專利名稱：高壓氣體驅(qū)動(dòng)的膠液噴射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高壓氣體驅(qū)動(dòng)的膠液噴射器。它能夠產(chǎn)生高頻率、高精度的 點(diǎn)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(dāng)今半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)的一個(gè)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(gè)發(fā)展階段大量式布膠(mass dispensing)、接 角蟲式,點(diǎn)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(diǎn)膠，這兩種點(diǎn)膠設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且成本低，由 于膠點(diǎn)體積量得不到精確控制，其膠點(diǎn)一致性不均勻。接觸式點(diǎn)膠是點(diǎn)膠針頭將膠液擠出 形成膠點(diǎn)與基板的接觸，停留一段時(shí)間使膠液浸潤(rùn)基板，然后點(diǎn)膠頭向上運(yùn)動(dòng)，由于膠液與 基板的潤(rùn)濕力大于膠液與針頭的潤(rùn)濕力，膠液與點(diǎn)膠針頭分離完成點(diǎn)膠過(guò)程；典型技術(shù)有 時(shí)間/壓力型、螺桿泵式、活塞式點(diǎn)膠。非接觸式點(diǎn)膠(又稱噴射點(diǎn)膠)中點(diǎn)膠頭與基板不接 觸且留有較大距離，并在點(diǎn)膠動(dòng)作中點(diǎn)膠針頭無(wú)運(yùn)動(dòng)，從而極大的縮短了點(diǎn)膠周期，提高了 點(diǎn)膠速度。主要依靠外部介質(zhì)給膠液一個(gè)較大的動(dòng)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(jī)械噴針式噴射點(diǎn)膠，噴針的驅(qū)動(dòng)方式包括電磁鐵驅(qū)動(dòng)、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)以及 隔膜泵驅(qū)動(dòng)等。非接觸式點(diǎn)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(diǎn)。目前，機(jī)械式噴射點(diǎn)膠設(shè)備無(wú)論是采用電磁鐵驅(qū)動(dòng)、壓電陶瓷還是隔膜泵驅(qū) 動(dòng)，都存在幾個(gè)問(wèn)題一、噴針運(yùn)動(dòng)行程受限制，上述幾種驅(qū)動(dòng)噴針運(yùn)動(dòng)行程均較小，沒(méi)有足 夠的動(dòng)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(jī)構(gòu)，彈簧響應(yīng)時(shí)間 太長(zhǎng)，導(dǎo)致噴射頻率過(guò)低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)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(jiǎn)單、噴射頻率高、使 用壽命長(zhǎng)的高壓氣體驅(qū)動(dòng)的膠液噴射器。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案一種高壓氣體驅(qū)動(dòng)的膠液噴射器包括閥體、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和噴射機(jī)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(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為氣動(dòng)活塞式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；在所述下閥體的下端 連接所述噴射機(jī)構(gòu)，該噴射機(jī)構(gòu)為噴針擠壓式噴射機(jī)構(gòu)；所述氣動(dòng)活塞式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的活 塞桿直接構(gòu)成所述噴針擠壓式噴射機(jī)構(gòu)(2)中的噴針。所述氣動(dòng)活塞式驅(qū)動(dòng)機(jī)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(jìn)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(jìn)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(guò)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(shí) 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(guò)螺釘固定一個(gè)限位擋塊。所述噴針擠壓式噴射機(jī)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(guò)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(jìn)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(shí)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(guò)螺釘螺母固定連接；中閥體下端有向下的凸臺(tái)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(shí)用新型的工作原理簡(jiǎn)述如下開(kāi)啟高壓氣體管路上的氣體換向電磁閥，則高 壓氣體進(jìn)入活塞下腔體并將活塞頂起，活塞帶動(dòng)噴針向上運(yùn)動(dòng)，噴針頭和噴針基座分離，流 體在背壓作用下進(jìn)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(jìn)入高壓氣體推動(dòng)活塞帶動(dòng)噴針以足夠的速度向噴針基座 移動(dòng)，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(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見(jiàn)的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)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(jī)械耦合方式，既可以保證噴針基座孔與噴嘴的 同軸度，同時(shí)也縮小了噴嘴的長(zhǎng)徑比。2、相對(duì)于電磁鐵、壓電陶瓷、隔膜泵驅(qū)動(dòng)噴針的方式，采用高壓氣體驅(qū)動(dòng)，響應(yīng)快， 提高了噴射點(diǎn)膠的頻率；通過(guò)調(diào)節(jié)上閥體和中閥體之間腔體的長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)噴針的運(yùn)動(dòng)行 程，實(shí)現(xiàn)對(duì)所需膠滴大小的精確控制。3、在噴射機(jī)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(kuò)大了噴射材 料的選擇范圍，適用領(lǐng)域更廣。

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

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)介紹。[0020]實(shí)施例一參照附圖1、2、3，本高壓氣體驅(qū)動(dòng)的膠液噴射器，包括閥體(3)、驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)和噴射機(jī)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(dòng) 機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為氣動(dòng)活塞式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(1)；在所述下閥體(32)的下端連接所述噴射機(jī) 構(gòu)，該噴射機(jī)構(gòu)為噴針擠壓式噴射機(jī)構(gòu)(2)；所述氣動(dòng)活塞式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(1)中的活塞桿直接 構(gòu)成所述噴針擠壓式噴射機(jī)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(dòng)的膠液噴射器，其特征在于所述氣動(dòng)活 塞式驅(qū)動(dòng)機(jī)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(jìn) 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(jìn)氣口 (14)連通所述活塞(12)下面的汽缸下腔室。實(shí)施例二 本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處如下所述氣動(dòng)活塞式驅(qū)動(dòng) 機(jī)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(jìn)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(jìn)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(guò)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(shí)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(guò)螺釘(18 )固定一個(gè)限位擋塊(13)。所述噴針擠壓式噴射機(jī)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(guò)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(jìn)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(shí)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(guò)螺釘(36)螺母(37)固 定連接；中閥體(31)下端有向下的凸臺(tái)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(dòng)的膠液噴射器，包括閥體(3)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和噴射機(jī)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(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為氣動(dòng)活 塞式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(1);在所述下閥體(32)的下端連接所述噴射機(jī)構(gòu)，該噴射機(jī)構(gòu)為噴針擠壓式 噴射機(jī)構(gòu)(2);所述氣動(dòng)活塞式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(1)中的活塞桿直接構(gòu)成所述噴針擠壓式噴射機(jī)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(dòng)的膠液噴射器，其特征在于所述氣動(dòng)活塞式 驅(qū)動(dòng)機(jī)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(jìn)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(jìn)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(dòng)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(guò)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(shí)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(guò)螺釘(18) 固定一個(gè)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(dòng)的膠液噴射器，其特征在于所述噴針擠壓式 噴射機(jī)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(guò)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(jìn) 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(dòng)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(shí)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(guò)螺釘(36)螺母(37)固定連接；中閥體(31)下端有向 下的凸臺(tái)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(shí)用新型涉及一種高壓氣體驅(qū)動(dòng)的膠液噴射器。它包括閥體、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和噴射機(jī)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(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為氣動(dòng)活塞式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；在所述下閥體的下端連接所述噴射機(jī)構(gòu)，該噴射機(jī)構(gòu)為噴針擠壓式噴射機(jī)構(gòu)；所述氣動(dòng)活塞式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的活塞桿直接構(gòu)成所述噴針擠壓式噴射機(jī)構(gòu)中的噴針。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、噴射體積微量、噴射速度高等特點(diǎn)，特別適用于電子封裝領(lǐng)域中的流體點(diǎn)膠工藝。
文檔編號(hào)B05C11/10GK201921804SQ20102068776
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)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(qǐng)人:上海大學(xué)