成角度印刷制造技术

技术编号：41067250 阅读：2 留言：0更新日期：2024-04-24 11:21

在印刷操作过程中，通过在刮刀和网板的细长开孔之间引入倾斜偏移，改善细长沉积物的印刷质量。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种将印刷介质的细长沉积物印刷至工件的细长沉积靶材的方法和印刷机。

技术介绍

1、工业丝网印刷机通常将印刷介质(可以是导电印刷介质，如锡膏、银膏或导电墨水)施加到电路板等平面工件上，其是通过将导电印刷介质通过薄平面层或掩膜中开孔的图案施加到该平面工件上，其中，该薄平面层或掩膜可以例如为网板(有图案的固体材料，如不锈钢)或丝网(涂有乳剂的网状材料)。本专利技术同样适用于丝网印刷和网板印刷，为方便起见，本文其余部分将使用术语“网板(stencil)”来指代任意此类图案掩膜。使用包括刮刀在内的印刷架来施加印刷介质。这类机器也可用于在工件上印刷某些非导电介质，如胶水或其他粘合剂。本专利技术同样适用于导电和非导电印刷介质。

2、为了保证高质量的印刷，需要对工件进行支撑，使待印刷表面与一般水平放置的网板平行，其中，工件的支撑要使工件在保证对齐无误的同时还能承受住印刷操作过程中向其施加的压力，特别是当印刷架越过该网板时刮刀施加的向下的压力。最简单的支撑方式是使用平面或压印盘，将工件放置在上面。然而，在许多情况下，这种布置方式是不可能的，特别是(例如在所谓的“贴装(placement)”操作过程中)工件的底面之前已被印刷并装有元件的情况下，在对工件的顶面进行印刷操作时，需要对底面进行支撑。工件底面设置有元件意味着工件不会是平的，而且在印刷操作过程中，如果部件被“压扁(squashed)”，也很容易损坏。应当理解，工件在贴装操作等其他工序中也需要支撑。为此，需要使用被称为“工装(tooling)”的专业支撑方案。

3、目前，在印刷和贴装操作过程中，有两种常见的工装可用于为印刷电路板(pcb)提供支撑：

4、1)专用工装块——这些工装块的上表面通过机械加工等方式形成三维轮廓，旨在容纳放置在上面的特定印刷电路板。它们相对昂贵，针对特定产品，在印刷电路板设计发生变化时易被废弃。

5、2)工装销钉——它们呈细柱状，在使用时放置的与电路板接触，避免与底面的任何元件(或其他精密或关键区域)接触。销钉通常是磁性的，即销钉内包括永久磁铁或电永久磁铁，可将销钉非永久性地附接到平坦的底层支撑板或“工装台(tooling table)”上，该支撑板或“工装台”可方便地由导磁材料(如钢)制成。例如，asm目前使用的是简单、低成本的模制塑料工装销钉，每个销钉的底部都设置有单个钕永久磁铁。

6、在本文中，术语“工装”将用于涵盖所有此类支撑件，包括简单的平面压印盘、工装块和销钉支撑件。

7、通常情况下，由工装支撑的工件会被抬升到印刷位置，在该位置上，工件会被向上推入上覆网板，并在该位置上执行印刷操作。上述抬升是通过将工装放置在升降台(也称为“工装台”)的顶部来实现的，升降台位于印刷位置的正下方，并沿垂直轴可驱动。在升降台垂直移动范围的上端，支撑在相关工装上的工件被放置在印刷位置上，而在其垂直移动范围的下端，工件与轨道或传送带等运送装置接合，运送装置的作用是将待印刷的工件从印刷机的输入区域运送到升降台上方的位置，并将印刷好的工件从升降台运送到印刷机的输出区域，在输出区域，印刷好的工件可以被输出，例如可以转移到生产线上的另一台机器上。

8、图1示意性地示出了用于执行上述工艺的示例性印刷机1的一部分的俯视图。应当理解的是，在本文中，x轴和正交的y轴均被视为位于水平面上，而相互正交的z轴垂直向上延伸。如图1所示，术语“x方向”、“y方向”和“z方向”分别表示平行于相应轴线的方向和沿这些轴线延伸的方向，即从左到右、从上到下和离开纸张平面的方向。印刷机1包括两条传送带，分别是前传送带2和后传送带3，这两条传送带水平延伸，平行于x轴，穿过印刷机1，从印刷机1左侧的输入区域延伸到印刷机1右侧的输出区域。前传送带2和后传送带3可操作用于沿着与x轴平行的运送方向t将一系列平面工件w从输入区域通过印刷位置运送到输出区域。输入区域内示出工件w1，输出区域内示出工件w3。印刷位置示出工件w2，其被工装台(参见图2a、2b)抬升到围板4的相应尺寸的开口(10，参见图2a)中，使围板的上表面与工件w2的上表面基本共面。在该印刷位置，包括安装有刮刀6的机头单元5的印刷架可在印刷操作中移动越过覆盖在工件w2和围板4上的网板(即图1中为清楚起见未示出的印刷网或网状网板)的表面，以便推动焊膏等导电介质越过网板的开孔，进入工件的沉积靶材7，从而在其上形成沉积物8。印刷架安装在龙门架9上，龙门架9平行于y轴可移动，以便通过驱动刮刀6在平行于y轴的印刷方向p上越过网板的印刷冲程来执行印刷操作。本领域技术人员可以理解的是，可以与y轴平行的两个方向上驱动印刷架，从而能在y轴的正反两个方向上实现印刷冲程，为此，可以在机头单元上设置一对相对的刮刀。为简单起见，本文将主要涉及如图所示的单个刮刀，操作用于在印刷方向p上执行印刷冲程。本领域技术人员还可以理解，印刷架可以下降到网板的上表面，以执行印刷操作，然后根据需要将其抬离网板，从而例如从网板移除导电介质或更换网板。印刷操作结束后，工件w2可降回到传送带上，并移动到输出区域。

9、图2a、2b示意性地示出了对工件w执行升降过程的升降装置的侧视图。图2a示出了由传送带(仅前传送带2可见)运载的工件w，该工件沿x轴定位，以便直接位于围板4的印刷位置和开口10的下方。此处，工件w直接覆盖例如可以包括工装块或工装销钉等的工装11，而工装11又安装在可垂直驱动的升降台12上。在图2b中，通过抬升升降台12，示出的工件w被抬升到印刷位置，工装11也因此沿抬升方向l垂直向上抬升，这样，工装11可以首先接触工件w的底面并将其从传送带上抬起，然后继续将工件w抬到围板4的开口10中，直到工件w和围板4的上表面基本共面。工件w的印刷操作完成后，升降台12降回图2a所示的起始位置，将印刷好的工件w放回到传送带上，以便运送到输出区域。

10、在某些应用中，需要使用网板上的相应细长开孔，将印刷介质的细长沉积物印刷到工件上。然而，已经证明，如果细长开孔/细长沉积物的主轴与印刷方向正交，即印刷架越过网板的方向，则印刷质量可能会受到影响。如图1示意性示出的该类设置，其中，每个工件的每个沉积靶材7的主轴与印刷方向p正交，因而会与刮刀6的主轴平行。特别地，实践证明，在这种配置下，刮刀6有“浸入(dip)”网板开孔的趋势。由于通常无法自由设定将工件运送到印刷机的方向，进而无法避免细长的沉积靶材(因此也是细长的开孔)和印刷方向间的正交性，这使得上述问题变得更加严重。

11、本专利技术旨在解决这一问题，使细长沉积物始终以高质量进行印刷。

12、根据本专利技术，这一目的是通过改变网板的细长开孔与刮刀之间的夹角来实现的。已经证明，采用这种相对旋转的方式可显著提高该细长开孔的印刷质量。

技术实现思路

1、根据本专利技术的第一方面，提供了一种使用印刷机将印刷介质的细长沉积物印刷至工件的细长沉积靶材的方法，其中，所述印刷机包括印刷架，在印刷操作过程中，所述印刷架沿印刷方向越过所述印刷机中设置的网本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种使用印刷机将印刷介质的细长沉积物印刷至工件的细长沉积靶材的方法，其中，所述印刷机包括印刷架，在印刷操作过程中，所述印刷架沿印刷方向越过所述印刷机中设置的网板，将所述网板上的所述印刷介质压入所述网板上设置的至少一个开孔中，所述印刷架包括细长刮刀，所述刮刀的主轴沿所述刮刀的长度方向设置；

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤i)包括运送所述工件使其覆盖所述印刷机中的工装，以及所述步骤ii)包括使所述工装与所述工件啮合，从而与所述工件一起旋转。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述步骤ii)包括将所述工装连同支撑在其上的所述工件抬向所述网板，并在抬起过程中旋转所述工装的至少一部分。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述工装和所述印刷机包括各自的凸轮件，它们相互啮合，将所述工装的垂直移动转换为工装转子的旋转，从而在抬起所述工装时使得所述工装转子绕垂直轴进行预定旋转。

5.一种使用印刷机将印刷介质的细长沉积物印刷至工件的细长沉积靶材的方法，其中，所述印刷机包括印刷架，在印刷操作过程中，所述印刷架沿印刷方向越过所述印刷机

6.根据权利要求5所述的方法，包括：在执行所述步骤iii)之前，相对于所述印刷机将所述刮刀绕垂直轴旋转的步骤。

7.一种操作用于在印刷操作中将印刷介质印刷到工件上的印刷机，其是通过沿着印刷方向驱动印刷架越过所述印刷机中设置的网板从而将所述网板上的印刷介质压入所述网板上设置的至少一个孔中，所述印刷机包括：

8.根据权利要求7所述的印刷机，其中，所述刮刀相对于所述机头单元可旋转成所述倾斜配置。

9.根据权利要求8所述的印刷机，其中，所述机头单元可以相对于所述龙门架旋转成所述倾斜配置。

10.根据权利要求7所述的印刷机，包括：旋转致动器，操作用于将所述刮刀旋转成所述倾斜配置。

11.根据权利要求7所述的印刷机，其中，所述刮刀能够设置为多个倾斜配置，从而在每个相应的倾斜配置中，所述刮刀的主轴都向所述印刷方向倾斜，以便在所述印刷操作过程中分别形成不同的夹角α。

12.根据权利要求7所述的印刷机，其中，所述机头单元相对于所述龙门架水平可移动，至少具有在与所述印刷方向正交的方向上的水平移动分量。

13.根据权利要求7所述的印刷机，包括：线性致动器，操作用于在与所述印刷方向正交的方向上相对于所述龙门架水平移动所述刮刀。

14.一种操作用于将导电介质印刷到位于印刷机印刷位置的工件上的印刷机，其是通过沿着印刷方向驱动印刷架越过所述印刷机中设置的网板从而将所述网板上的印刷介质压入所述网板上设置的至少一个开孔中，所述印刷机包括：

15.根据权利要求14所述的印刷机，其中，所述工装和所述印刷机包括各自的部件，它们相互啮合，将所述工装的垂直移动转换为所述工装支撑表面的旋转。

16.根据权利要求15所述的印刷机，其中，所述部件包括键和键槽中的相应一个。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

5.一种使用印刷机将印刷介质的细长沉积物印刷至工件的细长沉积靶材的方法，其中，所述印刷机包括印刷架，在印刷操作过程中，所述印刷架沿印刷方向越过所述印刷机中设置的网板，将所述网板上的所述印刷介质压入所述网板上设置的至少一个开孔中，所述印刷架包括细长刮刀，所述刮刀的主轴沿所述刮刀的长度方向设置；

6.根据权利要求5所述的方法，包括：在执行所述步骤iii)之前，相对于所述印刷机将所述刮刀绕垂直轴旋转的步骤。

7.一种操作用于在印刷操作中将印刷介质印刷到工件上的印刷机，其是通过沿着印刷方向驱动印...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼尔·肖特，汤姆·法尔康，
申请(专利权)人：先进装配系统新加坡有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人