專利名稱：分配系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及到用于實現(xiàn)在一個工作間內(nèi)使用多種操作工具實現(xiàn)多個工作同時進(jìn)行的設(shè)備和方法。更特殊的是，本發(fā)明關(guān)系到一種在分配系統(tǒng)中用一個或多個分配頭將分配材料放置在基板上的設(shè)備和方法。另外，特殊實施例是直接用于分配材料微型點的分配系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)背景現(xiàn)有技術(shù)中有多種形式的分配系統(tǒng)用于分配已測定量的液體和粘合劑用于多種應(yīng)用中。一個這樣的應(yīng)用是印刷電路板和集成電路板的裝配。在這個應(yīng)用中，分配系統(tǒng)備用在使用壓縮材料生產(chǎn)壓縮集成電路和在使用壓縮材料對集成電路進(jìn)行底層填料的程序中。現(xiàn)有技術(shù)的分配系統(tǒng)也用于向電路板和集成電路上分配點狀和球狀的環(huán)氧液體和焊劑。環(huán)氧液體和焊劑被用于電路板和集成電路中的組件固定和連接。上面所述的分配系統(tǒng)包括那些由在CAMALOT名下本發(fā)明的代理Speedline科技公司制造和分配的。
上面討論的分配系統(tǒng)典型的應(yīng)用于電子制造行業(yè)中的自動生產(chǎn)線上，與其它設(shè)備一同用于電路板和集成電路的生產(chǎn)過程中。與分配系統(tǒng)一起的其它在線設(shè)備包括，例如挑選和定位機械，用于在電路板上放置組件，或回流爐用于加熱材料，比如被分配在電路板或集成電路中的焊劑。
在典型的分配系統(tǒng)中，泵和分配器裝置被安置在移動裝置上，使用由計算機系統(tǒng)或控制器控制的補助馬達(dá)間接變速裝置驅(qū)動沿著3個相互垂直的軸(x，y，z)移動的泵和分配器裝置。為了將一滴材料放置在電路板上的指定位置上，泵和分配器裝置沿著水平x，y軸移動到指定位置，然后泵和分配器裝置沿垂直的z軸下降，直到泵和分配器裝置與基板間達(dá)到適當(dāng)?shù)木嚯x。泵和分配器裝置放置一個材料點在基板上，隨后沿z軸抬高，沿x，y軸繼續(xù)移動到達(dá)新的放置位置，再沿z軸下降放置一個材料點。在電路板的生產(chǎn)過程中，有時候是必須的或預(yù)定放置兩個不同種類材料在同一點上或在不同點分配不同量的同種材料。分配系統(tǒng)被設(shè)計成在一個分配口中出現(xiàn)多個需放置的材料中的一種。這種分配系統(tǒng)的一個例子是Cavallaro出版于1998年8月18日專利號為No，5,795,390的美國專利，在這里作為參考。這些分配系統(tǒng)典型的只能在同一時間分配一種材料，并且這些系統(tǒng)的生產(chǎn)能力要比希望實現(xiàn)的小，因為時間要求連續(xù)的使用同一分配頭分配多種材料。
為了解決生產(chǎn)能力的問題，兩套分配系統(tǒng)會被安裝在一起。第一分配系統(tǒng)分配了一種材料隨后第二分配系統(tǒng)分配第二種材料。這種解決方法因為使用兩套完整的分配方法會很貴，并且還需要額外的安裝空間。在典型的操作中工作區(qū)域是有一定限制的，并且一般情況下希望每個工作系統(tǒng)的占用空間也是有限制的。
印刷電路板的板上集成度逐漸增加，并且電路組件逐漸變小。這樣就要求分配系統(tǒng)發(fā)展成為可以準(zhǔn)確地分配材料點，例如焊劑或粘合劑，直徑小于0.010英寸(10mils)。為分配小材料點，眾所周知使用螺絲鉆泵，比如在美國專利No.5,819,983由懷特(White)等人出版于1998年10月13日的，在這里作為參考。這些螺絲鉆泵典型的使用壓縮空氣為螺絲提供材料，并且分配在直流電動機驅(qū)動下的螺絲鉆的旋轉(zhuǎn)發(fā)生。針與螺絲鉆的出口相連，材料由針尖處分配出來。
現(xiàn)有技術(shù)中典型的螺絲鉆泵，螺絲鉆加速度是離合器使用，電動機轉(zhuǎn)矩，壓緊墊圈，和摩擦力的特征功能，并且螺絲鉆減速度是因為壓緊墊圈和摩擦力作用。因此這些泵的加速度和減速度是很難控制的，使得精確的控制分配變得很難。因此，這些泵不能被用于直徑小于0.010英寸的點的分配。
如題目為微型分配的希望，作者為盧斯.皮克(Russ Peek)SMT雜志2001年7月出版。在電子工業(yè)中眾所周知的經(jīng)驗方法一個針可以釋放的最小直徑的點其直徑為針管內(nèi)徑的1.5倍?；谶@個規(guī)則，針管內(nèi)徑必須為3.3mils其釋放出的液滴直徑為5mils。可是，為了分配焊劑，環(huán)氧銀和其它電子工業(yè)粘結(jié)劑，當(dāng)一個內(nèi)徑小于5mils的針被使用時，由于這些材料內(nèi)包含的顆粒尺寸經(jīng)常發(fā)生針的阻塞現(xiàn)象。針被阻塞導(dǎo)致不可重復(fù)的分配結(jié)果。
本發(fā)明的簡單描述在一般情況下，本發(fā)明的特征是一個用于將分配材料分配到基板上的分配系統(tǒng)。分配系統(tǒng)包括框架，與框架相連接的支撐，用于在分配系統(tǒng)中在分配位置支撐基板，和分配頭，與框架相連接，用于將分配材料分配在基板上。分配頭包括電動機單元，包括與輸出驅(qū)動機構(gòu)相連的第一電動機和分配單元，可變的連接在電動機單元上，有一個材料出口，由這里分配材料。分配單元有一個與材料出口相連的分配機構(gòu)并與電動機單元中的輸出驅(qū)動機構(gòu)相連，這樣第一電動機的運轉(zhuǎn)導(dǎo)致分配機構(gòu)通過出口分配材料。
電動機單元包括與升降平臺相連的第二電動機，提供升降盤的垂直運動，并且分配單元能進(jìn)一步包括與升降盤相連的配置器用來提供分配機構(gòu)在垂直方向上運動，向著基板的方向降低分配機構(gòu)。
輸出驅(qū)動機構(gòu)包括的第一齒輪和分配機構(gòu)包括被安排與第一齒輪嚙合的第二齒輪，第一齒輪有伸長的齒和第二齒輪可以被制造并安排，在分配機構(gòu)下降時可以垂直運動并與第一齒輪的延長齒保持嚙合。
分配單元和電動機單元可以被制造和安排提供在分配單元和電動機單元之間的動態(tài)配合。分配單元能夠包括多重的電接觸，電動機也包括多重電接觸用來與分配單元之間形成電的工作連接。分配單元能夠包括電子的辨別電路與規(guī)定分配單元特征鑒定的多重電子連接相連。電子辨別線圈能夠包含資料存儲元件，其中包含分配單元刻度數(shù)據(jù)。
分配單元包括氣動進(jìn)入口，并且電動機單元包括輸出氣動口與分配單元的氣動進(jìn)入口緊密配合為分配單元提供壓縮空氣。分配系統(tǒng)包括注射器與分配機械相聯(lián)為分配機構(gòu)提供分配材料，并且注射器可能被制造和安排可以在一定范圍內(nèi)垂直移動，并且這樣至少在一部分移動范圍內(nèi)，注射器不隨著分配機構(gòu)移動。電動機單元能夠進(jìn)一步包括第二輸出驅(qū)動機構(gòu)。
在另一種情況下，發(fā)明特別描述了使用分配系統(tǒng)將分配材料分配到基板上的方法。方法包括連接電動機單元與分配系統(tǒng)的步驟。電動機單元有帶有輸出驅(qū)動機構(gòu)的電動機，連接分配單元到電動機上，這樣分配單元的分配機構(gòu)被連接到電動機的輸出驅(qū)動機構(gòu)上，并且運行電動機將材料由分配機構(gòu)分配到基板上。
輸出驅(qū)動機構(gòu)能夠包括第一齒輪和分配機構(gòu)能夠包括第二齒輪，并且聯(lián)接分配單元到第一電動機單元的步驟可包括第二齒輪與第一齒輪的嚙合。方法還進(jìn)一步包括將電動機單元和分配單元保持在固定位置上分配機構(gòu)向基板方向的移動的步驟。連接分配單元與電動機單元的步驟可以建立在電動機單元與分配單元之間的運動連接。連接分配單元與電動機單元的步驟包括在連接分配單元與電動機單元之間建立電連接，并且方法進(jìn)一步包括通過電連接接受關(guān)于分配單元特性的資料。資料接收包括分配機構(gòu)的刻度信息。
在另一個方面，發(fā)明的特點為分配系統(tǒng)用來將分配系統(tǒng)分配到基板上。分配系統(tǒng)包括框架，與框架連接的支撐，在分配系統(tǒng)中在分配位置支撐基板，和與框架連接的將材料分配到基板上的分配頭。分配頭包括電動機單元包括連接到輸出驅(qū)動機構(gòu)上的電動機，分配單元包括材料出口，材料從這里分配出去。分配單元包括一個與材料出口相連的分配單元，電動機單元與分配單元之間可變連接裝置，這里電動機的運轉(zhuǎn)使得分配單元通過出口將材料分配出去。
分配系統(tǒng)能夠進(jìn)一步包括當(dāng)電動機單元與分配單元保持在固定位置時，向基板垂直移動分配機構(gòu)的裝置。分配頭能夠進(jìn)一步包括在電動機單元與分配單元之間形成運動連接的裝置。分配頭能夠進(jìn)一步包括探測分配單元特征的裝置。探測特征的方法包括探測分配單元刻度值的裝置。
在另一個方面，本發(fā)明的特征為，在電子基板上分配材料點的方法。方法包括將材料裝在分配器中，分配器帶有一個有出口和一定內(nèi)徑分配針，將分配針在電子基板上方定位，控制分配器分配一個材料點在基板上，這樣點在基板上有接觸表面區(qū)域，接觸表面區(qū)域的直徑小于或等于針出口內(nèi)徑。
分配材料是環(huán)氧銀，表面粘結(jié)劑，熔化物或焊劑中之一?？刂品峙淦靼ㄟB接帶有編碼器的電動機到分配器上，并且在電動機與編碼器之間聯(lián)結(jié)齒輪減速器。分配器包括螺絲鉆螺桿，這里控制分配器包括旋轉(zhuǎn)螺絲鉆螺桿到預(yù)先設(shè)定量。方法可進(jìn)一步包括分配器向電子基板方向下降。下降分配器包括分配器下降時將電動機保持在固定位置。
然而本發(fā)明另一個方面涉及在電子基板上分配點狀材料的設(shè)備。設(shè)備包括具有用于分配材料的一定內(nèi)徑的出口的分配器，一個用于接收分配材料的入口，并且輸入是可控的。設(shè)備進(jìn)一步包括帶有編碼器的電動機，連接在電動機與編碼器之間的齒輪減速器并可控制分配器的輸入，提供大于1的齒輪減速率/為分配提供精確控制。
分配器包括與控制輸入連接的螺絲鉆螺桿，通過旋轉(zhuǎn)控制材料的分配。設(shè)備進(jìn)一步包括Z軸電動機可以垂直移動分配器到達(dá)在電子基板上方的分配位置。設(shè)備可以被制造和安排當(dāng)電動機保持在固定位置時分配器由Z軸電動機驅(qū)動下降。設(shè)備進(jìn)一步包括用于定義電子基板的高度Z軸傳感器，將分配器定位在分配高度上。
本發(fā)明的另一個方面主要討論了將材料滴分配到電子基板上的設(shè)備。設(shè)備包括用于分配材料的一定內(nèi)徑的出口的分配器，和控制在電子基板上分配材料點的方法，這樣點與基板有一個接觸表面區(qū)域，接觸表面區(qū)域的直徑小于或等于針出口內(nèi)徑。
材料可以是環(huán)氧銀，表面粘結(jié)劑，熔化物或焊劑。設(shè)備進(jìn)一步包括帶有編碼器的電動機，由電動機帶動的螺絲鉆螺桿使材料被分配，和減少電動機齒輪齒數(shù)比來增加螺絲鉆螺桿每轉(zhuǎn)動一度編碼器的計數(shù)。設(shè)備進(jìn)一步包括向著電子基板降低分配器的方法，當(dāng)分配器下降時保持電動機在固定位置上的方法，測量電子基板高度的方法。
本發(fā)明的附圖本發(fā)明將通過實施例參照所附示圖進(jìn)行描述，其中

圖1是本發(fā)明一個實施例多頭分配系統(tǒng)的透視圖。
圖2是圖1中分配系統(tǒng)的端視圖。
圖3是圖1中本發(fā)明一個分配系統(tǒng)實施例中使用的分配頭的第一透視圖。
圖4是圖3中分配頭的第二透視圖。
圖5是圖3中分配頭中使用的分配單元的第一實施例的第一剖面圖。
圖5A是本發(fā)明實施例中應(yīng)用的連接銷的截面圖。
圖6是圖5中分配單元的第二剖面圖。
圖7是圖3中分配頭中傳動單元的剖面圖。
圖8是圖7中傳動單元前蓋裝配剖面圖。
圖9是圖3中用于分配頭中的分配單元第二實施例的第一剖面圖。
圖10是圖9中分配單元的第二剖面圖。
圖11本發(fā)明中分配系統(tǒng)的第二實施例。
圖12本發(fā)明中分配系統(tǒng)中使用的分配單元另一個實施例的透視圖。
圖13是圖12中分配系統(tǒng)中使用的管子的剖視圖。
本發(fā)明的詳細(xì)描述示圖的目標(biāo)是，將被本發(fā)明的實施例將被描述涉及到的與在圖1中顯示的多頭分配系統(tǒng)10中的分配單元和在下面描述的和在美國專利No.6007631和No.6206964中描述的，這兩個都是由本發(fā)明的代理人Speedline科技公司代理。領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)該了解本發(fā)明不僅僅局限于使用多頭分配系統(tǒng)，也可以應(yīng)用于單頭分配系統(tǒng)。
多頭分配系統(tǒng)10現(xiàn)在將參考圖1和圖2來描述，圖1是多頭分配系統(tǒng)10的透視圖，圖2是分配系統(tǒng)10的端面圖，為了便于說明，圖1和圖2中的分配系統(tǒng)沒有外殼。
分配系統(tǒng)10包括一個下部隔間12，用來收納電器和氣動控制器和主要系統(tǒng)控制器。兩個門14和16安裝在下部隔間的前方，通過這兩個門可以接觸到安裝在內(nèi)部的設(shè)備。下部隔間頂部是工作平臺18，上面安裝著雙軌傳遞工具20。在工作臺18的上方安裝有四個x/y框架系統(tǒng)22a，22b，22c和22d每個框架系統(tǒng)支撐一個分配頭24a，24b，24c和24d，在主控制系統(tǒng)的控制下，使用傳遞系統(tǒng)20將裝滿分配系統(tǒng)中分配材料放置在基板上。另外，在本發(fā)明的一些實施例中，每個框架還支撐著作為可視系統(tǒng)和監(jiān)視系統(tǒng)的一部分的照相機。操作臺18上有四個孔，四個電纜26a，26b，26c和26d通過這四個孔。每個電纜槽用來驅(qū)動由下部隔間中的電器和氣動控制器到分配頭24a，24b，24c和24d。在一個實施例中電纜槽可以通過使用Igus公司的電子連接來實現(xiàn)。
框架系統(tǒng)22a，22b，22c和22d是在實質(zhì)上相同的并且在一實施例中，使用的框架系統(tǒng)為美國專利，專利號為No.5886494，名稱為“位置系統(tǒng)”或美國專利，專利號為No.5903125，名稱也為“位置系統(tǒng)”，兩者在這里被合成一體作為參考?？蚣芟到y(tǒng)22a現(xiàn)在將被更加詳細(xì)在圖1和圖2中描述，框架系統(tǒng)22b，22c和22d與22a是在實質(zhì)上相同的?？蚣芟到y(tǒng)22a為分配頭在圖1中顯示的水平XY軸位置上提供位置。
框架系統(tǒng)22a包括兩個水平支撐組件26和28，和4個垂直支撐單元30，32，34和36，與工作臺18相連接。電動機支撐板38被連接在兩個水平支撐之間，用來支撐兩個電動機74和76。框架22a還包括可在軌道(沒有顯示)上滑動的板50，軌道在每個水平支撐原件的下表面上，這樣板就可以在軌道上沿著y軸移動。分配頭或泵24a被安裝在車架60上，車架安裝在板50上，并可以使分配頭沿著x軸運動。
框架系統(tǒng)22a還包括兩個螺母塊66和68可以沿著在水平支撐26和28下面的軌道移動。每個螺母塊與電動機74和76中的一個通過他們各自的導(dǎo)向螺桿相配套，螺母塊可以單獨的通過導(dǎo)向螺桿被電動機驅(qū)動沿著y軸移動。分配頭24a與分別由兩個剛性的兩個拖動臂80和82與螺母塊66，68相連接，拖動臂一端與螺母塊相連另一端與分配頭24a相連。在美國專利No.5,903,125，中有更詳細(xì)的描述，分配頭24a可以隨著被74和76驅(qū)動的螺母塊沿著x和y軸移動定位。電動機74和76，也是z軸電動機，安裝在分配頭24a中，由安裝在下部隔間主系統(tǒng)控制器控制。
框架系統(tǒng)22a，22b，22c和22d在分配系統(tǒng)10中具有明顯的優(yōu)點。如美國專利No.5,903,125中描述的，上面描述的結(jié)構(gòu)在框架下面的工作面面積與框架的整體寬度之間的比值要比傳統(tǒng)X/Y框架系統(tǒng)大。減少了產(chǎn)品在多頭分配系統(tǒng)中工作位置之間的移動時間，并且減少了分配系統(tǒng)10的工作點。
分配頭24a，24b，24c和24d被裝備使用一系列不同的分配頭或泵包括那些在美國專利No.5,819,983和美國專利No.5,957,343中介紹的，每個都可以作為參考。另外，也可以裝配在下面描述的本發(fā)明中的分配頭。
圖3和圖4是本發(fā)明一個實施例中的，分配頭124的透視圖，分配頭可以安裝在多頭分配系統(tǒng)10中的一個車架60上。分配頭124包括電動機單元126和分配單元128。電動機單元有一個安裝表面129用來將電動機單元安裝于車架60中的一個上面，軛狀結(jié)構(gòu)127用來連接剛性拖動臂80和82。如圖3和圖4所示，分配系統(tǒng)128可以從電動機單元上分離出來。分配頭124被設(shè)計成所有的分配頭中的電動機都被包含在電動機單元中，并且分配材料只裝在可分離的分配單元中。因此，當(dāng)想要更換分配材料或更換不通型號的分配針時，就可以將分配單元從電動機單元移開，再裝上另一個帶有所需材料或所需型號針頭的分配系統(tǒng)。如下面詳細(xì)描述的那樣，分配單元和電動機單元之間是運動連接，在任何時候更換分配單元在不需要重新校正的情況下就可以提供精確的分配針位置、分配單元128在圖3-6中給予更加詳細(xì)的描述。分配單元包括主殼體130，下部殼體132，分配管134和注射器支撐136用來支撐分配材料的注射器138。主殼體130包括一個帶有分配管134空間部分140，氣動終端部分142和連接氣動終端部分142和安裝在主殼體130上的空氣艙146的氣動線144。氣動終端部分包括一個入口艙門148，用來接受由電動機單元126傳送來的加壓空氣。入口艙門包括彈性O(shè)型線圈156保證電動機單元與分配單元之間氣動連接的氣密性。氣動艙門146通過氣管154(圖6中顯示)與注射器138的頂帽(沒有顯示)相連接。在分配系統(tǒng)工作過程中，壓縮空氣用于給針管中的材料加壓，使材料由注射器中流到分配管中。
氣動終端部分142包括電路板支架150，上面有一個小電路板152。在圖6中顯示的是電路板拿掉后的電路板支架150。下面將更加詳細(xì)的描述，電路板提供了電子連接，這樣可以電動機單元識別與之連接的分配單元，并且在一個實施例中，電路板還可以將電傳遞到分配單元中的加熱器中。在這個實施例中，電路板還起到連接電動機單元和安裝在分配單元中的溫度傳感器的作用，分配單元的下部殼體132有一個圓柱型的孔，用來安裝分配管。下部殼體也有兩個連接銷174，176和三個圓柱形的小突起178，180，182用來實現(xiàn)分配單元和電動機單元的運動連接。連接銷用兩個螺栓184連接在殼體上。
如圖5中所示，分配管包括分配材料管包括外管158和底部帶有桿161的材料管160。分配材料管外管插在下部殼體132中，并用固定環(huán)162固定在下部殼體中。下部管插在外管中并使用在下部管凹槽中的彈性圈(未表示)來固定。下部管有一個入口門166，接收由從注射器138通過軟管168過來的分配材料。選擇一個與分配材料和所需體積相配的分配針安裝在下部管的底部。外管158有傳動裝置170設(shè)計為與前面描述的電動機單元中的延長齒輪232相嚙合。齒輪也可在下部管插入到外管中后與軸161接合，外管還包括側(cè)翼部分172與電動機單元升降板256相連。升降板256控制著分配管在圓柱孔中的垂直方向上的運動。
圖6表現(xiàn)的是分配單元128的側(cè)面，包括詳細(xì)的注射器安裝裝置。注射器安裝裝置包括注射器支撐136，注射器滑動板186，注射器滑動導(dǎo)向188，和注射器配置板190。注射器支撐用兩個螺栓192與主殼體相連，并且注射器滑動導(dǎo)向由兩個螺栓194與主殼體相連。注射器滑動板包括狹槽187并且用注射器滑動導(dǎo)向保持與主殼體的連接。如下面討論的，注射器滑動板可以在注射器滑動導(dǎo)向中作垂直運動。注射器配置板用兩個螺栓198與滑動板相連。注射器安裝裝置還包括兩個固定環(huán)200，注射器金屬環(huán)節(jié)206，模塊裝置204和用于通過軟管168與分配管的注射器出口連接的下部管注射器環(huán)202。
電動機單元126可以參考圖3、4、7和圖8作詳細(xì)的說明，電動機單元包括帶有前部板裝置209和與分配單元配合的表面210的電動機單元框架208。配合表面210與分配單元中的圓柱突起178，180和182配合，并且配合表面210包括兩個連接孔218和220，用來與分配單元中的連接銷174和176配合。
在本發(fā)明的一個實施例中，希望達(dá)到電動機單元與分配單元的運動連接，一個連接銷174的橫截面為圓形，另一個連接銷的橫截面為菱形如圖5A中顯示的。如同本領(lǐng)域?qū)I(yè)人士所知道的，唯一用運動連接來保持相對位置的兩個物體要在運動的六個自由度(X，Y，Z，pitch，yaw，roll)都達(dá)到一致。在本發(fā)明的實施例中，圓形連接銷174控制兩個自由度，另一個連接銷176和每個圓柱突起178，180和182分別控制一個自由度。如下面描述的，在本發(fā)明實施例中使用運動連接來連接電動機單元和分配單元就不需要在更換分配單元時重新校正分配頭。
在圖7中有詳細(xì)描述了分配單元與前面板裝置209相連接的主要原件，并且包括接觸探測裝置222，一個分配驅(qū)動電動機裝置224，一個主電路板226， 輸出驅(qū)動裝置228，和z軸電動機裝置230。主電路板與分配系統(tǒng)和電器和氣動系統(tǒng)相連接，并由控制器接收控制信號。
接觸探測設(shè)備209用兩個螺釘225與前面板相連。接觸探測裝置的底部有可伸展的針，可以用來測量電動機單元和要分配的基板之間的距離。針的延長受到由接觸探測裝置222的氣動入口223收到的空氣壓力驅(qū)動。在一些應(yīng)用中，要求材料出口與和分配板之間有一個精確的距離，并且這些應(yīng)用中，接觸探測可以用來測量分配頭到基板之間的距離，來協(xié)助分配單元在分配前的定位。如上討論的，在本發(fā)明的一些實施例中，為分配單元和電動機單元之間提供了運動連接，從而，對于給定的分配單元，和升降盤給定的位置，分配單元的分配針的出口是相對于電動機單元的位置是固定的，和給定的關(guān)于固定位置的信息，并且這個距離也可以由接觸感應(yīng)設(shè)備測量出來，分配系統(tǒng)控制器可以將針的出口定位在合適的分配高度。
在本發(fā)明的一個實施例中，接觸探測裝置使用的是美國專利No.6,093,251，題目為“在分配裝置中測量與基板間距離的方法和設(shè)備”里面描述的一個接觸探測器，授權(quán)給本發(fā)明的申請人，并在這里作為參考。
分配驅(qū)動電動機224用來控制伸長齒輪232的旋轉(zhuǎn)運動，通過分配管134控制材料的分配。分配驅(qū)動電動機與主電路板226相連來接收動力和控制信號，并通過螺釘236和238和墊圈240和242安裝在z軸發(fā)動框架234上、傳動帶244被用來與分配傳動電動機和延長齒輪232間的輸出傳動桿相連。在一個實施例中，分配傳動電動機是無刷電動機，為QMC公司的型號IBH-101。在另外的實施例中，分配傳動電動機使用的是無刷電動機，由API-HAROWE授權(quán)的在No.0909H200范圍內(nèi)的。分配傳動電動機包括編碼器224A，通過分配單元的控制信號與主控制器相連。在一個實施例中，電動機每轉(zhuǎn)一圈編碼器在記錄中加上2048，在這個實施例中，傳動帶排列提供10∶24帶和滑輪間相對于齒輪的減速量，并且另外，還有在伸長齒輪和分配管齒輪170之間28∶48的減速。這樣會輸出在分電動機和分配管之間的4.11∶1的減速比，導(dǎo)致分配管齒輪每轉(zhuǎn)動一度編碼器計數(shù)23.4。上面所述的齒輪和帶的裝置增加了對分配單元的控制。
主電路板裝置226使用螺釘248、250、252和螺桿254在前部盤209上安裝，主電路板裝置226為分配頭提供主電源接觸面和電氣分配功能。電連接器246安裝在電路板上，為分配系統(tǒng)中的其它提供電源、電動機傳動裝置228包括升降盤256，伸長齒輪232，上部安裝支架258和下部安裝支架260。上部安裝支架和下部安裝支架通過四個螺釘262(只有一個在圖7中顯示)將電動機傳動裝置安裝在前部板裝置上。電動機傳動板還包括一個球狀螺釘264，安裝在上部支架258和升降板，球形螺釘?shù)男D(zhuǎn)可使升降板256在垂直方向上的運動，和分配管134在垂直方向上的運動。
Z軸電動機安裝在Z軸電動機連接器268上在前面板裝置上，為Z軸電動機提供動力和控制信號。Z軸電動機有傳動輸出桿266與球狀螺栓264相連接，以控制升降板256的運動。在一個實施例中，Z軸電動機是型號2036的無刷電動機，在另外的實施例中，Z軸電動機可以與泵驅(qū)動電動機相同的電動機和編碼器。在另一實施例中，在Z軸電動機與球狀螺栓的距離比與螺栓之間的軸向距離近時，Z軸電動機可以使用冠狀齒輪與球狀螺栓相連Z軸電動機相連。
參考圖8，前部盤裝置209的各部分可以在這里更加詳細(xì)的描述。前部盤裝置的主要組成部分包括，前部盤271，Z軸電動機方位(軸承)支架270，鎖定盤272，針狀探測裝置274和氣動多頭276。Z軸電動機軸承支架包含前面描述的Z軸連接器268，并使用兩個螺釘278(只有一個在圖8中描述)安裝在前部板上。Z軸電動機軸承支架包括第二電動機連接器269用來安裝一個可以選擇的用于有兩個單獨控制分配管的分配單元的第二Z軸電動機(未顯示)。
鎖定凸輪板272用來鎖定分配單元與電動機單元。鎖定板可在鎖定位置和非鎖定位置間移動，并且有兩個口280和282，當(dāng)分配單元與電動機單元連接時。連接銷174和176通過這兩個孔。鎖定凸輪板使用螺栓283，螺母284和兩個曲線形墊圈286與前部板271相連接。曲線形墊圈安裝好后，墊圈的凹面對著前面板。
針狀探測設(shè)備274為電動機單元和分配單元的電路板提供電連接。針狀探測裝置使用兩個螺釘288安裝在前部板上。在一個實施例中，針狀探測器，包括彈簧式接觸排列部分no.P294-03-314-50，由紐約牡蠣灣米爾馬克思(Mill-Max of OysterBay，NY)授權(quán)。在這個實施例中，當(dāng)分配單元與電動機單元相連接用于為電動機單元和分配單元間的電氣連接時，彈簧銷與分配單元中的電路板上的傳到墊接觸。
氣動多頭276為分配頭的組件間提供內(nèi)部連接，氣動多頭還在工作中為他們提供壓縮空氣和壓縮空氣源以及分配系統(tǒng)的控制器。氣動多頭使用兩個螺旋起重機290和兩個螺釘292(在圖8中只顯示了一個)與前部板271相連。氣動多頭包括，氣動連接器296具有4個突出的氣動裝置294。四個o形圈298在連接器和多頭之間保證其氣密性。第一管295和第二管296連接氣動多頭和前部板271。第一管295與電動機單元前面安裝表面氣動輸出口298相連接。氣動輸出口288被設(shè)計成與分配單元入口148相配合，向分配單元中的注射器提供壓縮空氣。第二管296被設(shè)計成與電動機單元前部安裝表面上的第二出口(沒有顯示)相配合。這個第二輸出口，和附加的輸出口，在下面描述的其它實施例中，可以用來為附加的氣動單元提供氣動連接。
現(xiàn)在介紹分配頭124的工作。分配單元128與電動機單元126連接，與電動機單元緊密配合并用鎖定盤272固定位置。當(dāng)分配系統(tǒng)與電動機單元緊密配合后，電動機單元的針狀探測裝置274與分配單元的電路板152相接觸。在一個實施例中，分配頭可以基于穿過電路板上連接板上的電阻來判斷與之相配的分配單元的型號。在這個實施例中，電路板上不同的跳動都可以識別分配單元的特征，比如分配單元中使用的分配管和分配管中所裝的材料。
在另一實施例中，非易失數(shù)據(jù)存儲器比如可編程只讀存儲器。在這個實施例中，包括附加特征，存儲裝置包括分配管的刻度資料，保持分配管中材料中隔板剩余使用時間，分配系統(tǒng)的工作時間和安裝在分配管上的針頭的尺寸。在一些實施例中，儲存在資料儲存裝置中的資料可以由分配頭來更新。儲存在存儲設(shè)備中的刻度資料包括關(guān)于分配針出口的位置資料，因為電動機單元和分配單元間是運動連接，這個位置資料可以用來優(yōu)化分配頭在工作時相對基板的位置。在一些實施例中，分配單元可以在不與電動機單元相連的離線狀態(tài)下被校準(zhǔn)。當(dāng)與電動機單元連接后，需要進(jìn)行小范圍的校準(zhǔn)或不需要校準(zhǔn)。
分配單元與電動機單元配合后，電動機單元的伸長齒輪232與分配單元的齒輪170嚙合，升降板256與分配管的側(cè)翼172相連，輸出氣動口298與氣動入口148緊密結(jié)合。
為了將材料放到基板上，分配頭首先在控制器的控制下，在分配系統(tǒng)的框架系統(tǒng)上運動，在基板上方定位分配針。接觸探測裝置222可以接下來被用來確定分配頭與基板間的距離。分配管134由Z軸電動機230驅(qū)動的升降板256作用向基板下移。當(dāng)分配管降低了，下部管160入口166注射器滑動板186，注射器調(diào)整板190和注射器向著基板方向降低。在本發(fā)明的一個實施例中，下部管可以包括彈簧塞延長到超出針的范圍。彈簧塞與基板相接觸來防止針相對于基板的進(jìn)一步向下移動，來保證針的準(zhǔn)確的分配高度。
當(dāng)針處于合適的分配高度，分配傳動電動機被激活用于驅(qū)動伸長齒輪232和齒輪170轉(zhuǎn)動，從而分配材料。在本發(fā)明的實施例中分配材料的量由控制器使用由泵的傳輸電動機編碼器傳遞的信號控制。與編碼器相連的控制器能控制螺絲鉆的轉(zhuǎn)動從而控制分配量。延長齒輪的使用可以使分配管在降低時仍能保持延長齒輪232和齒輪170之間的嚙合。
在本發(fā)明的一個實施例中，更適合用于多點材料的分配，在一個點分配到第一位置后，升降盤會抬起一個相對小的距離使分配管也上升一個小距離。分配頭被移動到分配針的下一個分配位置上。當(dāng)分配管抬起時，出口166在滑動板186的狹槽187中運動。為保持運動距離，分配管被抬高的距離小于狹槽187的長度，分配管可以在注射器沒有上升的情況下被升高。通常在分配頭由一個分配點到另一個分配點的運動中要將其抬起，以免分配針碰到基板上的組件或其它突出。在上述描述的本發(fā)明的實施例中，在不用抬高注射器的情況下抬高針頭有助于減小作用在Z軸電動機的壓力。
在本發(fā)明的另一個實施例中，更適合于使用大體積的材料，例如，材料線，注射器使用一個剛度金屬管代替軟管168與分配管相連，并且沒有使用滑動盤。當(dāng)升降板降低了分配管，注射器隨著分配管運動。剛性管的使用避免了在使用軟管時會發(fā)生的后壓力的變化。另外，對于一些分配材料而言，在分配前要將材料加熱。這些材料金屬管會被加熱來升高分配材料的溫度。
在本發(fā)明的另一個實施例中，不論是上面討論的點分配實施例還是線分配實施例，針進(jìn)一步的垂直運動可以由使用安裝在分配系統(tǒng)的框架系統(tǒng)上的電動機驅(qū)動的分配頭126的整體垂直運動來完成。
如上所述，本發(fā)明實施例中使用的分配管可以包括，螺絲鉆類型的泵，并且在一些實施例中，螺絲鉆泵可以包括一個關(guān)閉閥，例如在美國專利5,819,983中描述的一個。當(dāng)使用了關(guān)閉閥時，另一個氣動連接將在電動機單元和分配單元之間用來控制關(guān)閉閥。在本發(fā)明的一些實施例中，適當(dāng)?shù)难心ゲ牧希绾竸┍皇褂迷诜峙鋯卧?，關(guān)閉閥可以被控制，它不能被完全關(guān)閉來避免對閥門的損害和分配材料中的固體粒子閥門位置。
為了一些分配應(yīng)用，需要將被分配的材料升高溫度后分配。為了適應(yīng)這個要求，在本發(fā)明的一些實施例中，電加熱器，例如那些可利用的由哈沃希爾的梅里麥克(Merrimac OFHAVERHILL，MA)授權(quán)這部分編號為No.MTWA-250-1.25，被裝置在分配單元的下部殼體132。在這些實施例中，溫度傳感器也可以被安裝在下部殼體中來監(jiān)視材料的溫度。加熱器和溫度傳感器之間的電連接可以由探針裝置274和電路板152。另外，為幫助加熱材料，空氣會通過地框架中的加熱器。空氣也可以為電動機單元和分配單元之間附加的氣力連接。
分配頭324的另一個實施例，具有兩個分配管將在這里參考圖9和圖10介紹。分配頭324與分配頭124相似除了它具有附加的分配管并且增加了支撐組件。分配頭124和分配頭324的普通原理使用相同的參考數(shù)字。分配頭324包括電動機單元326和分配單元328。分配單元328包括，除了分配單元128的成分，第二分配管326，和第二注射器支撐330用來支撐第二注射器338。分配單元也包括第二氣動進(jìn)入口348來接收壓縮空氣用來壓縮材料進(jìn)入第二注射器338。
電動機單元326包括，除了分配單元126的組件以外，附加的Z軸電動機，附加的電動機傳動組件428具有一個第二延長齒輪432，電磁離合器裝置(未顯示)用來選擇嚙合的分配電動機224到兩個電動機驅(qū)動裝置之中的一個，和第二升降盤456上。
分配頭324與上述的分配頭124以相同的模式工作，分配頭324分配可以發(fā)生由任一分配管中單獨的分配。在典型的應(yīng)用中，分配管可以具有不同的類型，或包含不同的材料用于提供附加對分配操作的可變性，并且兩個分配管之中的一個被選擇執(zhí)行一個特殊的分配操作。例如，一個分配管可以是一個點分配管適合于分配點狀材料，而另一個是一個線分配管適合于分配線狀材料。優(yōu)選的，在為避免與基板上的組件接觸的抬高的位置上分配頭是不能工作的。如同本領(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)人員所知道的，在一些實施例中，為適應(yīng)特殊分配工序，分配頭324中的兩個分配管可以被設(shè)計成同時工作。
上面描述的分配頭的實施例，不管分配單元包含一個還是兩個分配管。在其它的實施例中，為適應(yīng)其它應(yīng)用兩個以上的分配管被使用。
在上面描述的本發(fā)明的實施例中，分配單元可以手工的與電動機單元緊密配合。在另一個實施例中，將要參考圖11的描述，分配系統(tǒng)可以自動的更換分配單元。在上面描述的本發(fā)明的實施例中，圖11顯示與上面描述的參考圖1中分配系統(tǒng)10相似的四頭分配系統(tǒng)410端視圖，分配系統(tǒng)410包括四個框架系統(tǒng)422a，422b，422c和422d，每個都包括一個分配頭424a，424b，424c，和424d，使用兩組分配頭之中的一組實現(xiàn)這里描述的發(fā)明。貼近422a框架其中之一的前面垂直支撐434，436，是分配單元固定器510a和510b可以包含多個分配單元。如本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員所知道的，盡管僅顯示了分配系統(tǒng)422a中的分配單元固定器，附加的分配單元固定器在其它框架系統(tǒng)422b，422c，和422d上。
分配系統(tǒng)410自動的更換分配頭424a中的分配單元?？蚣芟到y(tǒng)422a在分配頭固定器510a上固定分配頭。分配頭接下來被安裝在固定器上的空槽中。分配單元固定器510a可以包括一個釋放機構(gòu)固定鎖定板來釋放被固定的分配單元。一旦分配單元被移動了，分配頭被放置在固定單元固定器510b與這里包含的新的分配單元緊密配合。分配單元固定器510b可以包括一個鎖定器械夾緊鎖定板來鎖定新的分配單元。分配頭可以接下來被安置在基板上方由新的分配單元分配材料。
本發(fā)明分配系統(tǒng)的實施例中具有分配單元固定器，分配單元可以在被固定在分配單元固定器上之前被校準(zhǔn)。校準(zhǔn)資料可以被存儲在分配單元中的資料存儲裝置中。當(dāng)分配單元與電動機單元緊密配合，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)可以通過存儲裝置讀出，從而，可以避免每次重新安裝分配頭時的校對步驟。
另一個實施例，分配單元528和分配小直徑材料點，將要在此結(jié)合圖12和13描述。圖12顯示了分配單元528的透視圖。分配單元528與分配單元128在實質(zhì)上相同，并且與相似的部分用相同的參考數(shù)字表示。分配單元528與分配單元128不同的地方是分配單元126的分配管134被分配單元528中的分配管634代替。分配管634包括分配外管558和帶有軸161的低管160與在分配管134中使用的低管相同?？墒窃趫D12中分配低管與針167一起顯示，針安裝在低管上，用來分配材料。
圖13種顯示的外管558剖面圖。外管包括齒輪570，突出裝置572和鋁管573。外管558與外管158相似，最明顯的不同是在管558上有一個附加的齒輪箱(下面描述)和附加的鋁管。但是鋁管也在外管158中使用。鋁管與齒輪570使用螺栓602和一個一套螺栓604緊密連接。外管也包括了間隔裝置606，球狀軸承608，保持夾607，刷610和612，小齒輪614，行星齒輪箱616，彈簧618，固定器620。間隔裝置606，球星軸承608和保持夾607用來保持刷610和612在適當(dāng)?shù)奈恢?。小齒輪614是行星齒輪箱616的進(jìn)入齒輪。齒輪箱的出口在圖14中沒有顯示，與低管160(見圖5)軸161緊密結(jié)合。固定器620與低管160緊密結(jié)合。彈簧618安裝在固定器160與齒輪箱之間，并提供與低管垂直的配合。球狀軸承622，間隔裝置624和螺栓626用于將各個部分固定在外管內(nèi)。
齒輪570，與齒輪170相似，被設(shè)計與電動機單元地延長齒輪嚙合，并且側(cè)翼結(jié)構(gòu)572與側(cè)翼結(jié)構(gòu)172相似與電動機單元升降盤256緊密配合來控制分配管的垂直運動。與齒輪170不同的是齒輪570不與下部管的軸161直接連接。齒輪570與齒輪箱相嚙合，齒輪箱有一個輸出軸與軸161相連。在本發(fā)明的一個實施例中，齒輪箱616使用的是9∶1行星齒輪箱由諾里斯城地平線宇航中心(Horizon Aerospace OF NORRISTOWN，PA)授權(quán)在部分編號為No.U223639-1范圍內(nèi)。在本發(fā)明的這個實施例中，使用9∶1齒輪箱可以為下部管的螺絲鉆提供良好的控制。特殊的，使用9∶1齒輪箱得到下部管中的軸161旋轉(zhuǎn)一個角度，傳動電動機編碼器記錄211。
作為易于被此領(lǐng)域的技術(shù)人員所了解，一個或兩個分配管634可以被用于雙管分配頭324中代替一個或兩個分配管334。
如將要解釋的，本發(fā)明實施例提供可從分配針分配的其直徑小于分配針的內(nèi)徑點狀材料的重復(fù)分配。在本發(fā)明的實施例中，使用分配單元可以改良控制，應(yīng)為使用了伺服控制電動機，連同齒輪的縮減量被用于提供準(zhǔn)確的控制的分配，使用重復(fù)技術(shù)來生產(chǎn)給定針直徑的較小直徑材料點。本發(fā)明的方法中，一個帶有分配針的分配單元被降低到基板上方一個準(zhǔn)確的高度，并且分配單元被用來控制分配被控制來分配少量準(zhǔn)確地材料，無論在針到達(dá)分配高度之前或在分配高度。接下來針被抬起并移動到下一個分配位置。當(dāng)材料的分配發(fā)生在針在分配位置之前的情況下，被分配的材料的量十分小以至于不能夠從針頭滴落，但會在針頭的末端形成半月形。用于檢驗分配結(jié)果，適用本發(fā)明的實施例現(xiàn)在將要被使用不同的材料環(huán)氧銀，焊料，和表面裝配粘合劑由下面提供的表格IA，IB和IC來區(qū)分，產(chǎn)生的不同分配情況。
表IA環(huán)氧銀
表IB焊劑
表IC粘合劑
在試驗中，分配在使用的是具有分配管634的分配單元完成的。分配單元安裝在由位于Cooksond電氣公司XyflexPro分配平臺上使用了兩個不同的分配試驗?zāi)Ｊ?。模?被用來檢驗點的可重復(fù)性，模式2可用來檢驗針被阻塞的平均時間。
模式1是X、Y方向上都相距0.015英寸的30×30個點的排列。點按照蜿蜒排列(Z字形)順序。分配結(jié)束后，所有的點都使用由羅切斯特(Rochester)光學(xué)計量器產(chǎn)品授權(quán)的自動光學(xué)檢查系統(tǒng)測量。表II表現(xiàn)的是可重復(fù)點中由同材料組成的最小點的直徑。用來分配的針是標(biāo)準(zhǔn)的Camalot 28(內(nèi)徑為0.007英寸)分配針由庫克森(Cookson)電氣公司授權(quán)。
表II.材料相對應(yīng)的點直徑
模式2被用來確定在針被阻塞之前可以分配點數(shù)的平均值。這個模式包括兩個8×6排列，每個排列包括X、Y方向上都相距0.015英寸的30×30個點的排列。
重復(fù)該模式直到針(28 AWG Camalot)被阻塞或直到分配的點多余在正常一天8小時工作時分配的點。例如，一個分配率為每小時30,000點，一天8小時分配240,000點。
表III規(guī)格28針分配的平均時間
表IV提供了實驗中使用模式1和模式2分配的參數(shù)表IV不同材料的程序參數(shù)
在表IV中，參數(shù)“擠壓大小”是指在分配管中螺絲鉆旋轉(zhuǎn)的量(用度表示)；RPM是螺絲鉆的旋轉(zhuǎn)速度；停留是指分配后針在分配位置上停留的時間，以毫秒計；上升和下降是有關(guān)指分配單元在Z軸上上升和下降速度的參數(shù)，如下所描述的；分配高度是指在基板上分配針的高度；分配速度是指每小時分配的點(DPH)；螺絲鉆一攔表示物料的類型以及使用的螺絲鉆的內(nèi)徑；標(biāo)準(zhǔn)偏移和直徑范圍是指分配點的特征特性。
在上述的一些實驗中，塑性螺絲鉆被使用，特殊的在一個實施例中，螺絲鉆由ULTEMPOLYETHERMIDE(PEI)制造，被發(fā)現(xiàn)在實驗中與某種環(huán)氧銀在一起工作良好。
分配高度被認(rèn)為是重要的因素，并且應(yīng)該被精確的控制來達(dá)到一個可重復(fù)的材料滴大小。如上所述，本發(fā)明的實施例使用精確的Z軸電動機與基板高度傳感器相連用于定位分配針在基板上方的分配高度。在一些實施例中，可能會要求使用帶有腳的分配針，腳可以用來定位由針的末端在預(yù)先設(shè)定的分配高度上，當(dāng)分配器降低，腳與基板相接觸后，就可以將針定位在適當(dāng)?shù)姆峙涓叨攘恕?br> 在一些分配機械中，分配器在Z軸上的移動速度是可以調(diào)整的并且可以被控制成快上慢下形式，變速下降習(xí)慣于減小速度，在分配器接近基板并保證不過于接近，導(dǎo)致針接觸到基板上。在上面所述的檢驗中，變速下降沒有被用到，分配器以相同的速度下降，變速上升被用于第一次提升分配器以較慢的速度來保證材料滴在提高上升速度前與針頭以適當(dāng)?shù)男问椒珠_。在上述的檢驗中，為一些檢驗，可變上升要素0.05被使用。這個要素導(dǎo)致上升運動的速度被控制為5％名義上升速度，直到針頭與基板之間的距離大約0.050英寸，在將名義上升速度提高到200mm/秒之前。
表IV的實驗顯示了本發(fā)明的實施例可以重復(fù)生產(chǎn)大小小于使用的針管內(nèi)徑不同材料的分配點。本領(lǐng)域內(nèi)專業(yè)人士理解的，其它材料，包括熔化物，能通過本發(fā)明的實施例進(jìn)行分配。
分配頭與本發(fā)明已經(jīng)描述的，使用于圖1中顯示的多頭分配系統(tǒng)中的一致。如本領(lǐng)域內(nèi)專業(yè)人士所理解的，本發(fā)明的分配頭也可以與其它具有一個分配頭或一個以上分配頭的分配系統(tǒng)中使用。
在上面描述的本發(fā)明分配系統(tǒng)的實施例中，齒輪被用來連接電動機單元中的電動機和分配單元中的分配管。在其它實施例中，其它的機械例如帶，傳動軸或其它機械被用來連接電動機和分配管。
在上面所述的分配頭的實施例中，使用可替代的分配單元極大的擴大了分配系統(tǒng)的靈活度，允許分配單元在不用更換整體分配頭的情況下更換分配單元。進(jìn)一步，因為分配單元不包括電動機，這樣可以很經(jīng)濟(jì)的保持很大數(shù)量的具有不同特征的分配單元。
這些在至少一個本發(fā)明示范性的實施例中描述，本領(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)人士可以很容易的進(jìn)行各種變化，改正和改進(jìn)。這些變化，改正和改進(jìn)會被確定為在本發(fā)明的領(lǐng)域和思路范圍內(nèi)。從而，前面的描述僅僅作為例子，但不局限于此。
權(quán)利要求
1.一種將材料點分配在電子基板上的方法，這種方法包括將材料裝進(jìn)分配器中，分配器包括有具有一定內(nèi)徑的出口的分配針；在電子基板的上方定位分配器；控制分配器分配材料滴在基板上，這樣液滴與基板有一個接觸區(qū)域，接觸區(qū)域的直徑等于或小于分配針出口內(nèi)徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述方法，其中，材料是環(huán)氧銀，表面裝配粘合劑，熔化物和焊劑中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述方法，其中分配器控制包括將分配器帶有編碼器的電動機連接，和將齒輪減速器連接在電動機和編碼器之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述方法，其中分配器包括螺旋桿，其中分配器控制包括以設(shè)定的量旋轉(zhuǎn)螺旋桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述方法，進(jìn)一步包括向電子基板方向降低分配器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述方法，其中降低的步驟包括，在分配器降低時，電動機保持在一個固定的位置上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述方法，其中分配器控制包括將具有編碼器的電動機連接到分配器上，并且在電動機和編碼器之間安裝齒輪減速器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述方法，其中分配器包括螺絲桿，其中控制分配器包括以預(yù)先設(shè)定量旋轉(zhuǎn)螺絲桿。
9.根據(jù)權(quán)利要求1中所述方法，進(jìn)一步包括向電子基板方向降低分配器。
10.根據(jù)權(quán)力要求9中所述方法，其中降低步驟包括在分配器降低時，電動機保持在一個固定的位置上。
11.分配材料點在電子基板上的設(shè)備，設(shè)備包括分配器，包括有可以分配材料的內(nèi)徑的出口，用于接收分配材料的入口，和控制入口；帶有編碼器的電動機；安裝在電動機和分配器控制入口之間的齒輪減速器，提供大于1的減速率來為分配器提供精確控制。
12.根據(jù)權(quán)利要求11中所述的設(shè)備，其中分配器包括與控制入口相連的螺絲桿，旋轉(zhuǎn)螺絲桿可分配材料。
13.根據(jù)權(quán)力要求12中所述設(shè)備，進(jìn)一步包括Z軸電動機，可在垂直方向上移動分配器使分配器定位在電子基板上方的分配高度上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13中所述設(shè)備，其中儀器被構(gòu)造和排列為，當(dāng)分配器在z軸電動機驅(qū)動下降低時，電動機仍保持在固定位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14中所述設(shè)備，進(jìn)一步包括Z軸傳感器確定電子基板的高度，用于將分配器定位在分配高度上。
16.一種用于在電子基板上分配材料點的設(shè)備，設(shè)備包括帶有針的分配器，針有可以分配材料的內(nèi)徑，控制分配器分配材料點在電子基板上的裝置，使點與基板有一個表面接觸區(qū)，接觸表面區(qū)半徑小于或等于針出口的內(nèi)徑。
17.根據(jù)權(quán)利要求16中所述設(shè)備，其中，材料是環(huán)氧銀，表面裝配粘合劑，熔化物和焊劑中的一種。
18.根據(jù)權(quán)利要求16中所述方法，其中設(shè)備進(jìn)一步包括帶有編碼器的電動機；由電動機驅(qū)動用于分配材料的螺絲鉆螺桿；和減小電動機齒輪減速比用于增加螺絲鉆螺桿每轉(zhuǎn)動一度時編碼器計數(shù)的裝置。
19.根據(jù)權(quán)力要求18中所述方法，進(jìn)一步包括向電子基板降低分配器的裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19中所述方法，進(jìn)一步包括當(dāng)分配器下降時保持電動機在固定位置的裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20中所述方法，進(jìn)一步包括測量電子基板高度的裝置。
全文摘要
一種用于將材料分配到基板上分配系統(tǒng)(10)和方法。分配系統(tǒng)(10)包括框架，與框架相連接的支撐，在分配系統(tǒng)(10)中支撐基板在分配位置上，和與框架相連接的分配頭(124)，用于將材料分配到基板上。分配頭(124)包括帶有與輸出傳動系統(tǒng)相連的第一電動機的電動機單元(126)，和分配單元(128)，可變的與電動機單元連接，包括出口，分配材料就是由這個出口分配的，分配單元(128)含有一個與材料出口和電動機單元中的輸出驅(qū)動機構(gòu)相聯(lián)接的分配機構(gòu)，第一電動機工作使分配機構(gòu)通過出口分配材料。分配頭可能被控制用來分配具有小于分配單元中分配針直徑的材料點。
文檔編號B23K3/06GK1675018SQ03818845
公開日2005年9月28日 申請日期2003年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月16日
發(fā)明者托馬斯·C·普恩蒂西, 布賴恩·P·普雷斯科特, 肯尼思·C·克勞奇, 穆雷·D·斯科特, 小厄爾利·斯威特, 柯英菲, 托馬斯·J·卡林斯基 申請人:斯皮德萊技術(shù)公司