WO2015172996A1

WO2015172996A1 - Vorrichtung zum fokussieren eines aus einer ausgabeöffnung einer ausgabevorrichtung einer jet-vorrichtung ausgegebenen viskosen mediums, jet-system und produktionsanlage

Info

Publication number: WO2015172996A1
Application number: PCT/EP2015/059026
Authority: WO
Inventors: Ruben Wahl
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2015-04-27
Publication date: 2015-11-19
Also published as: TW201600175A; DE102014209172A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (5) zum Fokussieren eines aus einer Ausgabeöffnung (3) einer Ausgabevorrichtung (2) einer Jet-Vorrichtung (1) ausgegebenen viskosen Mediums mit Mittel zur Erzeugung eines Gasstroms (11) und eine Düsenvorrichtung (7) mit mindestens einem Gasauslass (9) und einer Öffnung (8) für das viskose Medium.

Description

Beschreibung

Titel

Vorrichtung zum Fokussieren eines aus einer Ausgabeöffnung einer

Ausgabevorrichtung einer Jet- Vorrichtung ausgegebenen viskosen Mediums, Jet-System und Produktionsanlage

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Fokussieren eines aus einer Ausgabeöffnung einer Ausgabevorrichtung einer Jet- Vorrichtung ausgegebenen viskosen Mediums, einem Jet- System und einer Produktionsanlage nach Gattung des unabhängigen Anspruchs.

Zum berührungslosen Dosieren von Tropfen eines viskosen Mediums, beispielsweise eines Klebstoffs oder eines Lots, auf ein Substrat ist das Jetten bekannt. Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Jetten von Tropfen sind beispielsweise aus der WO1999/064167 AI bekannt. Hierin befindet sich das viskose Medium in einer Ausgabekammer und wird durch eine schnelle Reduktion des Volumens dieser Ausgabekammer aus einem Ausgabeventil gejettet.

Offenbarung der Erfindung Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fokussieren eines aus einer

Ausgabeöffnung einer Ausgabevorrichtung einer Jet- Vorrichtung ausgegebenen viskosen Mediums bietet den Vorteil, dass mittels der Vorrichtung die Form und/oder die Richtung des viskosen Mediums beeinflusst werden können. Hierdurch kann beispielsweise beeinflusst werden, welche Form das viskose Medium nach einem Auftreffen auf einem Substrat aufweist.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass sogenannte Satelliten, die als unerwünschte Nebentropfen zusätzlich zu einem Haupttropfen des viskosen Mediums nach der Ausgabe des viskosen Mediums vorliegen können, mittels der Vorrichtung durch einen auf das viskose Medium gerichteten Gasstrom in den Haupttropfen gelenkt werden können und somit verhindert wird, dass die Nebentropfen bzw. Satelliten an unerwünschten Stellen auf dem

Substrat auftreffen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zu einem Fokussieren des viskosen Mediums mittels des Gasstroms. Unter Fokussieren soll dabei verstanden werden, dass ein Durchmesser des viskosen Mediums in zumindest einer Richtung beim Auftreffen auf dem Substrat verringert ist gegenüber dem

Durchmesser ohne Fokussierung. Somit wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft ermöglicht, beim Jetten besonders kleine Strukturen zu erzielen. Es können Abmessungen der Strukturen von bis zu 50 μηη erreicht werden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass durch die Düsenvorrichtung ein besonders kompakter Aufbau der Vorrichtung erzielt werden kann. In die Düsenvorrichtung sind dabei durch mindestens einen in der Düsenvorrichtung befindlichen Gasauslass und eine in der Düsenvorrichtung befindliche Öffnung für das viskose Medium gleich mehrere Funktionen integriert.

Durch den mindestens einen Gasauslass der Düsenvorrichtung, den der

Gasstrom vor einem Auftreffen auf das viskose Medium passiert, können die Richtung und die Form des Gasstroms besonders gezielt eingestellt werden. Es werden keine separaten Mittel benötigt, um den Gasstrom zu manipulieren. Soll die erfindungsgemäße Vorrichtung für wechselnde Anwendungen mit

unterschiedlichen Anforderungen an den auf das viskose Medium gerichteten Gasstrom eingesetzt werden, kann hierfür lediglich ein Wechsel der

Düsenvorrichtung ausreichen. Es ist kein Wechsel der gesamten Vorrichtung zum Fokussieren des ausgegebenen viskosen Mediums nötig. Dass die Düsenvorrichtung eine Öffnung für das viskose Medium aufweist, führt dazu, dass die Düsenvorrichtung zentrosym metrisch um den Pfad, den das viskose Medium entweder in der Ausgabevorrichtung oder zwischen der Ausgabevorrichtung und dem Substrat zurücklegt, angeordnet werden kann. Hierdurch kann die Düsenvorrichtung unmittelbar an oder in der Nähe der Ausgabeöffnung der Jet- Vorrichtung angebracht werden kann, ohne dass die Düsenvorrichtung dem viskosen Medium im Weg ist. Es wird auf einfache Art eine besonders exakte Positionierung des Gasauslasses und somit auch eine besonders exakte Justierung des Gasstroms in Bezug auf das viskose Medium ermöglicht.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass diese es ermöglicht, den Abstand zwischen der Ausgabeöffnung der Ausgabevorrichtung und dem Substrat zu erhöhen, beispielsweise auf 5 mm oder größer, ohne dabei an Zielgenauigkeit zu verlieren. Hierdurch wird es möglich, durch Jetten auch kleine Strukturen des viskosen Mediums auf Substraten aufzubringen, die eine Oberflächenunebenheit von größer 3 mm aufweisen. Eine derart große

Oberflächenunebenheit weisen üblicherweise dreidimensionale Schaltungsträger wie Molded Interconnected Devices, Drucksensoren, elektrische Schaltungen und flexible elektrische Schaltungen auf.

Durch den besonders kompakten Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung eignet sich diese besonders gut für eine Verwendung in einer platzkritischen Anwendung, beispielsweise in einer Produktionsanlage. Auch wird hierdurch eine besonders einfache Nachrüstbarkeit in einen vorhandenen Aufbau zum Jetten eines viskosen Mediums gewährleistet.

Diese Vorteile werden erreicht durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fokussieren eines aus einer Ausgabeöffnung einer Ausgabevorrichtung einer Jet-Vorrichtung ausgegebenen viskosen Mediums, wobei Mittel zur Erzeugung eines Gasstroms und eine Düsenvorrichtung mit mindestens einem Gasauslass und einer Öffnung für das viskose Medium vorgesehen sind. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung zum Fokussieren eines aus einer Ausgabeöffnung einer

Ausgabevorrichtung einer Jet- Vorrichtung ausgegebenen viskosen Mediums möglich.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Öffnung für das viskose Medium zur Aufnahme der Ausgabevorrichtung ausgestaltet ist. Hierunter ist zu verstehen, dass die Ausgabevorrichtung in die Öffnung für das viskose Medium eingeführt wird. In diesem Fall kann beispielsweise die Düsenvorrichtung unmittelbar an der

Ausgabevorrichtung gelagert werden, wodurch der mindestens eine Gasauslass der Düsenvorrichtung automatisch in radialer Richtung in Bezug auf die Öffnung für das viskose Medium ausgerichtet ist. In diesem Fall ist es besonders bevorzugt, wenn die Öffnung für das viskose Medium eine Geometrie aufweist, die für eine formschlüssige Verbindung mit der Mantelfläche der

Ausgabevorrichtung ausgelegt ist.

Wenn die Öffnung für das viskose Medium zur Aufnahme der

Ausgabevorrichtung ausgestaltet ist, ist es ferner besonders vorteilhaft, wenn die Düsenvorrichtung derart ausgestaltet ist, dass die Öffnung für das viskose

Medium der Düsenvorrichtung in einer Ebene mit der Ausgabeöffnung der Ausgabevorrichtung abschließt. In diesem Fall ist vorteilhafterweise auch die Ausrichtung der Düsenvorrichtung in axialer Richtung in Bezug auf die Öffnung für das viskose Medium vorgegeben.

Bei einer formschlüssigen Verbindung zwischen der Öffnung für das viskose Medium und der Mantelfläche der Ausgabevorrichtung kann in diesem Fall ein Eindringen des viskosen Mediums in den Bereich zwischen der

Düsenvorrichtung und der Ausgabevorrichtung vermieden werden, da kein Spalt zwischen der Düsenvorrichtung und der Ausgabevorrichtung vorliegt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Vorrichtung Mittel zur Befestigung der Vorrichtung an der Ausgabevorrichtung der Jet-Vorrichtung auf. Hierdurch wird verhindert, dass es zu einer Relativbewegung zwischen der Düsenvorrichtung und der Ausgabevorrichtung kommen kann. Somit ist der erzeugte Gasstrom stets exakt zu dem Pfad, den das viskose Medium zwischen der Ausgabevorrichtung und dem Substrat zurücklegt, ausgerichtet. Weiterhin wird durch die Befestigung der Vorrichtung an der Ausgabevorrichtung ein besonders kompakter Aufbau ermöglicht, da keine separaten, in der Umgebung der Vorrichtung angebrachten Befestigungsmittel nötig sind.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Mittel zur Befestigung an der Ausgabevorrichtung der Jet-Vorrichtung für eine statische Befestigung der Vorrichtung an der Ausgabevorrichtung ausgelegt sind. Hierdurch wird eine besonders stabile Verbindung erzielt.

Alternativ ist es aber auch vorteilhaft, wenn die Mittel zur Befestigung an der Ausgabevorrichtung der Jet- Vorrichtung eine Rotation der Düsenvorrichtung um die Ausgabevorrichtung beziehungsweise um die Öffnung für das viskose Medium erlauben. Durch eine Rotation der Düsenvorrichtung um die

Ausgabevorrichtung wird auch der aus dem mindestens einen Gasauslass austretende Gasstrom in eine Rotation um das viskose Medium versetzt.

Hierdurch kann bei entsprechend schneller Rotation des Gasstroms erreicht werden, dass mit nur einem Gasstrom durch das Rotieren um das viskose Medium beispielsweise Satelliten, die in allen Richtungen um das viskose Medium entstehen können, in den Haupttropfen des viskosen Mediums gelenkt werden können.

Dadurch, dass bei einem Rotieren des Gasstroms um das viskose Medium mit nur einem Gasstrom das viskose Medium zwischen der Ausgabevorrichtung und dem Substrat aus allen radialen Richtungen beeinflusst werden kann, kann erreicht werden, dass das Gas bei gleicher Flussrate des zugeführten Gases verglichen mit Anordnungen mit mehreren Gasströmen auf eine besonders hohe Geschwindigkeit gebracht wird. Dementsprechend ist ein weiterer Vorteil dieser Anordnung, dass es in diesem Fall nicht nötig ist, den Gasstrom in mehrere Teilgasströme aufzuteilen, die dann eine entsprechend geringere

Strömungsgeschwindigkeit aufweisen würden. Die Düsenvorrichtung derart an der Ausgabevorrichtung zu lagern, dass eine Rotation um die Öffnung für das viskose Medium ermöglicht wird, stellt eine konstruktiv besonders einfache Möglichkeit für die Rotation des Gasstroms um das viskose Medium dar.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Düsenvorrichtung mehrere Gasauslässe zur Aufteilung des Gasstroms in mehrere Teilgasströme auf. Hierdurch wird eine besonders exakte Manipulation der Form und der Richtung des viskosen Mediums möglich. Ferner werden hierdurch besonders einfach auch von einer runden Form des viskosen Mediums nach dem Auftreffen auf dem Substrat abweichende Formen einstellbar, wie beispielsweise eine ovale oder linienartige Form.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung einen ringförmig um die Öffnung für das viskose Medium angeordneten Gasauslass umfasst. Hierdurch wird auf konstruktiv besonders einfache Art ein das viskose Medium auf seinem Pfad zwischen der Ausgabevorrichtung und dem Substrat isotrop fokussierender Gasstrom erzeugt. Somit wird es möglich, mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders gleichmäßig kreisförmige Tropfen auf dem Substrat bereitzustellen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist mindestens einer der Gasauslässe eine konische Form auf. Hierdurch wird der Durchmesser des Gasstromes verringert und die Strömungsgeschwindigkeit erhöht.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn mindestens ein Gasauslass eine Neigung zur Normalen zur Düsenvorrichtungsebene aufweist. Hierdurch kann ein zur Jet- Achse, also der Verbindungslinie zwischen der Ausgabeöffnung der Jet- Vorrichtung und dem Auftreffort des viskosen Mediums auf dem Substrat, geneigter Gasstrom erzeugt werden. Es ist aber auch möglich, mindestens einen Gasauslass mit einer Neigung zu versehen, die nicht ausschließlich in Richtung der Jet-Achse verläuft. Durch die Neigung ist es möglich, einen Gasstroms zu erzeugen, der bei einer Lagerung der Düsenvorrichtung, die eine Rotation um die Öffnung für das viskose Medium erlaubt, die Düsenvorrichtung in Rotation versetzen. In diesem Fall dient der Gasstrom als Antriebsmittel für die Rotation der Düsenvorrichtung.

Ein Jet-System, worunter eine Kombination aus einer Jet- Vorrichtung und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zu verstehen ist, und eine Produktionsanlage mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigen ebenfalls die oben aufgeführten Vorzüge der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Ausführungsbeispiel Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Ansicht eines Querschnitts einer Ausgabevorrichtung für ein

viskoses Medium einer Jet- Vorrichtung mit einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figur 2 Querschnitte von Düsenvorrichtungen mit verschiedenen Geometrien.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Figur 1 ist ein Ausschnitt aus einer Jet- Vorrichtung 1 dargestellt. Die Jet- Vorrichtung 1 weist eine Ausgabevorrichtung 2 zur Ausgabe des viskosen Mediums beispielsweise in Form eines Jet-Ventils, einer Jet-Nadel oder einer Jet-Düse auf. Insbesondere kann es sich dabei um ein Stößel-Ventil, ein Resonanzdruck- Ventil oder ein Aerosoljet- Ventil handeln.

Die Erfindung wird im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit anhand eines Jet-Ventils als Ausgabevorrichtung 2 beschrieben. Das viskose Medium wird aus einer Ausgabeöffnung 3 der Ausgabevorrichtung 2 ausgegeben. Typische Durchmesser der Ausgabeöffnung 3 der

Ausgabevorrichtung 2 liegen im Bereich zwischen 50 und 4000 μηη.

Bei dem viskosen Medium kann es sich beispielsweise um einen Fixierklebstoff oder um einen Leitklebstoff handeln. Als Leitklebstoff finden beispielsweise Silber- Leitklebstoffe wie zum Beispiel die kommerziell erhältlichen Heraeus PC3001 oder Henkel Ablebond 84-1 LMI SR4 Anwendung.

Das viskose Medium wird in Form von Tropfen aus der Ausgabeöffnung 3 des Jet- Ventils ausgegeben und trifft nach einer Flugphase auf einem Substrat 4 auf.

Je nach Gestalt der Ausgabeöffnung 3 und abhängig davon, ob das Substrat 4 statisch verbleibt oder bewegt wird, sind verschiedene Geometrien des viskosen Mediums am Auftreffort auf dem Substrat 4 einstellbar. Beispielsweise ist es denkbar, Ausgabevorrichtungen 2 mit einer oder mehreren Ausgabeöffnungen 3 zu verwenden.

Weiterhin ist in Figur 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung 5 zum Fokussieren des aus der Ausgabeöffnung 3 der Jet- Vorrichtung 1 ausgegebenen viskosen Mediums an dem Jet- Ventil angebracht. Bevorzugt erfolgt dabei, wie in Figur 1 dargestellt, die Befestigung der Vorrichtung 5 an dem Jet-Ventil über eine Schraubklemmverbindung 6.

Es sind jedoch auch Aufbauten denkbar, bei denen die Vorrichtung 5 zum Fokussieren des viskosen Mediums nicht fest an dem Jet- Ventil angebracht ist. Beispielsweise ist es denkbar, eine Befestigung, bevorzugt mittels Kugellagern, der erfindungsmäßen Vorrichtung 5 an der Ausgabevorrichtung 2 vorzusehen, die eine Rotation der Düsenvorrichtung 7 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 5 um die Öffnung für das viskose Medium erlaubt. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass an der erfindungsgemäßen Vorrichtung 5 Kugellager angebracht sind, die von einem Flansch aufgenommen werden, der wiederum an der Ausgabevorrichtung 2 befestigt werden kann. Ferner ist aus Figur 1 ersichtlich, dass die Vorrichtung 5 zum Fokussieren des viskosen Mediums eine Düsenvorrichtung 7 umfasst. Diese weist eine Öffnung 8 für das viskose Medium auf. Vorzugsweise ist, wie in Figur 1 dargestellt, die Öffnung 8 für das viskose Medium zur Aufnahme der Ausgabevorrichtung 2 ausgestaltet, das heißt, dass die Ausgabevorrichtung 2 in die Öffnung 8 für das viskose Medium eingeführt ist.

Weiterhin ist bevorzugt, wie Figur 1 zu entnehmen, die Öffnung 8 für das viskose Medium der Düsenvorrichtung 7 an die Kontur der Ausgabevorrichtung 2 angepasst, so dass sich eine formschlüssige Verbindung ergibt. Weiterhin ist die Öffnung 8 für das viskose Medium der Düsenvorrichtung 7 derart dimensioniert, dass die Düsenvorrichtung 7 in einer Ebene mit der Ausgabeöffnung 3 der Ausgabevorrichtung 2 abschließt.

In diesem Ausführungsbeispiel weist die Düsenvorrichtung 7 zwei durchgängige Gasauslässe 9 auf. Die Gasauslässe 9 dienen der Gaszufuhr in Richtung des ausgegebenen viskosen Mediums.

Das Gas kann unmittelbar durch die Gasauslässe 9 geführt werden oder mittels in die Gasauslässe 9 eingeführter Fokussierdüsen 10. Letzteres ist in dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Fall. An der dem Substrat 4 abgewandten Seite werden die Fokussierdüsen 10 an die Gasversorgung angeschlossen. Alternativ kann die Gasversorgung auch direkt an dem

Gasauslass 9 angebracht werden. Beispielsweise durch ein konisches Zulaufen der Gasauslässe 9 oder der Fokussierdüsen 10 kann der Gasstrom 11 noch zusätzlich beschleunigt werden.

Als Mittel zur Erzeugung des Gasstrom 11 kann das Gas beispielsweise über ein Hausnetz oder beispielsweise über eine Gasflasche zur Verfügung gestellt werden und beispielsweise über ein Schlauchsystem an den Gasauslass 9 oder die Fokussierdüse 10 geleitet werden. Dies ist in Figur 1 nicht dargestellt. Als Gase eignen sich beispielsweise Inertgase wie z. B. Stickstoff oder alternativ beispielsweise Luft. Aus der Ausgabeöffnung 3 der Ausgabevorrichtung 2 der Jet- Vorrichtung 1 wird das viskose Medium ausgegeben. Dies geschieht in Form eines Haupttropfens, von dem sich unerwünschterweise Nebentropfen abspalten können. Der

Haupttropfen und die Nebentropfen fliegen von der Ausgabeöffnung 3 der Jet- Vorrichtung 1 in Richtung eines Zielorts auf dem Substrat 4.

Mittels der Vorrichtung 5 zum Fokussieren des ausgegebenen Mediums wird ein Gasstrom 11 bzw. in dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel werden zwei Teilgasströme 12, 13 erzeugt, die in Richtung der Jet-Achse 14, also der Verbindungslinie zwischen der Ausgabeöffnung 3 der Jet- Vorrichtung 1 und dem Auftreffort des viskosen Mediums auf dem Substrat 4, gerichtet sind.

Dies wird erreicht, indem die Gasdurchlässe in der Düsenvorrichtung 7 bzw. die Fokussierdüsen 10, die durch die Düsenvorrichtung 7 führen, in einem Winkel zur Jet-Achse 14 geneigt sind. Dieser Winkel ist bevorzugt kleiner als 45° und bevorzugt größer als 3°. Durch die Gasdurchlässe 9 bzw. die Öffnung der Fokussierdüsen 10 wird bevorzugt ein laminarer Gasstrom 11 erzeugt.

Ebenfalls ist es in einem zu dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel alternativen Ausführungsbeispiel denkbar, die Gasauslässe 9 mit einer Neigung zu versehen, die nicht ausschließlich in Richtung der Jet-Achse 14 verläuft.

Durch die Neigung ist es dann möglich, einen Gasstroms 11 zu erzeugen, der bei einer Lagerung der Düsenvorrichtung 7, die eine Rotation um die Öffnung 8 für das viskose Medium erlaubt, die Düsenvorrichtung 7 in Rotation versetzen. In diesem Fall dient der Gasstrom 11 als Antriebsmittel für die Rotation der

Düsenvorrichtung 7.

Während des Fluges des viskosen Mediums bzw. des Haupttropfens trifft der Gasstrom 11 bzw. in diesem Fall treffen die zwei Teilgasströme 12, 13 auf das viskose Medium. Hierdurch werden die Nebentropfen in den Haupttropfen gelenkt.

Weiterhin wird der Haupttropfen durch den Gasstrom 11 zusammengedrückt, also fokussiert, so dass dieser mit einem geringeren Durchmesser an seinem Zielort auf dem Substrat 4 auftrifft, als dies der Fall gewesen wäre, wenn kein Gasstrom 11 auf ihn gerichtet worden wäre.

Dabei ist es nicht nur denkbar, dass die Fokussierung des Haupttropfens aus allen Richtungen gleichmäßig erfolgt, um eine runde Form des Tropfens nach dem Auftreffen auf dem Substrat 4 zu erzielen. Die Fokussierung kann beispielsweise durch die Anordnung der Gasauslässe 9 auch aus

unterschiedlichen Richtungen unterschiedlich stark erfolgen, so dass sich eine von einer runden Form abweichende Geometrie des Tropfens auf dem Substrat 4 einstellt.

Mittels der in Fig. 1 gezeigten Anordnung wird der Tropfen beispielsweise in eine Form gebracht, die senkrecht zur Papierebene länglich ausgebildet ist. Eine auf die Papierebene gerichtete Fokussierung erfolgt hier nicht. Wenn, wie in diesem Ausführungsbeispiel der Fall, die Fokussierung des Tropfens nicht aus allen

Richtungen gleichermaßen erfolgt, kann der Tropfen bei Auftreffen auf dem Substrat 4 somit in den Richtungen, in denen keine Fokussierung erfolgt, sogar einen größeren Durchmesser aufweisen, als dies der Fall gewesen wäre, wenn kein Gasstrom 11 auf ihn gerichtet worden wäre.

Typische Förderraten für den Gasstrom 11 betragen zwischen 20 und 200 cm³/nnin des für den Gasstrom 11 verwendeten Gases bzw. Luft.

Die in Figur 1 dargestellte Düsenvorrichtung 7 kann in unterschiedlichen

Geometrien ausgestaltet sein. Beispielsweise kann diese zwei, drei oder vier

Gasauslässe 9 aufweisen. Beispiele für Geometrien der Düsenvorrichtung 7 sind in Fig. 2 dargestellt.

Figur 2a zeigt einen Querschnitt der Düsenvorrichtung 7, wie sie in dem in Figur 1 dargestellten Aufbau verwendet wird. Mittig befindet sich die Öffnung 8 für das viskose Medium. Die beiden weiteren Öffnungen sind die beiden Gasauslässe 9.

Figur 2b zeigt einen Querschnitt einer Düsenvorrichtung 7 mit einer mittig angeordneter Öffnung 8 für das viskose Medium und drei Gasauslässen 9. Figur 2c zeigt einen Querschnitt einer Düsenvorrichtung 7 mit einer mittig angeordneter Öffnung 8 für das viskose Medium und vier Gasauslässen 9.

Figur 2d zeigt einen Querschnitt einer Düsenvorrichtung 7 mit einer mittig angeordneter Öffnung 8 für das viskose Medium und einem Gasauslass 9, der ringförmig um die Öffnung 8 für das viskose Medium angeordnet ist. Durch einen derart geformten Gasauslass 9 wird das viskose Medium besonders gleichmäßig aus allen Richtungen fokussiert; es ergibt sich nach dem Auftreffen des Tropfens auf dem Substrat 4 eine runde Geometrie des Tropfens.

Um bei der in Figur 2d gezeigten Düsenvorrichtung 7 einen Zusammenhalt der Bereiche der Düsenvorrichtung 7 außerhalb und innerhalb der ringförmigen Öffnung des Gasauslassen 9 zu gewährleisten, sind diese durch zwei Stege miteinander verbunden.

Die Stege weisen dabei eine möglichst geringe Breite auf, um den Gasstrom 11 bei dem Durchtritt durch den Gasauslass 9 nicht zu behindern. Die Stege befinden sich in einer anderen Ebene als der in Figur 2d gezeigten

Querschnittsebene, so dass die Stege in Figur 2d nicht dargestellt sind.

Als Materialien für die Herstellung der Düsenvorrichtung 7 kommen

beispielsweise Metalle oder Kunststoffe in Frage. Typische Dicken der

Düsenvorrichtung 7 sind 1000 bis 3000 μηη, es sind jedoch auch größere oder geringere Dicken möglich. Die Bohrungen bzw. die Gasauslässe 9 in den Düsen haben dabei Durchmesser zwischen 10 und 1000 μηη, bevorzugt zwischen 50 und 500 μηη.

Der Abstand zwischen der Ausgabeöffnung 3 der Ausgabevorrichtung 2 und dem Substrat 4 liegt üblicherweise im Bereich weniger Millimeter, beispielsweise zwischen 0,5 und 3 mm. Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 5 ist es möglich, den Abstand zwischen der Ausgabeöffnung 3 der Ausgabevorrichtung 2 und dem Substrat 4 noch weiter zu erhöhen, beispielsweise auf 5 mm oder größer, ohne dabei an Zielgenauigkeit zu verlieren. Hierdurch wird es dank der erfindungsgemäßen Vorrichtung 5 möglich, durch Jetten auch kleine Strukturen des viskosen Mediums auf Substraten 4 aufzubringen, die eine Oberflächenunebenheit von größer 3 mm aufweisen. Eine derart große Oberflächenunebenheit weisen üblicherweise dreidimensionale Schaltungsträger wie Molded Interconnected Devices, Drucksensoren, elektrische Schaltungen und flexible elektrische Schaltungen auf.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, das viskose Medium am Zielort auf dem Substrat 4 auf einen Durchmesser von nur 50 μηη zu fokussieren. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 5 zusammen mit einer Jet- Vorrichtung 1 können beispielsweise Leiterbahnen, zum Beispiel als Ersatz von Drahtbonds, und Kontaktierungen von passiven und aktiven

Bauelementen mit kleinen Anschlussgeometrien gejettet werden.

In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Ausgabeöffnung 3 des Jet- Ventils nicht im Gasstrom 11. Es sind jedoch auch Ausführungsbeispiele denkbar, in denen die Ausgabeöffnung 3 der Ausgabevorrichtung 2 der Jet- Vorrichtung 1 von dem Gasstrom 11 erfasst wird. Hierdurch kann erreicht werden, dass keine Rückstände des viskosen Mediums an der Ausgabeöffnung 3 verbleiben. Der Gasstrom 11 dient in diesem Fall somit einer Reinigung der Ausgabeöffnung 3.

Weiterhin kann bei dieser Ausführungsform der Gasstrom 11 dazu dienen, das Abreißverhalten des viskosen Mediums an der Ausgabeöffnung 3 zu optimieren, so dass es beispielsweise nicht zu einer Satellitenbildung kommt.

Je nach Art der Anwendung, dem verwendeten viskosen Medium und dem gewünschten Durchmesser des viskosen Mediums nach dem Auftreffen auf dem Zielort kann beispielsweise der Winkel, in dem Gasstrom 11 auf das viskose Medium gerichtet wird, verändert werden oder auch die Anzahl der

Teilgasströme 12, 13 oder beispielsweise die Strömungsgeschwindigkeit angepasst werden.

Dabei kann zum Beispiel der Volumenstrom des Gasstroms 100 cm³/nnin betragen, die Düsenvorrichtung zwei diametral angeordnete Gasauslässe mit einem Öffnungsdurchmesser von 100 μηη aufweisen und der Gasstrom im Winkel von 30° zur Jet-Achse geneigt sein. Hierdurch wird für die oben genannten, typischerweise verwendeten Leitklebstoffe ein Dosierabstand zwischen 5 und 8 mm für ein prozesssicheres Aufbringen des Leitklebstoffes auf das Substrat erreicht.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung (5) zum Fokussieren eines aus einer Ausgabeöffnung (3) einer

Ausgabevorrichtung (2) einer Jet- Vorrichtung (1) ausgegebenen viskosen Mediums, gekennzeichnet durch Mittel zur Erzeugung eines Gasstroms (11) und eine

Düsenvorrichtung (7) mit mindestens einem Gasauslass (9) und einer Öffnung (8) für das viskose Medium.

2. Vorrichtung (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (8) für das viskose Medium zur Aufnahme der Ausgabevorrichtung (2) ausgestaltet ist.

3. Vorrichtung (5) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die

Düsenvorrichtung (7) derart ausgestaltet ist, dass die Öffnung (8) für das viskose Medium der Düsenvorrichtung (7) in einer Ebene mit der Ausgabeöffnung (3) der Ausgabevorrichtung (2) abschließt.

4. Vorrichtung (5) nach einem der vorhergehende Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel (6) zur Befestigung an der Ausgabevorrichtung (2) der Jet- Vorrichtung.

5. Vorrichtung (5) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (6) zur Befestigung an der Ausgabevorrichtung (2) der Jet- Vorrichtung (1) für eine statische Befestigung der Vorrichtung (5) an der Ausgabevorrichtung (2) ausgelegt sind.

6. Vorrichtung (5) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (6) zur Befestigung an der Ausgabevorrichtung (2) der Jet- Vorrichtung (1) eine Rotation der Düsenvorrichtung (7) um die Ausgabevorrichtung (2) erlauben.

7. Vorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere in der Düsenvorrichtung (7) befindliche Gasauslässe (9) zur Aufteilung des Gasstroms (11) in mehrere Teilgasströme (12, 13).

8. Vorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen ringförmig um die Öffnung (8) für das viskose Medium angeordneten

Gasauslass (9).

9. Vorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine konische Form mindestens eines Gasauslasses (9).

10. Vorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass mindestens ein Gasauslass (9) eine Neigung zur Normalen zur Düsenvorrichtungsebene aufweist.

11. Jet-System mit einer Vorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.

12. Produktionsanlage mit einer Vorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.