一种压电-静电混合驱动式平面点胶装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种压电-静电混合驱动式平面点胶装置，包括：静电压电喷射头(1)、衬底电极(2)和工作台(3)，其中：在所述静电压电喷头(1)上，由喷射头壳体(11)和压电振子(12)形成密封体积可变的喷射腔(13)，在喷射头壳体(11)上与压电振子(12)相对的底面中心布置有喷射孔(111)，在喷射头壳体(11)侧面上布置有进胶孔(112)，在喷射孔(111)所在底面的外侧布置有一发射电极板(14)；所述衬底电极(2)平行于发射电极板(14)布置于喷射孔(111)所指向一侧；所述工作台(3)布置于静电压电喷射头(1)和衬底电极(2)之间，本发明具有可驱动更小液滴、喷头与工作台间隙更大的特点。
【专利说明】一种压电-静电混合驱动式平面点胶装置
【技术领域】
[0001]本发明属于材料加工领域，具体涉及一种压电-静电混合驱动式平面点胶装置。
【背景技术】
[0002]平面点胶技术在电子产品封装领域具有广泛的应用，在电子器件焊接封装前，一般采用喷射点胶方式将胶水按需要涂装在电路板表面，再将电子器件固定到相应位置，所采用的胶水可以是导电胶水，直接完成器件的连接，也可以使非导电胶水，器件初步固定后再经过焊接工艺完成器件连接。此过程中所采用点胶方式包括针筒连续出胶式和喷射点胶式，而喷射点胶式一般用于尺寸小、精度要求高的应用场合，在传统喷射式点胶装置中主要包括气动-阀喷射式和压电喷射式。压电喷射式的点胶装置具有相应速度快、结构紧凑等方面的特点，但由于其驱动能力有限、喷射距离小，应用领域受到了限制。
【发明内容】
[0003]为了解决目前压电式喷射点胶装置驱动能力不足的问题，提出了一种压电-静电混合驱动式平面点胶装置，该平面点胶装置由静电压电喷射头、衬底电极和工作台三部分构成，点胶过程中从静电压电喷射头中喷出的胶滴受到压电振子作用力的同时受到静电压电喷射头与衬底电极间电场力的作用，可有效增加喷头的喷射距离。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0005]本发明一种压电-静电混合驱动式平面点胶装置，包括静电压电喷射头、衬底电极和工作台，其中:在所述静电压电喷头上，由喷射头壳体和压电振子形成密封且体积可变的喷射腔，在喷射头壳体上与压电振子相对的底面中心布置有喷射孔，在在喷射头壳体侧面上布置有进胶孔，在喷射孔所在底面的外侧布置有一发射电极板；所述衬底电极平行于发射电极板布置于喷射孔所指向一侧；所述工作台布置于静电压电喷射头和衬底电极之间。
[0006]所述压电振子作为静电压电喷射头的驱动原件，可以采用多种构成方式，如采用一片压电陶瓷薄片与一片弹性基板粘接构成的单晶片结构、两片压电陶瓷片与一片弹性基板粘接构成的双晶片结构或一个压电叠堆与一个弹性基板粘接形成的复合结构。
[0007]所述发射电极板与衬底电极之间施加一恒定电压，用于在二者之间形成一恒定电场，采用所述发射电极板可以使得所述恒定电场更接近于平行电场，有利于微小液滴在运动时保持其方向性。
[0008]工作时，在进胶孔处通入具有一定压力的待喷射胶水，所述胶水压力与喷头压力损失相平衡，所述喷头压力损失指在压电振子静止状态下包括胶水流经进胶孔、喷射孔和胶水在喷射孔处所形成气液交界面所形成的表面张力在内的压力总和，在压电振子未发生运动时，胶水停留在喷射孔处。需要喷射胶滴时，压电振子在交变电压的作用下发生沿着中心轴线方向的往复弯曲，喷射腔内压力发生变化。喷射腔压力增加时:一部分胶水从喷射孔喷出形成所需胶滴，所述胶滴带有与发射电极板相同的电荷，在具有喷射所产生的惯性力的同时，受到电场中指向衬底电极方向电场力的作用；另一部分胶水从进胶孔发生回流，胶滴喷出后胶水在喷射孔处重新形成气液交界面。喷射腔压力减小时，由于气液交界面的作用，气体不会从喷射孔进入喷射腔，而胶水会在胶水压力与喷射腔负压的共同作用下，从进胶孔进入喷射腔，完成一个喷射周期。根据具体的工艺需求，静电压电喷射头和工作台在平行于衬底电极的方向移动，而工作台可同时在垂直于底电极方向移动，最终完成整个三维平面的点胶过程。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本发明一种压电-静电混合驱动式平面点胶装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]参照图1，本发明的压电-静电混合驱动式平面点胶装置是由静电压电喷射头1、衬底电极2和工作台3构成，其中:静电压电喷射头1、衬底电极2和工作台3，其中:在所述静电压电喷头I上，由喷射头壳体11和压电振子12形成密封且体积可变的喷射腔13，在喷射头壳体11上与压电振子12相对的底面中心布置有喷射孔111，在在喷射头壳体11侧面上布置有进胶孔112，在喷射孔111所在底面的外侧布置有一发射电极板14 ;所述衬底电极2平行于发射电极板14布置于喷射孔111所指向一侧；所述工作台3布置于静电压电喷射头I和衬底电极2之间。
[0011]所述压电振子12作为静电压电喷射头I的驱动原件，采用一片压电陶瓷薄片与一片弹性基板粘接构成的单晶片结构。所述发射电极板14与衬底电极2之间施加一恒定电压。
【权利要求】
1.一种压电-静电混合驱动式平面点胶装置，包括:静电压电喷射头(I)、衬底电极(2)和工作台(3)，其中:在所述静电压电喷头⑴上，由喷射头壳体(11)和压电振子(12)形成密封且体积可变的喷射腔(13)，在喷射头壳体(11)上与压电振子(12)相对的底面中心布置有喷射孔(111)，在在喷射头壳体(11)侧面上布置有进胶孔(112)，在喷射孔(111)所在底面的外侧布置有一发射电极板(14);所述衬底电极(2)平行于发射电极板(14)布置于喷射孔(111)所指向一侧；所述工作台⑶布置于静电压电喷射头⑴和衬底电极(2)之间。
2.根据权利要求1所述的压电-静电混合驱动式平面点胶装置，其特征在于:所述压电振子(12)采用一片压电陶瓷薄片与一片弹性基板粘接构成的单晶片结构、两片压电陶瓷片与一片弹性基板粘接构成的双晶片结构或一个压电叠堆与一个弹性基板粘接形成的复合结构。
【文档编号】B05C5/02GK104307695SQ201410530825
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月9日 优先权日:2014年10月9日
【发明者】吴越, 任露泉, 刘庆萍, 王京春, 赵彻 申请人:吉林大学