將黏性材料分配至基板上的方法及設備技術

一種分配器，被構造成將材料分配至基板上，該分配器包括分配單元，該分配單元包括具有腔室的外殼、安置在腔室中且可在腔室中軸向移動的活塞、及連接至外殼的噴嘴。噴嘴具有孔口，該孔口與外殼的腔室共軸。分配器進一步包括致動器，該致動器連接至分配單元且被構造成驅動活塞上下移動；及包括連接至致動器和活塞的順應組件。順應組件被構造成允許在致動器和活塞之間的有限相對運動。進一步公開了一種分配方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利說明】將黏性材料分配至基板上的方法及設備
技術介紹
1.
本專利技術總體涉及將黏性材料分配至例如印刷電路板的基板上的方法及設備。 2.相關技術的討論 有數種類型的現有技術分配系統或分配器，這些分配系統或分配器用于分配被計 量的液體或膏料量以用于多種應用。一種此類應用是將積體電路晶片及其他電子組件組裝 至電路板基板上。在此應用中，自動分配系統用于將液體環氧樹脂點或焊膏點，或一些其他 相關材料點分配至電路板上。自動分配系統也用于分配底部填充材料線及密封劑線，其機 械地將組件固定至電路板。底部填充材料及密封劑用以提高組件的機械特性及環境特性。 另一種應用是將極少量或點分配至電路板上。在能夠分配材料點的一種系統中， 分配器單元利用具有螺旋形凹槽的旋轉螺旋將材料擠出噴嘴并擠至電路板上。這種系統 在名為"具有密封螺旋螺釘的液體分配系統及分配方法（LIQUID DISPENSING SYSTEM WITH SEALING AUGERING SCREW AND METHOD FOR DISPENSING)" 的美國專利 No. 5, 819, 983 中公 開，該專利由美國馬薩諸塞州富蘭克林市Speedline技術公司，也就是本公開的受讓人的 附屬公司所有。 在采用螺旋類型分配器的操作中，在將材料點或材料線分配至電路板上之前，分 配器單元向電路板表面降低，并在分配材料點或材料線之后升高。使用這種分配器時，可在 較高準確性下放置較少、精確用量的材料。在沿垂直于電路板的方向降低及升高分配器單 元（通常被稱作z軸移動）所需的時間可成為執行分配操作所需時間的一部分。具體而言， 利用螺旋類型分配器是，在分配材料點或材料線之前，分配器單元降低以便材料接觸或"潤 濕"電路板。潤濕過程增加了執行分配操作的額外時間。 在自動分配器領域中，也已知向電路板發射黏性材料點。在這種系統中，微小、離 散量的黏性材料以充足慣性從噴嘴噴出，以在接觸電路板之前使得材料能與噴嘴分離。如 上文所述，利用螺旋類型應用或其他現有的傳統分配系統時，必須利用材料點潤濕電路板 以使得材料能黏附至電路板，以便在分配器被拉離時，材料點將從噴嘴脫離。在噴出材料點 時，材料點可沉積在基板上，無需潤濕為離散點圖案，或者可將材料點放置在與彼此充分相 近處以使這些材料點聚結為近似連續的圖案。這種系統的實例在名為"將黏性材料分配至 基板上的方法及設備（METHOD AND APPARATUS FOR DISPENSING A VISCOUS MATERIAL ON A SUBSTRATE) "的美國專利No. 7, 980, 197中公開，該專利由美國伊利諾斯州格倫維尤市的伊 利諾斯工具制品有限公司，也就是本公開的受讓人所有。
技術實現思路
本公開的一個方面針對被構造成將材料分配至基板上的分配器。在一個實施例 中，分配器包括分配單元，該分配單元包括具有腔室的外殼、安置在腔室中且在腔室內可軸 向移動的活塞及連接至外殼的噴嘴。噴嘴具有孔口，該孔口與外殼的腔室共軸。分配器進一 步包括致動器，該致動器連接至分配單元且被構造成驅動活塞上下移動；且包括順應組件， 該順應組件連接至致動器和活塞。順應組件被構造成允許致動器和活塞之間的有限相對運 動。 分配器的實施例可進一步包括感測器以感測致動器的位置。分配器可進一步包括 感測器以感測活塞的位置。分配器可進一步包括控制器以用于控制致動器。控制器可被配 置成執行前饋自適應程序。控制器進一步可被配置成利用前饋自適應程序和來自感測器的 感測數據來控制致動器的運動，以獲得期望的致動器運動曲線。順應組件進一步可被構造 成將順應組件的長度偏壓至延伸位置。順應組件可包括連接至致動器的外殼和置于外殼中 位于外殼的下端處的柱塞，該柱塞被偏壓至延伸位置。順應組件可進一步包括置于外殼和 柱塞之間的彈簧，該彈簧被構造成將柱塞偏壓至延伸位置。順應組件的柱塞可被構造成在 活塞上施加向下的偏壓力，并且在活塞的向下行程期間，柱塞與活塞接合，且彈簧在外殼內 被壓縮。在一個實施例中，致動器可以是壓電制動器組件。在另一實施例中，致動器可以是 音圈馬達。在一個實施例中，當活塞的尖端與底座接合時，活塞停止，且順應組件在活塞與 底座相抵接合之后允許致動器的進一步運動。在另一實施例中，當活塞的特征與止擋接合 時，活塞停止，且順應組件在活塞與止擋相抵接合之后允許致動器的進一步運動。順應組件 可具有順應剛度，順應組件被構造成根據致動器和活塞之間的相對移動改變順應剛度。 本公開的另一方面針對操作分配器以將材料分配至基板上的方法。在一個實施例 中，分配器包括分配單元和致動器，該分配單元包括具有腔室的外殼、安置在腔室中且在腔 室內可軸向移動的活塞及連接至外殼的噴嘴，該噴嘴具有孔口，該孔口與外殼的腔室共軸， 該致動器連接至分配單元且被構造成驅動活塞上下移動。所述方法包括允許致動器和活塞 之間的有限相對運動。 所述方法的實施例進一步包括將順應組件的長度偏壓至延伸位置。所述方法可進 一步包括根據致動器和活塞之間的相對移動改變順應剛度。所述方法可進一步包括感測致 動器的位置和/或感測活塞的位置。所述方法可進一步包括通過提供前饋適應性程序以利 用前饋適應性程序和來自感測器的感測數據來控制致動器的運動以獲得期望的致動器運 動曲線來控制致動器。 附圖簡要說明 為了更好地理解本公開，參考了附圖，這些附圖以引用的方式并入本文中，并且在 附圖中： 圖1是本公開的實施例的分配器的示意圖； 圖2是本公開的實施例的分配器的部分的立體圖； 圖3是本公開的實施例的分配器的分配單元的橫剖面視圖； 圖4是圖3中所示的分配單元的噴嘴的橫剖面放大視圖； 圖5是本公開的另一實施例的分配器的分配單元的橫剖面視圖； 圖6是圖5中所示的分配單元的噴嘴的橫剖面放大視圖； 圖7是圖3中所示的分配單元的橫剖面視圖，該分配單元在分配單元外殼上安裝 有受熱組件； 圖8A是致動器組件的部分的橫剖面視圖，該致動器組件被構造成操作圖3和圖4 中所示的分配單元； 圖8B是致動器組件的部分的橫剖面視圖，該致動器組件被構造成操作圖5和圖6 中所示的分配單元； 圖9是壓電制動器組件的立體圖，該壓電制動器組件操作圖3中所示的分配單 元； 圖10是橫剖面視圖，其已移除交叉影線以更清晰地圖示圖9中所示的壓電制動器 組件； 圖11是另一橫剖面視圖，其已移除交叉影線以更清晰地圖示圖9中所示的壓電制 動器組件；以及 圖12是音圈馬達致動器組件的立體圖。【具體實施方式】 為了僅進行說明且不限制一般性，本公開現將參考附圖進行詳細描述。本公開在 其申請中并不限定于以下描述中介紹的或附圖中所示的構建細節和部件布置。本公開能夠 實施其他實施例且能夠以多種方式實踐或執行。同樣，本文所使用的詞組及術語僅以描述 為目的，并不應被視作限制。本文中對"包含（including)"，包括（comprising)"，具有 (having)" "含有（containing) "、"涉及（involving)"及其變形的使用意欲包括之后所列 項目及這些項目的等同物，以及其他項目。 圖1示意性地示出根據本公開的一個實施例的分配器，該分配器總體以10表示。 分配器10用于將黏性材料（例如本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種分配器，被構造成將材料分配至基板上，該分配器包括：分配單元，包括具有腔室的外殼、安置在所述腔室內且可在所述腔室內軸向移動的活塞、及連接至所述外殼的噴嘴，所述噴嘴具有孔口，所述孔口與所述外殼的所述腔室共軸；致動器，所述致動器連接至所述分配單元且被構造成驅動所述活塞的上下移動；及順應組件，所述順應組件連接至所述致動器和所述活塞，所述順應組件被構造成允許在所述致動器和所述活塞之間的有限相對運動。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：丹尼斯·G·多伊爾，羅納德·J·福蓋特，托馬斯·C·普倫蒂斯，帕特希·A·馬特奧，
申請(專利權)人：伊利諾斯工具制品有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US