用于喷射液滴的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种把粘性介质的液滴喷射到电路板上的装置和方法，根据本发明专利技术，利用设置在管状孔道内的可旋转式进给丝杠（１４３），将所述粘性介质从粘性介质供料容器（１４０），经一管状孔道供给到喷射腔（１３７）。然后，通过利用所述喷射腔的容积迅速缩小，使粘性介质从所述喷射腔中经喷嘴喷出。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种把粘性介质的液滴喷射到基体表面，尤其是电路板上的装置。所述装置包括一个用于在喷射之前容纳少量所述介质的喷射腔，一个与喷射腔相连的喷嘴，用于从喷射腔经所述喷嘴喷射所述介质的喷射装置，及将所述介质送入喷射腔的供料装置。本专利技术还涉及一种用于将粘性介质液滴喷射至基体，尤其是电路板上的方法。
技术介绍
上面提到的装置目前已是公知的，其主要用于在元件的表面固定之前，将焊膏，导电胶，表面固定胶等的小液滴喷射至电路板上，但是这类装置也可用于将其它的粘性介质涂敷在任意合适的基板上。例如，WO91/12106描述了一种快速将如焊膏和粘结剂这样的材料的液滴涂布在电路板上的方法，其中，利用超压将所述材料从容器经入口供给至一个泵腔，并随后利用磁致伸缩元件、通过所述泵腔容积的迅速缩小，使所述材料经过与所述泵腔相连的喷嘴喷出。这种用于从储存器向腔室供给材料的方法的一个缺陷在于由于特别是压力源和腔室之间存在较大距离以及材料的压缩率，因此难于控制材料的供给。专利技术概述本专利技术的一个目的在于提供一种允许简单，可靠且更精确控制粘性介质向喷射腔供给的解决方法。通过权利要求限定的专利技术可以实现这一目的以及其它目的。因此，本专利技术的第一个方面提供了一种在绪言中提到的装置，所述装置的特征在于，所述供料装置包括限定出一个管状孔道的装置；一个用于将所述介质导入所述管状孔道的入口和一个用于使所述介质从所述管状孔道向所述喷射腔运动的出口；一个设置在所述管状孔道中的可旋转式进给丝杠，用于通过所述丝杠的转动，迫使所述介质沿朝向所述喷射腔方向通过管状孔道；及用于转动可旋转式进给丝杠的驱动装置。根据本专利技术的第二个方面，提供了一种在绪言中提到的方法，所述方法的特征在于包括以下步骤利用一个可旋转式进给丝杠将所述介质从一粘性介质供料容器供给至一喷射腔；及从喷射腔中以液滴形式喷射所述介质。应注意的是，本申请的喷射装置是指这样的装置，即在喷射腔迅速减小时反应以确保所述粘性介质液滴的喷射。这种液滴的喷射是完全独立于进给丝杠的转动而实现的，所述转动确保了所述介质向喷射腔的供给。对于本申请来说应进一步强调的是术语“粘性介质”是指焊膏、焊剂、粘合剂、导电胶或任意其它用于在基板上固定元件的介质，或电阻胶(resistive paste)；而术语“基板”是指印刷电路板(PCB)，用于球状栅极阵(BGA)的基板，芯片标度部件(CSP)，四芯电缆扁平外壳(QFP)及倒装片或类似物。还应强调的是，与接触式分配法，如“液体湿润法(fluid wetting)”相比，所述接触式分配法为在分配端头离开时，粘性介质离开分配端头，接触紧贴在基板且保留在基板上的动作，术语“喷射”是指一种非接触式分配法，其利用流体喷射器由喷嘴形成粘性介质液滴并将其喷射至一基板上。因此，本专利技术是在利用将粘性介质供给至喷射腔的可旋转式进给丝杠的基础上作出的。利用可旋转式进给丝杠有利于精确、快速简单地控制粘性介质至喷射腔的供给，如所理解的那样，可旋转式进给丝杠的转动会立即在喷射腔附近的可旋转式进给丝杠输出端影响粘性介质的动态，而现有技术中压力装置的控制仅在延迟一段时间后，才能在喷射腔中产生效果，所述时间的延迟是由压力波从压力装置经介质传到喷射腔的时间产生的。利用可旋转式进给丝杠甚至能够通过改变进给丝杠的转动方向，从喷射腔部分抽回粘性介质。根据本专利技术，大大减小了粘性介质压缩率可能产生负面效应的体积，因此限制了所述压缩率产生的负面效应。在这里，应强调的是，如上所述，对于利用所谓“液体湿润法”来完成焊膏在电路板上分布而言，可旋转式丝杠的使用本身是公知的，例如在WO97/19327中披露的螺旋丝杠及在US564606中披露的进给丝杠，其中，粘性介质与电路板接触，同时介质仍与喷嘴相连。这种“液体湿润法”不是为将焊膏喷射至电路板上而设计的，如上所述，甚至不是为将焊膏快速涂布在电路板上而设计的。根据本专利技术的一个最佳实施例，确定了管状孔道的所述装置的至少一个内部能表现出弹性或恢复特性。在利用可旋转式进给丝杠输送如焊膏这样的材料时所存在的一个难点在于通过靠在周围管状孔道的可旋转式进给丝杠上的螺纹作用，会出现散布在焊膏中的焊料球状体或颗粒被涂抹出去等情况。已令人吃惊地发现，如果围绕可旋转式进给丝杠且通常与其螺纹滑动接触的壁具有弹性，那么可减少甚至避免这种负面效应。根据一个实施例，可通过设置一个包围至少一部分所述可旋转式进给丝杠的弹性管状套筒而得以实现。根据另一个实施例，设置一系列环绕至少一部分所述可旋转式进给丝杠的弹性O形环以形成所述管状孔道。正如所理解的那样，当本专利技术用于涂敷焊膏时，这一最佳实施例及其改进方案是特别理想的。此外，根据这一特别理想的实施例，为了将粘性介质供给至分配装置的分配位置，以便随后能将粘性介质从分配位置分配到合适的基体上，在常规分配装置中设置具有所述特点的可旋转式进给丝杠也是有利的。使所述周围壁带有弹性还具有允许较大制造公差的有利效果。通常，将所述介质从与所述入口相连的粘性介质供给容器中供给至作为所述介质供给源的可旋转式进给丝杠。根据一最佳实施例，在从所述供给容器供给的介质上施加压力，所述压力应足够大以确保在所述管状孔道内实现基本上无间隙的状态，同时压力也应足够小，以致不会迫使所述介质超出所述可旋转式进给丝杠提供的供料作用而通过所述管状孔道。如下面结合附图所描述的那样，根据一个实施例，所述管状孔道和所述可旋转式进给丝杠相对于喷射装置的运动方向同轴设置，根据另一实施例，所述管状孔道和可旋转式进给丝杠相对于喷射装置的运动方向成一角度供给所述介质。前者的优点在于通常能实现更紧凑、整体化及不笨重的结构，且该实施例更易提供充分密封，而后者的优点在于通常能够实现更独立的系统，其往往更易于拆卸和清洁。另外，在前者的方案中，可旋转式进给丝杠的端部最好限定了形成所述喷射腔的一个壁的活塞。根据本专利技术的另一最佳实施例，使所述介质从所述管状孔道的输出端、经过在限定了所述喷射腔壁的活塞内的孔道供给至喷射腔。朝向所述喷射腔的活塞端部处的至少一部分所述孔道相对于所述活塞同轴设置。当迅速减小喷射腔的容积时，容纳在其中的介质既能通过喷嘴喷出又能被迫朝可旋转式进给丝杠反向运动。这些反向运动尤其应取决于反方向的流动阻力。如果介质相对于所述活塞横向被导引至所述喷射腔，那么该流动阻力将随活塞和喷嘴间距离的变化而改变，从而为上述距离的设计容差而提出了较高的要求。根据所述实施例，其中，在活塞内设有一个通向喷射腔的孔道，因此，反方向的流动阻力与活塞和喷嘴之间的距离无关，从而更易控制喷射操作。应理解，本专利技术的可旋转式进给丝杠可采用多种不同的形式。但是，双头螺纹的丝杠已能够实现理想的结果。此外，本专利技术第一实施例的进给丝杠包括在一个独立于所述喷射装置的构件。根据本专利技术的第二实施例，进给丝杠也用于粘性介质的喷出，即包括在喷射装置内，例如作为可移动的喷射元件，或者作为用于给所述喷射提供反向支承的固定元件。然而，必须注意，即使进给丝杠用于粘性介质的喷射，也无需进给丝杠的转动。如结合附图所描述的那样，最好通过磁致伸缩式、压电式、电致伸缩式、电磁式或形状记忆合金式致动器的快速动作使介质从所述喷嘴喷射。从以下对说明性实施例的描述中将会充分理解本专利技术中上面提到的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将粘性介质的液滴喷射到基体上，最好是电路板上的装置，其包括： 一个用于在喷射之前容纳少量所述介质的喷射腔（３７；１３７），一个与上述喷射腔相连通的喷嘴（３６；１３６），用于从上述喷射腔经所述喷嘴喷射所述介质的喷射装置（２２，２５；１２２，１３５），及 将所述介质送入上述喷射腔的供料装置，所述供料装置包括： 确定一个管状孔道（４４；１４４）的装置（３０，４５；１２１ｂ，１４５）， 一个用于将所述介质导入所述管状孔道的入口（５４；１５４）和一个用于使所述介质从所述管状孔道向所述喷射腔运动的出口（５３；１５３）， 一个设置在所述管状孔道中的可旋转式进给丝杠（４３；１４３），通过所述丝杠的转动，迫使所述介质沿朝向所述喷射腔的方向通过所述管状孔道，及 用于转动所述可旋转式进给丝杠的驱动装置（４１；１４１）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约翰贝格，威廉霍尔姆，约翰克隆斯泰特，肯特尼尔松，
申请(专利权)人：麦戴塔自动控制股份公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]