TW201501812A - 膠閥殘餘膠液量計測方法及裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種膠閥殘餘膠液量計測方法及裝置，包括：以一壓力感測器設在膠閥進氣/排氣共用之氣體管路上計測膠閥內的壓力變化，使用(含膠液膠閥排膠時膠閥內剩餘膠液量)對(含膠液膠閥排膠前膠閥內膠液量)的比例為隨不同供壓壓力變化之常數，計測該含膠液膠閥排膠時膠閥內之剩餘膠液量百分比。

Description

膠閥殘餘膠液量計測方法及裝置
本發明係關於一種計測方法及裝置，尤指一種計測半導體晶片封裝、平面顯示器製造中點膠機之膠閥內殘餘膠液量的膠閥殘餘膠液量計測方法。
習知技術於半導體晶片封裝、平面顯示器製造中使用膠閥將膠液塗覆形成既定圖案，塗覆時膠閥內的膠液慢慢減少，於塗覆期間膠閥內的膠液可能耗盡使塗覆圖案不完整，在塗覆過程需隨時檢查使用中的膠閥是否有足夠膠液量進行塗覆，為此緣故，一般設一計測裝置於膠閥進行計量；然而使用中膠閥內的膠液壓力係隨著膠閥內的剩餘膠液量的變化，且通常需以高於正常的壓力施加於膠液上，因此塗覆較多膠液時，隨時檢查膠閥內的膠液的壓力及膠液量的資訊甚為重要；習知技術如專利號碼第I335243號「量測點膠機膠閥內剩餘液體之方法」揭露「加壓空膠閥至參考壓力的第一時間點之第一時間量、加壓新膠閥至參考壓力的第二時間點之第二時間量與加壓使用中的膠閥至參考壓力的第三時間點之第三時間量」以加壓膠閥方式量測點膠機膠閥內剩餘液體；習知技術如專利號碼第I314478號「液體吐出裝置」揭露「在液體吐出休止的期間會將負壓作用於儲存容器的液體之負壓系統的液體定量吐出裝置」，其用負壓方式以既定量將儲存容器內的液體吐出；如上述之習知技術，其一者以加壓方式，另一者 以負壓方式計測膠閥內膠液量。
先前技術無論採用加壓時間或負壓量測方式計測膠閥內流量，其均反應隨時檢查膠閥內的膠液的壓力及膠液量的資訊甚為重要，但依不同膠閥控制之設計，並非皆適於採用加壓時間量測方式或負壓量測方式進行膠閥內殘餘膠液量計測者，故有進行研發創新之必要。
爰是，本發明目的，在於提供一種可隨時檢測膠閥內的膠液量變化資訊之膠閥殘餘膠液量計測方法。
本發明另一目的，在於提供一種可隨時檢測膠閥內的膠液量變化資訊之膠閥殘餘膠液量計測裝置。
依據本發明目的之膠閥殘餘膠液量計測方法，包括：以一壓力感測器設在膠閥進氣/排氣共用之氣體管路上計測膠閥內的壓力變化，使用(含膠液膠閥排膠時膠閥內剩餘膠液量)對(含膠液膠閥排膠前膠閥內膠液量)的比例為隨不同供壓壓力變化之常數，計測該含膠液膠閥排膠時膠閥內之剩餘膠液量百分比。
依據本發明目的之膠閥殘餘膠液量計測裝置，包括：一膠閥，其下端具排出膠液之噴嘴，上端具進氣/排氣共用之氣體管路；一正壓源，與膠閥連結並提供壓縮氣體經控制單元控制，使膠液自膠閥排出；在該進氣/排氣共用之氣體管路上設有一壓力感測器，用以計測進氣/排氣時膠閥內在不同壓力下膠閥進氣/排氣過程中的壓力與時間資訊。
本發明實施例之方法及裝置，提供不必安裝膠液計測裝置即可計測膠閥1內殘餘膠液量，使基於殘餘膠液計算所得 的膠液減少過程，能夠即時提供適當壓力給膠閥1內的膠液，以經由噴嘴塗覆固定膠液量於待塗覆物件上；且進氣/排氣皆可計測，對膠閥內膠液量之掌握更確實與即時。
1‧‧‧膠閥
11‧‧‧噴嘴
2‧‧‧氣體管路
3‧‧‧壓力感測器
4‧‧‧正壓源
41‧‧‧儲氣桶
5‧‧‧控制單元
51‧‧‧正壓電控比例閥
52‧‧‧負壓產生器
521‧‧‧負壓電控比例閥
522‧‧‧真空產生器
53‧‧‧進氣/排氣切換閥
54‧‧‧排氣/防滴切換閥
第一圖係本發明實施例中，膠閥進氣/排氣切換及壓力感測器計測進氣/排氣時膠閥內的壓力變化之線路示意圖。
第二圖係本發明實施例中膠閥殘餘膠液量計測方法之流程圖。
第三圖係本發明實施例中，進氣/排氣過程膠閥內的壓力隨時間改變及積分面積值的曲線圖。
第四圖係本發明實施例中，排氣過程供氣系統、空膠閥、含膠液膠閥在不同供壓壓力下於排膠前及排膠時的排氣壓力變化與時間的積分面積值對不同供壓壓力的變化為線性之關係示意圖。
第五圖係說明第四圖所示線性關係比例隨不同供壓壓力變化之示意圖。
第六圖係將第四圖中之線性關係以幾何圖形表示之示意圖。
請參閱第一圖所示，本發明實施例之膠閥殘餘膠液量計測方法可以如圖中所示之裝置為之，包括：在膠閥1下端設有噴嘴11以排出膠液，膠閥1上端具進氣/排氣共用之氣體管路2，其上組設一壓力感測器3計測進氣/排氣時之壓力資訊，一正壓源4提供壓縮氣體於儲氣桶41經控制單元5控制正壓電控比例閥51、負壓產生器52、進氣/排氣切換閥53、排氣/防滴切換閥54使 膠液自膠閥1排出或令膠閥1排氣；該壓力感測器3組設在進氣/排氣共用之氣體管路2上用來計測排氣過程中膠閥1內的壓力變化，並配合由負壓電控比例閥521及真空產生器522構成的該負壓產生器52，由控制單元5控制驅動排氣/防滴切換閥54進行洩壓；該負壓產生器52亦可由一負壓電控比例閥521搭配一流量閥構成。
請參閱第二圖，本發明實施例在計測膠閥殘餘膠液量之流程，係使膠閥排膠過程中藉進氣/排氣切換，讀取進氣/排氣積分面積值與過程中最大的壓力，以計算該壓力下管路積分值，並使用參考曲線計算比例值(R)，根據比例值(R)推估膠閥殘餘膠液百分比及推估膠閥殘餘膠液量。
請參閱第一圖、第三圖，依據前述第二圖所揭示之計測流程，本發明實施例之計測方法可以採進氣時計測，亦可採排氣時計測，在以正壓源4提供壓縮氣體經儲氣桶41至膠閥1後，將進氣/排氣切換閥53切換至進氣/排氣，該壓力感測器3組設在點膠機膠閥1進氣/排氣之共同路徑的管路上，用來在計測膠閥殘餘膠液量時計測進氣/排氣過程中膠閥1內的壓力變化，於進氣/排氣過程中讀取氣積分面積與過程中最大的壓力，並重覆以不同壓力之壓縮氣體41進氣至膠閥1後，將進氣/排氣切換閥53切換至進氣/排氣，於進氣/排氣過程中計測氣積分面積與過程中最大的壓力，其中，包括：計測在不同壓力下供氣系統的壓力與時間的積分面積值；計測在不同壓力下一空膠閥1進氣/排氣過程中膠閥1內的壓力與時間的積分面積值； 計測在不同壓力下一含膠液膠閥1排膠前進氣/排氣過程中膠閥1內的壓力與時間的積分面積值；計測在不同壓力下一含膠液膠閥1排膠時進氣/排氣過程中膠閥1內的壓力與時間的積分面積值；所述「不同壓力」之壓縮氣體，其壓力在1大氣壓至600kpa之間，當壓力達排氣過程中最大的壓力時，為積分面積值計算起始點，當壓力減低至接近1大氣壓變化趨於水平時，為積分面積值計算截止點；同理，當壓力達進氣過程中最大的壓力時，為積分面積值計算截止點，當壓力減低至接近1大氣壓變化趨於水平時，為積分面積值計算起始點。
參閱第一、四、五圖，其中第四、五圖為採排氣時計測所獲得之數據線示意圖，若採進氣時計測則同理可推；其中，以排氣時做計測，分別以(1)膠閥1無膠液時的數據線---「空膠閥」；(2)膠閥1內膠液未裝滿時的數據線---「排膠中」；(3)膠閥1內膠液全裝滿時的數據線---「排膠前」等三種狀況作成圖表；其中，第四圖顯示「供氣系統」、「空膠閥」、以及含膠液膠閥在不同壓力下，於「排膠前」及「排膠時」的排氣壓力變化與時間的積分面積值對不同供壓壓力的變化為線性關係；其中，「供氣系統」數據線係指供氣系統未提供壓縮氣體至膠閥1的數據線；由圖中可知(Lx1)/(Lr)的比例R1為隨不同供壓壓力變化之常數，隨著排膠進行，此線性關係會往「空膠閥」之線性關係貼近，即比例R1會變小如第五圖所示，其為當膠閥內膠液量不變時，壓縮氣體之壓力在1大氣壓至600kpa之間的比例R1，由圖中可知，大約在目前點膠技術需求的50kpa起，該比例R1即約為一固定值。
請參閱第六圖，本發明實施例以幾何圖形作說明：由(AD)/(AB)=(DE)/(BC)=(DG)/(BF)=(EG)/(CF)
可以得到(DE)/(BC)=(EG)/(CF)及(CF)/(BC)=(EG)/(DE)，故第四圖中(CF)/(BC)=(Lx1)/Lr此即(Lx1)/(Lr)的比例R1，根據上述推論，可以得到(Lx1)/(Lr)的比例R1，即含膠液膠閥1排膠前膠閥1內膠液量，等於：〔(空膠閥1排氣過程中膠閥1內的壓力與時間的積分面積值)-(含膠液膠閥1排膠前排氣過程中膠閥1內的壓力與時間的積分面積值)〕對〔(空膠閥1排氣過程中膠閥1內的壓力與時間的積分面積值)-(供氣系統的壓力與時間的積分面積值)〕的比例；同理，根據上述推論，可以得到：(Lx2)/(Lr)的比例R2，即含膠液膠閥1排膠時膠閥1內剩餘膠液量，可計測在固定壓力下：〔(空膠閥1排氣過程中膠閥1內的壓力與時間的積分面積值)-(含膠液膠閥1排膠時排氣過程中膠閥1內的壓力與時間的積分面積值)〕對〔(空膠閥1排氣過程中膠閥1內的壓力與時間的積分面積值)-(供氣系統的壓力與時間的積分面積值)〕；藉由使用(R2)對(R1)的比例等於(含膠液膠閥1排膠時膠閥1內剩餘膠液量)對(含膠液膠閥1排膠前膠閥1內膠液量)的比例，計測該含膠液膠閥1排膠時膠閥1內之剩餘膠液量百分比並推估膠閥1殘餘膠液量。
上述由第四、五、六圖所顯示之數據及推論出之計測比例R1、R2之公式，若使用於進氣時作計測，則含膠液膠閥1 排膠前膠閥1內膠液量，等於：〔(空膠閥1進氣過程中膠閥1內的壓力與時間的積分面積值)-(含膠液膠閥1排膠前進氣過程中膠閥1內的壓力與時間的積分面積值)〕對〔(空膠閥1進氣過程中膠閥1內的壓力與時間的積分面積值)-(供氣系統的壓力與時間的積分面積值)〕的比例R1；同理，比例R2，即含膠液膠閥1排膠時膠閥1內剩餘膠液量，可計測在固定壓力下：〔(空膠閥1進氣過程中膠閥1內的壓力與時間的積分面積值)-(含膠液膠閥1排膠時進氣過程中膠閥1內的壓力與時間的積分面積值)〕對〔(空膠閥1進氣過程中膠閥1內的壓力與時間的積分面積值)-(供氣系統的壓力與時間的積分面積值)〕。
本發明實施例之計測方法，提供不必安裝膠液計測裝置即可計測膠閥1內殘餘膠液量，使基於殘餘膠液計算所得的膠液減少過程，能夠即時提供適當壓力給膠閥1內的膠液，以經由噴嘴11塗覆固定膠液量於待塗覆物件上；且進氣/排氣皆可計測，令對膠閥內膠液量之掌握更確實與即時。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1‧‧‧膠閥
11‧‧‧噴嘴
2‧‧‧氣體管路
3‧‧‧壓力感測器
4‧‧‧正壓源
41‧‧‧儲氣桶
5‧‧‧控制單元
51‧‧‧正壓電控比例閥
52‧‧‧負壓產生器
521‧‧‧負壓電控比例閥
522‧‧‧真空產生器
53‧‧‧進氣/排氣切換閥
54‧‧‧排氣/防滴切換閥

Claims (18)

  1. 一種膠閥殘餘膠液量計測方法，包括：以一壓力感測器設在膠閥進氣/排氣共用之氣體管路上計測膠閥內的壓力變化，使用(含膠液膠閥排膠時膠閥內剩餘膠液量)對(含膠液膠閥排膠前膠閥內膠液量)的比例為隨不同供壓壓力變化之常數，計測該含膠液膠閥排膠時膠閥內之剩餘膠液量百分比。
  2. 如申請專利範圍第1項所述膠閥殘餘膠液量計測方法，其中，該含膠液膠閥排膠前膠閥內膠液量係經由計測在固定壓力下〔(空膠閥進氣/排氣過程中膠閥內的壓力與時間的積分面積值)-(含膠液膠閥排膠前進氣/排氣過程中膠閥內的壓力與時間的積分面積值)〕對〔(空膠閥進氣/排氣過程中膠閥內的壓力與時間的積分面積值)-(供氣系統的壓力與時間的積分面積值)〕的比例。
  3. 如申請專利範圍第1項所述膠閥殘餘膠液量計測方法，其中，該含膠液膠閥排膠時膠閥內剩餘膠液量係經由計測在固定壓力下〔(空膠閥進氣/排氣過程中膠閥內的壓力與時間的積分面積值)-(含膠液膠閥排膠時進氣/排氣過程中膠閥內的壓力與時間的積分面積值)〕對〔(空膠閥進氣/排氣過程中膠閥內的壓力與時間的積分面積值)-(供氣系統的壓力與時間的積分面積值)〕的比例。
  4. 如申請專利範圍第1項所述膠閥殘餘膠液量計測方法，其中，該比例包括：計測在不同壓力下供氣系統的壓力與時間的積分面積值； 計測在不同壓力下一空膠閥進氣/排氣過程中膠閥內的壓力與時間的積分面積值；計測在不同壓力下一含膠液膠閥排膠前進氣/排氣過程中膠閥內的壓力與時間的積分面積值；計測在不同壓力下一含膠液膠閥排膠時進氣/排氣過程中膠閥內的壓力與時間的積分面積值；藉由使用上述計測之各壓力與時間的積分面積值，計測該含膠液膠閥排膠時膠閥內之剩餘膠液量。
  5. 如申請專利範圍第1項所述膠閥殘餘膠液量計測方法，其中，該所計測之不同壓力之壓力值在1大氣壓至600kpa之間。
  6. 如申請專利範圍第2至4項任一項所述膠閥殘餘膠液量計測方法，其中，該計測在不同壓力下的壓力與時間的積分面積值中，當壓力達進氣/排氣過程中最大的壓力時為積分面積值計算截止點/起始點。
  7. 如申請專利範圍第2至4項任一項所述膠閥殘餘膠液量計測方法，其中，該計測在不同壓力下的壓力與時間的積分面積值中，當進氣/排氣過程壓力接近1大氣壓變化趨於水平時為積分面積值計算起始點/截止點。
  8. 如申請專利範圍第2至4項任一項所述膠閥殘餘膠液量計測方法，其中，該計測在不同壓力下供氣系統的壓力與時間的積分面積值中，所述供氣系統未提供壓縮氣體至膠閥。
  9. 如申請專利範圍第2項所述膠閥殘餘膠液量計測方法，其中，當壓縮氣體之壓力在50kpa大氣壓至600kpa之間時，該比例約為固定。
  10. 如申請專利範圍第3項所述膠閥殘餘膠液量計測方法，其中，隨著排膠進行，該比例會變小。
  11. 一種膠閥殘餘膠液量計測裝置，包括：一膠閥，其下端具排出膠液之噴嘴，上端具進氣/排氣共用之氣體管路；一正壓源，與膠閥連結並提供壓縮氣體經控制單元控制，使膠液自膠閥排出；在該進氣/排氣共用之氣體管路上設有一壓力感測器，用以計測進氣/排氣時膠閥內在不同壓力下膠閥進氣/排氣過程中的壓力與時間資訊。
  12. 如申請專利範圍第11項所述膠閥殘餘膠液量計測裝置，其中，該控制單元控制一正壓電控比例閥、一負壓產生器、一進氣/排氣切換閥、一排氣/防滴切換閥，使膠液自膠閥排出或令膠閥進氣/排氣。
  13. 如申請專利範圍第11項所述膠閥殘餘膠液量計測裝置，其中，該壓力感測器配合一負壓產生器，由控制單元控制驅動排氣/防滴切換閥進行洩壓。
  14. 如申請專利範圍第12至13項任一項所述膠閥殘餘膠液量計測裝置，其中，該負壓產生器由一負壓電控比例閥與一真空產生器所構成。
  15. 如申請專利範圍第12至13項任一項所述膠閥殘餘膠液量計測裝置，其中，該負壓產生器由一負壓電控比例閥與一流量閥所構成。
  16. 如申請專利範圍第11項所述膠閥殘餘膠液量計測裝置，其中， 該壓力感測器設於膠閥與該控制單元所控制之一進氣/排氣切換閥間之管路上。
  17. 如申請專利範圍第11項所述膠閥殘餘膠液量計測裝置，其中，該壓力感測器設於膠閥與該控制單元所控制之一正壓電控比例閥間之供氣管路上。
  18. 如申請專利範圍第17項所述膠閥殘餘膠液量計測裝置，其中，該供氣管路上有一可提供壓縮氣體之儲氣筒。
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