DE9405418U1 - Vorrichtung zum dosierten Auftragen von Klebstofftropfen - Google Patents
Vorrichtung zum dosierten Auftragen von KlebstofftropfenInfo
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Description
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Beschreibung
Vorrichtung zum dosierten Auftragen von Klebstofftropfen
Bei der automatischen Bestückung von Leiterplatten mit SMD-Bausteinen
für die Oberflächenmontage (SMD = .Surface Mounted Devices) werden durch eine in einer Positioniereinheit angeordnete
Dosiervorrichtung zunächst Klebstofftropfen aufgebracht,
auf welche die SMD-Bausteine dann aufgesetzt werden.
Der Klebstoff härtet dann durch die Einwirkung von Temperatur oder UV-Strahlung aus. Die SMD-Bausteine sind danach in der
richtigen Lage so fest auf der Leiterplatte fixiert, daß die elektrische Verbindung im Schwallbad, durch Reflow-Löten oder
durch Löten in der Dampf-Phase hergestellt werden kann. Die für das Auftragen des Klebstoffes eingesetzten Dosiervorrichtungen
bestehen im wesentlichen aus einer in einer federnden Halterung angeordneten und mit Druckluft beaufschlagbaren
Klebstoff-Kartusche, einer in die Klebstoff-Kartusche eingesetzten,
häufig auch als Dosiernadel bezeichneten Dosierdüse 0 und einem der Dosierdüse zugeordneten Abstandshalter. Zum
Aufbringen eines Klebstofftropfens wird diese in der Positioniereinheit
des SMD-Bestückautomaten angeordnete Dosiervorrichtung abgesenkt, bis der Abstandshalter auf der Leiterplcitte
aufsitzt, wobei der dadurch verursachte Stoß durch ein Einfedern der Klebstoff-Kartusche aufgefangen wird. Aus der
sich in dieser abgesenkten Stellung in geringem Abstand oberhalb der Leiterplatte befindlichen .Dosierdüse wird dann
durch Druckluftbeaufschlagung der Klebstoff-Kartusche ein " Klebstofftropfen auf die Leiterplatte gepreßt, wobei die
0 aufdosierte Klebstoffmenge von der Dosierzeit, vom Druck mit
dem die Klebstoff-Kartusche beaufschlagt wird, von der Düsengeometrie
und der Viskosität des Klebstoffes abhängt. Die dynamische Viskosität hängt ihrerseits von der Temperatur des
Klebstoffes ab. Zur Erhöhung der Dosiergenauigkeit kann deshalb auch der Dosierdüse eine Kühl- und/oder Heizeinrichtung
zur Temperaturstabilisierung des hindurchgeführten Klebstoffes zugeordnet werden (vgl. EP-A-O 282 748).
12 12
Der durch den Abstandshalter der Dosiervorrichtung bewirkte Abstand zwischen Dosierdüse und Leiterplatte ist dabei derart
bemessen, daß sich eine optimale Ausformung des Klebstofftropfens
auf der Leiterplatte ergibt. Ist dieser Abstand zu gering, so besteht die Gefahr, daß die in den Klebstofftropfen
eintauchende Dosierdüse einen Teil des Klebstoffes wieder abhebt. Bei einem zu großen Abstand ergibt sich demgegenüber
eine zu geringe Benetzung der Leiterplatte mit Klebstoff, so daß sich der Klebstoff nur teilweise von der Dosierdüse
löst. Die Forderung nach einer optimalen Ausformung der Klebstofftropfen wird derzeit durch mehrere, wechselbare
Abstandshalter realisiert, die jeweils einer bestimmten Tropfengröße bzw. einem bestimmten Dosiervolumen des Klebstoffes
zugeordnet sind. Diese Abstandshalter müssen beim Stillstand der Maschine von einer Bedienperson gewechselt
werden.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem 0 zucrrunde, eine optimale Ausformung der Klebstoff tropf en auf
Leiterplatten für eine nachfolgende Bestückung mit SMD-Bauteilen zu vereinfachen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch Einwirkung auf die Stellmittel der
Abstand zwischen Dosierdüse und Substrat programmierbar vom Automaten selbständig auf einen vorgegebenen, optimalen Wert
eingestellt werden kann. Mit dieser automatischen Verstellung kann dann auf einer Leiterplatte das ganze Spektrum der
0 Tropfengröße von beispielsweise 0,02 mm^ bis 2 maß in einem
Durchlauf aufgebracht werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
35
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9H G 1 2 1 2
Die Ausgestciltung nach Anspruch 2 ermöglicht eine einfache
und robuste stufenlose Verstellung der Dosierdüse relativ zum Abstandshalter.
Die Weiterbildung nach Anspruch 3 bietet die Möglichkeit einer einfachen und raumsparenden konzentrischen Anordnung
von Dosierdüse, Stellbuchse und Abstandshalter. Die Kraftübertragung auf einen Bund der Dosierdüse gemäß Anspruch 4
kann dabei mit besonders einfachen Mitteln realisiert werden. 10
Die Ausgestaltung nach Anspruch 5 ermöglicht eine besonders einfache und zuverlässige Betätigung der Stellbuchse.
Gemäß Anspruch 6 wird der an der Stellbuchse befestigte Stellarm vorzugsweise über ein Zahnsegment betätigt. Dieses
Zahnsegment kann dcinn gemäß Anspruch 7 eine fest angeordnete Zahnstange anfahren, so daß für die Verstellung des Abstandes
zwischen Dosierdüse und Substrat ohne zusätzliche Antriebsmittel die Positioniereinheit der gesamten Vorrichtung heran-0
gezogen werden kann. Die Ausgestaltung nach Anspruch 8 ermöglicht dabei eine besonders kostengünstige, einfache und
robuste Ausgestaltung der Zahnstange.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
Es zeigen
Figur 1 eine vereinfacht dargestellte Vorrichtung zum dosierten Auftragen von Klebstofftropfen im Längsschnitt,
30
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Figur 2 eine Seitenansicht der Dosierdüse der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung,
Figur 3 einen Längsschnitt durch den Abstandshalter der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung,
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Figur 4 einen Längsschnitt durch die Stellbuchse der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung,
Figur 5 einen Schnitt gemäß der Linie V-V der Figur 3 und
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5
Figur 6 eine; Draufsicht auf Stellarm, Zahnsegment und Zahnstange der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung.
Figur 1 zeigt in stark vereinfachter Darstellung einen Längsschnitt
durch eine Vorrichtung zum dosierten Auftragen von Klebstoff tropf en KT. auf ein Substrat S, bei welchem es sich
in der Regel um eine Leiterplatte handelt. Auf diese Leiterplatte werden dann anschließend von einem
Bestückautomaten SMD-Bausteine aufgebracht und bis zum Löten durch die Klebstofftropfen KT fixiert.
Die gesamte Vorrichtung ist über ein Halterungsteil HT in einer nicht näher dargestellten, programmgesteuerten Positioniereinheit
angeordnet, die eine Bewegung in X-, Y- und Z-Richtung ermöglicht. Bei dem Halterungsteil HT handelt es
sich um einen Teil einer sonst nicht näher dargestellten Kühl- und/oder Heizeinrichtung zur Temperaturstabilisierung
des Klebstoffes.
In dem Halterungsteil HT befinden sich in konzentrischer Anordnung zur gemeinsamen Achse AC von außen nach innen
gesehen nacheinander ein Abstandshalter AH, eine Stellbuchse SB und eine Dosierdüse DD. Der Abstandshalter AH wird mit
einem nach unten ragenden Fortsatz F zum Setzen eines Klebstofftropfens
KT auf das Substrat S aufgesetzt, wobei zwischen der Stirnseite der Dosierdüse DD und der Oberfläche des
Substrats S ein zur optimalen Ausformung des Klebstofftropfens KT erforderlicher Abstand A verbleibt.
Zur weiteren Erläuterung der Vorrichtung wird zusätzlich auf die; Figuren 2 bis 6 verwiesen.
G 1 2 i 2
Der in dem Halterungsteil HT fest angeordnete Abstandshalter AH besitzt ein Innengewinde IG, in welches die Stellbuchse SB
mit einem Außengewinde AG eingeschraubt ist. Bei einer Verdrehung der Stellbuchse SB wirkt diese in Z-Richtung auf den
Bund der Dosierdüse DD ein, der über die Kraft einer nur durch einen Pfeil angedeuteten Druckfeder DF gegen die obere
Stirnfläche der Stellbuchse SB gedruckt wird. Eine Verdrehung der Stellbuchse SB verstellt somit die Dosierdüse DD in Z-Richtung
relativ zum Fortsatz F des Abstandhalters AH und bewirkt damit andererseits eine Verstellung des Abstandes A
zwischen der Dosierdüse DD und dem Substrat S.
Die Verdrehung der Stellbuchse SB wird durch einen Stellarm SA bewirkt, der durch einen Schlitz SZ des Abstandhalters AH
radial nach außen ragt und an seinem äußeren Ende ein Zahnsegment ZS trägt. Die Befestigung des Stellarms SA auf der
Stellbuchse SB erfolgt dabei durch ein Stellglied SG und eine Senkschraube SK. Diese Senkschraube SK bewirkt durch eine
leicht exzentrische Lage von Senkung und Gewindebohrung 0 relativ zur Achse AC eine radiale Verspannung von Stellarm SA
und Stellglied SG auf der Stellbuchse SB.
Dem Zahnsegment ZS ist eine fest angeordnete Zahnstange ZST zugeordnet, deren Zähne durch im Teilungsabstand zueinander
angeordnete Bolzen B gebildet sind. Zur automatischen Einstellung des Abstandes A zwischen Dosierdüse DD und Substrat
S fährt die bereits erwähnte Positioniereinheit die fest angeordnete Zahnstange ZST an, wobei das Zahnsegment SG mit
de3r Zahnstange ZST in Eingriff gebracht wird. Durch eine
0 Verstellung der Positioniereinheit in Z-Richtung wird dann gemäß Figur 6 das Zahnsegment ZS in Richtung des Pfeiles U um
die Achse AC gedreht und bewirkt damit eine axiale Verstellung der Stellbuchse SB und der Dosierdüse DD in Z-Richtung.
Nach diesem Stellvorgang werden Zahnsegment ZS und Zahnstange ZST außer Eingriff gebracht und beim nachfolgenden Setzen
eines Klebstofftropfens KT ergibt sich dann der jetzt eingestellte
Abstand A zwischen der Dosierdüse DD und dem Substrat
·♦ ·
i I·
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:S I·
j.
S. Zur Einstellung des Abstandes A auf andere Größen der Klebstofftropfen KT kann dann mit der Positioniereinheit die
Zahnstange ZST erneut angefahren werden.
Claims (8)
1. Vorrichtung zum dosierten Auftragen von Klebstofftropfen
(KT) auf ein Substrat (S), insbesondere in einer SMD-Fertigungslinie,
mit
- einer auf das Substrat (S) absenkbaren Dosierdüse (DD), aus
welcher die Klebstofftropfen unter Einwirkung von Druck auf das Substrat gepreßt werden, und mit
- einen auf das Substrat (S) aufsetzbaren Abstandshalter (AH) zur Einhaltung eines Abstandes (A) zwischen Dosierdüse (DD)
und Substrat (S),
gekennzeichnet durch
gekennzeichnet durch
- an der Dosierdüse (DD) und/oder am Abstandshalter (AH) ancjreifende Stellmittel zur automatischen Einstellung des
Abstandes (A) zwischen Dosierdüse (DD) und Substrat (S).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch <J e
kennzeichnet , daß die Stellmittel eine Stellbuchse
(SB) umfassen, die einerseits mit dem Abstandshalter 0 (AtI) im Gewindeeingriff steht und andererseits in axialer
Richtung (Z) auf die Dosierdüse (DD) einwirkt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet , daß die Stellbuchse (SB) mit
einem Außengewinde (AG) in einem Innengewinde (IG) des Abstandhalters (AH) drehbar angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet , daß die Stellbuchse (SB) stirnseitig
an einem Bund (B) der Dosierdüse (DD) angreift.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge kennzeichnet , daß an der Stellbuchse (SB) ein
durch einen Schlitz (SZ) des Abstandhalters (AH) radial nach außen ragender Stellarm (SA) befestigt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet , daß der Stellarm (SA) ein Zahnsegment (ZS) trägt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet , daß dem Zahnsegment (ZS) eine
fest angeordnete und mit der Positioniereinheit der gesamten Vorrichtung anfahrbare Zahnstange (ZST) zugeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet , daß die Zähne der Zahnstange
(ZST) durch Bolzen (B) gebildet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9405418U DE9405418U1 (de) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | Vorrichtung zum dosierten Auftragen von Klebstofftropfen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9405418U DE9405418U1 (de) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | Vorrichtung zum dosierten Auftragen von Klebstofftropfen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE9405418U1 true DE9405418U1 (de) | 1994-08-25 |
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ID=6906760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9405418U Expired - Lifetime DE9405418U1 (de) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | Vorrichtung zum dosierten Auftragen von Klebstofftropfen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9405418U1 (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU540681A1 (ru) * | 1975-06-05 | 1976-12-30 | Предприятие П/Я Х-5737 | Устройство дл дозированного нанесени текучих веществ на поверхность изделий |
DD156301A1 (de) * | 1981-02-11 | 1982-08-11 | Dieter Koch | Vorrichtung zum aufbringen von leuchtpunkten auf zifferblaetter |
SU1106547A1 (ru) * | 1983-07-14 | 1984-08-07 | Предприятие П/Я А-1512 | Устройство дл нанесени в зкой жидкости |
EP0282748A1 (de) * | 1987-03-16 | 1988-09-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur dosierbaren Klebstoff-Applikation |
-
1994
- 1994-03-30 DE DE9405418U patent/DE9405418U1/de not_active Expired - Lifetime
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