常见的点胶工艺以及工艺参数管控

半导体科技旅 2025-02-20 15:44:52
在半导体封装和微电子行业中,点胶工艺是连接、密封和保护电子元器件的关键步骤。常见的点胶工艺及其管控参数如下: 一、常见点胶工艺接触式点胶(Needle Dispensing)原理:通过针头接触基板,直接挤出胶水。应用:芯片底部填充(Underfill)、密封胶(Encapsulation)、贴片胶(Die Attach)等。特点:精度高,但速度较慢,适用于小批量或复杂路径需求。非接触式喷射点胶(Jet Dispensing)原理:通过气压或压电驱动将胶滴高速喷射到基板,无需接触。应用:高密度封装、微小焊盘涂覆、三维堆叠封装等。特点:速度快、适合高精度微点胶,但胶水粘度需较低(通常<10,000 cps)。针转移点胶(Pin Transfer)原理:通过针阵列蘸取胶水后转移至基板。应用:大批量简单图形涂覆(如LED封装)。特点:效率高,但精度较低。丝网印刷(Screen Printing)原理:通过网版将胶水印刷到基板表面。应用:焊膏涂覆、大面积密封胶涂布。特点:适合平面规则图形,但对胶水粘度和颗粒度敏感。刮刀点胶(Blade Coating)原理:用刮刀将胶水均匀刮涂在基板上。应用:涂覆光刻胶、封装胶等。特点:适合大面积均匀涂布,但对基板平整度要求高。时间压力点胶(Time-Pressure Dispensing)原理:通过气压和时间控制胶水挤出量。应用:中低精度场景(如封装填充)。缺点:受胶水粘度波动影响大。螺杆阀点胶(Auger Valve Dispensing)原理:通过螺杆旋转定量挤出胶水。应用:高粘度胶水(如环氧树脂、硅胶)。特点:精度高,适合粘稠材料(>50,000 cps)。 二、关键管控工艺参数胶水特性参数粘度:影响流动性和点胶速度(需根据工艺选择,如喷射点胶需低粘度)。触变性:胶水在剪切力下粘度变化的特性(影响点胶均匀性)。固化条件:温度、湿度、UV光照等(需与工艺匹配)。点胶过程参数点胶量:通过针头直径、气压、时间或螺杆转速控制。点胶速度:影响胶点形状和溢出风险。针头高度(Z轴距离):接触式点胶需精确控制高度以避免刮伤基板。点胶路径与轨迹:复杂图形需编程优化路径,减少气泡和断胶。温度控制:胶水预热(降低粘度)或基板加热(提高附着力)。设备参数气压/真空度:时间压力点胶的核心参数。喷射频率与脉冲宽度:喷射点胶需调节脉冲时间以控制胶滴大小。螺杆转速与回吸量:螺杆阀点胶需避免胶水垂流(回吸功能)。环境参数洁净度:颗粒污染会导致点胶缺陷(如空洞)。温湿度:影响胶水固化速度和流动性。 三、常见缺陷与参数关联胶量不足/过量:气压不稳定、针头堵塞或螺杆转速偏差。拉丝(Stringing):回吸功能未启用或胶水粘度太低。气泡:胶水脱泡不彻底或点胶速度过快。偏移(Misalignment):机械定位精度不足或基板翘曲。 四、总结点胶工艺需根据材料特性(如粘度、固化方式)和产品需求(精度、速度)选择合适方法,并通过精密控制参数(胶量、速度、温度等)确保一致性。例如: 高精度芯片底部填充:优选螺杆阀点胶,控制回吸和螺杆转速。高速封装产线:采用非接触式喷射点胶,优化喷射频率和气压。实际应用中需结合DOE(实验设计)和SPC(统计过程控制)优化参数,减少变异。 参考文献,见详细文件
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