DE10202746B4 - Tool for applying or stamping an adhesive onto a substrate - Google Patents

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Abstract

Werkzeug zum Auftragen oder Aufstempeln eines Klebstoffes auf ein Substrat, wobei das Werkzeug (11) mindestens einen Transferbereich (12, 13) aufweist, der derart ausgebildet ist, dass bei einem Eintauchen des Transferbereiches (12, 13) in ein Klebstoffbett der Klebstoff (14) zumindest bereichsweise auf der Oberfläche des Transferbereiches (12, 13) haftet, und wobei der Transferbereich (12, 13) weiter derart ausgebildet ist, dass bei einer Annäherung oder einer Berührung des mit dem Klebstoff (14) behafteten Bereiches des Transferbereiches (12, 13) an ein Substrat (10) ein zumindest teilweiser Übertrag des an dem Transferbereich (12, 13) haftenden Klebstoffes (14) auf die Oberfläche des Substrates (10) erfolgt, wobei das Werkzeug (11) in dem Transferbereich (12, 13) mit einer Antihaftbeschichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich die bei der Annäherung des Werkzeugs (11) an das Substrat (10) oder bei Berührung des Werkzeuges (11) mit dem Substrat (10) im wesentlichen senkrecht zu diesem Substrat (10)orientierten Flanken des Transferbereiches des...Tool for applying or stamping an adhesive onto a substrate, the tool (11) having at least one transfer area (12, 13) which is designed such that when the transfer area (12, 13) is immersed in an adhesive bed, the adhesive (14 ) adheres to the surface of the transfer area (12, 13) at least in some areas, and the transfer area (12, 13) is further designed such that when the area of the transfer area (12, 13) at least partial transfer of the adhesive (14) adhering to the transfer area (12) to the surface of the substrate (10) to a substrate (10), the tool (11) in the transfer area (12, 13) is provided with a non-stick coating, characterized in that essentially only when the tool (11) approaches the substrate (10) or when the tool (11) comes into contact with the substrate (10) flanks of the transfer area of the ... oriented perpendicular to this substrate (10)

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Auftragen oder Aufstempeln eines Klebstoffes auf ein Substrat nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs.The invention relates to a tool for applying or stamping an adhesive onto a substrate according to the preamble of the independent claim.

Beim Auftragen von Klebstoffen bzw. Klebstoffpunkten auf Substrate wie Platinen ist die sogenannte PIN-Transfertechnik oder „Nadel"-Transfertechnik mit Werkzeugen aus Metall oder Hartmetall bekannt. Dabei wird das Werkzeug in ein zuvor ausgerakeltes Klebstoffbett eingetaucht, so dass bei einem nachfolgenden Herausziehen des Werkzeugs eine bestimmte Menge an Klebstoff durch das Werkzeug aufgenommen wird, der anschließend durch Kontakt oder Annäherung insbesondere in Form eines Klebstoffpunktes auf ein Substrat aufgebracht wird.When applying adhesives or Adhesive dots on substrates such as circuit boards are the so-called PIN transfer technology or "needle" transfer technique known with tools made of metal or hard metal. It will Tool immersed in a previously scraped-out adhesive bed, see above that when the tool is subsequently pulled out, a certain one Amount of adhesive is absorbed by the tool, which is then by contact or approach is applied in particular in the form of an adhesive dot to a substrate.

Bei dieser Technik ist nachteilig, dass sich nach einiger Zeit bzw. einigen Wiederholungen dieses Übertragungszyklus in erheblichem Maße Klebstoff an dem Stempelwerkzeug anlagert, was zunehmend zum Applizieren unregelmäßiger Klebstoffmengen und unregelmäßiger Formen der aufgebrachten Klebstoffpunkte führt. Insofern ist es bisher erforderlich, das eingesetzte Werkzeug nach einigen Zyklen, beispielsweise 50 Zyklen, zu reinigen.This technique has the disadvantage that that after some time or a few repetitions of this transmission cycle to a considerable extent Adhesive attaches to the stamp tool, which is increasingly used for application irregular amounts of adhesive and irregular shapes of the applied adhesive points. So far it has been necessary the tool used after a few cycles, for example 50 Cycles to clean.

DE 199 59 043 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Auftragen von Leim quer zur Förderrichtung einer an einer Vorrichtung vorbei bewegten Bahn und insbesondere einer Papierbahn. Dabei ist quer zur Förderrichtung eine Mehrzahl von Förderkanälen für den aufzutragenden Leim angeordnet, die in einen Block münden, der bspw. aus Teflon bestehen kann. Jedem dieser Förderkanäle ist ein Aktuatorelement zugeordnet, die von wenigstens einem Aktuator derart betätigt werden, dass aus jedem Förderkanal zur Herstellung der Querleimung wenigstens ein Leimtropfen auf die Bahn aufgebracht wird. DE 199 59 043 A1 discloses a device for applying glue transversely to the conveying direction of a web moving past a device and in particular a paper web. In this case, a plurality of conveying channels for the glue to be applied are arranged transversely to the conveying direction, which open into a block, which can consist, for example, of Teflon. Each of these conveying channels is assigned an actuator element, which is actuated by at least one actuator in such a way that at least one drop of glue is applied to the web from each conveying channel in order to produce the transverse glue.

Das erfindungsgemäße Werkzeug hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass die aufgetragene bzw. auf das Substrat übertragene Klebstoffmenge auch bei kleinsten Punktgrößen deutlich reproduzierbar ist, was zu einem wesentlich stabileren und kostengünstigeren Übertragungsprozess führt und die Fertigungsqualität erheblich erhöht. Zudem erspart man sich durch Einsatz des erfindungsgemäßen Werkzeuges eine häufige Reinigung des Werkzeuges, was zu erheblichen Kosteneinsparungen und einer vereinfachten Fertigung führt.The tool according to the invention has compared to the Prior art has the advantage that the applied or on the Amount of adhesive transferred to substrate clear even with the smallest point sizes is reproducible, resulting in a much more stable and inexpensive transmission process leads and the manufacturing quality significantly increased. In addition, one saves by using the tool according to the invention a common one Tool cleaning, resulting in significant cost savings and leads to simplified production.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen.Advantageous further developments of Invention result from the measures mentioned in the subclaims.

So hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Antihaftbeschichtung aus einem Kunststoff mit niedriger Oberflächenspannung wie Teflon oder aus einem Hartstoff wie diamantartigem Kohlenstoff besteht. Besonders vorteilhaft ist das Aufbringen einer Teflonbeschichtung durch Besprühen eines Werkzeuges, das bevorzugt aus einem Metall, insbesondere einem Hartmetall besteht.So has proven to be particularly beneficial exposed if the non-stick coating is made of a plastic with low surface tension like Teflon or from a hard material like diamond-like carbon consists. Applying a Teflon coating is particularly advantageous by spraying a tool, preferably made of a metal, in particular a Tungsten carbide exists.

Der Transferbereich des Werkzeuges, der mit dem zu übertragenden Klebstoff in Kontakt kommt bzw. der den daran anhaftenden Klebstoff auf das Substrat durch Berühren mit diesem oder Annäherung an dieses überträgt, ist bevorzugt stabförmig, nadelförmig oder quaderförmig ausgebildet. Auf diese Weise bildet sich vorteilhaft auf dem Substrat ein mit Klebstoff versehener Bereich aus, der in Draufsicht zumindest näherungsweise punktförmig ist.The transfer area of the tool, the one with the one to be transferred Adhesive comes into contact or the adhesive adhering to it by touching the substrate with this or approximation transmits to this is preferably rod-shaped, needle-shaped or cuboid educated. This advantageously forms on the substrate an area provided with adhesive, at least in plan view approximately punctual is.

Vorteilhaft ist weiterhin, wenn eine Mehrzahl von Transferbereichen vorgesehen ist, mit denen bei einer Annäherung oder Berührung des Werkzeuges an das Substrat der Klebstoff auf einer Mehrzahl von Bereichen der Oberfläche des Substrates gleichzeitig transferierbar ist.It is also advantageous if one A plurality of transfer areas is provided with which at one approach or touch of the tool to the substrate the adhesive on a plurality of areas of the surface of the substrate is transferable at the same time.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt 1 ein bereichsweise mit einer Antihaftbeschichtung versehenes Werkzeug beim Übertragen von Klebstoff auf ein Substrat nach 350 Zyklen und 2 ein entsprechendes Werkzeug ohne Antihaftbeschichtung, ebenfalls nach 350 Zyklen.The invention is explained in more detail with reference to the drawings and in the description below. It shows 1 a tool with a non-stick coating in some areas when transferring adhesive to a substrate after 350 cycles and 2 a corresponding tool without non-stick coating, also after 350 cycles.

Die Erfindung geht von einem Werkzeug 11 aus einem Metall oder Hartmetall aus, das einseitig zwei PIN-förmige, quaderförmige, nadelförmige oder stabförmige Transferbereiche 12, 13 aufweist. Mit diesem Werkzeug 11 wird dann über ein PIN-Transferverfahren Klebstoff auf ein Substrat 10 wie eine mit Leiterbahnen versehene Platine, eine Kunststoffoberfläche, eine Metalloberfläche oder ein Waferoberfläche übertragen.The invention is based on a tool 11 Made of a metal or hard metal, the one side two PIN-shaped, cuboid, needle-shaped or rod-shaped transfer areas 12 . 13 having. With this tool 11 is then applied to a substrate using a PIN transfer process 10 such as a printed circuit board, a plastic surface, a metal surface or a wafer surface.

Dazu wird das Werkzeug 11 mit den Transferbereichen 12, 13 in ein ausgerakeltes Klebstoffbett eingetaucht, so dass ein Klebstoff 14 bereichsweise an dem Transferbereich 12, 13 des Werkzeuges 11 haftet, der danach durch Annäherung des Werkzeuges 11 an das Substrat 10 oder durch Berühren von Werkzeug 11 und Substrat 10 auf dieses übertragen wird. Dabei bilden sich auf dem Substrat 10 zumindest näherungsweise punktförmige Bereiche 15 aus, die mit dem Klebstoff 14 versehen sind.This is the tool 11 with the transfer areas 12 . 13 immersed in a squeegee bed so that a glue 14 area by area at the transfer area 12 . 13 of the tool 11 is liable afterwards by approaching the tool 11 to the substrate 10 or by touching tools 11 and substrate 10 is transferred to this. This will form on the substrate 10 at least approximately punctiform areas 15 from that with the glue 14 are provided.

Das Werkzeug 11 und die Transferbereiche 12, 13 sind im erläuterten Beispiel so dimensioniert, dass zwei Klebstoffpunkte gleichzeitig erzeugt werden, die jeweils einen Durchmesser von 0,2 mm bis 2 mm, insbesondere von 0,5 mm bis 1,5 mm, aufweisen.The tool 11 and the transfer areas 12 . 13 are dimensioned in the illustrated example in such a way that two adhesive dots are generated simultaneously, each having a diameter of 0.2 mm to 2 mm, in particular of 0.5 mm to 1.5 mm.

Das Werkzeug 11 ist weiter zumindest im Bereich der in den Klebstoff eintauchenden Transferbereiche 12, 13 oberflächlich mit einer Antihaftbeschichtung, vorzugsweise einer Teflonbeschichtung, versehen. Diese Teflonbeschichtung wurde beispielsweise durch Besprühen des Werkzeuges 11 in den entsprechenden Bereichen mit einem üblichen Teflon-Spray oder einem anderen üblichen Beschichtungsverfahren aufgebracht.The tool 11 is further at least in the area of the transferbe dipping into the adhesive rich 12 . 13 on the surface with a non-stick coating, preferably a Teflon coating. This Teflon coating was made, for example, by spraying the tool 11 applied in the corresponding areas with a conventional Teflon spray or another conventional coating process.

Im Übrigen sei betont, dass sich neben Teflon auch andere Materialien wie Hartstoffe für die Antihaftbeschichtung eignen, wobei bei der Auswahl des Materials der Antihaftbe schichtung darauf zu achten ist, dass die Chemie des eingesetzten Klebstoffes 14 durch die Antihaftbeschichtung nicht beeinflusst wird.For the rest, it should be emphasized that, in addition to Teflon, other materials such as hard materials are also suitable for the non-stick coating, whereby when choosing the material of the non-stick coating it is important to ensure that the chemistry of the adhesive used 14 is not affected by the non-stick coating.

Die 2 zeigt ein zur 1 analoges Werkzeug 11, bei dem jedoch auf Aufbringen der Antihaftbeschichtung verzichtet worden ist. In diesem Fall erkennt man, dass nach 350 Übertragungszyklen, d.h. einem 350-fachen Wiederholen des Eintauch- bzw. Aufbringzyklus, das gesamte Werkzeug 11 mit dem Klebstoff 14 verklebt ist, so dass ein definierter Auftrag des Klebstoffes 14 in Form der punktförmigen Bereiche 15 entsprechend 1 nicht mehr erfolgen kann.The 2 shows one to 1 analog tool 11 , however, the application of the non-stick coating has been dispensed with. In this case you can see that after 350 transfer cycles, ie a 350 times repetition of the immersion or application cycle, the entire tool 11 with the glue 14 is glued so that a defined application of the adhesive 14 in the form of the punctiform areas 15 corresponding 1 can no longer be done.

Demgegenüber ist im Fall der 1, die dieses Werkzeug 11 mit Antihaftbeschichtung ebenfalls nach 350 Zyklen zeigt, eine Reinigung noch nicht erforderlich.In contrast, in the case of 1 who this tool 11 with non-stick coating also shows after 350 cycles, cleaning is not yet necessary.

Im Übrigen sei noch erwähnt, dass im Rahmen eines Übertragungszyklus das Werkzeug 11 zunächst teilweise, d. h. mit den Transferbereichen 12, 13, in ein ausgerakeltes Klebstoffbett, eingetaucht wird, danach aus dem Klebstoffbett wieder herausgezogen wird, und schließlich derart an die Oberfläche des Substrates 10 angenähert oder mit dieser in Kontakt gebracht wird, dass an dem Werkstoff 11 haftender Klebstoff 14 auf das Substrat 10 übertragen wird.It should also be mentioned that the tool is part of a transmission cycle 11 initially partially, ie with the transfer areas 12 . 13 , is dipped into a squeegee that has been scraped out, is then pulled out of the adhesive bed again, and finally in this way to the surface of the substrate 10 is approximated or brought into contact with the material 11 adhesive adhesive 14 on the substrate 10 is transmitted.

Claims (6)

Werkzeug zum Auftragen oder Aufstempeln eines Klebstoffes auf ein Substrat, wobei das Werkzeug (11) mindestens einen Transferbereich (12, 13) aufweist, der derart ausgebildet ist, dass bei einem Eintauchen des Transferbereiches (12, 13) in ein Klebstoffbett der Klebstoff (14) zumindest bereichsweise auf der Oberfläche des Transferbereiches (12, 13) haftet, und wobei der Transferbereich (12, 13) weiter derart ausgebildet ist, dass bei einer Annäherung oder einer Berührung des mit dem Klebstoff (14) behafteten Bereiches des Transferbereiches (12, 13) an ein Substrat (10) ein zumindest teilweiser Übertrag des an dem Transferbereich (12, 13) haftenden Klebstoffes (14) auf die Oberfläche des Substrates (10) erfolgt, wobei das Werkzeug (11) in dem Transferbereich (12, 13) mit einer Antihaftbeschichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich die bei der Annäherung des Werkzeugs (11) an das Substrat (10) oder bei Berührung des Werkzeuges (11) mit dem Substrat (10) im wesentlichen senkrecht zu diesem Substrat (10)orientierten Flanken des Transferbereiches des Werkzeuges (11) mit der Antihaftbeschichtung versehen sind.Tool for applying or stamping an adhesive onto a substrate, the tool ( 11 ) at least one transfer area ( 12 . 13 ) which is designed such that when the transfer area is immersed ( 12 . 13 ) in an adhesive bed the adhesive ( 14 ) at least in some areas on the surface of the transfer area ( 12 . 13 ) is liable and the transfer area ( 12 . 13 ) is further designed such that when the adhesive () approaches or touches the 14 ) affected area of the transfer area ( 12 . 13 ) to a substrate ( 10 ) an at least partial transfer of the data to the transfer area ( 12 . 13 ) adhesive ( 14 ) on the surface of the substrate ( 10 ) takes place, whereby the tool ( 11 ) in the transfer area ( 12 . 13 ) is provided with a non-stick coating, characterized in that only those when the tool approaches ( 11 ) to the substrate ( 10 ) or when touching the tool ( 11 ) with the substrate ( 10 ) essentially perpendicular to this substrate ( 10 ) oriented flanks of the transfer area of the tool ( 11 ) are provided with the non-stick coating. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antihaftbeschichtung eine Teflonbeschichtung oder eine Beschichtung mit diamantartigem Kohlenstoff ist.Tool according to claim 1, characterized in that the non-stick coating is a Teflon coating or a Coating with diamond-like carbon. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest in dem Transferbereich (12, 13) aus einem Metall oder Hartmetall besteht.Tool according to claim 1, characterized in that it at least in the transfer area ( 12 . 13 ) consists of a metal or hard metal. Werkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Transferbereichen (12, 13) vorgesehen ist, mit denen bei einer Annäherung des Werkzeugs (11) an das Substrat (10) oder bei Berührung des Werkzeugs (11) mit dem Substrat (10) der Klebstoff (14) auf eine Mehrzahl von Bereichen (15) der Oberfläche des Substrates (10) gleichzeitig transferierbar ist.Tool according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of transfer areas ( 12 . 13 ) is provided with which when the tool approaches ( 11 ) to the substrate ( 10 ) or when touching the tool ( 11 ) with the substrate ( 10 ) the adhesive ( 14 ) to a number of areas ( 15 ) the surface of the substrate ( 10 ) is transferable at the same time. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Transferbereich (12, 13) stabförmig, nadelförmig oder quaderförmig ausgebildet ist.Tool according to claim 1, characterized in that the transfer area ( 12 . 13 ) is rod-shaped, needle-shaped or cuboid. Werkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Transferbereich (12, 13) derart ausgebildet ist, dass sich bei einer Annäherung des Werkzeugs (11) an das Substrat (10) oder bei Berührung des Werkzeugs (1) mit dem Substrat (10) ein punktförmiger, mit Klebstoff (14) versehener Bereich (15) auf dem Substrat (10) ausbildbar ist.Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the transfer area ( 12 . 13 ) is designed in such a way that when the tool ( 11 ) to the substrate ( 10 ) or when touching the tool ( 1 ) with the substrate ( 10 ) a punctiform, with adhesive ( 14 ) provided area ( 15 ) on the substrate ( 10 ) can be trained.
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