[发明专利]压电喷射打印头和具有该打印头的打印装置

说明书

本发明公开了一种压电喷射打印头和具有该打印头的打印装置，属于压电喷射领域，包括阀体、位移放大机构、上压电陶瓷、下压电陶瓷和撞杆，其中：所述位移放大机构通过固定杆设置在所述阀体内部，所述上、下压电陶瓷分别设置在所述固定杆的上方和下方，所述上、下压电陶瓷的一侧均通过陶瓷突起连接在所述阀体内壁上，所述上、下压电陶瓷的另一侧均通过陶瓷突起连接在所述位移放大机构的后端两侧，所述位移放大机构的前端与所述撞杆连接。与现有技术相比，本发明具有喷射精确度高、能够避免陶瓷棱角发生挤压破坏、使用成本低的优点。

技术领域

本发明涉及压电喷射领域，特别是指一种压电喷射打印头和具有该打印头的打印装置。

背景技术

流体喷射打印技术是微电子封装、电声器件封装、LED封装领域中的一项关键技术，它可以构造形成点、线、面(涂敷)及各种图形，广泛应用于增材制造、电子制造、封装倒扣和芯片涂敷等领域。流体喷射打印技术以受控的方式对流体进行精确分配，可将理想大小的流体(焊剂、导电胶、环氧树脂和粘合剂等)转移到工件(芯片、电子元件等)的合适位置，以实现元器件之间机械或电气的连接，该技术要求喷射打印系统操作性能好、喷射打印速度高且点出的点滴一致性好和精度高。

流体喷射打印技术包括接触式喷射打印和非接触式喷射打印。传统的喷射打印技术为接触式喷射打印，这类喷射打印技术由于存在配置昂贵、无法实现快速打印、容易产生拉丝现象等缺点，逐渐被非接触式喷射打印技术取代。非接触式喷射打印技术又可分为气动式喷射打印和压电驱动式喷射打印。气动式喷射打印装置虽然成本较低，但是在点滴一致性、喷射打印速度和打印精度等方面还有待提高，而压电驱动式喷射打印装置在点滴一致性、打印速度和打印精度等方面能够满足现代电子封装业的要求，因此，压电驱动式喷射打印技术越来越得到广泛的重视。

目前，较为前沿的压电驱动式喷射打印装置应属美国诺信公司的PICO喷射阀。如图1所示，PICO喷射阀采用一块叠层压电陶瓷作为致动元件，压电陶瓷内部由两部分组成，分别为上压电陶瓷2和下压电陶瓷3，这两部分压电陶瓷型号尺寸一样，每部分叠层电极采取的是并联叉指状连接方式；装配时叠层压电陶瓷(2+3)夹持在位移放大机构4与阀体1之间，由紧固螺栓5紧固连接，这种喷射打印头有如下缺点：

1)由于压电陶瓷内部为整体一块，因此工作过程中，任意一部分的变形，都会受到相邻部分边界条件的限制，直接限制和影响了叠层压电陶瓷的整体变形量，导致打印头的喷射精度降低；

2)压电陶瓷的端面近似平面，在工作过程中，压电陶瓷端面棱角会受到剪切挤压力，易使陶瓷棱角挫伤崩坏；

3)由于压电陶瓷为整体一块，压电陶瓷内部有任意一层压电陶瓷损坏，则需要将压电陶瓷整体进行更换，使用成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种喷射精确度高、能够避免陶瓷棱角发生挤压破坏、使用成本低的压电喷射打印头和具有该打印头的打印装置。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一种压电喷射打印头，包括阀体、位移放大机构、上压电陶瓷、下压电陶瓷和撞杆，其中：

所述位移放大机构通过固定杆设置在所述阀体内部，所述上、下压电陶瓷分别设置在所述固定杆的上方和下方，所述上、下压电陶瓷的一侧均通过陶瓷突起连接在所述阀体内壁上，所述上、下压电陶瓷的另一侧均通过陶瓷突起连接在所述位移放大机构的后端两侧，所述位移放大机构的前端与所述撞杆连接。

进一步的，所述上、下压电陶瓷分别连接有独立的控制电源。

进一步的，所述上、下压电陶瓷为叠层结构。

进一步的，所述上压电陶瓷的长度短于所述下压电陶瓷，且所述上压电陶瓷的横截面积大于所述下压电陶瓷。

进一步的，所述陶瓷突起分别嵌入所述阀体和位移放大机构的凹面中。