TWI671208B

TWI671208B - 具有網板穿梭組件的網板打印機

Info

Publication number: TWI671208B
Application number: TW105105901A
Authority: TW
Inventors: 威廉Ａ羅西維克斯; 肯尼士金; 詹姆斯連取; 倬雲李
Original assignee: 美商伊利諾工具工程公司
Priority date: 2015-03-25
Filing date: 2016-02-26
Publication date: 2019-09-11
Also published as: EP3274173B1; EP3274173A1; KR20170129159A; CN107635775B; ES2776256T3; KR102373280B1; US9370925B1; TW201641296A; WO2016153667A1; CN107635775A; PL3274173T3

Abstract

一種網板打印機包含一電子基板支撐，經配置以支撐一電子基板，並且在一降低的位置與一升高的位置之間移動該電子基板。該網板打印機更包含一網板穿梭組件配置以支撐一網板，並且在一第一位置與一第二位置之間移動該網板，在該第一位置處，該網板經定位朝向該網板打印機的一前方，且在該第二位置處，該網板經定位朝向該網板打印機的一後方。該網板打印機更包含一打印頭配置以連接該網板，以在一打印行程期間分配一材料至該基板上。該網板打印機更包含一驅動組件配置以移動該打印頭以執行該打印行程，並配置以選擇性地在該第一與第二位置之間移動該網板穿梭框架。

Description

具有網板穿梭組件的網板打印機

本發明係關於具有網板穿梭組件的網板打印機。

在製造一表面黏著印刷電路板時，會使用一網板打印機來打印焊料膠至該電路板上。一般而言，具有焊料膠將被沉積於其上的襯墊或一些其它導體表面的樣式的一電路板，會被自動送入該網板打印機。且在該電路板上的一或多個小孔或標記（稱為「基準點」），係用來在打印焊料膠至該電路板上之前，將該電路板適當地對齊於該網板或該網板打印機的網幕。在一些系統中，應用一影像系統的一光學對準系統係用來將該電路板對齊於該網板。

當該電路板在打印機中適當地與該網板對齊後，電路板被升高至該網板，焊料膠被散佈至該網板上，以及一刮刷片(或刮板)橫移於該網板以推動焊料膠穿過該網板內的開孔並至該電路板上。當該刮板被移動橫越該網板時，焊料膠會被捲於刮刀的前方，其能預地產生焊料膠的混合與剪切，以達到所需粘性，俾利於填滿網幕或網板內的開孔。焊料膠通常從一標準匣被分配於該網板上。該網板接著被從該電路板分離開來，而電路板與焊料膠之間的黏著性會使大部分的材料留在該電路板上。在另外的電路板被打印前，餘留在該網板的表面的材料，會在一清理程序中被移除。

在電路板的打印中的其他程序，包含了在焊料膠被堆積於該些電路板的表面上之後的該些電路板的檢查。對電路板進行檢查，對於可達到純淨的電性連接的判定是十分關鍵的。過多焊料膠會導致短路，而在適當位置處的太少的焊料膠會阻止電性接觸。一般而言，進一步使用影像檢查系統來提供電路板上的焊料膠的二維的或三維的檢查。

網板清理程序與電路板檢查程序，僅為與製造電路板有關的數個程序中的其中兩個程序。為了生產品質穩定的最大數量的電路板，通常會希望減少製造電路板所需的循環時間，同時維護系統，以確保所生產的電路板的品質，例如電路板檢查與網板清理系統。

本案的一態樣係針對一種用於打印黏性材料至電子基板上的網板打印機。在一實施例中，該網板打印機包含一框架及耦接至該框架的一電子基板支撐。該電子基板支撐經配置以支撐一電子基板，並且在一降低的位置與一升高的位置之間移動該電子基板。該網板打印機更包含耦接至該框架的一網板穿梭組件。該網板穿梭組件經配置以支撐一網板，並且在一第一位置與一第二位置之間移動該網板，在該第一位置處，該網板經定位朝向該網板打印機的一前方，且在該第二位置處，該網板經定位朝向該網板打印機的一後方。該網板打印機更包含耦接至該框架的一打印頭。該打印頭經配置以連接該網板，以在一打印行程期間分配一材料至該基板上。該網板打印機更包含耦接至該框架與該打印頭的一驅動組件。該驅動組件經配置以移動該打印頭以執行該打印行程，且經配置以選擇性地在該第一與第二位置之間移動該網板穿梭框架。

該網板打印機的實施例，更包括一影像系統耦接至該框架的一影像系統，以檢查該基板的一表面。該網板穿梭組件可包括一工作台框架，該工作台框架配置以接收並固定該網板於該工作台框架上，以及一網板穿梭，該網板穿梭耦接至該框架且耦接至該工作台框架，以移動該工作台框架與該網板。該網板穿梭組件可經配置以將該網板對齊於該基板。該網板穿梭組件更包括一第一致動器，該第一致動器配置以相對於該網板穿梭而移動該工作台框架於一第一方向，一第二致動器，該第二致動器配置以相對於該網板穿梭而移動該工作台框架於一第二方向，該第二方向大致垂直於該第一方向，以及一第三致動器，該第三致動器配置以相對於該網板穿梭而移動該工作台框架於該第一方向，該第一、第二及第三致動器經配置以將該基板對齊。該網板穿梭組件更包含至少一夾具，以將該工作台框架夾持於該網板穿梭。該網板打印機更包括一控制器，該控制器耦接至該影像系統、該第一、第二及第三致動器，且該至少一夾具係在一x方向、一y方向及一旋轉方向上，相對於該網板穿梭，移動並固定該工作台框架以將該基板對齊。

該網板穿梭組件更包含一第一樞軸銷，該第一樞軸銷提供於該工作台框架上且配置以接收該第一致動器，一第二樞軸銷，該第二樞軸銷提供於該工作台框架上且配置以接收該第二致動器，以及一第三樞軸銷，該第三樞軸銷提供於該工作台框架上且配置以接收該第三致動器。該第一、第二及第三樞軸銷可經配置以經由該第一、第二及第三致動器而相對於該工作台框架定位該網板穿梭。移動的旋轉方向係透過調整該第一與第三致動器來達成。該網板穿梭組件更包含兩個一穿梭支撐，該些穿梭支撐耦接至該框架並配置以將該網板穿梭固定至該框架。該網板穿梭組件更可包含至少一夾具，以將網板穿梭夾持於該兩個穿梭支撐。該打印頭可包括至少一刮板及一分配器，用以將材料堆積在鄰近於該至少一刮板。該網板打印機更可包括一刮刷，當該網板被該網板穿梭組件平移離開該基板時，該刮刷從該網板上移除材料。

本案的另一態樣係針對一種分配黏性材料至一電子基板上及清理一網板的方法。在一實施例中，該方法包含：運送該電子基板至一打印位置；移動一影像系統於該電子基板上以獲得電子基板與網板基準位置；藉由致動器進行該網板位置的一X、Y及旋轉調整，以將該網板的該些基準位置對齊該電子基板的該些基準位置；在該網板上方以一打印頭進行一打印行程，以推動焊料膠穿過該網板內的開孔而至該電子基板上；選擇性地將穿梭移動夾具進行接觸以將該打印頭剛性地耦接至支撐該網板的一網板穿梭組件；以及，在朝向一網板刮刷組件的一方向上移動該打印頭與該網板，以啟始一網板刮除操作，在該網板刮除操作中，該網板刮刷組件清理該網板的一底面。

該方法的實施方式可更包括，在該網板刮除操作期間，在該打印位置的一相對方向上移動該打印頭的步驟，將該網板刮刷組件升高至一刮除高度的步驟，將該打印頭移動回到該打印位置的步驟，一新的電子基板係在該打印位置處待命，及/或在移動一影像系統於該電子基板上方之前，將該電子基板提升至一視覺高度的步驟。在獲得該些電子基板與網板基準位置之後，該影像系統會移動至一停放位置。該方法可更包括，在進行一打印行程之前，將該電子基板提升至一打印高度的步驟。進行一打印行程的步驟，可包括在該打印行程之前，將該打印頭的一刮板刀向該網板降低以使該刮板刀接觸該網板的步驟，以及在該打印行程之後，將該刮板刀升高遠離該網板的步驟。

本揭示大致關於材料塗佈機(在此係指「網板打印機」、「網印機」、「打印機」、或「列印機」)及在表面黏著技術(SMT)製程線上使用的其他裝備，及配置以塗佈一封裝材料(例如，焊料膠、導電油墨、或封裝材料)至一基板上(例如，一印刷電路板，在此係指「電子基板」、「電路板」、「板」、「PCB」、「PCB基板」、「基板」或「PCB板」)，或進行其他操作，如檢查、重做、或安裝電子元件至一基板上。特定而言，本案的實施例係參照用來製造印刷電路板的網板打印機而描述如下。

於此所揭示的一種網板打印機的實施例能驅動一打印頭與一網板穿梭組件的移動，在該網板打印機內以一驅動組件運送一網板於y軸方向。當進行一網板刮除操作時，該網板穿梭組件利用經配置以將該網板穿梭組件固定於該打印頭的網板穿梭夾具來驅動該打印頭與該網板穿梭組件的同步的y軸運動。當以該打印頭進行一打印操作時，該網板穿梭組件進一步利用穿梭定位夾具以將該網板穿梭組件固定至該網板打印機的一框架，以及利用框架定位夾具以將該網板固定。在此配置中，該些網板穿梭夾具會被脫離以允許該打印頭相對於該網板穿梭組件而移動。該網板打印機的配置允許同時進行的操作，例如在清理該網板時，同時對已完工的電路板進行視覺檢查，或在清理該網板時，同時卸載一已完工的電路板並加載與對齊一新的電路板。

現在參照圖式，且特別參照圖1，係大致標示為10的本案的一網板打印機的一實施例。如所示，網板打印機10包含一框架12，框架12支撐該網板打印機的元件。網板打印機10的元件部分地包括大致標示為14的一輸送器系統、一網板16(為了簡化而未圖示於圖1中，但圖示於圖4與5中)、大致標示為18的一網板穿梭組件，及大致標示為20的一打印頭組件或打印頭，該些元件全部經配置以用如下更詳述的方式來塗佈包括焊料膠的黏性材料。

該網板打印機10更包含大致標示為22的一提升台組件，提升台組件22經配置以將由輸送器系統14運送的電路板24從一降低的位置升高至一升高的位置或打印位置，在降低的位置處該電路板係平放於與該輸送器系統相同的平面上，在升高的位置或打印位置處，該電路板接觸該網板。提升台組件22進一步配置以將電路板24從該打印位置下降回到該降低的位置。該網板打印機10可更包括一控制器26，及一鍵盤與一顯示器(未圖示)以允許一操作員或組件系統去控制該網板打印機的操作。

參照圖2，網板打印機10的輸送器系統14包括大致標示為28、30的兩個運送軌道，以運送印刷電路板24至在該網板打印機內的該打印位置。運送軌道28、30有時被稱為一「牽引饋送機構」，其全部經配置以饋送、加載或是運送電路板至網板打印機10的工作區，於此可稱為「打印巢」，並且從該打印巢卸載電路板。

每個運送軌道28、30包含一甲板升降機32，甲板升降機32經配置以在一打印操作期間接觸並支撐電路板24的底面。每個運送軌道28、30更包含一馬達34及耦接至該馬達的一運送帶36。此配置係使運送軌道28、30的該些馬達34驅動該些運送帶36的同步運動而在控制器26的控制下將電路板24移向及移開打印巢。

參照圖3，在此處揭示的實施例中，該打印巢藉由提升台組件22來實現，提升台組件22包括具有支撐表面40的一支撐台38，電路板24被支撐於支撐表面40上。提升台組件22包括一固定式框架結構42及一可活動式框架結構44，固定式框架結構42被固定至網板打印機10的框架12，可活動式框架結構44支撐著支撐台38以向上及向下移動該支撐台。線性支承46允許可活動式框架結構44的相對於固定式框架結構42的向上及向下的移動。

提升台組件22更包含一提升台馬達48及一提升台滾珠螺桿50，以驅動包含支撐台38的可活動式框架結構44的向上與向下運動。結果是，在控制器26的控制下，透過操作提升台馬達48而將支撐台38向上與向下移動。支撐台38可進一步包括基板支撐系統，比如，當該電路板位於該打印位置時，位於電路板24下方的一堅固的支撐、複數個銷、或可撓式儀器。可部份地使用該基板支撐系統來支撐電路板24的內部區域，以避免在打印操作期間的電路板的撓屈或翹曲。

參照圖4及圖5，網板穿梭組件18經配置以將該網板16(以虛線顯示)從一第一位置移動朝向該網板打印機10的後方，該網板係定位於該處以進行一打印操作，以及從一第二位置移動朝向該網板打印機的前方，該網板係定位於該處以進行該網板上的一網板刮除操作。如所示，網板穿梭組件18包括大致標示為52的一工作台框架，工作台框架52經配置以支撐網板16，大致標示為54的一網板穿梭，網板穿梭54係固定至工作台框架52，以及大致分別標示為56、58的左與右穿梭支撐，左與右穿梭支撐56、58係固定至框架12並提供導引軌，以供該網板穿梭乘載於其上。如下將更詳細描述，此配置係使網板穿梭54在打印行程期間被固定於定位，以避免在打印行程期間的該網板穿梭的移動。

參照圖6，工作台框架52與網板穿梭54圖示為與左、右穿梭支撐56、58及打印頭20分離。如以下將詳述的，網板穿梭組件18的工作台框架52經配置以選擇性地被夾持於網板穿梭54，以在一網板打印操作期間，一旦當網板16係對齊於電路板24時，能穩固地固定該工作台框架。此外，若需要移動該網板穿梭組件，網板穿梭組件18的網板穿梭54，經配置以在當對打印頭20的移動提供動力時係選擇性地被夾持於左與右穿梭支撐56、58。

參照圖7，工作台框架52顯示為分離於網板穿梭組件18的其他元件。如所示，工作台框架52包括四個軌條構件60、62、64、66，其全體形成一大致的矩形結構。該些軌條構件60、62、64、66，例如透過焊接而相互固定於其相對的角落以形成此結構。軌條構件60包括一向內突出的擱板68，且軌條構件62包括一對應的向內突出的擱板70。此配置係使網板16的一網板框架被插入或加載於提供於該些擱板68、70上方的空間內，而使得該些擱板在網板打印機10的操作期間支撐該網板。

工作台框架52更包含各標示為72的四個氣壓缸，氣壓缸72經配置以在控制器26的控制下接觸網板16的工作台框架，以將該網板穩固地固定至該工作台框架。如所示，兩個氣壓缸72係設於軌條構件60上，兩個氣壓缸係設於軌條構件62上。當啟動時，該些氣壓缸72接觸網板16的網板框架以將該網板框架固定於定位。當停用時，氣壓缸72脫離於網板16的網板框架，以允許從工作台框架52移除該網板。

工作台框架52更包含各標示為74的三個樞軸銷，樞軸銷74藉由致動器耦接至網板穿梭54，其將於以下詳述。此外，工作台框架52包括各標示為76的四個軸承支撐，軸承支撐76係設於該工作台框架的角落。該些軸承支撐76從由該些軌條構件60、62、64、66所定義的一週邊向外延伸，以將工作台框架52支撐於設置在該網板穿梭上的軸承支撐板上。工作台框架52更包含四個夾緊板77，夾緊板77係從各別的軸承支撐76向內延伸。該些夾緊板77係用來將工作台框架52固定至網板穿梭54，以確保在一打印操作期間該工作台框架是被限制移動的。

參照圖8，網板穿梭54包括兩個支撐件78、80，該些支撐件78、80係透過一交叉支撐件82而相互連接。如所示，每個支撐件78、80各具有設於該支撐件的相對端的標示為84的支撐板。該些支撐板84係連接至工作台框架52的軸承支撐76。網板穿梭54更包含各標示為86的三個樞軸銷支撐，該些樞軸銷支撐86透過該些致動器的方式而耦接至工作台框架52的該些樞軸銷74，該些致動器可提供該網板穿梭與該工作台框架之間的相對調整。

網板穿梭54更包含兩個穿梭定位夾具，其中一個穿梭定位夾具88圖示於圖8中，該些穿梭定位夾具經配置以選擇性地將左與右支撐件78、80固定至其相對的左與右穿梭支撐56、58。網板穿梭54更包含各標示為90的兩個框架定位夾具，該些框架定位夾具經配置以在打印期間選擇性地固定並使工作台框架52平穩。網板穿梭54更包含一夾緊板92，夾緊板92係選擇性地被連接於該打印頭的穿梭移動夾具固定，以將該網板穿梭固定至打印頭20。

參照圖9，左與右穿梭支撐56、58係圖示為與網板穿梭組件18的其他部分分離。如所示，每個穿梭支撐56、58的構造相互近似，而其差異描述如下。每個穿梭支撐56、58包括具有一網板穿梭線性支承96的一細長主體94，在操作期間，網板穿梭54的支撐件78、80搭載在網板穿梭線性支承96上。每個穿梭支撐56、58的細長主體94更包含設置在該主體頂部的一打印頭線性支承98，在操作期間，打印頭20搭載在打印頭線性支承98上。每個穿梭支撐56、58的細長主體94更包含設置在該主體底部的一影像系統線性支承100，在操作期間，一影像系統的一視覺支架搭載在影像系統線性支承100上。每個穿梭支撐56、58的細長主體94更包含一夾緊板102，夾緊板102係選擇性地被網板穿梭54的穿梭定位夾具88固定以將該網板穿梭固定至該些左與右穿梭支撐。

左穿梭支撐56設置有大致標示為104的一驅動組件，驅動組件104經配置以移動打印頭20以進行該打印行程，且經配置以選擇性地在該第一與第二位置之間移動網板穿梭組件18。如所示，驅動組件104包括一滾珠螺桿106，滾珠螺桿106係可旋轉地安裝於左穿梭支撐56的細長主體94的端部的支撐108、110上，以及一步進馬達112，以在控制器26的控制下驅動滾珠螺桿的旋轉。當框架定位夾具90接觸時，步進馬達112驅動該打印頭20與網板穿梭組件18的網板穿梭54兩者。為了移動該網板穿梭組件18以進行一網板刮除操作，連接於打印頭20的穿梭移動夾具會接觸，且穿梭定位夾具88會分離。因此，打印頭20與網板穿梭組件18協同地移動。如上所述，打印頭20與網板穿梭組件18經配置以在控制器26的控制下被驅動組件104所驅動。右穿梭支撐58包括一電纜載具114，電纜載具114包覆連接於網板穿梭組件18的電纜。

如上所述，網板穿梭組件18包括三個致動器，係當在進行將網板16對齊於電路板24時以調整工作台框架52的位置。在網板打印機10的操作期間，該些致動器的協調移動，能準確地將工作台框架52定位於x軸與y軸方向上，以及將該工作台框架的旋轉定位於x-y平面(theta平面)內。

參照圖10，致動器大致標示為116。如所示，致動器116包括固定至工作台框架52的框架樞軸銷74的一第一部分118，以及固定至網板穿梭54的一第二部分120。在一實施例中，第二部分120以一伸縮聯軸器(bellows shaft coupling)來實現。致動器116包含固定於第二部分120的一步進馬達122，以及設置在該第一部分118與該第二部分之間的一滾珠螺桿124。滾珠螺桿124係由步進馬達122驅動以增大或減小在第一與第二部分118、120之間的空間，從而能相對於網板穿梭54而調整工作台框架52。值得注意的是，藉由設置於網板穿梭組件18內的三個致動器116可完成在工作台框架52與網板穿梭54之間的十分細微的調整。

參照圖11與圖12，分別圖示了穿梭定位夾具88與框架定位夾具90。穿梭定位夾具88包括一主體，該主體覆蓋由空氣致動的一活塞128以及一摩擦定位盤130，摩擦定位盤130經設置以接合該活塞。此配置係使活塞128將穿梭支撐56或58的夾緊板102固定於其間，以將該網板穿梭固定至該穿梭支撐。類似地，框架定位夾具90包括一主體132，該主體132覆蓋由空氣致動的一活塞134以及一摩擦定位盤136，摩擦定位盤136經設置以接合該活塞。就像藉由穿梭定位夾具88，框架定位夾具90的活塞會固定工作台框架52的夾緊板77，以在一打印操作期間固定該工作台框架與該網板16，以避免該工作台框架與網板移動。

參照圖13，圖示了打印頭20，並參照圖1中所示的網板打印機10。如所示，打印頭20係適當地耦接或者是連接至網板打印機10的框架12。在一實施例中，該打印頭20包括一細長梁138，細長梁138安裝於設置在左與右穿梭支撐56、58上的該些打印頭線性支承98上。打印頭20的配置允許該打印頭在控制器26的控制下被移動於y軸方向，並且當它接觸網板16時會施加壓力至該打印頭上。如以下進一步細部描述，打印頭20會被置於網板16上方，且會在z軸方向被降低以接觸並密合地接於該網板。

在一實施例中，打印頭20可經配置以從一來源，例如一焊料膠匣，接收黏性材料，例如焊料膠，以在打印操作期間提供焊料膠至該打印頭。亦可使用取代該匣的其他供應焊料膠的方法。例如，可手動地，或從一外部來源，將焊料膠沉積於打印頭20的刮板刀之間。

此外，在一特定實施例中，控制器26會經配置以使用具有一合適的操作系統的個人電腦，例如美商微軟的DOS或Windows XP操作系統，具有特定應用程式軟體來控制網板打印機10的操作，以及控制黏性材料，如焊料膠，從打印頭20的分配。控制器26可與用來控制組裝電路板的生產線的一主控制器網路連接。

打印頭20包括前與後刮板刀安裝托架，該些刮板刀安裝托架經配置以將刮板刀固定至該打印頭。圖13圖示了經配置以安裝刮板刀的前與後安裝托架140、142。圖13圖示了以虛線顯示的安裝於安裝托架142上的單一刮板刀144。前與後刮板刀安裝托架140、142係由各標示為146的四個氣動致動器操作，其中有兩個氣動致動器係供每一安裝托架140、142以向上與向下移動該些安裝托架。在控制器26的控制下。步進馬達148係提供以驅動該些氣動致動器146的移動，因而移動該些安裝托架140、142及刮板刀144。

打印頭20更包含一滾珠螺桿螺帽150，滾珠螺桿螺帽150固定於該打印頭。滾珠螺桿螺帽150被驅動組件104的滾珠螺桿106穿於其上，以在控制器26的控制下，對沿著打印頭線性支承98的打印頭20的移動提供力量。打印頭20更包含各標示為152的兩個穿梭移動夾具，穿梭移動夾具152經配置以選擇性地將該打印頭固定至該網板穿梭54。該些穿梭移動夾具152係類似於該些穿梭定位夾具88與該些框架定位夾具90的構造，在當需要以打印頭20移動該網板穿梭時，藉由該些穿梭移動夾具的操作以接觸網板穿梭54的該些夾緊板92。

參照圖14，圖示大致標示為154的一影像系統，並參照圖1中所示的網板打印機10，在圖中該影像系統被該網板打印機的其他元件遮住。如所示，為了在打印前能將網板16對齊於電路板24並在打印後檢查該電路板的目的，而提供了影像系統154。在一實施例中，影像系統154可設在網板16與提升台組件22的支撐台38之間，在支撐台38上係支撐有一電路板24。影像系統154經配置以沿著影像系統線性支承100的左與右穿梭支撐56、58而搭載，來移動該影像系統。在一實施例中，影像系統154包括延伸於左與右穿梭支撐56、58之間的一梁156，以提供該影像系統在電路板24上的y軸方向上的來回移動。

影像系統154更包含一載具裝置158，載具裝置158包覆一攝影機160，且經配置以沿著梁156的長度在一x軸方向上移動。馬達162係供驅動載具裝置158以沿著梁156的長度在x軸方向上來回移動。用來移動攝影機160的影像系統154的架構為焊料膠打印的技術領域所熟知的。此配置係使影像系統154可位於網板16下方且在電路板24上方的任意位置，以分別擷取該網板及/或該電路板的預先定義的區域的影像。在其他實施例中，若將影像系統154設置於該打印位置之外，該影像系統可位於該網板與該電路板的上方或下方。

參照圖15，在本案的一實施例中，網板16透過使用大致標示為164的一網板刮刷組件來清理，以在對下一個電路板開始進行打印循環之前，從該網板的底表面移除過多的焊料膠。從網板16移除過多的焊料膠，可進行於每一打印循環之後，或在當其被判定出在該網板的表面已具有相當量的焊料膠且應當被移除的數個打印循環之後。在所示的實施例中，網板16在y軸方向上被從網板打印機10的後方移動至該網板打印機的前方，其中該網板行經設置在該網板打印機的前方的網板刮刷組件164的上方。

網板刮刷組件164包括一框架組件166，框架組件166經配置以支撐該網板刮刷組件的元件。框架組件166經配置以支撐一真空充氣室168、在該真空充氣室上方處理紙張的一送紙器170，以及塗佈溶劑於紙張上的一溶劑塗佈裝置172。在一實施例中，送紙器170包括包覆於一供應輥上的一紙捲，用來捲收用過的紙張的一捲取輥，以及用來從該供應輥將紙張移動橫過該網板而至該捲取輥的一紙張或網狀材料驅動器。於圖15中未圖示該紙捲，以顯示出該網板刮刷組件164的元件。

在某些實施例，真空充氣室168包括一刮刷片，當該刮刷片從該網板的下面經過時，係用來從紙張上移除過多的溶劑與硬化的焊料膠。在一實施例中，網板刮刷組件164的真空充氣室168經配置以移動紙張於一第一位置與一第二位置之間，在該第一位置處該紙張係與網板16具有間隔，且在該第二位置處該紙張係接觸該網板以刷除過多的材料，並從該網板上拉引過多的材料至該紙張上。在另一實施例中，上下移動整個網板刮刷組件164以將該真空充氣室與該紙張接觸該網板。

在一清理操作期間，紙張驅動器透過驅動該捲取輥旋轉以旋轉該送紙輥，其會將紙張通過溶劑輥172上方，以在該紙張接觸網板16之前濕潤該紙張。該充滿溶劑的紙張會通過真空充氣室168，其當網板刮刷組件164在網板16下方移動時會保持該紙張於定位，從而能清理該網板。真空充氣室168可操作以選擇性地將網板16與被放置在該真空充氣室與該網板之間的該紙張接觸。當真空充氣室168接觸並沿著該網板的長度移動時，藉由該真空充氣室從該網板上拉引過多的材料，過多的焊料膠即會被從該網板16上拭除。

在一實施例中，網板16被該些致動器116操控以移動於一x軸方向，以在使用網板刮刷組件164的一網板刮除操作期間，加強對於該網板的清理。

在一配置中，饋送進網板打印機10的電路板一般具有襯墊或其他的型式，通常為導體表面區域，而焊料膠將被堆積於其上。當被網板打印機10控制器26控制時，輸送器系統14會供應電路板至在提升台組件22上方且在網板穿梭組件18下方的一位置處。當抵達網板穿梭組件18的下方的該位置時，電路板24係位於一製造作業的位置。為了成功地堆積焊料膠至電路板24上，該電路板與網板穿梭組件18的網板16係藉由控制器26而對齊。根據來自影像系統154的讀數而透過網板穿梭組件18來移動網板16，以達成對齊。影像系統154可利用基準點、切角、板孔、切角邊緣、或其他可辨識的電路板24上的樣式，來判定適當的對齊。當網板16與電路板24係準確地對齊時，該電路板被提升台組件22升高，以供經由該網板的該些開孔而塗佈該焊料膠。

網板16上的開孔的樣式相符於已位在電路板24上的導體表面或墊的樣式。設於網板16之上的打印頭20能調整輸送至該網板上的焊料膠的量，且當該打印頭移動橫越該網板時，由該打印頭的刮板144來塗佈。刮板144刮拭於整個網板16上，從而推送焊料膠進入該些網板開孔以達電路板24上。在控制器26的控制下，當提升台組件22支撐該電路板時，餘留在電路板24上預設樣式上的焊料膠會向下移動離開網板16。當該電路板與網板16被分開時，在電路板24與該焊料膠之間的表面張力會使大部分的焊料膠保留在該電路板上。影像系統154會接著移動至電路板24上方的定位，以檢查焊料膠的堆積，來判定焊料膠是否被精確地置於該電路板上。該檢查有助於確保適量的材料被堆積於電路板24上，且材料被堆積於該電路板上適當的位置。在電路板24的檢查後，藉由使用輸送器系統14，控制器26能控制該電路板的移動以達下一位置，在該處會將電子元件至於該電路板上。

為了實現在打印循環中的改進與效率，電路板檢查程序與網板清理程序大致上為並行的。在對該些印刷電路板的至少一者的檢查期間，該網板被移至一位置，在該位置進行一網板刮拭程序。

在操作期間，電路板24被加載於網板打印機10中。網板16與電路板24會被對齊。網板16與電路板24的對齊係利用影像系統154來實現。當對齊後，影像系統154從它的位置被視覺支架移動至一靜止位置，且電路板24與網板16經由提升台組件22而形成接觸，或大致上緊密地接近以供打印。當打印頭20在網板16的該表面上方移動並經由該網板的該些開孔而將焊料膠堆積至電路板24上時，會進行焊料膠的打印。打印頭20可完成一全面的向前掃刮並抵達一靜止位置以進行下一個電路板24的準備。可替代地，打印頭20能將焊料膠堆積在電路板24上，並且回到它的開始位置。

藉由堆積在電路板24的表面的焊料膠，透過操作提升台組件22，該電路板透過從該網板的該表面落下脫離而與網板16分離。在完成打印後，網板16會平移例如朝向網板打印機10的前方以進行清理。儘管在眾所周知的系統中，網板16係固定於網板打印機10中的定位，該網板16能作向前或向後方式的活動。當該網板刮刷組件接觸該網板的表面時，藉由在網板刮刷組件164的表面上的由前到後的移動而清理網板16，並且移除過多的焊料膠。藉由在網板打印機10中的向後移動，亦即在負y軸方向上，網板16會移向前方並且在該網板刮刷組件的真空充氣室168上方，且藉由向前移動於正y軸方向上，該網板會移回定位。此移動為網板16的平移，雖然在網板打印機10中的該網板的平移可替代地或額外地有可能發生在x軸方向。網板刮刷組件164會被固定至定位於輸送器系統14的一側，該側為電路板24移動經過網板打印機10所沿之軌道。該網板刮刷組件164大致接觸該網板的底部或下表面，在該處材料的堆積係開始形成於其上。較佳地，網板刮刷組件164被置於朝向該網板打印機的前方，以不致影響網板16與影像系統154的操作。網板16被置於網板刮刷組件164上方的一高度處。當網板16向後平移時，網板刮刷組件164藉由接觸該網板來清理該網板的表面，同時該網板移動於該網板刮刷組件上方並移除剩餘的焊料膠。

在網板刮刷組件164清理網板16的期間，或大致上同一時間，影像系統154移入電路板24的表面上方的一位置，以進行檢查作業。影像系統154相對於網板打印機10而作向前或向後的移動。當網板16正在被清理時，影像系統154被限制活動無法抵達電路板24上的位置，因該網板被移動朝向網板打印機10的前方，而允許在該電路板上方形成實質上的空間以供該影像系統進行檢查。因此，網板16的刮拭及電路板24的檢查可同時實現。然而，可以不需要在每一打印循環之後都清理網板16，因此檢查可在該網板的清理中獨立地進行。

當檢查完成後，該電路板會退出網板打印機10。該電路板能在退出網板打印機10時而網板16繼續被清理。一電路板的打印因此而完成，而該電路板可接續至下個製造循環。網板打印機10經準備以經由輸送器系統14接收一新的電路板，且即可開始下一打印循環。在當下一個電路板移入網板打印機10中的定位時，該網板刮拭程序係已完成，且網板16移動朝向該網板打印機後方，以開始進行該新的電路板的打印循環。

該打印一電路板的程序包含網板刮拭，且電路板檢查的程序可重複任意次數以符合板的數量下的焊料膠打印的需求。在一單一電路板的打印完成後會需要進行該程序，或者會再打印完一預定數量的電路板後再完成該程序，因為檢查與清理在每一打印循環之後為非必要的。

由於該網板與該影像系統的相對定位，以及該網板平移朝向該網板打印機的前方的能力，可進行大致上同時的操作，因而減少了完成打印操作的所需的循環時間。除了改良了循環時間，當接續進行該些電路板的檢查時，品質也不會被犧牲。

本案的實施例描述了位於網板下方的一固定的刮刷，該刮刷在當該網板被平移於該刮刷片上方時會清理該網板的底表面。在本案的其他實施例中，一刮刷係固定於該網板的表面之上，以同樣地清理該網板的頂表面。在本案的進一步的實施例中，該網板平移至該刮刷上方的一位置，且當該網板移動以被置於該刮刷之上時，該刮刷會垂直於該網板的移動方向而平移。在本案的進一步的實施例中，超過一個刮刷會被固定於該網板下方的一位置以進行清理。與該網板相關聯的該刮刷的其他位置為可預期的。

在一特定實施例中，執行一打印操作的方法，包括運送在一輸送器系統上的一電路板至一打印位置。接著，該電路板被提升台組件提升至視覺高度。影像系統移動至電路板上方，並且該影像系統的攝影機存取並記錄電路板與網板的基準位置。接著，該影像系統移動至一停放位置，且該工作台框架致動器進行該網板的x軸、y軸及θ坐標的位置的調整，以準確地將它的基準對齊於該電路板的該些基準位置。當對齊後，該電路板被固定於定位且被提升至一打印高度。接著，該打印頭的該刮板刀被降低並被拉至該網板的上方以推動焊料膠穿過該網板內的開孔而流至該電路板上。當完成打印行程後，該刮板刀會被舉起，並且利用該些穿梭移動夾具以剛性地將該打印頭耦接至該網板穿梭。接著，該打印頭(與該網板穿梭及工作台框架)被向前驅動以開始一網板刮除操作。該網板刮刷組件被舉起至刮拭高度，且該打印頭(與該網板穿梭及工作台框架)被向前即向後驅動於該網板刮刷組件(其保持不動)上，以刮拭/清理該網板及形成於該網板內的開孔。接著，該打印頭會回到該打印位置，一新的電路板係在該打印位置處等待一網板打印操作。

實施例不作為對於在其應用於構造細節及在以下描述中闡述的或附圖中所示的元件的配置的限制。另外，這裡使用的措辭和術語是為了描述的目的，而不應被視為是限制性的。所使用的「包括」、「包含」、「具有」、「含有」、「涉及」及其他變化用語，係用來含括其後所列出的項目及其均等物以及額外的項目。

在如此描述了至少一個實施方式的數個態樣之後，應能理解各種改變、修改，且改進對本領域技術人員而言將為易於思及的。這些改變、修改和改進應認定為本揭示的一部分，並且應認定為在是本揭示的範圍內。因此，前面的描述和附圖僅僅是作為示例的方式。

10‧‧‧網板打印機

12‧‧‧框架

14‧‧‧輸送器系統

16‧‧‧網板

18‧‧‧網板穿梭組件

20‧‧‧打印頭

22‧‧‧提升台組件

24‧‧‧電路板

26‧‧‧控制器

28‧‧‧運送軌道

30‧‧‧運送軌道

32‧‧‧甲板升降機

34‧‧‧馬達

36‧‧‧運送帶

38‧‧‧支撐台

40‧‧‧支撐表面

42‧‧‧固定式框架結構

44‧‧‧可活動式框架結構

46‧‧‧線性支承

48‧‧‧提升台馬達

50‧‧‧提升台滾珠螺桿

52‧‧‧工作台框架

54‧‧‧網板穿梭

56‧‧‧穿梭支撐

58‧‧‧穿梭支撐

60、62、64、66‧‧‧軌條構件

68‧‧‧擱板

70‧‧‧擱板

72‧‧‧氣壓缸

74‧‧‧樞軸銷

76‧‧‧軸承支撐

77‧‧‧夾緊板

78‧‧‧支撐件

80‧‧‧支撐件

82‧‧‧交叉支撐件

84‧‧‧支撐板

86‧‧‧樞軸銷支撐

88‧‧‧穿梭定位夾具

90‧‧‧框架定位夾具

92‧‧‧夾緊板

94‧‧‧細長主體

96‧‧‧網板穿梭線性支承

98‧‧‧打印頭線性支承

100‧‧‧影像系統線性支承

102‧‧‧夾緊板

104‧‧‧驅動組件

106‧‧‧滾珠螺桿

108‧‧‧支撐

110‧‧‧支撐

112‧‧‧步進馬達

114‧‧‧電纜載具

116‧‧‧致動器

118‧‧‧第一部分

120‧‧‧第二部分

122‧‧‧步進馬達

124‧‧‧滾珠螺桿

128‧‧‧活塞

130‧‧‧摩擦定位盤

132‧‧‧主體

134‧‧‧活塞

136‧‧‧摩擦定位盤

138‧‧‧細長梁

140‧‧‧安裝托架

142‧‧‧安裝托架

144‧‧‧刮板刀

146‧‧‧氣動致動器

148‧‧‧步進馬達

150‧‧‧滾珠螺桿螺帽

152‧‧‧穿梭移動夾具

154‧‧‧影像系統

156‧‧‧梁

158‧‧‧載具裝置

160‧‧‧攝影機

162‧‧‧馬達

164‧‧‧網板刮刷組件

166‧‧‧框架組件

168‧‧‧真空充氣室

170‧‧‧送紙器

172‧‧‧溶劑塗佈裝置

所附圖式非用以按比例繪製。在圖式中，在各個附圖中所示的每一完全相同或近乎完全相同的組件係以相同的數字來表示。為了清楚起見，並非每個元件在每個附圖中均有標示。在圖式中：

圖1為本案的網板打印機的一實施例的一前方立體圖，其移除了外部包裝以顯示出該網板打印機的主要的操作系統；

圖2為該網板打印機的輸送器系統的立體圖；

圖3為該網板打印機的提升台組件的立體圖；

圖4為該網板打印機的網板穿梭組件在進行打印行程之前的立體圖；

圖5為在一打印位置的網板穿梭組件且在進行一網板刮除操作之前的立體圖；

圖6為從穿梭支撐移除的網板穿梭組件的立體圖；

圖7為網板穿梭組件的網板工作台框架的立體圖；

圖8為網板穿梭組件的網板穿梭的立體圖；

圖9為該網板打印機的穿梭支撐的立體圖；

圖10為網板穿梭組件的工作台框架致動器的立體圖；

圖11為該網板打印機的穿梭定位夾具的立體圖；

圖12為該網板打印機的框架定位夾具的立體圖；

圖13為該網板打印機的打印頭組件的立體圖；

圖14為該網板打印機的影像系統的立體圖；以及

圖15為該網板打印機的網板刮刷組件的立體圖。

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

(請換頁單獨記載) 無

Claims

一種用於在電子基板上打印黏性材料的網板打印機，該網板打印機包含：一框架；一電子基板支撐，耦接至該框架，該電子基板支撐經配置以支撐一電子基板，並且在一降低的位置與一升高的位置之間移動該電子基板；一網板穿梭組件，耦接至該框架，該網板穿梭組件經配置以支撐一網板，並且在一第一位置與一第二位置之間移動該網板，在該第一位置處，該網板經定位朝向該網板打印機的一前方，且在該第二位置處，該網板經定位朝向該網板打印機的一後方；一打印頭，耦接至該框架，該打印頭經配置以連接該網板，以在一打印行程期間分配一材料至該基板上；一驅動組件，耦接至該框架與該打印頭，該驅動組件經配置以移動該打印頭以執行該打印行程，且經配置以選擇性地在該第一與第二位置之間移動該網板穿梭框架；以及耦接至該框架的一影像系統，以檢查該基板的一表面；其中該網板穿梭組件經配置以將該網板對齊於該基板，該網板穿梭組件包含：一工作台框架，該工作台框架配置以接收並固定該網板於該工作台框架上；一網板穿梭，該網板穿梭耦接至該框架且耦接至該工作台框架，以移動該工作台框架與該網板；一第一致動器，該第一致動器配置以相對於該網板穿梭而移動該工作台框架於一第一方向；一第二致動器，該第二致動器配置以相對於該網板穿梭而移動該工作台框架於一第二方向，該第二方向大致垂直於該第一方向；以及一第三致動器，該第三致動器配置以相對於該網板穿梭而移動該工作台框架於該第一方向，該第一、第二及第三致動器經配置以將該基板對齊。
如請求項1所述的網板打印機，其中該網板穿梭組件更包含至少一夾具，以將該工作台框架夾持於該網板穿梭。
如請求項2所述的網板打印機，更包含一控制器，該控制器耦接至該影像系統、該第一、第二及第三致動器，且該至少一夾具係在一x方向、一y方向及一旋轉方向上，相對於該網板穿梭，移動並固定該工作台框架以將該基板對齊。
如請求項3所述的網板打印機，其中該網板穿梭組件更包含一第一樞軸銷，該第一樞軸銷提供於該工作台框架上且配置以接收該第一致動器，一第二樞軸銷，該第二樞軸銷提供於該工作台框架上且配置以接收該第二致動器，以及一第三樞軸銷，該第三樞軸銷提供於該工作台框架上且配置以接收該第三致動器，該第一、第二及第三樞軸銷經配置以經由該第一、第二及第三致動器而相對於該工作台框架定位該網板穿梭。
如請求項1所述的網板打印機，其中移動的旋轉方向係透過調整該第一與第三致動器來達成。
如請求項1所述的網板打印機，其中該網板穿梭組件更包含兩個一穿梭支撐，該些穿梭支撐耦接至該框架並配置以將該網板穿梭固定至該框架。
如請求項6所述的網板打印機，其中該網板穿梭組件更包含至少一夾具，以將網板穿梭夾持於該兩個穿梭支撐。
如請求項1所述的網板打印機，更包含一刮刷，當該網板被該網板穿梭組件平移離開該基板時，該刮刷從該網板上移除材料。
一種分配黏性材料至一電子基板上及清理一網板的方法，該方法包含步驟：運送該電子基板至一打印位置；移動一影像系統於該電子基板上以獲得電子基板與網板基準位置；藉由致動器進行該網板位置的一X、Y及旋轉調整，以將該網板的該些基準位置對齊該電子基板的該些基準位置；在該網板上方以一打印頭進行一打印行程，以推動焊料膠穿過該網板內的開孔而至該電子基板上；選擇性地將穿梭移動夾具進行接觸以將該打印頭剛性地耦接至支撐該網板的一網板穿梭組件；以及在朝向一網板刮刷組件的一方向上移動該打印頭與該網板，以啟始一網板刮除操作，在該網板刮除操作中，該網板刮刷組件清理該網板的一底面。
如請求項9所述的方法，更包含在該網板刮除操作期間，在該打印位置的一相對方向上移動該打印頭的步驟。
如請求項10所述的方法，更包含將該網板刮刷組件升高至一刮除高度的步驟。
如請求項9所述的方法，更包含將該打印頭移動回到該打印位置的步驟，一新的電子基板係在該打印位置處待命。
如請求項9所述的方法，更包含在移動一影像系統於該電子基板上方之前，將該電子基板提升至一視覺高度的步驟。
如請求項9所述的方法，其中在獲得該些電子基板與網板基準位置之後，該影像系統移動至一停放位置。
如請求項9所述的方法，更包含在進行一打印行程之前，將該電子基板提升至一打印高度的步驟。
如請求項15所述的方法，其中進行一打印行程的步驟，包含在該打印行程之前，將該打印頭的一刮板刀向該網板降低以使該刮板刀接觸該網板的步驟，以及在該打印行程之後，將該刮板刀升高遠離該網板的步驟。