[发明专利]流体分配设备

说明书

一种将流体分配到表面上的分配设备，所述分配设备具有喷嘴，所述喷嘴包括主体以及安装在所述主体上的由可变形材料制成的管托架。具有第一端和第二端的分配管延伸通过所述管托架，所述流体从第一端排出到表面上，第二端浸入正在使用的流体中，这样第一端和第二端被布置为从管托架的相对端伸出。喷嘴被配置为通过管托架与注射器喷嘴适配器的管状体之间的过盈配合被可拆卸地联接至具有管状体的注射器喷嘴适配器。注射器喷嘴适配器还可连接至用于存储流体的注射器。

技术领域

本发明涉及用于分配流体的分配器，尤其涉及用于分配可能填充有小颗粒的粘合剂的分配器。

背景技术

分配设备用于半导体工业中，用于将流体从容器分配到衬底的分配过程。有许多类型的市售分配设备，它们具有不同的喷嘴设计，以实现不同的分配过程。

半导体工业的一种主要的分配应用涉及芯片连接，其中，通常使用颗粒填充的粘合剂，通过粘合剂将半导体芯片连接至引线框架上。分配这种类型的颗粒填充的粘合剂时，粘合剂中的颗粒通常堵塞喷嘴，并且在喷嘴的内径相较于流体中颗粒的尺寸较小的情况下，堵塞可能很快发生。此外，截留在流体中的空气是造成喷嘴堵塞的另一个原因，因为截留的空气能够导致气塞。喷嘴堵塞是一个长期存在的工程问题，并且，市售的常规喷嘴容易堵塞，这已经是公认的问题。

具体地，颗粒填充环氧树脂形式的颗粒填充粘合剂被广泛且普遍地应用于半导体工业中。半导体工业的快速增长要求所分配的环氧树脂的体积处于微米级甚至纳米级的数量级，并且具有优良的体积一致性和精度，以满足苛刻的分配过程的要求。为了分配如此少量的环氧树脂，通常，总是优选使用直径较小的喷嘴。然而，随着粒径与喷嘴直径之比的增大，悬浮在环氧树脂中的颗粒更容易造成喷嘴堵塞。

为了避免喷嘴堵塞，人们做了很多研究。导致喷嘴堵塞的最重要因素之一是喷嘴的内部几何形状。已经确定了两种喷嘴堵塞的模式。一种是堵塞桥的形成，堵塞桥通常发生在从喷嘴的一部分通往另一部分的入口附近；另一种模式是由于截留在喷嘴中的空气导致的气塞现象而引起的。

在现有技术中，用于避免形成堵塞桥（也称为堵塞拱）的常规方法包括：锥形孔。在许多分配过程中，经常使用具有锥形孔的喷嘴，以实现高的流速，并且，一些喷嘴制造商声称：他们的锥形孔喷嘴专门设计用于分配填充颗粒的流体，以防止喷嘴堵塞。

由于环氧树脂中存在截留的空气，喷嘴也可能堵塞。许多市售的喷嘴在填充其内部结构的腔室之前，需要对其进行吹扫以排出截留的空气，但是吹扫反而可能会引入气泡，并且无法可靠地保证喷嘴处于无空隙的状态。在某些情况下，由于浮力不足以克服流体的表面张力，气泡无法上升到流体表面逸出并被截留在流体中。当气泡进入分配通道时，甚至更有可能发生气塞，因此，这可能会阻碍或减缓环氧树脂的流动。

美国专利公开号2019/0039085A1，名称为“防堵塞喷嘴组件”中描述了为了改进喷嘴以减少堵塞问题的改进型现有技术的喷嘴设计的实例。其中，所述的喷嘴组件具有带有喷嘴孔的喷嘴体，其中，管托架封装在喷嘴体的喷嘴孔中。分配管被粘附在安装在喷嘴体中的管托架上。喷嘴主体具有刚性的外部主体，并且，当喷嘴组件被安装在注射器上时，注射器出口与喷嘴主体的外表面接触。

由于上述喷嘴组件直接安装在注射器上，所以很难灵活地显著改变流体路径以不同的定向分配方向来适应不同的分配器与衬底布局。此外，在喷嘴组件被安装到由刚性材料制成的支持结构上时，由于围绕管托架的所述喷嘴主体的外表面是由刚性材料制成的，因此，无法保证喷嘴主体与所述支持结构的出口之间的密封。这可能导致流体从支持结构泄露和/或在待分配的流体中形成气泡。

有利的是，设计一种分配设备，所述分配设备至少避免现有技术的上述一些缺点。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提供一种分配设备，所述分配设备适于避免在喷嘴组件中出现的颗粒堵塞和气体阻塞。本发明的另一个目的在于提供一种更通用的分配设备，其促使喷嘴组件和主体之间具有更佳的密封，喷嘴组件安装在主体上。