DE19721265A1

DE19721265A1 - Micro-dispenser for reproduceable dosing of adhesive

Info

Publication number: DE19721265A1
Application number: DE1997121265
Authority: DE
Inventors: Matthias Dipl Ing Novotny; Walter Dipl Ing Schnitzler
Original assignee: Daimler Benz Aerospace AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1997-05-21
Filing date: 1997-05-21
Publication date: 1998-11-26

Abstract

The micro-dispenser for placing of adhesive dots with a diameter of \} 20 mu m has a cylindrical feed channel (8) with a piston (3) driven by an external motor and slidingly sealed in the channel. The channel and piston, except for an opening for the dosing needle (5), form a sealed storage system for the adhesive. The adhesive is fed at intervals into the channel when the piston is withdrawn. The piston is a peg with a diameter of \}1.5mm, and the channel is formed in an insert (6), which can be removed from the dispenser (1). The dosing needle is a conventional component, with the code colour yellow, and an internal diameter of 0.11mm.

Description

Die Erfindung betrifft einen Mikrodispenser gemäß dem Ober begriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a microdispenser according to the waiter Concept of claim 1.

Für den Einsatz auf dem Gebiet der Mikromontagetechnik wer den Dispensköpfe benötigt, die es erlauben, winzige Mengen von Leitklebstoffen reproduzierbar zu dosieren. Dabei kön nen Dotdurchmesser gefordert sein, die deutlich unter 200 µm liegen. Bekannte Mikrodispenser arbeiten mit einer För derschraube und einem mit Gasdruck beaufschlagtem Vorratsvo lumen. Bei den vorgenannten Anforderungen an den Dotdurch messer arbeiten diese Mikrodispenser außerhalb ihrer Spezi fikation, so daß ein reproduzierbarer und zuverlässiger Einsatz für diese kleinen Dotdurchmesser nicht gegeben ist.For use in the field of micro assembly technology who the dispensing heads that allow tiny amounts of reproducible doses of conductive adhesives. You can a dot diameter that is well below 200 µm. Known microdispensers work with a conveyor the screw and a supply of gas pressure lumens. With the aforementioned requirements for the dot through knives, these microdispensers work outside of their specialties fication, so that a reproducible and reliable Use for this small dot diameter is not given.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mikrodis penser zu schaffen, der ein hochgenaues und reproduzierba res Dosieren von Leitklebstoffen mit Dotdurchmessern unter 200 µm ermöglicht.The invention has for its object a microdis penser to create a highly accurate and reproducible res dosing of conductive adhesives with dot diameters below 200 µm enables.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the features of Claim 1 solved. Developments of the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung kann vorteilhaft auf dem Gebiet der automati schen Aufbautechnik von Mikro-und Millimeterwellenmodulen, bei denen Bauteile mit Kantenlängen bis hinab zu 100 µm zum Einsatz kommen, Verwendung finden. Neben der Möglichkeit, reproduzierbare Dotdurchmesser unter 200 µm zu erzeugen, wird mit der Erfindung die Setzsicherheit beim Dispensen von Einzeldots dieser Dotdurchmesser erhöht und sicherge stellt, daß das dispenste Volumen immer konstant und nahezu unabhängig von äußeren Einflüssen, wie z. B. Viskositätsän derungen, ist. Der erfindungsgemäße Mikrodispenser ist kom patibel zu handelsüblichen Mikrodispensern und kann mit käuflichen Dosiernadeln bestückt werden. Vorteilhaft wird mit der Erfindung ein Nachquellen des Leitstoffklebers ver mieden.The invention can be advantageous in the field of automati structure of micro and millimeter wave modules, where components with edge lengths down to 100 µm for Use, find use. In addition to the possibility to produce reproducible dot diameters below 200 µm, is with the invention, the security of dispensing of single dots this dot diameter is increased and secure represents that the dispensed volume is always constant and almost regardless of external influences, such as B. Viscosity viscosity changes. The microdispenser according to the invention is com is compatible with standard microdispensers and can be used with commercially available dispensing needles. Will be beneficial with the invention, a swelling of the conductive adhesive ver avoided.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Er findung näher erläutert.Using the drawing, an embodiment of the He finding explained in more detail.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt einen erfindungsgemäßen Mikro dispenser und Fig. 1 shows in cross section a micro dispenser according to the invention and

Fig. 2 zeigt als vergrößertes Detail den Einsatz dieses Mikrodispensers. FIG. 2 shows an enlarged detail of the use of this microdispenser.

Der in Fig. 1 gezeigte Mikrodispenser 1 besteht aus einem Stellmotor 2, stiftförmigen Kolben 3, Kolbenhalter 11, einer Dosiernadel 5, einem Einsatz 6, einer Einsatzhalte rung 13 und einer Dosiernadelhalterung 14. Fig. 2 zeigt vergrößert den Einsatz 6, der aus einer handelsüblichen großen Dosiernadel 7 der Kennfarbe grün und einem Adapter 9 zusammengesetzt ist.The microdispenser 1 shown in Fig. 1 consists of a servomotor 2, pin-shaped piston 3, the piston holder 11, a metering needle 5, an insert 6, an insert retaining tion 13 and a Dosiernadelhalterung fourteenth Fig. 2 shows enlarged the insert 6 , which is composed of a commercial large metering needle 7 of the color green and an adapter 9 .

In dem Mikrodispenser 1 ist der Leitklebstoffin einem För derkanal 8 des Einsatzes 6 aufgenommen. Der Adapter 9 ist zentrisch passend auf die Spitze der großen Dosiernadel 7 geschoben und mit dieser über eine Klebeverbindung 12 fest verbunden.In the microdispenser 1 , the conductive adhesive is received in a conveyor channel 8 of the insert 6 . The adapter 9 is pushed centrally onto the tip of the large metering needle 7 and firmly connected to it via an adhesive connection 12 .

Für das Ausführungsbeispiel ist als große Dosiernadel 7 eine handelsübliche Dosiernadel der Kennfarbe grün, die einen zentralen Kanal mit einem Durchmesser von 0,84 mm aufweist, gewählt. Der Rückgriff auf eine handelsübliche Dosiernadel für den Einlaß des Förderkanals 8 hat den Vor teil, daß zum Füllen des Förderkanals 8 mit Leitklebstoff ein für handelsübliche Vorratskartuschen kompatibles An schlußgewinde vorliegt. Der Fachmann kann ohne erfinderi sche Tätigkeit bei Bedarf den Einsatz 6 aber aus einem Stück fertigen lassen und dabei einen geeigneten Förderka nal und ein kompatibles Anschlußgewinde vorsehen, ohne daß er auf eine handelsübliche Dosiernadel zurückgreifen muß.For the exemplary embodiment, a large metering needle 7 of the identification color green, which has a central channel with a diameter of 0.84 mm, is selected as the large metering needle 7 . The recourse to a commercially available metering needle for the inlet of the conveying channel 8 has the part before that for filling the conveying channel 8 with conductive adhesive there is a compatible thread for commercially available storage cartridges. The person skilled in the art can, however, have the insert 6 manufactured in one piece without inventive activity and if necessary provide a suitable conveyor channel and a compatible connecting thread without having to resort to a commercially available metering needle.

Der Adapter 9 ist in seiner Länge so gestaltet, daß der Kolben 3 in dem Förderkanal 8 einen Verfahrweg von etwa 20 mm ausführen kann. Bei dem gewähltem Durchmesser von 0,84 mm ergibt sich damit ein Füllvolumen für das Setzen von et wa 20.000 Punkten mit einem Dotdurchmesser < 200 µm. Damit können beispielsweise 200 Mikrowellensensoren dispenst wer den. Über eine Auslegung der Adapterlänge kann die Länge des Förderkanals 4 und damit das Füllvolumen vom Fachmann ohne erfinderische Tätigkeit vorgegeben werden. The length of the adapter 9 is such that the piston 3 can move about 20 mm in the conveying channel 8 . With the selected diameter of 0.84 mm, this results in a filling volume for setting approximately 20,000 points with a dot diameter <200 µm. This can be used to dispense, for example, 200 microwave sensors. By designing the adapter length, the length of the delivery channel 4 and thus the filling volume can be specified by the person skilled in the art without inventive step.

Der Kolben 3 besteht in dem Ausführungsbeispiel aus einem handelsüblichen Meßstift, der mittels eines Kolbenhalters 11 und eines Kupplungsstückes direkt an dem Stellmotor 2 befe stigt ist. Bei dem Stellmotor handelt es sich in dem Aus führungsbeispiel um einen Linearmotor mit einer Auflösung von 1 µm. Wahlweise könnte auch eine manuelle Längsverstel lung des Kolbens 3 über eine angeflanschte Mikrometer schraube im Austausch mit dem Stellmotor Verwendung finden.The piston 3 consists in the embodiment of a commercially available measuring pin, which is BEFE Stigt by means of a piston holder 11 and a coupling piece directly to the servomotor 2 . In the exemplary embodiment, the servomotor is a linear motor with a resolution of 1 µm. Alternatively, a manual longitudinal adjustment of the piston 3 via a flanged micrometer screw could be used in exchange with the servomotor.

Der Einsatz 6 ist in dem Mikrodispenser 1 mittels einer lösbaren Einsatzhalterung 13 gehalten, die hier als eine Gewindehülse ausgebildet ist. Auf die Auslaßöffnung des Einsatzes 6 ist die klebstoffspeisende Dosiernadel 5 aus tauschbar aufgesetzt und mittels einer Nadelhalterung 14, die hier beispielsweise als Überwurf-Rändelschraube ausge bildet ist, an dem Einsatz 6 abdichtend befestigt.The insert 6 is held in the microdispenser 1 by means of a detachable insert holder 13 , which is designed here as a threaded sleeve. On the outlet opening of the insert 6 , the adhesive-feeding metering needle 5 is placed interchangeably and by means of a needle holder 14 , which is formed here, for example, as a knurled screw, attached to the insert 6 in a sealing manner.

Claims

1. microdispenser for conductive adhesives for setting dots with a diameter <200 µm, which has a cylindrical conveying channel for the conductive adhesive, in which a conveying means driven by an external servomotor acts for the metered application of a dispensing needle connected to an open end of the conveying duct, characterized in that the conveying means is designed as a piston ( 3 ) which is slidably and sealingly inserted in the longitudinal direction of the conveying channel ( 8 ), that the conveying channel ( 8 ) with the projecting piston ( 3 ) except for the opening for the adhesive-feeding metering needle ( 5 ) forms a closed supply system for the conductive adhesive and that the conductive adhesive is intermittently with the piston ( 3 ) pulled out into the delivery channel ( 8 ).

2. Microdispenser according to claim 1, characterized in that the piston ( 3 ) is designed as a pin with a diameter <1.5 mm.

3. Microdispenser according to claim 1 or 2, characterized in that the conveying channel ( 8 ) in a from the micro dispenser ( 1 ) removable insert ( 6 ) is arranged.

4. Microdispenser according to claim 3, characterized in that the insert ( 6 ) from a large metering needle ( 7 ) be, the needle part of which forms the delivery channel ( 8 ), that on the tip of the large metering needle ( 7 ) an adapter ( 9 ) zen trisch fit pushed and firmly connected to the metering needle and that insert ( 6 ) at its free end receives the adhesive-feeding metering needle ( 5 ), which is smaller than the large metering needle ( 7 ).

5. Microdispenser according to claim 4, characterized in that the large dispensing needle ( 7 ) is a commercially available Dosierna del the identification color green, which has a central channel with a diameter of 0.84 mm and that the adhesive-feeding dispensing needle ( 5 ) is a commercially available Dosing needle of the color code yellow, which has an inner diameter of 0.11 mm.

6. Microdispenser according to claim 4 or 5, characterized in that the adapter ( 9 ) has a length that allows a travel of at least 20 mm in the delivery channel ( 8 ) for the piston ( 3 ).