TW202102311A - 光加熱固化裝置 - Google Patents

Abstract

一種光加熱固化裝置，包括塗布裝置、光源模組以及承載平台。塗布裝置沿塗布路徑塗布熱固化膠，其中塗布路徑位於塗布面上。光源模組提供光線照射熱固化膠。承載平台連接塗布裝置，其中光源模組固設於承載平台。光加熱固化裝置工作時，承載平台帶動塗布裝置與光源模組沿塗布路徑移動，且光源模組於垂直塗布路徑且位於塗布面的掃描方向上來回提供光線。本發明的光加熱固化裝置能夠減少切換光源模組與塗布裝置的時間，並精確控制固化程序。

Description

光加熱固化裝置

本發明是有關於一種光加熱固化裝置，尤其是有關於一種減少切換光源模組與塗布裝置的時間的光加熱固化裝置。

光加熱固化裝置在工業上的應用相當廣泛，舉凡IC封裝、LCD框膠、LED封裝、LED灌膠、電腦手機外殼封裝、筆記型電腦膠合、印刷電路板的組裝或是各種元件之間的膠合等，而隨著電子產業的日益進展，業界對於這種光加熱固化裝置的精確度要求也日益提升。

現有的光加熱固化裝置主要可分為塗膠與固化兩道程序，這兩道程序必須分別透過塗布裝置與光源模組實施，因此在整個工作過程中這兩道程序必須分別進行，也就是說當塗膠程序進行後，需要經過裝置的切換才可繼續進行固化程序，如此將會大幅拉長光加熱固化工作的時間。

而現有的固化程序又可分為兩種形式，第一種是控制光源裝置沿著熱固化膠的塗布路徑照射熱固化膠使其固化，然而當熱固化膠的塗布路徑較為複雜時，此種固化方法也會大幅拉長光加熱固化工作的時間；另一種則是採用大型的固化裝置（例如面狀或線狀光源）同時照射一區域中塗布的所有熱固化膠，然而此種方法容易造成光能量的分散與浪費，且由於光能量無法集中，極有可能需要重複照射熱固化膠才能完成固化程序，因此工作時間也會大幅拉長。

針對現有技術的缺點，目前有一種光加熱固化裝置是將光源裝置固設於塗布裝置旁，以達到塗膠後即時固化的效果。然而此種光加熱固化裝置受限於光源裝置與塗布裝置之間的間距固定，僅能運用於直線等特定的塗布路徑上，造成工作彈性不佳。因此，仍有必要提供一種光加熱固化裝置解決現有技術的問題。

先前技術段落只是用來幫助了解本發明內容，因此在先前技術段落所揭露的內容可能包含一些沒有構成所屬技術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。在先前技術段落所揭露的內容，不代表所述內容或者本發明一個或多個實施例所要解決的問題，在本發明申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知曉或認知。

根據現有技術的缺點，本發明的目的是提供一種光加熱固化裝置，能夠縮短固化的時間。

本發明的另一目的是提供一種光加熱固化裝置，能夠精確控制固化位置，達到精準控制的需求。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述一部分或全部目的或是其他目的，本發明的一實施例揭露一種光加熱固化裝置，包括塗布裝置、光源模組與承載平台，塗布裝置沿塗布路徑塗布熱固化膠，其中塗布路徑位於塗布面上，光源模組提供光線照射熱固化膠，承載平台連接塗布裝置，其中光源模組固設於承載平台，當光加熱固化裝置工作時，承載平台帶動塗布裝置與光源模組沿塗布路徑移動，且光源模組於垂直塗布路徑且位於塗布面的掃描方向上來回提供光線。

在一實施例中，光源模組還包括光源、至少一可旋轉反射鏡以及聚焦透鏡，光源模組透過至少一可旋轉反射鏡改變光線的照射位置，且透過聚焦透鏡聚焦光線。

在一實施例中，塗布於塗布路徑上的熱固化膠於掃描方向上具有膠寬，透過聚焦透鏡聚焦後的光線於熱固化膠上具有照射區域，且照射區域於掃描方向上的寬度小於膠寬。

在一實施例中，光加熱固化裝置還包括控制單元，控制單元電性連接於承載平台、塗布裝置與光源模組。

在一實施例中，當光加熱固化裝置工作時，控制單元根據至少一設定參數控制光源模組照射光線於熱固化膠的起始時間或位置。

在一實施例中，控制單元依照塗布路徑控制光源模組以塗布裝置為軸心旋轉。

在一實施例中，塗布裝置透過樞軸機構連接於承載平台。

在一實施例中，塗布裝置可沿垂直於塗布面的方向移動。

在一實施例中，光源模組可沿垂直於塗布面的方向移動。

基於上述，本發明的實施例至少具有以下其中一個優點或功效。在本發明的實施例中，光加熱固化裝置的光源模組提供光線照射熱固化膠，承載平台連接塗布裝置且光源模組固設於承載平台，當光加熱固化裝置工作時，承載平台帶動塗布裝置與光源模組沿塗布路徑移動，且光源模組於垂直塗布路徑且位於塗布面的掃描方向上來回提供光線以固化熱固化膠，如此一來，相較於現有技術可減少切換光源模組與塗布裝置的時間，並且能夠精確地控制固化程序。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

圖1是根據本發明所揭露的一實施例，表示光加熱固化裝置的結構示意圖，圖2是根據圖1的實施例，表示光加熱固化裝置塗布熱固化膠的俯視示意圖。請參考圖1與圖2，光加熱固化裝置10包括塗布裝置12、光源模組14與承載平台16，塗布裝置12沿塗布路徑22塗布熱固化膠18，其中塗布路徑22位於塗布面21上，塗布面21例如是工件20的其中一表面，但不以此為限。光源模組14提供光線141照射熱固化膠18，使熱固化膠18受熱產生交聯反應而凝固形成熱固化膠181。此外，承載平台16連接塗布裝置12，光源模組14固設於承載平台16上。因此，當光加熱固化裝置10工作時，承載平台16會同時帶動塗布裝置12與光源模組14移動。

圖3是根據圖1的實施例，表示光源模組的結構示意圖。請參考圖2與圖3，光源模組14於掃描方向23上來回提供光線141，其中掃描方向23例如是垂直塗布路徑22且位於塗布面21上。詳細而言，本實施例中，光源模組14包括光源142、至少一可旋轉反射鏡（圖3中繪示第一可旋轉反射鏡143與第二可旋轉反射鏡144，但不以此為限）以及聚焦透鏡145，其中光源142發出的光線141透過第一可旋轉反射鏡143與第二可旋轉反射鏡144改變光線141的行進方向，並透過聚焦透鏡145聚焦後形成光線141以照射熱固化膠18。本實施例中，光源142例如是雷射光源，然而，光源142也可以採用其他功率充足的光源並搭配準直透鏡等光學元件，本發明並不以此為限。

請繼續參考圖1、圖2與圖3，光線141經由聚焦透鏡145聚焦後，在熱固化膠18上形成照射區域182，其中熱固化膠18於掃描方向23上具有膠寬，且照射區域182於掃描方向23上的寬度小於熱固化膠18的膠寬。詳細而言，照射區域182例如是點狀但不限於此，照射區域182於掃描方向23上具有寬度y，熱固化膠18於掃描方向23上具有膠寬x，其中寬度y小於熱固化膠18的膠寬x，光線141的能量因而能夠集中以大幅提高固化效率。本實施例中，光源模組14於掃描方向23上來回提供光線141以使熱固化膠18凝固形成熱固化膠181，且承載平台16會同時帶動塗布裝置12與光源模組14沿著塗布路徑22移動。舉例而言，熱固化膠18上具有多個照射位置例如A、B、C與D，當照射區域182位於位置A時，光源模組14可控制照射區域182由位置A沿掃描方向23移動至位置B，接著承載平台16帶動光源模組14使照射區域182由位置B沿塗布路徑22移動至位置C，光源模組14再控制照射區域182由位置C沿掃描方向23移動至位置D。如此一來，光加熱固化裝置10透過控制光源模組14與承載平台16，相較於現有技術，可減少切換光源模組14與塗布裝置12的時間，並能夠精確地控制整體固化程序，有效縮短熱固化膠18的固化時間。

圖4是根據圖1的實施例，表示光加熱固化裝置的系統架構示意圖。請參考圖1與圖4，光加熱固化裝置10還包括控制單元30，控制單元30耦接於塗布裝置12、光源模組14與承載平台16，控制單元30例如是有單核心或多核心的中央處理單元（Central Processing Unit，CPU），或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器（Microprocessor）、數位訊號處理器（Digital Signal Processor，DSP）、可程式化控制器、特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）或其他類似元件或上述元件的組合搭配，也可以搭配遠端電腦、平板等電子裝置，本發明對此並不加以限制。本實施例中，控制單元30例如是具有輸入介面（未繪示於圖4），操作者可透過此輸入介面輸入至少一設定參數，當光加熱固化裝置10工作時，控制單元30可根據設定參數控制光源模組14照射光線141於熱固化膠18的起始時間或位置，其中設定參數例如是固化延遲時間或距離等。因此，操作者僅需要根據不同成分的熱固化膠輸入適當的設定參數，控制單元30即可依據這些設定參數同時控制塗布裝置12、光源模組14與承載平台16，例如是控制光源模組14照射光線141於熱固化膠18的起始時間或位置，如此一來可大幅提高光加熱固化裝置10的效能。

圖5是根據圖1的實施例，表示光加熱固化裝置中旋轉光源模組的示意圖。請參考圖2、圖4與圖5，當塗布路徑22不為直線時，控制單元30可依照塗布路徑22控制光源模組14，以塗布裝置12為軸心進行旋轉。詳細而言，控制單元30例如是控制承載平台16帶動光源模組14，令光源模組14以塗布裝置12為軸心進行旋轉（圖5示意性地繪示光源模組14由圖5左側實線位置旋轉180度至圖5右側的虛線位置，但並不以此為限），承載平台16樞接於塗布裝置12，其中光源模組14的旋轉面平行於塗布面21，如此一來即可對應各種不同形態的塗布路徑進行光加熱固化工作。

圖6A至圖6C是根據圖1的實施例，表示光加熱固化裝置工作過程的示意圖。請先參考圖4、圖5與圖6A，塗布面21上的塗布路徑22具有路徑向量221，光加熱固化裝置10具有塗布方向向量101。塗布方向向量101代表光加熱固化裝置10實施光加熱固化工作的工作方向，其中塗布方向向量101的兩端例如是光源模組14與塗布裝置12分別投影至塗布面21上的點。當塗布方向向量101平行於路徑向量221且兩者方向相同時（如圖6A所示），光加熱固化裝置10可直接對塗布路徑22進行光加熱固化工作。接著請參考圖4、圖5、圖6B與圖6C，當塗布方向向量101不平行於路徑向量221時（如圖6B所示），控制單元30控制光源模組14以塗布裝置12為軸心進行旋轉，令光加熱固化裝置10的塗布方向向量101大致平行於路徑向量221後（如圖6C所示），再對塗布路徑22進行光加熱固化工作。如此一來，光加熱固化裝置10能夠靈活應對各種塗布路徑22的變化，以避免光源模組14發出的光線照射到塗布裝置12形成機構上的干涉。此外，本實施例中，操作者也可以手動控制光源模組14的旋轉，使光源模組14能夠在塗布路徑22上避開上述的機構干涉，而控制模組30也能夠依據塗布裝置12的塗膠頭的尺寸等參數計算上述機構干涉的位置與距離，並根據計算出的機構干涉位置與距離對光源模組14發出的光線進行補償，本發明對此並不加以限制。

圖7A與圖7B是根據本發明所揭露的另一實施例，分別表示光加熱固化裝置的結構示意圖。請同時參考圖7A與圖7B，光加熱固化裝置10A與圖1至圖6C實施例的光加熱固化裝置10類似且能夠達成相同的功效，相同的元件以相同的標號表示，在此不再贅述。光加熱固化裝置10A與光加熱固化裝置10的差異在於，塗布裝置12透過樞軸機構16A連接於承載平台16，使塗布裝置12能夠相對承載平台16進行旋轉，以調整塗布裝置12塗布熱固化膠的位置。本實施例中，樞軸機構16A例如是萬向接頭（universal joint，或稱為萬向節），圖7A與圖7B分別示意性地繪示塗布裝置12分別往不同方向旋轉以調整出膠頭12A與光源模組14的相對位置與間距，以配合各種不同的塗布路徑22，或是配合熱固化膠18所需要的塗布間距。本實施例中，樞軸機構16A並不限定萬向接頭的種類與結構，也可以採用其他合適的機構實施，例如具有多個自由度的機械臂等，本發明並不以此為限。

圖8A與圖8B是根據本發明所揭露的再一實施例，分別表示光加熱固化裝置的結構示意圖。請同時參考圖8A與圖8B，光加熱固化裝置10B與前述實施例的光加熱固化裝置10、10A類似且能夠達成相同的功效，相同的元件以相同的標號表示，在此不再贅述。光加熱固化裝置10B與光加熱固化裝置10、10A的差異在於，光加熱固化裝置10B的塗布裝置12與光源模組14可選擇性地沿移動方向24改變與塗布面21之間的相對位置，其中移動方向24垂直於塗布面21。本實施例中，塗布裝置12例如是以滑軌或氣動機構等方式連接於承載平台16，本發明並不以此為限。

詳細而言，本實施例中，工件20的塗布面21例如是具有多個凸起或凹陷（圖8A與圖8B中示意性地繪示1個凸起20’，但不以此為限）。請先參考圖8A，當光加熱固化裝置10B於工作過程中遇到塗布面21上的凸起20’時，控制單元30（未繪示於圖8A）例如是先控制塗布單元12沿移動方向24遠離塗布面21，以配合塗布面21上的凸起20’塗布熱固化膠18。接著請參考圖8B，隨著光加熱固化裝置10B移動，控制單元30（未繪示於圖8B）控制光源模組14沿移動方向24遠離塗布面21，例如是透過移動承載平台16帶動光源模組14進行移動，以發出光線141照射位於凸起20’的熱固化膠18。如此一來，光加熱固化裝置10B能夠對應工作過程中所遇到工件20上的各種凸起或凹陷，避免塗布裝置12或光源模組14直接撞擊工件20。值得注意的是，本發明並不限定必須在光加熱固化工作中遇到塗布面21上具有凸起或凹陷時才可移動塗布單元12或光源模組14。

圖9是根據本發明所揭露的再一實施例，表示光加熱固化裝置工作過程的示意圖。請參考圖9，本實施例中，塗布路徑22例如是具有起點P與終點S，包含PQ段、QR段與RS段，PQ段、QR段與RS段的箭頭代表光加熱固化裝置10的移動方向。舉例而言，光加熱固化裝置10由P點向Q點移動進行PQ段的光加熱固化工作，再由Q點向R點移動以進行QR段的光加熱固化工作。當光加熱固化裝置10準備進行RS段的熱固化工作時，控制單元30可控制整個光加熱固化裝置10由S點向R點移動，而不是由R點向S點移動以進行光加熱固化工作。因此，控制單元30不需旋轉光源模組14，即可靈活應對塗布路徑22的各種變化，以避免機構上的干涉。

值得注意的是，圖7A、7B實施例所揭露的光加熱固化裝置10A，與圖8A、8B實施例所揭露的光加熱固化裝置10B也可以應用於圖1至圖6C實施例與圖9實施例中的光加熱固化裝置10，本發明對此並不加以限制。

綜上所述，在本發明的實施例中，光加熱固化裝置中的塗布裝置沿塗布路徑塗布熱固化膠，光源模組提供光線照射熱固化膠，承載平台連接塗布裝置且光源模組固設於承載平台，當光加熱固化裝置工作時，承載平台帶動塗布裝置與光源模組沿塗布路徑移動，且光源模組於垂直塗布路徑且位於塗布面的掃描方向上來回提供光線以固化熱固化膠，如此一來，相較於現有技術可減少切換光源模組與塗布裝置的時間，並且能夠精確地控制固化程序。

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。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件（element）的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

10、10A、10B:光加熱固化裝置 101:塗布方向向量 12:塗布裝置 14:光源模組 141:光線 16:承載平台 16A:樞軸機構 18:熱固化膠 181:凝固後的熱固化膠 182:照射區域 20:工件 20’:凸起 21:塗布面 22:塗布路徑 221:路徑向量 23:掃描方向 24:移動方向 A、B、C、D:光線照射熱固化膠的照射位置 P、Q、R、S:塗布路徑上的點 x:膠寬 y:照射區域於掃描方向上的寬度

圖1是根據本發明所揭露的一實施例，表示光加熱固化裝置的結構示意圖；

圖2是根據圖1的實施例，表示光加熱固化裝置塗布熱固化膠的俯視示意圖；

圖3是根據圖1的實施例，表示光源模組的結構示意圖；

圖4是根據圖1的實施例，表示光加熱固化裝置的系統架構示意圖；

圖5是根據圖1的實施例，表示光加熱固化裝置中旋轉光源模組的示意圖；

圖6A至圖6C是根據圖1的實施例，表示光加熱固化裝置工作過程的示意圖；

圖7A與圖7B是根據本發明所揭露的另一實施例，分別表示光加熱固化裝置的結構示意圖；

圖8A與圖8B是根據本發明所揭露的再一實施例，分別表示光加熱固化裝置的結構示意圖；以及

圖9是根據本發明所揭露的再一實施例，表示光加熱固化裝置工作過程的示意圖。

10:光加熱固化裝置

12:塗布裝置

14:光源模組

141:光線

16:承載平台

18:熱固化膠

181:凝固後的熱固化膠

20:工件

21:塗布面

Claims (9)

1. 一種光加熱固化裝置，包括： 一塗布裝置，沿一塗布路徑塗布一熱固化膠，其中該塗布路徑位於一塗布面上； 一光源模組，提供一光線照射該熱固化膠；以及 一承載平台連接該塗布裝置，其中該光源模組固設於該承載平台； 其中該光加熱固化裝置工作時，該承載平台帶動該塗布裝置與該光源模組沿該塗布路徑移動，且該光源模組於垂直該塗布路徑且位於該塗布面的一掃描方向上來回提供該光線以固化該熱固化膠。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光加熱固化裝置，其中該光源模組還包括一光源、至少一可旋轉反射鏡以及一聚焦透鏡，該光源模組透過該至少一可旋轉反射鏡改變該光線的行進方向，且透過該聚焦透鏡聚焦該光線。
3. 如申請專利範圍第2項所述之光加熱固化裝置，其中塗布於該塗布路徑上的該熱固化膠於該掃描方向上具有一膠寬，透過該聚焦透鏡聚焦後的該光線於該熱固化膠上具有一照射區域，且該照射區域於該掃描方向上的寬度小於該膠寬。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光加熱固化裝置，還包括一控制單元，其中該控制單元電性連接於該承載平台、該塗布裝置與該光源模組。
5. 如申請專利範圍第4項所述之光加熱固化裝置，其中當該光加熱固化裝置工作時，該控制單元根據至少一設定參數控制該光源模組照射該光線於該熱固化膠的一起始時間或一位置。
6. 如申請專利範圍第4項所述之光加熱固化裝置，其中該控制單元依照該塗布路徑控制該光源模組以該塗布裝置為軸心旋轉。
7. 如申請專利範圍第1項所述之光加熱固化裝置，其中該塗布裝置可透過一樞軸機構連接於該承載平台。
8. 如申請專利範圍第1項所述之光加熱固化裝置，其中該塗布裝置可沿一垂直於該塗布面的方向移動。
9. 如申請專利範圍第1項所述之光加熱固化裝置，其中該光源模組可沿一垂直於該塗布面的方向移動。

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