[发明专利]一种超磁致伸缩驱动胶液喷射器

说明书

技术领域

本发明公开了一种喷胶装置，特别是指一种超磁致伸缩驱动胶液喷射器，涉及微电子装备技术领域，主要适用于微电子芯片封装。

背景技术

现有的技术领域中，用于微电子封装的喷胶设备主要以Asymtek公司的气动胶液喷射装备为主。它是通过气控阀控制高压气流的进出来推动驱动器活塞上下移动，从而推动喷射针头往复运动，实现挤压胶液的喷射过程。胶液喷射器喷射精度和可以喷射胶液的粘度高低与喷射器内喷针的行程和加速度有直接关系，针头的行程越小，加速度越大则喷射的精度越高，且能喷射更大粘度的胶液；然而气动驱动胶液喷射器的驱动力较小，且难以实现较小的喷针行程，从而难以实现微量胶液及大粘度喷胶的驱动；同时由于喷针直接与底座碰撞，使得喷针材料和尺寸都受到很大限制以及使用寿命比较短，而且要求与汽缸的同轴度很高，因此，制造工艺复杂，成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种结构简单、使用方便、喷射速度快、喷液粘度高、喷射精度高、使用寿命长的超磁致伸缩驱动胶液喷射器。

本发明一种超磁致伸缩驱动胶液喷射器，包括上体、下体、位移放大机构，所述上体一端的内腔中心安装有超磁致伸缩棒、在超磁致伸缩棒外依次安装有激励线圈、偏置线圈，另一端的通孔中插装有顶杆，所述顶杆的上端与超磁致伸缩棒底端面接触，下端依次套装有预压弹簧、预压螺母，并通过预压螺母螺装在上体下端的通孔中而轴向定位；所述下体一端通过齿形扣依次安装有喷嘴、垫片、胶液腔，喷针插装在下体中心通孔中进而插装在胶液腔中，下体的另一端与上体的下端连接而将所述位移放大机构夹装在上体、下体之间的空腔中；所述位移放大机构上端与所述顶杆竖直杆下端固连，另一端与喷针的上端固连。

本发明中，所述位移放大机构为柔性铰链轴对称位移放大机构。

本发明的工作原理简述于下：利用偏置线圈产生偏置磁场，使超磁致伸缩棒处于极化状态，避免倍频现象改善执行器的线性特性；利用激励线圈产生激励磁场，开始时，超磁致伸缩棒处于原始状态，无收缩，喷针处于最低位置和喷嘴上的垫片接触使胶液不能流出；然后当激励线圈通电，激励线圈产生的磁场使超磁致伸缩棒产生一定的收缩位移，顶杆在预压弹簧力的作用下也产生一定的向上位移，进而使位移放大机构产生一定的向上的位移，位移放大机构再带动喷针，使喷针向上运动；然后，激励线圈断电，磁场消失，超磁致伸缩棒伸长到初始位置推动顶杆向下运动，通过位移放大机构使喷针迅速向下运动挤压从胶液孔流进的胶液，胶液在高速喷针的推动下迅速从针头内喷出一微小点滴，从而完成一次喷胶过程；接下来激励线圈继续通电，超磁致伸缩棒重复上次动作，实现精确、定量控制喷胶的目的。

本发明中，位移放大机构为柔性铰链轴对称位移放大机构，它依靠节点微转动变形实现运动的传递或位移的放大，在位移放大机构的输入端输入一定位移，通过柔性铰链的放大，使输出位移放大一定的倍数。参见附图3、4，该位移放大机构受力分析及位移放大传递分析如下。图中B、C、D为三个柔性铰链，当在E点输入一力P而产生一微位移ΔL1时，因为位移量ΔL1非常小，可以认为杆件AC做平动，即C点垂直向上运动一位移ΔL1，此时柔性铰链C扭转一角度θ，同时柔性铰链B也扭转一角度θ，从而使输出部分D垂直向上产生一位移ΔL2，从图中可以直观看出ΔL2要比输入的位移ΔL1要大很多，也就是说输入的位移得到了放大，具体放大倍数为T1=Δl2Δl1=L2L1.]]>