TWM678104U

TWM678104U - 流體材料噴射匣之噴嘴結構

Info

Publication number: TWM678104U
Application number: TW114209271U
Authority: TW
Inventors: 劉冠君; 阮培源; 洪明雄
Original assignee: 金易達科技股份有限公司
Filing date: 2025-09-01
Publication date: 2025-12-11

Abstract

本創作係提供一種流體材料噴射匣之噴嘴結構，該流體材料噴射匣係用以將適量之流體材料噴射於一基板，該噴嘴係設置於流體材料噴射匣之底端而對應基板，包含有一本體、一螺接部及一定位肩，該本體內部具有一導流通道、底端設有一導流部及一噴射口，該導流通道供輸送流體材料，流體材料係經由該導流部而自噴射口噴出，該螺接部設於本體之頂端，供該本體可拆卸地螺接於流體材料噴射匣之一閥體底端所設之一安裝腔，該定位肩設於本體之外側並對應安裝腔內側所設之一階差部，用以限制該本體鎖入安裝腔之深度；藉此，該閥體內部之一撞針係可上下移動地伸入導流通道並對應導流部，用以控制該噴射口之開閉，流體材料係經由該撞針控制而自噴射口精準噴射至基板。

Description

流體材料噴射匣之噴嘴結構

本創作係與應用於半導體製程、精密塗佈或生醫材料點膠之流體材料噴射裝置有關，更詳而言之是指一種者。

按，習知流體點膠技術中，常見者為時間-壓力控制式供料，其係利用背壓持續推送流體至噴嘴口。然而，此種方式極易受到流體黏度變化、環境溫度及儲膠壓力不穩定之影響，致使吐膠量不均，難以滿足半導體製程對於微小劑量及高精度塗佈之需求。

近年業界逐漸發展出所謂「噴射施配器」(Jetting Dispenser)之非接觸式點膠技術，係利用閥內撞針或球體高速往復，瞬間產生壓力脈衝，將流體材料自噴嘴口噴出成液滴並飛越空氣落於基板之上。該技術不需Z軸抬升或找平，特別適合於基板翹曲、元件密集或深窄區域之應用，代表性產品如Nordson ASYMTEK DJ系列及EFD PICO系列等。其可應用於各類環氧樹脂、底部填充材料、導電膠、UV膠、矽膠與熱界面材料等。

習知之噴射施配器通常包含：流體供給模組(儲槽、管路及壓力控制系統)、噴射閥核心模組(致動元件、撞針、閥座與噴嘴)、加熱與調控模組(加熱器與溫度回饋控制)、控制電子模組(波形控制器與人機介面)、運動與定位模組(XYZ平台及視覺對位系統)以及附屬模組(過濾器、清潔與環境控制裝置)等，較佳者如中華民國第I741985號發明專利所示，此專利所揭技術雖能實現高速微量點膠，但在實際使用上仍存在若干不足。例如，其噴嘴(導流部及噴射口)與噴嘴殼為兩件式組合，須藉由噴嘴保持器將兩者接合並密封，然而噴嘴保持器多由環氧樹脂構成，長期受高溫易變質或破壞，且在撞針高速運作時，撞擊力傳遞至保持器亦易造成疲勞損壞，進而影響密封與噴射穩定性，亦可能因噴嘴定位不正確而影響撞針運作與流體噴射量之精準控制。故現有噴嘴結構尚難以完全滿足高精度與高可靠性之需求。

緣此，現有技術尚無法徹底解決上述問題，其不足正突顯出本創作改良之必要性。

本創作之主要目的即在提供一種流體材料噴射匣之噴嘴結構，其結構簡單而裝配便利，可精確定位於閥體之安裝腔內，確保噴嘴安裝之穩固性與可靠性，能提升噴射之精準度與一致性，避免滲漏、死體積與液滴不均之問題，具備高度應用彈性與長期耐用性，確具實用價值者。

緣是，為達成前述之目的，本創作係提供一種流體材料噴射匣之噴嘴結構，該流體材料噴射匣係用以將適量之流體材料噴射於一基板，該噴嘴係設置於流體材料噴射匣之底端而對應基板，包含有一本體，呈開口朝上之圓筒狀，其內部具有一導流通道、底端設有一導流部及一噴射口，該導流通道供輸送流體材料，流體材料係經由該導流部而自噴射口噴出；一螺接部，設於該本體之頂端，供該本體可拆卸地螺接於流體材料噴射匣之一閥體底端所設之一安裝腔；一定位肩，設於該本體之外側並對應安裝腔內側所設之一階差部，用以限制該本體鎖入安裝腔之深度

較佳地，該噴射口包含一大徑段與一小徑段，該大徑段係連接導流部，該小徑段係連通大徑段與外界。

較佳地，該大徑段之長度大於小徑段。

較佳地，該本體底端對應小徑段之位置更設有一凸嘴，該小徑段係貫穿凸嘴。

較佳地，該導流部係凹設於本體底端之內壁，呈截面面積由大逐漸縮小之倒錐狀，以導引流體材料逐漸收斂至噴射口。

較佳地，該定位肩係位於螺接部一端，其與該階差部對應抵貼。

10:噴嘴

1:閥體

2:撞針

3:上閥體

4:下閥體

5:安裝腔

6:階差部

12:本體

14:螺接部

16:定位肩

21:凸嘴

22:導流通道

24:導流部

26:噴射口

28:大徑段

30:小徑段

第一圖係習知流體材料噴射匣之部分元件與本創作之組合外觀示意圖。

第二圖係第一圖之剖視圖。

第三圖係本創作一較佳實施例之剖視圖。

以下，茲舉本創作一較佳實施例，並配合圖式做進一步之詳細說明如後：

請參閱第一圖至第三圖所示，本創作一較佳實施例之流體材料噴射匣之噴嘴10結構，該流體材料噴射匣係用以將適量之流體材料噴射於一基板(圖中未示)，該噴嘴10係設置於流體材料噴射匣之底端而對應基板。該流體材料噴射匣係習知噴射施配器(Jetting Dispenser)之噴射裝置，噴射施配器係習知半導體封裝與電子點膠領域中，用以將流體材料噴射至基板上之非接觸式點膠設備，大體上包含有連接流體材料噴射匣之一流體供給單元及一加熱與控制模組(圖中未示)，此處不予贅述噴射施配器之詳細機構，流體材料係各種熱敏流體材料，諸如環氧樹脂、聚矽氧或具有溫度相依黏度之黏合劑，該流體材料噴射匣大致上係由一閥體1、該噴嘴10、一撞針2與一致動器、一加熱元件(圖中未示)等構件所組成，該閥體1係由一上閥體3與一下閥體4相對組成，該上閥體3係連接流體供給單元，該噴嘴10係設於下閥體4底端，該撞針2係可往復移動地設置於閥體1內並伸入噴嘴10，該致動器係受加熱與控制模組控制而可致動撞針2，以將流體材料自該噴嘴10「噴射」或「噴出」至基板上，該加熱元件設置於閥體1一側，受該加熱與控制模組控制以用於加熱流體材料噴射匣及流體材料，以維持流體材料流動及進入該噴嘴10時之目標溫度及黏度。各該閥體1、撞針2、致動器及加熱元件乃習知流體材料噴射匣之構件，此處不予贅述各該構件之詳細結構。該噴嘴10係包含有一本體12、一螺接部14及一定位肩16。

該本體12，呈開口朝上之圓筒狀，其底端設有一凸嘴21、內部具有一導流通道22、一導流部24及一噴射口26，該導流通道22供輸送流體材料及供撞針2伸入，該導流部24係凹設於本體12底端之內壁而連通導流通道22，呈截面面積由大逐漸縮小之倒錐狀，用以導引流體材料逐漸收斂至該噴射口26，該噴射口26係貫穿導流部24與凸嘴21而連通外界，包含一大徑段28與一小徑段30，該大徑段28係連接導流部24，該小徑段30係連通大徑段28並貫穿凸嘴21而連通外界，該大徑段28(內徑約0.27，但不限)之長度大於小徑段30(長度約0.3mm、內徑約0.05，但不限)，流體材料係經由該導流部24而自小徑段30噴出。

該螺接部14，係外螺紋，設於該本體12之頂端外側，供該本體12可拆卸地螺接於下閥體4底端所設之一安裝腔5。

該定位肩16，環設於該本體12之外側並位於螺接部14之一端，係供該本體12鎖入安裝腔5後，該定位肩16可抵接、貼合於安裝腔5內側所設之一階差部6(二者之間設有一O型環以防漏)，用以限制該本體12鎖入安裝腔5之深度。

藉此，本創作該噴嘴10可配合下閥體4與撞針2形成一可精準控制的流體噴射機構，藉由該撞針2對噴射口26的往復開閉，可使流體材料受壓力脈衝在高精度條件下噴出至基板，適用於半導體製程之膠體分配、微量封裝材料塗布等應用。該定位肩16與安裝腔5內之階差部6之配合，則可確保該噴嘴10於裝配時具備自動導正與穩固的定位效果，進一步提升流體材料噴射匣之穩定性與可靠性。

其次，該噴嘴10之導流部24及噴射口26係開設於本體12，亦即，該導流部24及噴射口26與本體12係一體式結構，有別於習知流體材料噴射匣中噴嘴(導流部及噴射口設於噴嘴)與噴嘴殼(對應本創作之本體12)乃兩件式組合之結構，不會發生其由於噴嘴定位不正確而影響撞針之運作及流體材料噴射量之控制等問題，且，亦不需使用習知流體材料噴射匣中用以將噴嘴抵靠噴嘴殼而接合且密封之噴嘴保持器，不會發生噴嘴保持器長期受高溫影響而變質(噴嘴保持器由環氧樹脂構成)、破壞(噴嘴受撞針碰撞時撞擊力傳遞至噴嘴保持器)等問題，本創作不僅整體構件更為精簡，且更耐用、可延長使用壽命。

另，該噴射口26之大徑段28長度大於小徑段30，可減少dummy run測試時間，達成Dot2.3ug/次之噴射。

綜上所述，本創作所提供之流體材料噴射匣之噴嘴，其藉由本體、螺接部與定位肩之協同設計，結構簡單而裝配便利，可精確定位於閥體之安裝腔內，確保噴嘴安裝之穩固性與可靠性；再配合導流部與大、小徑段之噴射口結構，能有效導引流體材料收斂並穩定噴出，進而提升噴射之精準度與一致性，避免滲漏、死體積與液滴不均之問題，具備高度應用彈性與長期耐用性。由此可知，本創作不僅能改善現有技術之不足，並能廣泛應用於半導體、電子及光電產業之微量點膠與塗佈製程，確具實用價值；緣是，本創作確實符合新型專利之要件，爰依法提出申請。

惟，以上所述僅為本創作之一較佳實施例，當不能以此限定本創作之申請專利保護範圍，舉凡依本創作之申請專利範圍及說明書內容所作之簡單的等效變化與替換，皆應仍屬於本創作申請專利範圍所涵蓋保護之範圍內。