[发明专利]用于混合和/或分配多组分材料的机构和方法

说明书

提供了用于混合和分配多组分材料的方法和机构。该方法和机构可以用于按需混合操作以及用于电子部件的封装。该方法和机构可以包括混合器组合件，从该混合器组合件基本上直接分配材料。所述方法和机构可以包括按需混合，其中第一材料供应源和第二材料供应源包括用于泵送第一材料和第二材料通过混合装置的泵送装置。由泵送装置提供的泵送力还提供用于将混合材料分配到其最终形成的位置诸如灌封位置或模具的力。

技术领域

本发明总体涉及由多种材料的混合物形成的多组分材料的分配，以及更具体地涉及静态混合器用于在分配材料之前混合材料的用途。

背景技术

静态混合器可用于混合多种不同材料以形成混合材料，然后可将该混合材料用于各种活动。例如，混合材料可用于模塑系统中以模塑所需组件。备选地，可以将材料直接分配到其他组件中，诸如多组分材料灌封工艺。遗憾的是，混合材料常常会在静态混合器中固化，导致显著的停机时间或费用，以便清洁或更换分配系统的混合器。

静态混合器的另一个问题是，静态混合器在混合材料离开系统的点处不包括关闭装置。这常常会导致材料从喷嘴的出口端口滴落和泄漏，这需要额外的清理或者可能导致混合材料的不准确计量。这也可能导致不希望的产品浪费。当处理低粘度材料时尤其如此，其中仅重力就足以导致材料从喷嘴尖端滴落，从而导致材料滴落或流涎。当使用高粘度材料时，这个问题也是如此，其中材料的压缩是一个因素。粘性可压缩材料需要压力来推动材料通过静态混合器。然而，当在分配之后移除了压力时，可压缩材料将膨胀至压缩前状态，导致材料从系统滴落。另外，在开放式静态混合器中，必须保持材料具有一定背压，在静态混合器没有关闭装置的情况下该背压允许材料由于背压而从静态混合器泄漏。

当使用混合的多组分材料进行电子封装时存在其他问题。电子封装通常使用灌封或低压注塑方法完成。灌封工艺通常具有较长的循环时间(30分钟至48小时)，涉及二次固化过程(其可能会使电子部件诸如印刷电路板(PCB)长时间段暴露在较高温度下)，并且容易从混合工艺产生废料。低压注塑工艺具有快速循环时间(从20秒到2分钟)，但仅限于少数低粘度热塑性材料(通常是具有的粘度范围在1,500cPs至10,000cPs之间的热熔粘合剂型材料)。热塑性材料使PCB暴露于热冲击，其中材料在380°F到450°F的温度范围内以在50psi至2000psi范围内的压力注入到基板周围。

在低压模塑中使用的传统热塑性材料(聚酰胺)易于化学劣化，并且低粘度聚烯烃通常太软(肖氏A硬度50至65)，具有非常小的弹性和较差的记忆。低粘度共聚酯(粘度范围在7,500cPs至50,000cPs之间)具有可接受的耐化学性，但当在注塑工艺所需的熔融温度下保持超过30分钟的时间时，它们会经受快速的材料劣化，并且它们还需要与许多其他材料相比更高的注射压力和更高的制造成本。

引入用于模塑工艺的新化学物质需要不同的机器设计和功能。传统的低压包覆模塑机使用与高温齿轮泵连接的热熔池或者这些机器使用类似于挤出加工设备的螺杆和料筒输送装置。

存在封装方法，其中模具由硅树脂或特氟隆制成，并且部件放置在模具的空腔内，以及将树脂分配到模具中的部件周围。在该工艺中使用的树脂通常是热固化、湿固化或时间固化的化学物质。可以使用热固化工艺，但是该工艺的性质需要大量时间(超过1小时)，并且该工艺不精确并且通常具有长的处理时间，使得难以进行大批量生产。

因此，现有技术存在循环时间差，和/或材料质量差或抗劣化差、低精度和不希望的废物量和/或脏乱的问题。

发明内容