專利名稱：高壓氣體驅(qū)動的膠液噴射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種高壓氣體驅(qū)動的膠液噴射器。它能夠產(chǎn)生高頻率、高精度的 點噴效果，適用于微電子封裝領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電子封裝技術(shù)是當今半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分，膠液分配技術(shù)是電子 封裝中關(guān)鍵技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于芯片貼裝、芯片包覆、導(dǎo)熱硅膠填充、芯片與基板互連等 工藝中。膠液分配技術(shù)主要經(jīng)歷了以下幾個發(fā)展階段大量式布膠(mass dispensing)、接 角蟲式,點月交(contact dispensing)>#iiM5^^l$(non-contact dispensing)。其中大量式 布膠中典型技術(shù)主要有絲網(wǎng)印刷和針轉(zhuǎn)移式點膠，這兩種點膠設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單且成本低，由 于膠點體積量得不到精確控制，其膠點一致性不均勻。接觸式點膠是點膠針頭將膠液擠出 形成膠點與基板的接觸，停留一段時間使膠液浸潤基板，然后點膠頭向上運動，由于膠液與 基板的潤濕力大于膠液與針頭的潤濕力，膠液與點膠針頭分離完成點膠過程；典型技術(shù)有 時間/壓力型、螺桿泵式、活塞式點膠。非接觸式點膠(又稱噴射點膠)中點膠頭與基板不接 觸且留有較大距離，并在點膠動作中點膠針頭無運動，從而極大的縮短了點膠周期，提高了 點膠速度。主要依靠外部介質(zhì)給膠液一個較大的動量使其從噴嘴中以較高速度噴射到基板 上。典型技術(shù)有機械噴針式噴射點膠，噴針的驅(qū)動方式包括電磁鐵驅(qū)動、壓電陶瓷驅(qū)動以及 隔膜泵驅(qū)動等。非接觸式點膠逐漸成為電子封裝行業(yè)主流的膠液分配技術(shù)，具有精度高、速 度快、微量體積等特點。目前，機械式噴射點膠設(shè)備無論是采用電磁鐵驅(qū)動、壓電陶瓷還是隔膜泵驅(qū) 動，都存在幾個問題一、噴針運動行程受限制，上述幾種驅(qū)動噴針運動行程均較小，沒有足 夠的動量傳遞給膠液，導(dǎo)致出現(xiàn)拖尾、回流現(xiàn)象；二、行程或回程需彈簧機構(gòu)，彈簧響應(yīng)時間 太長，導(dǎo)致噴射頻率過低。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足而提出一種結(jié)構(gòu)簡單、噴射頻率高、使 用壽命長的高壓氣體驅(qū)動的膠液噴射器。為達到上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案一種高壓氣體驅(qū)動的膠液噴射器包括閥體、驅(qū)動機構(gòu)和噴射機構(gòu)，其特征在于所 述閥體由中閥體的上下端分別固定連接上閥體和下閥體構(gòu)成；在所述中閥體與上閥體間形 成的內(nèi)腔中安置所述驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)為氣動活塞式驅(qū)動機構(gòu)；在所述下閥體的下端 連接所述噴射機構(gòu)，該噴射機構(gòu)為噴針擠壓式噴射機構(gòu)；所述氣動活塞式驅(qū)動機構(gòu)中的活 塞桿直接構(gòu)成所述噴針擠壓式噴射機構(gòu)(2)中的噴針。所述氣動活塞式驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)是所述中閥體與上閥體間形成的內(nèi)腔構(gòu)成汽 缸，在該汽缸內(nèi)安置活塞，該活塞與所述噴針固定連接，在所述上閥體上有上進氣口連通所 述活塞上面的汽缸上腔室，在所述中閥體的側(cè)壁上有下進氣口連通所述活塞下面的汽缸下腔室。所述活塞與汽缸內(nèi)壁滑配的外圓上嵌有0型密封圈，所述噴針上端部有軸肩和螺 紋，通過螺母使活塞緊固抵靠在軸肩上，并且在活塞內(nèi)孔與噴針匹配處嵌有0型密封圈，實 現(xiàn)活塞與噴針間的密封固定連接；在所述汽缸內(nèi)底通過螺釘固定一個限位擋塊。所述噴針擠壓式噴射機構(gòu)包括壓緊套杯、噴針基座、噴嘴、和加熱芯，所述壓緊套 杯通過螺釘固定于下閥體的下端，從而將噴嘴和噴針基座抵壓于下閥體下端內(nèi)孔中，所述 噴針下端呈球形體與下閥體下端內(nèi)孔滑配，使噴針下端球形體與噴針基座之間形成擠壓噴 射腔，噴針基座有中心孔連通噴嘴的噴口，噴針基座與下閥體下端內(nèi)孔的凸緣間裝有0型 密封圈；所述加熱芯置于壓緊套杯和下閥體之間的環(huán)形腔中；所述下閥體側(cè)壁上有進液口 連通所述擠壓噴射腔的上部。所述閥體的結(jié)構(gòu)中閥體上端有內(nèi)螺紋與上閥體下端的外螺紋旋配，上閥體下端 有環(huán)形槽，其中嵌有0型密封圈，實現(xiàn)上閥體與中閥體的密封；中閥體的下端與下閥體的上 端分別有凸緣通過螺釘螺母固定連接；中閥體下端有向下的凸臺與下閥體上端的定位腔滑 配徑向定位，在噴針與中閥體下端內(nèi)孔壁間的環(huán)形腔中裝有導(dǎo)向套筒；導(dǎo)向套筒上端面與 中閥體下端面內(nèi)孔底面間裝有Y型密封圈，導(dǎo)向套筒下端面與下閥體上端面定位腔間也裝 有Y型密封圈。本實用新型的工作原理簡述如下開啟高壓氣體管路上的氣體換向電磁閥，則高 壓氣體進入活塞下腔體并將活塞頂起，活塞帶動噴針向上運動，噴針頭和噴針基座分離，流 體在背壓作用下進入噴針抬起形成的間隙中，隨即氣體換向電磁閥轉(zhuǎn)換工作位置，活塞下 腔體高壓氣體釋放，活塞上腔體進入高壓氣體推動活塞帶動噴針以足夠的速度向噴針基座 移動，將積壓在噴針基座里的流體擠向噴嘴，噴嘴內(nèi)的流體得到足夠的速度脫離噴嘴，形成 液滴噴向基板。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著優(yōu)點1、采用噴嘴和噴針基座分離的形式，可以根據(jù)不同的噴射要求更換噴嘴或噴針基 座，組成不同的組合；噴嘴和噴針基座使用機械耦合方式，既可以保證噴針基座孔與噴嘴的 同軸度，同時也縮小了噴嘴的長徑比。2、相對于電磁鐵、壓電陶瓷、隔膜泵驅(qū)動噴針的方式，采用高壓氣體驅(qū)動，響應(yīng)快， 提高了噴射點膠的頻率；通過調(diào)節(jié)上閥體和中閥體之間腔體的長度可以調(diào)節(jié)噴針的運動行 程，實現(xiàn)對所需膠滴大小的精確控制。3、在噴射機構(gòu)處采用了加熱芯裝置，能夠?qū)⒘黧w材料的粘度降低，擴大了噴射材 料的選擇范圍，適用領(lǐng)域更廣。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖一驅(qū)動機構(gòu)處于最低端的狀態(tài)圖圖2為噴射機構(gòu)局部放大圖圖3為圖1所示實用新型結(jié)構(gòu)的驅(qū)動機構(gòu)處于最頂端的狀態(tài)圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例作進一步的詳細介紹。[0020]實施例一參照附圖1、2、3，本高壓氣體驅(qū)動的膠液噴射器，包括閥體(3)、驅(qū)動 機構(gòu)和噴射機構(gòu)，其特征在于所述閥體(3)由中閥體(31)的上下端分別固定連接上閥體 (30)和下閥體(32)構(gòu)成；在所述中閥體(31)與上閥體(30)間形成的內(nèi)腔中安置所述驅(qū)動 機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)為氣動活塞式驅(qū)動機構(gòu)(1)；在所述下閥體(32)的下端連接所述噴射機 構(gòu)，該噴射機構(gòu)為噴針擠壓式噴射機構(gòu)(2)；所述氣動活塞式驅(qū)動機構(gòu)(1)中的活塞桿直接 構(gòu)成所述噴針擠壓式噴射機構(gòu)(2)中的噴針(10)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氣體驅(qū)動的膠液噴射器，其特征在于所述氣動活 塞式驅(qū)動機構(gòu)(1)的結(jié)構(gòu)是所述中閥體(31)與上閥體(30)間形成的內(nèi)腔構(gòu)成汽缸，在該 汽缸內(nèi)安置活塞(12)，該活塞(12)與所述噴針(10)固定連接，在所述上閥體(30)上有上進 氣口( 15)連通所述活塞(12)上面的汽缸上腔室，在所述中閥體(31)的側(cè)壁上有下進氣口 (14)連通所述活塞(12)下面的汽缸下腔室。實施例二 本實施例與實施例一基本相同，特別之處如下所述氣動活塞式驅(qū)動 機構(gòu)(1)的結(jié)構(gòu)是所述中閥體(31)與上閥體(30)間形成的內(nèi)腔構(gòu)成汽缸，在該汽缸內(nèi)安 置活塞(12)，該活塞(12)與所述噴針(10)固定連接，在所述上閥體(30)上有上進氣口(15) 連通所述活塞(12)上面的汽缸上腔室，在所述中閥體(31)的側(cè)壁上有下進氣口(14)連通 所述活塞(12)下面的汽缸下腔室。所述活塞(12)與汽缸內(nèi)壁滑配的外圓上嵌有0型密封圈(16)，所述噴針(10)上 端部有軸肩和螺紋，通過螺母(11)使活塞(12)緊固抵靠在軸肩上，并且在活塞(12)內(nèi)孔與 噴針(10)匹配處嵌有0型密封圈(17)，實現(xiàn)活塞(12)與噴針(10)間的密封固定連接；在 所述汽缸內(nèi)底通過螺釘(18 )固定一個限位擋塊(13)。所述噴針擠壓式噴射機構(gòu)(2 )包括壓緊套杯(20 )、噴針基座(22 )、噴嘴(23 )、和加 熱芯(25)，所述壓緊套杯(20)通過螺釘(24)固定于下閥體(32)的下端，從而將噴嘴(23) 和噴針基座(22)抵壓于下閥體(32)下端內(nèi)孔中，所述噴針(10)下端呈球形體與下閥體 (32)下端內(nèi)孔滑配，使噴針(10)下端球形體與噴針基座(22)之間形成擠壓噴射腔，噴針基 座(22)有中心孔連通噴嘴(23)的噴口，噴針基座(22)與下閥體(32)下端內(nèi)孔的凸緣間裝 有0型密封圈(21)；所述加熱芯(25)置于壓緊套杯(20)和下閥體(32)之間的環(huán)形腔中； 所述下閥體(32)側(cè)壁上有進液口(38)連通所述擠壓噴射腔的上部。所述閥體(3)的結(jié)構(gòu)中閥體(31)上端有內(nèi)螺紋與上閥體(30)下端的外螺紋旋 配，上閥體(30)下端有環(huán)形槽，其中嵌有0型密封圈(39)，實現(xiàn)上閥體(30)與中閥體(31) 的密封；上閥體(31)的下端與下閥體(32)的上端分別有凸緣通過螺釘(36)螺母(37)固 定連接；中閥體(31)下端有向下的凸臺與下閥體(32)上端的定位腔滑配徑向定位，在噴針 (10)與中閥體(31)下端內(nèi)孔壁間的環(huán)形腔中裝有導(dǎo)向套筒(34)；導(dǎo)向套筒(34)上端面與 中閥體(31)下端面內(nèi)孔底面間裝有Y型密封圈(33)，導(dǎo)向套筒(34)下端面與下閥體(32) 上端面定位腔間也裝有Y型密封圈(35)。
權(quán)利要求1.一種高壓氣體驅(qū)動的膠液噴射器，包括閥體(3)、驅(qū)動機構(gòu)和噴射機構(gòu)，其特征在 于所述閥體(3)由中閥體(31)的上下端分別固定連接上閥體(30)和下閥體(32)構(gòu)成；在 所述中閥體(31)與上閥體(30)間形成的內(nèi)腔中安置所述驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)為氣動活 塞式驅(qū)動機構(gòu)(1);在所述下閥體(32)的下端連接所述噴射機構(gòu)，該噴射機構(gòu)為噴針擠壓式 噴射機構(gòu)(2);所述氣動活塞式驅(qū)動機構(gòu)(1)中的活塞桿直接構(gòu)成所述噴針擠壓式噴射機構(gòu) (2)中的噴針(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氣體驅(qū)動的膠液噴射器，其特征在于所述氣動活塞式 驅(qū)動機構(gòu)(1)的結(jié)構(gòu)是所述中閥體(31)與上閥體(30)間形成的內(nèi)腔構(gòu)成汽缸，在該汽缸 內(nèi)安置活塞(12)，該活塞(12)與所述噴針(10)固定連接，在所述上閥體(30)上有上進氣口 (15)連通所述活塞(12)上面的汽缸上腔室，在所述中閥體(31)的側(cè)壁上有下進氣口( 14) 連通所述活塞(12)下面的汽缸下腔室。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓氣體驅(qū)動的膠液噴射器，其特征在于所述活塞(12)與 汽缸內(nèi)壁滑配的外圓上嵌有0型密封圈(16)，所述噴針(10)上端部有軸肩和螺紋，通過螺 母(11)使活塞(12)緊固抵靠在軸肩上，并且在活塞(12)內(nèi)孔與噴針(10)匹配處嵌有0型 密封圈(17)，實現(xiàn)活塞(12)與噴針(10)間的密封固定連接；在所述汽缸內(nèi)底通過螺釘(18) 固定一個限位擋塊(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氣體驅(qū)動的膠液噴射器，其特征在于所述噴針擠壓式 噴射機構(gòu)(2)包括壓緊套杯(20)、噴針基座(22)、噴嘴(23)、和加熱芯(25)，所述壓緊套杯 (20)通過螺釘(24)固定于下閥體(32)的下端，從而將噴嘴(23)和噴針基座(22)抵壓于 下閥體(32)下端內(nèi)孔中，所述噴針(10)下端呈球形體與下閥體(32)下端內(nèi)孔滑配，使噴針 (10)下端球形體與噴針基座(22)之間形成擠壓噴射腔，噴針基座(22)有中心孔連通噴嘴 (23)的噴口，噴針基座(22)與下閥體(32)下端內(nèi)孔的凸緣間裝有0型密封圈(21);所述加 熱芯(25)置于壓緊套杯(20)和下閥體(32)之間的環(huán)形腔中；所述下閥體(32)側(cè)壁上有進 液口(38)連通所述擠壓噴射腔的上部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氣體驅(qū)動的膠液噴射器，其特征在于所述閥體(3)的結(jié) 構(gòu)中閥體(31)上端有內(nèi)螺紋與上閥體(30)下端的外螺紋旋配，上閥體(30)下端有環(huán)形 槽，其中嵌有0型密封圈(39)，實現(xiàn)上閥體(30)與中閥體(31)的密封；中閥體(31)的下端 與下閥體(32)的上端分別有凸緣通過螺釘(36)螺母(37)固定連接；中閥體(31)下端有向 下的凸臺與下閥體(32)上端的定位腔滑配徑向定位，在噴針(10)與中閥體(31)下端內(nèi)孔 壁間的環(huán)形腔中裝有導(dǎo)向套筒(34)；導(dǎo)向套筒(34)上端面與中閥體(31)下端面內(nèi)孔底面 間裝有Y型密封圈(33)，導(dǎo)向套筒(34)下端面與下閥體(32)上端面定位腔間也裝有Y型 密封圈(35)。
專利摘要本實用新型涉及一種高壓氣體驅(qū)動的膠液噴射器。它包括閥體、驅(qū)動機構(gòu)和噴射機構(gòu)，所述閥體由中閥體的上下端分別固定連接上閥體和下閥體構(gòu)成；在所述中閥體與上閥體間形成的內(nèi)腔中安置所述驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)為氣動活塞式驅(qū)動機構(gòu)；在所述下閥體的下端連接所述噴射機構(gòu)，該噴射機構(gòu)為噴針擠壓式噴射機構(gòu)；所述氣動活塞式驅(qū)動機構(gòu)中的活塞桿直接構(gòu)成所述噴針擠壓式噴射機構(gòu)中的噴針。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、噴射體積微量、噴射速度高等特點，特別適用于電子封裝領(lǐng)域中的流體點膠工藝。
文檔編號B05C11/10GK201921804SQ20102068776
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者張建華, 張金松, 彭鵬, 賈海立 申請人:上海大學(xué)