DE10014869A1

DE10014869A1 - Application device for local application of viscous or liquid materials in a defined quantity

Info

Publication number: DE10014869A1
Application number: DE10014869A
Authority: DE
Inventors: Nicolae Barsan; Stefan Raible; Udo Weimar
Original assignee: Individual
Current assignee: ADVANCED SENSING DEVICES GMBH, 72076 TUEBINGEN, DE
Priority date: 2000-03-24
Filing date: 2000-03-24
Publication date: 2001-09-27
Also published as: EP1136259B1; ATE376931T1; EP1136259A3; DE50113180D1; EP1136259A2

Abstract

A coating device for localized application of a viscous or liquid material (11) in definite amounts has an uptake element (10) taking up the material (11) by a capillary and/or adhesion effect and depositing it on the substrate, again by a capillary and/or adhesion effect.

Description

Zum lokalen Auftragen viskoser oder flüssiger Materialien in definierter Menge sind bisher Screenprintingverfahren, Auf sprühen oder Aufschleudern bekannt. Das Screenprinting erfor dert jedoch zum Auftragen von Beschichtungen eine Mindestdicke des Substrates, auf das die Beschichtung aufgebracht werden soll. Bei zu dünnen Substratdicken besteht sonst die Gefahr, dass das Substrat durch das Screenprinting beschädigt wird. Beim lokalen Auftragen viskoser oder flüssiger Materialien in definierter Menge durch Sprühen wird eine Schablone benötigt, um einen Auftrag mit bestimmter Kontur zu erzielen. Dadurch wird das Sprühen relativ aufwendig, zumal für jede neue Kontur eine neue Schablone angefertigt werden muss. Außerdem neigen aufgesprühte Schichten zu unerwünschten Rissen. Schleudern als Alternative zu den beiden anderen genannten Verfahren birgt den Nachteil in sich, dass es besonders beim Auftragen kleiner definierter Mengen schwierig ist, die gewünschte Auftragsmenge aufzubringen und diese zu strukturieren. Außerdem ist die ge zielte Platzierung der Beschichtung auf dem Substrat mit eini gem Aufwand verbunden.For local application of viscous or liquid materials in So far, defined quantities are screen printing processes, Auf spray or spin-on known. Screenprinting required However, a minimum thickness is required for the application of coatings of the substrate to which the coating is applied should. Otherwise, if the substrate thickness is too thin, there is a risk of that the substrate is damaged by the screen printing. When applying viscous or liquid materials locally in defined amount by spraying a template is required, to achieve an order with a certain contour. Thereby spraying becomes relatively complex, especially for each new contour a new template has to be made. Also tend sprayed layers to undesirable cracks. Slingshot as There is an alternative to the other two methods mentioned the disadvantage in itself that it is especially small when applied defined quantities is difficult, the desired order quantity apply and structure them. In addition, the ge targeted placement of the coating on the substrate with one connected according to effort.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Auftragevorrichtung zu schaffen, die die oben genannten Nachteile vermeidet.The object of the invention is to apply an application device create that avoids the disadvantages mentioned above.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine Auftrage vorrichtung zum lokalen Auftragen viskoser oder flüssiger Materialien in definierter Menge, die ein Auftragewerkzeug aufweist, das derart ausgebildet ist, dass es das aufzutragen de Material mittels Kapillar- und/oder Adhäsionswirkung auf nimmt und das Material auf der zu beschichtenden Oberfläche durch Adhäsion und/oder Kapillarwirkung abgibt. Mit der erfin dungsgemäßen Auftragevorrichtung kann zukünftig auch Beschich tungsmaterial auf sehr dünnen Substraten aufgebracht werden, ohne dass das Substrat dabei beschädigt wird. Bei mikromecha nischen Membranen stellt dies beispielsweise derzeit ein Pro blem dar. Außerdem ermöglicht die erfindungsgemäße Auftrage vorrichtung ein zielgenaues Platzieren der Beschichtung und einen Auftrag in beliebigen Formen. Ferner kann jetzt eine genau definierte Menge an Beschichtungsmaterial auf das Substrat appliziert werden.The invention solves the problem by placing an order device for local application of viscous or liquid Materials in a defined quantity that are an application tool has, which is designed such that it can be applied de material by means of capillary and / or adhesive action takes and the material on the surface to be coated releases by adhesion and / or capillary action. With the inventor Application device according to the invention can also be coated in the future be applied to very thin substrates, without damaging the substrate. With micromecha African membranes, for example, is currently a pro blem represents. In addition, the orders according to the invention device a precise placement of the coating and an order in any form. Furthermore, one can now exactly defined amount of coating material on the Substrate are applied.

Abhängig von der aufzutragenden Menge und der Kontur der Schicht kann das Auftragewerkzeug vorzugsweise als mindestens eine Schlaufe, beispielsweise als Drahtschlaufe, Röhrchen oder Spitze mit einer Querschnittsform, die der zu beschichtenden Fläche entspricht, ausgebildet sein. Die Werkzeuge können beispielsweise eine längliche Querschnittsform zum Auftragen linienförmiger Beschichtungen aufweisen. Es ist auch möglich, mehrere Schichten unterschiedlichen Materials aufzutragen, wobei das Auftragewerkzeug nacheinander die verschiedenen Be schichtungsmaterialien aufnimmt und anschließend alle Schich ten gemeinsam auf das Substrat abgibt.Depending on the quantity to be applied and the contour of the Layer, the application tool can preferably as at least a loop, for example as a wire loop, tube or Tip with a cross-sectional shape that the one to be coated Area corresponds to be formed. The tools can for example, an elongated cross-sectional shape for application have linear coatings. It is also possible, apply several layers of different material, the application tool successively the different Be layering materials and then all layers jointly releases onto the substrate.

Um den Auftrag der Beschichtung zu automatisieren, kann diese maschinell und vorzugsweise computergesteuert betätigt werden.To automate the application of the coating, this can be operated mechanically and preferably computer-controlled.

Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum lokalen Auftragen viskoser oder flüssiger Materialien in defi nierter Menge mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprü che 1 bis 3.The present invention also relates to a method for local application of viscous or liquid materials in defi Niert crowd with a device according to one of the claims che 1 to 3.

Das Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass Material von der Auftragevorrichtung aufgenommen wird und an schließend durch die Auftragevorrichtung auf einem Substrat an einer bestimmten Stelle aufgebracht wird.According to the invention, the method is characterized in that Material is picked up by the application device and on then by the applicator on a substrate a certain point is applied.

Zusätzlich umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Aufbringen von mit Gasen und/oder Flüssigkeiten in Wechselwirkung treten den Materialien auf einen Gas- oder Flüssigkeitssensor, bei dem die Materialien mit einer Auftragevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 aufgebracht werden.In addition, the invention includes a method of application of interacting with gases and / or liquids the materials on a gas or liquid sensor which the materials with an application device after a of claims 1 to 3 are applied.

Als mit Gasen oder Flüssigkeiten wechselwirkende Materialien sind - abhängig von verwendeten Sensor - Metalloxidpasten wie Zinnoxid-, Titanoxid- oder Indiumoxidpasten oder flüssige Polymere oder Lösungen von Polymeren geeignet. Es sind jedoch auch weitere gasbindende, dem Fachmann bekannte Materialien je nach Anwendung verwendbar.As materials interacting with gases or liquids are - depending on the sensor used - metal oxide pastes such as Tin oxide, titanium oxide or indium oxide pastes or liquid Suitable polymers or solutions of polymers. However, there are also other gas-binding materials known to the person skilled in the art usable after application.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä ßen Auftragevorrichtung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. An exemplary embodiment of a device according to the invention is described below Application device based on the attached drawing explained in more detail.

Fig. 1a zeigt ein Auftragewerkzeug 10 einer hier nicht näher dargestellten Auftragevorrichtung. Das Auftragewerkzeug 10 ist als eine ringförmige Schlaufe ausgebildet. Zur Aufnahme von Beschichtungsmaterial 11 wird das Werkzeug 10 in einen Vor ratsbehälter mit Beschichtungsmaterial 11 eingetaucht. Auf grund der Adhäsionskräfte zwischen dem Werkzeug 10 und dem Beschichtungsmaterial 11 bleibt das Beschichtungsmaterial 11 an dem Werkzeug 10 nach dem Herausziehen des Werkzeuges 10 aus dem Vorratsbehälter in definierter Menge haften. Anschließend wird das Werkzeug 10 mit dem aufgenommenen Beschichtungsmate rial 11 über ein Substrat 12 und anschließend auf die Ober fläche des Substrates 12 zubewegt (Fig. 1b). Bei der Berührung des Beschichtungsmaterials 11 auf der Oberfläche des Substra tes 12 wird eine genau definierte Menge des Beschichtungsmate rials 11 auf dem Substrat 12 abgegeben. Es kann entweder die gesamte vom Werkzeug 10 aufgenommene Beschichtungsmenge auf dem Substrat abgegeben werden, wie in Fig. 1b dargestellt, oder auch nur ein Teil der vom Werkzeug 10 aufgenommenen Menge des Beschichtungsmaterials 11 auf dem Substrat 12 hinterlassen werden. In diesem Fall können noch weitere Schichten auf dem Substrat 12 appliziert werden. Die von dem Werkzeug 10 an das Substrat 12 abgegebene Menge des Beschichtungsmaterials 11 hängt davon ab, wie stark oder wie schwach die in dem Werk zeug 10 enthaltene Menge des Beschichtungsmaterials 11 mit der Oberfläche des Substrates 12 in Berührung kommt. Anstelle von Beschichtungsmaterial kann auch ein Passivierungsmaterial aufgebracht werden. FIG. 1 a shows an application tool 10 of an application device, not shown here. The application tool 10 is designed as an annular loop. To receive coating material 11 , the tool 10 is immersed in a storage container with coating material 11 . Due to the adhesion forces between the tool 10 and the coating material 11 remains the coating material 11 on the tool 10 after withdrawal of the tool 10 sticking out of the storage container in a defined amount. Subsequently, the tool 10 with the coating material 11 received is moved over a substrate 12 and then onto the upper surface of the substrate 12 ( FIG. 1b). When the coating material 11 is touched on the surface of the substrate 12 , a precisely defined amount of the coating material 11 is dispensed on the substrate 12 . Either the whole absorbed by the tool 10 coating amount are discharged onto the substrate, as shown in Fig. 1b, or even just a part of the quantity absorbed by the tool 10 of the coating material to be left on the substrate 12 11. In this case, further layers can be applied to the substrate 12 . The amount of the coating material 11 delivered by the tool 10 to the substrate 12 depends on how strongly or how weakly the amount of the coating material 11 contained in the tool 10 comes into contact with the surface of the substrate 12 . A passivation material can also be applied instead of coating material.

Claims

1. Application device for local application of viscous or liquid materials ( 11 ) in a defined amount, characterized in that it has an application tool ( 10 ) which is designed such that it is the material to be applied ( 11 ) by means of capillary and / or Adhesive effect picks up and releases the material ( 11 ) on the surface to be coated by adhesion and / or capillary effect.

2. Application device according to claim 1, characterized in that the application tool ( 10 ) as at least one loop, tube or tip or as a combination of loops, tube or tips with a cross-sectional shape that corresponds to the surface to be coated, is formed.

3. Application device according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that they are machine and preferably compu is actuated controlled.

4. A method for the local application of viscous or liquid materials ( 11 ) in a defined amount with a device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the material ( 11 ) is taken up by the application device by capillary and / or adhesive action and then applied by the application device to a substrate ( 12 ) at a specific location.

5. A method of applying interacting with gases and / or liquids. Materials ( 11 ) on a gas or liquid sensor, characterized in that the material interacting with the gas or the liquid ( 11 ) is applied with an application device according to one of claims 1 to 3.

6. The method according to claim 5, characterized in that as materials a tin oxide, titanium oxide or indium oxide paste or liquid polymers or solutions made of polyme be used.