[发明专利]一种压电-气体混合控制型流体喷射装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种压电-气体混合控制型流体喷射装置，属于微电子机械领域。

背景技术

随着微电子工业、材料及控制等技术的发展成熟，近年来微机电系统有了飞速的发展。作为微机电系统的一个重要分支，微流动系统由于能精确检测和控制流量，在药物微量输送、燃料微量喷射、集成电子元件封装、冷却以及微量化学分析等方面有着重要的应用前景。

发明专利“压电叠堆泵”(申请公布号CN 101216027A)提出了一种大流量、高输出压力的新型压电叠堆泵，其特征在于压电叠堆在外加激励的作用下推动活塞，活塞带动金属密封膜片上下运动从而实现泵腔容积变化，工作腔底部装有两个单向阀，为进水口单向阀和出水口单向阀，分别连通进、出水口，通过泵腔容积的变化实现液体的单向流入与流出。这种压电叠堆泵对于有粘性的流体自吸性差，甚至泵不能正常工作，且阀门密封性差，流体容易倒流等弊端。

在微电子技术的发展中，集成电路越来越呈现出复杂化和微型化，半导体封装要求具有更小的尺寸、更多的引线、更密的内连线等，促使集成电路及封装技术的要求越来越高。在微电子封装中，流体点胶技术被越来越广泛地应用。

发明专利“喷射式点胶阀”(申请公布号：CN 201008812Y)提出了一种电磁阀喷射式点胶装置，其特征是具有一定压力的胶液通入设有撞针的喷嘴容腔里，一定压力的气压通入设有活塞和活塞回位弹簧的气压容腔，由电磁阀开关控制气体的通断，由气压控制活塞的上下运动带动撞针的上下运动，该结构能够喷射一定黏度的胶体，解决了接触式点胶的一些问题，但由于采用气压控制活塞的上下运动，若气压有所波动将导致活塞位移有所变化，导致撞针位移的变化使得胶点大小不一致，且采用活塞装置使得撞针上下运动的速度不高，胶体粘度较高时，不易迅速喷射出来，且结构较为复杂。

综上所述，压电泵能够实现流体的微量输出，但是在定量输送流体时易受负载影响，输出力小、精度低、承载能力较弱，以及目前点胶技术中点胶装置在胶点一致性差和结构控制复杂等问题上，都有待于进一步提高。

发明内容

本发明提供一种压电-气体混合控制型流体喷射装置，以解决压电泵在定量输送流体时易受负载影响，输出力小、精度低、承载能力较弱的问题，以及目前点胶技术中存在的胶点一致性差和结构控制复杂问题。

为达到以上的目的，本发明采用以下技术方案：

一种压电-气体混合控制型流体喷射装置，包括三个单元喷射单元、气体控制单元和压电驱动控制单元，其特征在于：所述喷射单元包括喷嘴、针阀、连接柱、橡胶垫片、膜片弹簧、液体腔体，气体控制单元包括气压腔体、回位弹簧、气阀、气阀座，压电驱动控制单元包括压电叠堆、调整弹簧片、预紧装置。

本发明所述喷嘴内设有针阀，针阀上端与铍青铜膜片弹簧通过螺栓连接在一起，铍青铜膜片弹簧上端有压缩弹簧，所述压电叠堆下方设有调整弹簧膜片并与气阀相连接，压电叠堆上端与预紧装置相连接。

本发明所述膜片弹簧采用周边向上凸起的圆形铍青铜膜片，具有更好的弹性。

本发明所述压电叠堆与楔形预紧装置通过螺钉相连接，所述楔形预紧装置有上下两个楔形块、预紧螺栓、调整螺栓和上盖组成，旋入预紧螺栓可以预紧压电叠堆，旋入调整螺栓可以减小预紧力。

本发明所述压电叠堆下端设有调整弹簧膜片，保证压电叠堆与气阀的对中性，压电叠堆控制气阀的开启与关闭。

本发明的优点在于提出了一种压电-气体混合控制型流体喷射装置，可实现液体的定量输送、定量分配、以及微电子封装中高粘度流体点胶等多种用途，能广泛应用于工业自动化中的输液、供油、加工设备中的清洗、化工制剂等方面的精密计量，特别是在微电子封装中高粘度流体点胶技术中与现有点胶技术相比，采用喷射式点胶技术，从而为点胶工艺提供了高速度、高质量和易维护的点胶装置。

附图说明

图1是压电驱动喷射式点胶装置结构图

图2是调整弹簧片(10)结构图

图3是膜片弹簧(5)结构图

图4是楔形下端预紧块主视图与剖视图

图5是楔形上端预紧块主视图与剖视图

具体实施方式