DE102014209171A1 - Method and apparatus for focusing a viscous medium dispensed from a dispensing opening of a dispenser of a jet device - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fokussieren eines aus einer Ausgabeöffnung (3) einer Ausgabevorrichtung (2) einer Jet-Vorrichtung (1) ausgegebenen viskosen Mediums, wobei mindestens ein Gasstrom (11) zwischen der Ausgabe des viskosen Mediums und einem Auftreffen des viskosen Mediums auf einem Substrat (4) auf das viskose Medium gerichtet wird, wobei das viskose Medium mittels des Gasstroms (11) fokussiert wird.The invention relates to a method for focusing a viscous medium dispensed from an output opening (3) of an output device (2) of a jet device (1), at least one gas flow (11) between the dispensing of the viscous medium and the impact of the viscous medium a substrate (4) is directed to the viscous medium, wherein the viscous medium is focused by means of the gas stream (11).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Fokussieren eines aus einer Ausgabeöffnung einer Jet-Vorrichtung ausgegebenen viskosen Mediums nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. The invention is based on a method and a device for focusing a viscous medium dispensed from a dispensing opening of a jet device as generically defined in the independent claims.

Zum berührungslosen Dosieren von Tropfen eines viskosen Mediums, beispielsweise eines Klebstoffs oder eines Lots, auf ein Substrat ist das Jetten bekannt. Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Jetten von Tropfen sind beispielsweise aus der WO1999/064167A1 bekannt. Hierin befindet sich das viskose Medium in einer Ausgabekammer und wird durch eine schnelle Reduktion des Volumens dieser Ausgabekammer aus einem Ausgabeventil gejettet. For the contactless dosing of drops of a viscous medium, for example an adhesive or a solder, onto a substrate, jetting is known. An apparatus and method for jetting drops are known in the art, for example WO1999 / 064167A1 known. Herein, the viscous medium is in an output chamber and is jetted from a dispensing valve by a rapid reduction in the volume of that dispensing chamber.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Fokussieren eines aus einer Ausgabeöffnung einer Jetvorrichtung ausgegebenen viskosen Mediums bietet den Vorteil, dass die Form und/oder die Richtung des viskosen Mediums beeinflusst werden können. Hierdurch kann beispielsweise beeinflusst werden, welche Form das viskose Medium nach einem Auftreffen auf einem Substrat aufweist.The method according to the invention for focusing a viscous medium dispensed from a dispensing opening of a jet device offers the advantage that the shape and / or the direction of the viscous medium can be influenced. In this way, for example, it can be influenced which shape the viscous medium has after striking a substrate.

Dieser Vorteil wird gemäß Anspruch 1 durch ein Verfahren zum Fokussieren eines aus einer Ausgabeöffnung einer Ausgabevorrichtung einer Jet-Vorrichtung ausgegebenen viskosen Mediums erzielt, bei dem mindestens ein Gasstrom zwischen der Ausgabe des viskosen Mediums und einem Auftreffen des viskosen Mediums auf einem Substrat auf das viskose Medium gerichtet wird, wobei das viskose Medium mittels des Gasstroms fokussiert wird.This advantage is achieved according to claim 1 by a method for focusing a viscous medium dispensed from a dispensing opening of a dispenser of a jet apparatus, wherein at least one gas flow is between the dispensing of the viscous medium and impinging the viscous medium on a substrate on the viscous medium is directed, wherein the viscous medium is focused by the gas flow.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass sogenannte Satelliten, die als unerwünschte Nebentropfen zusätzlich zu einem Haupttropfen des viskosen Mediums nach der Ausgabe des viskosen Mediums vorliegen können, durch den auf das viskose Medium gerichteten Gasstrom in den Haupttropfen gelenkt werden können und somit verhindert wird, dass die Nebentropfen bzw. Satelliten an unerwünschten Stellen auf dem Substrat auftreffen. A further advantage of the method according to the invention is that so-called satellites, which may be present as undesirable secondary drops in addition to a main drop of the viscous medium after the dispensing of the viscous medium, can be directed into the main drop by the gas stream directed onto the viscous medium and thus prevented in that the side drops or satellites impinge on undesired locations on the substrate.

Erfindungsgemäß wird das viskose Medium mittels des Gasstroms fokussiert. Unter Fokussieren soll dabei verstanden werden, dass ein Durchmesser des viskosen Mediums in zumindest einer Richtung beim Auftreffen auf dem Substrat verringert ist gegenüber dem Durchmesser ohne Fokussierung. Somit wird durch das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft ermöglicht, beim Jetten besonders kleine Strukturen zu erzielen.According to the invention, the viscous medium is focused by means of the gas flow. Focusing is to be understood here as meaning that a diameter of the viscous medium in at least one direction when hitting the substrate is reduced compared to the diameter without focusing. Thus, it is advantageously made possible by the method according to the invention to achieve particularly small structures in jetting.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens zum Fokussieren eines aus einer Ausgabeöffnung einer Jet-Vorrichtung ausgegebenen viskosen Mediums möglich. The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the main claim specified method for focusing a dispensed from a dispensing opening of a jet device viscous medium are possible.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ausgabeöffnung von dem Gasstrom erfasst wird. Hierdurch kann der Gasstrom gleichzeitig dafür eingesetzt werden, die Ausgabeöffnung beispielsweise von Rückständen des viskosen Mediums, die an der Ausgabeöffnung verblieben sind, zu reinigen.It is particularly advantageous if the dispensing opening is detected by the gas flow. In this way, the gas stream can be used at the same time for cleaning the dispensing opening, for example, from residues of the viscous medium which have remained at the dispensing opening.

Auch kann dadurch, dass die Ausgabeöffnung von dem Gasstrom erfasst wird, erreicht werden, dass schon während des Ausgabevorgangs eine Satellitenbildung unterdrückt wird, da Nebentropfen, die sich während des Abreißens des viskosen Mediums von der Ausgabeöffnung bilden würden, direkt im Haupttropfen verbleiben. Also, by detecting the discharge opening from the gas stream, it can be achieved that satellite formation is already suppressed during the dispensing operation, since side drops that would form during the tearing off of the viscous medium from the dispensing opening remain directly in the main drop.

Alternativ ist es ebenfalls besonders vorteilhaft, wenn die Ausgabeöffnung nicht von dem Gasstrom erfasst wird. In diesem Fall ist eine besonders exakte Manipulation der Form des viskosen Mediums mittels des Gasstroms möglich, da nicht durch ein Auftreffen des Gasstroms auf die Ausgabeöffnung Verwirbelungen oder ähnliche Störungen entstehen. Alternatively, it is also particularly advantageous if the dispensing opening is not detected by the gas flow. In this case, a particularly accurate manipulation of the shape of the viscous medium by means of the gas flow is possible, since not by impingement of the gas flow on the discharge opening turbulence or similar disturbances arise.

In diesem Fall kann ferner das Auftreffen des Gasstroms auf das viskose Medium gezielt erst kurz oberhalb oder im Bereich des Auftreffens des viskosen Mediums auf dem Zielort auf einem Substrat erfolgen. Hierdurch können die Form und der Durchmesser des viskosen Mediums, die dieses nach dem Auftreffen auf dem Substrat aufweist, besonders exakt eingestellt werden.In this case, moreover, the impact of the gas stream on the viscous medium can take place deliberately only shortly above or in the region of the impact of the viscous medium on the target location on a substrate. As a result, the shape and the diameter of the viscous medium, which has this after hitting the substrate, can be adjusted very precisely.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht der Gasstrom aus mehreren Teilgasströmen. Hierdurch wird eine besonders exakte Manipulation der Form und der Richtung des viskosen Mediums möglich. Ferner werden hierdurch besonders einfach auch von einer runden Form des viskosen Mediums nach dem Auftreffen auf dem Substrat abweichende Formen einstellbar, wie beispielsweise eine ovale oder linienartige Form.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, the gas stream consists of several partial gas streams. As a result, a particularly accurate manipulation of the shape and the direction of the viscous medium is possible. Furthermore, as a result of this, molds that are different from a round shape of the viscous medium after impinging on the substrate can be adjusted in a particularly simple manner, such as, for example, an oval or line-like shape.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens rotiert der Gasstrom um das viskose Medium. Hierdurch kann bei entsprechend schneller Rotation des Gasstroms um das viskose Medium erreicht werden, dass mit nur einem Gasstrom durch das Rotieren um das viskose Medium beispielsweise Satelliten, die in allen Richtungen um das viskose Medium entstehen können, in den Haupttropfen des viskosen Mediums gelenkt werden können. In an advantageous development of the method according to the invention, the gas stream rotates around the viscous medium. This can be achieved with a correspondingly fast rotation of the gas stream to the viscous medium that with only a gas stream by rotating around the viscous Medium, for example, satellites, which can arise in all directions around the viscous medium, can be directed into the main drops of the viscous medium.

Dadurch, dass bei einem Rotieren des Gasstroms um das viskose Medium nur ein Gasstrom verwendet werden kann, kann erreicht werden, dass das Gas bei gleicher Flussrate des zugeführten Gases verglichen mit Anordnungen mit mehreren Gasströmen auf eine besonders hohe Geschwindigkeit gebracht wird. Dementsprechend ist ein weiterer Vorteil dieser Anordnung, dass es in diesem Fall nicht nötig ist, den Gasstrom in mehrere Teilgasströme aufzuteilen, die dann eine entsprechend geringere Strömungsgeschwindigkeit aufweisen würden. Because only one gas flow can be used when the gas flow around the viscous medium is rotated, it can be achieved that the gas is brought to a particularly high speed with the same flow rate of the supplied gas compared with arrangements with several gas flows. Accordingly, a further advantage of this arrangement is that in this case it is not necessary to divide the gas stream into a plurality of partial gas streams, which would then have a correspondingly lower flow velocity.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Gasstrom vor einem Auftreffen des Gasstroms auf das viskose Medium mindestens einen Gasauslass einer Düsenvorrichtung passiert. Durch die Düsenvorrichtung bzw. die Gasauslässe der Düsenvorrichtung können die Richtung und die Form des Gasstroms besonders gezielt eingestellt werden. It is particularly advantageous for the gas stream to pass at least one gas outlet of a nozzle device before the gas stream impinges on the viscous medium. Through the nozzle device or the gas outlets of the nozzle device, the direction and the shape of the gas stream can be adjusted in a particularly targeted manner.

Dass die Düsenvorrichtung kann weiterhin eine Öffnung für das viskose Medium aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass die Düsenvorrichtung unmittelbar an oder in der Nähe der Ausgabeöffnung der Jet-Vorrichtung angebracht werden kann, ohne dass die Düsenvorrichtung dem viskosen Medium im Weg ist. The nozzle device may further include an opening for the viscous medium. This has the advantage that the nozzle device can be attached directly to or in the vicinity of the dispensing opening of the jet device, without the nozzle device being in the way of the viscous medium.

Hierbei ist es besonders von Vorteil, wenn der Gasstrom durch mehrere in der Düsenvorrichtung befindliche Gasauslässe in mehrere Teilgasströme aufgeteilt wird. Hierdurch wird erreicht, dass nicht mehrere Vorrichtungen zur Erzeugung eines Gasstromes benötigt werden, sondern lediglich eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Gasstroms, der durch die Düse anschließend in mehrere Teilgasströme aufteilt wird. It is particularly advantageous if the gas stream is divided by several gas outlets located in the nozzle device into a plurality of partial gas streams. This ensures that not several devices are required for generating a gas stream, but only a device for generating a gas stream, which is then divided by the nozzle into a plurality of partial gas streams.

Eine mit besonders einfachen Mitteln zu realisierende Möglichkeit, den Gasstrom bzw. die Teilgasströme in eine Rotation um das viskose Medium zu versetzen, wird für den Fall, dass die Düsenvorrichtung eine Öffnung für das viskose Medium aufweist, dadurch erreicht, dass die Düsenvorrichtung um die Öffnung für das viskose Medium rotiert.A possibility to be realized with particularly simple means for causing the gas flow or the partial gas flows to rotate about the viscous medium is achieved in the event that the nozzle device has an opening for the viscous medium, that the nozzle device around the opening rotated for the viscous medium.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fokussieren eines aus einer Ausgabeöffnung einer Jet-Vorrichtung ausgegebenen viskosen Mediums mit Mitteln zur Erzeugung eines auf das viskose Medium gerichteten Gasstroms weist ebenfalls die zuvor aufgeführten Vorteile auf. The device according to the invention for focusing a viscous medium dispensed from a dispensing opening of a jet device with means for producing a gas flow directed onto the viscous medium likewise has the advantages listed above.

Ausführungsbeispielembodiment

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail below. Show it:

1 eine Ansicht eines Querschnitts einer Ausgabevorrichtung für ein viskoses Medium einer Jet-Vorrichtung mit einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens 1 a view of a cross section of a dispensing device for a viscous medium of a jet device with an apparatus for performing the method according to the invention

2 Querschnitte von Düsenvorrichtungen mit verschiedenen Geometrien. 2 Cross sections of nozzle devices with different geometries.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

In 1 ist ein Ausschnitt aus einer Jet-Vorrichtung 1 dargestellt. Die Jet-Vorrichtung 1 weist eine Ausgabevorrichtung 2 zur Ausgabe des viskosen Mediums beispielsweise in Form eines Jet-Ventils, einer Jet-Nadel oder einer Jet-Düse auf. Insbesondere kann es sich dabei um ein Stößel-Ventil, ein Resonanzdruck-Ventil oder ein Aerosoljet-Ventil handeln. In 1 is a section of a jet device 1 shown. The jet device 1 has an output device 2 for dispensing the viscous medium, for example in the form of a jet valve, a jet needle or a jet nozzle. In particular, it may be a plunger valve, a resonance pressure valve or an aerosol jet valve.

Die Erfindung im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit anhand eines Jet-Ventils als Ausgabevorrichtung 2 beschrieben. The invention in the following without limitation of generality with reference to a jet valve as an output device 2 described.

Das viskose Medium wird aus einer Ausgabeöffnung 3 der Ausgabevorrichtung 2 ausgegeben. Typische Durchmesser der Ausgabeöffnung 3 der Ausgabevorrichtung 2 liegen im Bereich zwischen 50 und 4000 µm.The viscous medium is discharged from a dispensing opening 3 the output device 2 output. Typical diameter of the dispensing opening 3 the output device 2 lie in the range between 50 and 4000 microns.

Bei dem viskosen Medium kann es sich beispielsweise um einen Fixierklebstoff oder um einen Leitklebstoff handeln. Als Leitklebstoff finden beispielsweise Silber-Leitklebstoffe wie zum Beispiel die kommerziell erhältlichen PC3001 der Firma Heraeus oder Ablebond 84-1 LMI SR4 der Firma Henkel Anwendung.The viscous medium may be, for example, a fixing adhesive or a conductive adhesive. For example, silver conductive adhesives, such as, for example, the commercially available PC3001 from Heraeus or Ablebond 84-1 LMI SR4 from Henkel, are used as conductive adhesives.

Das viskose Medium wird in Form von Tropfen aus der Ausgabeöffnung 3 des Jet-Ventils ausgegeben und trifft nach einer Flugphase auf einem Substrat 4 auf. The viscous medium is in the form of drops from the dispensing opening 3 of the jet valve and hits after a flight phase on a substrate 4 on.

Je nach Gestalt der Ausgabeöffnung 3 und abhängig davon, ob das Substrat 4 statisch verbleibt oder bewegt wird, sind verschiedene Geometrien des viskosen Mediums am Auftreffort auf dem Substrat 4 einstellbar. Beispielsweise ist es denkbar, Ausgabevorrichtungen 2 mit einer oder mehreren Ausgabeöffnungen 3 zu verwenden. Depending on the shape of the discharge opening 3 and depending on if the substrate 4 Static remains or is moved, are different geometries of the viscous medium at the impact on the substrate 4 adjustable. For example, it is conceivable output devices 2 with one or more dispensing openings 3 to use.

Weiterhin ist aus 1 ersichtlich, dass eine Vorrichtung 5 zum Fokussieren des aus der Ausgabeöffnung 3 der Jet-Vorrichtung 1 ausgegebenen viskosen Mediums an dem Jet-Ventil angebracht ist. Die Befestigung an dem Jet-Ventil erfolgt dabei bevorzugt über eine Schraubklemmverbindung 6 an dem Jet-Ventil. Furthermore, it is off 1 it can be seen that a device 5 for focusing the out of the discharge opening 3 the jet device 1 issued viscous medium is attached to the jet valve. The attachment to the jet valve is preferably carried out via a Schraubklemmverbindung 6 at the jet valve.

Es sind jedoch auch Aufbauten denkbar, bei denen die Vorrichtung 5 zum Fokussieren des viskosen Mediums nicht fest an dem Jet-Ventil angebracht ist. Beispielsweise kann die Vorrichtung 5 zum Fokussieren des viskosen Mediums durch an dem Jet-Ventil gelagerte Kugellager um das Jet-Ventil rotierbar angebracht sein. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass an der erfindungsgemäßen Vorrichtung 5 Kugellager angebracht sind, die von einem Flansch aufgenommen werden, der wiederum an der Ausgabevorrichtung 2 befestigt werden kann. Auch ist es möglich, dass die Vorrichtung 5 zum Fokussieren des viskosen Mediums nicht an dem Jet-Ventil gelagert ist, sondern separat von diesem. However, structures are also conceivable in which the device 5 for focusing the viscous medium is not firmly attached to the jet valve. For example, the device 5 for focusing the viscous medium by rotatably mounted by ball bearings mounted on the jet valve around the jet valve. This can be realized for example by the fact that on the device according to the invention 5 Ball bearings are mounted, which are received by a flange, in turn, on the output device 2 can be attached. Also, it is possible that the device 5 for focusing the viscous medium is not stored on the jet valve, but separately from this.

Ferner ist aus 1 ersichtlich, dass die Vorrichtung 5 zum Fokussieren des viskosen Mediums bevorzugt eine Düsenvorrichtung 7 umfasst. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Düsenvorrichtung 7 zwei durchgängige Gasauslässe 9 auf. Die Gasauslässe 9 dienen der Gaszufuhr in Richtung des aus dem Jet-Ventil ausgegebenen Mediums. Furthermore, it is off 1 seen that the device 5 for focusing the viscous medium, preferably a nozzle device 7 includes. In this embodiment, the nozzle device 7 two continuous gas outlets 9 on. The gas outlets 9 serve the gas supply in the direction of the output from the jet valve medium.

Das Gas kann unmittelbar durch die Gasauslässe 9 geführt werden oder mittels in die Gasauslässe 9 eingeführter Fokussierdüsen 10. Letzteres ist in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Fall. An der dem Substrat 4 abgewandten Seite werden die Fokussierdüsen 10 an die Gasversorgung angeschlossen. Alternativ kann die Gasversorgung auch direkt an dem Gasauslass 9 angebracht werden. Beispielsweise durch ein konisches Zulaufen der Gasauslässe 9 oder der Fokussierdüsen 10 kann der Gasstrom 11 noch zusätzlich beschleunigt werden. The gas can go directly through the gas outlets 9 be guided or by means of the gas outlets 9 introduced focusing nozzles 10 , The latter is in the in 1 shown embodiment of the case. At the the substrate 4 the opposite side are the focusing nozzles 10 connected to the gas supply. Alternatively, the gas supply can also be directly to the gas outlet 9 be attached. For example, by a conical inlet of the gas outlets 9 or the focusing nozzles 10 can the gas flow 11 be additionally accelerated.

Das Gas kann über ein Hausnetz oder beispielsweise über eine Gasflasche zur Verfügung gestellt werden und beispielsweise über ein Schlauchsystem an den Gasauslass 9 oder die Fokussierdüse 10 geleitet werden. Dies ist in 1 nicht dargestellt. Als Gase eignen sich beispielsweise Inertgase wie z. B. Stickstoff oder alternativ beispielsweise Luft. The gas can be made available via a home network or, for example, via a gas cylinder and, for example, via a hose system to the gas outlet 9 or the focusing nozzle 10 be directed. This is in 1 not shown. Suitable gases are, for example inert gases such. As nitrogen or alternatively, for example, air.

Aus der Ausgabeöffnung 3 der Ausgabevorrichtung 2 der Jet-Vorrichtung 1 wird das viskose Medium ausgegeben. Dies geschieht in Form eines Haupttropfens, von dem sich unerwünschterweise Nebentropfen abspalten können. Der Haupttropfen und die Nebentropfen fliegen von der Ausgabeöffnung 3 der Jet-Vorrichtung 1 in Richtung des Zielorts auf dem Substrat 4.From the delivery opening 3 the output device 2 the jet device 1 the viscous medium is dispensed. This is done in the form of a main drop, from which undesirable secondary drops can split off. The main drop and the side drops fly from the delivery port 3 the jet device 1 towards the destination on the substrate 4 ,

Mittels der Vorrichtung 5 zum Fokussieren des ausgegebenen Mediums wird ein Gasstrom 11 bzw. in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel werden zwei Teilgasströme 12, 13 erzeugt, die in Richtung der Jet-Achse 14, also der Verbindungslinie zwischen der Ausgabeöffnung 3 der Jet-Vorrichtung 1 und dem Auftreffort des viskosen Mediums auf dem Substrat 4 gerichtet sind. By means of the device 5 for focusing the output medium, a gas flow 11 or in the in 1 illustrated embodiment, two partial gas streams 12 . 13 generated in the direction of the jet axis 14 , ie the connecting line between the dispensing opening 3 the jet device 1 and the impact of the viscous medium on the substrate 4 are directed.

Dies wird erreicht, indem die Gasdurchlässe in der Düsenvorrichtung 7 bzw. die Fokussierdüsen 10, die durch die Düsenvorrichtung 7 führen, in einem Winkel zur Jet-Achse 14 geneigt sind. Dieser Winkel ist bevorzugt kleiner als 45° und bevorzugt größer als 3°. Durch die Gasdurchlässe 9 bzw. die Öffnung der Fokussierdüsen 10 wird bevorzugt ein laminarer Gasstrom 11 erzeugt. This is achieved by the gas passages in the nozzle device 7 or the focusing nozzles 10 passing through the nozzle device 7 lead, at an angle to the jet axis 14 are inclined. This angle is preferably less than 45 ° and preferably greater than 3 °. Through the gas passages 9 or the opening of the focusing nozzles 10 is preferably a laminar gas stream 11 generated.

Während des Fluges des viskosen Mediums bzw. des Haupttropfens trifft der Gasstrom 11 bzw. in diesem Fall treffen die zwei Teilgasströme 12, 13 auf das viskose Medium. Hierdurch werden die Nebentropfen in den Haupttropfen gelenkt. During the flight of the viscous medium or the main drop of the gas flow hits 11 or in this case meet the two partial gas streams 12 . 13 on the viscous medium. As a result, the secondary drops are directed into the main drops.

Weiterhin wird der Haupttropfen durch den Gasstrom 11 zusammengedrückt, also fokussiert, so dass dieser mit einem geringeren Durchmesser an seinem Zielort auf dem Substrat 4 auftrifft, als dies der Fall gewesen wäre, wenn kein Gasstrom 11 auf ihn gerichtet worden wäre. Furthermore, the main drop is through the gas flow 11 compressed, so focused, so that this with a smaller diameter at its destination on the substrate 4 incident than would have been the case if no gas flow 11 would have been directed at him.

Dabei ist es nicht nur denkbar, dass die Fokussierung des Haupttropfens aus allen Richtungen gleichmäßig erfolgt, um eine runde Form des Tropfens nach dem Auftreffen auf dem Substrat 4 zu erzielen. Die Fokussierung kann beispielsweise durch die Anordnung der Gasauslässe 9 auch aus unterschiedlichen Richtungen unterschiedlich stark erfolgen, so dass sich eine von einer runden Form abweichende Geometrie des Tropfens auf dem Substrat 4 einstellt. It is not only conceivable that the focusing of the main drop is uniform from all directions to a round shape of the drop after hitting the substrate 4 to achieve. The focusing can be done, for example, by the arrangement of the gas outlets 9 also take different degrees from different directions, so that a deviating from a round shape geometry of the drop on the substrate 4 established.

Mittels der in 1 gezeigten Anordnung wird der Tropfen beispielsweise in eine Form gebracht, die senkrecht zur Papierebene länglich ausgebildet ist. Eine auf die Papierebene gerichtete Fokussierung erfolgt hier nicht. Wenn, wie in diesem Ausführungsbeispiel der Fall, die Fokussierung des Tropfens nicht aus allen Richtungen gleichermaßen erfolgt, kann der Tropfen bei Auftreffen auf dem Substrat 4 somit in den Richtungen, in denen keine Fokussierung erfolgt, sogar einen größeren Durchmesser aufweisen, als dies der Fall gewesen wäre, wenn kein Gasstrom 11 auf ihn gerichtet worden wäre. By means of in 1 As shown, the drop is placed, for example, in a shape that is elongated perpendicular to the plane of the paper. A focusing directed at the paper level does not take place here. If, as in this embodiment, the focus of the drop is not alike from all directions, the drop may strike the substrate 4 Thus, in the directions in which no focusing takes place, even have a larger diameter than would have been the case if no gas flow 11 would have been directed at him.

Typische Förderraten für den Gasstrom 11 betragen zwischen 20 und 200 cm3/min des für den Gasstrom 11 verwendeten Gases bzw. Luft. Typical flow rates for the gas stream 11 be between 20 and 200 cm 3 / min of the gas flow 11 used gas or air.

Die in 1 dargestellt Düsenvorrichtung 7 kann in unterschiedlichen Geometrien ausgestaltet sein. Beispielsweise kann diese zwei, drei oder vier Gasauslässe 9 aufweisen. Beispiele für Geometrien der Düsenvorrichtung 7 sind in 2 dargestellt. In the 1 illustrated nozzle device 7 can be configured in different geometries. For example, these may be two, three or four gas outlets 9 exhibit. Examples of geometries of the nozzle device 7 are in 2 shown.

2a zeigt einen Querschnitt der Düsenvorrichtung 7, wie sie in dem in 1 dargestellten Aufbau verwendet wird. Mittig befindet sich die Öffnung 8 für das viskose Medium. Die beiden weiteren Öffnungen sind die beiden Gasauslässe 9. 2a shows a cross section of the nozzle device 7 as they are in the in 1 shown construction is used. In the middle is the opening 8th for the viscous medium. The other two openings are the two gas outlets 9 ,

2b zeigt einen Querschnitt einer Düsenvorrichtung 7 mit einer mittig angeordneter Öffnung 8 für das viskose Medium und drei Gasauslässen 9. 2 B shows a cross section of a nozzle device 7 with a centrally located opening 8th for the viscous medium and three gas outlets 9 ,

2c zeigt einen Querschnitt einer Düsenvorrichtung 7 mit einer mittig angeordneter Öffnung 8 für das viskose Medium und vier Gasauslässen 9. 2c shows a cross section of a nozzle device 7 with a centrally located opening 8th for the viscous medium and four gas outlets 9 ,

2d zeigt einen Querschnitt einer Düsenvorrichtung 7 mit einer mittig angeordneter Öffnung 8 für das viskose Medium und einem Gasauslass 9, der ringförmig um die Öffnung 8 für das viskose Medium angeordnet ist. Durch einen derart geformten Gasauslass 9 wird das viskose Medium besonders gleichmäßig aus allen Richtungen fokussiert; es ergibt sich nach dem Auftreffen des Tropfens auf dem Substrat 4 eine runde Geometrie des Tropfens. 2d shows a cross section of a nozzle device 7 with a centrally located opening 8th for the viscous medium and a gas outlet 9 , which is ring-shaped around the opening 8th is arranged for the viscous medium. By such a shaped gas outlet 9 The viscous medium is particularly evenly focused from all directions; it results after the impact of the droplet on the substrate 4 a round geometry of the drop.

Um bei der in 2d gezeigten Düsenvorrichtung 7 einen Zusammenhalt der Bereiche der Düsenvorrichtung 7 außerhalb und innerhalb der ringförmigen Öffnung des Gasauslassen 9 zu gewährleisten, sind diese durch zwei Stege miteinander verbunden.To be at the in 2d shown nozzle device 7 a cohesion of the areas of the nozzle device 7 outside and inside the annular opening of the gas outlet 9 To ensure these are interconnected by two webs.

Die Stege weisen dabei eine möglichst geringe Breite auf, um den Gasstrom 11 bei dem Durchtritt durch den Gasauslass 9 nicht zu behindern. Die Stege befinden sich in einer anderen Ebene als der in 2d gezeigten Querschnittsebene, so dass die Stege in 2d nicht dargestellt sind.The webs have the smallest possible width to the gas flow 11 when passing through the gas outlet 9 not to hinder. The webs are in a different plane than the one in 2d shown cross-sectional plane, so that the webs in 2d are not shown.

Als Materialien für die Herstellung der Düsenvorrichtung 7 kommen beispielsweise Metalle oder Kunststoffe in Frage. Typische Dicken der Düsenvorrichtung 7 sind 1000 bis 3000 µm, es sind jedoch auch größere oder geringere Dicken möglich. Die Bohrungen bzw. die Gasauslässe 9 in den Düsenvorrichtungen haben dabei Durchmesser zwischen 10 und 1000 µm, bevorzugt zwischen 50 und 500 µm. As materials for the production of the nozzle device 7 For example, metals or plastics come into question. Typical thicknesses of the nozzle device 7 are 1000 to 3000 microns, but there are also larger or smaller thicknesses possible. The holes or the gas outlets 9 in the nozzle devices have diameter between 10 and 1000 microns, preferably between 50 and 500 microns.

Der Abstand zwischen der Ausgabeöffnung 3 der Ausgabevorrichtung 2 und dem Substrat 4 liegt üblicherweise im Bereich weniger Millimeter, beispielsweise zwischen 0,5 und 3 mm. Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 5 ist es möglich, den Abstand zwischen der Ausgabeöffnung 3 der Ausgabevorrichtung 2 und dem Substrat 4 noch weiter zu erhöhen, beispielsweise auf 5 mm oder größer, ohne dabei an Zielgenauigkeit zu verlieren. Hierdurch wird es dank der erfindungsgemäßen Vorrichtung 5 möglich, durch Jetten auch kleine Strukturen des viskosen Mediums auf Substraten 4 aufzubringen, die eine Oberflächenunebenheit von größer 3 mm aufweisen. Eine derart große Oberflächenunebenheit weisen üblicherweise dreidimensionale Schaltungsträger wie Molded Interconnected Devices, Drucksensoren, elektrische Schaltungen und flexible elektrische Schaltungen auf.The distance between the discharge opening 3 the output device 2 and the substrate 4 is usually in the range of a few millimeters, for example between 0.5 and 3 mm. By means of the device according to the invention 5 is it possible to adjust the distance between the discharge opening 3 the output device 2 and the substrate 4 to increase even further, for example, to 5 mm or larger, without losing sight of accuracy. This makes it thanks to the device according to the invention 5 possible, by Jetten also small structures of the viscous medium on substrates 4 to apply, which have a surface unevenness of greater than 3 mm. Such a large surface unevenness usually have three-dimensional circuit carriers, such as Molded Interconnected Devices, pressure sensors, electrical circuits and flexible electrical circuits.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, das viskose Medium am Zielort auf dem Substrat 4 auf einen Durchmesser von nur 50 µm zu fokussieren. Hierdurch können beispielsweise Leiterbahnen, zum Beispiel als Ersatz von Drahtbonds, und Kontaktierungen von passiven und aktiven Bauelementen mit kleinen Anschlussgeometrien gejettet werden.By means of the method according to the invention, it is possible to remove the viscous medium at the target location on the substrate 4 to focus on a diameter of only 50 microns. As a result, for example, conductor tracks, for example, as a replacement of wire bonds, and contacts of passive and active devices can be jetted with small connection geometries.

In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Ausgabeöffnung 3 des Jet-Ventils nicht im Gasstrom 11. Es sind jedoch auch Ausführungsbeispiele denkbar, in denen die Ausgabeöffnung 3 der Ausgabevorrichtung 2 der Jet-Vorrichtung 1 von dem Gasstrom 11 erfasst wird. Hierdurch kann erreicht werden, dass keine Rückstände des viskosen Mediums an der Ausgabeöffnung 3 verbleiben. Der Gasstrom 11 dient in diesem Fall somit einer Reinigung der Ausgabeöffnung 3. In the in 1 illustrated embodiment is the output port 3 of the jet valve not in the gas stream 11 , However, embodiments are also conceivable in which the dispensing opening 3 the output device 2 the jet device 1 from the gas stream 11 is detected. This can be achieved that no residues of the viscous medium at the discharge opening 3 remain. The gas flow 11 serves in this case thus a cleaning of the discharge opening 3 ,

Weiterhin kann bei dieser Ausführungsform der Gasstrom 11 dazu dienen, das Abreißverhalten des viskosen Mediums an der Ausgabeöffnung 3 zu optimieren, so dass es beispielsweise nicht zu einer Satellitenbildung kommt.Furthermore, in this embodiment, the gas flow 11 serve the tear-off behavior of the viscous medium at the discharge opening 3 to optimize so that it does not come to a satellite formation, for example.

Je nach Art der Anwendung, dem verwendeten viskosen Medium und dem gewünschten Durchmesser des viskosen Mediums nach dem Auftreffen auf dem Zielort kann beispielsweise der Winkel, in dem Gasstrom 11 auf das viskose Medium gerichtet wird, verändert werden oder auch die Anzahl der Teilgasströme 12, 13 oder beispielsweise die Strömungsgeschwindigkeit angepasst werden. Depending on the type of application, the viscous medium used and the desired diameter of the viscous medium after impacting on the destination, for example, the angle, in the gas stream 11 is directed to the viscous medium, be changed or the number of partial gas streams 12 . 13 or, for example, the flow rate can be adjusted.

Dabei kann zum Beispiel der Volumenstrom des Gasstroms 100 cm3/min betragen, die Düsenvorrichtung zwei diametral angeordnete Gasauslässe mit einem Öffnungsdurchmesser von 100 µm aufweisen und der Gasstrom im Winkel von 30° zur Jet-Achse geneigt sein. Hierdurch wird für die oben genannten, typischerweise verwendeten Leitklebstoffe ein Dosierabstand zwischen 5 und 8 mm für ein prozesssicheres Aufbringen des Leitklebstoffes auf das Substrat erreicht.In this case, for example, the volume flow of the gas stream can be 100 cm 3 / min, the nozzle device having two diametrically arranged gas outlets with an opening diameter of 100 microns and the gas flow at an angle of 30 ° to the jet axis inclined. As a result, a metering distance of between 5 and 8 mm is achieved for a process-reliable application of the conductive adhesive to the substrate for the above-mentioned, typically used conductive adhesives.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 1999/064167 A1 [0002] WO 1999/064167 A1 [0002]

Claims (9)

Verfahren zum Fokussieren eines aus einer Ausgabeöffnung (3) einer Ausgabevorrichtung (2) einer Jet-Vorrichtung (1) ausgegebenen viskosen Mediums, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Gasstrom (11) zwischen der Ausgabe des viskosen Mediums und einem Auftreffen des viskosen Mediums auf einem Substrat (4) auf das viskose Medium gerichtet wird, wobei das viskose Medium mittels des Gasstroms (11) fokussiert wird.Method for focusing one from a dispensing opening ( 3 ) an output device ( 2 ) of a jet device ( 1 ) issued viscous medium, characterized in that at least one gas stream ( 11 ) between the dispensing of the viscous medium and the impact of the viscous medium on a substrate ( 4 ) is directed to the viscous medium, wherein the viscous medium by means of the gas stream ( 11 ) is focused. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeöffnung (3) von dem Gasstrom (11) erfasst wird.Method according to the preceding claim, characterized in that the dispensing opening ( 3 ) from the gas stream ( 11 ) is detected. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeöffnung (3) nicht von dem Gasstrom (11) erfasst wird.Method according to claim 1, characterized in that the dispensing opening ( 3 ) not from the gas stream ( 11 ) is detected. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasstrom (11) aus mehreren Teilgasströmen (12, 13) gebildet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the gas stream ( 11 ) from several partial gas streams ( 12 . 13 ) is formed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasstrom (11) derart geführt wird, dass er um das viskose Medium rotiert.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the gas stream ( 11 ) is guided so that it rotates around the viscous medium. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasstrom (11) vor einem Auftreffen des Gasstroms (11) auf das viskose Medium mindestens einen Gasauslass (9) einer Düsenvorrichtung (7) passiert.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the gas stream ( 11 ) before an impact of the gas stream ( 11 ) on the viscous medium at least one gas outlet ( 9 ) a nozzle device ( 7 ) happens. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasstrom (11) durch mehrere in der Düsenvorrichtung (7) befindliche Gasauslässe (9) in mehrere Teilgasströme (12, 13) aufgeteilt wird.Process according to claim 6, characterized in that the gas stream ( 11 ) by a plurality in the nozzle device ( 7 ) located gas outlets ( 9 ) into several partial gas streams ( 12 . 13 ) is divided. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenvorrichtung (7) eine Öffnung (8) für das viskose Medium aufweist und die Düsenvorrichtung (7) um die Öffnung (8) für das viskose Medium rotiert. Method according to one of claims 6 or 7, characterized in that the nozzle device ( 7 ) an opening ( 8th ) for the viscous medium and the nozzle device ( 7 ) around the opening ( 8th ) for the viscous medium. Vorrichtung (5) zum Fokussieren eines aus einer Ausgabeöffnung (3) einer Jet-Vorrichtung (1) ausgegebenen viskosen Mediums gekennzeichnet durch Mittel zur Erzeugung eines auf das viskose Medium gerichteten Gasstroms (11).Contraption ( 5 ) for focusing one out of a dispensing opening ( 3 ) of a jet device ( 1 ) issued viscous medium characterized by means for generating a directed on the viscous medium gas stream ( 11 ).
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