[发明专利]用于在基板上沉积材料的材料沉积系统

说明书

背景技术

1.技术领域

本发明通常涉及用于在例如印刷电路板的基板上沉积低粘性或半粘性材料的系统与方法，并且尤其涉及用于在电子基板上沉积更低粘性的材料，例如电子油墨的设备与方法。

2.相关技术

存在几种类型的用于为各种应用而分配或涂施准确数量液体或糊状物的现有技术应用系统。一个这样的应用是将集成电路芯片与其他电子元件装配到电路板基板上。在该应用的一个实施例中，使用自动分配系统(dispensing systems)将非常小数量或小滴的粘性或半粘性材料分配到电路板上。粘性材料可以包括液态环氧树脂或焊膏，或某些其他相关材料。在特定实施例中，分配系统可以包括螺旋式分配器。在其他实施例中，分配系统可以包括喷射式分配器。在本申请的另外实施例中，通过模板印刷机的模板将材料涂施于电子基板之上。

发明内容

本发明的一个方面涉及以一种使用材料沉积系统来将材料沉积在电子基板上的方法，这种类型的材料沉积系统包括框架、连接至框架的机架系统、沉积头和控制器，沉积头连接至机架系统并且配置成将低粘性与半粘性材料的点沉积在电子基板上，控制器配置成控制材料沉积系统的操作，该操作包括机架系统与沉积头的操作。在一个实施例中，该方法包括通过沿基本上不平行于材料线路或图案的方向的移动轴移动沉积头而在电子基板上沉积材料线路或图案。

该方法的实施例进一步可以包括使用检测系统来捕获电子基板的图像。该方法进一步可以包括在沉积之前将紫外染料添加到材料上，以使得当以极小尺寸沉积材料时，材料对具有紫外光源的检测系统是可见的。检测系统可以包括两个固定于沉积头上的照相机，其中第一照相机配置具有较大的视场，第二照相机配置具有较小的视场。该方法进一步可以包括冷却沉积于电子基板上的材料。可以通过冷却卡盘来实现冷却。该方法进一步可以包括对材料沉积系统中的环境进行控制。控制环境可以包括隔离材料沉积系统中的区域，以进行沉积操作。该方法进一步可以包括清洁沉积头与电子基板中的至少一个。可以通过使用臭氧、CO₂、红外线、紫外线、等离子体以及例如IPA或乙醇的有机溶剂之一来实现清洁。该方法进一步可以包括，当静止时，沉积头被蒸汽环境围绕以防止沉积头上的材料干燥。可以通过溶剂来实现围绕沉积头的步骤。将材料沉积在电子基板上可以包括提前与延迟沉积头的触发脉冲，以补偿沉积过程中的误差，该误差包括沉积头位移误差、材料轨迹误差、以及机架系统误差。将材料沉积在电子基板上进一步可以包括提前与延迟沉积头的触发脉冲，以补偿电子基板的未对准或偏移。

本发明的另一方面涉及一种使用材料沉积系统来将材料沉积在电子基板上的方法，这种类型的材料沉积系统包括框架、连接至框架的机架系统、沉积头、检测系统和控制器，沉积头连接至机架系统并且配置成将低粘性与半粘性材料的点沉积在电子基板上，检测系统配置成捕获电子基板的图像，控制器配置成控制材料沉积系统的操作，该操作包括机架系统、沉积头以及检测系统的操作。在一个实施例中，该方法包括：使用检测系统来捕获电子基板的图像；使用控制器来生成将要沉积在电子基板上的材料图案；并且根据控制器生成的材料图案，通过沿基本上不平行于材料线路或图案方向的移动轴移动沉积头而在电子基板上沉积材料线路或图案。

该方法的实施例进一步可以包括在沉积之前将紫外染料添加到材料上，以使得当以极小尺寸沉积材料时，材料对具有紫外光源的检测系统是可见的。该检测系统可以包括两个固定于沉积头上的照相机，其中第一照相机配置具有较大的视场，第二照相机配置具有较小的视场。该方法进一步可以包括冷却沉积于电子基板上的材料。可以通过冷却卡盘来实现冷却。该方法进一步可以包括控制材料沉积系统中的环境。控制环境可以包括隔离材料沉积系统中的区域，以进行沉积操作。该方法进一步可以包括清洁沉积头与电子基板中的至少一个。可以通过使用臭氧、CO₂、红外线、紫外线、等离子体以及例如IPA或乙醇的有机溶剂之一来实现清洁。该方法进一步可以包括，当静止时，沉积头被蒸汽环境围绕以防止沉积头上的材料干燥。可以通过溶剂来实现围绕沉积头的步骤。将材料沉积在电子基板上可以包括提前与延迟沉积头的触发脉冲，以补偿沉积过程中的误差，该误差包括沉积头位移误差、材料轨迹误差、以及机架系统误差。将材料沉积在电子基板上进一步可以包括提前与延迟沉积头的触发脉冲，以补偿电子基板的未对准或偏移。可以通过沿基本上不平行于材料线路或图案方向的移动轴移动沉积头来沉积材料线路或图案。