CN104107781A - 用于在衬底上分配粘合剂的装置 - Google Patents

用于在衬底上分配粘合剂的装置 Download PDF

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Abstract

一种用于在衬底上分配粘合剂的装置，所述装置包括带有第一分配喷嘴（4）和至少一个第二喷嘴（6）的书写头（1）。所述装置能够在两种操作模式中操作，并且所述装置被构造为执行如下步骤，以便从一种操作模式改变到另一操作模式：提升所述书写头（1），收缩或延伸销（22），以及降低所述书写头（1）到预定工作高度，其中，在所述销（22）的收缩状态下，所述分配喷嘴（4、6）的末端到达在所述衬底上方的基本类似高度，并且其中，在所述销（22）的延伸状态下，所述至少一个第二分配喷嘴（6）的末端到达在所述衬底上方比所述第一分配喷嘴（4）的末端更高的高度。

Description

用于在衬底上分配粘合剂的装置
技术领域
本发明涉及一种用于在衬底上分配粘合剂的装置。
背景技术
这种装置用作半导体安装设备中的分配站，以便将胶粘剂（诸如环氧树脂）施加到衬底的芯片安装表面。随后，衬底被运送到放置半导体芯片的粘合站。从US6129040和EP1432013中已知用于将粘合剂施加到衬底的装置，所述装置包括带有分配喷嘴的书写头，书写头能够在三个空间方向X、Y和Z上移动。从CH705475中已知一种方法，所述方法使用相机来在施加粘合剂之前识别衬底部位的定位，并在施加粘合剂后控制质量，其根据书写头的运动协调粘合剂的施加，以便获得高的吞吐量（throughput）。从US2003044534中已知一种装置，所述装置包括带有分配喷嘴的书写头，所述分配喷嘴具有两个出口开口。从US7977231中已知一种装置，所述装置包括两个分配喷嘴，所述两个分配喷嘴能够在至少一个方向上彼此独立地移动。此外，已知一种半导体安装设备，所述半导体安装设备包括两个完整分配站，所述两个完整分配站每个带有一个分配喷嘴。
仅带有一个分配喷嘴的分配站具有如下缺点，即它们往往慢于随后的粘合站，因为等待时间限制了吞吐量，该等待时间一直到被施加到衬底的粘合剂已经脱离分配喷嘴之前都需要。本领域已知的带有两个分配喷嘴的分配站具有多种缺点，即缺乏灵活性和/或具有高的结构复杂性。
发明内容
本发明基于开发一种用于施加粘合剂的装置的目的，所述装置允许以简单方式和在高速下将粘合剂施加到衬底，所述衬底具有每行或每列带有不均匀数目的衬底部位，并且当识别到分配错误时，易于再次将粘合剂施加到衬底。
根据本发明的用于将粘合剂施加到衬底的装置包括能够在三个空间方向上移动的书写头。第一分配喷嘴和至少一个第二分配喷嘴能够以如下方式被固定到书写头，使得第一分配喷嘴的末端被固定，并且所述至少一个第二分配喷嘴的末端能够在基本垂直于衬底的表面延伸的方向上移动。带有销的致动器被紧固到书写头。所述装置能够在两种操作模式中操作，并且所述装置设定为执行如下步骤，以便从一种操作模式改变到另一操作模式：
提升书写头，
延伸或收缩销，以及
降低书写头到预定工作高度，其中，在销的收缩状态下，分配喷嘴的末端到达在衬底上方的基本类似高度，并且其中，在销的延伸状态下，所述至少一个第二分配喷嘴的末端到达在衬底上方比第一分配喷嘴的末端更高的高度。
所述装置优选地包括四个支撑杆，所述四个支撑杆通过挠性铰链彼此连接。所述至少一个第二分配喷嘴能够被固定到所述支撑杆中的一个支撑杆。挠性铰链允许所述至少一个第二分配喷嘴在基本垂直于衬底的表面延伸的所述方向上的运动。引导件防止固定有所述至少一个第二分配喷嘴的所述支撑杆在其他方向上的运动。
附图说明
结合到本说明书中并构成本说明书一部分的附图，图示了本发明的一个或多个实施例，并与详细描述一起用于解释本发明的原理和实施方式。附图不按比例绘制。在附图中：
图1示出了根据本发明的用于将粘合剂施加到衬底的装置的部件的透视图；
图2以另一透视图示出了所述装置；以及
图3和4示出了在两种不同操作模式中的所述装置。
具体实施方式
图1示出了在需要用于理解本发明的情况下，根据本发明的用于施加粘合剂到衬底的装置的透视图。所述装置包括带有保持器2的书写头1，带有第一分配喷嘴4的第一粘合剂容器3和带有第二分配喷嘴6的第二粘合剂容器5可被固定到所述书写头1上。除了图1之外，图2以不同的透视图示出了根据本发明的装置。在图2中，省略了粘合剂容器和保持器2的部件，使得能更清晰地识别所述装置的其他部件。所述装置包括至少三个驱动器（未示出），以在三个空间方向X、Y和Z上移动书写头1，其中方向X和Y平行于衬底表面延伸，并且Z方向与衬底表面垂直。粘合剂容器和各自的分配喷嘴可拆卸地彼此连接。保持器2包括：用于固定第一粘合剂容器3的第一支架7；用于固定第二粘合剂容器5的第二支架8；第一固定框架9；第二可移动框架10；带有板12的工作台11；以及可选的引导件13。工作台11被固定到固定框架9上，其中，工作台11和板12相对于放置衬底的支撑表面以平行平面的方式对齐。第一紧固部件14被固定到板12上，所述紧固部件被构造为固定分配喷嘴4。第一紧固部件14能够在第一方向上（在这种情况下为X方向）可移位地紧固到板12，并且板12能够在第二方向（在这种情况下为Y方向）可移位地紧固到工作台11，使得第一分配喷嘴4的末端的XY位置是可调的。第二紧固部件16被固定到第二框架10，第二框架10被设定为固定第二分配喷嘴6。第二框架10被以这种方式可移动地布置，使得第二紧固部件16相对于第一框架9和板12基本在Z方向上是可移位的。例如，第二框架10包括四个支撑杆17，四个支撑杆17中的每个支撑杆17经由挠性铰链18彼此连接。在所述示例中，引导件13由伸长的金属条带19以及板簧20形成，所述金属条带19的一端被固定到板12，并且所述金属条带19的另一端被固定到第二紧固部件16，所述板簧20的一端被固定到框架10，所述板簧20的另一端固定到书写头1。条带19和板簧20确保，第二紧固部件16被固定到其上的可移动框架10的支撑杆17能够执行上下运动，即在Z方向上的运动，而框架10在X方向和Y方向上的运动是不可能的。结果，在书写头1的突然运动期间避免了第二紧固部件16的摆动。因此，第一分配喷嘴4的末端被固定到书写头1，而第二分配喷嘴6的末端能够在基本垂直于衬底表面延伸的方向上（在这种情况下为Z方向）移动。在Y方向上通过致动器21可移位的销22被固定到书写头1，其目的将在以下更加详细地描述。致动器21和销22在图1和2不可见，但在图3和4可见。图1-4另外地示出了小板23，小板23不属于所述装置，小板23图示了衬底表面的平面。
所述装置进一步包括第一气动系统和第二气动系统，所述第一气动系统为第一粘合剂容器3供给压力脉冲，所述第二气动系统为第二粘合剂容器5供给压力脉冲；或者包括单个气动系统和阀，所述单个气动系统和阀允许在第一阀位置中同时为粘合剂容器3和5供给压力脉冲，并且在第二阀位置中仅为第一分配喷嘴4供给压力脉冲。第二粘合剂容器5在第二阀位置中优选地供给有负压。
根据本发明的所述装置在第一模式中允许同时用两个分配喷嘴4和6在两个相邻衬底部位上写入两个粘合剂图案，或者在第二模式中允许仅用单个分配喷嘴（即，第一分配喷嘴4）在一个衬底部位上写入粘合剂图案。为此，销22、可移动框架10、书写头1的机动Z轴和单个气动系统（或多个气动系统）以如下所述的方式配合。图3示出了在模式1中的装置，并且图4示出了在模式2中的装置。书写头1在从一个模式改变到另一模式过程中首先被提升到Z位置z1。
随后，对于在模式1中的操作，
销22移动到收缩位置；
书写头降低到预定的Z位置z2，z2<z1，所述Z位置z2对应于分配喷嘴4和6的末端在衬底上方的所需工作高度；
或在模式2中，
销22移动到延伸位置；
书写头1降低到预定的Z位置z2。
当在模式2中书写头1降低时，可移动框架10在到达Z位置z2之前停留在销22上。当书写头1然后位于Z位置z2处时，第一分配喷嘴4的末端在衬底上方在所需工作高度处，而第二分配喷嘴6的末端位于更高的高度处。
在模式1中，书写头1沿预定路径移动，且两个粘合剂容器3和5同时和同步地供给有压力脉冲，而在模式2中，书写头1沿预定路径移动，且仅第一粘合剂容器3供给有压力脉冲。
所述装置能够容易地扩展，以便在第一模式中同时用三个、四个或更多个粘合剂容器和分配喷嘴在相邻衬底部位上写入数个粘合剂图案，并且在第二模式中用单个分配喷嘴写入仅一个粘合剂图案。
通过参考实施例描述了本发明。对于本领域普通技术人员来说明显的是，所述装置的机械构造还能够以其他方式实施，以便使所述装置能够在两种操作模式中操作。

Claims (2)

1.一种用于在衬底上分配粘合剂的装置，所述装置包括能够在三个空间方向上移动的书写头（1），其中，第一分配喷嘴（4）和至少一个第二分配喷嘴（6）能够以如下方式被固定到所述书写头（1），使得所述第一分配喷嘴（4）的末端被固定，并且所述至少一个第二分配喷嘴（6）的末端能够在基本垂直于所述衬底的表面延伸的方向上移动，其中，带有销（22）的致动器（21）被固定到所述书写头（1），并且其中，所述装置能够在两种操作模式中操作，并且所述装置被构造为执行如下步骤，以便从一种操作模式改变到另一操作模式：
提升所述书写头（1），
收缩或延伸所述销（22），以及
降低所述书写头（1）到预定工作高度，其中，在所述销（22）的收缩状态下，所述分配喷嘴（4、6）的末端到达在所述衬底上方的基本类似高度，并且其中，在所述销（22）的延伸状态下，所述至少一个第二分配喷嘴（6）的末端到达在所述衬底上方比所述第一分配喷嘴（4）的末端更高的高度。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置包括四个支撑杆（17），所述四个支撑杆（17）经由挠性铰链（18）彼此连接，其中，所述至少一个第二分配喷嘴（6）被固定到所述支撑杆（17）中的一个支撑杆，其中，所述挠性铰链（18）使所述至少一个第二分配喷嘴（6）能够在基本垂直于所述衬底的表面延伸的所述方向上运动，并且其中，引导件（13）防止固定有所述至少一个第二分配喷嘴（6）所述支撑杆（17）在其他方向上的运动。
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