[发明专利]气动驱动的喷射阀、改进的喷射系统和改进的喷射方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及与之同日提交的且名称为“模块化喷射装置（MODULAR JETTING DEVICES）”的申请No.13/219,064（代理人案号No.NOR-1414US），该申请的全部内容通过引用并入于此。

技术领域

本发明总体上涉及流体材料的喷射，且具体地涉及电动气压喷射阀、喷射系统和改进的喷射方法。

背景技术

喷射阀被用在电子封装装配中，以将流体材料的微小的滴喷射到基片上。对于喷射流体材料的喷射阀，存在多种应用，流体材料诸如是底部填料、封装材料、表贴粘合剂、焊膏、导电粘合剂和阻焊材料、助焊剂和热化合物。当流体材料的类型改变时，喷射阀必须适于与流体材料的改变相匹配。“喷射阀”或“喷射装置”是从分配器将材料的微滴排出或“喷射”以落在基片上的装置，其中微滴在与基片接触之前从分配器喷嘴离开。因此，在喷射阀类型的分配器中，所分配的微滴在分配器和基片之间“飞行”，且对于分配器和基片之间的距离的至少部分，所述微滴不与分配器或基片接触。

可通过喷射阀喷射的材料可具有不同的特征，例如粘性、弹性等。当特征改变时，要求不同的针阀速度以促进从喷射阀的正确的喷射。针阀速度影响喷射的流体材料的关键特征，例如正确的分裂、点速度和卫星滴的生成。一般地，与更稀薄的粘性更低的材料相比，更浓的粘性更高的材料的喷射要求更高的针阀速度。

喷射阀可以是以电动气压方式使用气动活塞促动的，气动活塞移动针阀，其用于在针阀撞击阀座时喷射流体材料。在用于电动气压喷射阀的常规设计中，单个电磁阀以将空气压力输送到气动活塞以打开喷射阀，且使用返回弹簧将喷射阀以足够快的速度关闭以喷射材料的微滴。作为结果，针阀或驱动销的速度不明显地改变，且总体上维持在相对窄的范围内。如果针阀速度限制为相对窄的范围，则在该喷射装置中，可被喷射的材料粘性的范围同样受限。

虽然常规的针阀被证明足以应对某些应用，但仍需要带有更高的适于不同的流体材料特征的能力的改进的喷射阀。

发明内容

带有控制驱动销速度的重叠阶段的气动喷射阀

在一个实施例中，提供了与流体材料供给源和空气压力供给源一起使用的喷射阀。该喷射阀包括气动促动器，所述气动促动器具有气动活塞和从气动活塞延伸的驱动销。喷射阀进一步包括具有第一室和第二室的壳体。气动活塞被封闭在第一室和第二室之间，且驱动销通过气动活塞移动。第一电磁阀和第二电磁阀连接到空气压力的供给源。第一电磁阀具有第一状态，其中空气压力供给到第一室以将第一力施加到气动活塞以在第一方向上移动气动活塞和驱动销。第一电磁阀具有第二状态，其中第一空气室被排放到环境压力。第二电磁阀具有第一状态，其中空气压力被供给到第二室以将第二力施加到气动活塞以在第二方向上移动气动活塞和驱动销。第二电磁阀具有第二状态，其中第二空气室被排放到环境压力。

喷射阀可进一步包括流体室和喷嘴。流体室可包围阀座和阀元件。喷嘴具有与阀座流体连通的分配孔和流体通道。阀元件可移动到与阀座接触的位置，以将材料的微滴从分配孔喷射。

喷射阀的控制器可操作以将第一电磁阀保持在第一状态第一时段、且将第二电磁阀保持在第一状态第二时段，其中第二时段的开始跟随第一时段的开始。在第二时段期间，驱动销被移向阀座，且驱动销在第二时段期间的移动导致阀元件移动为与阀座接触以喷射材料的微滴。控制器维持所述第一时段和所述第二时段之间的预定的重叠阶段。在第二时段期间当驱动销向阀座移动时，重叠阶段用于控制驱动销的速度，这又控制了阀元件在与阀座接触时的速度。驱动销移动越快，则阀元件移动越快。

喷射阀可进一步包括包含流体室的流体模块。在第二时段期间，驱动销的移动导致驱动销与流体模块接触，且驱动销与流体模块的接触导致阀元件移动为与阀座接触。喷射阀可进一步包括在流体模块内的弹性构件，所述弹性构件构造为将阀元件偏压离开阀座。

喷射阀的壳体可包括在气动活塞上施加弹簧偏压的弹簧。在气动活塞在第一方向上被供给到第一室的压缩空气移动时，弹簧可被压缩，且在气动活塞在第二方向上被供给到第二室的压缩空气移动时，弹簧可伸展。

阀元件喷射阀与阀座接触的每个移动可操作以将材料滴通过喷嘴孔喷射。

具有用以控制气动喷射装置的阀速度的使用者接口的系统