CN101896284A - 膏剂涂敷装置 - Google Patents

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Abstract

膏剂涂敷装置不具有因注射器的布置而引起的管变差和装置占用空间增加的问题。用于将容纳在注射器(16)中的膏剂(7)涂敷到物体的膏剂涂敷单元(15)(膏剂涂敷装置)具有泵机构(18)，该泵机构(18)通过使设置到旋转元件(32)下部的排出螺钉(32b)在设置在壳体(31)中的排出空间(31b)内围绕轴线AZ旋转而使膏剂(7)被送出。连接到排出空间(31b)的排出开口(17a)形成在壳体(31)的端部。注射器(16)以可拆开的方式与旋转元件(32)共轴布置。该构造解决了注射器(16)与泵机构(18)并列布置时出现的管变差和装置占用空间增加的问题。

Description

膏剂涂敷装置
技术领域
本发明涉及一种膏剂涂敷装置，用于排出存储在注射器内的膏剂，以涂敷到涂敷对象物。
背景技术
在半导体器件制造中的管芯连结过程(die bonding process)中，用于连结半导体芯片的膏剂涂敷到诸如引线框架的基板上。常规地，通过用分配器排出膏剂来完成该膏剂涂敷，并且对于分配器，已知这样一种分配器，该分配器构造成使得存储在注射器中的膏剂依靠空气压力被推挤出，从而通过膏剂排出螺钉从排出口排出(参照专利文献1的图9)。在该专利文献中描述的现有技术中，注射器与排出单元并排布置，该排出单元包括利用膏剂排出螺钉的泵机构，并且膏剂设计成经由柔性管从注射器供应到排出单元。
专利文献1：JP-A-2003-117484
发明内容
本发明要解决的问题
顺便提及，根据涂敷对象芯片，在同一芯片上设定多个膏剂涂敷点，并且，对于这样的涂敷对象，不时地使用具有多个排出口的涂敷喷嘴，使得膏剂一次涂敷到所述多个涂敷点。这样，由于涂敷喷嘴的排出口没有布置成点对称，而是布置成具有方向性，因此需要使该涂敷喷嘴旋转，以与涂敷对象芯片在基板上布置的方向匹配。在这样的情况下，在与该专利文献中描述的类似的现有技术中，供应膏剂的管与排出单元一起旋转。为此，随着涂敷装置操作时间的逝去，弯曲作用连同旋转一起反复地施加到管，而这使管的质量逐渐变差。这种变差已经时常引起需要停止涂敷装置的缺点，缺点包括在不期望的时刻发生的导致膏剂泄露的管故障。以此方式，对于常规的膏剂涂敷装置，除了前面所述的因与注射器相连的管的变差导致的问题以外，还存在因注射器和排出单元的并列布置导致的膏剂涂敷装置独占的空间增加的布局带来的问题。
因此，本发明的目的是提供一种膏剂涂敷装置，其能够解决因注射器的布置和管变差引起的膏剂涂敷装置的独占空间增加的问题。
解决问题的手段
本发明的膏剂涂敷装置是这样一种用于将存储在注射器中的膏剂涂敷到涂敷对象物的膏剂涂敷装置，其包括：旋转元件，设置成使得其轴线定位成与注射器的轴线共轴，注射器具有基本上为圆柱形的形状，设置在注射器的下端部的膏剂供给口可拆卸地连接到旋转元件；壳体部，保持能够围绕轴线旋转的旋转元件，在该壳体部中形成有供设置在旋转元件的下部的排出螺钉部嵌入的排出空间，该壳体部形成用于通过使排出螺钉部在排出空间内围绕轴线旋转而在压力下送出膏剂的泵机构，排出口设置在壳体部的端部以与排出空间连通；膏剂供给路径，在轴向方向上贯穿旋转元件，并且形成为与设置成向膏剂供给口和排出螺钉部开放的膏剂出口孔连通，用于将膏剂从注射器供给到泵机构；空气压力供应装置，通过向注射器的内部供应空气压力以允许注射器围绕其轴线旋转，将注射器内的膏剂经由膏剂供给路径供给到泵机构；和排出旋转驱动机构，通过使旋转元件相对于壳体部在预定方向上旋转来致动泵机构，从而致动泵机构以从排出口排出供给的膏剂。
本发明的优点
根据本发明，在用于将存储在注射器中的膏剂涂敷到涂敷对象物的膏剂涂敷装置中，通过采用如下构造，可以解决因注射器的布置和管变差引起的独占空间增加的问题，即，在壳体部中设置泵机构，该泵机构通过使设置在旋转元件的下部的排出螺钉部在排出空间内围绕轴线旋转而在压力下供应膏剂，与排出空间连通的排出口设置在壳体部的端部，注射器设置成与旋转元件共轴以可拆卸地连接。
附图说明
[图1]本发明实施例的管芯连结系统的透视图。
[图2]本发明实施例的膏剂涂敷装置的侧视图。
[图3]本发明实施例的膏剂涂敷装置的局部截面图。
[图4]本发明实施例的膏剂涂敷装置的泵机构的解释图。
[图5]本发明实施例的膏剂涂敷装置的膏剂涂敷操作的解释图。
[图6]本发明实施例的膏剂涂敷装置的膏剂涂敷操作的解释图。
附图标记说明
3     半导体芯片
6     引线框架
6a    涂敷区域
7     膏剂
9     膏剂涂敷部
10    移动工作台
15    膏剂涂敷单元
16    注射器
17    涂敷喷嘴
17a   排出口
18    泵机构
19    管
23A，23B  电机
26A，26B  驱动齿轮
27A，27B  从动齿轮
31    壳体部
31b   排出空间
32    旋转元件
32a   内部孔
32b   排出螺钉部
32c   膏剂出口孔
39    旋转联接器
具体实施方式
接下来，参照附图，描述本发明的实施例。图1是本发明实施例的管芯连结系统(die bonding system)的透视图，图2是本发明实施例的膏剂涂敷装置的侧视图，图3是本发明实施例的膏剂涂敷装置的局部截面图，图4是本发明实施例的膏剂涂敷装置的泵机构的解释图，图5、6是本发明实施例的膏剂涂敷装置的膏剂涂敷操作的解释图。
首先，参照图1，描述管芯连结系统的构造。在图1中，在芯片供应部1中，晶片板2由保持工作台(图示省略)保持。多个半导体芯片3以类似格子的阵列贴附到晶片板2。运送路径5设置在芯片供应部1的侧方。运送路径5运送引线框架6，并将引线框架6定位在膏剂涂敷位置和连结位置。连结头4设置在芯片供应部1的上方。连结头4在头移动机构(图示省略)的作用下水平和垂直地移动。
膏剂涂敷部9设置在运送路径5的侧方。膏剂涂敷部9构造成包括膏剂涂敷单元15，膏剂涂敷单元15具有排出注射器16内的膏剂7以进行涂敷的功能，注射器16是基本上为圆柱形的容器，膏剂涂敷单元15安装在行进工作台10上。行进工作台10这样来构造：将X轴工作台12放置在Y轴工作台11上，并经由L型托架14在垂直方向上将Z轴工作台14联结到Y轴工作台11上。Y轴工作台11、X轴工作台12和Z轴工作台14分别具有Y轴电机11a、X轴电机12a和Z轴电机。通过驱动X轴电机12a、Y轴电机12a和Z轴电机14a，使膏剂涂敷单元15在引线框架6上水平和垂直地移动。
半导体3借助膏剂7连结到引线框架6，膏剂7存储于安装在膏剂涂敷单元15上的注射器16的内部。依靠从管19供应的空气压力来供给存储在注射器16内的膏剂7，并且，膏剂7通过装备在膏剂涂敷单元15中的泵机构18(参照图2)从设置在下端部的涂敷喷嘴17排出。连结有半导体芯片3的引线框架6的上面上的芯片连结位置6a是涂敷有膏剂的涂敷区域6a。使涂敷喷嘴17位于涂敷区域6a内，在膏剂7从涂敷喷嘴17排出的同时，使膏剂涂敷单元15移动，由此以预定的涂敷图案将膏剂7涂敷在设定于引线框架6的表面上的芯片安装位置中的涂敷区域6a内。在涂敷膏剂之后，引线框架6被送到运送路径5上的连结位置8，并定位在该连结位置8。然后，将由连结头4的喷嘴4a从芯片供应部1拾取的芯片3连结到涂敷于涂敷区域6a内的膏剂7上。
接下来，参照图2、3、4，描述膏剂涂敷单元115的构造。图3(a)、(b)、(c)分别示出沿着图2中的A-A线剖开的截面、沿着图2中的B-B线剖开的截面和沿着图2中的C-C线剖开的截面。膏剂涂敷单元15构成用于将存储在注射器16中的膏剂涂敷到构成膏剂涂敷对象物的引线框架6上的膏剂涂敷装置。在图2中，升降元件20安装在垂直设置的Z轴工作台14的侧面。电机托架22和保持块21分别设置在升降元件20的上部和下部，从而在Y方向上延伸。电机23A和电机23B以垂直姿态设置在电机托架22上，电机23A、23B由控制单元41控制以进行旋转。
如图3(a)所示，电机23A、23B相对于注射器16的中心线(由箭头b所示)设置在对称位置。驱动齿轮26A、26B分别连接到驱动轴25A、25B的下端部，驱动轴25A、25B分别经由联接器24连接到电机23A、23B。驱动齿轮26A、26B分别与从动齿轮27A、27B啮合。
基本上为圆柱形的壳体部31经由轴承30以垂直的姿态枢转地支撑在保持块21上。嵌合孔31a沿着垂直轴线AZ形成在壳体部31的内部，用于排出膏剂的排出口17a(参见图4(b))形成在涂敷喷嘴17中，该涂敷喷嘴17设置在壳体部31的下端部以由此突出。内部孔32a沿着旋转元件32的中心轴形成在旋转元件32中，旋转元件32嵌合在嵌合孔31a中，并且旋转元件32经由固定地安装在壳体部31中的轴承35以垂直的姿态被枢转地支撑，从而相对于壳体部31自由地旋转。
盘形注射器安装板33联结到旋转元件32的上端部，并且，设置在注射器的下端部的安装部16b可拆卸地安装在注射器安装板33上。安装外螺纹部33a设置在注射器安装板的上面上以由此向上突出，围绕该安装外螺纹部33a的外周形成外螺纹部，而安装内螺纹部16d设置在安装部16b上以旋拧到安装外螺纹部中，在该安装内螺纹部16d上形成内螺纹部。在安装内螺纹部16d旋拧到安装外螺纹部33a中以紧固在一起的注射器安装完毕状态下，注射器16位于注射器16的垂直轴线AZ与旋转元件32的轴线AZ重合的共轴位置。
在该注射器安装完毕状态下，设置在安装内螺纹部16d内以向下突出的膏剂供给突出部16c嵌合在嵌合孔33b中，嵌合孔33b设置成贯穿注射器安装板33。与注射器16的内部连通的膏剂供给口16e设置在膏剂供给突出部16c中，注射器16的内部经由膏剂供给口16e与内部孔32a连通。在上述构造中，旋转元件32设置在其轴线与基本上为圆柱形的注射器16的轴线AZ对准的共轴位置，使得设置在注射器16的下端部的膏剂供给口16e设计成可拆卸地连接到旋转元件32。壳体部31经由轴承35保持旋转元件32，以围绕轴线AZ自由地旋转。
凸缘部16a设置在注射器16的上端部从而侧向延伸，盖元件37安装在凸缘部16a上以闭合注射器16的上面中的开口。管19(还参照图1)经由旋转联接器39连接到设置在盖元件37中的空气供应孔37a，并且，管19连接到气源38。通过致动气源38，经由管19和空气供应孔37a向注射器16的内部供应空气压力。通过空气压力控制单元(图示省略)来控制空气压力的供应，以使其接通/关断以及强/弱，该空气压力控制单元采取通过控制单元41控制空气压力控制阀的形式。
活塞40安装在注射器16的内部，供应来的空气压力产生力(由箭头a所示)的作用，其向下推动活塞40。存储在注射器16中的膏剂7在向下作用的力的作用下被向下推动，从而经由膏剂供给口16e供给到旋转元件32中的内部孔32a中。气源38和管19构成用于通过在允许注射器16围绕轴线AZ旋转的条件下将空气压力供应到注射器16的内部中而将注射器16内的膏剂7经由作为膏剂供给路径的内部孔32a供给到泵机构18的空气压力供应装置。
注射器安装板33经由联结元件34联结到从动齿轮27B。从动齿轮27B经由轴承36固定地安装在壳体部31的外周上，从而被枢转地支撑，以相对于壳体部31自由地旋转。如图3(b)所示，从动齿轮27B与驱动齿轮26B啮合，由此，通过驱动电机23B而使驱动齿轮26经由驱动轴25B旋转(由箭头c所示)，进而使从动齿轮27B旋转，然后从动齿轮27B的旋转经由联结元件34和注射器安装板33传递到旋转元件32。通过使旋转元件32旋转，膏剂7通过泵机构18排出，这将在下面描述。从动齿轮27A联结到壳体部31的外周。从动齿轮27与驱动齿轮26A啮合，由此，通过驱动电机23A而使驱动齿轮26A旋转(由箭头e所示)，进而使从动齿轮27A旋转，这样使壳体部31旋转(由箭头f所示)。
参照图4，描述泵机构18。如图4(a)所示，排出螺钉部32b中形成有螺纹凹槽，用于使膏剂7轴向向下移动，该排出螺钉部32b设置在旋转元件32的下部，并且该排出螺钉部32a嵌合在位于排出螺钉部32b的嵌合孔31a的下部的排出空间31b中。在排出螺钉部32b中开出与内部孔32a的下端部连通的膏剂出口孔32c。结果，经由内部孔32a从注射器16送出的膏剂7被供给到排出空间31b中。
通过驱动电机23B以使旋转元件32旋转，进而使排出螺纹部32b在排出空间31b中沿膏剂供给方向(图4中箭头指示的方向)旋转，现从膏剂出口孔32c供给到排出空间31b中的膏剂7在排出螺纹部32b的旋转作用下在压力下被轴向向下送出。设置有排出空间31b的壳体部31和设置有排出螺纹部32b的旋转元件32构成通过使排出螺纹部32b围绕轴线AZ在排出空间31b内旋转而在压力下送出膏剂7的泵机构18。
由泵机构18在压力下送出的膏剂7从排出口17a排出。排出口17a设置在壳体部31的端部，以与排出空间31b连通。在上述构造中，内部孔32a形成为在轴向方向上贯穿旋转元件32，以与设置成向膏剂供给口16e和排出螺纹部32b开放的膏剂出口孔32c连通，从而构成用于从注射器16向泵机构18供给膏剂的膏剂供给路径。此外，电机23B、驱动齿轮26B和从动齿轮27B构成用于通过使旋转元件32相对于壳体部31沿预定方向旋转以致动泵机构18而从排出口17排出供给的膏剂7的排出旋转驱动机构。
如图4(b)所示，该图4(b)是在箭头D所示的方向上观察，多个(这里是两个)排出口17a设置在涂敷喷嘴17中，由此在膏剂7从涂敷喷嘴17排出以涂敷到引线框架6的涂敷区域6a的膏剂涂敷操作中，膏剂7可以同时涂敷到多个涂敷点。在布置多个排出口17a时设定方向基准线(由箭头g表示)，这里，两个排出口17a相连的方向与方向基准线重合。在膏剂涂敷操作中，执行使该方向基准线与引线框架6的涂敷区域6a中的预定方向对准的操作。
即，通过由控制单元41控制电机23A以驱动壳体部31如图5(a)所示旋转，使排出口17a的方向基准线与涂敷对象的涂敷区域6a中的涂敷方向对准。图5(b)、(c)示出这样的示例，在示例中，通过使图4(b)中所示的方向基准线(由箭头g所示)与涂敷区域6a的涂敷方向对准，膏剂7从排出口17a排出以涂敷到涂敷区域6a。在上述的构造中，电机23A、驱动齿轮26A和从动齿轮27A构成用于使设置成围绕轴线AZ自由旋转的壳体部31旋转从而使多个排出口17a的布置中的方向基准线定位在期望的旋转位置的壳体部旋转驱动机构。
此外，当驱动电机23A以使壳体部31旋转时，通过用控制单元41控制电机23A、23B，同时驱动电机23A、23B，并且使旋转元件32与壳体部31同步地旋转，使得旋转元件32不相对于壳体部31旋转。通过这样做，可以防止壳体部31旋转时不必要地排出膏剂7。
当致动泵机构18以在前述的膏剂涂敷操作中或者在用于对准排出口17a的方向的壳体部旋转操作中操作时，注射器16也一起旋转(参见图6中的箭头)。这样，如图6所示，由于向注射器16中供应空气压力的管19经由旋转联接器39连接到注射器16，因此，即使在注射器16正在旋转时管19也保持固定状态。结果，不会引起与在注射器设置成与排出单元平行的现有技术中出现的管弯曲问题类似的问题。即，与注射器16的旋转相关的弯曲不会作用在管19上，因此管19的材料无论如何也不会变差。因此，不会出现需要使涂敷装置停止的缺点，包括管在不期望的时刻发生故障，导致膏剂泄露。此外，由于泵机构18和注射器16共轴地设置，因此可以减小由膏剂涂敷装置独占的空间。
此外，在上述构造中，通过用控制单元41控制电机23A、23B，注射器16能够以任意的旋转操作模式旋转。即，仅允许注射器16旋转，而泵机构18不工作，并允许存储在注射器16的内部的膏剂7依靠膏剂7的粘度随着注射器16的旋转而在注射器16的旋转方向上流动。在膏剂7的该夹带中，通过组合注射器16的旋转操作模式，即，通过将旋转方向的反转以及加速或减速组合在一起，在排出膏剂7以进行涂敷之前，能够以各种模式执行搅拌和揉捏操作，以调节注射器16中的膏剂7的粘度。
虽然已经结合具体实施例详细描述了本发明，但是本领域技术人员显然知道，在不偏离本发明的精神和范围的条件下可以对本发明做出各种变形和改变。
本专利申请基于2007年12月10日提交的日本专利申请No.2007-3181321，其公开内容在此引入作为参考。
工业实用性
本发明的膏剂涂敷装置的有利之处在于：可以消除因排出单元和注射器的布置带来的问题，并且可以减小独占的空间，本发明的膏剂涂敷装置对于在电子设备制造领域中连结膏剂的应用场合是有用的。

Claims (2)

1.一种用于将存储在注射器中的膏剂涂敷到涂敷对象物的膏剂涂敷装置，包括：
旋转元件，设置成使得该旋转元件的轴线定位成与注射器的轴线共轴，注射器具有基本上为圆柱形的形状，设置在注射器的下端部的膏剂供给口可拆卸地连接到旋转元件；
壳体部，保持能够围绕轴线旋转的旋转元件，在该壳体部中形成有供设置在旋转元件的下部的排出螺钉部嵌入的排出空间，并且该壳体部形成用于通过使排出螺钉部在排出空间内围绕轴线旋转而在压力下送出膏剂的泵机构，排出口设置在壳体部的端部以与排出空间连通；
膏剂供给路径，在轴向方向上贯穿旋转元件，并且形成为与设置成向膏剂供给口和排出螺钉部开放的膏剂出口孔连通，用于将膏剂从注射器供给到泵机构；
空气压力供应装置，通过向注射器的内部供应空气压力并允许注射器围绕其轴线旋转，将注射器内的膏剂经由膏剂供给路径供给到泵机构；和
排出旋转驱动机构，用于通过使旋转元件相对于壳体部在预定方向上旋转来致动泵机构，从而致动泵机构以从排出口排出供给来的膏剂。
2.如权利要求1的膏剂涂敷装置，其中
与所述排出口类似的多个排出口设置在壳体部中，并且包括壳体部旋转驱动机构，该壳体部旋转驱动机构用于使设置成围绕轴线自由旋转的壳体部旋转，从而使所述多个排出口的布置的方向基准线定位在期望的位置。
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