本發(fā)明屬于電噴霧曲面封裝相關(guān)，更具體地，涉及一種陣列化電噴霧自適應(yīng)共形裝置與方法。

背景技術(shù)：

1、在電子封裝中，聚合物薄膜因其電絕緣特性，是保護(hù)芯片免受惡劣環(huán)境條件影響的關(guān)鍵部件。靜電噴霧也稱電噴霧，是一種新型的增材制造技術(shù)，與其他制膜技術(shù)(化學(xué)氣相沉積(cvd)、旋涂)相比，具有低成本、短工藝流程、材料來源廣泛(可使用半導(dǎo)體、導(dǎo)體、絕緣材料)、環(huán)境要求低(不需要高溫/高壓)、加工精度高的優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于微電子、顯示、半導(dǎo)體、能源電池等領(lǐng)域。

2、將電噴霧噴頭陣列化可實現(xiàn)高效率制膜，能夠很好應(yīng)對大面積制膜的工況，具有十分重要的意義。在平面工況下，工藝參數(shù)調(diào)整簡單，使用陣列化電噴霧噴頭能夠滿足高效率、高質(zhì)量薄膜封裝生產(chǎn)需求。目前，針對曲面工況的陣列化電噴霧薄膜封裝的研究不夠深入，存在較多的問題。例如：(1)在曲面電子薄膜封裝中，曲面結(jié)構(gòu)幾何特征非線性致使電噴霧微液滴分布不均勻，無法實現(xiàn)曲面薄膜封裝高質(zhì)量生產(chǎn)；(2)陣列化電噴霧裝置對不同曲面的適應(yīng)性差，曲面輪廓改變會導(dǎo)致多參數(shù)待調(diào)且多端口調(diào)節(jié)操作不便、協(xié)調(diào)性差；(3)各噴頭間的獨立可控性差，更換電噴霧溶液困難，無法很好滿足在一次封裝中實現(xiàn)區(qū)域性按需選擇沉積的需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種陣列化電噴霧自適應(yīng)共形裝置與方法，其旨在解決現(xiàn)有曲面陣列化電噴霧封裝的適應(yīng)性差的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種陣列化電噴霧自適應(yīng)共形裝置，所述裝置包括輪廓掃描模塊、工控機(jī)、噴嘴運動模塊及陣列化電噴霧模塊；所述陣列化電噴霧模塊設(shè)置在所述噴嘴運動模塊上，所述噴嘴運動模塊用于帶動所述陣列化電噴霧模塊上下移動；所述工控機(jī)分別連接于所述噴嘴運動模塊及所述陣列化電噴霧模塊；所述輪廓掃描模塊用于掃描電噴霧基板的曲面形狀，并將掃描得到的曲面點云數(shù)據(jù)傳輸給所述工控機(jī)；所述工控機(jī)用于對接收到的曲面點云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并根據(jù)處理結(jié)果來生成高度控制信號，高度控制信號被傳輸給所述噴嘴運動模塊，以動態(tài)控制所述噴嘴運動模塊，繼而使得所述陣列化電噴霧模塊位于曲面各個位置點時的噴霧高度與曲面相對應(yīng)。

3、進(jìn)一步地，所述工控機(jī)還用于對接收到的成膜需求信息進(jìn)行處理，以發(fā)出控制信號給所述陣列化電噴霧模塊來控制所述陣列化電噴霧模塊以相應(yīng)的工藝參數(shù)、通過電噴霧在所述電噴霧基板曲面上制備封裝層液膜。

4、進(jìn)一步地，所述輪廓掃描模塊是激光輪廓掃描儀或者結(jié)構(gòu)光輪廓掃描儀。

5、進(jìn)一步地，所述裝置還包括機(jī)架；所述噴嘴運動模塊包括直線導(dǎo)軌、直線電機(jī)及電機(jī)驅(qū)動板，所述電機(jī)驅(qū)動板及所述直線導(dǎo)軌分別設(shè)置在所述機(jī)架相背的兩側(cè)，所述直線導(dǎo)軌上滑動設(shè)置有滑塊；所述滑塊分別連接所述直線電機(jī)及所述陣列化電噴霧模塊的電噴霧噴頭。

6、進(jìn)一步地，所述陣列化電噴霧模塊包括電噴霧溶液容器、流量泵、輸送軟件、電噴霧噴頭、電氣開關(guān)及高壓電源；多個所述電噴霧噴頭并聯(lián)組成陣列化電噴霧噴頭，每個電噴霧噴頭連接一個所述直線機(jī)，且通過所述電氣開關(guān)連接于所述高壓電源，所述高壓電源接地；所述電噴霧溶液容器連接于所述流量泵，所述流量泵連接于所述工控機(jī)；同時，所述流量泵通過多根所述輸送軟管分別連接于多個所述電噴霧噴頭。

7、進(jìn)一步地，所述電噴霧溶液容器內(nèi)設(shè)置有多個腔室，多個所述腔室用于存儲不同種類的電噴霧溶液。

8、進(jìn)一步地，所述電噴霧基板是導(dǎo)電基板，且接地。

9、進(jìn)一步地，所述流量泵受所述工控機(jī)控制用于控制進(jìn)入所述輸送軟管的電噴霧溶液的流量；所述高壓電源為直流高壓電源或者脈沖高壓電源。

10、進(jìn)一步地，所述電噴霧溶液容器的不同腔室內(nèi)存儲不同的電噴霧溶液，配合獨立可控的電噴霧噴頭來實現(xiàn)按需復(fù)合電噴霧成膜封裝。

11、本發(fā)明還提供了一種陣列化電噴霧自適應(yīng)共形方法，該方法是采用如上所述的陣列化電噴霧自適應(yīng)共形裝置制備封裝層液膜的。

12、總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的陣列化電噴霧自適應(yīng)共形裝置與方法主要具有以下有益效果：

13、1.本發(fā)明采用輪廓掃描模塊獲取曲面點云信息，針對不同曲面具有高度通用性及適應(yīng)性。通過工控機(jī)進(jìn)行信息處理和電噴霧高度動態(tài)規(guī)劃，使得電噴霧過程中均能保持合適的電噴霧高度，保證噴霧成膜的表面平整度、厚度均勻性和表面孔隙率等薄膜參數(shù)指標(biāo)，能夠滿足高質(zhì)量成膜封裝的生產(chǎn)需求。

14、2.本發(fā)明將電噴霧噴頭陣列化，可用于大面積結(jié)構(gòu)表面高電噴霧成膜且自動化程度高，二者對提升制膜效率實現(xiàn)高精度成膜封裝具有重要的意義。工控機(jī)通過控制電氣開關(guān)、流量泵的參數(shù)可以實現(xiàn)電噴霧噴頭獨立多狀態(tài)噴射。電噴霧溶液容器中各個獨立的腔室可以存儲不同的電噴霧溶液，配合獨立可控的電噴霧噴頭可以實現(xiàn)按需復(fù)合噴霧成膜封裝，極大地提高了霧化薄膜材料的適用范圍。

15、3.工藝參數(shù)如電壓、高度等可以通過工控機(jī)實時調(diào)整，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)直寫、按需電噴、靜電紡絲、靜電噴霧等多種打印模式，該裝置具有高度的泛用性。

技術(shù)特征：

1.一種陣列化電噴霧自適應(yīng)共形裝置，其特征在于：

2.如權(quán)利要求1所述的陣列化電噴霧自適應(yīng)共形裝置，其特征在于：所述工控機(jī)還用于對接收到的成膜需求信息進(jìn)行處理，以發(fā)出控制信號給所述陣列化電噴霧模塊來控制所述陣列化電噴霧模塊以相應(yīng)的工藝參數(shù)、通過電噴霧在所述電噴霧基板曲面上制備封裝層液膜。

3.如權(quán)利要求1所述的陣列化電噴霧自適應(yīng)共形裝置，其特征在于：所述輪廓掃描模塊是激光輪廓掃描儀或者結(jié)構(gòu)光輪廓掃描儀。

4.如權(quán)利要求1所述的陣列化電噴霧自適應(yīng)共形裝置，其特征在于：所述裝置還包括機(jī)架；所述噴嘴運動模塊包括直線導(dǎo)軌、直線電機(jī)及電機(jī)驅(qū)動板，所述電機(jī)驅(qū)動板及所述直線導(dǎo)軌分別設(shè)置在所述機(jī)架相背的兩側(cè)，所述直線導(dǎo)軌上滑動設(shè)置有滑塊；所述滑塊分別連接所述直線電機(jī)及所述陣列化電噴霧模塊的電噴霧噴頭。

5.如權(quán)利要求4所述的陣列化電噴霧自適應(yīng)共形裝置，其特征在于：所述陣列化電噴霧模塊包括電噴霧溶液容器、流量泵、輸送軟件、電噴霧噴頭、電氣開關(guān)及高壓電源；多個所述電噴霧噴頭并聯(lián)組成陣列化電噴霧噴頭，每個電噴霧噴頭連接一個所述直線機(jī)，且通過所述電氣開關(guān)連接于所述高壓電源，所述高壓電源接地；所述電噴霧溶液容器連接于所述流量泵，所述流量泵連接于所述工控機(jī)；同時，所述流量泵通過多根所述輸送軟管分別連接于多個所述電噴霧噴頭。

6.如權(quán)利要求5所述的陣列化電噴霧自適應(yīng)共形裝置，其特征在于：所述電噴霧溶液容器內(nèi)設(shè)置有多個腔室，多個所述腔室用于存儲不同種類的電噴霧溶液。

7.如權(quán)利要求6所述的陣列化電噴霧自適應(yīng)共形裝置，其特征在于：所述電噴霧基板是導(dǎo)電基板，且接地。

8.如權(quán)利要求6所述的陣列化電噴霧自適應(yīng)共形裝置，其特征在于：所述流量泵受所述工控機(jī)控制用于控制進(jìn)入所述輸送軟管的電噴霧溶液的流量；所述高壓電源為直流高壓電源或者脈沖高壓電源。

9.如權(quán)利要求6所述的陣列化電噴霧自適應(yīng)共形裝置，其特征在于：所述電噴霧溶液容器的不同腔室內(nèi)存儲不同的電噴霧溶液，配合獨立可控的電噴霧噴頭來實現(xiàn)按需復(fù)合電噴霧成膜封裝。

10.一種陣列化電噴霧自適應(yīng)共形方法，其特征在于，該方法是采用權(quán)利要求1-9任一項所述的陣列化電噴霧自適應(yīng)共形裝置制備封裝層液膜的。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于電噴霧曲面封裝相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，其公開了一種陣列化電噴霧自適應(yīng)共形裝置與方法，包括輪廓掃描模塊、工控機(jī)、噴嘴運動模塊及陣列化電噴霧模塊；陣列化電噴霧模塊設(shè)置在噴嘴運動模塊上，噴嘴運動模塊用于帶動陣列化電噴霧模塊上下移動；工控機(jī)分別連接于噴嘴運動模塊及陣列化電噴霧模塊；輪廓掃描模塊用于掃描電噴霧基板的曲面形狀，并將掃描得到的曲面點云數(shù)據(jù)傳輸給工控機(jī)；工控機(jī)用于對接收到的曲面點云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并根據(jù)處理結(jié)果來生成高度控制信號，高度控制信號被傳輸給噴嘴運動模塊，以動態(tài)控制噴嘴運動模塊，繼而使得陣列化電噴霧模塊位于曲面各個位置點時的噴霧高度與曲面相對應(yīng)。本發(fā)明針對不同曲面具有高度通用性及適應(yīng)性。

技術(shù)研發(fā)人員：葉冬,楊龍康,王盼盼,譚斯巍,黃永安
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華中科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9