[发明专利]流体喷射用撞针、喷嘴及流体喷射装置

说明书

本发明涉及一种流体喷射用撞针，所述撞针为锤头撞针，所述撞针头部由推动流体喷射的截面和引导流体向相反方向排出的圆柱面构成，所述推动流体喷射的截面为椭圆形或者类似于椭圆形的截面，所述截面的水平方向的半轴长度大于竖直方向的半轴长度，进一步地，本发明所示撞针还可以带有的凹槽或凸棱结构；本发明还提供一种流体喷射用喷嘴，其特征在于，所述喷嘴为直径向出口方向渐变的结构，喷嘴上游部分直径较大，喷嘴下游部分直径较小。

技术领域

本发明涉及一种流体喷射用撞针、喷嘴及流体喷射装置，尤其涉及一种针对高粘度流体的锤头撞针。

背景技术

流体微量喷射装置是一种以受控的方式对流体进行精确分配的装置，它是微电子封装行业的关键技术之一，流体在驱动源的作用下产生压力梯度，在内外压差的作用下加速从喷嘴喷出，形成流体束，最终落在基板上形成流体点。

超精微加工技术的不断发展，精密元器件的体积越来越小，同时对这些精密元器件的微装配与连接封装技术要求也越来越高，微量喷射技术是目前微装配的主要方法之一，因此微量喷射技术对半导体，微电子封装等领域的发展起着关键的作用。喷射品质主要按照流体点的体积稳定性，是否可以顺利从喷嘴喷射出来来评判，影响喷射品质的因素很多，主要有流体粘度、控制温度、供料压力、流道形状、阀杆行程、动力源参数等。已公开的现有技术如下：

授权公告号为CN102615018B的专利提供了一种微量流体定量分配装置，采用压电晶片作为驱动源，驱动撞针做0.3～0.5mm的微量往复运动，喷射阀的关键流道由撞针头和喷嘴之间的分配腔，撞针和腔体之间充满流体，当撞针撞击喷嘴底座时，截断流动的胶液，同时在喷嘴中形成巨大的压力，将胶液喷射出来形成胶滴。说明书图6和图7分别为撞针向下和向上运动时，分配腔中流体的流动示意图，撞针向下运动时，一部分流体向下流动，一部分流体向上流动，喷嘴中的流体吸收撞针的动量，快速喷射形成液滴。

授权公告号为CN106480433B的专利提供了一种流体喷射装置，对流道部分做了超疏水涂层处理，可选的将阀杆由上向下设计为尺寸缩小的阶梯状圆柱体，将入口圆锥面的锥度做了设计为100～130°，通过降低流体沿着流动方向粘滞阻力的方法，使得中高粘度流体更容易喷射。

授权公告号为CN207357480U的专利提供了一种分体式液滴分配装置，图10和图12分别为撞针的两种工作状态，通过压电陶瓷叠堆驱动撞针上下往复运动，在撞针与喷头之间产生瞬间高压，将流体从喷嘴喷出，为了利于喷射粘度较高的流体，设备包含有预加热装置。

现有技术中的流道，只考虑了流体从喷嘴向外喷出的流动，没有考虑阀体内部的流体流动对阀性能的影响，用于喷射微量高粘度流体时，尤其是当粘度大于100000mPa·s的微量流体时，流体束的出口动能不够，流体不容易被剪断，喷射比较困难，单次喷射量不容易控制。现有技术采用给流体加温、给流道部分做超疏水涂层等方式，使流体更容易从喷嘴喷出，但是结构复杂，耐用性差。因此，需要设计一款，结构简单、寿命较长的喷射装置，用于喷射微量高粘度流体。

发明内容

针对现有技术中流体喷射装置存在的喷射动能不足(尤其是针对高粘度流体)、单次喷射量不容易控制等问题，本发明对流体喷射装置的撞针头和喷嘴结构进行了优化设计，有利于高粘度流体的微量喷射。

本发明的第一个方面提供一种撞针结构，所述撞针为锤头撞针，所述锤头撞针回转半径沿回转轴改变，在撞针头部一侧回转半径较大，在撞针杆部一侧回转半径较小，所述半径较大的一侧称为撞针头部，半径较小的一侧称为撞针杆部。优选头部半径是杆部半径的1.5-2.0倍。

本发明的第二个方面提供一种撞针头部，所述撞针头部由推动流体喷射的截面和引导流体向相反方向排出的圆柱面构成，所述推动流体喷射的截面为椭圆形或者类似于椭圆形的截面，所述截面的水平方向的半轴长度大于竖直方向的半轴长度。

本发明第三个方面提供一种带有的“凹槽/凸棱结构”的撞针结构。