一种喷射式点胶阀及其点胶方法技术

本发明专利技术公开了一种喷射式喷胶阀及其点胶方法，包括上气压腔1、撞针2、下气压腔3、下排气孔5、上排气孔7和电磁阀16，当电磁阀处于上工位时，高压气从下排气孔5进入下气压腔3，上气压腔1内气体经上排气孔7排入大气，此时撞针在高压气的推动下上升并压缩弹簧8；当电磁阀处于下工位时，下气压腔的高压气经下排气孔和上排气孔进入上气压腔，上下气压腔的气压接近平衡，撞针在弹簧的推动下下降，将胶液喷出阀外。在撞针下降过程中由于上下气压腔相互接通，使得上下气压腔的气压接近平衡，减小了气压波动对撞针运动稳定性的影响，同时上气压腔的气压平衡掉了下气压腔的气压阻力，提高了撞针的运动速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微电子封装设备领域，涉及一种喷射式点胶阀及其点胶方法。
技术介绍
在微电子封装过程中，点胶工艺得到了广泛的应用。根据驱动方式的不同，点胶可以分为四类：时间压力式、螺杆泵式、活塞式和喷射式，其中喷射式属于非接触式点胶。由于喷射式点胶的高效率和非接触性，喷射式点胶在微电子封装中得到了越来越广泛的应用。当前工业上所使用的喷射式点胶阀主要是气压-弹簧式喷胶阀，在喷胶阀工作过程中，通过控制二位三通电磁阀实现高压气的通断，所用电磁阀原理如图6。当电磁阀处于上工位时喷胶阀下气压腔通入高压气，撞针向上运动并压缩弹簧，当电磁阀处于下工位时喷胶阀下气压腔切断高压气，并与大气接通，撞针在弹簧力的推动下向下运动，从而实现撞针的上下运动，实现快速点胶，整个过程中上气压腔始终与大气接通。这种方法虽然可以完成点胶过程，但是存在以下不足：气体属于可压缩性气体，在撞针向下运动过程中会导致下气压腔内的气压存在一定的波动，从而使得撞针速度也存在一定的波动，导致每一次的出胶体积都存在差异，降低了喷胶质量；下气压腔内的高压气泄压过程会对撞针运动产生很大的阻力，使得撞针速度减小，从而降低了喷胶阀的喷射能力。
技术实现思路
本专利技术为了提高现有喷射阀的撞针运动稳定性，同时提高撞针运动速度从而提高喷射阀的喷射能力，提出了一种喷射式点胶阀及其点胶方法，在撞针向下运动过程中，通过将下气压腔内的高压气导入到上气压腔，平衡气压力对撞针运动的影响，从而提高喷射阀的喷胶质量与喷射能力。利用电涡流位移传感器采集撞针下降过程中的位移，并计算得到撞针在每一时刻的速度与加速度，发现撞针的速度存在一定程度的波动，这势必会影响喷射阀的出胶体积，降低喷胶质量。同时发现在撞针运动的初始阶段，撞针会经历较长时间的低速运动，降低了喷胶效率。通过对撞针进行受力分析等理论推导，发现在撞针运动过程中，下气压腔内的气压会经历一段时间的泄压过程，在泄压过程中下气压腔内的气压阻力是阻碍撞针运动的主要作用力，且由于气压压力的波动导致气压对撞针的作用力也不稳定。随着下气压腔内高压气逐渐泄压，气压阻力也逐渐减小，使得撞针运动合力逐渐增大，撞针加速度也逐渐增大，使撞针在缓慢运动一段时间之后才快速加速，降低了喷胶效率。一种喷射点胶阀，包括喷射阀上阀体13、喷射阀下阀体14、撞针2、电磁阀16、下排气孔5、上排气孔7、下气压腔密封圈4、撞针活塞密封圈6、弹簧预紧力调节组件12、撞针行程调节组件11和喷嘴组件15；所述撞针的活塞下端面和喷射阀上阀体围绕形成下气压腔；所述撞针的活塞上端面及预紧力调节旋钮内壁围绕形成上气压腔；还包括撞针行程调节旋钮密封圈9和预紧力调节旋钮密封圈10，所述电磁阀16为二位四通电磁阀；所述下气压腔通过下气压腔密封圈4和撞针活塞密封圈6进行密封，所述上气压腔通过撞针活塞密封圈6、撞针行程调节旋钮密封圈9和预紧力调节旋钮密封圈10进行密封；所述上排气孔7和下排气孔5分别开设在喷射阀腔体在撞针上下两侧，下排气孔5和上排气孔7分别与电磁阀16的两个工作油口B口和A口相连，上气压腔和下气压腔的供气与排气受控于电磁阀16。下气压腔上气压腔下气压腔一种喷射点胶阀的点胶方法，采用上述的喷射式点胶阀进行点胶，具体过程如下：当喷射点胶阀需要加胶时，控制电磁阀16处于上工位，电磁阀P口与A口接通，T口与B口接通，高压气从P口经下排气孔5进入下气压腔3，上气压腔1经上排气孔7与电磁阀T口连通，将上气压腔内气体排入大气，撞针在高压气的推动下上升并压缩预紧弹簧8；当喷射点胶阀需要喷胶时，控制电磁阀处于下工位，P口与T口封闭，A口与B口接通，下气压腔的高压气经下排气孔和上排气孔进入上气压腔，上下气压腔的气压接近平衡，撞针在预紧弹簧的推动下向下运动，将胶液从喷嘴15喷出阀外。有益效果本专利技术提供了一种喷射式点胶阀及其点胶方法，该喷射点胶阀包括上气压腔1、撞针2、下气压腔3、下排气孔5、上排气孔7和电磁阀16，在撞针向上运动的过程中，下气压腔通入高压气，上气压腔与大气互联，保证了撞针能快速上升；在撞针向下运动的过程中，所述上气压腔与下气压腔通过电磁阀16相互连通，并与外界大气环境隔离。通过实验与理论分析发现，现有喷射阀在撞针向下运动过程中，下气压腔的气压阻力会导致撞针运动速度不稳定，且加速缓慢。通过实施本专利技术的优化方案，在撞针向下运动的过程中，下气压腔内的气压波动会快速传递到上气压腔，使得上下气压腔内的气压同时发生波动，最终上下气压腔内的高压气有效平衡了撞针两侧的气压力波动，减小了气压波动所带来的气压力波动对撞针运动稳定性的影响，同时由于上气压腔内的气体也变为高压气，这相当于给撞针施加了驱动力，增大了撞针运动的合力，提高了撞针的运动速度，从而提高了喷射阀的喷胶质量与喷胶能力。本专利技术通过大量的实验与仿真发现了在喷胶阀中引起喷胶不一致的重要因素为上下气压腔中存在的气压波动，由于现有技术中的上气压腔与大气一直连通，从而引发了喷胶不一致，这与现有技术中的思考方向截然不同，现有技术中大多从喷胶的驱动装置着手改进，从而提升喷胶一致性，而本专利技术所述的方法，通过另辟蹊径发现了喷胶不一致的问题所在后，通过电磁阀使得下气压腔的气压导入上气压腔，使得撞针下降时，上气压腔和下气压腔的气压达到平衡，克服气压波动带来的影响。附图说明图1为本专利技术的喷射式点胶阀的剖视图；图2为本专利技术的喷射式点胶阀的主视图；图3为本专利技术所用电磁阀原理示意图；图4为新旧两种喷射式点胶阀的撞针运动速度曲线；图5为新旧两种喷射式点胶阀的撞针运动速度波动变化率曲线；图6为现有技术所用电磁阀原理示意图；标号说明：1-上气压腔，2-撞针，3-下气压腔，4-下气压腔密封圈，5-下排气孔，6-上气压腔密封圈，7-上排气孔，8-预紧弹簧，9-撞针行程调节旋钮密封圈，10-预紧力调节旋钮密封圈，11-撞针行程调节组件，12-弹簧预紧力调节组件，13-喷射阀上阀体，14-喷射阀下阀体，15-喷嘴，16-电磁阀。具体实施方式下面将结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明。如图1、图2和图3所示，一种喷射点胶阀，包括喷射阀上阀体13、喷射阀下阀体14、撞针2、电磁阀16、下排气孔5、上排气孔7、下气压腔密封圈4、撞针活塞密封圈6、弹簧预紧力调节组件12、撞针行程调节组件11和喷嘴组件15；所述撞针的活塞下端面和喷射阀上阀体围绕形成下气压腔；所述撞针的活塞上端面及预紧力调节旋钮内壁围绕形成上气压腔；还包括撞针行程调节旋钮密封圈9和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷射点胶阀，包括喷射阀上阀体(13)、喷射阀下阀体(14)、撞针(2)、电磁阀(16)、下排气孔(5)、上排气孔(7)、下气压腔密封圈(4)、撞针活塞密封圈(6)、弹簧预紧力调节组件(12)、撞针行程调节组件(11)和喷嘴组件(15)；所述撞针的活塞下端面和喷射阀上阀体围绕形成下气压腔(3)；所述撞针的活塞上端面及预紧力调节旋钮内壁围绕形成上气压腔(1)；其特征在于，还包括撞针行程调节旋钮密封圈(9)和预紧力调节旋钮密封圈(10)，所述电磁阀(16)为二位四通电磁阀；所述下气压腔通过下气压腔密封圈(4)和撞针活塞密封圈(6)进行密封，所述上气压腔通过撞针活塞密封圈(6)、撞针行程调节旋钮密封圈(9)和预紧力调节旋钮密封圈(10)进行密封；所述上排气孔(7)和下排气孔(5)分别开设在喷射阀腔体在撞针上下两侧，下排气孔(5)和上排气孔(7)分别与电磁阀(16)的两个工作气口B口和A口相连，上气压腔和下气压腔的供气与排气受控于电磁阀(16)。

【技术特征摘要】
1.一种喷射点胶阀，包括喷射阀上阀体(13)、喷射阀下阀体(14)、撞针(2)、电磁阀(16)、
下排气孔(5)、上排气孔(7)、下气压腔密封圈(4)、撞针活塞密封圈(6)、弹簧预紧力调
节组件(12)、撞针行程调节组件(11)和喷嘴组件(15)；所述撞针的活塞下端面和喷射阀
上阀体围绕形成下气压腔(3)；所述撞针的活塞上端面及预紧力调节旋钮内壁围绕形成上气
压腔(1)；
其特征在于，还包括撞针行程调节旋钮密封圈(9)和预紧力调节旋钮密封圈(10)，所
述电磁阀(16)为二位四通电磁阀；
所述下气压腔通过下气压腔密封圈(4)和撞针活塞密封圈(6)进行密封，所述上气压
腔通过撞针活塞密封圈(6)、撞针行程调节旋钮密封圈(9)和预紧力调节旋钮密封圈(10)
进行密封；
所述上排气孔(7)和下排气孔(5)分别开设在喷射阀腔体在撞针上下两侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涵雄，单修洋，李渭松，刘涛，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43