CN103747960A - 丝网印刷机和丝网印刷方法 - Google Patents

Abstract

在丝网印刷中，涉及让基板（2）与掩模（14）接触，然后让刮板（16b）接触掩模（14），水平移位刮板，以及在掩模（14）上滑动刮板（16b），从而刮擦在掩模（14）上的涂料（Ps），从而开口部分（14h）填充有涂料（Ps）并且转递涂料（Ps）在基底（2）上，相比于其中在掩模（14）上，涂料（Ps）由刮板（16b）的中心部分刮擦的区域，更大数量的涂料（Ps）被供给至其中涂料（Ps）由刮板（16b）的端部分刮擦的区域。

Description

丝网印刷机和丝网印刷方法

技术领域

本发明涉及丝网印刷机和丝网印刷方法，用于在与基底接触的掩模上滑动刮板，并且用于在掩模上刮擦涂料，从而将涂料转递至基底。

背景技术

丝网印刷机配置为沿着水平方向移动刮板，同时邻接刮板抵靠与基底接触的掩模，并且在掩模上滑动刮板以在掩模上刮擦涂料，凭此，使用涂料填充设置在掩模中的开口部分以在基底上转递涂料。在掩模上已经完成滑动操作的刮板接着向上运动，从掩模分离，在用于随后的基底的印刷操作中，再次邻接抵靠掩模。当印刷操作首先开始时，涂料从涂料供给部分供给在掩模上，涂料供给部分诸如注射器（或者通过操作者手动）。当印刷操作进行至减少涂料至给定的数量，补充的涂料被供给在掩模上（例如，专利文献1）。补充的涂料的供给通常在刮板的中心部分中集中地进行，或者沿着刮板的纵向方向以相等的分布进行。

专利文献

专利文献1：JP-A H07-205403

发明内容

技术问题

然而，当在掩模上已经完成滑动操作的刮板向上移动并且从掩模分离时，部分涂料被连接至刮板，并且被向上拉动。在掩模上的全部涂料被吸引至刮板的中心侧。为此原因，在允许刮板向上运动时在掩模上涂料的分布中，其中由刮板的中心部分刮擦涂料的区域大于其中由刮板的端部分刮擦涂料的区域。当涂料的补充集中地在刮板的中心部分中进行时，或者沿着纵向方向以相等分布进行时，涂料的量变得在刮板的中心部分相当大，在随后的刮板操作中，涂料的滚动直径没有变得沿着刮板的纵向方向均匀。这引起了阻止了改进打印精度的问题。

在该情况下，本发明旨在提供丝网印刷机和丝网印刷方法，其可以使得沿着刮板的纵向方向在掩模上滚动的涂料的滚动直径相等，以改进打印精度。

解决问题的手段：

根据本发明的丝网印刷机包括：

掩模，其与基底接触；

刮板移位控制部分，其沿着水平方向移位刮板，同时使刮板邻接抵靠与基底接触的掩模，并且在掩模上滑动刮板，以及刮擦在掩模上的涂料，从而设置在掩模中的开口部分被填充涂料以转递涂料在基底上；以及

涂料供给部分，在涂料由刮板转递在基底上之前，比其中在掩模上涂料由刮板的中心部分刮擦的区域，涂料供给部分将更大数量的涂料供给至其中涂料由刮板的端部分刮擦的区域。

根据本发明的丝网印刷方法包括：

掩模接触步骤，其使掩模与基底接触；

涂料转递步骤，其沿着水平方向移位刮板，同时邻接刮板抵靠与基底接触的掩模，以及在掩模上滑动刮板，并且在掩模上刮擦涂料，从而设置在掩模中的开口部分被填充涂料从而转递涂料在基底上：以及

涂料供给步骤，在执行涂料转递步骤之前，比其中在掩模上涂料由刮板的中心部分刮擦的区域，涂料供给步骤将更大数量的涂料供给至其中涂料由刮板的端部分刮擦的区域。

本发明的有益效果

在本发明中，比其中在掩模上涂料由刮板的中心部分刮擦的区域，更大数量的涂料被供给至其中涂料由刮板的端部分刮擦的区域，从而涂料的分布在涂料供给时变得沿着刮板的纵向方向均匀。为此原因，在掩模上滚动的涂料的滚动直径可以沿着刮板的纵向方向相等，从而可以改进印刷精度。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的丝网印刷机的主要部分的透视图；

图2是根据本发明的实施例的丝网印刷机的主要部分的侧视图；

图3是示出根据本发明的实施例的丝网印刷机的控制系统的框图；

图4是示出根据本发明的实施例由丝网印刷机进行的执行丝网操作的步骤的流程图；

图5A和5B是示出根据本发明的实施例，丝网印刷机进行丝网印刷操作的状态的示意图；

图6A和6B是示出根据本发明的实施例，丝网印刷机进行丝网印刷操作的状态的示意图；

图7A和7B是示出根据本发明的实施例的丝网印刷机的操作的示意图；

图8A和8B是示出根据本发明的实施例的丝网印刷机的操作的示意图；

图9A，9B，9C和9D是根据本发明的实施例，在由丝网印刷机供给涂料的时候，掩模的邻近部分的部分侧视图；

图10A和10B是根据本发明的实施例，在由丝网印刷机供给涂料的时候，掩模的邻近区域的部分前视图；

图11A和11B是根据本发明的实施例，在由丝网印刷机供给涂料的时候，掩模的平面视图；

图12A和12B是根据本发明的实施例，在由丝网印刷机供给涂料的时候，掩模的平面视图。

具体实施方式

在此，本发明的实施例将参照附图进行说明。在图1和2中示出的丝网印刷机1示出了设备，其被结合进用于安装部件在基底2上的部件安装系统，并且进行丝网印刷诸如焊剂的涂料Ps在基底2的电极部分2a上的操作（丝网印刷操作）。丝网印刷机1包括基底保持单元变换机构11，其设置在底座10上，基底保持单元12，其由基底保持单元变化机构11变换，掩模保持器13，其安装在基底保持单元12上方，掩模14，其由掩模保持器13保持在水平姿势，照相机单元15，其可移动地设置在掩模14下方，以及刮板单元16，其可移动地设置在掩模14上方。在接下来的说明中，基底2的传输方向设定为X轴方向（由操作者OP看去的侧向方向），以及正交于X轴的水平平面方向设定为Y轴方向（由操作者OP看去的纵向方向）。同时，竖直方向设定为Z轴。

参照图1，掩模保持器13包括一对右和左掩模放置构件13a，每个具有L形横截面，其沿着Y轴方向延伸，且沿着X轴方向彼此面对。掩模14通过由薄金属制成的矩形板构件配置，且具有对应于基底2的电极部分2a的大量的开口部分14h。设置在掩模14的外边缘上的矩形掩模框架14w由掩模保持器13支撑。

参照图1，两个基底侧标记2m设置在基底2上的一个对角位置处，两个掩模侧标记14m设置在掩模14上，与那两个基底侧标记2m对应。当基底2向上移动至两个基地侧标记2m和两个掩模侧标记14m竖直地彼此面对，且基底2与掩模14接触，基底2的电极部分2a匹配设置在掩模14中的开口部分14h。

参照图1和2，基底保持单元12包括底座部分12a，其设置成关于底座10可向上和向下运动；基底运输传输器12b，其连接至底座部分12a，以及沿着X轴方向运输基底2；下保持构件12c，其位于由基底运输传输器12b运输的基底2下方，且定位在给定的基底保持位置；基底升降气缸12d，其向上和向下移动下保持构件12c，且向上推动基底2；以及一对夹紧构件12e，其夹紧和保持由基底升降气缸12d从Y轴方向向上推动的基底2。

参照图3，传输器驱动机构12A的促动控制包括促动器等，其未示出，其用于驱动基底运输传输器12b，基底升降气缸12d的促动控制，以及由夹紧构件驱动机构12B对基底2的夹紧操作的控制包括促动器等，其未示出，其用于驱动该对夹紧构件12e，这由装备在丝网印刷机1中的控制设备20执行。

基底保持单元移位机构11包括XYZ机器人，并且通过控制设备20在促动中受到控制以在水平平面中移位（包括转动）基底保持单元12，以及沿着竖直方向（Z轴方向）移位基底保持单元12。

参照图1和2，照相单元15包括向下成像相机15a，其向下指向成像区域，以及向上成像相机15b，其向上指向成像区域。由于相机单元移位机构15M的操作（图3），其包括未示出的笛卡尔坐标机器人，其通过控制设备20在促动中受到控制，在由掩模保持器13保持的掩模14下方，相机单元15移位在水平平面中。

向下成像相机15a的成像操作和向上成像相机15b的成像操作由控制设备20控制。由向下成像相机15a的成像操作获得的图像数据，由向上成像相机15b的成像操作获得的成像数据被传输至控制设备20（图3）。

参照图1和2，刮板单元16包括底座部分16a，通过刮板单元移位机构16A（图3）的促动，底座部分16a沿着Y方向在掩模14上方可运动，刮板单元移位机构16A包括未示出的笛卡尔坐标机器人，以及在底座部分16a下方沿着Y轴方向彼此面对的两个刮板16b。各自的刮板16b设计为通过独立连接至底座部分16a的两个气动气缸在底座部分16a下方向上和向下运动。刮板单元移位机构16A的促动控制，以及通过各自的气动气缸16c的促动的刮板16b的升降控制由控制设备20执行（图3）。

参照图1和图2，刮板单元16的底座部分16a的后端部装备有涂料供给注射器16d，其从向下取向的排放端口排放涂料Ps。通过涂料供给注射器16d的涂料Ps的供给控制通过允许控制设备20进行涂料排放机构16B（包括未示出的促动器等（图3））的促动控制得以进行。

控制设备20交替执行“由后刮板16b的刮动”，其中位于后夹紧构件12e的上方的后刮板16b向下运动且邻接抵靠掩模14，此后，底座部分16a从后向前移位以移位后刮板16b至前夹紧构件12e上方，同时在掩模14上滑动后刮板16b，以及“由前刮板16b的刮动”，其中位于前夹紧构件12e的上方的前刮板16b向下运动且邻接抵靠掩模14，此后，底座部分16a从前向后移位以移位前刮板16b至后夹紧构件12e上方，同时在掩模14上滑动前刮板16b。

随后，将给出执行丝网印刷操作的步骤（丝网印刷方法）的说明，该操作由丝网印刷机1参照图4以及图5A至8B的示意图的流程进行。在丝网印刷操作中，控制设备20首先将基底2从丝网印刷机1的外部通过基底运输传输器12b装载至将基底2定位在上述给定的操作位置。接着，通过基底升降气缸12d向上推动基底2（图5A中箭头A1所示），通过夹紧构件12e夹紧基底2（图5A中由箭头B1所示），从而保持基底2（在图4，图5A中ST1所示）。

控制设备20如上所述保持基底2，接着进行相机单元移位机构15M的促动控制。接着，控制设备20定位向下成像相机15a在设置在基底2上的基底侧标记2m上方，并且允许向下成像相机15a成像基底侧标记2m，以及根据其成像数据获取基底2的位置。同时，控制设备20定位向上成像相机15b至设置在掩模14上的掩模侧标记14m下方，并且允许向上成像相机15b成像掩模侧标记14m，并且根据其成像数据获取掩模14的位置。接着，控制设备20在水平平面方向移位基底保持单元12，从而基底侧标记2m和掩模侧标记14m彼此竖直地面对，且在水平平面方向中关于掩模14定位基底2（步骤ST2）。

在完成基底2关于掩模14的定位之后，控制设备20进行基底保持单元移位机构11的促动控制以关于底座10向上运动基底保持单元12（图5B中箭头C1所示）。接着，控制设备20将由一对夹紧构件12e保持的基底2的上表面与掩模14的下表面接触，凭此将基底2带入掩模14（图5B的步骤ST3）。因此，在基底2上的电极部分2a匹配掩模14的开口部分14h。

在基底2与掩模14接触之后，控制设备20确定了是否需要供给涂料Ps在掩模14上（步骤ST4）。因此，当控制设备20确定了需要供给涂料Ps在掩模14上，控制设备20进行刮板单元移位机构16A的促动控制以移动涂料供给注射器16d至掩模14上方的给定位置，进行涂料排放机构16B的促动控制，通过涂料供给注射器16d排放和供给涂料Ps在掩模14上（图5B的步骤ST5）。

在步骤ST5中，控制设备20供给涂料Ps在掩模14上，或者在步骤ST4中确定不需要供给涂料Ps在掩模14上。此时，控制设备20通过刮板16b进行刮动，将供给在掩模14上的涂料Ps预先转递至基底2的电极部分2a（步骤ST6）。

在步骤ST6中，对于每个基底2，控制设备20执行通过前刮板16b的刮动和通过后刮板16b的刮动的其中之一。当控制设备20由后刮板16b进行刮动时，控制设备20移动整个刮板单元16，从而后刮板16b定位在后夹紧构件12e上方。此后，控制设备20向下运动后刮板16b（图6A中箭头D1所示），且向前运动底座部分16a（图6B中箭头E所示），同时保持后刮板16b邻接抵靠掩模14的上表面的状态以由后刮板16b执行刮动。

在后刮板16b已经到达前夹紧构件12e的上方区域之后（图7A），控制设备20向上移动后刮板16b，并返回刮板16b至初始位置（高度）（图7B，在图中箭头D2所示）。涂料Ps从掩模14的后侧向着前侧由后刮板16b的刮动（在掩模14上滑动）被刮擦，并且在该操作期间，涂料Ps填充在掩模14的开口部分14h中，且转递在基底2的电极部分2a上。

控制设备20转递涂料Ps在基底2的电极部分2a上，此后促动基底保持单元移位机构11从而向下移动基底保持单元12，因此，从掩模14分离基底2（图8A中箭头C2所示），并且进行板释放（图8A中步骤ST7）。因此，涂料Ps保持在基底2的电极部分2a上，涂料Ps印刷在基底2上。

在控制设备20已经进行板释放之后，控制设备20通过基底保持单元12停止基底2的保持（步骤ST8）。基底2的保持具体以如下方式停止，控制设备20进行夹紧构件驱动机构12B的促动控制，以打开夹紧构件12e（图8B中所示的箭头B2），接着促动基底升降气缸12d向下运动基底2（图8B中箭头A2所示），并且移动基底2的两个端部在一对基底运输传输器12b上方（图8B）。

在停止基底2的保持之后，控制设备20促动基底运输传输器12b以运载基底2至丝网印刷机1的外部（步骤ST9）。

在对于一个基底2丝网印刷已经以该方式完成之后，控制设备20在以相同步骤接着装载的另一个基底2上执行上述步骤ST1至ST9。然而，接下来，在步骤ST6中的涂料转递步骤通过前刮板16b的刮动进行，且每次装载新基底2，交替地执行通过后刮板16b的刮动和通过前刮板16b的刮动。

顺便提及，在上述步骤ST6的涂料转递过程中，当一个刮动（在该例子中由前刮板16b的刮动）已经完成时（图9A），在掩模14上的涂料Ps具有沿着刮板16b的纵向方向的平均直径（图10A和图11A）。当刮板16b向上运动以从掩模14分离（图9B）时，涂料Ps的一部分连接至刮板16b上，且被向上拉动，在掩模14上的全部涂料Ps被吸引至刮板16b的中心侧（图10B和11B）。为此原因，在允许刮板16b向上运动时，在掩模14上的涂料Ps的分布中，其中由刮板的中心部分刮擦涂料的区域大于由刮板的端部刮擦涂料的区域（图11B）。

在步骤ST5的涂料供给过程中，当控制设备20执行供给涂料Ps在掩模14上时，控制设备20移位刮板单元16，从而涂料供给注射器16d定位在后夹紧构件12e上方，接着从涂料供给注射器16d排放补充的涂料Ps（符号Pst）（图9C）。在该状态下，比其中在掩模14上，涂料Ps由刮板16b的中心部分刮擦的区域，更大数量的涂料Ps被供给其中涂料Ps由刮板16b的端部分刮擦的区域。因此，在供给涂料Ps在掩模14上时，涂料Ps的分布变得沿着刮板16b的纵向方向均匀（图12A）。

图12A示出了一个例子，其中补充涂料Pst仅被供给至其中涂料Ps由刮板16b的两个端部刮擦的区域。相比于其中在掩模14上涂料Ps由刮板16b的中心部分刮擦的区域，如果更大数量的涂料Ps被供给其中涂料Ps由刮板16b的端部分刮擦的区域的话，补充涂料Pst也可以供给至其中涂料Ps由刮板16b的中心部分刮擦的区域。

也在图12A中，补充涂料Pst供给至其中涂料Ps由刮板16b的两个端部刮擦的两个区域。然而，在每次涂料Ps被供给（补充的）时，涂料Pst可以交替地，不是同时地，一个接一个地被供给至刮板16b的两个端部。

在控制设备20进行上述的涂料Ps的供给（补充）之后，控制设备20邻接后刮板16b在涂料Ps的后位置处（原始保留在掩模14上的涂料Ps，以及在掩模14上的补充涂料Ps）（图9D）。接着，控制设备20向前移位刮板单元16，并且通过后刮板16b执行刮动。在该状态下，在掩模14上滚动的涂料Ps的旋转直径沿着刮板16b的纵向方向变得平均。

以这种方式，供给该实施例的丝网印刷机1包括刮板升降控制单元（控制设备20和刮板单元移位机构16A），其在水平方向移位刮板16b，同时邻接刮板16b抵靠与基底2接触的掩模14并且掩模14与基底2接触，接着在掩模14上滑动刮板16b，在掩模14上刮擦涂料Ps，凭此，设置在掩模14中的开口部分14h填充有涂料Ps以转递涂料Ps在基底2上，以及涂料供给部分（涂料供给注射器16d，控制设备20，刮板单元移位机构16A），在涂料Ps由刮板16b转递在基底2上之前，比其中在掩模14上涂料Ps由刮板16b的中心部分刮擦的区域，涂料供给部分将更大数量的涂料Ps供给到其中涂料Ps由刮板16b的端部分刮擦的区域。

同时，使用根据该实施例的丝网印刷机1的丝网印刷方法包括将掩模14与基底2接触的掩模接触过程（步骤ST3），以及沿着水平方向移位刮板16b同时邻接刮板16b抵靠与基底2接触的掩模14，接着在掩模14上滑动刮板16b以在掩模14上刮擦涂料Ps，凭此设置在掩模14中的开口部分14h被填充有涂料Ps以转递涂料Ps在基底2上的涂料转递过程（步骤，ST6），以及在执行涂料转递过程之前，比其中在掩模14上涂料Ps由刮板16b的中心部分刮擦的区域，将更大数量的涂料Ps供给到其中涂料Ps由刮板16b的端部分刮擦的区域的涂料供给过程（步骤ST5）。

在根据该实施例的丝网印刷机1（丝网印刷方法）中，相比于其中在掩模14上涂料Ps由刮板16b的中心部分刮擦的区域，更大数量的涂料Ps被供给其中涂料Ps由刮板16b的端部分刮擦的区域，作为其结果，在供给涂料Ps在掩模14上时，涂料Ps的分布变得沿着刮板16b的纵向方向均匀。为此原因，在掩模14上滚动的涂料Ps的滚动直径可以沿着刮板16b的纵向方向相等，作为其结果，打印精度可以得以改进。

在上述的实施例中，通过控制设备20，通过涂料供给注射器16d控制涂料Ps的排放操作，自动供给涂料Ps。可替换地，涂料Ps的供给可以通过操作者OP手动进行。

本发明基于在2012年5月7日提交的日本专利申请：2012-105727，其内容通过引用结合于此。

工业实用性

在此提供丝网印刷机和丝网印刷方法，其中在掩模上滚动的涂料的滚动直径沿着刮板的纵向方向相等，作为其结果，改进了印刷精度。

附图标记列表

1，丝网印刷机

2，基底

14，掩模

14h，开口部分

16b，刮板

16d，涂料供给注射器（涂料供给部分）

16A，刮板单元移位机构（刮板升降控制部分，涂料供给部分）

20，控制设备（刮板移位控制部分，涂料供给部分）

Ps，涂料

Claims (2)

1.一种丝网印刷机，包括：

掩模，其与基底接触；

刮板移位控制部分，其沿着水平方向移位刮板，同时邻接刮板抵靠与基底接触的掩模，并且在掩模上滑动刮板，以及刮擦在掩模上的涂料，从而设置在掩模中的开口部分被填充有涂料以转递涂料在基底上；以及

涂料供给部分，其在涂料由刮板转递在基底上之前，相比于其中在掩模上涂料由刮板的中心部分刮擦的区域，将更大数量的涂料供给至其中涂料由刮板的端部分刮擦的区域。

2.一种丝网印刷方法，包括：

掩模接触步骤，其使掩模与基底接触；

涂料转递步骤，其沿着水平方向移位刮板，同时邻接刮板抵靠与基底接触的掩模，接着在掩模上滑动刮板，以及在掩模上刮擦涂料，从而设置在掩模中的开口部分被填充有涂料以转递涂料在基底上：以及

涂料供给步骤，其在执行涂料转递步骤之前，相比于其中在掩模上涂料由刮板的中心部分刮擦的区域，将更大数量的涂料供给至其中涂料由刮板的端部分刮擦的区域。

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