KR102287418B1 - 기판에 액체 코팅을 도포하기 위한 방법 - Google Patents

기판에 액체 코팅을 도포하기 위한 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102287418B1
KR102287418B1 KR1020197001751A KR20197001751A KR102287418B1 KR 102287418 B1 KR102287418 B1 KR 102287418B1 KR 1020197001751 A KR1020197001751 A KR 1020197001751A KR 20197001751 A KR20197001751 A KR 20197001751A KR 102287418 B1 KR102287418 B1 KR 102287418B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
delete delete
substrate
applicator
control range
amount
Prior art date
Application number
KR1020197001751A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190020331A (ko
Inventor
퍼 올라-젠센
패트릭 티. 호건
그레고리 엘. 하트마이어
케니쓰 에스. 에스펜쉬드
Original Assignee
노드슨 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 노드슨 코포레이션 filed Critical 노드슨 코포레이션
Publication of KR20190020331A publication Critical patent/KR20190020331A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102287418B1 publication Critical patent/KR102287418B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1007—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to condition of liquid or other fluent material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/30—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/08—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1007—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to condition of liquid or other fluent material
    • B05C11/101—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to condition of liquid or other fluent material responsive to weight of a container for liquid or other fluent material; responsive to level of liquid or other fluent material in a container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1007—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to condition of liquid or other fluent material
    • B05C11/1013—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to condition of liquid or other fluent material responsive to flow or pressure of liquid or other fluent material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1034—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves specially designed for conducting intermittent application of small quantities, e.g. drops, of coating material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0208—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work for applying liquid or other fluent material to separate articles
    • B05C5/0212—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work for applying liquid or other fluent material to separate articles only at particular parts of the articles
    • B05C5/0216—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work for applying liquid or other fluent material to separate articles only at particular parts of the articles by relative movement of article and outlet according to a predetermined path
    • B05C5/022—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work for applying liquid or other fluent material to separate articles only at particular parts of the articles by relative movement of article and outlet according to a predetermined path the outlet being fixed during operation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F11/00—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it
    • G01F25/0046—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
    • G01F25/10—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters
    • G01F25/14—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters using a weighing apparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F9/00—Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine
    • G01F9/001—Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine with electric, electro-mechanic or electronic means
    • G01F9/003—Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine with electric, electro-mechanic or electronic means by measuring the weight
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02318—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment
    • H01L21/02343—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment by exposure to a liquid
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/27—Manufacturing methods

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

기판(12)에 액체 코팅을 도포하는 방법이 본 명세서에 개시되어 있다. 하나의 예시적인 방법은 도포기의 속도 또는 기판에 도포되는 재료의 양에 영향을 미치는 다른 파라미터가 반복적으로 조정되는 유동 제어 루틴을 포함한다. 각 반복에서 수행되는 조정의 양이 추적된다. 유동 제어 루틴에 의한 조정의 합이 소정 임계 값을 초과하면, 도포기에 의해 도포되는 재료 스트림의 팬 폭이 조정되는 팬 폭 제어 루틴이 개시된다.

Description

기판에 액체 코팅을 도포하기 위한 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
본원은 2016 년 6 월 20 일자로 출원된 미국 특허 출원 제 15/186,926 호의 우선권을 주장하며, 이는 본 명세서에서 그 전체가 참고로 인용된다.
기술 분야
본 발명은 일반적으로 액체 코팅 재료를 분배하는 것에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컨포멀 코팅 재료(conformal coating material)와 같은 액체 코팅 재료를 회로 기판과 같은 기판에 도포하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
많은 산업 분야에서, 소정 영역에 도포된 개별의 잘 형성된 균일한 코팅의 사용이 요구된다. 이러한 코팅은 전자 회로 기판과 같은 불균일하거나 불규칙한 기판상의 컨포멀 코팅과 같은 다양한 공정에서 매우 유용하다. 개별 기판 영역에 도포하기 위한 개별 코팅의 제조에 있어서, 예를 들어, 재료의 스트링이 없는 날카로운, 정사각형, 절단 및 절단 에지를 갖는 비접촉 도포 공정에서 광범위하고 균일한 코팅을 획득하는 것이 바람직하다. 특히, 컨포멀 코팅 재료는 회로 기판의 선택된 구성요소를 습기, 오물 등으로부터 보호하기 위해 사용된다.
재료로 기판을 만족스럽게 코팅하는 것은 기판의 표면 상의 재료의 적절한 도포 범위와 원하는 양(예: 두께)으로 재료를 도포하는 것을 모두 포함한다. 하나의 목표에 영향을 미치는 코팅 재료 분배 시스템의 파라미터에 대한 조정이 다른 목표에 부정적인 영향을 줄 수 있기 때문에, 두 가지 목표는 종종 맞지 않다. 예를 들어, 상기 도포기에 공급되는 상기 재료의 압력이 상승되어 도포기로부터 분배되는 재료의 팬 폭을 증가시키는 경우, 이는 기판에 도포되는 재료의 두께가 허용할 수 없는 수준으로 떨어질 수 있게 한다.
따라서, 재료의 도포 범위 및 도포되는 재료의 양 모두를 고려하는 코팅 재료를 기판에 도포하기 위한 개선된 시스템 및 방법이 필요하다.
본 명세서에는 기판에 액체 코팅을 도포하기 위한 시스템 및 방법이 개시되어 있다. 일 실시예에서, 기판에 재료를 도포하는 방법은 도포기를 사용하여 상기 재료로 제 1 기판을 코팅하는 단계를 포함한다. 상기 제 1 기판에 도포되는 재료의 제 1 총량이 결정되고 제 1 소정 제어 범위와 비교될 수 있다. 상기 제 1 기판에 도포되는 재료의 제 1 총량이 상기 제 1 소정 제어 범위 밖에 있는지가 결정될 수 있다. 상기 도포기의 속도, 상기 도포기의 펄스 비율 또는 상기 재료의 온도를 조정하는 단계는 후속 제 2 기판에 도포되는 재료의 총량을 변화시키기 위해 제 1 조정량 만큼 조정될 수 있다. 상기 방법은 상기 도포기를 사용하여 상기 재료로 제 2 기판을 코팅하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 제 2 기판에 도포되는 재료의 제 2 총량이 결정되어 제 1 소정 제어 범위와 비교될 수 있다. 상기 제 2 기판에 도포되는 재료의 제 2 총량이 제 1 소정 제어 범위 밖에 있는지가 결정될 수 있다. 상기 도포기의 속도, 상기 도포기의 펄스 비율 또는 상기 재료의 온도는 후속 기판에 도포되는 재료의 총량을 변화하기 위해 제 2 조정량 만큼 조정될 수 있다. 제 1 조정량과 제 2 조정량은 총 조정량을 결정하도록 합산될 수 있다. 총 조정량은 소정 임계 값과 비교될 수 있다. 총 조정량이 소정 임계 값보다 큰지가 결정될 수 있다. 총 조정량이 소정 임계 값보다 크다는 결정에 응답하여, 상기 도포기에 공급되는 상기 재료의 압력 또는 상기 도포기의 팬 폭이 조정될 수 있다.
다른 실시예에서, 기판에 재료를 도포하는 방법은 도포기를 사용하여 재료로 제 1 기판을 코팅하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제 1 기판에 도포되는 재료의 제 1 총량이 결정되어 제 1 소정 제어 범위와 비교될 수 있다. 상기 제 1 기판에 도포되는 재료의 제 1 총량은 제 1 소정 제어 범위 밖에 있는지가 결정될 수 있다. 상기 도포기에 공급되는 상기 재료의 압력 또는 상기 도포기의 팬 폭은 후속 제 2 기판에 도포되는 재료의 총량을 변화시키기 위해 제 1 조정량 만큼 조정될 수 있다. 상기 방법은 상기 도포기를 사용하여 상기 제 2 기판을 상기 재료로 코팅하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 제 2 기판에 도포되는 재료의 제 2 총량이 결정되어 제 1 소정 제어 범위와 비교될 수 있다. 상기 제 2 기판에 도포되는 재료의 제 2 총량은 제 1 소정 제어 범위 밖에 있는지가 결정될 수 있다. 상기 도포기에 공급되는 상기 재료의 압력 또는 상기 도포기의 팬 폭은 후속 기판에 도포되는 재료의 총량을 변화시키기 위해 제 2 조정량 만큼 조정될 수 있다. 제 1 조정량과 제 2 조정량은 총 조정량을 결정하도록 합산될 수 있다. 총 조정량은 소정 임계 값과 비교될 수 있다. 총 조정량이 소정 임계 값보다 큰지가 결정될 수 있다. 총 조정량이 소정 임계 값보다 크다는 결정에 응답하여, 도포기의 속도, 도포기의 펄스 비율 또는 상기 재료의 온도가 조정될 수 있다.
다른 실시예에서, 기판에 재료를 도포하는 방법은 도포기를 사용하여 재료로 제 1 기판을 코팅하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제 1 기판에 도포되는 재료의 제 1 총량은 결정되어 제 1 소정 제어 범위와 비교될 수 있다. 상기 제 1 기판에 도포되는 재료의 제 1 총량이 제 1 소정 제어 범위 밖에 있는지가 결정될 수 있다. 상기 도포기의 속도, 상기 도포기의 펄스 비율 또는 상기 재료의 온도는 제 1 조정량 만큼 조정될 수 있다. 상기 도포기에 공급되는 상기 재료의 압력 또는 상기 도포기의 팬 폭은 상기 제 2 조정량 만큼 조정될 수 있다. 제 1 및 제 2 조정량에 대응하는 조정은 후속 제 2 기판에 도포되는 재료의 총량을 변화시킬 수 있다. 상기 방법은 상기 도포기를 사용하여 상기 제 2 기판을 상기 재료로 코팅하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 제 2 기판에 도포되는 재료의 제 2 총량이 결정되어 제 1 소정 제어 범위와 비교될 수 있다. 상기 제 2 기판에 도포되는 재료의 제 2 총량이 제 1 소정 제어 범위 내에 있는지가 결정될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 기판에 재료를 도포하는 방법은 제 1 속도, 제 1 펄스 비율, 상기 재료의 제 1 온도, 상기 도포기에 공급되는 재료의 제 1 압력, 및 제 1 팬 폭을 갖는 도포기를 사용하여 재료를 분배하는 단계를 포함할 수 있다. 분배된 상기 재료의 제 1 총량이 결정되어 제 1 소정 제어 범위와 비교될 수 있다. 상기 재료의 제 1 총량이 제 1 소정 제어 범위 밖에 있는지가 결정될 수 있다. 상기 도포기에 공급되는 상기 재료의 압력 또는 상기 도포기의 팬 폭은 후속 기판에 도포되는 재료의 총량을 변화시키도록 조정될 수 있다. 상기 방법은 소정 기간 동안 상기 도포기로부터 상기 재료를 분배하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 분배된 상기 재료의 제 2 총량이 결정되어 제 2 소정 제어 범위와 비교될 수 있다. 분배된 상기 재료의 제 2 총량이 제 2 소정 제어 범위 밖에 있는지가 결정될 수 있다. 분배된 상기 재료의 제 2 총량이 제 2 소정 제어 범위 밖에 있다는 결정에 응답하여, 상기 도포기의 속도, 상기 도포기의 펄스 비율 또는 상기 재료의 온도는 후속 기판에 도포되는 재료의 총량을 변화시키도록 조정될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 기판에 재료를 도포하는 방법은 제 1 속도, 제 1 펄스 비율, 상기 재료의 제 1 온도, 도포기에 공급되는 재료의 제 1 압력 및 제 1 팬 폭을 갖는 도포기를 사용하여 제 1 재료를 분배하는 단계를 포함할 수 있다. 이어서, 후속 기판 상에 코팅될 상이한 제 2 재료가 수용될 수 있다. 제 2 재료는 소정 기간 동안 도포기로부터 분배될 수 있고 분배된 상기 제 2 재료의 총량이 결정될 수 있다. 분배된 상기 제 2 재료의 총량은 소정 제어 범위와 비교될 수 있다. 응답 시에, 분배된 상기 제 2 재료의 총량이 소정 제어 범위 밖에 있는지가 결정될 수 있다. 상기 도포기의 속도, 상기 도포기의 펄스 비율, 상기 제 2 재료의 온도, 상기 도포기에 공급된 제 2 재료의 압력, 또는 상기 도포기의 제 1 팬 폭은 이어서 후속 제 2 기판에 도포된 제 2 재료의 총량을 변화시키도록 조정될 수 있다.
다음의 상세한 설명은 첨부된 도면과 관련하여 읽을 때 더 잘 이해된다. 예시의 목적으로, 도면에 예가 도시되어 있다. 그러나, 주제는 개시된 특정 요소 및 수단에 한정되지 않는다.
도 1은 일 실시예에 따른 컴퓨터 제어식 코팅 시스템의 개략도.
도 2는 일 실시예에 따른 예시적인 방법의 흐름도.
도 3은 일 실시예에 따른 예시적인 방법의 흐름도.
도 4는 일 실시예에 따른 예시적인 방법의 흐름도.
도 5는 일 실시예에 따른 예시적인 방법의 흐름도.
도 6은 일 실시예에 따른 예시적인 방법의 흐름도.
도 1을 참조하면, 코팅 시스템(10)은 컨포멀 코팅 재료와 같은 액체 코팅 재료를 대표적인 기판(12)과 같은 일련의 기판에 도포하는데 사용될 수 있다. 대표적인 코팅 시스템(10)의 작동이 여기서 설명될 것이지만, 당업자는 광범위하게 다양한 다른 코팅 시스템이 이하에 기술된 방법을 완료하는데 사용될 수 있음을 알 것이다. 코팅 시스템(10)은 예를 들어, Asymtek(Carlsbad, Calif)에서 시판중인 모델 SC-105, SC-205 또는 SC-400 컨포멀 코팅 도포기일 수 있다.
대표적인 실시예에서, 코팅 시스템(10)은 다축 전기 기계식 포지셔너 또는 로봇(14) 및 로봇(14)과 결합된 컨포멀 코팅 도포기(16)를 포함한다. 예를 들어, 도포기(16)는 기판(12) 위의 로봇(14)으로부터 매달릴 수 있다. 일 실시예에서, 로봇(14)은 3 자유도를 제공하기 위해 XYZ 데카르트 좌표 프레임 내에 정의된 방향으로 도포기(16)를 이동시키도록 되어 있다. 로봇(14)은 공지된 방식으로 독립적으로 제어 가능한 모터(미도시)에 연결된 구동부를 포함한다. 도포기(16)는 기판(12)의 선택된 영역에 액체 코팅 재료의 양을 도포하기 위해 기판(12)에 대해 로봇(14)에 의해 조작된다.
프로그램가능 제어기(18)는 코팅 시스템(10)의 이동 및 작동을 조정한다. 제어기(18)는 PLC(programmable logic controller), 마이크로프로세서 기반 제어기, 퍼스널 컴퓨터 또는 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 본원에 기술된 기능을 수행할 수 있는 다른 종래의 제어 장치일 수 있다. 예를 들어, 제어기(18)는 아래에서 상세하게 설명되는 다양한 유동 제어 루틴 및 팬 폭 제어 루틴을 수행할 수 있다. 휴먼 머신 인터페이스(FDVII) 디바이스(19)는 공지된 방식으로 제어기(18)에 작동 가능하게 연결된다. HMI 디바이스(19)는 키패드, 푸시버튼, 제어 손잡이, 터치 스크린 등과 같은 입력 장치 및 제어 장치와 제어기(18)의 작동을 제어하여, 코팅 시스템(10)의 작동을 제어하기 위해 작동자에 의해서 사용되는 디스플레이 및 다른 시각 표시기와 같은 출력 장치를 포함할 수 있다. HMI 디바이스(19)는 청각 경고를 작동자에게 전달할 수 있는, 스피커와 같은 오디오 출력 장치를 추가로 포함할 수 있다.
기판(12), 예를 들어, 부착된 반도체 다이 및 다른 구성요소를 갖는 인쇄 회로 기판은 공지된 방식으로 도포기(16)와 작동 관계로 지지되고, 액체 코팅 재료는 도포기(16)로부터 각 기판 상의 선택된 영역 상으로 도포된다. 분배 도포에 따라, 일련의 기판(12)은 배치 모드(batch mode)로 코팅될 수 있다. 대안으로, 기판(12)은 자동 컨베이어(20) 상에서 도포기(16)를 지나 연속적으로 전송될 수 있다. 컨베이어(20)는 종래의 설계를 가지며, 또한 상이한 치수의 기판(12)을 수용하도록 조정될 수 있는 폭을 가질 수 있다. 공압식으로 작동되는 리프트 및 로크 기구(미도시)를 또한 포함할 수 있는 컨베이어(20)는 컨베이어 제어기(22)로부터 명령 신호를 수신한다.
도포기(16)는 도포기(16)의 작동을 제어하는 명령 신호를 공급하는 도포기 제어기(24)와 전기적으로 연결된다. 모션 제어기(26)는 통신 링크(21)에 의해 로봇(14)과 전기적으로 연결된다. 솔레노이드(34)는 통신 링크(23)에 의해서 모션 제어기(26)와 전기적으로 연결된다. 컨베이어 제어기(22) 및 모션 제어기(26)는 또한 각각의 통신 링크(25, 27)를 통해 제어기(18)와 전기적으로 연결된다. 모션 제어기(26)는 통신 링크(29)를 통해 컨베이어 제어기(22)와 전기적으로 연결된다. 따라서, 코팅 시스템(10)을 위한 프로그램 가능한 제어 시스템은 서로 통신하는 상호 연결된 구성요소으로서 제어기(18), 도포기 제어기(24), 모션 제어기(26) 및 선택적 컨베이어 제어기(22)를 포함한다.
모션 제어기(26)는 통신 링크(21)를 통해 로봇(14)에 명령 신호를 공급한다. 명령 신호는 로봇(14)에 의해 도포기(16)의 위치 및/또는 속도를 제어하기 위해 사용된다. 일반적으로 로봇(14)은 로봇(14)의 서로 다른 축의 이동을 구동하는 서보 모터 또는 스테퍼 모터와 같은 전기 모터 를 포함한다.
도포기(16)는 로봇(14)에 매달려 있는 몸체(30), 몸체(30)의 일 단부에 장착된 노즐(31), 몸체(30) 내부에 배치된 유동 제어 기구(미도시)를 포함한다. 몸체(30) 내부의 유동 제어 기구는 도포기(16)로부터 분배된 컨포멀 코팅 재료의 유동을 제어하도록 작동하는 분배 밸브(미도시)를 형성하도록 협력하는 공기 작동식 니들, 공기 피스톤 및 밸브 시트를 포함할 수 있다. 가압 유체 공급부(32) 및 솔레노이드(34)는 몸체(30) 내부의 분배 밸브의 작동을 조절하도록 공지된 방식으로 가압 유체를 공급하도록 협력한다. 특히, 솔레노이드(34)는 가압 유체 공급부(32)와 도포기(16)를 연결하는 도관(33) 내의 공기 압력을 제어하여 공기 피스톤을 이동시키고, 따라서, 액체 코팅 재료가 도포기(16)로부터 기판(12) 상으로 분배되는 분배 밸브를 위한 개방 위치를 제공하도록 밸브 시트에 대해 바늘을 이동시킨다. 솔레노이드(34)는 바늘이 밸브 시트와 접촉하여 분배를 중단하는 폐쇄 위치로 바늘이 복귀할 수 있도록 허용하는 공기 피스톤에 작용하는 공기 압력을 배출할 수 있다.
코팅 시스템(10)은 예를 들어, 로봇(14) 또는 도포기(16) 상에 배치될 수 있는 팬 폭 센서(62)를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 팬 폭 센서(62)는 또한 로봇(14) 및 도포기(16)로부터 독립된 개별 모듈일 수 있다. 팬 폭 센서(62)는 도포기(16)로부터 분배된 재료의 팬의 다양한 특징(예: 폭 또는 형상)을 결정하도록 구성될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 재료의 팬은 도포기(16)로부터 재료의 스트림(42)의 형상 및 치수를 지칭한다. 예를 들어, 도포기(16)는 도포기(16)와 기판(12) 사이의 공지된 거리에서 원추형 분무로 재료를 분배할 수 있으며, 이로써 원추형 분무는 특정 직경을 갖는 기판(12) 상의 코팅의 원형 영역을 발생할 것이다. 도포기(16)가 기판(12)을 따라 움직일 때, 재료의 원추형 분무는 원추형 분무의 특정 직경에 대응하는 폭을 갖는 기판(12) 상에 코팅 스트립을 발생할 것이다. 팬 폭 센서(62)는 모션 제어기(26) 및/또는 제어기(18)와 통신 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 재료의 팬을 나타내며 팬 폭 센서(62)에 의해 결정되는 데이터 점은 제어기(18)에 통신되고 메모리(44) 내에 저장될 수 있다.
일 양태에서, 팬 폭 센서(62)는 카메라 및 광 또는 레이저 소스를 포함할 수 있으며, 여기서 재료의 스트림(42)은 카메라와 광 또는 레이저 소스 사이에 위치되어 재료 스트림(42)의 다양한 특징(예: 폭 또는 형상)을 결정할 수 있다. 카메라는 도포기(16)로부터 분배될 때 스트림(42)의 유체 패턴의 이미지를 캡쳐하도록 구성될 수 있다. 카메라에 의해 캡쳐된 이미지는 스틸 이미지 또는 비디오 스트림을 포함하는 이미지일 수 있다. 카메라는 유체 패턴의 이미지를 제어기(18)에 전송할 수 있으며, 제어기(18)는 이미지를 사용하여 팬 폭 제어 루틴과 같은 다른 처리 단계를 수행할 수 있다. 광 또는 레이저 소스는 스트림(42)의 유체 패턴을 통해 광 또는 레이저를 배출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 광 또는 레이저 소스는 도포기(16)의 다른 측 상의 카메라 전방에 그리고 카메라와 동일한 수평면에 직접 위치할 수 있다. 광 또는 레이저 소스는 카메라에 의해 캡쳐된 이미지의 이미지 품질을 향상시키기 위해 스트림(42)의 유체 패턴의 조명을 제공할 수 있다. 이와 같이 구성된 팬 폭 센서(62)는 팬 폭 또는 스트림(42)의 다른 특징을 결정할 수 있고, 가능하다면 기판이 코팅되는 동안 실시간으로 조정될 수 있다. 카메라 및 광 또는 레이저 소스로 구성된 팬 폭 센서(62)는 발명의 명칭이 "분배된 유체의 유체 패턴을 제어하기 위한 방법 및 시스템"이고 2017 년 5 월 11 일자로 공개되었으며, 그 전체가 본원에 참고로 인용되어 있는, 국제 특허 출원 공개공보 제 WO 2017/079366 호에 기재되어 있다.
코팅 시스템(10)은 가압 액체 코팅 재료의 연속적인 스트림 또는 공급을 발생하기 위해 제어기(18)의 명령하에 공지된 방식으로 작동하는 가압 액체 공급부(38)를 포함한다. 예를 들어, 가압 액체 공급부(38)는 저장기로부터의 액체 코팅 재료의 양을 사이펀(siphons)하고 그 다음에 액체 코팅 재료의 스트림을 저장기로부터 유체 경로를 통해 도포기(16)로 가압 상태에서 펌핑하는 다이어프램 또는 피스톤 펌프를 포함할 수 있다. 가압 액체 공급부(38)는 통신 링크(39)에 의해 제어기(18)에 전기 접속되고, 상기 제어기는 적절한 제어 신호를 통신 링크(39)를 통해 가압 액체 공급부(38)에 통신함으로써 액체 코팅 재료의 온도 및 압력과 같은 작동 파라미터를 조절할 수 있다.
가압 액체 공급부(38)는 제어기(18)와 전기적으로 연결된 종래의 온도 제어기(60)와 전기적으로 연결된 하나 이상의 종래의 가열 요소(38a)를 갖도록 선택적으로 구성된다. 가열 요소들(38a)과 같은 종래의 가열 요소들, 및 온도 제어기(60)와 같은 온도 제어기들의 구성 및 작동은 당업자에 의해 이해된다. 대안 실시예에서, 도포기(16)는 가열 요소(미도시) 또는 도관(51, 53, 55) 중 하나에 배치될 수 있는 가열 요소(미도시)를 포함할 수 있다. 가압 액체 공급부(38)와 노즐(31) 사이의 유동 경로에서 가열 요소의 특정 위치와는 무관하게, 액체 코팅 재료는 기판(12)에 도포되기 전에 이 유동 경로에서 가열될 수 있다.
도포기(16)는 가압 액체 공급부(38)와 유체 교통 상태로 연결된 액체 입구(36)를 포함한다. 액체 코팅 재료는 노즐(31)에서 분배 오리피스(미도시)로부터 조절된 분배를 위하여 가압 액체 공급부(38)로부터 액체 입구(36)를 통해 공급된다. 몸체(30)는 가압 유체를 노즐(31) 내의 분배 오리피스 근방의 출구로 안내하는 내부 통로(미도시) 및 가압 유체 공급부(32)와 연결된 유체 입구(40)를 가지며, 상기 가압 유체는 도포기(16)로부터 분무되는 액체 코팅 재료의 스트림(42)과 상호 작용하고 이를 조작하도록 배출된다. 통신 링크(45)를 통해 모션 제어기(26)와 통신하는 유체 조절기(43)는 가압 유체 공급부(32)로부터 유체 입구(40)로의 가압 유체의 유동을 제어한다. 도포기(16)와 유사한 대표적 도포기는 미국 특허 제 7,028,867 호에 기재되어 있고, 이의 개시 내용은 그 전체가 본원에 참고로 인용되어 있다.
코팅 시스템(10)은 제어기(18)와 관련된 메모리(44)에 저장되거나 및/또는 다른 컴퓨터에 저장되는 작동 주기 또는 시퀀스의 라이브러리에 의해 지시된 바와 같이 작동한다. 작동 시퀀스는 제어기(18) 상에서 실행되는, 원하는 바대로, 특정 작동 프로그램에 호출되고 배치된다. 작동 시퀀스는 상이한 환경 조건, 상이한 유형의 기판(12), 또는 상이한 유형의 컨포멀 코팅 재료를 수용하도록 조정될 수 있다. 작동 중에, 제어기(18)는 모션 제어기(26)에서의 실행을 위해 통신 링크(25)를 통해 모션 제어기(26)에 전기 신호로서 전체 작동 프로그램을 전송할 수 있다. 대안으로, 제어기(18)는 후속 실행을 위해 명령 및 데이터의 배치를 전기 신호로서 하나 이상의 명령을 통신 링크(25)를 통해 모션 제어기(26)에 전송할 수 있다. 작동자는 기판(12)의 유형, 기판(12)의 식별자, 기판(12)의 설명, 액체 코팅 재료의 유형, 액체 압력, 보조 공기 압력, 도포기(16)의 속도, HMI 디바이스(19)에서의 기판(12)과 도포기(16) 사이의 거리 등과 같은 파라미터를 입력할 수 있다. 입력된 파라미터는 작동 시퀀스에서 장래의 사용을 위해 제어기(18)의 메모리(44)에 저장된다. 각각의 기판(12)은 기판(12)의 어느 특정 구성요소 및 영역이 액체 코팅 재료로 코팅되어야 하는지를 결정하는 코팅 프로그램으로 제어기(18)에 의해 정합된다. 통상적으로, 액체 코팅 재료는 기판(12) 상의 선택된 영역 및/또는 구성요소에만 도포된다.
계속해서, 도 1을 참조하면, 가압 액체 공급부(38)로부터 도포기(16)의 액체 입구(36)까지의 액체 코팅 재료에 대한 유동 경로에 "에어 오버 유체(air over fluid)"(A/F) 조절기(50) 및 유량계(52)가 위치한다. 결과적으로, 액체 코팅 재료는 가압 액체 공급부(38)로부터 도포기(16)로의 운송 중에 A/F 조절기(50) 및 유량계(52)를 통해 유동하도록 구속된다. A/F 조절기(50)의 액체 입력은 도관(51)에 의해서 가압 액체 공급부(38)의 액체 출구에 연결된다. 유사하게, A/F 조절기(50)는 도관(53)에 의해 유량계(52)의 액체 입력과 결합되는 액체 출구를 가지며, 상기 유량계(52)의 액체 입력은 도관(55)에 의해 도포기(16)의 액체 입구(36)와 결합된 액체 출구를 가진다.
A/F 조절기(50)는 도포기(16)로의 유체 경로에서 전송되는 가압 액체 재료의 유체 압력을 제어한다. 제어기(18)는 통신 링크(57)에 의해 조절기(54)와 전기적으로 연결된다. 일 실시예에서, 조절기(54)는 모션 제어기(26)로부터 제어 전압을 수신하고 제어 전압을 유체 압력으로 변환시키는 변환기를 포함하는 "전압 초과 압력"(E/P) 조절기일 수 있다. 대안으로, 조절기(54)는 제어 전압 대신에 제어 전류 또는 직렬 통신 신호를 수신하여 유체 압력으로 변환할 수 있다. 조절기(54)는 A/F 조절기(50)를 통해 흐르는 액체 코팅 재료의 유체 압력을 제어하는데 사용하기 위해 가압 유체를 A/F 조절기(50)에 전달한다.
A/F 조절기(50)는 가압 액체 공급부(38)와 유량계(52) 사이의 유체 경로를 한정하는 도관(35) 내에 위치된다. 대안 실시예에서, 유량계(52)는 유량계(52)가 A/F 조절기(50)로부터 상류에 있도록 가압 액체 공급부(38) 및 A/F 조절기(50) 사이의 유동 경로에 배치될 수 있다. 이러한 대안적인 구성으로, A/F 조절기(50)는 액체 코팅 재료가 유량계(52)를 통해서 유동한 후에 액체 코팅 재료의 압력을 변화시킨다.
제어기(18)는 통신 링크(59)에 의해 유량계(52)와 전기적으로 연결된다. 도관(53)으로부터 도관(55)으로의 액체 코팅 재료의 유동에 응답하여, 유량계(52)는 유량계(52)를 통해서 또는 유량계(52)를 지나서 흐르는 액체 코팅 재료의 고정 체적을 각각 나타내는 전기 펄스 또는 카운트의 스트링을 발생시킨다. 대안으로, 유량계(52)로부터의 전기 펄스의 스트링은 유량계로부터 모션 제어기(26)로 통신될 수 있고, 그 후 모션 제어기(26)로부터 제어기(26)로 중계될 수 있다. 일 실시예에서, 유량계(52)는 기어 미터를 통한 유동에 응답하여 회전하고, 공지된 체적을 나타내는 고정된 양의 회전에 대해, 제어기(18)로의 신호 스트림에서 전기 신호로서 전송되는 인코더에 의해서 전기 펄스를 발생시키는 기어 미터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기어 미터는 0.04 입방 센티미터의 액체 코팅 재료가 유량계(52)를 통해서 흘러서 통과할 때마다 펄스를 발생할 수 있다. 다른 실시예에서, 유량계(52)는 열 질량 유량계를 포함할 수 있다.
사용시 및 도 1을 참조하면, 제어기(18)는 기판(12)이 도포기(16)에 대해 적절히 위치될 때 기판(12)에 대한 코팅 프로그램을 획득한다. 코팅 프로그램은 기판(12)의 어떤 구성요소 및/또는 영역이 일반적으로 스트립으로 도포되는 액체 코팅 재료로 코팅되어야 하는지를 결정한다. 예를 들어, 기판(12)의 가능한 25 개의 분리된 구성요소 또는 영역은 액체 코팅 재료의 스트립으로 코팅될 수 있다. 제어기(18)는 제어기(18)의 메모리(44)로부터 작동 시퀀스를 검색하고, 차례로 작동 시퀀스를 나타내는 제어 신호를 통신 링크(25)를 통해 모션 제어기(26)에 통신한다. 모션 제어기(26)는 기판(12)에 대한 원하는 위치로 특정 속도로 도포기(16)를 이동시키도록 로봇(14)에 명령하는 명령 신호를 통신 링크(21)를 통해 로봇에 전송한다. 모션 제어기(26)는 로봇(14)의 이동을 제어하여 기판(12)을 가로질러 평면(예: X 및 Y 방향)으로 도포기(16)를 이동시키고, 이러한 이동 중에 필요할 때 도포기(16) 내의 분배 밸브를 개방 및 폐쇄하여 액체 코팅 재료를 기판(12)의 원하는 구성요소 및 영역으로 도포한다.
특히, 기판(12) 상의 임의의 특정 위치에서, 모션 제어기(26)는 또한 솔레노이드(34)에 명령 신호를 제공하여 솔레노이드가 상태를 변화시켜 분배 밸브를 개방시켜서 노즐(31)로부터 액체 코팅 재료를 배출시키게 한다. 동시에, 모션 제어기(26)는 로봇(14)에 명령 신호를 제공하여 기판(12)에 대한 도포기(16)의 움직임을 개시한다. 액체 코팅 재료의 스트림(42)은 도포기(16)로부터 배출된 스트림(42)의 성형에 영향을 주는 공기와 같은 보조 유체에 의해 선택적으로 조작될 수 있다. 소정 기간이 경과한 후, 모션 제어기(26)는 솔레노이드(34)를 원래의 상태로 되돌리기 위해 밸브 명령 신호의 상태를 순차적으로 변화시킨다. 이러한 조치는 분배 밸브를 폐쇄하여 도포기(16)의 노즐(31)로부터 액체 코팅 재료의 배출을 중단한다. 모션 제어기(26)는 기판(12)의 다수의 구성요소 및 영역이 일정량의 액체 코팅 재료를 수용하도록 코팅 프로그램의 범위 동안 도포기(16)의 분배 밸브가 분배 밸브를 여러 번(예: 25 회) 개방 및 폐쇄하게 수행할 수 있다.
코팅 프로그램 동안 또는 코팅 프로그램의 실행을 위한 준비에서, 제어기(18)는 명령 신호를 조절기(54)에 제공하도록 모션 제어기(26)에 촉구하는 전기 신호를 모션 제어기(26)에 제공한다. 조절기(54)는 가압 액체 공급부(38)로부터 도포기(16)로 흐르는 가압 액체 코팅 재료에 대한 액체 압력을 선택하기 위해 A/F 조절기(50)에 공급된 공기 압력을 제어한다. 분배 도포에 의존하는 선택된 액체 압력 값은 액체 코팅 재료의 원하는 유량에 추가로 의존할 수 있다. 액체 코팅 재료에 대한 유량은 다른 인자들 중에서도 액체 압력, 분배 노즐(31) 내의 배출 오리피스의 직경, 재료 점도 등에 영향을 받는다.
도 2는 하나 이상의 기판(12)을 액체 코팅 재료와 같은 상기 재료로 코팅하는 예시적인 공정(200)의 흐름도를 도시한다. 공정(200)은 적어도 부분적으로 모션 제어기(26) 및/또는 제어기(18)에 의해 실행될 수 있다. 일반적으로, 공정(200)은 도포기(16)의 속도 또는 기판(12)에 도포되는 재료의 양에 영향을 미치는 다른 파라미터를 반복적으로 조정하는 유동 제어 루틴(단계 202-208)을 포함할 수 있다. 유동 제어 루틴에 의한 조정의 합이 변화된 분배된 재료의 팬 폭을 나타낼 수 있는 소정 임계 값을 초과할 때(단계 208), 팬 폭 제어 루틴은 그에 의해 지정된 표준에 부합하도록 팬 폭을 조정할 수 있다(단계 210).
단계(202)에서, 기판(12) 또는 그 일부는 재료로 코팅될 수 있다. 기판(12)이 재료로 코팅되기 때문에, 재료의 양이 측정될 수 있다. 예를 들어, 재료가 가압 액체 공급부(38)로부터 그리고 도포기(16) 밖으로 흐를 때, 유량계(52)는 유량계(52)를 통과하는 각각의 고정된 양의 재료에 대한 카운트 또는 전기 펄스를 제어기(18)에 전송할 수 있다. 다른 예로서, 기판에 도포되는 재료의 양은 가압 액체 공급부(38) 내의 나머지 재료의 중량의 차이에 따라 측정될 수 있다. 재료의 양은 상기 재료의 체적 및/또는 상기 재료의 중량으로서 측정될 수 있다.
단계(204)에서, 단계(202)에서 분배되는 재료의 양이 소정 제어 범위 밖에 있거나 또는 소정 제어 범위 내에 있는지가 결정될 수 있다. 일부 실시예에서, 단계(202)에서 분배된 재료의 양이, 예를 들어, 분배될 원하는 양의 ± 1 %인 내부 소정 제어 범위 내에 있는지가 결정될 수 있다. 예를 들어, 너무 많거나 너무 적은 상기 재료가 기판(12)에 도포되었다고 결정될 수 있다. 일 양태에서, 재료의 체적이 소정 체적 제어 범위 밖에 있는지 또는 소정 체적 제어 범위 내에 있는지가 결정될 수 있다. 다른 양태에서, 재료의 중량이 소정 중량 제어 범위 밖인지 또는 소정 중량 제어 범위 내에 있는지가 결정될 수 있다. 재료의 양이 소정 제어 범위 밖에 있는 경우, 공정(200)은 단계(206)로 진행할 수 있다.
일 실시예에서, 단계(202)에서 분배되는 재료의 양은 외부 소정 제어 범위와 비교될 수 있고, 상기 외부 소정 제어 범위는 소정 제어 범위(예: 소정 제어 범위는 외부 소정 제어 범위의 서브 세트이다)보다 적어도 일부 양태에서 더 넓다. 예를 들어, 외부 소정 제어 범위는 분배될 원하는 양의 ± 10 %일 수 있다. 재료의 양이 외부 소정 제어 범위 밖에 있는 경우, 정지 신호가 발생되어 재료의 분배를 정지시키거나 재료의 양이 외부 소정 제어 범위 밖에 있다는 표시가 발생되어 HMI 디바이스(19)의 다른 시각 표시자의 디스플레이를 통해 작동자에게 통신할 수 있다. 일 양태에서, 표시는 HMI 디바이스(19)에 의해 발생된 청각 경고를 포함할 수 있다.
단계(206)에서, 기판에 대한 도포기(16)의 속도는 재료의 양이 소정 제어 범위 밖에 있고, 선택적으로 재료의 양이 어느 정도 소정 제어 범위 밖에 있다는 결정에 기초하여 조정될 수 있다. 당업자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 다른 모든 관련 인자(예: 유량)가 일정한 상태에서, 재료를 도포하는 동안 도포기(16)가 이동하는 속도를 조정함으로써 기판(12)에 도포되는 재료의 양을 대응하게 조정할 수 있다. 예를 들어, 단계(202)에서 기판(12)에 도포되는 재료의 양이 소정 제어 범위의 상한을 일정량만큼 초과하는 것으로 결정되면, 도포기(16)의 속도는 증가하여 상기 소정 제어 범위의 상한을 초과한 일정량에 상당하는 감소된 양으로 재료를 분배할 수 있다.
일부 실시예에서, 기판(12)에 도포되는 재료의 양에 영향을 미치는 하나 이상의 다른 파라미터가 추가로 또는 대안으로 조정될 수 있다. 일 양태에서, 도포기(16)의 펄스 비율은 조정될 수 있다. 예를 들어, 도포기(16)의 펄스 비율이 증가되면, 보다 많은 상기 재료가 기판(12)에 도포될 것이다. 다른 양태에서, 재료의 온도는 조정될 수 있다. 예를 들어, 재료의 온도는 가압 액체 공급부(38)에 배치된 온도 제어기(60) 및 가열 요소(38a)의 작동에 의해, 도관(53, 53, 55) 중 하나에 배치된 가열 요소의 작동에 의해 및/또는 도포기(16) 내의 가열 요소의 작동에 의해 조정될 수 있다. 재료의 점도가 온도에 의해 영향을 받을 수 있고 재료의 유량이 점도에 의해 영향을 받을 수 있기 때문에, 도포기(16)로부터 분배된 그리고 그에 따라서 기판(12)에 도포되는 재료의 양은 상기 재료의 온도에 의해 영향을 받을 수 있다.
도포기(16)의 속도 또는 상기 재료의 양에 영향을 미치는 다른 파라미터가 유동 제어 루틴의 각각의 반복에서 조정되기 때문에, 제어기(18) 및/또는 메모리와 같은 조정의 합이 결정되어 저장될 수 있다. 일 양태에서, 조정의 합은 유동 제어 루틴에서 지금까지의 절대량 또는 조정 정도의 합일 수 있다. 예를 들어, 재료의 온도가 도포되는 재료의 양에 영향을 미치도록 조정되는 실시예에서, 조정의 합은 유동 제어 루틴에서 온도가 조정(상승 또는 하강)되는 정도의 총 합을 포함할 수 있다. 다른 양태에서, 조정의 합은 파라미터가 조정되는 양 또는 정도와 무관하게 재료의 양에 영향을 미치는 파라미터가 조정되는 유동 제어 루틴에서의 횟수를 포함할 수 있다.
단계(208)에서, 도포기(16)의 속도 또는 기판(12)에 도포되는 재료의 양에 영향을 미치는 다른 파라미터에 대한 조정의 합이 소정 임계 값과 비교된다. 소정 임계 값은 도포기(16)로부터 분배된 재료의 팬 폭이 변화되어 조정을 필요로 한다고 추정될 수 있는 값에 대응할 수 있다. 조정의 합이 소정 임계 값을 초과하지 않으면, 유동 제어 루틴의 다른 반복이 단계(202)에서 개시될 수 있다. 조정의 합이 소정 임계 값을 초과하면, 팬 폭 제어 루틴이 개시될 수 있다.
단계(210)에서, 도포기(16)로부터 분배된 재료의 팬 폭을 조정하기 위해 팬 폭 제어 루틴이 호출될 수 있다. 예를 들어, 팬의 폭 및/또는 형상은 팬 폭 센서(62)를 통해서 결정되고 소정 팬 폭 제어 범위와 비교될 수 있다. 팬의 폭 및/또는 형상이 소정 팬 폭 제어 범위 밖에 있으면, 팬의 폭 및/또는 형상이 팬의 폭 및/또는 형상을 그에 따라 소정 팬 폭 제어 범위 내로 조정될 수 있다. 팬의 폭 및/또는 형상은 예를 들어, 가압 유체 공급부(32)로부터 공급되고 유체 조절기(43)에 의해 조절되는 공기와 같은 보조 유체와의 상호 작용에 의해 조정될 수 있다. 팬 폭 제어 루틴은 팬에 대한 단일 조정을 포함하거나 또는 팬을 소정 팬 폭 제어 범위와 연속해서 조정하고 대응하는 조정이 실행되는 반복 공정을 포함할 수 있다.
일부 양태에서, 도포기(16)에 공급되는 재료의 압력은 조정될 수 있으며, 이는 차례로 팬의 폭 및/또는 형상에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 제어기(18)의 명령 하에, 가압 액체 공급부(38)의 펌프의 작동은 도포기(16)에 공급되는 재료의 압력을 증가 또는 감소시키도록 조정될 수 있다. 다른 양태에서, 기판(12) 및 도포기(16) 사이의 상대 위치 및/또는 거리는 도포기(16)로부터 분배된 재료의 팬의 폭 및/또는 형상을 변화하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 제어기(18) 및/또는 모션 제어기(26)는 로봇(14)을 지향시켜서 기판(12)으로부터의 증가한 거리에서 도포기(16)를 배치하므로, 기판(12)과의 접촉점에서 재료 팬의 폭을 증가시킬 수 있다. 또 다른 양태에서, 노즐(31) 내의 분배 오리피스의 형상 및/또는 크기는 분배 오리피스를 통과하는 재료의 팬의 형상 및/또는 폭에 영향을 미치도록 조정될 수 있다.
또한, 단계(202 내지 208)의 유동 제어 루틴 및/또는 단계(210)의 팬 폭 제어 루틴은 1 회 이상 추가로 반복되어, 단계(210)의 팬 폭 제어 루틴에 의해서 발생된 기판(12)에 도포되는 재료의 양 및/또는 유량의 임의의 변화를 반복적으로 보상할 수 있다. 예를 들어, 재료의 압력에 대한 조정이 선행하는 단계(210)의 팬 폭 제어 루틴에서 이루어진 경우, 후속하는 유량 및/또는 도포되는 재료의 양은 재점검되고, 필요하다면(예: 소정 제어 범위 밖에 있으면) 조정될 수 있다. 단계(210)의 다른 팬 폭 제어 루틴이 이어서 수행될 수 있다. 이 반복 공정은 기판(12)에 도포된 유량 및/또는 상기 재료의 양과 팬 폭 및/또는 팬의 형상이 각각의 소정 제어 범위 내에 있을 때까지 계속될 수 있다.
팬 폭 제어 루틴이 완료되면, 단계(212)에서, 추가 기판(12)이 공정(200)에서 이루어진 조정에 따라 재료로 코팅될 수 있다. 공정(200)은 반복 공정으로 고려될 수 있다. 예를 들어, 추가 기판(12)이 단계(212)에서 코팅되기 때문에, 이는 또한 단계(202)에서 공정(200)를 재개하는 것으로 고려될 수 있으며, 단계(202-208)의 유동 제어 루틴은 추가 기판(12) 등을 코팅할 때 도포기(16)의 속도를 반복적으로 조정할 수 있다
도 3은 하나 이상의 기판(12)을 액체 코팅 재료와 같은 상기 재료로 코팅하는 예시적인 공정(300)의 흐름도를 도시한다. 공정(300)은 모션 제어기(26) 및/또는 제어기(18)에 의해 적어도 부분적으로 실행될 수 있다. 도입 방법으로서, 공정(300)은 팬 폭 제어 루틴(단계 302 내지 308)을 포함할 수 있으며, 도포기(16)에 의해 분배되는 재료의 팬 폭, 또는 팬 폭에 영향을 미치는 다른 파라미터가 반복적으로 조정된다. 팬 폭 제어 루틴에서의 조정의 합이 분배되고 기판(12)에 도포되는 재료의 양이 변화되었음을 나타낼 수 있는 소정 임계 값을 초과하면(단계 308), 유동 제어 루틴(단계 310)이 개시되어 도포기(16)의 속도 또는 기판(12)에 분배되고 도포되는 재료의 양에 관한 다른 파라미터를 조정할 수 있다.
단계(302)에서, 기판(12) 또는 그 일부분은 상기 재료로 코팅될 수 있고 재료의 양이 측정될 수 있다. 예를 들어, 유량계(52)는 가압 액체 공급부(38)로부터 도포기(16)로 통과하는 재료의 양을 측정하고 처리 및 저장을 위해 제어기(18)에 측정된 양을 전달할 수 있다. 재료의 양은 체적 또는 중량으로 측정될 수 있다.
단계(304)에서, 단계(302)에서 기판(12)에 도포되는 재료의 양이 제어기(18)에 의한 것과 같이 소정 제어 범위 밖에 있거나 또는 소정 제어 범위 내에 있는지가 결정될 수 있다. 일부 실시예에서, 단계(302)에서 분배되는 재료의 양이 예를 들어, 분배될 원하는 양의 ± 1 %인 내부 소정 제어 범위 내에 있는지가 결정될 수 있다. 예를 들어, 너무 많은 상기 재료가 기판(12)에 도포되거나 또는 너무 적은 상기 재료가 기판(12)에 도포되었다고 결정될 수 있다. 일 양태에서, 재료의 체적이 소정 체적 제어 범위 밖 또는 내에 있는지가 결정될 수 있다. 다른 양태에서, 재료의 중량이 소정 중량 제어 범위 밖 또는 내에 있는지가 결정될 수 있다. 재료의 양이 소정 제어 범위 밖에 있는 경우, 공정(300)은 단계(306)로 진행할 수 있다.
일 실시예에서, 단계(302)에서 분배된 재료의 양은 외부 소정 제어 범위와 비교될 수 있고, 외부 소정 제어 범위는 적어도 일부 관점에서 소정 제어 범위(즉, 소정 제어 범위는 외부 소정 제어 범위의 서브세트이다)보다 넓다. 예를 들어, 외부 소정 제어 범위는 분배될 원하는 양의 ± 10 %일 수 있다. 재료의 양이 외부 소정 제어 범위 밖에 있는 경우, 정지 신호가 발생되어 재료의 분배를 정지시키거나 또는 상기 재료의 양이 외부 소정 제어 범위 밖에 있다는 표시가 발생되어 HMI 디바이스(19)를 통하는 것과 같이, 작동자에게 통신될 수 있다.
단계(306)에서, 도포기(16)로부터 분배된 재료의 팬 폭은 상기 재료의 양이 소정 제어 범위 밖에 있고 선택적으로 재료의 양이 어느 정도 소정 제어 범위 밖에 있다는 결정에 기초하여 조정될 수 있다. 일 양태에서, 팬 폭은 도포기(16)에 공급되는 재료의 압력을 조정함으로써 조정될 수 있다. 예를 들어, 제어기(18)의 명령에 따라, 가압 액체 공급부(38)의 펌프의 작동은 도포기(16)에 공급되는 재료의 압력을 증가 또는 감소시키도록 조정될 수 있다. 다른 양태에서, 기판(12)과 도포기(16) 사이의 상대 위치 및/또는 거리는 도포기(16)로부터 분배된 재료의 팬의 폭 및/또는 형상을 변화하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 제어기(18) 및/또는 모션 제어기(26)는 기판(12)으로부터 증가된 거리에서 도포기(16)를 위치시키므로, 기판(12)과의 접촉점에서 재료의 팬 폭을 증가시킬 수 있도록 로봇(14)을 지향시킬 수 있다. 또 다른 양태에서, 노즐(31) 내의 분배 오리피스의 형상 및/또는 크기는 분배 오리피스를 통과하는 재료의 팬의 형상 및/또는 폭에 영향을 미치도록 조정될 수 있다.
도포기(16)로부터 분배되는 재료의 팬 폭 또는 팬 폭에 영향을 미치는 다른 파라미터가 팬 폭 제어 루틴의 각각의 반복에서 조정되기 때문에, 조정의 합이 결정될 수 있고, 제어기(18) 및/또는 메모리(44)에 의해 저장될 수 있다. 일 양태에서, 조정의 합은 팬 폭 제어 루틴에서 지금까지는 절대량 또는 조정 정도의 합일 수 있다. 다른 양태에서, 조정의 합은 파라미터가 조정되는 양 또는 정도에 관계없이 팬 폭에 영향을 미치는 파라미터가 조정되는 팬 폭 제어 루틴에서의 횟수를 포함할 수 있다.
단계(308)에서, 팬 폭에 영향을 미치는 팬 폭 또는 다른 파라미터에 대한 조정의 합이 소정 임계 값과 비교된다. 소정 임계 값은 기판(12)에 도포되는 재료의 양이 조정을 필요로 할 수 있는 값에 대응할 수 있다. 일 양태에서, 소정 임계 값은 기판(12)에 도포되는 재료의 두께가 조정을 필요로 할 수 있는 값에 대응할 수 있다. 예를 들어, 도포기(16)에 대한 재료의 유동(즉, 재료의 양)의 대응하는 증가 또는 도포기(16)의 속도의 감소없이 팬 폭 제어 루틴에서 팬의 폭이 증가되면, 기판(12) 상의 재료 코팅의 두께는 원하는 만큼 두껍지 않을 수 있다. 따라서, 재료의 유동은 증가될 필요가 있을 수 있고/있거나 원하는 코팅 두께를 제공하기 위해 도포기(16)의 속도를 감소시킬 필요가 있을 수 있다. 조정의 합이 소정 임계 값을 초과하지 않으면, 팬 폭 제어 루틴의 또 다른 반복이 단계(302)에서 개시될 수 있다. 조정의 합이 소정 임계 값을 초과하면, 유동 제어 루틴이 개시될 수 있다.
단계(310)에서, 유동 제어 루틴은 도포기(16)의 속도 또는 기판(12)에 도포되는 재료의 양 및/또는 두께에 영향을 주는 다른 파라미터를 조정하기 위해 개시될 수 있다. 기판(12)에 도포되는 재료의 양 및/또는 두께에 영향을 주는 다른 파라미터는 도포기(16)의 펄스 비율 또는 상기 재료의 온도를 포함할 수 있다. 유동 제어 루틴은 기판(12)에 도포되는 재료의 양 및/또는 두께를 소정 제어 범위와 비교하는 것을 포함할 수 있다. 유동 제어 루틴은 기판(12)에 대한 재료의 양 및/또는 두께와 소정 제어 범위와의 비교를 포함할 수 있다. 비교에 따라서, 도포기(16)의 속도, 도포기(16)의 펄스 비율, 재료의 온도 및/또는 기판(12)에 대한 재료의 양 및/또는 두께에 관한 다른 파라미터가 조정될 수 있다. 유동 제어 루틴은 단일 조정을 포함할 수 있거나 또는 소정 제어 범위에 대한 재료의 양 및/또는 두께의 연속적인 비교 및 대응하는 조정이 수행되는 반복 공정을 포함할 수 있다.
유동 제어 루틴이 완료되면, 단계(312)에서, 추가 기판(12)이 공정(300)에서 이루어진 조정에 따라 재료로 코팅될 수 있다. 공정(300)은 반복 공정으로 고려될 수 있다. 예를 들어, 추가 기판(12)이 단계(312)에서 코팅되기 때문에, 이는 또한 단계(302)에서 공정(300)을 재개하는 것으로 고려될 수 있으며, 이에 따라 단계(302-308)의 팬 폭 제어 루틴은 팬 폭 등을 반복적으로 조정하는 것을 지속할 수 있다.
도 4는 하나 이상의 기판(12)을 액체 코팅 재료와 같은 상기 재료로 코팅하는 예시적인 공정(400)의 흐름도를 도시한다. 공정(400)은 모션 제어기(26) 및/또는 제어기(18)에 의해 적어도 부분적으로 실행될 수 있다. 도입을 통해, 공정(400)은 결합된 팬 폭 및 유동 제어 루틴을 포함할 수 있고(단계 402 내지 406), 도포기(16)에 의해서 분배된 재료의 팬 폭 또는 팬 폭에 영향을 미치는 다른 파라미터, 및 기판(12)에 도포되는 재료의 양 및/또는 두께가 동시에 반복적으로 조정된다.
단계(402)에서, 기판(12) 또는 그 일부가 재료로 코팅될 수 있고 재료의 양이 측정될 수 있다. 예를 들어, 유량계(52)는 가압 액체 공급부(38)로부터 도포기(16)로 통과하는 재료의 양을 측정하고 처리 및 저장을 위해 제어기(18)에 측정된 양을 전달할 수 있다. 재료의 양은 체적 또는 중량으로 측정될 수 있다.
단계(404)에서, 제어기(18)에 의해 기판(12)에 도포되는 재료의 양이 소정 제어 범위 밖에 있거나 또는 소정 제어 범위 내에 있는지가 결정될 수 있다. 일부 실시예에서, 단계(402)에서 분배된 재료의 양이 예를 들어, 분배될 원하는 양의 ± 1%인 내부 소정 제어 범위 내에 있는지가 결정될 수 있다. 재료의 양이 소정 제어 범위 내에 있는 경우(즉, 밖이 아닌 경우), 공정은 단계(410)로 진행할 수 있고, 추가 기판(12)이 코팅될 수 있다.
일부 실시예에서, 너무 많거나 적은 상기 재료가 기판(12)에 도포되었다고 결정될 수 있다. 일 양태에서, 재료의 체적이 소정 체적 제어 범위 밖에 있거나 또는 소정 체적 제어 범위 내에 있는지가 결정될 수 있다. 다른 양태에서, 재료의 중량이 소정 중량 제어 범위 밖인지 또는 소정 중량 제어 범위 내에 있는지가 결정될 수 있다. 재료의 양이 소정 제어 범위 밖에 있는 경우, 공정(400)은 단계(406 및 408)로 진행할 수 있다.
일 실시예에서, 단계(402)에서 분배되는 재료의 양은 외부 소정 제어 범위와 비교될 수 있고, 외부 소정 제어 범위는 소정 제어 범위보다 적어도 일부 관점에서 넓다(예: 소정 제어 범위는 외부 소정 제어 범위의 서브 세트이다). 예를 들어, 외부 소정 제어 범위는 분배될 원하는 양의 ± 10 %일 수 있다. 재료의 양이 외부 소정 제어 범위 밖에 있는 경우, 정지 신호가 발생되어 재료의 분배를 정지시키거나 또는 상기 재료의 양이 외부 소정 제어 범위 밖에 있다는 표시가 발생되어 HMI 디바이스(19)를 통하는 것과 같이, 작동자에게 통신될 수 있다.
단계(406)에서, 도포기(16)의 속도 또는 기판(12)에 도포되는 재료의 양 및/또는 두께에 영향을 주는 다른 파라미터가 조정되는 유동 제어 루틴이 호출될 수 있다. 기판(12)에 도포되는 재료의 양 및/또는 두께에 영향을 미치는 다른 파라미터는 도포기(16)의 펄스 비율 또는 상기 재료의 온도를 포함할 수 있다. 유동 제어 루틴은 기판(12)에 도포되는 재료의 양 및/또는 두께를 소정 제어 범위와 비교하는 것을 포함할 수 있다. 비교에 따라, 도포기(16)의 속도, 도포기(16)의 펄스 비율, 재료의 온도 및/또는 기판(12)에 대한 재료의 양 및/또는 두께에 관한 다른 파라미터가 조정될 수 있다. 유동 제어 루틴은 단일 조정을 포함할 수 있거나 또는 소정 제어 범위에 대한 재료의 양 및/또는 두께의 연속적인 비교 및 대응하는 조정이 수행되는 반복 공정을 포함할 수 있다.
단계(406)와 동시에 발생할 수 있는 단계(408)에서, 팬 폭 또는 팬 폭에 영향을 미치는 다른 파라미터가 조정될 수 있는 팬 폭 제어 루틴이 호출될 수 있다. 팬 폭 제어 루틴은 도포기(16)로부터 분배된 재료의 팬의 폭 및/또는 형상과 소정 팬 폭 제어 범위와의 비교를 포함할 수 있다. 팬의 폭 및/또는 형상이 소정 팬 폭 제어 범위 밖에 있으면, 팬의 폭 및/또는 형상이 그에 따라서 팬의 폭 및/또는 형상을 소정 팬 폭 제어 범위 내로 이동시키도록 조정될 수 있다. 팬 폭 제어 루틴은 팬에 대한 단일 조정을 포함할 수 있거나, 또는 소정 팬 폭 제어 범위에 대한 팬의 연속적인 비교 및 대응하는 조정이 수행되는 반복 공정을 포함할 수 있다.
단계(406)의 유동 제어 루틴 및 단계(408)의 팬 폭 제어 루틴이 완료되면, 공정(400)은 단계(402)로 되돌아 갈 수 있고 단계(402, 404, 406 및 408)의 추가 반복이 공정이 단계(410)로 진행할 수 있을 때 각각의 기판(12)에 도포되는 재료의 양이 단계(404)에서 소정 제어 범위 밖에 있지 않을 때까지 추가 기판(12)에서 반복될 수 있다. 일부 양태들에서, 공정(400)은 단계(402)로 되돌아 갈 수 있고 단계(402, 404, 406, 408)의 추가 반복이 추가 기판(12)을 코팅하도록 진행하기 전에 동일 기판(12) 또는 그 일부에 대해 수행될 수 있다. 도포기(16)의 속도 및 팬 폭 모두를 조정함으로써, 각 파라미터의 조정은 분배되는 재료의 양에서 동일한 변화를 달성하기 위해 단일 파라미터의 조정보다 비교적 적다. 단계(410)에서, 추가 기판(12)은 단계(406 및 408)의 다양한 조정된 파라미터에 따라 코팅될 수 있다.
도 5는 재료로 하나 이상의 기판(12)을 코팅하는 예시적인 공정(500)의 흐름도를 도시한다. 공정(500)은 모션 제어기(26) 및/또는 제어기(18)에 의해 적어도 부분적으로 실행될 수 있다. 공정(500)은 교정 방법으로서 사용될 수 있다. 도입에 의해, 공정(500)은 상기 재료의 팬 폭 또는 팬 폭에 영향을 미치는 다른 파라미터가 조정되는 팬 폭 제어 루틴(단계 502 내지 506)을 포함할 수 있다. 팬 폭 제어 루틴 이후에, 재료는 소정 기간 동안 분배될 수 있고(단계 508), 유동 제어 루틴(단계 508 내지 512)이 호출될 수 있으며, 여기서 도포기(16)의 속도 또는 분배된 재료의 양에 영향을 미치는 다른 파라미터가 조정된다.
단계(502)에서, 재료는 도포기(16)로부터 분배된다. 예를 들어, 기판(12) 또는 그 일부가 재료로 코팅될 수 있다. 또 다른 예에서, 재료는 교정 루틴의 일부로서 쓰레기통(waste bin)에 분배될 수 있다. 기판(12)이 재료로 코팅될 때, 재료의 양이 측정될 수 있다. 재료의 양은 중량 또는 체적에 의해서와 같이 측정될 수 있다.
단계(504)에서, 단계(502)에서 기판(12)에 도포되는 재료의 양이 제 1 소정 제어 범위 밖인지 또는 제 1 소정 제어 범위 내에 있는지가 결정될 수 있다. 일부 실시예에서, 단계(502)에서 분배되는 재료의 양은, 예를 들어, 분배될 원하는 양의 ± 1 %인 내부 소정 제어 범위 내에 있는지가 결정될 수 있다. 재료의 양이 제 1 소정 제어 범위 밖에 있는 경우, 공정(500)은 단계(506)로 진행할 수 있다.
일 실시예에서, 단계(502)에서 분배되는 재료의 양은 제 1 외부 소정 제어 범위와 비교될 수 있고, 제 1 외부 소정 제어 범위는 적어도 일부 관점에서 제 1 소정 제어 범위보다 넓다(예: 제 1 소정 제어 범위는 제 1 외부 소정 제어 범위의 서브 세트이다). 예를 들어, 제 1 외부 소정 제어 범위는 분배될 원하는 양의 ± 10 %일 수 있다. 재료의 양이 제 1 외부 소정 제어 범위 밖에 있는 경우, 재료의 분배를 정지시키는 정지 신호가 발생될 수 있거나 또는 상기 재료의 양이 제 1 외부 소정 제어 범위 밖에 있다는 표시가 발생되어 HMI 디바이스(19)를 통하는 것과 같이, 작동자에게 통신될 수 있다.
단계(506)에서, 도포기(16)로부터 분배된 재료의 팬 폭은 상기 재료의 양이 제 1 소정 제어 범위 밖에 있고, 선택적으로 재료의 양이 어느 정도 제 1 소정 제어 범위 밖에 있다는 결정에 기초하여 조정될 수 있다. 일 양태에서, 팬 폭은 도포기(16)에 공급되는 재료의 압력을 조정함으로써 조정될 수 있다. 다른 양태에서, 기판(12)과 도포기(16) 사이의 상대 위치 및/또는 거리는 도포기(16)로부터 분배되는 재료의 폭 및/또는 형상을 변화하도록 조정될 수 있다. 또 다른 양태에서, 노즐(31)의 분배 오리피스의 형상 및/또는 크기는 분배 오리피스를 통과하는 재료의 팬의 형상 및/또는 폭에 영향을 미치도록 조정될 수 있다
단계(508)에서, 재료는 소정 기간 동안 도포기(16)로부터 분배될 수 있다. 재료가 소정 기간 동안 분배되기 때문에, 재료의 양은 중량 또는 체적에 의해서와 같이 측정될 수 있다.
단계(510)에서, 단계(508)에서 분배된 재료의 양이 제 2 소정 제어 범위 밖에 있거나 또는 제 2 소정 범위 내에 있는지가 결정될 수 있다. 재료의 양이 제 2 소정 제어 범위 밖에 있는 경우, 공정(500)은 단계(512)로 진행할 수 있다.
일 실시예에서, 단계(508)에서 분배된 재료의 양은 제 2 외부 소정 제어 범위와 비교될 수 있고, 제 2 외부 소정 제어 범위는 적어도 일부 관점에서 제 2 소정 제어 범위보다 넓다(예: 제 2 소정 제어 범위는 제 2 외부 소정 제어 범위의 서브 세트이다). 예를 들어, 제 2 외부 소정 제어 범위는 분배될 원하는 양의 ± 10 %일 수 있다. 재료의 양이 제 2 외부 소정 제어 범위 밖에 있는 경우, 재료의 분배를 정지시키는 정지 신호가 발생될 수 있거나 또는 상기 재료의 양이 제 2 외부 소정 제어 범위 밖에 있다는 표시가 발생되어 HMI 디바이스(19)를 통하는 것과 같이, 작동자에게 통신될 수 있다.
단계(512)에서, 도포기(16)의 속도, 또는 분배되는 재료의 양에 영향을 미치는 다른 파라미터는 재료의 양이 제 2 소정 제어 범위 밖에 있고, 선택적으로 재료의 양이 어느 정도 제 2 소정 제어 범위 밖에 있다는 결정에 기초하여 조정될 수 있다. 기판(12)에 도포되는 재료의 양 및/또는 두께에 영향을 미치는 다른 파라미터는 도포기(16)의 펄스 비율 또는 상기 재료의 온도를 포함할 수 있다.
단계(514)에서, 하나 이상의 추가 기판(12) 또는 그 일부가 코팅될 수 있다. 공정(500)이 기판(12)을 코팅하는 "생산" 공정을 시작하기 전에 교정 방법으로서 사용될 수 있는 정도까지, 단계(502)에서 코팅된 기판(12)은 테스트 기판(12)을 포함할 수 있는 반면, 단계(514)에서 코팅된 추가 기판(12)은 "생산" 기판(12)[예: 제조된 제품에 포함되거나 또는 판매되도록 의도된 기판(12)]을 포함할 수 있다.
도 6은 하나 이상의 기판(12)을 재료로 코팅하는 예시적인 공정(600)의 흐름도를 도시한다. 공정(600)은 적어도 부분적으로 모션 제어기(26) 및/또는 제어기(18)에 의해 실행될 수 있다. 공정(600)은 분배된 재료가 제 1 재료에서 제 2 재료로 변화될 때와 같은 교정 방법으로서 사용될 수 있다(즉, 재료 전환). 처음에, 단계(602)에서, 제 1 재료가 도포기(16)로부터 분배된다. 예를 들어, 제 1 기판(12)은 제 1 펄스 비율, 상기 재료의 제 1 온도, 도포기에 공급되는 재료의 제 1 압력 및 제 1 팬 폭에 따라서 제 1 재료로 코팅된다. 다른 예에서, 제 1 재료는 교정 루틴의 일부로서 쓰레기통에 분배될 수 있다. 이 때 제 2 다른 재료가 수용된다.
단계(604)에서, 제 2 재료는 소정 기간 동안 도포기(16)로부터 분배될 수 있다. 제 2 재료가 소정 기간 동안 분배되기 때문에, 재료의 양은 중량 또는 체적에 의해서와 같이 측정될 수 있다.
단계(606)에서, 단계(604)에서 분배된 상기 제 2 재료의 양이 소정 제어 범위 밖에 있거나 또는 소정 제어 범위 내에 있는지가 결정될 수 있다. 재료의 양이 소정 제어 범위 밖에 있는 경우, 공정(600)은 단계(608)로 진행할 수 있다.
일 실시예에서, 단계(604)에서 분배된 상기 제 2 재료의 양은 외부 소정 제어 범위와 비교될 수 있고, 외부 소정 제어 범위는 적어도 일부 관점에서 소정 제어 범위보다 넓다(예: 소정 제어 범위는 외부 소정 제어 범위의 서브 세트이다). 예를 들어, 외부 소정 제어 범위는 분배될 원하는 양의 ± 10 %일 수 있다. 제 2 재료의 양이 외부 소정 제어 범위 밖에 있는 경우, 제 2 재료의 분배를 정지시키는 정지 신호가 발생될 수 있거나 또는 제 2 재료의 양이 외부 소정 제어 범위 밖에 있는 표시가 발생되어 HMI 디바이스(19)를 통하는 것과 같이, 작동자에게 통신될 수 있다.
단계(608)에서, 분배된 상기 제 2 재료의 양에 영향을 미치는 파라미터는 제 2 재료의 양이 소정 제어 범위 밖에 있고, 선택적으로, 제 2 재료의 양이 어느 정도 소정 제어 범위 밖에 있다는 결정에 기초하여 조정될 수 있다. 기판(12)에 도포되는 재료의 양 및/또는 두께에 영향을 미치는 파라미터는 도포기(16)의 속도, 도포기(16)의 펄스 비율, 제 2 재료의 온도, 도포기(16)에 공급된 제 2 재료의 압력, 또는 도포기의 제 1 팬 폭을 포함할 수 있다.
단계(610)에서, 하나 이상의 추가 기판(12) 또는 그 일부가 조정된 파라미터에 따라 제 2 재료로 코팅될 수 있다. 공정(600)이 기판(12)을 코팅하는 "생산" 공정을 시작하기 전에 교정 방법으로서 사용될 수 있는 정도까지, 단계(604)에서 코팅된 기판(12)은 테스트 기판(12)을 포함할 수 있는 반면, 단계(610)에서 코팅된 추가 기판(12)은 "생산" 기판(12)[예: 제조된 제품에 포함되거나 또는 판매되도록 의도된 기판(12)]을 포함할 수 있다.
본 개시가 다양한 도면의 다양한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 다른 유사한 실시예가 사용될 수 있거나 설명된 실시예에 변형 및 추가가 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 본 명세서에 설명된 방법 및 시스템은 임의의 단일 실시예에 한정되지 않고 오히려 첨부된 청구범위에 따른 범주 및 범위로 해석되어야 한다.

Claims (85)

  1. 기판에 재료를 도포하는 방법으로서,
    도포기를 사용하여 상기 재료로 제 1 기판을 코팅하는 단계;
    상기 재료로 상기 제 1 기판을 코팅하는 단계의 완료에 응답하여, 상기 제 1 기판에 도포되는 재료의 제 1 총량을 결정하는 단계;
    상기 제 1 기판에 도포되는 재료의 제 1 총량을 제 1 소정 제어 범위와 비교하는 단계;
    상기 제 1 기판에 도포되는 재료의 제 1 총량과 상기 제 1 소정 제어 범위와의 비교에 응답하여, 상기 제 1 기판에 도포되는 재료의 제 1 총량이 상기 제 1 소정 제어 범위 밖에 있다는 것을 결정하는 단계;
    상기 제 1 기판에 도포되는 재료의 제 1 총량이 상기 제 1 소정 제어 범위 밖에 있다는 결정에 응답하여, 후속 제 2 기판에 도포되는 재료의 총량을 변화시키기 위해 제 1 조정량 만큼 상기 도포기의 속도, 상기 도포기의 펄스 비율(pulse rate) 또는 상기 재료의 온도를 조정하는 단계;
    상기 도포기를 사용하여 상기 재료로 상기 제 2 기판을 코팅하는 단계;
    상기 재료로 상기 제 2 기판을 코팅하는 단계의 완료에 응답하여, 상기 제 2 기판에 도포되는 재료의 제 2 총량을 결정하는 단계;
    상기 제 2 기판에 도포되는 재료의 제 2 총량을 상기 제 1 소정 제어 범위와 비교하는 단계;
    상기 제 2 기판에 도포되는 재료의 제 2 총량과 상기 제 1 소정 제어 범위와의 비교에 응답하여, 상기 제 2 기판에 도포되는 재료의 제 2 총량이 상기 제 1 소정 제어 범위 밖에 있다는 것을 결정하는 단계;
    상기 제 2 기판에 도포되는 재료의 제 2 총량이 상기 제 1 소정 제어 범위 밖에 있다는 결정에 응답하여, 후속 기판에 도포되는 재료의 총량을 변화시키기 위해 제 2 조정량 만큼 기판에 대한 상기 도포기의 속도, 상기 도포기의 펄스 비율 또는 기판에 도포되는 재료의 온도를 조정하는 단계;
    총 조정량을 결정하기 위해 상기 제 1 조정량과 상기 제 2 조정량을 합하는 단계;
    상기 총 조정량을 소정 임계 값과 비교하는 단계;
    상기 총 조정량과 상기 소정 임계 값의 비교에 응답하여, 상기 총 조정량이 상기 소정 임계 값보다 크다는 것을 결정하는 단계; 및
    상기 총 조정량이 상기 소정 임계 값보다 크다는 결정에 응답하여, 상기 도포기에 공급되는 재료의 압력 또는 상기 도포기의 팬 폭을 조정하는 단계를 포함하는, 기판에 재료를 도포하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판에 도포되는 재료의 제 1 총량은 상기 제 1 기판에 도포되는 재료의 제 1 총 체적을 포함하고;
    상기 제 2 기판에 도포되는 재료의 제 2 총량은 상기 제 2 기판에 도포되는 재료의 제 2 총 체적을 포함하는, 기판에 재료를 도포하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 재료의 제 1 총 체적 및 상기 재료의 제 2 총 체적은 각각 유량계로부터 전송된 하나 이상의 전기 펄스에 기초하여 결정되며, 상기 하나 이상의 전기 펄스 각각은 상기 유량계를 통과하는 상기 재료의 고정 체적에 대응하는, 기판에 재료를 도포하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판에 도포되는 재료의 제 1 총량은 상기 제 1 기판에 도포되는 재료의 제 1 총 중량을 포함하고;
    상기 제 2 기판에 도포되는 재료의 제 2 총량은 상기 제 2 기판에 도포되는 재료의 제 2 총 중량을 포함하는, 기판에 재료를 도포하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 재료의 제 1 총 중량은 상기 제 1 기판을 코팅하기 전 상기 재료의 공급물의 중량과 상기 제 1 기판을 코팅한 후 상기 재료의 공급물의 중량 사이의 제 1 중량 차이에 기초하여 결정되고;
    상기 재료의 제 2 총 중량은 상기 제 2 기판을 코팅하기 전 상기 재료의 공급물의 중량과 상기 제 2 기판을 코팅한 후 상기 재료의 공급물의 중량 사이의 제 2 중량 차이에 기초하여 결정되는, 기판에 재료를 도포하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 도포기의 속도는 상기 제 1 조정량 및 상기 제 2 조정량에 의해 조정되는, 기판에 재료를 도포하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 재료의 온도는 상기 제 1 조정량 및 상기 제 2 조정량에 의해 조정되는, 기판에 재료를 도포하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 재료의 온도는 상기 재료의 공급물에 배치된 가열 요소의 작동에 의해 조정되는, 기판에 재료를 도포하는 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 재료의 온도는 상기 도포기 내에 배치된 가열 요소의 작동에 의해 조정되는, 기판에 재료를 도포하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 도포기에 공급되는 상기 재료의 압력 또는 상기 도포기의 팬 폭을 조정하는 단계는 상기 도포기의 팬 폭을 조정하는 단계를 포함하고,
    상기 도포기의 팬 폭을 조정하는 단계는 상기 도포기로부터 분배된 재료의 팬의 형상을 조정하는 단계를 포함하는, 기판에 재료를 도포하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 도포기에 공급되는 상기 재료의 압력 또는 상기 도포기의 팬 폭을 조정하는 단계는 상기 도포기의 팬 폭을 조정하는 단계를 포함하고,
    상기 도포기의 팬 폭을 조정하는 단계는 상기 후속 기판과 상기 도포기 사이의 거리를 조정하는 단계를 포함하는, 기판에 재료를 도포하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 도포기에 공급되는 상기 재료의 압력 또는 상기 도포기의 팬 폭을 조정하는 단계는 상기 도포기에 공급되는 상기 재료의 압력을 조정하는 단계를 포함하고,
    상기 도포기에 공급되는 상기 재료의 압력을 조정하는 단계는, 재료 공급부와 상기 도포기 사이의 유동 경로에 배치된 조절기로 상기 도포기에 공급되는 상기 재료의 압력을 조절하는 단계를 포함하는, 기판에 재료를 도포하는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 소정 제어 범위는 제 1 소정 내부 제어 범위이고, 상기 방법은:
    상기 제 2 기판에 도포되는 재료의 제 2 총량이 상기 제 1 소정 내부 제어 범위 밖에 있다는 결정에 응답하여, 상기 제 2 기판에 도포되는 재료의 제 2 총량을 제 1 소정 외부 제어 범위와 비교하는 단계;
    상기 제 2 기판에 도포되는 재료의 제 2 총량과 상기 제 1 소정 외부 제어 범위와의 비교에 응답하여, 상기 제 2 기판에 도포되는 재료의 제 2 총량이 상기 제 1 소정 외부 제어 범위 밖에 있다는 것을 결정하는 단계; 및
    상기 제 2 기판에 도포되는 재료의 제 2 총량이 상기 제 1 소정 외부 제어 범위 밖에 있다는 결정에 응답하여, 상기 도포기를 정지시키는 정지 신호 또는 사용자에 대한 표시를 발생시키는 단계를 추가로 포함하는, 기판에 재료를 도포하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 도포기를 정지시키는 정지 신호 또는 상기 사용자에 대한 표시를 발생시키는 단계는 상기 사용자에 대한 표시를 발생시키는 단계를 포함하며, 상기 사용자에 대한 표시는 디스플레이를 통해 상기 사용자에게 통신되는, 기판에 재료를 도포하는 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 도포기를 정지시키는 정지 신호 또는 상기 사용자에 대한 표시를 발생시키는 단계는 상기 사용자에 대한 표시를 발생시키는 단계를 포함하고, 상기 사용자에 대한 표시는 청각 경고를 포함하는, 기판에 재료를 도포하는 방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 삭제
  37. 삭제
  38. 삭제
  39. 삭제
  40. 삭제
  41. 삭제
  42. 삭제
  43. 삭제
  44. 삭제
  45. 삭제
  46. 삭제
  47. 삭제
  48. 삭제
  49. 삭제
  50. 삭제
  51. 삭제
  52. 삭제
  53. 삭제
  54. 삭제
  55. 삭제
  56. 삭제
  57. 삭제
  58. 삭제
  59. 삭제
  60. 삭제
  61. 삭제
  62. 삭제
  63. 삭제
  64. 삭제
  65. 삭제
  66. 삭제
  67. 삭제
  68. 삭제
  69. 삭제
  70. 삭제
  71. 삭제
  72. 삭제
  73. 삭제
  74. 삭제
  75. 삭제
  76. 삭제
  77. 삭제
  78. 삭제
  79. 삭제
  80. 삭제
  81. 삭제
  82. 삭제
  83. 삭제
  84. 삭제
  85. 삭제
KR1020197001751A 2016-06-20 2017-06-02 기판에 액체 코팅을 도포하기 위한 방법 KR102287418B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/186,926 US9789497B1 (en) 2016-06-20 2016-06-20 Systems and methods for applying a liquid coating to a substrate
US15/186,926 2016-06-20
PCT/US2017/035678 WO2017222781A1 (en) 2016-06-20 2017-06-02 Methods for applying a liquid coating to a substrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190020331A KR20190020331A (ko) 2019-02-28
KR102287418B1 true KR102287418B1 (ko) 2021-08-11

Family

ID=59034955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197001751A KR102287418B1 (ko) 2016-06-20 2017-06-02 기판에 액체 코팅을 도포하기 위한 방법

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9789497B1 (ko)
EP (2) EP3471895B1 (ko)
JP (1) JP6862478B2 (ko)
KR (1) KR102287418B1 (ko)
CN (1) CN109328114B (ko)
WO (1) WO2017222781A1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110191762B (zh) * 2017-01-17 2022-08-16 固瑞克明尼苏达有限公司 用于结构的自动移动涂装的系统
WO2019094282A1 (en) * 2017-11-10 2019-05-16 Nordson Corporation Systems and methods for enhanced coating dispensing controls
KR102022091B1 (ko) * 2018-01-03 2019-11-05 티티앤에스 주식회사 노즐에서 분사되는 코팅액의 폭 제어 방법 및 장치
US11185879B2 (en) 2018-02-08 2021-11-30 Nordson Corporation Systems and methods for calibrating flow and for coating a substrate
US11346697B2 (en) * 2018-08-08 2022-05-31 Nordson Corporation System and method for remote metering station sensor calibration and verification
JP7426198B2 (ja) * 2019-04-17 2024-02-01 株式会社ジャノメ 塗布装置
CN110081955B (zh) * 2019-04-29 2020-09-25 新乡航空工业(集团)有限公司 可变粘度滑油微小流量计检定方法
CN111504181A (zh) * 2020-04-09 2020-08-07 深圳市运泰利自动化设备有限公司 一种点胶针管的校准补偿方法
CN112756193B (zh) * 2020-12-19 2022-03-22 深圳市轴心自控技术有限公司 同步自动可调双阀控制系统
CN114289270B (zh) * 2022-03-11 2022-05-13 北京理工大学 一种含环氧树脂圆管浸渍液面的检测及调节方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002203867A (ja) 1995-10-13 2002-07-19 Nordson Corp フリップチップアンダーフィル装置及び方法
JP2002542920A (ja) 1999-04-23 2002-12-17 ノードソン コーポレーション フィードバック制御を含む粘性材料分配システム及び方法
US20160005668A1 (en) 2012-11-21 2016-01-07 Nordson Corporation Flow metering for dispense monitoring and control

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2565413B2 (ja) * 1990-04-13 1996-12-18 富士写真フイルム株式会社 塗布方法及び装置
JP2910032B2 (ja) * 1996-08-09 1999-06-23 日本電気株式会社 自動塗布装置
US6692572B1 (en) * 1999-09-13 2004-02-17 Precision Valve & Automation, Inc. Active compensation metering system
US7032324B2 (en) * 2000-09-24 2006-04-25 3M Innovative Properties Company Coating process and apparatus
US6546927B2 (en) * 2001-03-13 2003-04-15 Aerogen, Inc. Methods and apparatus for controlling piezoelectric vibration
US20050001869A1 (en) * 2003-05-23 2005-01-06 Nordson Corporation Viscous material noncontact jetting system
US7028867B2 (en) 2003-10-30 2006-04-18 Nordson Corporation Conformal coating applicator and method
US20050095366A1 (en) * 2003-10-31 2005-05-05 Liang Fang Method of conformal coating using noncontact dispensing
CN100478967C (zh) * 2004-04-30 2009-04-15 诺信公司 调节从敷涂器施放到工件上的流体的布置的方法
US7575633B2 (en) * 2005-05-17 2009-08-18 Nordson Corporation Fluid dispenser with positive displacement pump
TW200800411A (en) * 2006-06-28 2008-01-01 Nordson Corp Conformal coating system with closed loop control
JP2008145625A (ja) * 2006-12-08 2008-06-26 Seiko Epson Corp 描画システム、液状体の描画方法、カラーフィルタの製造方法、有機ｅｌ素子の製造方法
JP5154879B2 (ja) * 2007-10-01 2013-02-27 武蔵エンジニアリング株式会社 液体材料の塗布装置、塗布方法およびプログラム
EP2234729A4 (en) * 2007-12-21 2013-03-13 Fuel Tech Inc METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING FLOW
JP2010103131A (ja) * 2008-10-21 2010-05-06 Tokyo Electron Ltd 液処理装置及び液処理方法
DE102009029821A1 (de) * 2009-06-18 2010-12-23 Focke & Co.(Gmbh & Co. Kg) Verfahren zum Betreiben eines Beleimungssystems
KR20120128901A (ko) * 2011-05-18 2012-11-28 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치의 배향막 인쇄 장치 및 그 방법과, 배향막을 포함하는 액정표시장치 및 그 제조방법
US20140060144A1 (en) * 2012-08-30 2014-03-06 Illnois Tool Works Inc. Method and apparatus for calibrating dispensed deposits
JP6260980B2 (ja) * 2012-09-07 2018-01-17 国立大学法人名古屋大学 成膜装置、成膜方法および成膜プログラム
CN104858106B (zh) * 2015-06-01 2018-01-26 合肥京东方光电科技有限公司 涂布系统和涂布方法
CN108348940B (zh) 2015-11-04 2021-08-03 诺信公司 用于控制分配流体的流体型式的方法和系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002203867A (ja) 1995-10-13 2002-07-19 Nordson Corp フリップチップアンダーフィル装置及び方法
JP2002542920A (ja) 1999-04-23 2002-12-17 ノードソン コーポレーション フィードバック制御を含む粘性材料分配システム及び方法
US20160005668A1 (en) 2012-11-21 2016-01-07 Nordson Corporation Flow metering for dispense monitoring and control

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019520205A (ja) 2019-07-18
US10661285B2 (en) 2020-05-26
CN109328114B (zh) 2022-03-04
JP6862478B2 (ja) 2021-04-21
EP3471895A1 (en) 2019-04-24
EP3639936A2 (en) 2020-04-22
EP3639936A3 (en) 2020-06-03
KR20190020331A (ko) 2019-02-28
US20180036747A1 (en) 2018-02-08
US9789497B1 (en) 2017-10-17
WO2017222781A1 (en) 2017-12-28
CN109328114A (zh) 2019-02-12
EP3471895B1 (en) 2022-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102287418B1 (ko) 기판에 액체 코팅을 도포하기 위한 방법
JP7275153B2 (ja) 流量較正方法及び基材コーティング方法
KR101454351B1 (ko) 기판에 액체 코팅 물질을 도포하는 시스템 및 방법
JP7092487B2 (ja) 接着剤塗布を制御するシステム及び方法
JP2024109561A (ja) 強化されたコーティング分注制御のためのシステム及び方法
US10881005B2 (en) Methods for dispensing a liquid or viscous material onto a substrate
EP1678989A1 (en) Method of conformal coating using noncontact dispensing
US20190240688A1 (en) Systems and methods for calibrating flow and for coating a substrate

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant