用于分配系统的自动的多头清洁器及相关方法
【专利说明】用于分配系统的自动的多头清洁器及相关方法
【背景技术】
[0001] 1、技术领域
[0002] 本公开内容总体上涉及用于将材料沉积在基板（例如印刷电路板）上的系统和方 法，并且更具体地涉及用于将黏性材料（例如焊膏、环氧树脂、底部填充材料、密封剂）和其 它组件材料沉积在电子基板上的设备和方法。
[0003] 2、相关技术的论述
[0004] 现有技术中存在若干类型的分配系统，用于在各种应用中分配精确量的液体或 膏。一种这样的应用是将集成电路芯片及其它电子部件装配在电路板基板上。在这种应用 中，使用自动化的分配系统来将非常少量的黏性材料或黏性材料点分配在电路板上。黏性 材料可包括液体环氧树脂或焊膏或一些其它相关材料。
[0005] 上述分配系统的操作者所面临的一个挑战是能够充分地清洁材料从其离开的分 配头的喷嘴或针。该挑战通过包含多个喷嘴并且连续驱动以减少用于电路板组件工艺的循 环时间而变得更加困难。
【发明内容】
[0006] 本公开内容提供了一种有效的且可重复的清洁系统以及方法，该系统和方法消除 了操作者干预，用户友好并且改进了工艺循环时间。当前的和未来的分配器操作者可使用 多头系统（使用两个或更多个分配头的系统），该多头系统与多针清洁器组件结合，以改进 循环时间和产量并且同时避免人为干预和调节，以相对于分配头定位针清洁器。
[0007] 本公开内容的一个方面涉及一种用于将材料沉积在电子基板上的材料沉积系统。 在一个实施例中，材料沉积系统包括框架；支承件，该支承件联接到框架并且配置成在沉积 操作期间支承电子基板；联接到框架的吊架；以及联接到吊架的两个沉积头。每个沉积头 均包括针，其中沉积头可通过吊架的移动在支承件上移动。材料沉积系统还包括在针清洁 器吊架上移动的针清洁器组件，其中针清洁器组件配置成清洁沉积头的针。材料沉积系统 还包括配置成控制针清洁器组件的操作以实施针清洁操作的控制器。
[0008] 材料沉积系统的实施例还可包括配置成获取沉积头和针清洁器的图像的视觉系 统。针清洁器组件可包括固定到针清洁器吊架的基板。针清洁器组件还可包括固定到基板 的两个清洁器，每个清洁器用于一个沉积头。每个针清洁器均可包括位于其各自的针清洁 器内的帽子。每个帽子均可包括配置成接收沉积头的针的多个孔口。所述多个孔口的尺寸 可适于接收具有不同直径的针。材料沉积系统还可包括转动分度器，以转动帽子从而选择 针孔口的正确尺寸。针清洁器还可包括提供与控制器通信的连接器。控制器可配置成确定 每个沉积头之间的距离和每个针清洁器之间的距离。
[0009] 本公开的另一方面涉及一种用于自动地清洁材料沉积系统的喷嘴的方法，该材料 沉积系统配置成将材料沉积在电子基板上。在一实施例中，该方法包括：通过材料沉积系统 实施沉积操作，该材料沉积系统配置成将电子基板定位在通过吊架可移动的两个沉积头下 面；以及通过针清洁器组件同时清洁两个沉积头的针。
[0010] 该方法的实施例还可包括改变针孔口的尺寸，和/或操作转动分度器以选择针孔 口的正确尺寸并且将适合的针孔口移动就位。清洁两个沉积头的针可包括设置针对两个沉 积头错位的视觉系统。清洁两个沉积头的针还可包括通过将一个针的位置固定并将另一个 针的位置调节到所要的位置来调节针的间隔。调节针的间隔可通过分配器的控制器来实 施。针的间隔可显示在分配器的显示器上。如果针的间隔不在预定的容差内，则可移动可 调节的针，并且重复清洁步骤。针清洁器组件可安装到X轴线和Y轴线吊架。
【附图说明】
[0011] 附图不旨在按比例绘制。在附图中，各图中示出的每个相同或几乎相同的部件由 同样的标号来表示。为清楚起见，不是每个部件都能够在每个附图中被标记。在附图中：
[0012] 图1是材料沉积或施加系统的侧面示意图；
[0013] 图2是体现本公开内容的实施例的吊架系统和两个材料沉积头的示例性材料沉 积系统的局部立体图；
[0014] 图3是本公开内容的实施例的示例性针清洁器组件的立体图；
[0015] 图4是针清洁器组件的另一立体图；
[0016] 图5至图8是用于实施本公开内容的方法的图形用户界面的屏幕截图；以及
[0017] 图9是针清洁器组件的分解立体图。
【具体实施方式】
[0018] 仅为说明而非一般性限制的目的，将参考附图对本公开内容进行详细描述。本公 开内容并不将其应用限制于以下说明书中给出或附图中示出的部件构造及布置的细节。本 公开内容中阐述的原理能够有其它的实施例，并且能够以各种方式予以实践或实施。另外 本文所用的措辞和术语是为了描述的目的而不应被视为具有限制意义。本文中"包括"、"包 含"、"具有"、"含有"、"涉及"及其变化形式的使用意指涵盖其后列出的项目及其等同项目以 及附加项目。
[0019] 本公开内容的各实施例涉及材料沉积或施加系统、包括上述材料沉积系统的装置 以及沉积材料的方法。具体地，本公开内容的实施例涉及用于在电子基板（例如印刷电路 板）上分配材料（例如半黏性和黏性材料）的分配器。上述材料包括但不限于焊膏、环氧 树脂、底部填充材料以及密封剂，所有这些材料都用于印刷电路板的制造。也可使用其它黏 性较小的材料（例如传导墨水）。
[0020] 图1示意性地示出根据本公开内容的一个实施例的分配器，总体上标示为10。分 配器10用于将黏性材料（例如，黏合剂、密封剂、环氧树脂、焊膏、底部填充材料等）或半黏 性材料（例如，焊剂等）分配在电子基板12(如印刷电路板或半导体晶片）上。分配器10 或者可用在其它应用中，如用于施加汽车衬垫材料或用在某些医疗应用中。应当理解的是， 如本文所用，提到黏性或半黏性材料是示意性的，并且意指具有非限制性的含义。分配器10 包括第一和第二分配单元或头（通常分别标示为14和16)和用以控制分配器的操作的控 制器18。虽然示出的是两个分配单元，但是应当理解的是，可以设置一个或多个分配单元。
[0021] 分配器10还可以包括：框架20,其具有用于支承基板12的基座或支承件22 ;分配 单元吊架24,其可移动地联接于框架20,用于支承和移动分配单元14, 16 ;以及重量测量装 置或重量秤26,用于对分配的黏性材料量进行称重（例如，作为校准程序的一部分），并对 控制器18提供重量数据。在分配器10中可使用传送系统（未显示）或其它传递机构（如 活动梁）来控制将基板装载到分配器上以及从分配器上卸载基板。在控制器18的控制下 使用马达移动吊架24,以将分配单元14, 16定位在基板上方的预定位置处。分配器10可包 括连接于控制器18的显示单元28,用于向操作员显示各种信息。可以有可选的第二控制 器，用于控制分配单元。
[0022] 在实施分配操作之前，如上所述，必须将基板（例如，印刷电路板）与分配系统的 分配器对准或以其它方式对齐。分配器还包括视觉系统30,其联接于视觉系统吊架32,该 视觉系统吊架可移动地联接于用来支承和移动视觉系统的框架20。虽然示出的与分配单元 吊架24分开，但是视觉系统吊架32可利用与分配单元14、16相同的吊架系统。如所描述 的那样，视觉系统30被用来确认基板上被称为基准点的标记的位置。一旦定位，则控制器 可以被编程来操纵分配单元14, 16之一或两者的移动，以将材料分配在电子基板上。
[0023] 本公开内容的系统和方法涉及分配单元14、16的清洁喷嘴。在这里提供的该系统 和方法的描述参照示例性电子基板（例如，印刷电路板），该电子基板支承在分配器10的支 承件22上。在一个实施例中，分配操作由控制器18控制，该控制器可包括配置成控制材料 分配器的计算机系统。在另一实施例中，控制器18可由操作者操纵。
[0024] 参照图2,总体上由200指示的示例性材料沉积系统可通过由马萨诸塞州的富兰