(57)【要約】  基材上に材料を供給する材料供給ユニットを有するタイプのディスペンサーを校正する方法が、プレート上に供給される材料を受け取るように構成されるプレートを有する重量計を設けることと、プレート上に１または複数のパターンで材料を供給することと、プレート上に供給された材料量を計量することと、計量された材料量を指定された材料量と比較することとを含む。１または複数のパターンで材料を供給するアクションは、供給動作中に基材上に供給される材料のパターンの少なくとも一部を複製する。この方法を実行するコントローラーが更に開示される。
2016502672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に材料を供給する材料供給ユニットを有するタイプのディスペンサーの校正方法であって、
前記プレート上に供給される材料を受け取るように構成されるプレートを有する重量計を設けることと、
前記プレート上に１または複数のパターンで材料を供給することと、
前記プレート上に供給された前記材料量を計量することと、
前記計量された材料量を指定された材料量と比較することとを含み、
１または複数のパターンで材料を供給することが、供給動作中に前記基材上に供給される材料のパターンの少なくとも一部を複製することを含んで成るディスペンサーの校正方法。
【請求項２】
前記計量された材料量を前記指定された材料量と比較することは、前記計量された材料料が所定の許容範囲内にあるか否かを判断することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記計量された材料量が前記所定の許容範囲外であった場合、前記計量された量が前記所定の許容範囲内になるまで、供給すること、計量することおよび比較することを繰り返すことを更に含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記計量された材料量が前記所定の許容範囲外にある場合、供給される材料の量を変化させるように前記ディスペンサーのパラメーターを調整することを更に含む請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記ディスペンサーの前記パラメーターを調整することは、ガントリの速度を調整することを含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ディスペンサーの前記パラメーターを調整することは、前記供給ユニットのオーガースクリューの回転を調整すること、または、前記供給ユニットのショットサイズを調整することを含む請求項４に記載の方法。
【請求項７】
ユーザーインターフェースデバイスを用いて、ユーザーに供給される前記パターンの前記重量を表示することを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ユーザーインターフェースデバイスは、ディスペンサーコントローラーに結合された表示装置を含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記供給ユニットはオーガー型ディスペンサーである請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記供給ユニットはジェッター型ディスペンサーである請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
基材上に材料を供給する材料供給ユニットを有するタイプのディスペンサーに結合されるコントローラーであって、
前記ディスペンサーの重量計のプレート上に１または複数のパターンで材料を供給するアクションと、
前記プレート上に供給された前記材料量を計量するアクションと、
前記計量された材料量を指定された材料量と比較するアクションとを実施する校正コンポーネントを具備し、
１または複数のパターンで材料を供給することが、供給動作中に前記基材上に供給される材料のパターンの少なくとも一部を複製することを含んで成るコントローラー。
【請求項１２】
前記計量された材料量を前記指定された材料量と比較することは、前記計量された材料料が所定の許容範囲内にあるか否かを判断することを含む請求項１１に記載のコントローラー。
【請求項１３】
前記計量された材料量が前記所定の許容範囲外であった場合、前記計量された量が前記所定の許容範囲内になるまで、供給すること、計量することおよび比較することを繰り返すことを更に含む請求項１２に記載のコントローラー。
【請求項１４】
前記計量された材料量が前記所定の許容範囲外にある場合、供給される材料の量を変化させるように前記ディスペンサーのパラメーターを調整することを更に含む請求項１２に記載のコントローラー。
【請求項１５】
前記ディスペンサーの前記パラメーターを調整することは、ガントリの速度を調整することを含む請求項１４に記載のコントローラー。
【請求項１６】
前記ディスペンサーの前記パラメーターを調整することは、前記供給ユニットのオーガースクリューの回転を調整すること、または、前記供給ユニットのショットサイズを調整することを含む請求項１４に記載のコントローラー。
【請求項１７】
ユーザーインターフェースデバイスを用いて、ユーザーに供給される前記パターンの前記重量を表示することを更に含む請求項１１に記載のコントローラー。
【請求項１８】
前記ユーザーインターフェースデバイスは、ディスペンサーコントローラーに結合された表示装置を含む請求項１７に記載のコントローラー。
【請求項１９】
前記供給ユニットはオーガー型ディスペンサーである請求項１１に記載のコントローラー。
【請求項２０】
前記供給ユニットはジェッター型ディスペンサーである請求項１に記載のコントローラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は包括的には、プリント回路基板のような基材上に粘性材料を供給する方法及び装置に関し、より詳細には、基材上への材料の供給量を高い効率で校正するかまたは他の形で検証する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
種々の応用形態で正確な量の液体またはペーストを供給するために用いられる幾つかのタイプの従来技術の供給システムがある。１つのそのような応用形態は、集積回路チップ及び他の電子構成要素を回路基板基材上に組み付けることである。この応用形態では、微量の粘性材料、すなわち、粘性材料のドットを回路基板上に供給するために自動化された供給システムが用いられる。粘性材料は、ハンダペースト若しくは液体エポキシ、または何らかの他の関連材料を含む場合がある。
【０００３】
供給システムの供給ユニットから供給される粘性材料の流量及び総量を正確に制御するために供給システムを校正する方法が知られている。１つの問題は、例えば、堆積されるハンダペーストの量を正確に制御できないため、供給システムの精度を校正することを目的としてハンダペーストを供給することが難しいことである。或る量の材料が供給され計量されて、そのユニットが、システムの所与の構成について所望の量の材料を供給しているか否かを判断し得る。１つのアプローチは、供給システムによって堆積される量を変化させるため、１または複数の計量されたサンプルに基づいて、供給ヘッドを保持するガントリの速度を調整することである。別のアプローチは、供給ヘッドによって供給されるショットサイズを調整することである。１つのそのようなシステムが、２０１１年３月２５日出願の米国特許出願第番号13/072,355号「METHOD AND APPARATUS FOR CALIBRATING DISPENSED DEPOSITS」に示され記載されており、その米国特許出願は、本開示の譲受人によって所有され、引用することによりその全体が全ての目的で本明細書の一部を成す。
【０００４】
２０１２年８月３０日出願の米国特許出願第13/598,719号「METHOD AND APPARATUS FOR CALIBRATING DISPENSED DEPOSITS」に別のアプローチが記載されている。この米国特許出願は本開示の譲受人によって所有され、引用することによりその全体が全ての目的で本明細書の一部を成す。基材上に材料を供給する材料供給ユニットを有するこのアプローチにより、ハンダペースト等の材料のラインが供給される。次に、撮像システムによってラインの１または複数の画像が取得され、平均ライン幅が計算される。平均ライン幅を求めた後、この平均ライン幅は、所定とすることができる所望のライン幅と比較される。供給システムは、その方法を実行し、供給システムによって適切な材料量が供給されているか否かに関する閉ループの判断を提供するコントローラーを備える。
【発明の概要】
【０００５】
本開示の１つの態様は、基材上に材料を供給する材料供給ユニットを有するタイプのディスペンサーを校正する方法を対象とする。１つの実施形態において、本方法は、プレート上に供給される材料を受け取るように構成されるプレートを有する重量計を設けることと、プレート上に１または複数のパターンで材料を供給することと、プレート上に供給された材料量を計量することと、計量された材料量を指定された材料量と比較することとを含む。１または複数のパターンで材料を供給するアクションは、供給動作中に基材上に供給される材料のパターンの少なくとも一部を複製する。
【０００６】
本方法の実施形態は、計量された量が所定の許容範囲外にある場合、供給される材料量を変更するようにディスペンサーのパラメーターを調整することを更に含むことができる。ディスペンサーのパラメーターを調整することは、ガントリ速度を調整することを含むことができる。ディスペンサーのパラメーターを調整することは、供給ユニットのオーガースクリューの回転を調整することまたは供給ユニットのショットサイズを調整することも含むことができる。計量された材料量を指定された材料量と比較することは、計量された材料量が所定の許容範囲内にあるか否かを判断することを含む。計量された材料量が所定の許容範囲外にある場合、本方法は、計量された量が所定の許容範囲内になるまで、供給すること、計量すること及び比較することを繰り返すことを更に含むことができる。本方法は、ユーザーインターフェースデバイスを用いて、ユーザーに供給されるパターンの重量を表示することを更に含むことができる。ユーザーインターフェースデバイスは、ディスペンサーコントローラーに結合された表示装置を含むことができる。１つの実施形態において、供給ユニットはオーガー型ディスペンサーであり得る。別の実施形態において、供給ユニットはジェッター型ディスペンサーであり得る。
【０００７】
本開示の別の態様は、基材上に材料を供給する材料供給ユニットを有するタイプのディスペンサーに結合されるコントローラーを対象とする。１つの実施形態において、コントローラーは校正コンポーネントを具備し、この校正コンポーネントは、ディスペンサーの重量計のプレート上に１または複数のパターンで材料を供給するアクションと、プレート上に供給された材料量を計量するアクションと、計量された材料量を指定された材料量と比較するアクションとを実施する。１または複数のパターンで材料を供給するアクションは、供給動作中に基材上に供給される材料のパターンの少なくとも一部を複製する。
【０００８】
コントローラーの実施形態は、計量された量が所定の許容範囲外にある場合、供給される材料量を変更するようにディスペンサーのパラメーターを調整することを更に含むことができる。ディスペンサーのパラメーターを調整することは、ガントリ速度を調整することを含むことができる。ディスペンサーのパラメーターを調整することは、供給ユニットのオーガースクリューの回転を調整することまたは供給ユニットのショットサイズを調整することを含むことができる。計量された材料量を指定された材料量と比較することは、計量された材料量が所定の許容範囲内にあるか否かを判断することを含むことができる。計量された材料量が所定の許容範囲外にある場合、本方法は、計量された量が所定の許容範囲内になるまで、供給すること、計量すること及び比較することを繰り返すことを更に含むことができる。本方法は、ユーザーインターフェースデバイスを用いて、ユーザーに供給されるパターンの重量を表示することを更に含むことができる。ユーザーインターフェースデバイスは、ディスペンサーコントローラーに結合された表示装置を含むことができる。１つの実施形態において、供給ユニットはオーガー型ディスペンサーであり得る。別の実施形態において、供給ユニットはジェッター型ディスペンサーであり得る。
【０００９】
添付の図面は縮尺どおりに描くことは意図していない。図面において、種々の図において示される同一または概ね同一の各構成要素は、類似の数字によって表される。明確にするために、全ての図面において全ての構成要素に番号が付されるとは限らない場合がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の一実施形態によるディスペンサーの概略的な側面図である。
【図２】基材上に供給される材料の量を確定する方法の概略ブロック図である。
【図３Ａ】基材上に供給される２つの特徴を有する基材の上面図である。
【図３Ｂ】プレート上に供給される２つの特徴を有する重量計のプレートの上面図である。
【図４】例示的なユーザーインターフェースのスクリーンショットである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
例示のためだけであり、普遍性を制限するものではないが、ここで、添付の図面を参照しながら本開示が詳細に記述される。本開示は、その応用形態に関して、以下の説明に記載されるか、または図面に示される構成の細部及び構成要素の配置には限定されない。本開示において記載される原理は、他の実施形態でも使用可能であり、種々の方法において実践または実行することができる。また、本明細書において用いられる言い回し及び用語は、説明することを目的としており、制限するものと見なされるべきではない。本明細書において「〜を含む」、「〜を備える」、「〜を有する」、「〜を含有する」、「〜を伴う」及びそれらの変形の用語を使用することは、これ以降に記載される物品と、その相当品及び追加の物品とを包含することを意味する。
【００１２】
本開示の種々の実施形態は、粘性材料供給システム、供給システムを含むデバイス、及びこうした供給システムによって供給される量を確定する方法を対象とする。こうした供給システムは、ハンダペーストを供給するために使用されることが多く、ハンダペーストは、その粘性によって、計量する目的で少量の材料を供給するときにディスペンサーの針に付着するので、供給が難しい可能性がある。計量カップ内に堆積されるサンプルを単に計量しても、供給動作中に堆積される材料量を正確に測定することにならないことがわかっている。特に、従来のシステムおよび方法では、ディスペンサーは、サンプルを堆積させるために計量ステーションの上を動かされる。計量ステーションの上方に一旦位置決めされると、ディスペンサーは計量ステーション上に支持される計量カップ内に既知の量を堆積させる。この堆積された量が計量され、ディスペンサーのコントローラーは、計量された量を、コントローラー内に記憶されている所定の量と比較する。計量された量が所定の許容範囲内にない場合、ディスペンサーは、基材上に材料を堆積させる際にディスペンサーの動きを低速化するか、または供給動作中にディスペンサーによって供給される量を増減することによって調整される。
【００１３】
この既知のアプローチに伴う欠点は、校正サブルーチンの間、ディスペンサーが静止状態にあることである。このディスペンサーの静的特性により、校正サブルーチン中に材料を供給する間、供給されている材料、例えばハンダペーストが妨げられることになる。ディスペンサーが動いているとき、材料はより一定に流れる。本開示は、校正サブルーチン中のディスペンサーの動きを模倣して、通常の供給動作中に材料と基材との間に起きる付着を与えることを対象とする。校正サブルーチン中にディスペンサーを動かすことにより、材料はディスペンサーからより一定に流れ出し、それにより、計量ステーションにおける材料のより正確な堆積が達成される。
【００１４】
図１は、全体として１０で示す本開示の一実施形態によるディスペンサーの概略図である。ディスペンサー１０は、粘性材料（例えば、ハンダペースト、接着剤、封入剤、エポキシ、アンダーフィル材料等）または半粘性材料（例えば、ハンダ付け用フラックス等）をプリント回路基板または半導体ウェハーのような電子基材１２上に供給するために用いられる。或いは、ディスペンサー１０は、自動車ガスケット用材料を塗布する等の他の応用形態、または或る特定の医療への応用形態において用いることができる。本明細書において用いられるような粘性材料または半粘性材料を参照することは例示であり、限定することを意図してないことは理解されたい。
【００１５】
ディスペンサー１０は、全体として１４で示される少なくとも１つの供給ユニットまたはヘッドと、全体として１６で示されるオプションの供給ユニットまたはヘッドと、ディスペンサーの動作を制御するコントローラー１８とを含む。２つの供給ユニットが示されるが、任意の数の供給ユニットを設けることができることは理解されたい。また、ディスペンサー１０は、基材１２を支持する基部２２を有するフレーム２０と、フレーム２０に移動可能に結合され、供給ユニット１４を支持し、かつ移動させる供給ユニットガントリ２４とを含むことができる。この構成は、供給動作中、供給ユニットガントリが基材の上方で供給ユニットを動かして、基材上に材料を供給するというものである。
【００１６】
ディスペンサー１０は、例えば校正手順の一部として、粘性材料の供給量を計量し、重量データをコントローラー１８に提供する、重量測定デバイスまたは重量計（または計量ステーション）２６を更に備える。重量計２６は、計量およびディスペンサーの精度の校正のために材料が上に堆積されるプレート２７を備える。１つの実施形態では、プレートのサイズは、４．５ｃｍ×７ｃｍであるが、計量のために材料を受け取る任意のサイズのプレートを設けることができる。ディスペンサー１０内で搬送システム（図示せず）、または移動ビームのような他の移送機構を用いて、ディスペンサーに対する回路基板の積み降ろしを制御することができる。コントローラー１８の制御下にあるモーターを用いて、ガントリ２４を移動させて、回路基板上方の所定の場所に供給ユニット１４および／または１６を位置決めすることができる。オプションで、ディスペンサー１０は、コントローラー１８に接続されユーザーに種々の情報を表示する表示ユニットまたは表示装置２８を含むことができる。第２の供給ユニット１６を制御するために、第２のコントローラーを設けてもよい。
【００１７】
供給作業を実施する前に、上述したように、電子基材、例えば、プリント回路基板は、ディスペンサーの供給ユニットに整列されるかまたはその他の方法で位置合わせされた状態になければならない。ディスペンサーは、ビジョンシステム３０を更に含み、ビジョンシステム３０は、ビジョンシステムを支持し移動させるためのフレーム２０に移動可能に結合されたビジョンシステムガントリ３２に結合される。述べたように、ビジョンシステム３０は、基材上の基準として知られているランドマークの場所を検証するために使用される。位置特定されると、コントローラーは、供給ユニット１４および／または１６の移動を操作するよう、および／または、電子基材上に材料を供給するようにプログラムされ得る。また、ビジョンシステム３０を用いて、組立て材料がその上に堆積される板を検査し、それにより、材料が正しい場所に堆積されていることを保証することができる。
【００１８】
各供給ユニット１４、１６は、回路基板上で非常に小さな量すなわちドットを供給するように構成することができる。材料のドットを供給することが可能な１つのシステムでは、供給ユニット１４および／または１６は、螺旋溝を有する回転オーガーを利用して、材料をノズルから回路基板上に無理やり押出す。１つのそのようなシステムが、米国特許第5,819,983号「LIQUID DISPENSING SYSTEM WITH SEALING AUGERING SCREW AND METHOD FOR DISPENSING」において開示されており、この特許は、本発明の譲受人の子会社である、マサチューセッツ州フランクリン所在のSpeedline Technologies社が所有している。オーガー型ディスペンサーを使用する作業時に、ディスペンサーユニットは、回路基板上に材料のドットまたはラインを供給する前に回路基板の表面に向かって下げられ、材料のドットまたはラインを供給した後、上げられる。この型のディスペンサーを使用して、小さく的確な量の材料が高い精度で載置され得る。通常、Ｚ軸移動として知られる、回路基板に垂直な方向におけるディスペンサーユニットの上下移動に必要とされる時間は、供給作業を実施するために必要とされる時間の一因となる可能性がある。具体的には、オーガー型ディスペンサーによって、材料のドットまたはラインを供給する前に、ディスペンサーユニットは、材料が回路基板に接触するかまたは回路基板を「湿潤させる（wet）」ように下げられる。湿潤させるプロセスは、供給作業を実施するための更なる時間の一因となる。
【００１９】
回路基板に向けて粘性材料のドットを発射または噴射することも、自動化ディスペンサーの分野で知られている。こうしたジェッター型システムでは、微小で離散的な量の粘性材料が、十分な速力を持ってノズルから吐出されて、材料が、回路基板に接触する前または接触中にノズルから分離することを可能にする。上記で論じたように、オーガー型アプリケーションまたは他の従来の伝統的なディスペンサーを用いて、ノズルからドットを放出する前に、材料のドットで回路基板を湿潤させることが必要である。吐出するとき、ドットは、離散的なドットのパターンとして、湿潤していない基材上に堆積させることができるか、または代替的に、ドットを互いに対して十分に接近して載置して、ドットをほぼ連続したパターンに合体させることができる。１つのそのようなジェッター型システムが、米国特許第7,980,197号「METHOD AND APPARATUS FOR DISPENSING A VISCOUS MATERIAL ON A SUBSTRATE」において開示されており、その特許は、本開示の譲受人である、イリノイ州グレンビュー所在のIllinois Tool Works Inc.社によって所有される。
【００２０】
一実施形態では、ディスペンサー１０は、従来の「ストリーミング」技法を使用して粘性材料を供給するように構成され、ディスペンサーは、堆積物ごとに、制御された体積流量において基材に向かって離散量の材料、すなわちショットを発射する。ディスペンサー１０は、種々の材料量を制御可能な方法で供給するように構成することができる。所与の構成のディスペンサー１０において供給される材料の量は、供給されている材料の粘性によって異なる場合があることが認識される。例えば、粘度の高い材料は、粘度の低い材料よりも流動抵抗が高い傾向があり、つまり所与の構成において、かつ所与の材料についてディスペンサー１０の流量に影響を及ぼす。さらに、特定の材料の粘度は、材料の温度または他の特性の変化に起因し、または、（例えば、異なる材料バッチ間の）組成変動の結果として、比較的短い期間（例えば、数時間）にわたって変動する場合があり、そのことは、流量に、つまり１ショットあたりに堆積される材料の量に更に影響を及ぼす。したがって、幾つかの態様によれば、所与の構成のディスペンサー１０による材料の供給量は、供給されている時点の材料の粘度の関数として求めることができる。１つの例示的な関数が以下で述べられる。
【００２１】
供給される材料の量を注意深く制御することが重要である場合がある、ディスペンサー１０は、使用前または使用中に校正して所望の量の材料が予測可能に供給できるのを確実にすべきである。一実施形態によれば、校正プロセス中に収集された情報を、定期的にまたは連続的に用いて、材料の粘度の変動に応じて、ディスペンサー１０を自動的に調整し、所望の体積流量を維持することができる。
【００２２】
１つの校正プロセスは、供給ヘッド１４および／または１６によって供給される材料のサンプルを計量することを含む。例えば、一連のサンプルが供給し、計量することができる。したがって、所与の粘度を有する所与の材料について、所与の構成におけるディスペンサーの予想出力を記述する出力関数を、このサンプルデータから導出することができる。導出された出力関数を用いて、少なくともサンプルが取り込まれた供給ヘッド１４および／または１６の場合に、供給される所望の材料量（または重量）を生成する校正済み供給動作を適度な精度で求めることができる。
【００２３】
少なくとも１つの実施形態では、それぞれが実質的に同一の構成である２つ以上の供給ヘッドを用いて、同じまたは類似の材料を供給する場合に、各ヘッドの出力関数が概ね同一であるように、供給ヘッドの出力特性を互いに実質的に同じにすることができることは理解される。これらの実施形態のうちの幾つかにおいて、複数の供給ヘッドの出力関数間の任意の差は、供給ヘッドのうちの１つの供給ヘッドの導出された出力関数に対してオフセット変数を適用することによって相殺することができる。例えば、第１のヘッドおよび第２のヘッドの双方が実質的に同じ粘度を有する同じ材料を供給しているとして、第１の供給ヘッドの出力がｙ＝ｆ（ｘ）によって記述される場合には、第２の供給ヘッドの出力は、適度な精度でｙ＝ｆ（ｘ）＋offsetによって記述することができる。そのオフセットを用いて、校正調整値をディスペンサー１０に迅速に適用することができる。例えば、材料の粘度は数時間のうちに変化する可能性があることが知られている。それゆえ、供給システム１０を定期的な動作間隔で再校正して、実際の出力が所望の許容範囲内にあるのを確実にするのを助けることが有利な場合がある。供給ヘッドごとの出力関数を独立して導出することができる。各供給ヘッドは、特定の許容範囲内で目標に一致するように独立して校正することができる。校正されると、供給ヘッドの出力に一致するようにオフセット比を計算することができる。
【００２４】
ここで、本開示の種々の実施形態による、ディスペンサー１０の１つの例示的な構成手順を説明する。一実施形態では、その構成手順によれば、ユーザーが、ショットあたり特定の材料量を供給するようにディスペンサー１０を構成できるようになり、更に、ディスペンサーの出力が或る期間（例えば、１日の動作）にわたって実質的に同じままであるように、必要に応じて、ディスペンサーが測定を行い、および／または補正値を適用して、材料の粘度（または他の特性）の任意の変化を相殺できるようにする。別の実施形態では、その構成手順によれば、ユーザーが、２つの供給ヘッドを有するディスペンサー１０を校正し、両方のヘッドの出力が実質的に同じであるのを確実にできるようになる。
【００２５】
種々の実施形態によれば、複数のディスペンサーが類似の供給動作を実行している状況では（例えば、同じ部品を生産するために同時に動作している複数の供給機を有する工場では）、全ての部品について全ての供給機から一致する体積の材料が供給されるのを確実にするために、上記の特性評価プロセスが望ましいことが理解される。幾つかの実施形態では、２つ以上の供給機を互いにネットワーク接続することができ、全てのそのようなネットワーク接続された機械を１つの場所から構成することができるようにする。
【００２６】
コンピュータシステムは、コンピュータシステム内に含まれるハードウェア素子の少なくとも一部分を管理するオペレーティングシステムを含むことができる。通常、プロセッサまたはコントローラーがオペレーティングシステムを実行し、オペレーティングシステムは、例えば、Microsoft Corporation社から市販されるWindows NT（登録商標）、Windows 2000（登録商標）(Windows ME)（登録商標）、Windows XP（登録商標）またはWindows Vista（登録商標）オペレーティグシステムのような、Windows（登録商標）ベースのオペレーティングシステム、Apple Computer社から市販されるMAC OS（登録商標）システムＸオペレーティングシステム、多くのLinux（登録商標）ベースオペレーティングシステム配布の１つ、例えば、Red Hat Inc.社から入手可能なEnterprise Linux（登録商標）オペレーティングシステム、Sun Microsystems社から入手可能なSolaris（登録商標）オペレーティングシステム、または、種々の販売元から市販されるUNIX（登録商標）オペレーティングシステムとすることができる。多くの他のオペレーティングシステムを用いることもでき、本明細書で開示する実施形態は、任意の特定の実装態様に限定されることを意図していない。
【００２７】
プロセッサおよびオペレーティングシステムは合わせて、高水準プログラミング言語のアプリケーションプログラムを書くことができるコンピュータプラットフォームを定義する。これらのコンピュータアプリケーションは、実行可能コード、中間コード、例えばC-、バイトコードまたはインタープリターコードとすることができ、そのコードは通信プロトコル、例えばＴＣＰ／ＩＰを用いて、通信ネットワーク、例えばインターネットを介して通信する。同様に、本開示による態様は、.Net、SmallTalk（登録商標）、Java（登録商標）、C++、AdaまたはC♯（Ｃ−シャープ）のようなオブジェクト指向プログラミング言語を用いて実装することもできる。他のオブジェクト指向プログラミング言語を用いることもできる。代替的に、関数型プログラミング言語、スクリプトプログラミング言語、または論理型プログラミング言語を用いることができる。
【００２８】
さらに、本開示による種々の態様および機能は、非プログラム環境、例えば、ブラウザプログラムのウィンドウにおいて視認されるときに、グラフィカルユーザーインターフェースの態様を表示するかまたは他の機能を実行する、HTML、XML、または他の形式において作成される文書において実装され得る。さらに、本開示による種々の実施形態は、プログラム式要素若しくは非プログラム式要素、またはその任意の組み合わせとして実現することができる。例えば、ウェブページはHTMLを用いて実装することができ、一方、ウェブページ内から呼ばれるデータオブジェクトはC++（登録商標）で書くことができる。そのため、本開示は、特定のプログラミング言語に限定されず、任意の適したプログラミング言語を用いることもできる。
【００２９】
本開示の実施形態は、通常の供給動作中の供給ユニット１４および／または１６の動きを模倣することによって校正サブルーチンを実行する。特に、校正サブルーチン中に重量計２６のプレート２７上に材料を堆積させるとき、供給ユニットは、基材上に材料を供給するときの供給ユニットの動きに類似するように動かされる。重量計２６の上に堆積される材料のサンプルの重量に基づいて、ディスペンサーガントリの速度を調整して、供給される量を制御することができる。別の実施形態では、オーガー型ディスペンサーによって、供給ユニットのオーガーの回転速度は、供給される量を制御するように調整することができる。更に別の実施形態では、ジェッター型ディスペンサーによって、供給ユニットのショットサイズは、供給される量を制御するように調整することができる。
【００３０】
本開示の一実施形態では、また、図２を参照して、校正サブルーチンを実施することによって、表面上に供給される、材料、例えばハンダペーストの量を確定する方法が、全体的に２００で示される。図示するように、方法は２０２において開始する。２０４において、ディスペンサーは、コントローラーの制御下で、重量計２６のプレート２７上に、材料の１または複数のラインまたはドット、例えばハンダペーストを供給するようにプログラムされる。材料のラインおよび／またはドットは、本明細書において材料の「パターン」と呼ばれる場合がある。なぜなら、パターンはライン（長いものおよび短いもの）、ドット、または双方を含むことができるためである。プレート２７は、ティスペンサーが、基材上に供給されたかまたは供給されることになる材料のパターンを供給することを可能にするのに十分なサイズにされる。大規模な供給動作の場合、校正サブルーチン２００は、供給動作の一部がプレート上で複製されるように短縮することもできるし、管理可能な量までスケールダウンすることもできる。２０６において、重量計２６はプレート２７上に供給される材料の重量を測定し、この情報がコントローラー１８に通信される。２１０において、コントローラー１８は、供給される材料が所定の許容範囲内にあるか否かを判断する。これはコントローラー内で事前にプログラムすることができる。材料量が所定の許容範囲内、例えば材料の既知の重量の±１０パーセント（１０％）以内にある場合、本方法は２１２において終了する。材料量が所定の許容範囲内にない場合、ガントリ速度等のディスペンサー１０のパラメーターが調整され、材料量が所定の許容範囲内になるまでプロセスが２０４において繰り返される。別の実施形態では、オーガー型ディスペンサーのためのオーガースクリューの回転速度を調整することもできるし、ディスペンサーユニットのショットサイズを調整することもできる。このプロセスは、任意の回数、例えば５回繰り返すことができる。
【００３１】
１つの例において、基材３００が図３Ａに示されている。示すように、基材３００は、基材の表面に設けられた特徴３０２を含む。或る特定の実施形態において、特徴３０２は、基材３００上に供給されるハンダペーストのパターン（例えばライン）であり、その上に他の部品を取り付けることができる。他の実施形態では、上述したように、特徴は、ライン、短縮ライン、ドット等を含む任意のタイプの形状またはサイズを具現することができる。例えば、マイクロチップ等の電子部品は、それらの部品を特徴の上に位置決めし、基材を熱処理プロセスにかけてそれらの部品を基材に機械的かつ電気的に固定することによって、基材上に取り付けることができる。
【００３２】
図３Ｂは、プレートの表面上に堆積される特徴３１２を有するプレート３１０を示す。１つの実施形態において、プレートは、材料が供給される表面を有する１インチ×１インチのプレートである。示す例において、特徴３１２は基材３００上に堆積される特徴３０２と同一である。このため、プレート３１０上に堆積される材料量は、基材３００上に堆積される正確な材料量を複製するべきである。上記で論考した校正サブルーチンを、プレート３１０上に堆積したサンプルに対し実行し、プレート上に堆積した材料量が所定の許容範囲内にあるか否かを判断することができる。
【００３３】
方法は、以下の特徴の１つまたは複数を更に含むことができる。
【００３４】
ダイアログボックスを表示ユニット上に設けて、校正サブルーチンをセットアップすることができる。ダイアログボックスは、全体的に計量ブロックテンプレートと同様にすることができる。ダイアログボックスは、プロセスプログラムにおいて全てのラインに全体的に適用することができる。一実施形態では、図４を参照して、例示的なダイアログボックスが示される。特に、図４は、ユーザーが校正サブルーチンを始動するために関与するユーザーインターフェース４００を示す。
【００３５】
材料のドットは、ガントリが静止している間により多いかまたはより少ない材料を供給するようにオーガー型ディスペンサーのオーガースクリューの回転を変更することによって調整することができる。
【００３６】
校正サブルーチンは、オーガー型ディスペンサーおよびジェッター型ディスペンサーを有するディスペンサーに適用することができる。これらのディスペンサーは、マイクロピストンポンプと呼ばれ得る。
【００３７】
セットアップ中に、オペレーターは、以下のパラメーター、すなわち、（１）ＲＰＭ、（２）Ｚ軸高さ、（３）オーガー型ディスペンサーの場合、度／ミリメートル（ｍｍ）単位の回転、およびジェッター型ディスペンサーの場合、度／ｍｍ単位のジェッティング速度（ラインコマンド内の「ライン幅」の列）、（４）１または複数のポンプ（左および／または右）、（５）許容範囲、（６）上限および下限、（７）ｎ個の板ごとにまたはｎ分ごとに測定する、および（８）供給前に針を清浄する、のうちの１つまたは複数を指定することができる。表示装置上に１または複数のアイコンを設けて、本明細書に開示する作業をオペレーターが実施するのを補助することができる。
【００３８】
供給ラインの長さおよび／または量は、ユーザーによって調整可能でない場合があるが、代わりに、コントローラーのデータベース内に記憶することができる。
【００３９】
１つの実施形態において、事前供給プレートは、重量計の一部とすることもできるし、重量計の上に様々なサイズのプレートを位置決めするために交換可能な別個の部品とすることもできる。
【００４０】
本方法の実行中に、或る特定の実施形態では、重量計のプレート上の供給場所は、任意の事前供給ドットおよび／または事前供給ラインとともに決定されることが必要な場合がある。
【００４１】
本方法の実行中に、或る特定の実施形態では、Ｚ軸センス作業は、ラインを供給する前に実行することができる。（これは、１つの事前供給プレートだけに供給作業を制限する場合がある。）
【００４２】
本方法の実行中に、或る特定の実施形態では、校正サブルーチンは、次の通りに実行することができる：（１）測定値が指定された許容範囲内にある場合、変化は全く起こらない、（２）測定値が指定された許容範囲外にある場合、例えばオーガー型ディスペンサーを用いて、供給ユニットガントリ速度を調整することができるか、または供給時間および圧力を調整することができ、新しい堆積をプレート上に供給することができる、（３）最大５回、ステップ（１）を継続する、（４）５回目の試みの後、警報を通知することができる、および（５）任意の測定の結果が上限または下限の外にある場合、警報を生成することができる。
【００４３】
本方法の実行中に、プレートが一杯になる場合、事前供給ドットおよび／または事前供給ラインについて現在実施中の同じハンドリングを使用することができる。
【００４４】
本明細書で論じられる方法の実施形態はコントローラーの制御下で方法を実施するが、ディスペンサーのオペレーターは、校正サブルーチン作業を手動で始動させることができる。或る特定の実施形態では、結果は、コントローラーによって別個のログファイルに記憶することができる。
【００４５】
このように、本開示の少なくとも１つの実施形態の幾つかの態様を説明してきたが、当業者には種々の改変、変更および改善が容易に思い浮かぶことは理解されたい。そのような改変、変更および改善は、本開示の一部であることを意図しており、本発明の趣旨および範囲内にあることを意図している。したがって、これまでの説明および図面は一例にすぎない。
【符号の説明】
【００４６】
１０    ディスペンサー
１２    基材
１４    供給ユニット
１６    供給ユニット
１８    コントローラー
２０    フレーム
２２    基部
２４    供給ユニットガントリ
２６    重量計
２７    プレート
２８    表示装置
３０    ビジョンシステム
３２    ビジョンシステムガントリ
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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