本發(fā)明涉及一種噴射式點(diǎn)膠裝置，具體而言，涉及一種壓電驅(qū)動(dòng)噴射裝置。

背景技術(shù)：

在微電子技術(shù)領(lǐng)域，點(diǎn)膠機(jī)是電子產(chǎn)品加工和封裝中常用的設(shè)備。隨著集成電路越來越呈現(xiàn)出復(fù)雜化和微型化，半導(dǎo)體封裝要求具有更小的尺寸、更多的引線、更密的內(nèi)連線等，對(duì)點(diǎn)膠技術(shù)的要求也越來越高。目前常用的基于壓電陶瓷等高頻元件的撞針驅(qū)動(dòng)膠液分配的噴射式點(diǎn)膠技術(shù)，其利用高頻振動(dòng)的撞針驅(qū)動(dòng)膠液從噴嘴內(nèi)高速噴出，具有反應(yīng)速度快，膠滴體積小、分配精度高的優(yōu)點(diǎn)。這項(xiàng)技術(shù)以受控的方式對(duì)流體進(jìn)行精確分配，可將理想大小的流體(焊劑、導(dǎo)電膠、環(huán)氧樹脂和粘合劑等)轉(zhuǎn)移到工件(芯片、電子元件等)的合適位置。

授權(quán)公告號(hào)為cn103157577b的中國發(fā)明專利公開了一種壓電陶瓷致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的噴射式點(diǎn)膠裝置，包括壓電驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、噴射機(jī)構(gòu)、膠液輸送機(jī)構(gòu)和支撐連接架，壓電驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有菱形放大模塊和壓電致動(dòng)器，噴射機(jī)構(gòu)包括撞針，菱形放大模塊上端與支撐連接架連接固定，下端與撞針上端面連接固定，壓電致動(dòng)器夾持在菱形放大模塊內(nèi)部的左端面和右端面之間，通過螺釘經(jīng)菱形放大模塊左端的孔將壓電致動(dòng)器與菱形放大模塊緊定在一起，菱形放大模塊內(nèi)部的右端面上開有v型槽，壓電致動(dòng)器的半球形端部頂在該v型槽內(nèi)。菱形放大模塊實(shí)質(zhì)上是一種位移放大機(jī)構(gòu)。該噴射式點(diǎn)膠裝置具有響應(yīng)速度快，膠液體積小的優(yōu)點(diǎn)，但該裝置也存在以下不足：

壓電致動(dòng)器右端通過撞擊改變菱形放大模塊薄壁的厚度以及薄壁和右端面之間的夾角，來改變菱形放大模塊的放大倍數(shù)。但是，偶爾會(huì)出現(xiàn)壓電致動(dòng)器收縮了，菱形放大模塊收縮不及時(shí)或收縮不回來，撞針收縮不及時(shí)或收縮不回來，導(dǎo)致撞針無法規(guī)律振動(dòng)，影響撞針振幅的穩(wěn)定性，影響點(diǎn)膠的速度，點(diǎn)膠一致性差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明就是為了解決現(xiàn)有壓電陶瓷致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的噴射式點(diǎn)膠裝置撞針無法規(guī)律振動(dòng)，影響撞針振幅的穩(wěn)定性，影響點(diǎn)膠的速度，點(diǎn)膠一致性差的技術(shù)問題，提供了一種能夠保證撞針振幅穩(wěn)定，點(diǎn)膠一致性好的壓電驅(qū)動(dòng)噴射裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，包括壓電驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和噴射機(jī)構(gòu)，噴射機(jī)構(gòu)設(shè)有撞針，壓電驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括支撐架、軸、連桿、第一壓電陶瓷致動(dòng)器和第二壓電陶瓷致動(dòng)器，第一壓電陶瓷致動(dòng)器和第二壓電陶瓷致動(dòng)器并排連接于支撐架的底部，軸與支撐架固定連接；連桿的左端設(shè)有鉸鏈孔，軸穿過鉸鏈孔；連桿的右端通過柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)與撞針連接；第一壓電陶瓷致動(dòng)器和第二壓電陶瓷致動(dòng)器的頂部與連桿的左端連接。

優(yōu)選地，連桿的右端設(shè)有球形凹槽，撞針的頂部設(shè)有球形鉸接部，撞針上的球形鉸接部與連桿右端的球形凹槽匹配連接。

優(yōu)選地，還包括壓簧，壓簧設(shè)于支撐架和連桿的左端之間。

優(yōu)選地，第一壓電陶瓷致動(dòng)器和第二壓電陶瓷致動(dòng)器的頂部端面分別設(shè)有球形凹槽，連桿左端底面設(shè)有兩個(gè)球形凸起，兩個(gè)球形凸起分別與兩個(gè)壓電陶瓷致動(dòng)器頂部端面上的兩個(gè)球形凹槽匹配連接。

優(yōu)選地，鉸鏈孔的長度大于軸的直徑。

優(yōu)選地，還包括第一壓簧銷軸和第二壓簧銷軸；壓簧有兩個(gè)，分別是第一壓簧和第二壓簧；第一壓簧銷軸和第二壓簧銷軸分別與連桿的左端連接，第一壓簧和第二壓簧分別套在第一壓簧銷軸和第二壓簧銷軸上，第一壓簧和第二壓簧的上端頂在支撐架上。

優(yōu)選地，還包括膠液輸送機(jī)構(gòu)，膠液輸送機(jī)構(gòu)儲(chǔ)膠筒、導(dǎo)膠管和接頭，接頭與噴射機(jī)構(gòu)連接，儲(chǔ)膠筒通過導(dǎo)膠管與接頭連接。

本發(fā)明的有益效果是，避免發(fā)生撞針收縮不及時(shí)或收縮不回來的現(xiàn)象，能夠保證撞針振動(dòng)時(shí)振幅的穩(wěn)定性，提高產(chǎn)品的可靠性，保證點(diǎn)膠的速度，提高點(diǎn)膠一致性。

本發(fā)明進(jìn)一步的特征，將在以下具體實(shí)施方式的描述中，得以清楚地記載。

附圖說明

圖1是壓電驅(qū)動(dòng)噴射裝置的立體圖；

圖2是壓電驅(qū)動(dòng)噴射裝置的立體圖；

圖3是壓電驅(qū)動(dòng)噴射裝置的爆炸圖；

圖4是壓電驅(qū)動(dòng)噴射裝置的主視圖；

圖5是壓電驅(qū)動(dòng)噴射裝置的剖視圖；

圖6是圖4中c-c方向的剖視圖；

圖7是連桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是撞針的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是圖5中p處的局部放大圖；

圖10是連桿的右端與撞針上端的連接示意圖。

圖中符號(hào)說明：

1.支撐架，2.軸，3.連桿，4.第一壓電陶瓷致動(dòng)器，5.第二壓電陶瓷致動(dòng)器，6.第一壓簧銷軸，7.第二壓簧銷軸，8.第一壓簧，9.第二壓簧，10.位移傳感器支架，11.位移傳感器，12.振動(dòng)感應(yīng)板，13.儲(chǔ)膠筒支架，14.儲(chǔ)膠筒，15.導(dǎo)膠管，16.接頭，17.閥體，18.端蓋，19.噴嘴定位螺母，20.密封墊，21.陶瓷發(fā)熱片，22.下直線軸承，23.○型密封圈，24.上直線軸承，25.撞針，26.法蘭，27.調(diào)整螺母，28.彈簧；29.鉸鏈孔，30.球形凹槽，31.球形凸起，32.固定板，33.球形鉸接部。

具體實(shí)施方式

以下參照附圖，以具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1-6所示，壓電驅(qū)動(dòng)噴射裝置包括支撐架1、軸2、連桿3、第一壓電陶瓷致動(dòng)器4、第二壓電陶瓷致動(dòng)器5、第一壓簧銷軸6、第二壓簧銷軸7、第一壓簧8、第二壓簧9、位移傳感器支架10、位移傳感器11、振動(dòng)感應(yīng)板12、儲(chǔ)膠筒支架13、儲(chǔ)膠筒14、導(dǎo)膠管15、接頭16、閥體17、端蓋18、噴嘴定位螺母19、密封墊20、陶瓷發(fā)熱片21、下直線軸承22、○型密封圈23、上直線軸承24、撞針25、法蘭26、調(diào)整螺母27、和彈簧28。

支撐架1的右端設(shè)有固定板32，固定板32從上到下設(shè)有直線軸承安裝孔和調(diào)整螺母安裝孔。上直線軸承24安裝在直線軸承安裝孔內(nèi)。撞針25上連接有法蘭26，撞針25上部套裝有調(diào)整螺母27和彈簧28，調(diào)整螺母27和彈簧28位于法蘭26和固定板32之間，彈簧28的上部伸入調(diào)整螺母27。調(diào)整螺母27與固定板32內(nèi)的調(diào)整螺母安裝孔連接。彈簧28的上端頂在調(diào)整螺母27的內(nèi)孔內(nèi)，下端頂在法蘭26上端面。

端蓋18與支撐架1連接，閥體17與端蓋18連接，端蓋18內(nèi)安裝下直線軸承22。閥體17和端蓋18之間連接有○型密封圈23。

膠液輸送機(jī)構(gòu)包括儲(chǔ)膠筒支架13、儲(chǔ)膠筒14、導(dǎo)膠管15、接頭16，儲(chǔ)膠筒14卡在儲(chǔ)膠筒支架13的夾持孔內(nèi)，其上部連接高壓氣源，下部經(jīng)導(dǎo)膠管15和接頭16與閥體17內(nèi)腔相通，在高壓空氣驅(qū)動(dòng)下，儲(chǔ)膠筒14內(nèi)膠液被擠入撞針25與閥體17內(nèi)腔的間隙內(nèi)。

噴嘴定位螺母19的上端部設(shè)有外螺紋，噴嘴定位螺母19經(jīng)外螺紋與閥體17內(nèi)腔螺紋連接成一體。噴嘴定位螺母19的下端套有密封墊20和陶瓷發(fā)熱片21。噴嘴定位螺母19內(nèi)設(shè)有與閥體17內(nèi)腔同軸線的儲(chǔ)膠腔和擠膠腔，擠膠腔位于儲(chǔ)膠腔的下方。撞針25的下端穿過閥體17和噴嘴定位螺母19的儲(chǔ)膠腔，置于擠膠腔內(nèi)。

固定板32、撞針25、端蓋18、閥體17、噴嘴定位螺母19、上直線軸承24、下直線軸承22構(gòu)成噴射機(jī)構(gòu)。

位移傳感器支架10與支撐架1連接，位移傳感器11與位移傳感器支架10連接。振動(dòng)感應(yīng)板12與撞針25連接。位移傳感器11用于檢測撞針在豎直方向的位移行程，位移傳感器11的感應(yīng)探頭與振動(dòng)感應(yīng)板12相對(duì)應(yīng)，位移傳感器11的信號(hào)輸出端經(jīng)導(dǎo)線與可編程邏輯控制器相連接。

如圖7和9所示，連桿3的左端中間部位設(shè)有鉸鏈孔29，左端的頂面設(shè)有用于連接第一壓簧銷軸6、第二壓簧銷軸7的兩個(gè)安裝孔，左端的底面設(shè)有兩個(gè)球形凸起31。連桿3的右端設(shè)有球形凹槽30，球形凹槽30下方是通道。

如圖8所示，撞針25的頂部設(shè)有球形鉸接部33。

結(jié)合5、6和10所示，撞針25上的球形鉸接部33與連桿3右端的球形凹槽30匹配連接實(shí)現(xiàn)柔性鉸鏈。撞針25球形鉸接部33下方部位位于連桿3上球形凹槽30下方的通道內(nèi)。球面鉸鏈機(jī)構(gòu)更有利于連桿3和撞針25的連接定位，產(chǎn)生的微位移也更加精確。需要說明的是，撞針25的頂部或上部還可以通過其他柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)與連桿3的右端連接。

如圖9所示，第一壓電陶瓷致動(dòng)器4、第二壓電陶瓷致動(dòng)器5的頂部端面分別設(shè)有球形凹槽，連桿3左端底面的兩個(gè)球形凸起31分別與兩個(gè)壓電陶瓷致動(dòng)器頂部端面上的兩個(gè)球形凹槽匹配連接。球面鉸接結(jié)構(gòu)的好處是接觸時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活且能夠適應(yīng)多個(gè)方向上的微小位移變化，能夠克服水平平面接觸只能在一個(gè)方向移動(dòng)的缺點(diǎn)。

第一壓電陶瓷致動(dòng)器4、第二壓電陶瓷致動(dòng)器5的下部固定安裝在支撐架1的底部。第一壓電陶瓷致動(dòng)器4、第二壓電陶瓷致動(dòng)器5并排相對(duì)平行設(shè)置。

軸2固定連接在支撐架1上，軸2穿過連桿3左端中間部位的鉸鏈孔29，鉸鏈孔29在豎直方向上的長度大于軸2的直徑。連桿3能夠以軸2為支點(diǎn)在豎直方向上下移動(dòng)一定位移量。

第一壓簧銷軸6、第二壓簧銷軸7分別安裝在連桿3的左端頂面的安裝孔內(nèi)，第一壓簧8、第二壓簧9分別套在第一壓簧銷軸6、第二壓簧銷軸7上，第一壓簧8、第二壓簧9的上端頂在支撐架1上。

下面介紹整個(gè)裝配設(shè)備的工作過程：

第一壓電陶瓷致動(dòng)器4、第二壓電陶瓷致動(dòng)器5同步組合起來作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，應(yīng)用杠桿原理通過連桿3放大位移量，最終使撞針25在豎直方向上下振動(dòng)。

初始階段是，首先兩個(gè)壓電陶瓷致動(dòng)器以相同的位移(大約20μm)向上延伸，連桿3隨之向上移動(dòng)。

在初始階段之后，兩個(gè)壓電陶瓷致動(dòng)器在相反方向上致動(dòng)，以使連桿3圍繞軸2轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，比如第一壓電陶瓷致動(dòng)器4向下收縮20微米，同時(shí)第二壓電陶瓷致動(dòng)器5向上延伸20微米。第一壓簧8、第二壓簧9用于確保連桿3上的球形凸起31與壓電陶瓷致動(dòng)器頂部端面接觸。壓電陶瓷的位移被連桿3放大，連桿3右端帶動(dòng)撞針25在豎直方向向上或向下移動(dòng)，使得撞針頭部分以0.3mm的行程往復(fù)運(yùn)動(dòng)。撞針振動(dòng)的振幅很穩(wěn)定，提高了點(diǎn)膠的一致性。

關(guān)于撞針頭部分的行程，實(shí)際應(yīng)用中為0.3mm～0.5mm。連桿3的放大倍數(shù)大約是10倍。上述壓電陶瓷致動(dòng)器位移20微米只是舉例，位移量根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況可以調(diào)整。

以上所述僅對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。