涂布技術(shù)包含種類極多，主要可分為兩大類，見圖五所示，第一類稱之為干式涂布（Dry Coating），如真空蒸鍍法（Vacuum Deposition）或化學(xué)蒸鍍法（Chemical Vapor Deposition）等；另一類稱之為濕式涂布（Wet Coating），即液態(tài)涂布物質(zhì)經(jīng)加工過程上到基材上，再經(jīng)干燥固化成膜的過程。

濕式法依其流體力學(xué)差異，主要可分為兩大類型，分別為后計(jì)量式（Post-Metering）及預(yù)計(jì)量式（Pre-Metered）涂布方式，分述如下：

(a)后計(jì)量式涂布（Post-Metering Coating）

此類型涂布方式的共同特色是涂膜厚度受涂液的流變性質(zhì)及涂布條件所影響。其中工業(yè)界中最普遍使用的如浸沾式涂布（Dip Coating），其涂膜厚度隨涂布速度增加而變厚，但并不成正比關(guān)系，再增快速度，厚度將趨于定值或反而降低。其它如刮刀式、滾筒式涂布等都是屬于這類型涂布方式。

(b)預(yù)計(jì)量式涂布（Pre-Metered Coating）

涂膜厚度僅由輸液系統(tǒng)所設(shè)定，不會(huì)因?yàn)橥恳旱牧髯冃再|(zhì)或涂布速度改變而有所不同。這種類型的原理，系將涂料自穩(wěn)定供料幫浦（Pump）輸送至精密設(shè)計(jì)的擠壓型模具（Extrusion Die），形成一寬廣且厚度均勻之薄膜，再涂布于基材上，如圖六所示。屬于這種涂布方式的有狹縫模具式（Slot-die Coating）、斜板式（Slide Coating） 、淋幕式涂布（Curtain Coating）及雕輪式（Gravure）涂布等。

由于目前多數(shù)電子產(chǎn)品皆朝向輕薄短小之趨勢(shì)發(fā)展，涂布產(chǎn)品對(duì)精密度及均勻度的要求也逐漸提升，因此在最近幾年，國(guó)內(nèi)相關(guān)涂布廠商也掀起投入精密涂布相關(guān)技術(shù)之研發(fā)，其中又以精密模具涂布方式為最熱門，應(yīng)用如軟性印刷電路板、干膜光阻劑、IC用膠帶等等。

擠壓型涂布法示意圖

在輸送系統(tǒng)的應(yīng)用類型上，溶液型涂料通常使用計(jì)量式幫浦（Metering Pump），而熱熔型涂料則使用熔融機(jī)（Melter）或押出機(jī)（Extruder）；其中較常用的計(jì)量式幫浦包括有螺桿式幫浦（Screw Pump）及齒輪式幫浦（Gear Pump）兩種，其共同特色如下所示：

• 可以在幾乎無脈動(dòng)之狀況連續(xù)輸送

• 由水狀液體到數(shù)十萬厘泊（cps）之高黏度液體皆能定量輸送

• 高精準(zhǔn)度之吐出量，可信賴度高，吐出精準(zhǔn)度在± 1%以內(nèi)

• 使用可變速馬達(dá)變更流量范圍大

• 無須使用閥之構(gòu)造設(shè)計(jì)，不會(huì)產(chǎn)生阻塞

• 強(qiáng)大的自吸能力，極高的吸入吐出壓力

• 能順暢運(yùn)轉(zhuǎn)輸送且無震動(dòng)與噪音

• 拆裝保養(yǎng)力求簡(jiǎn)單

涂布厚度完全系由供料系統(tǒng)所決定，因此涂膜在機(jī)器行進(jìn)方向（MD）之厚度均勻性完全視幫浦的穩(wěn)定性而定，其供料流量之公式為：

幫浦供料流量=（涂幅寬度）x （濕膜厚度）x （涂布速度）

另外涂料輸送時(shí)需避免受到雜質(zhì)的污染或氣泡的產(chǎn)生，以防止涂布加工上的缺陷發(fā)生，因此在輸送涂料過程中都會(huì)加裝過濾裝置及消泡機(jī)構(gòu)，以確保涂布質(zhì)量；此外設(shè)備也會(huì)裝上壓力表或數(shù)字壓力計(jì)進(jìn)行在線監(jiān)控，以防止濾壓過大而停工。一般涂料輸送系統(tǒng)之示意圖如圖七所示，其主要項(xiàng)目包括有消泡機(jī)構(gòu)（De-Gassing）、過濾器（Filter）、靜態(tài)混合裝置（Static Mixer）、壓力傳感器（Pressure Sensor）等。

涂料供應(yīng)示意圖

擠壓式模具（Extrusion Die）在高分子加工過程中扮演十分重要的角色，一般的模具，依其出口的形狀，可分為生產(chǎn)套管的環(huán)形模具（Annular Die），生產(chǎn)纖維、圓棒的圓形模具（Circular Die）、制作薄片（Sheet）及薄膜（Film）的狹縫式模具。除此之外，還可制造部分特殊形狀的產(chǎn)品的異形模具（Profile Die）等，可說是應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。

涂布工業(yè)上所使用的衣架型模具（Coat-Hanger Die），乃屬于狹縫式模具的一種，其內(nèi)部主要分為分流管（Manifold）與狹縫區(qū)（Slot Section）兩個(gè)部份；欲加工的流體由模具入口處流入，由于狹縫厚度極小，液體通過的阻力極大，所以高分子液體會(huì)先向截面積較大的分流管兩端流動(dòng)，待在涂布的寬度方向上分配均勻后，再流入狹縫區(qū)且擠出形成均勻分布的薄膜。模具設(shè)計(jì)的最主要的目的在于如何設(shè)計(jì)分流管截面積的變化情形，使得不同流變性質(zhì)的涂液或不同的加工條件下，能生產(chǎn)出在寬度方向上厚度均勻的涂布液膜。

整體上，模具設(shè)計(jì)應(yīng)包括內(nèi)部流道幾何形狀分布、內(nèi)外部調(diào)整機(jī)構(gòu)、加熱裝置、?？趲缀涡螤钤O(shè)計(jì)、以及機(jī)械結(jié)構(gòu)，其中又以內(nèi)部流道設(shè)計(jì)影響均勻度最大。依分流管的形狀可分為截面固定的Ｔ型模具與截面隨位置變化的衣架型模具兩類，結(jié)構(gòu)可見圖八所示，至于如何判斷使用何種模具，可參照表二所示，表中比較此兩種模具之差異性，以及基本特性比較。

 兩種常見模具對(duì)比

在涂布工程中，干燥程序是決定涂膜質(zhì)量重要步驟之一，不論干燥技術(shù)或設(shè)備的設(shè)計(jì)，對(duì)涂布產(chǎn)品性質(zhì)優(yōu)劣有顯著的影響，其重要性并不亞于涂布技術(shù)。

熱量的傳遞可借著傳導(dǎo)、對(duì)流及輻射的方式，將熱量由熱源傳送至被加熱物體上，傳導(dǎo)及對(duì)流均需有加熱介質(zhì)，輻射是將熱量直接傳遞至被加熱體的表面，而不需加熱中間介質(zhì)（如空氣），所以是能量效率最高的加熱方式。

在加熱干燥的過程中，同時(shí)有熱傳及質(zhì)傳兩種現(xiàn)象在進(jìn)行，熱傳乃是提高涂料的溫度，增加其水分或溶劑的流動(dòng)性，并蒸發(fā)水分或溶劑，而質(zhì)傳乃是促使內(nèi)部的水分或溶劑向表面移動(dòng)，以進(jìn)行蒸發(fā)。

一般干燥的方式不受涂布方式的影響，但隨著涂液的種類而必須作調(diào)整，傳統(tǒng)的熱風(fēng)干燥方式，乃是藉熱風(fēng)加熱的方式使溶劑揮發(fā)而形成均勻的涂膜于物體表面上，由于此加熱方式需將大量的溶劑蒸發(fā)，不僅消耗能源，同時(shí)亦造成溶劑對(duì)環(huán)境的污染。

而最近發(fā)展的輻射型干燥方式，具有加熱快、熱效率高及大幅縮短干燥時(shí)間等諸多優(yōu)點(diǎn)，較傳統(tǒng)的熱風(fēng)干燥方式，既省能源且設(shè)備較不占空間，其中紅外線(Infrared)加熱、微波加熱、紫外線硬化（Ultra Violet Curing）及電子束硬化（Electron Beam Curing）等都是利用輻射能的方式達(dá)到干燥的目的。

其中微波加熱效率最高，紅外線與微波之不同在于微波能量高，能穿透物質(zhì)的內(nèi)部進(jìn)行均勻加熱，而電子束硬化方式因需較高的成本，且在惰性氣體中進(jìn)行，是其缺點(diǎn)。

為了近一步了解涂膜之干燥狀況，市面上出現(xiàn)了許多計(jì)算涂膜之干燥情形之軟件，今舉出兩種商品供為參考。其中之一為SuperDryer，是由美國(guó) TNN Technology所開發(fā)出可以設(shè)計(jì)干燥系統(tǒng)以及計(jì)算烘箱干燥狀況的軟件，為可在微軟操作系統(tǒng)下的軟件包，其對(duì)于從事干燥設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、研究以及開發(fā)的研發(fā)工程師而言是一個(gè)非常實(shí)用的軟件。此軟件的適用范圍是:

• 可應(yīng)用于涂布及印刷工業(yè)

• 可以提供干燥系統(tǒng)制造商與用戶一個(gè)設(shè)計(jì)、修正以及評(píng)估的工具。

• 可以分析干燥系統(tǒng)的干燥狀況

另外一種則是Gutoff（精密涂布顧問）所發(fā)展出的仿真軟件，最主要的功能是針對(duì)現(xiàn)有的烘箱，預(yù)測(cè)及估計(jì)其干燥狀況，可以計(jì)算出:涂料的最終溫度、涂料最終溶劑含量以及干燥過程中熱風(fēng)與涂料的溫度及溶劑含量隨干燥時(shí)間與烘箱位置的變化情形。其可模擬的范圍包括：

• 等速干燥期與下降速度干燥期

• 結(jié)合熱風(fēng)與紅外線的干燥

• 可以模擬多節(jié)烘箱的干燥

無塵室系將一定空間范圍內(nèi)之溫濕度、潔凈度、室內(nèi)壓力、氣流速度與氣流分布、噪音震動(dòng)、照明及靜電控制在某一需求范圍內(nèi)，所給予特別設(shè)計(jì)之空間，其最主要的作用在于控制產(chǎn)品所接觸大氣的潔凈度與溫濕度，以便使產(chǎn)品在一個(gè)良好的環(huán)境空間中生產(chǎn)、制造，且其設(shè)計(jì)原理是以區(qū)間化設(shè)計(jì)，由外而內(nèi)逐次提高潔凈度，以加強(qiáng)精密產(chǎn)品之要求。

在無塵室的維護(hù)管理上，除了需對(duì)進(jìn)出無塵室的人員加以規(guī)范管理外，原物料與設(shè)備的進(jìn)出也必須透過無塵室管理程序，方不至于影響無塵室的潔凈度，也唯有如此，才能達(dá)到精密涂布產(chǎn)品的規(guī)格要求。

為了提高產(chǎn)品良率，建議可利用下列設(shè)備來改善生產(chǎn)問題。

a. 在線膜厚量測(cè)儀（On-line Thickness Gauge）

膜厚穩(wěn)定性常受模具之狹縫間隙、涂布間隙、供料幫浦、過濾壓力與傳動(dòng)速度等因素之影響，因此可于在線裝設(shè)膜厚測(cè)量?jī)x來監(jiān)控膜厚之穩(wěn)定性，藉此也可以減少生產(chǎn)上的問題發(fā)生，其中常用的儀器原理有紅外線、β-ray、γ-ray等方式。

b. 外觀檢查系統(tǒng)（Inspection System）

可確保全天候之產(chǎn)品質(zhì)量，并可實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)機(jī)臺(tái)狀態(tài)與生產(chǎn)條件之穩(wěn)定，可進(jìn)行監(jiān)控的項(xiàng)目包括表面缺陷，如刮痕、皺折、針孔與斑點(diǎn)等，并加以紀(jì)錄與標(biāo)記，以維持外觀質(zhì)量上的穩(wěn)定。

c. 數(shù)據(jù)擷取系統(tǒng)（Data Acquisition System）

舉凡制程參數(shù)如傳動(dòng)速度、基材張力、烘箱溫度、烘箱內(nèi)溶劑濃度、涂膜厚度與幫浦供給量等，都是影響產(chǎn)品之重要因素，因此都需利用數(shù)據(jù)擷取系統(tǒng)加以記錄并分析，以掌握制程之穩(wěn)定性。

d. 基材清潔裝置（Web Cleaner）

可在涂布機(jī)上多處裝設(shè)黏塵輪或者超音波除塵裝置來消除外來異物、粉塵或纖維，以提高產(chǎn)品良率;其中可能發(fā)生異物來源包括有基材原物料、壓合輪或惰輪的不干凈或無塵室環(huán)境所造成。

e. 濃度偵測(cè)系統(tǒng)（Gas Detector）

可在涂布機(jī)濃度較高處（如涂布區(qū)域、烘箱前段及廢氣排氣）安裝氣體濃度偵測(cè)系統(tǒng)，以預(yù)防因排氣不正常，導(dǎo)致濃度過高的危險(xiǎn)。