用于自动调整配给器的配给单元的方法和设备技术

一种配给设备包括框架以及第一和第二配给单元，所述框架具有构台，所述构台被配置以提供在X轴和Y轴方向上的移动，所述第一和第二配给单元被连接到所述构台并且被配置以配给材料到衬底上。所述第二配给单元通过自动调整机构连接到所述构台。所述配给设备进一步包括控制器，所述控制器被配置以控制所述构台、所述第一配给器、所述第二配给器和所述自动调整机构的操作。所述自动调整机构被配置以在X轴和Y轴方向上移动所述第二配给器，以操控所述第一配给单元和所述第二配给之间的间距。进一步公开在所述衬底上配给材料的方法。

【技术实现步骤摘要】
用于自动调整配给器的配给单元的方法和设备本申请是申请日为2014年7月21日、国际申请号为PCT/US2014/047499、国家申请号为201480061755.0、专利技术名称为“用于自动调整配给器的配给单元的方法和设备”的专利技术专利申请的分案申请。专利技术背景1.专利
本公开总体地涉及用于在衬底(如印刷电路板)上配给黏性材料的方法和设备，并且更具体地涉及具有提高的效率和准确度的用于在衬底上配给黏性材料的方法和设备。2.相关技术讨论配给存在几种类型的现有技术配给系统，用于针对多种应用配给精确数量的液体或膏。一种这样的应用是集成电路芯片和其他电子元件到电路板衬底上的组装。在该应用中，自动配给系统被使用于将液体环氧树脂或者焊锡膏或者一些其他相关材料的点配给到电路板上。自动配给系统还被使用于配给底部填充材料和封装剂的线，所述底部填充材料和封装剂的线可以被使用来将元件机械地固定到电路板。上文描述的示例性配给系统包括由马萨诸塞州富兰克林县的速度线技术公司(SpeedlineTechnologies,Inc.)制造和配给售的那些配给系统。在典型的配给系统中，被称为配给头或单元的泵和配给器组件被安装到移动组件或构台，用于使用由计算机系统或控制器控制的伺服电动机沿三条相互正交的轴(X、Y、Z)移动泵和配给器组件。为了在电路板或者其他衬底上期望的位置处配给液体的点，泵和配给器组件沿共面的水平X和Y轴被移动，直到所述泵和配给器组件被定位在期望位置之上。泵和配给器组件随后沿垂直取向的竖直的Z轴被降下，直到泵和配给器组件的喷嘴/针在衬底之上合适的配给高度处。泵和配给器组件配给液体的点，随后沿Z轴被升高，沿X和Y轴被移动到新的位置，并且沿Z轴被降下以配给下一个液体点。针对如上文描述的封装或底部填充的应用，泵和配给器组件典型地被控制以在泵和配给器沿期望的线路径在X和Y轴上被移动时，配给材料的线。在一些情况中，这样的配给系统的生产率可以受特定配给泵组件可以精确并且可控制地配给材料的点或线的速率限制配给配给。在其他情况中，这样的系统的生产率可能受零件可被装载到机器中和卸载出所述机器的速率限制。在又一些情况中，这样的系统的生产率可以受工艺要求限制，如加热衬底到特定温度所需要的时间，或者如在底部填充应用中，被配给的材料流动所需要的时间。在所有的情况和应用中，对于单个配给系统的吞吐能力存在某种限制。在集成电路的制造期间，生产要求通常超过单个配给系统的吞吐能力。为了克服单个配给系统的吞吐限制，各种对策被应用来改进生产工艺。例如，美国专利No.7833572、7923056和8230805中的每一个指向用具有多个配给单元的配给器同时配给材料的系统和方法，这些美国专利为所有目的通过引用以其全部被并入本文。这些专利中公开的系统和方法教导了通过使用可调整的托架调整相邻的配给单元之间的间距。
技术实现思路
本公开的一个方面针对一种配给设备，所述配给设备包括：框架，所述框架包括构台，所述构台被配置以提供在X轴和Y轴方向上的移动；支撑部，所述支撑部被连接到所述框架，所述支撑部被配置以在所述构台下方支撑至少一个电子衬底；第一配给单元，所述第一配给单元被连接到所述构台，所述第一配给单元被配置以配给材料；第二配给单元，所述第二配给单元通过自动调整机构连接到所述构台，所述第二配给单元被配置以配给材料；以及控制器，所述控制器被配置以控制所述构台、所述第一配给器、所述第二配给器和所述自动调整机构的操作。所述自动调整机构被配置以在X轴和Y轴方向上移动所述第二配给器，以控制所述第一配给单元和所述第二配给之间的间距。配给设备的实施方案进一步可以包括连接到所述框架和所述构台中的一个的成像系统。所述成像系统可以被配置以捕捉第一图案(pattern)和第二图案的至少一张图像，所述第二图案是与所述第一图案基本上相同的。所述成像系统进一步可以被配置以基于所述至少一个被捕捉的图像验证所述第一图案和所述第二图案是否相对于彼此被正确地安置在所述支撑部上，以允许并且被配置以使得所述配给设备能够执行所述第一配给单元在所述第一图案上和所述第二配给单元在所述第二图案上的同时的配给操作。所述自动调整机构进一步可以包括被固定到所述构台的线性轴承和被连接到所述第二配给单元的安装组块，所述安装组块被配置以沿所述线性轴承跨设。所述自动调整机构进一步可以包括第一线性驱动电动机组件，所述第一线性驱动电动机组件被配置以沿所述线性轴承移动所述安装组块。所述第一线性驱动电动机组件可以包括滚珠丝杠驱动的线性致动器，所述滚珠丝杠驱动的线性致动器通过机械地连接的电动机驱动。所述自动调整机构进一步可以包括：被固定到所述安装组块的第一托架，所述第一托架在垂直于所述线性轴承的方向的方向上延伸；以及被固定到所述第二配给并且被配置以沿所述第一托架跨设的第二托架。所述自动调整机构进一步可以包括第二线性驱动电动机组件，所述第二线性驱动电动机组件被配置以沿所述第一托架移动所述第二托架。所述第二线性驱动电动机组件可以包括滚珠丝杠驱动的线性致动器，所述滚珠丝杠驱动的线性致动器通过机械地连接的电动机驱动。对于所述第一配给单元和所述第二配给单元中的每一个，所述自动调整组件进一步可以包括Z驱动机构，所述Z驱动机构被配置以当用所述第一配给单元执行配给操作时支撑并且降下所述配给单元。本公开的另一个方面针对一种在电子衬底上配给黏性材料的方法。在一个实施方案中，所述方法包括：将第一电子衬底图案递送到配给位置；将第二电子衬底图案递送到配给位置；用构台将第一和第二配给单元移动到所述第一和第二电子衬底图案之上，所述构台被配置以在X轴方向和Y轴方向上移动所述第一和第二配给单元；用自动调整机构将所述第一电子衬底图案与所述第一配给单元对齐，并且将所述第二电子衬底图案与所述第二配给单元对齐，所述自动调整机构被配置以在所述X轴方向和所述Y轴方向上将所述第二配给单元移动距所述第一配给单元预先确定的距离；在所述第一电子衬底图案上期望的位置处从所述第一配给单元配给材料；以及在所述第二电子衬底图案上期望的位置处从所述第二配给单元配给材料。方法的实施方案进一步可以包括标定在第一和第二配给单元与照相机之间的距离。在所述第一电子衬底图案上期望的位置处从所述第一配给单元配给材料可以包括朝所述第一电子衬底图案降下所述第一配给单元。在所述第二电子衬底图案上期望的位置处从所述第二配给单元配给材料可以包括朝所述第二电子衬底图案降下所述第二配给单元。所述预先确定的距离可以通过识别与所述第一电子衬底图案相关联的第一参考点和与所述第二电子衬底图案相关联的第二参考点被确定。如果所述至少两个图案没有被正确地定位，所述方法进一步可以包括同时地在所述至少两个图案中的第一图案上执行第一配给操作，并且在所述至少两个图案中的第二图案上执行第二配给操作。同时地执行第一和第二配给操作包括用所述自动调整机构动态地定位所述第二配给单元。在对下面的附图、详细说明书和权利要求书的考察之后，本公开将被更全面地理解。附图简述附图不是打算要按比例被绘制的。在附图中，在各个图中图示说明的每个相同或者几乎相同的元件由同样的数字表示。为清楚的目的，并非每个元件在每个附图中都可以被标示。在附图中：图1是本公开的实施方案的配给器的侧面示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配给设备，包括：框架，所述框架包括构台，所述构台被配置以提供在X轴方向和Y轴方向上的移动，所述构台包括第一侧轨，第二侧轨以及在所述第一侧轨和所述第二侧轨之间延伸的梁，所述梁被配置为在Y轴方向上沿着所述第一和第二侧轨移动，以实现Y轴移动，所述构台进一步包括安装在所述梁上的运输装置，所述运输装置被配置为在X轴方向上沿着所述梁的长度移动；支撑部，所述支撑部被连接到所述框架，所述支撑部被配置以在所述构台下方支撑至少一个电子衬底；第一配给器，所述第一配给器被连接到所述运输装置，所述第一配给器被配置以配给材料；第二配给器，所述第二配给器通过自动调整机构连接到所述运输装置，所述第二配给器被配置以配给材料；成像器，所述成像器被连接到所述框架和所述构台中的一个，所述成像器被配置以捕捉电子衬底的第一图案和第二图案的至少一张图像，所述第二图案是与所述第一图案基本上相同的；以及控制器，所述控制器被配置以控制所述构台、所述第一配给器、所述第二配给器、所述自动调整机构和所述成像器的操作，其中，所述自动调整机构被配置以在X轴方向上移动所述第二配给器，以在配给操作期间操控和调整在所述第一配给器和第二配给器之间的间距，在所述配给操作中，所述第一配给器和所述第二配给器在所述电子衬底上配给材料，并且其中，所述自动调整机构包括线性轴承、安装组块以及第一线性驱动电动机组件，所述线性轴承被固定到所述运输装置，所述安装组块被连接到所述第二配给器并被配置为沿所述线性轴承跨设，所述第一线性驱动电动机组件被配置以沿所述线性轴承移动所述安装组块。...

【技术特征摘要】
2013.09.30 US 14/041,3001.一种配给设备，包括：框架，所述框架包括构台，所述构台被配置以提供在X轴方向和Y轴方向上的移动，所述构台包括第一侧轨，第二侧轨以及在所述第一侧轨和所述第二侧轨之间延伸的梁，所述梁被配置为在Y轴方向上沿着所述第一和第二侧轨移动，以实现Y轴移动，所述构台进一步包括安装在所述梁上的运输装置，所述运输装置被配置为在X轴方向上沿着所述梁的长度移动；支撑部，所述支撑部被连接到所述框架，所述支撑部被配置以在所述构台下方支撑至少一个电子衬底；第一配给器，所述第一配给器被连接到所述运输装置，所述第一配给器被配置以配给材料；第二配给器，所述第二配给器通过自动调整机构连接到所述运输装置，所述第二配给器被配置以配给材料；成像器，所述成像器被连接到所述框架和所述构台中的一个，所述成像器被配置以捕捉电子衬底的第一图案和第二图案的至少一张图像，所述第二图案是与所述第一图案基本上相同的；以及控制器，所述控制器被配置以控制所述构台、所述第一配给器、所述第二配给器、所述自动调整机构和所述成像器的操作，其中，所述自动调整机构被配置以在X轴方向上移动所述第二配给器，以在配给操作期间操控和调整在所述第一配给器和第二配给器之间的间距，在所述配给操作中，所述第一配给器和所述第二配给器在所述电子衬底上配给材料，并且其中，所述自动调整机构包括线性轴承、安装组块以及第一线性驱动电动机组件，所述线性轴承被固定到所述运输装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯科特·A·里德，休·R·理德，托马斯·C·普伦蒂斯，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US