喷射装置和应用该喷射装置的方法制造方法及图纸

一种用于将粘性介质微滴例如焊锡膏喷射到一基板例如一电子电路板上的方法和系统。通过调节粘性介质的量而调节微滴的体积，该粘性介质被供给到一喷射喷嘴中以便随后从该喷射喷嘴喷射粘性介质微滴。通过调节对粘性介质进行冲击的速度而调节喷射的微滴的出口速度或使该出口速度保持基本恒定。此外，调节粘性介质例如通过一进给螺杆而供给到喷嘴中的速率，以便调节用于将粘性介质供给到喷射喷嘴中所需的供给时间，例如以便保持一恒定的供给时间。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及一种用于将粘性介质微滴喷射到一基板上的方法和系统。特别地，本专利技术涉及一种用于将微滴喷射到一基板上的方法和系统，其中，形成在基板上的沉积的尺寸可以改变。
技术介绍
用于将粘性介质例如焊锡膏或胶粘物的微滴喷射到一基板例如一电子电路板上因而在将元件安装到该基板上之前在该基板上形成沉积的系统、装置和方法在本
中是已知的。这种喷射系统一般包括一用于在喷射粘性介质之前容纳一小体积的粘性介质的喷嘴空间、一与该喷嘴空间连通的喷射喷嘴、一用于冲击该粘性介质并且从该喷嘴空间通过该喷射喷嘴以微滴形式喷射粘性介质的冲击装置和一用于将粘性介质供给到所述喷嘴空间中的供给器。因为在电子电路板制造中生产速度是一重要因素，所以优选地“在飞行中”进行粘性介质的涂布，即无需为了基板上的每一个待沉积粘性介质的位置而停止。当在一基板例如一电路板上涂布焊锡膏或类似物时，长期以来都要求在基板的不同位置上具有不同的沉积用尺寸或面积。当采用喷射时，一种技术方案是彼此叠加地施加若干小滴，因而形成一较大的沉积。还建议通过控制对粘性介质的冲击而改变喷射微滴的体积，从而改变形成的沉积的尺寸。
技术实现思路
本专利技术的一目的是针对改变基板上的喷射沉积的尺寸这一问题而提供一可选的技术方案。通过提供一种具有独立权利要求中所定义的特征的方法和系统而实现根据本专利技术的该目的和其它目的。优选实施例定义在从属权利要求中。对于本申请的目的，应该注意的是，术语“粘性介质”应该解释为焊锡膏、焊剂、粘结剂、导电粘结剂或其它任何种类的用于将元件紧固到一基板、导电油墨、电阻膏或类似物上的介质；术语“沉积”指通过一个或多个喷射微滴而涂布在一基板上的一位置处的有关粘性介质量；术语“沉积尺寸”主要指沉积将覆盖的基板上的面积，而且微滴体积的增加一般导致沉积高度也增加；以及术语“基板”应该解释为一印刷电路板(PCB)、一用于球状网格阵列(BGA)的基板、芯片级封装(CSP)、方形扁平封装(QFP)、晶片、倒装晶片或类似物。还应该注意的是，与一接触式分送过程例如“流体润湿”相比，术语“喷射”应解释为一利用一流体喷射以形成粘性介质微滴并将该微滴从一喷射喷嘴发射到一基板上的非接触式分送过程。因此，本专利技术基于通过调节供给到一喷嘴空间或其它合适的腔室中的粘性介质的量而改变待喷射的微滴的体积这一有利思想，其中，该粘性介质用于随后从所述喷嘴空间或腔室中喷射粘性介质微滴。此外，已经发现，可以喷射体积变化的粘性介质微滴，而无需对冲击装置或需要的操作进行任何调节或调整。即使当具有以相同方式动作-即具有相同的长度、冲击行程加速度和速度-的相同冲击装置时，也可以改变喷射微滴的体积。因此，通过当利用冲击装置冲击粘性介质时调节喷嘴空间中存在的粘性介质的量，可以很精确地选定微滴的体积和因而所需的沉积尺寸。与现有的改变通过喷射所形成的沉积的尺寸的技术方案相比，本专利技术具有许多优点。首先，与将若干微滴喷射到基板上的同一位置的技术方案相比，对于每一沉积只需喷射一个微滴。因此，可以“在飞行中”进行喷射，即无需为了将额外的微滴喷射到同一位置处而停止。可选地，对于每一微滴，喷射系统或装置不必多于一次地越过希望的沉积位置。此外，当在同一位置喷射多个微滴时，必须兼顾小微滴和大微滴，其中，小微滴将在体积可选方面提供良好的灵活性，而大微滴对于非常大的沉积将需要较少的微滴。因此，通过利用本专利技术将粘性介质涂布到基板上，可以获得微滴体积的较大灵活性，并且可以大大减少用于粘性介质涂布所需的时间，并因此可以提高总体生产速度。其次，与控制对粘性介质的冲击的技术方案相比，根据所提出的技术方案，通过调整一冲击装置对粘性介质的冲击深度-即行程长度-而进行冲击。然而，行程长度的变化对喷射微滴的出口速度，即当微滴离开喷嘴出口时所具有的速度也有影响。因此，为了改变微滴体积而改变行程长度将显著地改变喷射微滴的出口速度。实际上，研究已表明，对出口速度的影响大于对微滴体积的影响。当“在飞行中”进行喷射时，在实际喷射微滴时喷射装置和基板之间具有相对运动。然后，必须在喷嘴和基板之间的相对速度、喷嘴和基板之间的高度-即沿喷射方向的“飞行”距离-和喷射或出口速度等方面仔细地计算当喷射微滴时喷射装置所处的位置，以便在基板上的正确位置处形成沉积。至于喷射速度，如果太高，微滴在碰撞电路板时将分裂成多个更小的微滴，而如果速度太低，定位精确度将降低。因此，为了精确地计算正确的喷射时刻和位置，严格控制出口速度非常重要。因此，出口速度显著变化对喷射结果的品质有不利的影响。如果基板和喷射装置之间的相对运动减慢，将可以减小出口速度变化的影响。然而，这当然会增加涂布粘性介质所需的时间。因此，与已知的控制对粘性介质的冲击的技术方案相比，本专利技术为粘性介质喷射提供改善的喷射结果品质和/或提高的生产速度。根据本专利技术，喷射系统包括一用于将粘性介质供给至一喷射喷嘴的供给器，其中，粘性介质微滴可以从该喷射喷嘴喷射。喷射系统还包括一用于冲击由供给器供给的粘性介质的冲击装置，以便通过所述喷嘴朝基板喷射粘性介质微滴。在对粘性介质进行冲击之后，冲击装置优选地立即返回一准备冲击的位置，以免干扰用于随后的喷射微滴的粘性介质供给。该喷射喷嘴本身包括一喷嘴出口，微滴通过该喷嘴出口朝向基板喷射，所述喷嘴出口位于喷嘴的一端。下文将喷嘴出口所在的喷嘴端部称为喷嘴下部，即使该系统当然可以沿任何方向定向以喷射微滴而不仅仅是向下。此外，喷嘴具有限定一与喷嘴出口开放式连通的喷嘴空间的环绕内壁。喷嘴的与喷嘴出口相对的部分-下文称为喷嘴上部-设置用于接纳由供给器供应的粘性介质。根据本专利技术，在喷射各单个微滴之前用粘性介质将喷嘴空间填充至一变化的程度，该程度根据待喷射的微滴体积而调节，所述微滴体积本身取决于所需的沉积尺寸。对于最大的微滴体积，整个喷嘴空间都填充有粘性介质。优选地，从上部朝喷嘴出口进行喷嘴空间的填充。换句话说，当喷嘴空间由粘性介质部分填充时，喷嘴空间的下部没有粘性介质，见下文参考附图进行的详细说明。因此，基本上是空隙没有粘性介质从喷嘴出口延伸到和贯穿供给器。此外，喷嘴优选地构造成使喷嘴空间或至少喷嘴空间的一主要部分沿朝向喷嘴出口的方向逐渐变细而呈锥形，所述锥形甚至较优选地具有一圆锥形-或者较确切地，一截头圆锥形-构形。根据本专利技术的优选实施例，供给速率，即通过供给器将粘性介质供应到喷射喷嘴的速率是可调节的。因此，可以调节用于将适当量的粘性介质供给到喷嘴空间中以喷射一所需体积的微滴所需要的时间。这意味着可以使用于将适当量的粘性介质供给到喷嘴空间中所需的时间保持在一基本恒定的水平，而与粘性介质的量和因而所需的微滴体积无关，并且如果希望的话，可以使相应的喷射序列保持一恒定的频率。此外，可以调节供给速率和因而供给适当量的粘性介质所需的时间以适应不同的喷射频率。根据一示意性实施例，通过改变供给动作的持续时间，即供给器将粘性介质供给到喷嘴空间中的期间而改变供给到喷嘴空间中用于喷射一微滴的粘性介质的控制量。因此，可以使供给速率保持基本恒定。应该注意的是，供给速率影响供给压力，即粘性介质所经受的沿供给方向向前推动该粘性介质的压力。因此，供给压力调节粘性介质流入喷嘴空间的速率。当对于一特定的微滴体积以一较高频率进行喷射时，必须减本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将粘性介质微滴喷射到一基板上的方法，该方法包括以下步骤：提供一包括一喷嘴空间和一喷嘴出口的喷射喷嘴，将所述粘性介质供给到该喷嘴空间中，冲击所述粘性介质，从而使该粘性介质以微滴形式从喷嘴空间经由喷嘴出口朝向基板喷射 ，其中，所述供给步骤包括在喷射每一单个微滴之前，将控制量的所述粘性介质供给到喷嘴空间中，以及根据每一单个微滴所需的特定体积而改变所述粘性介质的控制量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：W霍尔姆，K尼尔松，J贝格，J克龙斯泰特，H桑德尔，
申请(专利权)人：麦德塔自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]