日本iComes Tofutty：电动注射笔式点胶机，实现 1 nL 分辨率的高精度点胶-深圳市秋山贸易有限公司

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日本iComes Tofutty：电动注射笔式点胶机，实现 1 nL 分辨率的高精度点胶

发布时间： 2026-01-23　　点击次数： 21次

一、微量点胶进入“纳升"时代
在 MEMS 封装、微流控芯片、生物传感器的装配线上，“胶量"一旦越过纳升红线，就会引发溢胶、气泡或功能失效。传统气动式点胶阀下限 50 nL，且易受气压波动、阀芯惯性的影响，重复精度 CV 值常徘徊在 5 %–8 %。日本 iComes 推出的 Tofutty，以“电动注射笔"形态将分辨率直接推进到 1 nL，让“点胶"拥有了与“移液"同级别的数字精度。
二、硬件架构：把“注射器"做成“直线电机"
笔式直线伺服电机
直径 8 mm 的空芯音圈电机内置 0.1 µm 光栅尺，峰值推力 2.5 N，可在 5 ms 内完成 1 µm 微步距；电机轴与活塞直接耦合，消除丝杠背隙，将机械回程误差降到 <0.2 µm。
智能螺杆—胶塞一体化 cartridge
3 mL 级塑料针筒内壁激光微雕 0.2 mm 螺距螺纹，与胶塞外螺纹形成“旋转-推进"双导向；胶塞位移 1 µm 对应体积 0.9 nL，系统四舍五入后输出 1 nL 分辨率。
可抛式全塑料流道
流体路径仅含针筒、活塞、针头，无金属阀体，一次性使用即可实现“零交叉污染"，满足 PCR 试剂、导电银浆等对“无记忆效应"的严苛要求。
三、控制层：让“1 nL"成为可编程变量
24-bit 力-位混合闭环
电机每 0.1 ms 采样位置与推胶力，当检测到 0.05 N 异常反力（堵塞或气泡）立即回退 50 µm，防止胶滴“爆射"；正常状态下重复精度 CV<0.5 %（10 nL 点胶，n=30）。
温度-黏度实时补偿
内置 NTC 热敏电阻与针头热电偶，芯片根据 Arrhenius 模型预测当前温度下的黏度变化，自动修正活塞速度，保证 4 °C 与 40 °C 环境下的胶量偏差 <1 nL。
点-线-面多模式脚本
支持单点、连续线、螺旋填充三种基本指令；用户可在 0–200 mm s⁻¹ 速度区间定义“加速度-减速度"曲线，实现 100 µm 线宽、10 nL mm⁻¹ 的均匀胶线，无需额外阀门开关。
四、合规与数据追溯
符合 CE、RoHS、ISO 13485（医疗耗材版 cartridge）；
自带 USB-C 与 RS-485（Modbus RTU）双接口，可直接由 LabVIEW、Python 或 MES 调用；
内置 21 CFR Part 11 模块：每次点胶生成加密 CSV，含时间、胶量、温度、针头批号，审计追踪不可篡改；
三级权限管理，满足 FDA 对粘结过程的追溯要求。
五、典型场景实测
MEMS 麦克风封装
在 1.2 × 1.2 mm 芯片围坝点 4 个 15 nL UV 胶坝，Tofutty 用 30 G 针头单点 45 ms 完成，胶高 75 µm，坝宽 <200 µm，无肉眼飞边，封装后气密性泄漏率 <1×10⁻⁹ Pa m³ s⁻¹。
微流控芯片 bonding
对 50 µm 深、100 µm 宽通道做 5 nL mm⁻¹ 均匀涂线，速度 20 mm s⁻¹，连续 120 mm 胶线重量 CV=0.8 %，显微镜下无断胶、气泡，芯片耐压 7 bar 无泄漏。
导电银浆点胶阵列
在柔性印刷电路板点 200 个 10 nL 银浆点，用于 LED 倒装键合；单点直径 250 µm，电阻 18 mΩ，与传统气动阀相比节省 60 % 银浆，且无虚喷导致短路。
六、维护与经济性
整机功耗 <2 W，连续运行 8 h 电量消耗 <200 mAh，可现场用充电宝供电；
电机寿命 >500 km 累计行程，相当于 3 mL 针筒满量程推注 16 万次；
无需外部气源，省去 0.4 MPa 空压机及过滤器，单条产线年节省能耗与耗材约 1.2 万元；
cartridge 一次性使用，免除溶剂清洗与环境污染，符合绿色工厂 VOC 排放指标。
结语
iComes Tofutty 用“电动注射笔"形态，把直线电机、光栅尺、力控算法塞进一支 28 g 的“笔"里，让点胶从“毫升-微升"时代一步跨入“纳升"精度。当电子器件越变越小、生物试剂越来越贵，每一纳升的浪费都可能转化为可观的成本与良率损失。Tofutty 所带来的 1 nL 分辨率，不仅是数字上的突破，更是精密制造与定量生物学实验的“滴"保障——从“感觉差不多"到“数字可溯"，让微量点胶真正进入可编程、可验证、可重复的新纪元。

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