雙流體噴射器制造技術

本發明專利技術涉及一種雙流體噴射器。它包括閥體、噴射機構、行程調節機構，閥體由中閥體的上下端分別固定連接上閥體和下閥體構成；在中閥體與上閥體間形成的內腔中安置行程調節機構，該行程調節機構為微分頭行程調節機構；在中閥體、下閥體與行程調節機構間形成的內腔中安置噴射機構，該噴射機構為雙流體噴射機構。通過調節輸入氣體和液體的流量和壓力來控制混合腔內的雙流體流型，實現液體從下閥體噴嘴的點狀、線狀以及霧狀噴射。本發明專利技術結構簡單、使用壽命長、氣體和液體可控性好、噴射精度高、工作頻率高，可用于半導體薄膜制備、復合材料制備、電子封裝、MENS系統、噴墨、噴涂、潤滑、粉末冶金、食品加工、生物醫藥、焊接、快速原型制造、燃燒、發動機、化工等多流體的噴射工藝。

Two fluid ejector

The present invention relates to a dual fluid ejector. It comprises a valve body, injection mechanism, stroke adjusting mechanism, the valve body consists of upper and lower body are respectively and fixedly connected with the upper valve body and the lower valve body; an inner cavity formed in the valve body and the upper body of the placement of a stroke regulating mechanism, micro regulation mechanism of the separate travel itinerary; in the valve body, valve body and stroke adjustment an inter agency formation in the placement of the jet ejector mechanism for double fluid ejection mechanism. By regulating the flow and pressure of the input gas and the liquid, the two fluid flow pattern in the mixing chamber is controlled, and the liquid is ejected from the point, line and mist of the nozzle of the lower valve body. The invention has the advantages of simple structure, long service life, good controllability, gas and liquid jet of high precision, high working frequency, can be used for semiconductor thin film preparation, preparation of composite materials, electronic packaging, MENS, ink, coating, lubrication, powder metallurgy, food processing, bio medicine, welding, rapid prototyping, combustion the engine, chemical and other fluid injection process.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種雙流體噴射器，尤其涉及一種高精度噴射的噴射結構。它能夠產 生高頻率、高精度和可控的液體點狀、線狀和霧化噴射效果。它可以廣泛應用于半導體薄 膜制備、復合材料制備、電子封裝、MENS系統、噴墨、噴涂、潤滑、粉末冶金、食品加工、生物醫 藥、焊接、快速原型制造、燃燒、發動機、化工等多流體的噴射工藝。
技術介紹
在半導體封裝行業中，膠液分配技術是關鍵技術之一，廣泛應用于芯片貼裝、芯片 包敷、導熱硅膠填充、芯片與基板互連等工藝中。膠液分配技術的發展先后出現了大量式 布月交(mass dispensing)、接角蟲式,點月交(contact dispensing)角蟲式,點月交(non_contact dispensing)，其中大量式布膠中典型技術主要有絲網印刷和針轉移式點膠，接觸式點膠中 典型技術主要有典型技術有時間/壓力型、螺桿泵式、活塞式點膠膠，接觸式點膠主要有噴 射點膠閥。隨著膠液分配技術的發展，點體積由不均勻、控制精度不高到高一致性、精確可 控，點膠周期由長到短，目前，非接觸式點膠是最為常用的膠液分配技術，它具有高精度、高 速等有點，被認為是半導體封裝行業未來的膠液分配技術。國際上，美國Asymtek公司和日本MUSASHI在非接觸式膠液分配技術研究和應用 方面走在了世界前列，并占領了很大一部分市場。美國Asymtek公司推出的DJ9500點膠 頭，最小噴射點直徑為200 μ m，噴射精度為1 nanoliter，噴射流線寬度可達50μπι;日本 MUSASHI推出的型號為MJET-A-HU*-RL點膠頭，點膠頻率達到世界最高，為270 dps，平均點 膠量為0.02 mg/d。國內的非接觸式膠液分配技術還處于起步階段，差距較大。非接觸式膠液分配技術中，膠液的驅動方式主要有機械噴針式的和氣動式的。機 械噴針式的膠液驅動方式是噴針頭往復運動作用于膠液，將膠液精確分配的同時給膠液足 夠的動量使其噴出閥體外，噴針頭往復運動的實現方式主要有電磁鐵驅動、高壓氣體和電 磁閥組合驅動、壓電陶瓷驅動以及隔膜泵驅動等；在這種技術中，點膠閥內部有運動部件的 存在，靠運動部件與點膠頭腔體的碰撞來實現膠液從點膠頭噴射到基板這個過程，由于存 在機械碰撞，增大了噴針和閥體的磨損，降低設備的點膠精度及使用壽命。氣動式的膠液分 配技術是高壓氣體直接作用于膠液或活塞，實現膠液噴射，但在這種技術中，隨著點膠的進 行，膠桶內剩余的膠液體積量的不同，它對相同壓力、流量大小的高壓氣體的響應不同，造 成前后膠點大小不一致。以上技術沒有考慮流體自身的特性，比如流體在微通道內的運動 特性，所以在非接觸式膠液分配技術的實現中會存在各種各樣的缺陷和限制。
技術實現思路
本專利技術的目的針對已有技術存在的不足，提供一種雙流體噴射器，可以獲得高頻 率、高精度和可控的液體點狀、線狀和霧化噴射效果。為達到上述目的，本專利技術的構思是本專利技術的一種雙流體噴射器，具有微分頭行程調節機構。微分頭行程調節機構通過微分頭頂桿來回移動帶動針閥和氣針來回移動來調節 氣針出口截面和噴嘴出口的距離。通過調節其距離，可以改變液體噴射點的大小和噴射線 的寬度。本專利技術的一種雙流體噴射器，具有雙流體噴射機構。雙流體噴射機構包括一氣體進口，氣體進口為雙流體噴射器提供了氣體來源，通 過氣體通道向氣液混合腔注入氣體，氣體的壓力和流量可調節，用以調節氣液的流量比。雙流體噴射機構包括一液體進口，液體進口為雙流體噴射器提供了液體來源，輸 入液體的流速可調節。雙流體噴射機構包括一氣針，氣針一端連接針閥，另一端伸入氣液混合腔，相當于 一導氣管，它具有氣體輸送功能。雙流體噴射機構包括一導向盤，導向盤置于下閥體上端面的沉頭槽內，它的中心 孔直徑具有不同的直徑，用于導向不同型號的氣針。本專利技術的一種雙流體噴射器，具有閥體。閥體包括上閥體、中閥體和下閥體，分別通過螺釘連接；所述閥體閥體的功能在于 實現微分頭行程調節機構、雙流體噴射機構和閥體的固定連接，針閥將三個閥體內壁形成 的腔體分隔成上腔體和氣液混合腔，實現微分頭行程調節機構和雙流體噴射機構各自的功 能。根據上述專利技術構思，本專利技術采用下述技術方案一種雙流體噴射器包括閥體、噴射機構、行程調節機構，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成；在所述中閥體與上閥體間形成的內腔中安 置所述行程調節機構，該行程調節機構為微分頭行程調節機構；在所述中閥體、下閥體與行 程調節機構間形成的內腔中安置所述噴射機構，該噴射機構為雙流體噴射機構。所述微分頭行程調節機構包括微分頭、針閥、0型密封圈和緊定螺釘；其特征在 于所述微分頭安裝位置有外螺紋與上閥體上端的內螺紋旋配，實現微分頭與閥體的固定 連接，微分頭末端與針閥頂端的沉頭配合并通過側壁緊定螺釘固定連接；在所述針閥側壁 與中閥體之間設有0型密封圈，實現針閥與中閥體間的密封。所述雙流體噴射機構包括氣針、導向盤、液體進口、噴嘴、氣體進口、氣體通道和氣 液混合腔；其特征在于在所述針閥側壁上有氣體進口并與針閥下端的氣體通道相通，在 所述氣體通道下端設有內螺紋與氣針外螺紋旋配，實現微分頭行程調節機構和雙流體噴射 機構的連接和雙流體噴射機構行程的調節；在所述下閥體上端面有沉頭槽，其中嵌有導向 盤，導向盤中心孔內壁與氣針外壁配合，實現氣針和噴嘴的軸線重合；導向盤中心上部內腔 構成所述氣液混合腔，氣液混合腔下部連通所述噴嘴，導向盤上有液體通道；所述氣針的末 端伸入下閥體上的噴嘴中，并與噴嘴出口保持最小設定距離，該距離可由微分頭行程調節 機構調節；所述噴嘴的結構包括一收斂的錐形結構和一發散的喇叭形結構。在所述中閥體 側壁上有液體進口，實現液源的供給；所述中閥體上端有向上的凸臺與上閥體下端的定位腔滑配實現徑向定位；所述中閥體 和上閥體分別有通孔和螺紋孔，通過內六角螺釘固定連接；所述中閥體下端有環形槽，其中嵌有0型密封圈，實現下閥體與中閥體間的密封；所述下閥體和中閥體分別有通孔和螺紋 孔，通過內六角螺釘固定連接；所述中閥體側壁上有回吸口，連通氣液混合腔，實現避免液 體拖尾、拉絲現象。本專利技術的工作原理簡述如下開啟外部液源的閥門，讓液體流經液體入口進入下閥體、中閥體和針閥所形成的氣液 混合腔直至其填滿；開啟外部壓縮氣體閥門，讓氣體流經氣體進口和針閥的氣體通道進入 氣針，最終到達混合腔；氣體從氣針中噴出與連續液流匯合，由于氣體和液體自身的流動特 性，在一定的速度范圍內會形成氣泡、液滴均勻相隔的段塞流流型，氣泡以一定的速度推動 液滴從下閥體的噴嘴中噴出。本專利技術與現有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優點 1、本專利技術的雙流體噴射器，結構簡單，操作方便，內部沒有機械碰撞，使用壽命長。2、通過調節進入雙流體噴射器的氣體和液體的流量和壓力，可以實現液體的點 狀、線狀和霧狀的噴射效果。3、本專利技術采用微分頭調節氣針出口和噴嘴出口之間的距離，通過調節其距離，可 以改變液體噴射點的大小和噴射線的寬度。4、點狀噴射效果中，在所屬參數范圍內，通過調節氣液流量比來控制氣泡和液滴 產生的頻率以及氣泡和液滴間隔分布的長度和比例，實現對出液的液點大小和液滴產生頻 率的精確控制。5、通過改變下閥體噴嘴的幾何結構和尺寸，適應粘度由低到高本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雙流體噴射器，包括閥體（１）、噴射機構（２）、行程調節機構，其特征在于：所述閥體（１）由中閥體（１２）的上下端分別固定連接上閥體（１１）和下閥體（１３）構成；在所述中閥體（１２）與上閥體（１１）間形成的內腔中安置所述行程調節機構，該行程調節機構為微分頭行程調節機構（３）；在所述中閥體（１２）、下閥體（１３）與微分頭行程調節機構（３）間形成的內腔中安置所述雙流體噴射機構（２）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張金松，彭鵬，王志亮，張建華，
申請(專利權)人：上海大學，
類型：發明
國別省市：31