一种片状压电陶瓷挤压喷射阀的制作方法

1.本发明涉及到喷射阀技术领域，尤其涉及到片状压电陶瓷挤压喷射阀。


背景技术：

2.近年来，半导体行业进入高速发展期，半导体封装中贴片、包封、底部填充等重要过程都需要流体点胶技术的支持，以实现精确稳定的微量流体分配。超精微加工技术的不断发展，精密元器件的体积变得越来越小，同时对于这些精密元器件的微装配与联结封装技术得要求也越来越高，微量喷射技术是产品微装配系统中得主要装配方法之一，所以微量喷射技术对于半导体、微电子封装等领域的发展起着关键的作用，开发低粘度微量喷射阀具有重要意义。
3.传统的机械式点胶阀采用电机或气动开关的结构，点胶频率慢，胶量大，精度低；而常规的压电阀，单点喷射的胶量和点径也已很难突破下限，对于更小型化精细化的半导体封装工艺也不足以满足要求，因此需要设计出一款点胶频率高，点胶量小，精度高能满足小型化精细化的半导体封装工艺的喷射阀。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种片状压电陶瓷挤压喷射阀，该片状压电陶瓷挤压喷射阀具有更高的点胶频率，更小的胶量、点径输出，突破了常规点胶阀的极限能力，可以满足更小型化精细化的半导体封装工艺，解决了常规点胶阀存在的点胶频率慢，胶量大，精度低，单点喷射的胶量和点径难以突破下限的问题。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种片状压电陶瓷挤压喷射阀，包括上阀体、流道、下阀体、片状压电陶瓷、金属膜片、喷嘴，所述上阀体为中空的结构，上阀体底端设置有凸出结构，所述下阀体为有空腔的结构，下阀体底端面设置有通孔，喷嘴设置在所述通孔中，片状压电陶瓷和金属膜片设置在下阀体空腔中，上阀体的凸出结构将片状压电陶瓷上端面固定，片状压电陶瓷下端面和金属膜片接触，所述金属膜片上端和片状压电陶瓷底面接触，金属膜片下端和下阀体空腔底部连接，下阀体空腔底部为弧形机构，下阀体空腔底部和金属膜片形成下阀体内腔，下阀体内腔下端和喷嘴连通，下阀体中设置有流道孔，包括第一流道孔、第二流道孔和第三流道孔，第一流道孔顶端设置在下阀体侧壁边缘，第二流道孔和第一流道孔末端转折连接，第三流道孔和第二流道孔转折连接，第一流道孔顶端和流道连接。
6.作为上述技术方案的进一步改进，所述上阀体侧壁上设置有安装部，所述安装部用于将片状压电陶瓷挤压喷射阀固定连接到外部装置上。
7.作为上述技术方案的进一步改进，所述上阀体顶面边缘部分设置有缺口结构，所述缺口结构用于安装夹持胶筒用的夹持装置。
8.作为上述技术方案的进一步改进，所述上阀体空腔的顶端设置有电缆接头，上阀体空腔设置有和片状压电陶瓷连接的电路结构。
9.作为上述技术方案的进一步改进，所述流道结构呈l型，包括第一流道、第二流道和第三流道，其中第一流道和第三流道为大孔径流道，第二流道为小孔径流道，大孔径流道可以容纳更多的胶水，小孔径流道可将胶量控制在较低状态。
10.作为上述技术方案的进一步改进，所述喷嘴外侧设置有喷嘴保护壳，下阀体底端面上设置有凹陷结构，所述喷嘴保护壳呈阶梯状结构，喷嘴保护壳安装在下阀体底端面的凹陷结构中。
11.作为上述技术方案的进一步改进，所述片状压电陶瓷下端面上均设置有第一凸出结构，下阀体空腔底部设置有第一凹槽，下端面的第一凸出结构和下阀体中的第一凹槽对应连接。
12.作为上述技术方案的进一步改进，所述片状压电陶瓷上端面上设置有第二凸出结构，下阀体空腔中设置有限位件，限位件上设置有第二凹槽，上端面上的第二凸出结构和限位件上的第二凹槽对应连接，限位件可将片状压电陶瓷固定在下阀体空腔中。
13.作为上述技术方案的进一步改进，所述上阀体下端面设置有多个安装孔，下阀体设置有多个安装通孔，安装孔和安装通孔一一对应通过螺钉螺接的方式连接。
14.片状压电陶瓷挤压喷射阀的片状压电陶瓷和金属膜片紧密贴合，片状压电陶瓷通电后可以形成向上或向下的弯曲形变，形变通过金属膜片作用在下阀体内腔中的胶水，将胶水从喷嘴喷射出。片状压电陶瓷和金属膜片通过上阀体和下阀体进行预紧，同时上阀体上及片状压电陶瓷上的凸出结构和限位件上及下阀体空腔底端上的凹槽对片状压电陶瓷和金属膜片形成定位，保证了整体结构的稳定。胶水从流道进入下阀体内腔，因流道内部通道较小，下阀体流道孔的转折设计使下阀体内腔的体积较小，以及喷嘴孔径是微米级的，胶水的张力可使之保持平衡。当片状压电陶瓷和金属膜片向下形变时，胶水被挤出喷嘴口；当片状压电陶瓷和金属膜片向上形变时，胶水填充下阀体内腔。因为形变是几十微米级，故挤压喷射出的胶量点径非常小。
15.本发明的有益效果是：本发明突破了常规压电阀的结构特点，突破目前点胶阀的胶量、点径极限，具有更高的点胶频率，满足更小型化精细化的半导体封装工艺要求。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
17.图1是本发明的纵向剖面结构示意图；
18.图2是本发明中的上阀体的结构示意图；
19.图3是本发明中的下阀体的结构示意图；
20.图4是本发明中的限位件的结构示意图；
21.图5是本发明中的片状压电陶瓷的结构示意图。
22.图中：1、上阀体；2、流道；3、下阀体；4、片状压电陶瓷；5、金属膜片；6、喷嘴；7、限位件；8、电缆接头；9、流道孔；11、安装部；12、缺口；13、上阀体空腔；14、凸出结构；21、第一流道；22、第二流道；23、第三流道；24、通孔；30、下阀体空腔；31、第一流道孔；32、第二流道孔；33、第三流道孔；34、第一凹槽；35、下阀体内腔；36、安装通孔；41、第二凸出；42、第一凸出；61、喷嘴保护壳；71第二凹槽。
具体实施方式
23.以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
24.参照图1，本实施例提供一种片状压电陶瓷挤压喷射阀，包括上阀体1、流道2、下阀体3、片状压电陶瓷4、金属膜片5、喷嘴6，所述上阀体4为中空的结构，上阀体4底端设置有凸出结构14，所述下阀体2为有空腔的结构，下阀体2底端面设置有通孔24，喷嘴6设置在所述通孔24中，喷嘴6顶端部分在下阀体3结构中，喷嘴6末端部分在下阀体3结构之外，片状压电陶瓷4和金属膜片5设置在下阀体空腔30中，所述片状压电陶瓷4上端面和上阀体1的凸出结构14接触，片状压电陶瓷4下端面和金属膜片5接触，所述金属膜片5上端和片状压电陶瓷4底面接触连接，金属膜片5下端和下阀体空腔30底部连接，下阀体空腔30底部为弧形机构，下阀体空腔30底部和金属膜片5形成下阀体内腔35，下阀体内腔35下端和喷嘴6连通，下阀体内腔35上端和金属膜片5连接，下阀体中设置有流道孔9，包括第一流道孔31、第二流道孔32和第三流道孔33，第一流道孔31顶端设置在下阀体3侧壁边缘，第二流道孔和32第一流道孔31末端转折连接，第三流道孔33和第二流道孔转32折连接，第一流道孔31顶端和流道9连接。
25.在一种可选的实施例中，所述上阀体1侧壁上设置有安装部11，所述安装部11用于将片状压电陶瓷挤压喷射阀固定连接到外部装置上，所述安装部11可方便将片状压电陶瓷挤压喷射阀安装固定到使用此设备的装置上。
26.在一种可选的实施例中，所述上阀体1顶面边缘部分设置有缺口12结构，所述缺口12结构用于安装夹持胶筒用的夹持装置，夹持装置用于夹持固定胶筒，防止胶筒意外脱落。
27.在一种可选的实施例中，所述上阀体空腔13的顶端设置有电缆接头8，上阀体空腔13设置有和片状压电陶瓷4连接的电路结构。
28.在一种可选的实施例中，所述流道2结构呈l型，包括第一流道21、第二流道22和第三流道23，其中第一流道21和第三流道23为大孔径流道，第二流道22为小孔径流道，第一流道21用于将胶筒中的胶水转移到流道2中，第二流道22用于将第一流道21中的胶水转移到第三流道23中，大孔径流道可以容纳更多的胶水，小孔径流道可将胶量控制在较低状态并可去除胶水中的微小气泡。
29.在一种可选的实施例中，所述喷嘴6外侧设置有喷嘴保护壳61，下阀体3底端面上设置有凹陷结构，所述凹陷结构的中心是下阀体通孔24，所述喷嘴6保护壳呈阶梯状结构，喷嘴保护壳61安装在下阀体3底端面的凹陷结构中，喷嘴保护壳61可保护喷嘴6，防止喷嘴6因意外情况受损，提高整套装置使用时的稳定性。
30.在一种可选的实施例中，所述片状压电陶瓷4下端面上均设置有第一凸出结构42，下阀体空腔30底部设置有第一凹槽34，片状压电陶瓷4下端面的第一凸出结构42和下阀体3中的第一凹槽34对应接触连接，第一凸出结构42和第一凹槽34相互配合可将片状压电陶瓷
4固定在下阀体空腔30中，防止片状压电陶瓷4移位。
31.在一种可选的实施例中，所述片状压电陶瓷4上端面上设置有第二凸出41结构，下阀体空腔30中设置有限位件7，限位件7上设置有第二凹槽71，片状压电陶瓷4上端面上的第二凸出41结构和限位件7上的第二凹槽71对应连接，限位件7可将片状压电陶瓷4固定在下阀体空腔30中，限位件7上的第二凹槽71和第二凸出41结构相互配合可将片状压电陶瓷4固定在下阀体空腔30中，防止片状压电陶瓷4移位。
32.在一种可选的实施例中，所述上阀体1下端面设置有多个安装孔，下阀体3设置有多个安装通孔36，安装孔和安装通孔36一一对应通过螺钉螺接的方式连接。
33.本实施例提供的一种片状压电陶瓷挤压喷射阀的片状压电陶瓷4和金属膜片5紧密贴合，片状压电陶瓷4通电后可以形成向上或向下的弯曲形变，形变通过金属膜片5作用在下阀体内腔35中的胶水，将胶水从喷嘴6喷射出。片状压电陶瓷4和金属膜片5通过上阀体1和下阀体3进行预紧，同时上阀体1上和片状压电陶瓷4上的凸出结构和限位件7上和下阀体空腔30底端上的凹槽对片状压电陶瓷4和金属膜片5形成定位，保证了整体结构的稳定。胶水从流道2进入下阀体3内腔，因流道2内部通道较小，下阀体3流道孔9的转折设计使下阀体内腔35的体积较小，以及喷嘴6孔径是微米级的，胶水的张力使之保持平衡。当片状压电陶瓷4和金属膜片5向下形变时，胶水被挤出喷嘴口；当片状压电陶瓷4和金属膜片5向上形变时，胶水填充下阀体内腔35。因为形变是几十微米级，故挤压喷射出的胶量点径非常小。
34.以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。