FR3004363A1 - Dispositif pour l'application de colle sur un substrat - Google Patents

Dispositif pour l'application de colle sur un substrat Download PDF

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Abstract

Un dispositif pour l'application de colle sur un substrat comprend une tête d'écriture (1) avec une première buse d'application (4) et au moins une deuxième buse d'application (6). Le dispositif peut fonctionner dans deux modes de fonctionnement et est conçu pour passer d'un mode de fonctionnement à l'autre et exécuter les étapes suivantes : - soulèvement de la tête d'écriture (1), - rétraction ou sortie d'un boulon (22), et - abaissement de la tête d'écriture (1) à une hauteur de travail prédéterminée, les pointes de la buse d'application (4, 6) atteignant dans l'état rétracté du boulon (22) une hauteur sensiblement égale au-dessus du substrat et la pointe de l'au moins une deuxième buse d'application (6) atteignant lorsque le boulon (22) est sorti une plus grande hauteur au-dessus du substrat que la pointe de la première buse d'application (4).

Description

Dispositif pour l'application de colle sur un substrat DOMAINE DE L'INVENTION [0001] La présente invention concerne un dispositif pour l'application de colle sur un substrat. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION [0002] De tels dispositifs servent de poste d'application dans une installation de montage de semi- conducteurs et sont utilisées pour appliquer un adhésif, par exemple de l' époxy, sur les surfaces de montage des puces d'un substrat. Les substrats sont ensuite transportés vers une station de collage où les puces de semi-conducteurs sont posées. Les brevets EP 901155 et EP 1432013 décrivent des dispositifs pour l'application de colle sur un substrat qui comportent une tête d'écriture mobile dans trois directions de l'espace x, y et z et sont munies d'une buse d'application. La demande de brevet CH 705475 décrit un procédé prévoyant l'utilisation d'une caméra qui sert à reconnaître la position de l'emplacement du substrat avant l'encollage et à contrôler la qualité après l'encollage, et qui coordonne l'encollage avec le mouvement de la tête d'écriture afin d'obtenir un rendement élevé. La demande de brevet US 2003044534 décrit un dispositif qui possède une tête d'écriture avec une buse d'application à deux ouvertures de sortie. Le brevet US 7977231 décrit un dispositif qui présente au moins deux buses d'application mobiles indépendamment l'une de l'autre dans au moins une direction. On connaît en outre des installations de montage de semi-conducteurs qui contiennent deux postes d'applications complets avec chacun une buse d'application. [0003] Les postes d'application comportant une seule buse d'application ont l'inconvénient qu'ils sont souvent plus lents que la station de collage qui leur fait suite parce que le temps d'attente nécessaire pour que la colle appliqué sur le substrat se détache de la buse d'application limite le débit. Les postes d'application à deux buses d'application connus dans l'art antérieur ont différents inconvénients, à savoir leur manque de flexibilité et/ou leur grande complexité de construction. RESUME DE L'INVENTION [0004] La présente invention a pour objet de développer un dispositif pour l'application de colle permettant d'encoller facilement et à grande vitesse des substrats comportant un nombre impair d'emplacements de substrat par ligne ou par colonne et de refaire sans problème l'encollage d'un emplacement de substrat si une erreur d'application est constatée. [0005] Cet objet est atteint, selon la présente invention, par les caractéristiques de la revendication 1.
Un arrangement avantageux est décrit dans la revendication 2. [0006] Un dispositif selon la présente invention pour l'application de colle sur un substrat comprend une tête d'écriture mobile dans trois directions de l'espace. Une première buse d'application et au moins une deuxième buse d'application peuvent être fixées à la tête d'écriture de telle manière que la pointe de la première buse d'application soit fixée et la pointe de l'au moins une deuxième buse d'application soit mobile dans une direction sensiblement perpendiculaire à une surface du substrat. Un actionneur avec un boulon est fixé à la tête d'écriture. Le dispositif peut fonctionner dans deux modes et est conçu pour passer d'un mode de fonctionnement à l'autre par exécuter les étapes suivantes: - soulèvement de la tête d'écriture, - rétraction ou sortie du boulon, et - abaissement de la tête d'écriture à une hauteur de travail prédéterminée, les pointes des têtes d'application atteignant sensiblement la même hauteur au-dessus du substrat quand le boulon est rentré et la pointe de l'au moins une deuxième buse d'application atteignant une plus grande hauteur que la pointe de la première buse d'application quand le boulon est sorti. [0007] Le dispositif présente de préférence quatre membrures reliées entre elles par des articulations à pivot flexible. L'au moins une deuxième buse d'application peut être fixée sur l'une de ces membrures.
Les articulations à pivot flexible permettent un déplacement de la pointe de l'au moins une deuxième buse d'application dans ladite direction sensiblement perpendiculaire à la surface du substrat. Un guide empêche un mouvement de la membrure sur laquelle l'au moins une deuxième buse d'application est fixée dans d'autres directions. DESCRIPTION DES DESSINS [0008] La présente invention est expliquée plus précisément ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation et des figures. La Figure 1 représente dans une vue en perspective des parties d'un dispositif selon la présente invention pour l'application de colle sur un substrat, la Figure 2 représente le dispositif vu sous une autre perspective, et les Figures 3 et 4 représentent le dispositif dans deux modes de fonctionnement différents. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION [0009] La Figure 1 représente en perspective un dispositif selon la présente invention pour l'encollage d'un substrat, autant que cela est nécessaire à la compréhension de l'invention. Le dispositif comprend une tête d'écriture 1 avec une fixation 2, sur laquelle un premier réservoir de colle 3 avec une première buse d'application 4 et un deuxième réservoir de colle 5 avec une deuxième buse d'application 6 peuvent être fixés. En complément de la Figure 1, la Figure 2 représente le dispositif selon la présente invention sous une autre perspective. Dans la Figure 2, les réservoirs de colle et des parties de la fixation 2 ont été omis afin que d'autres parties du dispositif soient mieux visibles. Le dispositif comprend au moins trois entraînements (non représentés) pour déplacer la tête d'écriture 1 dans trois directions de l'espace x, y et z, les directions x et y étant parallèles à la surface du substrat et la direction z perpendiculaire à celle-ci. Les réservoirs de colle et les buses d'application correspondantes sont reliés l'un à l'autre de façon amovible. La fixation 2 comprend une première pince 7 pour retenir le premier réservoir de colles 3, une deuxième pince 8 pour retenir le deuxième réservoir de colles 5, un premier cadre fixe 9, un deuxième cadre mobile 10, une table 11 avec un plateau 12 et, facultativement, un guide 13. La table 11 est fixée au cadre fixe 9, la table 11 et le plateau 12 étant parallèles au plan d'une surface de pose sur laquelle reposent les substrats. Il est prévu fixé sur le plateau 12 un premier élément de fixation 14 conçu pour retenir la première buse d'application 4. Le premier élément de fixation 14 est fixé de façon à pouvoir se déplacer dans une première direction, en l'occurrence la direction x, sur le plateau 12 et le plateau 12 est fixé de façon à pouvoir se déplacer dans une deuxième direction, en l'occurrence la direction y, sur la table 11, de telle manière que la position x-y de la pointe de la première buse d'application 4 soit réglable. Il est prévu fixé sur le deuxième cadre 10 un deuxième élément de fixation 16 conçu pour retenir la deuxième buse d'application 6. Le deuxième cadre 10 est conçu pour pouvoir se déplacer de telle manière que le deuxième élément de fixation 16 puisse se déplacer par rapport au premier cadre 9 et au plateau 12 sensiblement dans la direction z. Le deuxième cadre 10 se compose, par exemple, de quattre membrures 17 reliées l'une à l'autre par une articulation à pivot flexible 18. Le guidage 13 est constitué, dans cet exemple, par une bande métallique allongée 19, dont une extrémité est fixée sur le plateau 12 et l'autre extrémité sur le deuxième élément de fixation 16, et par un ressort à lames 20 dont une extrémité est fixée au cadre 10 et l'autre extrémité à la tête d'écriture 1. La bande 19 et le ressort à lames 20 assurent que la membrure 17 du cadre mobile 10 sur laquelle est fixée le deuxième élément de fixation 16 puisse exécuter des mouvements vers le haut et le bas, autrement dit dans la direction z, tandis que les mouvements du cadre 10 dans la direction x et la direction y ne sont pas possible. On empêche ainsi un débattement du deuxième élément de fixation 16 lors des mouvements brusques de la tête d'écriture 1. La pointe de la première buse d'application 4 est ainsi fixée sur la tête d'écriture 1, tandis que la pointe de la deuxième buse d'application 6 est mobile dans une direction sensiblement perpendiculaire à la surface du substrat, en l'occurrence dans la direction z. Il est prévu fixé sur la tête d'écriture 1 un boulon 22 mobile dans la direction y au moyen d'un actionneur 21, dont la fonction est décrite plus loin. L'actionneur 21 et le boulon 22 ne sont pas visibles dans les Figures 1 et 2, mais bien dans les Figures 3 et 4. Les Figures 1 à 4 montrent en outre une plaquette 23 qui ne fait pas partie du dispositif et indique le plan de la surface du substrat. [0010] Le dispositif comprend en outre soit un premier système pneumatique pour exposer le premier réservoir de colle 3 à une impulsion de pression et un deuxième système pneumatique pour exposer le deuxième réservoir de colle 5 à une impulsion de pression, soit un seul système pneumatique et une soupape qui permettent, dans une première position de la soupape, d'exposer simultanément les deux réservoirs de colle 3 et 5 à une impulsion de pression et, dans une deuxième position de la soupape, d'exposer seulement la première buse d'application 4 à une impulsion de pression. Dans la deuxième position de la soupape, le deuxième réservoir de colle 5 est de préférence exposé à une dépression. [0011] Le dispositif selon la présente invention permet soit, dans un premier mode, de tracer simultanément avec les deux buses d'application 4 et 6 deux motifs d'encollage sur deux emplacements de substrat voisins, soit, dans un deuxième mode, de tracer avec une seule buse d'application, à savoir la première buse d'application 4, un motif d'encollage sur un emplacement de substrat. Pour cela, le boulon 22, le cadre mobile 10, l'axe z motorisé de la tête d'écriture 1 et le système pneumatique (ou les systèmes pneumatiques) travaillent ensemble de la manière décrite ci-après. La Figure 3 représente le dispositif dans le mode 1, la Figure 4 représente le dispositif dans le mode 2. Lors du passage d'un mode à un autre mode, la tête d'écriture 1 est d'abord levée jusqu'à une position sur z z1. Ensuite, pour le fonctionnement dans le mode 1, - le boulon 22 est déplacé dans une position rétractée, - la tête d'écriture 1 est abaissée jusqu'à une position sur z prédéterminée z2 où z2 < z1, qui correspond à la hauteur de travail souhaitée des pointes des buses d'application 4 et 6 au-dessus du substrat, 15 ou dans le mode 2, - le boulon 22 est déplacé dans une position sortie, - la tête d'écriture 1 est abaissée à la position sur z prédéterminée z2. Quand la tête d'écriture 1 est abaissée dans le mode 2, le cadre mobile 10 vient reposer sur le boulon 22 20 avant que la tête d'écriture 1 atteind la position sur z z2. Quand la tête d'écriture 1 se trouve dans la position sur z z2 par la suite, la pointe de la première buse d'application 4 se trouve à la hauteur de travail souhaitée au-dessus du substrat, tandis que la pointe de la deuxième buse d'application 6 se trouve plus haut. [0012] Dans le mode 1, la tête d'écriture 1 est déplacée le long d'une trajectoire prédéterminée, tandis 25 que les deux réservoirs de colle 3 et 5 sont exposés simultanément à une impulsion de pression, alors que dans le mode 2, la tête d'écriture 1 est déplacée le long d'une trajectoire prédéterminée et seul le premier réservoir de colle 3 est exposé à une impulsion de pression. [0013] Le dispositif peut être étendu sans difficulté pour tracer plusieurs motifs d'encollage à la fois sur des emplacements de substrat voisin avec trois ou quatre réservoirs de colle et buses d'application ou 30 plus dans le premier mode, et tracer un seul motif d'encollage avec une seule buse d'application dans le deuxième mode. [0014] La présente invention a été décrite à l'aide d'un exemple de réalisation. L'homme de l'art comprendra que la conception mécanique du dispositif peut aussi être réalisée d'une autre manière afin de permettre son fonctionnement dans les deux modes de fonctionnement.

Claims (2)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif pour l'application de colle sur un substrat, comprenant une tête d'écriture (1) mobile dans trois directions de l'espace, caractérisé en ce qu'une première buse d'application (4) et au moins une deuxième buse d'application (6) peuvent être fixées sur la tête d'écriture (1) de telle manière que la pointe de la première buse d'application (4) soit fixe et la pointe de l'au moins une deuxième buse d'application (6) soit mobile dans une direction sensiblement perpendiculaire à une surface du substrat, en ce qu'il est prévu fixé sur la tête d'écriture un actionneur (21) avec un boulon (22) et en ce que le dispositif peut fonctionner dans deux modes de fonctionnement et est conçu pour passer d'un mode de fonctionnement à l'autre par exécuter les étapes suivantes: - soulèvement de la tête d'écriture (1), - rétraction ou sortie du boulon (22), et - abaissement de la tête d'écriture (1) à une hauteur de travail prédéterminée, les pointes de la buse d'application (4, 6) atteignant dans l'état rétracté du boulon (22) une hauteur sensiblement égale au-dessus du substrat et la pointe de l'au moins une deuxième buse d'application (6) atteignant lorsque le boulon (22) est sorti une plus grande hauteur au-dessus du substrat que la pointe de la première buse d' application (4).
  2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif comporte quatre membrures (17) reliées entre elles par des articulations à pivot flexible (18), en ce que l'au moins une deuxième buse d'application (6) est fixée sur l'une de ces membrures (17), les articulations à pivot flexible (18) permettant un mouvement de la pointe de l'au moins une deuxième buse d'application (6) dans la dite direction sensiblement perpendiculaire à la surface du substrat, et en ce qu'un guide (13) empêche un mouvement de la membrure (17) sur laquelle est fixée l'au moins une deuxième buse d'application (6) dans d'autres directions.
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