提高,传统的接触式针头点胶已不能满足应用要求,相对其他点胶技术,喷射点胶技术更能适应这样的发展趋势,具有更好的应用前景,他正快速发展成为电子集成、半导体封装和平板显示集成点胶的标准方式。

 

大量式点胶包括针转移式点胶和丝网印刷式点胶。继大量式点胶之后,经过长期探素和研究,相继出现了计量管式点胶和活塞式点胶等新型点胶方式。电子封装向高密度、超小型、超高集成度和三维封装的方向发展;流体分配的速度需要大于45000点/h;使用的流体材料粘度范围越来越大,种类也越来越多,尤其是开始使用非牛顿流体材料,非牛顿流体材料复杂多变的特性使得点胶的性能和品质难以保证。

 

近20年,点胶技术在控制流体沉积、针头定位和胶点一致性方面都得到很大进步,点角速度也得到了较大的提高,新点胶方式(由Mydata提出)的速度高达400点/s,点胶技术也正逐渐从接触式点胶转化为能高度自动化操作的无接触喷射点胶。喷射点胶技术由喷墨技术演变而来,它的出现为电子封装行业带来了深远的影响。

 

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文章来源:半导体封装工程师之家