双流体喷射器制造技术

本发明专利技术涉及一种双流体喷射器。它包括阀体、喷射机构、行程调节机构，阀体由中阀体的上下端分别固定连接上阀体和下阀体构成；在中阀体与上阀体间形成的内腔中安置行程调节机构，该行程调节机构为微分头行程调节机构；在中阀体、下阀体与行程调节机构间形成的内腔中安置喷射机构，该喷射机构为双流体喷射机构。通过调节输入气体和液体的流量和压力来控制混合腔内的双流体流型，实现液体从下阀体喷嘴的点状、线状以及雾状喷射。本发明专利技术结构简单、使用寿命长、气体和液体可控性好、喷射精度高、工作频率高，可用于半导体薄膜制备、复合材料制备、电子封装、MENS系统、喷墨、喷涂、润滑、粉末冶金、食品加工、生物医药、焊接、快速原型制造、燃烧、发动机、化工等多流体的喷射工艺。

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.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种双流体喷射器，尤其涉及一种高精度喷射的喷射结构。它能够产 生高频率、高精度和可控的液体点状、线状和雾化喷射效果。它可以广泛应用于半导体薄 膜制备、复合材料制备、电子封装、MENS系统、喷墨、喷涂、润滑、粉末冶金、食品加工、生物医 药、焊接、快速原型制造、燃烧、发动机、化工等多流体的喷射工艺。
技术介绍
在半导体封装行业中，胶液分配技术是关键技术之一，广泛应用于芯片贴装、芯片 包敷、导热硅胶填充、芯片与基板互连等工艺中。胶液分配技术的发展先后出现了大量式 布月交(mass dispensing)、接角虫式,点月交(contact dispensing)角虫式,点月交(non_contact dispensing)，其中大量式布胶中典型技术主要有丝网印刷和针转移式点胶，接触式点胶中 典型技术主要有典型技术有时间/压力型、螺杆泵式、活塞式点胶胶，接触式点胶主要有喷 射点胶阀。随着胶液分配技术的发展，点体积由不均勻、控制精度不高到高一致性、精确可 控，点胶周期由长到短，目前，非接触式点胶是最为常用的胶液分配技术，它具有高精度、高 速等有点，被认为是半导体封装行业未来的胶液分配技术。国际上，美国Asymtek公司和日本MUSASHI在非接触式胶液分配技术研究和应用 方面走在了世界前列，并占领了很大一部分市场。美国Asymtek公司推出的DJ9500点胶 头，最小喷射点直径为200 μ m，喷射精度为1 nanoliter，喷射流线宽度可达50μπι;日本 MUSASHI推出的型号为MJET-A-HU*-RL点胶头，点胶频率达到世界最高，为270 dps，平均点 胶量为0.02 mg/d。国内的非接触式胶液分配技术还处于起步阶段，差距较大。非接触式胶液分配技术中，胶液的驱动方式主要有机械喷针式的和气动式的。机 械喷针式的胶液驱动方式是喷针头往复运动作用于胶液，将胶液精确分配的同时给胶液足 够的动量使其喷出阀体外，喷针头往复运动的实现方式主要有电磁铁驱动、高压气体和电 磁阀组合驱动、压电陶瓷驱动以及隔膜泵驱动等；在这种技术中，点胶阀内部有运动部件的 存在，靠运动部件与点胶头腔体的碰撞来实现胶液从点胶头喷射到基板这个过程，由于存 在机械碰撞，增大了喷针和阀体的磨损，降低设备的点胶精度及使用寿命。气动式的胶液分 配技术是高压气体直接作用于胶液或活塞，实现胶液喷射，但在这种技术中，随着点胶的进 行，胶桶内剩余的胶液体积量的不同，它对相同压力、流量大小的高压气体的响应不同，造 成前后胶点大小不一致。以上技术没有考虑流体自身的特性，比如流体在微通道内的运动 特性，所以在非接触式胶液分配技术的实现中会存在各种各样的缺陷和限制。
技术实现思路
本专利技术的目的针对已有技术存在的不足，提供一种双流体喷射器，可以获得高频 率、高精度和可控的液体点状、线状和雾化喷射效果。为达到上述目的，本专利技术的构思是本专利技术的一种双流体喷射器，具有微分头行程调节机构。微分头行程调节机构通过微分头顶杆来回移动带动针阀和气针来回移动来调节 气针出口截面和喷嘴出口的距离。通过调节其距离，可以改变液体喷射点的大小和喷射线 的宽度。本专利技术的一种双流体喷射器，具有双流体喷射机构。双流体喷射机构包括一气体进口，气体进口为双流体喷射器提供了气体来源，通 过气体通道向气液混合腔注入气体，气体的压力和流量可调节，用以调节气液的流量比。双流体喷射机构包括一液体进口，液体进口为双流体喷射器提供了液体来源，输 入液体的流速可调节。双流体喷射机构包括一气针，气针一端连接针阀，另一端伸入气液混合腔，相当于 一导气管，它具有气体输送功能。双流体喷射机构包括一导向盘，导向盘置于下阀体上端面的沉头槽内，它的中心 孔直径具有不同的直径，用于导向不同型号的气针。本专利技术的一种双流体喷射器，具有阀体。阀体包括上阀体、中阀体和下阀体，分别通过螺钉连接；所述阀体阀体的功能在于 实现微分头行程调节机构、双流体喷射机构和阀体的固定连接，针阀将三个阀体内壁形成 的腔体分隔成上腔体和气液混合腔，实现微分头行程调节机构和双流体喷射机构各自的功 能。根据上述专利技术构思，本专利技术采用下述技术方案一种双流体喷射器包括阀体、喷射机构、行程调节机构，其特征在于所述阀体由中阀 体的上下端分别固定连接上阀体和下阀体构成；在所述中阀体与上阀体间形成的内腔中安 置所述行程调节机构，该行程调节机构为微分头行程调节机构；在所述中阀体、下阀体与行 程调节机构间形成的内腔中安置所述喷射机构，该喷射机构为双流体喷射机构。所述微分头行程调节机构包括微分头、针阀、0型密封圈和紧定螺钉；其特征在 于所述微分头安装位置有外螺纹与上阀体上端的内螺纹旋配，实现微分头与阀体的固定 连接，微分头末端与针阀顶端的沉头配合并通过侧壁紧定螺钉固定连接；在所述针阀侧壁 与中阀体之间设有0型密封圈，实现针阀与中阀体间的密封。所述双流体喷射机构包括气针、导向盘、液体进口、喷嘴、气体进口、气体通道和气 液混合腔；其特征在于在所述针阀侧壁上有气体进口并与针阀下端的气体通道相通，在 所述气体通道下端设有内螺纹与气针外螺纹旋配，实现微分头行程调节机构和双流体喷射 机构的连接和双流体喷射机构行程的调节；在所述下阀体上端面有沉头槽，其中嵌有导向 盘，导向盘中心孔内壁与气针外壁配合，实现气针和喷嘴的轴线重合；导向盘中心上部内腔 构成所述气液混合腔，气液混合腔下部连通所述喷嘴，导向盘上有液体通道；所述气针的末 端伸入下阀体上的喷嘴中，并与喷嘴出口保持最小设定距离，该距离可由微分头行程调节 机构调节；所述喷嘴的结构包括一收敛的锥形结构和一发散的喇叭形结构。在所述中阀体 侧壁上有液体进口，实现液源的供给；所述中阀体上端有向上的凸台与上阀体下端的定位腔滑配实现径向定位；所述中阀体 和上阀体分别有通孔和螺纹孔，通过内六角螺钉固定连接；所述中阀体下端有环形槽，其中嵌有0型密封圈，实现下阀体与中阀体间的密封；所述下阀体和中阀体分别有通孔和螺纹 孔，通过内六角螺钉固定连接；所述中阀体侧壁上有回吸口，连通气液混合腔，实现避免液 体拖尾、拉丝现象。本专利技术的工作原理简述如下开启外部液源的阀门，让液体流经液体入口进入下阀体、中阀体和针阀所形成的气液 混合腔直至其填满；开启外部压缩气体阀门，让气体流经气体进口和针阀的气体通道进入 气针，最终到达混合腔；气体从气针中喷出与连续液流汇合，由于气体和液体自身的流动特 性，在一定的速度范围内会形成气泡、液滴均勻相隔的段塞流流型，气泡以一定的速度推动 液滴从下阀体的喷嘴中喷出。本专利技术与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点 1、本专利技术的双流体喷射器，结构简单，操作方便，内部没有机械碰撞，使用寿命长。2、通过调节进入双流体喷射器的气体和液体的流量和压力，可以实现液体的点 状、线状和雾状的喷射效果。3、本专利技术采用微分头调节气针出口和喷嘴出口之间的距离，通过调节其距离，可 以改变液体喷射点的大小和喷射线的宽度。4、点状喷射效果中，在所属参数范围内，通过调节气液流量比来控制气泡和液滴 产生的频率以及气泡和液滴间隔分布的长度和比例，实现对出液的液点大小和液滴产生频 率的精确控制。5、通过改变下阀体喷嘴的几何结构和尺寸，适应粘度由低到高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双流体喷射器，包括阀体（１）、喷射机构（２）、行程调节机构，其特征在于：所述阀体（１）由中阀体（１２）的上下端分别固定连接上阀体（１１）和下阀体（１３）构成；在所述中阀体（１２）与上阀体（１１）间形成的内腔中安置所述行程调节机构，该行程调节机构为微分头行程调节机构（３）；在所述中阀体（１２）、下阀体（１３）与微分头行程调节机构（３）间形成的内腔中安置所述双流体喷射机构（２）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张金松，彭鹏，王志亮，张建华，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：31