JP2016515920A - 液滴噴射方法及び液滴噴射装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明で開示する技術の目的及び他の目的は、独立した請求項に定義される特徴を有する排出部及び方法によって成し遂げられる。本発明で開示する技術の様々な実施形態は、従属する請求項に定義される。
って、又は個々の液滴の体積を推定することによって推定されてよい。このように、本研究で開示する技術は、堆積媒体の体積が、下流の何らかの追加の光学検査機器を使用することなく噴射滴1滴分の体積の正確度で推定されることを可能にする。
使用される噴射プログラムに移される。噴射プログラムは、また、要求される堆積物を有した基盤を提供するために、例えば、粘性媒体のノズル空間への供給を制御するため、及びインパクト装置の押圧を制御するための噴射パラメータを備えてもよい。
れるノズル出口の後(すなわち、下流)の場所にある壁部(すなわち、バキューム・ワッシャ)を備えてもよい。バキューム・ワッシャとノズル出口との間には、そのノズル出口以降においてガスフローの流路又はガイドとして機能する空間が形成されている。バキューム・ワッシャは、ノズル出口と同心円状の開口部(すなわち、オリフィス)を備え、それによって、噴射液滴にそのオリフィスを介してバキューム・ワッシャを通過させる。好ましくは、バキューム・ワッシャのオリフィスも、ノズル出口に向かいノズル出口を過ぎるガスフローの入口を提供する。
本明細書で開示される技術の様々な実施形態にしたがって、検出部は光学検出部を備える。検出部は、噴射液滴の軌道に対して垂直な平面に、及び/又は噴射液滴の軌道に沿って連続的に配置されている複数の光学検出部を、さらに備えてもよい。光学検出部は、光又は他の電磁エネルギーを発する発光素子(LED)などの光源と、その発せられた光を検出する光センサとを備えてよい。
において粘性媒体が存在しないことを示す第2の存在値として識別されてよい。そのため、センサ・アレンジメントを通過する液滴を示す液滴値は、存在値の間の差を識別し、解析することによって決定され得る。
作られた液滴をもたらし、ひいては堆積物を不規則に形作る場合がある。液滴速度もまた、例えば粘性媒体の粘度と密度とに依存する速度によって、その粘性媒体の質の指示尺度として使用されてよい。噴射液滴の速度を監視することによって、プリント結果の質、排出部の性能、及び粘性媒体の質などの瞬間的な監視が成し遂げられ得る。
し、プリント・エラーの検出にあたって、プリント結果の追加的な補正を結果として可能にする。噴射滴の軌道に沿って配置されているセンサ・アレンジメントと併用して基板センサ・アレンジメントを使用することは、例えば存在、速度、径及び体積の決定を行う点において、噴射液滴の監視及び制御の信頼性と冗長性とを改良することができる。
本発明のさらなる目的、特徴、及び利点は、後述する詳細な開示、図面及び添付の特許請求の範囲を学ぶ際に明白となる。本発明の様々な特徴は、後述する実施形態以外の実施形態を生ずるように組み合わされることができることを、当業者は理解するだろう。
排出部1は、本実施形態において圧電アクチュエータ7と、その圧電アクチュエータ7に接続されているプランジャ6とを含んでいるインパクト装置を備える。プランジャ6は、軸方向に可動であるとともに、ブッシング8の孔を通って摺接可能に延びている。カップばね9は、プランジャ6を組立ハウジング10に対し弾性的に釣り合わせるように、かつ、圧電アクチュエータ7に予圧を提供するために提供される。排出制御ユニット(図示せず)は、圧電アクチュエータ7に断続的に駆動電圧を印加し、それによって、ソルダ・パターン・プリント・データにしたがって、その圧電アクチュエータ7の断続的な伸長を引き起こし、したがって組立ハウジングに対するプランジャ6の往復運動を、引き起こす。
ンパクト装置(例えば、膜又はダイアフラムなど)で置き換えられてもよい。
ノズル出口4から離間され、ノズル出口4に向かうガスフローとノズル出口4以降のガスフローを可能にする流路又はガイドとして機能する。
の部品データ(例えばハウジングについての部品の伸長と、もしあれば、リード線及びそれらの基板上の位置と)は、基板データに含まれる。コンピュータ上に現在の機械の機械インタフェースを開くことによって、オペレータは基板データに基づいて噴射プログラム用のデータを生成する手順を開始することができる。
本実施形態にしたがって、ノズル空間3とノズル出口4とを備える噴射ノズル2が提供される(102)。噴射方向において、噴射ノズル2の後に、例えば光学センサ装置17,18を備えるセンサ・アレンジメント5が提供される(103)。例えばソルダ・ペーストなどの粘性媒体はノズル空間3に供給され(106)、その粘性媒体がノズル出口4を通して、ノズル空間3から基板23に向かって液滴の形態で噴射されるように、インパクト装置によって押圧される。この方法は、センサ・アレンジメント5における粘性媒体の存在を反映するセンサ・パラメータを監視する工程をさらに備える。
に登録される2つの存在値を比較することによって、成し遂げられてよい。粘性媒体の存在を表す第1のPVであって、粘性媒体の不在を表す第2のPVが後に続くPVは、例えば液滴がそのセンサ装置を通過していたことを示す場合がある。この計算は、また、識別の信頼性を改良し、その測定値のノイズを減少させるために、いくつもの存在値の比較を含む。
本実施形態にしたがって、ノズル空間3とノズル出口4とを備える噴射ノズル2が提供される(102)。噴射方向において、噴射ノズル2の後に、例えば光学センサ装置17,18を備えるセンサ・アレンジメント5が提供される(103)。例えばソルダ・ペーストなどの粘性媒体はノズル空間3に供給され(106)、その粘性媒体がノズル出口4を通して、ノズル空間3から基板23に向かって液滴の形態で噴射されるように、インパクト装置によって押圧される(108)。この方法は、センサ・アレンジメント5における粘性媒体の存在を反映するセンサ・パラメータを監視する(110)工程をさらに備える。
Claims (28)
- 基板(23)上に粘性媒体の液滴(22)を噴射するための排出部(1)であって、
ノズル空間(3)及びノズル出口(4)を備える噴射ノズル(2)と、
前記ノズル空間におけるある体積の前記粘性媒体を押圧し、それによって前記ノズル空間から前記ノズル出口を通して前記基板に向けて粘性媒体を液滴の形態で噴射するインパクト装置(6)と、
噴射方向において前記噴射ノズルの後に配置されているセンサ・アレンジメント(5)とを備え、
前記センサ・アレンジメントは、その近傍を通過する粘性媒体の噴射液滴を検出するように構成されている、排出部。 - 前記噴射方向において前記噴射ノズルの後に配置されているバキューム・ワッシャ(24)をさらに備え、前記センサ・アレンジメントは前記バキューム・ワッシャと一体化されている、請求項1に記載の排出部。
- 前記センサ・アレンジメントは1つの光学センサ装置を備える、請求項1又は2に記載の排出部。
- 前記センサ・アレンジメントは複数の光学センサ装置を備える、請求項1又は2に記載の排出部。
- 前記複数の光学センサ装置は前記噴射液滴の軌道に対して垂直な平面に配置されている、請求項4に記載の排出部。
- 前記複数の光学センサ装置は前記噴射液滴の軌道に沿って連続的に配置されている、請求項4に記載の排出部。
- 前記基板に向けられており、前記基板上の粘性媒体の噴射液滴を検出するように構成されている基板センサ(5c)アレンジメントを備える、請求項1〜6の何れか一項に記載の排出部。
- インパクト装置は圧電アクチュエータ(7)を備える、請求項1〜7の何れか一項に記載の排出部。
- 基板上に粘性媒体の液滴を噴射する方法であって、
ノズル空間及びノズル出口を備える噴射ノズルを提供する(102)工程と、
噴射方向において前記噴射ノズルの後にセンサ・アレンジメントを提供する(104)工程と、
前記ノズル空間中に前記粘性媒体を供給する(106)工程と、
前記ノズル空間における前記粘性媒体を押圧し(108)、それによって前記ノズル空間から前記ノズル出口を通して前記基板に向けて粘性媒体を液滴の形態で噴射する工程と、
前記センサ・アレンジメントにおける粘性媒体の存在を反映するセンサ・パラメータを監視する(110)工程とを備える、方法。 - 前記監視する工程は、
1つ以上の存在値(PV)を計算し(112)、それによって前記センサ・アレンジメントにおける粘性媒体の前記存在を識別することを含み、前記計算は、前記センサ・パラメータの1つ以上のセンサ値(SV)と1つ以上の基準センサ値(SVref)との間の
比較を含む、請求項9に記載の方法。 - 液滴値(DV)を計算し(114)、それによって前記センサ・アレンジメントを通過する粘性媒体の液滴を識別する工程をさらに備え、前記計算は、異なる時間に測定される2つ以上の存在値(PV)間の比較を含む、請求項10に記載の方法。
- 液滴値(DV)を計算し、それによって前記センサ・アレンジメントを通過する粘性媒体の液滴を識別する工程をさらに備え、前記計算は、前記センサ・アレンジメントにおける粘性媒体の存在を表す基準存在値(PVref)以上である2つ以上の存在値(PV)をカウントすることを含み、前記2つ以上の存在値(PV)は異なる時間に測定される、請求項10に記載の方法。
- 前記ノズル空間の前記粘性媒体の前記押圧から、前記センサ・アレンジメントを通過する粘性媒体の液滴の前記識別までの経過時間を反映する経過時間パラメータ(LTP)を監視する(116)工程であって、前記経過時間パラメータ(LTP)は時間値(TV)を含む、工程と、
液滴押圧値(IDV)を計算し(118)、それによって前記押圧による液滴の噴射を確認する工程であって、前記計算は、前記時間値(TV)を基準時間値(TVref)と比較することを含む、工程と、をさらに備える、請求項11又は12に記載の方法。 - 前記センサ・アレンジメントを通過する粘性媒体の第1の液滴と、前記センサ・アレンジメントを通過する粘性媒体の第2の液滴との間の経過時間を反映する液滴間隔時間パラメータ(DTP)を監視する(116)工程であって、前記液滴間隔時間パラメータ(DTP)は液滴間隔値(DIV)を含む、工程と、
液滴押圧値(IDV)を計算し(118)、それによってインパクト装置の押圧による液滴の噴射を確認する工程であって、前記計算は、前記液滴間隔値(DIV)を基準液滴間隔値(DIVref)と比較することを含む、工程と、をさらに備える、請求項11又は12に記載の方法。 - 前記センサ・アレンジメントは、前記噴射方向に連続的に配置されている2つ以上のセンサ装置を備え、前記方法は、
液滴速度値(DVV)を計算する(120)工程であって、前記計算は、少なくとも第1のセンサ装置からの少なくとも第1の存在値(PV)と、少なくとも第2のセンサ装置からの少なくとも第2の存在値(PV)との間の比較を含み、前記少なくとも第1の存在値(PV)及び前記少なくとも第2の存在値(PV)は、異なる時間に測定される、工程をさらに備える、請求項13に記載の方法。 - 前記センサ・アレンジメントは前記噴射方向に連続的に配置されている2つ以上のセンサ装置を備え、前記方法は、
液滴長値(DLV)を計算する(122)工程であって、前記計算は、少なくとも第1のセンサ装置からの少なくとも第1の存在値(PV)と、少なくとも第2のセンサ装置からの少なくとも第2の存在値(PV)との間の比較を含み、前記少ない第1及び第2の存在値(PV)は異なる時間に測定される、工程をさらに備える、請求項13に記載の方法。 - 前記センサ・アレンジメントは前記噴射方向に対して垂直な平面に配置されている2つ以上のセンサ装置をさらに備え、前記方法は、
液滴径値(DDIAV)を計算する(124)工程であって、前記計算は、少なくとも第1のセンサ装置及び第2のセンサ装置からの2つ以上の存在値(PV)間の比較を含み、前記2つ以上の存在値は同じ時間に測定される、工程と、
液滴長値(DLV)を計算する(122)工程であって、前記計算は、少なくとも第1のセンサ装置からの少なくとも第1の存在値(PV)と、少なくとも第2のセンサ装置からの少なくとも第2の存在値(PV)との間の比較を含み、前記第1の存在値(PV)及び前記第2の存在値(PV)は異なる時間に測定される、工程と、
前記液滴長値(DLV)及び前記液滴径値(DDIAV)に基づいて、液滴体積値(DVOLV)を計算する(126)工程と、をさらに備える、請求項16に記載の方法。 - 押圧による噴射液滴が確認されていない場合に、前記基板上への粘性媒体の液滴の補充噴射を行う(128)工程をさらに備える、請求項13に記載の方法。
- 前記液滴速度値(DVV)が液滴速度基準値(DVVref)を下回る場合に、前記基板上への粘性媒体の液滴の補充噴射を行う(128)工程をさらに備える、請求項15に記載の方法。
- 前記液滴体積値(DVOLV)が液滴体積基準値(DVOLVref)を下回る場合に、前記基板上への粘性媒体の液滴の補充噴射を行う(128)工程をさらに備える、請求項17に記載の方法。
- 補充噴射は噴射プロセスの最中に行われる、請求項18〜20の何れか一項に記載の方法。
- 補充噴射は噴射プロセスの後に行われる、請求項18〜20の何れか一項に記載の方法。
- 補充噴射が追加の排出部によって行われる、請求項18〜22の何れか一項に記載の方法。
- 液滴速度値(DVV)が液滴速度基準値(DVVref)以下である場合に、前記ノズル空間の前記粘性媒体の前記押圧の強さを増加する(130)工程をさらに備える、請求項15に記載の方法。
- 液滴速度値(DVV)が液滴速度基準値(DVVref)を超える場合に、前記ノズル空間の前記粘性媒体の前記押圧の強さを減少する(132)工程をさらに備える、請求項15に記載の方法。
- 前記液滴体積値(DVOL)が液滴体積基準値(DVOLref)以下である場合に、前記ノズル空間への前記粘性媒体の供給速度を増加する(134)工程をさらに備える、請求項17に記載の方法。
- 前記液滴体積値(DVOL)が液滴体積基準値(DVOLref)を超える場合に、前記ノズル空間への前記粘性媒体の供給速度を減少する(136)工程をさらに備える、請求項17に記載の方法。
- 前記基板に向けられる基板センサ・アレンジメントを提供する(105)工程と、
前記基板上の粘性媒体の存在を反映する基板センサ・パラメータ(SSP)を監視する(111)工程であって、前記基板センサ・パラメータ(SSP)は基板センサ値(SSV)を含む、工程と、
1つ以上の基板存在値(SPV)を計算し(113)、それによって前記基板上の粘性媒体の前記存在を識別する工程であって、前記計算は、前記基板センサ・パラメータ(SSP)の1つ以上の基板存在値(SPV)と1つ以上の基準基板存在値(SPVref)
との間の比較を含む、工程と、をさらに備える、請求項9〜27の何れか一項に記載の方法。
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