【摘 要】
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随着精密制造、电子封装、微机电系统的快速发展,微小零部件的封装和粘接技术也在不断提高。在微机械领域,流体点胶技术中对胶水的定量和定点分配的精度要求也越来越高,因此
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随着精密制造、电子封装、微机电系统的快速发展,微小零部件的封装和粘接技术也在不断提高。在微机械领域,流体点胶技术中对胶水的定量和定点分配的精度要求也越来越高,因此在微量(pL)与超微量(fL)点胶技术的研究具有十分重要的意义。针对在点胶领域中实现超微量点胶技术的难点,对此提出一种用于微尺寸制造的超微量点胶方法,可实现f L-p L范围微小尺寸特征的胶液分配。通过控制移液针运动穿过储有胶液毛细管的方法,使微量胶液依靠附着力依附在移液针上,然后利用胶液与点胶面间的黏附力及自身表面张力的作用,在点胶面上形成微小胶滴。对此,针对这种点胶机理,对流体的流变特性、受力分析、几何关系建立流体动力学模型,分析了出胶过程中三个主要阶段。结合FLUENT软件对出胶过程完成动态数值模拟,模拟不同移液针直径、停留时间、接触距离、胶液粘度等参数对点胶性能的影响,并对不同的点胶基面展开封装点胶,揭示了不同点胶参数对胶斑直径的影响规律。在上面的研究基础上搭建实验平台,首先完成微量点胶中单因素实验分析,为确定胶斑的主要影响因素设计正交实验;然后,在微量点胶基础上匹配合适的参数对超微量点胶进行分析,在此基础上通过编程控制其运动轨迹,完成自动化出胶。实验结果研究表明,在点胶过程中移液针直径、停留时间、运动速、接触距离、胶液粘度等都会对胶斑直径产生影响,并且通过正交实验明确移液针直径相对停留时间与运动速度为主要影响因素。在超微量点胶中,胶斑直径可小至22.4μm,胶斑体积为228f L。结合点胶轨迹规划与控制,实现了自动连续化的出胶过程,完成了三角形和矩形图形的均匀fL级点胶阵分配。该方法可实现对胶斑大小和点胶位置精确控制的超微量精密点胶,胶斑直径偏差在2.2μm内,胶滴位置偏差在1.58μm内。
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