KR20160144427A

KR20160144427A - 스크린 인쇄 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20160144427A
Application number: KR1020167031054A
Authority: KR
Inventors: 클리브 하워드 차일스 애쉬모어; 데이빗 앤드류 포기; 차일스 헨리 토니스; 제러드 안토니 콕스
Original assignee: 에이에스엠 어셈블리 시스템스 스위처랜드 게엠베하
Priority date: 2014-04-10
Filing date: 2015-04-10
Publication date: 2016-12-16
Also published as: RU2016137820A; GB201406516D0; CN106414078B; CN106414078A; GB2525033A; EP3129231A1; RU2016137820A3; JP2017513744A; JP6487528B2; US20170057270A1; WO2015155361A1; US10350930B2; MX2016013304A; RU2665452C2

Abstract

작업편들(W) 상으로의 인쇄 매체의 침착물들을 인쇄하기 위한 인쇄 스크린(5)으로서, 한 패턴의 인쇄 개구들(7)이 작업편(W) 상으로의 침착물들의 패턴을 인쇄할 수 있도록 형성되는 시트(11), 및 상기 시트(11)에서 초음파 진동을 유도하도록 구동될 수 있는 도파관(21)을 포함하고, 상기 도파관(21)은 인쇄 개구들(7)의 패턴을 적어도 부분적으로 둘러싸는 상기 시트(11)의 표면에서 세장형 몸체(23)를 포함한다.

Description

스크린 인쇄 장치 및 방법{SCREEN PRINTING APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 예를 들어 태양 또는 연료 전지 적용을 위한 작업편, 특히 회로 보드 또는 패키지 및 웨이퍼와 같은 전자 기판에 인쇄하기 위한 스크린 인쇄 장치 및 인쇄 방법에 관한 것이다.

본 출원인의 ProActiv™ 인쇄 헤드를 포함하는, 스크린 인쇄 헤드의 진동을 사용하는 다양한 스크린 인쇄 장치가 존재하고, 그리고 인쇄 스크린의 진동을 위한 시스템이 또한 예상되었다.

본 발명의 목적은 특히 감소된 인쇄 면적 비율을 갖는 개구들에 의해 인쇄할 수 있는, 개선된 스크린 인쇄 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

일 형태에서, 본 발명은 작업편들 상으로의 인쇄 매체의 침착물들을 인쇄하기 위한 인쇄 스크린을 제공하고, 상기 인쇄 스크린은 한 패턴의 인쇄 개구들이 작업편 상으로의 침착물들의 패턴을 인쇄할 수 있도록 형성되는 시트, 및 상기 시트에서 초음파 진동을 유도하도록 구동될 수 있는 도파관(waveguide)을 포함하고, 상기 도파관은 인쇄 개구들의 패턴을 적어도 부분적으로 둘러싸는 상기 시트의 표면에서 세장형 몸체를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 도파관의 세장형 몸체는 상기 인쇄 개구들의 패턴의 적어도 2개의 측부들로 연장된다.

일 실시예에 있어서, 상기 도파관의 세장형 몸체는 상기 인쇄 개구들의 패턴의 적어도 2개의 반대 측부들로 연장된다.

일 실시예에 있어서, 상기 도파관의 세장형 몸체는 선택적으로 상기 시트의 주변부에서 상기 인쇄 개구들의 패턴을 실질적으로 둘러싼다.

일 실시예에 있어서, 상기 시트는 고체의 연속 시트, 선택적으로 금속 시트를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 도파관의 세장형 몸체는 상기 인쇄 개구들의 패턴의 인접 측부들에 배치되고 모서리들, 선택적으로 반경형 모서리(radiused corne)들에 결합되는 복수의 요소들을 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 도파관의 세장형 몸체는 안내 초음파의 다수의 1/4 파장과 대응하는 길이를 갖는다.

일 실시예에 있어서, 상기 도파관은 개별적으로 상기 시트로 형성된다.

일 실시예에 있어서, 상기 도파관은 상기 시트에 부착된다.

일 실시예에 있어서, 상기 도파관은 상기 시트에 접합된다.

일 실시예에 있어서, 상기 도파관은 접합제를 사용하여 상기 시트에 접합된다.

일 실시예에 있어서, 상기 접합제는 접착제, 선택적으로 아크릴 접착제, 더욱 선택적으로 메타크릴레이트 구조 접착제를 포함한다.

다른 실시예에 있어서, 상기 도파관은 상기 시트에 용접된다.

다른 실시예에 있어서, 상기 도파관은 직접 부착되지 않고 상기 시트 상에 안착된다.

다른 실시예에 있어서, 상기 도파관은 상기 시트와 일체로 형성되어서, 선택적으로 상기 시트의 일 표면으로부터 돌출되거나 또는 상기 시트의 양쪽 반대 표면들로부터 돌출된다.

일 실시예에 있어서, 상기 인쇄 스크린은 기계가공, 절단 및/또는 에칭 동작들에 의해서 형성된다.

다른 실시예에 있어서, 상기 인쇄 스크린은 전자형성(electroform)됨으로써, 상기 도파관은 상기 시트의 한 표면 또는 양쪽 표면들에서 성장된다.

다른 형태에서, 본 발명은 상술한 인쇄 스크린; 상기 인쇄 스크린을 지지하는 프레임; 및 상기 인쇄 스크린의 도파관에 초음파를 전달하도록 작동되는 초음파 발생기를 포함하는 인쇄 스크린 유닛을 제공한다.

일 실시예에 있어서, 상기 인쇄 스크린은 상기 프레임 내에서 장력 하에서 유지된다.

일 실시예에 있어서, 상기 초음파 발생기는 초음파 액추에이터, 선택적으로 상기 도파관에 결합되는 압전 요소를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 초음파 액추에이터는 선택적으로 상기 도파관의 하나의 원위 단부에서, 상기 도파관의 길이를 따른 안티-노달 지점(anti-nodal point)에 결합된다.

일 실시예에 있어서, 상기 초음파 액추에이터는 약 20 kHz 내지 약 80 kHz, 선택적으로 약 30 kHz 내지 약 60 kHz, 더욱 선택적으로 약 35 kHz 내지 약 55 kHz의 범위에서 상기 도파관의 진동을 유도하도록 구동된다.

일 실시예에 있어서, 상기 초음파 액추에이터는 10 W 미만의 전력, 선택적으로 약 2.5 W 내지 7.5 W의 전력으로 구동된다.

추가 형태에서, 본 발명은 작업편들 상으로의 인쇄 매체의 침착물들의 인쇄 방법을 제공하고, 상기 인쇄 방법은 상술한 인쇄 스크린 유닛을 제공하는 단계; 상기 인쇄 스크린 유닛에 대해서 작업편을 지지하는 작업편 지지부를 제공하는 단계; 상기 인쇄 스크린 유닛의 인쇄 스크린에 있는 인쇄 개구들의 패턴을 통해서 인쇄 매체를 구동하도록 인쇄 동작에서 작동가능한 인쇄 헤드를 포함하는 인쇄 헤드 유닛을 제공하는 단계; 작업편이 상기 인쇄 스크린 유닛의 인쇄 스크린에 있는 개구들의 패턴에 인접하게 배치되도록, 상기 인쇄 스크린 유닛 및 상기 작업편 지지부를 서로에 대해서 이동시키는 단계; 인쇄 매체가 상기 인쇄 스크린 유닛의 인쇄 스크린에 있는 인쇄 개구들의 패턴을 통해서 상기 작업편 상으로 구동되는 인쇄 동작을 실행하도록 상기 인쇄 헤드 유닛을 작동시키는 단계; 상기 인쇄 스크린 유닛의 인쇄 스크린과 상기 인쇄 동작을 따르는 상기 작업편 지지부를 분리시키는 단계; 그리고 상기 분리 단계의 적어도 일부 중에 상기 인쇄 스크린 유닛의 인쇄 스크린의 도파관으로 초음파를 전달하도록 상기 초음파 발생기를 작동시키는 단계를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 초음파 발생기는 상기 분리 단계 중에 작동된다.

일 실시예에 있어서, 상기 초음파 발생기의 작동은 상기 분리 단계를 실행하기 전에 또는 상기 분리 단계를 시작과 동시에 개시된다.

일 실시예에 있어서, 상기 초음파 발생기는 상기 인쇄 동작의 적어도 일부 중에 작동된다.

일 실시예에 있어서, 상기 초음파 발생기는 상기 인쇄 작동 중에 작동된다.

일 실시예에 있어서, 상기 초음파 발생기의 작동은 상기 인쇄 동작 이전에 또는 상기 인쇄 동작의 시작과 동시에 개시된다.

일 실시예에 있어서, 상기 인쇄 헤드 유닛은 상기 인쇄 헤드에서 초음파 진동을 유도하도록 작동가능한 도파관 및 상기 인쇄 헤드 유닛의 도파관으로 초음파를 전달하도록 작동가능한 추가 초음파 발생기를 추가로 포함하고, 그리고 상기 인쇄 동작의 적어도 일부 중에 상기 인쇄 헤드 유닛의 도파관으로 초음파를 전달하도록 상기 추가 초음파 발생기를 작동시키는 단계를 추가로 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 추가 초음파 발생기는 상기 인쇄 동작 중에 작동된다.

일 실시예에 있어서, 상기 추가 초음파 발생기의 작동은 상기 인쇄 동작 이전에 또는 상기 인쇄 동작의 시작과 동시에 개시된다.

일 실시예에 있어서, 상기 추가 초음파 발생기는 상기 분리 단계의 적어도 일부 중에 작동된다.

일 실시예에 있어서, 상기 추가 초음파 발생기는 상기 분리 단계 중에 작동된다.

일 실시예에 있어서, 선택적으로 스퀴지(squeegee)를 포함하는 상기 인쇄 헤드는 상기 인쇄 동작에서 상기 인쇄 스크린의 표면 위로 횡단한다.

일 실시예에 있어서, 상기 인쇄 매체는 솔더 페이스트(solder paste), 은 페이스트 또는 접착제이다.

본 발명의 양호한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 단지 예를 통해서 하기에 기술될 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치를 도시한다.
도 2는 (도 1의 단면 I-I에 따른) 도 1의 스크린 인쇄 장치의 수직 단면도.
도 3은 기술된 예에 따른 주파수 및 전력의 함수로서 인쇄 침착물의 용적에 대한 샘플 수단(X-바아)의 플롯들을 도시한 도면.
도 4는 기술된 예에 따른 주파수 및 전력의 함수로서 인쇄 침착물의 용적에 대한 표준 편차의 플롯들을 도시한 도면.
도 5는 공정능력지수(process capability index;C_pk)를 통해서 기술된 예에 따른 인쇄 스크린(B)과 비교되는 인쇄 헤드(A)의 초음파 작동으로부터 발생된 전달 효율에서 상대적 증가의 관점에서 컨트리뷰션(contribution)을 도시하는 도면.
도 6a는 인쇄 스크린 및 인쇄 헤드는 모두 기술된 예에 따라 작동하지 않은 인쇄 결과를 도시하는 도면.
도 6b는 인쇄 헤드는 기술된 예에 따라 작동하지만, 인쇄 스크린은 그렇지 않은 인쇄 결과를 도시하는 도면.
도 6c는 인쇄 스크린은 기술된 예에 따라 작동하지만, 인쇄 헤드는 그렇지 않은 인쇄 결과를 도시하는 도면.
도 6d는 인쇄 스크린 및 인쇄 헤드가 모두 기술된 예에 따라 작동하는 인쇄 결과를 도시하는 도면.
도 7a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인쇄 스크린 유닛의 사시도.
도 7b는 도 7a의 인쇄 스크린 유닛의 측면도.
도 7c는 도 7a의 인쇄 스크린 유닛의 평면도.
도 7d는 도 7c의 상세부분 A의 확대 평면도.
도 8a는 도 7a의 인쇄 스크린 유닛의 도파관의 사시도.
도 8b는 도 8a의 도파관의 평면도.
도 8c는 도 8a의 도파관의 측면도.
도 9는 도 7a의 인쇄 스크린 유닛의 액추에이터의 수직 단면도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 세정 장치를 도시한 도면.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치를 도시한 도면이다.

스크린 인쇄 장치는 본 실실시예에서 장력 하에서 작업편(W) 상으로 인쇄될 침착물들의 패턴을 형성하는 인쇄 개구들의 패턴을 포함하는 인쇄 스크린(5)을 구비하는 인쇄 스크린 유닛(3), 및 인쇄 스크린(5)을 지지하는 프레임(9)을 포함한다.

인쇄 스크린(5)은 시트(11), 여기서는 스텐실 형태의 고체 연속 시트를 포함한다.

본 실시예에 있어서, 시트(11)는 금속 시트로 형성되고 대안으로 플라스틱 시트로 형성될 수 있다.

대안 실시예에서, 시트(11)는 메쉬 스크린 형태로 메쉬로 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 시트(11)는 금속 메쉬일 수 있지만, 대안으로 플라스틱 메쉬로 형성될 수 있다.

인쇄 스크린(5)은 하기에 더욱 상세하게 기술된 바와 같이 시트(11)에서 초음파 진동을 유도하도록 구성될 수 있는 도파관(21)을 추가로 포함한다.

본 실시예에 있어서, 도파관(21)은 시트(11)의 한 표면에서 세장형 몸체(23)를 포함하고, 상기 세장형 몸체는 본 실시예에 있어서, 인쇄 개구(7)의 패턴을 둘러싸는 인쇄 장치(7)의 패턴의 적어도 2개의 반대 측부들로 연장된다.

본 실시예에 있어서, 세장형 몸체(23)는 인쇄 개구들(7)의 패턴의 인접 측부들에 배치되는 복수의 요소들(25)을 포함하고, 상기 개구들은 반경형 모서리(27)에 의해서 결합되고 원위 단부들(29)에서 종결되고, 하나의 원위 단부는 초음파 액추에이터(63)가 결합되는 액추에이터 노드(30)를 제공하고, 이에 대해서는 하기에 더욱 상세하게 기술된다.

본 실시예에 있어서, 세장형 몸체(23)는 안내 파의 1/4의 파장에 대응하는 길이를 가진다.

본 실시예에 있어서, 세장형 몸체(23)는 4 mm의 폭 4 mm의 높이를 갖는 직사각형 단면을 가진다. 대안 실시예에서, 세장형 몸체는 2 mm의 높이를 가진다.

양호한 실시예에서, 세장형 몸체(23)는 약 5 mm 미만, 그리고 선택적으로 약 2mm 초과의 폭을 가진다.

양호한 실시예에서, 세장형 몸체(23)는 5 mm 미만, 선택적으로 약 3mm 미만, 더욱 선택적으로 약 1 mm 초과의 높이를 가진다.

본 실시예에 있어서, 반경형 모서리(27)는 35mm의 내경을 가진다.

본 실시예에 있어서, 도파관(21)은 알루미늄으로 형성된다. 대안 실시예에 있어서, 도파관(21)은 스테인레스 강으로 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 도파관(21)은 시트(11)로 개별적으로 형성된다.

본 실시예에 있어서, 도파관(21)은 시트(11)에 부착되고, 여기서는 접착제, 여기서는 메타크릴레이트 구조 접착제와 같은 아크릴 접착제를 사용하여 접합된다. 본 실시예에 있어서, 접착제는 Crestabond Ml 접착제, 선택적으로 Crestabond Ml-05 접착제(영국, 울라스톤 소재의 스콧 베이더(Scott Bader)에 의해서 공급됨)이다.

대안 실시예에 있어서, 도파관(21)은 시트(11)에 용접된다.

다른 실시예에 있어서, 도파관(21)은 직접 부착되지 않고 시트(11)에 안착될 수 있다.

다른 대안 실시예에 있어서, 도파관(21)은 시트(11)와 일체로 형성된다. 일 실시예에 있어서, 도파관(21)은 시트(11)의 한 표면으로부터 돌출한다. 다른 실시예에 있어서, 도파관(21)은 시트(11)의 상부 표면 및 하부 표면 모두로부터 돌출할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 인쇄 스크린(5)은 기계가공, 절단 및/또는 에칭 동작들에 의해서 형성된다.

다른 실시예에 있어서, 인쇄 스크린(5)은 전자형성됨으로써, 상기 도파관(21)은 상기 시트의 한 표면에서 성장된다.

스크린 인쇄 장치는 본 실시예에 있어서, 인쇄 스크린 유닛(3)의 인쇄 스크린(5) 밑에 있는 인쇄 영역에서 인쇄 스크린 유닛(3)에 대해서 작업편(W)을 지지하는 작업편 지지부(41)를 추가로 포함한다.

스크린 인쇄 장치는 인쇄 스크린(5)에 있는 인쇄 개구들(7)의 패턴을 통해서 통상적으로 솔더 페이스트, 은 페이스트 또는 접착제와 같은 인쇄 매체를 추진하도록 인쇄 동작에서 작동되는 인쇄 헤드 유닛(51)을 추가로 포함한다.

본 실시예에 있어서, 인쇄 헤드 유닛(51)은 여기서 인쇄 동작에서 인쇄 스크린(5)의 표면 위로 횡단하는 스퀴지(53)를 포함하는 인쇄 헤드(52)를 포함한다.

본 실시예에 있어서, 인쇄 헤드(52)는 스퀴지(53)에서 초음파 진동을 유도하도록 구동될 수 있는 도파관(55)을 포함한다.

스크린 인쇄 장치는 인쇄 스크린 유닛(3)의 도파관(21)에 초음파를 전달하도록 작동되는 제 1 초음파 발생 유닛(61)을 추가로 포함한다.

본 실시예에 있어서, 제 1 초음파 발생 유닛(61)은 초음파 액추에이터(63), 여기서는 도파관(21)에 결합되는 압전 요소와, 액추에이터(63)를 구동하는 전력 공급부(65)를 포함한다.

본 실시예에 있어서, 액추에이터(63)는 도파관(21)의 원위 단부(29) 중 하나에서 액추에이터 노드(30)에 결합되고, 대안으로 그 길이를 따라서 임의의 안티-노달 지점에서 결합될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 액추에이터(63)는 약 20 kHz 내지 약 80 kHz, 선택적으로 약 30 kHz 내지 약 60 kHz, 더욱 선택적으로 약 35 kHz 내지 약 55 kHz의 범위에서 상기 도파관(21)의 진동을 유도하도록 구동된다.

본 실시예에서, 액추에이터(63)는 10 W 미만의 전력, 양호하게는 약 2.5 W 내지 7.5 W의 전력으로 구동된다.

스크린 인쇄 장치는 인쇄 헤드(52)의 도파관(55)에 초음파를 전달하도록 작동하는 제 2 초음파 발생 유닛(71)을 추가로 포함한다.

본 실시예에 있어서, 제 2 초음파 발생 유닛(71)은 초음파 액추에이터(73), 여기서는 도파관(55)에 결합되는 압전 요소와, 액추에이터(73)를 구동하는 전력 공급부(75)를 포함한다.

본 실시예에 있어서, 액추에이터(73)는 약 20 kHz 내지 약 80 kHz, 선택적으로 약 30 kHz 내지 약 60 kHz, 더욱 선택적으로 약 35 kHz 내지 약 55 kHz의 범위에서 상기 도파관(55)의 진동을 유도하도록 구동된다.

본 발명의 도파관(21)을 사용하는 인쇄 스크린(5)의 초음파 작동에 의해서, 인쇄 면적 비 즉, 인쇄 개구의 측벽들의 면적 대 개방 개구 면적의 비는 0.4 미만으로 달성될 수 있다는 것이 확인되었다. 이는 단지 특수한 솔더 페이스트를 사용하여 최대 0.5의 인쇄 면적 비를 달성할 수 있는 기존의 인쇄 방법들과 비교된다. 따라서, 본 발명은 침착에서 변형 개선을 나타내고, 이는 얇은 인쇄 스크린들을 사용하여 작은 침착들의 인쇄를 허용한다.

본 발명은 단지 하기 비제한적 에를 참조하여 예를 통해서 하기에 기술될 것이다.

인쇄 헤드(52)는 29 내지 35 kHz의 주파수, 초당 50mm의 인쇄 속도 및 4 Kg의 인쇄 압력에서 작동되는 ProActiv™ 인쇄 헤드이다.

스퀴지(53)는 170mm의 길이 및 60도의 각도를 갖는 금속 스퀴지이다.

인쇄 스크린(5)은 크기 150㎛ 라운드 개구(7)의 패턴을 갖고 0.3mm 칩-스케일 패키지(chip-scale package;CSP)에 대해서 구성된 100㎛ 스테인레스 스크린(VectorGuard®)이다.

인쇄에 이어서 인쇄 스크린(5)으로부터 작업편(W)을 분리할 때 분리 속도는 초당 3mm이다.

인쇄 매체는 (일본 Koki Company에 의해서 공급되는) 솔더 페이스트이다.

본 예에서, 인쇄 스크린(5)의 도파관(21)은 2.5, 5 및 7.5 W의 전력 수준에서 31.56, 45.78 및 60 kHz에서 스텐실 시트(11)에 진동을 유도하도록 작동되었다.

도 3은 주파수 및 전력의 함수로서 인쇄 침착물의 용적에 대한 샘플 수단(X-바아)의 플롯을 도시한다.

도시된 바와 같이, 최적의 주파수는 약 45 kHz로 관측되고, 최적의 전력은 약 5 W로 관측된다. 전달 효율은 전력으로 계측되고 비교적 낮은 전력에서 최적의 전력 피크의 존재는 놀랍운 것으로 예상되었다.

도 4는 주파수 및 전력의 함수로서 인쇄 침착물의 용적에 대한 표준 편차의 플롯들을 도시한다.

관측되는 바와 같이, 주파수 및 전력에 대한 최적의 값은 또한 인쇄 침착물의 용적에서 현저하게 낮은 표준 편차를 나타내고, 따라서 증가한 전달 효율 뿐 아니라 침착물에 대한 상당히 증가한 균일도를 제공한다.

도 5는 공정능력지수(process capability index;C_pk)를 통해서 인쇄 스크린(5)(B)과 비교되는 인쇄 헤드(52)(A)의 초음파 작동으로부터 발생된 전달 효율에서 상대적 증가의 관점에서 컨트리뷰션을 도시한다.

단독 인쇄 스크린(5)의 초음파 작동 및 인쇄 헤드(52)의 초음파 작동과 조합되는 효과는 2250 개구들로부터 인쇄 결과를 나타내는 도 6a 내지 도 6d에 명확하게 관측될 수 있다.

도 6a는 평균은 0.4182이고 표준편차(SD)는 0.1802인 상태에서, 인쇄 스크린(5) 및 인쇄 헤드(52)는 모두 초음파로 작동하지 않는 인쇄 결과를 도시하는 도면.

도 6b는 평균은 0.804이고 SD는 0.2212인 상태에서, 인쇄 헤드(52)는 초음파로 작동하지만, 인쇄 스크린(5)은 그렇지 않은 인쇄 결과를 도시하는 도면.

도 6c는 평균은 0.9232이고 SD는 0.1326인 상태에서, 인쇄 스크린(5)은 초음파로 작동하지만, 인쇄 헤드(52)는 그렇지 않은 인쇄 결과를 도시하는 도면.

도 6d는 평균은 0.9802이고 SD는 0.1006인 상태에서, 인쇄 스크린(5) 및 인쇄 헤드(52)가 모두 초음파로 작동하는 인쇄 결과를 도시하는 도면.

관측되는 바와 같이, 특히 인쇄 균일도에서 인쇄 스크린(5)의 초음파 작동에 의하여 상당한 개선이 이루어지고, 이러한 개선은 인쇄 스크린(5) 및 인쇄 헤드(52)가 모두 초음파로 작동할 때 추가로 개선된다.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치를 도시한다.

본 실시예의 스크린 인쇄 장치는 기술된 제 1 실시예와 상당히 유사하므로, 불필요한 이중 설명을 회피하기 위하여, 단지 차이점만 상세하게 기술되고, 유사 부분들은 유사 도면부호로 지정된다.

본 실시예의 스크린 인쇄 장치는 프레임(9)이 임의의 조건에서 인쇄 스크린(5)의 시트(11)에서 장력을 유지하는 강성 프레임이 아니지만, 분리될 때 인쇄 스크린(5)을 비인장 상태에서 지지하고 외부 인장 기구에 의해서 인쇄 스크린(5)의 인장을 허용하는 프레임이라는 점에서 기술된 제 1 실시예와 상이하다. 본 실시예에 있어서, 프레임(9)은 (영국, 웨이마우스) DEK에 의해서 공급된 VectorGuard® 프레임이다.

본 실시예에 있어서, 인쇄 스크린(5)은 업스탠드(81)를 갖는다는 점에서 추가로 상이하고, 상기 업스탠드는 시트(11)의 주변부로 연장되고 시트(11)의 표면으로부터 도파관(21)보다 크게 돌출함으로써 인쇄 스크린 유닛(3)이 표면에 안착될 때 도파관(21)을 보호한다.

본 실시예에 있어서, 인쇄 스크린(5)은 도파관(21)의 세장형 몸체(23)가 세장형 몸체(23)의 경로에서 하나의 액추에이터 노드(30)를 포함하는 단일 연속 요소라는 점에서 추가로 상이하다. 본 실시예에 있어서, 액추에이터 노드(30)는 인쇄 스크린(5)의 시트(11)에 있는 개구와 대응하는 관통 개구(85)를 포함하고, 이는 하기에 더욱 상세하게 기술된 바와 같이 초음파 액추에이터(63)의 고정을 허용한다.

본 실시예에 있어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 초음파 액추에이터(63)는 제 1 및 제 2 압전 요소(91), 여기서는 환형 디스크들을 마주하는 방식으로 포함하고, 그리고 전력 공급부(65)에 전기 접속된 전기 커넥터(93)를 포함한다. 본 실시예에 있어서, 압전 요소(91)의 전기 극들은 서로 대면한다.

본 실시예에 있어서, 초음파 액추에이터(63)는 제 1 및 제 2 질량 요소(95,96), 여기서는 압전 요소(91)의 반대 측부들에 배치되는 전방 및 후방 질량 요소들과, 고정부(97)를 포함하고, 상기 고정부는 질량 요소들(95,96)을 상호연결하고 압전 요소(91)를 소정 압축으로 압축하여, 초음파 액추에이터(63)는 소정 주파수로 공진한다.

본 실시예에 있어서, 초음파 액추에이터(63)는 액추에이터 노드(30)의 개구(85)를 통과하는, 여기서는 나사체결된 고정부(99)에 의해서 도파관(21)의 액추에이터 노드(30)에 고정됨으로써, 전방 질량 요소(96)는 액추에이터 노드(30)와 맞물리고 결합된다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 세정 장치를 도시한다.

스크린 인쇄 장치는 여기서는 세정 유체(103)를 담고 적어도 하나의 인쇄 스크린 유닛(3)을 받는 탱크 형태의 세정 욕조(101)를 포함한다.

본 실시예에 있어서, 인쇄 스크린(5)은 프레임(9)에 설치될 때 세정 욕조(101)에 배치되지만, 대안 실시예에서 프레임(9)으로부터 해체될 수 있다.

스크린 세정 장치는 인쇄 스크린(5)의 도파관(21)으로 초음파를 전달하고 인쇄 스크린(5)의 세정을 제공하도록 작동되는 초음파 발생 유닛(107)을 추가로 포함한다.

본 실시예에 있어서, 초음파 발생 유닛(107)은 초음파 액추에이터(109), 여기서는 도파관(21)에 결합되는 압전 요소와, 액추에이터(109)를 구동하는 전력 공급부(11)를 포함한다.

본 실시예에 있어서, 액추에이터(109)는 도파관(21)의 원위 단부(29) 중 하나에에 결합되고, 대안으로 그 길이를 따라서 임의의 안티-노달 지점에서 결합될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 액추에이터(109)는 약 20 kHz 내지 약 80 kHz, 선택적으로 약 30 kHz 내지 약 60 kHz, 더욱 선택적으로 약 35 kHz 내지 약 55 kHz의 범위에서 상기 도파관(21)의 진동을 유도하도록 구동된다.

본 실시예에서, 액추에이터(109)는 10 W 미만의 전력, 양호하게는 약 2.5 W 내지 7.5 W의 전력으로 구동된다.

마지막으로, 본 발명은 양호한 실시예들에 대해서 기술되었고 첨부된 청구범위에 규정된 본 발명의 범주 내에서 많은 상이한 방식으로 변형될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims

작업편들 상으로의 인쇄 매체의 침착물들을 인쇄하기 위한 인쇄 스크린으로서,
한 패턴의 인쇄 개구들이 작업편 상으로의 침착물들의 패턴을 인쇄할 수 있도록 형성되는 시트, 및 상기 시트에서 초음파 진동을 유도하도록 구동될 수 있는 도파관(waveguide)을 포함하고, 상기 도파관은 인쇄 개구들의 패턴을 적어도 부분적으로 둘러싸는 상기 시트의 표면에서 세장형 몸체를 포함하는, 인쇄 스크린.
제 1 항에 있어서,
상기 도파관의 세장형 몸체는 상기 인쇄 개구들의 패턴의 적어도 2개의 측부들로 연장되는, 인쇄 스크린.
제 2 항에 있어서,
상기 도파관의 세장형 몸체는 상기 인쇄 개구들의 패턴의 적어도 2개의 반대 측부들로 연장되는, 인쇄 스크린.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도파관의 세장형 몸체는 선택적으로 상기 시트의 주변부에서 상기 인쇄 개구들의 패턴을 실질적으로 둘러싸는, 인쇄 스크린.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시트는 고체인 연속 시트, 선택적으로 금속 시트를 포함하는, 인쇄 스크린.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도파관의 세장형 몸체는 상기 인쇄 개구들의 패턴의 인접 측부들에 배치되고 모서리들, 선택적으로 반경형 모서리(radiused corne)들에 결합되는 복수의 요소들을 포함하는, 인쇄 스크린.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도파관의 세장형 몸체는 안내 초음파의 다수의 1/4 파장과 대응하는 길이를 갖는, 인쇄 스크린.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도파관은 개별적으로 상기 시트로 형성되는, 인쇄 스크린.
제 8 항에 있어서,
상기 도파관은 상기 시트에 부착되는, 인쇄 스크린.
제 9 항에 있어서,
상기 도파관은 상기 시트에 접합되는, 인쇄 스크린.
제 10 항에 있어서,
상기 도파관은 접합제를 사용하여 상기 시트에 접합되는, 인쇄 스크린.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접합제는 접착제, 선택적으로 아크릴 접착제, 더욱 선택적으로 메타크릴레이트 구조 접착제를 포함하는, 인쇄 스크린.
제 9 항에 있어서,
상기 도파관은 상기 시트에 용접되는, 인쇄 스크린.
제 8 항에 있어서,
상기 도파관은 직접 부착되지 않고 상기 시트 상에 안착되는, 인쇄 스크린.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도파관은 상기 시트와 일체로 형성되어서, 선택적으로 상기 시트의 일 표면으로부터 돌출되거나 또는 상기 시트의 양쪽 반대 표면들로부터 돌출되는, 인쇄 스크린.
제 15 항에 있어서,
상기 인쇄 스크린은 기계가공, 절단 및/또는 에칭 동작들에 의해서 형성되는, 인쇄 스크린.
제 15 항에 있어서,
상기 인쇄 스크린은 전자형성(electroform)됨으로써, 상기 도파관은 상기 시트의 한 표면 또는 양쪽 표면들에서 성장되는, 인쇄 스크린.
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
인쇄 스크린 주변부 주위로 연장되고 그로부터 상기 도파관보다 크게 돌출되는 업스탠드(upstand)를 추가로 포함하는, 인쇄 스크린.
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도파관은 상기 액추에이터 유닛이 결합되는 액추에이터 노드(actuator node)를 포함하는, 인쇄 스크린.
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도파관은 상기 세장형 몸체의 경로에서 액추에이터 노드를 포함하는 단일 연속 요소인, 인쇄 스크린.
제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
상기 액추에이터 노드는 관통 개구를 포함하고 초음파 액추에이터는 상기 개구를 통과하는 고정부에 의해서 상기 액추에이터 노드에 고정되는, 인쇄 스크린.
제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 초음파 액추에이터는 마주하는 방식의 제 1 및 제 2 압전 요소들, 선택적으로 환형 디스크들을 포함하는, 인쇄 스크린.
제 22 항에 있어서,
상기 초음파 액추에이터는 상기 압축 요소들의 반대 측부들에 배치되는 제 1 및 제 2 질량 요소(mass element)들, 및 상기 질량 요소들을 상호연결하고 상기 압전 요소들을 압축하는 고정부(97)를 추가로 포함하는, 인쇄 스크린.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항의 인쇄 스크린;
상기 인쇄 스크린을 지지하는 프레임; 및
상기 인쇄 스크린의 도파관에 초음파를 전달하도록 작동되는 초음파 발생기를 포함하는, 인쇄 스크린 유닛.
제 24 항에 있어서,
상기 인쇄 스크린은 상기 프레임 내에서 장력 하에서 유지되는, 인쇄 스크린 유닛.
제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
상기 초음파 발생기는 초음파 액추에이터, 선택적으로 상기 도파관에 결합되는 압전 요소를 포함하는, 인쇄 스크린 유닛.
제 26 항에 있어서,
상기 초음파 액추에이터는 선택적으로 상기 도파관의 하나의 원위 단부에서, 상기 도파관의 길이를 따른 안티-노달 지점(anti-nodal point)에 결합되는, 인쇄 스크린 유닛.
제 26 항 또는 제 27 항에 있어서,
상기 초음파 액추에이터는 약 20 kHz 내지 약 80 kHz, 선택적으로 약 30 kHz 내지 약 60 kHz, 더욱 선택적으로 약 35 kHz 내지 약 55 kHz의 범위에서 상기 도파관의 진동을 유도하도록 구동되는, 인쇄 스크린 유닛.
제 26 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 초음파 액추에이터는 10 W 미만의 전력, 선택적으로 약 2.5 W 내지 7.5 W의 전력으로 구동되는, 인쇄 스크린 유닛.
작업편들 상으로 인쇄 매체의 침착물들의 인쇄 방법으로서,
제 24 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항의 인쇄 스크린 유닛을 제공하는 단계;
상기 인쇄 스크린 유닛에 대해서 작업편을 지지하는 작업편 지지부를 제공하는 단계;
상기 인쇄 스크린 유닛의 인쇄 스크린에 있는 인쇄 개구들의 패턴을 통해서 인쇄 매체를 구동하도록 인쇄 동작에서 작동가능한 인쇄 헤드를 포함하는 인쇄 헤드 유닛을 제공하는 단계;
작업편이 상기 인쇄 스크린 유닛의 인쇄 스크린에 있는 개구들의 패턴에 인접하게 배치되도록, 상기 인쇄 스크린 유닛 및 상기 작업편 지지부를 서로에 대해서 이동시키는 단계;
인쇄 매체가 상기 인쇄 스크린 유닛의 인쇄 스크린에 있는 인쇄 개구들의 패턴을 통해서 상기 작업편 상으로 구동되는 인쇄 동작을 실행하도록 상기 인쇄 헤드 유닛을 작동시키는 단계;
상기 인쇄 스크린 유닛의 인쇄 스크린과 상기 인쇄 동작을 따르는 상기 작업편 지지부를 분리시키는 단계; 그리고
상기 분리 단계의 적어도 일부 중에 상기 인쇄 스크린 유닛의 인쇄 스크린의 도파관으로 초음파를 전달하도록 상기 초음파 발생기를 작동시키는 단계를 포함하는, 인쇄 방법.
제 30 항에 있어서,
상기 초음파 발생기는 상기 분리 단계 중에 작동되는, 인쇄 방법.
제 30 항 또는 제 31 항에 있어서,
상기 초음파 발생기의 작동은 상기 분리 단계를 실행하기 전에 또는 상기 분리 단계를 시작과 동시에 개시되는, 인쇄 방법.
제 30 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 초음파 발생기는 상기 인쇄 동작의 적어도 일부 중에 작동되는, 인쇄 방법.
제 33 항에 있어서,
상기 초음파 발생기는 상기 인쇄 작동 중에 작동되는, 인쇄 방법.
제 33 항 또는 제 34 항에 있어서,
상기 초음파 발생기의 작동은 상기 인쇄 동작 이전에 또는 상기 인쇄 동작의 시작과 동시에 개시되는, 인쇄 방법.
제 30 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인쇄 헤드 유닛은 상기 인쇄 헤드에서 초음파 진동을 유도하도록 작동가능한 도파관 및 상기 인쇄 헤드 유닛의 도파관으로 초음파를 전달하도록 작동가능한 추가 초음파 발생기를 추가로 포함하고, 그리고 상기 인쇄 동작의 적어도 일부 중에 상기 인쇄 헤드 유닛의 도파관으로 초음파를 전달하도록 상기 추가 초음파 발생기를 작동시키는 단계를 추가로 포함하는, 인쇄 방법.
제 36 항에 있어서,
상기 추가 초음파 발생기는 상기 인쇄 동작 중에 작동되는, 인쇄 방법.
제 36 항 또는 제 37 항에 있어서,
상기 추가 초음파 발생기의 작동은 상기 인쇄 동작 이전에 또는 상기 인쇄 동작의 시작과 동시에 개시되는, 인쇄 방법.
제 36 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 추가 초음파 발생기는 상기 분리 단계의 적어도 일부 중에 작동되는, 인쇄 방법.
제 39 항에 있어서,
상기 추가 초음파 발생기는 상기 분리 단계 중에 작동되는, 인쇄 방법.
제 30 항 내지 제 40 항 중 어느 한 항에 있어서,
선택적으로 스퀴지(squeegee)를 포함하는 상기 인쇄 헤드는 상기 인쇄 동작에서 상기 인쇄 스크린의 표면 위로 횡단하는, 인쇄 방법.
제 30 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인쇄 매체는 솔더 페이스트(solder paste), 은 페이스트 또는 접착제인, 인쇄 방법.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항의 인쇄 스크린을 수용하고 세정 유체를 담기 위한 세정 욕조; 및
상기 인쇄 스크린의 도파관으로 초음파를 전달하고 상기 인쇄 스크린의 세정을 제공하도록 작동하는 초음파 발생기를 포함하는, 스크린 세정 장치.
제 43 항에 있어서,
상기 초음파 발생기는 상기 도파관과 결합되는, 초음파 액추에이터, 선택적으로 압전 요소를 포함하는, 스크린 세정 장치.
제 44 항에 있어서,
상기 초음파 액추에이터는 선택적으로 상기 도파관의 하나의 원위 단부에서, 상기 도파관의 길이를 따라 안티-노달 지점에 결합되는, 스크린 세정 장치.
제 44 항 또는 제 45 항에 있어서,
상기 초음파 액추에이터는 약 20 kHz 내지 약 80 kHz, 선택적으로 약 30 kHz 내지 약 60 kHz, 더욱 선택적으로 약 35 kHz 내지 약 55 kHz의 범위에서 상기 도파관의 진동을 유도하도록 구동되는, 스크린 세정 장치.
제 44 항 내지 제 46 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 초음파 액추에이터는 10 W 미만의 전력, 선택적으로 약 2.5 W 내지 7.5 W의 전력으로 구동되는, 스크린 세정 장치.
인쇄 스크린을 세정하기 위한 방법으로서,
세정 유체를 담는 세정 욕조를 제공하는 단계;
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항의 인쇄 스크린을 상기 세정 욕조에 배치하는 단계;
상기 인쇄 스크린의 도파관에 초음파를 전달하도록 작동되는 초음파 발생기를 결합시키는 단계; 그리고
상기 인쇄 스크린의 세정을 제공하도록 상기 초음파 발생기를 작동시키는 단계를 포함하는, 세정 방법.
제 48 항에 있어서,
상기 초음파 발생기는 상기 도파관에 결합되는, 초음파 액추에이터, 선택적으로 압전 요소를 포함하는, 세정 방법.
제 49 항에 있어서,
상기 초음파 액추에이터는 선택적으로 상기 도파관의 하나의 원위 단부에서 상기 도파관의 길이를 따라 안티-노달 지점에 결합되는, 세정 방법.
제 49 항 또는 제 50 항에 있어서,
상기 초음파 액추에이터는 약 20 kHz 내지 약 80 kHz, 선택적으로 약 30 kHz 내지 약 60 kHz, 더욱 선택적으로 약 35 kHz 내지 약 55 kHz의 범위에서 상기 도파관의 진동을 유도하도록 구동되는, 세정 방법.
제 48 항 내지 제 51 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 초음파 액추에이터는 10 W 미만의 전력, 선택적으로 약 2.5 W 내지 7.5 W의 전력으로 구동되는, 세정 방법.