面向微電子封裝領域,高速液滴微噴已經成為近年來該領域研究的重點�？焖�、微量、精確地分配液滴,已經成為該領域研究的目標需求。膠體種類繁多,不一樣的膠體有著不一樣的特性,特別是高粘性膠體,該類膠體由于其自身過高的粘性,分離工作一直是業(yè)界難題。因此,快速、精確分離膠體的研究有著非常特別的意義。本文面向微電子封裝領域需求,對于高粘性膠體的分配問題,設計了一款基于壓電驅動的菱形放大撞針式微噴閥,該微噴閥驅動力大,并且結合了壓電致動器本身響應迅速,輸出位移精準的優(yōu)點,菱形放大機構自身結構緊湊,回復迅速,對實現(xiàn)高粘性膠體的分配有著重大幫助。本課題圍繞微噴閥液滴快速微量分配的特點,重點對液滴脫落過程、基于壓電致動器的菱形放大機構的設計、壓電驅動撞針式微噴裝置動力學特性分析及液滴微噴系統(tǒng)進行了設計與實驗等工作,首先為了分析液滴微噴原理,研究單個液滴及多個液滴隨時間變化的脫落過程�；诮＼浖礼ambit建立撞針-噴嘴模型,再通過有限元分析軟件Fluent來進行仿真計算,分別改變微噴過程中的驅動壓力、液體粘度、撞針位移、噴嘴直徑,研究這些參數(shù)中單個參數(shù)或者不同參數(shù)之間的組合來對噴射出的液滴脫離、分配體積所... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－丨氣壓閥控式ＰＡＤ－ＪＥＴ３０２０Ｓ??

山東大學碩士學位論文??ｐｍ，并且能夠在１７５?ｐｍ的緊湊空間內噴射［１６：＞。??直線微注射閥控式是利用高精度微注射泵來代替氣體壓力的作用，與高頻電??磁閥連接，通過控制電磁閥的通斷來進行噴射，其工作原理如圖１－２所示。與空??氣驅動式相比，精度能有較大的提高??注射閥??ｙ■主控器??ＳｙｎＱＵＡＤ?閥丄?ｒ—１－ＴＣｆｈｒ－??注射泵??……?■■■＿＿＿－?．?？??漸進電動機??圖１－２直線微注射閥工作原理??壓電驅動式微噴閥是利用壓電陶瓷來做驅動源，由于壓電陶瓷具有響應速度??快、頻率高、輸出位移精準［１＞２（）１等優(yōu)點，在微噴閥中能發(fā)揮巨大的作用，但是，??壓電陶瓷本身所產生的位移特別小，常常需要別的機械機構來對它的位移作用進??行放大ｌ２１＿２２Ｌ因此，根據(jù)放大驅動方式的不同，可分為容積型、振動型和壓電驅??動撞針型噴射技術１２３］。??謝動器?盤狀樂電片??ｄｊ?職動屏??（ａ）?（ｂ）??ａ）盤狀壓電陶瓷?ｂ）環(huán)狀壓電陶瓷??圖１－３容積型壓電驅動噴射微滴技術??容積型壓電驅動噴射微滴技術的原理是通過壓電材料的變形來快速地改變??液體腔的體積，造成液體腔內氣壓的變化，迫使液體在該作用下被“擠”出來，??形成微小的液滴。容積型壓電驅動噴射液滴技術中用到的壓電陶瓷主要有環(huán)狀結??構和盤狀結構，如圖１－３所示，分別用來驅動收縮管和平板膜片。特點是對液滴??的控制能力強，精度優(yōu)于±２％，并且噴射頻率特別高，能達到４０ｋＨｚ，最小噴??３??

山東大學碩士學位論文??ｐｍ，并且能夠在１７５?ｐｍ的緊湊空間內噴射［１６：＞。??直線微注射閥控式是利用高精度微注射泵來代替氣體壓力的作用，與高頻電??磁閥連接，通過控制電磁閥的通斷來進行噴射，其工作原理如圖１－２所示。與空??氣驅動式相比，精度能有較大的提高??注射閥??ｙ■主控器??ＳｙｎＱＵＡＤ?閥丄?ｒ—１－ＴＣｆｈｒ－??注射泵??……?■■■＿＿＿－?．?？??漸進電動機??圖１－２直線微注射閥工作原理??壓電驅動式微噴閥是利用壓電陶瓷來做驅動源，由于壓電陶瓷具有響應速度??快、頻率高、輸出位移精準［１＞２（）１等優(yōu)點，在微噴閥中能發(fā)揮巨大的作用，但是，??壓電陶瓷本身所產生的位移特別小，常常需要別的機械機構來對它的位移作用進??行放大ｌ２１＿２２Ｌ因此，根據(jù)放大驅動方式的不同，可分為容積型、振動型和壓電驅??動撞針型噴射技術１２３］。??謝動器?盤狀樂電片??ｄｊ?職動屏??（ａ）?（ｂ）??ａ）盤狀壓電陶瓷?ｂ）環(huán)狀壓電陶瓷??圖１－３容積型壓電驅動噴射微滴技術??容積型壓電驅動噴射微滴技術的原理是通過壓電材料的變形來快速地改變??液體腔的體積，造成液體腔內氣壓的變化，迫使液體在該作用下被“擠”出來，??形成微小的液滴。容積型壓電驅動噴射液滴技術中用到的壓電陶瓷主要有環(huán)狀結??構和盤狀結構，如圖１－３所示，分別用來驅動收縮管和平板膜片。特點是對液滴??的控制能力強，精度優(yōu)于±２％，并且噴射頻率特別高，能達到４０ｋＨｚ，最小噴??３??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]用于微電子封裝的電子膠粘劑及其涂覆工藝[J]. 王志,秦蘇瓊,譚偉.  電子工業(yè)專用設備. 2019(01)
[2]基于放大機構的壓電微電動機設計與力學分析[J]. 趙佳峰,李沖.  微特電機. 2018(07)
[3]微陣列芯片點樣微噴系統(tǒng)研制[J]. 鄭敏捷,謝洋,趙啟焱,尤暉.  機械研究與應用. 2018(03)
[4]氣動噴射閥點膠質量改善研究[J]. 陳恒,楊俊逸,張志航,劉祖耀,夏冬梅,冉紅鋒,張儉.  現(xiàn)代制造工程. 2018(05)
[5]雙向驅動壓電作動器結構設計[J]. 劉雪瑞,黃衛(wèi)清,王寅,孫夢馨.  振動.測試與診斷. 2017(06)
[6]新型非接觸式微液滴點樣噴頭的研制[J]. 趙啟焱,尤暉,鄭敏捷,黃哲.  儀表技術. 2017(09)
[7]環(huán)氧樹脂導熱膠粘劑研究進展[J]. 馬文嬌.  信息記錄材料. 2017(09)
[8]A Piezoelectric Friction-Inertial Linear Motor Based on Piezoelectric Single-Crystal Cymbal Displacement Amplification Mechanism[J]. Xing Xiaohong,Guo Mingsen,Chen Jialin,Wang Jiechen.  Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics. 2017(01)
[9]適用于FSM系統(tǒng)的菱形微位移放大機構設計[J]. 方楚,郭勁,徐新行,姜振華,王挺峰.  紅外與激光工程. 2016(10)
[10]壓電微噴輔助液滴的多物理場耦合與實驗[J]. 范增華,榮偉彬,王樂鋒,孫立寧.  西安交通大學學報. 2016(11)

博士論文
[1]3D冷打印成形硬質合金的研究[D]. 張欣悅.北京科技大學 2019
[2]高粘度熔液的壓電噴射打印機理與實驗研究[D]. 顧守東.吉林大學 2018
[3]彎曲微通道內彈性湍流特性研究[D]. 李東陽.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[4]壓電驅動非接觸噴射點膠閥的設計理論與實驗研究[D]. 路崧.吉林大學 2016
[5]壓電式非接觸噴射焊錫膏體機理及實驗研究[D]. 焦曉陽.吉林大學 2015
[6]壓電驅動撞針式高黏性液體微量分配技術研究[D]. 路士州.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[7]氣動膜片式金屬微滴噴射理論與實驗研究[D]. 舒霞云.華中科技大學 2009

碩士論文
[1]全自動在線式點膠機的研制[D]. 趙航宇.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[2]基于微滴的顯微拆蛋系統(tǒng)構建及實驗研究[D]. 魏頂.蘇州大學 2018
[3]電子封裝用凸點陣列均勻金屬微滴可控打印研究[D]. 熊偉.西北工業(yè)大學 2017
[4]pL級超微量點膠性能分析與實驗研究[D]. 吳銳奇.華南理工大學 2017
[5]壓電驅動撞針式微噴閥仿真分析及實驗研究[D]. 趙亞濤.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[6]基于機器視覺定位的自動點膠控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 劉幣幣.華南理工大學 2016
[7]壓電驅動式熱溶膠噴射閥機理及實驗研究[D]. 楊洋.吉林大學 2016
[8]基于機器視覺的雙頭點膠機的設計[D]. 朱廣韜.江蘇大學 2016
[9]微噴射型三維打印系統(tǒng)的關鍵成型工藝技術研究[D]. 曹澍.華中科技大學 2015
[10]基于柔性鉸鏈型位移放大機構的高速噴射點膠頭研究[D]. 李益盼.廈門大學 2014



本文編號：3231223