DE112015003159T5

DE112015003159T5 - Dualapplikatorfluiddispensierverfahren und -systeme

Info

Publication number: DE112015003159T5
Application number: DE112015003159.6T
Authority: DE
Inventors: David N. Padgett; Christopher L. Giusti; Mark S. Meier; Philip P. Maiorca
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 2014-07-09
Filing date: 2015-07-08
Publication date: 2017-04-13
Also published as: WO2016007596A1; CN111495684B; US20190001363A1; JP6573962B2; US20230081663A1; US20190001361A1; US20170282207A1; US10150131B2; CN106488806A; US20160008835A1; JP2017523034A; US10737286B2; CN106488806B; US11919020B2; US20190070623A1; US20190001362A1; CN111495684A; US9707584B2

Abstract

Ein Fluiddispensiersystem (30), welches über einen ersten und zweiten Applikator (34, 38) verfügt, aufweisend einen primären Positionierer (36), der über eine erste Antriebseinheit (100a, 100b) verfügt, welche den ersten und zweiten Applikator (34, 38) gleichzeitig entlang einer ersten Achse bewegt, eine zweite Antriebseinheit (102), welche den ersten und zweiten Applikator (34, 38) gleichzeitig entlang einer zweiten Achse bewegt und eine dritte Antriebseinheit (104), welche den ersten und zweiten Applikator (34, 38) gleichzeitig entlang einer dritten Achse bewegt. Ein sekundärer Positionierer (300) wird von dem primären Positionierer (36) gestützt und verfügt über eine erste Antriebseinheit (316), die einen des ersten oder zweiten Applikators (34, 38) relativ zu dem anderen entlang der ersten Achse positioniert, eine zweite Antriebseinheit (328), die einen des ersten oder zweiten Applikators (34, 38) relativ zu dem anderen entlang der zweiten Achse positioniert und eine dritte Antriebseinheit (344), die einen des ersten oder zweiten Applikators (34, 38) relativ zu dem anderen entlang der dritten Achse positioniert. Die dritte Antriebseinheit (344) des primären Positionierers (36) bewegt den sekundären Positionierer (300) entlang der dritten Achse.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Dispensierung von viskosen Fluiden und insbesondere auf die Dispensierung von viskosen Fluiden an multiplen Dispensierregionen gleichzeitig mit einer Mehrzahl von Fluidapplikatoren.
Hintergrund
Im Rahmen der Herstellung von elektronischen Substraten, wie beispielsweise bedruckte Schaltkreisplatinen („PCB“), ist es häufig notwendig, kleine präzise Mengen von viskosen Fluiden zu applizieren, insbesondere solche mir einer Viskosität größer als 50 Centipoise. Solche Fluide können beispielsweise Klebstoffe, Lötpaste, Lötmittelflussmittel, Lötstoppmaske, Unterfüllungsmaterial, Verkapselungsmittel, Vergussmassen, Epoxide, Düsenbefestigungspasten, Silikone, RTV oder Cyanacrylate umfassen.
Automatisierte Fluiddispensiersysteme werden oft zur Abgabe oder Dispensierung von Mustern von solchen viskosen Fluiden auf Substrate mit einer hoher Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Effizienz verwendet. Der Begriff „Fluidmuster“ und Variationen hiervon, bezieht sich in diesem Dokument auf eine oder mehrere Linien, Bögen, Punkte, Kombinationen aus denselben und/oder jeglicher anderer Konfiguration von kontinuierlich oder intermittierend dispensierten Fluiden. Traditionelle Fluiddispensiersysteme weisen einen Fluidapplikator, auch als Dispensierer, Dispenser oder Ventil bezeichnet, auf, welcher an einem Gerüst befestigt ist, welches bewegbar ist, um den Applikator, wie gewünscht, entlang von drei im Wesentlichen orthogonalen Achsen (X, Y, Z) zu positionieren über einem oder mehreren Substraten, die im Wesentlichen in der horizontalen XY-Ebene angeordnet sind. Das Gerüst ist im Allgemeinen mittels Antriebsmechanismen beweglich, welche von einem Computersystem oder einer Steuerungseinheit gesteuert werden. Ein bewegbares Förderband, im Allgemeinen ausgerichtet an der X-Achse des Dispensiersystems, kann dazu verwendet werden, sequenziell eine Mehrzahl von Substraten hin zu einem Ort, im Allgemeinen unterhalb eines Fluiddispensiersystems, bereitzustellen. Die Mehrzahl von Substraten sind oftmals in Trageschalen organisiert oder werden von diesen getragen, wie beispielsweise JEDEC^®-Schalen. Das Dispensiersystem kann dann dazu eingerichtet sein, ein vorab programmiertes Fluidmuster auf das Substrat zu dispensieren.
Um ein Fluidmuster auf eines oder mehrere Substrate, welche in der Trägerschale aufbewahrt sind, zu dispensieren, ermittelt die Steuerungseinheit zunächst den Ort und die Orientierung des Substrates in der horizontal orientierten XY-Ebene, in welcher sich das Substrat befindet. Eine Kamera, die an dem Gerüst befestigt ist, scannt die Substrate und erfasst visuelle Bilder von Referenzmarken, welche an den Oberflächen der Substrate bereitgestellt sind, durch Bewegung entlang eines Pfades, der sich entlang der vorab programmierten Orte der Referenzmarken, welche von der Steuerungseinheit bekannt sind, bewegen. Basierend auf diesen erfassten visuellen Bildern, ermittelt die Steuerungseinheit den aktuellen Ort und die Orientierung eines jeden Substrates in der XY-Ebene. Ein Höhensensor, der ebenfalls an dem Gerüst befestigt ist, misst die Position eines jeden Substrates entlang der vertikal orientierten Z-Achse zur Bestimmung einer geeigneten Dispensierhöhe, auf der eine Dispensierspitze eines Applikators positioniert werden sollte, während des Dispensierens auf das Substrat. Die Steuerungseinheit veranlasst das Gerüst anschließend dazu, sich entlang der XY-Achsen solange zu bewegen, bis der Applikator geeignet in der XY-Ebene über einer gewünschten Region eines Substrates, welches darunter angeordnet ist, positioniert ist. Der Applikator wird anschließend entlang der Z-Achse abgesenkt, bis sich die Dispensierspitze in einer geeigneten Dispensierhöhe befindet, an welchem Punkt der Applikator anschließend das vorab programmierte Fluidmuster auf das Substrat dispensiert. Mit dem Abschluss der Dispensierung wird der Applikator entlang der Z-Achse nach oben verfahren und kann in der XY-Ebene für nachfolgende Dispensierung an einer neuen Region desselben Substrates oder auf einem neuen Substrat repositioniert werden.
Im Hinblick auf eine Steigerung des Fertigungsdurchsatzes wurden Fluiddispensiersysteme mit Dualfluidapplikatoren zur simultanen Dispensierung an einer ersten und zweiten Dispensierregion bereitgestellt. Der Ausdruck „Dispensierregion“ bezieht sich auf eine generelle Region oder Zone, an der ein Fluidmuster dispensiert wird. Beispielsweise kann sich „Dispensierregion“ auf ein Substrat ganz allgemein beziehen oder auf eine bestimmte Region eines Substrates. Entsprechend kann sich der Ausdruck „erste und zweite Dispensierregionen“ und Variationen davon, auf erste und zweite Substrate beziehen, welche physisch unabhängig voneinander sind, oder alternativ kann sich dieses auf erste und zweite spezifische Regionen auf einem einzelnen Substrat beziehen. Beispielsweise kann ein einzelnes Substrat, wie beispielsweise ein panelisiertes Substrat eine Mehrzahl von ausgeprägten Regionen aufweisen, auf die ein Fluid dispensiert wird.
Bei traditionellen Fluiddispensiersystemen wird ein erster Applikator positioniert und zur Dispensierung an einer ersten Dispensierregion gesteuert, wie beispielsweise ein erstes Substrat, während ein zweiter Applikator simultan positioniert und gesteuert wird, um an einer zweiten Dispensierregion zu dispensieren, wie beispielsweise ein zweites Substrat. Beim Vorliegen eines Anlasses kann das erste und das zweite Substrat auf dieselbe Weise in der XY-Ebene des Dispensiersystems relativ zur XY-Achse gedreht werden („global gedreht“). Eine globale Drehung des Substrates kann stattfinden, wenn die Trägerschale, in der das Substrat getragen wird, nicht auf der XY-Achse ausgerichtet ist.
Traditionelle Dualdispensierverfahren beinhalten Schritte zur Erstellung einer automatisierten, einmaligen Positionsanpassung des zweiten Applikators relativ zu dem ersten Applikator, entlang der XY-Achse vor der Dispensierung, womit die simultane Dispensierung von identischen Fluidmustern auf global-gedrehten ersten und zweiten Substraten möglich wird.
Allerdings sind traditionelle Dualdispensierverfahren nicht dazu in der Lage, eine automatische Positionierung des ersten und zweiten Applikators relativ zueinander entlang der X- oder Y-Achsen durchzuführen, während diese aktiv dispensieren. Mit anderen Worten, führen traditionelle Dualdispensiersysteme keine aktiven, Echtzeitpositionsanpassungen des ersten und zweiten Applikators relativ zueinander in der XY-Ebene während des Dispensierens aus. Als Folge dessen erreichen traditionelle Dualdispensierverfahren keine akkurate gleichzeitige Dispensierung von identischen Fluidmustern auf erste und zweite Dispensierregionen, wie beispielsweise ein erstes und zweites Substrat, welche relativ zueinander in der XY-Ebene gedreht sind („lokal gedreht“). Beispielsweise kann ein erstes, rechteckiges Substrat parallel zur X- und Y-Achse ausgerichtet sein und ein zweites, rechteckiges Substrat kann in der XY-Ebene relativ zu der XY-Achse gedreht werden. Solche lokalen Rotationen können auftreten, wenn ein Substrat kleiner ist als die Trägerschalentasche, in der es sich befindet, womit eine oder mehrere Lücken zwischen dem äußeren Umfang des Substrates und der inneren Wand der Tasche geformt werden. Den Substraten ist damit möglich, sich innerhalb in der Tasche in der XY-Ebene zu drehen, relativ zu einem oder mehreren angrenzenden Substraten. Zusätzlich kann lokale Drehung zwischen mehreren Dispensierregionen eines einzelnen Substrates, beispielsweise eine plattenförmige Leiterplatte, vorliegen. Traditionelle Dualdispensierverfahren sind nachteilig hinsichtlich des aktiven Korrigierens bezüglich solcher lokalen Drehungen während des Dispensierens.
Weiterhin verfügen traditionelle Dualdispensierverfahren nicht über Möglichkeiten zur Repositionierung des ersten oder zweiten Applikators relativ zueinander entlang der vertikalen Z-Achse des Dispensiersystems, während der erste und der zweite Applikator dispensieren. Demgemäß haben traditionelle Dualdispensiersysteme es nicht erreicht, akkurate Dualdispensierungen an ersten und zweiten Dispensierregionen, wie beispielsweise erste und zweite Substrate, durchzuführen, bei denen die erste und zweite Dispensierregion in der XY-Ebene relativ zueinander geneigt sind oder bei dem eine der Dispensierregionen auf einzigartige Weise konturiert ist, relativ zu der XY-Ebene entlang der Z-Achse. Daher können Dispensierregionen, die gegenübereinander „gedreht“ sind, in einer gemeinsamen XY-Referenzebene liegen. Im Gegensatz dazu liegen Dispensierregionen, die „geneigt“ und/oder „konturiert“ relativ zueinander sind, nicht in einer gemeinsamen Ebene und die Dispensierregionen sind auf einzigartige Weise geneigt oder einzigartig konturiert relativ zu der XY-Referenzebene, wie nachfolgend mit höherem Detaillierungsgrad beschrieben werden wird in Verbindung mit Ausführungsformen der Erfindung (siehe beispielsweise 13a).
Zur Verdeutlichung der obigen Diskussionen zeigt 1 eine Trägerschale 10, die über eine Mehrzahl von angrenzenden Taschen 12a, 12b, 12c und 12d zur Aufnahme einer korrespondierenden Mehrzahl von Substraten 14a, 14b, 14c und 14d verfügt. Wie bereits gezeigt, kann jedes Substrat 14a–14d eine korrespondierende Komponente 16a, 16b, 16c und 16d aufweisen, die daran befestigt ist. Jede Tasche 12a–12d verfügt über eine Tiefe in einer Richtung rechtwinklig zu der XY-Ebene und ist dimensioniert und geformt, um das korrespondierende Substrat 14a–14d in einer zentrierten Position und in einer geeigneten Orientierung relativ zu einem globalen Ursprung O zu halten. 2 zeigt eine Trägerschale 20, in welcher die Taschen 22a, 22b, 22c und 22d leicht größer dimensioniert sind als deren korrespondierende Substrate 24a, 24b, 24c und 24d, die darin beinhaltet sind, sodass Lücken zwischen dem Äußeren eines jeden Substrates A–D und den inneren Wänden ihrer korrespondierenden Taschen 22a–22d entstehen. Demgemäß ist es jedem Substrat 24a–24d erlaubt, verschoben zu werden und damit verdreht und/oder auf der XY-Ebene relativ zu der zentrierten Orientierung (durchsichtig dargestellt) und relativ zueinander auf den anderen Substraten 24a–24d verschoben zu werden.
3 zeigt die Trägerschale 20 und die Substrate 24a–24d der 2, wobei Substrat 24b relativ zur XY-Ebene geneigt ist. Spezifischer zeigt 3A einen angulären Versatz zwischen einer Bodenfläche 26 des Substrates 24b und einer Grundfläche 28 seiner Tasche 22b, wobei eine keilförmige Lücke 25 geformt wird. Eine solche Neigung kann durch das Vorhandensein eines fremden Materials zwischen der Bodenfläche 26 und der Grundfläche 28 verursacht werden. Alternativ kann die Neigung eines Substrates auftreten, wenn das Substrat fehlgeformt ist, beispielsweise durch Verziehen. Wie oben diskutiert, haben traditionelle Dualdispensierverfahren es nicht erreicht, automatische Echtzeitanpassung der Applikatorpositionierung während des Dispensierens zu erzielen, um akkurat an einer ersten und zweiten Dispensierregion zu dispensieren, wie beispielsweise auf ein erstes oder zweites Substrat, die fehlausgerichtet sind in der Weise, wie gezeigt in den 2–3A. Demgemäß besteht eine Notwendigkeit für Dualdispensierverfahren und Systeme, die solche Defizite adressieren.
Zusammenfassung
Ein exemplarisches Verfahren wird bereitgestellt zur Dispensierung eines ersten Fluidmusters an einer ersten Dispensierregion und eines zweites Fluidmusters an einer zweiten Dispensierregion. Die ersten und zweiten Dispensierregionen können erste und zweite unabhängige Substrate sein, wie primär gezeigt und beschrieben, oder sie können separate Regionen auf einem gemeinsamen Substrat, zum Beispiel, sein. Die erste und zweite Dispensierregion sind relativ zu einer Referenzebene positioniert, definiert durch eine erste Achse und eine zweite Achse, die orthogonal auf der ersten Achse steht. Positionen der ersten und zweiten Dispensierregionen in der Referenzebene sind bestimmt. Positionen der ersten Dispensierregion und der zweiten Dispensierregion entlang einer dritten Achse werden bestimmt, wobei die dritte Achse im Wesentlichen orthogonal zur ersten und zweiten Achse angeordnet ist. Ein erster Applikator wird in Richtung der ersten Dispensierregion mit einem Positionierer bewegt und der zweite Applikator wird in Richtung der zweiten Dispensierregion mit dem Positionierer bewegt. Das erste Fluidmuster wird an der ersten Dispensierregion mit dem ersten Applikator dispensiert und das zweite Fluidmuster wird simultan an der zweiten Dispensierregion mit dem zweiten Applikator dispensiert. Der zweite Applikator wird relativ zu dem ersten Applikator in mindestens einer Richtung parallel zu der ersten Achse, in einer Richtung parallel zu der zweiten Achse oder in einer Richtung parallel zu der dritten Achse bewegt, während der erste Applikator an der ersten Dispensierregion und der zweite Applikator simultan an der zweiten Dispensierurregion dispensiert.
Ein weiteres beispielhaftes Verfahren wird bereitgestellt zur Dispensierung eines ersten Fluidmusters an einer ersten Dispensierregion und eines zweiten Fluidmusters an einer zweiten Dispensierregion. Die erste und zweite Dispensierregion sind relativ zu einer Referenzebene, welche von einer ersten Achse und einer zweiten Achse, die orthogonal zu der ersten Achse angeordnet ist, positioniert. Die erste Dispensierregion wird mit einer ersten Neigung und/oder einer ersten Kontur relativ zu der Referenzebene und entlang der dritten Achse, die sich im Wesentlichen orthogonal in Bezug auf die erste Achse und die zweite Achse erstreckt, bereitgestellt. Die erste Neigung und/oder die erste Kontur sind einzigartig im Hinblick auf die erste Dispensierregion. Das Verfahren schließt die Bestimmung eines ersten Dispensierhöhenpfades ein, der mit der ersten Neigung und/oder der ersten Kontur der ersten Dispensierregion korrespondiert. Der erste Dispensierhöhenpfad ist einzigartig für die erste Dispensierregion. Das Verfahren enthält weiterhin die Bewegung des ersten Applikators entlang des ersten Dispensierhöhenpfades, um das erste Fluidmuster an der ersten Dispensierregion zu dispensieren. Simultan dazu wird der zweite Applikator relativ zu der zweiten Dispensierregion bewegt, um das zweite Fluidmuster an der zweiten Dispensierregion zu dispensieren.
Ein anderes beispielhaftes Verfahren wird bereitgestellt zur Positionierung eines ersten Applikators zur Dispensierung eines Fluides an einer ersten Dispensierregion und zur Positionierung eines zweiten Applikators zur Dispensierung eines Fluides an einer zweiten Dispensierregion. Die erste Dispensierregion und die zweite Dispensierregion sind relativ zu einer Referenzebene positioniert, die durch eine erste Achse und eine zweite Achse orthogonal zur ersten Achse definiert ist. Positionen der ersten und zweiten Dispensierregion in der Referenzebene werden bestimmt. Positionen der ersten Dispensierregion und der zweiten Dispensierregion entlang einer dritten Achse werden bestimmt, wobei die dritte Achse im Wesentlichen orthogonal zur ersten und zweiten Achse angeordnet ist. Ein primärer Positionierer wird gesteuert, um den ersten Applikator und den zweiten Applikator in mindestens einer Richtung parallel zu der ersten Achse oder einer ersten Richtung parallel zu der zweiten Achse zu bewegen, um den ersten Applikator relativ zu der ersten Dispensierregion zu positionieren. Gleichzeitig wird ein sekundärer Positionierer, der mit dem primären Positionierer gekoppelt ist, so gesteuert, dass dieser den zweiten Applikator relativ zu dem ersten Applikator in mindestens einer Richtung parallel zu der ersten Achse oder einer Richtung parallel zu der zweiten Achse bewegt, um den zweiten Applikator relativ zu der zweiten Dispensierregion zu positionieren.
Ein beispielhaftes Dispensiersystem wird bereitgestellt zur Dispensierung eines Fluides an einer ersten Dispensierregion und einer zweiten Dispensierregion. Die erste und zweite Dispensierregionen sind jeweils relativ zu einer Referenzebene, die durch eine erste Achse und eine zweite Achse, die orthogonal zur ersten Achse angeordnet ist, positioniert. Das System enthält einen ersten Applikator zur Dispensierung eines Fluides an einer ersten Dispensierregion und einen zweiten Applikator zur Dispensierung eines Fluides an der zweiten Dispensierregion. Ein primärer Positionierer ist dazu eingerichtet, den ersten und zweiten Applikator zur Dispensierung von Fluiden an der ersten und zweiten Dispensierregion zu positionieren. Der primäre Positionierer verfügt über eine erste Antriebseinheit, welche den ersten und zweiten Applikator simultan in einer Richtung parallel zu der ersten Achse bewegt, eine zweite Antriebseinheit, die den ersten und zweiten Applikator simultan in einer Richtung parallel zu der zweiten Achse bewegt und eine dritte Antriebseinheit, die den ersten und zweiten Applikator simultan in einer Richtung parallel zu einer dritten Achse bewegt. Die dritte Achse ist im Wesentlichen orthogonal zur ersten und zweiten Achse angeordnet. Ein sekundärer Positionierer, der von dem primären Positionierer unterstützt wird, weist eine erste Antriebseinheit auf, die den ersten Applikator und/oder den zweiten Applikator relativ zu dem ersten Applikator und/oder dem zweiten Applikator in einer Richtung parallel zur ersten Achse bewegt, eine zweite Antriebseinheit, die den ersten Applikator oder den zweiten Applikator relativ zu dem ersten Applikator und/oder dem zweiten Applikator in einer Richtung parallel zu der zweiten Achse bewegt und eine dritte Antriebseinrichtung, die den ersten Applikator und/oder den zweiten Applikator relativ zu dem jeweils anderen ersten Applikator oder den zweiten Applikator in einer Richtung parallel zu der dritten Achse bewegt. Die dritte Antriebseinheit des primären Positionierers bewegt den sekundären Positionierer in einer Richtung parallel zu der dritten Achse. Die erste Antriebseinheit, die zweite Antriebseinheit und die dritte Antriebseinheit, die dem primären Positionierer und dem sekundären Positionierer zugeordnet sind, werden von einer Systemsteuerungseinheit gesteuert.
Ein exemplarisches Dispensiersystem gemäß einer anderen Ausführungsform zur Dispensierung eines Fluides an einer ersten und zweiten Dispensierregion wird ebenfalls bereitgestellt. Die erste und zweite Dispensierregion sind relativ zu einer Referenzebene positioniert, welche durch eine erste Achse und eine zweite Achse, die orthogonal zu der ersten Achse angeordnet ist, definiert ist. Das Dispensiersystem enthält einen ersten Applikator zur Dispensierung eines ersten Fluidmusters an der ersten Dispensierregion und einen zweiten Applikator zur Dispensierung eines zweiten Fluidmusters an der zweiten Dispensierregion. Das System weist weiterhin eine erste Antriebseinheit auf, die den ersten Applikator in einer Richtung parallel zu einer dritten Achse bewegt, wobei die dritte Achse im Wesentlichen orthogonal zu der ersten und zweiten Achse angeordnet ist und eine zweite Antriebseinheit, die den zweiten Applikator relativ zu dem ersten Applikator in einer Richtung parallel zu der dritten Achse bewegt. Eine Steuerungseinheit ist operativ mit der ersten und zweiten Antriebseinheit gekoppelt und identifiziert eine erste Neigung und/oder eine erste Kontur der ersten Dispensierregion relativ zu der Referenzebene. Die Steuerungseinheit generiert ein Steuerungseinheitsausgabesignal, welches repräsentativ ist, für die erste Neigung oder die erste Kontur. In Antwort auf das Steuerungseinheitsausgabesignal bewegt die zweite Antriebseinheit den zweiten Applikator relativ zu dem ersten Applikator in einer Richtung parallel zu der dritten Achse, während der erste Applikator das erste Fluidmuster an der ersten Dispensierregion dispensiert und der zweite Applikator gleichzeitig das zweite Fluidmuster an der zweiten Dispensierregion dispensiert.
Verschiedene zusätzliche Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden dem Fachmann nach Studium der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der dargestellten Ausführungsbeispiele, in Verbindung mit den angefügten Figuren, klarer werden.
Kurze Figurenbeschreibung
Die angefügten Figuren, die einen Teil dieser Spezifikation darstellen, illustrieren Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der allgemeinen Beschreibung, wie sie oben angegeben wurde, und der detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele, wie sie im weiteren Verlauf nachfolgt, dazu, die Prinzipien der Erfindung zu beschreiben.
1 zeigt eine Ansicht von oben einer Trägerschale, die eine Mehrzahl von Substraten aufweist, die jeweils in geeigneter zentrierter Orientierung ausgerichtet sind.
2 zeigt eine Ansicht von oben einer Trägerschale, die eine Mehrzahl von Substraten aufweist, die jeweils gedreht oder verschoben im Hinblick auf ihrer zentralen Orientierung sind.
3 zeigt eine Ansicht von oben, ähnlich zur 2, wobei Substrate, die relativ zu der horizontalen XY-Ebene geneigt sind, gezeigt sind.
3A zeigt eine Seitenschnittansicht entlang der Linie 3A-3A von 3 und zeigt ein Substrat, welches relativ zu der horizontalen XY-Ebene geneigt ist.
4 zeigt eine isometrische schematische Ansicht eines Dualapplikator-Dispensiersystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
5 zeigt eine isometrische schematische Ansicht, ähnlich zu 3, welche einen sekundären Positionierer, der von einem primären Positionierer demontiert ist, zeigt.
6 zeigt eine Ansicht von oben eines Dispensiersystems von 4, wobei weiterhin eine Teile-Trägerschale gezeigt ist, in welcher die Substrate rotiert oder bezüglich der zentrierten Orientierung verschoben sind.
7 zeigt eine Ansicht von oben eines ersten und zweiten Substrates von 6, wobei die Position der ersten und zweiten Applikatordispensierspitze vor der Dispensierung des ersten und zweiten Fluidmusters gezeigt ist.
8 zeigt eine Ansicht von oben, ähnlich zu 7, welche die Position der Applikatordispensierspitzen nach der Dispensierung von ersten Abschnitten des Fluidmusters zeigt.
9 zeigt eine Ansicht von oben, ähnlich zu 7, welche Positionen der Applikatordispensierspitzen nach der Dispensierung von zweiten Abschnitten des Fluidmusters zeigt.
10 zeigt eine Ansicht von oben ähnlich, zu 7, welche Abschnitte der Applikatordispensierspitzen nach der Dispensierung dritter Abschnitte des Fluidmusters zeigt.
11 zeigt eine Ansicht von oben, ähnlich zu 7, welche Abschnitte der Applikatordispensierspitzen nach der Dispensierung vierter Abschnitte des Fluidmusters zeigt.
12A zeigt eine isometrische Ansicht, welche ein Substrat zeigt, das zu der XY-Ebene geneigt ist und einen korrespondierenden Dispensierhöhenpfad, entlang dessen sich ein Applikator bewegt, während dieser auf das geneigte Substrat dispensiert.
12B zeigt eine isometrische Ansicht, welche ein Substrat zeigt, welches relativ zu der XY-Ebene konturiert ist und einen korrespondierenden Dispensierhöhenpfad, entlang welchem sich ein Applikator bewegt, während dieser auf das konturierte Substrat dispensiert.
13A zeigt eine Ansicht von der Seite, welche erste und zweite Dispensierregionen zeigt, die auf ersten und zweiten Substraten bereitgestellt sind, die jeweils einzigartig geneigt und relativ zu der XY-Ebene konturiert sind und einen einzigartigen Dispensierhöhenpfad, der mit jeder Dispensierregion korrespondiert.
13B zeigt eine Ansicht von der Seite, die erste und zweite Dispensierregionen abbildet, die auf einem einzigen konturierten Substrat bereitgestellt werden und einen einzigartigen Dispensierhöhenpfad, der mit jeder der Dispensierregionen korrespondiert.
14A und 14B zeigen ein Flussdiagramm, welches die Schritte eines Verfahrens zur simultanen Dispensierung an der ersten und zweiten Dispensierregionen zeigt.
15 zeigt eine isometrische Ansicht eines sekundären Positionierers gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, wobei der sekundäre Positionierer demontiert von dem primären Positionierer gezeigt wird.
16 zeigt eine isometrische Ansicht von dem sekundären Positionierer der 15, wobei dieser teilweise demontiert dargestellt ist.
Detaillierte Beschreibung
Bezugnehmend auf die 4 und 5 wird ein exemplarisches Dualapplikator-Fluiddispensiersystem 30 zur Dispensierung viskoser Fluide an einer Mehrzahl von Dispensierregionen, wie beispielsweise die unabhängigen Substrate A, B, C, D, die sich in einer Trägerschale 32 befinden, gezeigt. Während lediglich vier Substrate A–D gezeigt sind, die in rechteckiger Konfiguration in korrespondierenden Taschen 33a, 33b, 33c, 33d angeordnet sind, kann die Trägerschale 32 dazu eingerichtet sein, jede gewünschte Anzahl von Substraten, angeordnet in jeder gewünschten Konfiguration, zu tragen. Alternativ können die mehreren Dispensierregionen spezifische Regionen auf einem einzigen Substrat sein, wie bereits oben diskutiert. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, während Dispensierregionen primär an dieser Stelle beispielhaft als multiple unabhängige Substrate dargestellt werden, dass Dispensierregionen alternativ Teil eines einzelnen gemeinsamen Substrates, wie beispielsweise in 13B gezeigt, sein können. In einer Ausführungsform können die Dispensierregionen Teil eines panelisierten Substrates sein, wie beispielsweise einer panelisierten Leiterplatte (nicht gezeigt).
Die Trägerschale 32 kann auf einem Fahrband (nicht gezeigt) positioniert sein, welches dazu eingerichtet sein kann, eine Trägerschale 32 zu einer Position im allgemeinen unter dem Dispensiersystem 30 zu fördern, sodass die Substrate A–D, die darin enthalten sind, von dem Dispensiersystem 30 dispensiert werden können. Alternativ kann die Trägerschale 32 auf jeder anderen geeigneten Plattform, wie beispielsweise einem stationären Tisch oder einen Pedestal, welches im Allgemeinen innerhalb des Betriebsbereiches des Dispensiersystems 30 angeordnet ist, positioniert werden. Das Dualdispensiersystem 30 weist einen ersten Fluidapplikator 34 auf, der an einem primären Positionierter 36 befestigt ist und einen zweiten Fluidapplikator 38, der an einem sekundären Positionierer 40 befestigt ist. Der sekundäre Positionierer 40 ist mit dem primären Positionierer 36 gekoppelt und durch diesen bewegbar. Die Positionierer 36, 40 definieren kollektiv ein Gerüst 42 zur Positionierung des ersten Applikators 34 zur simultanen Dispensierung an einer ersten Dispensierregion und den zweiten Applikator 38 zur simultanen Dispensierung an einer zweiten Dispensierregion, wie mit höherem Detaillierungsgrad weiter unten beschrieben werden wird.
Das Dualdispensiersystem 30 definiert einen globalen Ursprung O und drei im Wesentlichen orthogonale globale Achsen X, Y und Z. Der primäre Positionierer 36 ist beweglich in Richtungen parallel zu den globalen X-, Y- und Z-Achsen, die im Allgemeinen mit x₁, y₁ und z₁ benannt sind und mit korrespondierenden Richtungspfeilen. Gleichsam ist der sekundäre Positionierer 40 ebenfalls in Richtungen parallel zu den globalen X-, Y- und Z-Achsen, die im Allgemeinen mit x₂, y₂ und z₂ benannt sind und mit korrespondierenden Richtungspfeilen, beweglich.
Der primäre Positionierer 36 enthält ein Paar gegenüberliegende x_1-Stützen 44a und 44b, die parallel zu der X-Achse ausgerichtet sind und im Allgemeinen als Längsträger dargestellt sind. Die x₁-Stützen 44a, 44b sind jeweils mit einem x₁-Lager versehen, das als lineare Lagerführung 46a und 46b gezeigt ist, zur Ermöglichung einer x₁-Linearbewegung der Applikatoren 34, 38 parallel zu der X-Achse. Der primäre Positionierer 36 weist ferner eine transversal orientierte y₁-Stütze 48 auf, die parallel zu der Y-Achse ausgerichtet ist und im Allgemeinen als Lateralträger gezeigt ist. Die y₁-Stütze 48 ist mit einem Paar von y₁-Lagern versehen, die als lineare Lagerführung 50a und 50b gezeigt sind, zur Ermöglichung einer y₁-Linearbewegung des Applikators 34, 38 parallel zu der Y-Achse. Die y₁-Stütze 48 ist beweglich gekoppelt mit der x₁-Stütze 44a, 44b mittels eines Paares von gegenüberliegenden Beinen 52a und 52b, welche im Eingriff stehen und verschiebbar sind entlang der x₁-Lagerführung 46a und 46b und zur Bewegung in x₁-Richtung eingerichtet sind. Der primäre Positionierer 36 weist weiterhin einen y₁-Wagen 54 auf, der über eine untere XY-Oberfläche verfügt, die beweglich entlang der y₁-Lagerführung 50a, 50b ist und mit diesen im Eingriff steht zur Bewegung in y₁-Richtung. Der y₁-Wagen 54 verfügt über eine YZ-Fläche (eine Fläche, die in YZ-Ebene liegt), an welcher eine vertikal orientierte z₁-Stütze 56 befestigt ist, die parallel mit der Z-Achse ausgerichtet ist und im Allgemeinen in der Form einer Platte dargestellt ist. Die z₁-Stütze 56 weist ein Paar von vertikal orientierten z₁-Lager auf, die als lineare Lagerführungen 58a und 58b dargestellt sind, zur Ermöglichung einer z₁-Linearbewegung des Applikators 34, 38 in einer Richtung parallel zu der Z-Achse. Wie gezeigt, können die z₁-Lagerführung 58a, 58b auf gegenüberliegenden XZ- und YZ-Flächen der z₁-Stütze 56 bereitgestellt werden. Ein z₁-Wagen 60, der als L-förmiger Klammer gezeigt ist, verfügt über ein erstes Bein 62a und ein zweites Bein 62b, die im Eingriff stehen und verschiebbar entlang der z₁-Lagerführung 58a, 58b sind, zur z₁-Bewegung. Ein erster Applikatorbefestigungsmechanismus 64 kann mit dem zweiten Bein 62b gekoppelt sein und kann dazu eingerichtet sein, den ersten Applikator 34 lösbar zu stützen, wie unten vertiefend beschrieben werden wird.
Der sekundäre Positionierer 40 ist mit dem primären Positionierer 36 gekoppelt und erlaubt x₂, y₂ und z₂-Bewegungen des zweiten Applikators 38 relativ zu dem primären Positionierer 36 und dem ersten Applikator 34, der hierauf befestigt ist. Der sekundäre Positionierer 40 enthält eine y₂-Stütze 70, die als Basisplatte dienen kann und kann fest in einer YZ-Oberfläche mit dem ersten Bein 62a des z₁-Wagens 60 des primären Positionierers 36 gekoppelt sein. Die y₂-Stütze 70 kann ein Paar von y₂-Lagern enthalten, die als lineare Lagerführung 72a und 72b dargestellt sind, welche gegenüber einander auf gegenüberliegenden YZ-Flächen der y₂-Stütze 70 positioniert werden können. Die y₂-Lagerführungen 72a, 72b sind parallel zu der Y-Achse ausgerichtet, um eine y₂-Bewegung des zweiten Applikators 38 relativ zu dem erstem Positionierer 36 zu ermöglichen. Der sekundäre Positionierer 40 weist ferner eine z₂-Stütze 74 auf, die im Allgemeinen als Platte dargestellt ist. Eine YZ-Oberfläche der z₂-Stütze 74 kann im Eingriff stehen und verschiebbar sein entlang der y₂-Lagerführung 72a, 72b für eine y₂-Bewegung. Eine gegenüberliegende YZ-Fläche der z₂-Stütze 74 kann ein Paar von z₂-Lagern enthalten, die als lineare Lagerführung 76a und 76b gezeigt sind, welche parallel zu der Z-Achse ausgerichtet sind, um z₂-Bewegung des zweiten Applikators 38 relativ zu dem primären Positionierer 36 zu ermöglichen.
Ein z₂-Wagen 78, der im Allgemeinen als Platte dargestellt ist, kann eine YZ-Fläche aufweisen, die im Eingriff steht und verschiebbar ist entlang der z₂-Lagerführung 76a, 76b für eine z₂-Bewegungen. Eine x₂-Stütze 80 kann fest verbunden sein mit einer XZ-Oberfläche des z₂-Wagens 78 in einer rechtwinkligen Orientierung. Alternativ können die x₂-Stütze und der z₂-Wagen 78 integral geformt sein. Die x₂-Stütze 80 kann ein x₂-Lager enthalten, welches als lineare Lageführung 82 gezeigt ist, welches parallel zu der X-Achse ausgerichtet ist, um x₂-Bewegungen des zweiten Applikators 38 relativ zu dem primären Positionierer 36 zu ermöglichen. Ein zweiter Applikator-Befestigungsmechanismus 84 kann im Eingriff stehen und verschiebbar sein entlang der x₂-Lagerführung 82 zur x₂-Bewegung und kann dazu eingerichtet sein, den zweiten Applikator 38 lösbar zu stützen, wie nachfolgend detaillierter beschrieben werden wird.
Der erste und zweite Applikator-Befestigungsmechanismus 64, 84 können dazu eingerichtet sein, den ersten und zweiten Applikator 34, 38 zu empfangen und mit diesen lösbar im Eingriff zu stehen. Beispielsweise können die Applikator-Befestigungsmechanismen 64, 84 Schnelllöseigenschaften aufweisen (nicht gezeigt), die eine geeignete Ausrichtung mit dem korrespondierenden Applikator 34, 38 mittels einem oder mehreren Vorsprüngen und Gegenausnehmungen, ermöglichen. US Patent Nr. 6,214,117 und das EP Patent Nr. 1 165 250 B1 offenbaren ein Beispiel eines schnell lösbaren Mechanismus zur Befestigung von Applikatoren an Mechanismen, zur Bewegung der Applikatoren. Der Offenbarungsgehalt der zitierten Patente wird als Referenz aufgenommen.
Der erste und zweite Applikator 34, 38 kann jedem bevorzugten Typ entsprechend, der für den vom Benutzer avisierten Anwendungsfall geeignet ist, wie beispielsweise ein luftbetriebenes Nadelventil oder Jet von Typen, wie sie beispielsweise von Nordson ASYMTEK^® aus Carlsbad, Kalifornien, vertrieben werden. Wie am besten in den 4 und 5 gezeigt, kann jeder Applikator 34, 38 ein pneumatisch betriebenes Jet-ventil, wie beispielsweise ein DispenseJet^® DJ-9000-Ventil sein, welches von Nordson ASYMTEK^® vertrieben wird. Wie gezeigt, kann jeder Applikator 34, 38 ein korrespondierendes Fluidreservoir 86, 88 zur Speicherung von viskosen Fluiden, einen Aktuator 90, 92 zum Versprühen oder Dispensieren eines viskosen Fluides von einer Dispensierspitze 94, 96 zur Applikation auf ein Substrat A–D, welches unter der Dispensierspitze 94, 96 angeordnet ist, sein. Ein Beispiel für einen geeigneten Dispensierer wird gezeigt im US-Patent 8,578,729 , wobei auch an dieser Stelle die Offenbarung dieser Schrift in die Anmeldung einbezogen wird. Wie bereits oben diskutiert, kann das viskose Fluid Lötpaste, Unterfüllungsmaterial, Klebstoff oder Verkapselungsmittel sein.
Eine Bewegung des primären und sekundären Positionierers 36, 40 kann bevorzugt mittels einer Reihe von steuerbaren Antriebseinheiten realisiert sein. Spezifischer kann jede Bewegungsrichtung x₁, y₁, z₁, x₂, y₂ und z₂ von mindestens einem korrespondierenden Antriebsmechanismus angetrieben sein. Wie bereits gezeigt, kann ein Paar von x₁-Antriebsnechanismen 100a und 100b parallel betrieben werden, um die Bewegung entlang der x₁-Lagerführung 46a, 46b zu ermöglichen und kann innerhalb der Beine 52a, 52b integriert sein oder an diese angrenzen. Alternativ kann die x₁-Bewegung von einem einzigen Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) generiert werden. Ein y₁-Antriebsmeachanismus 102 kann die y₁-Bewegung entlang der y₁-Lagerführung 50a, 50b antreiben und kann intern bereitgestellt sein oder angrenzend an den y₁-Wagen 54, wie gezeigt. Ein z₁-Antriebsmechanismus 104 kann z₁-Bewegung entlang der z₁-Lagerführung 58a, 58b antreiben und kann bereitgestellt sein angrenzend zu einer externen XZ-Fläche der z₁-Stütze 56, wie gezeigt. Ein y₂-Antriebsmechanismus 106 kann die y₂-Bewegung entlang der y₂-Lagerführung 72a, 72b antreiben und kann angrenzend zu einer externen XZ-Fläche der y₂-Stütze 70 bereitgestellt sein, wie gezeigt. Ein z₂-Antriebsmechanismus 107 kann die z₂-Bewegung entlang der z₂-Lagerführung 76a, 76b bereitstellen und kann angrenzend zu einer externen oberen XY-Fläche des z₂-Wagens 78 bereitgestellt sein, wie gezeigt. Ein x₂-Antriebsmechanismus 108 kann die x₂-Bewegung entlang der x₂-Lagerführung 82 antreiben und kann bereitgestellt sein angrenzend zu einer externen YZ-Fläche des zweiten Applikator-Befestigungsmechanismus 84, wie gezeigt.
In einer Ausführungsform können die Antriebsmechanismen 100a, 100b, 102, 104, 106, 107, 108 Schrittmotoren aufweisen. Alternativ können die Antriebsmechanismen 100a, 100b, 102, 104, 106, 107, 108 jede andere geeignete elektrische, pneumatische, hydraulische Antriebseinheit aufweisen, die dazu eingerichtet ist, Bewegungen mit einer hohen Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Stabilität bereitzustellen. Zusätzlich können die Antriebsmechanismen 100a, 100b, 102, 104, 106, 107, 108 zusätzliche mechanische Antriebselenente, die zur Bewegung des Positionierers 36, 40 geeignet sind, aufweisen. Beispielsweise können die Antriebsmechanismen 100a, 100b, 102, 104, 106, 107, 108 Schrittmotoren aufweisen, die jeweils eine Antriebswelle aufweisen, die mit einer flexiblen Antriebskupplung mit einer Leitspindel verbunden ist. Die Leitspindel kann sich mit dem Motor drehen und greift in ein mit einem Gewinde versehenes oder gezahntes Element ein, das an einem entsprechenden Träger angebracht ist, um die Bewegung entlang einer entsprechenden linearen Lagerführung zu aktuieren. Die Antriebsmechanismen 100a, 100b, 102, 104, 106, 107, 108 können an jeder geeigneten Stelle innerhalb des Dispensiersystems 30 befestigt sein, die auch abweichen kann von dem hier Gezeigten und Beschriebenen.
Wie oben gezeigt ist der sekundäre Positionierer 40 mit dem primären Positionierer 36 gekoppelt und damit sind die x₁, y₁ und z₁-Bewegungen des primären Positionierers 36 auf den sekundären Positionierer 40 und den zweiten Applikator 38, der hierauf befestigt ist, übertragbar. Der sekundäre Positionierer 40 ermöglicht zusätzliche Bewegungen x₂, y₂, z₂ relativ zu dem primären Positionierer 36, dessen Bewegungen relativ fein, im Vergleich mit dem korrespondierenden x₁, y₁ und z₁-Bewegungen, die von dem primären Positionierer 36 durchgeführt werden, sind. Demgemäß ist in einem Anwendungsbeispiel der sekundäre Positionierer 40 mit Bewegungsbereichen bewegbar, die kleiner sind als die korrespondierenden Bewegungsbereiche des primären Positionierers 36. Spezifischer kann der primäre Positionierer einen Bewegungsbereich in jeder der Richtungen parallel zur X-Achse, zur Y-Achse und zur Z-Achse (also in x₁, y₁, z₁-Bewegungen) haben. Auf gleiche Weise kann der sekundäre Positionierer 40 einen Bewegungsbereich in jeder der Richtungen parallel zu der X-Achse, zur Y-Achse und zur Z-Achse (also in x₂, y₂ und z₂-Bewegungen) haben. Die Bewegungsbereiche des sekundären Positionierers 40 können kleiner sein als die korrespondierenden Bewegungsbereiche des primären Positionierers 36. Auf diese Weise kann der primäre Positionierer 36 eine primäre Bewegung, um den ersten Applikator 34 und den zweiten Applikator 38 zu bewegen, ausführen, wobei die primäre Bewegung definiert ist durch eine beliebige Kombination von x₁, y₁ und z₁-Bewegungen und über eine Größe verfügen. Simultan hierzu kann der sekundäre Positionierer 40 sekundäre Bewegungen relativ zu dem primären Positionierer 36 ausführen, um den zweiten Applikator 38 relativ zu dem ersten Applikator 34 zu bewegen, wobei die sekundäre Bewegung definiert wird durch eine beliebige Kombination von x₂, y₂ und z₂-Bewegungen und über eine Größe verfügt, die kleiner ist als die Größe der primären Bewegung.
Demgemäß kann der erste Applikator 34 mit dem primären Positionierer 36 positioniert werden und der zweite Applikator 38 kann gemeinsam positioniert werden durch den primären Positionierer 36 und den sekundären Positionierer 40. Spezifischer sind der erste Applikator 34 und der zweite Applikator 38 beide mittels x₁, y₁ und z₁-Bewegungen positionierbar. Der zweite Applikator 38 ist darüber hinaus positionierbar mit x₂, y₂ und z₂-Bewegungen, die relativ zu dem primären Positionierer 36 ausgeführt werden. Folglich ermöglicht es die strukturelle Konfiguration des Dispensiersystems 30 dem zweiten Applikator 38, relativ zu dem ersten Applikator 34 in Richtungen parallel zu den X-, Y- und Z-Achsen bewegt zu werden. Damit können der erste und der zweite Applikator 34, 38 simultan erste und zweite Fluidmuster auf erste und zweite Substrate dispensieren, wobei die Fluidmuster im Wesentlichen identisch in Größe und Form sind und wobei die Substrate relativ zueinander ausgerichtet sind. Wie oben beschrieben, kann das Fluidmuster eine oder mehrere Linien, Bögen, Punkte, Kombinationen hiervon und/oder jegliche andere Konfiguration eines kontinuierlich oder intermittierend dispensierten Fluides aufweisen.
Der primäre Positionierer 36 und der sekundäre Positionierer 40 sind unabhängig steuerbar mittels mindestens einer Steuerungseinheit (nicht gezeigt), wie beispielsweise einem Computer. Bevorzugt ist die Steuerungseinheit dazu eingerichtet, die x₁, y₁ und z₁-Bewegungen des primären Positionierers 36 zu instruieren und simultan die x₂, y₂ und z₂-Bewegungen des sekundären Positionierers 40 zu instruieren, durch Steuerung der Antriebsmechanismen 100a, 100b, 102, 104, 106, 107, 108. Auf diese Art ist der primäre Positionierer 36 steuerbar, sodass der erste Applikator 34 geeignet positioniert werden kann, relativ zu einer ersten Dispensierregion und auf diese dispensieren kann, wie beispielsweise auf Substrat A. Gleichzeitig ist der sekundäre Positionierer 40 unabhängig steuerbar, sodass der zweite Applikator 38 relativ zu einer zweiten Dispensierregion positioniert werden kann und auf diese dispensieren kann, wie beispielsweise auf Substrat B. Wie im weiteren Verlauf detaillierter diskutiert werden wird, sind die Positionierer 36 und 40 steuerbar, um eine Fehlausrichtung zwischen einer ersten Dispensierregion und einer zweiten Dispensierregion zu berücksichtigen, wie beispielsweise die Substrate A und B, zum Beispiel.
Nachdem nun ein Dispensiersystem beschrieben wurde, welches in seiner Struktur neu ist, werden jetzt Verfahren beschrieben, im Hinblick auf die gleichzeitige Dispensierung an einer ersten und zweiten Dispensierregion. Die Verfahren, die nachfolgend beschrieben werden, werden im Hinblick auf die Substrate A, B, C, D, wie in den 6–11 gezeigt, referenziert. Wie bereits diskutiert, wird der Fachmann anerkennen, dass die Dispensierverfahren, die hier beschrieben werden, zur simultanen Dispensierung an beliebigen zwei Dispensierregionen oder einer Mehrzahl von Dispensierregionen mit einem Dispensiersystem 30 eingerichtet sind. Beispielsweise können erste und zweite Dispensierregionen Teile eines einzelnen Substrates sein, wie beispielsweise ein panelisiertes Substrat.
Das Dispensiersystem 30 kann in einem ersten Schritt den Ort und die Orientierung eines jeden Substrates A, B, C, D in der XY-Ebene relativ zu einem globalen Ursprung O identifizieren, basierend auf der Position von mindestens zwei Referenzmarken 110a, 110b, die auf jedem der Substrate A–D bereitgestellt werden. Bezogen auf Substrat A, beispielsweise, können die zwei Referenzmarken 110a, 110b an gegenüberliegenden Ecken einer oberen XY-Oberfläche eines Substrates bereitgestellt werden. Während diese hier als „x“ dargestellt sind, welches von einem Kreis umrundet ist, können die Referenzmarken 110a und 110b eine beliebige identifizierbare Marke sein, wie beispielsweise ein Buchstabe, eine Zahl, ein Punkt oder ein Muster. Auf diese Art und Weise kann das Dispensiersystem 30 bestimmen, ob jedes Substrat gedreht ist und/oder verschoben in XY-Ebene relativ zu einer korrespondierenden Referenzposition, die mit Bezug auf den Ursprung O definiert worden ist.
Das Dualdispensiersystem 30 weist eine Kamera 112 zur Identifikation der Referenzmarken 110a, 110b auf. Die Kamera 112 kann auf einem Gerüst 42 an jeder geeigneten Stelle positioniert sein, beispielsweise an einem Abschnitt des sekundären Positionierers 40, wie in 6 gezeigt. Zur Identifikation der Referenzmarken kann das Gerüst 42 so gesteuert werden, dass es die Kamera 112 entlang eines vorprogrammierten Pfades, basierend auf dem erwarteten Ort der Referenzmarken 110a, 110b in der XY-Ebene bewegt. In einem Modus kann das Gerüst so gesteuert sein, dass es sequenziell an der erwarteten Position einer jeden Bezugsmarke 110a, 110b pausiert, sodass die Kamera 112 ein visuelles Bild einer Referenzmarke 110a, 110b während jeder Pause erfasst. In einem anderen Modus kann das Gerüst 42 so gesteuert sein, dass es die Kamera 112 kontinuierlich bewegt und visuelle Bilder der Referenzmarken 110a, 110b während der Umgebung erfasst. Basierend auf den Bildern der Referenzmarken 110a, 110b, die von der Kamera 112 aufgenommen worden sind, kann die Steuerungseinheit anschließend die aktuelle Position eines jeden Substrates A, B, C, D in der XY-Ebene bestimmen.
Das Dualdispensiersystem 30 weist weiterhin einen Höhensensor 114 zur Durchführung von Höhensensierungsoperationen auf, welches die Messung der Position eines jeden Substrates A–D entlang der Z-Achse relativ zu der XY-Ebene enthalten kann. Der Höhensensor 114 kann ein kontaktloser Lasersensor oder ein kontakt-mechanischer Sensor sein. Im Betrieb kann das Gerüst 42 so gesteuert sein, dass es den Höhensensor 114 entlang eines vorprogrammierten Pfades zur Messung der Position eines jeden Substrates A–D entlang der Z-Achse bewegt. Diese Messungen, die als Z-Höhenmessungen referenziert werden, ermöglichen es der Steuerungseinheit, für jedes Substrat A–D eine geeignete Höhe entlang der Z-Achse zu bestimmen, die nachfolgend als Dispensierhöhe referenziert wird, zu welcher die Dispensierspitze 94, 96 des ersten oder zweiten Applikators 34, 38 abgesenkt werden sollte, um ein Fluid auf ein Substrat A–D zu dispensieren. Auf diese Weise kann das System 30 sicherstellen, dass eine geeignete Dispensierlücke zwischen der Dispensierspitze 94, 96 und den korrespondierenden Substraten A–D während des Dispensierens eingehalten wird.
Wie in 6 gezeigt, können die Substrate A–D im Allgemeinen parallel zu der XY-Ebene liegen und daher können einzelne Höhenmessungen für jedes Substrat A–D ausreichend sein. Alternativ können ein oder mehrere Substrate A–D relativ zu der XY-Ebene geneigt sein (vgl. zum Beispiel 3A, 12A), sodass die Fläche, auf die dispensiert werden soll, an verschiedenen Punkten entlang der Z-Achse positioniert ist. In einem solchen Fall kann der Höhensensor 114 so betrieben werden, mehrere Höhen des geneigten Substrates zu messen und damit die Neigung entlang der Z-Achse zu kartographieren. Ebenfalls können mehrere Z-Höhenmessungen gesammelt werden für ein Substrat, welches über eine Oberfläche verfügt, auf die ein Fluid dispensiert werden soll, welches relativ zu der XY-Ebene konturiert ist und entlang der Z-Achse (nachfolgend als „konturiertes Substrat“ bezeichnet und ähnliche Variationen hiervon), wie beispielsweise in 12B–13B gezeigt. Der Höhensensor 114 kann anschließend ein Sensorausgabesignal generieren, welches repräsentativ ist für die Neigung und/oder die Kontur des Substrates und welches basiert auf den mehreren Höhenmessungen, die durchgeführt wurden, wobei das Signal anschließend an die Steuerungseinheit übertagen wird. Die Kamera 112 und der Höhensensor 114 können in einem einzelnen System integriert sein, welches von der Steuerungseinheit zur Sammlung von Referenzmarkeninformationen und Höhenmessungen für jedes der Substrate A–D, auf die dispensiert werden soll, betrieben wird.
Alternativ können Z-Höhenmessungsinformationen, die mit dem Substrat korrespondieren, auf welches dispensiert werden soll, in die Steuerungseinheit von einem elektronischen Datenfile eingelesen werden, auf dem von der Steuerungseinheit zugegriffen wird und welcher durch den Benutzer verfügbar gemacht wird. In einem solchen Fall kann der Höhensensor 114 dazu verwendet werden, die XY-Ebene, relativ zu welcher die Substrate positioniert sind, zu detektieren, und damit eine Referenzebene für die Steuerungseinheit bereitzustellen, in Bezug auf welche die Z-Höhendaten, die von der Steuerungseinheit bereitgestellt werden, angewendet werden können.
In Antwort auf das Sensorausgabesignal oder auf elektronische Daten, die von einem externen elektronischen Datenfile gelesen werden, identifiziert die Steuerungseinheit die Neigung und/oder Kontur eines Substrates, auf das dispensiert werden soll, und generiert anschließend eines oder mehrere Steuerungseinheitsausgabesignale zur Vorgabe von z_1- und/oder z₂-Bewegungen, die der primäre Positionierer 36 und/oder der sekundäre Positionierer 40 aktiv während des Dispensierens ausführen, um der geneigten Orientierung des Substrates oder seiner konturierten Oberfläche Rechnung zu tragen. Solche Steuerungseinheitsausgabesignale sind repräsentativ für die Neigung und/oder Kontur des Substrates.
Basierend auf den Informationen, die der Steuerungseinheit während der Referenzmarkenlokalisierung und Höhensensierungsoperation, wie sie oben beschrieben sind, bereitgestellt werden, werden die primären und sekundären Positionierer 36 und 40 so betrieben, dass diese gleichzeitig den ersten Applikator 34 relativ zu einem ersten Substrat und den zweiten Applikator 38 relativ zu einem zweiten Substrat positionieren. Der erste Applikator 34 kann anschließend ein erstes Fluidmuster auf ein erstes Substrat dispensieren, während der zweite Applikator 38 simultan ein zweites, identisches Fluidmuster auf das zweite Substrat dispensiert. Die Positionierer 36, 40 sind automatisch bewegbar während des Dispensierens, um positionsbezogene Fehlausrichtungen eines Substrates relativ zu einem anderen aktiv ausgleichen zu können. Diese Positionierungs- und Dispensierschritte können in Bezug auf jeweils zweite Substrate A–D durchgeführt werden, welche beispielsweise gedreht und/oder verschoben entlang der X- und Y-Achsen relativ zueinander zu jeweils einem anderen Substrat A–D sind, wie in den 6–11 gezeigt.
Die 7–11 zeigen eine Reihe von Schritten, in denen der erste Applikator 34 relativ zu dem Substrat A positioniert ist und ein Fluidmuster 116 auf diese dispensiert. Gleichzeitig ist der zweite Applikator 38 relativ zu Substrat B positioniert und dispensiert ein im Wesentlichen identisches Fluidmuster 118 hierauf. Die Substrate A und B sind jeweils fehlausgerichtet von ihren zentrierten Positionen innerhalb ihrer respektiven Taschen 33a, 33b gezeigt (vgl. zum Beispiel 2). Die geometrischen Zentren der Taschen 33a, 33b in der XY-Ebene sind durch Fadenkreuze gezeigt. Wie gezeigt, ist das Substrat A von seiner zentrierten Position relativ zu der X- und Y-Achse gedreht, während Substrat B von seiner zentrierten Position entlang der X- und Y-Achsen verschoben ist. Demgemäß sind die Substrate A und B gedreht und verschoben relativ zueinander bezogen auf die XY-Achsen. Wie unten beschrieben, ist der zweite Applikator 38 in der XY-Ebene relativ zu dem ersten Applikator 34 beweglich, während des Dispensierens, um aktiv und automatisch in Bezug auf Fehlausrichtungen der Substrate A und B in der XY-Ebene korrigierend einzugreifen.
Wie gezeigt, sind die ersten und zweiten Applikator-Dispensierspitzen 94, 96 in den 7–11 durch ein paar konzentrische Phantomkreise dargestellt. Die Formen der Fluidmuster 116 und 118, die zu dispensieren sind, sind durch gerichtete Pfeile repräsentiert, die im Allgemeinen rechteckige Umrisse um die Umgrenzungen der auf den Substraten A, B vorgesehenen Komponenten 120a und 120b bilden. Demgemäß simulieren die 7–11 die Dispensierung eines adhäsiven Füllungsmaterials, welches entlang der Ecken einer Komponente dispensiert wird, wie ein Flip-Chip mit einem Gitter aus Lötkugeln auf seiner Unterseite, die auf entsprechend passenden Kontaktflächen auf dem Substrat positioniert sind, wobei das Unterfüllungsmaterial unter dem Chip und um die Lötkugeln herum fließt, um den Flip-Chip an dem Substrat zu befestigen. Der Fachmann wird erkennen, dass die Positionierer 36, 40 und die darauf angebrachten Applikatoren 34, 38 so gesteuert werden können, dass das Fluidmuster jede andere gewünschte Form und an jedem anderen gewünschten Bereich eines oder mehrerer Substrate oder anderer ähnlicher Werkstücke abgegeben werden können. Beispielsweise können die Fluidmuster eine oder mehrere Linien, Bögen, Punkte, Kombinationen daraus und/oder jede andere Konfiguration aus einem kontinuierlich oder intermittierend dispensierten Fluid aufweisen.
Bezugnehmend auf 7 ist die Steuerungseinheit dazu eingerichtet, den primären Positionierer 36 so zu steuern, dass dieser x_1- und y₁-Bewegungen ausführt, um die erste Applkatordispensierungsspitze 94 so zu positionieren, dass diese einen ersten Dispensierer 122 auf dem Substrat A überlagert. Gleichzeitig kann die Steuerungseinheit den sekundären Positionierer 40 dazu auffordern, x₂- und y₂-Bewegungen auszuführen relativ zu dem primären Positionierer 36, um damit die Dispensierspitze 96 des zweiten Applikators über einen korrespondierenden ersten Dispensierer 124 auf dem Substrat B zu positionieren. Die Steuerungseinheit kann dann den primären Positionierer 36 dazu auffordern, eine abwärtsgerichtete z₁-Bewegung auszuführen, um damit die erste und zweite Dispensierspitze 94, 96 gleichzeitig in Richtung ihrer geeigneten Dispensierhöhen zu bewegen, wie während der Höhensensieroperation ermittelt, wie oben beschrieben. Wenn die Steuerungseinheit mittels einer Höhensensieroperation ermittelt, dass die Substrate A und B jeweils an demselben Ort entlang der Z-Achse positioniert sind, können die erste und zweite Dispensierspitze 94, 96 auf derselben Dispensierhöhe mittels einer z₁-Bewegung des primären Positionierers 36 bewegt werden. Wenn die Steuerungseinheit dagegen ermittelt, mittels einer Höhensensierungsoperation, dass die Substrate A und B an verschiedenen Orten entlang der Z-Achse positioniert sind, kann die Steuerungseinheit den sekundären Positionierer 40 dazu auffordern, eine z₂-Bewegung relativ zu und gleichzeitig mit der z₁-Bewegung des primären Positionierers 36 durchzuführen. Damit können die erste und zweite Dispensierspitze 94, 96 gleichzeitig auf ihrer geeigneten respektiven Dispensierhöhe positioniert werden. Das Dispensiersystem 30 kann jetzt auf die Substrate A und B dispensieren.
Wie in 8 gezeigt, können der erste Applikator 34 und seine Dispensierspitze 94 von dem primären Positionierer 36 bewegt werden, um ein erstes Bein 116a eines Fluidmusters 116 zu dispensieren. Gleichzeitig können der zweite Applikator 38 und seine Dispensierspitze 96 von dem sekundären Positionierer 40 relativ zu dem primären Positionierer 36 und dem ersten Applikator 34 bewegt werden, um ein erstes Bein 118a eines Fluidmusters 118 zu dispensieren. Spezifischer kann die Steuerungseinheit den primären Positionierer 36 dazu auffordern, x₁- und y₁-Bewegungen auszuführen, und kann den sekundären Positionierer 40 weiterhin dazu auffordern, gleichzeitig korrektive x₂- und y₂-Bewegungen relativ zu dem primären Positionierer 36 auszuführen. Die Steuerungseinheit kann solche Kommandos basierend auf den bekannten Orten und Orientierungen der Substrate A, B in der XY-Ebene, wie von der Steuerungseinheit während des Referenzmarkenidentifizierungsprozesses, der oben beschrieben wurde, ermittelt, ausgeben. Auf diese Weise kann das Dispensiersystem 30 automatisch und aktiv die Positionierung des ersten und zweiten Applikators während des Dispensierens 34, 38 anpassen, um lokale Drehungen des Substrates A und B auszugleichen und diese zu korrigieren.
Wie in 9 gezeigt, können der erste Applikator 34 und seine Dispensierspitze 94 von dem primären Positionierer 36 bewegt werden, um ein zweites Bein 116b eines Fluidmusters 116 zu dispensieren. Gleichzeitig können der zweite Applikator 38 und die Dispensierspitze 96 von dem sekundären Positionierer 40 relativ zu dem primären Positionierer 36 und dem ersten Applikator 34 bewegt werden, um ein zweites Bein 118b des Fluidmusters 118 zu dispensieren. Spezifischer, kann die Steuerungseinheit den primären Positionierer 36 dazu auffordern, x₁- und y₁-Bewegungen auszuführen, und kann den sekundären Positionierer 40 weiterhin dazu auffordern, gleichzeitig korrektive x_2- und y₂-Bewegungen relativ zu dem primären Positionierer 36 während des Dispensierens auszuführen, um lokale Drehungen der Substrate A und B auszugleichen und diese zu korrigieren.
Wie in 10 gezeigt, können der erste Applikator 34 und seine Dispensierspitze 94 von dem primären Positionierer 36 so bewegt werden, dass dieser ein drittes Bein 116c des Fluidmusters 116 dispensiert. Gleichzeitig können der zweite Applikator 38 und seine Dispensierspitze 96 von dem sekundären Positionierer 40 relativ zu dem primären Positionierer 36 und dem ersten Applikator 34 bewegt werden, um ein drittes Bein 118c des Fluidmusters 118 zu dispensieren. Spezifischer und, wie auf gleiche Weise durchgeführt, wenn die ersten Beine 116a und 116b dispensiert werden, kann die Steuerungseinheit den primären Positionierer 36 dazu auffordern, x₁ und y₂-Bewegungen durchzuführen und gleichzeitig kann die Steuerungseinheit den sekundären Positionierer 40 dazu auffordern, korrektive x₂ und y_2-Bewegungen relativ zu dem primären Positionierer 36 auszuführen, um im Hinblick auf lokale Drehungen der Substrate A und B korrigierend einzuwirken.
Wie in 11 gezeigt, können der erste Applikator 34 und seine Dispensierspitze 94 von dem primären Positionierer 36 bewegt werden, um ein viertes Bein 116d des Fluidmusters 116 zu dispensieren. Gleichzeitig können der zweite Applikator 38 und seine Dispensierspitze 96 von dem sekundären Positionierer 40 relativ zu dem primären Positionierer 36 und dem ersten Applikator 34 bewegt werden, um ein viertes Bein 118d des Fluidmusters 118 zu dispensieren, und damit das Fluidmuster 116 und 118 zu komplettieren. Spezifischer und wie auf gleiche Weise durchgeführt, wenn die zweiten Beine 116b und 118b dispensiert werden, kann die Steuerungseinheit den primären Positionierer 36 dazu anweisen, x₁ und y₁-Bewegungen durchzuführen und gleichzeitig kann die Steuerungseinheit den sekundären Positionierer 40 dazu auffordern, korrektive x₂ und y₂-Bewegungen relativ zu dem primären Positionierer 36 durchzuführen, um lokale Drehungen der Substrate A und B auszugleichen und zu korrigieren.
Eines oder beide der Substrate A und B können relativ zu der XY-Ebene geneigt sein, wie durch das Substrat 130 in 12A demonstriert. Wie oben beschrieben, kann der Höhensensor 114 dazu eingerichtet sein, multiple Messungen eines geneigten Substrates entlang der Z-Achse zu ermitteln und diese Messungen können anschließend an die Steuerungseinheit mittels eines Sensorausgabesignals übermittelt werden. Alternativ können diese Z-Höhenmessungen, wie oben beschrieben, in die Steuerungseinheit, ausgehend von einem elektronischen Datenfile, der von dem Benutzer verfügbar gemacht wird, eingelesen werden. Wie in 12A gezeigt, kann die Steuerungseinheit anschließend einen Dispensierhöhenpfad P ermitteln, der hinsichtlich seiner Höhe entlang der Z-Achse variiert und zusammen mit einer korrespondierenden Dispensierspitze 94, 96 bewegt werden kann, um eine konstante und akkurate Dispensierlücke G zwischen der Dispensierspitze 94, 96 und dem geneigten Substrat 130 einzuhalten. Daher, wenn das Substrat B der 7–11 und seine korrespondierenden Komponente 120B eine Neigung hätten, wie diese für das Substrat 130 dargestellt ist, würde der sekundäre Positionierer 40 zusätzlich zur Durchführung der x₂, y₂-Korrekturen, wie oben beschrieben, korrektive z₂-Bewegungen relativ zu dem primären Positionierer 36 während des Dispensierens ausführen, um die Neigung des Substrates B in Anhängigkeit von Substrat A zu korrigieren. Auf diese Weise kann das System 30 auf genaue Weise ein Fluidmuster dispensieren auf ein geneigtes Substrat, wie beispielsweise das Muster 118. Folglich würden korrektive z₂-Bewegungen entlang der Z-Achse, wie in 12A gezeigt, so durchgeführt werden, dass sich die Dispensierspitze 96 in einer Ebene, die im Wesentlichen parallel zu dem geneigten Substrat liegt, bewegt.
Ein ähnlicher Prozess kann durchgeführt werden, wo eines oder beide der Substrate A und B relativ zu der XY-Ebene entlang der Z-Achse konturiert sind, wie von den Substraten 132 in 12B gezeigt, welches beispielsweise ein verbogenes Substrat sein könnte. Im Speziellen kann das System mehrfache Z-Höhenmessungen sammeln, die mit einem konturierten Substrat korrespondieren oder auf andere Weise die Z-Höhenmessungen von einem elektronischen File auslesen. Wie in 12B gezeigt, kann das System 30 anschließend einen korrespondierenden Dispensierhöhenpfad P bestimmen, welcher hinsichtlich seiner Höhe entlang der Z-Achse variiert und entlang welchem eine korrespondierende Dispensierspitze 94, 96 bewegt werden kann, um eine konstante und akkurate Dispensierlücke G zwischen der Dispensierspitze 94, 96 und dem konturierten Substrat 132 einzuhalten. Das Verfahren, welches oben beschrieben worden ist, im Hinblick auf das geneigte Substrat, welches in 12A gezeigt ist, kann ebenfalls auf konturierte Substrate angewendet werden. Beispielsweise, wenn das Substrat B, welches in 7–11 gezeigt ist, über eine Kontur verfügt, wie sie für das Substrat 132 gezeigt ist, würde der sekundäre Positionierer 40 zusätzlich zur Durchführung der x₂ und y₂-Korrigierungen, wie oben beschrieben, weitere korrektive z₂-Bewegungen relativ zu dem primären Positionierer 36 während des Dispensierens ausführen, um im Hinblick auf die Kontur des Substrates B in Bezug auf das Substrat A zu korrigieren. Auf diese Weise kann das System 30 ein Fluidmuster akkurat dispensieren, wie beispielsweise Fluidmuster 118 auf das konturierte Substrat. Somit würden korrektive z₂-Bewegungen, wie in 12B gezeigt, entlang der Z-Achse ausgeführt werden, sodass die Dispensierspitze 96 sich entlang eines Pfades bewegt, welcher im Wesentlichen konform ist mit dem konturierten Substrat.
Wie mittels der beispielhaften Substrate 134 und 136 in 13A gezeigt, können zwei Substrate, auf die dispensiert wird, beispielsweise die Substrate A und B, jeweils auf einzigartige Weise geneigt und konturiert sein relativ zur XY-Ebene und relativ zueinander. Korrespondierende Dispensierhöhenpfade P1 und P2 können von dem System 30, basierend auf der Z-Höhenmessung, die von der Systemsteuerungseinheit referenziert ist, bestimmt werden. Im Speziellen, wie oben beschrieben, kann ein Höhensensor mehrfache Höhenmessungen für jedes der Substrate 134, 136 sammeln und ein Sensorausgabesignal generieren, welches diese Höhenmessungen zu der Systemsteuerungseinheit kommuniziert. In einer anderen Ausführungsform können die Höhenmessungen, die die Neigung und/oder Kontur eines Substrates definieren, durch elektronische Daten, die im System 30 eingegeben werden, bereitgestellt werden oder können dem System 30 auf andere Weise durch einen Benutzer verfügbar gemacht werden. Solche elektronische Daten können anschließend dazu verwendet werden, einen Dispensierhöhenpfad zu bestimmen.
In einer anderen Ausführungsform (nicht gezeigt) können erste und zweite Substrate so angeordnet sein, dass diese nicht relativ zueinander in der XY-Ebene gedreht sind, und jedes Substrat mit derselben Neigung und/oder Kontur relativ zu der XY-Ebene bereitgestellt wird, sodass die Substrate nicht auf einzigartige Weise geneigt oder gedreht sind, relativ zueinander. In einem solchen Fall können die Dispensierhöhenpfade, die von dem System 30 für ein Substrat bestimmt werden, im Wesentlichen identisch sein und der sekundäre Positionierer 40 muss keine korrigierende Bewegungen relativ zu dem primären Positionierer 36 während des Dispensierens durchführen. Mit anderen Worten können der erste und zweite Applikator stationär relativ zueinander sein, während beide zusammen entlang der X, Y und Z-Koordinaten von dem primären Positionierer bewegt werden und gleichzeitig auf ein erstes und zweites Substrat dispensieren.
Bezugnehmend auf die Substrate A und B in 6–11 kann ein erstes exemplarisches Szenario, welches ebenfalls oben beschrieben worden ist, auftreten, in welchem Substrat A im Allgemeinen planar ist und parallel zu der XY-Ebene liegt und wobei Substrat B relativ zu XY-Ebene geneigt ist und/oder eine konturierte Oberfläche aufweist, wie mittels der Substrate 130 und 132 der 12A und 12B demonstriert ist. In einem solchen Fall kann die Steuerungseinheit einen Dispensierhöhenpfad für das geneigte oder konturierte Substrat B bestimmen, basierend auf Höhenmessungen, die während des Höhensensierungsprozesses, der bereits oben diskutiert wurde, ermittelt worden sind. Anschließend, während der erste Applikator 34 in der XY-Ebene so bewegt wird, um auf Substrat A zu dispensieren, und der zweite Applikator 38 simultan in der XY-Ebene bewegt wird, um auf Substrat B zu dispensieren, kann die Steuerungseinheit den sekundären Positionierer 40 dazu auffordern, gleichzeitig z₂-Bewegungen relativ zu dem primären Positionierer 36 auszuführen. Damit ist die zweite Dispensierspitze 96 entlang des vorgegebenen Dispensierhöhenpfades bewegbar, während der zweite Applikator 38 auf das geneigte und/oder konturierte Substrat B dispensiert. Auf diese Weise kann das Dispensiersystem 30 automatisch und aktiv die Positionierung des zweiten Applikators 38 entlang der Z-Achse anpassen, um im Hinblick auf Neigung und/oder Konturierung des Substrates B relativ zu der XY-Ebene zu korrigieren.
In einem zweiten beispielhaften Szenario kann Substrat A geneigt und/oder konturiert sein relativ zu der XY-Ebene, wie für die Substrate 130 und 132 der 12A und 12B gezeigt, während Substrat B im Allgemein planar ist und parallel zur XY-Ebene abgeordnet ist. In einem solchen Fall kann die Steuerungseinheit einen Dispensierhöhenpfad für das geneigte und/oder konturierte Substrat A auf bereits beschriebene Weise bestimmen. Anschließend, wenn der erste Applikator 34 in XY-Ebene bewegt wird, um auf das geneigte und/oder konturierte Substrat A zu dispensieren, kann die Steuerungseinheit den primären Positionierer 36 dazu auffordern, gleichzeitig z₁-Bewegungen auszuführen. Damit ist die erste Dispensierspitze 94 entlang eines vorgegebenen Dispensierhöhenpfades bewegbar, während der erste Applikator 34 auf das geneigte und/oder konturierte Substrat A dispensiert. Gleichzeitig wird der zweite Applikator 38 in XY-Ebene bewegt, um auf das Substrat B zu dispensieren und die Steuerungseinheit kann den sekundären Positionierer 40 dazu auffordern, z₂-Bewegungen relativ zu dem primären Positionierer 36 auszuführen, wobei die z₂-Bewegungen im Wesentlichen gegenteilig sind zu den z₁-Bewegungen, die von dem primären Positionierer 36 ausgeführt werden. Damit kann die zweite Dispensierspitze 96 auf einer konstanten, vorgegebene Dispensierhöhe gehalten werden, korrespondierend zu Substrat B, während der zweite Applikator 38 auf Teil B dispensiert.
In einem dritten beispielhaften Szenario können beide Substrate A und B geneigt und/oder konturiert sein relativ zur XY-Ebene. Mittels des Beispiels und mit Bezug auf die 13A kann Substrat A mit dem Substrat 134 korrespondieren und Substrat B kann mit dem Substrat 136 korrespondieren. Auf diese Weise kann Substrat A mit einer ersten Neigung und/oder einer ersten Konturierung bereitgestellt sein, welche einzigartig für Substrat A ist und Substrat B kann mit einer zweiten Neigung oder zweiten Kontur bereitgestellt sein, welche einzigartig für Substrat B ist. Die Steuerungseinheit kann einen ersten Dispensierhöhenpfad P1 bestimmen, der mit dem geneigten und/oder konturierten Substrat A korrespondiert und einen zweiten Dispensierhöhenpfad P2, der mit dem geneigten und/oder konturierten Substrat B korrespondiert, in einer Weise wie oben beschrieben. Anschließend, während der erste Applikator 34 in der XY-Ebene so bewegt wird, dass dieser auf Substrat A dispensiert, kann die Steuerungseinheit den primären Positionierer 36 dazu auffordern, gleichzeitig z₁-Bewegungen auszuführen. Dadurch ist die erste Dispensierspitze 94 entlang des ersten Dispensierhöhenpfades P1 beweglich, um eine erste Dispensierlücke G1 einzuhalten, während der erste Applikator 34 auf Substrat A dispensiert. Gleichzeitig, während der zweite Applikator 38 in der XY-Ebene bewegt wird, um auf das geneigte und/oder konturierte Substrat B zu dispensieren, kann die Steuerungseinheit den sekundären Positionierer 40 dazu auffordern, z₂-Bewegungen relativ zu dem primären Positionierer 36 auszuführen, um z₁-Bewegungen, die von dem primären Positionierer 36 ausgeführt werden, um die einzigartige Neigung und/oder Konturierung von Substrat B zu korrigieren. Damit ist die zweite Dispensierspitze 96 entlang des zweiten Dispensierhöhenpfades P2 beweglich, um eine zweite Dispensierlücke G2 zu erhalten, während der zweite Applikator 38 auf Substrat B dispensiert. Auf diese Weise kann der erste Applikator 34 akkurat auf ein einzigartig geneigtes und/oder konturiertes erstes Substrat und gleichzeitig kann der zweite Applikator 38 akkurat auf ein einzigartig geneigtes und/oder konturiertes zweites Substrat dispensieren.
In einer alternativen exemplarischen Ausführungsform, ähnlich zu dem dritten beispielhaften Szenario, welches oben beschrieben worden ist, können der erste und zweite Applikator 34, 38 gleichzeitig das erste und zweite Fluidmuster an der ersten und zweiten Dispensierregionen dispensieren, welche jeweils spezifische Regionen eines einzelnen gemeinsamen Substrates sind. Beispielsweise, wie in 13B gezeigt, kann der primäre Positionierer 36 z₁-Bewegungen ausführen, um den ersten Applikator 34 entlang eines ersten Dispensierhöhenpfades P1 an einer ersten einzigartigen konturierten Dispensierregion des Substrates 138 zu führen. Auf diese Weise kann die erste Dispensierlücke G1, die mit der ersten Dispensierregion assoziiert ist, während des Dispensierens eingehalten werden. Gleichzeitig kann der sekundäre Positionierer 40 z₂-Bewegungen ausführen, um den zweiten Applikator 38 entlang eines zweiten Dispensierhöhenpfades P2 an einer zweiten einzigartig konturierten Dispensierregion des Substrates 138 zu bewegen. Damit kann eine zweite Dispensierlücke G2, die mit der zweiten Dispensierregion assoziiert ist, während des Dispensierens eingehalten werden. In verschiedenen Ausführungsformen können die erste und die zweite Dispensierlücken G1 und G2 die gleichen sein oder sie können verschieden sein.
In einem vierten Beispielsszenario können die Substrate A und B beide im Wesentlichen planar sein und parallel zu der XY-Ebene angeordnet sein, jedoch an verschiedenen Entfernungen entlang der Z-Achse relativ zu der XY-Ebene angeordnet sein. Beispielsweise kann das Substrat A in der XY-Ebene liegen, während das Substrat B oberhalb der XY-Ebene angeordnet ist. In einem solchen Fall sind weder Substrat A noch B geneigt oder konturiert relativ zu der XY-Ebene und daher ist keine aktive Korrigierung entlang der Z-Achse während des Dispensierens von einem der Applikatoren 34, 38 erforderlich. Die Steuerungseinheit kann eine geeignete Dispensierhöhe für jedes Substrat A, B auf eine der oben beschriebenen Weisen bestimmen. Vor der Dispensierung kann die Steuerungseinheit den primären Positionierer 36 dazu anweisen, eine z₁-Bewegung auszuführen, um die erste Dispensierspitze 94 zu ihrer korrespondieren Dispensierhöhe entlang der Z-Achse über dem Substrat A zu bewegen. Gleichzeitig kann die Steuerungseinheit den sekundären Positionierer 40 dazu auffordern, eine z₂-Bewegung relativ zu dem primären Positionierer 36 auszuführen, um die zweite Dispensierspitze zu ihrer korrespondierenden Dispensierhöhe entlang der Z-Achse über dem Substrat B abzusenken. Die Steuerungseinheit kann anschließend den primären Positionierer 36 dazu auffordern, den ersten und zweiten Applikator 34, 38 zusammen in der XY-Ebene so zu bewegen, dass diese gleichzeitig ein erstes und zweites Fluidmuster auf die Substrate A und B dispensieren, während diese die korrespondierenden Dispensierhöhen für die Applikatoren 34, 38 einhalten.
Im Lichte der obigen Offenbarungen wird der Fachmann erkennen, dass das Dispensiersystem 30 dazu eingerichtet ist, x₁-, y₁- und z₁-Bewegungen mit dem primären Positionierer 36 auszuführen und gleichzeitig x₂-, y₂- und z₂-Bewegungen mit dem sekundären Positionierer 40 auszuführen. Weiterhin sind diese Bewegungen ausführbar, während der erste Applikator 34 an einer ersten Dispensierregion, wie beispielsweise an einem ersten Substrat, dispensiert, und der zweite Applikator 38 gleichzeitig an einer zweiten Dispensierregion dispensiert, wie beispielsweise auf einem zweiten Substrat. Auf diese Weise kann das Dispensiersystem 30 gesteuert werden, um automatisch und aktiv die Positionierung des ersten und zweiten Applikators 34, 38 während des Dispensierens anzupassen, um Fehlausrichtungen des ersten und zweiten Substrates, auf welches dispensiert werden soll, auszugleichen.
Die 14A und 14B zeigen ein Flussdiagramm, welches Schritte des Verfahrens 200 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zur simultanen Dispensierung an ersten und zweiten Dispensierregionen zeigt, in einer Art und Weise, die konsistent ist mit den obigen Offenbarungen. Das Verfahren 200 kann mit dem Dispensiersystem 30 oder jeder geeigneten Variation hiervon beispielsweise durchgeführt werden. Die referenzierten Dispensierregionen sind mit „DR.“ bezeichnet. Wie oben beschrieben, können die erste und zweite Dispensierregion erste und zweite Substrate sein oder sie können spezifische erste und zweite Regionen auf einem einzelnen Substrat sein, wie beispielsweise eine panelisierte Leiterplatte. Die referenzierten ersten und zweiten Applikatoren sind als „A1“ und „A2“ bezeichnet und können an primären und sekundären Positionierern befestigt sein und von diesen bewegt werden, wie die Positionierer 36 und 40 eines Dispensiersystems 30, wie oben offenbart.
Bei dem Schritt 202 identifiziert das Dispensiersystem Referenzmarken, die mit jeder der mehreren Dispensierregionen assoziiert sind, beispielsweise in der oben beschriebenen Art und Weise. In einer Ausführungsform kann jede Dispensierregion mit einem eigenen Satz von korrespondierenden Referenzmarken versehen sein. In einer anderen Ausführungsform können mehrere Dispensierregionen mit einem einzelnen Satz von Referenzmarken versehen sein, beispielsweise, wenn die Dispensierregionen Regionen eines einzelnen Substrates sind. Bei dem Schritt 204 ermittelt das System den Ort und die Orientierung (also die Position) eines jeden Dispensierortes in der XY-Ebene, die von dem System definiert ist, basierend auf den identifizierten Referenzmarken.
Bei dem Schritt 206 sammelt das System Z-Höhenmessungen für die Dispensierregionen mittels Höhensensierung. Wie oben beschrieben, kann eine solche Höhensensierung die Verwendung eines Höhensensors beinhalten, um mehrfache Höhenmessungen für Dispensierregionen, die geneigt und/oder konturiert sind, relativ zur XY-Ebene, einzuschließen. Beispielsweise kann eine solche Höhensensierung die Sammlung mehrerer Höhenmessungen eines Pfades, entlang welchem das Fluid dispensiert werden soll, enthalten, wobei der Pfad von einer Dispensierregion umschlossen ist. Der Höhensensor kann anschließend ein Sensorausgabesignal generieren, welches die Höhenmessungen zu der Systemsteuerungseinheit kommuniziert.
Alternativ können, wie oben beschrieben, die Höhenmessungen durch Einlesen in die Systemsteuerungseinheit von einem elektronischen Datenfile, der vom Benutzer zur Verfügung gestellt wird, eingelesen werden, wie ein Oberflächenkonturdatenfile, zum Beispiel. Demgemäß kann der Benutzer bei dem Schritt 206 dazu aufgefordert werden, die Quelle der Z-Höheninformationen zu identifizieren, die von dem Dispensiersystem verwendet werden sollen, mittels einer grafischen Benutzerschnittstelle des Dispensiersystems. In Antwort auf diese Aufforderung kann der Benutzer anzeigen, dass die Z-Höheninformationen mittels eines elektronischen Datenfiles, der der Systemsteuerungseinheit bereitgestellt wird, zur Verfügung gestellt wird, wobei der File anschließend von dem Benutzer identifiziert werden kann oder dass die Z-Höheninformationen von dem Dispensiersystem ermittelt werden sollen, mittels einer Sammlung von Z-Höhenmessungen unter Verwendung eines Höhensensors, wie oben beschrieben.
Bei dem Schritt 208 kann das System erste und zweite Dispensierregionen von einer Mehrzahl von Dispensierregionen auswählen und einem ersten Applikator A1 zur Dispensierung eines ersten Fluidmusters an einer ersten Dispensierregion zuweisen und einem zweiten Applikator A2 zur Dispensierung eines zweiten Fluidmusters an einer zweiten Dispensierregion zuweisen.
Bei dem Schritt 210 ermittelt das System anschließend für jede der ausgewählten ersten und zweiten Dispensierregionen, ob die Dispensierregion geneigt und/oder konturiert ist, relativ zu der XY-Ebene entlang der Z-Achse. Wenn die Dispensierregion nicht geneigt oder konturiert ist, fährt das System mit Schritt 212 fort und bestimmt eine geeignete Dispensierhöhe für den Applikator, der der Dispensierregion zugeordnet ist, basierend auf einer einzelnen Z-Höhe, die vorab für die Dispensierregion, wie oben beschrieben, gemessen worden ist. Alternativ, bei Schritt 214, wo die Dispensierregion relativ zu der XY-Ebene geneigt und/oder konturiert ist, kann das System eine korrespondierende Dispensierhöhe basierend auf mehreren Z-Höhen, welche vorab gemessen wurden, mit einem Höhensensor oder anderweitig bereitgestellt worden sind, mittels externer Daten, die von einem Benutzer eingegeben worden sind, wie oben beschrieben, ermitteln. Beispielsweise, wenn jede Dispensierregion einzigartig geneigt und/oder konturiert ist (vgl. 13A und 13B), kann das System einen einzigartigen Dispensierhöhenpfad bestimmen, der mit jeder Dispensierregion korrespondiert. Bei dem Schritt 216 kann das System, wie erforderlich, die Steuerungsalgorithmen, die mit einem Applikator, der einer geneigten und/oder konturirrten Dispensierregion zugeordnet ist, assoziiert ist, anpassen, zur Berücksichtigung der Neigung und/oder Konturierung der Oberfläche, auf die dispensiert werden wird. Beispielsweise können die Steuerungsalgorithmen, einschließlich der Steuerungsausgabesignale, für einen Applikator, der einer geneigten und/oder konturierten Dispensierregion zugeordnet ist, so angepasst werden, dass der Applikator selektiv Fluid aus einer geeigneten Höhe oder Höhen in Abhängigkeit von dem Dispensierhöhenpfad dispensiert, während sich dieser in Richtungen bewegt, die über eine XY-Komponente der Bewegung verfügen, um ein Fluidmuster abzugeben.
Bei den Schritten 218a und 218b positioniert das System den ersten Applikator in der XY-Ebene oberhalb eines ersten Dispensierortes der ersten Dispensierregion. Gleichzeitig kann das System den zweiten Appplikator relativ zu dem ersten Applikator in der XY-Ebene bewegen, um den zweiten Applikator über einem ersten Dispensierort der zweiten Dispensierregion zu positionieren. Bei Schritt 220 senkt das System anschließend den ersten und zweiten Applikator entlang der Z-Achse bis auf ihre respektive Dispensierhöhe ab, wie sie oben im Rahmen der Schritte 210–214 bestimmt worden ist. Wenn eine Dispensierregion geneigt und/oder konturiert ist, kann der Applikator auf eine initiale Dispensierhöhe, die innerhalb des Dispensierhöhenpfades positioniert ist, abgesenkt werden. Bei dem Schritt 222 sind der erste und zweite Applikator gesteuert, um die Dispensierung eines Fluides an den respektiven Dispensierregionen, die unterhalb positioniert sind, zu beginnen.
Beginnend mit Schritt 224 werden der erste und zweite Applikator entlang der XY- und/oder Z-Achsen bewegt, basierend auf Steuerungseinheitsausgabesignalen, die von der Systemsteuerungseinheit bereitgestellt werden, um erste und zweite Fluidmuster zu dispensieren, unter Berücksichtigung, ob entweder die erste oder zweite Dispensierregion geneigt und/oder relativ zu der XY-Ebene konturiert sind und/oder gedreht in der XY-Ebene relativ zu anderen Dispensierregionen sind (also lokal gedreht). Bei dem Schritt 226, wenn keine Dispensierregion geneigt oder konturiert ist und keine lokale Drehung vorliegt, kann das System zu dem Schritt 228 fortfahren und den ersten und zweiten Applikator zusammen in der XY-Ebene bewegen, um das erste und zweite Fluidmuster abzugeben. Dieses kann beispielsweise erfolgen mittels des primären Positionierers 36 des Dispensiersystems 30 mittels x₁ und y₁-Bewegungen. Durch den Schritt 228 muss der zweite Applikator nicht relativ zu dem ersten Applikator während des Dispensierens bewegt werden, da die Dispensierregionen weder geneigt noch konturiert sind, relativ zu der XY-Ebene, noch gedreht sind relativ zueinander in der XY-Ebene. Als Alternative zu Schritt 228, wenn die Dispensierregionen relativ zueinander in der XY-Ebene gedreht sind, fährt das System mit den Schritten 230A und 230B fort. Bei den Schritten 230A und 230B bewegt das System den ersten Applikator in der XY-Ebene, beispielsweise mit dem primären Positionierer 36, um das erste Fluidmuster in der ersten Dispensierregion zu dispensieren. Gleichzeitig bewegt das System den zweiten Applikator relativ zu dem ersten Applikator in der XY-Ebene, beispielsweise mit dem sekundären Positionierer 40, um das sekundäre Fluidmuster an der zweiten Dispensierregion abzugeben. Damit ist das System in der Lage, aktive Korrekturen im Hinblick auf lokale Drehungen während des Dispensierens vorzunehmen.
Als eine Alternative zu Schritt 226 kann das System mit Schritt 232 fortfahren, wenn die erste Dispensierregion und/oder die zweite Dispensierregion geneigt und/oder konturiert sind, relativ zu der XY-Ebene. Durch Schritt 232 bewegt das System den ersten und zweiten Applikator, basierend darauf, ob die erste und zweite Dispensierregion relativ zueinander in der XY-Ebene gedreht (also lokal gedreht) sind. Wenn die Dispensierregionen nicht lokal gedreht sind, kann das System mit den Schritten 234a und 234b fortfahren. Bei den Schritten 234a und 234b kann das System den ersten und zweiten Applikator zusammen in der XY-Ebene bewegen, wie im Schritt 234a angezeigt, zum Beispiel mit dem primären Positionierer 36, um das erste und zweite Fluidmuster ohne relative Bewegung zwischen den Applikatoren in XY-Richtung zu dispensieren. Gleichzeitig, wie im Schritt 234b angezeigt, kann das System den ersten Applikator und/oder den zweiten Applikator in Z-Richtung entlang eines korrespondierenden Dispensierhöhenpfades (der im Schritt 214 bestimmt wurde) bewegen, zur Berücksichtigung von Neigung und/oder Konturierung einer korrespondierenden Dispensierregion relativ zu der XY-Ebene.
Beispielsweise kann der zweite Applikator in Z-Richtung relativ zu dem ersten Applikator während der Dispensierung bewegt werden, in Übereinstimmung mit einem ersten Steuerungseinheitsausgabesignal, welches repräsentativ ist, für eine Neigung und/oder Konturierung von einer der Dispensierregionen. Wo beide der Dispensierregionen einzigartig geneigt und/oder konturiert in Z sind, werden der erste und zweite Applikator unabhängig voneinander in Z-Richtung während der Dispensierung gemäß eines ersten Steuerungseinheitsausgabesignals, welches repräsentativ ist für eine erste Neigung und/oder Konturierung von einer der Dispensierregionen, bewegt und in Abhängigkeit von einem zweiten Steuereinheitsausgabesignal, welches repräsentativ ist für eine zweite Neigung und/oder Konturierung einer anderen Dispensierregion.
Als Alternative zu den Schritten 234a und 234b, wenn die Dispensierregionen lokal gedreht sind und zusätzlich mindestens eine dieser Regionen geneigt und/oder konturiert ist, kann das System mit den Schritten 236a, 236b und 236c fortfahren. Bei Schritt 236a wird der erste Applikator in der XY-Ebene bewegt, beispielsweise mittels des primären Positionierers 36, um das erste Fluidmuster an der ersten Dispensierregion zu dispensieren. Gleichzeitig beim Schritt 236b wird der zweite Applikator relativ zu dem ersten Applikator in der XY-Ebene bewegt, beispielsweise mit dem sekundären Positionierer 40, um das zweite Fluidmuster an der zweiten Dispensierregion zu dispensieren. Gleichzeitig bei Schritt 236c werden der erste Applikator und/oder der zweite Applikator in Z-Richtung entlang eines korrespondierenden Dispensierhöhenpfades bewegt, um Neigung und/oder Konturierung einer korrespondierenden Dispensierregion relativ zu der XY-Ebene zu berücksichtigen.
Bei dem Schritt 238 werden mit Komplettierung der Dispensierung des ersten und zweiten Fluidmusters der erste und zweite Applikator entlang der Z-Achse angehoben, beispielsweise zu jenen Höhen, die vor der Dispensierung vorlagen. Bei dem Schritt 240 kann das System evaluieren, ob zusätzliche Fluidmuster, die zu dispensieren sind, bereit stehen, beispielsweise an dritte und vierte Dispensierregionen. Wenn ein zusätzlicher Dispensiervorgang durchgeführt werden soll und verbleibt, kann das System zu Schritt 208 zurückkehren, wie von dem Symbol B dargestellt. Wenn alle Dispensiervorgänge abgeschlossen worden sind, kann das System seine Dispensieroperationen beenden.
Dispensierverfahren wurden oben in Verbindung mit spezifizierten Orientierungen der ersten und zweiten Dispensierregionen und korrespondierenden Bewegungen des ersten und zweiten Applikators zur simultanen Dispensierung an erster und zweiter Dispensierregionen beschrieben. Gleichwohl wird es der Fachmann wertschätzen, dass die beschriebenen Verfahren angepasst werden können, zur gleichzeitigen Dispensierung an zwei beliebigen Dispensierregionen. Beispielsweise, wo die erste Dispensierregion und/oder die zweite Dispensierregion auf einzigartige Weise geneigt und/oder konturiert relativ zu der XY-Ebene ist, kann das System den ersten Applikator und den zweiten Applikator unabhängig entlang der X-, Y- oder Z-Koordinaten während des Dispensierens bewegen, um gleichzeitig ein erstes Fluidmuster an der ersten Dispensierregion und ein zweites Fluidmuster an der zweiten Dispensierregion zu dispensieren.
Bezugnehmend auf die 15 und 16 ist ein sekundärer Positionierer 300 gemäß eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung gezeigt. Hierzu ist anzumerken, dass gleiche Referenzzeichen sich auf gleiche Bauteile, die in den 4–6 gezeigt sind, beziehen, wie beispielsweise Bauteile und Eigenschaften des primären Positionierers 36. In dieser Ausführungsform ist der primäre Positionierer 36 um 90 Grad in der XY-Ebene relativ zur Orientierung, wie in den 4–6 gezeigt, versetzt. Als solches ist die Stütze 48 an der X-Achse ausgerichtet und dient damit als x₁-Stutze, Auf die gleiche Weise, jedoch hier nicht gezeigt, sind die Stützen 44a und 44b mit der Y-Achse ausgerichtet und dienen damit als y₁-Stütze. Es ist dabei offensichtlich, dass der primäre Positionierer 36 in jeder gewünschten Orientierung relativ zu den globalen X-, Y- und Z-Achsen bereitgestellt werden kann und aus diesem Grund ist der Umfang der Erfindung nicht limitiert auf die exemplarischen Orientierungen, die hierin gezeigt und beschrieben sind.
Allgemeine Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen dem sekundären Positionierer 300 und dem sekundären Positionierer 40 werden nun beschrieben, gefolgt von einer Beschreibung der strukturellen Eigenschaften des sekundären Positionierers 300.
Ähnlich zu dem sekundären Positionierer 40 ist der sekundäre Positionierer 300 an dem primären Positionierer 36 befestigt und von diesem gestützt mittels des z₁-Wagens 60, so wie der primäre Positionierer 36 den ersten und zweiten Applikator 34, 38 in X-, Y- und Z-Richtung gleichzeitig bewegt, wie angezeigt durch x₁, y₁ und z₁. Weiterhin ist der sekundäre Positionierer 300 dazu eingerichtet, ähnlich zu dem sekundären Positionierer 40, automatische relative Bewegung zwischen dem ersten und zweiten Applikator 34, 38 in X, Y und Z bereitzustellen, wie angezeigt von x₂, y₂ und z₂. Auf dieselbe Weise und ähnlich zu dem sekundären Positionierer 40, ermöglicht es der sekundäre Positionierer 300 in Kombination mit dem primären Positionierer 36 gleichzeitige unabhängige Positionen zur Steuerung für jeden des ersten Applikators 34 und des zweiten Applikators 38 in den X-, Y- und Z-Achsen bereitzustellen.
Wie oben beschrieben, stellt der sekundäre Positionierer 40 automatisierte Positionsanpassungen des ersten und zweiten Applikators 34, 38 relativ zueinander bereit, durch Bewegung des zweiten Applikators 38 relativ zu dem ersten Applikator 34 in einer der drei Achsen (X, Y und Z, wie angezeigt durch x₂, y₂ und z₂ in 5). Im Gegensatz dazu stellt der sekundäre Positionierer 300 diese automatischen Positionsanpassungen bereit durch Bewegung des zweiten Applikators 38 relativ zu dem ersten Applikator 34 in zwei der Achsen (zum Beispiel Y und Z, wie durch y₂ und z₂ in den 15 und 16 angezeigt ist) und durch Bewegung des ersten Applikators 34 relativ zu dem zweiten Applikator 38 in der verbleibenden Achse (wie beispielsweise X, wie angezeigt durch x₂ in den 15 und 16).
Im Gegensatz zum sekundären Positionierer 40 trägt der sekundäre Positionierer 300 beide Applikatoren 34 und 38, wie nachfolgend detaillierter beschrieben werden wird. Weiterhin wird die Bewegung des ersten Applikators 34 in X-Richtung durch sowohl den primären Positionierer 36, angezeigt mit x₁, wie auch durch den sekundären Positionierer 300, angezeigt mit x₂ erzielt. Mit anderen Worten, im Gegensatz zum sekundären Positionierer 40, ermöglicht es der sekundäre Positionierer 300 automatisierte Positionsanpassungen des ersten Applikators 34 relativ zu dem primären Positionierer 36, einschließlich des z₁-Wagens 60, durchzuführen, während der zweite Applikator 38 in X-Richtung fixiert bleibt, relativ zu dem z₁-Wagen 60. Bezüglich des sekundären Positionierers 300 werden die Bewegungen in X-Richtung des zweiten Applikators 38 somit vollständig mittels des primären Positionierers 36 kontrolliert.
Die Komponenten des sekundären Positionierers 300 werden unten beschrieben im Hinblick auf die Orientierung des primären Positionierers 36 relativ zu den globalen X-, Y- und Z-Achsen. Dennoch kann, wie oben angemerkt, der primäre Positionierer 36 in jeder geeigneten Weise relativ zu den X-, Y- und Z-Achsen angeordnet sein. Gleichermaßen ist anzumerken, dass die Orientierung der Komponente des sekundären Positionierers 300 und auch der Komponente des sekundären Positionierers 40 relativ zu den globalen Achsen abweichen kann, in Abhängigkeit von der Orientierung des primären Positionierers 36 relativ zu diesen Achsen.
Der sekundäre Positionierer 300 weist eine Befestigungsklammer 302 auf, oder eine Basisplatte, die fest mit der XZ-Fläche des z₁-Wagens 60 des primären Positionierers 36 verbunden ist. In dieser Ausführungsform verfügt der z₁-Wagen 60 über die Form einer flachen Platte und ist verschiebbar entlang der z₁-Lagerführungen 58a und 58b, welche auf einer gemeinsamen XZ-äußeren Oberfläche der z₁-Stütze 56 angeordnet sind. Wie am besten in 16 gezeigt, ist die Befestigungsklammer 302 im Wesentlichen L-förmig und weist ein erstes Bein 304 auf, welches sich in die XZ-Ebene erstreckt, und ein zweites Bein 306, welches sich rechtwinklig von dem ersten Bein 304 in die YZ-Ebene erstreckt. Die Befestigungsklammer 302 kann mit dem z₁-Wagen 60 mittels des ersten Beines 304 befestigt sein.
Eine x₂-Bewegungseinheit 308 ist an dem ersten Bein 304 der Befestigungsklammer 302 befestigt und weist gegenüber angeordnete erste und zweite Endblöcke 310 und 312 auf, welche eine lineare Lagerführung (nicht gezeigt) stützen und zwischen diesen sich entlang der X-Achse erstrecken. Ein x₂-Wagen 314 wird von der linearen Lagerführung getragen und ist in X-Richtung beweglich zwischen den Endblöcken 310 und 312 zur Bewegung des ersten Applikators 34 in X-Richtung relativ zu dem primären Positionierer 36, wie durch x₂ angezeigt. Die Bewegung des x₂-Wagens wird mittels eines steuerbaren x₂-Antriebsmechanismus 316 angetrieben. Der erste Applikator 34 ist lösbar an einer ersten Applikatorbefestigung 318 befestigt, welche mit dem x₂-Wagen 314 gekoppelt ist und durch diesen bewegbar ist.
Eine y₂-Bewegungseinheit 320 ist an dem zweiten Bein 306 der Befestigungsklammer 302 befestigt und ist im Wesentlichen ähnlich hinsichtlich Struktur und Funktion zu der x₂-Bewegungseinheit 308. Insbesondere enthält die y₂-Bewegungseinheit 320 gegenübereinander angeordnete erste und zweite Endblöcke 322 und 324, welche eine Linearlagerführung (nicht gezeigt) stützen und sich zwischen diesen entlang der Y-Achse erstrecken. Ein y₂-Wagen 326 wird von der linearen Lagerführung getragen und ist in Y-Richtung bewegbar zwischen den Endblöcken 322 und 324 zur Bewegung des zweiten Applikators 38 in Y-Richtung relativ zu dem ersten Applikator 34 und dem primären Positionierer 36, wie durch y₂ gezeigt, eingerichtet. Die Bewegung des y₂-Wagen 326 ist durch einen steuerbaren y₂-Antriebsmechanismus 328 angetrieben.
Eine z₂-Bewegungseinheit 330 ist an dem y₂-Wagen 326 befestigt und stellt die Bewegung des zweiten Applikators 38 in Z-Richtung relativ zu dem ersten Applikator 34 und dem primären Positionierer 36, wie durch z₂ gezeigt, bereit. Die z₂-Bewegungseinheit 330 weist im Allgemeinen eine primäre Unterstützungsklammer 332 und eine sekundäre Unterstützungsklammer 334 auf, welche in Z-Richtung relativ zu der primären Unterstützungsklammer 332 bewegbar sind, wobei jede der Klammern 332 und 334 im Wesentlichen L-förmig gestaltet ist, beispielsweise. Die primäre Unterstützungsklammer 332 weist einen unteren Fuß 336 auf, der sich in die YZ-Ebene erstreckt und ein oberes Bein 338, welches sich rechtwinklig von dem unteren Bein 336 in die XY-Ebene erstreckt. Das untere Bein 336 stützt eine z₂-Basisplatte 340, auf welcher ein Paar von z₂-Linearlagerführingen 342a und 342b, die sich entlang der Z-Achse erstrecken, bereitgestellt werden. Das obere Bein 338 kann einen steuerbaren z₂-Antriebsmechanusmus 344 stützen. Die sekundäre Unterstützungsklammer 334 der z₂-Bewegungseinheit 330 weist ein erstes Bein 346 auf, welches sich in der YZ-Ebene erstreckt und ein zweites Bein 348, welches sich rechtwinklig von dem ersten Bein 346 in XZ-Ebene erstreckt. Die sekundäre Unterstützungsklammer 334 ist mittels des ersten Beins 346 auf einem z₂-Wagen 350 gestützt, welcher verschiebbar entlang der z₂-Linearlagerführungen 342a, 342b ist, wie durch z₂ gezeigt. Die Bewegung des z₂-Wagens 350 in Z-Richtung wird durch den z₂-Antriebsmechanismus 344 angetrieben.
Der zweite Applikator 38 ist lösbar an einer zweiten Applikatorbefestigung 352 befestigt, welche mit einer Neigungseinstellplatte 354, welche sich im Wesentlichen in XZ-Ebene erstreckt, gekoppelt ist. Insbesondere ist die zweite Applikatorbefestigung 352 selektiv koppelbar mit der Neigungseinstellplatte 354 in einer Vielzahl von Positionen entlang der Länge der Neigungseinstellplatte 354. Auf diese Weise kann eine manuelle, grobe Justierung des Abstandes in X-Richtung zwischen dem ersten und zweiten Applikator 34, 38 (d. h. hinsichtlich des Abstands) durchgeführt werden, bevor die Dispensierung beginnt. Wie gezeigt, kann die zweite Applikatorbefestigung 352 ein oberes Gelenk 356 aufweisen, welches entlang einer oberen Kante der Neigungseinstellplatte 354 zwischen einer Mehrzahl von Positionen verschiebbar ist und welches in einer gewünschten Position befestigbar ist.
Die Neigungseinstellplatte 354 ist mit dem zweiten Bein 348 der sekundären Unterstützungsklammer 334 der z₂-Bewegungseinheit 330 gekoppelt. Insbesondere ist die Einstellplatte 354 selektiv mit dem zweiten Bein 348 entlang einer Vielzahl von Positionen entlang der Länge der Neigungseinstellplatte 354 koppelbar. Demgemäß kann eine grobe Anpassung des Abstandes in X-Richtung oder der Neigung zwischen dem ersten und zweiten Applikator 34, 38 erreicht werden durch selektives Positionieren der zweiten Applikatorbefestigung 322 relativ zu der Neigungseinstellplatte 354 und/oder durch selektives Positionieren der Neigungseinstellplatte 354 relativ zu dem zweiten Bein 348 der sekundären Unterstützungsklammer 334.
Die z₂-Bewegungseinheit 330 kann darüber hinaus Einrichtungen zur Durchführung einer groben Justierung des Abstandes in Z-Richtung zwischen den Dispensierspitzen 94 und 96 des ersten und zweiten Applikators 34, 38 aufweisen. Beispielsweise können in einer Ausführungsform das erste Bein 346 der sekundären Unterstützungsklammer 334 selektiv mit dem z₂-Wagen 350 in einer Mehrzahl von Positionen, die sich entlang der Z-Achse erstrecken, gekoppelt werden. In anderen Ausführungsformen kann der sekundäre Positionierer 300 weiterhin Einrichtungen zur Durchführung einer groben Justierung des Abstandes in Y-Richtung zwischen dem ersten und zweiten Applikator 34, 38 aufweisen. Diese grobe Justierung des Applikatorabstandes in X-, Y- und/oder Z-Richtung wird vor dem Dispensieren durchgeführt und kann maßgeschnitten sein für eine bestimmte Dispensieranwendung. Automatisierte Feineinstellungen des Applikatorabstandes in X-, Y- und Z-Richtung können in Echtzeit durchgeführt werden durch Aktuieren der x₂-Bewegungseinheit 308, der y₂-Bewegungseinheit 320 und/oder der z₂-Bewegungeeinheit 330, wie weiter unten beschrieben werden wird.
In einer Ausführungsform können die x_2-, y_2- und z₂-Antriebsmechanismen 316, 328 und 344 jeweils einen Schrittmotor aufweisen. Alternativ können die Antriebsmechanismen 316, 328 und 344 jegliche andere geeignete elektrische, pneumatische, hydraulische Antriebe aufweisen, die dazu geeignet sind, eine Bewegung mit einem hohen Grad von Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Stabilität auszuführen. Die Antriebsmechanismen 316, 328 und 344 können weiterhin mechanische Antriebselemente aufweisen, die ähnlich sind zu solchen, die oben in Verbindung mit den Antriebsmechanismen 100a, 100b, 102, 104, 106, 107 und 108 beschrieben worden sind. Beispielsweise können ein oder mehrere Antriebsmechanismen 316, 328 und 344 einen Schrittmotor aufweisen, welcher eine Ausgangsstelle aufweist, die mittels einer flexiblen Antriebskupplung mit einer drehenden Leitspindel verbunden ist, die in ein gezahntes Element eingreift, das an dem jeweiligen Wagen 314, 326, 350 bereitgestellt wird.
Wie oben beschrieben, ist der sekundäre Positionierer 300 mit dem primären Positionierer 36 so gekoppelt, dass die x₁, y₁ und z₁-Bewegungen des primären Positionierers 36 zu dem sekundären Positionierer 300 transferiert werden und damit zu dem ersten und zweiten Applikator 34, 38 gestützt durch den sekundären Positionierer 300. Demgemäß und vorteilhaft kann der primäre Positionierer 35 primäre Positioniererbewegungen des ersten und zweiten Applikators 34, 38 in X, Y und Z-Richtung (x₁, y₁ und z₁) relativ zu der ersten und zweiten Dispensierregion, auf die dispensiert wird, durchführen und gleichzeitig kann der sekundäre Positionierer 40, 300 eine Feinjustierung des relativen Abstandes zwischen dem ersten und zweiten Applikator 34, 38 in X-, Y- und Z-Richtung (x₂, y₂ und z₂) während des Dispensierens durchführen. Weiterhin, da die primären Bewegungen der Applikatoren 34, 38 in X, Y und Z-Richtung unter alleiniger Verwendung des primären Positionierers 36 durchgeführt werden können, kann eine Mindestanzahl von Antriebsmechanismen während des Dispensierens aktiviert werden, sodass die Steuerungssignale, die dem Dispensiersystem 30 während einer Dispensieroperation zur Verfügung gestellt werden, am effizientesten sind. Es ist offenkundig, dass alternative strukturelle Konfigurationen der primären und sekundären Positionierer 36, 40, 300 möglich sind unter der Annahme, dass die oben beschriebenen Vorteile, die durch die primären und sekundären Positionierer 36, 40, 300 bereitgestellt werden, erhalten bleiben.
Beispielhaft, wenn das System 30 gesteuert wird, um ein erstes und zweites identisches Fluidmuster an ersten und zweiten Dispensierregionen (beispielsweise, Substraten) zu dispensieren und wo diese Dispensierregionen gegenüber einander in der XY-Ebene ausgerichtet sind (also nicht lokal gedreht sind) und keine der Dispensierregionen auf einzigartige Weise konturiert oder relativ zu der XY-Ebene geneigt ist, können alle Bewegungen, die zur Dispensierung erforderlich sind, alleinig unter Verwendung des primären Positionierers 36 erzielt werden. Insbesondere können alle geeigneten Applikator-Beabstandungsjustierungen, die vor der Dispensierung vorgenommen werden sollen, in X-, Y- und/oder Z-Richtung, wie oben beschrieben, durchgeführt werden, sodass automatisierte x_1- und y₁-Bewegungen den ersten und zweiten Applikator 34, 38 akkurat positionieren können, relativ zu ihren Dispensierregionen und so, dass die automatisierten z₁-Bewegungen die Dispensierspitzen 94 und 96 des Applikators 34 und 38 an ihrer Dispensierhöhe akkurat positionieren können.
Die strukturelle Konfiguration des sekundären Positionierers 300 bringt den zusätzlichen Vorteil der Minimierung der Belastung durch den Antriebsmechanismus mit sich, der die erste Bewegungseinheit aktuiert. Insbesondere ist der x₂-Antriebsmechanismus 316 lediglich damit belastet, den x₂-Wagen 314, den ersten Applikator 34 und die erste Applikatorbefestigung 318 zu bewegen. Im Vergleich ist der y₂-Antriebsmechaismus 106 des sekundären Positionierers 40, welcher korrespondiert mit dem x₂-Antriebsmechanismus 316 des sekundären Positionierers 300, damit belastet, eine größere Menge von Komponenten zu bewegen, welches zu einer größeren Belastung führt. Insbesondere bewegt der y₂-Antriebsnechanismus 106 die z₂-Stütze 74, den z₂-Wagen 78, die x₂-Stütze 80, den zweiten Applikator 38 und den Antriebsmechanismus 106 und 108, beispielsweise.
Ähnlich zu dem sekundären Positionierer 40 ermöglicht der sekundäre Positionierer 300 zusätzliche Bewegungen x₂, y₂ und z₂ relativ zu dem primären Positionierer 36, dessen Bewegungen relativ fein sein können, im Vergleich zu den korrespondierenden x₁, y₁ und z₁-Bewegungen. Mit anderen Worten können die Bewegungsbereiche des sekundären Positionierers 300 geringer sein als die korrespondierenden Bewegungsbereiche des primären Positionierers 36. Demgemäß kann der primäre Positionierer 36 gesteuert sein, um automatisierte Primärbewegungen in X-, Y- und/oder Z-Richtung des ersten und zweiten Applikators 34, 38, zusammen, während des Dispensierens auszuführen. Gleichzeitig kann der sekundäre Positionierer 300 gesteuert sein, um eine automatische Feinabstimmung des Abstandes zwischen dem ersten und zweiten Applikator 34, 38 in X-, Y- und/oder Z-Richtung während des Dispensierens durchzuführen. Auf diese Weise können der erste und zweite Applikator 34, 38 dynamisch positioniert sein, um simultan ein erstes und zweites Fluidmuster an ersten und zweiten Dispensierregionen (z. B. ein erstes und zweites Substrat) zu dispensieren. Wie oben beschrieben, können die Dispensierregionen relativ zueinander fehlausgerichtet sein, wie beispielsweise gezeigt in den 7–11 und/oder mindestens eine der Dispensierregionen kann geneigt und/oder konturiert sein relativ zu der XY-Ebene, wie gezeigt in den 12A–13B, zum Beispiel.
Zusätzlich kann der sekundäre Positionierer 300 dazu eingesetzt werden, die Schritte des Verfahrens 200, wie oben beschrieben und in den 14A–14B gezeigt, auszuführen. In diesem Zusammenhang kann der sekundäre Positionierer 300 weiterhin eine Kamera und einen Höhensensor (nicht gezeigt) aufweisen, welche an irgendeiner geeigneten Stelle auf den Komponenten des sekundären Positionierers 300 positioniert sind. Es ist offensichtlich, dass einige Schritte des Verfahrens 200 auf leicht veränderte Weise von dem sekundären Positionierer 300 ausgeführt werden sollten, im Vergleich dazu, wenn dieser von dem sekundären Positionierer 40 ausgeführt wurden, aufgrund von strukturellen Unterschieden zwischen den sekundären Positionierern 40 und 300, wie oben beschrieben. Beispielsweise können die Schritte 218b, 230b und 236b, wenn diese von dem sekundären Positionierer 300 ausgeführt werden, eine Bewegung des ersten Applikators 34 relativ zu dem zweiten Applikator 38 in X-Richtung aufweisen und eine Bewegung des zweiten Applikators 38 relativ zu dem ersten Applikator 34 in Y-Richtung.
Während die vorliegende Erfindung durch die Beschreibung spezifischer Ausführungsformen derselben illustriert worden ist und während die Ausführungsformen in beträchtlichen Details beschrieben worden sind, ist es nicht beabsichtigt, den Umfang der beigefügten Ansprüche auf solche Details einzuschränken oder in irgendeiner Weise einzuschränken. Die verschiedenen, hierin diskutierten Merkmale, können allein oder in beliebiger Kombination verwendet werden. Weitere Vorteile und Modifikationen werden dem Fachmann gleich ersichtlich sein. Die Erfindung in ihren breiteren Aspekten ist daher nicht auf die spezifischen Details, repräsentative Vorrichtungen und Verfahren und erläuternde Beispiele, die gezeigt und beschrieben worden sind, beschränkt. Dementsprechend können Abweichungen von solchen Details vorgenommen werden, ohne den Rahmen des allgemeinen erfinderischen Konzeptes zu verlassen.

Claims

Ein Verfahren zur Dispensierung eines ersten Fluidmusters an einer ersten Dispensierregion und ein zweites Fluidmuster an einer zweiten Dispensierregion, wobei die erste Dispensierregion und die zweite Dispensierregion relativ bezüglich einer Referenzebene angeordnet sind, welche definiert ist durch eine erste Achse und eine zweite Achse, die orthogonal zu der ersten Achse angeordnet ist, wobei die erste Dispensierregion bereitgestellt wird mit mindestens entweder einer ersten Neigung oder einer ersten Kontur, relativ zu der Referenzebene und entlang einer dritten Achse, die im Wesentlichen orthogonal zu der ersten Achse oder der zweiten Achse angeordnet ist und wobei zumindest eine der ersten Neigung oder der ersten Kontur einzigartig für die erste Dispensierregion ist, wobei das Verfahren aufweist: – Bestimmung eines ersten Dispensierhöhenpfades, der mindestens mit einer der ersten Neigung oder der ersten Kontur der ersten Dispensierregion korrespondiert, wobei der erste Dispensierhöhenpfad entlang der dritten Achse variiert und im Hinblick auf die erste Dispensierregion einzigartig ist; – Bewegung des ersten Applikators entlang des ersten Dispensierhöhenpfades, um das erste Fluidmuster an der ersten Dispensierregion zu dispensieren und simultan Bewegung des zweiten Applikators relativ zu der zweiten Dispensierregion, um ein zweites Fluidmuster an der zweiten Dispensierregion zu dispensieren.
Das Verfahren nach Anspruch 1, weiter aufweisend: Sammlung einer Mehrzahl von Höhenmessungen entlang der dritten Achse, welche mit der ersten Dispensierregion korrespondiert, wobei die Bestimmung des ersten Dispensierhöhenpfades die Bestimmung des ersten Dispensierhöhenpfades basierend auf den mehreren Höhenmessungen enthält.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Dispensierhöhenpfad im Wesentlichen mit der mindestens einen der ersten Neigung oder der ersten Kontur der ersten Dispensierregion übereinstimmt, sodass die Bewegung des ersten Applikators entlang des ersten Dispensierhöhenpfades im Wesentlichen die Einhaltung einer ersten Dispensierlücke zwischen dem ersten Applikator und der ersten Dispensierregion einschließen.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bewegung des zweiten Applikators relativ zu der zweiten Dispensierregion die Bewegung des zweiten Applikators relativ zu dem ersten Applikator in einer Richtung parallel zu der dritten Achse einschließt.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite Dispensierregion mit mindestens einer zweiten Neigung oder einer zweiten Kontur, relativ zu der Referenzebene und entlang der dritten Achse, bereitgestellt wird, wobei mindestens eine der zweiten Neigung oder der zweiten Kontur einzigartig im Hinblick auf die zweite Dispensierregion ist, wobei das Verfahren weiterhin aufweist: Bestimmung eines zweiten Dispensierhöhenpfades, der mit der zweiten Neigung oder der zweiten Kontur der zweiten Dispensierregion korrespondiert, wobei der zweite Dispensierhöhenpfad entlang der dritten Achse variiert und einzigartig ist im Hinblick auf die zweite Dispensierregion, wobei die Bewegung des zweiten Applikators relativ zu der zweiten Dispensierregion, um das zweite Fluidmuster zu dispensieren, eine Bewegung des zweiten Applikators entlang des zweiten Dispensierhöhenpfades einschließt.
Das Verfahren nach Anspruch 5, wobei der zweite Dispensierhöhenpfad im Wesentlichen mit der zweiten Neigung und/oder der zweiten Kontur der zweiten Dispensierregion konform ist, sodass die Bewegung des zweiten Applikators entlang des zweiten Dispensierhöhenpfades im Wesentlichen die Einhaltung einer zweiten Dispensierlücke zwischen dem zweiten Applikator und der zweiten Dispensierregion einschließt.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Dispensierung des zweiten Fluidmusters an der zweiten Dispensierregion die Dispensierung eines Fluidmusters einschließt, welches im Wesentlichen identisch in Größe und Form mit dem ersten Fluidmuster ist.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bewegung des ersten Applikators entlang des ersten Dispensierhöhenpfades und die Bewegung des zweiten Applikators relativ zur zweiten Dispensierregion eine Bewegung des ersten Applikators und des zweiten Applikators simultan mit einem gemeinsamen Positionierer einschließt.
Ein Dispensiersystem zur Dispensierung eines Fluides an einer ersten Dispensierregion und einer zweiten Dispensierregion, wobei die erste Dispensierregion und die zweite Dispensierregion relativ zu einer Referenzebene, definiert durch eine erste Achse und eine zweite Achse, die orthogonal zu der ersten Achse steht, definiert ist, wobei das System aufweist: einen ersten Applikator zur Dispensierung des Fluides an der ersten Dispensierregion; einen zweiten Applikator zur Dispensierung eines Fluides an der zweiten Dispensierregion; einen primären Positionierer, der dazu eingerichtet ist, den ersten und den zweiten Applikator zur Dispensierung eines Fluides an der ersten und zweiten Dispensierregion zu positionieren, wobei der primäre Positionierer eine erste Antriebseinheit aufweist, die den ersten und zweiten Applikator simultan in einer Richtung parallel zur ersten Achse bewegt und eine zweite Antriebseinheit, welche den ersten und den zweiten Applikator simultan in einer Richtung parallel zu der zweiten Achse bewegt und eine dritte Antriebseinheit, welche den ersten und den zweiten Applikator simultan in eine Richtung parallel zu einer dritten Achse bewegt, wobei die dritte Achse im Wesentlichen orthogonal zur ersten Achse und zweiten Achse angeordnet ist; und einen sekundären Positionierer, der von dem primären Positionierer gestützt wird und über eine erste Antriebseinheit verfügt, die einen des ersten Applikators oder des zweiten Applikators relativ zu dem anderen des ersten Applikators oder des zweiten Applikators in einer Richtung parallel zu der ersten Achse bewegt und eine zweite Antriebseinheit, welche einen des ersten Applikators oder des zweiten Applikators relativ zu dem anderen des ersten Applikators oder des zweiten Applikators in einer Richtung parallel zu der zweiten Achse bewegt, und eine dritte Antriebseinheit, welche einen des ersten Applikators oder des zweiten Applikators relativ zu dem anderen des ersten Applikators oder des zweiten Applikators in einer Richtung parallel zur dritten Achse bewegt, wobei die dritte Antriebseinheit des primären Positionierers den sekundären Positionierer in einer Richtung parallel zur dritten Achse bewegt.
Das Dispensiersystem nach Anspruch 9, wobei der sekundäre Positionierer mit seiner korrespondierenden Antriebseinheit relativ zu dem primären Positionierer automatisch bewegbar ist, während der erste Applikator ein Fluid an der ersten Dispensierregion dispensiert und der zweite Applikator simultan ein Fluid an der zweiten Dispensierregion dispensiert.
Das Dispensiersystem nach Anspruch 9, wobei der primäre Positionierer mit einem ersten Bewegungsbereich in einer Richtung parallel zu der ersten Achse, einem zweiten Bewegungsbereich in einer Richtung parallel zu der zweiten Achse und einem dritten Bewegungsbereich in einer Richtung parallel zu der dritten Achse bewegbar ist, und der sekundäre Positionierer mit einem ersten Bewegungsbereich in einer Richtung parallel zur ersten Achse, einem zweiten Bewegungsbereich in einer Richtung parallel zu der zweiten Achse und einem dritten Bewegungsbereich in einer Richtung parallel zur dritten Achse bewegbar ist und wobei der erste Bewegungsbereich, der zweite Bewegungsbereich und der dritte Bewegungsberiech des sekundären Positionierers kleiner sind als der korrespondierende erste Bewegungsbereich, zweite Bewegungsbereich, und dritte Bewegungsbereich des primären Positionierers.
Das Dispensiersystem nach Anspruch 9, wobei jede der ersten Antriebseinheiten, der zweiten Antriebseinheiten und jede der dritten Antriebseinheiten einen elektrischen Motor aufweist.
Das Dispensiersystem nach Anspruch 9, weiterhin aufweisend: mindestens eine Steuerungseinheit zur Steuerung der Bewegung des primären Positionierers relativ zu der ersten Achse, der zweiten Achse und der dritten Achse und der Bewegung des sekundären Positionierers relativ zu der ersten Achse, der zweiten Achse und der dritten Achse.
Das Dispensiersystem nach Anspruch 9, wobei der primäre Positionierer weiterhin einen Wagen aufweist, welcher von der dritten Antriebseinheit des primären Positionierers in einer Richtung parallel zu der dritten Achse bewegt wird, wobei der sekundäre Positionierer mit dem Wagen gekoppelt ist und wobei die Bewegung des Wagens durch die dritte Antriebseinheit den ersten und zweiten Applikator in der Richtung parallel zu der dritten Achse bewegt.
Das Dispensiersystem nach Anspruch 9, wobei der sekundäre Positionierer den ersten Applikator und den zweiten Applikator stützt.
Das Dispensiersystem nach Anspruch 9, worin die erste Antriebseinheit des sekundären Positionierers den ersten Applikator relativ zu dem zweiten Applikator in einer Richtung parallel zur ersten Achse bewegt und die zweite Antriebseinheit des sekundären Positionierers den zweiten Applikator relativ zu dem ersten Applikator in einer Richtung parallel zu der zweiten Achse bewegt und die dritte Antriebseinheit des sekundären Positionierers den zweiten Applikator relativ zu dem ersten Applikator in einer Richtung parallel zu der dritten Achse bewegt.
Das Dispensiersystem nach Anspruch 9, wobei der primäre Positionierer den ersten Applikator unterstützt und der zweite Positionierer den zweiten Applikator unterstützt.
Das Dispensiersystem nach Anspruch 9, wobei die erste, zweite und die dritte Antriebseinheit des sekundären Positionierers den zweiten Applikator relativ zu dem ersten Applikator bewegt.
Ein Dispensiersystem zur Dispensierung eines Fluides an einer ersten und zweiten Dispensierregion, welche relativ zu einer Referenzebene, welche von einer ersten Achse und einer zweiten Achse, die orthogonal zu der ersten Achse steht, definiert wird, wobei das Dispensiersystem aufweist: einen ersten Applikator zur Dispensierung eines ersten Fluidmusters an einer ersten Dispensierregion; einen zweiten Applikator zur Dispensierung eines zweiten Fluidmusters an der zweiten Dispensierregion; eine erste Antriebseinheit, welche den ersten Applikator in einer Richtung parallel zu einer dritten Achse bewegt, wobei die dritte Achse im Wesentlichen orthogonal zur ersten und zweiten Achse ausgerichtet ist; eine zweite Antriebseinheit, welche den zweiten Applikator relativ zu dem ersten Applikator in einer Richtung parallel zu der dritten Achse bewegt; und eine Steuerungseinheit, die operativ mit der ersten und zweiten Antriebseinheit gekoppelt ist und eine erste Neigung und/oder eine erste Kontur der ersten Dispensierregion relativ zu der Referenzebene identifiziert und ein Steuerungseinheitsausgabesignal generiert, welches repräsentativ ist für die erste Neigung oder die erste Kontur; wobei in Antwort auf das Steuerungseinheitssausgabesignal die zweite Antriebseinheit den zweiten Applikator relativ zu dem ersten Applikator in einer Richtung parallel zu der dritten Achse bewegt, wobei der erste Applikator das Fluidmuster an der ersten Dispensierregion dispensiert und der zweite Applikator simultan das zweite Fluidmuster an der zweiten Dispensierregion dispensiert.
Das Dispensiersystem nach Anspruch 19, wobei die erste Neigung und/oder die erste Kontur von der Steuerungseinheit basierend auf einer Mehrzahl von Höhenmessungen, die von einem Höhensensor entlang der dritten Achse und korrespondierend zu der ersten Dispensierregion gesammelt wird, wobei der Höhensensor ein Sensorausgabesignal generiert, welches repräsentativ ist, für die erste Neigung oder die erste Kontur und basierend auf der Vielzahl von Höhenmessungen und wobei das Steuerungseinheitsausgabesignal in Antwort auf das Sensorausgabesignal generiert wird.
Das Dispensiersystem nach Anspruch 19, wobei die erste Neigung und/oder die erste Kontur von der Steuerungseinheit basierend auf einem elektronischen Datenfile, auf welchen von der Steuerungseinheit zugegriffen wird, identifiziert werden, wobei der elektronische Datenfile Höhenmessungsinformationen einschließt, die auf die dritte Achse referenziert sind und mit der ersten Dispensierregion korrespondieren, wobei das Steuerungseinheitsausgabesignal in Antwort auf die Höhenmessungsinformation generiert wird.
Das Dispensiersystem nach Anspruch 19, wobei das Steuerungseinheitsausgabesignal ein erstes Steuerungseinheitsausgabesignal ist und wobei die Steuerungseinheit weiterhin mindestens eine zweite Neigung und/oder zweite Kontur der zweiten Dispensierregion relativ zu der Referenzebene identifiziert und ein zweites Steuerungseinheitsausgabesignal generiert, welches repräsentativ ist für die zweite Neigung und/oder die zweite Kontur und wobei in Antwort auf das zweite Steuerungseinheitsausgabesignal die erste Antriebseinheit den ersten Applikator in einer Richtung parallel zu der dritten Achse bewegt, während in Antwort auf das erste Steuerungseinheitsausgabesignal die zweite Antriebseinheit den zweiten Applikator relativ zu dem ersten Applikator in einer Richtung parallel zu der dritten Achse bewegt.
Das Dispensiersystem nach Anspruch 20, wobei die erste Antriebseinheit den ersten Applikator und den zweiten Applikator in einer Richtung parallel zu der dritten Achse bewegt.