EP0928637B1

EP0928637B1 - Dispensing nozzle for a die bonder

Info

Publication number: EP0928637B1
Application number: EP19990810004
Authority: EP
Inventors: Luca Baraldi
Original assignee: Oerlikon Assembly Equipment AG
Current assignee: Besi Switzerland AG
Priority date: 1998-01-12
Filing date: 1999-01-06
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2019-01-06
Also published as: EP0928637A3; EP0928637A2

Description

Die Erfindung betrifft eine Dispensdüse zum Auftragen eines viskosen Klebemittels auf ein Substrat gemäß Anspruch 1.The invention relates to a Dispensdüse for applying a viscous adhesive to a substrate according to claim 1.

In der Technik ist es vielfach erforderlich, eine bestimmte Menge an Flüssigkeit, zum Beispiel ein viskoses Klebemittel, dosiert abzugeben und gegebenenfalls in einem bestimmten Muster auf eine Fläche aufzubringen. Ein solcher Anwendungsfall ist beispielsweise das sogenannte "Die Bonding", bei dem elektronische Bauteile (Chips) auf ein Substrat geklebt werden. Hierzu wird mit Hilfe einer Dosiervorrichtung eines sogenannten Die Bonders eine vorbestimmte Menge an Klebemittel auf das Substrat aufgebracht. Anschliessend setzt eine Handhabungseinrichtung des Die Bonders das elektronische Bauteil auf die mit dem Klebemittel versehene Klebefläche des Substrates. Beim Hochgeschwindigkeits - Die Bonding dauert dieser Vorgang weniger als 600 ms.It is often necessary in the art to deliver a certain quantity of liquid, for example a viscous adhesive, in metered form and, if appropriate, to apply it to a surface in a specific pattern. Such an application is, for example, the so-called "bonding", in which electronic components (chips) are glued to a substrate. For this purpose, a predetermined amount of adhesive is applied to the substrate by means of a dosing device of a so-called die bonder. Subsequently, a handling device of the Die Bonders sets the electronic component on the adhesive surface of the substrate provided with the adhesive. At high speed bonding this process takes less than 600 ms.

Zur Dosierung des zähflüssigen Die Bonding - Klebemittels wird dieses aus einem Vorratsbehälter in einen mehr oder weniger zylinderförmigen Aufnahmebereich einer sogenannten Dispensdüse gefördert. Auf einer Abgabeseite der Düse ist mindestens eine Austrittsöffnung vorhanden, durch die das Klebemittel dosiert abgegeben wird. Es ist oftmals auch vorgesehen, dass mehrere, in einem bestimmten Muster angeordnete Austrittsöffnungen vorhanden sind, so dass ein vorbestimmtes Klebemittelmuster aufgebracht werden kann. Um eine bestimmte Menge des Klebemittels zu dosieren, wird auf das Klebemittel, beispielsweise im Vorratsbehälter, ein bestimmter Druckpuls aufgebracht. Da zwischen der erforderlichen Grösse und Dauer des Druckpulses sowie der Viskosität der Flüssigkeit, der Querschnittsfläche der Austrittsöffnung und anderen Parameter eine Abhängigkeit besteht, kann der erforderliche Druckpuls im wesentlichen vorbestimmt werden. In diesem Zusammenhang wird auf die Publikation "Dispensing Technology, The Key to High-quality / High Speed Die Bonding, ESEC Process Information" verwiesen, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.For metering the viscous bonding adhesive, it is conveyed from a storage container into a more or less cylindrical receiving region of a so-called dispensing nozzle. On a discharge side of the nozzle at least one outlet opening is present, through which the Adhesive metered dispensed. It is also often provided that a plurality of outlet openings arranged in a specific pattern are present, so that a predetermined adhesive pattern can be applied. In order to dose a certain amount of the adhesive, a certain pressure pulse is applied to the adhesive, for example in the reservoir. Since there is a dependence between the required size and duration of the pressure pulse and the viscosity of the liquid, the cross-sectional area of the outlet opening and other parameters, the required pressure pulse can be substantially predetermined. In this regard, reference is made to the publication "Dispensing Technology, The Key to High-quality / High Speed Bonding, ESEC Process Information", the contents of which are hereby incorporated by reference.

Es hat sich nun gezeigt, dass es immer wieder zu Diskrepanzen zwischen dem theoretisch ermittelten und dem tatsächlich erforderlichen Druckpuls kommt. Dies führt dazu, dass entweder die dosierten Flüssigkeitsmengen nicht mit den erforderlichen Mengen übereinstimmen, oder dass die Flüssigkeitsmengen nicht schnell genug aufgebracht werden können. Letzteres kann schliesslich zeitkritisch für den gesamten Prozess des Die Bonding werden und dadurch den Durchsatz beschränken.It has now been shown that there are always discrepancies between the theoretically determined and the actually required pressure pulse. This means that either the metered amounts of liquid do not match the required amounts, or that the amounts of liquid can not be applied quickly enough. Finally, the latter can become time-critical for the entire process of die bonding, thereby limiting throughput.

Ausserdem tropfen vorbekannte Düsen oftmals nach, obwohl der Druckpuls längstens wieder von der Flüssigkeit genommen ist und die Flüssigkeit eine Fliessgrenze hat, aufgrund der die Flüssigkeit nicht von selbst fliessen dürfte. Da sich zu diesem Zeitpunkt die Düse des Die Bonders nicht mehr über dem Substrat befindet, kann die durch das Nachtropfen ausgestossene Flüssigkeitsmenge nicht zum Verkleben genutzt werden. Im Gegenteil, durch die nachtropfende Flüssigkeit wird die Arbeitsumgebung verschmutzt, was regelmässig zu einem Maschinenstop führt.In addition, previously known nozzles often drip after, although the pressure pulse has long been removed from the liquid and the liquid has a flow limit, due to which the liquid should not flow by itself. Since at this time the die of Die Bonders is no longer above the substrate, the amount of liquid ejected from the dripping can not be used for bonding. On the contrary, the liquid dripping on the floor contaminates the working environment, which regularly leads to a machine stop.

Aus der DE 4010262 ist eine Breitschlitzdüse zum flächigen Auftragen von Flüssigkeiten bekannt. Die Breitschlitzdüse enthält eine sich z.B. trapez- oder dreieckförmig erweiternde Verteilerkammer und eine Vielzahl von Staukanälen.From the DE 4010262 is a slot die for surface application of liquids known. The slot die contains a, for example, trapezoidal or triangular widening distribution chamber and a plurality of storage channels.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Dispensdüse so weiterzubilden, dass das Nachtropfverhalten der Düsen sowie die Vorbestimmbarkeit der Parameter der erforderlichen Druckpulse verbessert werden.The invention is therefore the object of developing a Dispensdüse so that the Nachropfverhalten the nozzles and the predictability of the parameters of the required pressure pulses are improved.

Diese Aufgabe wird bei einer eingangs erwähnten Vorrichtung dadurch gelöst, dass im Zuführkanal ein Mittel zur Zwangsführung des viskosen Klebemittels vorgesehen ist, durch welche eine Front des Klebemittels beim Befüllen der Düse eine vorbestimmte Strömungsrichtung erhält, so dass das Klebemittel im wesentlichen die gesamte im Zuführkanal befindliche Luft in Richtung auf die mindestens eine Austrittsöffnung zuführt. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist unter einer "viskosen" Flüssigkeit eine Flüssigkeit zu verstehen, deren Viskosität bei Zimmertemperatur mindestens 1 Pas beträgt.This object is achieved in a device mentioned in the introduction in that a means for positive guidance of the viscous adhesive is provided in the feed, through which a front of the adhesive receives a predetermined flow direction when filling the nozzle, so that the adhesive substantially all located in the feed Air in the direction of the at least one outlet opening supplies. In the context of the present invention, a "viscous" liquid is to be understood as meaning a liquid whose viscosity at room temperature is at least 1 Pas.

Im Rahmen der Erfindung hat es sich gezeigt, dass vielfach.Gas- bzw. Lufteinschlüsse für die zuvor erwähnten Nachteile verantwortlich sind. Diese Lufteinschlüsse entstehen in der Regel während dem (erstmaligen) Befüllen der Düse, da die aus dem Vorratsbehälter in die Düse einströmende Fliessfront die Düse nur teilweise entlüften kann. Insbesondere am äusseren Umfangsbereich der Düsenplatte, in welche die Austrittsöffnungen eingebracht sind, bilden sich oftmals "tote" Nischen (Strömungstotbereiche) aus, in denen die Flüssigkeit Luft einschliesst. Diese Lufteinschlüsse wirken bei der Aufbringung von Druckpulsen ähnlich wie ein Stossdämpfer. Zum einen speichern die Einschlüsse aufgrund der Kompression der Luft einen Teil der Energie, wodurch nicht die gesamte aufgebrachte Energie zur Ausstossung der Flüssigkeit genutzt werden kann. Zum anderen gibt die Luft am Ende des bzw. nach Beendigung des Pulses die gespeicherte Energie an die Flüssigkeit wieder in Form von kinetischer Energie ab. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere dies eine Ursache für das nachteilige Nachtropfen der Düse ist.In the context of the invention it has been found that multiple gas or air inclusions are responsible for the aforementioned disadvantages. As a rule, these air inclusions occur during the (initial) filling of the nozzle, since the flow front flowing into the nozzle from the reservoir can only partially vent the nozzle. In particular, on the outer peripheral region of the nozzle plate, in which the outlet openings are introduced, often form "dead" niches (Strömungsstotbereiche), in which the liquid encloses air. These air pockets are similar to a shock absorber when pressure pulses are applied. On the one hand, due to the compression of the air, the inclusions store part of the energy, which means that not all the energy applied can be used to expel the liquid. On the other hand, the air at the end of or after the end of the pulse, the stored energy to the liquid again in the form of kinetic energy. It has been found that this is a particular cause of the disadvantageous dripping of the nozzle.

Bei erfindungsgemässen Dispensdüsen werden derartige Lufteinschlüsse auf eine konstruktiv unaufwendige Weise verhindert, indem nämlich die Klebemittelfront selbst das in der Düse befindliche Gas auf die Austrittsöffnungen zuleitet. Im Zusammenhang mit der Erfindung ist unter "Klebemittelfront" die Oberfläche der Flüssigkeit zu verstehen, die sich beim Befüllen der Düse ausbildet und in Richtung der Düsenplatte der Düse bzw. der Austrittsöffnungen strömt. Vorteilhafterweise entlüftet die Klebemittelfront aufgrund der Zwangsführung die erfindungsgemässe Düse im wesentlichen vollständig. Selbstverständlich ist es jedoch nicht unbedingt erforderlich, dass der verbleibende Gasgehalt in der Düse tatsächlich Null ist. Um gegenüber vorbekannten Düsen Vorteile zu erzielen, ist es ausreichend, wenn die verbleibenden Lufteinschlüsse auf ein Mass zurückgeführt werden, durch die praxisrelevante Nachteile vermeidbar sind.In dispensing nozzles according to the invention, such air pockets are prevented in a structurally inexpensive manner, namely by the adhesive front itself passing the gas in the nozzle to the outlet openings. In the context of the invention, "adhesive front" is to be understood as meaning the surface of the liquid which forms during filling of the nozzle and flows in the direction of the nozzle plate of the nozzle or the outlet openings. Advantageously, due to the forced operation, the adhesive front substantially completely vents the nozzle according to the invention. Of course, however, it is not absolutely necessary that the remaining gas content in the nozzle is actually zero. In order to achieve advantages over previously known nozzles, it is sufficient if the remaining air inclusions are reduced to a level which avoids practice-relevant disadvantages.

In Abhängigkeit von der Anzahl der Austrittsöffnungen und/oder der Verteilung der Austrittsöffnungen an der Düsenplatte kann die Zwangsführung unterschiedlich gestaltet sein. Es hat sich jedoch als zweckmässig erwiesen, wenn die Zwangsführung eine in dem Zuführkanal gegenüber der Düsenplatte angeordnete Schikane aufweist. Unter "Schikane" ist ein Strömungsleitelement zu verstehen, mit dem die für den Durchfluss des Klebemittels nutzbare Querschnittsfläche des Zuführkanals verringert wird. Mit der Schikane kann das Klebemittel in der Zwangsführung zumindest abschnittsweise eine Strömungsrichtung erhalten, die von jener Strömungsrichtung abweicht, die das Klebemittel in der Zwangsführung ohne Schikane hätte.Depending on the number of outlet openings and / or the distribution of the outlet openings on the nozzle plate, the forced operation can be designed differently. However, it has proved to be expedient if the positive guide has a baffle arranged in the feed channel with respect to the nozzle plate. By "chicane" is meant a flow guide element with which the usable for the flow of the adhesive cross-sectional area of the feed channel is reduced. With the chicane, the adhesive in the positive guide at least partially receive a flow direction that deviates from the flow direction that would have the adhesive in the forced operation without chicane.

Für viele Anwendungsfälle hat es sich als günstig erwiesen, wenn aufgrund der Zwangsführung die Flüssigkeitsfront zunächst in den Bereichen auf die Düsenplatte trifft, die den grössten Abstand zu einer Längsachse der Düsenplatte aufweisen. Anschliessend leitet die Zwangsführung das Klebemittel auf eine zentrale Längsachse bzw. die Mitte der Düsenplatte zu. Hierdurch ist es möglich, die beim Auftreffen des Klebemittels auf der Düsenplatte insgesamt im Zuführkanal noch vorhandene Luft durch das Klebemittel zu umschliessen und zu mindestens einer der Austrittsöffnungen zu leiten. Das Klebemittel kann dadurch eine Strömungsrichtung erhalten, die eine Komponente orthogonal zur Längsachse der Düsenplatte aufweist.For many applications, it has proved to be advantageous if, due to the positive guidance, the liquid front initially strikes the nozzle plate in the regions which are at the greatest distance from a longitudinal axis of the nozzle plate. Subsequently, the positive guide directs the adhesive to a central longitudinal axis or the center of the nozzle plate. In this way, it is possible to enclose the air which is still present on the nozzle plate as a whole in the feed channel by the adhesive and to guide it to at least one of the outlet openings when the adhesive strikes the adhesive. The adhesive can thereby obtain a flow direction which has a component orthogonal to the longitudinal axis of the nozzle plate.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung wird anhand den in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Teildarstellung eines Die Bonders;
Fig. 2: eine Schnittdarstellung eines Teils einer vorbekannten Dispensdüse;
Fig. 3: eine teilweise geschnitten dargestellte erfindungsgemässe Vorrichtung;
Fig. 4: eine Schnittdarstellung eines Teils der erfindungsgemässen Vorrichtung aus Fig. 3;
Fig. 5: eine Schnittdarstellung entlang der Linie V - V aus Fig. 4;
Fig. 6, 7: weitere erfindungsgemässe Vorrichtungen.

The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments schematically illustrated in the figures; show it:

Fig. 1: a partial perspective view of a Die Bonders;
Fig. 2: a sectional view of a portion of a prior art Dispensdüse;
Fig. 3: a partially sectioned device according to the invention shown;
Fig. 4: a sectional view of a part of the inventive device Fig. 3 ;
Fig. 5: a sectional view taken along the line V - V out Fig. 4 ;
Fig. 6, 7: other inventive devices.

In Fig. 1 ist ein Ausschnitt eines Die Bonder 1 gezeigt, an dem erfindungsgemässe Dispensdüsen eingesetzt werden können. Bei der an dem Die Bonder gezeigten Dispensdüse 2" handelt es sich um eine an sich vorbekannte Düse mit einer einzigen Auslassöffnung. In die Dispensdüse 2" wird aus einem Vorratsbehälter 3 ein Klebemittel eingeführt. Ein dazu erforderlicher Druck wird durch einen zeitlich und in seiner Amplitude vorbestimmten Druckluftstoss im Vorratsbehälter 3 auf das Klebemittel ausgeübt. Die hierfür benötigte Luftmenge wird über eine Leitung 4 zugeführt.In Fig. 1 is a section of a Die Bonder 1 shown, can be used in the dispensing nozzles according to the invention. The dispensing nozzle 2 "shown on the die bonder is a nozzle known per se with a single outlet opening, and an adhesive is introduced from a storage container 3 into the dispensing nozzle 2". A pressure required for this purpose is exerted on the adhesive by a compressed-air impact in the storage container 3 which is predetermined in time and in its amplitude. The amount of air required for this purpose is supplied via a line 4.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird zunächst eine in Fig. 2 näher dargestellte Dispensdüse 2' erläutert, in die aus einem nicht dargestellten Vorratsbehälter ein Klebemittel 5' eingeführt wird. Die Dispensdüse weist einen im Querschnitt kreisrunden und sich zu einer Düsenplatte 6' hin erweiternden Zuführkanal 7' auf, der durch eine im wesentlichen konische Wandfläche 8' eines Einsatzes 9' der Dispensdüse 2' gebildet wird. Der Zuführkanal 7' endet abgabeseitig an der Düsenplatte 6'. In der Düsenplatte 6' sind innerhalb einer Kreisfläche insgesamt siebzehn Austrittsöffnungen 10' eingebracht, von denen in der Darstellung von Fig. 2 sieben zu erkennen sind. In den Austrittsöffnungen 10' ist jeweils ein Dispensröhrchen 11' angeordnet.For a better understanding of the present invention, an in Fig. 2 illustrated Dispensdüse 2 ', in which from a reservoir, not shown, an adhesive 5' is introduced. The Dispensdüse has a cross-sectionally circular and to a nozzle plate 6 'towards expanding supply channel 7', which is formed by a substantially conical wall surface 8 'of an insert 9' of Dispensdüse 2 '. The feed channel 7 'ends on the discharge side of the nozzle plate 6'. In the nozzle plate 6 'within a circular area a total of seventeen outlet openings 10' are introduced, of which in the illustration of Fig. 2 seven are visible. In the outlet openings 10 'a dispensing tube 11' is arranged in each case.

Wie in dieser Darstellung zu erkennen ist, ist die Front 12' des Klebemittels bereits auf das Zentrum der Düsenplatte 6', d.h. auf die mit Austrittsöffnungen 10' versehene Kreisfläche der Düsenplatte 6', aufgetroffen. Da jedoch der Teil der Front 12', welcher sich zwischen den Austrittsöffnungen 10' und der Wandfläche 8' befindet, noch nicht vollständig aufgetroffen ist, hat die Front 12' bereits zwischen den Austrittsöffnungen 10' und der Wandfläche 8' Luft 15' eingeschlossen. Auch beim Weiterströmen der Front 12' kann diese Luft 15' nicht mehr entweichen und bleibt im Bereich zwischen der von der Düsenplatte 6' und der Wandfläche 8' gebildeten Kante 16' und den Austrittsöffnungen 10' eingeschlossen. Wie ohne weiteres ersichtlich ist, werden diese Lufteinschlüsse umso grösser sein, wie der Abstand der Austrittsöffnungen 10' zur Kante 16' zunimmt.As can be seen in this illustration, the front 12 'of the adhesive has already hit the center of the nozzle plate 6', ie the circular area of the nozzle plate 6 'provided with outlet openings 10'. However, since the portion of the front 12 ', which is located between the outlet openings 10' and the wall surface 8 ', has not yet fully hit, the front has 12' already enclosed between the outlet openings 10 'and the wall surface 8' air 15 '. Even when the front 12 'continues to flow, this air 15' can no longer escape and remains trapped in the region between the edge 16 'formed by the nozzle plate 6' and the wall surface 8 'and the outlet openings 10'. As will be readily apparent, these air pockets will be all the greater as the spacing of the exit openings 10 'from the edge 16' increases.

Bei dem in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Vorrichtung, ist in einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse 17 einer Dispensdüse 2 ein Einsatz 9 angeordnet, in dem ein Zuführkanal 7 ausgebildet ist. Oberhalb des Zuführkanals 7 befindet sich ein mit einem Klebemittel 5 gefüllter Vorratsbehälter 3. In diesem ist ein Druckkolben 18 angeordnet, der durch eine nicht näher dargestellte Steuerung sowie durch einen entsprechenden Mechanismus des Die Bonders 1 betätigt wird. Damit ist es möglich, mit dem Kolben 18 innerhalb einer bestimmten Zeit einen bestimmten Hub auszuführen, wodurch eine vorbestimmte Menge des Klebemittels 5 in Richtung der Dispensdüse 2 gefördert werden kann.At the in Fig. 3 and Fig. 4 shown embodiment of an inventive device, an insert 9 is arranged in a substantially cylindrical housing 17 of a Dispensdüse 2, in which a feed channel 7 is formed. Above the feed channel 7 is a filled with an adhesive 5 reservoir 3. In this, a pressure piston 18 is arranged, which is actuated by a controller not shown in detail and by a corresponding mechanism of the Die Bonders 1. Thus, it is possible to perform a certain stroke with the piston 18 within a certain time, whereby a predetermined amount of the adhesive 5 can be promoted in the direction of the Dispensdüse 2.

Den Fig. 3 und 4 ist weiter -zu entnehmen, dass der Zuführkanal 7 der Dispensdüse 2 einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist. In die - in bezug auf die Fliessrichtung des Klebemittels 5 - am Ende des Zuführkanals 7 angeordnete, ebenfalls kreisrunde Düsenplatte 6, sind mehrere Austrittsöffnungen 10 eingebracht, die in einem in etwa symmetrischen Muster zueinander angeordnet sind (vgl. auch Fig. 5). In den Austrittsöffnungen 10 befindet sich jeweils ein zylinderförmiges Dispensröhrchen 11. Insbesondere Fig. 4 und Fig. 5 verdeutlichen, dass der Zuführkanal 7 unmittelbar vor den Austrittsöffnungen 10 eine Querschnittsfläche aufweist, die weit grösser ist als eine Querschnittsfläche von jeweils einer Austrittsöffnung.The Fig. 3 and 4 It can also be seen that the feed channel 7 of the dispensing nozzle 2 has a substantially circular cross-section. In the - with respect to the flow direction of the adhesive 5 - arranged at the end of the feed channel 7, also circular nozzle plate 6, a plurality of outlet openings 10 are introduced, which are arranged in an approximately symmetrical pattern to each other (see also Fig. 5 ). In the outlet openings 10 are each a cylindrical dispensing tube 11. In particular Fig. 4 and Fig. 5 clarify that the feed channel 7 immediately before the outlet openings 10 a Cross-sectional area which is far greater than a cross-sectional area of each one outlet opening.

Im Zuführkanal 7 ist entlang dessen Längs- und Symmetrieachse 20 eine Schikane 21 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Schikane 21 im wesentlichen als im Zuführkanal 7 konzentrisch angeordneter Kegel ausgebildet, der sich zur Düsenplatte 6 hin verbreitert. Wie insbesondere in Fig. 5 zu erkennen ist, ist die Schikane mit drei Streben 22 auf der Düsenplatte 6 befestigt.In the feed channel 7, a chicane 21 is arranged along its longitudinal and symmetrical axis 20. In the present embodiment, the baffle 21 is formed substantially as a concentric cone in the feed channel 7, which widened towards the nozzle plate 6 back. As in particular in Fig. 5 can be seen, the baffle with three struts 22 is mounted on the nozzle plate 6.

Somit bildet sich zwischen der Schikane 21 und der Wandfläche 8 des Zuführkanals 7 einerseits sowie der Schikane 21 und der Düsenplatte 6 andererseits eine Zwangsführung für das Klebemittel aus. Diese Zwangsführung der Dispensdüse 2 weist einen im wesentlichen ringförmig in sich geschlossenen ersten Abschnitt 23 auf, der sich durch den Abstand zwischen den Wandflächen 8 des Zuführkanals 7 und der Mantelfläche der Schikane 21 ergibt. Ein zweiter Abschnitt 24 der Zwangsführung resultiert aus dem Abstand der Düsenplatte 6 zur Grundfläche 25 der Schikane 21. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Breite B des ersten und des zweiten Abschnittes 23, 24 der Zwangsführung im wesentlichen konstant und gleich gross.Thus, formed between the baffle 21 and the wall surface 8 of the feed channel 7 on the one hand and the baffle 21 and the nozzle plate 6 on the other hand, a forced guidance for the adhesive. This forced guidance of the dispensing nozzle 2 has a substantially annular closed first portion 23, which results from the distance between the wall surfaces 8 of the feed channel 7 and the lateral surface of the chicane 21. A second section 24 of the positive guidance results from the distance of the nozzle plate 6 to the base 25 of the chicane 21. In the illustrated embodiment, a width B of the first and second sections 23, 24 of the forced operation is substantially constant and equal.

Um die anfänglich leere Dispensdüse 2 mit Klebemittel aufzufüllen, wird dieses durch eine Betätigung des Druckkolbens 18 in den Zuführkanal 7 eingeführt. Sobald das Klebemittel auf die Schikane 21 auftrifft, gelangt das Klebemittel 5 in die Zwangsführung, wodurch sich die geometrische Gestalt der Fliessfront 12 verändert. Das Klebemittel 5 strömt nun in den ersten Abschnitt 23 der Zwangsführung - und dort vor allem in unmittelbarer Nähe der kegelförmig geneigten Wandfläche-8 der Dispensdüse 2 - auf die Düsenplatte 6 zu. Am Ende des ersten Abschnittes 23 trifft das Klebemittel 5 zunächst vor allem in unmittelbarer Nähe der Wandfläche 8 des Zuführkanals 7 im Bereich des äusseren Umfangs auf die Düsenplatte 6, wodurch ein Lufteinschluss zwischen der Wandfläche 8 und dem Klebemittel 5 zumindest weitestgehend vermieden werden kann. Wie in Fig. 4 zu erkennen ist, ist der Übergang von der Wandfläche 8 zur Düsenplatte 6 aufgrund eines Radiusses 14 im wesentlichen stetig. Dies trägt dazu bei, an dieser Stelle die Ausbildung eines "Strömungs-Totbereiches" zu verhindern, da hierdurch das Klebemittel in den zweiten Abschnitt 24 geleitet wird.To fill the initially empty Dispensdüse 2 with adhesive, this is introduced by an actuation of the pressure piston 18 in the feed channel 7. As soon as the adhesive impinges on the baffle 21, the adhesive 5 passes into the forced operation, whereby the geometric shape of the flow front 12 changes. The adhesive 5 then flows into the first section 23 of the positive guidance - and there especially in the immediate vicinity of the conically inclined wall surface-8 of the dispensing nozzle 2 - to the nozzle plate 6. At the end of the first section 23 The adhesive 5 initially encounters the nozzle plate 6 primarily in the immediate vicinity of the wall surface 8 of the feed channel 7 in the region of the outer circumference, as a result of which an air inclusion between the wall surface 8 and the adhesive 5 can be at least largely avoided. As in Fig. 4 can be seen, the transition from the wall surface 8 to the nozzle plate 6 due to a radius 14 is substantially continuous. This helps to prevent the formation of a "flow dead zone" at this point, as this causes the adhesive to be conducted into the second section 24.

Nachdem genügend weiteres Klebemittel nachgeflossen ist, bildet sich im zweiten Abschnitt 24 der Zwangsführung eine ringförmig geschlossene Strömungsfront aus, die sowohl an der Düsenplatte 6 als auch an der Grundfläche 25 der Schikane 21 anliegt. Diese Front strömt an allen Stellen im wesentlichen gleichmässig von aussen nach innen auf die Längsachse 20 der Düsenplatte 6 zu. Mit anderen Worten, die Strömungsrichtung der Front 12 verläuft orthogonal bzw. radial in bezug auf die Längsachsen der Austrittsöffnungen 10. Hierbei schiebt die Front 12 die restliche noch in der Düse 2 befindliche Luft 15 auf die Austrittsöffnungen 10 zu.After sufficient additional adhesive has flowed after, an annularly closed flow front, which bears against both the nozzle plate 6 and the base 25 of the chicane 21, is formed in the second section 24 of the positive guide. This front flows at all points substantially uniformly from outside to inside on the longitudinal axis 20 of the nozzle plate 6. In other words, the flow direction of the front 12 extends orthogonally or radially with respect to the longitudinal axes of the outlet openings 10. In this case, the front 12 pushes the remaining air still present in the nozzle 2 15 to the outlet openings 10.

Damit eine vollständige Entlüftung der Düse durch Austritt der Luft 15 aus den Austrittsöffnungen stattfinden kann, sollte die Zwangsführung so gestaltet sein, dass sich die ringförmige Front 12 direkt über, jedoch zumindest im Bereich einer der Austrittsöffnungen 10, schliesst. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel schliesst sich die Front über der Austrittsöffnung 10a, die entlang der Längsachse 20 der Düse 2 verläuft. In diesem Zusammenhang ist unter "Schliessen" zu verstehen, dass sowohl eine Oberseite der Düsenplatte 6 als auch die Grundfläche 25 im wesentlichen vollständig benetzt sind. Sobald sich das Klebemittel in sämtlichen Dispensröhrchen 11 befindet, ist der Die Bonder einsatzbereit.So that a complete venting of the nozzle by exiting the air 15 can take place from the outlet openings, the forced operation should be designed so that the annular front 12 directly above, but at least in the region of one of the outlet openings 10, closes. In the present embodiment, the front closes over the outlet opening 10 a, which extends along the longitudinal axis 20 of the nozzle 2. In this context, "closing" means that both an upper side of the nozzle plate 6 and the base surface 25 are substantially completely wetted. Once the adhesive is in all dispensing tubes 11, the die bonder is ready for use.

Selbstverständlich kann die Ausgestaltung der Schikane von der im zuvor dargestellten Ausführungsbeispiel abweichen, beispielsweise aufgrund einer anderen Verteilung der Austrittsöffnungen an der Düsenplatte oder zur Erzielung bestimmter Strömungsverhältnisse. So ist in Fig. 6 eine weitere mögliche erfindungsgemässe Variante gezeigt. Ein wesentlicher Unterschied zu dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass hier die Schikane 21 in Form einer Scheibe ausgebildet ist. Da sich hier sämtliche Austrittsöffnungen 10 ausserhalb des Zentrums der Düsenplatte 6 befinden, weist die Zwangsführung in der Schikane 21 entlang der Längsachse 20 ausserdem einen zusätzlichen zentralen dritten Abschnitt 26 auf. Dieser ist in Form einer durchgehenden Ausnehmung ausgebildet, durch die das Klebemittel ebenfalls zur Düsenplatte gelangt. Somit bilden sich beim Befüllen dieser Dispensdüse zwei Strömungsfronten 12 aus, sobald das Klebemittel auf die Schikane 21 trifft.Of course, the configuration of the chicane may deviate from the embodiment shown above, for example due to a different distribution of the outlet openings on the nozzle plate or to achieve certain flow conditions. So is in Fig. 6 another possible variant according to the invention shown. An essential difference to the previously described embodiment is that here the chicane 21 is formed in the form of a disc. Since here are all outlet openings 10 outside the center of the nozzle plate 6, the positive guidance in the chicane 21 along the longitudinal axis 20 also has an additional central third section 26. This is formed in the form of a continuous recess through which the adhesive also passes to the nozzle plate. Thus, when filling this dispensing nozzle, two flow fronts 12 form as soon as the adhesive strikes the chicane 21.

Die eine Strömungsfront gelangt durch den hier ebenfalls vorhandenen ersten Abschnitt 23 zwischen der Wandfläche 8 des Zuführkanals und der Schikane 21 in den zweiten Abschnitt 24, in dem sie ringförmig geschlossen in Richtung auf das Zentrum der Düsenplatte 6 zuströmt. Die zweite Strömungsfront gelangt durch den dritten Abschnitt 26 auf die Düsenplatte 6 und fliesst dann im zweiten Abschnitt 24 vom Zentrum der Düsenplatte ausgehend radial nach aussen der anderen Strömungsfront entgegen.The one flow front passes through the here also present first section 23 between the wall surface 8 of the feed channel and the chicane 21 in the second section 24 in which it flows in an annular closed toward the center of the nozzle plate 6. The second flow front passes through the third section 26 onto the nozzle plate 6 and then flows in the second section 24, starting from the center of the nozzle plate, radially outward toward the other flow front.

Eine besonders einfache Konstruktion der Dispensdüse 2 ist in der Fig. 7 dargestellt. Das Gehäuse 17 besteht aus einem oberen Gehäuseteil 17a und der Düsenplatte 6. Das Gehäuseteil 17a schliesst die formbestimmende Funktion des Einsatzes 9 mit ein. Das Gehäuseteil 17a weist vier Vertiefungen 30 auf, in die Nocken 31 der Schikane 21 eingreifen. Damit ist die Lage der Schikane 21 bezüglich des Gehäuseteils 17a und damit auch die Breite der Zwangsführung im Abschnitt 23 eindeutig definiert.A particularly simple construction of Dispensdüse 2 is in the Fig. 7 shown. The housing 17 consists of an upper housing part 17a and the nozzle plate 6. The housing part 17a includes the shape-determining function of the insert 9 with a. The housing part 17a has four recesses 30, in the cam 31 of the chicane 21 engage. Thus, the position of the chicane 21 with respect to the housing part 17a and thus the width of the forced operation in section 23 is clearly defined.

Um eine ausreichende Dichtung zwischen dem Gehäuseteil 17a und der Düsenplatte 6 zu erzielen, ist ein Dichtungsring 32 mit einer dem Radius 14 (Fig. 4) entsprechenden konkaven Oberfläche 33 vorgesehen. Der Dichtungsring 32 ist beispielsweise aus Gummi. Zur Befestigung der Düsenplatte 6 am Gehäuseteil 17a ist bevorzugt ein Verschlussstück 34 mit einem Bajonettverschluss vorgesehen, damit, nach dem Einlegen der Schikane 21, des Dichtungsringes 32 und der Düsenplatte 6 in das Gehäuseteil 17a, das Verschlussstück 34 mittels einer Drehung am Gehäuseteil 17a befestigt werden kann. Damit die Breite der Zwangsführung auch im Abschnitt 24 eindeutig definiert ist, weist die Schikane 21 vier Zapfen 35 auf, gegen die die Düsenplatte 6 im montierten Zustand drückt.In order to achieve a sufficient seal between the housing part 17a and the nozzle plate 6, a sealing ring 32 with a radius of 14 ( Fig. 4 ) corresponding concave surface 33 is provided. The sealing ring 32 is made of rubber, for example. For fixing the nozzle plate 6 on the housing part 17a, a closure piece 34 is preferably provided with a bayonet closure, so that after inserting the chicane 21, the sealing ring 32 and the nozzle plate 6 in the housing part 17a, the closure piece 34 are secured by means of a rotation on the housing part 17a can. Thus, the width of the forced operation is clearly defined in section 24, the baffle 21 has four pins 35 against which the nozzle plate 6 presses in the mounted state.

Claims

Dispensing nozzle (2) for applying a viscous adhesive medium onto a substrate, with a feed channel (7), through which the adhesive medium can be conveyed to a nozzle plate (6) provided with several outlet apertures (10; 10a), wherein a chicane (21) affecting the direction of the adhesive medium front is arranged in the feed channel (7) along its longitudinal and symmetrical axis (20), wherein the feed channel (7) is made such that the outer wall of the feed channel (7) is formed concave in the area of the periphery of the nozzle plate (6) so that the transition from the wall surface (8) of the feed channel (7) to the nozzle plate (6) is substantially continuous because of a radius (14), characterised in that the concave area of the outer wall of the feed channel (7) passes into a straight region of the feed channel (7) that is limited on its other side by the chicane (21) so that the adhesive medium front (12) forming during filling of the dispensing nozzle conveys the air present in the dispensing nozzle (2) to the outlet apertures (10; 10a).
Dispensing nozzle according to claim 1, characterised in that all outlet apertures (10; 10a) are arranged opposite to a baseplate of the chicane (21) that runs parallel to the nozzle plate (6).
Dispensing nozzle according to claim 1 or 2, wherein a positive guide for the adhesive medium is formed between the chicane (21) and the wall surface (8) of the feed channel (7) on the one hand and between the chicane (21) and the nozzle plate (6) on the other hand, characterised in that the positive guide is separated into a first section (23) in which the adhesive impinges on the nozzle plate (6) in the area of the outer periphery and into a second section (24) in which the adhesive is fed to the outlet apertures (10; 10a) so that during filling the adhesive medium front (12) firstly makes contact with the nozzle plate (6) in the area of the periphery of the nozzle plate (6) and then flows in the direction of the centre of the nozzle plate (6).
Dispensing nozzle according to claim 3, characterised in that the positive guide further comprises a third section (26) so that during filling of the dispensing nozzle (2) the adhesive medium front (12) firstly makes contact with the nozzle plate (6) both in the area of the periphery of the nozzle plate (6) and in the centre of the nozzle plate (6) and then flows in the direction of the outlet apertures (10).