系统构件的润湿性对转印式微量点胶结果的作用分析

来源 :沈阳工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:suibiannicheng
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流体点胶技术是微封装工程中一项关键技术,广泛应用于微机电系统、微纳制造、生命科学等领域。随着微电子技术的发展,电子产品日益微型化、多样化,对封装工艺要求越来越高,也对点胶技术提出了微量、高效、能快速适应工作环境等要求,因此精密点胶技术是现代制造领域的重要研究课题之一。针对现有的点胶技术存在的无法实现微量胶液分配、连续点胶无法保证胶斑一致性等问题,本文提出了一种转印式点胶方法,利用细长移液针的运动将微小胶滴转移至点胶面,可达到p L量级胶液分配。为了能够更加精确地控制点胶量以达到按需分配的要求,探究了此点胶方法中主要构件的润湿性对点胶结果的作用规律。首先介绍了转印式点胶方法的实现原理,分析了点胶过程各阶段微小表面力耦合作用情况;分模块讨论了影响点胶性能的构件及因素,利用数学模型描述了胶斑体积与移液针、点胶面润湿性,胶液表面张力之间的关系。在理论基础上建立了转印式点胶的流体动力学模型,模拟了整个点胶过程,分析了主要构件表面润湿性的变化对点胶量的作用规律。最后搭建了转印式点胶实验平台,通过连续点胶测试了实验装置的性能,进行单因素实验验证了理论和模拟分析所得规律,并采用正交实验方法判断出移液针、点胶面润湿性及胶液表面张力对点胶结果影响的主次顺序;利用点胶装置对微电子材料表面进行点胶实验,验证了本文所得作用规律有助于精确控制胶液分配量。最终实验结果表明,随着点胶面润湿性减弱、胶液表面张力增大,点胶量呈现减小趋势,而随着移液针润湿性减弱点胶量呈现增大趋势,其中点胶面润湿性为主要影响因素。通过对多种微电子材料上进行点胶实验,验证了实验所得规律的实用性;根据材料的润湿性结合所得规律匹配不同直径的移液针,获得了不同材料表面胶液分配量偏差小于3p L的效果,可满足封装工程中按需分配的要求。
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