用于分配流体的装置和方法

专利名称：：用于分配流体的装置和方法
技术领域：
：本发明涉及用于将流体分配到基座上的装置和方法。特别地，本发明涉及用于将密封剂、粘合剂、焊膏等选择性地分配到非平面基座上的装置和方法。
背景技术：
：用于将组件自动地放置和粘结在基座上的装置是已知的。例如，US6266869描述了一种用于组装计算机硬盘驱动器的各种组件的装置和相关的方法。特别地，US6266869描述了一种组装装置或机器人，其包括可以沿着三个正交的轴线(X、Y*Z)运动的臂。活动臂运送用于拾取组件的真空夹头、粘合剂分配喷嘴，以及用于固化沉积的粘合剂的紫外光源。放置在所述装置的平板上的盘子(tray)运送多个组件，这些组件将被组装在一起。使用时，首先使用胶水喷嘴将粘合剂分配到第一组件的选择区域上。然后通过真空夹头拾取第二组件并且将第二组件以所需方位放置在第一组件上。然后使用来自紫外光源的紫外射线来固化粘合剂。以此方式，可以自动地组装硬盘驱动器的各种子组件。虽然US6266869中所描述的类型的自动组装装置允许自动组装特定组件，但是这种装置组装复杂结构的能力是有限的。以前已经提出使用Stewart平台或六脚架(hexapod)来进行组件的放置。例如，DE10055185描述了一种技术，用于使用六脚架将组件放置在安装在旋转台上的基座上。但是，与US6266869相同，使用这种装置来自动制造复杂组件的能力是有限的。
发明内容根据本发明的第一方面，提供一种用于将流体选择性地分配到基座上的装置，所述装置包括用于固定基座的支架；用于分配流体的流体分配器；以及，用于移动流体分配器的定位设备，其中，将定位设备和流体分配器布置成允许流体被分配到由支架所固定的基座上，其特征在于，所述支架包括倾斜机构，所述倾斜机构使得由支架所固定的基座能够围绕至少一个轴线倾斜。本发明由此提供一种用于将流体例如密封剂、粘合剂或焊膏分配到基座上的装置。定位设备被布置成能够移动流体分配器，使得能够使其相对于基座进入可操作位置，在该可操作位置上，能够将流体沉积到基座的一个或多个选择区域上。而且，本发明的支架包括倾斜机构，所述倾斜机构允许限定基座的绝对方位(即，基座相对于地面的方位)。以此方式，所述装置控制基座相对于流体分配器的位置和方位并且控制基座的绝对方位。本发明的装置由此提供对于流体分配器和基座之间的多个自由度的控制。但是，与上述类型的现有技术设备不同，允许基座倾斜的支架的设置意味着在流体沉积操作期间能够以不同的绝对方位放置基座或者甚至能够移动基座。已经发现这样能够提供以下优点，允许控制分配到基座上的流体特别是低粘度流体的流动，而且，当使用多面的、不规则的或者非平面的基座时是特别有利的。有利地，本发明的装置可以布置成使支架所固定的基座合适地取向，以确保其上将要分配有流体的局部区域至少大约是水平的。特别地，优选4将所述装置构造成使得在使用时倾斜机构为支架确定方位，从而使流体在重力作用下在基座表面上的流动减少到最小或者基本上阻止流体在重力作用下在基座表面上流动。换句话说，基座的倾斜优选地阻止沉积在所述区域上的流体(例如，由于重力作用)发生任何流动。而且，如下面更详细地解释的，如果随后使用分配的流体将组件连接至基座，则控制基座的绝对方位的能力也是有利的。例如，基座的合适方位也能够确保在将组件放置在沉积在基座上的焊膏或粘合剂上之后但是在粘合剂或焊膏固化之前，组件的位置不发生偏移(例如，由于重力作用)。与单独移动流体分配设备相比，使基底倾斜并且移动流体分配设备能够提供改进的接近基座的特定区域或特征的能力。因此，本发明提供用于自动化流体沉积过程中的改进装置，本发明特别适用于涉及在基座上沉积密封剂、粘合剂或焊膏的工艺。因此，本发明的装置允许自动制造复杂设备，例如三维设备等，这些设备是通过将各种组件安装在非平面基座上而构建的。因此，这是对必须手动将流体和组件放置在这些非平面设备上的已知方法的重大改进。本发明的装置因此将自动或半自动组装工艺的各种优点，例如，速度、准确度、重复性、低成本，等等，扩展到了更复杂的产品的全新范围。有利地，支架包括倾斜台，倾斜台具有台座和可倾斜的台面(tabletop)，其中，基座可以可释放地保持在可倾斜的台面上。可以以多种方式将基座保持在台面上；例如，可以设置夹具、夹子、螺钉、真空夹盘、真空床(vacuumbed)或者其他保持装置。有利地，保持装置是自动的，从而在本发明装置的控制下能够根据需要保持和释放基座。支架的倾斜机构允许被保持的基座围绕一个或多个轴线倾斜。例如，其上保持有基座的台面可以发生倾斜偏离水平方向。有利地，倾斜机构允许基座围绕两个或多个轴线发生倾斜。基座可以偏离水平方向倾斜大于10°，大于45°，或者，大于90°。支架还可以提供基座的额外运动。例如，支架还可以允许基座沿着一个或多个轴线平移(例如，上下运动)或者围绕竖直轴线旋转。本发明的装置特别适用于将流体分配到非平面基座上。有利地，支架可以保持非平面基座。这里使用的术语“非平面基座”包括任何不是平直的但是具有某种三维形状的基座；因此该术语包括具有一个或多个不规则或弯曲表面的物体以及具有多个位于不同平面或具有不同表面法线的面的物体。例如，非平面基座可以包括立方体或长方体形的基座或者由弧形或弯曲材料片材形成的基座。方便地，非平面基座包括具有两个或多个组件安装表面的基座；两个或多个组件安装表面中的每一个都具有不同的表面法线。有利地，非平面基座包括具有三个或多个组件安装表面的基座。非平面基座的实例包括电子器件的模塑塑料外罩或外壳。有利地，本发明的装置的支架布置成保持这种非平面基座。这种支架可以是一般用途的支架，或者可以对其进行加工以根据需要保持特定类型或种类的非平面基座。应当注意，本发明还提供了当将流体分配到平面基座上时的各种优点。例如，使基座倾斜的能力提供了改进的接近特定基座特征的能力，所述特征例如是形成在相对于基座表面的斜角处的垂悬物(overhang)或孔。而且，本发明的装置能够方便地用于将流体沉积到(平面或非平面的)基座上，然后(任选地使用本发明的装置)将基座折叠起来。如上所述，装置的定位设备使流体分器在空间中到处运动，并且特别地，使流体分配器相对于由支架保持的基座运动到可操作位置或流体分配位置。因此，定位设备可以根据需要使流体分配器平移和/或旋转。换句话说，定位设备可以控制流体分配器的运动的六个自由度中的任何一个或多个。有利地，定位设备提供流体分配器沿着多个轴线的平移运动。例如，定位设备可以工作从而使流体分配器沿着两个互相正交的(x、Y)轴线或者沿着三个互相正交的(x、Y和Ζ)轴线平移。定位设备还可以提供流体分配器沿着一个或者多个轴线的旋转运动。例如，定位设备可以布置成使流体分配器围绕一个、两个或三个轴线旋转。在这一点上，应当注意，在定位设备作用下运动的流体分配器可以仅仅包括一个或者多个喷嘴或其类似物，流体经由所述一个或者多个喷嘴或其类似物排出。因此，流体分配器可以形成流体分配系统的一部分，流体分配系统还包括更多的部件(例如，流体储存器、泵、供给管，等等)。流体分配系统的这些额外部件不必安装在定位设备上或者不必在定位设备的作用下而运动。例如，定位设备可以使流体分配喷嘴在三个维度上到处运动，喷嘴借助一段柔性管件连接至位于装置的固定部件上的泵和储存器。定位设备可以包括任何类型的机器人或定位机器。定位机器可以具有固定底座和活动安装件，流体分配器安装在活动安装件上。定位设备可以包括定位机器，定位机器具有所谓的笛卡尔构造，其中，活动安装件被支撑，从而借助三个串联安装(即，头尾连接)的互相正交的线性导轨以三个自由度相对于底座运动。有利地，定位设备包括非笛卡尔或平行定位机器，其中，活动安装件借助多个可延伸腿连接至底座。平行定位机器可以包括具有六个可延伸腿的六脚架或Stewart平台，所述六个可延伸腿将底座连接至活动安装件并且由此控制底座和安装件之间的所有六个自由度。方便地，平行定位机器包括约束机构，其约束底座和活动安装件之间的自由度中的至少一个。在优选实施方式中，设置平行定位机器，其中，底座和活动安装件之间的所有旋转自由度受到约束。在这种布置中，三个可延伸腿提供对于底座和活动安装件的相对位置的控制，并且多个固定长度的腿能够阻止发生任何旋转。EP1612506和US7241070中描述了这种约束型平行定位机器的实例，这些文献的内容通过引用并入到本文中。平行定位机器是优选的，但是绝对不是必需的，因为它们在以下方面相对于串联定位机器(serialpositioningmachine)具有多个优点运动速度、构建成本禾口接近能力(access)。如上所述，本发明的装置通过移动流体分配器和由支架保持的基座来提供流体分配器和基座之间的相对运动。有利地，所述装置提供由支架保持的基座和流体分配器之间的相对运动的至少四个轴线。方便地，所述装置可以提供由支架保持的基座和流体分配器之间的相对运动的至少五个轴线。以此方式，所述装置控制由支架保持的基座和流体分配器之间的相对运动的六个自由度中的至少四个自由度、至少五个自由度或所有六个自由度。例如，定位设备可以使流体分配器沿着两个或三个轴线平移，并且支架可以允许基座围绕一个或两个轴线倾斜。流体分配器可以布置成分配任何一种或多种类型的流体。流体分配器可以包括用于分配流体或液体的单个喷嘴或出口。可选择地，流体分配器可以包括用于分配多种不同流体或液体的多个喷嘴或出口。还应当注意，在本文中，术语“流体”具有本领域熟练技术人员熟知的含义，即，流动的或者由能够自由地到处运动的颗粒组成的非固体物质。因此，术语流体包括膏体(例如，焊膏)、胶状悬浮液、明胶、液体、溶剂和墨水，等等。有利地，流体分配器布置成分配粘合剂或密封剂。因此，流体分配器可以是胶水或粘合剂分配器。粘合剂分配器分配的粘合剂可以是未固化的，或者，可以在分配之前对粘合剂分配器分配的粘合剂进行部分地固化。当定位在基座上时，由流体分配器分配的流体可以提供无源功能(passiveelectricalfunction)；例如，其可以允许形成焊点、导电轨迹或绝缘区域。可选择地，流体可以提供有源功能(activeelectricalfunction)，由此允许通过沉积多个层或多个区域的合适流体来在基座上构建各种电子组件。例如，液体(例如，有机液体)半导体材料可以与各种绝缘的和导电的流体一起被分配到基座上。以此方式，可以形成半导体器件，例如，LED、光电探测器、晶体管、二极管，等等。换句话说，沉积的流体可以提供所谓的塑料电子电路(plasticelectroniccircuitry)。流体分配器可以方便地分配溶剂。可以使用溶剂来溶解事先分配的粘合剂或其他物质，因此溶剂可以有利地用在从基座上除去组件的工艺中。因此，本发明的装置可以用于制造和拆卸(包括重新加工)两种目的。所述装置可以包括激发源(activesource)，例如热源和/或辐射源，用于局部地激活由流体分配器沉积的流体。激发源优选是方向性的，使得仅仅基座的所选局部区域被激活，而不会影响基座的周围区域。可以方便地选择激发源的类型，从而激活由流体分配器沉积的特定流体。激发源可以是接触型热源，例如热针尖，使其接触流体和/或基座。有利地，激发源是能够激活流体的(非接触型)辐射源；例如可以提供紫外(UV)光源、激光器、声源或微波辐射源。有利地，激发设备发射聚焦的辐射光束。因此，激发源可以对沉积的粘合剂进行固化或者使沉积的焊膏熔化。还应当注意，使用激发源激活流体可以提供某个(些)效果或防止某个(些)效果。例如，可以使用所谓的正性方法，其中对流体进行激活以提供特定的功能(例如，形成导电轨迹、提供焊接连接，等等)。可选择地，可以使用负性方法，其中，任何激活的流体都不会提供某种功能；例如，可以在后续的对于任何未激活流体没有任何作用的方法步骤中容易地除去激活的流体。借助定位设备有利地移动激发源。例如，可以安装流体分配器和激发源两者，从而使其与定位设备的活动安装件、平台或头部一起运动。应当注意，激发源可以形成激发系统的一部分，激发系统包括其他不能被定位设备移动的组件(例如，电源、控制器，等等)。例如，定位设备可以移动激发源，激发源包括光学纤维的远端。在这个实例中，光学纤维的近端可以耦联至固定的激光器。而且，激发源可以包括可加热的针尖，可加热的针尖经由电线耦联至固定的电力控制系统。在优选的实施方式中，激发源包括开口微波谐振腔；例如，频率捷变式开口微波谐振腔。有利地，激发源是以下文献中描述的类型的频率捷变式微波炉结合系统(FrequencyAgileMicrowaveOvenBondingSystem(FAMOBS)):K.I.Sinclairetal,Proc.IEEEElectronicsSystemIntegrationTechnologyConference2006,Vol.2,pp1149-1157以及T.Tilfordetal,41stAnnualMicrowaveSymposiumProceedingsoftheInternationalMicrowavePowerInstitute,August1-3,2007,Wfflil^lffl并入本文中。使用FAMOBS热源是特别有利的，因为其可以转动，从而加热流经组件的流体(例如，提供表面下固化(sub-surfacecuring))，由此减少放置和固化操作期间所需的机器运动量。有利地，所述装置包括组件拾取设备，例如真空喷嘴或其他抓握装置。组件拾取设7备可以布置成用于拾取组件并且然后将这些组件放置在由支架保持的基座上。应当注意，如本文中描述的，放置组件可以包括组件拾取设备将组件放置成与基座直接接触或者使组件穿过沟槽伸出(例如，煅烧(firing)/推出)以使其处于基座上的所需位置和方位上。方便地，通过拾取设备来拾取电子组件、光学组件和光电组件中的至少一种。优选地借助定位设备来移动组件拾取设备。例如，流体分配器、激发源和组件拾取设备都可以安装，从而与定位设备的活动安装件一起运动。如下面将要更详细描述的，这种装置可以用于将粘合剂沉积在基座上、将组件放置在粘合剂中并且对粘合剂进行固化，从而固定组件使其在基座上就位。组件拾取设备还可以用于在拆卸过程中从由支架保持的基座上除去组件。有利地，拾取设备允许组件旋转，从而在组件和基座之间提供所需的对准；例如，可以借助定位装置使拾取设备旋转，从而相对于基座合适地对准组件。优选地，在计算机的控制下操作所述装置。有利地，设置位置反馈系统，用于感测流体沉积过程中由支架保持的基座相对于流体分配器的位置。位置反馈系统可以包括位置编码器或类似物，位置编码器或类似物形成定位设备和/或倾斜机构的一部分，因此，提供合适的位置和方位信息。位置反馈系统还可以包括图像或视频识别系统(例如，包括一个或多个摄像机)，用于确定基座相对于流体分配设备的位置和/或方位。以此方式，可以设置反馈控制回路，以确保所需的流体图案放在基座上。这种图像识别系统还可以用于放置组件；例如，可以确定由拾取设备拾取的组件相对于基座的方位，从而确保放置的准确性。相似地，还可以以相似的方式确定激发源相对于基座的位置。在使用中，流体分配器可以永久性地连接至定位设备。例如，流体分配器可以栓接至或者焊接至定位设备的活动平台。相似地，在使用中，任何激发源和/或组件拾取设备可以永久性地连接至定位设备。有利地，在使用期间，流体分配器可以可释放地连接至定位设备。例如，可以使用可释放的连接件(例如，磁性运动安装件(magnetisedkinematicmount))或夹子将流体分配器连接至定位设备。以此方式，可以仅在需要沉积流体的时候将流体分配器连接至定位设备。方便地，当计算机控制系统发出合适的控制指令时，可释放的连接件允许流体分配器能够自动地从定位设备上拆卸下来(例如，不需要技术人员来卸下螺栓)。在沉积流体之间的时间中，定位设备可以运送其他设备，例如激发源或拾取设备。可以方便地设置架子，用于在流体分配器以及任何激发源或拾取设备不连接至定位设备时容纳它们。根据本发明的第二方面，提供一种用于将流体分配到基座上的方法，所述方法使用具有活动的流体分配器和用于保持基座的支架的装置，所述方法包括以下步骤(i)将基座安装在支架上，以及(ii)将流体分配器相对于基座放置在操作性位置并且使用流体分配器来将流体分配到基座上，其中步骤(ii)包括移动流体分配器，其特征在于使基座围绕至少一个轴线倾斜的步骤。如上所述，当沉积流体时，使基座倾斜提供多个优点。有利地，步骤(ii)包括使基座倾斜的步骤，使得基座上分配有流体的区域至少大约是水平的。方便地，在步骤(ii)中基座发生倾斜，从而使流体在重力作用下在基座表面上的流动减小到最小或者基本上防止流体在重力作用下在基座表面上的流动。有利地，所述装置进一步包括拾取设备，并且所述方法包括额外步骤(iii)使用拾取设备将组件放置在分配到基座上的流体中。步骤(iii)还可以包括主动地对准组件和基座的步骤。例如，可以使用基于视频的对准系统。方便地，所述装置进一步包括如上所述的激发源，并且所述方法包括额外步骤(iv)使用激发源来激活分配到基座上的流体。有利地，步骤(ii)包括使用流体分配器来将粘合剂分配到基座上，并且步骤(iv)可以包括使用激发源来固化粘合剂。步骤(ii)可以择一地或者额外地包括使用流体分配器将焊膏分配到基座上，在这种情况下，步骤(iv)可以包括使用激发源来熔化焊膏。有利地，激发源是微波源，并且步骤(iv)包括使微波射线指向流体。因此，步骤(iv)可以包括激活分配的流体从而形成导电路径或轨迹或其他标记。例如，在分散介质中包括金属离子的胶体可以由微波源进行加热从而形成导电轨迹。有利地，步骤(iv)包括对其上已经放置有组件的流体进行固化，由此激活(例如，固化粘合剂或熔化焊膏)流体并且将组件紧固就位。有利地，激发源是高度方向性的或者聚焦的，从而使对基座的周围区域的任何加热减少到最小。优选地，激发源是上述类型的FAMOBS设备。有利地，步骤(ii)包括使基座倾斜到第一方位。然后可以移动流体分配器，从而将流体分配到基座的第一区域。然后可以重复步骤(ii)一次或多次。方便地，在每次重复步骤(ii)期间，将基座倾斜到另一方位，并且流体分配器将流体分配到基座的另一区域。如果多次实施步骤(ii)，则可以在重复步骤(ii)之间实施上述步骤(iii)和(iv)中的任一步骤或者两者。在优选的实施方式中，步骤(i)可以包括采用非平面基座。例如，非平面电路模块基座。然后可以使用上述方法将电子组件连接至这种基座的不同取向的表面或面。下面将结合附图仅仅借助实施例来描述本发明，其中图1示出本发明的装置的实施方式，图2更详细地示出图1的装置的平行定位设备，图3a至图3c示出使用图1和图2所示类型的装置将组件连接至基座的技术，图4a至图4c示出使用图1和图2所示类型的装置将组件放置在L型基座上，图5示出使用图1和图2所示类型的装置将组件放置在U型基座上，图6示出使用图1和图2所示类型的装置将组件放置在立方体形基座上，以及图7是列出根据本发明的方法步骤的流程图。具体实施例方式参见图1，示出本发明的装置。所述装置包括床2，床2借助多个支撑短柱6固定在上平台或基台4上。支撑短柱6具有足够的刚性以确保相对于床2将基台4保持在固定位置。基台4还借助约束型平行运动定位机构10连接至活动平台8。为了清楚的目的，图1中省略了有关平行运动定位机构10的细节，并且在图2中详细示出了该机构。由此，基台4、活动平台8和平行运动定位机构10形成约束型平行定位机器，其控制活动平台8沿着三个轴线(X、Y和Z)的平移运动。活动平台8具有安装在其上的流体分配设备12、拾取设备14(例如，基于真空的拾取设备)以及FAMOBS设备16。流体分配设备12经由流体供应管(未示出)连接至远处的流体泵和储存器。在这个实施例中，流体分配设备12布置成分配导电粘合剂膏体，但是，应当注9意，可以使用流体分配设备12分配任何类型的流体。图1中示出的活动平台8具有流体分配设备12、拾取设备14(例如，基于真空的拾取设备)以及FAMOBS设备16，流体分配设备12、拾取设备14以及FAMOBS设备16都安装在活动平台8上。但是，这并不是必需的。活动平台8也可以包括安装件，用于在任一时刻容纳流体分配设备12、拾取设备14(例如，基于真空的拾取设备)以及FAMOBS设备16中的任何一个。换句话说，可以根据需要将合适的设备安装在活动平台8上；然后可以将剩余设备容纳在架子中或者放置在存放区域，直至需要使用它们时为止。在所述装置的床2上还安装有支架18，用于保持基座20。支架18包括台座(tablebase)22和台面24，台面24可以围绕两个正交的旋转轴线(θJPθ2)相对于台座22倾斜。可以借助两个串联安装的旋转台来提供这种旋转运动。台面24还包括夹子(未示出)，用于保持放置在台面24上的基座20。因此，支架18提供倾斜机构，倾斜机构允许设定基座的绝对方位(即，基座相对于地面或者更重要地相对于重力的方位)。还在床2上设置有组件存放区域26，用于在使用前容纳各种组件28。设置计算机30，用于控制所述装置的操作。特别地，计算机30控制活动平台8的运动、由支架18限定的基座的方位、来自流体分配喷嘴12的流体的分配、拾取设备14的操作以及FAMOBS设备16的激活。还可以设置一个或多个摄像机(未示出)，摄像机将图像传送回计算机30，所述图像提供有关所述装置相对于基座20的位置的信息。下面详细描述使用这种装置的方法。参见图2，下面将详细描述图1的装置中使用的约束型平行定位机器；应当注意，相比于图1，图2中所示的约束型平行定位机器是倒转(即，倒置的)显示的。约束型平行定位机器包括基台4，基台4借助多个短柱安装在活动平台8上。特别地，基台4和活动平台8经由三个动力伸缩短柱40连接，三个动力伸缩短柱40的端部借助枢转接头(Pivotjoint)连接至活动平台8。每个动力伸缩短柱40都具有马达42，用于增大或减小其长度，并且具有位置编码器(容纳在马达外壳中，因此在图2中是不可见的)，用于测量其长度。还设置有三个防转动设备44，用于约束基台4和活动平台8之间的三个旋转自由度；防转动设备是无源的并且不包括马达或者其他类型的促动器。因此，平行定位机器的动力伸缩短柱40的延伸仅仅提供基台4和活动平台8之间的平移(非旋转)运动。换句话说，活动平台8可以相对于固定基台4在空间中平移，这种平移可以用沿着轴线X、Y和Z的运动来描述。虽然图1和图2中所示的装置包括约束型平行定位机器，应当记住，可以使用任何类型的定位机器。定位机器可以包括如上所述的串联的或平行的机构。约束型平行定位机构和支架18—起提供定位装置，用于相对于活动平台8移动基座。参见图3a至图3c，示出使用结合图1和图2所描述的类型的装置将组件连接至基座。图3a示出该过程的第一步骤，其中使流体分配设备12的喷嘴58相对于安装在支架18的台面24上的基座60进入流体分配位置。借助装置的活动平台8的运动提供流体分配设备12的必需运动。然后将导电粘合剂62的所需图案沉积在基座上。第一步骤可以任选地包括监测喷嘴58相对于基座60的位置(例如，使用基于摄像机的图像识别系统进行监测)，从而确保提供所需的粘合剂图案。虽然为了清楚起见，图3a仅仅显示了粘合剂的单个区域或者单个粘合剂液滴，但是应当注意，可以借助流体分配设备12设置更为复杂的粘合剂图案(例如，相应于与电子芯片等的电气连接的所需连接点)。一旦已经沉积了所需的粘合剂图案，就从基座上撤回流体分配设备12。图3b示出该过程的第二步骤，其中，由拾取设备14从组件容纳区域26中拾取的组件28被放置在导电粘合剂62上。同样，借助装置的活动平台8的运动提供拾取设备14的运动。第二步骤可以任选地包括主动对准步骤，其中监测组件28的方位和位置(例如，使用基于摄像机的图像识别系统进行监测)，从而确保放置的准确性。一旦放置完毕，拾取设备14就释放组件28并且被撤回，从而使组件28经由未固化的粘合剂松散地连接至基座60。图3c示出第三步骤，其中活动平台8将FAMOBS设备16移动到接近基座60的位置。第三步骤可以任选地包括监测FAMOBS设备16相对于基座60的位置(例如，使用基于摄像机的图像识别系统进行监测)。如上所述，FAMOBS设备发出变化频率的微波射线，可以将FAMOBS设备布置成导致在特定物质(例如，粘合剂或焊膏)中加热，而不会在其他物质(例如，用于形成电子组件的半导体材料)中引起显著的加热。因此，可以使用FAMOBS设备，通过使发射的微波射线穿过组件射向粘合剂来对粘合剂进行固化。借助活动平台8对FAMOBS设备16进行定向，使得其将微波射线64穿过组件28射向导电粘合剂62。由此，固化粘合剂，而不会对组件28造成任何损害并且不用必须在FAMOBS设备16和导电粘合剂62之间提供直视线(directlineofsight)。一旦导电粘合剂62发生固化，撤回FAMOBS设备16，并且将组件28紧固地连接至基座。上述装置可以用于将组件连接至平面基座，例如，印刷电路板(PCB)，但是，当使用非平面基座时是特别有利的。特别地，上述装置便于将组件连接至非平面基座，由此允许形成三维或非平面电路模块。参见图4a至图4c，概括地描述了使用上述装置将组件72a、72b和72c连接至L型(非平面)基座70的三个安装面76a、76b和76c的方法。图4a示出保持在支架18上的可倾斜的台面24上的L型基座70，可倾斜的台面24放置在第一方位。选择可倾斜的台面24的第一方位，使得第一安装面76a基本上是水平的。使用上述结合图3所描述的步骤将第一电子组件72a借助导电粘合剂74a安装在第一安装面76a上。关于这一点，应当注意，安装面的方位不需要是精确地水平的。安装面偏移水平方向特定倾斜量通常是可接受的，该倾斜量将取决于多个因素，例如，未固化粘合剂的粘度以及组件的重量。在将第一电子组件72a连接至第一安装面76a之后，将可倾斜的台面24移动到第二方位，如图4b所示，其中，第二安装面76b基本上是水平的。使用上述结合图3所描述的步骤将第二电子组件72b借助导电粘合剂74b安装在第二安装面76b上。在将第二电子组件72b连接至第二安装面76b之后，将可倾斜的台面24移动到第三方位，如图4c所示，其中，第三安装面76c基本上是水平的。使用上述结合图3所描述的步骤将第三电子组件72c借助导电粘合剂74c安装在第三安装面76c上。可以继续进行该过程，直至所有所需的组件都被安装到L型基座70上，由此形成所需的电路模块。应当注意，虽然描述了将单个组件连接至每个安装面，但是可以将任何数目的组件连接至每个安装面。相似地，如果需要，可以将多个组件连接至L型基座70的多个面。也可以使用类似的方法来将组件连接至连续变化的表面(例如，曲线形基座)；例如，可以选择基座方位，其允许组件的子设备(subset)能够在对基座重新定向之前连接至基座的一部分上。而且，当使用具有更为复杂的形状的基座时，可以实现围绕两个轴线(而不是图4中所示的一个轴线)的倾斜。已经发现图4所示的方法对于由非平面基座形成三维电子电路模块是特别有利的，三维电子电路模块能够形成电子器件的外罩的一部分。参见图5，示出电子器件的塑料外罩90的一部分。塑料外罩90具有三个内安装表面92a至92c，在三个内安装表面92a至92c上安装四个电子组件92a至92d(例如，电子芯片或者其他组件)。以结合图4描述的方式进而将电子组件92a至92d连接至每个安装表面92a至92c上。特别地，在制造期间已经对塑料外罩90进行定向，使得每个安装表面轮流保持基本上水平，用于将组件连接至其上。还可以在塑料外罩90上沉积各种导电轨迹(未示出)，从而使各种电子组件相互连接；这些导电轨迹可以与外罩一体地形成，或者可以使用本发明装置的流体分配设备12沉积这些导电轨迹。因此，可以看出，本发明允许在塑料外罩90的各个内表面上形成电子电路。以前就已经提出了这种非平面电路模块，这种非平面电路模块相比于由位于外罩内的平面或柔性电子电路板形成的传统器件提供了多种优点(例如，结实，以及，紧凑)。但是，目前非平面电路模块并没有得到广泛使用，原因是需要手动将各种组件连接至基座。本文中描述的装置第一次提供了使用完全自动的组装和连接方法形成这种非平面电路模块的能力。换句话说，本发明允许自动制造非平面电路模块，由此极大地降低了制造这种电路模块的成本。参见图6，示出具有立方体100形式的另一非平面基座。可以进而使用上述装置将组件102和104连接至立方体100的面。同样，可以使用所述装置的支架来使立方体100在组装期间发生倾斜，使得在分配粘合剂、连接组件和固化粘合剂的过程中，所需的面(即，其上将要安装组件的面)基本上保持水平。也可以使用流体分配器沿着组件102和104之间的多条路径来分配在分散介质中包含金属离子悬浮液的胶状流体。然后可以使用FAMOBS设备加热胶状悬浮液，从而蒸发胶体中的分散介质，留下沉积在基座上的所需的金属轨迹106的图案并且由此将组件102和104电气连接。以此方式，可以在立方体的所有面或者一些面上构建电路，应当认识到，这种技术可以用于将组件连接至任何规则或不规则的三维物体上。这些物体可以具有离散的面和/或可以包括曲线形的或者弯曲的表面。参见图7，示出使用结合图1和图2所描述的装置的方法的步骤。在第一步骤110中，借助支架18将基座放置在所需方位。实施分配粘合剂(例如，导电粘合剂)的第二步骤112。第二步骤112可以包括将这种粘合剂分配到基座上的一个或多个区域中。然后，实施将一个或多个组件放置在粘合剂中的第三步骤114，之后实施固化粘合剂的第四步骤116。第二、第三和第四步骤可以包括通过移动活动平台8分别移动流体分配设备12、拾取设备14和FAMOBS设备16，而且，任选地，在任何一个这些步骤或者所有这些步骤期间，可以使用支架来提供基座的运动。然后可以重复整个过程，特别地，第一步骤110可以包括使基座重新定向(倾斜)以接触其他安装面。对结合图3至图7概括的方法进行了描述，可以使用图1和图2中所示类型的装置实施这些方法。换句话说，前面详细描述了如何使用运送流体分配器、组件拾取设备和FAMOBS设备的单个装置来实施所述的各种方法。但是，应当注意，也可以使用一系列单个功能的机器来实施这些方法。例如，可以将基座从运送流体分配器的第一机器传送至运送组件拾取设备的第二机器，然后传送至运送FAMOBS设备的第三机器。以此方式，可以使用不同的机器顺序地实施流体的沉积、组件的放置以及FAMOBS加热。上述实施例描述了在基座上沉积导电粘合剂。但是，应当注意，可以使用所述装置分配任何流体或者甚至多种不同的流体。例如，可以分配被FAMOBS设备激活(熔化)的焊膏。分配的流体不需要用于将组件连接至基座。例如，可以沉积墨水、半导体材料(例如，有机半导体)或者导电材料(例如，具有胶体形式)。然后沉积的流体可以发挥一些所需的功能，例如形成电子电路的一部分。例如，可以在基座上设置导电轨迹或者可以在基座上构建半导体器件。而且，虽然上述装置包括FAMOBS设备，但是应当注意，可以设置其他类型的激发设备。例如，可以使用UV固化光源或者接触型加热器。但是，优选地，激发设备提供可控的或者局部的作用；例如，可以使其指向流体的特定区域，从而克服与加热大面积基座或者将大面积基座暴露于辐射相关联的不希望的结果。权利要求一种用于将流体选择性地分配到基座上的装置，所述装置包括用于固定基座的支架；用于分配流体的流体分配器；以及，用于移动流体分配器的定位设备，其中，将所述定位设备和所述流体分配器布置成允许流体被分配到由所述支架所固定的基座上，其特征在于，所述支架包括倾斜机构，所述倾斜机构使得由所述支架所固定的基座能够围绕至少一个轴线倾斜。2.根据权利要求1所述的装置，其中，在使用时，通过所述倾斜机构对由所述支架固定的基座进行定向，使得所述基座上将要通过所述流体分配器分配流体的区域至少大约是水平的。3.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述定位设备包括平行定位机器。4.根据上述权利要求中任一项所述的装置，所述装置提供由所述支架保持的基座和所述流体分配器之间的相对运动的至少五个轴线。5.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述支架包括倾斜台，所述倾斜台具有台座和可倾斜的台面，其中，基座可释放地保持在所述可倾斜的台面上。6.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述支架的所述倾斜机构允许基座围绕两个或多个轴线倾斜。7.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述支架布置成固定非平面基座。8.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述流体分配器布置成分配粘合剂、密封剂或溶剂。9.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其进一步包括用于局部激活由所述流体分配器沉积的流体的激发源，所述激发源包括热源和/或辐射源，其中，所述激发源由所述定位设备移动。10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述激发源包括开口微波谐振腔。11.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其进一步包括组件拾取设备，所述组件拾取设备布置成拾取组件并且将这些组件放置在由所述支架固定的基座上，其中，所述组件拾取设备由所述定位设备移动。12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述组件包括电气组件、光学组件和光电组件中的至少一个。13.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述流体分配器可释放地连接至所述定位设备。14.一种用于将流体分配到基座上的方法，所述方法使用具有可活动的流体分配器和用于固定基座的支架的装置，所述方法包括以下步骤(i)将基座安装在所述支架上，以及()使所述流体分配器相对于所述基座进入操作性位置并且使用所述流体分配器将流体分配到所述基座上，其中步骤(ii)包括移动所述流体分配器，其特征在于使所述基座围绕至少一个轴线倾斜的步骤。15.根据权利要求14所述的方法，其中，步骤(ii)包括以下步骤使所述基座倾斜，使得所述基座上分配有流体的区域至少大约是水平的。16.根据权利要求14或15所述的方法，其中，所述装置进一步包括拾取设备，并且所述方法包括额外步骤(iii)使用所述拾取设备将组件放置在分配到所述基座上的流体中。17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其中，所述装置进一步包括激发源，并且所述方法包括额外步骤(iv)使用所述激发源来激活分配到所述基座上的所述流体。18.根据权利要求17所述的方法，其中，步骤(ii)包括使用所述流体分配器来将粘合剂分配到所述基座上，并且，步骤(iv)包括使用激发源来固化所述粘合剂。19.根据权利要求17所述的方法，其中，步骤(ii)包括使用所述流体分配器将焊膏分配到所述基座上，并且，步骤(iv)包括使用激发源来熔化所述焊膏。20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，其中，所述激发源是微波源，并且步骤(iv)包括使微波射线射向所述流体。21.根据权利要求14至20中任一项所述的方法，其中，步骤(ii)包括使所述基座倾斜到第一方位，然后移动所述流体分配器，从而将流体分配到所述基座的第一区域。22.根据权利要求21所述的方法，其中，重复步骤(ii)一次或多次，其中，在每次重复步骤(ii)时，将所述基座倾斜到另一方位，并且所述流体分配器将流体分配到所述基座的另一区域。23.根据权利要求22所述的方法，其中，在重复步骤(ii)之间实施步骤(iii)和步骤(iv)中的至少一个步骤，其中，步骤(iii)包括使用所述拾取设备将组件放置在分配到所述基座上的流体中，并且步骤(iv)包括使用所述激发源来激活分配到所述基座上的所述流体。24.根据权利要求15至23中任一项所述的方法，其中，步骤(i)包括采用非平面基座。全文摘要本发明描述一种用于将流体选择性地分配到基座上的装置和方法。所述装置包括用于保持基座(20；60；70；90；100)例如非平面基座或电路板的支架(18)。还设置有用于分配流体例如粘合剂(62；74)的流体分配器(12)，以及用于移动流体分配器的定位设备(10)。定位设备(10)和流体分配器(12)布置成允许将流体分配到由支架(18)保持的基座(20；60；70；90；100)上。支架(18)包括倾斜机构(22，24)，其使得由支架(18)保持的基座(20；60；70；90；100)能够围绕至少一个轴线倾斜。使用时，可以倾斜基座(20；60；70；90；100)，使得基座上的将要通过流体分配器(12)分配有流体的区域至少大约是水平的，由此防止在重力作用下的不希望的流体流动。文档编号B23K37/04GK101978803SQ200980109543公开日2011年2月16日申请日期2009年3月17日优先权日2008年3月18日发明者凯维恩·巴里·乔纳斯,若弗雷·麦克法兰申请人:瑞尼斯豪公司