电磁膜片式按需微滴制备装置制造方法及图纸

一种电磁膜片式按需微滴制备装置，涉及一种微喷射装置。在膜片上方的腔体内填满液态金属溶液(熔点为‑19℃)，液态金属在恒定磁场和周期性变化的电流作用下，在膜片上方产生的周期性变化的电磁力迫使腔体内的流体在喷嘴处周期性断裂成滴。实现上述方法的微喷射装置，其在主腔体内加工有相邻的膜片驱动装置和待驱动溶液；液态金属所受的电磁力驱动膜片运动。设有永磁铁、驱动装置、膜片、储液腔、信号源、功率放大器、连接导液管的上盖板和带喷嘴的下盖板。驱动腔固定在永磁铁之间，电极置于驱动腔内部，保证电流均匀分布；通过信号源和功率放大器产生信号可变的多种驱动电信号。

Electromagnetic diaphragm type micro drop preparation device

An electromagnetic diaphragm type microdrop preparation device relates to a micro injection device. Fill the liquid metal solution in the cavity diaphragm at the top of the inner (melting point of 19 DEG C), liquid metal in a constant magnetic field current and periodic variation of the electromagnetic force, periodic changes in the diaphragm at the top of the forced fluid cavity in the nozzle periodic breaks into droplets. The micro jet device which implements the above method is processed with adjacent diaphragm driving device and driving solution in the main cavity, and the electromagnetic force of liquid metal drives the diaphragm to move. A permanent magnet, a driving device, a diaphragm, a liquid storage cavity, a signal source, a power amplifier, a upper cover plate connected with a liquid guide tube and a lower cover plate with a nozzle. The driving chamber is fixed between the permanent magnets, and the electrodes are placed inside the driving chamber to ensure the uniform distribution of current. Various driving electrical signals are generated through signal source and power amplifier.

【技术实现步骤摘要】
电磁膜片式按需微滴制备装置
本专利技术涉及一种微喷射装置，尤其涉及电磁膜片式按需微滴制备装置及方法。
技术介绍
微电子器件封装和半导体芯片制造是微电子工程中的两个重要部分。随着电子封装技术的发展，电子封装技术对产生大小可控的微喷射技术需求越来越多。微液喷射技术广泛应用在芯片封装、3D打印等技术，该技术以一种按需可控的方式对液态金属进行精确分配，以实现元器件之间的机械或电器连接，是一种很具有前途的精密直写式新增材制造技术。目前，按需喷射模式的微喷射装置主要有压电式驱动，气压膜片式驱动，电磁驱动。中国专利CN200610138558.1公开了一种气压脉冲式微滴按需驱动制备系统，该装置制备微滴频率较低。中国专利CN103212516A公开了一种安培力驱动式微喷装置，该方法仅适用于导电金属溶液微滴的制备。中国专利CN103203294A公开了一种电磁微喷装置，该方法难以实现不导电液体的微滴制备，极大的限制了该技术的快速应用和发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供适用于水、金属溶液等导电或不导电微滴制备的一种电磁膜片式微喷射装置。本专利技术一种电磁膜片式按需微滴喷射装置，包括永磁铁、储液腔、信号源、功率放大器、驱动腔、喷射腔、膜片、导管和带喷嘴的下盖板；驱动腔相对的两侧面A、B设有铜电极，另外相对的两侧C、D外部设有永磁铁，侧面A、B、C、D为四周，驱动腔的下端面设有开口用于配置膜片，驱动腔体内部充满液态金属；铜电极与液态金属接触，两铜电极通过导线与功率放大器连接，功率放大器与信号源连接；喷射腔的上端面设有开口用于配置膜片，喷射腔设有节流孔通过导管与储液腔连接；喷射腔的下端面采用带喷嘴的下盖板封端；喷射腔的上端面开口与驱动腔的下端面开口相对，中间采用膜片界开并进行密封；喷射腔内以及储液腔均为待喷射的导电或不导电液体，如水，金属盐溶液等。储液腔的位置高于喷射腔。驱动腔体内部充满液态金属，液态金属采用水银或GaIn合金(常温下为液态)。通过信号源和功率放大器产生信号可变的多种驱动电信号，通过永磁铁在驱动腔体的前后面产生恒定磁场。与现有技术相比，本专利技术的电磁膜片式按需微滴喷射装置的工作原理及有益效果如下：永磁铁用于产生磁场，驱动腔内部设有电极，电极与液态金属溶液接触良好，通过信号源和功率放大器产生信号可变的多种驱动电信号，驱动电信号两端置于电极两端，在磁场作用下驱动腔内产生可变电磁力，驱动膜片产生变形，产生变形的膜片挤压喷射腔体内部的流体，在喷嘴处周期性射流并断裂成滴。本专利技术的技术效果体现在：本专利技术采用不锈钢膜片作为直接驱动部件，膜片上方液态金属受到的安培力作为驱动源，导致液体喷射腔体内部压力变大，迫使流体通过喷嘴形成周期性微滴。在微喷射过程中，通过调节电流的大小，从而调节应膜片变形产生的工作腔体变化，从而实现对液微尺寸的精确控制。本次专利技术极大简化的试验装置，极大的提高了微喷射效率。在本次常温喷射装置基础上，增加温度控制系统和惰性气体保护系统，可实现对高温流体的喷射。附图说明图1为本专利技术实施例的结构示意图。图2为本专利技术实施例驱动装置分解结构示意图。图3为本专利技术实施例喷射装置分解结构示意图。图4为本专利技术实施例带喷嘴下盖板结构示意图。图5为本专利技术实施例原理示意图。导管1，储液腔2，驱动装置3，螺栓固定孔4，喷射腔5，带有喷嘴的下盖板6，节流孔7，导线连接孔8，铜电极9，驱动腔10，信号源11，功率放大器12，喷射装置密封槽13，膜片14，喷射装置与储液腔连接孔15，带有喷嘴的下盖板密封槽16，喷嘴17。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术并不限于以下实施例。实施例1一种电磁膜片式按需微滴制备装置，膜片上方液态金属受到的安培力作为驱动源，向膜片施加安培力，膜片产生变形，导致液体喷射腔体内部压力变大，迫使流体通过喷嘴形成周期性微滴。参见图1-3，本专利技术实施例设有导管1，储液腔2，驱动装置3，螺栓固定孔4，喷射腔5，带有喷嘴的下盖板6，节流孔7，导线连接孔8，铜电极9，驱动腔10，信号源11，功率放大器12，喷射装置密封槽13，膜片14，喷射装置与储液腔连接孔15，带有喷嘴的下盖板密封槽16，喷嘴17。在驱动装置3外部通过加载永磁铁产生恒定磁场，驱动装置3内部放置铜电极9，信号源11和功率放大器12产生的可变电信号，其正负极与铜电极9相连。驱动腔10内部充满液态金属，驱动腔10与膜片14通过螺栓固定孔4装配在一起。通过导管1使喷射腔5和储液腔2连接在一起，喷射腔5与带有喷嘴的下盖板6通过喷射装置固定孔19装配。使用时，大小和方向可变的电流流经驱动腔10，在恒定磁场中，驱动腔10体内的金属液体受到电磁力的作用，在膜片上方产生压力，膜片在压力的作用驱动喷射腔内部待驱动液体通过下盖板6的喷嘴中产生金属液滴。信号源，功率放大器，铜电极，驱动腔和喷射装置装配孔等组成驱动装置3。喷射装置密封槽、膜片、喷射装置与储液腔装配孔、喷射装置与储液腔连接孔、喷射装置固定孔等组成喷射装置。在微滴的按需制备过程中，通过信号源11和功率放大器12可产生任意信号的脉冲波形，可控制并调整微滴的大小，本专利技术适用于微滴的微量制备，也适用于均与颗粒的制备。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁膜片式按需微滴制备装置，其特征在于，包括永磁铁、储液腔、信号源、功率放大器、驱动腔、喷射腔、膜片、导管和带喷嘴的下盖板；驱动腔相对的两侧面A、B设有铜电极，另外相对的两侧C、D外部设有永磁铁，侧面A、B、C、D为四周，驱动腔的下端面设有开口用于配置膜片，驱动腔体内部充满液态金属；铜电极与液态金属接触，两铜电极通过导线与功率放大器连接，功率放大器与信号源连接；喷射腔的上端面设有开口用于配置膜片，喷射腔设有节流孔通过导管与储液腔连接；喷射腔的下端面采用带喷嘴的下盖板封端；喷射腔的上端面开口与驱动腔的下端面开口相对，中间采用膜片界开并进行密封；喷射腔内以及储液腔均为待喷射的导电或不导电液体。

【技术特征摘要】
1.一种电磁膜片式按需微滴制备装置，其特征在于，包括永磁铁、储液腔、信号源、功率放大器、驱动腔、喷射腔、膜片、导管和带喷嘴的下盖板；驱动腔相对的两侧面A、B设有铜电极，另外相对的两侧C、D外部设有永磁铁，侧面A、B、C、D为四周，驱动腔的下端面设有开口用于配置膜片，驱动腔体内部充满液态金属；铜电极与液态金属接触，两铜电极通过导线与功率放大器连接，功率放大器与信号源连接；喷射腔的上端面设有开口用于配置膜片，喷射腔设有节流孔通过导管与储液腔连接；喷射腔的下端面采用带喷嘴的下盖板封端；喷射腔的上端面开口与驱动腔的下端面开口相对，中间采用膜片界开并进行密封；喷射腔内以及储液腔均为待喷射的导电或不导电液体。2.按照权利要求1所述的一种电磁膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷永平，王同举，张楠，林健，符寒光，夏志东，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11