Metoder för aktiv manipulering av vätskedroppar

The deposition of functional materials utilising a jetting head has a large number of applications as can be seen by the growing interest in rapid prototyping. The ability to jet with precision and accuracy for high throughput application is at the core of the jetting technology. If this can be achieved at increasingly large altitudes over the substrate an increased portion of the business application space can be addressed, such as the ability to jet with smaller droplets, the ability to jet on complex PCB configurations, et cetera. A state of the art study is included in this project, which describes different potential methods that could be used for active manipulation of fluid droplets. In this project, two methods have been investigated for active manipulation of fluid droplets that could be implemented on the MY600 Jet Printer. The first method is based on using a converging air flow to focus the droplets towards the centre of a tube and thus reduce error positioning. From the simulations and analyses performed, it was concluded that this method was not suitable for implementation on the MY600 Jet Printer due to the excessively high air flow speed required to correct any misalignments. The second method investigated uses an electrostatic field to affect the positioning of charged droplets. From the performed experiments, it was concluded that the droplets can be affected by the electrostatic field, but that active charging of the droplets is necessary to achieve an adequate force required to correct any misalignments within a reasonable height.Den ständigt växande marknaden för kretskortstillverkning ställer allt högre krav på leverantörer när det kommer till tillverkningshastighet och noggrannhet. Detta är en stor utmaning för Mycronic som ständigt måste förbättra precisionen på sina produktionsrobotar för att behålla och eventuellt stärka sin position inom branschen. Genom att öka höjden från vilken skotten skjuts ifrån, och samtidigt bibehålla precisionen, skulle man kunna öppna nya dörrar för att till exempel minska volymen på skotten för att träffa allt mindre paddar eller skjuta lodpasta på komplicerade kretskort med färdigmonterade komponenter. Under projektet utfördes en undersökning om vilka metoder som idag används för att styra och manipulera droppar. Undersökningen resulterade i idéer på hur problemet kan lösas, vilka presenteras i rapporten. Två metoder har studerats och för att ta reda på om de kan bidra till en ökad precision för MY600 Jet Printer. Den första metoden baseras på ett fokuserande luftflöde där man påverkar kroppens rörelse med ett riktat luftflöde. Uträkningar och simuleringar visade att kraften, som luften verkar med, inte räcker till för de lufthastigheter som var realistiska att implementera. Den andra metoden baserades på fokuseringen av uppladdade droppar med hjälp av elektriska fält. Denna metod uppvisade positiva resultat. Efter ett flertal tester, med olika vätskor, drogs slutsatsen att det skulle vara möjligt att implementera en prototyp där dropparna laddas upp för att sedan fokuseras av ett elektriskt fält inuti en cylinder och på så sätt förbättra noggrannheten