用印刷装置制造电子组件的方法和设备制造方法及图纸

提供一种用于制造电子组件(10)的方法，该方法包括下列步骤:a)借助印刷装置(100)结构化地施加流体印刷介质(160)，

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用印刷装置制造电子组件的方法和设备
[0001]本专利技术涉及一种用于制造电子组件的方法，在该方法中，用印刷装置结构化地施加流体印刷介质。此外，本专利技术还涉及一种用于执行该方法的生产设备。
[0002]从现有技术中已知电子组件的生产方法，在这些方法中，通过印刷装置施加各个材料层。与之关联地，流体材料例如焊接材料或烧结材料尤其经常被印刷，以便由这些材料在单独的功能部件和电路载体的导体轨道之间产生导电连接。为此，例如将焊膏或烧结膏按照预先确定的布局施加在基板上。以类似的方式，其他功能层，如粘合剂、封装剂或填充物也可以在电子制造的范畴内被结构化地施加在载体基板上。电子组件通常是系列生产的，因此大量相同或类似的组件在自动化的生产设备中依次被处理。对于所述的印刷过程，这意味着由印刷装置依次相继地执行大量的单独的印刷步骤。
[0003]这些已知的生产方法中的问题是，在实践中不能完全符合预先确定的布局，即印刷的目标结构。相反，单独的印刷步骤的目标结构或多或少会有一些偏差。尤其是在依次执行大量印刷步骤的情况下，外部参数(如环境空气的温度或湿度)的变化会导致印刷介质的流变行为的波动，这又会导致印刷产品的质量波动。因此，即使在生产班次(Fertigungsschicht)开始时对印刷参数进行了优化的设置，随着时间的推移，也会出现偏离最佳参数集的情况。而且，即使外部参数是恒定的或仅有非常轻微的波动，也很难在各自现有的与设备有关的边界条件下和为各自现有的目标布局找到最有利的参数集。
[0004]因此，本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种用于制造电子组件的方法，该方法克服了上述的缺点。尤其是要提供一种方法，在该方法中可以以简单的方式找到一个或多个印刷参数的有利值。尤其是，在此在生产设备的运行期间，还应该能够对该印刷参数进行简单、自动化的调整。另一个技术问题是提供一种设计用于执行这种方法的生产设备。
[0005]这些技术问题通过权利要求1中描述的方法和权利要求15中描述的生产设备得到解决。
[0006]根据本专利技术的方法用于制造电子组件，并包括以下步骤：
[0007]a)通过印刷装置结构化地施加流体印刷介质，
[0008]‑
其中，步骤a)以单独的印刷步骤a
i
)的相继序列依次地执行多次，
[0009]b)测量在印刷装置内的印刷介质的至少一种流变学特性，
[0010]‑
其中，在单独的印刷步骤a
i
)期间和/或单独的印刷步骤a
i
)之间，步骤b)以单独的测量步骤b
n
)的自动化的重复序列执行，
[0011]c)为单独的印刷步骤a
i
)的过程提供计算机实施的流变学模型，
[0012]‑
其中，流变学模型使用重复测得的流变学特性作为可变输入参数，
[0013]d)借助流变学模型根据当前测得的流变学特性确定至少一个所选的印刷参数的有利值，以及
[0014]e)自动化设置至少一个所选的印刷参数的所确定的有利值。
[0015]因此，步骤a)即是实际的印刷步骤，在这个印刷步骤中进行了印刷介质的结构化施加。在大量电子组件的自动化系列生产中，这个步骤a)以相继序列重复多次，从而形成一系列单独的印刷步骤a
i
)。例如，可以依次印刷多个基板，因此标志i可以理解为相应的当前
基板的标志。可以由每个有待印刷的基板生产例如电子组件。单独的印刷步骤a
i
)的相继序列尤其可以在均匀的、恒定的工艺循环中进行。
[0016]同样，在自动化系列生产期间，多次重复步骤b)中的流变学特性的测量，其中，该测量也是自动化进行的。这应当在此是所谓的“在线测量”，它是在生产设备内和在系列生产期间进行的。尤其是，单独的测量步骤b
n
)的执行频率可以从单独的印刷步骤的工艺循环中得出。例如，可以对每个印刷步骤a
i
)进行一次或多次测量。然而，这并不是绝对必要的，并且也会足够的是，只是偶尔例如在固定数量的单独印刷步骤之后进行重新的测量步骤。然而适宜的是，测量步骤也在均匀的、恒定的循环中执行，并且测量步骤的循环(因此也是频率)与印刷步骤的循环成固定的整数关系。单独的测量步骤b
n
)可以在此基本上在印刷步骤期间或者在印刷步骤之间执行。这两种情况都存在也是可行的，从而尤其是可以连续地测量流变学特性。
[0017]与本专利技术有关，重要的是，所测得的流变学特性用作计算机实施的流变学模型的输入参数，用该输入参数对单独的印刷步骤的过程进行建模。一般来说，通过流变学模型为流变学特性的相应值建立了目标变量与所选的印刷参数的依赖关系。它尤其涉及一个由计算机实施的模拟模型。通过这种方式可以实现从流变学模型中确定所选印刷参数的有利值，方式即为(如果需要，考虑到相关的边界条件)优化由模型预测的目标变量的值。尤其是，借助模型获得所选的印刷参数的优化值。
[0018]流变学模型的复杂性基本上可以有很大不同。在模型的一个非常简单的实施形式中，只提供一个特征曲线或特征图，其对于流变学特性的当前值(和必要时其他的输入参数)表示目标变量与至少一个所选的印刷参数的预测的依赖关系。但备选地，它也可以是更复杂的物理系统模型，用该模型来模拟大量参数的影响。流变学模型也可以用人工智能的方法来实现并且尤其是具有神经网络，该神经网络可以借助训练数据通过机器学习来训练。
[0019]根据本专利技术的方法的优点通常在于，通过结合流变学特性的在线测量并且使用流变学模型，可以确定至少一个印刷参数的有利值。然后，可以在步骤e)中自动化地采用以这种方式确定的有利值作为相应接下来的工艺时间的印刷参数。通过这种方式，可以对一个或多个印刷参数进行简单和自动的优化。尤其是，这种优化可以连续地进行，以便即使在工艺参数随时间变化的情况下(例如温度或湿度的变化或印刷布局的变化)也可以再调节印刷参数。以这种方式，即使在生产班次期间发生变化时，也可以进行设置的自动化跟踪。因此可以实现持续高质量的印刷结果，并避免停机时间，所述停机时间在纯手工调整的情况下，如果出现较强的工艺波动，可能需要重新设计相关的印刷参数。因此，总的来说，在持续高的工艺质量的同时，还可以实现有待制造的电子组件的产量增加。
[0020]根据本专利技术的生产设备用于制造电子组件，并设计用于执行根据本专利技术的方法。为此，它具有权利要求15中所述的特征。根据本专利技术的生产设备的优点与上述根据本专利技术的方法的优点类似。
[0021]本专利技术的有利实施方案和其他实施方案从从属于权利要求1的权利要求和下面的描述中可以看出。在这种情况下，所描述的方法和生产设备的实施方案通常可以有利地相互结合。
[0022]该方法尤其可以是自动化的制造方法，在该制造方法中单独的工艺步骤是完全自
动化的，或者至少自动化的程度为只有在特殊情况下(例如发生故障时)才需要人工干预。
[0023]该方法可以是用于系列生产的方法，在该方法中一系列彼此相同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造电子组件(10)的方法，包括下列步骤:a)借助印刷装置(100)结构化地施加流体印刷介质(160)，
‑
其中，步骤a)以单独的印刷步骤a
i
)的相继序列依次地执行多次，b)测量在所述印刷装置(100)内的印刷介质(160)的至少一个流变学特性，
‑
其中，在单独的印刷步骤a
i
)期间和/或在所述单独的印刷步骤a
i
)之间，步骤b)以单独的测量步骤b
n
)的自动化的重复序列执行，c)为所述单独的印刷步骤a
i
)的过程提供计算机实施的流变学模型(M)，尤其是计算机实施的流变学模拟模型(M)，
‑
其中，所述流变学模型(M)使用重复测得的流变学特性作为可变的输入参数，d)借助所述流变学模型(M)根据当前测得的流变学特性确定至少一个所选的印刷参数的有利值，e)自动化地设置至少一个所选的印刷参数的所确定的有利值。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在单独的印刷步骤a
i
)的相继序列中印刷多个单独的基板(s，s
i
，s
j
)的序列。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述单独的基板(s，s
i
，s
j
)是电路载体。4.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述流体印刷介质(160)是膏体。5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述流体印刷介质(160)是焊膏、烧结膏、灌封剂、填充剂或粘合剂。6.根据前述权利要求之一所述的方法，尤其是根据权利要求5，其中，所述流体印刷介质(160)包含金属颗粒且附加地包含液体粘合剂和/或活化剂。7.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述印刷装置(100)是模板印刷机、丝网印刷机、移印机或分配机。8.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述至少一个所选的印刷参数是刮刀速度、刮刀力或弹回量。9.根据前述权利要求之一...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：