TWI610334B - 用於在基板上分配黏合劑的裝置 - Google Patents

用於在基板上分配黏合劑的裝置 Download PDF

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Abstract

一種用於在基板上分配黏合劑的裝置，所述裝置包括帶有第一分配噴嘴(4)和至少一個第二噴嘴(6)的書寫頭(1)。所述裝置能夠在兩種操作模式中操作，並且所述裝置被構造為執行如下步驟，以便從一種操作模式改變到另一操作模式：提升所述書寫頭(1)，收縮或延伸銷(22)，以及降低所述書寫頭(1)到預定工作高度，其中，在所述銷(22)的收縮狀態下，所述分配噴嘴(4、6)的末端到達在所述基板上方的所需相同高度，並且其中，在所述銷(22)的延伸狀態下，所述至少一個第二分配噴嘴(6)的末端到達在所述基板上方比所述第一分配噴嘴(4)的末端更高的高度。

Description

用於在基板上分配黏合劑的裝置
本發明涉及一種用於在基板上分配黏合劑的裝置。
這種裝置用作半導體安裝設備中的分配站，以便將膠黏劑(諸如環氧樹脂)施加到基板的晶片安裝表面。隨後，基板被運送到放置半導體晶片的黏合站。從US 6129040和EP 1432013中已知用於將黏合劑施加到基板的裝置，所述裝置包括帶有分配噴嘴的書寫頭，書寫頭能夠在三個空間方向X、Y和Z上移動。從CH 705475中已知一種方法，所述方法使用相機來在施加黏合劑之前識別基板部位的定位，並在施加黏合劑後控制品質，其根據書寫頭的運動協調黏合劑的施加，以便獲得高的輸送量(throughput)。從US 2003044534中已知一種裝置，所述裝置包括帶有分配噴嘴的書寫頭，所述分配噴嘴具有兩個出口開口。從US 7977231中已知一種裝置，所述裝置包括兩個分配噴嘴，所述兩個分配噴嘴能夠在至少一個方向上彼此獨立地移動。此外，已知一種半導體安裝設備，所述半導體安裝設備包括兩個完整分配站，所述兩個完整分配站每個帶有一個分配噴嘴。
僅帶有一個分配噴嘴的分配站具有如下缺點，即它們往往慢於隨後的黏合站，因為等待時間限制了輸送量，該等待時間一直到被施加到基板的黏合劑已經脫離分配噴嘴之前都需要。本領域已知的帶有兩個分配噴嘴的分配站具有多種缺點，即缺乏靈活性和/或具有高的結構複雜性。
本發明基於開發一種用於施加黏合劑的裝置的目的，所述裝置允許以簡單方式和在高速下將黏合劑施加到基板，所述基板具有每行或每列帶有不均勻數目的基板部位元，並且當識別到分配錯誤時，易於再次將黏合劑施加到基板。
根據本發明的用於將黏合劑施加到基板的裝置包括能夠在三個空間方向上移動的書寫頭。第一分配噴嘴和至少一個第二分配噴嘴能夠以如下方式被固定到書寫頭，使得第一分配噴嘴的末端被固定，並且所述至少一個第二分配噴嘴的末端能夠在基本垂直於基板的表面延伸的方向上移動。所述裝置另包括一帶有銷的致動器。所述裝置能夠在兩種操作模式中操作，並且所述裝置設定為執行如下步驟，以便從一種操作模式改變到另一操作模式：-提升書寫頭，-延伸或收縮銷，以及-降低書寫頭到預定工作高度，其中，在銷的收縮狀態下，分配噴嘴的末端到達在基板上方的所需相同高 度，並且其中，在銷的延伸狀態下，所述至少一個第二分配噴嘴的末端到達在基板上方比第一分配噴嘴的末端更高的高度。
所述裝置優選地包括四個支撐杆，所述四個支撐杆通過撓性鉸鏈彼此連接。所述至少一個第二分配噴嘴能夠被固定到所述支撐杆中的一個支撐杆。撓性鉸鏈允許所述至少一個第二分配噴嘴在基本垂直於基板的表面延伸的所述方向上的運動。引導件防止固定有所述至少一個第二分配噴嘴的所述支撐杆在其他方向上的運動。
1‧‧‧書寫頭
2‧‧‧保持器
3‧‧‧第一黏合劑容器
4‧‧‧第一分配噴嘴
5‧‧‧第二黏合劑容器
6‧‧‧第二分配噴嘴
7‧‧‧第一支架
8‧‧‧第二支架
9‧‧‧第一(固定)框架
10‧‧‧第二(可移動)框架
11‧‧‧工作臺
12‧‧‧板
13‧‧‧引導件
14‧‧‧第一緊固部件
16‧‧‧第二緊固部件
17‧‧‧支撐杆
18‧‧‧撓性鉸鏈
19‧‧‧(金屬)條帶
20‧‧‧板簧
21‧‧‧致動器
22‧‧‧銷
23‧‧‧小板
結合到本說明書中並構成本說明書一部分的附圖，圖示了本發明的一個或多個實施例，並與詳細描述一起用於解釋本發明的原理和實施方式。附圖不按比例繪製。在附圖中：圖1示出了根據本發明的用於將黏合劑施加到基板的裝置的部件的立體圖。
圖2以另一立體圖示出了所述裝置。
圖3和4示出了在兩種不同操作模式中的所述裝置。
圖1示出了在需要用於理解本發明的情況下，根據本發明的用於施加黏合劑到基板的裝置的立體圖。所述裝置包括帶有保持器2的書寫頭1，帶有第一分配噴嘴4的第一黏合劑容器3和帶有第二分配噴嘴6的第二黏合劑容器5可被固定到所述書寫頭1上。除了 圖1之外，圖2以不同的立體圖示出了根據本發明的裝置。在圖2中，省略了黏合劑容器和保持器2的部件，使得能更清晰地識別所述裝置的其他部件。所述裝置包括至少三個驅動器(未示出)，以在三個空間方向X、Y和Z上移動書寫頭1，其中方向X和Y平行於基板表面延伸，並且Z方向與基板表面垂直。黏合劑容器和各自的分配噴嘴可拆卸地彼此連接。保持器2包括：用於固定第一黏合劑容器3的第一支架7；用於固定第二黏合劑容器5的第二支架8；第一固定框架9；第二可移動框架10；帶有板12的工作臺11；以及可選的引導件13。工作臺11被固定到固定框架9上，其中，工作臺11和板12相對於放置基板的支撐表面以平行平面的方式對齊。第一緊固部件14被固定到板12上，所述緊固部件被構造為固定分配噴嘴4。第一緊固部件14能夠在第一方向上(在這種情況下為X方向)可移位地緊固到板12，並且板12能夠在第二方向(在這種情況下為Y方向)可移位地緊固到工作臺11，使得第一分配噴嘴4的末端的XY位置是可調的。第二緊固部件16被固定到第二框架10，第二框架10被設定為固定第二分配噴嘴6。第二框架10被以這種方式可移動地佈置，使得第二緊固部件16相對於第一框架9和板12基本在Z方向上是可移位的。例如，第二框架10包括四個支撐杆17，四個支撐杆17中的每個支撐杆17經由撓性鉸鏈18彼此連接。在所述示例中，引導件13由伸長的金屬條帶19以及板簧20形成，所述金屬條帶19的一端被固定到板12，並且所述 金屬條帶19的另一端被固定到第二緊固部件16，所述板簧20的一端被固定到框架10，所述板簧20的另一端固定到書寫頭1。條帶19和板簧20確保，第二緊固部件16被固定到其上的可移動框架10的支撐杆17能夠執行上下運動，即在Z方向上的運動，而框架10在X方向和Y方向上的運動是不可能的。結果，在書寫頭1的突然運動期間避免了第二緊固部件16的擺動。因此，第一分配噴嘴4的末端被固定到書寫頭1，而第二分配噴嘴6的末端能夠在基本垂直於基板表面延伸的方向上(在這種情況下為Z方向)移動。在Y方向上通過致動器21可移位的銷22被固定到所述裝置，其目的將在以下更加詳細地描述。致動器21和銷22在圖1和2不可見，但在圖3和4可見。圖1-4另外地示出了小板23，小板23不屬於所述裝置，小板23圖示了基板表面的平面。
所述裝置進一步包括第一氣動系統和第二氣動系統，所述第一氣動系統為第一黏合劑容器3供給壓力脈衝，所述第二氣動系統為第二黏合劑容器5供給壓力脈衝；或者包括單個氣動系統和閥，所述單個氣動系統和閥允許在第一閥位置中同時為黏合劑容器3和5供給壓力脈衝，並且在第二閥位置中僅為第一分配噴嘴4供給壓力脈衝。第二黏合劑容器5在第二閥位置中優選地供給有負壓。
根據本發明的所述裝置在第一模式中允許同時用兩個分配噴嘴4和6在兩個相鄰基板部位上寫入兩個黏合劑圖案，或者在第二模式中允許僅用單個分配噴 嘴(即，第一分配噴嘴4)在一個基板部位元上寫入黏合劑圖案。為此，銷22、可移動框架10、書寫頭1的機動Z軸和單個氣動系統(或多個氣動系統)以如下所述的方式配合。圖3示出了在模式1中的裝置，並且圖4示出了在模式2中的裝置。書寫頭1在從一個模式改變到另一模式過程中首先被提升到Z位置z1。
隨後，對於在模式1中的操作，
-銷22移動到收縮位置；
-書寫頭降低到預定的Z位置z2，z2<z1，所述Z位置z2對應於分配噴嘴4和6的末端在基板上方的所需工作高度；或在模式2中，
-銷22移動到延伸位置；
-書寫頭1降低到預定的Z位置z2。
-當在模式2中書寫頭1降低時，可移動框架10在到達Z位置z2之前停留在銷22上。當書寫頭1然後位於Z位置z2處時，第一分配噴嘴4的末端在基板上方在所需工作高度處，而第二分配噴嘴6的末端位於更高的高度處。
在模式1中，書寫頭1沿預定路徑移動，且兩個黏合劑容器3和5同時和同步地供給有壓力脈衝，而在模式2中，書寫頭1沿預定路徑移動，且僅第一黏合劑容器3供給有壓力脈衝。
所述裝置能夠容易地擴展，以便在第一模式中同時用三個、四個或更多個黏合劑容器和分配噴嘴在 相鄰基板部位上寫入數個黏合劑圖案，並且在第二模式中用單個分配噴嘴寫入僅一個黏合劑圖案。
通過參考實施例描述了本發明。對於本領域普通技術人員來說明顯的是，所述裝置的機械構造還能夠以其他方式實施，以便使所述裝置能夠在兩種操作模式中操作。
1‧‧‧書寫頭
2‧‧‧保持器
3‧‧‧第一黏合劑容器
4‧‧‧第一分配噴嘴
5‧‧‧第二黏合劑容器
6‧‧‧第二分配噴嘴
7‧‧‧第一支架
9‧‧‧第一(固定)框架
10‧‧‧第二(可移動)框架
11‧‧‧工作臺
12‧‧‧板
13‧‧‧引導件
14‧‧‧第一緊固部件
16‧‧‧第二緊固部件
19‧‧‧(金屬)條帶
20‧‧‧板簧
23‧‧‧小板

Claims (2)

  1. 一種用於在基板上分配黏合劑的裝置，所述裝置包括能夠在三個空間方向上移動的書寫頭(1)，其中，第一分配噴嘴(4)和至少一個第二分配噴嘴(6)能夠以如下方式被固定到所述書寫頭(1)，使得所述第一分配噴嘴(4)的末端被固定，並且所述至少一個第二分配噴嘴(6)的末端能夠在基本垂直於所述基板的表面延伸的方向上移動，其中，所述裝置另包括一帶有銷(22)的致動器(21)，並且其中，所述裝置能夠在兩種操作模式中操作，並且所述裝置被構造為執行如下步驟，以便從一種操作模式改變到另一操作模式：提升所述書寫頭(1)，收縮或延伸所述銷(22)，以及降低所述書寫頭(1)到預定工作高度，其中，在所述銷(22)的收縮狀態下，所述分配噴嘴(4、6)的末端到達在所述基板上方的所需相同高度，並且其中，在所述銷(22)的延伸狀態下，所述至少一個第二分配噴嘴(6)的末端到達在所述基板上方比所述第一分配噴嘴(4)的末端更高的高度。
  2. 如請求項1所述的裝置，其中，所述裝置包括四個支撐杆(17)，所述四個支撐杆(17)經由撓性鉸鏈(18)彼此連接，其中，所述至少一個第二分配噴嘴(6)被固定到所述支撐杆(17)中的一個支撐杆，其中，所述撓性鉸鏈(18)使所述至少一個第二分配噴嘴(6)能夠在基本垂直於所述基板的表面延伸的所述方向上運動，並且其 中，引導件(13)防止固定有所述至少一個第二分配噴嘴(6)所述支撐杆(17)在其他方向上的運動。
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