自动点胶技术的分类-北京深隆科技

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定量点胶技术也从早起简单得设计、单一的功能、没有光学识别系统、而且还是单胶头的点胶设备逐步发展到现在的结构复杂、多功能、多胶头、具有独特点胶嘴的点胶系统。很大程度上方便了客户的应用！

对于定量点胶技术，必须通过程序控制和机械控制来提高点胶的定量精度，从而实现整个过程的胶体流速和点胶效果的一致性。从而保证整个点胶过程胶体流速和点胶效果一致！

1 点胶技术的分类

根据胶液是否与执行部件接触，可分为接触式点胶和非接触式点胶。时间/压力型点胶和活塞计量泵式点胶等都是胶液直接与执行器接触，因此属于接触式点胶；蠕动泵型点胶，胶液只在软管中流动，没有直接和执行部件（蠕动泵）接触，因此属于非接触式点胶。

1.1 时间/压力型点胶技术

时间/压力型点胶（Time-pressure Dispensing）通过调节压缩空气的压强与作用时间来控制点胶量，因此气压大小和点胶时间的长短直接影响点出的胶体体积。这种点胶技术设备简单，只需采用脉动的空气压力和针管就能实现点胶，如图1所示。它适用于中等粘度的胶体，成本低，操作、维护方便。在半导体封装设备中，70%以上的点胶机采用这种技术[3]。

但是，它也存在不足之处。在点胶过程中，压缩空气反复压缩胶体，会使其产生热量，从而影响胶体的粘度；随着针筒内剩余的胶体越来越少，针筒内气体的体积越来越大，将这些气体压缩到一定压强就需要更多的时间。在高速点胶时，对这些因素的控制更是困难。

1.2 活塞计量泵式点胶技术

活塞计量泵式点胶(Piston Pump)用类似于活塞-气缸的机构实现点胶，如图2所示。先将胶体引入到一个开口的缸体中，由马达驱动的活塞将缸体密闭并产生运动，直到将缸体中的胶体全部从点胶头挤出。实际上，这种方法控制的是缸体内的流体体积而非流体压力，避免了胶体特性变化的影响[4]。

不管胶体的粘度如何变化，采用这种技术点出的胶量能够始终保持不变，出胶量一致性较好。其缺点在于利用机械运动点胶速度不会很快；点胶量大小不好调节；需要专门设计的点胶头，维护性较差。

1.3 非接触式蠕动泵型点胶技术

非接触式蠕动泵点胶（Peristaltic Pump Dispensing）的机械原理是通过对泵管的交替挤压和释放来泵送流体，如图3所示。多数蠕动泵分为泵头、泵管以及驱动器3个组件。工作中，当转子相继碾过柔软的泵管，在2个转子之间会形成泵室，其大小取决于泵管的内径和转子的几何特征。

由于只有泵管是液体流过的部件，所以对泵的维护和清洁简单。可泵送液体、气体以及粘性流体，运行效益高，无污染。但是它也有一定的局限性。由于蠕动泵使用了柔性泵管，故其能承受的压力有限。

随着管内压力的增加，泵管向外鼓胀，紧压转子而造成磨损，泵管在较高压力下可能会产生爆裂。蠕动泵的流量也比较低。另外，在有些需要小流量、要求小脉冲的场合，可以通过增加转子的数量以实现快速、连续地泵送，可以非常理想地降低泵送过程的脉冲。

2 智能时间/压力型点胶技术研究进展

由于时间/压力型点胶便于维护，耗材普遍，因此，得到广泛的应用。然而，这种靠压缩空气迫使针筒内的液体从针尖流出的点胶设备，虽然对空气压力及其作用时间的控制有非常好的效果，但是因其影响点胶一致性的主要因素比较多，造成设备对胶体粘度和针筒内胶体剩余量的控制十分困难，国内外各大专业点胶机生产商都在进行这方面的研究。

目前，天津大学联合天波公司开发一种基于微机控制，以实现对胶体粘度和对针筒内胶体的剩余量控制的精密点胶装置。首先，该点胶装置引入了电气比例阀，实现精密调压和连续点胶控制，在不停止点胶的情况下实现压力的变化。其次，实现了数据信息的掉电保存，具有开机可重复调用的功能。

安装加热器来升高胶体温度是稳定胶体粘度的一种方法。提高胶体温度能最大限度地降低脉冲所引起的温度变化，有助于稳定胶体的一致性。另外，它还能降低胶体的粘度。较低粘度的胶体产生的拖尾和拉丝现象比高粘度胶体要少。

在点胶过程中，随着针筒内剩余的胶体越来越少，针筒内气体的体积会越来越大。当针筒变空时，压缩针筒内的气体也需要更多的时间。由于增压时间的不同，当针筒变空时，会引起点胶量的重大变化。

因此，随着针筒内气体体积的增加，可适当地延长加压时间，以补偿对点胶所产生的影响。另外，也可通过真空回吸方法来进行点胶补偿。采用这种方法，能够在活塞和料液之间形成一段真空段，压缩针筒内的气体仅需很少的时间。这种真空回吸方法是目前点胶机行业中普遍采用的补偿方法。

展望

可以预见，将来的半导体封装工业仍会采用定量点胶这一技术，而且会有进一步扩大的趋势，因此对点胶技术及点胶装置的研究也必将会持续下去。随着21世纪纳米电子时代的到来，电子封装技术必将面临更加严峻的挑战，也孕育着更大的发展。

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