發(fā)布時間：2017-09-21 12:41

  本文關(guān)鍵詞：基于柔性鉸鏈型位移放大機構(gòu)的高速噴射點膠頭研究

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【摘要】：流體點膠技術(shù)是微電子封裝行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一,它是一種以受控的方式對膠體進行精確分配的技術(shù)。開關(guān)閥式噴射點膠技術(shù),相比其它噴射點膠技術(shù),有著膠體適用范圍廣、工作效率高、噴射膠點一致性好的優(yōu)點,是流體點膠技術(shù)中最重要的發(fā)展趨勢。針對國內(nèi)在開關(guān)閥式噴射點膠技術(shù)中頻率較低、膠點體積過大等缺點,本文的研究目的是設(shè)計開發(fā)出一套以壓電陶瓷疊堆作為驅(qū)動源的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的開關(guān)閥式噴射點膠頭,實現(xiàn)對膠體的高頻微量噴射。主要的研究工作如下： (1)提出了開關(guān)閥式噴射點膠頭中核心部分——位移放大機構(gòu)的設(shè)計方案,通過有限元仿真確定了該放大機構(gòu)的特征尺寸參數(shù),以此參數(shù)加工出位移放大機構(gòu)樣機并進行測試,在壓電陶瓷通入電壓為200V的條件下,獲得最大位移輸出為367μm,與仿真結(jié)果一致,滿足了開關(guān)閥式噴射點膠頭對閥桿位移的應(yīng)用要求。 (2)對開關(guān)閥式噴射點膠頭的點膠過程進行理論分析并建立了流體動力學(xué)模型,以此為指導(dǎo),通過流體仿真軟件對比了閥桿與閥座分別為錐面-錐面配合、球面-錐面配合、球面-球面配合等幾種組合形式噴嘴的噴射性能,基于工業(yè)實際中使用膠體粘度范圍廣的考慮,最終確定了球面-球面配合的閥桿與閥座配合形式,并對影響該噴嘴性能的閥桿升程和速度參數(shù)進行了仿真分析。 (3)完成了開關(guān)閥式噴射點膠頭的整體設(shè)計和裝配,設(shè)計了閥桿-閥座研磨裝置,解決了點膠頭的密封問題,在此基礎(chǔ)上搭建了包括壓電疊堆測溫系統(tǒng)、壓電疊堆驅(qū)動系統(tǒng)等子系統(tǒng)的完整測試系統(tǒng)。 (4)通過對比分析,選擇甘油作為實驗材料,完成了供料壓力、驅(qū)動方波占空比、驅(qū)動方波頻率對噴射膠點直徑影響的實驗和分析,實驗采用粘度為180cps的甘油/酒精混合液能達到的最大噴射頻率為400Hz,最小膠點直徑為525μm。
【關(guān)鍵詞】：噴射式點膠 壓電陶瓷 位移放大機構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN405;TH112
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-13
• 第一章 緒論13-33
• 1.1 流體點膠技術(shù)的應(yīng)用背景13-15
• 1.2 流體點膠技術(shù)的分類15-17
• 1.3 噴射點膠技術(shù)的分類與原理17-21
• 1.3.1 熱氣泡式17
• 1.3.2 壓電式17-18
• 1.3.3 超聲聚焦式18-19
• 1.3.4 氣動式19
• 1.3.5 電磁力驅(qū)動式19-20
• 1.3.6 開關(guān)閥式20-21
• 1.4 開關(guān)閥式點膠技術(shù)的研究進展21-25
• 1.5 開關(guān)閥式點膠頭驅(qū)動方式的對比與選擇25-27
• 1.6 開關(guān)閥式點膠頭位移放大機構(gòu)的對比及方案改進27-31
• 1.7 研究目標31
• 1.8 本文的研究內(nèi)容31-33
• 第二章 基于柔性鉸鏈的位移放大機構(gòu)仿真設(shè)計與實驗測試33-55
• 2.1 壓電陶瓷疊堆的驅(qū)動特性與選型33-37
• 2.2 基于柔性鉸鏈的位移放大機構(gòu)仿真分析37-49
• 2.2.1 位移放大機構(gòu)的有限元仿真模型及考察參數(shù)37-39
• 2.2.2 位移放大機構(gòu)的靜態(tài)性能仿真計算39-46
• 2.2.3 位移放大機構(gòu)的尺寸確定及諧振頻率仿真驗算46-48
• 2.2.4 不同結(jié)構(gòu)位移放大機構(gòu)的性能對比48-49
• 2.3 位移放大機構(gòu)的性能測試49-53
• 2.3.1 位移放大機構(gòu)輸出位移與電壓關(guān)系測試50
• 2.3.2 位移放大機構(gòu)在不同驅(qū)動電源下的性能對比50-53
• 2.4 小結(jié)53-55
• 第三章 開關(guān)閥式噴嘴的設(shè)計與仿真優(yōu)化55-75
• 3.1 開關(guān)閥式噴射點膠過程的理論分析55-60
• 3.1.1 開關(guān)閥式噴射點膠過程55-56
• 3.1.2 開關(guān)閥式噴射點膠過程的流體動力學(xué)模型56-60
• 3.2 噴射點膠頭噴嘴的仿真設(shè)計60-72
• 3.2.1 噴嘴腔的配合形式60-61
• 3.2.2 噴嘴腔仿真模型及參數(shù)61-64
• 3.2.3 流體仿真中考查參數(shù)的選擇64-65
• 3.2.4 不同配合形式噴嘴工作平均壓強P的對比分析65-70
• 3.2.5 不同配合形式噴嘴膠體流出時間tO的對比分析70
• 3.2.6 不同配合形式噴嘴膠體射流持續(xù)時間ts的對比分析70-71
• 3.2.7 不同配合形式噴嘴的綜合分析71-72
• 3.3 閥桿升程與速度對噴嘴性能的影響72-74
• 3.3.1 閥桿升程對噴嘴性能影響的仿真分析72-73
• 3.3.2 閥桿速度對噴嘴性能影響的仿真分析73-74
• 3.4 小結(jié)74-75
• 第四章 噴射點膠頭測試系統(tǒng)的搭建75-85
• 4.1 噴射點膠頭結(jié)構(gòu)設(shè)計與加工75-80
• 4.1.1 點膠頭的結(jié)構(gòu)與裝配75-77
• 4.1.2 點膠頭的間隙分析77-78
• 4.1.3 閥桿-閥座研磨裝置78-80
• 4.2 噴射點膠頭測試系統(tǒng)介紹80-84
• 4.2.1 噴射點膠頭測試系統(tǒng)概述80-81
• 4.2.2 壓電疊堆測溫子系統(tǒng)81-82
• 4.2.3 壓電疊堆驅(qū)動子系統(tǒng)82-83
• 4.2.4 膠體溫度控制子系統(tǒng)83
• 4.2.5 氣動子系統(tǒng)與收集平臺子系統(tǒng)83-84
• 4.3 小結(jié)84-85
• 第五章 點膠頭噴射性能的實驗研究85-91
• 5.1 流體材料的選擇85-86
• 5.1.1 影響點膠頭噴射實驗的膠體特性參數(shù)85
• 5.1.2 部分膠體的特性參數(shù)及噴射材料的選擇85-86
• 5.2 甘油初步噴射實驗86-90
• 5.2.1 不同供料壓力的噴射實驗分析86-87
• 5.2.2 不同方波占空比的噴射實驗分析87-88
• 5.2.3 不同方波頻率的噴射實驗分析88-90
• 5.3 小結(jié)90-91
• 第六章 總結(jié)與展望91-93
• 6.1 研究總結(jié)91-92
• 6.2 工作展望92-93
• 參考文獻93-97
• 致謝97-98
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果98

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王振寧;唐正寧;;液體表面張力和粘度對壓電噴射液滴形成過程影響的數(shù)值模擬[J];包裝工程;2010年13期

2 馬浩全,胡德金,張凱;基于壓電陶瓷驅(qū)動的微位移放大機構(gòu)(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2004年01期

3 羅德榮;黃其煜;程秀蘭;;無接觸噴射式點膠技術(shù)的應(yīng)用[J];電子與封裝;2009年06期

4 張濤,孫立寧,蔡鶴皋;壓電陶瓷基本特性研究[J];光學(xué)精密工程;1998年05期

5 裴旭;李遠s，

本文編號：894587