TW202311061A

TW202311061A - 用於模板印刷機的刮刀滴液收集系統

Info

Publication number: TW202311061A
Application number: TW111129697A
Authority: TW
Inventors: 威廉Ａ羅西維克斯
Original assignee: 美商伊利諾工具工程公司
Priority date: 2021-09-09
Filing date: 2022-08-08
Publication date: 2023-03-16
Also published as: KR20240050481A; US11890856B2; WO2023038719A1; US20230109169A1; US11554580B1; CN117957119A; EP4399093A1; JP2024534339A

Abstract

一種刮刀滴液收集系統經配置來接收來自印刷頭總成的至少一個刮刀刀片的組裝材料。該刮刀滴液收集系統包括一膏劑護罩，該膏劑護罩耦接至印刷頭台架且經配置成在一縮回位置與一伸出位置之間移動，在該縮回位置中該膏劑護罩與該至少一個刮刀刀片間隔開，在該伸出位置中該膏劑護罩定位在該至少一個刮刀刀片下方。該刮刀滴收集系統進一步包括一膏劑護罩移除總成，該膏劑護罩移除總成經配置來將該膏劑護罩與該印刷頭台架解耦並移除該膏劑護罩。

Description

用於模板印刷機的刮刀滴液收集系統

相關申請案

本申請案係關於與本申請案於同一日期申請的Patsy A. Mattero及Steven R. Foster的標題為「組件裝載驗證系統及方法(COMPONENT LOADING VERIFICATION SYSTEM AND METHOD)」(代理人案卷號M2010-735619(70073))的美國專利申請案第___________號，該申請案的全部內容出於所有目的併入本文中。

本申請案大體而言係關於將黏性材料(例如，焊膏)印刷至電子基板(例如，印刷電路板(printed circuit board，PCB))上的模板印刷機及相關方法，且更特定而言係關於用於捕獲及容納在操作期間從刮刀刀片滴落的多餘材料的系統及方法。

在製造表面安裝印刷電路板時，可使用模板印刷機將焊膏印刷至電路板上。通常，將具有襯墊圖案或某種其他導電表面的電路板(焊膏將被沉積至其上)自動饋送至模板印刷機中；且在將焊膏印刷至電路板上之前使用電路板上的一或多個小孔或標記(稱為「基準點」)將電路板與模板印刷機的模板或絲網正確對準。在一些系統中，使用包括視覺系統的光學對準系統將電路板與模板對準。

一旦已將電路板與印刷機中的模板正確對準，就將電路板升高至模板處，將焊膏分配至模板上，且刮片(或刮刀)橫穿過模板以迫使焊膏穿過模板中的開孔並到達電路板上。當刮刀在模板上移動時，焊膏往往會在刀片前面滾動，這有利地導致焊膏的混合及剪切以獲得期望的黏性，以便於填充絲網或模板中的開孔。通常從標準的料筒將焊膏分配至模板上。然後將模板與電路板分離且電路板與焊膏之間的黏附性致使大部分材料留在電路板上。在印刷另外的電路板之前，在清潔過程中移除留在模板的底部表面上的材料。

一個問題係防止焊膏在操作期間從刮刀刀片上滴落下來並污染操作工作空間。在操作期間，在橫穿過模板印刷機時焊膏可能不經意地從刮刀刀片上滴落下來，落在模板或電子基板支撐件上。

本揭露的一個態樣係關於一種用於將組裝材料印刷至電子基板上的模板印刷機。在一個實施例中，模板印刷機包含：框架；耦接至框架的模板，模板具有在其中形成的開孔；以及耦接至框架的支撐總成，支撐總成經配置來支撐電子基板。模板印刷機進一步包含：耦接至框架的印刷頭台架；印刷頭總成，印刷頭總成由印刷頭台架支撐，使得印刷頭總成經配置來在印刷衝程期間橫穿過模板；以及刮刀滴液收集系統，刮刀滴液收集系統經配置來接收來自印刷頭總成的至少一個刮刀刀片的組裝材料。刮刀滴液收集系統包括膏劑護罩，膏劑護罩耦接至印刷頭台架且經配置成在縮回位置與伸出位置之間移動，在縮回位置中膏劑護罩與至少一個刮刀刀片間隔開，在伸出位置中膏劑護罩定位在至少一個刮刀刀片下方。刮刀滴收集系統進一步包括膏劑護罩移除總成，膏劑護罩移除總成經配置來將膏劑護罩與印刷頭台架解耦並移除膏劑護罩。

模板印刷機的實施例進一步可包括具有平坦底壁、前壁、後壁及兩個側壁的膏劑護罩，該等壁形成淺的容器以接收來自至少一個刮刀刀片的焊膏。印刷頭台架可包括沿著設置在框架上的軌道行進的伸長梁。印刷頭台架的伸長梁可包括在水平方向上延伸的至少一個線性軸承。膏劑護罩移除總成可包括經配置來在至少一個線性軸承上橫向移動的至少一個工具構件。至少一個工具構件可包括向下延伸的銷，向下延伸的銷具有經配置成接收在與膏劑護罩相關聯的接收特徵部內的端部。膏劑護罩可包括至少一個接收特徵部，至少一個接收特徵部經配置成由至少一個工具構件的銷嚙合以嚙合並移動膏劑護罩。至少一個工具構件可包括兩個間隔開的工具構件，每個工具構件包括一個銷，第一工具構件經配置來在第一線性軸承上橫向移動，且第二工具構件經配置來在第二線性軸承上橫向移動。至少一個接收特徵部可包括兩個接收特徵部，每個工具構件一個接收特徵部，第一及第二工具構件接收在膏劑護罩的相應接收特徵部中以可釋放地固定膏劑護罩。刮刀滴液收集總成進一步可包括至少一個伸展機構，伸展機構經配置來使膏劑護罩在縮回位置與伸出位置之間移動。至少一個伸展機構可包括固定至印刷頭台架的支架及安裝在支架上的伸展構件。伸展構件可包括安裝至支架的缸體及往復地接收在活塞內的桿。每個桿可包括接收在膏劑護罩的至少一個接收特徵部內的端部。膏劑護罩可在至少一個接收特徵部內配置有彈簧負載鎖定機構以將膏劑護罩固定至至少一個伸展機構。模板印刷機進一步可包括耦接至印刷頭台架、印刷頭總成及刮刀滴液收集系統的控制器。控制器可經配置來控制膏劑護罩在縮回位置與伸出位置之間的移動並執行操作來更換膏劑護罩。

本揭露的另一個態樣係關於一種移除膏劑護罩的方法，膏劑護罩經配置來收集來自印刷頭台架的刮刀的組裝材料。在一個實施例中，方法包含以下步驟：將至少一個工具構件定位在膏劑護罩的至少一個接收特徵部附近；藉由至少一個伸展機構使膏劑護罩朝向至少一個工具構件移動；將至少一個工具構件定位在膏劑護罩的至少一個接收特徵部內，以從至少一個伸展機構釋放膏劑護罩；以及用至少一個工具構件支撐膏劑護罩。

方法的實施例進一步包括：將至少一個工具構件定位在至少一個接收特徵部內的步驟包括將至少一個工具構件的向下延伸的銷定位在接收特徵部內以及觸發彈簧負載鎖定機構以從至少一個伸展機構釋放膏劑護罩。至少一個工具構件可包括兩個間隔開的工具構件，每個工具構件包括一個銷。至少一個接收特徵部可包括兩個接收特徵部，兩個工具構件接收在膏劑護罩的相應接收特徵部中以固定膏劑護罩。至少一個伸展機構可包括固定至印刷頭台架的支架及安裝在支架上的伸展構件。至少一個伸展構件可包括安裝至支架的缸體及往復地接收在活塞內的桿，每個桿具有接收在膏劑護罩的接收特徵部內的頭。膏劑護罩可配置有彈簧負載鎖定機構，以將膏劑護罩固定至至少一個伸展機構。

本揭露的又一個態樣係關於一種刮刀滴液收集系統，刮刀滴液收集系統經配置來接收來自印刷頭總成的至少一個刮刀刀片的組裝材料。刮刀滴液收集系統包括膏劑護罩，膏劑護罩耦接至印刷頭台架且經配置成在縮回位置與伸出位置之間移動，在縮回位置中膏劑護罩與至少一個刮刀刀片間隔開，在伸出位置中膏劑護罩定位在至少一個刮刀刀片下方。刮刀滴收集系統進一步包括膏劑護罩移除總成，膏劑護罩移除總成經配置來將膏劑護罩與印刷頭台架解耦並移除膏劑護罩。

本揭露大體而言係關於材料施加機器(本文中稱為「模板印刷機」、「絲網印刷機」、「印刷機器」或「印刷機」)及在表面安裝技術(surface mount technology，SMT)製程路線中利用的其他設備，該等設備經配置來將組裝材料(例如，焊膏、導電油墨或封裝材料)施加至基板(例如，印刷電路板，本文中稱為「電子基板」、「電路板」、「板」、「PCB」、「PCB基板」、「基板」或「PCB板」)上或者執行其他操作(諸如檢查、返工或將電子組件置放至基板上)。具體地，以下參考用於生產印刷電路板的模板印刷機來描述本揭露的實施例。

僅出於說明而非限制一般性的目的，現將參考隨附圖式詳細描述本揭露。本發明的應用不限於以下描述中所陳述或圖式中所示出的組件的構造及配置的細節。本揭露中陳述的原理能夠具有其他實施例且能夠以各種方式實踐或實施。另外，本文使用的措辭及術語係出於描述的目的且不應被視為具有限制性。對本文中以單數形式提及的系統及方法的實例、實施例、組件、元件或動作的任何引用亦可涵蓋包括複數個的實施例，且對本文中的任何一個實施例、組件、元件或動作的任何複數引用亦可涵蓋僅包括單個的實施例。單數或複數形式的引用並不意欲限制本揭示的系統或方法、其組件、動作或元件。本文中對「包括」、「包含」、「具有」、「含有」、「涉及」及其變型的使用意在涵蓋其後所列的項目及其等效物以及另外的項目。對「或」的引用可理解為包括性的，使得使用「或」描述的任何術語可指示所描述術語中的單個、超過一個及全部中的任一者。此外，在本文件與以引用的方式併入本文中的文件之間出現不一致的術語用法時，所併入的引用中的術語用法係對本文件的術語用法的補充；對於不可調和的不一致，以本文件中的術語用法為準。

現將參考用於將組裝材料(諸如焊膏)印刷至電路板上的模板印刷機來描述本揭露的實施例。然而，熟習此項技術者將理解，本揭露的實施例不限於將焊膏印刷至電路板上的模板印刷機，而是可用在需要分配其他黏性組裝材料(諸如膠水及密封劑)的其他應用中。例如，裝置可用來印刷用作晶片級封裝的底部填料的環氧樹脂。另外，根據本揭露的實施例的模板印刷機不限於將組裝材料印刷至電路板上的模板印刷機，而是包括用於將其他材料印刷至多種基板(諸如半導體晶圓)上的模板印刷機。另外，術語絲網及模板在本文中可互換地用來描述印刷機中的限定要印刷至基板上的圖案的裝置。在某些實施例中，模板印刷機可包括由ITW Electronic Assembly Equipment (Hopkinton, Massachusetts)提供的Momentum®或Edison™系列模板印刷機平台。示例性模板印刷機在第1圖中大體上表示為5。在此實施例中，模板印刷機5係由ITW Electronic Assembly Equipment (Hopkinton, Massachusetts)提供的Momentum®系列模板印刷機平台。

參考第2圖，存在本揭露的實施例的大體上指示為10的模板印刷機。如圖所示，模板印刷機10包括支撐模板印刷機的組件的框架12。模板印刷機的組件可部分地包括控制器14、顯示器16、模板18以及大體上指示為20的印刷頭或印刷頭總成，印刷頭或印刷頭總成經配置來以在下文中更詳細地描述的方式施加焊膏。

如第2圖所示及下文所述，模板及印刷頭總成可合適地耦接至或以其他方式連接至框架12。在一個實施例中，印刷頭總成20可安裝在大體上指示為22、有時稱為「印刷頭台架」的印刷頭總成台架上，印刷頭總成台架可安裝在框架12上。印刷頭總成20包括具有刮刀刀片的印刷頭，刮刀刀片經配置來在印刷操作期間在模板18上移動。具體地，印刷頭經配置來將焊膏(或另一種黏性材料)分配至模板18上，且刮刀刀片經配置來迫使焊膏穿過在模板中形成的開孔。印刷頭台架22使得印刷頭總成20能夠在控制器14的控制下在y軸方向上移動且在印刷頭總成嚙合模板18時在印刷頭總成的刮刀刀片上施加壓力。在某些實施例中，印刷頭總成20可置放在模板18上方且可在z軸方向上降低以接觸並密封地嚙合模板。

模板印刷機10亦可包括具有軌道(未示出)的輸送機系統，用於將印刷電路板(本文中有時稱為「印刷線路板」、「基板」或「電子基板」)傳送至模板印刷機中的印刷位置。軌道在本文中有時可稱為「牽引式饋送機構」，其經配置來將電路板饋送、裝載或以其他方式遞送至模板印刷機的工作區域(本文中可稱為「印刷巢」)且從印刷巢卸載電路板。

另外參考第3圖，模板印刷機10具有用於支撐電路板29 (以虛線示出)的支撐總成28，支撐總成升高並固定電路板，使得電路板在印刷操作期間係穩定的。在某些實施例中，基板支撐總成28進一步可包括特定的基板支撐系統，例如固體支撐件、複數個銷或柔性工具，當電路板處於印刷位置時，基板支撐系統定位在電路板下方。基板支撐系統可部分地用於支撐電路板的內部區域，以防止電路板在印刷操作期間的彎曲或翹曲。

在一個實施例中，印刷頭總成20可經配置來接收來自諸如分配器(例如焊膏料筒)的源的焊膏，該源在印刷操作期間向印刷頭總成提供焊膏。可採用供應焊膏的其他方法來代替料筒。例如，焊膏可手動沉積在刀片之間或從外部源沉積。另外，在某些實施例中，控制器14可經配置來使用具有合適的作業系統(諸如由Microsoft公司提供的Microsoft Windows®作業系統)、帶有特定於應用的軟體的個人電腦來控制模板印刷機10的操作。控制器14可與用來控制用於製造電路板的生產線的主控制器聯網。

在一種配置中，模板印刷機10操作如下。使用輸送機軌道將電路板29裝載至模板印刷機10中。支撐總成28將電路板29升高並固定至印刷位置。然後將印刷頭總成20在z軸方向上降低，直至印刷頭總成的刀片以期望的壓力接觸模板18為止。然後由印刷頭台架22使印刷頭總成20在y軸方向上在模板18上移動。印刷頭總成20將焊膏沉積穿過模板18中的開孔且沉積至電路板29上。一旦印刷頭總成在開孔上完全橫穿過模板18，就將印刷頭總成從模板升起且將電路板29降低回至輸送機軌道上。從模板印刷機10釋放並傳送電路板29，使得可將第二電路板裝載至模板印刷機中。為了在第二電路板29上進行印刷，將印刷頭總成在z軸方向上降低至與模板接觸且使印刷頭總成在與用於第一電路板的方向相反的方向上在模板18上移動。

為了在印刷之前將模板18與電路板29對準且在印刷之後檢查電路板，可提供成像系統30。在一個實施例中，成像系統30可設置在模板18與支撐總成28之間，電路板支撐在支撐總成上。成像系統30耦接至用於移動成像系統的成像台架32。在一個實施例中，成像台架32可耦接至框架12，且包括在框架12的側軌道之間延伸的梁，以提供成像系統30在y軸方向上在電路板29之上的前後移動。成像台架32進一步可包括托架裝置，托架裝置容納成像系統30且經配置來沿著梁的長度在x軸方向上移動。用來移動成像系統30的成像台架32的構造在焊膏印刷領域係眾所周知的。配置使得成像系統30可位於模板18下方及電路板29上方的任何位置，以分別捕獲電路板或模板的預定義區域的影像。

在將焊膏一次或多次施加至電路板上之後，多餘的焊膏可積聚在模板18的底部，且大體上指示為34的模板刮片總成可在模板下方移動以移除多餘的焊膏。在其他實施例中，模板18可在模板刮片總成之上移動。

參考第4圖，印刷頭總成20安裝在印刷頭台架22上以在控制器14的控制下提供在y軸方向上的移動。印刷頭台架22包括沿著設置在模板印刷機10的框架12上的軌道38、40 (第3圖)行進的伸長梁36。梁36包括具有兩組線性軸承44、46的板42，線性軸承在水平方向上在板上延伸，其中頂部線性軸承44a、44b設置在底部線性軸承46a、46b上方。線性軸承44a、44b、46a、46b的目的將在下文中更詳細地描述。印刷頭總成20包括印刷頭48，印刷頭耦接至印刷頭台架22的梁36。具體地，印刷頭48安裝在托架50上，托架固定地安裝在板42上。因此，印刷頭台架22提供印刷頭48在y軸方向上的移動以執行本文所述的印刷衝程。印刷頭48包括用於以上述方式使焊膏沿著模板滾動的刮刀刀片總成(指示為52)。在一個實施例中，刮刀刀片總成52包括兩個刮刀刀片，黏性材料(例如焊膏)設置在刮刀刀片之間。

如上所述，焊膏可堆積在刮刀刀片總成52的刮刀刀片上。在操作期間，從刮刀刀片滴落的不需要的焊膏可污染模板印刷機10的操作工作空間。例如，在變更模板(諸如模板18)時，焊膏可從刮刀刀片滴落至替替換模板上。此種污染可導致經由模板印刷機處理的電子基板上的印刷操作有缺陷。本揭露的各態樣係關於在模板印刷機10的操作期間收集來自刮刀刀片總成52的刮刀刀片的多餘的焊膏。

參考第5圖至第9圖，印刷頭總成20的實施例進一步包括刮刀滴液收集系統，刮刀滴液收集系統經配置來防止不需要的焊膏在模板印刷機10的操作期間從印刷頭總成20的刮刀刀片總成52的刮刀刀片滴落至模板18上。刮刀滴液收集系統進一步經配置來將裝滿的或以其他方式被污染的膏劑護罩從模板印刷機的印刷頭台架移除並安裝新的乾淨的膏劑護罩。

具體地，刮刀滴液收集系統能夠使收集裝置(諸如膏劑護罩)在刮刀刀片下方伸展及縮回，以在停機期間收取或收集從刮刀刀片滴落的焊膏。例如，在更換模板(諸如模板18)時，將印刷頭48的刮刀刀片總成52從模板升高，且部署刮刀滴液收集系統的膏劑護罩以收集並保存從刮刀刀片滴落的焊膏。一旦更換了模板18，就縮回刮刀滴液收集系統的膏劑護罩以使得印刷頭48的刮刀刀片能夠降低至模板18上。一旦裝滿，如上所述，刮刀滴液收集系統就經配置來用新的乾淨的膏劑護罩自動更換裝滿的膏劑護罩。

應當理解，可在其他操作(舉例來說，包括更換基板支撐總成上的工具、更換刮刀刀片總成的刮刀刀片)期間利用刮刀滴液收集系統。

另外參考第10圖，刮刀滴液收集系統包括大體上指示為60的膏劑護罩，膏劑護罩可耦接至印刷頭總成20或印刷頭台架22。在一個實施例中，膏劑護罩60包括平坦底壁62、前壁64、後壁66及兩個側壁68、70，該等壁形成相對淺的容器以接收來自刮刀刀片總成52的刮刀刀片的焊膏。在另一個實施例中，膏劑護罩60僅包括底壁62。前壁64包括第一接收特徵部72及第二接收特徵部74，第一及第二接收特徵部各自延伸超過前壁的周邊邊緣。在一個實施例中，接收特徵部72、74係固定至膏劑護罩60的結構76的一部分。隨著對刮刀液滴收集系統的描述的進行，將更詳細地描述接收特徵部72、74的目的。如圖所示，膏劑護罩60所具有的長度大體上對應於或者略長於刮刀刀片總成52的刮刀刀片的長度。可基於刮刀刀片總成52的刮刀刀片的尺寸及形狀來決定膏劑護罩60的長度及寬度。

在一個實施例中，刮刀滴液收集系統進一步包括至少一個伸展機構，伸展機構用於在操作期間使膏劑護罩60在刮刀刀片總成52的刮刀刀片下方伸展。在示出的實施例中，提供大體上指示為80、82的兩個間隔開的伸展機構，以可釋放地固定膏劑護罩60並使其在刮刀刀片總成52的刮刀刀片下方橫向移動。具體地，伸展機構80、82經配置成接收在設置在膏劑護罩的底壁62或支撐結構76中的第三及第四接收特徵部中，第三及第四接收特徵部分別定位在第一接收特徵部72及第二接收特徵部74附近。

第5圖及第6圖示出伸展機構80、82，伸展機構使膏劑護罩60伸展至伸出位置以將膏劑護罩定位在刮刀刀片總成52的刮刀刀片下方。伸展機構80、82經配置來縮回膏劑護罩60以使得刮刀刀片總成52能夠降低至模板18上而不妨礙刮刀刀片總成。將參考第13A圖至第13C圖來描述每個伸展機構80、82以及第三及第四接收特徵部的構造。

重新參考第5圖至第9圖，收集系統進一步包括安裝在印刷頭台架22上的板42。板42包括兩對線性軸承44a、44b及46a、46b。如圖所示，線性軸承44a、46a經配置來支撐大體上指示為86的第一工具構件，且線性軸承44b、46b經配置來支撐大體上指示為88的第二工具構件，該等工具構件經配置來在其相應的線性軸承對上橫向移動。

可採用任何合適的機構來使工具構件86、88分別沿著線性軸承44a、46a及44b、46b橫向移動。例如，在一個實施例中，可採用滾珠螺桿驅動總成來使工具構件86、88分別沿著線性軸承44a、46a及44b、46b移動。在一些實施例中，被設置來使工具構件86、88分別沿著線性軸承44a、46a及44b、46b移動的滾珠螺桿驅動總成亦可為印刷頭48在z軸方向上的上下移動提供動力。如上所述，印刷頭總成20的印刷頭48經配置成在印刷操作期間降低以嚙合模板18且在不執行印刷操作時與模板脫齧。當降低時，隨著刮刀刀片總成密封地嚙合模板18，印刷頭48在刮刀刀片總成52上施加壓力。

參考第10圖及第11圖，第一工具構件86包括固定至線性軸承44a、46a的第一外殼90，第一外殼經配置來在橫向方向上沿著線性軸承行進。第一工具構件86進一步包括設置在第一氣壓缸98中的第一向下延伸的銷92，第一氣壓缸安裝在第一外殼90上，第一銷具有經配置成接收在膏劑護罩60的接收特徵部中的一者(例如，第一接收特徵部72)內的端部，膏劑護罩將在下文中更詳細地描述。

類似地，第二工具構件88包括固定至線性軸承44b、46b的第二外殼94，第二外殼經配置來在橫向方向上沿著線性軸承行進。第二工具構件88進一步包括設置在第二氣壓缸100中的第二向下延伸的銷96，第二氣壓缸安裝在第二外殼94上，第二銷具有經配置成接收在膏劑護罩60的另一個接收特徵部(例如，第二接收特徵部74)內的端部。膏劑護罩60的接收特徵部72、74經配置成分別由第一工具構件86及第二工具構件88的銷92、96嚙合以嚙合並移動膏劑護罩。

第一氣壓缸98及第二氣壓缸100經配置來分別驅動第一外殼90內的第一銷92及第二外殼94內的第二銷96的上下移動。第一氣壓缸98及第二氣壓缸100耦接至控制器14及氣壓源以彼此獨立地控制銷92、96的上下移動。

在一個實施例中，參考第7圖，工具構件86、88的銷92、96接收在膏劑護罩60的相應的第一接收特徵部72及第二接收特徵部74中。可使工具構件86、88移動至接近膏劑護罩60的第一接收特徵部72及第二接收特徵部74的寬度的寬度。一旦定位在膏劑護罩60的第一接收特徵部72及第二接收特徵部74前面，就藉由伸展機構80、82使膏劑護罩朝向工具構件86、88移動，使得工具構件的端部接收在膏劑護罩的相應接收特徵部內以將膏劑護罩固定至工具構件。可藉由使工具構件86、88分別沿著線性軸承44a、46a及44b、46b移動來定位工具構件。另外，可加長或縮短工具構件86、88的銷92、96以達成銷的端部相對於第一接收特徵部72及第二接收特徵部74的適當高度。印刷頭總成20經配置成由印刷頭台架22在y軸方向上移動以嚙合並移動膏劑護罩60。此位置在第8圖及第9圖中示出。

應當理解，工具構件86、88的銷可採用各種用來嚙合並移動膏劑護罩60的機構。在示出的實施例中，工具構件86、88的銷92、96具有分別接收在膏劑護罩60的第一接收特徵部72及第二接收特徵部74中的端部。例如，工具構件86、88的銷92、96可各自包括磁體，以便於附接膏劑護罩及將其從工具構件拆卸，從而升起並移動膏劑護罩60。

參考第12A圖至第12C圖，如上所述，工具構件86、88可經配置來拾取並釋放膏劑護罩60。具體地，工具構件86、88經配置來無需工具地嚙合膏劑護罩60的第一接收特徵部72及第二接收特徵部74並與之脫齧，以將膏劑護罩與伸展機構80、82脫齧且固定並移除膏劑護罩。如將在下文中更詳細地描述，膏劑護罩60可配置有彈簧負載鎖定機構，以將膏劑護罩固定至伸展機構80、82。工具構件86、88可執行在無需另外的軸或致動器的情況下被動地拾取並放下膏劑護罩60的方法。

如第12A圖所示，對於工具構件86、88的兩個銷92、96，當銷的端部進入其相應的接收特徵部72或74的凹槽時，銷致使彈簧負載機構110抵抗彈簧的偏壓而移動，以從膏劑護罩60釋放伸展機構80或82。因此，配置使得當銷92、96的端部進入其相應的第三及第四接收特徵部時，從第三及第四接收特徵部釋放伸展構件80、82。一旦被定位，工具構件86、88的銷92、96就固定至膏劑護罩60，以在伸展機構80、82與膏劑護罩脫離時支撐膏劑護罩。

參考第13A圖至第13C圖，每個伸展機構80、82包括固定至印刷頭台架22的托架50的支架114及安裝在支架上的伸展構件116。如圖所示，在一個實施例中，伸展構件116包括安裝至支架114的缸體118及往復地接收在缸體內的桿120。氣源(未示出)可連接至缸體118以提供桿120在缸體內的往復移動。伸展構件80、82的桿120用來使膏劑護罩60在刮刀刀片總成52下方伸展並縮回。

每個桿120可進一步經配置成包括接收在膏劑護罩60的相應的第三及第四接收特徵部內的端部。第12B圖示出桿120的經配置成從膏劑護罩60的接收特徵部122移除的端部。第12C圖示出桿120的經配置成由膏劑護罩60的接收特徵部122捕獲的端部。

本揭露的實施例包括一種捕獲可在操作期間從印刷頭48的刮刀刀片總成52的刮刀刀片滴落的焊膏的方法。在一個實施例中，方法包括使膏劑護罩60在刮刀刀片總成52的刮刀刀片下方從縮回位置移動至伸出位置。方法進一步包括藉由使用工具構件86、88來更換膏劑護罩60的能力。

在一個實施例中，一種從刮刀刀片總成52移除膏劑護罩60的方法包括：將工具構件86、88定位在膏劑護罩的接收特徵部72、74附近；藉由伸展機構80、82使膏劑護罩60朝向工具構件86、88移動；將工具構件86、88定位在相應的接收特徵部72、74內以從伸展機構80、82釋放膏劑護罩60；以及用工具構件86、88支撐膏劑護罩60。儘管本文中示出並描述兩個工具構件86、88，兩個接收特徵部72、74及兩個伸展構件80、82，但是可提供任何數目個工具構件、接收特徵部及伸展構件來執行本文所述的方法。

本文揭示的系統及相關方法可在控制器14的控制下執行。具體地，控制器14可經配置成知道何時移動膏劑護罩及何時更換膏劑護罩。

在一些實施例中，模板印刷機10的現有的模板印刷機台架、軌道及印刷頭可經配置來將物品(包括膏劑護罩)穿梭式移入及移出。

在一些實施例中，模板印刷機10的印刷頭總成20可經配置來移動並穿梭式移送膏劑護罩。

如本文所用,「自動」或「全自動」轉換描述在無人工干預的情況下更換或補充物品。

如本文所用,「部分自動」轉換描述在有一些或有限的人工干預的情況下更換或補充物品。

如本文所用，「傳送(transport/transporting)」描述手動地或用機器使物品從一個位置移動至另一個位置。

如本文所用，「安裝(install/installing)」描述將物品置放在準備使用的位置的過程。

如上所述，可採用可移動的推車來更換模板印刷機中的其他物品。例如，模板刮片總成包括可由可移動推車自動更換的耗材(例如，紙及溶劑)。

本文所揭示的概念可在用來製造電子基板的其他類型的設備(包括分配器、取放機、回流爐、波峰焊機、選擇性焊機、檢查站及清潔站)中採用。例如，涉及再捕獲材料的概念可在焊機及波峰焊機及清潔站中採用。

在由此描述至少一個實施例的若干態樣後，應理解，熟習此項技術者將很容易想到各種變更、修改及改良。此類變更、修改及改良意欲為本揭露的一部分，且意欲在本揭露的範疇內。因此，前述描述及圖式僅作為實例。

5:模板印刷機 10:模板印刷機 12:框架 14:控制器 16:顯示器 18:模板 20:印刷頭/印刷頭總成 22:印刷頭台架 28:支撐總成 29:電路板 30:成像系統 32:成像台架 34:模板刮片總 36:梁 38,40:軌道 42:板 44a,46a,44b,46b:線性軸承 48:印刷頭 50:托架 52:印刷頭台架 60:膏劑護罩 62:底壁 64:前壁 66:後壁 68,70:側壁 72,74:接收特徵部 76:支撐結構 80,82:伸展構件 86,88:工具構件 90:第一外殼 92,96:銷 94:第二外殼 98:第一氣壓缸 100:第二氣壓缸 110:彈簧負載機構 114:支架 116:伸展構件 118:缸體 120:桿 122:接收特徵部

隨附圖式並不意欲係按比例繪製的。在圖式中，在各圖中示出的每個相同或幾乎相同的組件由相似的數字表示。出於清楚的目的，可不在每個圖式中標記每一個組件。在圖式中：

第1圖係模板印刷機的前視圖；

第2圖係模板印刷機的前透視圖；

第3圖係部分被移除的第2圖中示出的模板印刷機的頂部平面圖；

第4圖係本揭露的實施例的印刷頭總成的透視圖；

第5圖係具有工具構件的印刷頭總成的透視圖，工具構件經配置來嚙合設置在支撐件上的膏劑護罩；

第6圖係第5圖所示的印刷頭總成的工具構件的放大透視圖；

第7圖係嚙合膏劑護罩的工具構件的頂部透視圖，其中推銷用來移動膏劑護罩；

第8圖係第7圖所示的嚙合膏劑護罩的工具構件的底部透視圖；

第9圖係支撐膏劑護罩的工具構件的透視圖；

第10圖係經配置來嚙合膏劑護罩的推銷的放大透視圖；

第11圖係支撐膏劑護罩的工具構件的放大透視圖；

第12A圖至第12C圖係示出膏劑護罩的各態樣的視圖；並且

第13A圖至第13C圖係示出推銷的各態樣的視圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

5:模板印刷機

Claims

一種用於將一組裝材料印刷至一電子基板上的模板印刷機，該模板印刷機包含：一框架；耦接至該框架的一模板，該模板具有在其中形成的開孔；耦接至該框架的一支撐總成，該支撐總成經配置來支撐該電子基板；耦接至該框架的一印刷頭台架；一印刷頭總成，該印刷頭總成由該印刷頭台架支撐，使得該印刷頭總成經配置來在印刷衝程期間橫穿過該模板；以及一刮刀滴液收集系統，該刮刀滴液收集系統經配置來接收來自該印刷頭總成的至少一個刮刀刀片的組裝材料，該刮刀滴液收集系統包括一膏劑護罩，該膏劑護罩耦接至該印刷頭台架且經配置成在一縮回位置與一伸出位置之間移動，在該縮回位置中該膏劑護罩與該至少一個刮刀刀片間隔開，在該伸出位置中該膏劑護罩定位在該至少一個刮刀刀片下方，該刮刀滴液收集系統進一步包括一膏劑護罩移除總成，該膏劑護罩移除總成經配置來將該膏劑護罩與該印刷頭台架解耦並移除該膏劑護罩。
如請求項1所述之模板印刷機，其中該膏劑護罩包括一平坦底壁、一前壁、一後壁及兩個側壁，該等壁形成一淺的容器以接收來自該至少一個刮刀刀片的焊膏。
如請求項1所述之模板印刷機，其中該印刷頭台架包括沿著設置在該框架上的軌道行進的一伸長梁，該印刷頭台架的該伸長梁包括在水平方向上延伸的至少一個線性軸承。
如請求項3所述之模板印刷機，其中該膏劑護罩移除總成包括經配置來在該至少一個線性軸承上橫向移動的至少一個工具構件。
如請求項4所述之模板印刷機，其中該至少一個工具構件包括一向下延伸的銷，該向下延伸的銷具有經配置成接收在與該膏劑護罩相關聯的一接收特徵部內的一端部。
如請求項5所述之模板印刷機，其中該膏劑護罩包括至少一個接收特徵部，該至少一個接收特徵部經配置成由該至少一個工具構件的該銷嚙合以嚙合並移動該膏劑護罩。
如請求項6所述之模板印刷機，其中該至少一個工具構件包括兩個間隔開的工具構件，每個工具構件包括一銷，一第一工具構件經配置來在一第一線性軸承上橫向移動且一第二工具構件經配置來在一第二線性軸承上橫向移動。
如請求項7所述之模板印刷機，其中該至少一個接收特徵部包括兩個接收特徵部，每個工具構件一個接收特徵部，該第一工具構件及該第二工具構件接收在該膏劑護罩的相應接收特徵部中以可釋放地固定該膏劑護罩。
如請求項1所述之模板印刷機，其中該刮刀滴液收集總成進一步包括至少一個伸展機構，該至少一個伸展機構經配置來使該膏劑護罩在該縮回位置與該伸出位置之間移動。
如請求項9所述之模板印刷機，其中該至少一個伸展機構包括固定至該印刷頭台架的一支架及安裝在該支架上的一伸展構件。
如請求項10所述之模板印刷機，其中該伸展構件包括安裝至該支架的一缸體及往復地接收在活塞內的一桿。
如請求項11所述之模板印刷機，其中每個桿包括接收在該膏劑護罩的至少一個接收特徵部內的一端部。
如請求項12所述之模板印刷機，其中該膏劑護罩在該至少一個接收特徵部內配置有一彈簧負載鎖定機構以將該膏劑護罩固定至該至少一個伸展機構。
如請求項1所述之模板印刷機，其進一步包含耦接至該印刷頭台架、該印刷頭總成及該刮刀滴液系統的一控制器，該控制器經配置來控制該膏劑護罩在該縮回位置與該伸出位置之間的移動並執行一操作來更換該膏劑護罩。
一種移除一膏劑護罩的方法，該膏劑護罩經配置來收集來自一印刷頭台架的一刮刀的組裝材料，該方法包含以下步驟: 將至少一個工具構件定位在一膏劑護罩的至少一個接收特徵部附近；藉由至少一個伸展機構使該膏劑護罩朝向該至少一個工具構件移動；將該至少一個工具構件定位在該膏劑護罩的該至少一個接收特徵部內以從該至少一個伸展機構釋放該膏劑護罩；以及用該至少一個工具構件支撐該膏劑護罩。
如請求項15所述之方法，其中將該至少一個工具構件定位在該至少一個接收特徵部內的步驟包括：將至少一個工具構件的一向下延伸的銷定位在該接收特徵部內以及觸發一彈簧負載鎖定機構以從該至少一個伸展機構釋放該膏劑護罩。
如請求項15所述之方法，其中該至少一個工具構件包括兩個間隔開的工具構件，每個工具構件包括一銷，且其中該至少一個接收特徵部包括兩個接收特徵部，該兩個工具構件接收在該膏劑護罩的相應接收特徵部中以固定該膏劑護罩。
如請求項15所述之方法，其中該至少一個伸展機構包括固定至該印刷頭台架的一支架及安裝在該支架上的一伸展構件。
如請求項18所述之方法，其中該至少一個伸展構件包括安裝至該支架的一缸體及往復地接收在活塞內的一桿，每個桿具有接收在該膏劑護罩的一接收特徵部內的一頭。
如請求項19所述之方法，其中該膏劑護罩配置有一彈簧負載鎖定機構以將該膏劑護罩固定至該至少一個伸展機構。