CN107079612B - 用于可变的基板厚度的外部翻转器系统以及用于旋转基板的方法 - Google Patents

Abstract

一种分发器包括框架、构台系统、分发单元、基板支撑组件、输运系统和翻转器系统，所述翻转器系统被连接到所述框架并且与所述输运系统连通。所述翻转器系统被安置在所述基板支撑组件外面并且被配置以使基板取向在第一位置和第二位置之间旋转，在所述第一位置中，所述基板的所述上表面处于分发位置中，在所述第二位置中，所述基板的所述下表面处于分发位置中。所述翻转器系统包括被配置以接合所述基板的一个边缘的第一从动组件和被配置以接合所述基板的相对边缘的第二从动组件。所述第一从动组件和所述第二从动组件被配置以驱动所述基板的直线移动。

Description

用于可变的基板厚度的外部翻转器系统以及用于旋转基板的 方法

技术领域

本发明一般地涉及用于在基板(如印刷电路基板)上分发黏性材料的方法和设备，并且更具体地涉及能够在所述基板的两侧上分发黏性材料的分发器。

背景技术

存在几种现有技术的分发系统或分发器，用于针对各种应用分发经计量的量的液体或膏。一种这样的应用是将集成电路芯片和其他电子部件装配到电路板基板上。在该应用中，自动分发系统用于将点状的液体环氧树脂或焊膏或者一些其他相关材料分发到电路板上。自动分发系统还用于分发多行底部填充材料和封装剂，所述底部填充材料和封装剂将部件以机械方式固定到所述电路板。底部填充材料和封装剂被使用来改进所述装配的机械和环境特性。这样的自动分发系统通常仅能够在电路板的一侧上进行分发。

图1以示意方式图示说明一种已知的分发器，所述分发器大体以10表示。分发器10被使用来将黏性材料(例如，粘合剂、封装剂、环氧树脂、焊膏、底部填充材料等)或半黏性材料(例如，助焊剂等)分发到电子基板12(如印刷电路板或半导体晶片)上。分发器10或者可以使用在其他应用中(如用于涂覆汽车衬垫材料或者使用在某些医疗应用中)。应当理解，在本文中使用时，提到黏性或半黏性材料为示例性的并且旨在为非限制性的。在一个实施例中，分发器10包括分别大体以14和16表示的第一和第二分发单元或分发头，以及用于控制分发器的操作的控制器18。尽管示出两个分发单元，但是应当理解可以提供一个或更多个分发单元。

分发器10还可以包括框架20、分发单元构台24以及重量测量装置或称重秤26，所述框架20具有用于支撑基板12的基部或支撑部22，所述分发单元构台24被可移动地连接到框架20，用于支撑和移动分发单元14、16，所述重量测量装置或称重秤26用于称量所分发的黏性材料的量(例如，作为校准程序的一部分)，并且为控制器18提供重量数据。可以在分发器10中使用输送机系统(未示出)或其他转移机构(如步进梁)，以控制基板到分发器的装载和从分发器的卸载。可以电动机在控制器18的控制下使用电动机来移动构台24，以将分发单元14、16定位在基板之上预先确定的位置处。分发器10可以包括显示器单元28，所述显示器单元28被连接到控制器18，用于为操作者显示各种信息。可以有可选的第二个控制器，用于控制分发单元。

在执行分发操作之前，如上文描述的那样，基板(例如，印刷电路板)必须与分发器的分发单元对齐或者以其他方式配准(registration)。分发器进一步包括视觉系统30，所述视觉系统30被连接到视觉系统构台32，所述视觉系统构台32被可移动地连接到框架20，用于支撑和移动所述视觉系统。尽管示出为与分发单元构台24分开的，但是视觉系统构台32可以利用与分发单元14、16相同的构台系统。如描述的，采用视觉系统30来核实基板上的地标(被称为基准点)或其他特征和部件的位置。一旦确定位置，控制器可以被编程为操纵分发单元14、16中的一个或两个的移动，以在电子基板上分发材料。分发操作可以由控制器18来控制，所述控制器18可以包括被配置以控制材料分发器的计算机系统。在另一个实施例中，控制器18可以由操作者来操纵。

在一些实施例中，分发器10可以如下操作。可以使用输送机系统将电路板装载到分发器10中并处于沉积位置中。通过使用视觉系统30使电路板与分发单元14、16对齐。随后可以由控制器18来启动分发单元14、16，以执行沉积操作，在沉积操作中，材料被沉积在电路板上的精确位置处。一旦分发单元14、16已经执行沉积操作，可以由输送机系统将电路板从分发器10输运走，以使得可以将第二个后续的电路板装载到材料沉积系统中。可以将分发单元14、16构造为快速移除的并且用其他单元更换。分发器10能够仅在电路板的一侧上分发材料。

有时候，符合期望的是在电路板的两侧上分发这样的材料。一种这样的分发器由韩国仁川的Protec公司(Protec Co.,Ltd)提供，并且包含基板支撑部，所述基板支撑部围绕一条轴线旋转，所述轴线与基板行进穿过分发器的方向横交。在该分发器的情况中，接合基板的边缘的皮带使基板移动通过分发器。在该布置的情况中，难以在基板的边缘附近分发材料，因为当试图在基板的边缘附近分发材料时皮带会干扰分发单元。

以下美国专利申请中公开了能够使基板翻转以用于在基板的两侧上沉积材料的其他分发器的示例：2013年11月14日递交的Dennis G.Doyle和Thomas E.Robinson的美国专利申请序列号14/080,169，题目为“具有基板翻转器系统和夹紧系统的分发设备，以及用于在基板上分发黏性材料的方法(DISPENSING APPARATUS HAVING SUBSTRATE INVERTERSYSTEM AND CLAMPING SYSTEM,AND METHOD FOR DISPENSING A VISCOUS MATERIAL ON ASUBSTRATE)”(代理人案卷号C2013-731719)；2013年11月14日递交的Dennis G.Doyle的美国专利申请序列号14/080,345，题目为“具有基板翻转器系统和辊系统的分发设备，以及用于在基板上分发黏性材料的方法(DISPENSING APPARATUS HAVING SUBSTRATE INVERTERSYSTEM AND ROLLER SYSTEM,AND METHOD FOR DISPENSING A VISCOUS MATERIAL ON ASUBSTRATE)”(代理人案卷号C2013-731819)；以及2013年11月14日递交的Dennis G.Doyle和Thomas E.Robinson的美国专利申请序列号14/080,174，题目为“具有输运系统的分发设备，以及用于在该分发设备内输运基板的方法(DISPENSING APPARATUS HAVING TRANSPORTSYSTEM AND METHOD FOR TRANSPORTING A SUBSTRATE WITHIN THE DISPENSINGAPPARATUS)”(代理人案卷号C2013-731919)。所有这些专利申请都由本公开的受让人拥有，并且均为所有目的通过引用被并入本文。

发明内容

本公开的一个方面涉及一种用于在具有上表面和下表面的基板上分发黏性材料的分发器。在一个实施例中，所述分发器包括框架、被连接到所述框架的构台系统，以及被连接到所述构台系统的分发单元。所述构台系统被配置以使所述分发单元在x轴、y轴和z轴方向上移动。所述分发器进一步包括基板支撑组件和输运系统，所述基板支撑组件被连接到所述框架并且被配置以将所述基板支撑在分发位置中，从而在所述基板的所述上表面上并且在所述基板的所述下表面上分发材料，所述输运系统被连接到所述框架并且被配置以将基板输运进入和离开所述基板支撑组件。所述分发器进一步包括翻转器系统，所述翻转器系统被连接到所述框架并且与所述输运系统连通。所述翻转器系统被安置在所述基板支撑组件外面并且被配置以使基板取向在第一位置和第二位置之间旋转，在所述第一位置中，所述基板的所述上表面面朝上，在所述第二位置中，所述基板的所述下表面面朝上。所述翻转器系统包括被配置以接合所述基板的一个边缘的第一从动组件和被配置以接合所述基板的相对边缘的第二从动组件。所述第一从动组件和所述第二从动组件被配置以驱动所述基板的直线移动。

所述分发器的实施例可以进一步包括：所述翻转器系统的所述第一从动组件具有第一辊组件，并且所述翻转器系统的所述第二从动组件包括被配置以接合所述基底的相对的边缘的第二辊组件。所述第一辊组件和所述第二辊组件中的每个可以包括支撑结构、多个辊和辊驱动组件，所述多个辊被连接到所述支撑结构并且被配置以接合所述基板的上边缘和所述基板的下边缘中的一个，所述辊驱动组件被连接到所述支撑结构并且被配置以驱动所述辊的旋转。所述第一辊组件和所述第二辊组件中的每个可以包括被连接到所述辊组件的所述支撑结构的枢轴组件。所述第一辊组件和所述第二辊组件中的每个的所述辊可以包括多个齿轮，每个齿轮与相应的辊相关联。所述第一辊组件和所述第二辊组件中的每个可以进一步包括皮带驱动组件，所述皮带驱动组件被连接到所述支撑结构并且被配置以接合所述基板的所述上边缘和所述基板的所述下边缘中的另一个。所述第一辊组件和所述第二辊组件中的每个可以包括被连接到所述辊组件的所述支撑结构的枢轴组件。所述枢轴组件可以包括被固定到所述支撑结构的枢轴，以及用于使所述枢轴旋转的旋转驱动组件，所述枢轴的旋转使所述支撑结构和所述辊旋转。所述旋转驱动组件可以包括：被连接到所述枢轴的皮带，以及被配置以驱动所述皮带从而使所述枢轴旋转的电动机。所述第一辊组件和所述第二辊组件中的每个的所述辊可以包括多个齿轮，每个齿轮与相应的辊相关联。所述第一辊组件和所述第二辊组件中的每个的所述辊驱动组件可以被连接到所述多个齿轮中的一个的驱动齿轮。所述辊驱动组件可以包括：被连接到所述驱动齿轮的皮带，以及被配置以驱动所述皮带从而使所述驱动齿轮旋转的电动机。所述支撑结构可以包括与所述多个辊相关联的第一支撑构件和与所述皮带驱动组件相关联的第二支撑构件，其中所述第一支撑构件被配置以相对于所述第二支撑构件向上和向下移动。所述第一辊组件和所述第二辊组件中的每个可以进一步包括被配置以使所述第一支撑构件相对于所述第二支撑构件移动的凸轮机构。所述框架可以包括被设置在所述输运系统的出口侧上的搁板，其中所述搁板被配置以支撑所述翻转器系统。所述基板支撑组件可以包括两条通道，即，前通道和后通道，其中所述输运系统被配置以将基板递送到所述分发器的所述前通道和所述后通道。所述翻转器系统可以被配置以沿轨道在所述前通道和所述后通道之间移动。

本公开的另一个方面涉及一种在基板的上表面上并且在所述基板的下表面上沉积材料的方法。在一个实施例中，所述方法包括：通过第一通道将所述基板递送到分发器的基板支撑组件；在所述基板的所述上表面上执行分发操作；使所述基板移动到与所述分发器相关联的翻转器系统；使所述基板旋转，以使得所述基板的所述下表面面朝上；使所述基板移动回到所述基板支撑组件；在所述基板的所述下表面上执行分发操作；将所述基板从所述分发器的所述基板支撑组件移除；以及通过第二通道将另一个基板递送到所述分发器的所述基板支撑组件。

所述方法的实施例可以进一步包括：使被配置以旋转所述基板的翻转器系统在所述第一通道和所述第二通道之间移动，以旋转所述基板而重新插入在任一条通道中。所述方法可以进一步包括在旋转所述基板之前用辊组件夹紧所述基板。

附图说明

为了更好地理解本公开，参考附图，所述附图通过引用被并入本文并且其中：

图1是现有技术的分发器的示意图；

图2是本公开的实施例的分发器的立体视图，其中所述分发器的盖子处于打开位置，以露出分发器的内部；

图3是具有本公开的实施例的外部翻转器系统的分发器的放大的顶部立体视图；

图4是外部翻转器系统的放大的立体视图；

图5是外部翻转器系统的一部分的放大的立体视图；以及

图6是外部翻转器系统的另一部分的另一幅放大的立体视图。

具体实施方式

仅为了图示说明的目的，而不是限制普遍性，现在将参考附图对本公开进行详细描述。本公开的应用不被限制到下文说明中所陈述或者附图中所图示说明的构造细节和部件布置。本公开能够具有其他的实施方案，并且能够以各种方式被实践或者被实行。同样，本文中使用的措辞和术语是为了说明的目的，而不应当被视为限制性的。本文中“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“涉及”及其变体的使用意为包含其后列出的项目及其等同物以及额外项目。

为了说明的目的，下文参考用来将焊膏分发到电路板上的分发器来描述本公开的实施例。所述设备和相关联的方法还可以被使用在需要在各种基板上分发其他黏性或分发材料(如胶水、粘合剂和封装剂)的其他应用中。例如，所述设备可以被使用来分发用作芯片规模封装的底部填充料的环氧树脂。在某些实施例中，所述分发单元可以是由马萨诸塞州富兰克林的Speedline Technologies公司(Speedline Technologies,Inc.)提供的分发单元。

本公开涉及用于翻转基板以用于在基板的两侧上沉积材料的翻转器系统。具体地，所述翻转器系统与分发器相关联并且位于分发区之外。在一个示例中，当基板的上侧完工(即，由分发器在基板的上侧上分发)时，基板离开分发器到翻转器系统，所述翻转器系统翻转基板并且将基板递送回到分发器中，用于在基板的下侧上分发。本公开的翻转器系统能够翻转具有较宽范围的基板厚度的基板。在某个实施例中，翻转器系统能够翻转具有范围为从0.5mm至5mm厚的厚度的基板，其中对于上侧和下侧两者，部件边缘间隙均为3mm。对该范围的基板不允许进行手动或自动调节。翻转器系统的目的是使所述分发器能够适应各种客户应用场合，而不必针对特定的基板厚度而专门设计。

在现有技术的翻转器的情况中，所述现有技术的翻转器被嵌入在分发器内，基板由两个O形环皮带，或者一个平皮带和一些O形环惰轮固定。因为必须要达到最小夹紧力(pinching force)以维持皮带牵引力来驱动基板，所以该翻转器只能适应有限范围的厚度。

本公开的实施例的翻转器系统利用能够适应较宽范围的基板厚度的皮带/辊夹具配置。在打开状态下，皮带驱动系和辊驱动系之间的翻转器系统的夹持间隙为5mm。翻转器系统的枢轴的中心点在皮带上方2.5mm处，所述中心点处于所述夹具中心。皮带和辊两者由同一个电动机驱动并且因此同步操作。

使用标准皮带驱动系统将基板驱动到翻转器系统中。一旦进入翻转器系统，则启用气缸，所述气缸使用凸轮来相对于基板降低辊，以将基板夹紧到皮带，从而使得皮带能够保持基板使其不会在180度旋转期间滑动。在翻转器系统旋转之后，停用气缸，由此将辊驱动系和基板两者都下降至用于递送回到分发器的输运高度。随后辊驱动基板回到分发器中，用于在下侧上分发。随后翻转器系统旋转180度回到它的初始取向并且等待所述板离开机器，并且随后等待所述过程重复发生。

本公开涉及包括基板支撑组件的分发器，所述基板支撑组件具有被提供在分发区外面的翻转器系统，所述翻转器系统被设计以当在基板的边缘附近分发材料时接合基板而不干扰分发单元。本文所公开的分发器能够翻转基板，由此使得分发单元能够在基板的两侧上分发材料。

参考附图，并且更具体地参考图2和3，本公开的实施例的、大体以50表示的分发器被配置以在基板的两侧上分发材料。在所有附图中均以12表示基板，其中基板的上表面以12a表示并且基板的下表面以12b表示。如在分发器10的情况中一样，本公开的实施例的分发器50被使用来将黏性材料(例如，粘合剂、封装剂、环氧树脂、焊膏、底部填充材料等)或半黏性材料(例如，助焊剂等)分发到电子基板上。电子基板12可以体现为可以在上面分发黏性材料的印刷电路板、半导体晶片或其他类型的基板。

如示出的，分发器50包括框架52，所述框架52支撑分发器的系统和部件。框架52包括检修门54，所述检修门54在图2中示出为处于打开位置，以进入分发器50的内部。分发器50进一步包括大体以56表示的输运系统，所述输运系统56使基板12穿梭移动进入和离开分发器。在一个实施例中，输运系统56包括如现有技术中已知的那样由框架支撑的辊组件，所述辊组件被定位以将基板递送进入和离开分发器50。具体地，输运系统56的辊组件被设计以接合基板12的边缘并且驱动基板移动通过分发器。

另外参考图3，分发器50进一步包括大体以58表示的基板支撑组件，所述基板支撑组件58被配置以在分发操作期间支撑基板12。如示出的，基板支撑组件58与输运系统56一起操作并且在一些实施例中为所述输运系统56的一部分，以支撑基板12，其中基板12是在被提供在分发器50中的两条通道60、62中的一条中递送到基板支撑组件并且从基板支撑组件递送出。基板支撑组件58被配置以在分发操作之前和期间对齐和支撑基板12。一旦分发操作已发生，输运组件56将基板12从基板支撑组件58移除，以使得可以将另一个基板递送到基板支撑组件。

分发器50进一步包括通过构台系统66连接到框架52的至少一个分发单元64。应当理解，可以提供不止一个分发单元64。分发器50进一步包括控制器，如控制器18，以控制分发器的操作。分发器50还可以包括视觉系统，如视觉系统30，用于对齐和检查基板12，其中视觉系统与控制器一起操作以合适地对齐和检查基板。分发器可以进一步包括称重秤，如称重秤26，用于称量所分发的黏性材料的量(例如，作为校准程序的一部分)，并且为控制器提供重量数据。

在一个实施例中，可以在控制器的控制下使用电动机来移动构台系统66，以将分发单元64定位在基板12之上预先确定的位置处。在一个实施例中，通过输运系统56在基板支撑组件58上将基板12装载到分发器50中。通过使用视觉系统使基板12与分发单元64对齐。随后可以通过控制器来启动分发单元64，以执行沉积操作，在沉积操作中，材料被沉积在基板12上的精确位置处。一旦分发单元64执行了分发沉积操作，通过输运系统56将基板12从分发器50运走，以使得在同一个前通道60上或者在后通道62上将第二个后续的基板12装载到分发器中。如下文将详细讨论的，本公开的实施例的分发器50能够在基板12的两侧上分发材料。

迄今所描述的分发器50类似于之前已知的分发系统。一个区别是分发器50包括两条通道60、62，输运系统56通过所述两条通道60、62将基板12递送通过分发器，用于启动分发操作。如图3中示出的，前通道60邻近分发器50的前侧被定位，而后通道62邻近分发器的后侧被定位。两条通道的提供增加了基板12通过分发器50的吞吐量。输运系统56被设计以通过前通道60和后通道62两者输运基板。所述布置使得每个系统包括子组件，所述子组件与其他系统的子组件和分发器50的其他部件相互作用以使基板12移动进入和离开分发器并且在基板上分发材料。与分发器50相关联的控制器被配置以控制分发器的系统的操作。在一个实施例中，控制器类似于分发器10的控制器18并且提供分发器10的控制器18的功能性。

如图3中示出的，分发器进一步包括大体以70表示的翻转器系统，所述翻转器系统70被连接到框架52并且与输运系统56连通。在一个实施例中，翻转器系统70被安置在基板支撑组件58外面并且被配置以使基板12取向在第一位置和第二位置之间旋转，在所述第一位置中，基板的上表面12a面朝上，在所述第二位置中，基板的下表面12b面朝上。在某个实施例中，框架52包括被设置在输运系统56的出口侧上的搁板72。搁板72被构造以支撑翻转器系统70并且经由控制器为所述翻转器系统70提供操作方面的控制和电力。

翻转器系统70被配置以通过包括被连接到翻转器系统的一对轨道74、76的移动机构在搁板72上在前通道60和后通道62之间移动。所述移动机构可以进一步体现为滚珠螺杆驱动装置，以使翻转器系统70在轨道74、76上移动。所述布置使得翻转器系统70在前通道60和后通道62之间行进，以在需要在基板的两侧12a、12b上分发时，翻转被递送到这两个通道的基板12。具体地，翻转器系统70能够使基板旋转，从而使基板12的下表面12b面朝上，以使得分发单元64可以在下表面上分发材料。在某个实施例中，基板12的最大尺寸为大约十英寸乘十英寸。因此，对于具有十英寸乘十英寸的长度和宽度的基板12，基板的旋转路径将是十英寸宽和十英寸长。

参考图4，翻转器系统70包括被设计以支撑翻转器系统的工作部件的框架组件。框架组件包括被提供在一侧上的第一支撑部78，以及被提供在另一侧上的第二互补支撑部80。第一和第二支撑部78、80可以由能够支撑翻转器系统70的部件的任何适合材料(如钢或铝合金)制造。第一支撑部78和第二支撑部80中的每个在构造上可以基本上相同。

在一个实施例中，第一支撑部包括第一基部部分82和从所述第一基部部分向上延伸的第一支柱部分84。如示出的，第一基部部分82包括一对腹板部分，每个以86表示，所述一对腹板部分86为第一支撑部78提供结构支撑。第一支撑部78的第一基部部分82进一步包括一对导向件，每个以88表示，所述一对导向件88引导第一支撑部沿被提供在搁板72上的轨道74、76移动。类似地，第二支撑部80包括第二基部部分90和从所述第二基部部分向上延伸的第二支柱部分92。尽管没有示出，但是第二基部80还包括腹板部分，以为第二支撑部提供结构支撑。第二支撑部80的第二基部部分90进一步包括一对导向件，每个以94表示，所述一对导向件94引导第一支撑部沿轨道74、76的移动。

所述布置使得所述移动机构被配置以使翻转器系统70沿轨道74、76在前通道60和后通道62之间来回地移动，以翻转基板，所述基板分别在前通道和后通道上被递送到翻转器系统。另外，第一支撑部78和第二支撑部80可以是通过适合的驱动组件相对于彼此可移动的，以适应具有不同宽度的基板。在某个实施例中，第一支撑部78和第二支撑部80的移动可以通过在第一支柱部分84和第二支柱部分92之间延伸的一对滚珠螺杆驱动组件实现。所述布置为一个电动机安装在第一支柱84上，并且滚柱螺母被安装在第二支撑部80上，以针对基板宽度进行调节。另一个滚柱螺杆通过底座而在搁板72上是静止的。该滚柱螺杆接合被提供在第一基部部分82中的滚柱螺母，并且被使用来使整个组件在前通道和后通道之间移动。

翻转器系统70进一步包括大体以96表示的第一辊组件和大体以98表示的第二辊组件，所述第一辊组件96由第一支撑部78支撑并且被配置以接合基板12的一个边缘，所述第二辊组件98由第二支撑部80支撑并且被配置以接合基板的相对边缘。辊组件96、98被设计以在翻转操作期间夹紧基板12的相应的边缘，同时能够在输运系统58的帮助下使基板在基板支撑组件56上移动回到分发位置。如图3中示出的，第一和第二辊组件96、98被定位在与输运系统58的高度共面的高度处。因此，搁板72被定位在输运系统58的高度下方。辊组件96、98被进一步设计以适应具有直至5mm厚的不同厚度的基板12。如将在下文描述的，辊组件96、98彼此同步，以使基板12同时并且以相同速度旋转。

另外参考图5，第一辊组件96和第二辊组件98中的每个被相同地构造。为了方便描述，将详细描述第一辊组件96的零部件及装配，其中应当理解第二辊组件98基本上相同。在一个实施例中，第一辊组件96包括大体以100表示的细长的支撑结构，所述细长的支撑结构100被枢转地连接到第一支撑部78的支柱部分84。第一辊组件进一步包括多个辊(例如，十一个)，每个以102表示，所述多个辊102在支撑结构的内侧上并且沿所述支撑结构的长度被连接到支撑结构100。辊102被配置以接合基板12的上边缘。辊102由被连接到支撑结构100的驱动组件驱动，以使基板12移动进入和离开翻转器系统70。

在某个实施例中，第一辊组件96进一步包括多个齿轮，每个以104表示，其中每个齿轮与相应的辊102相关联。如示出的，每个辊102和齿轮104被固定到轴106的相对两端，以使得辊在齿轮旋转时旋转。轴106适合于被轴承固定到支撑结构100。惰轮，每个以108表示，被提供在相应的齿轮104之间并且与所述相应的齿轮104啮合。辊102通过辊驱动组件被齿轮104驱动。具体地，齿轮104中的一个作为驱动齿轮被提供，并且具有被安装在轴106的外端上的滑轮110。辊驱动组件包括被连接到驱动齿轮104的滑轮110的皮带112，以及被配置以驱动皮带从而使驱动齿轮旋转的电动机114。电动机114在控制器的控制下操作。在某些实施例中，翻转器系统70可以具有被嵌入在其中的处理器或控制器，其通过控制器而操作。如示出的，辊驱动组件进一步包括惰轮张紧滑轮(idler up pulley)116，以调节皮带112的张力。第一辊组件96和第二辊组件98的辊驱动组件彼此同步，以驱动基板移动进入和离开翻转器系统70。电动机一起连线到同一个控制器，并且在相反方向上运转，因此皮带和辊一起作用，从而使用基板的两个边缘并且通过皮带和辊两者同时进行驱动，而使基板以相同的速度移动。

第一辊组件96进一步包括皮带驱动组件，所述皮带驱动组件在支撑结构的内侧上并且沿所述支撑结构的长度被连接到支撑结构100。在一个实施例中，皮带驱动组件被定位在支撑结构100上的辊102和它们相应的齿轮104下方，并且包括四个滑轮(每个以118表示)和被提供在滑轮上的皮带120。提供驱动滑轮122以在操作第一辊组件96时驱动皮带120的旋转。所述布置使得：当启动电动机114时，滑轮110被皮带112驱动，并且驱动滑轮122被驱动以使皮带120以与辊102相同或几乎相同的转速旋转。如翻转器系统70的其他部件的情况一样，第一辊组件96的操作由控制器或者由与翻转器系统相关联的处理器或控制器来控制。

在一个实施例中，第一辊组件96进一步包括被枢转地固定到第一辊组件的支撑结构100的枢轴组件。枢轴组件被设计以在执行翻转过程时通过翻转器系统70控制基板12的旋转。枢轴组件包括枢轴构件124，所述枢轴构件124通过适合的轴承可旋转地固定到第一支撑部78的第一支柱部分84。枢轴构件124具有通过支架126连接到支撑结构100的一端。枢轴组件进一步包括被连接到滑轮128的旋转驱动组件，所述滑轮128被提供在枢轴构件124的另一端，以使枢轴构件旋转。枢轴构件124的旋转导致支撑结构100和辊102和齿轮104的旋转，从而使基板旋转180度。在具体的实施例中，旋转驱动组件包括被连接到枢轴构件124的皮带130，以及被配置以驱动皮带130从而使枢轴构件旋转的电动机132。旋转驱动组件在控制器(或与翻转器系统70相关联的处理器或控制器)的控制下操作，以在翻转过程期间使基板旋转。两个组件一起如由电动机132上的花键轴152所控制而旋转，这图示说明在图4中。

另外参考图6，第一辊组件96必须被配置以夹紧具有各种厚度的基板12。为了实现该目的，支撑结构100包括与辊102和齿轮104相关联的第一支撑构件134和与皮带驱动组件相关联的第二支撑构件136。如示出的，第一支撑构件134在被提供在第二支撑构件136中的细长的槽138内移动，以使得第一支撑构件相对于第二支撑构件在细长的槽内向上和向下移动。如上文提到的，每个辊102和齿轮104的组合被安装在轴106上，所述轴106被轴承固定到第一支撑构件134，以使得辊和齿轮能够旋转。

如图4和5中示出的，辊102延伸穿过在第二支撑构件136的内壁中形成的槽140以及齿轮104，并且通过轴承系统而被刚性地安装在第一支撑构件134上。因此，当第一支撑构件134在第二支撑构件136的细长的槽138内向上和向下移动时，辊102和齿轮104相对于第二支撑构件对应地移动。

提供凸轮机构以使第一支撑构件134相对于第二支撑构件136移动。凸轮机构包括被安装在第二支撑构件136的外壁上的气缸144。如图6中示出的，气缸144包括被连接到凸轮构件148的作功杆(power bar)146，所述凸轮构件148置于被安装在第一支撑构件134上的相关联的凸轮150内。通过使用气缸144来伸展作功杆146(即，通过作功杆使凸轮构件148远离气缸移动)，凸轮构件使凸轮和第一支撑构件134相对于第二支撑构件136在细长的槽138内向上移动。该移动使辊102(和齿轮104)与皮带驱动组件(皮带130)之间的间隙变宽，以适应具有更宽的厚度的基板。相反，通过使用气缸144来缩回作功杆146(即，通过作功杆使凸轮构件148朝向气缸移动)，凸轮构件使凸轮150和第一支撑构件134相对于第二支撑构件136在细长的槽138内向下移动。该移动使辊102(和齿轮104)与皮带驱动组件(皮带130)之间的间隙变窄，以将基板夹紧在适当位置中来进行旋转。在一个实施例中，凸轮机构由控制器或者由与翻转器系统70相关联的处理器或控制器来控制。

因此，本公开的实施例的翻转器系统70能够适应较宽范围的基板厚度。在打开状态下，在辊驱动组件的辊102和皮带驱动组件的皮带120之间的翻转器系统70的间隙为5mm。翻转器系统70的枢轴构件124的中心点可以在皮带驱动组件的皮带120上方2.5mm处，所述中心点在处于打开位置中的第一辊组件96内居中。辊驱动组件的辊102和皮带驱动组件的皮带120两者都可以由同一个电动机驱动并且因此同步操作。

如图4示出的，第一辊组件96和第二辊组件98的旋转通过由电动机132驱动的花键驱动轴152同步，以驱动与第二辊组件相关联的皮带130的旋转。以该方式，当执行翻转过程时，第二辊组件98与第一辊组件96一起旋转。

其他容许变化将会是在所述系统中没有皮带并且在翻转期间在基板的上侧和下侧两者上都具有辊。其他容许变化将会是在上侧和下侧两者上均具有皮带，但是具有更小的潜在的部件边缘间隙。例如，翻转器系统可能包括从动组件，所述从动组件具有被配置以接合基板的一个边缘的第一皮带组件，以及被配置以接合基板的相对边缘的第二皮带组件，其中皮带组件被配置以驱动基板的直线移动。其他容许变化将会是改变5mm的空间和旋转中心位置为更大或更小的范围。其他容许变化将会是可以直至零厚度的基板的装置。其他容许变化将会是使用气缸之外的某个东西来取得夹紧力——该变化可能是任何其他形式的致动器和潜在的弹簧，以允许压缩来吸收基板厚度变化。

本文描述的翻转器系统提供的优点包括：速度和精确度得到提高和增强，在分发区有可能具有加热，设计简单，可靠性、成本和可维护性得到提高，外部翻转器具有优于现有翻转器设计的优点，不丧失在接近板边缘处分发的能力——不管泵如何，基板被刚性夹紧——没有因为z轴或翻转器轴向移动造成损失，翻转器是刚性的——在旋转期间没有相对于板的移动(未对齐的轴线)，复杂机构被安置在分发区外面，材料从现有的机器被移除，以及材料被添加来在机器外面形成翻转器。

本文还公开一种在基板的上表面和基板的下表面上沉积材料的方法。在一个实施例中，所述方法包括在分发器的第一通道上将基板递送到分发器的基板支撑组件。所述方法进一步包括在基板的上表面上执行分发操作。如果需要在下表面上进行分发，则使基板移动到与分发器相关联的翻转器系统，所述翻转器系统使基板旋转，以使得基板的下表面面朝上。当旋转基板时，在旋转基板之前通过使辊组件移动来夹紧基板。随后松开所述基板并且使其恢复到输运高度。随后使基板移动回到基板支撑组件，并且在基板的下表面上执行分发操作。当完成在基板的下表面上的分发操作时，将基板从分发器的基板支撑组件移除。当使用分发器的两条通道时，通过第二通道将另一个基板递送到分发器的基板支撑组件。当需要在第二个基板的下表面上分发材料时，使翻转器系统移动到第二通道，以使得翻转器系统处于适当位置中以使基板旋转。

在因此描述本公开的至少一个实施例之后，各种变更、修改和改进将容易被本领域技术人员想到。这样的变更、修改和改进希望落在本公开的范围和精神之内。因此，前述描述仅是举例，而不希望为限制性的。所述限制仅在随附权利要求书及其等同物中进行限定。

Claims (25)

1.一种用于在具有上表面和下表面的基板上分发黏性材料的分发器，所述分发器包括：

框架；

构台系统，所述构台系统被连接到所述框架；

分发单元，所述分发单元被连接到所述构台系统，所述构台系统被配置以使所述分发单元在x轴、y轴和z轴方向上移动；

基板支撑组件，所述基板支撑组件被连接到所述框架并且被配置以将所述基板支撑在分发位置中，从而在所述基板的所述上表面上以及在所述基板的所述下表面上分发材料；

输运系统，所述输运系统被连接到所述框架并且被配置以将基板输运进入和离开所述基板支撑组件；以及

翻转器系统，所述翻转器系统被连接到所述框架并且与所述输运系统连通，所述翻转器系统被安置在所述基板支撑组件外面并且被配置以使基板取向在第一位置和第二位置之间旋转，在所述第一位置中，所述基板的所述上表面面朝上，在所述第二位置中，所述基板的所述下表面面朝上，所述翻转器系统包括被配置以接合所述基板的一个边缘的第一从动组件和被配置以接合所述基板的相对边缘的第二从动组件，所述第一从动组件和所述第二从动组件被配置以驱动所述基板的直线移动，

其中所述框架包括被设置在所述输运系统的出口侧上的搁板，所述搁板被配置以支撑所述翻转器系统。

2.如权利要求1所述的分发器，其中所述翻转器系统的所述第一从动组件包括第一辊组件，并且所述翻转器系统的所述第二从动组件包括被配置以接合所述基板的相对边缘的第二辊组件。

3.如权利要求2所述的分发器，其中所述第一辊组件和所述第二辊组件中的每个辊组件包括支撑结构、多个辊和辊驱动组件，所述多个辊被连接到所述支撑结构并且被配置以接合所述基板的上边缘和所述基板的下边缘中的一个，所述辊驱动组件被连接到所述支撑结构并且被配置以驱动所述多个辊的旋转。

4.如权利要求3所述的分发器，其中所述第一辊组件和所述第二辊组件中的每个辊组件包括被连接到所述辊组件的所述支撑结构的枢轴组件。

5.如权利要求3所述的分发器，其中所述第一辊组件和所述第二辊组件中的每个辊组件的所述多个辊包括多个齿轮，每个齿轮与相应的辊相关联。

6.如权利要求3所述的分发器，其中所述第一辊组件和所述第二辊组件中的每个辊组件进一步包括皮带驱动组件，所述皮带驱动组件被连接到所述支撑结构并且被配置以接合所述基板的所述上边缘和所述基板的所述下边缘中的另一个。

7.如权利要求6所述的分发器，其中所述第一辊组件和所述第二辊组件中的每个辊组件包括被连接到所述辊组件的所述支撑结构的枢轴组件。

8.如权利要求7所述的分发器，其中所述枢轴组件包括：被固定到所述支撑结构的枢轴，以及用于使所述枢轴旋转的旋转驱动组件，所述枢轴旋转使所述支撑结构和所述多个辊旋转。

9.如权利要求8所述的分发器，其中所述旋转驱动组件包括：被连接到所述枢轴的皮带，以及被配置以驱动所述皮带从而使所述枢轴旋转的电动机。

10.如权利要求6所述的分发器，其中所述第一辊组件和所述第二辊组件中的每个辊组件的所述多个辊包括多个齿轮，每个齿轮与相应的辊相关联。

11.如权利要求10所述的分发器，其中所述第一辊组件和所述第二辊组件中的每个辊组件的所述辊驱动组件被连接到所述多个齿轮中的一个齿轮的驱动齿轮。

12.如权利要求11所述的分发器，其中所述辊驱动组件包括：被连接到所述驱动齿轮的皮带，以及被配置以驱动所述皮带从而使所述驱动齿轮旋转的电动机。

13.如权利要求6所述的分发器，其中所述支撑结构包括与所述多个辊相关联的第一支撑构件和与所述皮带驱动组件相关联的第二支撑构件，所述第一支撑构件被配置以相对于所述第二支撑构件向上和向下移动。

14.如权利要求13所述的分发器，其中所述第一辊组件和所述第二辊组件中的每个辊组件进一步包括被配置以使所述第一支撑构件相对于所述第二支撑构件移动的凸轮机构。

15.如权利要求1所述的分发器，其中所述基板支撑组件包括两条通道，即，前通道和后通道，并且其中所述输运系统被配置以将基板递送到所述分发器的所述前通道和所述后通道。

16.如权利要求15所述的分发器，其中所述翻转器系统被配置以沿轨道在所述前通道和所述后通道之间移动。

17.如权利要求1所述的分发器，其中所述基板支撑组件被配置为将所述基板支撑在所述分发位置中而不干扰所述分发单元在所述基板的边缘附近分发材料。

18.一种使用分发器在基板的上表面上并且在所述基板的下表面上沉积材料的方法，所述分发器包括构台系统和分发单元，所述构台系统被连接到框架，所述分发单元被连接到所述构台系统，所述构台系统被配置以使所述分发单元在x轴、y轴和z轴方向上移动，所述方法包括：

使用输运系统通过第一通道将所述基板递送到所述分发器的基板支撑组件；

在所述基板的所述上表面上执行分发操作；

使用所述输运系统使所述基板移动到与所述分发器相关联的翻转器系统；

使所述基板旋转，以使得所述基板的所述下表面面朝上；

使所述基板移动回到所述基板支撑组件；

在所述基板的所述下表面上执行分发操作；

将所述基板从所述分发器的所述基板支撑组件移除；以及

通过第二通道将另一个基板递送到所述分发器的所述基板支撑组件，

其中所述框架包括被设置在所述输运系统的出口侧上的搁板，所述搁板支撑所述翻转器系统。

19.如权利要求18所述的方法，进一步包括使被配置以旋转所述基板的所述翻转器系统在所述第一通道和所述第二通道之间移动，以旋转所述基板而重新插入在任一条通道中。

20.如权利要求19所述的方法，进一步包括在旋转所述基板之前用辊组件夹紧所述基板。

21.如权利要求18所述的方法，其中所述基板支撑组件被配置为将所述基板支撑在分发位置中而不干扰所述分发单元在所述基板的边缘附近分发材料。

22.一种在基板的上表面上并且在所述基板的下表面上沉积材料的方法，所述方法包括：

通过第一通道将所述基板递送到分发器的基板支撑组件；

在所述基板的所述上表面上执行分发操作；

使所述基板移动到与所述分发器相关联的翻转器系统；

使所述基板旋转，以使得所述基板的所述下表面面朝上；

使所述基板移动回到所述第一通道中的所述基板支撑组件；

在移动回到所述第一通道中的所述基板支撑组件的所述基板的所述下表面上执行分发操作；

将所述基板从所述分发器的所述基板支撑组件移除；以及

通过第二通道将另一个基板递送到所述分发器的所述基板支撑组件。

23.如权利要求22所述的方法，进一步包括使被配置以旋转所述基板的所述翻转器系统在所述第一通道和所述第二通道之间移动，以旋转所述基板而重新插入在任一条通道中。

24.如权利要求23所述的方法，进一步包括在旋转所述基板之前用辊组件夹紧所述基板。

25.如权利要求22所述的方法，其中所述基板支撑组件被配置为将所述基板支撑在分发位置中而不干扰所述分发器在所述基板的边缘附近分发材料。

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