CN105415568B - 低压注胶装置、低压封胶系统及低压封胶方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种用于封装电子元件的低压注胶装置、低压封胶系统及低压封胶方法。所述低压注胶装置，包括：熔胶单元，其包括能够转动的转盘、固定件、进料机构；所述转盘面向所述固定件的表面上设有曲线槽；所述转盘相对于所述固定件转动时将原料熔化成胶液；注胶单元，其包括柱塞泵、与所述柱塞泵连接的注胶枪；所述转盘转动时胶液进入所述柱塞泵内；压力测量单元，其连接所述注胶单元；所述压力测量单元用于测量注胶单元内的注胶压力；控制单元，其与所述压力测量单元、所述柱塞泵连接；所述控制单元能够在所述注胶压力达到预定压力时控制所述柱塞泵停止注胶。本发明提供的低压注胶装置、低压封胶系统及低压封胶方法能够提高降低产品不良率。

Description

低压注胶装置、低压封胶系统及低压封胶方法

技术领域

本发明涉及电子元件封装领域，尤其涉及一种用于封装电子元件的低压注胶装置、低压封胶系统及低压封胶方法。

背景技术

现有的低压注胶工艺是采用有一定容量的熔胶罐，并在其上面安装发热管和温控器使已置入罐中固体颗粒热塑性原料加热到设定温度，使其变成液体后再通过泵体加压和安全阀对压力的计量，经过保温加热管输送胶液，通过注胶枪注入模具中，实现对已放入模具中的电路板以及电子元器件的低压封装。

这种技术虽然可以达成低压注胶封装的效果，但由于每次注胶量很少，置入胶缸中的热熔胶原料不能在短时间内使用完，这样的胶水经过长时间、高温整体反复热煮，势必造成热塑性原料的碳化和老化现象，造成注胶流道和输料加热管的堵塞，造成封装产品的劣质化。出现注胶封装产品的各种缺陷，使不良率增加。这也是长期困绕低压注胶行业的不解难题。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种适用于封装电子元件的低压注胶装置、低压封胶系统及低压封胶方法，提高生产效率的同时，降低不良率。

为达到上述目的，本申请提供一种用于电子元件封胶设备的低压注胶装置，包括：

熔胶单元，其包括能够转动的转盘、固定件、进料机构；所述转盘面向所述固定件的表面上设有曲线槽；所述进料机构用于向所述曲线槽进料，所述转盘相对于所述固定件转动时将原料熔化成胶液；

注胶单元，其包括与所述曲线槽连通的柱塞泵、与所述柱塞泵连接的注胶枪；所述转盘转动时胶液进入所述柱塞泵内；

压力测量单元，其连接所述注胶单元；所述压力测量单元用于测量注胶单元内的注胶压力；

温控单元，其与所述熔胶单元及注胶单元相连接；所述温控单元能够使胶液保持在预设温度；

控制单元，其与所述压力测量单元、所述柱塞泵连接；所述控制单元能够在所述注胶压力达到预定压力时控制所述柱塞泵停止注胶。

作为一种优选的实施方式，所述固定件的中心设有与所述曲线槽相通的出胶通孔，所述出胶通孔与所述柱塞泵相连通。

作为一种优选的实施方式，所述固定件面对所述转盘的表面设有曲线槽。

作为一种优选的实施方式，所述曲线槽呈阿基米德螺线或渐开线或双曲线或摆线形式由所述转盘的外周向中心延伸。

作为一种优选的实施方式，所述曲线槽的槽深由所述转盘的外周向所述转盘的中心延伸时逐渐变浅；和/或，所述曲线槽的槽宽由所述转盘的外周向所述转盘的中心延伸时逐渐变小。

作为一种优选的实施方式，所述熔胶单元还包括壳体以及支撑件；所述壳体沿所述转盘的轴向设有容纳所述固定件及所述支撑件的容纳通孔；所述固定件面对所述转盘的表面沿所述转盘的轴向形成凹槽；所述固定件与所述支撑件连接并将所述转盘夹设于所述凹槽内；所述凹槽的壁上设有第一进料通孔，所述壳体的壁上设有与所述第一进料通孔连通的第二进料通孔；所述进料机构包括连通所述第二进料通孔的进料漏斗。

作为一种优选的实施方式，所述熔胶单元还包括第一伺服马达；所述第一伺服马达的转轴穿过所述支撑件连接所述转盘；所述第一伺服马达与所述控制单元相连接，所述控制单元能够在所述熔胶单元制取预定量的胶液时控制所述第一伺服马达停止转动。

作为一种优选的实施方式，所述壳体设有第一冷却管道，所述第一冷却管道能够通入水以将所述壳体冷却；所述支撑件设有第二冷却管道，所述第二冷却管道能够通入水以将所述支撑件冷却。

作为一种优选的实施方式，所述注胶单元还包括与所述柱塞泵连接的伺服电缸；所述控制单元与所述伺服电缸连接；所述控制单元能够在所述注胶压力达到预定压力时停止所述伺服电缸，从而控制所述柱塞泵停止注胶。

作为一种优选的实施方式，所述温控单元包括第一加热机构及第一温度传感器；第一加热机构及第一温度传感器与所述固定件相连接；所述第一加热机构及所述第一温度传感器与所述控制单元相连接；所述控制单元能够根据所述第一温度传感器所检测的温度控制所述第一加热机构将所述固定件的温度加热至预设温度。

作为一种优选的实施方式，所述柱塞泵包括柱塞腔；所述出胶通孔与所述柱塞腔之间设有输送流道。

作为一种优选的实施方式，所述输送流道内设有单向阀；所述压力测量单元包括设于所述单向阀下游的压力传感器。

作为一种优选的实施方式，所述压力传感器设于所述柱塞泵与所述注胶枪之间。

作为一种优选的实施方式，所述温控单元包括第二加热机构及第二温度传感器，所述第二加热机构及第二温度传感器连接所述输送流道；所述第二加热机构及第二温度传感器与所述控制单元相连接；所述控制单元能够根据所述第二温度传感器所检测的温度控制所述第二加热机构所述输送流道内的温度加热至预设温度。

作为一种优选的实施方式，所述温控单元包括第三加热机构及第三温度传感器，所述第三加热机构及第三温度传感器连接所述柱塞泵；所述第三加热机构及第三温度传感器与所述控制单元相连接；所述控制单元能够根据所述第三温度传感器所检测的温度控制所述第三加热机构所述输送流道内的温度加热至预设温度。

作为一种优选的实施方式，所述温控单元包括第四加热机构及第四温度传感器；所述第四加热机构及第四温度传感器连接所述注胶枪；所述第四加热机构及第四温度传感器与所述控制单元相连接；所述控制单元能够根据所述第四温度传感器所检测的温度控制所述第四加热机构将所述注胶枪的温度加热至预设温度。

为达到上述目的，本申请还提供一种电子元件的低压封胶系统，包括：

模具，其具有能够容置待封胶元件的型腔以及通入所述型腔的进胶口；

如上实施方式任一所述的低压注胶装置，所述低压注胶装置的注胶枪通过所述进胶口向所述型腔内注胶。

为达到上述目的，本申请还提供一种电子元件的低压封胶方法，其包括：

接收原料，利用转盘与固定件相对转动的机械能将所述原料熔化成胶液；其中，所述胶液通过位于所述固定件中心的出胶通孔流向柱塞泵的柱塞腔；

在所述柱塞腔内的胶液达到预定量时，所述柱塞泵的柱塞杆推动所述柱塞腔内的胶液，以使与所述柱塞腔通过输送流道连通的注胶枪向模具的型腔内注胶；其中，所述模具的型腔内收容有电子元件；

在通过压力传感器感测到所述输送流道内的注胶压力达到预定压力时，所述柱塞杆停止推动所述柱塞腔内的胶液。

作为一种优选的实施方式，所述方法还包括：在所述柱塞腔的胶液达到预定量时，所述转盘停止与所述固定件的相对转动。

本发明的有益效果在于：1、本发明可解决胶料的快速加热熔化原料，彻底消除了通常低压注塑生产时，等待原料在胶缸里的熔化的时间，生产效率极大提高；2、解决低压注胶行业长期存在着胶料长时间反复加热造成的胶料碳化，严重影响封装产品的品质的问题；3.彻底解决低压注胶产品外观色差一致性难题；4、突破高硬度、高粘稠、高透明材料无法实现的低压注胶这一世界难题；5、等量熔化等量注胶的控制技术，即：注胶需要多少胶水就熔化多少原料，可减少原料的浪费；6、采用热流道技术，在低压注胶封装产品的过程中无水口料做到“零浪费”的最高境界；7、实现低压注胶工艺的精密注胶；8、结构紧凑，体积小，方便布局到自动流水线上作业。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一种实施方式所提供的低压注胶装置结构示意图；

图2是图1中的熔胶单元结构示意图；

图3是图2中熔胶单元的剖视图；

图4是图1中的柱塞泵与注胶枪连通示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述：

本实施方式提供一种盘式端面螺旋槽式低压注胶装置，包括主动转盘机构、胶水输送管道、柱塞泵机构、注胶管道、第一加热及温控机构，主动转盘机构包括具有加料口和排料口的外壳、能够转动地设置在外壳内的转盘，排料口位于转盘的转动轴心线上，转盘的面向排料口的端面开设有多条螺旋槽，该螺旋槽呈阿基米德螺线由外周向中心延伸开设，且该端大致呈锥状，加料口的加料方向垂直于转盘的转动轴心线的方向且指向这些螺旋槽；胶水输送管道一端贯通连接至排料口；柱塞泵机构包括具有进料端和出料端的柱塞泵，胶水输送管道的另一端贯通连接至柱塞泵的进料端；注胶管道一端贯通连接至柱塞泵的出料端；第一加热及温控机构包括设置在至少部分注胶管道处的能够进行加热的加热部件、能够实现对该部分注胶管道中的胶水的温度进行检测并反馈控制的监控部件；胶水输送管道上设置有防止胶水逆流的单向阀；注胶管道上靠近另一端的位置设置有压力传感器；柱塞泵机构还包括用于驱动柱塞泵的注胶伺服马达，压力传感器的输出信号输送至注胶伺服马达的控制信号输入端；转盘由一转盘伺服马达驱动转动；该装置还包括设置在主动转盘机构和柱塞泵机构外部的第二加热及温控机构，第二加热及温控机构的结构和工作原理与第一加热及温控机构相同，只是安装位置不同；对于上述的温度监控部件为传统技术中的常用技术手段，在本申请的技术构思下，本领域技术人员能够知晓选择对应形式的具体结构，此处不进行赘述。

在其他实施例中，也可以采用一条螺旋槽；或者，在其他实施例中，根据胶水的性质，也可以采用其他形式的螺旋槽。

本设计的方案包括以下几个主要部分：

A.热塑性原料的塑化熔溶方案：本发明的装置，在入料的主动转盘端面设计一条或多条阿基米德螺旋槽，螺旋槽的深度由外圆至圆心呈逐渐变浅的设计，以方便原料容易进入螺旋槽；伺服马达带动螺旋盘端面在旋转时，把颗粒热塑性原料不断地由螺旋盘的外圆推向螺旋盘的中心，颗粒原料在运动过程中受到越来越大的挤压、磨擦，形成剪切热；为强化机械能转化为热能的效果，本发明还在与主动转盘螺旋槽相对应的固定盘的端面上，也设计一条或多条阿基米德螺旋线槽。使固态颗粒原料在主动转盘的转动的过程中实现进料，并迅速受热变成为液体热熔胶水，实现快速熔化、达到即熔即用的效果；从根本上解决了原料因高温状态下，反复热煮造成的老化和碳化现象，引起的封装电子产品的不良率和堵塞注胶流道的风险。

B.注胶温度的精密控制：经过塑化后的料液进入柱塞泵的型腔内，设计在柱塞泵上的加热温控装置，对进入的料液进一步加热和保温，使料液的温度均匀化，达到温度的精准控制。

C.注胶压力的精密控制：柱塞泵的注胶动作采用伺服马达驱动。安装在注胶流道上的电子压力传感器对注胶时的压力实时监控，不断把检测到的压力信号发送到PLC和伺服马达控制器上，经过与设定压的比较和计算，自动调整注胶的压力进行“闭环控制”，实现低压注胶压力的精密控制。

D.注塑过程的无水口料：在此低压注胶中采用了热流道技术没有“水口料”，可极大减少胶料的浪费，降低成本和提高封装电子产品的品质和良品率。

一般粘度较低的流体，是指应力与应变速率成正比的流体。某些液体流动时切应力τ与切变率D之比为常数,即:η＝τ/D。水和油都是遵循上述规律的液体.这一公式就是牛顿粘度定律。其中：η为液体的粘度，粘度是液体流动时内摩擦或阻力的量度。η的单位为Pa.s或mPa.s(帕斯卡.秒)。遵循牛顿粘性定律的液体称为牛顿流体。

凡是流体运动时其切变率D与切应力τ不成线性关系的流体称为非牛顿流体。

非牛顿流体的特征是，当高聚物熔体或浓溶液在容器中进行搅拌时，因受到旋转剪切的作用，流体会沿内筒壁或轴上升，发生包轴或爬杆现象。高聚物合成时搅拌，当轴在液体中旋转时，离轴越远的地方剪切速率越大，故法向应力越大，相应地，高分子链的弹性回复力越大，从而使熔体沿轴向上挤，当插入其中的圆棒旋转时，没有因惯性作用而甩向容器壁附近，反而环绕在旋转棒附近，出现沿棒向上爬的“爬杆”现象。这种现象称“韦森堡效应(weissenberg effect)”，又称“包轴”现象。出现这一现象的原因被归结为高分子液体是一种具有弹性的液体。可以想象在旋转流动时，具有弹性的大分子链会沿着圆周方向取向和出现拉伸变形，从而产生一种朝向轴心的压力，迫使液体沿棒爬升。分析得知，在所有流线弯曲的剪切流场中高分子流体元除受到剪切应力(表现为黏性)外，还存在法向应力差效应(表现为弹性)。

本装置的结构原理：饲服马达经星形减速器，带动主动转盘旋转。把加料斗中的原料从主动转盘的外圆周输送到主动转盘的圆心处。在这个过程中颗粒胶料不断受到摩擦产生的热量加热，与此同时由于主动转盘上的阿基米德螺旋槽的深度由外圆向圆心的径向方向不断变浅，因此对颗粒胶料的挤压形成的剪切热进一步加热，导致胶料的迅速熔化成为液体胶液；熔化后的高粘稠的胶液(非牛顿液体)，在主动转盘的转动中形成了“韦森堡效应(weissenberg effect)，使得胶液从相对应的固定盘端面中心的小孔中进入精密柱塞泵的存料空间，实现进料功能。为防止在注胶程序中，胶水回流到主动转盘区域，在固定盘的胶水流道中设有一个单向阀。确保柱塞泵的柱塞在饲服马达的精密推动下，所有经过精密计量后的胶水全部注入模具中，实现精密注胶；通过设置在机器中的热流道把已熔化好的胶水注入模具中的胶液经过注胶、保压、冷却后完成对电子产品的低压注胶封装的全部过程，做到没有原料水口料零浪费的最高境界。

基于上述的原理和结构，本设计的方案具有如下的有益效果：1.本发明可解决胶料的快速加热熔化原料，彻底消除了通常低压注塑生产时，等待原料在胶缸里的熔化的时间，生产效率极大提高；2.解决低压注胶行业长期存在着胶料长时间反复加热造成的胶料碳化，严重影响封装产品的品质的问题；3.彻底解决低压注胶产品外观色差一致性难题；4.突破高硬度、高粘稠、高透明材料无法实现的低压注胶这一世界难题；5.等量熔化等量注胶的控制技术，即：注胶需要多少胶水就熔化多少原料，可减少原料的浪费；6.采用热流道技术，在低压注胶封装产品的过程中无水口料做到“零浪费”的最高境界；7.实现低压注胶工艺的精密注胶；8.结构紧凑，体积小，方便布局到自动流水线上作业。

请参阅图1至图4为本申请的另一种实施方式提供的用于电子元件封胶设备的低压注胶装置，该低压注胶装置包括：熔胶单元10，其包括能够转动的转盘11、固定件12、进料机构13；所述转盘11面向所述固定件12的表面上设有曲线槽111；所述进料机构13用于向所述曲线槽111进料，所述转盘11相对于所述固定件12转动时将原料熔化成胶液；注胶单元20，其包括与所述曲线槽111连通的柱塞泵21、与所述柱塞泵21连接的注胶枪22；所述转盘11转动时胶液进入所述柱塞泵21内；压力测量单元30，其连接所述注胶单元20；所述压力测量单元30用于测量注胶单元20内的注胶压力；温控单元(未示出)，其与所述熔胶单元10及注胶单元20相连接；所述温控单元能够使胶液保持在预设温度；控制单元(未示出)，其与所述压力测量单元30、所述柱塞泵21连接；所述控制单元能够在所述注胶压力达到预定压力时控制所述柱塞泵21停止注胶。

其中，所述转盘11与所述固定件12的材料均可以为金属材料或其他具有合适硬度的材料，例如，所述转盘11与所述固定件12均可以为钢质。所述曲线槽111由所述转盘11的外周向中心延伸。需要说明的是，所述曲线槽111并不局限于上一实施方式中的螺旋槽，所述曲线槽111可以呈阿基米德螺线或渐开线或双曲线或摆线等形式由所述转盘11的外周向中心延伸，其中，可以根据实际应用情况选取任一形式的曲线槽111进行熔胶。同时，转盘11上的曲线槽111可以是一条，也可以是多条，曲线槽111的数量及形式可以根据胶料的特性以及进胶量进行优选。

在转盘11转动过程中，原料由把颗粒热塑性原料不断地由转盘11的外圆推向转盘11的中心，颗粒原料在运动过程中受到越来越大的挤压、磨擦，温度逐渐升高逐渐在曲线槽111中熔化成胶液，胶液在曲线槽111的末端(转盘11的中心)进入柱塞泵21中。

在本实施方式中，控制单元可以为硬件实体单元，也可以为软件程序模块，当然也可以为软件硬件相结合。比如控制单元可以为计算机、PLC、主控板等等。具体的，控制单元可以控制转盘11的转速，比如通过向带动转盘11的伺服马达发送控制指令，控制单元内部可以具有判断模块及控制模块，判断模块用于判断注胶压力是否达到预定压力，控制模块用于控制柱塞泵21的是否注胶。

本实施方式采用等压注胶原理，注胶时随着注胶的进行注胶压力越来越大，当注胶压力达到预定压力时并经过一定时间的保压，即可以确认低压注胶封装已完成。当然这个预定压力需要预先进行测试，一旦测试出某个压力满足注胶封装产品要求时，就把这个压力定义为封装该电子产品的预定压力。

可以看出，预定压力可以根据电子元件的类别、耐压强度、封装要求等参数进行制定，并不是固定值，所以本实施方式对预定压力的数值并不作任何限制，预定压力的数值可以以电子元件封装完全且避免电子元件受到压力破坏为宜。通过此种设置，可以避免注胶压力过大将封装中的电子元件(比如PCB、PCBA)破坏，减少不良品的产生。

通过此种设计，可以使固态颗粒原料在转盘11的转动的过程中实现进料，并迅速受热变成为液体热熔胶水，实现快速熔化、达到即熔即用的效果。因此，本实施方式从根本上解决了原料因高温状态下，反复热煮造成的老化和碳化现象，引起的封装电子产品的不良率和堵塞注胶流道的风险。

为充分利用上述“魏森堡效应”，所述固定件12的中心可以设有与所述曲线槽111相通的出胶通孔122，所述出胶通孔122与所述柱塞泵21相连通。具体的，所述出胶通孔122可以通过通道(即下述输送流道)与所述柱塞泵21的柱塞腔212连通。

为强化机械能转化为热能的效果，所述固定件12面对所述转盘11的表面同样设有曲线槽111。其中，固定件12上的曲线槽111的形式可以参考转盘11上的曲线槽111的形式，但这并不表明固定件12上的曲线槽111与转盘11上的曲线槽111形状构造相同，二者之间可以为不同的形式。固定件12上的曲线槽111可以为多个，并汇集至中心通孔处。

所述转盘11与所述固定件12通过相对转动原料内的颗粒或分子之间形成剪切。固定件12上所设的曲线槽111的槽深可以由外缘向中心逐渐加深，最终汇集在出胶通孔122处。

为提升溶胶效率，适应生产，所述曲线槽111的槽深由所述转盘11的外周向所述转盘11的中心延伸时逐渐变浅；和/或，所述曲线槽111的槽宽由所述转盘11的外周向所述转盘11的中心延伸时逐渐变小。通过此种设置，可以加剧原料在曲线槽111内输送过程中的挤压、摩擦、剪切等作用效果，加快原料温度的提升，进而提升溶胶效率。

在本实施方式中，如图3所示，所述熔胶单元10还可以包括壳体16以及支撑件17。所述壳体16沿所述转盘11的轴向设有容纳所述固定件12及所述支撑件17的容纳通孔。所述固定件12面对所述转盘11的表面沿所述转盘11的轴向形成凹槽。所述固定件12与所述支撑件17连接并将所述转盘11夹设于所述凹槽内。所述凹槽的壁上设有第一进料通孔121，所述壳体16的壁上设有与所述第一进料通孔121连通的第二进料通孔161；所述进料机构13包括连通所述第二进料通孔161的进料漏斗。

所述熔胶单元10还包括第一伺服马达22。所述第一伺服马达22的转轴221穿过所述支撑件17连接所述转盘11；所述第一伺服马达22与所述控制单元相连接，所述控制单元能够在所述熔胶单元10制取预定量的胶液时控制所述第一伺服马达22停止转动。

为保证转盘11的转动，第一伺服马达22与转盘11之间也可以设有减速机构，比如行星减速机。当然，第一伺服马达22也可以不为注胶装置自身的部件，比如在本实施方式的注胶装置上留有装配或连接部，方便操作人员后续自行外接第一伺服马达22。

为防止原料在曲线槽111的入口处受热熔化而发生阻碍原料进入的情况，所述壳体16上可以设有第一冷却管道162，所述第一冷却管道162能够通入水以将所述壳体16冷却。第一冷却管道162不断进入常温水(冷水)以将壳体16上的热量散发，进而避免原料还未进入曲线槽111即发生熔化现象，进而将曲线槽111的入口堵塞。

通过图2及图3可以看出，第一伺服马达22会接触支撑件17以及通过转轴221连接转盘11，支撑件17由于接触转盘11，其温度也会随之增高。为避免第一伺服马达22接触高温而损坏，所述支撑件17可以设有第二冷却管道171，所述第二冷却管道171能够通入水以将所述支撑件17冷却。如图2所示，第二冷却管道171的出入口设于支撑件17靠近第一伺服马达22的表面上。

所述注胶单元20还可以包括与所述柱塞泵21连接的伺服电缸23。所述控制单元与所述伺服电缸23连接；所述控制单元能够在所述注胶压力达到预定压力时停止所述伺服电缸23，从而控制所述柱塞泵21停止注胶。

其中，伺服电缸23可以包括相互连接的第二伺服马达231与丝杠机构232，丝杠机构232可以将第二伺服马达231的转动转化为直线运动，丝杠机构232可以连接上述柱塞泵21，进而带动柱塞泵21内的柱塞杆211移动。

本实施方式中，可以在第二伺服马达231的“扭矩模式”下预先设定好参数(设定扭矩)，即注胶时柱塞泵21所需要的推力，进而换算成我们的注胶压力。根据不同的封装产品的尺寸和形状，低压注胶的预定压力范围可以在0.05至6Mpa之间。

在本实施方式中，所述温控单元可以包括第一加热机构及第一温度传感器；第一加热机构及第一温度传感器与所述固定件12相连接；所述第一加热机构及所述第一温度传感器与所述控制单元相连接；所述控制单元能够根据所述第一温度传感器所检测的温度控制所述第一加热机构将所述固定件12的温度加热至预设温度。

在所述第一加热机构的作用下，将固定件12加热至预设温度。在第一预设温度的加热作用再结合转盘11与固定件12之间的挤压、摩擦、剪切的共同作用下，能够实现原料的快速熔化、达到即熔即用的效果，能较好的适应生产线作业。较佳的，为实现较好的传热及加热效果，所述固定件12的材料可以为铝合金。

当然，预设温度在实际中可以根据胶液的种类、液态温度等参数进行制定，其并没有相对的固定值。在实际中，所述预设温度的大小可以以防止胶液产生温降或发生碳化为宜，进而保持胶液的最佳质量。

可以看出，通过设置第一加热机构可以进一步加快溶胶速度及溶胶质量，使得胶液快速到达预设温度。通过设有第一温度传感器可以有效监测所加热的温度是否过高或过低，进而方便进行PID控制。

请参阅图4，在本实施方式中，所述柱塞泵21可以包括柱塞腔212及柱塞杆211。柱塞杆211可以在柱塞腔212内上下移动。所述出胶通孔122与所述柱塞腔212之间设有输送流道(比如上述胶水输送管道)。

为防止胶液由出胶通孔122流出之后产生温降而产生色差等问题，温控单元还可以如下设置。

所述温控单元也可以包括第二加热机构及第二温度传感器。所述第二加热机构及第二温度传感器连接所述输送流道。所述第二加热机构及第二温度传感器与所述控制单元相连接；所述控制单元能够根据所述第二温度传感器所检测的温度控制所述第二加热机构所述输送流道内的温度加热至预设温度。

所述温控单元也可以所述温控单元包括第三加热机构及第三温度传感器，所述第三加热机构及第三温度传感器连接所述柱塞泵21。所述第三加热机构及第三温度传感器与所述控制单元相连接。所述控制单元能够根据所述第三温度传感器所检测的温度控制所述第三加热机构所述输送流道内的温度加热至预设温度。

所述温控单元也可以所述温控单元包括第四加热机构及第四温度传感器。所述第四加热机构及第四温度传感器连接所述注胶枪22。所述第四加热机构及第四温度传感器与所述控制单元相连接；所述控制单元能够根据所述第四温度传感器所检测的温度控制所述第四加热机构将所述注胶枪22的温度加热至预设温度。

通过此种设置，注胶时，注胶枪22可以伸入模具中在靠近电子元件的位置处进行注胶，由于输送流道400与注胶枪22均为“热流道”，进而可以尽量缩短注胶枪22嘴与电子元件之间的“冷流道”长度。因此，在此低压注胶中采用了热流道技术没有“水口料”，可极大减少胶料的浪费，降低成本和提高封装电子产品的品质和良品率。

当然，作为一种优选的方案，温控单元可以同时包括第一加热机构、第一温度传感器、第二加热机构、第二温度传感器、第三加热机构、第三温度传感器以及第四加热机构、第四温度传感器。其中，加热机构可以为加热管、或加热棒、或电阻丝、或PTC加热元件等。

为防止胶液回流，所述输送流道内可以设有单向阀15。所述压力测量单元30包括设于所述单向阀15下游的压力传感器。其中，压力传感器与控制单元相连接。较佳的，如图4所示，所述压力传感器设于所述柱塞泵21与所述注胶枪22之间，其中，柱塞泵21的出口和入口可以为同一开口，输送流道的末端可以通入柱塞泵21与注胶枪22之间，进而可以通过单向阀15来改变胶液由熔胶单元10进入柱塞泵或由柱塞泵进入模具。所述单向阀15可以为气控单向阀15，其开启压力可调。

本申请另一种实施方式还提供一种电子元件的低压封胶系统，包括：模具(未示出)，其具有能够容置待封胶元件的型腔以及通入所述型腔的进胶口；如上任一实施方式所述的低压注胶装置，所述低压注胶装置的注胶枪通过所述进胶口向所述型腔内注胶。

鉴于模具有多种，所述低压注胶装置可以与各种模具配合形成不同类型的低压注胶封装系统(设备)。

本申请另一种实施方式还提供一种电子元件的低压封胶方法，本方法可以通过但不限于上述电子元件封胶系统完成。所述低压封胶方法包括以下步骤：

S1、接收原料，利用转盘与固定件相对转动的机械能将所述原料熔化成胶液；其中，所述胶液通过位于所述固定件中心的出胶通孔流向柱塞泵的柱塞腔。

本步骤可以通过上述低压注胶装置的熔胶单元完成，其中，接收原料可以通过进料机构完成，进料机构完成接料后会将原料输送至转盘上的螺旋槽内。所述转盘的转动可通过第一伺服电机带动，第一伺服电机的转动时间转速均可通过控制单元进行控制。当然，控制单元可以设定第一伺服马达单次注胶的时长、转速。转盘及固定件的形状、结构及功能均可以参阅上述实施方式低压注胶装置中的描述，此处不再一一描述。

S2、在所述柱塞腔内的胶液达到预定量时，所述柱塞泵的柱塞杆推动所述柱塞腔内的胶液，以使与所述柱塞腔通过输送流道连通的注胶枪向模具的型腔内注胶；其中，所述模具的型腔内收容有电子元件。

柱塞泵启动时，为防止胶液倒流，转盘停止转动作业(可以由控制单元控制执行)。转盘转动过程中，柱塞泵处于未启动状态，注胶枪处于关闭状态，胶液在韦森堡效应下向柱塞泵流动，并在柱塞腔中聚集。随着柱塞腔中的胶液量的增多，柱塞杆被胶液顶抵上升。

所述预定量可以根据单次注胶量决定，并可以根据柱塞杆上移的长度、熔胶单元输入的胶液量或者柱塞腔内的测量元件等方式测定出来，本申请并不作限制。

注胶枪可以密封插设于模具的注胶口上，并向型腔内注胶。型腔内的电子元件可以为PCB、PCBA等电子元件。

S3、在通过压力传感器感测到所述输送流道内的注胶压力达到预定压力时，所述柱塞杆停止推动所述柱塞腔内的胶液。

考虑到电子元件自身的承压程度，通过在输送流道内的压力传感器测量注胶压力，压力传感器将注胶压力可以发送至控制单元。在注胶压力达到预定压力时，可以由控制单元控制柱塞杆停止推动柱塞腔内的胶液。

本实施方式采用的等压注胶原理。当注胶压力达到预定压力时并经过一定时间的保压，即可以确认低压注胶封装已完成。当然这个预定压力需要预先进行测试，一旦测试出某个压力满足注胶封装产品要求时，就把这个压力定义为封装该电子产品的预定压力。

可以看出，预定压力可以根据电子元件的类别、耐压强度、封装要求等参数进行制定，并不是固定值，所以本实施方式对预定压力的数值并不作任何限制，预定压力的数值可以以电子元件封装完全且避免电子元件受到压力破坏为宜。通过此种设置，可以避免注胶压力过大将封装中的电子元件(比如PCB、PCBA)破坏，减少不良品的产生。

较佳的，为实现即溶即用，本实施方式还可以包括以下步骤：

S11、在所述柱塞腔的胶液达到预定量时，所述转盘停止与所述固定件的相对转动。

本步骤S11可以处于所述步骤S1与所述步骤S2之间或者与步骤S2同时进行。其中，预定量可以根据单次注胶所需量进行设定，比如一次注胶大致需要10g，则加工10g或稍大于10g的胶液即可。

承接上文描述，可以通过柱塞腔内的进胶压力来判断是否到达预定量。其中，注胶装置中可以设有压力测量单元(比如上述压力传感器)，随着胶液在柱塞腔中增多，柱塞杆移动增大柱塞腔的体积以容纳胶液，当胶液达到预定量时，柱塞腔内的压力达到进胶压力，此时压力测量机构可将测量到的压力值传递给控制单元，控制单元进行判断后控制转盘不再转动。另外，也可以通过柱塞杆的移动长度是否达到预定长度来判断是否达到预定量。

由于本申请的熔胶单元能够实现原料的快速熔化，进而可以根据注胶产品的需求来控制熔化胶液的量，熔胶单元一次制造出的胶液量，大致等于一次注胶的量，达到即熔即用，满足生产线的连续生产要求。因此，本实施方式不会出现如现有技术中使用溶胶缸会产生过多的剩余胶液而需要反复加热的问题，所以通过本实施方式所提供的方法可以没有胶水老化和碳化现象，较大改善封装质量。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (14)

1.一种用于电子元件封胶设备的低压注胶装置，其特征在于，包括：

熔胶单元，其包括能够转动的转盘、固定件、进料机构；所述转盘面向所述固定件的表面上设有曲线槽；所述进料机构用于向所述曲线槽进料，所述转盘相对于所述固定件转动时将原料熔化成胶液；

注胶单元，其包括与所述曲线槽连通的柱塞泵、与所述柱塞泵连接的注胶枪；所述转盘转动时胶液进入所述柱塞泵内；

压力测量单元，其连接所述注胶单元；所述压力测量单元用于测量注胶单元内的注胶压力；

温控单元，其与所述熔胶单元及注胶单元相连接；所述温控单元能够使胶液保持在预设温度；

控制单元，其与所述压力测量单元、所述柱塞泵连接；所述控制单元能够在所述注胶压力达到预定压力时控制所述柱塞泵停止注胶；

所述固定件的中心设有与所述曲线槽相通的出胶通孔，所述出胶通孔与所述柱塞泵相连通；

所述熔胶单元还包括壳体以及支撑件；所述壳体沿所述转盘的轴向设有容纳所述固定件及所述支撑件的容纳通孔；所述固定件面对所述转盘的表面沿所述转盘的轴向形成凹槽；所述固定件与所述支撑件连接并将所述转盘夹设于所述凹槽内；所述凹槽的壁上设有第一进料通孔，所述壳体的壁上设有与所述第一进料通孔连通的第二进料通孔；所述进料机构包括连通所述第二进料通孔的进料漏斗；

所述壳体设有第一冷却管道，所述第一冷却管道能够通入水以将所述壳体冷却；所述支撑件设有第二冷却管道，所述第二冷却管道能够通入水以将所述支撑件冷却。

2.如权利要求1所述的低压注胶装置，其特征在于：所述固定件面对所述转盘的表面设有曲线槽。

3.如权利要求1所述的低压注胶装置，其特征在于：所述曲线槽呈阿基米德螺线或渐开线或双曲线或摆线形式由所述转盘的外周向中心延伸。

4.如权利要求1所述的低压注胶装置，其特征在于：所述曲线槽的槽深由所述转盘的外周向所述转盘的中心延伸时逐渐变浅；和/或，所述曲线槽的槽宽由所述转盘的外周向所述转盘的中心延伸时逐渐变小。

5.如权利要求1所述的低压注胶装置，其特征在于：所述熔胶单元还包括第一伺服马达；所述第一伺服马达的转轴穿过所述支撑件连接所述转盘；所述第一伺服马达与所述控制单元相连接，所述控制单元能够在所述熔胶单元制取预定量的胶液时控制所述第一伺服马达停止转动。

6.如权利要求1所述的低压注胶装置，其特征在于：所述注胶单元还包括与所述柱塞泵连接的伺服电缸；所述控制单元与所述伺服电缸连接；所述控制单元能够在所述注胶压力达到预定压力时停止所述伺服电缸，从而控制所述柱塞泵停止注胶。

7.如权利要求1所述的低压注胶装置，其特征在于：所述温控单元包括第一加热机构及第一温度传感器；第一加热机构及第一温度传感器与所述固定件相连接；所述第一加热机构及所述第一温度传感器与所述控制单元相连接；所述控制单元能够根据所述第一温度传感器所检测的温度控制所述第一加热机构将所述固定件的温度加热至预设温度。

8.如权利要求1所述的低压注胶装置，其特征在于：所述柱塞泵包括柱塞腔；所述出胶通孔与所述柱塞腔之间设有输送流道。

9.如权利要求8所述的低压注胶装置，其特征在于：所述输送流道内设有单向阀；所述压力测量单元包括设于所述单向阀下游的压力传感器。

10.如权利要求9所述的低压注胶装置，其特征在于：所述压力传感器设于所述柱塞泵与所述注胶枪之间。

11.如权利要求1所述的低压注胶装置，其特征在于：所述温控单元包括第四加热机构及第四温度传感器；所述第四加热机构及第四温度传感器连接所述注胶枪；所述第四加热机构及第四温度传感器与所述控制单元相连接；所述控制单元能够根据所述第四温度传感器所检测的温度控制所述第四加热机构将所述注胶枪的温度加热至预设温度。

12.一种电子元件的低压封胶系统，其特征在于，包括：

模具，其具有能够容置待封胶元件的型腔以及通入所述型腔的进胶口；

如权利要求1至11任一所述的低压注胶装置，所述低压注胶装置的注胶枪通过所述进胶口向所述型腔内注胶。

13.一种采用权利要求12所述的低压封胶系统的电子元件的低压封胶方法，其特征在于，其包括：

接收原料，利用转盘与固定件相对转动的机械能将所述原料熔化成胶液；其中，所述胶液通过位于所述固定件中心的出胶通孔流向柱塞泵的柱塞腔；

在所述柱塞腔内的胶液达到预定量时，所述柱塞泵的柱塞杆推动所述柱塞腔内的胶液，以使与所述柱塞腔通过输送流道连通的注胶枪向模具的型腔内注胶；其中，所述模具的型腔内收容有电子元件；

在通过压力传感器感测到所述输送流道内的注胶压力达到预定压力时，所述柱塞杆停止推动所述柱塞腔内的胶液。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述柱塞腔的胶液达到预定量时，所述转盘停止与所述固定件的相对转动。