本實(shí)用新型涉及微電子封裝技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步地涉及一種提高噴射點(diǎn)膠質(zhì)量的點(diǎn)膠裝置。

背景技術(shù)：

液體點(diǎn)膠技術(shù)是微電子封裝領(lǐng)域的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)以特定的方式對(duì)流體進(jìn)行精確的分配，可以將理想大小的流體轉(zhuǎn)移到工件上合適的位置，構(gòu)造出點(diǎn)、線、面等形式的各種圖案，實(shí)現(xiàn)元器件之間的機(jī)械連接或電氣連接。

噴射點(diǎn)膠不依靠重力或表面張力分離流體，而是通過向流體上施加一個(gè)足夠大的力，使流體自動(dòng)分離噴射，點(diǎn)膠的速度大大提高。由于具有非接觸性和高效性，噴射點(diǎn)膠技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。由于理論研究和實(shí)踐應(yīng)用還不夠深入，在實(shí)際生產(chǎn)操作過程中還存在許多問題。主要問題在于：粘度適用范圍小，連接工作過程中高粘度膠液噴射困難、噴射速度不穩(wěn)定。

高粘度的膠液內(nèi)部分子結(jié)合力大，不易被拉斷分離，而且高粘度膠液和噴射腔體表面充分接觸，在較大壓力作用下，相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大且復(fù)雜的摩擦阻力，不利于高粘度膠液在腔體內(nèi)流動(dòng)，點(diǎn)膠的大小和質(zhì)量不穩(wěn)定。膠液不僅難以分離，還容易阻塞噴射腔體、清洗不便。

因此，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，如何設(shè)計(jì)一種能夠提高噴射點(diǎn)膠質(zhì)量的裝置，是目前需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種提高噴射點(diǎn)膠質(zhì)量的點(diǎn)膠裝置，高粘度膠液更容易以高速且穩(wěn)定的狀態(tài)噴射出去，解決現(xiàn)階段技術(shù)高粘度膠液噴射困難的難題，提高了點(diǎn)膠成型的質(zhì)量，同時(shí)提高噴射點(diǎn)膠的效率。具體方案如下：

一種提高噴射點(diǎn)膠質(zhì)量的點(diǎn)膠裝置，包括驅(qū)動(dòng)裝置和供膠裝置，還包括由所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的閥桿，所述閥桿在閥體內(nèi)限位滑動(dòng)；所述閥體的端部開設(shè)用于噴射 膠液的噴射嘴，所述閥體的側(cè)壁開設(shè)由所述供膠裝置提供膠液的供膠口；所述閥體靠近所述噴射嘴的內(nèi)壁上涂裝聚四氟乙烯涂層。

可選地，所述閥桿的外壁上涂裝所述聚四氟乙烯涂層。

可選地，所述閥體包括閥身和閥座，所述閥座可拆卸地安裝在所述閥身上；所述聚四氟乙烯涂層分布在所述閥身和所述閥座上。

可選地，所述閥身和所述閥座采用螺紋連接，所述閥座上設(shè)置內(nèi)螺紋，所述閥身上設(shè)置外螺紋。

可選地，所述閥座上的所述噴射嘴的入口處為圓錐面，錐度為100～130度。

可選地，所述閥座上的所述噴射嘴的入口圓錐面的錐度為120度。

可選地，所述閥桿的端部為球面。

可選地，所述閥桿為由上向下尺寸縮小的階梯狀的圓柱體，所述閥體內(nèi)腔為與所述閥桿配合的階梯狀圓柱腔體。

可選地，所述閥體為不銹鋼結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型提供了一種點(diǎn)膠裝置，包括驅(qū)動(dòng)裝置和供膠裝置，還包括由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的閥桿，閥桿伸入到閥體內(nèi)，通過閥體限位滑動(dòng)；閥體的端部開設(shè)用于噴射膠液的噴射嘴，閥體的側(cè)壁開設(shè)由供膠裝置提供膠液的供膠口；閥體靠近噴射嘴的內(nèi)壁上涂裝聚四氟乙烯涂層。

供膠裝置通過供膠口進(jìn)行填膠動(dòng)作，使閥桿和閥體之間均勻充滿高粘度膠液，并產(chǎn)生一定的壓力，使膠液處于合適的待噴射狀態(tài)。閥桿在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，向上做定距離的直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)噴射嘴被打開，膠液在合適的壓力作用下沖出噴射嘴，在噴射嘴的引導(dǎo)下，形成一段具有穩(wěn)定速度的流射。噴射嘴被打開一段時(shí)間后，閥桿在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，使噴射嘴關(guān)閉，流射隨即被切斷，在上一階段噴射處流射以一定的速度和體積飛離噴射嘴到達(dá)基板，完成點(diǎn)膠動(dòng)作。

當(dāng)高粘度膠液與平滑的聚四氟乙烯涂層發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)有流動(dòng)方向上的驅(qū)動(dòng)力和阻抗力、以及流動(dòng)方向的垂直方向上產(chǎn)生的壓力。由于設(shè)置了聚四氟乙烯涂層，利用其低摩擦性、耐磨性和抗?jié)裥?，在垂直壓力不變的條件下，可以有效地降低膠液液滴在流動(dòng)方向上的阻抗力，因而在驅(qū)動(dòng)力不變的條件下，增大運(yùn)動(dòng)方向上的驅(qū)動(dòng)合力，有效地增大了驅(qū)動(dòng)高粘度膠液流動(dòng)的外力，使得作用在高粘度膠液的作用力方向更一致地指向噴射口，高粘度膠液更容易以高速且穩(wěn)定的狀態(tài)噴射出去，解決現(xiàn)階段技術(shù)高粘度膠液噴射困難的難題，提高了點(diǎn)膠成型的質(zhì)量，同時(shí)提高噴射點(diǎn)膠的效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型提供的點(diǎn)膠裝置的剖面結(jié)構(gòu)圖；

圖2A為傳統(tǒng)點(diǎn)膠機(jī)微觀視角下高粘度膠液在噴射腔內(nèi)壁上的受力特性示意圖；

圖2B為本實(shí)用新型提供的點(diǎn)膠機(jī)微觀視角下高粘度膠液在噴射腔內(nèi)壁上的受力特性示意圖；

圖3A為傳統(tǒng)點(diǎn)膠機(jī)膠液的作用力指向；

圖3B為本實(shí)用新型提供的點(diǎn)膠機(jī)膠液的作用力指向；

圖4A為傳統(tǒng)點(diǎn)膠機(jī)的點(diǎn)膠效果圖；

圖4B為本實(shí)用新型提供的點(diǎn)膠機(jī)的點(diǎn)膠效果圖。

其中包括：

噴射腔1、聚四氟乙烯涂層2、驅(qū)動(dòng)裝置3、閥桿4、閥體5、閥身51、閥座52、噴射嘴501、供膠口502、供膠裝置6。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的核心在于提供一種提高噴射點(diǎn)膠質(zhì)量的點(diǎn)膠裝置，高粘度膠液更容易以高速且穩(wěn)定的狀態(tài)噴射出去，解決現(xiàn)階段技術(shù)高粘度膠液噴射困難的難題，提高了點(diǎn)膠成型的質(zhì)量，同時(shí)提高噴射點(diǎn)膠的效率。

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖及具體的實(shí)施方式，對(duì)本申請(qǐng)的提高噴射點(diǎn)膠質(zhì)量的點(diǎn)膠裝置進(jìn)行詳細(xì)的介紹說明。

如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種點(diǎn)膠裝置，包括驅(qū)動(dòng)裝置3、供膠裝置6、閥桿4、閥體5等裝置。閥桿4由驅(qū)動(dòng)裝置3驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，閥桿4在閥體5內(nèi)運(yùn)動(dòng)，由閥體5進(jìn)行限位。閥體5的端部開設(shè)用于噴射膠液的噴射嘴501，閥體5的側(cè)壁開設(shè)由供膠裝置6提供膠液的供膠口502；閥體5靠近所述噴射嘴501的內(nèi)壁上涂裝聚四氟乙烯涂層2。

當(dāng)高粘度膠液與平滑的聚四氟乙烯涂層2發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)有流動(dòng)方向上的驅(qū)動(dòng)力和阻抗力、以及流動(dòng)方向的垂直方向上產(chǎn)生的壓力。由于設(shè)置了聚四氟乙烯涂層2，利用其低摩擦性、耐磨性和抗?jié)裥?，在垂直壓力不變的條件下，可以有效地降低膠液液滴在流動(dòng)方向上的阻抗力，因而在驅(qū)動(dòng)力不變的條件下，增大運(yùn)動(dòng)方向上的驅(qū)動(dòng)合力，有效地增大了驅(qū)動(dòng)高粘度膠液流動(dòng)的外力，使得作用在高粘度膠液的作用力方向更一致地指向噴射口，高粘度膠液更容易以高速且穩(wěn)定的狀態(tài)噴射出去，解決現(xiàn)階段技術(shù)高粘度膠液噴射困難的難題，提高了點(diǎn)膠成型的質(zhì)量，同時(shí)提高噴射點(diǎn)膠的效率。

進(jìn)一步，閥桿4的外壁上也涂裝聚四氟乙烯涂層，避免閥桿4粘連高粘度膠液。

本實(shí)用新型在此提供一種閥體5的具體結(jié)構(gòu)，閥體5包括兩個(gè)部分，分別為閥身51和閥座52，閥座52可拆卸地安裝在閥身51上。閥體5分為兩部分僅作為一種優(yōu)選的設(shè)置方案，可以方便地更換閥座52以調(diào)節(jié)噴射嘴501的口徑大小，設(shè)置為一體式的結(jié)構(gòu)也是可以的。聚四氟乙烯涂層2分布在閥身51和閥座52上。兩者的接縫處緊密分布，可以達(dá)到良好的密封作用。

閥身51和閥座52采用螺紋連接，閥座52上設(shè)置內(nèi)螺紋，閥身51上設(shè)置外螺紋，兩者通過螺紋連接時(shí)內(nèi)壁與外壁均平整光滑。

閥座52上的噴射嘴501的入口處為圓錐面，錐度為100～130度，優(yōu)選地設(shè)置為120度。

閥桿4的端部為球面，能夠與噴射嘴501的入口處的圓錐面相互接觸，有效切斷膠液。

閥桿4為由上向下尺寸縮小的階梯狀的圓柱體，閥體5內(nèi)腔為與閥桿4配合的階梯狀圓柱腔體，閥桿4在閥體5內(nèi)作往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)不受到阻礙。

閥體5為不銹鋼結(jié)構(gòu)，與聚四氟乙烯涂層的結(jié)合性更好。

上述點(diǎn)膠裝置在工作時(shí)一個(gè)點(diǎn)膠動(dòng)作包括三個(gè)階段，分別為供膠階段、噴射階段、關(guān)閉階段。

1)供膠階段：閥桿4和閥座52的錐面接觸，噴射嘴501處于關(guān)閉狀態(tài)，供膠裝置6通過供膠口502進(jìn)行填膠動(dòng)作，使閥桿4和閥身51之間的間隙以及噴射腔1內(nèi)均勻充滿高粘度膠液，并施加一定的壓力，使膠液處于合適的待噴射狀態(tài)。

2)噴射階段：閥桿4在驅(qū)動(dòng)裝置3的驅(qū)動(dòng)下，向上做定距離的直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)噴射腔1被打開，膠液在合適的壓力作用下沖出噴射腔1，在噴射嘴501的引導(dǎo)下，形成一段具有穩(wěn)定速度的流射。

3)關(guān)閉階段：噴射腔1被打開一段時(shí)間后，閥桿4在驅(qū)動(dòng)裝置3的驅(qū)動(dòng)下，下降到供膠階段的位置，噴射腔1關(guān)閉，流射隨即被切斷，在上一階段噴射處流射以一定的速度和體積飛離噴射嘴501到達(dá)基板。

重復(fù)步驟1)～3)三個(gè)階段進(jìn)行連續(xù)噴射點(diǎn)膠作業(yè)。

聚四氟乙烯涂層2改變高粘度膠液動(dòng)力學(xué)特性的過程發(fā)生在上述的噴射階段2)，具體是閥桿4被驅(qū)動(dòng)裝置3驅(qū)動(dòng)上升，高粘度膠液在壓力的作用下，在閥桿4和閥身51之間的間隙以及噴射腔1內(nèi)流動(dòng)。其工作原理如圖2A和圖2B所示，分別表示傳統(tǒng)點(diǎn)膠機(jī)和本實(shí)用新型提供的點(diǎn)膠機(jī)微觀視角下高粘度膠液在噴射腔內(nèi)壁上的受力特性示意圖；其中F2為與腔體壁平行方向上驅(qū)動(dòng)力和阻抗力的驅(qū)動(dòng)合力。當(dāng)高粘度膠液與平滑的聚四氟乙烯涂層2發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)有流動(dòng)方向上的驅(qū)動(dòng)力和阻抗力，流動(dòng)方向的垂直方向上的壓力產(chǎn)生。通過聚四氟乙烯涂層2，利用其低摩擦性、耐磨性和抗?jié)裥?，在壓力不變的條件下，可以有效地降低膠液液滴在流動(dòng)方向上的阻抗力，因而在驅(qū)動(dòng)力不變的條件下，增大運(yùn)動(dòng)方向上的驅(qū)動(dòng)合力F2，具體表現(xiàn)在總合力F與流動(dòng)方向上的驅(qū)動(dòng)合力F2的夾角變小，即α>β，通過三角形的正弦公式可以得到，流動(dòng)方向上的F2(α)<F2(β)，有效地增大了驅(qū)動(dòng)高粘度膠液流動(dòng)的外力，其宏觀的作用效果如圖3A和圖3B所示，分別表示傳統(tǒng)的點(diǎn)膠機(jī)與本實(shí)用新型提供的點(diǎn)膠機(jī)的作用力指向，本實(shí)用新型作用在高粘度膠液的作用力方向更一致地指向噴射口，使得高粘度膠液更容易以高速且穩(wěn)定的狀態(tài)噴射出去，解決現(xiàn)階段技術(shù)高粘度膠液噴射困難的難題，同時(shí)提高噴射點(diǎn)膠的效率。如圖4A與圖4B所示，分別表示傳統(tǒng)的點(diǎn)膠機(jī)與本實(shí)用新型所提供的點(diǎn)膠機(jī)的點(diǎn)膠效果圖，其中箭頭表示點(diǎn)膠頭的移動(dòng)方向，本實(shí)用新型能夠使膠液大小均勻一致，質(zhì)量更好。

具體地，在涂裝聚四氟乙烯涂層時(shí)，可采用以下方法：依次進(jìn)行脫脂處理、粗化處理、清洗、涂裝聚四氟乙烯涂層2等步驟。最終目的是在噴射腔1的內(nèi)壁表面設(shè)置聚四氟乙烯涂層2，在涂裝之前，進(jìn)行步驟S1：將噴射腔1的內(nèi)壁表面進(jìn)行脫脂處理，脫脂是金屬等材料表面加工前的基礎(chǔ)工序，脫脂效果的好壞，直接影響到后續(xù)的表面處理工序，若處理不當(dāng)會(huì)降低涂層和金屬表面的結(jié)合能力。

接著進(jìn)行步驟S2：將噴射腔1的內(nèi)壁表面進(jìn)行粗化處理，使噴射腔1的內(nèi)壁表面粗糙度得到改善，獲得良好的表面改性粗化。

進(jìn)行粗化處理的步驟S2完成后進(jìn)行步驟S3：對(duì)噴射腔1的內(nèi)壁進(jìn)行清洗，以去除在粗化過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)。

上述步驟完成后進(jìn)行步驟S4：在噴射腔1的內(nèi)壁表面涂裝聚四氟乙烯涂層2，完成聚四氟乙烯涂層2地涂裝，由四氟乙烯涂層2與高粘度膠液直接接觸。

當(dāng)高粘度膠液與平滑的聚四氟乙烯涂層2發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)有流動(dòng)方向上的驅(qū)動(dòng)力和阻抗力、以及流動(dòng)方向的垂直方向上產(chǎn)生的壓力。由于設(shè)置了聚四氟乙烯涂層2，利用其低摩擦性、耐磨性和抗?jié)裥?，在垂直壓力不變的條件下，可以有效地降低膠液液滴在流動(dòng)方向上的阻抗力，因而在驅(qū)動(dòng)力不變的條件下，增大運(yùn)動(dòng)方向上的驅(qū)動(dòng)合力，有效地增大了驅(qū)動(dòng)高粘度膠液流動(dòng)的外力，使得作用在高粘度膠液的作用力方向更一致地指向噴射口，高粘度膠液更容易以高速且穩(wěn)定的狀態(tài)噴射出去，解決現(xiàn)階段技術(shù)高粘度膠液噴射困難的難題，提高了點(diǎn)膠成型的質(zhì)量，同時(shí)提高噴射點(diǎn)膠的效率。

在上述基礎(chǔ)上，脫脂處理過程采用常溫弱堿脫脂工藝。具體地，脫脂溶液的成分包括：5～10g/L磷酸鈉、3～5g/L檸檬酸鈉、1015g/L三聚磷酸鈉、3～5g/L十二烷基苯磺酸鈉、0.5g/L，TX-10 5～8g/L、JPG滲透劑2～3g/L。在常溫的條件下，將噴射腔1的內(nèi)壁通過上述脫脂溶液進(jìn)行脫脂處理。

進(jìn)一步，改性粗化處理過程具體采用WPC處理，噴射的微粒子直徑在40～80um，硬度比不銹鋼材料大，以100m/s以上的速度，噴射撞擊噴射腔1的表面。經(jīng)過WPC處理后的不銹鋼表面硬度提高了40％，表面粗糙度也得到改善，獲得良好的表面改性粗化。

粗化處理過后的清洗過程采用丙酮溶液清洗，在常溫條件下，對(duì)噴射腔1采用丙酮溶液進(jìn)行清洗，去除粗化過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)，使表面潔凈。

更進(jìn)一步，聚四氟乙烯涂層2采用旋涂工藝加工涂裝，當(dāng)聚四氟乙烯涂層2形成200～300um的薄膜時(shí)，使聚四氟乙烯涂層2進(jìn)行旋離蒸發(fā)。具體的旋涂方法是：將具有噴射腔1的閥體5安裝在高精密旋涂?jī)x上，加入一定量的聚四氟乙烯涂涂料，調(diào)至一定的轉(zhuǎn)速，使涂料均勻地在內(nèi)表面鋪展成膜，在合適的成膜溫度下，進(jìn)行旋離蒸發(fā)環(huán)節(jié)，得到一定厚度的單層薄膜，通過多次的堆疊旋涂達(dá)到理想的厚度。

優(yōu)選的，先在150～180r/min的低速旋轉(zhuǎn)下，緩慢滴加聚四氟乙烯的涂料，使涂料與噴射腔1內(nèi)表表面完全浸潤(rùn)；再將轉(zhuǎn)速提高至2000～3500r/min，同時(shí)使旋轉(zhuǎn)的在內(nèi)徑表面的徑向方向上做一定速度的上下移動(dòng)，使得涂料在離心力的作用下的作用下，可以均勻地鋪展在噴射腔1的內(nèi)表面；在穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速下，當(dāng)形成單層極薄的薄膜時(shí)，厚度可達(dá)200～300um，調(diào)整合適的成膜溫度，優(yōu)選的為150℃，在該溫度環(huán)境下，聚四氟乙烯混合涂料薄膜進(jìn)行旋離蒸發(fā)環(huán)節(jié)，形成致密、完整無裂痕的涂層，且與不銹鋼表面結(jié)合性能良好。

在上述任一技術(shù)方案及其相互組合的基礎(chǔ)上，聚四氟乙烯涂料采用溶膠-凝膠法制作，將聚四氟乙烯微粒和改性硅溶液通過相互擴(kuò)散或穿透形成均一的混合液。

上述聚四氟乙烯涂料的制作過程包括：

在pH＝5、40℃的條件下，將1mL KH-560、10mL水和5mL無水乙醇混合后磁力攪拌25min，充分?jǐn)嚢韬蠹尤胨嵝怨枞芤?0mL，反應(yīng)1h得到改性的硅膠液；并將25mL的聚四氟乙烯乳液緩慢滴入所述硅膠液中，并加入2mL二甲基甲酰后用酸調(diào)節(jié)混合乳液至pH＝5.5；反應(yīng)3h后在30℃的恒溫環(huán)境條件下陳化24h，使聚四氟乙烯微粒在改性的硅膠液中分布均勻。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理，可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。