CN102151626A

CN102151626A - 用于双流体喷射器的辅助气体控制系统

Info

Publication number: CN102151626A
Application number: CN 201110080171
Authority: CN
Inventors: 王志亮; 张金松; 彭鹏; 张建华
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2011-08-17

Abstract

本发明涉及一种用于双流体喷射器的辅助气体控制系统，包括气源装置、气体压力-流量调节单元、气体换向单元和双流体喷射器，气源装置、气体压力-流量控制单元、气体换向单元和双流体喷射器通过气管依次连接，气体换向单元的出口通过气管连接双流体喷射器的气针，实现了双流体喷射器的气体供应。通过气体压力-流量调节单元中的微控制器控制比例调节阀和质量流量计调节气体的压力和流量，满足其工艺参数要求；通过微控制器控制气体换向阀的阀门动作，实现脉动、连续的气体供应，满足不同的工艺要求。本发明适用于时间-压力型点胶、双流体喷射点胶、机械式喷射点胶等点胶工艺中。

Description

用于双流体喷射器的辅助气体控制系统

技术领域

本发明设计气体控制系统，尤其涉及一种用于双流体喷射器的辅助气体控制系统，该气体控制系统是一种双流体喷射器喷射系统的一个子系统。

背景技术

电子封装技术是当今半导体制造产业的一个重要组成部分，胶液分配技术是电子封装中关键技术之一，广泛应用于芯片贴装、芯片包覆、导热硅胶填充、芯片与基板互连等工艺中。目前流体点胶领域中，应用较多的点胶技术中胶液的驱动方式主要有机械喷针驱动和压缩气体驱动，其对应的技术有非接触式喷射点胶、时间-压力型点胶和双流体喷射点胶。

非接触式喷射点胶工作时是利用压缩气体驱动活塞带动喷针切断胶液并给胶液一个动量，让其喷射到基板上，压缩气体通断的频率和时间直接影响胶点的大小和一致性。时间-压力型工作是直接将压缩气体直接作用于胶液上，但气体和胶液没有混合，通过控制压缩气体通断的频率和时间来控制喷射胶点的大小。双流体喷射点胶方法是将气体和胶液在混合腔内混合，利用流体自身的流动特性，通过调节工艺参数直至形成段塞流，气体将胶液进行了精确的分配的一种胶液喷射方法，在这种方法中气体的压力和流量要适中，如果压力和流量过大会造成液滴雾化，压力和流量过小将在喷嘴出口处产生拖尾、拉丝现象，均不能实现胶液的精确分配，因此对气体的压力和流量进行精确控制是双流体喷射点胶的重点之一。

上述几种点胶方法中，都直接或间接的使用了压缩气体，其自身具有可压缩性能，对其体积量的把握始终是个难点，但不控制好压缩气体的体积量将不能实现电子封装中的精密点胶，因此如何实现对气体的控制是流体点胶技术中待解决的难题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于双流体喷射器的辅助气体控制系统，能够为双流体喷射器进行点胶提供辅助气体，根据不同点胶工艺的需求，设定相关辅助气体的供应压力和流量，采用自动控制技术完成相应的控制流程，完成双流体喷射过程。

为达到上述目的，本发明的构思是：

本发明的用于双流体喷射器的辅助气体控制系统，具有一气源装置。

气源装置为系统提供了纯净、干净的压缩气体，保障了工作介质——气体的存在，为下游提供压力、动力。气源装置的结构是：一个空气压缩机通过气管依次连接一个空气干燥机和一个气源三联件。

本发明的用于双流体喷射的辅助气体控制系统，具有一气体压力-流量调节单元。

气体压力-流量调节单元为下游设备提供所需流量和压力的压缩气体，满足实验的工艺参数要求。气体压力-流量调节单元的结构是：一个比例调节阀通过气管依次连接一个质量流量计、一个节流阀、和一个空气缓冲器，其中比例调节阀、质量流量计和节流阀均具有信号端口，并与微控制器的信号端口连接，微控制器与工业计算机连接并通过工业计算机进行参数设定，在比例调节阀的出口处设有一个气体压力传感器，其信号端口与微控制器连接；空气缓冲器提高输出气流的连续性和压力稳定性，进一步沉淀分离压缩空气中的水份和油份，保证供给足够的气量。

本发明的用于双流体喷射器的辅助气体控制系统，具有一气体换向单元。

气体换向单元具有一个换向阀、一个气针和大气环境，所述换向阀为一个二位三通电磁阀，具有一个进气口、一个出气口、一个溢流口和一个信号端口，进气口与空气缓冲器的出口连接，出气口与气针的进气口连接，溢流口与大气环境相通，信号端口与微控制器连接。通过微控制器控制换向阀门的动作，可以实现对气针进气口的连续和脉动供气，满足不同的工艺要求。

根据上述发明构思，采用如下技术方案：

一种用于双流体喷射器的辅助气体控制系统，包括气源装置、气体压力-流量调节单元、气体换向单元和双流体喷射器，其特征在于气源装置、气体压力-流量调节单元、气体换向单元和双流体喷射器通过气管依次连接，气体换向单元的出口通过进气管连接到双流体喷射器的气针，实现双流体喷射器的气针的气体供应。

上述气源装置为系统提供了纯净、干燥的气源，保障了工作介质——气体的存在；上述气源装置的结构是：一个压缩空气源通过气管依次连接一个空气干燥机和一个气源三联件，所述气源三联件由过滤器、油雾器和减压阀三部分组成。

上述气体压力-流量调节单元为下游设备提供所需流量和压力的压缩气体，满足实验的工艺参数要求；上述气体压力-流量调节单元的结构是：一个比例调节阀通过气管依次连接一个质量流量计、一个节流阀和一个空气缓冲器，其中比例调节阀、质量流量计和节流阀均具有信号端口，并与微控制器的信号端口连接，微控制器与工业计算机连接，并通过工业计算机进行参数设定，在比例调节阀的出口处设有一个压力传感器，其信号端口与微控制器连接；空气缓冲器提高输出气流的连续性和压力稳定性，进一步沉淀分离压缩空气中的水份和油份，保证供给足够的气量。

上述气体换向单元具有一个换向阀、一个气针和大气环境，其中换向阀为一个二位三通电磁阀，具有一个进气口、一个出气口、一个溢流口和一个信号端口，进气口与空气缓冲器的出口连接，出气口与气针的进气口连接，溢流口与大气环境连通，信号端口与微控制器连接；通过上述微控制器控制换向阀的阀门动作，可以实现对气针进气口的连续和脉动供气，满足不同的工艺要求。

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特点和显著优点：

1、本发明采用微控制器控制管路中气体的压力和流量，并通过工业计算机进行参数设置，操作方便，易于维护；

2、本发明采用换向阀改变气体方向，既可以同时对多个气针进行供气，也可以实现脉动的气体供给，满足不同的工艺要求。

附图说明

图1本发明的结构框图。

图2 本发明的系统结构示意图。

图3 是双流体喷射器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实例作进一步的详细介绍。

实施例一：

参照图1、图2和图3，一种用于双流体喷射器的辅助气体控制系统，包括包括气源装置（1）、气体压力-流量调节单元（2）、气体换向单元（3）和双流体喷射器（34），所述气源装置（1）、气体压力-流量调节单元（2）、气体换向单元（3）和双流体喷射器（34）通过气管依次连接，气体换向单元（3）出口通过气管连接双流体喷射器（34）的气针（32），实现双流体喷射器（34）的气体供应。

实施例二：

参照图1和2，本实施例与实施例一基本相同，特别之处是所述气源装置（1）为系统提供了纯净、干燥的气源，保障了工作介质——气体的存在；所述气源装置（1）的结构是：一个压缩空气源（11）通过气管依次连接一个空气干燥机（12）和一个气源三联件（13），所述气源三联件（13）由过滤器、油雾器和减压阀三部分组成。

实施例三：

参照图1和2，本实施例与实施例一基本相同，特别之处是所述气体压力-流量调节单元（2）为下游设备提供所需流量和压力的压缩气体，满足实验的工艺参数要求；所述气体压力-流量调节单元（2）的结构是：一个比例调节阀（21）通过气管依次连接一个质量流量计（22）、其中比例调节阀（21）、质量流量计（22）和节流阀（23）均具有信号端口，并与微控制器（26）的信号端口连接，微控制器（26）与工业计算机（27）连接，并通过工业计算机（27）进行参数设定，在比例调节阀（21）的出口处设有一个压力传感器（25），其信号端口与微控制器（26）连接。

实施例四：

参照图1和2，本实施例与实施例一基本相同，特别之处是所述气体换向单元（3）具有一个换向阀（31）、一个气针（32）和大气环境（33），其中换向阀（21）为一个二位三通电磁阀，具有一个进气口、一个出气口、一个溢流口和一个信号端口，进气口与空气缓冲器（24）的出口连接，出气口与气针（32）的进气口连接，溢流口与大气环境（33）连通，信号端口与微控制器（26）连接；通过微控制器（26）控制换向阀（21）的阀门动作，可以实现对气针（32）的连续和脉动供气，满足不同的工艺要求。

Claims

1.一种用于双流体喷射器的辅助气体控制系统，包括气源装置（1）、气体压力-流量调节单元（2）、气体换向单元（3）和双流体喷射器（34），其特征在于气源装置（1）、气体压力-流量调节单元（2）、气体换向单元（3）和双流体喷射器（34）通过气管依次连接，气体换向阀（3）的出口通过气管连接双流体喷射器（34）的气针（32）实现双流体喷射器（34）的气体供应。

2.根据权利要求1所述的一种用于双流体喷射的辅助气体控制系统，其特征在于所述气源装置（1）为系统提供了纯净、干燥的气源，保障了工作介质——气体的存在；所述气源装置（1）的结构是：一个压缩空气源（11）通过气管依次连接一个空气干燥机（12）和一个气源三联件（13），所述气源三联件（13）由一个过滤器依次连接一个油雾器和一个减压阀构成。

3.根据权利要求1所述的一种用于双流体喷射器的辅助气体控制系统，其特征在于所述气体压力-流量调节单元（2）为下游设备提供所需流量和压力的压缩气体，满足实验的工艺参数要求；所述气体压力-流量调节单元（2）的结构是：一个比例调节阀（21）通过气管依次连接一个质量流量计（22）、一个节流阀（23）和一个空气缓冲器（24），其中比例调节阀（21）、质量流量计（22）和节流阀（23）均具有信号端口，并与微控制器（26）的信号端口连接，微控制器（26）与工业计算机（27）连接，并通过工业计算机（27）进行参数设定，在比例调节阀（21）的出口处设有一个压力传感器（25），其信号端口与微控制器（26）连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于双流体喷射器的辅助气体控制系统，其特征在于所述气体换向单元（3）有一个换向阀（31），该换向阀（21）为一个二位三通电磁阀，具有一个进气口、一个出气口、一个溢流口和一个信号端口，进气口与空气缓冲器（24）的出口连接，出气口与气针（32）的进气口连接，溢流口与大气环境（33）连通，信号端口与微控制器（26）连接。