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JP2018527178A - Dispensing monitoring and control - Google Patents

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JP2018527178A
JP2018527178A JP2018513800A JP2018513800A JP2018527178A JP 2018527178 A JP2018527178 A JP 2018527178A JP 2018513800 A JP2018513800 A JP 2018513800A JP 2018513800 A JP2018513800 A JP 2018513800A JP 2018527178 A JP2018527178 A JP 2018527178A
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Japan
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viscous fluid
data set
dispenser
flow meter
adjusting
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JP2018513800A
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Japanese (ja)
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ジョセフ イー ドナー
ジョセフ イー ドナー
ホレイショ キノネス
ホレイショ キノネス
トマス ラトリッジ
トマス ラトリッジ
マイケル ゴーマン
マイケル ゴーマン
クリストファー エル ジュスティ
クリストファー エル ジュスティ
アラン アール ルイス
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ユーリ スヒニン
ユーリ スヒニン
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Nordson Corp
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Nordson Corp
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Abstract

粘性流体を基材上に正確にディスペンスするための方法とシステム(10)。一実施形態では、方法は、電気的な流量計装置(32a、32b)を用いて、電気的な流量計出力信号を生成し、出力データセットと参照データセットとの間の差を補償するべく、少なくとも1つのディスペンシングパラメータを調整することによって閉ループの態様での応答制御機能を実施する。別の実施形態では、システム(10)が、気体流量計装置(32a、32b)及び重量計(72)に動作可能に結合された制御部を含み、粘性材料のある量の密度が決定されることを許容する。A method and system (10) for accurately dispensing a viscous fluid onto a substrate. In one embodiment, the method uses an electrical flow meter device (32a, 32b) to generate an electrical flow meter output signal to compensate for the difference between the output data set and the reference data set. The response control function is implemented in a closed loop manner by adjusting at least one dispensing parameter. In another embodiment, the system (10) includes a controller operably coupled to the gas flow meter device (32a, 32b) and the weight meter (72) to determine an amount of density of the viscous material. Allow that.

Description

本出願は、2015年9月16日出願の米国出願第14/855,487の優先権を主張するものである。当該仮出願は、その全体の内容が、当該参照によって本明細書に組み込まれる(incorporated by reference)。   This application claims priority from US application Ser. No. 14 / 855,487, filed Sep. 16, 2015. The provisional application is hereby incorporated in its entirety by the relevant reference (incorporated by reference).

本発明は、全体として、ドット状、液滴状、ライン状等の様々な形態で少量の粘性流体を正確にディスペンスする流体ディスペンサの分野に関している。   The present invention generally relates to the field of fluid dispensers that accurately dispense small amounts of viscous fluid in various forms, such as dots, droplets, lines, and the like.

印刷回路(PC)板のような様々な物品の製造において、しばしば、基板上に、例えば50センチポワーズを超える粘度を有する粘性材料の微小量を適用(塗布)することが必要である。そのような材料は、一般用途の接着剤、はんだペースト、はんだ溶剤(solder flux)、はんだマスク、グリース、オイル、カプセル化剤、埋込用樹脂、エポキシ樹脂、ダイ取り付けペースト、シリコン、RTV、シアノアクリレート、を例示的に含むが、それらに限定はされない。   In the manufacture of various articles such as printed circuit (PC) boards, it is often necessary to apply (apply) a minute amount of a viscous material having a viscosity, for example, greater than 50 centipoise, on a substrate. Such materials include general purpose adhesives, solder pastes, solder fluxes, solder masks, greases, oils, encapsulants, embedding resins, epoxy resins, die attach pastes, silicon, RTV, cyano. Acrylates are illustratively included, but are not limited thereto.

一例として、フリップチップ技術として知られている製造方法が発展している。それは、粘性流体のディスペンシングを要求する複数の処理を含む。例えば、半導体ダイまたはフリップチップが、最初に、はんだボールまたはパッドを介してPC板に取り付けられる。この処理において、粘性のはんだ溶剤が、フリップチップとPC板との間に適用される。次に、粘性液体状のエポキシ樹脂がディスペンスされて、チップの下側を流れて完全に覆うことが許される。下地埋め(underfilling)作業は、正確な量の液体状のエポキシ樹脂が半導体チップの少なくとも1つの側縁に沿って堆積されることを要求する。エポキシ樹脂の体積は硬化処理時に減少するので、応力の疑似静水状態がはんだボールまたはパッドに課され、これが、はんだボールまたはパッドの変形に対する抵抗、すなわち、割れ(fracture)に対する抵抗をもたらす。液体状のエポキシ樹脂は、チップの下側とPC板の上面との間の小さい隙間に起因する毛管現象の結果としてチップの下側を流れる。下地埋め作業が完了すると、電気的な相互接続部の全てをカプセル化するべく十分な液体状のエポキシ樹脂が堆積されることが望まれる。これにより、フィレ部がチップの側縁に沿って形成される。適切に形成されるフィレ部は、十分なエポキシ樹脂が堆積されて、チップとPC板との間の結合部の最大の機械的強度をもたらすことを保証する。正確な量のエポキシ樹脂が正しい位置に正確に堆積されることが、下地埋め処理の質にとって重要である。過少なエポキシ樹脂は、腐食及び過大な熱応力に帰結し得る。過多なエポキシ樹脂は、チップの下側を超えて流れて、他の半導体装置及び相互接続部と干渉し得る。これらのパラメータは、高速の生産性を要求する製造環境下で正確に制御されなければならない。   As an example, a manufacturing method known as flip chip technology has been developed. It includes multiple processes that require viscous fluid dispensing. For example, a semiconductor die or flip chip is first attached to a PC board via solder balls or pads. In this process, a viscous solder solvent is applied between the flip chip and the PC board. Next, a viscous liquid epoxy resin is dispensed and allowed to flow under the chip and completely cover. Underfilling operations require that an accurate amount of liquid epoxy resin be deposited along at least one side edge of the semiconductor chip. As the volume of the epoxy resin decreases during the curing process, a pseudo-hydrostatic state of stress is imposed on the solder ball or pad, which provides resistance to solder ball or pad deformation, i.e., resistance to fracture. Liquid epoxy resin flows under the chip as a result of capillary action due to a small gap between the underside of the chip and the top surface of the PC board. When the underfill operation is complete, it is desirable to deposit enough liquid epoxy resin to encapsulate all of the electrical interconnects. Thereby, a fillet part is formed along the side edge of a chip | tip. A properly formed fillet ensures that sufficient epoxy resin is deposited to provide maximum mechanical strength of the bond between the chip and the PC board. Accurate deposition of the correct amount of epoxy resin in the correct location is important for the quality of the underfill process. Too little epoxy resin can result in corrosion and excessive thermal stress. Excessive epoxy resin can flow over the underside of the chip and interfere with other semiconductor devices and interconnects. These parameters must be accurately controlled in a manufacturing environment that requires high-speed productivity.

別の応用において、チップがPC板に結合される。この応用では、接着剤のパターンがPC板上に堆積されて、チップは、下向きの圧力を伴って接着剤上に載置される。接着剤パターンは、接着剤がチップの底部とPC板との間に均一に流れて、チップの下方から外側へ流れない、というように設計される。この応用では、正確な量の接着剤がPC板上の正確な位置に堆積されることが重要である。   In another application, the chip is coupled to a PC board. In this application, an adhesive pattern is deposited on the PC board and the chip is placed on the adhesive with downward pressure. The adhesive pattern is designed such that the adhesive flows uniformly between the bottom of the chip and the PC board and does not flow from below the chip to the outside. In this application, it is important that the correct amount of adhesive is deposited at the correct location on the PC board.

PC板は、しばしば、当該PC板上において2軸動作可能に取り付けられた粘性材料ディスペンサを通過するコンベヤによって保持されている。移動するディスペンサは、しばしば、PC板上の所望位置に粘性材料の小ドットまたは小滴を堆積可能なタイプのものである。このタイプのディスペンサは、一般に、非接触式の噴射ディスペンサと呼ばれている。高品質な粘性材料ディスペンシング処理を提供するためにしばしば制御される幾つかの変数が存在する。まず、ドットの各々の重量またはサイズが制御される。公知の粘性材料ディスペンサは、材料ディスペンシング処理の間にドットサイズを一定に維持するよう設計された閉ループ制御系を有する。粘性材料の供給圧、ディスペンサ内のディスペンシングバルブのオンタイム(on−time)、及び、噴射ディスペンサのバルブ部材のストローク長、を変化させることによって、ディスペンスされる重量またはドットサイズを制御することが知られている。公知の制御ループは、特定のディスペンサの設計及びディスペンスされる粘性材料に依存して、有利な点と不利な点とを有する。一方、公知の技術は、しばしば、付加的な構成要素及び機械的構造を要求する。例えば重量計である。これによって、付加的なコスト、時間、信頼性の問題が生じる。更に、公知の方法は、しばしば、製造処理とは別個に、較正処理の利用を必要とする。これは、生産性低減させる。従って、ドットサイズ、ディスペンス流体の体積または重量のようなパラメータを制御するための迅速かつ簡単な手段を提供するという継続的なニーズが存在する。   The PC board is often held by a conveyor that passes through a viscous material dispenser that is mounted biaxially on the PC board. The moving dispenser is often of a type that can deposit small dots or droplets of viscous material at the desired location on the PC board. This type of dispenser is commonly referred to as a non-contact spray dispenser. There are several variables that are often controlled to provide a high quality viscous material dispensing process. First, the weight or size of each dot is controlled. Known viscous material dispensers have a closed loop control system designed to keep the dot size constant during the material dispensing process. Controlling the dispensed weight or dot size by varying the supply pressure of the viscous material, the on-time of the dispensing valve in the dispenser, and the stroke length of the valve member of the injection dispenser Are known. Known control loops have advantages and disadvantages depending on the particular dispenser design and the viscous material being dispensed. On the other hand, known techniques often require additional components and mechanical structures. For example, a weight scale. This creates additional cost, time and reliability issues. Furthermore, known methods often require the use of a calibration process, separate from the manufacturing process. This reduces productivity. Accordingly, there is a continuing need to provide a quick and simple means for controlling parameters such as dot size, dispense fluid volume or weight.

ディスペンシング処理において制御され得る別の重要な変数は、特定の周期でディスペンスされる粘性材料の全体量である。チップの設計者は、しばしば、粘性材料の全体量を特定する。粘性材料は、例えば、下地埋め用のエポキシ樹脂や、結合用の接着剤であり、所望の下地埋め処理や結合処理を提供するために利用されるものである。噴射の際、例えば、所与のドットサイズ及びディスペンサ速度のため、ディスペンサ制御をプログラムすることが知られている。これにより、ディスペンサは、適切な数のドットをディスペンスして、特定された量の粘性材料を所望の位置の所望のラインまたはパターンにディスペンスする。そのようなシステムは、ディスペンシングパラメータが一定である時、合理的に有効である。しかしながら、そのようなパラメータは、短時間に亘ってほんの僅かにではあるが、絶えず変化する。このような変化の集約的な効果が、ディスペンサによってディスペンスされる流体の体積の不所望の変化に帰結し得る。従って、ディスペンスされる量の変化を検出して自動的な調整をすることができ、所望の全体量の粘性流体が全体のディスペンスサイクルに亘って均一にディスペンスされるような制御システムのニーズがある。   Another important variable that can be controlled in the dispensing process is the total amount of viscous material dispensed in a particular period. Chip designers often specify the total amount of viscous material. The viscous material is, for example, a base filling epoxy resin or a bonding adhesive, and is used to provide a desired base filling processing or bonding processing. Upon firing, it is known to program dispenser controls, for example, for a given dot size and dispenser speed. This causes the dispenser to dispense the appropriate number of dots to dispense the specified amount of viscous material into the desired line or pattern at the desired location. Such a system is reasonably effective when the dispensing parameters are constant. However, such parameters change constantly, albeit only slightly, over a short period of time. The intensive effects of such changes can result in unwanted changes in the volume of fluid dispensed by the dispenser. Thus, there is a need for a control system that can detect changes in dispensed volume and make automatic adjustments so that the desired overall volume of viscous fluid is dispensed uniformly throughout the entire dispense cycle. .

現在のシステムは、粘性材料の密度が一定であると仮定している。しかしながら、密度も絶えず変化して、実際にディスペンスまたは噴射される流体の量の不所望のばらつきに帰結する。粘性材料のディスペンスされる量は、特定の質量、体積、密度、あるいは、質量、体積、密度の許容可能な公差、を有することが望ましい。ディスペンスされる粘性材料の密度が正確な値であることは、所望の量の粘性材料を基材上にディスペンスする際に、より高い精度を可能にする。従って、粘性材料がディスペンスされる時の粘性材料の密度を正確に取得して、当該密度または比重に基づいてディスペンシングパラメータを調整することの継続的なニーズがある。   Current systems assume that the density of the viscous material is constant. However, the density also changes constantly, resulting in an undesirable variation in the amount of fluid actually dispensed or jetted. Desirably, the amount of viscous material dispensed has a specific mass, volume, density, or acceptable tolerances for mass, volume, density. The accurate value of the viscous material being dispensed allows for greater accuracy when dispensing a desired amount of viscous material onto a substrate. Accordingly, there is a continuing need to accurately obtain the density of the viscous material as it is dispensed and adjust the dispensing parameters based on the density or specific gravity.

一般に、高い生産性の製造処理等において少量の粘性流体を正確にディスペンスするという、これらの及び他の課題に対処する、改良されたコンピュータ制御される粘性流体ディスペンシングシステムのニーズがある。   In general, there is a need for an improved computer controlled viscous fluid dispensing system that addresses these and other challenges of accurately dispensing small amounts of viscous fluid, such as in high productivity manufacturing processes.

本発明は、様々な態様で、粘性流体を基材上に正確にディスペンスするために非接触式の噴射ディスペンシングを制御する方法を提供する。本方法は、粘性流体供給部から、非接触式噴射ディスペンサへと、粘性流体を差し向ける工程を備える。非接触式噴射ディスペンサは、入口と出口とを有する。本方法は、更に、前記非接触式噴射ディスペンサの前記出口から前記粘性流体を排出する工程を備える。前記非接触式噴射ディスペンサは、前記粘性流体の前記出口から基材上への流れを開始及び停止するよう動作可能であり得る。本方法は、更に、前記粘性流体供給部と前記出口との間の流路内に動作可能に結合された電気的な流量計装置を用いて、当該流路を通流する前記粘性流体の流量に比例する電気的な流量計出力信号を生成する工程を備える。前記電気的な流量計出力信号は、出力データセットを形成する。本方法は、更に、前記出力データセットを制御部内に記憶された参照データセットと比較する工程と、ディスペンシングパラメータを調整することによって、閉ループの態様で応答制御機能を少なくとも1つ実施する工程と、を備える。この調整が、前記出力データセットと前記参照データセットとの間の差を修正する(補償する)。   The present invention provides, in various aspects, a method for controlling non-contact jet dispensing to accurately dispense a viscous fluid onto a substrate. The method includes directing viscous fluid from a viscous fluid supply to a non-contact jet dispenser. The non-contact spray dispenser has an inlet and an outlet. The method further comprises discharging the viscous fluid from the outlet of the non-contact spray dispenser. The non-contact spray dispenser may be operable to start and stop the flow of the viscous fluid from the outlet onto the substrate. The method further includes using an electrical flow meter device operably coupled in the flow path between the viscous fluid supply and the outlet to flow the viscous fluid through the flow path. Generating an electrical flow meter output signal proportional to. The electrical flow meter output signal forms an output data set. The method further includes comparing the output data set with a reference data set stored in a controller, and performing at least one response control function in a closed loop manner by adjusting a dispensing parameter; . This adjustment corrects (compensates) the difference between the output data set and the reference data set.

粘性流体を基材上に正確にディスペンスするための粘性流体ディスペンシングシステムもまた、開示される。当該システムは、入口と出口とを有する粘性流体ディスペンサを備える。当該システムは、また、粘性流体を保持するようになっていて前記粘性流体ディスペンサの前記入口と流体連通状態に結合された粘性流体供給部であって、当該粘性流体供給部と前記粘性流体ディスペンサの前記出口との間に前記粘性流体の流路を確立させる粘性流体供給部、を備える。当該システムは、また、前記流路内に動作可能に結合されて、前記粘性材料の第1量に対応する気体流量計出力信号を生成する気体流量計装置を備える。当該システムは、また、前記第1量を受容して重量を計測して、対応する重量計出力信号を生成するように構成された重量計を備える。当該システムは、また、前記気体流量計装置と前記重量計とに動作可能に結合された制御部を備える。前記制御部は、前記重量計から受信される前記重量計出力信号を用いて前記第1量の質量を決定し、前記気体流量計装置から受信される前記気体流量出力信号を積分することによって前記第1量の体積を決定し、前記第1量の前記質量と前記第1量の前記体積とを用いて前記第1量の密度を決定する。様々な付加的な特徴ないし代替的な特徴が、当該システム内に含まれ得る。   A viscous fluid dispensing system for accurately dispensing viscous fluid onto a substrate is also disclosed. The system includes a viscous fluid dispenser having an inlet and an outlet. The system also includes a viscous fluid supply that is adapted to hold a viscous fluid and is coupled in fluid communication with the inlet of the viscous fluid dispenser, the viscous fluid supply of the viscous fluid dispenser A viscous fluid supply section that establishes a flow path of the viscous fluid between the outlet and the outlet; The system also includes a gas flow meter device operably coupled within the flow path to generate a gas flow meter output signal corresponding to the first amount of the viscous material. The system also includes a scale that is configured to receive the first quantity and measure the weight to generate a corresponding scale output signal. The system also includes a controller operably coupled to the gas flow meter device and the weigh scale. The control unit determines the mass of the first amount using the weighing scale output signal received from the weighing scale, and integrates the gas flow rate output signal received from the gas flow meter device. A volume of a first quantity is determined, and a density of the first quantity is determined using the mass of the first quantity and the volume of the first quantity. Various additional features or alternative features may be included in the system.

粘性流体を基材上に正確にディスペンスするために粘性流体ディスペンシングシステムを制御する方法もまた、開示される。本方法は、粘性流体供給部から粘性流体ディスペンサへと第1量の粘性流体を差し向ける工程を備える。前記粘性流体ディスペンサは当該粘性流体ディスペンサの出口を通っての前記粘性流体の基材上への流れを開始及び停止するよう動作可能である。本方法は、また、前記粘性流体供給部と前記出口との間の流路内に動作可能に結合された気体流量計装置を用いて、当該流路を通流する前記第1量の前記流量に比例する気体流量計出力信号を生成する工程を備える。本方法は、また、前記出口からの前記第1量を、前記制御部に結合された重量計上に排出する工程を備える。前記重量計は、前記第1量の質量に比例する重量計出力信号を生成する。本方法は、また、前記気体流量計出力信号と前記重量計出力信号とを用いて少なくとも1つのディスペンシングパラメータを調整することによって、閉ループの態様で応答制御機能を実施する工程を備える。   A method of controlling a viscous fluid dispensing system to accurately dispense viscous fluid onto a substrate is also disclosed. The method includes directing a first amount of viscous fluid from a viscous fluid supply to a viscous fluid dispenser. The viscous fluid dispenser is operable to start and stop the flow of the viscous fluid onto the substrate through an outlet of the viscous fluid dispenser. The method also uses the gas flow meter device operably coupled in the flow path between the viscous fluid supply and the outlet to flow the first amount of the flow through the flow path. Generating a gas flow meter output signal proportional to. The method also includes discharging the first amount from the outlet to a weight scale coupled to the controller. The weigh scale generates a weigh scale output signal that is proportional to the mass of the first quantity. The method also includes performing a response control function in a closed loop manner by adjusting at least one dispensing parameter using the gas flow meter output signal and the weigh scale output signal.

当該方法の付加的な特徴が、前述され、また、以下により詳細に説明されるシステム動作を参照することから理解されるであろう。例えば、幾つかの実施形態において、出力データセットは、電気的な流量計出力信号を含み得るし、他の実施形態では、出力データセットは、気体流量計出力信号及び重量計出力信号を含む。また、ディスペンシングは、粘性流体の様々なタイプの区分された体積の出力、例えばドット、液滴、ライン、あるいは他のタイプの出力、を含み得る。本発明のこれら及び他の目的及び利点が、添付の図面と関連して以下の詳細な説明を参酌することで、より容易に明らかとなるであろう。   Additional features of the method will be understood from reference to the system operation described above and described in more detail below. For example, in some embodiments, the output data set may include an electrical flow meter output signal, and in other embodiments, the output data set includes a gas flow meter output signal and a weigh scale output signal. Dispensing can also include various types of segmented volume output of viscous fluids, such as dots, droplets, lines, or other types of output. These and other objects and advantages of the present invention will become more readily apparent upon consideration of the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings.

図1は、本発明の一実施形態によって構成された粘性流体ディスペンシングシステムの正面図である。FIG. 1 is a front view of a viscous fluid dispensing system constructed in accordance with one embodiment of the present invention.

図2は、図1に示されたシステムと関連付けられる制御によって実施される工程群の一実施形態を示すフロー図である。FIG. 2 is a flow diagram illustrating one embodiment of a process group performed by controls associated with the system illustrated in FIG.

図3は、図1に示されたシステムと関連付けられる制御によって実施される工程群の別の実施形態を示すフロー図である。FIG. 3 is a flow diagram illustrating another embodiment of a process group performed by controls associated with the system illustrated in FIG.

図4は、本発明の別の実施形態によって構成された粘性流体ディスペンシングシステムの正面図である。FIG. 4 is a front view of a viscous fluid dispensing system constructed in accordance with another embodiment of the present invention.

図5は、図4に示されたシステムと関連付けられる制御によって実施される工程群の一実施形態を示すフロー図である。FIG. 5 is a flow diagram illustrating one embodiment of a process group performed by controls associated with the system illustrated in FIG.

図1は、粘性流体を正確にディスペンシングして、ディスペンシング動作を制御するための粘性流体ディスペンシングシステム10の概略図である。システム10は、粘性流体入口14と、粘性流体のためのディスペンシング出口16と、基材22上への粘性流体20のディスペンシング動作のオン/オフを制御するための内部可動バルブ18と、を有する粘性流体ディスペンサ12を備えている。バルブ18は、例えば区分された体積で出口16を介して基材22上に粘性流体20をディスペンスするべく、開放位置及び閉鎖位置の間で可動である。本発明は、ディスペンサからの流れを開始及び停止するための当該タイプの方法または構造に限定されない。例えば、流れの開始及び停止を圧力誘起の態様に依存する他のタイプのディスペンサも、利用され得る。ディスペンサ12は、ディスペンシングの用途やユーザのニーズに依存して、任意の好適なタイプ及び形態であり得る。一般に、ディスペンサは、粘性流体20の連続ラインや他のパターンを基材22上にディスペンスしてもよいし、ドットや液滴の形態で粘性流体の小さい区分された体積を迅速にディスペンスする噴射タイプのディスペンサであってもよい。例えば、そのような噴射ディスペンサは、ディスペンスジェット(登録商標)及びネックスジェット(登録商標)の名称で、カリフォルニアのカールスバッドのノードソンASYMTEKから入手可能である。ディスペンサ12は、例えば空気作動式あるいは電動式に作動され得る。図示のように、ディスペンサ12は、バルブ18を少なくとも開放位置に移動させるための公知の態様で、ラインまたは導管25を通る圧縮作動空気の導入を制御するソレノイドバルブ24を含むか、それと結合されている。二重空気チャンバディスペンサにおいては、圧縮空気は、バルブ18を閉鎖位置に移動させるためにも利用され得る。他の実施形態では、バルブ18を閉鎖位置に移動させるためにバネが利用され得る。   FIG. 1 is a schematic diagram of a viscous fluid dispensing system 10 for accurately dispensing viscous fluid and controlling the dispensing operation. The system 10 includes a viscous fluid inlet 14, a dispensing outlet 16 for the viscous fluid, and an internal movable valve 18 for controlling on / off of the dispensing operation of the viscous fluid 20 onto the substrate 22. A viscous fluid dispenser 12 is provided. The valve 18 is movable between an open position and a closed position, for example, to dispense the viscous fluid 20 on the substrate 22 via the outlet 16 in a segmented volume. The present invention is not limited to that type of method or structure for starting and stopping flow from the dispenser. For example, other types of dispensers that rely on pressure-induced aspects to start and stop flow may be utilized. The dispenser 12 may be of any suitable type and form, depending on the dispensing application and user needs. In general, the dispenser may dispense a continuous line or other pattern of viscous fluid 20 onto the substrate 22, or a jet type that rapidly dispenses a small segmented volume of viscous fluid in the form of dots or droplets. It may be a dispenser. For example, such jetting dispensers are available from Nordson ASYMTEK, Carlsbad, Calif. Under the names DispenseJet® and NexJet®. The dispenser 12 can be operated, for example, pneumatically or electrically. As shown, the dispenser 12 includes or is coupled to a solenoid valve 24 that controls the introduction of compressed working air through a line or conduit 25 in a known manner for moving the valve 18 to at least an open position. Yes. In a dual air chamber dispenser, compressed air can also be utilized to move the valve 18 to the closed position. In other embodiments, a spring may be utilized to move the valve 18 to the closed position.

システム10は、更に、粘性流体20を保持するようになっていてディスペンサ12の入口と流体連通状態に結合された粘性流体供給容器26を備えている。粘性流体供給容器26と粘性流体ディスペンサ12の出口16間に、粘性流体の流路が確立されている。本実施形態では、容器26内の流体20の供給は、圧力レギュレータ30によって調整される好適な空気源28からの空気によって圧縮駆動される。液体流量計32a、すなわち流量センサ装置が、前記流路内に結合されていて、バルブ18が開放位置にある時に当該流路を通流する流体20の流量に比例する電気的な流量計出力信号を生成する。液体流量計32aは、供給容器26の出口36からディスペンサ12の入口14まで延びる流体ラインまたは導管34内に直接的に結合され得る。本実施形態では、液体流量計32aは、好適には、スイスのセンシリオンAGから入手可能な、センシリオンモデルLG16−2000またはLG16−1000液体流量センサ、または、モデルSLQ−QT105流量センサである。選択される流量計の特定のモデルは、典型的には、当該用途において要求される流量と、応答時間や感度等の要因と、に依存する。他の実施形態では、液体流量計32aは、図1に破線で示されるように、ディスペンサ12内に直接的に、出口16の上流の流路内のいずれかに、包含され得る。更に代替的には、ノズル16内に液体流量計32aを設けることができる。更に別の実施形態では、気体流量計32bが、システムの空気圧作動側に結合され得る。例えば、気体流量計32bは、圧力レギュレータ30と容器26の入口38との間に結合され得る。本実施形態では、気体流量計32bは、好適には、スイスのセンシリオンAGから入手可能な、センシリオンモデルSFM3100またはSFM4100気体流量センサである。制御部40が、システム内におけるその位置に拘わらず、電気的な流量計32a、32bのいずれかまたは両方に動作可能に結合されている。制御部40は、流量計32a、32bからの粘性流体または気体の流量データ点のそれぞれを示す電気的な流量計出力信号を連続的に受信して処理して、後に詳述されるように閉ループの態様で応答制御機能を実施する。制御部40は、例えば、流量計32a、32bからの信号を処理して以下に詳述される機能を実施可能な、PLC、プログラマブルロジックコントローラ、または、他の任意の好適なコンピュータベースの制御装置、であり得る。システム10の用途、及び、ディスペンスされるべき流体材料は、背景技術の項で説明されたものを含む、任意の所望のタイプであり得る。   The system 10 further comprises a viscous fluid supply container 26 adapted to hold the viscous fluid 20 and coupled in fluid communication with the inlet of the dispenser 12. A viscous fluid flow path is established between the viscous fluid supply container 26 and the outlet 16 of the viscous fluid dispenser 12. In this embodiment, the supply of fluid 20 in the container 26 is compressed and driven by air from a suitable air source 28 that is regulated by a pressure regulator 30. An electrical flow meter output signal proportional to the flow rate of the fluid 20 flowing through the flow path when a liquid flow meter 32a, i.e., a flow sensor device, is coupled in the flow path and the valve 18 is in the open position. Is generated. The liquid flow meter 32a may be coupled directly into a fluid line or conduit 34 that extends from the outlet 36 of the supply container 26 to the inlet 14 of the dispenser 12. In this embodiment, the liquid flow meter 32a is preferably a Sensirion model LG16-2000 or LG16-1000 liquid flow sensor or model SLQ-QT105 flow sensor available from Sensirion AG, Switzerland. The particular model of flow meter selected typically depends on the flow rate required in the application and factors such as response time and sensitivity. In other embodiments, the liquid flow meter 32a may be included either directly in the dispenser 12 or in the flow path upstream of the outlet 16, as shown in phantom in FIG. Further alternatively, a liquid flow meter 32 a can be provided in the nozzle 16. In yet another embodiment, a gas flow meter 32b can be coupled to the pneumatically operated side of the system. For example, the gas flow meter 32 b can be coupled between the pressure regulator 30 and the inlet 38 of the container 26. In this embodiment, the gas flow meter 32b is preferably a Sensirion model SFM3100 or SFM4100 gas flow sensor available from Sensirion AG, Switzerland. A controller 40 is operably coupled to either or both electrical flow meters 32a, 32b, regardless of their position in the system. The controller 40 continuously receives and processes electrical flow meter output signals indicative of each of the viscous fluid or gas flow data points from the flow meters 32a, 32b and closes the loop as described in detail below. The response control function is performed in the manner described above. The controller 40 may be a PLC, programmable logic controller, or any other suitable computer-based controller that can process signals from the flow meters 32a, 32b, for example, to perform the functions detailed below. Can be. The application of the system 10 and the fluid material to be dispensed can be of any desired type, including those described in the background section.

図2及び図3は、図1に示される制御部40によって実装されて実行されるソフトウェアの概略フローについて、異なる実施形態を図示している。図2の第1工程50に示されるように、流量計32a、32b、圧力レギュレータ30、及び、ディスペンサ12に関連付けられた任意の他の制御要素が、ディスペンシング動作を開始するために初期化される。次の工程52において、ディスペンサ12は、制御部40によってプログラムされて実行される通り、粘性流体のディスペンシングを所望の態様で開始する。例えば、粘性流体20の複数のドットないし液滴または1つのラインが、基材22上に高速にディスペンスされる(図1)。ディスペンシング動作が実施されている間、粘性流体または気体の流量データ点(信号)が、流量計32a、32bから制御部40によって集められる。このデータは、工程54において、以下に詳述されるように1または複数の態様で処理される。例えば、工程54における処理は、集められたデータセットを記憶された参照データと比較すること、あるいは、他の解析法、を含み得る。工程56では、制御部40が、粘性流体の流量(流速)が許容範囲内であるか否かを判定する。流量が許容範囲内であれば、処理は工程52に戻って、ディスペンシング動作を継続する。流量が許容範囲内でなければ、ディスペンスパラメータが、工程58において、対応するように調整される。制御部40は、その後、ディスペンシング動作と閉ループ態様での制御機能の実行を継続する。   2 and 3 show different embodiments of the schematic flow of software implemented and executed by the control unit 40 shown in FIG. As shown in first step 50 of FIG. 2, flow meters 32a, 32b, pressure regulator 30, and any other control elements associated with dispenser 12 are initialized to initiate a dispensing operation. The In a next step 52, the dispenser 12 initiates viscous fluid dispensing in the desired manner as programmed and executed by the controller 40. For example, a plurality of dots or droplets or a line of viscous fluid 20 is dispensed at high speed onto the substrate 22 (FIG. 1). While the dispensing operation is being performed, flow data points (signals) of viscous fluid or gas are collected by the controller 40 from the flow meters 32a, 32b. This data is processed in step 54 in one or more manners as detailed below. For example, the processing in step 54 may include comparing the collected data set with stored reference data, or other analysis methods. In step 56, the control unit 40 determines whether or not the flow rate (flow velocity) of the viscous fluid is within an allowable range. If the flow rate is within an acceptable range, the process returns to step 52 and continues the dispensing operation. If the flow rate is not within an acceptable range, the dispense parameter is adjusted correspondingly at step 58. Thereafter, the control unit 40 continues to execute the dispensing operation and the control function in a closed loop manner.

流量計32a、32bから集められたデータまたは信号を解析するべく、制御部40は、例えば、流量計32a、32bからの出力データを記憶された参照データと比較し得る。流量径32a、32bからの出力データは、例えば、1つのデータセットであり得る。当該データセットは、流量vs時間として、グラフにプロットされ得る。結果として、曲線または波形が制御部40によって生成され得る。概ね矩形状の波形が生成され得て、その場合、信号はディスペンサバルブ18が開放されている間がピークであり、その後、バルブが閉鎖されると急激に降下する。噴射動作中、流量計32a、32bから出力される流量信号データによって生成される当該波形ないし曲線は、当該曲線に沿った鋸歯パターンに似ており、流体材料20がディスペンサ出口16から複数のドットとして迅速に噴射される時のバルブ18の迅速なオン・オフないし開閉状態(の切り替わり)を示している。バルブ18が噴射動作の終わりに閉鎖位置に維持される時、前記波形ないし曲線は、ゼロに降下するであろう。当該動作において、制御部40によって実施される解析は、流量計32a、32bからのデータ(信号)によって生成される波形を、より理想的な流れパターンを表す参照波形と、比較し得る。比較される2つの波形ないし曲線が似ていない場合、制御部40はシステム10に対する調整を実施する。より一般的に言えば、制御部40は、流量計32a、32bからの信号に基づく現在またはリアルタイムのデータセットと、粘性流体または気体の流れの代表値と、を比較して、当該リアルタイムのデータセットと、粘性流体または気体の流れの類似の参照データセットと、を比較する。比較される2つのデータセット間の不一致の検出に基づいて、制御部は、システムの様々な処理パラメータへの調整を実施するようにプログラムされている。データセットが制御部40によって波形としてアセンブル(加工)されることは、必要でない。例えば1つのライン状の粘性流体20をディスペンスするために、バルブが連続的に開放されるディスペンス周期を有する連続的なディスペンス動作の場合においては、波形は、更に一層、矩形形状となり得る。   In order to analyze the data or signals collected from the flow meters 32a, 32b, the control unit 40 can compare output data from the flow meters 32a, 32b with stored reference data, for example. The output data from the flow diameters 32a and 32b can be, for example, one data set. The data set can be plotted on a graph as flow vs time. As a result, a curve or waveform can be generated by the controller 40. A generally rectangular waveform can be generated, in which case the signal peaks while the dispenser valve 18 is open, and then drops sharply when the valve is closed. During the jetting operation, the waveform or curve generated by the flow signal data output from the flow meters 32a and 32b is similar to a sawtooth pattern along the curve, and the fluid material 20 is discharged from the dispenser outlet 16 as a plurality of dots. This shows a quick on / off or open / closed state of the valve 18 when it is rapidly injected. When the valve 18 is maintained in the closed position at the end of the injection operation, the waveform or curve will drop to zero. In this operation, the analysis performed by the control unit 40 can compare the waveform generated by the data (signals) from the flow meters 32a and 32b with a reference waveform that represents a more ideal flow pattern. If the two waveforms or curves being compared are not similar, the controller 40 performs adjustments to the system 10. More generally speaking, the control unit 40 compares the current or real-time data set based on the signals from the flow meters 32a and 32b with the representative value of the viscous fluid or gas flow, and compares the real-time data. The set is compared to a similar reference data set of viscous fluid or gas flow. Based on detection of discrepancies between the two data sets being compared, the controller is programmed to perform adjustments to various processing parameters of the system. It is not necessary that the data set be assembled (processed) as a waveform by the control unit 40. For example, in the case of a continuous dispensing operation having a dispensing cycle in which the valve is continuously opened to dispense a single line of viscous fluid 20, the waveform can be even more rectangular.

流量計32a、32bから信号/データを集める時に実施される解析は、様々な処理及び/またはアルゴリズムを含み得る。1つの処理は、検出された波形のピークの平均を、制御部40内に記憶された参照ないし理想波形と比較することを含み得る。別の方法は、波形の下方の面積を決定して(すなわち、曲線の下方を積分して)、当該面積を参照データと比較することを含み得る。   The analysis performed when collecting signals / data from the flow meters 32a, 32b may include various processes and / or algorithms. One process may include comparing the average of the detected waveform peaks to a reference or ideal waveform stored in the controller 40. Another method may include determining an area under the waveform (ie, integrating under the curve) and comparing the area with reference data.

流体20のラインをディスペンスする場合、あるいは、流体20のドットを噴射する場合、ディスペンシングないし噴射中の適切な流れを表すデータセットが、参照データセットとして記憶され得て、流量計32a、32bからのリアルタイムのデータセットと比較され得る。リアルタイムのデータセットが参照データセットから変動する場合(相違が大きい場合)に、較正が、ディスペンシングまたは噴射に対してなされ得る。システムに対する変更は、例えば、流体20を供給するシリンジないし容器26への空気圧の変更、ディスペンサが粘性流体20をディスペンシングする時間の調整、ディスペンサ12の温度、粘性流体20のディスペンシング速度(発火頻度)、ないし、特定パターンでディスペンスされるドットの数、を含み得る。較正は、非常に迅速になされ得て、例えば、応答時間は40ミリ秒以内である。典型的には、2つの連続するディスペンス間に100ミリ秒オーダの時間が存在する場合、当該時間が、処理時間に影響を与えることなく、ディスペンスされる粘性流体20の量を調整ないし較正するために利用され得る。結果的に、較正は、1つのディスペンスまたは噴射動作の終了と、次のディスペンスまたは噴射動作の開始と、の間でなされ得る。この大変に短い応答時間は、従来の構成処理におけるような、重量計上に流体材料20をディスペンスして、当該流体材料20の重量を測定して、流量を計算する等のために要求され得る数秒という時間に対して、好対照である(非常に優れている)。   When dispensing fluid 20 lines, or when ejecting fluid 20 dots, a data set representing the appropriate flow during dispensing or jetting can be stored as a reference data set from flow meters 32a, 32b. Can be compared to real-time data sets. If the real-time data set fluctuates from the reference data set (if the difference is large), calibration can be done for dispensing or jetting. Changes to the system include, for example, changing the air pressure to the syringe or container 26 that supplies the fluid 20, adjusting the time at which the dispenser dispenses the viscous fluid 20, the temperature of the dispenser 12, the dispensing speed of the viscous fluid 20 (ignition frequency) ) Or the number of dots dispensed in a particular pattern. Calibration can be done very quickly, for example, response time is within 40 milliseconds. Typically, if there is a time on the order of 100 milliseconds between two consecutive dispenses, that time will adjust or calibrate the amount of viscous fluid 20 dispensed without affecting the processing time. Can be used. As a result, calibration can be made between the end of one dispense or spray operation and the start of the next dispense or spray operation. This very short response time is a few seconds that may be required for dispensing fluid material 20 on a weight scale, measuring the weight of fluid material 20, calculating flow rate, etc., as in conventional configuration processes. It is a good contrast to the time (very good).

システム10は、また、出口16を通って排出される1または複数のエアバブルを検出するためにも利用され得る。この場合、流量計32a、32bは、エアバブルがディスペンサ出口16を通過する時に、流量の瞬間的な増大を検出するであろう。この瞬間的な流量の増大は、流量計32a、32bからの信号に基づいて制御部40によって検出される場合、例えばアラーム、信号灯、または制御部ないしコンピュータスクリーン上の他の指示器を介してオペレータに当該問題を提示するべく利用され得る。オペレータ10は、その時、品質上の問題について基材22を検査し得て、システム10の必要なメンテナンスを実施し得る。システム10は、また、ディスペンサ12に関連付けられる、特にはディスペンサ12のノズルまたは出口16に関連付けられる、閉塞ないし半閉塞状態を検出するためにも利用され得る。この場合、流量計32a、32bは、流量が無い状態、あるいは、流量が顕著に低減された状態、を検出するであろう。この状態が検出される場合、流量計32a、32bからの信号は、当該状態をオペレータに提示するべく、例えばアラーム音、光、または他の制御部ないしコンピュータスクリーン上の指示器を用いて、制御部40によって利用される。これは、オペレータが、メンテナンス目的でシステムを停止することを許容するであろう。エアバブルや閉塞状態のような問題のためにシステム10を迅速に停止することは、生産品の無駄(廃棄物)を最小化し、歩留まりを増大させる。   The system 10 can also be utilized to detect one or more air bubbles that are exhausted through the outlet 16. In this case, the flow meters 32a, 32b will detect an instantaneous increase in flow rate as the air bubbles pass through the dispenser outlet 16. This momentary increase in flow is detected by the controller 40 based on signals from the flow meters 32a, 32b, for example, via an alarm, signal light, or other indicator on the controller or computer screen. Can be used to present the problem. The operator 10 can then inspect the substrate 22 for quality issues and perform the necessary maintenance of the system 10. The system 10 can also be utilized to detect an occlusion or semi-occlusion condition associated with the dispenser 12, particularly associated with the nozzle or outlet 16 of the dispenser 12. In this case, the flow meters 32a, 32b will detect a state where there is no flow or a state where the flow is significantly reduced. If this condition is detected, the signals from the flow meters 32a, 32b are controlled using, for example, an alarm sound, light, or other controls or indicators on the computer screen to present the condition to the operator. Used by unit 40. This will allow the operator to shut down the system for maintenance purposes. Quickly shutting down the system 10 due to problems such as air bubbles or blockages minimizes waste (waste) of the product and increases yield.

図3の第1工程60に示されるように、流量計32a、32b、圧力レギュレータ30、及び、ディスペンサ12に関連付けられた任意の他の制御要素が、ディスペンシング動作を開始するために初期化される。次の工程62において、ディスペンサ12は、制御部40によってプログラムされて実行される通り、粘性流体のディスペンシングを所望の態様で開始する。例えば、粘性流体20の複数のドットないし液滴または1つのラインが、基材22上に高速にディスペンスされる。前述されたように、ディスペンシング動作が実施されている間、粘性流体または気体の流量データ点が、流量計32a、32bから制御部40によって集められる。これらの信号は、電気的な流量計装置信号を含み得る。このデータは、工程64において、以下に詳述されるように1または複数の態様で処理され得る。例えば、工程64における処理は、粘性流体または気体の流量計データを積分して、流量計32a、32bを通過する粘性流体20のある量の体積を決定する工程を含み得る。換言すれば、流量計データを時間について積分して、粘性流体20の第1量の体積を生成する。そして、出力データセットの体積が、参照データセットの参照体積に対して比較され得る。所望の場合、粘性流体20の第1量の質量が、参照データを用いて決定され得る。ここで、質量は、流量計32a、32bを通流する粘性流体20の特定の量に対応する。これらの参照値は、制御部40内に記憶され得る。工程66において、全体質量または全体体積をドットの全数で除算することによって、(データまたは信号の形態の)体積、または、(データまたは信号の形態の)組み合わされた質量及び体積が、1ドットあたりに、決定され得る。工程68において、制御部40は、当該値(例えば、体積/質量の値)が許容可能な公差内であるか否かを判定し得る。当該値が許容可能な公差内である場合、粘性流体がディスペンスされて、ディスペンシング処理が進行する。当該値が許容可能な公差内でない場合、1または複数のディスペンシングパラメータが調整され得る。更に、以下に詳述されるように、ユーザが警告され得る。   As shown in first step 60 of FIG. 3, flow meters 32a, 32b, pressure regulator 30, and any other control elements associated with dispenser 12 are initialized to initiate a dispensing operation. The In the next step 62, the dispenser 12 begins dispensing the viscous fluid in the desired manner as programmed and executed by the controller 40. For example, a plurality of dots or droplets or a line of viscous fluid 20 is dispensed onto substrate 22 at high speed. As described above, viscous fluid or gas flow data points are collected by the controller 40 from the flow meters 32a, 32b while the dispensing operation is being performed. These signals may include electrical flow meter device signals. This data may be processed at step 64 in one or more manners as detailed below. For example, the process in step 64 may include integrating the viscous fluid or gas flow meter data to determine a volume of viscous fluid 20 passing through the flow meters 32a, 32b. In other words, the flow meter data is integrated over time to produce a first volume of viscous fluid 20. The volume of the output data set can then be compared against the reference volume of the reference data set. If desired, the mass of the first amount of viscous fluid 20 can be determined using the reference data. Here, the mass corresponds to a specific amount of the viscous fluid 20 flowing through the flow meters 32a, 32b. These reference values can be stored in the control unit 40. In step 66, the total mass or volume is divided by the total number of dots so that the volume (in the form of data or signal) or the combined mass and volume (in the form of data or signal) is per dot. Can be determined. In step 68, the controller 40 may determine whether the value (eg, volume / mass value) is within acceptable tolerances. If the value is within acceptable tolerances, the viscous fluid is dispensed and the dispensing process proceeds. If the value is not within acceptable tolerances, one or more dispensing parameters may be adjusted. In addition, the user can be warned as detailed below.

ディスペンシングパラメータを調整することは、例えば、ディスペンサ12の出口16を通ってディスペンスされる粘性流体20の流量を調整すること、ディスペンシング時間をより短くあるいはより長く調整すること、所与の時間内のディスペンシング動作の数を増大させることによって、粘性流体が出口を通って基材上にディスペンスされる周波数を調整すること、粘性流体20の複数の用量分け(doses)を用いて区分されたドットないし液滴の数を調整すること、及び、ディスペンサ12と基材との間の相対移動の速度を調整すること、を含み得る。これらのディスペンシングパラメータの各々は、単一で、あるいは、他のディスペンシングパラメータと組み合わせて、出力データセットと参照データセットとの間の差を修正するために、調整され得る。ディスペンサ12の出口16を通ってディスペンスされる粘性流体20の流量を調整することは、例えば、粘性流体20の温度を調整することによって粘性流体20の粘度を調整することを含み得る。粘性流体20の温度は、ヒータ(不図示)を用いて調整され得る。ヒータは、ディスペンサ12によってディスペンスされる粘性流体20の温度を昇降されるべく構成され得る。更に、ヒータは、制御部40に電気的に結合され得て、制御部40は、ヒータを操作(制御)するように構成され得る。もっとも、出口16からディスペンスされる流体20の流量を調整する他の方法も、考慮される。   Adjusting the dispensing parameters can include, for example, adjusting the flow rate of the viscous fluid 20 dispensed through the outlet 16 of the dispenser 12, adjusting the dispensing time shorter or longer, within a given time period. Adjusting the frequency at which the viscous fluid is dispensed through the outlet onto the substrate by increasing the number of dispensing operations of the fluid, and the segmented dots using multiple doses of the viscous fluid 20 Or adjusting the number of droplets and adjusting the speed of relative movement between the dispenser 12 and the substrate. Each of these dispensing parameters can be adjusted to correct the difference between the output data set and the reference data set, either alone or in combination with other dispensing parameters. Adjusting the flow rate of the viscous fluid 20 dispensed through the outlet 16 of the dispenser 12 may include adjusting the viscosity of the viscous fluid 20, for example, by adjusting the temperature of the viscous fluid 20. The temperature of the viscous fluid 20 can be adjusted using a heater (not shown). The heater can be configured to raise or lower the temperature of the viscous fluid 20 dispensed by the dispenser 12. Further, the heater can be electrically coupled to the controller 40, and the controller 40 can be configured to operate (control) the heater. However, other methods of adjusting the flow rate of the fluid 20 dispensed from the outlet 16 are also contemplated.

ディスペンサ12と基材との間の相対移動の速度を調整することは、以下の態様で実施され得る。システム10は、ノズル48と基材22との間の相対速度が、粘性流体ディスペンシング特性と基材22上で利用されるべき材料の特定された全体量との関数として、自動的に最適化されることを許容し得る。また、システム10は、ディスペンサ12の出口16と基材22との間の相対速度の関数として、それぞれのドットがディスペンスされるべき位置を最適化し得る。具体的には、出力データセットを参照データセットと比較することは、出力データセット用いてディスペンサ12と基材22との間の相対移動の速度を決定することを含み得る。これは、基材22上に排出される粘性流体20を目標量とすることに帰結する。   Adjusting the speed of relative movement between the dispenser 12 and the substrate can be implemented in the following manner. The system 10 automatically optimizes the relative velocity between the nozzle 48 and the substrate 22 as a function of the viscous fluid dispensing characteristics and the specified overall amount of material to be utilized on the substrate 22. Can be tolerated. The system 10 may also optimize the position where each dot is to be dispensed as a function of the relative velocity between the outlet 16 of the dispenser 12 and the substrate 22. Specifically, comparing the output data set to the reference data set may include determining the speed of relative movement between the dispenser 12 and the substrate 22 using the output data set. This results in the target amount of the viscous fluid 20 discharged onto the substrate 22.

相対移動の速度は、目標量に実質的に等しいことが要求されるドットの全数の形態で粘性流体20の量を決定することによって、決定され得る。これは、出力データセットのドット毎の平均体積を計算することによって、決定され得る。付加的に、ドットないし液滴を分布させるために要求されるドットの全数の各々の間の距離が決定される。付加的に、ドットないし液滴の全数がディスペンサからディスペンスされるべき速度(rate:頻度)が決定される。これは、ドットないし液滴の全数がディスペンスされる速度(rate:頻度)であるし、ドットないし液滴の全数におけるドットの各々の間の距離である。この速度(rate:頻度)は、その後、目標量の粘性流体20を基材22上に排出するべく、ディスペンサ12と基材22との間の相対移動の速度を調整するために利用され得る。更なる詳細は、「粘性材料の非接触式噴射システム」というタイトルの米国出願第13/079,300号、今や米国特許第8,257,779号として権利化されている、において本件出願人によって開示されている。当該出願の内容は、当該参照によって本明細書に組み込まれる(incorporated by reference)。   The speed of relative movement can be determined by determining the amount of viscous fluid 20 in the form of the total number of dots required to be substantially equal to the target amount. This can be determined by calculating the average volume per dot of the output data set. Additionally, the distance between each of the total number of dots required to distribute the dots or droplets is determined. Additionally, the rate at which the total number of dots or droplets is to be dispensed from the dispenser is determined. This is the rate at which the total number of dots or droplets is dispensed, and the distance between each of the dots in the total number of dots or droplets. This rate can then be used to adjust the speed of relative movement between the dispenser 12 and the substrate 22 to discharge a target amount of viscous fluid 20 onto the substrate 22. Further details can be found by the Applicant in US Application No. 13 / 079,300 entitled “Non-Contact Injection System for Viscous Materials”, now entitled US Pat. No. 8,257,779. It is disclosed. The contents of the application are incorporated herein by reference.

図4は、粘性流体20を正確にディスペンシングして、ディスペンシング動作を制御するための粘性流体ディスペンシングシステム100の概略図である。図4のシステム100は、図1のシステム10に類似しているが、付加的に、制御部40に電気的に結合された重量計72を備えている。重量計72は、粘性流体20を受容するための較正面73を含み得る。重量計72は、較正面73上に堆積される粘性流体20のある量を受容して、その重量を計測し、粘性流体20の当該量の質量に比例する重量計出力信号を生成する、というように構成されている。重量計72は、様々な形態の少量の粘性流体20、例えばドット、液滴またはライン、が正確に重量測定されることを可能にする。粘性流体20は、所望の用途に依存して、堆積(deposit)ないし噴射(jet)され得る。制御部40が重量計72に動作可能に結合されていることに加えて、制御部40は、また、液体流量計32aまたは気体流量計32bのいずれかに結合されている。以下に更に詳述されるように、重量計72と気体流量計32bを用いることは、重量計72と液体流量計32aを用いるのとは、異なる利点をもたらす。   FIG. 4 is a schematic diagram of a viscous fluid dispensing system 100 for accurately dispensing viscous fluid 20 and controlling the dispensing operation. The system 100 of FIG. 4 is similar to the system 10 of FIG. 1 but additionally includes a weigh scale 72 that is electrically coupled to the controller 40. The weigh scale 72 may include a calibration surface 73 for receiving the viscous fluid 20. The weigh scale 72 receives a quantity of the viscous fluid 20 deposited on the calibration surface 73, measures its weight, and generates a weigh scale output signal proportional to the mass of that quantity of the viscous fluid 20. It is configured as follows. The weigh scale 72 allows small amounts of viscous fluid 20 in various forms, such as dots, droplets or lines, to be accurately weighed. The viscous fluid 20 can be deposited or jetted depending on the desired application. In addition to the controller 40 being operably coupled to the weigh scale 72, the controller 40 is also coupled to either the liquid flow meter 32a or the gas flow meter 32b. As will be described in more detail below, using the weigh scale 72 and the gas flow meter 32b provides different advantages than using the weigh scale 72 and the liquid flow meter 32a.

重量計72と気体流量計32bとの両方を用いることは、粘性流体20の密度が決定されることを可能にする。これは、制御部40に結合された重量計72または気体流量計32bのいずれか一方のみを用いる場合の問題を解消する。例えば、重量計72のみを用いる場合、質量が決定されることを可能にするが、重量計72から質量を取得するために、ディスペンシング動作は停止する。これは、粘性流体ディスペンサ12のスループットを低減するが、このことは、当然、望ましくないことである。ここで用いられる用語「質量」は、以下で説明されるように、例えば質量、質量流量及び重量を含む、質量の(質量に対応する)任意の測定値を含むことが意図されている。質量流量は、所与の時間単位において、ディスペンサ12の出口16を通流する粘性流体20の質量の測定値であり、慣例上、1秒あたりのポンド、あるいは、1秒あたりのキログラム、で測定される。重量は、数式W=m×gを用いて、質量に関連付けられている。ここで、重量(W)は、重力加速度(g)によって乗算された質量(m)に等しい。あるいは、気体流量計32bを通流する気体の温度及び圧力が知られているので、このことによって、気体の体積が決定されることが可能である。当業者は、このことによって、粘性流体20の体積が決定される、ということを理解するであろう。ここで用いられる用語「体積」は、例えば体積及び体積流量を含む、体積の(体積に対応する)任意の測定値を含むことが意図されている。体積流量は、所与の時間単位において、ディスペンサ12の出口16を通流する粘性流体20の体積の測定値である。もっとも、体積は、粘性流体20の質量に関する情報を提供しない。   Using both the weigh scale 72 and the gas flow meter 32b allows the density of the viscous fluid 20 to be determined. This solves the problem when only one of the weight meter 72 and the gas flow meter 32b coupled to the control unit 40 is used. For example, if only the weigh scale 72 is used, the mass can be determined, but in order to obtain the mass from the weigh scale 72, the dispensing operation stops. This reduces the throughput of the viscous fluid dispenser 12, which is of course undesirable. The term “mass” as used herein is intended to include any measurement of mass (corresponding to mass), including, for example, mass, mass flow rate, and weight, as described below. Mass flow rate is a measure of the mass of the viscous fluid 20 flowing through the outlet 16 of the dispenser 12 in a given unit of time, conventionally measured in pounds per second or kilograms per second. Is done. Weight is related to mass using the formula W = m × g. Here, the weight (W) is equal to the mass (m) multiplied by the gravitational acceleration (g). Alternatively, since the temperature and pressure of the gas flowing through the gas flow meter 32b are known, this allows the gas volume to be determined. One skilled in the art will understand that this determines the volume of the viscous fluid 20. The term “volume” as used herein is intended to include any measurement of volume (corresponding to volume), including, for example, volume and volume flow. Volume flow is a measure of the volume of viscous fluid 20 flowing through outlet 16 of dispenser 12 in a given unit of time. However, the volume does not provide information regarding the mass of the viscous fluid 20.

結果として、全面的なディスペンシングを開始する前に、気体流量計32bと共に「セットアップツール」として重量計72を用いることは、粘性流体20のある量の密度及び比重が決定されることを可能にする。具体的には、気体流量計32bは、流路を流れて出口36を通ってディスペンスされる粘性流体の第2量の流量に比例する気体流量計出力信号を生成する。これは、制御部40が、第1量の密度と第2量の体積とを用いて、第2量の質量を推定することを可能にする。これは、粘性流体20のより正確なディスペンシングを可能にする。第1量及び第2量に関する履歴データを用いることは、システム10がディスペンシングパラメータをリアルタイムに調整することを可能にする。   As a result, using the weigh scale 72 as a “setup tool” with the gas flow meter 32b before starting full dispensing allows a certain amount of density and specific gravity of the viscous fluid 20 to be determined. To do. Specifically, the gas flow meter 32b generates a gas flow meter output signal that is proportional to the flow rate of the second amount of viscous fluid that flows through the flow path and is dispensed through the outlet 36. This allows the control unit 40 to estimate the mass of the second quantity using the density of the first quantity and the volume of the second quantity. This allows for more accurate dispensing of the viscous fluid 20. Using historical data for the first and second quantities allows the system 10 to adjust the dispensing parameters in real time.

図5は、制御部40によって実装されて実行されるソフトウェアの概略フロー図を示している。図5は、ディスペンスされる流体の密度または比重を取得するために、重量計52と気体流量計32bとの両方を利用し得る。第1工程74において、気体流量計32b、圧力レギュレータ30、及び、ディスペンサ12に関連付けられた任意の他の制御要素が、ディスペンシング動作を開始するために初期化される。次の工程76において、ディスペンサ12は、粘性流体20のディスペンシングを所望の態様で開始する。これは、粘性流体20の第1量が重量計72にディスペンスされる工程、気体流量計出力データを集める工程、及び、重量計出力データを集める工程、を含む。結果として、第1量の質量が、重量計出力信号を用いて決定され得る。同様に、第1量の体積が、気体流量計出力信号を用いて、場合によって同時に、決定され得る。このデータは、工程78において、以下に詳述されるように1または複数の態様で処理され得る。例えば、工程78における処理は、気体流量計データを積分して、気体流量計32bを通過する粘性流体20のある第1量の体積を決定する工程を含み得る。時間について粘性流体または気体の流量計データを積分することが、粘性流体20のある第1量の体積を生成する。   FIG. 5 shows a schematic flow diagram of software implemented and executed by the control unit 40. FIG. 5 may utilize both the weigh scale 52 and the gas flow meter 32b to obtain the density or specific gravity of the fluid to be dispensed. In a first step 74, the gas flow meter 32b, the pressure regulator 30, and any other control elements associated with the dispenser 12 are initialized to initiate the dispensing operation. In the next step 76, the dispenser 12 begins dispensing the viscous fluid 20 in the desired manner. This includes the steps of dispensing a first amount of viscous fluid 20 to the weigh scale 72, collecting gas flow meter output data, and collecting weight scale output data. As a result, the first quantity of mass can be determined using the weigh scale output signal. Similarly, the volume of the first quantity can be determined at the same time, possibly using the gas flow meter output signal. This data may be processed in step 78 in one or more manners as detailed below. For example, the process at step 78 may include integrating the gas flow meter data to determine a certain first volume of viscous fluid 20 passing through the gas flow meter 32b. Integrating viscous fluid or gas flow meter data over time produces a certain first volume of viscous fluid 20.

次の工程80において、密度(体積で除算された質量に等しい)が、重量計72を用いて取得された質量を、気体流量計32bを用いて取得された体積で全体として除算することによって、決定され得る。比重もまた、密度を用いて決定され得る。比重とは、(前述されたような)粘性流体20の密度の、一般には特定の温度の水である参照物質の密度に対する比率である。所望される場合、粘性流体20の第1量の質量及び体積は、1ドットあたり、1液滴あたり、あるいは、1ラインあたり、に決定され得る。換言すれば、密度は、粘性流体20の複数のドット、複数の液滴または複数のラインを用いて決定され得るし、あるいは代替的に、粘性流体20の単一のドット、単一の液滴または単一のラインを用いて決定され得る。工程82において、制御部40は、粘性流体20の当該密度が所定値の許容可能な公差内であるか否かを判定する。当該密度が許容可能な公差内である場合、当該処理は、より高い動作精度を保証するために、換算係数(例えば体積/質量に等しい逆密度)を利用し得る。許容可能な公差は、制御部40内に記憶された参照データセットを用いて、あるいは他の受容可能な方法によって、決定され得る。当該密度が許容可能な公差内でない場合、ユーザが警告される。例えば、制御部40は、アラーム用の音または光の提示、または、制御部に関連付けられたスクリーンまたはモニタ上の表示、のような好適な指示をオペレータに提供し得る。オペレータへの指示に加えて、あるいはその代わりに、前述されたように、少なくとも1つのディスペンシングパラメータが調整され得る。図5に関しては、密度が図示されて説明されているが、比重もまた、所望されるように決定されて調整され得る。   In the next step 80, the density (equal to the mass divided by the volume) is divided by the volume obtained using the weigh scale 72 as a whole by the volume obtained using the gas flow meter 32b. Can be determined. Specific gravity can also be determined using density. Specific gravity is the ratio of the density of the viscous fluid 20 (as described above) to the density of a reference material, typically water at a particular temperature. If desired, the mass and volume of the first amount of viscous fluid 20 can be determined per dot, per drop, or per line. In other words, the density can be determined using multiple dots, multiple droplets or multiple lines of viscous fluid 20, or alternatively, a single dot, single droplet of viscous fluid 20 Or it can be determined using a single line. In step 82, the control unit 40 determines whether the density of the viscous fluid 20 is within an allowable tolerance of a predetermined value. If the density is within acceptable tolerances, the process may utilize a conversion factor (eg, inverse density equal to volume / mass) to ensure higher operating accuracy. Acceptable tolerances can be determined using a reference data set stored in the controller 40 or by other acceptable methods. If the density is not within acceptable tolerances, the user is warned. For example, the controller 40 may provide suitable instructions to the operator, such as presenting an alarm sound or light, or a display on a screen or monitor associated with the controller. In addition to or instead of instructions to the operator, at least one dispensing parameter may be adjusted as described above. With respect to FIG. 5, the density is illustrated and described, but the specific gravity can also be determined and adjusted as desired.

制御部40が気体流量計出力信号及び重量計出力信号を受信して処理し、第1量の密度を決定した後、制御部40は、当該第1量の密度と第2量の体積とを用いて、第2量の推定質量を決定し得る。第2量の推定質量を有することにより、制御部40は、前述のように、出口を介してディスペンスされる粘性流体の更なる量のために、1または複数のディスペンシングパラメータを調整可能である。結果として、粘性流体ディスペンシングシステム10は、以前の(直前の)量の密度及び体積を連続的に利用して質量を推定して、ディスペンシング動作を連続的に改善することができる。これは、気体流量計を用いて全ての体積測定値が取得されることを許容し、気体流量計32b及び重量計72から密度を得て、生産を停止することなく質量を計算して、処理に対する調整をなすことができる。   After the control unit 40 receives and processes the gas flow meter output signal and the weight meter output signal and determines the density of the first amount, the control unit 40 determines the density of the first amount and the volume of the second amount. Can be used to determine an estimated mass of the second quantity. By having the second amount of estimated mass, the controller 40 can adjust one or more dispensing parameters for the additional amount of viscous fluid dispensed through the outlet, as described above. . As a result, the viscous fluid dispensing system 10 can continuously improve the dispensing operation by continuously utilizing the previous (previous) amount of density and volume to estimate the mass. This allows all volume measurements to be obtained using a gas flow meter, obtains density from the gas flow meter 32b and weight meter 72, calculates the mass without stopping production, and processes Adjustments can be made.

別の実施形態のシステム100では、制御部は、重量計72と液体流量計32aとの両方に動作可能に結合され得る。当該実施形態では、重量計72と液体流量計32aとの両方を用いることで、液体流量計32aが迅速かつ正確に較正されることを可能にする。重量計72の較正面73上に公知の重量の物体を載置することによって、重量計72は最初に迅速かつ正確に較正される一方で、液体流量計32aを較正するための処理は、それよりもずっと困難である。しかしながら、液体流量計32aを通して重量計72の較正面73上にある量の粘性流体20をディスペンスすることは、液体流量計32aの迅速かつ正確な構成を可能にする。結果として、重量計72と液体流量計32aとの両方を含むことは、重量計72が液体流量計32aを有効に較正することを可能にする。   In another embodiment of the system 100, the controller may be operably coupled to both the weigh scale 72 and the liquid flow meter 32a. In this embodiment, using both the weigh scale 72 and the liquid flow meter 32a allows the liquid flow meter 32a to be calibrated quickly and accurately. By placing a known weight object on the calibration surface 73 of the scale 72, the scale 72 is initially quickly and accurately calibrated while the process for calibrating the liquid flow meter 32a is Is much more difficult than However, dispensing an amount of viscous fluid 20 on the calibration surface 73 of the weigh scale 72 through the liquid flow meter 32a allows for a quick and accurate configuration of the liquid flow meter 32a. As a result, including both the weight meter 72 and the liquid flow meter 32a allows the weight meter 72 to effectively calibrate the liquid flow meter 32a.

ディスペンス動作を含む製造処理の進行中において、システム10、100が、前述のようなディスペンスパラメータへのオン・ザ・フライ(on−the−fly)の調整及びオン・ザ・フライ(on−the−fly)の検出目的のために利用され得る、ということが理解されるであろう。すなわち、図2、図3及び図5に示されたルーチンは、製造処理中に連続的に利用され得て、ディスペンスパラメータは、生産性を向上するべく、製造中に調整される。図5のルーチンは、前述のように、全面的なディスペンシングの前に密度を決定する工程を含んでいる。システム10、100は、また、較正ステーションと共に利用され得て、その場合、ディスペンサ112はオフラインとされて較正ステーションに移動され、図2、図3及び図5に示されたルーチンは、較正ステーションにおいて実施される。この態様は、製造処理中のオン・ザ・フライでの実施と好対照である。システム10、110の較正ステーションでの利用にも、利点がある。例えば、重量計を用いる典型的な較正ステーションにおけるよりも、より少ない流体材料20が利用されるであろうし、較正及び調整の処理が、より迅速であろうし、場合によってはより正確であろう。はんだ溶剤のような所定の流体材料は、揮発性があり、当該流体と関連付けられる溶剤は、大気に曝されると揮発(蒸発)してしまう。従って、揮発を許すほどに重量計の処理が時間を要してしまうと、結果が、正確さにおいて劣ってしまうであろう。本発明のシステム10によれば、リアルタイムに近い(短)時間内に、流れのデータが制御部40によって集められる。流体に関連付けられた溶剤の揮発は、この測定において影響を及ぼさない。なお、オフラインというのは、システム10、100に依然として結合されたディスペンサ12が、粘性流体20を、基材に隣接ないし近接して位置付けられた重量計72の較正面73上にディスペンスする状態が、想定される。   During the manufacturing process, including dispensing operations, the system 10, 100 adjusts on-the-fly to the dispensing parameters as described above and on-the-fly. It will be understood that it can be utilized for the detection purposes of (fly). That is, the routines shown in FIGS. 2, 3 and 5 can be used continuously during the manufacturing process, and the dispense parameters are adjusted during manufacturing to improve productivity. The routine of FIG. 5 includes the step of determining the density prior to full dispensing as described above. The system 10, 100 can also be utilized with a calibration station, in which case the dispenser 112 is taken offline and moved to the calibration station, and the routines shown in FIGS. 2, 3 and 5 are performed at the calibration station. To be implemented. This aspect is in stark contrast to on-the-fly implementation during the manufacturing process. There are also advantages to using the system 10, 110 in a calibration station. For example, less fluid material 20 will be utilized than in a typical calibration station using a weigh scale, and the calibration and adjustment process will be faster and in some cases more accurate. Certain fluid materials, such as solder solvents, are volatile, and solvents associated with the fluids volatilize (evaporate) when exposed to the atmosphere. Therefore, if the weigh scale process takes time to allow volatilization, the results will be inaccurate. According to the system 10 of the present invention, the flow data is collected by the control unit 40 within a short time near real time. The volatilization of the solvent associated with the fluid has no effect on this measurement. It should be noted that offline means that the dispenser 12 that is still coupled to the system 10, 100 dispenses the viscous fluid 20 onto the calibration surface 73 of the weigh scale 72 positioned adjacent or close to the substrate. is assumed.

本発明は、幾つかの実施形態についての記述によって説明され、当該実施形態は、かなり詳しく説明された。しかしながら、添付の特許請求の範囲の請求項の範囲を、そのような詳細に制限することや、何らかの態様で限定することは、意図されていない。付加的な利点及び修正は、当業者にとって容易である。従って、本発明は、その広い観点では、図示されて説明された特定の詳細に限定されない。ここで説明された様々な特徴は、特定の用途にとって必要ないし所望される任意の組合せで利用可能である。結果的に、特許請求の範囲の請求項の精神または範囲から逸脱することなく、ここで説明された詳細からの発展がなされ得る。   The present invention has been described in terms of several embodiments, which have been described in considerable detail. However, it is not intended that the scope of the appended claims be limited to such details or in any way. Additional advantages and modifications are readily apparent to those skilled in the art. The invention in its broader aspects is therefore not limited to the specific details shown and described. The various features described herein can be used in any combination that is necessary or desired for a particular application. Consequently, developments from the details set forth herein may be made without departing from the spirit or scope of the claims.

Claims (31)

粘性流体を基材上に正確にディスペンスするために非接触式の噴射ディスペンシングを制御する方法であって、
粘性流体供給部から、入口と出口とを有する非接触式噴射ディスペンサへと、粘性流体を差し向ける工程と、
前記非接触式噴射ディスペンサの前記出口を通して前記粘性流体を排出する工程であって、前記非接触式噴射ディスペンサは前記粘性流体の前記出口を通っての基材上への流れを開始及び停止するよう動作可能である、という工程と、
前記粘性流体供給部と前記非接触式噴射ディスペンサの前記出口との間の流路内に動作可能に結合された電気的な流量計装置を用いて、当該流路を通流する前記粘性流体の流量に比例する電気的な流量計出力信号を生成する工程であって、前記電気的な流量計出力信号は出力データセットを形成する、という工程と、
前記出力データセットを制御部内に記憶された参照データセットと比較する工程と、
前記出力データセットと前記参照データセットとの間の差を修正するべく、少なくとも1つのディスペンシングパラメータを調整することによって、閉ループの態様で応答制御機能を実施する工程と、
を備えたことを特徴とする方法。
A method of controlling non-contact jet dispensing to accurately dispense a viscous fluid onto a substrate,
Directing the viscous fluid from the viscous fluid supply to a non-contact spray dispenser having an inlet and an outlet;
Discharging the viscous fluid through the outlet of the non-contact spray dispenser, wherein the non-contact spray dispenser starts and stops the flow of the viscous fluid onto the substrate through the outlet. A process of being operable;
Using an electrical flow meter device operably coupled in the flow path between the viscous fluid supply and the outlet of the non-contact jet dispenser, the viscous fluid flowing through the flow path Generating an electrical flow meter output signal proportional to the flow rate, wherein the electrical flow meter output signal forms an output data set;
Comparing the output data set with a reference data set stored in a controller;
Performing a response control function in a closed loop manner by adjusting at least one dispensing parameter to correct a difference between the output data set and the reference data set;
A method characterized by comprising:
前記応答制御機能を実施する工程は、更に、前記非接触式の噴射ディスペンサの前記出口を通ってディスペンスされる粘性流体の流量を調整する工程を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
The method of claim 1, wherein performing the response control function further comprises adjusting a flow rate of viscous fluid dispensed through the outlet of the non-contact jet dispenser. .
前記流量を調整する工程は、更に、前記粘性流体の粘度を調整する工程を含む
ことを特徴とする請求項2に記載の方法。
The method according to claim 2, wherein the step of adjusting the flow rate further includes the step of adjusting the viscosity of the viscous fluid.
前記応答制御機能を実施する工程は、更に、ディスペンシング時間を調整する工程を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
The method of claim 1, wherein the step of performing the response control function further comprises adjusting a dispensing time.
前記応答制御機能を実施する工程は、更に、粘性流体が前記出口を通って前記基材上にディスペンスされる周波数を調整する工程を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
The method of claim 1, wherein performing the response control function further comprises adjusting a frequency at which viscous fluid is dispensed through the outlet onto the substrate.
前記粘性流体供給部は、更に、当該粘性流体供給部の空気圧入口を介して流れる圧縮空気を利用する圧力供給部を有しており、
前記電気的な流量計装置は、前記空気圧入口に動作可能に結合されており、前記空気圧入口を通る圧縮空気の流量に比例する電気的な流量計出力信号を提供し、
前記少なくとも1つのディスペンシングパラメータを調整する工程は、更に、前記圧力供給部の圧力を調整する工程を有している
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
The viscous fluid supply unit further includes a pressure supply unit that uses compressed air flowing through the pneumatic inlet of the viscous fluid supply unit,
The electrical flow meter device is operably coupled to the pneumatic inlet and provides an electrical flow meter output signal proportional to the flow rate of compressed air through the pneumatic inlet;
The method of claim 1, wherein adjusting the at least one dispensing parameter further comprises adjusting the pressure of the pressure supply.
前記出口を通して前記粘性流体を排出する工程及び前記応答制御機能を実施する工程は、更に、
前記非接触式噴射ディスペンサと前記基材との間の相対移動中に前記出口を通して前記粘性流体を排出する工程と、
前記非接触式噴射ディスペンサと前記基材との間の前記相対移動の速度を調整する工程と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
Discharging the viscous fluid through the outlet and implementing the response control function further comprises:
Discharging the viscous fluid through the outlet during relative movement between the non-contact spray dispenser and the substrate;
Adjusting the speed of the relative movement between the non-contact spray dispenser and the substrate;
The method of claim 1, comprising:
前記出力データセットを参照データセットと比較する工程及び前記応答制御機能を実施する工程は、更に、
前記出力データセットを用いて、目標量の粘性材料が前記基材上に排出されることに帰結する前記非接触式噴射ディスペンサと前記基材との間の相対移動の速度を決定する工程と、
前記目標量の粘性流体を前記基材上に排出するべく、前記非接触式噴射ディスペンサと前記基材との間の前記相対移動の速度(speed)を調整する工程と、
を含み、
前記相対移動の速度を決定する工程は、
前記出力データセットの1ドットあたりの平均体積を決定することによって、前記目標量に実質的に等しいことが要求されるドットの全数の形態での粘性流体の量を決定する工程と、
前記ドットを分布させるために要求される前記ドットの全数の各々の間の距離を決定する工程と、
前記ドットの全数が前記非接触式噴射ディスペンサからディスペンスされる速度(rate)を決定する工程と、
前記ドットの全数がディスペンスされる速度と、前記ドットの全数の前記ドットの各々の間の距離と、を用いる工程と、
を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
Comparing the output data set with a reference data set and performing the response control function further comprises:
Using the output data set to determine a rate of relative movement between the non-contact spray dispenser and the substrate resulting in a target amount of viscous material being discharged onto the substrate;
Adjusting the speed of the relative movement between the non-contact spray dispenser and the substrate to discharge the target amount of viscous fluid onto the substrate;
Including
Determining the speed of the relative movement,
Determining the amount of viscous fluid in the form of the total number of dots required to be substantially equal to the target amount by determining an average volume per dot of the output data set;
Determining the distance between each of the total number of dots required to distribute the dots;
Determining the rate at which the total number of dots is dispensed from the non-contact spray dispenser;
Using the speed at which the total number of dots is dispensed, and the distance between each of the dots in the total number of dots,
The method of claim 1, comprising:
前記出力データセットを前記制御部内に記憶された参照データセットと比較する工程は、更に、前記出力データセットを積分して、当該出力データセットの体積を決定する工程を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
The step of comparing the output data set with a reference data set stored in the controller further includes integrating the output data set to determine a volume of the output data set. Item 2. The method according to Item 1.
前記出力データセットを前記参照データセットと比較する工程及び前記応答制御機能を実施する工程は、更に、
前記出力データセットの前記体積を前記参照データセットの参照体積と比較する工程と、
前記出力データセットの前記体積と前記参照データセットの前記参照体積との間の差を修正するべく、少なくとも1つのディスペンシングパラメータを調整することによって、閉ループの態様で応答制御機能を実施する工程と、
を含む
ことを特徴とする請求項9に記載の方法。
Comparing the output data set with the reference data set and implementing the response control function further include:
Comparing the volume of the output data set with a reference volume of the reference data set;
Performing a response control function in a closed loop manner by adjusting at least one dispensing parameter to correct for a difference between the volume of the output data set and the reference volume of the reference data set; ,
The method of claim 9, comprising:
前記応答制御機能を実施する工程は、更に、前記非接触式噴射ディスペンサを通って流れる前記粘性流体内のエアバブルを検出する工程を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
The method of claim 1, wherein performing the response control function further comprises detecting air bubbles in the viscous fluid flowing through the non-contact spray dispenser.
粘性流体を基材上に正確にディスペンスするための粘性流体ディスペンシングシステムであって、
入口と出口とを有する粘性流体ディスペンサと、
粘性流体を保持するようになっていて前記粘性流体ディスペンサの前記入口と流体連通状態に結合された粘性流体供給部であって、当該粘性流体供給部と前記粘性流体ディスペンサの前記出口との間に前記粘性流体の流路を確立させる粘性流体供給部と、
前記流路内に動作可能に結合されて、前記粘性材料の第1量に対応する気体流量計出力信号を生成する気体流量計装置と、
前記第1量を受容して重量を計測して、対応する重量計出力信号を生成するように構成された重量計と、
前記気体流量計装置と前記重量計とに動作可能に結合された制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記重量計から受信される前記重量計出力信号を用いて前記第1量の質量を決定し、前記気体流量計装置から受信される前記気体流量出力信号を積分することによって前記第1量の体積を決定し、前記第1量の前記質量と前記第1量の前記体積とを用いて前記第1量の密度を決定する
ことを特徴とするシステム。
A viscous fluid dispensing system for accurately dispensing viscous fluid onto a substrate, comprising:
A viscous fluid dispenser having an inlet and an outlet;
A viscous fluid supply unit configured to hold a viscous fluid and coupled in fluid communication with the inlet of the viscous fluid dispenser, between the viscous fluid supply unit and the outlet of the viscous fluid dispenser. A viscous fluid supply section for establishing a flow path for the viscous fluid;
A gas flow meter device operatively coupled in the flow path to generate a gas flow meter output signal corresponding to the first amount of the viscous material;
A weigh scale configured to receive the first quantity and measure a weight to generate a corresponding weigh scale output signal;
A controller operably coupled to the gas flow meter device and the weigh scale;
With
The control unit determines the mass of the first amount using the weighing scale output signal received from the weighing scale, and integrates the gas flow rate output signal received from the gas flow meter device. A system for determining a volume of a first quantity and determining the density of the first quantity using the mass of the first quantity and the volume of the first quantity.
前記制御部は、前記第1量の前記密度を、予め決定された許容範囲と比較し、前記密度が前記許容範囲の外側にある場合にユーザに警告する
ことを特徴とする請求項12に記載のシステム。
13. The control unit according to claim 12, wherein the control unit compares the density of the first amount with a predetermined allowable range and warns a user when the density is outside the allowable range. System.
前記気体流量計装置は、前記流路を介して流れて前記出口からディスペンスされる前記粘性流体の第2量の体積に比例する気体流量計出力信号を生成し、
前記制御部は、前記第1量の前記密度と前記第2量の前記体積とを用いて、前記第2量の質量流量を決定する
ことを特徴とする請求項12に記載のシステム。
The gas flow meter device generates a gas flow meter output signal proportional to a volume of the second amount of the viscous fluid flowing through the flow path and dispensed from the outlet;
The system according to claim 12, wherein the control unit determines the mass flow rate of the second amount using the density of the first amount and the volume of the second amount.
前記第2量の前記質量流量を調整するために少なくとも1つのディスペンシングパラメータを調整する要素
を更に備えたことを特徴とする請求項14に記載のシステム。
15. The system of claim 14, further comprising an element that adjusts at least one dispensing parameter to adjust the second amount of the mass flow rate.
前記少なくとも1つのディスペンシングパラメータを調整する要素は、更に、前記粘性流体供給部の流体供給圧を調整する要素を含む
ことを特徴とする請求項15に記載のシステム。
The system of claim 15, wherein the element for adjusting the at least one dispensing parameter further comprises an element for adjusting a fluid supply pressure of the viscous fluid supply.
前記少なくとも1つのディスペンシングパラメータを調整する要素は、更に、前記粘性流体の連続的な量が前記出口からディスペンスされる周波数を調整する要素を含む
ことを特徴とする請求項14に記載のシステム。
15. The system of claim 14, wherein the element for adjusting the at least one dispensing parameter further comprises an element for adjusting a frequency at which a continuous amount of the viscous fluid is dispensed from the outlet.
前記制御部に結合された温度制御部を更に備え、
前記少なくとも1つのディスペンシングパラメータを調整する要素は、更に、前記温度制御部を用いて前記粘性流体ディスペンサの温度を調整する要素を含む
ことを特徴とする請求項14に記載のシステム。
A temperature control unit coupled to the control unit;
The system of claim 14, wherein the element for adjusting the at least one dispensing parameter further includes an element for adjusting the temperature of the viscous fluid dispenser using the temperature controller.
前記粘性流体ディスペンサは、粘性流体の複数のドットを噴射するように構成された噴射ディスペンサであり、
前記少なくとも1つのディスペンシングパラメータを調整する要素は、更に、前記複数のドットが前記噴射ディスペンサから噴射される発火頻度を調整する要素を含む
ことを特徴とする請求項14に記載のシステム。
The viscous fluid dispenser is an ejection dispenser configured to eject a plurality of dots of viscous fluid;
15. The system of claim 14, wherein the element that adjusts the at least one dispensing parameter further includes an element that adjusts the firing frequency at which the plurality of dots are ejected from the ejection dispenser.
前記粘性流体ディスペンサは、粘性流体の複数のドットを噴射するように構成された噴射ディスペンサであり、
前記少なくとも1つのディスペンシングパラメータを調整する要素は、更に、あるパターン内に噴射されるドットの数を調整する要素を含む
ことを特徴とする請求項14に記載のシステム。
The viscous fluid dispenser is an ejection dispenser configured to eject a plurality of dots of viscous fluid;
15. The system of claim 14, wherein the element that adjusts the at least one dispensing parameter further includes an element that adjusts the number of dots fired in a pattern.
前記制御部は、前記粘性流体ディスペンサを通って流れる前記粘性流体内のエアバブルを検出する
ことを特徴とする請求項12に記載のシステム。
The system of claim 12, wherein the controller detects an air bubble in the viscous fluid flowing through the viscous fluid dispenser.
粘性流体を基材上に正確にディスペンスするために粘性流体ディスペンシングシステムを制御する方法であって、
粘性流体供給部から粘性流体ディスペンサへと第1量の粘性流体を差し向ける工程であって、前記粘性流体ディスペンサは当該粘性流体ディスペンサの出口を通っての前記粘性流体の基材上への流れを開始及び停止するよう動作可能である、という工程と、
前記粘性流体供給部と前記出口との間の流路内に動作可能に結合された気体流量計装置を用いて、当該流路を通流する前記第1量の前記流量に比例する気体流量計出力信号を生成する工程と、
前記出口からの前記第1量を、前記制御部に結合された重量計上に排出する工程であって、前記重量計は、前記第1量の質量に比例する重量計出力信号を生成する、という工程と、
前記気体流量計出力信号と前記重量計出力信号とを用いて少なくとも1つのディスペンシングパラメータを調整することによって、閉ループの態様で応答制御機能を実施する工程と、
を備えたことを特徴とする方法。
A method of controlling a viscous fluid dispensing system to accurately dispense viscous fluid onto a substrate, comprising:
Directing a first quantity of viscous fluid from a viscous fluid supply to a viscous fluid dispenser, wherein the viscous fluid dispenser directs the flow of the viscous fluid onto a substrate through an outlet of the viscous fluid dispenser. Being operable to start and stop;
A gas flow meter proportional to the flow rate of the first quantity flowing through the flow path using a gas flow meter device operably coupled in the flow path between the viscous fluid supply section and the outlet Generating an output signal; and
Discharging the first quantity from the outlet to a weight scale coupled to the control unit, wherein the scale produces a scale output signal proportional to the mass of the first quantity. Process,
Performing a response control function in a closed loop manner by adjusting at least one dispensing parameter using the gas flow meter output signal and the weigh scale output signal;
A method characterized by comprising:
前記応答制御機能は、前記第1量の比重を用いて、前記粘性流体ディスペンサの出口を通ってディスペンスされる前記粘性流体の流量を調整する工程を含む
ことを特徴とする請求項22に記載の方法。
23. The method of claim 22, wherein the response control function includes adjusting the flow rate of the viscous fluid dispensed through the outlet of the viscous fluid dispenser using the first amount of specific gravity. Method.
前記応答制御機能を実施する工程は、更に、前記第1量の比重を用いて、ディスペンシング時間を調整する工程を含む
ことを特徴とする請求項22に記載の方法。
The method of claim 22, wherein the step of performing the response control function further comprises adjusting a dispensing time using the specific gravity of the first amount.
前記重量計出力信号を用いて前記第1量の質量を決定する工程と、
前記気体流量計出力信号を用いて前記第1量の体積を決定する工程と、
を更に備えたことを特徴とする請求項22に記載の方法。
Determining the mass of the first quantity using the scale output signal;
Determining the volume of the first quantity using the gas flow meter output signal;
The method of claim 22, further comprising:
前記第1量の前記体積を決定する工程は、前記制御部を用いて、前記気体流量計装置から得られる前記気体流量計出力信号を積分する工程を含む
を更に備えたことを特徴とする請求項22に記載の方法。
The step of determining the volume of the first quantity further comprises the step of integrating the gas flow meter output signal obtained from the gas flow meter device using the controller. Item 23. The method according to Item 22.
前記応答制御機能を実施する工程は、更に、
前記第1量の前記質量及び前記体積を用いて、前記第1量の比重を計算する工程と、
前記第1量の前記比重を用いて、少なくとも1つのディスペンシングパラメータを調整する工程と、
を含むことを特徴とする請求項22に記載の方法。
The step of performing the response control function further includes:
Calculating the specific gravity of the first quantity using the mass and volume of the first quantity;
Adjusting at least one dispensing parameter using the first amount of the specific gravity;
23. The method of claim 22, comprising:
前記応答制御機能を実施する工程は、更に、
前記第1量の前記質量及び前記体積を用いて、前記第1量の密度を計算する工程と、
前記第1量の前記密度を用いて、少なくとも1つのディスペンシングパラメータを調整する工程と、
を含むことを特徴とする請求項22に記載の方法。
The step of performing the response control function further includes:
Calculating the density of the first quantity using the mass and volume of the first quantity;
Adjusting at least one dispensing parameter using the density of the first amount;
23. The method of claim 22, comprising:
前記気体流量計出力信号と前記重量計出力信号とが、出力データセットを形成し、
前記応答制御機能を実施する工程は、更に、前記出力データセットを用いて計算される比重を用いて少なくとも1つのディスペンシングパラメータを調整する工程を含む
ことを特徴とする請求項22に記載の方法。
The gas flow meter output signal and the weight meter output signal form an output data set,
The method of claim 22, wherein performing the response control function further comprises adjusting at least one dispensing parameter using a specific gravity calculated using the output data set. .
前記気体流量計出力信号と前記重量計出力信号とが、出力データセットを形成し、
前記応答制御機能を実施する工程は、更に、前記出力データセットを用いて計算される密度を用いて少なくとも1つのディスペンシングパラメータを調整する工程を含む
ことを特徴とする請求項22に記載の方法。
The gas flow meter output signal and the weight meter output signal form an output data set,
The method of claim 22, wherein performing the response control function further comprises adjusting at least one dispensing parameter with a density calculated using the output data set. .
前記気体流量計出力信号と前記重量計出力信号とが、出力データセットを形成し、
当該方法は、更に、前記出力データセットを前記制御部内に記憶された参照データセットと比較する工程を備えている
ことを特徴とする請求項22に記載の方法。
The gas flow meter output signal and the weight meter output signal form an output data set,
23. The method of claim 22, further comprising the step of comparing the output data set with a reference data set stored in the controller.
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