CN101844124A - 一种基于双作用气缸的喷射点胶装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种基于双作用气缸的喷射点胶装置，包括驱动机构、喷射机构、供胶机构及加热装置。驱动机构上部设有行程微调与预压力调整装置，下端与喷射机构相连，供胶机构安装在驱动机构侧壁，通过供料管道与喷射机构相连，在喷射机构头部、供料管道、供料容器周围有三级加热装置。驱动机构包括具有双向作用的气缸、回复弹簧；喷射机构包括与气缸活塞杆一体的喷针、下阀体及喷射头部，喷射头部包括喷针基座、喷嘴和压紧套杯。本发明实现了高粘度流体的分配，并具有微量、高速、高频、非接触、高精度、高可靠性、成本低、加工精度要求低等特点。

Description

一种基于双作用气缸的喷射点胶装置

技术领域

本发明涉及到一种微电子封装的点胶设备，尤其是涉及一种高粘度流体的非接触式分配技术。

背景技术

在微电子封装和LED封装中，胶液分配技术是关键技术之一，广泛应用于集成电路制造的后道封装工艺和LED的贴片和灌封工艺中。目前，用于胶液分配技术主要分为以丝网印刷和针管转移为代表的接触式和以喷射技术为代表的非接触式两大类。而微电子封装和LED封装中使用的封装胶大多数为非牛顿流体，其复杂多变的特性使得采用接触式点胶法进行胶液分配，其性能与质量难以保证。随着半导体行业向中国转移，及LED照明的良好的应用前景的不断明朗化，国内的电子封装行业正在蓬勃发展，LED照明行业市场进入良好的发展时期。中国市场对高精度、高速度的流体封装设备的需求逐年增长，但目前国内使用的高精、高速的自动化点胶设备绝大多数是从国外进口，价格昂贵，备件购买及配套不易。因此研究具有自主知识产权的德高精度、高速、高可靠性的流体点胶技术势在必行。同时，随着封装技术的发展，微电子和LED封装工业中对点胶性能要求的不断提升，激发了封装设备制造商深入研究流体理论和技术，研发新的胶液分配方式，以达到更高速、高精度、高质量、高可靠性、高一致性的目的。非接触式点胶技术被认为是新一代的胶液分配技术，是现在研究的热点。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷提供一种基于双作用气缸的喷射点胶装置，能够实现对电子封装和LED封装流体的非接触式分配。

一种基于双作用气缸的喷射点胶装置，包括驱动机构、喷射机构、供胶机构及加热装置其特征在于：所述驱动机构带有一个活塞杆行程微调和预紧压力调整机构，驱动机构的下端连接所述的喷射机构，并且驱动机构中的活塞杆下端延伸至喷射机构中构成控制点胶的喷针；所述供胶机构固定安装在驱动机构的一侧，其下部通过一根供料管连通喷射机构，由所述喷针控制供胶；所述加热装置是从所述供料机构经所述供料管至喷射机构，设置三级加热装置。

所述驱动机构，包括上阀体，活塞及O型圈将上阀体内部腔体分为上下连两个腔体，上腔体、下腔体分别通过上供气管和下供气管供气。活塞与活塞杆通过活塞固定螺母连接，活塞与活塞杆间使用O型圈密封。活塞杆顶端与缓冲碟连接，缓冲碟上端设置弹簧。上阀体下部设置密封圈和导向套。所述行程微调和预压力调整机构，包括行程微调螺母和微分头，行程微调螺母与上阀体通过螺纹连接，使用圆螺母锁紧。微调基座下部与上腔体壁间使用O型密封圈。微分头下端连接弹簧套筒，弹簧套筒与微调基座之间设有O型圈。

所述喷射机构，包括喷针、下阀体、喷射头部，喷射头部包括喷针基座、喷嘴和压紧套杯。喷针基座嵌在下阀体定位腔内部侧面与定位腔内侧壁配合，O型圈在下阀体定位腔上端面和喷针基座上端面之间用于密封，喷针基座下端面与喷嘴上端面连接，喷嘴侧面与定位腔配合，喷嘴下端面伸出定位腔、连接压紧套杯。压紧套杯通过十字盘头螺钉与下阀体下端面连接，压紧套杯装有所述三级加热装置的第三级加热芯，其内壁贴近下阀体圆柱侧面。下阀体内形成流体腔，其上部装密封圈下端与喷针和喷针基座之间的缝隙相连，侧壁与供料通道相通。供料管设在下阀体的侧面，外接所述三级加热装置的第二级。

所述供胶机构包括储料筒、供料管、储料筒保持架。储料筒保持架安装在所述驱动机构的上阀体侧壁，包括支架组成一、支架组成二、支杆。支架组成一通过螺钉与上阀体连接，支杆与支架组成一的相对位置固定，支架组成二可以在支杆上滑动。储料筒上端与连接器相连接，下端通过针筒连接头与供料管连接。储料筒安装在所属三级加热的第一级加热装置内部。

所述三级加热装置包括在储料筒处的第一级加热，在供料通道处的第二级加热，设置在喷胶头处的第三级加热。

所述喷射头部包括喷射腔，喷射腔一端和供料通道连接，另一段和喷针头与喷针基座之间的缝隙相连。喷嘴和喷针基座采用耦合式结构。

所述驱动机构采用双作用气缸结构，并使用弹簧作为辅助回复装置。

所述行程微调螺纹与所述上阀体之间设置O型密封圈，所述微调螺纹处设有锁紧圆螺母。

设有三级加热装置，第三级加热装置放置在内部，加热芯包括外部的绝热层、中间的加热芯、和内部的导热层。

在储料筒处设有所述三级加热的第一级加热装置，并留有观察窗。

本发明的工作原理简述如下：

在常态下，在弹簧预紧力的作用下，活塞处于行程的最近下端，此时，喷针头与喷着基座紧密接触，喷射腔内的胶液不会流出。当压缩气体进入下腔体，驱动活塞带动喷针离开喷针基座，喷射腔内的流体在压力的作用下迅速填充到由喷针头和喷针基座之间的间隙；在短时间内，下腔体内的压缩空气释放，上腔体充入压缩空气，在弹簧和压缩空气的驱动下，活塞加速返回，并具有一定的速度，带动喷针向喷针基座运动，并带动喷针基座内的胶液流向喷嘴。此时，喷针基座内孔与喷嘴形成一个收敛区间，使胶液获得一给较高的速度，冲出喷嘴；当喷针和喷嘴基座完全接触闭合时，胶液流被切断，流出喷嘴的流体与喷针基座内的流体实现分离，形成具有一定速度的液滴。为保证胶液具有一定的流动性，设计了加热装置，通过提高温度降低胶液的粘度。为了避免局部温度过高，实行分段分级加热的方式。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性优点和显著优点：

本发明采用双作用气缸——弹簧组成装置的驱动部件，实现喷射过程快速响应。弹簧用于加速喷针运动，从而快速将胶液挤出腔体。采用气压式组成供料系统，使流体能够迅速补充到喷射腔。采用喷嘴与喷针基座分离方式，可以根据不同的喷射要求更换喷嘴或喷针基座，组成不同的组合。喷嘴和喷针基座型使用机械耦合的方式，既可以保证喷针基座孔与喷嘴的同轴度，同时也缩小了喷嘴的长径比。本发明实现了微电子电子、LED灌封胶的有效分配，并具有微量、高速、高频、非接触、高精度、高可靠性、成本低、加工精度要求低等特点。

附图说明

图1为本发明的结构图。

图2为本发明的轴测图

图3为驱动机构的局部放大图

图4为喷射头的局部放大图

具体实施方式

本发明的优选实例结合附图说明如下：

实施例一：如图1所示，本发明包括驱动机构1、喷射机构2、供胶机构4及三级加热装置，所述驱动机构1带有一个活塞杆行程微调和预压力调整机构3，驱动机构1的下端连接所述的喷射机构，并且驱动机构中的活塞杆下端延伸至喷射机构中构成控制点胶的喷针；所述供胶机构固定安装在驱动机构的一侧，其下部通过一根供料管连通喷射机构，由所述喷针控制供胶；所述加热装置是从所述供料机构经所述供料管至喷射机构，设置三级加热装置。

实施例二：如图2、3所示，驱动机构1，包括上阀体11，活塞18及O型圈13将上阀体内部腔体分为上下连两个腔体，上腔体、下腔体分别通过上供气管和下供气管供气。活塞与活塞杆22通过活塞固定螺母14连接，活塞与活塞杆22间使用O型密封圈15。活塞杆22顶端设置缓冲碟12用于承受弹簧压力及冲击力，缓冲碟上端设置弹簧19。所述行程微调和预压力调整机构3包括行程微调螺母31和微分头36，行程微调螺母31与上阀体11通过螺纹连接，使用圆螺母32锁紧。行程微调螺母31下部与上腔体壁间使用O型密封圈35。微分头36下端低压弹簧套筒34，弹簧套筒34与微调螺母31之间设有O型圈33。上阀体11下部设置Y型密封圈16和导向套17。

喷射机构2包括喷针、下阀体23、喷射头部，喷射头部包括喷针基座26、喷嘴27和压紧套杯28。喷针基座26嵌在下阀体23定位腔内部侧面与定位腔内侧壁配合，O型圈25在下阀体23定位腔上端面和喷针基座26上端面之间用于密封，喷针基座26下端面与喷嘴27上端面连接，喷嘴27侧面与定位腔配合，喷嘴27下端面伸出定位腔、被压紧套杯28压紧。压紧套杯28通过螺钉24与下阀体23下端面连接，压紧套杯28装有三级加热装置的第三级加热装置53，其内壁贴近下阀体圆柱侧面。下阀体23内形成喷射腔，其上部装密封圈下端与喷针和喷针基座26之间的缝隙相连，侧壁与供料通道相通。供料管49设在下阀体的侧面，外接所述三级加热装置的第二级52。下阀体23与上阀体11结合处设置密封圈21，避免流体进入气缸。

供胶机构4包括储料筒42、供料管49、储料筒保持架。储料筒保持架安装在所述驱动机构的上阀体11侧壁，包括支架组成一46、支架组成二45、支杆43。支架组成一46通过螺钉48与上阀体11连接，支杆43与支架组成一46的相对位置固定，支架组成二45可以在支杆43上滑动。储料筒42上端与连接器41相连接，下端通过针筒连接头47与供料管49连接。采用气压方式供胶，连接器41通过气管导入压缩气体。储料筒42外部为三级加热的第一级加热装置51。

三级加热装置包括在储料筒处的第一级51，在供料通道处的第二级52，设置在喷胶头处的第三级53。第三级采用内嵌式结构，即把加热芯53放置在压紧套杯28和喷射腔中间。加热芯53外设有绝热层，内部使用导热性能较好的材料。

Claims (7)

1.一种基于双作用气缸的喷射点胶装置，包括驱动机构(1)、喷射机构(2)、供胶机构(4)及加热装置。驱动机构(1)上部设有行程微调和预压力调整机构(3)相连，下端与喷射机构(2)相连，供胶机构(4)安装在驱动机构(1)侧壁，通过供料管(49)道与喷射机构(2)相连，在喷射机构(2)头部、供料管(49)道、供料容器周围有三级加热装置。其特征在于：

a.所述驱动机构(1)带有一个活塞(18)杆行程微调和预紧压力调整机构(3)驱动机构(1)的下端连接所述喷射机构(2)，并且由驱动机构中的活塞(18)杆(22)下端延伸至喷射机构(2)中构成控制点胶的喷针；

b.2)所述供胶机构(4)固定安装在驱动机构(1)的一侧，其下部通过一根供料管(49)(49)连通喷射机构(2)，由所述喷针控制供胶；

c.3)所述加热装置是从所述供料机构(4)经所述供料管(49)(49)至喷射机构(2)，设置三级加热装置(51、52、53)。

2.根据权利要求1所述的基于双作用气缸的喷射点胶装置，其特征在于所述驱动机构(1)，包括上阀体(11)，活塞(18)及O型圈(13)将上阀体(11)内部腔体分为上下连两个腔体，上腔体(11)、下腔体分别通过上供气管和下供气管供气。活塞(18)与活塞(18)杆通过活塞(18)固定螺母连接，活塞(18)与活塞杆(22)间使用O型圈(13)密封。活塞杆(22)顶端与一个缓冲碟(12)连接，缓冲碟(12)上端设置弹簧(19)。上阀体(11)下部设置密封圈(15)和导向套(17)。所述行程微调和预压力调整机构(3)，包括一个行程微调螺母(31)和微分头(36)，行程微调螺母(31)与上阀体(11)通过螺纹连接，使用圆螺母(32)锁紧；微调基座下部与一个壁间使用O型密封圈(15)。微分头(36)下端连接弹簧(19)套筒，弹簧(19)套筒与微调螺母(31)之间设有O型圈(13)。

3.根据权利要求1所述的基于双作用气缸的喷射点胶装置，其特征在于所述喷射机构(2)，包括所述喷针、一个下阀体(23)、喷射头部，喷射头部包括一个喷针基座(26)、喷嘴(27)和压紧套杯(28)。喷针基座(26)嵌在下阀体(23)定位腔内部侧面与定位腔内侧壁配合，O型圈(25)在下阀体(23)定位腔上端面和喷针基座(26)上端面之间用于密封，喷针基座(26)下端面与喷嘴(27)上端面连接，喷嘴(27)侧面与定位腔配合，喷嘴(27)下端面伸出定位腔、连接压紧套杯(28)；压紧套杯(28)通过十字盘头螺钉(24)与下阀体(23)下端面连接，压紧套杯(28)装有所述三级加热装置的第三级加热装置(53)，其内壁贴近下阀体(23)圆柱侧面；下阀体(23)内形成流体腔，其上部装密封圈(15)下端与喷针和喷针基座(26)之间的缝隙相连，侧壁与供料通道相通；供料管(49)设在下阀体(23)的侧面，管外设有所述第二级加热装置(52)。

4.根据权利要求1所述的基于双作用气缸的喷射点胶装置，其特征在于；所述供胶机构(4)包括储料筒(42)、供料管(49)、储料筒保持架，储料筒保持架安装在所述驱动机构(1)的上阀体(11)侧壁，包括支架组成一(46)、支架组成二(45)、支杆(43)；支架组成一(46)通过螺钉与上阀体(11)连接，支杆(43)与支架组成一(46)的相对位置固定，支架组成二(45)可以在支杆(43)上滑动；储料筒(42)上端与一个连接器(41)相连接，下端通过针筒连接头(47)与供料管(49)连接；储料筒(42)安装在所属三级加热的第一级加热装置(51)内部；所述三级加热装置包括在储料筒(42)处的第一级加热，在供料通道处的第二级加热，设置在喷胶头处的第三级加热。

5.根据权利3所述的基于双作用气缸的喷射点胶装置，其特征在于所述喷射头部包括加热腔，加热腔一端和供料通道连接，另一段和喷针头与喷针基座(26)之间的缝隙相连；喷嘴(27)和喷针基座(26)采用耦合式结构。

6.根据权利1或4所述的一种基于双作用气缸的喷射点胶装置，其特征在于，所述三级加热装置的每一层加热装置含有三层：外部为绝热层、中间为加热芯、内部为导热层。

7.根据权利要求4所述的基于双作用气缸的喷射点胶装置，其特征在于，在储料筒(42)处设置所述第一级加热装置(51)，并留有观察窗。

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