[发明专利]喷射分配器和喷射高粘着性粘合剂的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年6月5日提交的美国临时专利申请序列号No.61/351,856的优先权，其公开内容在此通过引用以其整体并入。

技术领域

本发明总体涉及一种分配器和一种非接触分配高粘着性粘合剂的方法，并且具体地涉及一种分配器和一种喷射少量热熔性粘合剂或热熔性粘合剂的液滴的方法，该热熔性粘合剂诸如聚氨酯反应型（“PUR”）粘合剂材料。

背景技术

在特定应用中，有时必需将液体从筒或类似容器分配出来并且分配到期望目标上。例如，可将热熔粘合剂诸如PUR粘合剂材料从注射器状筒分配出来并且分配到期望目标上。一种用于分配热熔粘合剂的传统筒或注射器分配系统通过使基板与离开喷嘴的粘合剂直接接触而通常作为一种接触型分配器操作基板。另一种传统的热熔分配系统可操作用于以非接触方式分配热熔粘合剂的珠或大液滴。

在一些应用中，诸如手机组件中，必须将粘合剂精确地分配到具有0.5毫米或更小的宽度的小凹槽中。此外，这些凹槽邻近必须与粘合剂隔离的微电子组件或其它元件定位。热熔粘合剂的传统接触注射器分配器在这些应用中通常无效，因为喷嘴出口不能在不无意接触周围元件的情况下在离开喷嘴的分配粘合剂的接触分配过程中足够紧密地移动以接触小凹槽。为了适应该小目标区域，期望在受控非接触分配过程中分配小直径的粘合剂滴。然而，传统的非接触热熔分配系统不产生配合到小凹槽中的热熔粘合剂的足够小的液滴。

传统的喷射分配器已用于分配反应型双组份材料，诸如环氧树脂。参见Smith等人的美国专利No.5,747,102以及Messerly等人的美国专利No.6,253,957。在本说明书的背景下，应将“喷射”理解为意思是快速分配微量粘性材料，从而从分配器释放每个已喷射液滴。对于其预期目的，传统的喷射分配器工作良好。然而，传统喷射分配器未有效用于分配包括PUR粘合剂的高粘着热熔粘合剂的小滴或微滴（例如，直径小于0.5毫米），因为在分配期间穿过阀孔的液滴未获得用于有效喷射的足够的速度。在这点上，高粘着热熔粘合剂有时未能从喷嘴释放。结果，喷嘴被趋向快速固化或凝固的粘合剂闭塞，这使得整个分配器不可操作。此外，作为分配和释放热熔粘合剂所需的高力的结果，对以传统喷射分配器喷射热熔粘合剂的尝试导致阀针过早磨损或故障。

与其它热熔粘合剂组装操作相比，手机和其它电子装置的组装可能是相对困难并且缓慢的过程。结果，对于特定电子装置组装，必须提高当粘合剂处于有益于形成必需的粘结的温度范围内时的“开放时间”或时间量。尽管提高热熔粘合剂的温度是提高开放时间的一种选择，但是热熔粘合剂通常对高温高度敏感，并且在这些更高温度下，热熔粘合剂可能降解。因而，存在如下限制：能够向以热熔粘合剂有利粘结组件提供多少开放时间。

因此，存在对解决这些和其它问题的方法和喷射分配器的需求。

发明内容

在本发明的一个实施例中，一种将热熔粘合剂非接触地分配到基板上的方法包括：在行进方向上从喷嘴出口朝基板喷射热熔粘合剂的多个微液滴。每个液滴均被拉长，并且具有大致与行进方向对齐的液滴长度和比该液滴长度短的液滴宽度。本方法还包括：控制喷射，使得在喷嘴出口和基板之间的飞行中，每个液滴均保持拉长并且不重新成形为球形液滴。

每个液滴的尺寸可以形成为使得如果液滴重新成形为球形，则液滴宽度为1.0毫米。然而，喷射热熔粘合剂可包括将多个液滴施加至基板上的凹槽，该凹槽具有0.5毫米或更小的凹槽宽度，使得无热熔粘合剂流出该凹槽。热熔粘合剂可能为聚氨酯反应型（“PUR”）粘合剂材料。喷射热熔粘合剂还可能包括使针移动一定行程长度，该行程长度被构造成形成足以截断远离喷嘴出口的每个热熔粘合剂液滴的压力波。

在本发明的另一实施例中，一种将热熔粘合剂非接触地分配到基板上的方法包括：将分配系统加热至第一温度。通过反复打开和关闭喷射系统中的阀，从分配系统的喷嘴出口喷射热熔粘合剂，从而形成热熔粘合剂的多个微液滴。该喷射可被控制成使得随着每个液滴从喷嘴出口释放，将热熔粘合剂的每个液滴快速加热至比第一温度更高的第二温度。

本方法还包括调整阀的阀构件的行程长度，以便提高或降低第二温度。本方法可以还包括从第二温度快速冷却每个已喷射液滴，以使热熔粘合剂的降解最小化。