用于焊膏材料印刷的裝置和印刷方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種用于焊膏材料印刷的絲網(wǎng)印刷機(jī)100，在所描述的實(shí)施例中，絲網(wǎng)印刷機(jī)100包含有：印刷腔室104；以提升平臺(tái)114、116形式存在的多個(gè)支撐單元，該多個(gè)支撐單元沿著單獨(dú)的傳送路徑彼此相鄰設(shè)置，用于單獨(dú)支撐位于印刷腔室104的各自的PCB202、204。該絲網(wǎng)印刷機(jī)100還包含有：模板120，具有多個(gè)印刷圖案124、126，每個(gè)印刷圖案124、126相鄰于另一個(gè)印刷圖案設(shè)置以匹配于提升平臺(tái)114、116的位置，每個(gè)印刷圖案124、126匹配于待印刷至PCB上的期望焊膏圖案。該絲網(wǎng)印刷機(jī)100還包含有：焊膏印刷機(jī)，其被設(shè)置來(lái)使用至少一個(gè)印刷圖案將焊膏材料印刷在該至少一個(gè)襯底上。本發(fā)明還公開(kāi)了一種絲網(wǎng)印刷方法。
【專利說(shuō)明】用于焊膏材料印刷的裝置和印刷方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種絲網(wǎng)印刷機(jī)(screen printer),更為具體但非排他地涉及焊膏材料(paste material)的印刷。本發(fā)明還涉及一種絲網(wǎng)印刷方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)的表面貼裝技術(shù)(SMT:surface mount technology)生產(chǎn)線中，通常設(shè)置有一個(gè)絲網(wǎng)印刷機(jī)?？墒?，兩個(gè)或者更多的絲網(wǎng)印刷機(jī)可能被使用以實(shí)現(xiàn)更高的產(chǎn)能，尤其是在印刷大容量的消費(fèi)者產(chǎn)品例如移動(dòng)手機(jī)的PCBs(printed circuit boards)、機(jī)動(dòng)車元件(automotive component)等。在高混合(high mix)環(huán)境中，設(shè)置有一個(gè)以上的絲網(wǎng)印刷機(jī)是有用的，在該環(huán)境中批量大小較小，生產(chǎn)線轉(zhuǎn)換(Iine changeovers)數(shù)目較高,因?yàn)楫?dāng)一個(gè)絲網(wǎng)印刷機(jī)正在重新配置時(shí)，另一個(gè)絲網(wǎng)印刷機(jī)可以繼續(xù)操作，這樣減少了生產(chǎn)線的停車時(shí)間。然而，當(dāng)存在間歇期時(shí)，由于兩個(gè)絲網(wǎng)印刷機(jī)沒(méi)被利用至它們的最大容量，所以和總的生產(chǎn)線成本相比，絲網(wǎng)印刷機(jī)的使用價(jià)值上漲。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因此，本發(fā)明第一方面提供一種絲網(wǎng)印刷機(jī)，其包含有:印刷腔室；多個(gè)支撐單元，用于支撐位于印刷腔室的一個(gè)或多個(gè)襯底，該多個(gè)支撐單元沿著單獨(dú)的傳送路徑彼此相鄰設(shè)置，以在每個(gè)支撐單元能夠單獨(dú)地支撐各個(gè)襯底位于印刷位置的情形下傳送該一個(gè)或多個(gè)襯底；模板，具有多個(gè)印刷圖案，每個(gè)印刷圖案相鄰于另一個(gè)印刷圖案設(shè)置以匹配于支撐單元的位置，每個(gè)印刷圖案匹配于將被印刷在由支撐單元之一在印刷位置所支撐的至少一個(gè)襯底上的期望焊膏圖案；以及焊膏印刷機(jī)，其被設(shè)置來(lái)使用至少一個(gè)印刷圖案將焊膏材料印刷在該至少一個(gè)襯底上。
[0004]在這個(gè)應(yīng)用中被使用的“焊膏材料”的引用根據(jù)待印刷在襯底上材料，包括錫膏、粘合劑和環(huán)氧樹(shù)脂材料等。
[0005]在這個(gè)應(yīng)用中被使用的“絲網(wǎng)印刷機(jī)”和“絲網(wǎng)印刷”的引用包括用于焊膏材料印刷的任何種類的裝置或工序。
[0006]所描述的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于:隨著該多個(gè)支撐單元沿著印刷機(jī)的單道輸送機(jī)的軸線彼此相鄰設(shè)置，由于絲網(wǎng)印刷機(jī)現(xiàn)在被配置來(lái)完成順序操作/印刷，所以這實(shí)現(xiàn)了更大的靈活性和選擇。例如，通過(guò)相應(yīng)地配置支撐單元，絲網(wǎng)印刷機(jī)可以被配置來(lái)一次處理一個(gè)襯底，當(dāng)只有襯底的一個(gè)側(cè)面準(zhǔn)備處理時(shí)這對(duì)于拉升產(chǎn)能或降低產(chǎn)能可能是有用的。絲網(wǎng)印刷機(jī)也可以被配置來(lái)使用多個(gè)印刷圖案在同一個(gè)襯底上印刷不同的焊膏高度(在這種情形下，印刷圖案是相同的但是模板(或絲網(wǎng))薄片被相應(yīng)地調(diào)整)。另外，絲網(wǎng)印刷機(jī)也可以被配置來(lái)通過(guò)設(shè)置支撐單元的方式在印刷腔室內(nèi)先后依次印刷兩個(gè)襯底，該支撐單元被配置來(lái)支撐相互相鄰設(shè)置的兩個(gè)襯底。正如所欣賞的，絲網(wǎng)印刷機(jī)然后可以針對(duì)不同的操作被用戶定制。
[0007]較為合適地，絲網(wǎng)印刷機(jī)還包含有處理器，其被配置來(lái)根據(jù)印刷腔室中任何一次所接收的襯底的數(shù)目，選擇一個(gè)或多個(gè)支撐單元以支撐各自的襯底。這樣為配置用于不同操作的印刷機(jī)提供了更大的靈活性。在這個(gè)配置中，絲網(wǎng)印刷機(jī)可被設(shè)置來(lái)根據(jù)處理器的合適選擇，使用一個(gè)或多個(gè)印刷圖案有選擇性地將焊膏材料施加于該一個(gè)或多個(gè)襯底上。
[0008]印刷腔室可以被設(shè)置來(lái)接收第一襯底和第二襯底，而該多個(gè)支撐單元包含有第一支撐單元和第二支撐單元，該第一支撐單元和第二支撐單元被設(shè)置來(lái)分別支撐第一襯底和第二襯底。換句話說(shuō)，絲網(wǎng)印刷機(jī)被設(shè)置來(lái)一次處理兩個(gè)襯底。該第一支撐單元和模板可相對(duì)于彼此移動(dòng)以調(diào)整它們的相對(duì)距離，而在傳送位置、視覺(jué)位置和印刷位置之間移動(dòng)該第一襯底，該第一襯底通過(guò)該傳送位置被傳送進(jìn)入和離開(kāi)印刷腔室，該視覺(jué)位置用于第一襯底的基準(zhǔn)識(shí)別。
[0009]該第二支撐單元和模板也可相對(duì)于彼此移動(dòng)以調(diào)整它們的相對(duì)距離，而在傳送位置、視覺(jué)位置和印刷位置之間移動(dòng)該第二襯底，該第二襯底通過(guò)該傳送位置被傳送進(jìn)入和離開(kāi)印刷腔室，該視覺(jué)位置用于第二襯底的基準(zhǔn)識(shí)別。
[0010]較為合適地，該第一支撐單元和第二支撐單元被設(shè)置來(lái)單獨(dú)地和模板對(duì)齊定位，以用第一襯底和第二襯底的各自所期望的焊膏圖案依次對(duì)準(zhǔn)(registering)第一印刷圖案和第二印刷圖案；而焊膏印刷機(jī)被設(shè)置來(lái)依次在該第一支撐單元和第二支撐單元上印刷焊膏材料。
[0011]有可能的是，該焊膏印刷機(jī)包含有單獨(dú)的印刷頭，該單獨(dú)的印刷頭被設(shè)置來(lái)沿著第一軸線相對(duì)于模板在將焊膏材料印刷在第一襯底上的第一位置和將焊膏材料印刷在第二襯底上的第二位置之間線性移動(dòng)。該單獨(dú)的印刷頭可包括一個(gè)刮板或者一組多個(gè)刮板。
[0012]在一種選擇方案中，可以設(shè)想，該焊膏印刷機(jī)可包含有兩個(gè)印刷頭，該兩個(gè)印刷頭被設(shè)置來(lái)分別將焊膏材料印刷在第一襯底和第二襯底上。在這種情形下，每個(gè)印刷頭可以包含有一個(gè)或多個(gè)刮板。
[0013]該絲網(wǎng)印刷機(jī)還可包含有:多個(gè)襯底停止器，每個(gè)襯底停止器被設(shè)置來(lái)當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)襯底被傳送進(jìn)入印刷腔室中時(shí)將各自的襯底停止在預(yù)定位置。較佳地，該多個(gè)印刷圖案可包括兩個(gè)印刷圖案，該多個(gè)支撐單元可包括兩個(gè)支撐單元?？梢栽O(shè)想，一個(gè)印刷圖案可不同于另一個(gè)印刷圖案，或者，該兩個(gè)印刷圖案可以是相同的。
[0014]較佳地，該模板可具有可變的厚度。以這種方式，具有變化深度的焊膏材料可以被沉積在襯底上。
[0015]本發(fā)明第二方面提供一種絲網(wǎng)印刷方法，該方法包含有以下步驟:提供印刷腔室；設(shè)置用于支撐位于印刷腔室的一個(gè)或多個(gè)襯底的多個(gè)支撐單元，該多個(gè)支撐單元沿著單獨(dú)的傳送路徑彼此相鄰設(shè)置，以在每個(gè)支撐單元能夠單獨(dú)地支撐各個(gè)襯底位于印刷位置的情形下傳送該一個(gè)或多個(gè)襯底；提供具有多個(gè)印刷圖案的模板，每個(gè)印刷圖案彼此相鄰設(shè)置以匹配于支撐單元的相鄰布置；使用支撐單元之一在印刷位置支撐至少一個(gè)襯底，該至少一個(gè)襯底包含有期望焊膏圖案；以及使用至少一個(gè)印刷圖案將焊膏材料印刷在該至少一個(gè)襯底上，該至少一個(gè)印刷圖案匹配于期望焊膏圖案。
[0016]該方法還可包含有以下步驟:根據(jù)印刷腔室中任何一次所接收的襯底的數(shù)目，選擇一個(gè)或多個(gè)支撐單元以支撐各自的襯底。相應(yīng)地，該方法還包含有以下步驟:根據(jù)該選擇，使用至少一個(gè)印刷圖案有選擇性地將焊膏材料施加于該一個(gè)或多個(gè)襯底上。
[0017]該方法還可包含有以下步驟:在該印刷腔室中接收第一襯底和第二襯底，使用第一支撐單元和第二支撐單元分別支撐第一襯底和第二襯底。較佳地，該方法還可包含有以下步驟:將第一支撐單元、第二支撐單元和模板相對(duì)于彼此移動(dòng)，以調(diào)整它們的相對(duì)距離，而從傳送位置移動(dòng)該第一襯底和第二襯底至視覺(jué)位置，然后再至印刷位置，該第一襯底和第二襯底通過(guò)該傳送位置被傳送進(jìn)入和離開(kāi)印刷腔室，該視覺(jué)位置用于第一襯底和第二襯底的基準(zhǔn)識(shí)別。
[0018]該方法還可包含有以下步驟:在視覺(jué)識(shí)別位置，將模板和第二支撐單元對(duì)齊定位以隨著第二襯底對(duì)準(zhǔn)第二印刷圖案；在印刷位置，使用第二印刷圖案將焊膏材料印刷在第二襯底上。該方法還可包含有以下步驟:調(diào)整第一支撐單元、第二支撐單元和模板之間的相對(duì)距離相互彼此離開(kāi)，以將第一襯底和印刷后的第二襯底與支撐單元分隔開(kāi)來(lái)；將模板和第一支撐單元對(duì)齊定位，以隨著第一襯底對(duì)準(zhǔn)第一印刷圖案；將第一支撐單元移動(dòng)至印刷位置；以及使用第一印刷圖案將焊膏材料印刷在第一襯底上。以這種方式，在不需要針對(duì)兩個(gè)印刷區(qū)域重復(fù)定位機(jī)構(gòu)的情形下，操作的上述順序允許了每個(gè)襯底和模板單獨(dú)地對(duì)齊定位。
[0019]該方法還可包含有以下步驟:改變第一支撐單元、第二支撐單元和模板之間的相對(duì)位置，以將第一襯底、第二襯底移動(dòng)至傳送位置；將第一襯底、第二襯底傳送至印刷腔室之外。
[0020]如果印刷機(jī)具有單獨(dú)的印刷頭，那么該方法可包含有:將該單獨(dú)的印刷頭沿著第一軸線相對(duì)于模板在將焊膏材料印刷在第一襯底上的第一位置和將焊膏材料印刷在第二襯底上的第二位置之間線性移動(dòng)。在另一個(gè)可選方案中，印刷機(jī)可具有用于印刷焊膏材料的兩個(gè)印刷頭，該方法還包含有:使用各自的印刷頭，將焊膏材料印刷在第一襯底和第二襯底上。
[0021]該方法還可包含有以下步驟:將兩個(gè)或多個(gè)襯底傳送進(jìn)入印刷腔室中，和使用各自的襯底停止器將每個(gè)襯底停止在預(yù)定位置。
[0022]值得注意的是，和本發(fā)明第一方面相關(guān)的特征也可以適用于本發(fā)明的第二方面。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]現(xiàn)在結(jié)合附圖描述本發(fā)明的示例，其中。
[0024]圖1所示為根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的、帶有提升的蓋體的絲網(wǎng)印刷機(jī)的立體示意圖，以表明用于焊膏印刷的模板(stencil)設(shè)置在印刷腔室中。
[0025]圖2所示為圖1的絲網(wǎng)印刷機(jī)的控制模塊示意圖。
[0026]圖3所示為圖1位于印刷腔室內(nèi)的模板(在印刷機(jī)的另一個(gè)部件省略的情形下)的放大俯視平面示意圖，且表明了正傳送進(jìn)入印刷腔室的第一 PCB和第二 PCB。
[0027]圖4至圖9為從圖3所示的A方向所視時(shí)圖3的簡(jiǎn)化端部示意圖，其中第一 PCB和第二 PCB位于印刷腔室和在模板下方，且表明了完成第一 PCB和第二 PCB的焊膏印刷的各個(gè)步驟；以及。
[0028]圖10為第一 PCB和第二 PCB202、204的俯視平面示意圖，表明了完成圖4至圖9的焊膏印刷之后的PCB。

【具體實(shí)施方式】
[0029]圖1所示為絲網(wǎng)印刷機(jī)100的立體示意圖，其包含有單道(single lane)的輸送機(jī)系統(tǒng)102，用于以端對(duì)端關(guān)系的方式傳送襯底如PCBs 200進(jìn)入和通過(guò)絲網(wǎng)印刷機(jī)100的印刷腔室104。絲網(wǎng)印刷機(jī)100包含有一對(duì)可樞轉(zhuǎn)的蓋體106，在圖1所示為打開(kāi)位置，以允許訪問(wèn)印刷腔室104，在絲網(wǎng)印刷機(jī)100的操作過(guò)程中該對(duì)可樞轉(zhuǎn)的蓋體106正常為閉合狀態(tài)。絲網(wǎng)印刷機(jī)100還包括多個(gè)保護(hù)面板108。
[0030]圖2所示為圖1的絲網(wǎng)印刷機(jī)100的控制模塊示意圖，其包含有:用于控制成對(duì)的PCB停止器112的處理器110 ;以第一和第二提升塊114、116形式存在的可移動(dòng)的支撐單元；以基準(zhǔn)攝像機(jī)118形式存在的圖像捕獲設(shè)備；模板120和用于將焊膏材料印刷在PCB200上的焊膏印刷機(jī)122。
[0031]絲網(wǎng)印刷機(jī)100的控制模塊的操作將結(jié)合圖2和圖3-10進(jìn)行描述，且在這個(gè)實(shí)施例中，該絲網(wǎng)印刷機(jī)100被配置來(lái)大體同時(shí)處理兩個(gè)PCB200。圖3所示為圖1和圖2的模板120 (在圖1的絲網(wǎng)印刷機(jī)100的另一個(gè)部件省略的情形下)的放大俯視平面示意圖，第一 PCB202和第二 PCB204正傳送進(jìn)入印刷腔室104并位于模板120的下方。圖4至圖9為在第一 PCB 202和第二 PCB 204于模板120下方傳送的情形下，在A方向上圖3的簡(jiǎn)化端部示意圖，其表明了完成第一 PCB 202和第二 PCB 204的焊膏印刷的各個(gè)步驟。圖10為第一 PCB和第二 PCB202、204的俯視平面示意圖，表明了完成圖4至圖9的焊膏印刷之后的第一 PCB 和第二 PCB 202,204ο
[0032]在這個(gè)實(shí)施例中，輸送機(jī)系統(tǒng)102被設(shè)置來(lái)以端對(duì)端關(guān)系的方式傳送PCB 200，這樣包括在B方向上將第一 PCB和第二 PCB202、204 —起裝載(即成對(duì))進(jìn)入印刷腔室104，如圖3所示。在進(jìn)入印刷腔室104以前，PCB202、204以通常的方式進(jìn)行處理，其可能包括讀取它們的條形碼以便于識(shí)別的目的。模板120以通常的方式裝配在印刷腔室104中，但在這個(gè)實(shí)施例中，模板120包含有沿著模板120的X軸端對(duì)端地設(shè)置的第一印刷圖案124和第二印刷圖案126，每個(gè)印刷圖案124、126具有多個(gè)開(kāi)孔128、130，通過(guò)這些開(kāi)孔焊膏材料被沉積在第一 PCB和第二 PCB202、204的各個(gè)焊盤上。換而言之，每個(gè)印刷圖案124、126被設(shè)置來(lái)匹配PCB202、204各自的焊盤布置(或期望的焊膏圖案)。在所闡述的實(shí)施例中，第一印刷圖案124匹配于第一 PCB 202的焊盤布置，而第二印刷圖案126匹配于第二 PCB 204的焊盤布置。在第一印刷圖案和第二印刷圖案沿著X軸端對(duì)端地布置的情形下，這意味著第一PCB和第二 PCB也沿著X軸端對(duì)端地被裝載進(jìn)入印刷腔室104 (即大體正交于模板120的Y軸)。
[0033]在印刷腔室104內(nèi)指定的圖像位置處，在每個(gè)專用的PCB停止器112沿著輸送機(jī)系統(tǒng)102的方向在傳送位置(即輸送機(jī)系統(tǒng)102傳送第一 PCB和第二 PCB202、204所通過(guò)的水平面的位置)使得各自的第一 PCB和第二 PCB202、204停下來(lái)的情形下，處理器110突出或延伸PCB停止器112。接下來(lái)，處理器110激活第一提升塊114和第二提升塊116，第一提升塊114和第二提升塊116沿著單獨(dú)的傳送路徑(正如由單道輸送機(jī)系統(tǒng)102所定義的)和在各自的第一 PCB和第二 PCB202、204的下方相互彼此相鄰設(shè)置，如圖4所示。每個(gè)提升塊114、116能夠獨(dú)自地支撐各自的PCB202、204。在這個(gè)實(shí)施例中，提升塊114、116被提升平臺(tái)117進(jìn)一步支撐。然后，該兩個(gè)PCB停止器112被縮回，以及通過(guò)抬高提升平臺(tái)117的方式，第一提升塊114和第二提升塊116被共同抬高以使得第一提升塊114和第二提升塊116能夠支撐各自的第一 PCB202和第二 PCB204和移動(dòng)第一 PCB202和第二 PCB204至視覺(jué)位置(沿著Z軸)，如圖5所示。在這個(gè)視覺(jué)位置，處理器110激活基準(zhǔn)攝像機(jī)118，以首先完成第一 PCB202和模板120上的多個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記的基準(zhǔn)識(shí)別，及其次完成第二 PCB204和模板120上的基準(zhǔn)標(biāo)記的基準(zhǔn)識(shí)別，以便于確定或測(cè)量第一 PCB202和第二 PCB204與模板120之間的準(zhǔn)確相對(duì)位置。
[0034]根據(jù)所測(cè)量的第一 PCB202和第二 PCB204與模板120之間的相對(duì)位置，處理器110計(jì)算出可能需要來(lái)將模板120 (具體為第一和第二印刷圖案124、126)和第一 PCB202和第二PCB204的各自的焊盤布置對(duì)齊的任何調(diào)整。接下來(lái)，處理器110根據(jù)所計(jì)算的調(diào)整，隨著模板的底面132和PCB202、204之一對(duì)齊定位來(lái)調(diào)整模板120，在這種情形下，第一次對(duì)齊定位將使模板120的第二印刷圖案126能夠在第二PCB204的焊盤布置上對(duì)準(zhǔn)(registered)。
[0035]如圖6所示，提升平臺(tái)117在Z軸上抬起第一提升塊114和第二提升塊116，以將各自的第一 PCB202和第二 PCB204抬起或提升至模板高度或印刷位置，且隨著模板120與第二 PCB204對(duì)齊定位，處理器110激活焊膏印刷機(jī)122移動(dòng)至第二印刷圖案126處。在這個(gè)實(shí)施例中，焊膏印刷機(jī)122包含有焊膏滴涂器136和印刷頭，該焊膏滴涂器用于相對(duì)于第二印刷圖案126滴注大量焊膏于模板120的頂面134上,該印刷頭包括一組刮板(squeegeeblades) 138以將所滴注的錫膏擴(kuò)散通過(guò)模板120的第二印刷圖案126而將錫膏通過(guò)多個(gè)開(kāi)孔130沉積并位于第二 PCB204的相應(yīng)的焊盤上。值得注意的是，當(dāng)將錫膏擴(kuò)散通過(guò)第二印刷圖案126時(shí)一組刮板138被設(shè)置來(lái)沿著Y軸移動(dòng)(參見(jiàn)圖3)。
[0036]在第二 PCB204印刷之后，通過(guò)降低提升平臺(tái)117，PCB 202,204 二者被降低幾毫米。而且，通過(guò)降低第二提升塊116 —段相應(yīng)的數(shù)量，第二 PCB204沿著微型Z軸(micix) Zaxis)在垂直方向上被甚至進(jìn)一步降低，第一PCB202/第一提升塊114，第二 PCB204/第二提升塊116和模板118之間的相對(duì)位置表示在圖7中。應(yīng)該提及的是，每個(gè)提升塊114、116包括單獨(dú)可控的機(jī)構(gòu)(例如馬達(dá)或液壓裝置)，以獨(dú)立地移動(dòng)每個(gè)提升塊114、116的襯底支撐表面113、115和沿著微型Z軸移動(dòng)幾毫米(例如在3mm和5mm之間)。隨著PCB202和PCB204二者的降低，處理器110根據(jù)較早所解釋的基準(zhǔn)測(cè)量結(jié)果重新對(duì)齊定位模板120，以便于第一印刷圖案124在第一 PCB202的相應(yīng)的焊盤布置上對(duì)準(zhǔn)。
[0037]隨著模板120被重新對(duì)齊定位，處理器110激活提升平臺(tái)117以將第一提升塊114和第二提升塊116 二者提升，并因此抬高第一 PCB202，以便于在第二提升塊116處于較低位置(如較早所解釋的)的同時(shí)第一 PCB202和模板120的底面132耦接。第二 PCB204 (其已經(jīng)印刷有錫膏)從而與目標(biāo)120分隔開(kāi)來(lái)。這種布置表示在圖8中。接著，處理器110激活焊膏印刷機(jī)122從第二印刷圖案126的位置沿著X軸(箭頭C)線性移動(dòng)至第一印刷圖案124的位置(即圖8中所示的第一 PCB202的上方)。
[0038]然后，相對(duì)于第一印刷圖案124，焊膏滴涂器136釋放出更多的預(yù)定數(shù)量的錫膏于模板120的頂面134上，一組刮板138接著被控制在Y軸上移動(dòng)以將錫膏在第一印刷圖案124上方擴(kuò)散，以致于錫膏通過(guò)第一印刷圖案124被沉積在第一 PCB 202上。
[0039]在第一PCB 202也已經(jīng)被印刷之后，PCB 202和PCB 204二者均通過(guò)降低提升平臺(tái)117被降低至傳送水平面上，如圖9所示，其中輸送機(jī)系統(tǒng)102傳送印刷后的PCB 202和PCB204至印刷腔室104之外和印刷機(jī)100之外。圖10為模板120和兩個(gè)印刷后的PCB 202、204的俯視平面示意圖，值得注意的是，兩個(gè)印刷后的PCB 202,204已經(jīng)基于模板120的印刷圖案124、126印刷有錫膏。
[0040]在這種配置下，僅僅一個(gè)印刷機(jī)100 (從而僅僅一個(gè)模板120)是有必要用選擇一個(gè)單獨(dú)的印刷頭(以一組刮板138的形式存在)支持高度混合的制造需求，以進(jìn)行這兩個(gè)PCB 202、204的先后焊膏印刷。在不需要開(kāi)發(fā)對(duì)齊定位算法和分隔機(jī)械對(duì)齊定位機(jī)構(gòu)以同時(shí)對(duì)齊兩個(gè)印刷圖案的情形下，操作的這個(gè)順序使得PCB202、204能夠和模板120單獨(dú)對(duì)齊定位。在一個(gè)印刷機(jī)能夠印刷不同的印刷圖案(或圖像)的情形下，這消除了設(shè)置另一個(gè)印刷機(jī)的需要，從而結(jié)果節(jié)省了成本和開(kāi)支。增加兩個(gè)提升塊114、116使得新的功能成為可能，特別是當(dāng)兩個(gè)提升塊114、116被提升平臺(tái)117所支撐的時(shí)候。如同從所描述的實(shí)施例所欣賞的，提升平臺(tái)117用來(lái)抬高和降低提升塊114、116，以在傳送水平面和視覺(jué)水平面之間抬高這些提升塊上的PCB202、204。另外，提升平臺(tái)在視覺(jué)水平面至和印刷水平面之間移動(dòng)提升塊114、116，從而移動(dòng)PCB202、204，但是在這種情形下，在這個(gè)操作過(guò)程中，增加提升塊114、116提供了額外的Z軸移動(dòng)，以通過(guò)使用來(lái)自提升平臺(tái)的主要Z移動(dòng)加上或去除由提升塊114、116激活的“微型Z”軸移動(dòng)，允許每個(gè)提升塊有選擇性地將一個(gè)PCB114或另一個(gè)PCB116提供至模板120。
[0041]在對(duì)印刷圖案124、126作出合適改變的情形下，能夠使用一個(gè)印刷機(jī)先后完成兩個(gè)PCB202、204的焊膏印刷使得在不同的PCB202、204上印刷不同的印刷圖案成為可能。另外可以提出的是，將被印刷在兩個(gè)連續(xù)的PCB202、204上的印刷圖案124、126可以是相同的，其允許兩個(gè)PCB在印刷腔室104內(nèi)一起處理，而不是一個(gè)接著另一個(gè)先后裝載進(jìn)入印刷腔室104。
[0042]另一個(gè)可能性是使用所建議的布置和方法來(lái)使用具有低水平面的焊膏，比如0.03_高，印刷細(xì)小的特征。這可以使用模板120的第一印刷區(qū)域得以完成，然后在模板120的第二印刷區(qū)域，較厚的薄片(foil)比如0.15mm，可以被使用允許更大焊膏體積，其使用在同一個(gè)PCB上的第二印刷區(qū)域印刷。在模板120的第二印刷區(qū)域，孔洞可能被提供在模板120的底側(cè)，以便于當(dāng)沉積0.15mm的焊膏沉積物時(shí)，來(lái)自第一印刷區(qū)域的0.03mm的焊膏沉積物不被接觸。換而言之，通過(guò)提供具有兩個(gè)印刷區(qū)域(或印刷圖案)的模板120，兩個(gè)印刷區(qū)域每個(gè)具有不同的薄片/模板厚度，這允許這種焊膏印刷使用一個(gè)印刷機(jī)而得以完成。
[0043]事實(shí)上，通過(guò)將處理器110相應(yīng)地編程，絲網(wǎng)印刷機(jī)100可以被配置來(lái)一次處理一個(gè)PCB。以這種方式，處理器110可以被設(shè)置來(lái)選擇一個(gè)或兩個(gè)(或多個(gè))提升平臺(tái)114、116將被使用。例如，如果只有一個(gè)PCB將被處理，那么提升平臺(tái)114、116中僅僅一個(gè)被激活以單獨(dú)地支撐PCB。當(dāng)PCB只有一面可能準(zhǔn)備處理時(shí)，這在生產(chǎn)線拉升產(chǎn)能或降低產(chǎn)能特別有用。所以，焊膏印刷機(jī)可以被處理器配置來(lái)根據(jù)印刷腔室104內(nèi)將被處理的襯底的數(shù)目，有選擇性地將焊膏材料施加在一個(gè)或兩個(gè)(或多個(gè))襯底上。
[0044]同樣也有可能的是，如果一個(gè)PCB204已經(jīng)被印刷，另一個(gè)PCB202正在被印刷，那么已經(jīng)被印刷的PCB204可能被降低至傳送水平面上，并被傳送至下一個(gè)處理平臺(tái)上，同時(shí)一個(gè)新的PCB被裝載進(jìn)入印刷腔室，如第一印刷區(qū)域的印刷腔室中。
[0045]所描述的實(shí)施例不應(yīng)該理解為限定。例如，所描述的實(shí)施例可能適合于模板印刷機(jī)，而不僅僅是絲網(wǎng)印刷機(jī)。另外，印刷可以在其他類型的襯底(例如陶瓷襯底)上完成，而不僅僅是PCB上。類似地，其他類型的焊膏材料可以被使用，例如環(huán)氧樹(shù)脂材料，而不僅僅是錫膏。而且，模板120的印刷圖案124、126可以是相同的圖像或者是不同的圖像，類似地，印刷機(jī)100可以配置來(lái)在同一個(gè)PCB上印刷不同粒度的焊膏材料。
[0046]在所描述的實(shí)施例中，模板120的第二印刷圖案126首先對(duì)齊定位/對(duì)準(zhǔn)在第二PCB 204，以首先印刷第二 PCB 204，但是顯然，第一 PCB 202可以首先被對(duì)準(zhǔn)在模板120的第一印刷圖案124上(從而首先被印刷)，接著是第二 PCB 204。
[0047]可能不僅僅只有一個(gè)印刷頭/ 一組刮板138。相反，一個(gè)以上的印刷頭可以被使用。類似地，焊膏滴涂器136的數(shù)目也可以超過(guò)一個(gè)以上。代替使用提升平臺(tái)114、116，支撐單元可以是用于單獨(dú)地夾持和支撐各自的襯底的夾持機(jī)構(gòu)的形式，以便于調(diào)整模板120和襯底202、204之間的相對(duì)距離。實(shí)際上，模板120和PCB 202、204之間的相對(duì)距離可以通過(guò)移動(dòng)模板120 (在保持兩個(gè)PCB 202、204的位置不變的同時(shí))而得以被調(diào)整，且通過(guò)提升或降低PCB 202、204是沒(méi)有必要的。另外，在所描述的實(shí)施例中，提升平臺(tái)117被使用來(lái)在特定的步驟中共同抬起或降低這兩個(gè)提升塊114、116，但這可能不是如此，因?yàn)檫@兩個(gè)提升塊114、116可能單獨(dú)地被移動(dòng)和是同步化的移動(dòng)。
[0048]另外，雖然所描述的實(shí)施例描述了使用一對(duì)PCB停止器，但是停止器的數(shù)目可以根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合而變化(實(shí)際上，支撐單元如所使用的提升平臺(tái)114、116可以超過(guò)兩個(gè)以上)。而且，停止PCB的其他方式可以被設(shè)想(如紅外光傳感器)。
[0049]現(xiàn)在已經(jīng)充分描述本發(fā)明之后，很顯然，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】普通技術(shù)人員而言，在不離開(kāi)本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍的情形下，很多的改動(dòng)能夠在這里完成。
【權(quán)利要求】
1.一種絲網(wǎng)印刷機(jī)，其包含有: 印刷腔室； 多個(gè)支撐單元，用于支撐位于印刷腔室的一個(gè)或多個(gè)襯底，該多個(gè)支撐單元沿著單獨(dú)的傳送路徑彼此相鄰設(shè)置，以在每個(gè)支撐單元能夠單獨(dú)地支撐各個(gè)襯底位于印刷位置的情形下傳送該一個(gè)或多個(gè)襯底； 模板，具有多個(gè)印刷圖案，每個(gè)印刷圖案相鄰于另一個(gè)印刷圖案設(shè)置以匹配于支撐單元的位置，每個(gè)印刷圖案匹配于將被印刷在由支撐單元之一在印刷位置所支撐的至少一個(gè)襯底上的期望焊膏圖案；以及 焊膏印刷機(jī)，被設(shè)置來(lái)使用至少一個(gè)印刷圖案將焊膏材料印刷在該至少一個(gè)襯底上。
2.如權(quán)利要求1所述的絲網(wǎng)印刷機(jī)，該絲網(wǎng)印刷機(jī)還包含有: 處理器，其被配置來(lái)根據(jù)印刷腔室中任何一次所接收的襯底的數(shù)目，選擇一個(gè)或多個(gè)支撐單元以支撐各自的襯底。
3.如權(quán)利要求2所述的絲網(wǎng)印刷機(jī)，其中，該焊膏印刷機(jī)被設(shè)置來(lái)根據(jù)處理器的選擇，使用一個(gè)或多個(gè)印刷圖案有選擇性地將焊膏材料施加于該一個(gè)或多個(gè)襯底上。
4.如權(quán)利要求1所述的絲網(wǎng)印刷機(jī)，其中，該印刷腔室被設(shè)置來(lái)接收第一襯底和第二襯底，該多個(gè)支撐單元包括第一支撐單元和第二支撐單元，該第一支撐單元和第二支撐單元被設(shè)置來(lái)分別支撐第一襯底和第二襯底。
5.如權(quán)利要求4所述的絲網(wǎng)印刷機(jī)，其中，該第一支撐單元和模板可相對(duì)于彼此移動(dòng)以調(diào)整它們的相對(duì)距離，而在傳送位置、視覺(jué)位置和印刷位置之間移動(dòng)該第一襯底，該第一襯底通過(guò)該傳送位置被傳送進(jìn)入和離開(kāi)印刷腔室，該視覺(jué)位置用于第一襯底的基準(zhǔn)識(shí)別。
6.如權(quán)利要求5所述的絲網(wǎng)印刷機(jī)，其中，該第二支撐單元和模板可相對(duì)于彼此移動(dòng)以調(diào)整它們的相對(duì)距離，而在傳送位置、視覺(jué)位置和印刷位置之間移動(dòng)該第二襯底，該第二襯底通過(guò)該傳送位置被傳送進(jìn)入和離開(kāi)印刷腔室，該視覺(jué)位置用于第二襯底的基準(zhǔn)識(shí)別。
7.如權(quán)利要求4所述的絲網(wǎng)印刷機(jī)，其中，該第一支撐單元和第二支撐單元被設(shè)置來(lái)單獨(dú)地和模板對(duì)齊定位，以用第一襯底和第二襯底的各自的期望焊膏圖案依次對(duì)準(zhǔn)該印刷圖案的第一印刷圖案和第二印刷圖案；而焊膏印刷機(jī)被設(shè)置來(lái)依次將焊膏材料印刷在定位于該第一支撐單元和第二支撐單元的襯底上。
8.如權(quán)利要求7所述的絲網(wǎng)印刷機(jī)，其中，該焊膏印刷機(jī)包含有單獨(dú)的印刷頭，該印刷頭被設(shè)置來(lái)沿著第一軸線相對(duì)于模板在將焊膏材料印刷在第一襯底上的第一位置和將焊膏材料印刷在第二襯底上的第二位置之間線性移動(dòng)。
9.如權(quán)利要求7所述的絲網(wǎng)印刷機(jī)，其中，該焊膏印刷機(jī)包含有兩個(gè)印刷頭，該兩個(gè)印刷頭被設(shè)置來(lái)分別將焊膏材料印刷在第一襯底和第二襯底上。
10.如權(quán)利要求1所述的絲網(wǎng)印刷機(jī)，該絲網(wǎng)印刷機(jī)還包含有: 多個(gè)襯底停止器，每個(gè)襯底停止器被設(shè)置來(lái)當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)襯底被傳送進(jìn)入印刷腔室中時(shí)將每個(gè)各自的襯底停止在預(yù)定位置。
11.如權(quán)利要求1所述的絲網(wǎng)印刷機(jī)，其中，該多個(gè)印刷圖案包括兩個(gè)印刷圖案，該多個(gè)支撐單元包括兩個(gè)支撐單元。
12.如權(quán)利要求11所述的絲網(wǎng)印刷機(jī)，其中，一個(gè)印刷圖案不同于另一個(gè)印刷圖案。
13.如權(quán)利要求11所述的絲網(wǎng)印刷機(jī)，其中，該兩個(gè)印刷圖案是相同的。
14.如權(quán)利要求13所述的絲網(wǎng)印刷機(jī)，其中，該模板具有可變的厚度。
15.一種絲網(wǎng)印刷方法，該方法包含有以下步驟: 提供印刷腔室； 設(shè)置用于支撐位于印刷腔室的一個(gè)或多個(gè)襯底的多個(gè)支撐單元，該多個(gè)支撐單元沿著單獨(dú)的傳送路徑彼此相鄰設(shè)置，以在每個(gè)支撐單元能夠單獨(dú)地支撐襯底位于印刷位置的情形下傳送該一個(gè)或多個(gè)襯底； 提供具有多個(gè)印刷圖案的模板，每個(gè)印刷圖案相鄰于另一個(gè)印刷圖案設(shè)置以匹配于支撐單元的相鄰布置； 使用支撐單元之一在印刷位置支撐至少一個(gè)襯底，該至少一個(gè)襯底包含有期望焊膏圖案；以及 使用至少一個(gè)印刷圖案將焊膏材料印刷在該至少一個(gè)襯底上，該至少一個(gè)印刷圖案匹配于期望焊膏圖案。
16.如權(quán)利要求15所述的絲網(wǎng)印刷方法，該方法還包含有以下步驟:根據(jù)印刷腔室中任何一次所接收的襯底的數(shù)目，選擇一個(gè)或多個(gè)支撐單元以支撐各自的襯底。
17.如權(quán)利要求16所述的絲網(wǎng)印刷方法，該方法還包含有以下步驟:根據(jù)該選擇，使用至少一個(gè)印刷圖案有選擇性地將焊膏材料施加于該一個(gè)或多個(gè)襯底上。
18.如權(quán)利要求15所述的絲網(wǎng)印刷方法，該方法還包含有以下步驟:在該印刷腔室中接收第一襯底和第二襯底，使用第一支撐單元和第二支撐單元分別支撐第一襯底和第二襯
。
19.如權(quán)利要求18所述的絲網(wǎng)印刷方法，該方法還包含有以下步驟:將第一支撐單元、第二支撐單元和模板相對(duì)于彼此移動(dòng)，以調(diào)整它們的相對(duì)距離，而從傳送位置移動(dòng)該第一襯底和第二襯底至視覺(jué)位置，然后再至印刷位置，該第一襯底和第二襯底通過(guò)該傳送位置被傳送進(jìn)入和離開(kāi)印刷腔室，該視覺(jué)位置用于第一襯底和第二襯底的基準(zhǔn)識(shí)別。
20.如權(quán)利要求19所述的絲網(wǎng)印刷方法，該方法還包含有以下步驟:在視覺(jué)識(shí)別位置，將模板和第二支撐單元對(duì)齊定位以隨著第二襯底對(duì)準(zhǔn)第二印刷圖案；在印刷位置，使用第二印刷圖案將焊膏材料印刷在第二襯底上。
21.如權(quán)利要求20所述的絲網(wǎng)印刷方法，該方法還包含有以下步驟: 調(diào)整第一支撐單元、第二支撐單元和模板之間的相對(duì)距離相互彼此離開(kāi)，以將第一襯底和印刷后的第二襯底與支撐單元分隔開(kāi)來(lái)； 將模板和第一支撐單元對(duì)齊定位，以隨著第一襯底對(duì)準(zhǔn)印刷圖案中的第一印刷圖案； 將第一支撐單元移動(dòng)至印刷位置；以及 使用第一印刷圖案將焊膏材料印刷在第一襯底上。
22.如權(quán)利要求21所述的絲網(wǎng)印刷方法，該方法還包含有以下步驟: 改變第一支撐單元、第二支撐單元和模板之間的相對(duì)位置，以將第一襯底、第二襯底移動(dòng)至傳送位置；將第一襯底、第二襯底傳送至印刷腔室之外。
23.如權(quán)利要求18所述的絲網(wǎng)印刷方法，該方法還包含有:提供用于印刷焊膏材料的單獨(dú)的印刷頭；該方法還包含有以下步驟:將該單獨(dú)的印刷頭沿著第一軸線相對(duì)于模板在將焊膏材料印刷在第一襯底上的第一位置和將焊膏材料印刷在第二襯底上的第二位置之間線性移動(dòng)。
24.如權(quán)利要求18所述的絲網(wǎng)印刷方法，該方法還包含有:提供用于印刷焊膏材料的兩個(gè)印刷頭；該方法還包含有以下步驟:使用各自的印刷頭，將焊膏材料印刷在第一襯底和第二襯底上。
25.如權(quán)利要求18所述的絲網(wǎng)印刷方法，該方法還包含有以下步驟: 將兩個(gè)或多個(gè)襯底傳送進(jìn)入印刷腔室中，和使用各自的襯底停止器將每個(gè)襯底停止在預(yù)定位置。
【文檔編號(hào)】B41F15/08GK104339825SQ201410349043
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】格雷·羅伯特 申請(qǐng)人:先進(jìn)裝配系統(tǒng)新加坡有限公司