[发明专利]具有参数监控的粘性材料分配系统及操作该系统的方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及用于分配粘性材料的设备，更具体地，涉及用于在不接触衬底的情况下分配粘性材料至衬底上的粘性材料分配系统。

背景技术

非接触式粘性材料分配器通常用于涂敷极少量粘性材料，即，涂敷那些粘度超过五十厘泊的材料至衬底。例如，非接触式粘性材料分配器用于涂敷各种粘性材料至电子衬底如印刷电路板上。非限制性地举例来说，涂敷至电子衬底的粘性材料包括通用的粘结剂、钎焊膏、焊剂、焊剂防护膜、热脂、盖密封剂、油、封闭剂、密封剂、环氧化物、模片固定流体、硅树脂、RTV以及丙烯腈。

对于从非接触式分配器中分配粘性材料至衬底上，存在大量的特殊应用。在半导体封装过程中，对于底层填料、在焊球阵列格中加固焊球、阻挡及填充操作、芯片包封、底层填料芯片规模封装、填腔分配、模具固定分配、盖密封分配、非流动式底层填料、流量喷射以及分配热化合物，存在上述应用，此外还存在其他用途。对于表面安装技术(SMT)印刷电路板(PCB)生产，表面安装粘结剂、钎焊膏、导电粘合剂和焊剂防护膜材料可以由非接触式分配器进行分配，也可以是可选择的流量喷射。还可以采用非接触式分配器选择性地涂敷保形涂料。通常，固化的粘性材料保护印刷电路板和其上的安装装置以免受到来自环境应力，如湿气、霉菌、灰尘、腐蚀以及磨损的破坏。在特定的没有敷涂的区域上，固化的粘性材料还可以保留导电和/或热传导性能。此外，在磁盘驱动器行业中，在用于医疗电子设备的生命科学里，以及在用于结合、密封、形成衬垫、油漆以及润滑的一般工业应用中，也存在一些应用。

众所周知，自动系统包括安装在机器人系统上的非接触式粘性材料分配器，其相对于接受衬底移动分配器。衬底由材料处理机提供，并且被顺序地传送经过粘性材料分配器。系统被装备成从粘性材料分配器中可重复地精确分配多个量的粘性材料至每个衬底上的多个目标位置处。

可以控制若干变量，以提供高质量的粘性材料分配处理。在公知的影响分配重量或点尺寸的多个参数中是粘性材料的供应压力、粘性流体的温度、分配器内分配阀的开启持续时间、分配阀内针形阀的行程及预偏压、以及提供至分配阀的气压。基于建立及维持分配点尺寸的一致性的重要性，常规系统可以监控粘性材料的温度，并且，如果温度偏离设定点，则进行纠正。然而，常规系统没有监控其他影响参数，比如提供至分配阀的气压，其继续不断地改变，即使在短期内只是稍微改变；但是，这种改变的累积效应可以导致分配点尺寸的可以检测出的变化。因此，传统的粘性材料分配系统的缺陷是，这些系统不能检测及补偿除了粘性材料的温度以外的分配参数的变化。

因此，需要改进的计算机控制的粘性流体分配系统，该系统除了分配的粘性材料的温度以外，还可以检测系统操作参数的变化，并且记录和/或响应于那些检测到的操作参数的变化。

发明内容

根据本发明的原理以及根据所述的实施例，本发明的一个方面是一种用于喷射粘性材料的系统，其包括与用于操作控制的电子控制器相连的喷射分配器。喷射分配器具有出口孔和带有可动轴的致动器。喷射分配器在电子控制器的控制下操作，用于使致动器从出口孔喷射出适量的粘性材料。系统进一步包括位移传感器，所述位移传感器被设置成检测可动轴的移动以及产生代表所检测到的运动的输出信号。

根据本发明的原理以及根据所述的实施例，本发明的另一个方面是一种用于喷射粘性材料的系统，其包括连接至用于操作控制的电子控制器的喷射分配器。喷射分配器包括具有气缸和位于气缸内的空气活塞的致动器。喷射分配器在电子控制器的控制下操作，用于使致动器从喷射分配器的出口孔喷射出适量的粘性材料。系统进一步包括压力传感器，所述压力传感器被设置成检测气缸内的流体压力，并且产生代表所检测到的流体压力的输出信号，所述流体压力可能随着空气活塞在气缸内的移动而发生变化。

根据本发明的原理以及根据所述的实施例，本发明的另一个方面是一种用于喷射粘性材料的系统，其包括连接至用于操作控制的电子控制器的喷射分配器。喷射分配器在电子控制器的控制下操作，用于使喷射分配器的致动器从喷射分配器的出口孔喷射出适量的粘性材料。系统进一步包括振动传感器，所述振动传感器被设置成在操作期间检测喷射分配器的振动。