CN101472834B - 用于向衬底涂敷液体涂层材料的系统和方法 - Google Patents

用于向衬底涂敷液体涂层材料的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101472834B
CN101472834B CN2007800230266A CN200780023026A CN101472834B CN 101472834 B CN101472834 B CN 101472834B CN 2007800230266 A CN2007800230266 A CN 2007800230266A CN 200780023026 A CN200780023026 A CN 200780023026A CN 101472834 B CN101472834 B CN 101472834B
Authority
CN
China
Prior art keywords
coating material
volume
applicator
dispensed volume
conformal coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2007800230266A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101472834A (zh
Inventor
肯尼斯·S·埃斯本切德
帕特里克·T·霍干
乔治·克鲁兹
大卫·鲁夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nordson Corp
Original Assignee
Nordson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nordson Corp filed Critical Nordson Corp
Publication of CN101472834A publication Critical patent/CN101472834A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101472834B publication Critical patent/CN101472834B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/08—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
    • B05B12/085—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to flow or pressure of liquid or other fluent material to be discharged
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0091—Apparatus for coating printed circuits using liquid non-metallic coating compositions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/08—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
    • B05B12/10—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to temperature or viscosity of liquid or other fluent material discharged
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/04—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation
    • B05B13/0431—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation with spray heads moved by robots or articulated arms, e.g. for applying liquid or other fluent material to 3D-surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/24—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with means, e.g. a container, for supplying liquid or other fluent material to a discharge device
    • B05B7/2489—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with means, e.g. a container, for supplying liquid or other fluent material to a discharge device an atomising fluid, e.g. a gas, being supplied to the discharge device
    • B05B7/2494—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with means, e.g. a container, for supplying liquid or other fluent material to a discharge device an atomising fluid, e.g. a gas, being supplied to the discharge device a liquid being supplied from a pressurized or compressible container to the discharge device
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/01—Tools for processing; Objects used during processing
    • H05K2203/0104—Tools for processing; Objects used during processing for patterning or coating
    • H05K2203/0126—Dispenser, e.g. for solder paste, for supplying conductive paste for screen printing or for filling holes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

用于向诸如电子部件或电路板的衬底涂敷液体涂层材料的系统和方法。涂敷系统(10)的控制系统(18，24，26)控制涂敷器(16)以及移动涂敷器(16)的机器人(14)，以根据包含在涂覆程序中的信息来向衬底(12)涂敷液体涂层材料。控制系统(18，24，26)确定在涂覆程序期间实际分配到衬底(12)上的液体涂层材料的体积，并将该分配体积与液体涂层材料的期望分配体积相比较以产生表示计算的体积值与期望的体积值之间的差的误差信号。控制系统(18，24，26)使用该误差信号来改变液体涂层材料通过未来涂覆程序在后续衬底上的分配体积。

Description

用于向衬底涂敷液体涂层材料的系统和方法
相关申请的交叉参引
本申请要求2006年6月28日提交的美国临时申请No.60/806，024的优先权，其全部公开通过参引合并于此。
技术领域
本发明总体涉及分配液体涂层材料，更具体地，涉及一种用于向诸如电路板的衬底涂敷诸如保形涂层材料的液体涂层材料的系统和方法。
背景技术
很多工业应用需要使用涂敷在预定区域的不连续的、界限分明的和均匀的涂层。这些涂层在各种工艺中是很有用的，诸如在像电子电路板的非均匀或不规则衬底上的保形涂层。例如，在用于涂敷到不连续衬底区域的不连续涂层的生产中，期望以非接触涂敷工艺获得宽的、均匀的涂层，其具有尖锐的呈直角的连续和断开的边缘，而没有形成材料的粘丝。特别是，保形涂层材料用于保护电路板的所选部件避免潮气、灰尘等。
当分配这些涂层时，分配到衬底上的涂层材料的体积可控制成使得在生产期间在连续衬底上分配基本相同的涂层材料量。在一个传统的涂层材料分配系统中，在将流体源与分配阀相连的线路中提供流量计。当分配阀打开时，使用流量计的编码器计数来读取分配的材料体积。此外还确定时间间隔(在该时间间隔期间，分配所测量的材料体积)，并且计算体积流量。将此计算的流量与表示期望流量的设定值相比较，并且如有必要，则作出修正以朝着该期望流量来调节实际流量。
如果使用传统的涂层材料分配系统选择性地向电路板的部件或区域涂敷保形涂层，则因为分配阀将仅打开非常短的时间间隔，或许短到几毫秒，所以传统的涂层材料分配系统可能是不精确的。在分配阀打开的该时间间隔期间，将仅仅分配很少量的涂层材料。流量计检测该小的分配量，作为相对小的编码器计数的数字。
时间间隔、编码器计数的数字或者两者都可能具有明显不精确的特征，这将导致流量的不精确计算。然后系统将该不精确的计算流量与设置值相比较以产生“误差”。由于不精确性，来自比较的误差可能导致错误幅度的修正或者甚至错误方向的修正。任一结果都可能导致在下次分配阀打开时要分配的涂层材料量不合适。结果无疑是系统产生如此大的不精确性，对用户而言，它几乎是不实用的值。
因此，需要涂层材料的改进设备和方法，所述设备和方法不容易受到涂层材料的分配料中的这些不精确性的影响。
发明内容
在一个实施例中，提供一种用于根据涂覆程序确定的向如诸如电路板的衬底涂敷液体涂层材料的系统。系统可包括涂敷器，该涂敷器构造为接收来自贮液器的液体涂层材料并构造为将液体涂层材料分配到衬底上。调节器构造为调节液体涂层材料向涂敷器的流动。计量表构造为产生表示流向涂敷器的液体涂层材料的体积的体积信号。系统包括构造为相对于衬底移动涂敷器的机器人以及构造为访问涂覆程序的控制系统。控制系统构造为控制机器人和涂敷器以根据涂覆程序中的信息来向衬底涂敷液体涂层材料。在涂覆程序完结时，控制系统构造为使用一个或多个来自计量表的体积信号来确定在涂覆程序期间涂敷到衬底的液体涂层材料的分配体积。控制系统进一步构造为将该分配体积与用于涂覆程序的液体涂层材料的期望分配体积相比较并产生表示分配体积与期望分配体积之间的差的误差信号。控制系统构造为基于该误差信号来减小后续衬底上的液体涂层材料的分配体积与期望分配体积之间的差。
在另一实施例中，提供一种用于根据涂覆程序确定的向衬底涂敷液体涂层材料的方法。该方法包括根据所述涂覆程序的指引从涂敷器向衬底分配液体涂层材料；确定在涂覆程序终止之后涂敷到衬底的液体涂层材料的分配体积；将该分配体积与用于涂覆程序的液体涂层材料的期望分配体积相比较；以及产生表示分配体积与期望分配体积之间的差的误差信号。该方法进一步包括基于该误差信号改变涂敷到后续衬底的液体涂层材料的分配体积。
附图说明
并入且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的示例性实施例，并与上文给出的本发明实施例的概括描述以及下文给出的详细描述一起用于说明本发明实施例的原理。
附图是根据本发明实施例的计算机控制涂敷系统的示意图。
具体实施方式
参照附图，涂敷系统10可用于向一系列衬底，诸如示例性的衬底12涂敷液体涂层材料，诸如保形涂层材料。尽管将在此处对示例性的涂敷系统10的操作进行描述，但是本领域的技术人员将理解的是很多种其它涂敷系统可用于完成下文所述的方法。涂敷系统10可以是例如Model SC-105、SC-205或SC-400保形涂层涂敷器，可从Asymtek(Carlsbad，CA)商业购买。
在示例性的实施例中，涂敷系统10包括多轴机电定位器或机器人14以及与机器人14相连的保形涂层涂敷器16。例如，涂敷器16可在衬底12上方从机器人14悬吊下来。在一个实施例中，机器人14适于沿在用于提供三个自由度的X-Y-Z笛卡尔坐标系内限定的方向移动涂敷器16。机器人14包括以已知方式连接到独立可控电动机(未示出)的驱动器。涂敷器16相对于衬底12通过机器人14操纵，用于将适量的液体涂层材料涂敷到衬底12的选定区域。
可编程控制器18协调涂敷系统10的移动和动作。如本领域的技术人员理解的，控制器18可以是可编程逻辑控制器(PLC)、基于微处理器的控制器、个人计算机或能够执行此处所述功能的另一传统控制装置。人机接口(HMI)装置19以已知方式操作地连接到控制器18。HMI装置19可包括输入装置和控制器(诸如键盘、按钮、控制旋钮、触摸屏等)以及输出装置(诸如显示器和其它视觉指示器)，操作者使用所述装置来控制控制器18的操作，从而控制涂敷系统10的操作。
衬底12(例如，具有连接的半导体芯片和其它部件的印刷电路板)以已知方式与涂敷器16处于操作关系地被支撑，并且液体涂层材料从涂敷器16涂敷到每个衬底12的选定区域上。取决于分配应用，一系列衬底12可以批处理方式进行涂敷。可替代地，衬底12可在自动传送机20上连续传送经过涂敷器16。传送机20具有常规设计，而且可具有能调节的宽度以适应不同尺寸的衬底12。传送机20接收来自传送机控制器22的指令信号，传送机20也可包括气动操作的提升和锁定机构(未示出)。
涂敷器16与涂敷器控制器24电连接，涂敷器控制器24提供控制涂敷器16的操作的指令信号。运动控制器26通过通信链路21与机器人14电连接。螺线管34通过通信链路23与运动控制器26电连接。传送机控制器22和运动控制器26也经由各自的通信链路25、27与控制器18电连接。运动控制器26经由通信链路29与传送机控制器22电连接。因此，用于涂敷系统10的可编程控制系统包括作为彼此通信的互连部件的控制器18、涂敷器控制器24、运动控制器26和可选的传送机控制器22。
运动控制器26经由通信链路21向机器人14提供指令信号。机器人14使用该指令信号来控制涂敷器16的位置和/或速度。通常，机器人14包括驱动机器人14的不同轴的运动的电动机，诸如伺服电机或步进电机。
涂敷器16包括从机器人14悬吊下来的本体30、安装到本体30的一端的喷嘴31和设置在本体30内的流量控制机构(未示出)。本体30内的流量控制机构可包括气动针、空气活塞和阀座，所述气动针、空气活塞和阀座协作以形成操作控制从涂敷器16分配的保形涂层材料的流动的分配阀(未示出)。加压流体源32和螺线管34协作，从而以已知方式提供加压流体来调整本体30内的分配阀的动作。具体地，螺线管34控制将加压流体源32与涂敷器16相连的导管33中的空气压力，由此以移动空气活塞，从而相对于阀座移动气动针，以为分配阀提供打开位置，在该打开位置，液体涂层材料从涂敷器16分配到衬底12上。螺线管34可排出作用在空气活塞上的空气压力以使气动针能返回到关闭位置，在该关闭位置，气动针与阀座接触，从而停止分配。
涂敷系统10包括加压液体源38，该加压液体源38在控制器18的指令下以已知方式运行，以产生加压液体涂层材料的连续流或供给。例如，加压液体源38可包括隔膜泵或活塞泵，其从贮液器中虹吸适量的液体涂层材料，然后在压力下将液体涂层材料流从贮液器通过流体路径泵送到涂敷器16。加压液体源38通过通信链路39与控制器18电连接，通过将适当的控制信号经由通信链路39传送到加压液体源38，控制器18能调整诸如液体涂层材料的温度和压力的运行参数。
可选地，加压液体源38配置有一个或多个与传统温度控制器60电连接的传统加热元件38a，该温度控制器60与控制器18电连接。诸如加热器元件38a的传统加热元件以及诸如温度控制器60的温度控制器的构造和操作为本领域的技术人员所理解。在可替代实施例中，涂敷器16可包括加热元件(未示出)或者加热元件(未示出)可设置在导管51、53、55的一个中。不管加热元件在加压液体源38与喷嘴31之间的流动路径中的具体位置如何，液体涂层材料都可在涂敷到衬底12之前在此流动路径中进行加热。
涂敷器16包括与加压液体源38处于流通连接的液体进口36。液体涂层材料通过液体进口36从加压液体源38供给到涂敷器16，用于从喷嘴31中的分配孔(未示出)中的调节分配。本体30具有与加压流体源32相连的流体进口40以及将加压流体引向喷嘴31中的分配孔附近的出口的内通道(未示出)，在所述出口处，加压流体排出以与从涂敷器16中喷出的液体涂层材料流42相合并控制液体涂层材料流42。经由通信链路45与运动控制器26通信的流体调节器43控制加压流体从加压流体源32到流体进口40的流动。与涂敷器16相似的示例性涂敷器在美国专利No.7028867中进行了描述，该专利的全部公开通过参引合并于此。
系统10根据存储在与控制器18相关联的存储器44中和/或存储在其它计算机中的运行周期或顺序库的指令运行。操作顺序被回调并根据需要置于在控制器18上执行的特定操作程序中。操作顺序能进行调节以适应不同的环境条件、不同类型的衬底12或不同类型的保形涂层材料。在运行期间，控制器18能将整个操作程序作为电信号经由通信链路25传送到运动控制器26，用于在运动控制器26处执行。可替代地，控制器18能将一个或多个指令作为电信号经由通信链路25以一批指令和数据的方式传送到运动控制器26，用于后续的执行。操作者可在HMI装置19处输入参数，诸如衬底12的类型、液体涂层材料的类型、液体压力、辅助空气压力、涂敷器16的速度、衬底12与涂敷器16之间的距离等。所输入的参数存储在控制器18的存储器44中，用于将来在操作顺序中使用。每个衬底12通过控制器18与涂覆程序相匹配，该涂覆程序确定衬底12的哪些特定部件和区域要涂敷液体涂层材料。通常，液体涂层材料仅涂敷到衬底12上的选定区域和/或部件。
继续参照附图，“空气流体”(A/F)调节器50和流量计52位于液体涂层材料从加压流体源38到涂敷器16的液体进口36的流动路径中。由此，液体涂层材料在从加压液体源38到涂敷器16的传输中被迫流过A/F调节器50和流量计52。A/F调节器50的液体输入端通过导管51与加压液体源38的液体出口相连。相似地，A/F调节器50具有通过导管53与流量计52的液体输入端相连的液体出口，流量计52又具有通过导管55与涂敷器16的液体进口36相连的液体出口。
A/F调节器50控制加压液体材料在流动路径中向涂敷器16传输中的流体压力。控制器18通过通信链路57与调节器54电连接。在一个实施例中，调节器54可以是“电压压力”(E/P)调节器，该调节器从运动控制器26接收控制电压并且包括将该控制电压转换成流体压力的转换器。可选地，代替控制电压，调节器54可接收控制电流或串行通信信号，用于向流体压力的转换。调节器54将加压流体输送到A/F调节器50，用于控制流过A/F调节器50的液体涂层材料的流体压力。
A/F调节器50设置在限定流体路径的导管35中，位于加压液体源38与流量计52之间。在可选实施例中，流量计52可设置在加压液体源38与A/F调节器50之间的流体路径中，从而流量计52位于A/F调节器50的上游。利用此可选配置，流量计52将在液体涂层材料流过A/F调节器50之后改变液体涂层材料的压力。
控制器18通过通信链路59与流量计52电连接。响应于液体涂层材料从导管53向导管55的流动，流量计52产生一串计数或电脉冲，每个所述计数或电脉冲表示流过或经过流量计52的液体涂层材料的固定体积。可替代地，来自流量计52的该串电脉冲可从流量计传送到运动控制器26并随之从运动控制器26继续传送到控制器18。在一个实施例中，流量计52可包括齿轮流量计，该齿轮流量计响应于通过齿轮流量计的流动而旋转，并且对于表示已知体积的固定旋转量，利用编码器产生电脉冲，该电脉冲作为电信号以信号流被传输到控制器18。例如，齿轮流量计可为流过流量计52的每0.04立方厘米的液体涂层材料产生脉冲。
在使用中，并且参照附图，当衬底12相对于涂敷器16恰当设置时，控制器18获取用于衬底12的涂覆程序。该涂覆程序确定衬底12的哪些部件和/或区域要涂敷液体涂层材料，液体涂层材料通常以条的形式涂敷。例如，衬底12的可能25个独立部件或区域可能涂敷液体涂层材料条。控制器18从控制器18的存储器44中取回操作顺序，随后经由通信链路25将表示该操作顺序的控制信号传送到运动控制器26。运动控制器26经由通信链路21向机器人14发送指令信号，指示机器人14将涂敷器16以指定的速度相对于衬底12移动到期望的位置。运动控制器26控制机器人14的运动以在横过衬底12的平面(例如，X和Y方向)中移动涂敷器16，在此移动期间，根据需要打开和关闭涂敷器16中的分配阀，以将液体涂层材料涂敷到衬底12的期望部件和区域。
具体地，在衬底12上的任何特定位置，运动控制器26还向螺线管34提供指令信号，使螺线管34改变状态，打开分配阀，将液体涂层材料从喷嘴31排出。同时，运动控制器26向机器人14提供指令信号以开始相对于衬底12移动涂敷器16。可选地，液体涂层材料流42可通过诸如空气的辅助流体来控制，该辅助流体影响从涂敷器16排出的流42的形状。在经过预定时间之后，运动控制器26随之改变阀指令信号的状态以使螺线管34恢复到其初始状态。此动作关闭分配阀，以停止液体涂层材料从涂敷器16的喷嘴31中的排出。在涂覆程序的范围期间，运动控制器26可多次(例如25次)打开和关闭涂敷器16的分配阀，从而衬底12的多个部件和区域接受适量的液体涂层材料。
在涂覆程序期间或在执行涂覆程序的准备中，控制器18向运动控制器26提供电信号，所述电信号促使运动控制器26向调节器54提供指令信号。调节器54控制供给到A/F调节器50的空气压力，从而为从加压液体源38流向涂敷器16的加压液体涂层材料选择液体压力。选定的液体压力值(其是分配应用相关的)可进一步取决于液体涂层材料的期望流量。除其它因素外，液体涂层材料的流量特别受到液体压力、分配喷嘴31中排出孔的直径、材料粘度等影响。
因为系统10确定在整个衬底12上分配的涂层材料的体积(该体积能相对精确地计算)、将此计算值与设定值相比较、并且如果需要则基于此相对精确的计算来作出修正，所以涂敷系统10明显比传统的保形涂敷系统更精确。
在衬底12的每个涂覆程序开始时，控制器18从流量计52获取“编码器计数”。例如，控制器18可认为初始编码器计数为零。在向衬底12上的区域和部件涂敷液体涂层材料的涂覆程序期间，控制器18从流量计52接收脉冲串并随着液体涂层材料流向涂敷器16而递增地累积总脉冲数。在每个衬底12的涂覆程序完结时，来自流量计52的脉冲串终止。控制器18包括累加器，该累加器包含在涂覆程序期间从流量计52传送的总脉冲数。
根据由流量计52生成的每个脉冲所表示的液体涂层材料量的已知标定，控制器18将总脉冲数转换成分配到衬底12上的液体涂层材料的总体积。控制器18将该总分配体积与期望的总分配体积相比较，并产生表示计算与期望分配体积之间的差的误差信号。根据需要并基于该误差信号，控制器18向运动控制器26传送控制信号，该运动控制器26向调节器54提供控制电流、控制电势或控制信号，来控制由A/F调节器50表示的流动收缩，以便补偿液体涂层材料的计算分配体积与期望分配体积之间的差。一般地，流体压力与输入到调节器54的电流、电势或控制信号成比例地设置。
如果总分配体积太低，则从控制器18传送到运动控制器26的控制信号使运动控制器26通过增加应用到E/P转换器54的控制电势来作出反应。此动作将A/F调节器50打开得更宽，以增加液体涂层材料向涂敷器16的流动。如果总分配体积太高，则从控制器18传送到运动控制器26的控制信号使运动控制器26通过降低应用到E/P转换器54的控制电势来作出反应。此动作使EP转换器54通过关闭A/F调节器50来作出反应，从而减小液体涂层材料向涂敷器16的流动。
对于随后的根据涂覆程序通过系统10涂敷的衬底12，在预测减小误差信号的方向进行修正。由此，对于随后的衬底12，总分配体积和期望总分配体积之间的差应得以减小。如果误差信号没有得到充分补偿，则能在将计算的总分配体积与期望的总分配体积相比较时作出附加修正。根据该涂覆程序处理的每个衬底12通常在区域和部件上接受相同的液体涂层材料的总分配体积。
在闭环控制下对液体涂层材料的流动的修正可通过使用在控制器18上执行的软件代码中的控制窗口来实施。内控制窗口表示与期望总体积的最大容许偏差，或者大于或者小于期望总体积，如果超过最大容许偏差，则将通过控制器18开启响应动作。外控制窗口表示与期望总体积的最大容许偏差，或者大于或者小于期望总体积，如果超过最大容许偏差，则将通过控制器18开启响应，该响应导致剧烈的反应，诸如停止系统10和/或发出警报声。
如果所计算的涂覆程序期间分配的总体积在期望总分配体积的第一百分比(例如，±1％)内，则控制器18在此内控制窗口内不作修正。如果所计算的控制程序期间分配的总体积超过期望总分配体积的第二百分比(例如，±10％)，则如通过使用者的偏好确定的，控制器18可停止系统10和/或发出在此外控制窗口外的警报声。将当涂敷操作偏离到外控制窗口外时涂敷的衬底12标记为它被涂敷了超差保形涂层。如果所计算的涂覆程序期间分配的总体积在内和外控制窗口之间，则控制器18可在此中间控制窗口内修正液体涂层材料向涂敷器16的流动，而不发出警报声。如上所述执行的修正对于抵消超差条件是重要和敏感的。例如，如果总分配体积比期望总分配体积大±5％，则可采取修正动作。
这样，任何影响涂覆程序期间的总分配体积的倾向在它们出现的同时被检测，并且作出作为自动干预的响应修正以抵消该倾向。如果控制没有落在外控制窗口的外面，则在没有操作者干预的情况下实施响应修正。例如，液体涂层材料的粘性变化可能导致总分配体积偏离期望的总分配体积。该粘度变化被检测为总分配体积的变化，随后通过由控制器18执行的动作进行修正。与传统系统相比，通过使用相对精确的分配体积计算，系统10帮助消费者保持高质量的液体材料涂敷操作，同时通过比所需的涂敷更多的材料来确保消费者不浪费液体涂层材料。
在涂覆程序的执行期间，系统10的控制器18不跟踪或以另外的方式监控将液体涂层材料分配到衬底12上所需的时间间隔。由此，在涂覆程序期间，控制器18不为分配到每个衬底12上的液体涂层材料计算体积流量。
在可替代实施例中，控制器18可调节作为控制参数的机器人14的速度以调节从涂敷器16分配到衬底12上的涂层材料总分配体积。例如，如果控制器18确定总分配体积小于期望体积，那么控制器18可将机器人14的速度减小有效补偿偏差的量，该量有效地增加分配到衬底12的区域或部件上的液体涂层材料的总量。相反，如果控制器18确定总分配体积大于期望体积，那么控制器18可将机器人14的速度增加有效补偿偏差的量，该量有效降低分配到衬底12的区域或部件上的液体涂层材料的总量。
在另一可替代实施例中，控制器18可调节作为控制参数的液体涂层材料的温度来调节总分配体积。为此，控制器18将传送电信号至加压液体源38，指令加压液体源38加热或冷却液体涂层材料。如本领域的技术人员所公知的，改变液体涂层材料的温度会改变其粘度。例如，如果从涂敷器16分配到衬底12上的总分配体积太低，则增加液体涂层材料的温度以降低其粘度，从而形成液体涂层材料向涂敷器16的更高流动。这将操作以增加涂覆程序期间分配到衬底12的区域或部件上的液体涂层材料的量。相反，如果从涂敷器16分配到衬底12上的总分配体积太高，则降低液体涂层材料的温度以增加其粘度，从而降低液体涂层材料向涂敷器16的流动。这将操作以降低涂覆程序期间分配到衬底12的区域或部件上的液体涂层材料的量。
机器人速度和涂层材料温度是独立于液体涂层材料的流体压力的变量。因此，单独的控制回路能使用来自加压流体源32的流体压力来例如控制流42以实现自涂敷器16的喷流型式的期望扇形宽度，同时通过改变机器人速度或涂层材料温度，将分配到衬底12上的液体涂层材料的体积保持在期望的设定值附近。
尽管通过本发明的一个或多个实施例的描述对本发明进行了说明，并且尽管已经相当详细地对这些实施例进行了描述，但是这些实施例不意欲将附带权利要求的范围限制或以任何方式限定到此细节。另外的优点和修改对于本领域的技术人员将是显而易见的。因此就其更宽的方面而言，本发明不限于特定的细节、典型的设备和方法以及所示和所述的说明性示例。因此，在不偏离申请人总发明概念的范围的情况下，可对这些细节作出变更。

Claims (9)

1.一种根据涂覆程序确定的将来自涂敷器的保形涂层材料涂敷到电子电路板的方法，所述方法包括如下步骤：
获取用于所述电路板的所述涂覆程序；
从存储器中获取操作顺序；
将表示所述操作顺序的控制信号传送到运动控制器；
将来自所述运动控制器的指令信号发送到将所述涂敷器移动到在所述电路板上的期望的位置的机器人；
打开和关闭所述涂敷器的分配阀以根据所述涂覆程序的指引从所述涂敷器向所述电路板的期望部件和区域中的每一个分配一定量的所述保形涂层材料；
在分配所述保形涂层材料的同时，相对于所述衬底移动所述涂敷器；
汇总涂敷到所述电路板的所述期望部件和区域中的每一个的所述保形涂层材料的量，以确定涂敷到所述电路板的所述保形涂层材料的总分配体积；
将所述总分配体积与用于所述涂覆程序的所述保形涂层材料的期望分配体积相比较；
产生代表所述总分配体积与所述期望分配体积之间的差的误差信号；以及
基于所述误差信号改变涂敷到后续电路板的所述保形涂层材料的总分配体积。
2.根据权利要求1所述的方法，其中改变所述保形涂层材料的所述总分配体积进一步包括：
利用调节器来调节所述保形涂层材料向所述涂敷器的流动。
3.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述总分配体积进一步包括：
产生代表流向所述涂敷器的液体涂层材料的体积的体积信号；以及
基于所述体积信号来确定所述总分配体积。
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：
将所述体积信号传送到控制器，所述控制器确定所述总分配体积、将所述总分配体积与所述期望分配体积相比较以产生所述误差信号；以及
将控制信号传送到调节器，用于改变所述液体涂层材料在后续电路板上的所述总分配体积。
5.根据权利要求1所述的方法，其中改变所述保形涂层材料的所述总分配体积进一步包括：
实施内控制窗口，用于改变所述总分配体积；以及
如果所述误差信号在所述内控制窗口内，则不采取动作。
6.根据权利要求1所述的方法，其中改变所述保形涂层材料的所述总分配体积进一步包括：
实施外控制窗口，用于改变所述总分配体积；以及
如果所述误差信号在所述外控制窗口外，则产生警报。
7.根据权利要求1所述的方法，其中改变所述保形涂层材料的所述总分配体积进一步包括：
实施外控制窗口，用于改变所述总分配体积；以及
如果所述误差信号在所述外控制窗口外，则停止保形材料向所述涂敷器的流动。
8.根据权利要求1所述的方法，其中改变所述保形涂层材料的所述总分配体积进一步包括：
当将所述保形涂层材料分配到另一电路板上时，基于所述误差信号来调节所述保形涂层材料的温度。
9.根据权利要求1所述的方法，其中改变所述保形涂层材料的所述总分配体积进一步包括：
当将所述保形涂层材料分配到另一电路板上时，调节相对于所述电路板移动所述涂敷器的速度。
CN2007800230266A 2006-06-28 2007-06-21 用于向衬底涂敷液体涂层材料的系统和方法 Active CN101472834B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US80602406P 2006-06-28 2006-06-28
US60/806,024 2006-06-28
PCT/US2007/071759 WO2008002825A1 (en) 2006-06-28 2007-06-21 Systems and methods for applying a liquid coating material to a substrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101472834A CN101472834A (zh) 2009-07-01
CN101472834B true CN101472834B (zh) 2013-01-23

Family

ID=38845968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800230266A Active CN101472834B (zh) 2006-06-28 2007-06-21 用于向衬底涂敷液体涂层材料的系统和方法

Country Status (7)

Country Link
US (2) US20090104343A1 (zh)
EP (2) EP2041020B1 (zh)
JP (1) JP5415265B2 (zh)
KR (1) KR101454351B1 (zh)
CN (1) CN101472834B (zh)
TW (1) TW200800411A (zh)
WO (1) WO2008002825A1 (zh)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5321644B2 (ja) * 2011-06-08 2013-10-23 トヨタ自動車株式会社 塗工方法
TWI528149B (zh) 2011-12-14 2016-04-01 英特爾股份有限公司 具有熱解決方案之裝置及具有熱解決方案之方法
JP6041421B2 (ja) * 2012-03-15 2016-12-07 武蔵エンジニアリング株式会社 液体材料吐出機構および液体材料吐出装置
US10604302B2 (en) 2012-11-20 2020-03-31 Altria Client Services Llc Polymer coated paperboard container and method
US9393586B2 (en) * 2012-11-21 2016-07-19 Nordson Corporation Dispenser and method of dispensing and controlling with a flow meter
US9847265B2 (en) 2012-11-21 2017-12-19 Nordson Corporation Flow metering for dispense monitoring and control
JP6355893B2 (ja) * 2013-03-29 2018-07-11 千住金属工業株式会社 フラックス塗布装置およびフラックス塗布方法
US9579678B2 (en) 2015-01-07 2017-02-28 Nordson Corporation Dispenser and method of dispensing and controlling with a flow meter
US10442538B2 (en) * 2015-06-11 2019-10-15 Lee Williams Adjustable forced air aircraft de-icing system
DE102015015090A1 (de) * 2015-11-20 2017-05-24 Dürr Systems Ag Beschichtungsverfahren und entsprechende Beschichtungsanlage
DE202017007390U1 (de) * 2016-04-04 2021-02-17 Nordson Corporation System zum Überwachen eines flüssigen Klebstoffstroms
US10881005B2 (en) * 2016-06-08 2020-12-29 Nordson Corporation Methods for dispensing a liquid or viscous material onto a substrate
US9789497B1 (en) * 2016-06-20 2017-10-17 Nordson Corporation Systems and methods for applying a liquid coating to a substrate
US11618051B2 (en) * 2016-10-30 2023-04-04 Nordson Corporation Systems and methods of controlling adhesive application
US10829845B2 (en) * 2017-01-06 2020-11-10 General Electric Company Selective thermal coating of cooling holes with air flow
DE102017119439A1 (de) * 2017-08-24 2019-02-28 Khs Gmbh Verfahren zum Steuern der Menge eines auf einen Träger aufzubringenden Klebemittels
CN107704693B (zh) * 2017-10-13 2020-12-01 天津经纬恒润科技有限公司 一种对印刷电路板进行敷形涂覆的方法及装置
JP2021502242A (ja) 2017-11-10 2021-01-28 ノードソン コーポレーションＮｏｒｄｓｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 強化されたコーティング分注制御のためのシステム及び方法
US11185879B2 (en) * 2018-02-08 2021-11-30 Nordson Corporation Systems and methods for calibrating flow and for coating a substrate
US11346697B2 (en) * 2018-08-08 2022-05-31 Nordson Corporation System and method for remote metering station sensor calibration and verification

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5687092A (en) * 1995-05-05 1997-11-11 Nordson Corporation Method of compensating for changes in flow characteristics of a dispensed fluid
US6101452A (en) * 1997-03-10 2000-08-08 Innovative Medical Services Method and apparatus for dispensing fluids
CN1620341A (zh) * 2002-01-22 2005-05-25 诺德森公司 检测液体喷射图案的方法和装置
CN1660507A (zh) * 2004-02-24 2005-08-31 诺信公司 用于支撑和/或对准液体分配系统的部件的方法和系统

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5944907B2 (ja) * 1976-11-30 1984-11-01 日本電気株式会社 液体塗布装置
JPS62154794A (ja) * 1985-12-27 1987-07-09 ノードソン株式会社 実装回路板への防湿絶縁剤の被覆方法
US4830922A (en) * 1986-02-28 1989-05-16 Sparrowhawk Bryan L Removable controlled thickness conformal coating
US5017409A (en) * 1988-06-13 1991-05-21 Union Carbide Chemicals And Plastics Technology Corporation Method of conformal coating
US5065695A (en) * 1989-06-16 1991-11-19 Nordson Corporation Apparatus for compensating for non-linear flow characteristics in dispensing a coating material
US5246730A (en) * 1990-02-13 1993-09-21 Conductive Containers, Inc. Process for conformal coating of printed circuit boards
US5266349A (en) * 1991-02-25 1993-11-30 Specialty Coating Systems Inc. Method of discrete conformal coating
US5319568A (en) * 1991-07-30 1994-06-07 Jesco Products Co., Inc. Material dispensing system
JP2700971B2 (ja) * 1991-12-20 1998-01-21 ファナック株式会社 シーリング塗布量を一定にする速度制御方法
JPH05190437A (ja) * 1992-01-14 1993-07-30 Nec Yamagata Ltd 半導体製造装置
US5330101A (en) * 1992-02-06 1994-07-19 Nordson Corporation Material changeover and anti-skin over system
CA2098784A1 (en) * 1992-07-08 1994-01-09 Bentley Boger Apparatus and methods for applying conformal coatings to electronic circuit boards
WO1997013586A1 (en) * 1995-10-13 1997-04-17 Nordson Corporation Flip chip underfill system and method
US6692572B1 (en) * 1999-09-13 2004-02-17 Precision Valve & Automation, Inc. Active compensation metering system
US6540104B1 (en) * 2000-06-30 2003-04-01 Fanuc Robotics North America, Inc. Integral pneumatic dispenser and method for controlling same
JP3808296B2 (ja) * 2000-08-08 2006-08-09 株式会社日立コミュニケーションテクノロジー 樹脂塗布制御装置およびマスキング用樹脂の塗布パターン決定方法
US7008483B2 (en) * 2002-04-19 2006-03-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Curing printed circuit board coatings
JP4216034B2 (ja) * 2002-10-07 2009-01-28 芝浦メカトロニクス株式会社 液状物質滴下装置および方法
JP2004344743A (ja) * 2003-05-21 2004-12-09 Seiko Epson Corp 液状体の塗布方法およびその装置、電気光学装置、ならびに電子機器
US20050048195A1 (en) * 2003-08-26 2005-03-03 Akihiro Yanagita Dispensing system and method of controlling the same
US7028867B2 (en) * 2003-10-30 2006-04-18 Nordson Corporation Conformal coating applicator and method
US20050095366A1 (en) * 2003-10-31 2005-05-05 Liang Fang Method of conformal coating using noncontact dispensing
US20080099515A1 (en) * 2006-10-11 2008-05-01 Nordson Corporation Thin line conformal coating apparatus and method
EP2099571A1 (en) * 2007-01-09 2009-09-16 Nordson Corporation Closed-loop bubble elimination system and methods for applying a conformal coating material to a substrate
AT506300B1 (de) 2008-02-26 2009-08-15 Plasser Bahnbaumasch Franz Verfahren zur sanierung einer schotterbettung eines gleises

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5687092A (en) * 1995-05-05 1997-11-11 Nordson Corporation Method of compensating for changes in flow characteristics of a dispensed fluid
US6101452A (en) * 1997-03-10 2000-08-08 Innovative Medical Services Method and apparatus for dispensing fluids
CN1620341A (zh) * 2002-01-22 2005-05-25 诺德森公司 检测液体喷射图案的方法和装置
CN1660507A (zh) * 2004-02-24 2005-08-31 诺信公司 用于支撑和/或对准液体分配系统的部件的方法和系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP2041020B1 (en) 2016-10-12
EP2041020A1 (en) 2009-04-01
KR20090027644A (ko) 2009-03-17
EP3165289A1 (en) 2017-05-10
US8545929B2 (en) 2013-10-01
JP5415265B2 (ja) 2014-02-12
EP3165289B1 (en) 2022-12-14
WO2008002825A1 (en) 2008-01-03
KR101454351B1 (ko) 2014-10-23
US20090104343A1 (en) 2009-04-23
TW200800411A (en) 2008-01-01
US20120040088A1 (en) 2012-02-16
JP2009542430A (ja) 2009-12-03
CN101472834A (zh) 2009-07-01
EP2041020A4 (en) 2010-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101472834B (zh) 用于向衬底涂敷液体涂层材料的系统和方法
EP2922640B1 (en) Dispenser and method of dispensing and controlling with a flow meter
EP3471895B1 (en) Methods for applying a liquid coating to a substrate
US7954451B2 (en) Closed loop adhesive registration system
CN101391249B (zh) 在分配定量流体材料时连续移动流体分配器的方法
US11185879B2 (en) Systems and methods for calibrating flow and for coating a substrate
CN109479393B (zh) 用于将液体或粘性材料分配到基板上的系统和方法
US20190240688A1 (en) Systems and methods for calibrating flow and for coating a substrate

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant