用于標(biāo)定分配的沉積物的方法與設(shè)備的制造方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]1.
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明總體涉及用于在例如印刷電路板的基底上分配粘性材料的方法與設(shè)備，更具體地涉及用于以更高效率標(biāo)定或驗證分配在基底上的量的方法與設(shè)備。
[0003]2.相關(guān)技術(shù)
[0004]針對不同的應(yīng)用，有幾種類型的用于分配精確量的液體或糊液的現(xiàn)有技術(shù)分配系統(tǒng)。一種此類應(yīng)用是將集成電路芯片和其他電子元件組裝到電路板基底上。在這種應(yīng)用中，使用自動分配系統(tǒng)在電路板上分配非常少量或幾點的粘性材料。這種粘性材料可以包括液體環(huán)氧樹脂或焊膏、或一些其他相關(guān)材料。
[0005]有一些已知的方法用于標(biāo)定分配系統(tǒng)以準(zhǔn)確控制從分配系統(tǒng)的分配單元分配粘性材料的速度和數(shù)量。一個問題是由于沉積的焊膏的量不能被精確地控制，因此由計重來分配焊膏有難度。例如，可以分配一定量的材料并對其稱重，以確定單元是否為系統(tǒng)的給定配置分配了所需數(shù)量的材料。一種方法是基于被稱重的樣品，調(diào)整承載分配頭的起重機架的速度，以改變由分配系統(tǒng)沉積的量。另一種方法是調(diào)整由分配頭分配的射流尺寸。一種這樣的系統(tǒng)在2011年3月25日申請的專利申請序列號為13/072，355，題為“用于標(biāo)定分配的沉積物的方法與設(shè)備”的美國專利中示出和描述，其為了所有目的以全文引用的方式整體合并在此。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個方面涉及標(biāo)定分配器的方法，該類型的分配器具有配置成在基底上分配材料的材料分配單元。在一個實施例中，該方法包括:在表面上分配材料的線；捕捉分配在表面上的線的至少一個圖像；計算分配在表面上的線的平均線寬；以及比較分配在表面上的線的平均線寬與所需線寬。
[0007]該方法的實施例還可以包括使用用戶界面裝置向用戶顯示分配的線的平均線寬和重量。用戶界面裝置可以包括連接至分配器控制器的顯示器。比較平均線寬與所需線寬可以包括確定平均線寬是否在預(yù)定公差內(nèi)。如果平均線寬在預(yù)定公差外，該方法還可以包括重復(fù)分配、捕捉、計算和比較，直到平均線寬在預(yù)定公差內(nèi)。如果平均線寬在預(yù)定公差外，該方法還可以包括調(diào)整分配器的參數(shù)以改變分配的材料的量。調(diào)整分配器的參數(shù)可以包括調(diào)整起重機架的速度。調(diào)整分配器的參數(shù)可以包括調(diào)整分配單元的螺旋鉆螺桿的旋轉(zhuǎn)或者調(diào)整分配單元的點尺寸。捕捉至少一個圖像可以包括沿線的長度在一個或多個地方捕捉多個圖像。在某個實施例中，預(yù)定公差為百分之十(10%)。
[0008]本發(fā)明的另一方面涉及連接至分配器的控制器，該類型的分配器具有配置成在基底上分配材料的材料分配單元。在一個實施例中，該控制器包括標(biāo)定元件，標(biāo)定元件配置成執(zhí)行以下動作:在表面上分配材料的線，捕捉分配在表面上的線的至少一個圖像，計算分配在表面上的線的平均線寬，以及比較分配在表面上的線的平均線寬與所需線寬。
[0009]該控制器的實施例還可以包括使用用戶界面裝置向用戶顯示分配的線的平均線寬和重量。用戶界面裝置可以包括連接至分配器控制器的顯示器。比較平均線寬與所需線寬可以包括確定平均線寬是否在預(yù)定公差內(nèi)。如果平均線寬在預(yù)定公差外，該控制器還可以包括重復(fù)分配、捕捉、計算和比較，直到平均線寬在預(yù)定公差內(nèi)。如果平均線寬在預(yù)定公差外，該控制器還可以包括調(diào)整分配器的參數(shù)以改變分配的材料的量。調(diào)整分配器的參數(shù)可以包括調(diào)整起重機架的速度。調(diào)整分配器的參數(shù)可以包括調(diào)整分配單元的螺旋鉆螺桿的旋轉(zhuǎn)或者調(diào)整分配單元的點尺寸。捕捉至少一個圖像可以包括沿線的長度在一個或多個地方捕捉多個圖像。在某個實施例中，預(yù)定公差為百分之十(10%)。
[0010]附圖簡要說明
[0011]附圖并不意味著按比例繪制。在附圖中，在各個圖中示出的每個相同或相近似的元件由相同的數(shù)字表示。為了簡明的目的，并不是每個元件均在每個附圖中標(biāo)記出來。在附圖中:
[0012]圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的分配器的側(cè)面示意圖；
[0013]圖2為確定分配在基底上的材料的量的方法的示意框圖；
[0014]圖3為分配在基底上的材料的典型線的俯視示意圖；
[0015]圖4為典型用戶界面的截圖；
[0016]圖5為示出用于執(zhí)行本發(fā)明的方法的界面的對話框的截圖；以及
[0017]圖6為分配在基底上的材料的典型線的截圖。
【具體實施方式】
[0018]僅為了示例的目的，并且不限于一般性，現(xiàn)將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。本發(fā)明并不限于其對在以下說明中提及的或在附圖中示例的元件的結(jié)構(gòu)與布置的細(xì)節(jié)的應(yīng)用。在本發(fā)明中提及的原則能夠用于其他實施例，并且能夠以各種方式實現(xiàn)或?qū)嵤６冶疚闹惺褂玫拇朕o與術(shù)語是為了說明的目的，并不作為限制。本文中使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”、“涉及”以及其變形表示包括其后列舉的項目及其等同物，以及其他項目。
[0019]本發(fā)明的各種實施例涉及粘性材料分配系統(tǒng)、帶有分配系統(tǒng)的裝置、以及確定由此類分配系統(tǒng)分配的量的方法。此類分配系統(tǒng)經(jīng)常用于分配焊膏，而通過對被分配的量進(jìn)行計重來分配焊膏有難度。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過測量焊膏的分配的線的寬度可以提供分配的量或總量的閉環(huán)控制。本文中描述的線寬測量方法不產(chǎn)生體積定向測量，而是“假設(shè)”分配的線將在高度上(或者更確切地，在橫截面上)足夠一致，以便閉環(huán)控制的有效方法可以從測量寬度得到實現(xiàn)。
[0020]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的分配器，總體以10表示。分配器10用于在例如印刷電路板或半導(dǎo)體芯片的電子基底12上分配粘性材料(例如粘合劑、密封劑、環(huán)氧樹脂、焊膏、底部填充材料等)或半粘性材料(例如焊劑等)。分配器10可替換地用于其他應(yīng)用中，例如用于汽車填充材料或用于某些醫(yī)藥應(yīng)用。應(yīng)該理解的是，如此處使用的，對粘性材料或半粘性材料的參考是示例性的，并且旨在非限制。分配器10包括至少一個分配單元或分配頭，總體上以14表示，可選分配單元或分配頭，總體上以16表示，以及控制分配器運行的控制器18。盡管示出了兩個分配單元，但應(yīng)該理解的是，可以提供任何數(shù)量的分配單元。分配器10還可以包括具有用于支撐基底12的底座22的框架20，可活動地連接至框架20用于支撐并且移動分配單元14的分配單元起重機架24，以及重量測量裝置或稱重站26，例如作為標(biāo)定程序的一部分，重量測量裝置或稱重站26用于稱重粘性材料的分配的量，并且用于將重量數(shù)據(jù)提供至控制器18。傳送帶系統(tǒng)(未示出)或其他傳送機構(gòu)，例如活動梁，可以用于分配器10，以控制電路板對和從分配器的加載與卸載。起重機架24可以使用電機，在控制器18的控制下移動，以在預(yù)定位置將分配單元14和/或16定位于電路板上。分配器10可以任選地包括連接至控制器18的顯示器單元或顯示器28，用于向用戶顯示各種信息。存在用于控制第二分配器單元16的可選第二控制器。
[0021]在執(zhí)行分配操作之前，如上所述，例如印刷電路板的電子基底必須與分配器的分配單元對齊或以其他方式套合。分配器還包括視覺系統(tǒng)30，其連接到視覺系統(tǒng)起重機架32，用于支撐和移動視覺系統(tǒng)的視覺系統(tǒng)起重機架32可活動地連接到框架20。如前所述，視覺系統(tǒng)30用來驗證基底上被稱為基準(zhǔn)點的標(biāo)志的位置。一旦定位，控制器可以編程來操縱分配單元14和/或16的運動以在電子基底上分配材料。視覺系統(tǒng)30還可以用來檢查其上有裝配材料沉積的板，以保證材料沉積在正確的位置。
[0022]每個分配單元14、16都可以配置成將非常少的量或幾點分配至電路板上。在一個能夠分配幾點材料的系統(tǒng)中，分配單元14和/或16利用具有螺旋槽的旋轉(zhuǎn)螺旋鉆，以迫使材料從噴嘴出來并到電路板上。一種這樣的系統(tǒng)在專利號為5，819，983，題為“具有密封推進(jìn)螺桿的液體分發(fā)系統(tǒng)及分發(fā)方法”的美國專利中公開，其由本發(fā)明的受讓人的子公司馬薩諸塞州富蘭克林的斯皮德萊恩技術(shù)公司所有。在采用螺旋式分配器的操作中，分配器單元在將材料點或材料線分配至電路板之前朝向電路板的表面降低，并在分配材料點或材料線之后升高。使用這種類型的分配器，可以以很大的精確度放置少量、準(zhǔn)確量的材料。執(zhí)行分配操作所需要的時間取決于通常被稱