TWI765130B - 用於在基板上印刷黏性材料的模板印刷機、其輸送系統及在模板印刷機的印刷操作期間將基板支撐且夾持在印刷位置的方法 - Google Patents
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Abstract
本案提供一種用於模板印刷機的輸送器系統,其包括一對軌道構件,該對軌道構件延伸穿過框架且經配置將基板輸送通過該模板印刷機。升降工具組件經配置在輸送高度和印刷高度處支撐基板。升降工具組件包括升降器部分,該升降器部分經配置由升降臺組件的支撐件接合。升降器部分的支腳具有至少兩個永磁體與至少一個真空穴,該等至少兩個永磁體經配置當將支撐件接合到該升降器部分時,將該升降器部分的該支腳固定於該支撐件,該至少一個真空穴形成在該升降器部分的該支腳的底表面中。真空穴經配置將升降器部分選擇性地固定在支撐件上的適當位置。
Description
本申請案是2016年6月14日所提交的標題為「用於模板印刷機的升降工具組件」的美國專利申請案第15/182,215號的部分連續專利申請案,該申請案是2015年4月7日所提交的標題為「用於模板印刷機的升降工具組件」的美國專利申請案第14/680,359號的分割案,本申請案之參考整體上結合以上美國專利申請案之揭露。
本發明一般係關於模板印刷機,更具體地說,係關於一種設計用於在施行模板印刷操作時操縱電子基板(如印刷電路板)的升降工具組件。
在表面裝設印刷電路板製造操作中,可使用模板印刷機以印刷焊膏至電路板上。通常,具有墊或一些其他傳導性的表面的圖案的電路板(焊膏將沉積至其上)被自動饋送進入模板印刷機,且使用電路板上的一個或更多個小孔洞或標記(習知上稱為「基準點(fiducial)」),
以在印刷焊膏至電路板上之前適當地對齊電路板與模板印刷機的模板或螢幕。在一些系統中,採用了影像系統的光學對準系統被用來將電路板與模板對齊。
一旦電路板適當地與印刷機中的模板對齊,升高電路板至模板,分配焊膏至模板上,且刷拭葉片(或刮刀)橫越模板以迫使焊膏穿過模板中的孔隙且至板上。隨著刮刀移動跨過模板,焊膏傾向於在葉片前方翻滾,其期望造成焊膏的混和及剪切,以便達到所需的黏度以便於填滿螢幕或模板中的孔隙。焊膏通常自標準匣分配至模板上。然後將模板與電路板分離,且電路板和焊膏之間的黏附使得大部分材料留在電路板上。在印刷附加電路板之前,在清洗製程中去除留在模板表面上的材料。
電路板的印刷的另一個製程包含在焊膏沉積在電路板表面上之後檢查電路板。檢查電路板對於確定可以進行清洗電氣連接非常重要。過量的焊膏可能會導致短路,而適當位置的焊膏太少會阻止電接觸。一般來說,進一步採用影像檢查系統以提供電路板上焊膏的二維或三維檢查。
模板清洗製程和電路板檢查製程僅僅是製造電路板所涉及的許多製程中的兩個。為了生產最大數量品質一致的電路板,通常希望減少製造電路板所需的循環時間,同時維持確保所生產的電路板品質的系統,例如電路板檢查和模板清洗系統。
本揭示案的一個態樣係關於一種用於在基板上印刷黏性材料的模板印刷機。在一個實施例中,模板印刷機包括框架、模板、印刷頭、升降臺組件及輸送器系統,該模板耦接到該框架,該印刷頭耦接到該框架且將黏性材料沉積並印刷在該模板上,該升降臺組件經配置將該基板支撐在一輸送位置和一印刷位置。輸送器系統包括耦接到框架的一對軌道構件。該對軌道構件延伸穿過框架且經配置將基板輸送通過模板印刷機。對於每個軌道構件,輸送器系統進一步包括耦接到軌道構件的升降工具組件。升降工具組件經配置與升降臺組件配合且在輸送高度和印刷高度處接合和支撐基板。
模板印刷機的實施例可進一步包括配置升降工具組件以在影像系統間隙高度(vision system clearance height)處接合和支撐基板。升降工具組件可包括升降器部分,該升降器部分經配置由升降臺組件的支撐件接合。升降器部分可包括在軌道構件下方延伸的支腳,其中該支腳經配置由升降臺組件的支撐件接合。升降器部分的支腳可包含永磁體,以耦接到升降臺組件的支撐件。升降工具組件可進一步包括模組化夾持子組件,該模組化夾持子組件耦接到升降器部分。模組化夾持子組件可包括安裝在升降器部分頂部上的背板。背板可具有安裝在背板的背面上的線性軸承,為夾持提供一自由度。模組化夾持子組件可進一步包括安裝在線性軸承上的L形板。L形板可配置有夾持組件,彈性鋼箔將基板夾緊在夾持組件
上。可藉由若干氣動缸提供基板上的夾持力。模組化夾持子組件的背板可包括銷,該銷經配置定位在與軌道構件相關聯的定位器內。
本揭示案的另一態樣係關於一種用於在模板印刷機的印刷操作期間將基板支撐和夾持在印刷位置的方法。在一個實施例中,方法包括以下步驟:在具有一對軌道的輸送器系統上將基板移動到在升降臺組件上方的一輸送高度處;夾緊該基板的相對邊緣;以及使用耦接到每個軌道構件的升降工具組件在z軸方向上移動該基板。
方法的實施例可進一步包括以下步驟:當將基板移動到輸送高度位置時,將與升降工具組件相關聯的銷定位到與軌道構件相關聯的定位器中。在z軸方向上移動基板的步驟包含以下步驟:將升降工具組件與升降臺組件的支撐件接合。基板可經配置在輸送高度位置、影像系統間隙高度位置和印刷高度位置之間移動。
本揭示案的另一態樣係關於一種用於在基板上印刷黏性材料的模板印刷機之輸送器系統。在一個實施例中,輸送器系統包括耦接到框架的一對軌道構件。該對軌道構件延伸穿過框架且經配置將基板輸送通過模板印刷機。對於每個軌道構件,升降工具組件耦接到軌道構件。升降工具組件經配置與升降臺組件配合且在輸送高度、印刷高度和影像系統間隙高度處接合和支撐基板。
輸送器系統的實施例可進一步包括以升降器部分構造升降工具組件,其中升降器部分經配置由升降臺
組件的支撐件接合。升降器部分可具有在軌道構件下方延伸的支腳。支腳可經配置由升降臺組件的支撐件接合。升降工具組件可進一步包括耦接到升降器部分的模組化夾持子組件,模組化夾持子組件具有安裝在升降器部分的頂部上的背板。背板可具有安裝在背板背面上的線性軸承,為夾持提供一自由度。
本揭示案的另一個實施例係關於一種用於在基板上印刷黏性材料的模板印刷機。在一個實施例中,模板印刷機包括框架、模板、印刷頭、升降臺組件及輸送器系統,該模板耦接到該框架,該印刷頭耦接到該框架,該印刷頭將黏性材料沉積並印刷在該模板上,該升降臺組件經配置將該基板支撐在一輸送位置和一印刷位置,該輸送器系統包含耦接到該框架的一對軌道構件。該對軌道構件延伸穿過框架且經配置將基板輸送通過模板印刷機。對於每個軌道構件,升降工具組件耦接到軌道構件。升降工具組件經配置與升降臺組件配合且在輸送高度和印刷高度處接合和支撐基板。升降工具組件包括升降器部分,該升降器部分經配置由升降臺組件的支撐件接合。升降器部分具有在軌道構件下方延伸的支腳,其中該支腳經配置由升降臺組件的支撐件接合。升降器部分的支腳具有至少兩個永磁體與至少一個真空穴,該等至少兩個永磁體經配置當將支撐件接合到該升降器部分時,將該升降器部分的該支腳固定於該支撐件,該至少一個真空穴形成在該升降器部
分的該支腳的底表面中。至少一個真空穴經配置選擇性地將升降器部分固定在支撐件上的適當位置。
模板印刷機的實施例可進一步包括配置至少兩個永磁體以包括位於至少一個真空穴的一側上的至少一個永磁體與位於該至少一個真空穴的相對側上的至少一個永磁體。至少一個真空穴可包括位於至少兩個永磁體之間的兩個真空穴。至少一個真空穴可包括至少一個端口,該端口耦接到真空源,以當接合支撐件時選擇性地在真空穴內產生真空。兩個永磁體可位於至少一個真空穴的一側上,以及兩個永磁體位於該至少一個真空穴的相對側上。
本揭示案的又一態樣係關於一種用於在模板印刷機的印刷操作期間將基板支撐和夾持在印刷位置的方法。在一個實施例中,方法包括以下步驟:在具有一對軌道的輸送器系統上將基板移動到在升降臺組件上方的一輸送高度處;夾緊該基板的相對邊緣;使用耦接到每個軌道構件的升降工具組件在z軸方向上移動該基板,在該z軸方向上移動該基板的步驟包含將升降工具組件與該升降臺組件的支撐件接合,該升降工具組件包含升降器部分,該升降器部分經配置由該升降臺組件的該支撐件接合,該升降器部分具有在該軌道構件下方延伸的一支腳,該支腳經配置由該升降臺組件的該支撐件接合;及當將該升降器部分與該支撐件接合時,使用磁鐵和真空將該升降器部分可釋放地固定於該支撐件。
該方法的實施例可進一步包括配置升降器部分的支腳,以具有至少兩個永磁體與至少一個真空穴,該等至少兩個永磁體經配置當將支撐件接合到升降器部分時,將該升降器部分的該支腳固定於該支撐件,該至少一個真空穴形成在該升降器部分的該支腳的底表面中,該至少一個真空穴經配置將該升降器部分選擇性地固定於該支撐件上的適當位置。至少兩個永磁體可包括位於至少一個真空穴的一側上的至少一個永磁體和位於至少一個真空穴的相對側上的至少一個永磁體。至少一個真空穴可包括位於至少兩個永磁體之間的兩個真空穴。至少一個真空穴可包括至少一個端口,該端口耦接到真空源,以當接合支撐件時選擇性地在真空穴內產生真空。兩個永磁體可位於至少一個真空穴的一側上,以及兩個永磁體位於至少一個真空穴的相對側上。基板可經配置在輸送高度位置、影像系統間隙高度位置和印刷高度位置之間移動。方法可包括以下步驟:當將基板移動到輸送高度位置時,將與升降工具組件相關聯的銷定位到與軌道構件相關聯的定位器中。
本揭示案的另一態樣係關於一種用於在基板上印刷黏性材料的模板印刷機之輸送器系統。在一個實施例中,輸送器系統包括耦接到框架的一對軌道構件及對於每個軌道構件,耦接到該軌道構件的一升降工具組件,該對軌道構件延伸穿過框架且經配置將基板輸送通過模板印刷機。升降工具組件經配置與升降臺組件配合且在輸送
高度和印刷高度處接合和支撐基板。升降工具組件包括升降器部分,該升降器部分經配置由升降臺組件的支撐件接合。升降器部分具有在軌道構件下方延伸的支腳,其中該支腳經配置由升降臺組件的支撐件接合。升降器部分的支腳具有至少兩個永磁體與至少一個真空穴,該等至少兩個永磁體經配置當將支撐件接合到該升降器部分時,將該升降器部分的該支腳固定於該支撐件,該至少一個真空穴形成在該升降器部分的該支腳的底表面中。至少一個真空穴經配置選擇性地將升降器部分固定在支撐件上的適當位置。
輸送器系統的實施例可進一步包括配置至少兩個永磁體以包括位於至少一個真空穴的一側上的至少一個永磁體與位於至少一個真空穴的相對側上的至少一個永磁體。至少一個真空穴可包括位於至少兩個永磁體之間的兩個真空穴。至少一個真空穴可包括至少一個端口,該端口耦接到真空源,以當接合支撐件時選擇性地在真空穴內產生真空。兩個永磁體可位於至少一個真空穴的一側上,以及兩個永磁體位於至少一個真空穴的相對側上。
10:模板印刷機
12:框架
14:輸送器系統
16:電路板
18:模板梭式組件
20:印刷頭組件
22:升降臺組件
24:支撐表面
26:控制器
28:輸送軌道構件
30:輸送軌道構件
32:升降工具組件
34:馬達
36:輸送帶
38:輸送軌道構件
40:板引導件
42:感測器
44:升降器部分
46:模組化夾持子組件
48:支腳
50:垂直延伸臂
52:底表面
54:支座
56:背板
58:頂表面
60:線性軸承
64:L形板
66:夾持組件
68:夾持構件
70:薄箔
72:氣動缸
74:定位銷
76:定位器
80:底表面
82:穴
84:永磁體
86:真空穴
88:端口
90:管道
所附圖式不意圖依比例繪製。在圖式中,藉由相同數字編號來表示圖示於多種圖式中的每一相同或接近相同的部件。為了清楚起見,可不在每個圖中標示每個部件。在圖式中:
圖1是本揭示案一實施例的模板印刷機的前透視圖,其中外部包裝被移除以露出模板印刷機的主要操作系統;圖2是模板印刷機的輸送器系統的透視圖;圖3是輸送器系統的軌道構件的透視圖;圖4是圖3中所示的軌道構件的透視圖,其具有設置在軌道構件上的本揭示案實施例的升降工具組件,其中升降工具組件所示於輸送高度;圖5是升降工具組件的截面圖;圖6是輸送器系統的截面圖,其中升降工具組件所示在輸送高度;圖7是輸送器系統的透視圖,其中升降工具組件所示在影像系統檢查高度;圖8是輸送器系統的透視圖,其中升降工具組件所示在印刷高度;圖9是具有箔夾持系統和定制板夾持系統之一的升降工具組件的分解透視圖;圖10是本揭示案的一個實施例的升降工具組件的頂部透視圖;圖11是升降工具組件的底部透視圖;圖12是升降工具組件的側視圖,其中部分以橫截面示出;圖13是與工作臺間隔開的升降工具組件的端視圖;及
圖14是與工作臺接合的升降工具組件的端視圖。
本揭示案一般係關於在表面安裝技術(SMT)製程線中使用且經配置以施加組裝材料(如,焊膏、導電墨或包封材料)至基板(如,印刷電路板,於此稱為「電子基板」、「電路板」、「板」、「PCB」、「PCB基板」、「基板」或「PCB板」)或經配置以實施其他操作(如檢測、再加工或放置電子部件到基板上)的材料應用機器(於此稱為「模板印刷機」、「絲網印刷機」、「印刷機器」或「印刷機」)和其他設備。具體言之,本揭示案的實施例係參照用以製造印刷電路板之模板印刷機而說明於下。
現參照圖式,且更具體地參照圖1,存在有大體以10指出的本揭露書之一個實施例的模板印刷機。如圖所示,模板印刷機10包括支撐模板印刷機的部件的框架12。模板印刷機10的部件部分地包括輸送器系統,大體以14指出;模板梭式組件,大體以18指出;及印刷頭組件或印刷頭,大體以20指出,它們一起經配置而以下面更詳細地描述之方式施加黏性材料(包括焊料膏)。模板梭式組件18包括模板,為了改善清晰的目的,模板未顯示在圖1中。
模板印刷機10還包括升降臺組件,大體以22指出,升降臺組件包括支撐表面24,支撐表面24經配置
以將藉由輸送器系統14所傳送的電路板16從較低的輸送位置升高至升高的或印刷位置,在輸送位置中,電路板位於沿著和輸送器系統14相同的平面,在升高的或印刷位置中,電路板接合模板。升降臺組件22進一步經配置以將電路板16從印刷位置降低回至較低的輸送位置。模板印刷機10可進一步包括控制器26和鍵盤和顯示器(未圖示),以使操作人員或組件系統能夠控制模板印刷機的操作。
參照圖2,模板印刷機10的輸送器系統14包括兩個輸送軌道構件,大體以28和30指出,以將印刷電路板16輸送進出模板印刷機的升降臺組件22。輸送軌道構件28、30有時可被稱為「牽引饋送機構」,輸送軌道構件28、30一起經配置以饋送、裝載或以其他方式傳送電路板至模板印刷機10的工作區,工作區可於此被稱為「印刷巢」(print nest),並從印刷巢卸載電路板。
每個輸送軌道構件28、30包括板升降器或升降工具組件,大體以32指出,升降工具組件經配置以在印刷操作期間接合和支撐電路板16的邊緣。每個輸送軌道構件28、30還包括馬達34和耦接到馬達的輸送帶36。該佈置係使得輸送軌道構件28、30的馬達34驅動輸送帶36的同步運動,以將電路板16在控制器26的控制下移動進出印刷巢。
另外參照圖3,繪示不具有升降工具組件32的輸送軌道構件28,每一輸送軌道構件28、30進一步包
括一對軌道安裝件(每一個以38指出)及板引導件40,軌道安裝件將輸送軌道構件連接至模板印刷機10的框架12,板引導件40經配置以當輸送電路板16時,沿著輸送軌道構件導引電路板。每個輸送軌道構件28、30亦包括感測器42,感測器42偵測何時新的電路板進入模板印刷機10。
升降工具組件32經配置與升降臺組件22的支撐表面24配合且在輸送高度、印刷高度和影像系統間隙高度處接合和支撐電路板16,這些將在以下更詳細地描述。本揭示案之實施例的升降工具組件32經設置以獨立於輸送器系統14的輸送軌道構件28、30而升降並夾持電路板16,同時電路板是在影像系統間隙高度和印刷高度處。如上所提到的,升降工具組件32可到達所需的、固定的z軸(上/下)高度。藉由在工作高度處解耦升降工具組件32與輸送軌道構件28、30,使得依賴於升降臺組件22之升降工具組件定位,並消除了來自第二來源(如輸送軌道構件)的影響和相互作用。升降工具組件32的精確和可重複的定位提供模板印刷機10的操作者具有以較少的浪費,以較小的尺寸和較精細的節距印刷特徵結構的能力。本揭示案的實施例的升降工具組件32繞它們各自的固定輸送軌道構件28、30而配合。在某個實施例中,升降工具組件32可到達三個Z軸(高度)位置中的一個;然而,可到達任何所需的Z軸高度。
另外參照圖4和5,每一升降工具組件32包括升降器部分(大體以44指出)及模組化夾持子組件(大體以46指出),升降器部分經配置以藉由升降臺組件22的支撐表面24而接合,模組化夾持子組件耦接到升降器部分。如圖所示,升降器部分44通常是L形構件,其包括在輸送軌道構件30和模組化夾持子組件46下方延伸之水平延伸支腳48,和在支腳的邊緣處向上延伸之垂直延伸臂50。支腳48包括底表面52,底表面52面向升降臺組件22的支撐表面24。如圖所示,支腳48的底表面52包括若干支座(standoff),每一個以54指出,支座經配置由升降臺組件22的支撐表面24接合。在一個實施例中,支腳48的每一支座54經配置以包含永磁體,以更牢固地將升降臺組件22的支撐表面24固定於升降工具組件32。
模組化夾持子組件46包括安裝在升降器部分44的支腳48的頂表面58上的背板56。如圖所示,背板56具有安裝在背板56的背面上的線性軸承,為夾持提供一自由度。模組化夾持子組件46進一步包括安裝在背板56的線性軸承60上的L形板64。L形板64配置有夾持組件(大體以66指出),彈性鋼箔將基板夾緊在夾持組件上。如圖所示,夾持組件66包括夾持構件68,夾持構件68具有垂直表面和薄箔70,垂直表面接合電路板16的邊緣,薄箔70設置在夾持構件上方。如圖所示,薄箔70從夾持構件68水平地延伸。夾持組件66進一步包括若干氣動缸,每一個以72指出,氣動缸經設計以移動L形板64,
以在操作期間施加夾持力至電路板16。為了確保升降工具組件32相對於它的相應的輸送軌道構件30而被正確地定位,模組化夾持子組件46的背板56包括若干定位銷,每一個以74指出,定位銷經配置以被定位於各自的定位器內,每一個以76指出,定位器與輸送軌道構件相關聯。定位銷74經設計以適配於在定位器76中所提供的各自的開口內。
為了實現所需的輸送高度,升降工具組件32等待待從左/右位置被裝載到模板印刷機10之中心的電路板16。在此中性的、非操作的位置,定位銷74和定位器76相對於輸送軌道構件28或30設定/復位升降工具組件32的位置,將每一電路板16送到大約的位置,以接受新的電路板。
為了實現影像系統間隙高度,在電路板16已被定位之後,升降臺組件22的支撐表面24向上移動,以接合升降工具組件32的升降器部分44的支腳48,此時夾持組件66的氣動缸72夾持電路板。在適合模板印刷機10的影像系統於電路板16和升降臺組件22之間行進之Z軸位置處(於此稱作影像系統間隙位置),輸送軌道構件28、30的定位銷74不再與升降工具組件32的它們各自的定位器76接觸。在此位置,在升降工具組件32和輸送軌道構件28、30之間存在有足夠的間隙,所以沒有來自由升降工具組件施加在輸送軌道構件的接觸、干擾或影響。
為了從影像系統間隙高度位置到達印刷高度,升降工具組件32(被磁性地耦接至升降臺組件22)向上移動至印刷高度位置。升降工具組件32和輸送軌道構件28、30之間的接觸保持解耦,此消除了來自輸送軌道構件的影響。
圖6繪示在輸送高度處支撐電路板16的升降工具組件32,電路板在輸送高度被輸送到模板印刷機10中。圖7繪示在影像系統間隙高度處支撐電路板16的升降工具組件32,影像系統經配置以在影像系統間隙高度在電路板與模板之間移動,以將電路板對準模板。且圖8繪示在印刷高度處支撐電路板16的升降工具組件32,印刷操作在印刷高度發生。
一旦完成印刷操作,電路板16返回到用於裝載/卸載電路板的輸送高度。
升降工具組件32的可能變型可包括但不限於改變升降工具組件的長度。在一個實施例中,升降工具組件32的長度為400毫米。可以容納各種電路板厚度。
除了被動的箔夾持,背板可以為可移除的,以提供以另一種夾持機構的形式的主動夾持,諸如EDGELOCTM板夾持系統形式,使得升降工具組件模組化並具有在現場進行修改的能力。圖9繪示與實施模組化夾持子組件之模組化夾持組件46間隔的升降器部分44,模組夾持子組件實施箔夾持組件66。然而,另一模組化
夾持組件,大體以78指出,諸如EDGELOCTM板夾持系統,可用以取代模組化夾持組件46。
與以前的設計相比,升降工具組件的優點包括但不限於將升降工具組件從其各自的輸送軌道構件解耦,用以在製程中更精確和可重複。模組化和從被動的箔夾持系統到主動的EDGELOCTM板夾持系統的交替切換的能力,及強化客戶定製製程的能力的能力。因為輸送軌道構件是在z軸(高度)固定的,電路板可在升降工具組件之前被搬上。
應觀察到實施升降工具組件的輸送器系統能夠處理模板印刷機內側的電路板。此包括電路板的裝載、印刷和卸載。
每個輸送軌道構件被大致分為三個相等區域。每個軌道構件的左區域和右區域是彼此的鏡像,能夠處理板的裝載和卸載。每個輸送軌道構件的中心區域為電路板被用於印刷而對準且被用於印刷而以向上方向移動處。具有升降工具組件之輸送軌道構件的中心區域係藉由升降臺組件,或其他合適的升降平台而向上移動。升降臺組件具有至少兩個功能-用以提供用於工具之擱架/平台,作為板支撐,以防止在印刷期間電路板的板下垂,及用以提供用於將工具升降組件向上移動,此意為升降工具組件當移動升降臺組件時移動整個電路板。
升降工具組件能夠當升降臺組件向上移動並接合升降工具組件時,最小化升降臺組件和輸送軌道構件
的互動。將輸送軌道構件在垂直的Z軸方向上維持固定的一個優點是電路板可以被裝載和卸載,同時在中央區域印刷電路板,藉此改善循環時間。
升降工具組件設計的這種配置還允許模組化功能選項。升降工具組件實現更模組化的設計,允許在出廠時的標準化,並可在客戶現場的客製化可能。
升降工具組件經設計以為自包含的工具,它在主樑上行進,此對於模板印刷機所提供的所有選項是共用的。為了更好地瞭解升降工具組件的功能,輸送軌道構件各如樑般運作,且升降工具組件如管般運作。升降工具組件圍繞輸送軌道構件並在輸送軌道構件的頂部行進/安置。隨著升降臺組件的支撐表面向上移動以接合升降工具組件,升降工具組件不再以任何表面接觸輸送軌道構件。在製程中的這時,升降工具組件僅藉由升降工具組件的底表面而被與升降臺組件的支撐表面有關。此配置藉由線性軸承而消除了次要的軌道/樑關聯,此可能扭曲或限制升降工具組件,從而導致不精確的對準。在完成印刷之後,升降臺組件和升降工具組件被降低到電路板回到其中性輸送位置之位置,中性輸送位置用於自模板印刷機卸載出去。
用於輸送器系統的選項包括可容納被動夾持系統或主動夾持系統的升降工具組件。另外兩個與彼此和升降工具組件無關的選項是分段組件,它可在軌道的左區
域及/或右區域被附接到輸送軌道構件的背面。分段組件亦可與可選擇的硬停止件結合。
如上所述,支腳48的每個支座54可經配置包括永磁體,以更牢固地將升降臺組件22的支撐表面24固定於升降工具組件32。參照圖10和11,在另一個實施例中,升降工具組件32可以進一步經配置有真空輔助組件,該真空輔助組件與磁體一起操作,以當升降器部分從輸送軌道28、30抬起且從軌道定位器/定位銷74脫離時,將升降器部分44的支腳48可釋放地固定於支撐表面24。
如圖所示,支腳48的底表面80是相對平坦的表面(因此沒有支座54),其具有形成在底表面中的多個穴(pocket),每個穴用82表示。調整每個穴82的尺寸和形狀以容納永磁體84。永磁體84為升降臺組件22的支撐表面24的金屬(如鋼)主體提供磁吸引力。儘管所示為四個磁體84,但是可以根據升降器部分44的支腳48的尺寸和形狀而提供任何數量的磁體。在所示實施例中,永磁體84位於升降器部分44的支腳48的端部附近,使得兩個永磁體位於支腳的一端,以及兩個永磁體位於支腳的相對端。圖12圖示永磁體84(其可實施為釹磁體),當升降器部分44的支腳48與升降臺組件22的支撐表面24接觸時,永磁體84提供橫向固持力。
在一些實施例中,永磁體84的設置可能不足以在接合期間牢固地固定升降臺組件22的支撐表面24的
升降器部分44,尤其是在施行印刷操作時。如圖11最佳所示,升降器部分44的支腳48的底表面80進一步包括兩個真空穴,每個真空穴用86表示,其設計成將升降器部分固持在支撐表面24上的適當位置。每個真空穴86包括至少一個端口88,以在接合支撐表面24時在真空穴內產生真空。具體言之,端口88耦接到與模板印刷機10相關聯的真空源,且由控制器26所控制,以向真空穴86提供選擇性真空源,以增加固持力。
參見圖13和14,在升降臺組件22的支撐表面24與升降器部分44的支腳48接觸之後不久,打開真空以提供升降器部分的支腳固定於支撐表面的額外固定力。真空源的管道在圖13和14中用90表示。儘管所示為兩個真空穴86,但是可以提供任何數量的真空穴,且可以根據升降器部分44的支腳48的尺寸和形狀以及維持將支腳接合於支撐表面24所需的固定力來調整真空穴的尺寸。
因此,應觀察到,永磁體84和在控制器26的控制下在真空穴86中提供真空的組合可以將升降器部分44可釋放地鎖定於升降臺組件22的支撐表面24。當被啟動時,由真空穴86引起的真空將升降器部分44固定或以其他方式鎖定於支撐表面24。當停用時,消除真空使得升降器部分44能夠從支撐表面24釋放,而不受永磁體84產生的吸力。
實施例的應用不限於以下的說明所提出的或在圖式中所顯示的部件之結構和配置之細節。此外,於此
使用的措辭和術語是為了說明的目的,且不應被視為限制。「包括(including)」、「包含(comprising)」或「具有(having)」、「含有(containing)」、「包含(involving)」及它們的變體的使用係旨在包括其後所列出的項目及其等效元件和其他項目。
因此已描述本揭示案的至少一個實施例的幾個態樣,應理解對發明所屬領域具有通常知識者而言,多種變更、修改、及改良為顯而易見的。該等變更、修改、及改良意圖為本揭示案的部分,且意圖落於本揭示案的精神及範圍內。據此,前述說明及圖式僅用於舉例。
10:模板印刷機
12:框架
14:輸送器系統
18:模板梭式組件
20:印刷頭組件
22:升降臺組件
24:支撐表面
26:控制器
28:輸送軌道構件
Claims (18)
- 一種用於在一基板上印刷黏性材料的模板印刷機,該模板印刷機包括:一框架;一模板,該模板耦接到該框架;一印刷頭,該印刷頭耦接到該框架,該印刷頭將黏性材料沉積並印刷在該模板上;一升降臺組件,該升降臺組件經配置將該基板支撐在一輸送位置和一印刷位置;及一輸送器系統,該輸送器系統包含耦接到該框架的一對軌道構件,以及對於每個軌道構件,耦接到該軌道構件的一升降工具組件,該對軌道構件延伸穿過該框架且經配置將該基板輸送通過該模板印刷機,該升降工具組件經配置與該升降臺組件配合且在一輸送高度和一印刷高度處接合和支撐該基板,該升降工具組件包含一升降器部分,該升降器部分經配置由該升降臺組件的一支撐件接合,該升降器部分具有在該軌道構件下方延伸的一支腳,該支腳經配置由該升降臺組件的該支撐件接合,該升降器部分的該支腳具有至少兩個永磁體與至少一個真空穴,該等至少兩個永磁體經配置當將該支撐件接合到該升降器部分時,將該升降器部分的該支腳固定於該支撐件,該至少一個真空 穴形成在該升降器部分的該支腳的一底表面中,該至少一個真空穴經配置將該升降器部分選擇性地固定在該支撐件上的適當位置。
- 如請求項1所述之模板印刷機,其中該等至少兩個永磁體包括位於該至少一個真空穴的一側上的至少一個永磁體與位於該至少一個真空穴的一相對側上的至少一個永磁體。
- 如請求項2所述之模板印刷機,其中該至少一個真空穴包括位於該等至少兩個永磁體之間的兩個真空穴。
- 如請求項2所述之模板印刷機,其中該至少一個真空穴包括至少一個端口,該端口耦接到一真空源,以當接合該支撐件時選擇性地在該真空穴內產生一真空。
- 如請求項3所述之模板印刷機,其中兩個永磁體位於該至少一個真空穴的一側上,以及兩個永磁體位於該至少一個真空穴的該相對側上。
- 一種在一模板印刷機的一印刷操作期間將一基板支撐且夾持在一印刷位置的方法,該方法包括以下步驟:在具有一對軌道的一輸送器系統上將該基板移動到在一升降臺組件上方的一輸送高度處; 夾緊該基板的相對邊緣;使用耦接到每個軌道構件的一升降工具組件在一z軸方向上移動該基板,在該z軸方向上移動該基板的步驟包含將該升降工具組件與該升降臺組件的一支撐件接合,該升降工具組件包含一升降器部分,該升降器部分經配置由該升降臺組件的一支撐件接合,該升降器部分具有在該軌道構件下方延伸的一支腳,該支腳經配置由該升降臺組件的該支撐件接合;及當將該升降器部分與該支撐件接合時,使用磁鐵和一真空將該升降器部分可釋放地固定於該支撐件。
- 如請求項6所述之方法,其中該升降器部分的該支腳具有至少兩個永磁體與至少一個真空穴,該等至少兩個永磁體經配置當將該支撐件接合到該升降器部分時,將該升降器部分的該支腳固定於該支撐件,該至少一個真空穴形成在該升降器部分的該支腳的一底表面中,該至少一個真空穴經配置將該升降器部分選擇性地固定於該支撐件上的適當位置。
- 如請求項7所述之方法,其中該等至少兩個永磁體包括位於該至少一個真空穴的一側上的至少一個永磁體與位於該至少一個真空穴的一相對側上的至少一個永磁體。
- 如請求項8所述之方法,其中該至少一個真 空穴包括位於該等至少兩個永磁體之間的兩個真空穴。
- 如請求項8所述之方法,其中該至少一個真空穴包括至少一個端口,該端口耦接到一真空源,以當接合該支撐件時選擇性地在該真空穴內產生一真空。
- 如請求項8所述之方法,其中兩個永磁體位於該至少一個真空穴的一側上,以及兩個永磁體位於該至少一個真空穴的該相對側上。
- 如請求項6所述之方法,其中該基板經配置在一輸送高度位置、一影像系統間隙高度位置和一印刷高度位置之間移動。
- 如請求項12所述之方法,進一步包括以下步驟:當將該基板移動到該輸送高度位置時,將與該升降工具組件相關聯的一銷定位到與該軌道構件相關聯的一定位器中。
- 一種用於在一基板上印刷黏性材料的一模板印刷機之輸送器系統,該輸送器系統包括:一對軌道構件,該對軌道構件耦接到該框架,該對軌道構件延伸穿過該框架且經配置將該基板輸送通過該模板印刷機;及對於每個軌道構件,耦接到該軌道構件的一升降工 具組件,該升降工具組件經配置與該升降臺組件配合且在一輸送高度和一印刷高度處接合和支撐該基板,該升降工具組件包含一升降器部分,該升降器部分經配置由該升降臺組件的一支撐件接合,該升降器部分具有在該軌道構件下方延伸的一支腳,該支腳經配置由該升降臺組件的該支撐件接合,該升降器部分的該支腳具有至少兩個永磁體與至少一個真空穴,該等至少兩個永磁體經配置當將該支撐件接合到該升降器部分時,將該升降器部分的該支腳固定於該支撐件,該至少一個真空穴形成在該升降器部分的該支腳的一底表面中,該至少一個真空穴經配置將該升降器部分選擇性地固定在該支撐件上的適當位置。
- 如請求項14所述之輸送器系統,其中該等至少兩個永磁體包括位於該至少一個真空穴的一側上的至少一個永磁體與位於該至少一個真空穴的一相對側上的至少一個永磁體。
- 如請求項15所述之輸送器系統,其中該至少一個真空穴包括位於該等至少兩個永磁體之間的兩個真空穴。
- 如請求項15所述之輸送器系統,其中該至少一個真空穴包括至少一個端口,該端口耦接到一真空源,以當接合該支撐件時選擇性地在該至少一個真 空穴內產生一真空。
- 如請求項15所述之輸送器系統,其中兩個永磁體位於該至少一個真空穴的一側上,以及兩個永磁體位於該至少一個真空穴的該相對側上。
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