本發(fā)明涉及微電子封裝技術(shù)領(lǐng)域，更進一步地涉及一種提高噴射點膠質(zhì)量的方法及點膠裝置。

背景技術(shù)：

液體點膠技術(shù)是微電子封裝領(lǐng)域的一項關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)以特定的方式對流體進行精確的分配，可以將理想大小的流體轉(zhuǎn)移到工件上合適的位置，構(gòu)造出點、線、面等形式的各種圖案，實現(xiàn)元器件之間的機械連接或電氣連接。

噴射點膠不依靠重力或表面張力分離流體，而是通過向流體上施加一個足夠大的力，使流體自動分離噴射，點膠的速度大大提高。由于具有非接觸性和高效性，噴射點膠技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。由于理論研究和實踐應(yīng)用還不夠深入，在實際生產(chǎn)操作過程中還存在許多問題。主要問題在于：粘度適用范圍小，連接工作過程中高粘度膠液噴射困難、噴射速度不穩(wěn)定。

高粘度的膠液內(nèi)部分子結(jié)合力大，不易被拉斷分離，而且高粘度膠液和噴射腔體表面充分接觸，在較大壓力作用下，相對運動時會產(chǎn)生較大且復(fù)雜的摩擦阻力，不利于高粘度膠液在腔體內(nèi)流動，如圖5A所示，箭頭表示傳統(tǒng)的點膠頭的移動方向，點膠的大小和質(zhì)量不穩(wěn)定。膠液不僅難以分離，還容易阻塞噴射腔體、清洗不便。

因此，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，如何設(shè)計一種能夠提高噴射點膠質(zhì)量的方法，是目前需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種提高噴射點膠質(zhì)量的方法及點膠裝置，高粘度膠液更容易以高速且穩(wěn)定的狀態(tài)噴射出去，解決現(xiàn)階段技術(shù)高粘度膠液噴射困難的難題，提高了點膠成型的質(zhì)量，同時提高噴射點膠的效率。具體方案如下：

一種提高噴射點膠質(zhì)量的方法，包括：

將噴射腔的內(nèi)壁表面進行脫脂處理；

將所述噴射腔的內(nèi)壁表面進行粗化處理；

所述粗化處理完成后對所述噴射腔的內(nèi)壁進行清洗；

在所述噴射腔的內(nèi)壁表面涂裝聚四氟乙烯涂層。

可選地，所述脫脂處理過程采用常溫弱堿脫脂工藝；脫脂溶液的成分包括：5～10g/L磷酸鈉、3～5g/L檸檬酸鈉、1015g/L三聚磷酸鈉、3～5g/L十二烷基苯磺酸鈉、0.5g/L，TX-105～8g/L、JPG滲透劑2～3g/L。

可選地，所述粗化處理過程采用直徑在40～80um的微粒子，以100m/s以上的速度，噴射撞擊所述噴射腔的內(nèi)壁表面。

可選地，在常溫條件下，對所述噴射腔采用丙酮溶液進行清洗。

可選地，所述聚四氟乙烯涂層采用旋涂工藝涂裝，當(dāng)所述聚四氟乙烯涂層形成200～300um的薄膜時，使所述聚四氟乙烯涂層進行旋離蒸發(fā)。

可選地，采用溶膠-凝膠法制作聚四氟乙烯涂料，將聚四氟乙烯微粒和改性硅溶液通過相互擴散或穿透形成均一的混合液。

可選地，所述聚四氟乙烯涂料的制作過程包括：

在pH＝5、40℃的條件下，將1mL KH-560、10mL水和5mL無水乙醇混合后磁力攪拌25min，充分攪拌后加入酸性硅溶液20mL，反應(yīng)1h得到改性的硅膠液；并將25mL的聚四氟乙烯乳液緩慢滴入所述硅膠液中，并加入2mL二甲基甲酰后用酸調(diào)節(jié)混合乳液至pH＝5.5；反應(yīng)3h后在30℃的恒溫環(huán)境條件下陳化24h，使聚四氟乙烯微粒在改性的硅膠液中分布均勻。

此外，本發(fā)明還提供一種點膠裝置，包括驅(qū)動裝置和供膠裝置，還包括由所述驅(qū)動裝置驅(qū)動往復(fù)運動的閥桿，所述閥桿在閥體內(nèi)限位滑動；所述閥體的端部開設(shè)用于噴射膠液的噴射嘴，所述閥體的側(cè)壁開設(shè)由所述供膠裝置提供膠液的供膠口；所述閥體靠近所述噴射嘴的內(nèi)壁上涂裝聚四氟乙烯涂層。

可選地，所述閥體包括閥身和閥座，所述閥座可拆卸地安裝在所述閥身上；所述聚四氟乙烯涂層分布在所述閥身和所述閥座上。

可選地，所述閥座上的所述噴射嘴的入口處為圓錐面，錐度為100～130度。

本發(fā)明提供一種提高噴射點膠質(zhì)量的方法，包括：脫脂處理、粗化處理、清洗、涂裝聚四氟乙烯等流程。先將噴射腔的內(nèi)壁表面進行脫脂處理，增強涂層與噴射腔結(jié)合的能力；再進行粗化處理，對噴射腔的內(nèi)壁進行粗化處理，改善噴射腔內(nèi)壁的粗糙程度，使表面達到合適的粗糙程度；粗化過程結(jié)束后對噴射腔的內(nèi)壁進行清洗，使表面清潔無雜質(zhì)，做好涂覆之前的準(zhǔn)備；上述準(zhǔn)備工作完成后在噴射腔的內(nèi)壁表面涂裝聚四氟乙烯涂層。

當(dāng)高粘度膠液與平滑的聚四氟乙烯涂層發(fā)生相對運動時，會有流動方向上的驅(qū)動力和阻抗力、以及流動方向的垂直方向上產(chǎn)生的壓力。由于設(shè)置了聚四氟乙烯涂層，利用其低摩擦性、耐磨性和抗?jié)裥?，在垂直壓力不變的條件下，可以有效地降低膠液液滴在流動方向上的阻抗力，因而在驅(qū)動力不變的條件下，增大運動方向上的驅(qū)動合力，有效地增大了驅(qū)動高粘度膠液流動的外力，使得作用在高粘度膠液的作用力方向更一致地指向噴射口，高粘度膠液更容易以高速且穩(wěn)定的狀態(tài)噴射出去，解決現(xiàn)階段技術(shù)高粘度膠液噴射困難的難題，提高了點膠成型的質(zhì)量，同時提高噴射點膠的效率。

本發(fā)明還提供一種點膠裝置，包括驅(qū)動裝置和供膠裝置，還包括由驅(qū)動裝置驅(qū)動往復(fù)運動的閥桿，閥桿在閥體內(nèi)限位滑動；閥體的端部開設(shè)用于噴射膠液的噴射嘴，閥體的側(cè)壁開設(shè)由供膠裝置提供膠液的供膠口；閥體靠近噴射嘴的內(nèi)壁上涂裝聚四氟乙烯涂層?？蓪崿F(xiàn)相同的技術(shù)效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提高噴射點膠質(zhì)量的方法的一種具體流程圖；

圖2為本發(fā)明提供的點膠裝置的剖面結(jié)構(gòu)圖；

圖3A為傳統(tǒng)點膠機微觀視角下高粘度膠液在噴射腔內(nèi)壁上的受力特性示意圖；

圖3B為本發(fā)明提供的點膠機微觀視角下高粘度膠液在噴射腔內(nèi)壁上的受力特性示意圖；

圖4A為傳統(tǒng)點膠機膠液的作用力指向；

圖4B為本發(fā)明提供的點膠機膠液的作用力指向；

圖5A為傳統(tǒng)點膠機的點膠效果圖；

圖5B為本發(fā)明提供的點膠機的點膠效果圖。

其中包括：

噴射腔1、聚四氟乙烯涂層2、驅(qū)動裝置3、閥桿4、閥體5、閥身51、閥座52、噴射嘴501、供膠口502、供膠裝置6。

具體實施方式

本發(fā)明的核心在于提供一種提高噴射點膠質(zhì)量的方法及點膠裝置，高粘度膠液更容易以高速且穩(wěn)定的狀態(tài)噴射出去，解決現(xiàn)階段技術(shù)高粘度膠液噴射困難的難題，提高了點膠成型的質(zhì)量，同時提高噴射點膠的效率。

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖及具體的實施方式，對本申請的提高噴射點膠質(zhì)量的方法及點膠裝置進行詳細的介紹說明。

如圖1所示，為本發(fā)明提高噴射點膠質(zhì)量的方法的一種具體流程圖。本發(fā)明提供了一種提高噴射點膠質(zhì)量的方法，包括：脫脂處理、粗化處理、清洗、涂裝聚四氟乙烯涂層2等步驟。最終目的是在噴射腔1的內(nèi)壁表面設(shè)置聚四氟乙烯涂層2，在涂裝之前，進行步驟S1：將噴射腔1的內(nèi)壁表面進行脫脂處理，脫脂是金屬等材料表面加工前的基礎(chǔ)工序，脫脂效果的好壞，直接影響到后續(xù)的表面處理工序，若處理不當(dāng)會降低涂層和金屬表面的結(jié)合能力。

接著進行步驟S2：將噴射腔1的內(nèi)壁表面進行粗化處理，使噴射腔1的內(nèi)壁表面粗糙度得到改善，獲得良好的表面改性粗化。

進行粗化處理的步驟S2完成后進行步驟S3：對噴射腔1的內(nèi)壁進行清洗，以去除在粗化過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)。

上述步驟完成后進行步驟S4：在噴射腔1的內(nèi)壁表面涂裝聚四氟乙烯涂層2，完成聚四氟乙烯涂層2地涂裝，由四氟乙烯涂層2與高粘度膠液直接接觸。

當(dāng)高粘度膠液與平滑的聚四氟乙烯涂層2發(fā)生相對運動時，會有流動方向上的驅(qū)動力和阻抗力、以及流動方向的垂直方向上產(chǎn)生的壓力。由于設(shè)置了聚四氟乙烯涂層2，利用其低摩擦性、耐磨性和抗?jié)裥裕诖怪眽毫Σ蛔兊臈l件下，可以有效地降低膠液液滴在流動方向上的阻抗力，因而在驅(qū)動力不變的條件下，增大運動方向上的驅(qū)動合力，有效地增大了驅(qū)動高粘度膠液流動的外力，使得作用在高粘度膠液的作用力方向更一致地指向噴射口，高粘度膠液更容易以高速且穩(wěn)定的狀態(tài)噴射出去，解決現(xiàn)階段技術(shù)高粘度膠液噴射困難的難題，提高了點膠成型的質(zhì)量，同時提高噴射點膠的效率。

在上述基礎(chǔ)上，脫脂處理過程采用常溫弱堿脫脂工藝。具體地，脫脂溶液的成分包括：5～10g/L磷酸鈉、3～5g/L檸檬酸鈉、1015g/L三聚磷酸鈉、3～5g/L十二烷基苯磺酸鈉、0.5g/L，TX-105～8g/L、JPG滲透劑2～3g/L。在常溫的條件下，將噴射腔1的內(nèi)壁通過上述脫脂溶液進行脫脂處理。

進一步，改性粗化處理過程具體采用WPC處理，噴射的微粒子直徑在40～80um，硬度比不銹鋼材料大，以100m/s以上的速度，噴射撞擊噴射腔1的表面。經(jīng)過WPC處理后的不銹鋼表面硬度提高了40％，表面粗糙度也得到改善，獲得良好的表面改性粗化。

粗化處理過后的清洗過程采用丙酮溶液清洗，在常溫條件下，對噴射腔1采用丙酮溶液進行清洗，去除粗化過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)，使表面潔凈。

更進一步，聚四氟乙烯涂層2采用旋涂工藝加工涂裝，當(dāng)聚四氟乙烯涂層2形成200～300um的薄膜時，使聚四氟乙烯涂層2進行旋離蒸發(fā)。具體的旋涂方法是：將具有噴射腔1的閥體5安裝在高精密旋涂儀上，加入一定量的聚四氟乙烯涂涂料，調(diào)至一定的轉(zhuǎn)速，使涂料均勻地在內(nèi)表面鋪展成膜，在合適的成膜溫度下，進行旋離蒸發(fā)環(huán)節(jié)，得到一定厚度的單層薄膜，通過多次的堆疊旋涂達到理想的厚度。

優(yōu)選的，先在150～180r/min的低速旋轉(zhuǎn)下，緩慢滴加聚四氟乙烯的涂料，使涂料與噴射腔1內(nèi)表表面完全浸潤；再將轉(zhuǎn)速提高至2000～3500r/min，同時使旋轉(zhuǎn)的在內(nèi)徑表面的徑向方向上做一定速度的上下移動，使得涂料在離心力的作用下的作用下，可以均勻地鋪展在噴射腔1的內(nèi)表面；在穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速下，當(dāng)形成單層極薄的薄膜時，厚度可達200～300um，調(diào)整合適的成膜溫度，優(yōu)選的為150℃，在該溫度環(huán)境下，聚四氟乙烯混合涂料薄膜進行旋離蒸發(fā)環(huán)節(jié)，形成致密、完整無裂痕的涂層，且與不銹鋼表面結(jié)合性能良好。

在上述任一技術(shù)方案及其相互組合的基礎(chǔ)上，聚四氟乙烯涂料采用溶膠-凝膠法制作，將聚四氟乙烯微粒和改性硅溶液通過相互擴散或穿透形成均一的混合液。

上述聚四氟乙烯涂料的制作過程包括：

在pH＝5、40℃的條件下，將1mL KH-560、10mL水和5mL無水乙醇混合后磁力攪拌25min，充分攪拌后加入酸性硅溶液20mL，反應(yīng)1h得到改性的硅膠液；并將25mL的聚四氟乙烯乳液緩慢滴入所述硅膠液中，并加入2mL二甲基甲酰后用酸調(diào)節(jié)混合乳液至pH＝5.5；反應(yīng)3h后在30℃的恒溫環(huán)境條件下陳化24h，使聚四氟乙烯微粒在改性的硅膠液中分布均勻。

如圖2所示，本發(fā)明還提供一種點膠裝置，包括驅(qū)動裝置3、供膠裝置6、閥桿4、閥體5等裝置。閥桿4由驅(qū)動裝置3驅(qū)動實現(xiàn)往復(fù)運動，閥桿4在閥體5內(nèi)運動，由閥體5進行限位。閥體5的端部開設(shè)用于噴射膠液的噴射嘴501，閥體5的側(cè)壁開設(shè)由供膠裝置6提供膠液的供膠口502；閥體5靠近所述噴射嘴501的內(nèi)壁上涂裝聚四氟乙烯涂層2。

當(dāng)高粘度膠液與平滑的聚四氟乙烯涂層2發(fā)生相對運動時，會有流動方向上的驅(qū)動力和阻抗力、以及流動方向的垂直方向上產(chǎn)生的壓力。由于設(shè)置了聚四氟乙烯涂層2，利用其低摩擦性、耐磨性和抗?jié)裥?，在垂直壓力不變的條件下，可以有效地降低膠液液滴在流動方向上的阻抗力，因而在驅(qū)動力不變的條件下，增大運動方向上的驅(qū)動合力，有效地增大了驅(qū)動高粘度膠液流動的外力，使得作用在高粘度膠液的作用力方向更一致地指向噴射口，高粘度膠液更容易以高速且穩(wěn)定的狀態(tài)噴射出去，解決現(xiàn)階段技術(shù)高粘度膠液噴射困難的難題，提高了點膠成型的質(zhì)量，同時提高噴射點膠的效率。

本發(fā)明在此提供一種閥體5的具體結(jié)構(gòu)，閥體5包括兩個部分，分別為閥身51和閥座52，閥座52可拆卸地安裝在閥身51上。閥體5分為兩部分僅作為一種優(yōu)選的設(shè)置方案，可以方便地更換閥座52以調(diào)節(jié)噴射嘴501的口徑大小，設(shè)置為一體式的結(jié)構(gòu)也是可以的。聚四氟乙烯涂層2分布在閥身51和閥座52上。兩者的接縫處緊密分布，可以達到良好的密封作用。

閥座52上的噴射嘴501的入口處為圓錐面，錐度為100～130度，優(yōu)選地設(shè)置為120度。

上述點膠裝置在工作時一個點膠動作包括三個階段，分別為供膠階段、噴射階段、關(guān)閉階段。

1)供膠階段：閥桿4和閥座52的錐面接觸，噴射嘴501處于關(guān)閉狀態(tài)，供膠裝置6通過供膠口502進行填膠動作，使閥桿4和閥身51之間的間隙以及噴射腔1內(nèi)均勻充滿高粘度膠液，并施加一定的壓力，使膠液處于合適的待噴射狀態(tài)。

2)噴射階段：閥桿4在驅(qū)動裝置3的驅(qū)動下，向上做定距離的直線運動，此時噴射腔1被打開，膠液在合適的壓力作用下沖出噴射腔1，在噴射嘴501的引導(dǎo)下，形成一段具有穩(wěn)定速度的流射。

3)關(guān)閉階段：噴射腔1被打開一段時間后，閥桿4在驅(qū)動裝置3的驅(qū)動下，下降到供膠階段的位置，噴射腔1關(guān)閉，流射隨即被切斷，在上一階段噴射處流射以一定的速度和體積飛離噴射嘴501到達基板。

重復(fù)步驟1)～3)三個階段進行連續(xù)噴射點膠作業(yè)。

聚四氟乙烯涂層2改變高粘度膠液動力學(xué)特性的過程發(fā)生在上述的噴射階段2)，具體是閥桿4被驅(qū)動裝置3驅(qū)動上升，高粘度膠液在壓力的作用下，在閥桿4和閥身51之間的間隙以及噴射腔1內(nèi)流動。其工作原理如圖3A和圖3B所示，分別表示傳統(tǒng)點膠機和本發(fā)明提供的點膠機微觀視角下高粘度膠液在噴射腔內(nèi)壁上的受力特性示意圖；其中F2為與腔體壁平行方向上驅(qū)動力和阻抗力的驅(qū)動合力。當(dāng)高粘度膠液與平滑的聚四氟乙烯涂層2發(fā)生相對運動時，會有流動方向上的驅(qū)動力和阻抗力，流動方向的垂直方向上的壓力產(chǎn)生。通過聚四氟乙烯涂層2，利用其低摩擦性、耐磨性和抗?jié)裥?，在壓力不變的條件下，可以有效地降低膠液液滴在流動方向上的阻抗力，因而在驅(qū)動力不變的條件下，增大運動方向上的驅(qū)動合力F2，具體表現(xiàn)在總合力F與流動方向上的驅(qū)動合力F2的夾角變小，即圖3A和圖3B中α>β，通過三角形的正弦公式可以得到，流動方向上的F2(α)<F2(β)，有效地增大了驅(qū)動高粘度膠液流動的外力，其宏觀的作用效果如圖4A和圖4B所示，分別表示傳統(tǒng)的點膠機與本發(fā)明提供的點膠機的作用力指向，本發(fā)明作用在高粘度膠液的作用力方向更一致地指向噴射口，使得高粘度膠液更容易以高速且穩(wěn)定的狀態(tài)噴射出去，解決現(xiàn)階段技術(shù)高粘度膠液噴射困難的難題，同時提高噴射點膠的效率。如圖5A與圖5B所示，分別表示傳統(tǒng)的點膠機與本發(fā)明所提供的點膠機的點膠效果圖，其中箭頭表示點膠頭的移動方向，本發(fā)明能夠使膠液大小均勻一致，質(zhì)量更好。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理，可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。