(57)【要約】【課題】線密度が著しく異なる粘性物質の複数のビードをより効率的に吐出するかまたは吐出量が著しく変動する粘性物質の複数の個別被着物をより効率的に吐出する方法を提供すること。【解決手段】移動する吐出器からの粘性物質の複数ビードを素子キャリヤ上に吐出する方法が、複数の異なるポンプ速度のそれぞれに流量などの出力特性の較正を与える工程と、ポンプ速度の１つおよびライン速度を粘性物質の複数のビードのそれぞれと関連づける工程と、粘性物質の各ビードを吐出するために対応するポンプ速度でポンプを運転しながら、吐出器を対応するライン速度で素子キャリヤに対して移動させる工程とを含む。各較正されたポンプに付随する出力特性は吐出された粘性物質の重量から決定することができる。【選択図】図１
2004289158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体実装のために、複数ポンプ速度で粘性物質を供給できるポンプから送られる粘性物質を受け入れる移動可能な吐出要素からの粘性物質を吐出する粘性物質吐出装置の運転方法であって、
ポンプから吐出要素に粘性物質を供給する第１のポンプ速度を選択する工程と、
前記第１のポンプ速度における第１の出力特性から第１の吐出特性を決定する工程と、
粘性物質を前記ポンプから前記吐出要素に供給する第２のポンプ速度を選択する工程と、
前記第２のポンプ速度における第２の出力特性から第２の吐出特性を決定する工程とを含む方法。
【請求項２】
前記第１の吐出特性が前記吐出要素を移動する第１のライン速度であることを特徴とし、
前記吐出要素を前記第１のライン速度で移動させながら前記ポンプを前記第１のポンプ速度で運転して粘性物質を吐出する工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の吐出特性が前記吐出要素を移動する第２のライン速度であることを特徴とし、
前記吐出要素を前記第２のライン速度で移動させながら前記ポンプを前記第２のポンプ速度で運転して粘性物質を吐出する工程をさらに含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の吐出特性がポンプを運転する第１の電源がオンの時間であることを特徴とし、
前記第１の電源がオンの時間の間前記ポンプを前記第１のポンプ速度で運転して粘性物質を吐出する工程をさらに含む請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の吐出特性がポンプを運転する第２の電源がオンの時間であることを特徴とし、
前記第２の電源がオンの時間の間前記ポンプを前記第２のポンプ速度で運転して粘性物質を吐出する工程をさらに含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ａ）重量秤により前記第１のポンプ速度で粘性物質を吐出し、前記重量秤で測定された第１の重量を使用して前記第１の出力特性を決定する工程と、
ｂ）重量秤により前記第２のポンプ速度で粘性物質を吐出し、前記重量秤で測定された第２の重量を使用して前記第２の出力特性を決定する工程の少なくとも１つをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
吐出要素が電源がオンの時間の間運転されて前記粘性物質を重量秤で吐出することを特徴とし、前記第１の出力特性の決定が第１の重量を電源オン時間と一緒に使用することを含む請求項６に記載の方法。
【請求項８】
吐出要素が電源がオンの時間の間運転されて前記粘性物質を重量秤で吐出することを特徴とし、前記第２の出力特性の決定が第２の重量を電源オン時間と一緒に使用することを含む請求項６に記載の方法。
【請求項９】
ａ）前記第１のポンプ速度で吐出された粘性物質の第１の重量から第１の流量を決定し、前記第１の流量を使用して第１のライン速度を決定する工程と、
ｂ）第２のポンプ速度で吐出された粘性物質の第２の重量から第２の流量を測定し、前記第２の流量を使用して第２のライン速度を決定する工程の少なくとも１つをさらに含む請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
半導体実装のために、複数ポンプ速度で粘性物質を供給できるポンプから送られる粘性物質を受け入れる移動可能な吐出要素から素子キャリヤ上へ粘性物質の複数のビードを吐出する方法であって、
粘性物質を吐出するポンプを運転しながら、複数のポンプ速度のそれぞれにおいてポンプ用の出力特性を決定する工程と、
粘性物質の複数のビードのそれぞれに対して、前記複数のポンプ速度のうち１つを選択する工程と、
粘性物質の複数のビードのそれぞれに対して、前記選択されたポンプ速度に対応する出力特性に基づいてライン速度を決定する工程と、
粘性物質の複数のビードのそれぞれに対して、前記吐出要素からの粘性物質を吐出するために前記選択されたポンプ速度でポンプを運転しながら、吐出要素を前記対応するライン速度で素子キャリヤに対して移動させる工程とを含む方法。
【請求項１１】
複数の素子が素子キャリヤに取り付けられ、複数の素子のそれぞれが対応する複数の隙間の１つによって前記素子キャリヤから間を置いて配置され、
前記複数の素子の対応する１つと前記素子キャリヤの間の複数の隙間の１つ内に粘性物質の複数ビードのそれぞれを移動させる工程をさらに含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記粘性物質の複数ビードの移動工程が、
粘性物質の複数のビードの少なくとも２つを同じ隙間内に移動させる工程をさらに含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数のポンプ速度のそれぞれにおける流量の決定工程が、
各ポンプ速度のうち対応する１つの速度で粘性物質を吐出する工程と、
吐出された粘性物質の重量を測定する工程と、
前記重量を用いて対応する出力特性を決定する工程とをさらに含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
粘性物質の複数のビードの少なくとも２つが異なったポンプ速度で吐出される請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
粘性物質の複数のビードのそれぞれに対して、前記複数のポンプ速度のうち１つを選択する前に、複数のポンプ速度のそれぞれにおける出力特性からライン速度を決定する工程をさらに含み、前記ポンプ速度の選択が前記ライン速度に基づいて行われる請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記吐出要素を素子キャリヤに対して移動させる工程が、
粘性物質のビードのそれぞれに対して、前記複数のポンプ速度のうち対応する選択された１つの速度でポンプを運転しながら、吐出要素を決定されたライン速度で移動させる工程をさらに含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも第１および第２のポンプ速度で粘性物質を供給できるポンプから送られる粘性物質を受け入れる移動可能な吐出要素から素子キャリヤ上へ粘性物質の第１および第２のビードを吐出する方法であって、
第１の粘性物質のビードに対して第１の重量および第１の吐出経路を規定する工程と、
第２の粘性物質のビードに対して第２の重量および第２の吐出経路を規定する工程と、
前記吐出要素から前記第１のポンプ速度で吐出された粘性物質の第１の出力特性を決定する工程と、
前記吐出要素から前記第２のポンプ速度で吐出された粘性物質の第２の出力特性を決定する工程と、
前記第１の出力特性、第１の重量および第１の吐出経路から第１のライン速度を決定する工程と、
前記第２の出力特性、第２の重量および第２の吐出経路から第２のライン速度を決定する工程と、
前記吐出要素を前記第１の吐出経路にわたって第１のライン速度で素子キャリヤに対して移動させながら前記ポンプを前記第１のポンプ速度で運転して粘性物質の第１のビードを吐出する工程と、
前記吐出要素を前記第２の吐出経路にわたって第２のライン速度で素子キャリヤに対して移動させながら前記ポンプを前記第２のポンプ速度で運転して粘性物質の第２のビードを吐出する工程とを含む方法。
【請求項１８】
１つの素子と前記素子キャリヤの間の１つの隙間内に粘性物質の前記第１のビードおよび粘性物質の前記第２のビードを移動させる工程をさらに含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
第１の素子と前記素子キャリヤの間の第１の隙間内に粘性物質の前記第１のビードを移動させる工程と、
第２の素子と前記素子キャリヤの間の第２の隙間内に粘性物質の前記第２のビードを移動させる工程とをさらに含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の出力特性の決定工程が、
粘性物質を前記第１のポンプ速度で重量秤上に吐出する工程と、
吐出された粘性物質の第１の重量を測定する工程と、
前記第１の重量を用いて前記第１の出力特性を決定する工程とをさらに含み、
前記第２の出力特性の決定工程が、
粘性物質を前記第２のポンプ速度で重量秤上に吐出する工程と、
吐出された粘性物質の第２の重量を測定する工程と、
前記第２の重量を用いて前記第２の出力特性を決定する工程とをさらに含む請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に半導体実装に関し、さらに詳細に述べると半導体実装のために粘性物質を吐出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超小型電子産業では、パッケージは、基板、プリント基板、またはリード・フレームなどの素子キャリヤ上に取り付けられるチップなどの各素子から形成される。各素子上の導電性接着パッドは、これと対応する素子キャリヤ上の導電性ソルダ・ボールまたはソルダ・バンプと電気的に結合されている。各素子のソルダ・バンプは素子上の対応する接着パットで位置合わせされ、電気接続部としての役割を果たすはんだ接合部を生成するためにリフロー法が適用される。この電気接続部によって各素子と素子キャリヤの間に隙間が生じる。
【０００３】
電気接続部の信頼性は、後で硬化して接着剤接合部を形成するアンダーフィルまたは内部封入した物質などの粘性物質をこの隙間に充填することによって向上する。従来の無接触アンダーフィル法は一般に、移動可能な吐出器からの線状部分を有するビードの形の粘性物質を計量して素子の１つまたは複数の周囲側端近くに供給する。粘性物質は流体貯槽から吐出器の吐出要素に弁またはポンプ運転によって単一の弁または単一のポンプ速度で送液される。一定のポンプ速度に対して吐出要素から出て行く粘性物質の流量は、たとえば、吐出器から吐出された粘性物質の質量または重量を測定することによって較正される。吐出された単位長さ当たりの容積または線密度を変えるために、較正された流量を用いて素子キャリヤにほぼ平行なＸ−Ｙ軸方向の速度すなわちライン速度が変更される。毛細管力が内部封入物質の素子の外周側端から隙間内への移動を引き起こす。
【０００４】
線密度が著しく異なる粘性物質の複数ビードを吐出しなければならない場合は、むずかしい状況が生じる。この状況は、たとえば、マルチチップ・モジュール（ＭＣＭ）にアンダーフィルする場合にしばしば起こるように、単一の素子キャリヤに実装された、幾何寸法および／または隙間が著しく異なる複数素子にアンダーフィルする場合に生じる。線密度または単位長さ当たりの重量として表すことができるビード長さおよび粘性物質の重量または容積が各ビードを特徴付ける。一般に、比較的線密度が高いビードを吐出するのに必要な処理時間は、単一の比較的大きいポンプ速度（すなわち、流量出力）を選択することによって最小限にすることができる。しかしながら、比較的低い線密度のビードをその単一の比較的大きいポンプ速度で吐出するためにはライン速度を劇的に増加させなければならない。このライン速度は、濡れのむら、架線およびスプラッターなどの品質劣化作用が現れる吐出可能な最高ライン速度を超えることができない。したがって、吐出可能な最高ライン速度により、ポンプ速度に対して上限が課せられる。ライン速度を効率的に変えつつ単一のポンプ速度を用いると、広範囲の線密度を持つ粘性物質の複数ビード吐出する場合、アンダーフィル操作の処理能力が低下することになる。
【０００５】
それぞれが素子自身の高周波（ＲＦ）シールド内部に収納された複数の素子をＭＣＭが組み込んでいる場合は別の難しい状況が生ずる。シールドされた素子は、穴をあけたＲＦシールドの開口部を通して低粘度の粘性物質を吐出することによってアンダーフィルされる。この吐出要素は、吐出要素を静止したままシールドされた素子の外周付近に開口部の少なくとも１つを通して粘性物質の個別被着物すなわち点部を吐出する。粘性物質の個別被着物を吐出する場合は、吐出される容積を変えるためにポンプを稼動する時間すなわちオンの時間が変更される。
【０００６】
少なくとも２つのシールドされた素子が、量が著しく異なるアンダーフィル用粘性物質を要求する場合、単一ポンプ速度で両方の重量を吐出すると非効率なことがある。たとえば、シールドされた素子の１つが１ミリグラムの重量を必要とし、他のそれより大きなシールドされた素子が１００ミリグラムの重量を必要とすることがある。より大きな重量の個別被着物の吐出に対して最適化されたポンプ速度は、小さな重量の吐出に必要な時間がポンプ応答時間との関係で短すぎるため、小さな重量の個別被着物の吐出に対して不適当である。どのようなポンプ速度においても、ポンプ応答時間が、特定のポンプ速度で正確に吐出することができる最小重量の限界を定める。ポンプ応答時間はポンプ速度の低下とともに低下する。したがって、ポンプ速度が遅いほうが小重量の吐出に適している。しかしながら、より遅いポンプ速度で吐出すると、より多くの重量を吐出する時間が長くなるのでアンダーフィルの処理能力が低下する。
【０００７】
したがって、著しく異なった線密度を有する粘性物質の複数ビードをより効率的に吐出するまたは吐出された量が著しく変動する粘性物質の複数の個別被着物をより効率的に吐出する方法を提供することが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来知られているアンダーフィル法の前記およびその他の不備な点や欠点を克服するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明をある実施形態に関して説明するが、本発明がこれらの実施形態に限定されるものではないことが理解されるだろう。反対に、本発明は、本発明の精神と範囲内に含むことができるような別形態、変更形態および同等な形態のすべてを含むものである。
【００１０】
一般に、本発明は、プリント基板などの素子キャリヤ上に保持されるチップなどの各素子をアンダーフィルする方法に関するが、それに限定されるものではない。本発明の原理は、取り付けられたアセンブリ内に隙間または空間が存在する素子キャリヤに取り付けられた任意の素子に適用することができる。たとえば、本発明の原理は、任意の表面実装されたまたはスルーホール実装されたアセンブリのアンダーフィルに適用することができる。複数のポンプ速度が選択され、較正される。異なった長さの複数ビードの特性をプログラムに組み込むことができる。粘性物質のビードはいずれも唯一の吐出重量とともにプログラムに組み込まれ、各ビードは較正されたポンプ速度の中から選択することができる。ライン速度における吐出能力によって制限される規定されたビード長さ、吐出重量、およびポンプ速度に基づいてライン速度が決定される。別法として、ポンプがオンになる時間は、吐出重量および静止した吐出要素からの粘性物質を吐出するポンプ速度から決定することができる。
【００１１】
本発明によれば、粘性物質吐出装置の運転方法が提供される。この方法は、ポンプを運転する第１および第２のポンプ速度を選択して対応する第１および第２の出力特性で吐出要素からの粘性物質をそれぞれ吐出する工程と、第１および第２の出力特性からそれぞれ、吐出要素を移動させる各ライン速度およびポンプを運転する各電源オンの時間などの第１および第２の吐出特性を決定する工程とを含む。
【００１２】
本発明の別の実施形態では、粘性物質を吐出する方法が提供される。この方法は、ポンプから吐出要素に粘性物質を供給する第１および第２のポンプ速度を規定する工程を含む。この方法は、ポンプを第１のポンプ速度で運転しながら吐出要素を第１のライン速度で移動させて吐出要素からの粘性物質を吐出する工程と、ポンプを第２のポンプ速度で運転しながら吐出要素を第２のライン速度で移動させて吐出要素からの粘性物質を吐出する工程とをさらに含む。
【００１３】
本発明の別の実施形態では、粘性物質の複数ビードを素子キャリヤ上に吐出する方法が提供される。この方法は、粘性物質を吐出するポンプを運転しながら複数のポンプ速度のそれぞれにおけるポンプの出力特性を決定する工程を含む。粘性物質の複数のビードのそれぞれに対して、複数のポンプ速度のうち１つが選択され、この選択されたポンプ速度に対応する出力特性に基づいてライン速度が決定される。粘性物質の複数のビードのそれぞれは、吐出要素からの粘性物質を吐出するために選択されたポンプ速度でポンプを運転しながら、吐出要素を対応するライン速度で素子キャリヤに対して移動させることによって吐出される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の上記およびその他の目的と利益はその添付図と説明から明白になるだろう。
【００１５】
本明細書に掲載され、本明細書の一部を構成している添付図は、本発明の実施形態を示し、上述した本発明の全般的な説明および以下に述べる実施形態の詳細な説明とともに本発明の原理を説明する役割を果たしている。
【００１６】
図１について説明すると、複数ダイを保持するプリント基板のような複数素子１４を保持する素子キャリヤ１２上にアンダーフィル材またはカプセル材などの粘性物質を吐出するために、全体に参照数字１０で示される粘性物質吐出装置が提供されている。吐出装置１０は、素子キャリヤ１２と素子１４間に伸張する電気接続部を内部に封入するために粘性物質が毛細管作用によりまたは真空の助けを借りて素子キャリヤ１２と素子１４間の隙間内に移動または流入するように粘性物質のビード１５を各素子１４の側端近くに吐出するのに特に役立つ。
【００１７】
素子キャリヤ１２によって保持されている少なくとも２つの素子１４は幾何寸法が異なっている。しかしながら、本発明の原理は一般に、粘性物質の２つ以上のビード１５の単位長さ当たりの容積または線密度要求条件が著しく異なる吐出のどのような用途にも適用することができる。たとえば、単一素子１４にアンダーフィルを施すために２つのビード１５を吐出することができる。同様に、本発明は、著しく異なった線密度を有する粘性物質の２つ以上のビード１５を別々の素子キャリヤ１２によって保持されている２つの別々の素子１４に供給することを意図している。
【００１８】
吐出装置１０は、流体貯槽１８および流体貯槽１８から送られる粘性物質の受け入れが可能な吐出要素２０を有する吐出器１６を備えている。粘性物質のビード１５は、吐出要素２０の先端にある吐出オリフィスから素子キャリヤ１２上に吐出される。吐出要素２０の一部を囲み、加熱器／冷却器制御器２４と結合して、ヒート・シンク２２に加熱、冷却および温度感知素子（図示してない）が設置されている。流体貯槽１８と吐出要素２０の間に、粘性物質の計量した容量を流体貯槽１８から吐出要素２０に移送する容積移送式ポンプとして動作するポンプ２６が配置されている。ポンプ２６は、粘性物質の吐出された容積が予測できかつ再現性がある高精度な容積の吐出が可能である。コンピュータ・システム３０が、記憶された運転プログラムに従って粘性物質の吐出を制御する。ポンプ２６の運転は、コンピュータ・システム３０から命令や制御信号を受信するポンプ制御器２７で調節される。一般に、流体貯槽１８内に存在する粘性物質上部の頭部空間は、加圧空気源２８によって加圧され、この加圧空気源２８もまたコンピュータ・システム３０からの命令または制御信号によって制御される。
【００１９】
図１の説明を続けると、吐出器１６は、素子キャリヤ１２に対して３次元的に移動するために三軸型電気機械式ポジショナ３２に取り付けられている。特に、電気機械式ポジショナ３２は、素子キャリヤ１２に対してライン速度またはＸ−Ｙ軸移動速度で吐出要素２０を移動させる。一般に、吐出要素２０の先端と素子キャリヤ１２の間のＺ軸方向の隔離距離はおおむね一定に保持され、吐出要素２０の先端は、Ｘ−Ｙ軸平面上で素子キャリヤ１２の表面とほぼ平行に移動する。電気機械式ポジショナ３２は、コンピュータ・システム３０からの命令または制御信号によって制御される動き制御器３４と接続されている。一般に、利用できるライン速度の範囲は、電気機械式ポジショナ３２の物理的運動能力および、ビード１５が適切なビード品質を維持しつつ素子キャリヤ１２上に吐出されることが可能な吐出可能最高ライン速度によって限定されている。高さセンサ３６が、吐出高さを調整するために吐出要素２０の素子キャリヤ１２からの垂直隔離距離を検出する。
【００２０】
吐出経路においてまたは吐出の形がバターン化され、吐出位置で開始する各ビード線１５の素子キャリヤ１２上への付着を行うために、コンピュータ・システム３０が動き制御器３４に移動制御信号を供給し、この動き制御器３４が電気機械式ポジショナ３２に吐出器１６および吐出要素２０をライン速度で移動させるように指示する。コンピュータ・システム３０は、生産ラインの運転を連係して働かせるために通信バス４２を介して他の機器と連動してもよい。
【００２１】
図１の説明を続けると、全般に水平矢印３９で示されるように、吐出要素２０の下で、コンベヤ３８が素子キャリヤ１２および複数の類似の素子キャリヤ１２を搬送する。コンベヤ３８の運転は、コンピュータ・システム３０からの命令または制御信号を受信するコンベヤ制御器４０によって制御される。素子キャリヤ１２は、加熱器制御器４６によって通電される熱源４４によって加熱することができる。素子キャリヤ１２の温度は、加熱器制御器４６に温度情報をもたらす熱センサ４７によって感知される。コンピュータ・システム３０と接続されているファン制御器５０で制御される送風機４９が素子キャリヤ１２を冷却する。
【００２２】
吐出装置１０の主要（ｐｒｉｍｅ）およびパージ用ステーション５１ａはコンピュータ・システム３０によって制御される真空発生源５１ｂと結合している。吐出操作の前または非常に長い休止期間の後に、吐出要素２０およびポンプ２６内部に当初から存在する粘性物質中に存在するエアポケットを除去するために主要およびパージ手順が実行される。
【００２３】
図１の説明を続けると、吐出装置１０は、電子重量秤回路５４によってコンピュータ・システム３０に接続される重量秤５２を含んでいてもよい。重量秤５２の皿５３は、ポンプ速度較正時に吐出器１６から吐出される粘性物質を補足するように構成されている。その目的のために、吐出器１６は電気機械式ポジショナ３２によって重量秤５２の方に移動させられ、粘性物質が運転しているポンプ２６によって皿５３上に吐出される。たとえば、吐出器１６が吐出要素２０から粘性物質を汲み出すために動作する時間に相当する所定の吐出時間または電源オンの時間の間、吐出器１６を運転してもよい。重量秤５２で測定された重量は、電子重量秤回路５４を経由してコンピュータ・システム３０に供給される。ポンプ速度に対応する粘性物質の出力は、重量秤５２の重量を使用して決定される。ビード１５の吐出のプログラム書き込みのために、較正されたポンプ速度がコンピュータ・システム３０によって利用される。
【００２４】
カメラ５６、カメラ５６に接続された視覚回路５８、および照明装置５９は協同で、吐出要素２０の位置を各素子１４の少なくとも１つの外周端に対して精密に特定することができる視覚システムを提供する。照明装置５９は、カメラ５６が素子キャリヤ１２、素子１４および任意の基準の目印を映像化できるように素子キャリヤ１２に照明を当てる。視覚回路５８は、情報すなわち素子キャリヤ１２および素子１４のデジタル画像をコンピュータ・システム３０に伝達するためにコンピュータ・システム３０と交信している。コンピュータ・システム３０は各素子１４の寸法と方向を算出するためにパターン認識システムを利用することができる。
【００２５】
図２を参照して、本発明の原理による吐出装置１０（図１）の運転の論理的流れを、ポンプ２６が動作する可能性がある複数の異なるポンプ速度の中から１組のポンプ速度を較正する場合について説明する。ブロック６０において、吐出プロセスの設定時に、コンピュータ・システム３０が１組の較正されたポンプ速度を設定するルーチンを開始し制御する。ブロック６２において、吐出要素２０が重量秤５２の皿５３上に粘性物質を吐出する位置になるように吐出器１６を移動させるために動き制御器３４が電気機械式ポジショナ３２を作動させる。ブロック６４において、ポンプ２６が、粘性物質を吐出要素２０から皿５３上に吐出するオン時間の間、ほぼ一定の被較正ポンプ速度の組の中から選択された各ポンプ速度のうち１つの速度で運転される。オン時間の間に吐出される粘性物質の量は重量秤５２によって計量される。
【００２６】
ブロック６６において、ポンプ速度は測定された重量に関係する出力特性を決定することによって較正される。たとえば、出力特性は粘性物質の重量および選択されたポンプ速度でポンプが運転されたオン時間から決定された流量であるかもしれない。このポンプ速度および対応する出力特性は、後でアンダーフィル容積の制御を実施する場合に参照、使用するために、データベース中に一対の関係づけたデータとしてコンピュータ・システム３０などによって記憶される。ブロック６８において、各ポンプ速度の組の中から取った別のポンプ速度がまだ未較正であるかどうかが判定される。その他のポンプ速度がまだ未較正の場合は、ブロック６８は制御をブロック６２に送って戻し、その組の各ポンプ速度を較正するためにブロック６２、６４および６６の手順が繰り返される。ポンプ速度がすべて較正されると、ブロック７０が制御をコンピュータ・システム３０によって実行されている吐出運転設定ルーチンに送って戻す。
【００２７】
本発明は、流量を与えるオン時間の関数として重量を測定しないで、ポンプ２６の他の出力特性が決定できることを意図している。たとえば、ポンプ２６は、予測される重量に等しい量の粘性物質を皿５３上に吐出することが期待されるあるポンプ速度で運転することができる。粘性物質の実際に吐出された量が重量秤５２によって計量され、その後予測重量と比較される。繰り返し計算にしたがって、ポンプのオン時間を一定に保ちつつポンプ２６のポンプ速度を変化させ、粘性物質の実重量と予測重量が一致するまで繰り返す。
【００２８】
別の実施形態においては、各ポンプ速度の組を較正するために粘性物質の重量よりもむしろその容積を測定して吐出された粘性物質の量を定量化することができる。たとえば、１本の線になった粘性物質を第１のガラス板上に吐出し、既知の高さのスペーサを用いて第１のガラス板から離した第２のガラス板で覆いをすることができる。この粘性物質の線は第２のガラス板を通して目で見ることができる。この線の外周を測定し、それから計算によって面積を算出することができる。その後この面積とスペーサの高さから吐出された容積が算出される。
【００２９】
図３を参照して、本発明の原理による吐出装置１０（図１）の運転の論理的流れを、較正されたポンプ速度を用いてアンダーフィル容積の制御を実施する場合について説明する。ブロック８０において、コンピュータ・システム３０が、素子キャリヤ１２上に吐出される粘性物質の各ビード１５に対して較正された各ポンプ速度（図２）の１つおよび対応するライン速度を選択するルーチンを開始し制御する。ブロック８２において、各ビード１５のうち１つの位置または起点および吐出経路または吐出の形が規定される。たとえば、起点および吐出経路は、マッピングした素子位置のデータからおよび／または素子キャリヤ１２および素子１４のデジタル画像から導いた座標から規定することができる。各ビード１５の吐出経路は、各素子キャリヤ１２の対応する１つの素子キャリヤの１つまたは複数の側端付近に配列された１つまたは複数の個々の線状部分によって輪郭を定めることができる。いくつかの実施例として、吐出経路は、１）素子１４の１つの側端における１本の線状部分、または２）素子１４の１つの側端における間をあけて位置を揃えた２本の線状部分、または３）素子１４の２つの隣接する側端付近のＬ字形経路に配置された２本の線状部分、または４）素子１４の３つの側端付近のＵ字形経路に配置された３本の線状部分、または５）取り囲む素子１４の４本の線状部分、または特定の用途にとって望ましい線状部分の任意の組合せのいずれかでよい。各素子１４のそれぞれが複数のビード１５を受け入れることができる。たとえば、素子１４は１つの側端に沿った直線経路に吐出された第１のビード１５を受け入れ、続けて他の３つの側端に沿って伸張するＵ字形経路に吐出された第２のビード１５を受け入れることができ、この素子１４においては、第１と第２の各ビード１５間で粘性物質の容積および線密度が著しく異なる可能性がある。
【００３０】
ブロック８４において、素子１４の１つまたは複数の外周側端に隣接する吐出器１６から付着される粘性物質のビード１５に対して長さが規定される。ブロック８６において、ビード１５に対して粘性物質の重量が規定され、ブロック８８において、前もって較正された（図２）ポンプ２６の各ポンプ速度に対して吐出特性または移動する吐出器１６のライン速度が決定または計算される。たとえば、各ライン速度を、その被除数がビード長さであり、その除数が重量を対応する流量で割ることによって得られる移動時間である商として計算することができる。ライン速度は、動き制御器３４および電気機械式ポジショナ３２が、ビード１５の吐出経路に従って素子キャリヤ１２に対する経路内で吐出器１６および吐出要素２０を移動させなければならないＸ−Ｙ軸平面上の線速度に相当する。
【００３１】
本発明は、較正された異なる各ポンプ速度と対応する各ライン速度をビードの全長にわたって調和させることによって個々のビード１５のそれぞれを付着できるようにすることを意図している。特に、複数の異なる各ポンプ速度と対応する各ライン速度は、ビード１５の全長にわたって単位長さ当たりでおおむね一定の重量または容積を供給するように選択することができる。たとえば、ポンプ２６を較正された各ポンプ速度の１つの速度で運転し吐出要素２０をそれに対応する各ライン速度で移動させることによって、ビード１５をその長さの一部に対して吐出し、かつビード長さの残りの部分に対しては、ポンプ２６をより速い較正ポンプ速度で運転し吐出要素２０をより遅い対応するライン速度で移動させることによって吐出することができ、この場合ポンプ速度とライン速度の各組合せは、ビードの全長に沿って単位長さ当たりでおおむね一定の重量または容積を供給するように調整されている。
【００３２】
本発明の別の実施形態においては、較正されたポンプ速度とライン速度を調整することによって、線密度をビード１５の全長に沿って変化させることができる。たとえば、個々の線密度が著しく異なった２つの線状部分を有するＬ字形ビード１５において、吐出時間は、１つの線状部分の吐出に対して較正された各ポンプ速度の１つおよびそれに対応するライン速度を、別の線状部分の吐出に対しては較正された各ポンプ速度の別の１つおよびそれに対応するライン速度をそれぞれ規定することによって最適化することができ、この場合ポンプ速度とライン速度の各組合せは、各線状部分に対し異なった単位長さ当たりの容積を供給する。
【００３３】
ブロック９０において、この装置１０のユーザは、計算された各ライン速度を見て、物理的に利用可能なライン速度の範囲および／または最高ライン速度と比較した場合各ライン速度の１つが許容できるかどうかを判定する。計算された各ライン速度がどれも許容できない場合は、ブロック９０は制御をブロック９２に送る。ブロック９２は制御を図２のポンプ速度の較正に送って戻し、新しいポンプ速度に対して出力特性が決定され、続けてブロック８８に制御が戻される。ライン速度の１つが許容できる場合は、ブロック９０は制御をブロック９４に送り、そこで、ビード１５を吐出する吐出要素２０を移動させるための許容できるライン速度が規定される。選択されたライン速度は許容できるビード品質および最適なプロセス処理能力を得るという条件付きで選ばれる。言い換えると、許容できるライン速度は電気機械式ポジショナ３２の線速度能力の範囲内になければならず、粘性物質素子キャリヤ１２を濡らすことができる最高線速度を超えてはいけない。一般に、各ビード１５に対して選択された許容ライン速度は、前記の物理的制約を考慮して、プロセス処理能力を最適化するために利用できる最も速いライン速度である。
【００３４】
ブロック９６において、すべてのビード１５に対してライン速度が規定されたかどうかが判定される。規定してない場合は、制御がブロック９６からブロック８２に戻され、少なくともブロック８２、８４、８６、８８、９０および９４の操作が繰り返される。すべてのビード１５に対して１つのライン速度が規定されている場合は、制御がブロック９６からブロック９８に送られ、そこで制御は、残りの任意のパラメータをプログラムに書き込み、吐出操作を実施するためにコンピュータ・システム３０におけるプログラム実行の要求に戻る。
【００３５】
使用中は、吐出装置１０の吐出器１６および吐出要素２０は、粘性物質を皿５３上に吐出する重量秤５２に対して位置を定められる。ポンプ制御器２７が、較正されるポンプ速度の組の１つの速度でポンプ２６を動作させて吐出要素２０から粘性物質を吐出する。重量秤５２が容積を吐出された粘性物質の重さを測り、この測定された重量から出力特性が決定される。たとえば、流量はこの重量およびポンプ２６がオンになっている時間から算出することができる。較正される各ポンプ速度に対してこの手順が繰り返される。その後は、少なくとも１つのライン速度および少なくとも１つの較正されたポンプ速度が各ビード１５に付随してくる。
【００３６】
吐出装置１０によってビード１５がその後引き続き素子キャリヤ１２上に吐出される。具体的に説明すると、各ビード１５に対し、吐出要素２０の先端は、素子キャリヤ１２の上の固有の高さにかつ対応する素子１４の端に対し所定の場所に位置を定められる。ポンプ２６は前もって選択された較正されたポンプ速度または各ポンプ速度で運転され、吐出器１６の吐出要素２０が、これに対応する前もって選択されたライン速度または各ライン速度で素子キャリヤ１２に対して同時に移動される。
【００３７】
再度図１を参照すると、素子キャリヤ１２上の素子１４の２つ以上に、１つまたは複数の粘性物質の個別被着物１９を受け入れることができる穴をあけた高周波（ＲＦ）シールド１７で覆いをすることができる。ある重量のアンダーフィル材を素子１４の下を通る、囲まれた空間内に吐出するために、吐出要素２０は電気機械式ポジショナ３２によってＲＦシールド１７の穴を基準にして位置が定められる。図１に示すように、本発明は、素子キャリヤ１２がシールドのない素子１４およびをＲＦシールド１７で覆われた素子１４を保持することを意図している。本発明はさらに、図３および４のプロセスをそれぞれ用いて両方の素子の構成の組合せにアンダーフィルするために、較正されたポンプ速度を用いたアンダーフィル容積の制御を実施することができるように考慮されている。
【００３８】
図４を参照して、本発明の別の実施形態による吐出装置１０（図１）の運転の論理的流れを、複数の異なった量の個別被着物１９を吐出するために較正されたポンプ速度を用いてアンダーフィル容積の制御を実施する場合について説明する。ブロック１００において、コンピュータ・システム３０が、較正されたポンプ速度（図２）の１つおよび素子キャリヤ１２上に吐出される粘性物質の各個別被着物１９に対する対応吐出特性またはオンの時間を選択するルーチンを開始し制御する。ブロック１０２において、個別被着物１９のうち１つの位置または形が規定される。それぞれの素子１４は複数の個別被着物１９を受け入れることができる。ブロック１０４において、粘性物質の重量が個別被着物１９に対して規定される。ブロック１０６において、前もって較正された（図２）ポンプ２６の各ポンプ速度に対してポンプ２６を運転するオンの時間が計算または決定される。
【００３９】
ブロック１０８において、この装置１０のユーザは、計算されたオン時間を見て、物理的に利用可能なオン時間の範囲および／または最小オン時間と比較した場合このオン時間の１つが許容できるかどうかを判定する。計算されたオン時間がどれも許容できない場合は、ブロック１０８は制御をブロック１１０に送る。ブロック１１０は制御を図２のポンプ速度の較正に送って戻し、新しいポンプ速度に対して出力特性が決定され、続けてブロック１０６に制御が戻される。オン時間の１つが許容できる場合は、ブロック１０８は制御をブロック１１２に送り、そこで、個別被着物１９を吐出するポンプ２６を運転するために許容できるオン時間が規定される。選択されたオン時間は、流れを開始および中断するのに必要な選択されたポンプ速度における固有のポンプ応答時間よりも長いという条件付きで選ばれる。
【００４０】
ブロック１１４において、すべての個別被着物１９に対してオン時間が規定されたかどうかが判定される。規定してない場合は、制御がブロック１１４からブロック１０２に戻され、少なくともブロック１０２、１０４、１０６、１０８および１１２の操作が繰り返される。すべての個別被着物１９に対して１つのオン時間が規定されている場合は、制御がブロック１１４からブロック１１６に送られ、そこで制御は、残りの任意のパラメータをプログラムに書き込み、吐出操作を実施するためにコンピュータ・システム３０におけるプログラム実行の要求に戻る。
【００４１】
本発明の原理によれば、単一のポンプに異なるポンプ速度で、粘性物質の単位長さ当たりの容積が著しく異なる複数のビードまたは粘性物質の個別被着物重量を吐出させるために、複数の異なるポンプ速度をプログラムに書き込むことができる。複数の異なるポンプ流量をプログラムに書き込む能力によって、重量または線密度に対して流量およびライン速度を最適化することができるので、単一の素子キャリヤ上に実装された寸法の異なる各素子にアンダーフィルするのに必要な時間が劇的に低減される。その結果、ポンプが単一のポンプ速度で動作する従来の吐出装置と比べて、全体的な吐出時間が著しく低減され、プロセス処理能力が著しく向上する。複数の異なるポンプ速度の中から選択する機能が、各個別ビードの線密度に対する流量または各個別被着物の重量を最適化する機能をもたらす。
【００４２】
様々な実施形態を説明することによって本発明を例示し、これらの実施形態をかなり詳細に説明してきたが、適用において添付の請求範囲をこれらの詳細実施形態に制約しようとするものではなくあるいはどちらにしてもこれらに限定しようとするものではない。その他の利益および変更形態が当業者には容易に思い浮かぶだろう。したがって、より幅広い態様の本発明は特定の詳細例、典型的な方法、および本明細書に示し、説明した例証となる実施例に限定されない。したがって、出願人の全般的な発明の概念の精神と範囲を逸脱することなくこのような詳細実施形態とは別の形態が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】破線の連結線が機械的な連結を表し、実線による連結線が電気的な接続を表す粘性物質吐出装置の線図である。
【図２】本発明の原理によってポンプ速度を較正するための図１の粘性物質吐出装置の運転を示す論理流れ図である。
【図３】本発明の原理によってアンダーフィル量を制御するための図１の粘性物質吐出装置の運転を示す論理流れ図である。
【図４】本発明の別の実施形態によってアンダーフィル量を制御するための粘性物質吐出装置の運転を示す図３と同様の論理流れ図である。
【符号の説明】
【００４４】
３０  コンピュータ・システム
５４  電子重量秤回路
４６  加熱器制御器
４０  コンベヤ制御器
３４  動き制御器
２８  圧力発生源
２４  加熱器／冷却器制御器
３２  Ｘ−Ｙ−Ｚ電気機械式ポジショナ
５１ａ  主要およびパージ
５８  視覚回路
５９  照明
３８  コンベヤ
２７  ポンプ制御器
３６  高さセンサ
５０  ファン制御器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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