自动点胶机技术领域的伟大革新

----大功率LED点胶（即SMD点胶机）领域的高粘度流体微量喷射技术原理

这几年随着手持电子产品的轻便化，对电子产业中的核心点胶技术的要求也越来越高，在一系列的产业应用中，如大功率LED点胶（即SMD点胶机），或UV点胶/涂布柔性电路板点胶技术也进一步升级。高粘度流体微量喷射技术的出现，就是一个明显的例子。

高粘度流体微量喷射技术原理，与气压泵的运动过程类似。该喷射技术在电子器件的紫外固化粘结剂(uv点胶/喷射)上的应用非常成功。此类喷射设备的供应商有Picodostec、Delo、Vermes和samon。

　　另一项新的喷射技术是由Mydata最近开发的。该点胶喷射技术使用一个压电棒在一个半封闭的腔中作为激发部件。该腔对焊膏进料的点胶供应来说是开放的，供应线采用旋转式正位移泵（RPDP）。当材料被压入该腔中，压电驻波运动将材料以尺寸稳定的液滴从喷嘴发射出去，速度高达500个液滴每秒。希盟点胶机推出的这种喷射装置还比较新，但很有希望成为一种焊膏涂放的新方法，可在样机制作或者高度混合的生产线上替换丝网印刷方法。该项技术的优点是采用RPDP，因此可以获得正位移元件。

　　机械喷射器则以一种独特的方式工作（图1）。在希盟科技的介绍文档中我们可以看到，将流体以相对较低的压力引入到材料腔中。通常芯片下填充料粘结剂的压力小于0.1 mPa，像液晶之类的低黏度材料压力在0,01 mPa左右。机械喷射器通过运动在流体中产生压力，将其喷射出去。喷射的液滴由喷嘴尺寸、压球尺寸和斜面形状决定。该技术的优点在于，在喷嘴位置可以获得很高的局部压力，这样可以喷射那些黏度很高的流体。缺点则是使用的喷嘴尺寸要远大于压电或热喷墨技术。然而，在喷射粘结剂或点胶其他一些电子封装常用的材料时，如芯片下填充料、环氧树脂、助焊剂、表面组装粘结剂以及液晶，机械点胶喷射器得到了很好的应用。本技术虽然都没有用到点胶针头及点胶针筒子，但几乎电子组装领域涉及到的每一种流体材料都可以通过此项技术进行自动点胶。 所以希盟开发的此项技术在非触接性喷射领域有着极高的使用范围。

 

　　工作机理

　　材料向压球/斜面位置的再填充由材料进给系统的压力完成。喷射器的工作步是将压球从斜面位置移开，让流体补充到斜面区域。随着连杆向上运动，个腔的容积变大；这样流体从进给系统流向腔内。希盟公司推出的喷射嘴非常小并且进给系统提供的压力足够，这样空气无法从喷嘴位置抽入到系统中。之后将压球以设定的速度快速向斜面位置移动。随着连杆向下运动，流体开始转移。与连杆接触的流体随着连杆运动，但在连杆和材料腔之间正中位置的流体是向进给系统运动的。这一过程一直持续到压球接近斜面位置。在恰好接触到斜面之前，一定体积的流体被卡在斜面位置，并只能经过喷嘴位置才能流动。这部分流体受到的压力非常之高，一束流体就这样从喷嘴发射出去。然而，这部分流体的补充源已经被卡断，最终压球与斜面接触截断流体束。

　　自动点胶喷射与针管注入

　　由于克服了针管注入的内在缺陷，各种喷射技术都要优于针管涂放方法。采用针管沉积材料的工艺需要针管、基板和流体在同一时间完全接触。流体从针管流出后开始沉积过程，沉积停止后针管从沉积表面移开。随着针管的抬升，由于粘性力，流体的断开以及残留在针管和表面的流体量都很难控制。在喷射工艺中，流体离开喷嘴喷射到沉积表面。这样一个无法控制的变量就被消除了；其结果是工艺的可靠性、可重复性和操作范围都得到了改善。
               
　　另一个优点是喷嘴的尺寸非常小可以形成细微的流体束并且其流速相对较高（1.5 米/秒）。点胶流体在喷嘴导管和针管中的物理本质是相同的（参见公式）。