專利名稱：計(jì)量輸送粘性液體的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1和7的前序所述的裝置。
這樣一種裝置例如從專利說明書US4485387中已知。在該說明書中描述一種系統(tǒng)，用于將厚膜印刷墨水涂敷到襯底上，該系統(tǒng)設(shè)有吸入通道和排出通道，帶有與這兩個(gè)通道橫向配置的雙缸。通過一個(gè)回轉(zhuǎn)閥，吸入通道交替地連接在一個(gè)缸上，而同時(shí)另一缸連接在排出通道上，反之亦然。在兩個(gè)徑向?qū)χ玫母字性O(shè)置徑向?qū)χ玫芈?lián)接的活塞，它們由一電動(dòng)機(jī)恒定地往復(fù)移動(dòng)。該閥與活塞移動(dòng)同步地同時(shí)來回轉(zhuǎn)動(dòng)。以此種方式，將特定量的印刷墨水吸入一個(gè)缸中，而同時(shí)在另一缸處排出預(yù)定量的印刷墨水，活塞的行程可以調(diào)節(jié)，因此吸入和排出的印刷墨水量可以按需調(diào)節(jié)。為了保證該裝置的無缺陷操作，該裝置具有相當(dāng)大的尺寸，并因而重量很大。因此將該裝置通過長(zhǎng)管連接到一個(gè)書寫頭上，書寫頭可以越過襯底移動(dòng)。
為了給集成電路即IC進(jìn)行電氣連接，在金屬薄板上沖出用框架(所謂引線框架)連接的連接銷。隨后利用所謂芯片粘合劑涂敷集成電路，然后將其粘接在連接銷上。為此，將特定尺寸集成電路用的環(huán)氧樹脂膠粘劑涂敷在相應(yīng)的引線框上，這最好用上述裝置完成。因?yàn)榄h(huán)氧樹脂膠粘劑或樹脂取決于其組成而具有短的工作壽命，所以其殘余壽命滯后留存于計(jì)量裝置中，因此必須對(duì)其規(guī)則地清洗。為此，該裝置必須拆卸并用類似于軟肥皂的清洗膏(表面活性劑)漂洗。其后，必須小心地重新裝配該裝置，這需要一定的技巧，尤其對(duì)密封件。特別是，該裝置中存在的填料箱是用轉(zhuǎn)矩扳手旋緊的。通向書寫頭的長(zhǎng)管也必須清洗，必要時(shí)需要替換。不用說，這些裝置十分復(fù)雜，因此很貴，特別對(duì)于活塞驅(qū)動(dòng)。
為了上面和其它原因，本發(fā)明的目的是以這樣的方式改進(jìn)上述類型的裝置，也即使其重量輕，更容易和更便宜地制造，可以更簡(jiǎn)化清洗工作。
該目的是利用具有權(quán)利要求1或權(quán)利要求7的特點(diǎn)的裝置來達(dá)到的。
使用本發(fā)明的裝置，可以具有特別小的構(gòu)造，因此它們甚至可以與一種用于將粘接劑涂敷到襯底上的裝置的活動(dòng)書寫頭裝配在一起。
由從屬的專利權(quán)利要求和由下列描述可以得到本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)，其中以示意圖中表示的實(shí)施例為基礎(chǔ)更詳細(xì)地描述本發(fā)明。附圖中

圖1是一種計(jì)量裝置的平面圖；圖2是該計(jì)量裝置的側(cè)視圖；圖3是用一個(gè)閥擴(kuò)大的該計(jì)量裝置的平面圖；圖4是用該閥擴(kuò)大并安裝在一書寫頭上的該計(jì)量裝置的側(cè)視圖；圖5是另一計(jì)量裝置；圖6是該另一計(jì)量裝置處于不同的操作相位；以及圖7是一種用于將粘接劑涂敷在襯底上的裝置。
圖1和2表示一種用于計(jì)量輸送粘性液體的計(jì)量裝置的平面圖或側(cè)面圖，該裝置包括一個(gè)主體1、一個(gè)可以圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線A轉(zhuǎn)動(dòng)的滑動(dòng)件和一個(gè)蓋板3。在主體1和蓋板3之間有一個(gè)空腔，因此當(dāng)插入滑動(dòng)件2時(shí)，形成一個(gè)圓形通道4。在端部區(qū)域5和6處，通道4經(jīng)過送料通道7和8連接到連接管嘴9上。在通道4中靠近端部區(qū)域5處有一個(gè)缺口10，它用于以液體初始充滿通道4?；瑒?dòng)件有一凸入通道4中的凸輪2a，利用該凸輪可以通過通道4推動(dòng)液體。
可以轉(zhuǎn)動(dòng)的滑動(dòng)件2利用電動(dòng)機(jī)11來轉(zhuǎn)動(dòng)，其中在電動(dòng)機(jī)11和滑動(dòng)件2之間連接一減速齒輪箱12。主體1和蓋板3可以拆開地連接在一起，例如利用螺釘13或利用卡扣件來連接。主體1有一個(gè)鉆孔14，可以利用輕壓將滑動(dòng)件2插入其中。盤2的面向蓋板3的表面有一凹部15，使蓋板3和滑動(dòng)件2接觸的面積可以稍許保持住，該面積的大小僅為充分密封所需。因此滑動(dòng)件2的邊緣形成密封凸緣。以此種方式，可以保證在預(yù)定部位有效地密封，也即沿圓形滑動(dòng)件2的邊緣以及當(dāng)然在凸輪2a處有效地密封?；瑒?dòng)件2上的其它凹部16具有這樣的效果，也即滑動(dòng)件2和主體1的接觸面積也相當(dāng)小?；瑒?dòng)件2的尺寸這樣選擇，使得在計(jì)量裝置的裝配狀態(tài)下，滑動(dòng)件2被夾在主體1和蓋板3之間，但是，最好仍能用手轉(zhuǎn)動(dòng)。由于通道4(圖1)的圓形，計(jì)量裝置有一緊湊的構(gòu)造，這一方面因滑動(dòng)件2的壓配合而充分密封，使液體不能流入，而另一方面使滑動(dòng)件2和主體1以及蓋板3之間的摩擦由于凹槽15和16而足夠低，因此滑動(dòng)件2可以始終以必需的精度轉(zhuǎn)動(dòng)通過一個(gè)特定的角度φ。不用說，凹槽15和16也可以應(yīng)用于蓋板3或主體1。為了凈化計(jì)量裝置1，移去蓋板3，取出滑動(dòng)件2。齒輪箱12和電動(dòng)機(jī)11不接觸準(zhǔn)備應(yīng)用的液體。
主體1和蓋板3例如用鋼制成，滑動(dòng)件2用塑料制成，因此在滑動(dòng)件2和主體1以及蓋板3之間形成理想的滑動(dòng)特性。也可以設(shè)想，所有這些部件都可以作為注射模制部件用塑料制成。
在圖3和圖4中，計(jì)量裝置與閥17組合，使計(jì)量裝置可沿滑動(dòng)件2的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向連續(xù)操作。計(jì)量裝置和閥17最好如圖所示做成一件，但也可以分開。閥17設(shè)計(jì)成例如是一個(gè)回轉(zhuǎn)閥17，它有兩個(gè)沿直徑對(duì)置的連接通道18和19與一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)90°的吸入通道20，后者有一個(gè)與其沿直徑對(duì)置的輸送通道21。送料通道7和8直接延伸到連接通道18或19中，并能保持極短。通道18至21都開口到槽孔22中，其中轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)件23基本上可在兩個(gè)位置之間前后移動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)件23由電動(dòng)機(jī)24驅(qū)動(dòng)，減速齒輪箱25連接在電動(dòng)機(jī)24和轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)件23之間。在圖示的轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)件23的第一位置中，左連接通道18連接在吸入通道20上而右連接通道19連接在輸送通道21上。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)件23轉(zhuǎn)動(dòng)90°到用虛線表示的第二位置上時(shí)，操作情況就倒轉(zhuǎn)。在操作中，吸入通道20連接到一個(gè)包含粘性液體的容器中。與轉(zhuǎn)動(dòng)閥17配套的計(jì)量裝置最好安裝在一個(gè)可以移動(dòng)的書寫頭26上，由此使輸送通道21直接形成一個(gè)書寫噴嘴。
在初始充滿計(jì)量裝置時(shí)，回轉(zhuǎn)閥17的轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)件23位于圖3中表示的第一位置中，而計(jì)量裝置的可轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)件2安置在圖1中示出的位置中。粘性液體(此處未示出)如環(huán)氧樹脂膠粘劑現(xiàn)在在大約5巴的壓力下通過左連接通道18壓入圓形通道4中，并通過連接通道19再排出輸送通道21。因?yàn)榛瑒?dòng)件2位于缺口10中，在壓力下通過送料通道7推入的液體可以容易地圍繞滑動(dòng)件2流動(dòng)并流入通道4。輸送通道7中存在的空氣由此在液體之前被推動(dòng)，最終通過輸送通道21輸出計(jì)量裝置1。先有技術(shù)中用于使計(jì)量裝置通氣的特殊開孔(被專家稱為“放血”)并不需要。以此種方式，泵中氣泡被自動(dòng)消除，也即不需要外部操縱。
然后，沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的滑動(dòng)件2，直到凸輪2a占據(jù)一個(gè)用E標(biāo)記的位置。現(xiàn)在計(jì)量裝置充滿粘性液體，并準(zhǔn)備將液體分配到圖中未示出的襯底上。對(duì)于每一分配動(dòng)作，滑動(dòng)件2轉(zhuǎn)動(dòng)通過一預(yù)定角度φ，由此排出的膠粘劑量正比于角度φ。在預(yù)定的幾次分配動(dòng)作后，滑動(dòng)件2的凸輪2a位于用虛線表示的位置F中。在這種情況下，回轉(zhuǎn)閥17的轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)件23現(xiàn)在移至其第二位置，而滑動(dòng)件2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向倒轉(zhuǎn)。因此，在n加一次的分配動(dòng)作后，滑動(dòng)件2回到位置E。為了涂敷液體，滑動(dòng)件2在位置E和F之間分別往復(fù)移動(dòng)n步，由此回轉(zhuǎn)閥17的轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)件23的位置分別在位置E和F中變化。當(dāng)n＝1時(shí)，最大量的液體涂敷到襯底上。
如果與回轉(zhuǎn)閥17配套的計(jì)量裝置安裝在活動(dòng)書寫頭26上，那么決定待涂敷液體量的滑動(dòng)件2和書寫噴嘴之間的距離對(duì)該構(gòu)造可以非常短。這使得每次分配動(dòng)作排出的液體量具有極高的再現(xiàn)精度。如果如先有技術(shù)中通常那樣計(jì)量裝置不安裝在該書寫頭上，而在輸送通道21和書寫噴嘴之間安置一個(gè)通常為300mm的較長(zhǎng)管子，那么，由于液體的特性，充滿液體的管子作為“低通量” 進(jìn)行工作和控制待排出的液體量是非常困難的。
對(duì)于該技術(shù)的專業(yè)人員，不用說，也可以設(shè)想，上述計(jì)量裝置不僅可以采用圓形通道4和可轉(zhuǎn)動(dòng)的滑動(dòng)件2，而且也可采用直線性通道和在其內(nèi)部前后移動(dòng)的滑動(dòng)件。
圖5表示用于計(jì)量輸送液體的另一計(jì)量裝置，該計(jì)量裝置有一個(gè)第一主體30以及兩個(gè)其它主體34和35，第一主體30帶三個(gè)平行設(shè)置的連續(xù)而水平行進(jìn)的鉆孔31、32、33，其它主體34和35每個(gè)連接一導(dǎo)桿36或37和一與其平行運(yùn)行的活塞38或39。主體30、34和35最好用塑料制成。鉆孔32內(nèi)通過第一導(dǎo)桿36，鉆孔33內(nèi)通過第二導(dǎo)桿37，而鉆孔31內(nèi)通過兩個(gè)活塞38和39，由此主體34位于鉆孔31的一側(cè)，而主體35位于鉆孔31的另一側(cè)。鉆孔31在兩端處擴(kuò)大，以接受一個(gè)密封部件40和一個(gè)軸承部件41，每個(gè)對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的活塞38或39。鉆孔31的中心區(qū)連接兩個(gè)安裝在主體30中的腔室42和43，由此在操作中第一腔室42連接在包含液體的容器上，第二腔室連接在書寫噴嘴44上。為此，例如，連接管子用的管嘴45或書寫噴嘴44分別直接插入相應(yīng)的腔室43或42中。
主體34和35與同它們一起的導(dǎo)桿36和37及活塞38和39可以沿鉆孔31、32和33的方向移動(dòng)。導(dǎo)桿36和37實(shí)際上支承兩個(gè)活塞38和39。主體34和35的驅(qū)動(dòng)是利用兩個(gè)設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的凸輪盤46和47來完成的，并由一共用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。為此，主體34和35有一鄰近相應(yīng)的凸輪盤46或47的凸輪48。兩個(gè)主體34和35利用一預(yù)先拉緊的彈簧49連接，使得凸輪48與相應(yīng)的凸輪盤46或47始終保持接觸，而活塞38和39的移動(dòng)跟隨派定的凸輪盤46或47的交錯(cuò)進(jìn)行。電動(dòng)機(jī)或凸輪盤46和47的單獨(dú)一次360°轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)至活塞38和39的單獨(dú)一次前后移動(dòng)。
圖6A-6F示意表示在凸輪盤46和47單獨(dú)一次轉(zhuǎn)動(dòng)期間六個(gè)不同角度位置中活塞38和39的相對(duì)位置。在開始時(shí)，活塞38和39的面位于第一腔室42內(nèi)，由此在活塞38和39的兩個(gè)面之間形成一小縫隙(圖6A)。首先，僅僅活塞38移動(dòng)，因此兩個(gè)活塞38和39之間的縫隙擴(kuò)大。該擴(kuò)大的縫隙立即充滿液體(圖6B)。后來，兩個(gè)活塞38和39從第一腔室42移至第二腔室43，由此縫隙的寬度保持恒定(圖6C)。以此種方式，一個(gè)預(yù)定量的液體從腔室42輸送到腔室43中。其后，活塞39保持靜止(圖6D)，而活塞38往回移動(dòng)，直到兩個(gè)活塞38和39之間的面再次達(dá)到原先的小寬度(圖6E)。在該相位期間，位于活塞38和39之間的縫隙中的液體量被壓入腔室43中。隨后，兩個(gè)活塞38和39往回移動(dòng)，由此使兩活塞面之間的縫隙保持小的寬度(圖6F)，直到電動(dòng)機(jī)完整轉(zhuǎn)動(dòng)一圈之后，兩活塞面再次位于初始位置中(圖6A)。因此，在活塞38和39的一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)期間，其表面之間的距離發(fā)生變化，其中在前進(jìn)移動(dòng)期間的距離大于后退移動(dòng)期間的距離，使一個(gè)預(yù)定體積的液體從第一腔室42輸運(yùn)到第二腔室43。
維斯佩爾(Vespel[聚酰亞胺])是一種可以像黃銅一樣加工的硬塑料，該塑料是用作主體30的適當(dāng)材料?；钊?8、39和導(dǎo)桿36、37最好從常規(guī)的剪切下的沖桿制成，如在注射模制技術(shù)中用作推出桿的那種沖桿。此種剪切下的沖桿具有極光滑的表面?；钊?8、39的端部是圓形的。密封件40(圖5)用較軟塑料如聚四氟乙烯制成。對(duì)于短的距離，選擇密封件40的內(nèi)徑稍小于活塞38、39的內(nèi)徑，使密封件40緊密地圍繞相應(yīng)的活塞38或39，但是，并不偏離塑性變形的范圍。因此，在位于密封件40的面向腔室42或43的側(cè)面上的短距離上產(chǎn)生密封。另一方面軸承件41是用比密封件40更硬的塑料制成的，因此，只要活塞38、39的支承不是由導(dǎo)桿36或37產(chǎn)生的，就受軸承件41影響而不受密封件40影響。
因?yàn)閺椈?9在兩個(gè)主體34和35之間拉緊，所以其擴(kuò)張只由于縫隙最小寬度和最大寬度之間的差別量而變化。主體34和35中彈簧49的約束產(chǎn)生于盡可能靠近導(dǎo)桿36、37處，因此，從導(dǎo)桿36和37來的作用在相應(yīng)鉆孔32或33上的轉(zhuǎn)矩由于彈簧49而盡可能小。利用附加的彈簧，可以完全消除這些轉(zhuǎn)矩。
鉆孔31的直徑，以及活塞38和39的面之間縫隙的最小寬度和最大寬度之間的差別，是根據(jù)待輸送的液體最小體積Vmin來確定尺寸的。利用單獨(dú)一次分配動(dòng)作所涂敷的液體體積可以由于電動(dòng)機(jī)完成n圈轉(zhuǎn)動(dòng)而增加到液體體積Vmin的n倍。該裝置同樣適用于液體部分的點(diǎn)狀涂敷與液體線狀和圖形的書寫，點(diǎn)狀涂敷時(shí)書寫軸線保持靜止，線狀和圖形書寫時(shí)書寫軸線以預(yù)定速度沿預(yù)定線移動(dòng)。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和速度是相互配合的，并受書寫移動(dòng)的控制，使得預(yù)定的液體量按照給定的液體圖形在預(yù)定位置處涂敷到襯底上。
該裝置可以有一特別優(yōu)點(diǎn)，就是它工作時(shí)可以不用閥。也可以倒轉(zhuǎn)運(yùn)行，此時(shí)液體從第二腔室43輸送到第一腔室42。兩個(gè)活塞38和39的面之間的縫隙保持最小的有限寬度可以保證操作無磨損。
兩種計(jì)量裝置可以建造得非常緊湊，因此它們可以直接安裝在半膠粘劑涂敷在襯底上用的設(shè)備的書寫頭上，這種設(shè)備例如在歐洲專利申請(qǐng)書EP901155中得到描述，該設(shè)備清楚地參考合并于此。圖7對(duì)應(yīng)于EP901155中的圖1。根據(jù)EP901155的說明，液體通過管子51供給到分配頭50，其中在管子51的另一端安置一個(gè)沒有示出的圖，利用該泵計(jì)量待涂敷的膠粘液的量?，F(xiàn)在可以將本發(fā)明的計(jì)量裝置中的一種直接安裝在吊架52上來代替分配頭50，使得計(jì)量膠粘液量的泵安置在書寫頭53上并與它一起移動(dòng)。以此種方式，在執(zhí)行泵功能的計(jì)量裝置和書寫頭44的尖端之間形成更短的距離，其優(yōu)點(diǎn)是，即使具有非常高的書寫速度和短的書寫周期，書寫移動(dòng)和泵的動(dòng)作的相互配合，即作為時(shí)間的函數(shù)并參考書寫移動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和速度的控制得到簡(jiǎn)化。
兩種計(jì)量裝置同樣適用于涂敷高粘性的膠粘劑和較低粘性的液體，后者例如用作叩焊晶片用的小球頂材料或未充滿材料。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)量輸送粘性液體用的裝置，包括有一個(gè)被通過而供給液體的吸入通道(20)和一個(gè)被通過而輸送液體的輸送通道(21)、一個(gè)在兩處位置中操作的閥(17)及一個(gè)單獨(dú)的通道(4)，該單獨(dú)的通道的兩端部區(qū)域(5，6)利用閥(17)可以交替地連接到吸入通道(20)或輸送通道(21)上，其中，在通道(4)中，滑動(dòng)件(2)的凸輪(2a)可在兩個(gè)位置(E，F(xiàn))之間往復(fù)移動(dòng)，其特征在于，該通道(4)有一個(gè)缺口(10)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，通道(4)有一圓圈形狀，而滑動(dòng)件(2)可在轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(A)上轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，該裝置有一主體(1)和一蓋板(3)，而滑動(dòng)件(2)可以插入主體(1)的鉆孔(14)。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，滑動(dòng)件(2)或主體(1)或蓋板(3)有至少一個(gè)凹部(15，16)，以減少被滑動(dòng)件(2)和主體(1)或滑動(dòng)件(2)和蓋板(3)接觸的區(qū)域。
5.如權(quán)利要求1至5中的一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，滑動(dòng)件(2)用塑料制成。
6.如權(quán)利要求3至5中的一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，主體(1)、滑動(dòng)件(2)和蓋板(3)用塑料制成。
7.一種計(jì)量輸送粘性液體用的裝置，包括有一主體(30)，該主體有一個(gè)通過它供給液體的第一腔室(42)和一個(gè)通過它輸送液體的第二腔室(43)，其特征在于，這兩個(gè)腔室(42、43)通過一個(gè)鉆孔(31)連接，而兩個(gè)活塞(38、39)可以在鉆孔(31)中往復(fù)移動(dòng)，由此，在往復(fù)移動(dòng)期間，兩個(gè)活塞(38、39)彼此面對(duì)的面之間的距離發(fā)生變化。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，兩個(gè)活塞(38、39)的每一個(gè)利用軸承件(41)支承在鉆孔(31)中，并利用密封件(40)相對(duì)于鉆孔(31)密封，其中軸承件(41)是用比密封件(40)更硬的材料制成的。
9.一種用于利用活動(dòng)書寫頭(26；53)在襯底上涂敷液體的設(shè)備，其特征在于，在該書寫頭(26；53)上安裝一個(gè)計(jì)量輸送液體用的裝置。
全文摘要
一種計(jì)量輸送粘性液體用的裝置,具有一通道(4),該通道的兩端區(qū)域(5,6)可利用閥(17)交替地連接在吸入通道(20)或輸送通道(21)上。為計(jì)量輸送液體,滑動(dòng)件(2)可在兩個(gè)位置(E,F)之間的通道(4)中往復(fù)移動(dòng)。另一種計(jì)量輸送粘性液體用的裝置具有帶連續(xù)鉆孔(31)的主體,孔中兩活塞(38,39)往復(fù)移動(dòng),使兩端面間距離變化,因而活塞將特定體積的液體從第一腔室(42)送到第二腔室(43)。這兩種裝置適于裝在用于將膠粘液涂敷到襯底上的設(shè)備的書寫頭(26;53)上。
文檔編號(hào)B01J4/02GK1250022SQ9911199
公開日2000年4月12日 申請(qǐng)日期1999年8月4日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月5日
發(fā)明者克里斯托弗·考斯特, 馬塞斯·克里格 申請(qǐng)人:Esec公司