TWI783104B - 用於將黏性材料印刷於基板上的模板印刷機,運送系統,及模板印刷機的用來支撐並夾緊基板的方法 - Google Patents

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TWI783104B TW107146905A TW107146905A TWI783104B TW I783104 B TWI783104 B TW I783104B TW 107146905 A TW107146905 A TW 107146905A TW 107146905 A TW107146905 A TW 107146905A TW I783104 B TWI783104 B TW I783104B
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Abstract

本案揭露一種用於一模板印刷機的運送系統,該運送系統包括一對軌道元件,該對軌道元件延伸通過一框,並經配置以運送該基板通過該模板印刷機。運送系統還包括,對於每個軌道元件而言,耦接至該軌道元件的一升降工具組件。升降工具組件包括一升降機部分,固定至該升降機部分的一主板,及耦接至該主板的一夾緊元件。夾緊元件經配置以在一基板接合位置與一基板脫離位置之間水平移動。升降工具組件還包括耦接至主板的一薄箔。該薄箔經配置以獨立於該夾緊元件而垂直地及水平地移動。

Description

用於將黏性材料印刷於基板上的模板印刷機,運送系統,及 模板印刷機的用來支撐並夾緊基板的方法 相關申請案
本申請案為2016年6月14日提出申請的名稱為「LIFT TOOL ASSEMBLY FOR STENCIL PRINTER」的美國專利申請序號第15/182,215號的部分連續案,該案為2015年4月7日提出申請的名稱為「LIFT TOOL ASSEMBLY FOR STENCIL PRINTER」的美國專利申請序號第14/680,359號的分割案,該二案的全文內容以引用方式併入本文。
本發明一般關於模板印刷機,更具體地說,關於一種設計用於在進行模板印刷操作時操縱電子基板,例如印刷電路板,的升降工具組件。
在製造表面安裝印刷電路板時,可以使用模板印刷機將焊膏印刷到電路板上。一般而言,具有焊盤圖案或一些其它導電表面以供焊膏沉積的電路板,會自動饋送入模板印刷機中,且電路板上的一或多個小孔或標記(稱為「基準點」),係用於在將焊膏印刷到電路板上之前, 使電路板與模板印刷機的模板或網板適當地對準。在一些系統中,實現視覺系統的一光學對準系統,係用於將電路板與模板對準。
一旦電路板與印刷機中的模板適當地對齊,電路板就會被升到模板上,焊膏被分配到模板上,並且一擦拭器刮片(或刮板)穿過模板以迫使焊膏通過模板內的開孔以達電路板上。當刮板在模板上移動通過時,焊膏傾向於在刮片前面滾動,這有利地使焊膏混合和剪切,從而獲得所需的黏度,以利於填充網板或模板中的開孔。焊膏通常從一標準匣分配到模板上。模板接著與電路板分離,且該電路板與該焊膏之間的黏性使得大部分材料留在該電路板上。在對其他電路板印刷之前,會在清潔過程中去除留在模板表面上的材料。
另一種電路板的印刷的方法,涉及了在沉積焊膏於電路板的表面上之後檢查電路板。檢查電路板對於確定可達到純淨的電連接而言非常重要。過量的焊膏會導致短路,而在適當位置的焊膏若太少則會阻止電接觸。通常,視覺檢查系統還用於提供電路板上的焊膏的二維或三維檢查。
模板清潔製程及電路板檢查製程,僅是製造電路板所涉及的許多製程中的其中兩者。為了產生最大數量的一致品質的電路板,通常希望的是能減少製造電路板所需的循環時間,同時保持確保電路板生產的品質的系統,如電路板檢查及模板清潔系統。
本案的一態樣係指一種用於將黏性材料印刷於一基板上的模板印刷機。在一實施例中,模板印刷機包含一框,耦接至該框的一模板,耦接至該框以將黏性材料沉積並印刷在該模板上的一印刷頭,經配置以支撐該基板於一運送位置及一印刷位置的一升降台組件,以及一運送系統。該運送系統包括耦接至該框的一對軌道元件。該對軌道元件延伸通過該框,且經配置以運送該基板通過該模板印刷機。運送系統還包括,對於每個軌道元件而言,耦接至該軌道元件的一升降工具組件。該升降工具組件經配置以與該升降台組件配合,並且接合及支撐該基板於一運送高度及一印刷高度。
模板印刷機的實施例還可包含配置該升降工具組件以接合及支撐一基板於一視覺系統淨高度。升降工具組件可包括一升降機部分,其經配置以被升降台組件的一支撐件接合。該升降機部分可包括一足,該足延伸於該軌道元件下方,其中該足經配置以被該升降台組件的該支撐件接合。該升降機部分的該足可包含永久磁鐵,以耦接至該升降台組件的該支撐件。該升降工具組件還可包括耦接至該升降機部分的一模組化夾緊子組件。該模組化夾緊子組件可包括安裝在該升降機部分的頂部的一背板。背板可具有一線性軸承,其安裝在背板的一背面上,以提供夾緊的自由度。模組化夾緊子組件還包括一L型板,其安裝在該線性軸承上。L型板可與一夾緊組件一起配置,在該 夾緊組件上彈性鋼箔會夾緊基板。在基板上的夾緊力可由若干氣壓缸來提供。該模組化夾緊子組件的該背板可包括一銷,該銷經配置以定位在與該軌道元件相關聯的一定位器中。
本案的另一態樣係指一種在一模板印刷機的一印刷操作期間用來支撐並夾緊一基板於一印刷位置的方法。在一實施例中,該方法包含以下步驟:移動該基板於一運送系統上,該運送系統具有在一升降台組件上方的一運送高度處的一對軌道;夾緊該基板的相對邊緣;及以耦接至每個軌道元件的一升降工具組件來移動該基板於一z軸方向。
該方法的實施例還可包括,當移動該基板至該運送高度位置時,將關聯於該升降工具組件的一銷,定位在關聯於該軌道元件的一定位器之內。該移動該基板於z軸方向的步驟,可包括將該升降工具組件與該升降台組件的一支撐件接合的步驟。該基板可經配置以在一運送高度位置、一視覺系統淨高度位置、及一印刷高度位置之間移動。
本案的另一態樣係指一種用於將黏性材料印刷於一基板上的一模板印刷機類型的運送系統。在一實施例中,運送系統包含耦接至該框的一對軌道元件。該對軌道元件延伸通過該框,且經配置以運送該基板通過該模板印刷機。對於每個軌道元件而言,一升降工具組件係耦接至該軌道元件。升降工具組件經配置以與升降台組件配 合,並且接合及支撐該基板於一運送高度、一視覺系統淨高度、及一印刷高度。
運送系統的實施例還可包括建置該升降工具組件,其中一升降機部分經配置以被該升降台組件的一支撐件接合。該升降機部分可具有一足,該足延伸於該軌道元件下方。該足可經配置以被該升降台組件的支撐件接合。該升降工具組件還包括耦接至該升降機部分的一模組化夾緊子組件,該模組化夾緊子組件具有一背板,該背板安裝在升降機部分的頂部。背板可具有一線性軸承,其安裝在背板的一背面上,以提供夾緊的自由度。
本案的另一態樣係指一種用於將黏性材料印刷於一基板上的模板印刷機。在一實施例中,模板印刷機包含一框,耦接至該框的一模板,耦接至該框以將黏性材料沉積並印刷在該模板上的一印刷頭,經配置以支撐該基板於一運送位置及一印刷位置的一升降台組件,以及一運送系統,該運送系統包含耦接至該框的一對軌道元件。該對軌道元件延伸通過該框,且經配置以運送該基板通過該模板印刷機。對於每個軌道元件而言,一升降工具組件係耦接至該軌道元件,其中該升降工具組件經配置以與該升降台組件配合,並接合及支撐該基板於一運送高度及一印刷高度。升降工具組件包括一升降機部分,固定至該升降機部分的一主板,及耦接至該主板的一夾緊元件。夾緊元件經配置以在一基板接合位置與一基板脫離位置之間水 平移動。升降工具組件還包括耦接至主板的一薄箔。該薄箔經配置以獨立於該夾緊元件而垂直地及水平地移動。
該模板印刷機的實施例還可包括配置該升降工具組件以進一步包括至少一第一線性致動器,該第一線性致動器耦接至該夾緊元件,以將該夾緊元件移動於該基板接合位置與該基板脫離位置之間。該升降工具組件還可包括固定至該夾緊元件的一托架。該托架可被該至少一線性致動器移動,以將該夾緊元件移動於該基板接合位置與該基板脫離位置之間。該升降工具組件還可包括至少一第二線性致動器,該第二線性致動器耦接至該薄箔,以在一垂直方向上移動該薄箔。該至少一第二線性致動器可經配置以驅使一導向板與一安裝板的上下運動,其中具有薄箔的一箔板係安裝在該安裝板上。該升降工具組件還可包括至少一第三線性致動器,該第三線性致動器耦接至該薄箔,以在一水平方向上移動該薄箔。該至少一第三線性致動器可經配置以驅使一安裝板的左右運動,其中具有薄箔的一箔板係安裝在該安裝板上。該至少一第一線性致動器、該至少一第二線性致動器、及該至少一第三線性致動器中的每一者包括一氣壓缸。
本案的又另一態樣係指一種在一模板印刷機的一印刷操作期間用來支撐並夾緊一基板於一印刷位置的方法。在一實施例中,該方法包含以下步驟:移動該基板於一運送系統上,該運送系統具有在一升降台組件上方的一運送高度處的一對軌道;夾緊該基板的相對邊緣;及 以耦接至每個軌道元件的一升降工具組件來移動該基板於一z軸方向。夾緊相對邊緣係藉由一夾緊組件來達成,該夾緊組件包括一主板,耦接至該主板的一夾緊元件,該夾緊元件經配置以在一基板接合位置與一基板脫離位置之間水平移動,以及耦接到該主板的一薄箔。該薄箔經配置以獨立於該夾緊元件而垂直地及水平地移動。
該方法的實施例還可包括配置該夾緊組件以包括至少一第一線性致動器,該第一線性致動器耦接至該夾緊元件,以將該夾緊元件移動於該基板接合位置與該基板脫離位置之間。該夾緊組件還可包括至少一第二線性致動器,該第二線性致動器耦接至該薄箔,以在一垂直方向上移動該薄箔。該至少一第二線性致動器可經配置以驅使一導向板與一安裝板的上下運動,其中具有薄箔的一箔板係安裝在該安裝板上。該夾緊組件還可包括至少一第三線性致動器,該第三線性致動器耦接至該薄箔,以在一水平方向上移動該薄箔。該至少一第三線性致動器可經配置以驅使一安裝板的左右運動,其中具有薄箔的一箔板係安裝在該安裝板上。
本案的另一態樣係指一種用於將黏性材料印刷於一基板上的一模板印刷機類型的運送系統。在一實施例中,運送系統包括耦接至該框的一對軌道元件,其中該對軌道元件延伸通過該框,並經配置以運送該基板通過該模板印刷機。運送系統還包括,對於每個軌道元件而言,耦接至該軌道元件的一升降工具組件。升降工具組件經配 置以與升降台組件配合,並且接合及支撐該基板於一運送高度、一視覺系統淨高度、及一印刷高度。升降工具組件包括一升降機部分,固定至該升降機部分的一主板,及耦接至該主板的一夾緊元件。夾緊元件經配置以在一基板接合位置與一基板脫離位置之間水平移動。升降工具組件還包括耦接至主板的一薄箔。該薄箔經配置以獨立於該夾緊元件而垂直地及水平地移動。
該運送組件的實施例還可包括配置該升降工具組件以進一步包括至少一第一線性致動器,該第一線性致動器耦接至該夾緊元件,以將該夾緊元件移動於該基板接合位置與該基板脫離位置之間。該升降工具組件還可包括固定至該夾緊元件的一托架。該托架可被該至少一線性致動器移動,以將該夾緊元件移動於該基板接合位置與該基板脫離位置之間。該升降工具組件還可包括至少一第二線性致動器,該第二線性致動器耦接至該薄箔,以在一垂直方向上移動該薄箔。該至少一第二線性致動器可經配置以驅使一導向板與一安裝板的上下運動,其中具有薄箔的一箔板係安裝在該安裝板上。該升降工具組件還可包括至少一第三線性致動器,該第三線性致動器耦接至該薄箔,以在一水平方向上移動該薄箔。該至少一第三線性致動器可經配置以驅使一安裝板的左右運動,其中具有薄箔的一箔板係安裝在該安裝板上。該至少一第一線性致動器、該至少一第二線性致動器、及該至少一第三線性致動器中的每一者包括一氣壓缸。
10:模板印刷機
12:框
14:運送系統
16:電路板
18:模板梭組件
20:印刷頭組件/印刷頭
22:升降台組件
24:支撐表面
26:控制器
28:運送軌道元件
30:運送軌道元件
32:升降工具組件
34:馬達
36:運送帶
38:軌道安裝件
40:板引導件
42:感應器
44:升降機部分
46:模組化夾緊子組件
48:足
50:臂
52:底表面
54:支座
56:背板
58:頂表面
60:線性軸承
64:L型板
66:夾緊組件
68:夾緊元件
70:薄箔
72:氣壓缸
74:定位銷
76:定位器
78:模組化夾緊組件
80:夾緊組件
82:主板
84:夾緊元件
86:線性致動器
88:托架
90:垂直表面
92:薄箔
94:線性致動器
96:導向板
98:安裝板
100:安裝板
102:線性致動器
104:夾桿
所附圖式不是按比例繪製的。在圖式中,在各圖中顯示的每個相同或幾乎相同的部件由相同的數字表示。為清楚起見,並非每個部件都在每個圖式中標示出。在圖式中:圖1是本案的一實施例的模板印刷機的前透視圖,其中移除了外部包裝以揭示模板印刷機的主要操作系統;圖2是模板印刷機的運送系統的透視圖;圖3是運送系統的導軌元件的透視圖;圖4是圖3中所示的導軌元件的透視圖,其具有設置在軌道元件上的本案的實施例的升降工具組件,其中在運送高度處圖示了升降工具組件;圖5是升降工具組件的截面視圖;圖6是運送系統的截面視圖,其中在運送高度處圖示了升降工具組件;圖7是運送系統的透視圖,其中在視覺系統檢查高度處圖示了升降工具組件;圖8是運送系統的透視圖,其中在印刷高度處圖示了升降工具組件;圖9是具有箔夾緊系統與定制板夾緊系統其中一者的升降工具組件的分解透視圖; 圖10是具有本案實施例的邊緣鎖定組件的升降工具組件的端視圖,其中部分以橫截面顯示以揭示邊緣鎖定組件的各態樣;圖11是該升降工具組件的端視圖,其中部分以橫截面顯示以揭示邊緣鎖定組件的其他態樣;圖12是該升降工具組件的端視圖,其中部分以橫截面顯示以揭示邊緣鎖定組件的其他態樣;以及圖13A-13D為端視圖,係顯示電路板前進至在邊緣鎖定組件內的一印刷位置。
本案一般關於材料應用機器(在此稱為「模板印刷機」、「網板印刷機」、「印刷機器」或「印刷機」)以及在表面安裝技術(SMT)製程線中使用,並且配置為將組裝材料(例如,焊膏、導電墨水、或封裝材料)塗佈至基板上(例如,印刷電路板,在此稱為「電子基板」、「電路板」、「板」、「PCB」、「PCB基板」、「基板」、或「PCB板」),或執行其他操作,例如檢查、返工、或將電子元件放置在基板上的其他設備。具體地,下面參考用於生產印刷電路板的模板印刷機,以描述本案的實施例。
現在參考附圖,更具體地參見圖1,本案的實施例的模板印刷機大致以10表示。如所示,模板印刷機10包括支撐模板印刷機部件的框12。模板印刷機10的部件,部分地包括,大致以14表示的運送系統,大致以18表示的模板梭組件,及大致以20表示的印刷頭組件或印 刷頭,它們一起經配置以在下面更詳細描述的方式來塗佈黏性材料,包括焊膏。模板梭組件18包括模板,為了提高清晰度在圖1中未圖示出該模板。
模板印刷機10還包括大致以22表示的升降台組件,其包括經配置以升高電路板16的支撐表面24,電路板16由運送系統14從下方運送位置運送至升高的或印刷位置,在該下方運送位置,該電路板位在與運送系統14相同平面,在該升高的或印刷位置,該電路板接合該模板。升降台組件22還經配置以將電路板16從印刷位置降低回到下方運送位置。模板印刷機10還可包括控制器26及鍵盤與顯示器(未圖示),以使得操作員或組件系統能夠控制該模板印刷機的操作。
參照圖2,模板印刷機10的運送系統14包括大致以28、30表示的兩個運送軌道元件,以將經印刷的電路板16從該模板印刷機的升降台組件22來回運送。運送軌道元件28、30,有時會被稱為「牽引饋送機構」,其一同經配置以饋送、裝載或甚至傳送電路板至模板印刷機10的工作區,該工作區於此被稱為「印刷巢」,以及從該印刷巢卸載電路板。
每個運送軌道元件28、30包括板升降機或升降工具組件,大致以32表示,其經配置以在印刷操作期間,接合並支撐電路板16的邊緣。每個運送軌道元件28、30還包括馬達34及耦接至該馬達的運送帶36。此配置使得運送軌道元件28、30的馬達34驅動運送帶36的同步運 動,以在控制器26的控制下,將電路板16移至該印刷巢及從該印刷巢移回。
另外參照圖3,其圖示了運送軌道元件28而無升降工具組件32,每個運送軌道元件28、30還包括一對軌道安裝件,每個以38表示,軌道安裝件將該些運送軌道元件連接至模板印刷機10的框12,以及板引導件40,當運送電路板16時,板引導件40經配置以沿著運送軌道元件引導電路板。每個運送軌道元件28、30亦包括感應器42,以偵測新電路板何時會進入模板印刷機10。
升降工具組件32經配置以與升降台組件22的支撐表面24配合,以接合並支撐電路板16於一運送高度、一視覺系統淨高度、及一印刷高度,以下將更詳細說明。本案的實施例的升降工具組件32係提供以升高並夾緊獨立於運送系統14的運送軌道元件28、30的電路板16,同時電路板16係位在視覺系統淨高度與印刷高度。參照上述,升降工具組件32可達到所需的固定的z軸(上/下)高度。藉由將升降工具組件32在一工作高度處脫離運送軌道元件28、30,使得該些升降工具組件依賴於升降台組件22的位置,並且消除來自第二源(例如運送軌道元件)的影響和相互作用。升降工具組件32的精確的及可重複的定位,提供了模板印刷機10的操作者能以更小的尺寸和更小的間距印刷特徵,而具有更少的浪費。本案的實施例的升降工具組件32適配在它們各自的固定的運送軌道元件28、30的周圍。在一特定實施例中,升降 工具組件32可以實現三個z軸(高度)位置中的其中之一;然而,可以實現任何所需的z軸高度。
另外參照圖4與5,每個升降工具組件32包括大致以44表示的升降機部分,其經配置以被升降台組件22的支撐表面24接合,以及大致以46表示的模組化夾緊子組件,其耦接至該升降機部分。如所示,升降機部分44通常為L型元件,包括水平延伸的足48,其延伸於運送軌道元件30與模組化夾緊子組件46的下方,以及垂直延伸的臂50,其在該足的邊緣向上延伸。足48包括底表面52,其面對升降台組件22的支撐表面24。如所示,足48的底表面52包括若干支座,每個以54表示,其經配置成由升降台組件22的支撐表面24接合。在一實施例中,足48的每個支座54經配置以包含永久磁鐵,以更牢固地將升降台組件22的支撐表面24固定至升降工具組件32。
模組化夾緊子組件46包括背板56,背板56安裝在升降機部分44的足48的頂表面58上。如所示,背板56具有線性軸承60,其安裝在背板56的背面上,以提供夾緊的自由度。模組化夾緊子組件46還包括L型板64,其安裝在背板56的線性軸承60上。L型板64與大致以66表示的夾緊組件一起配置,在該夾緊組件上彈性鋼箔會夾緊基板。如所示,夾緊組件66包括夾緊元件68,夾緊元件68具有接合電路板16的邊緣的垂直表面,及設於夾緊元件上方的薄箔70。如所示,薄箔70從夾緊元件68水平地延伸。夾緊組件66還包括若干氣壓缸,每個氣壓缸以 72表示,其經設計以移動L型板64,以在操作期間對電路板16施加夾緊力。為了確保升降工具組件32被正確地設置在相對於其個別的運送軌道元件30,模組化夾緊子組件46的背板56包括若干定位銷,每個定位銷以74表示,定位銷經配置以定位在與該運送軌道元件相關聯的個別的定位器中,每個定位器以76表示。定位銷74係設計以適配在設於定位器76中的個別的開口之中。
為了達到所需的運送高度,升降工具組件32等待電路板16從左/右位置裝載到模板印刷機10的中心。在這個中立的、非操作的位置,定位銷74及定位器76將升降工具組件32相對於具有每個電路板16的運送軌道元件28或30的位置,設定/重置到一大略的位置以接受新的電路板。
為了達到一視覺系統淨高度,在將電路板16設置完成之後,升降台組件22的支撐表面24移動朝上以與升降工具組件32的升降機部分44的足48接合,在此時夾緊組件66的氣壓缸72夾緊該電路板。在適於模板印刷機10的視覺系統在電路板16與升降台組件22之間移動的一z軸位置處,其於此稱作視覺系統淨位置,運送軌道元件28、30的定位銷74不再與其各自的升降工具組件32的定位器76接觸。在此位置,在升降工具組件32與運送軌道元件28、30之間具有一足夠的間距,故不會有從該些運送軌道元件的對於升降工具組件的接觸、干涉、或影響。
為了從視覺系統淨高度位置達到一印刷高度,磁性耦接至升降台組件22的升降工具組件32,朝上移動至印刷高度位置。升降工具組件32與運送軌道元件28、30之間的接觸保持脫離,這消除了來自該些運送軌道元件的影響。
圖6圖示了將電路板16支撐在運送高度的升降工具組件32,在該運送高度,該電路板被運送進入模板印刷機10。圖7圖示了將電路板16支撐在視覺系統淨高度的升降工具組件32,在該視覺系統淨高度,該視覺系統經配置以在電路板與模板之間移動,以將該電路板與該模板對齊。並且圖8圖示了將電路板16支撐在印刷高度的升降工具組件32,在該印刷高度,執行印刷操作。
一旦完成印刷操作,電路板16就返回到用於裝載/卸載電路板的運送高度。
升降工具組件32的可能變化,可包括但非限於,改變該升降工具組件的長度。在一實施例中,升降工具組件32的長度為400毫米。可容納各種電路板的厚度。
除了被動箔片夾緊之外,背板可以是可拆卸的,以另一個夾緊機構的形式,例如一EDGELOCTM板夾緊系統提供主動夾緊,使升降工具組件模塊化並且具有在現場進行修改的能力。圖9圖示了與模組化夾緊組件間隔開的升降機部分44,模組化夾緊組件體現了包含箔夾緊組件66的模組化夾緊子組件46。然而,大致以78表示 的另一模組化夾緊組件,例如EDGELOCTM板夾緊系統,可用以取代模組化夾緊組件。
以前設計中的升降工具組件的優點,包括但非限於,升降工具組件從其各自的運送軌道元件的脫離,在製程中具有更高的精度及可重複性。模塊化與交替地從被動式箔夾緊系統與主動式EDGELOCTM板夾緊系統的來回切換,增加了客戶定制製程的能力。因為運送軌道元件在z軸(高度)上是靜止的,電路板可以在升降工具組件之前分級進行。
應當觀察到,實現升降工具組件的運送系統,能處理模板印刷機內部的電路板。這包括電路板的裝載、印刷及卸載。
每個運送軌道元件概略分成三個相等的部分。每個軌道元件的左側和右側部分是彼此的鏡像,能處理板的裝載與卸載。每個運送軌道元件的中心部分,是該電路板對準以進行印刷並沿向上方向移動以進行印刷的位置。具有升降工具組件的運送軌道元件的中心部分,被升降台組件或其他合適的升降平台向上移動。升降台組件具有至少二個功能:提供用以作為工具的架子/平台,其用作一板支撐件以防止印刷期間電路板的板下垂,及提供使升降工具組件向上移動,在這種意義上,升降工具組件在移動升降台組件時移動整個電路板。
當升降台組件向上移動並與升降工具組件接合時,升降工具組件使升降台組件與運送軌道元件的相互 作用最小。保持運送軌道元件在垂直z軸方向上靜止的一個優點,是可裝載與卸載電路板,同時在中心部分中印刷電路板,從而改善循環時間。
所提供的升降工具組件的設計,還允許模組化功能選擇。升降工具組件實現了更加模組化的設計,允許在工廠中進行標準化,並可在客戶現場進行定制。
升降工具組件係設計為獨立工具,其安裝在一主樑上,主樑對於提供給模板印刷機的所有選擇而言是共通的。為了較佳地理解升降工具組件的功能,運送軌道元件各自作為一樑,並且升降工具組件作為一管。升降工具組件圍繞運送軌道元件,並且騎行/擱置在運送軌道元件的頂部上。隨著升降台組件的支撐表面向上移動以接合升降工具組件,升降工具組件不再接觸運送軌道元件的任何表面。在此過程的該點,升降工具組件僅藉由升降工具組件的底表面,用來作為升降台組件的支撐表面的參考。此配置藉由線性軸承減少了對次要軌道/樑的參考,這可能扭曲或限制升降工具組件而導致了對齊的不精確。印刷完成後,將升降台組件與升降工具組件降低以將電路板放回至它的中立的運送位置,以卸下模板印刷機。
運送系統的選擇,包括可容納被動夾緊系統或主動夾緊系統的升降工具組件。另外兩個相互獨立且與升降工具組件獨立的選擇為分級組件,其可在軌道的左邊及/或右邊部分附接至運送軌道元件的後方。該些分級組件亦可與可選擇的急停件組合。
如上所述,夾緊組件66包括一體的夾緊元件68與箔70,其被一線性致動器驅動於一水平方向上。參照圖10,本案另一實施例的夾緊組件大致上用80表示。夾緊組件80是部分的升降工具組件32,夾緊組件80包括主板82,主板82透過一導板(未圖示)而適當地固定至升降機部分44。與夾緊組件66一樣,夾緊組件80包括透過線性致動器86而耦接至主板82的夾緊元件84,線性致動器86容納在該主板內,以及托架88,托架88係固定至該夾緊元件並且可透過該線性致動器在水平方向上移動。
夾緊元件84包括垂直表面90,垂直表面90接合電路板16的一邊緣,以在印刷操作期間將該電路板固定到位。夾緊組件80還包括設於夾緊元件84上方的單獨的薄箔92。夾緊元件84經配置以相對於薄箔92獨立地水平移動。如下面將更詳細描述的,不同於夾緊元件84的水平移動,薄箔92經配置以相對於主板82與夾緊組件80的其他部件而水平地與垂直地移動。
如圖10所示,電路板16如圖示處於運送高度,以使該電路板擱置在運送帶36上。如上所述,為了達到所需的運送高度,升降工具組件32等待電路板16從左/右位置裝載到模板印刷機10的中心。在這個中立的、非操作的位置,定位銷74及定位器76將升降工具組件32相對於具有每個電路板16的運送軌道元件28或30的位置,設定/重置到一大略的位置以接受新的電路板。
參照圖11,夾緊組件80的主板82包括被包覆在主板82內的兩個線性致動器(圖11圖示一線性致動器94),並且相對於該主板以一垂直方式定向。線性致動器94經配置以驅使導向板96與安裝板98的上下運動,其中具有薄箔92的箔板100係安裝在安裝板98上。此配置使得薄箔92能相對於夾緊組件80的其他部件,包括夾緊元件84,而上下移動。
參照圖12,夾緊組件的安裝板98包括被包覆在該安裝板內的兩個線性致動器(圖12圖示一線性致動器102),並且相對於該安裝板以一水平方式定向。線性致動器102經配置以驅使一安裝板98的左右運動,其中具有薄箔92的箔板100係安裝在安裝板98上。此配置以使薄箔92能相對於夾緊組件80的其他元件,包括夾緊元件84,而左右移動。
儘管可提供兩個線性致動器94以驅動薄箔92的上下運動,並可提供兩個線性致動器102以驅動該薄箔的左右運動,其它實施例可包括僅一個或多於兩個線性致動器,以驅動該薄箔的相對運動。而且,在某些實施例中,線性致動器94及/或102可為在控制器26的控制下操作的氣壓缸。
在某些實施例中,可以提供夾桿104以將薄箔92相對於安裝板100而固定到位。因此,薄箔92在過度磨損和撕裂之後可被移除及更換。
夾緊組件80的操作可參照圖13A~13D所示。圖13A圖示了位於一運送高度的電路板16,其中薄箔92設於一接合位置中,在該接合位置該薄箔被移向左方(如所示)以延伸超過該電路板的一邊緣並延伸向下,以使該薄箔與夾緊元件84的一上表面接合。夾緊元件84顯示為於一非夾緊或脫離位置。圖13B圖示了位於一模板印刷高度的電路板16,在其中升降機部分44的臂50將該電路板升高至一位置,在接合至夾緊元件84之前,該電路板係被薄箔92固定於該位置。
圖13C圖示了位於該模板印刷高度的電路板16,在其中薄箔92被線性致動器94垂直地升高,以使其被移除或以其它方式從電路板16脫離,並且夾緊元件84被移動至其接合位置(如所示左方)以將該電路板的邊緣緊貼或以其他方式固定到位。圖13D圖示了薄箔92被移動至一完全縮回位置,在此位置該薄箔在一水平方向上(如所示右方)被線性致動器102移動遠離電路板,且移動朝向主板82(如所示向下)。
一旦完成印刷操作,電路板16就返回到用於裝載/卸載電路板的運送高度。
實施例不限於以下描述的附圖中顯示的構造細節和部件配置中的應用。此外,這裡使用的措辭及用語是出於描述的目的,而不應被視為限制。於此所用的「包括」、「包含」,或「具有」、「含有」、「涉及」及其 變化形式,用以涵蓋其後列出的項目及其均等物以及額外的項目。
已如上描述了至少一個實施例的若干態樣,應理解的是,本領域技術人員將容易想到各種改變、修改、及改進。這樣的改變、修改、及改進用以作為本案的一部分,並且用以涵蓋在本案的範圍內。因此,前面的描述及圖式僅是示例性的。
10:模板印刷機
12:框
14:運送系統
18:模板梭組件
20:印刷頭組件/印刷頭
22:升降台組件
24:支撐表面
26:控制器
28:運送軌道元件

Claims (12)

  1. 一種用於將黏性材料印刷於一基板上的模板印刷機,該模板印刷機包含:一框;一模板,耦接至該框;一印刷頭,耦接至該框,以沉積並印刷黏性材料於該模板上;一升降台組件,經配置以支撐該基板於一運送位置及一印刷位置;及一運送系統,包括耦接至該框的一對軌道元件,該對軌道元件延伸通過該框,並經配置以運送該基板通過該模板印刷機,以及對於每個該軌道元件而言,耦接至該軌道元件的一升降工具組件,該升降工具組件經配置以與該升降台組件配合,並且在一運送高度與一印刷高度處接合並支撐該基板,該升降工具組件包括一升降機部分,一主板,固定至該升降機部分,一夾緊元件,耦接至該主板,該夾緊元件經配置以在一基板接合位置與一基板脫離位置之間水平移動,一薄箔,耦接至該主板,該薄箔經配置以獨立於 該夾緊元件而垂直地及水平地移動,至少一第一線性致動器,該第一線性致動器耦接至該夾緊元件,以將該夾緊元件移動於該基板接合位置與該基板脫離位置之間,以及至少一第二線性致動器,該第二線性致動器耦接至該薄箔,以在一垂直方向上移動該薄箔,該至少一第二線性致動器經配置以驅使一導向板與一安裝板的上下運動,其中具有該薄箔的一箔板係安裝在該安裝板上。
  2. 如請求項1所述的模板印刷機,其中該升降工具組件還包括一托架,該托架固定至該夾緊元件,該托架被該至少一線性致動器移動,以將該夾緊元件移動於該基板接合位置與該基板脫離位置之間。
  3. 如請求項1所述的模板印刷機,其中該升降工具組件還包括至少一第三線性致動器,該第三線性致動器耦接至該薄箔,以在一水平方向上移動該薄箔。
  4. 如請求項3所述的模板印刷機,該至少一第三線性致動器經配置以驅使一安裝板的左右運動,其中具有該薄箔的一箔板係安裝在該安裝板上。
  5. 如請求項4所述的模板印刷機,其中該至少一第一線性致動器、該至少一第二線性致動器、及該 至少一第三線性致動器中的每一者包括一氣壓缸。
  6. 一種在一模板印刷機的一印刷操作期間用來支撐並夾緊一基板於一印刷位置的方法,該方法包含步驟:移動該基板於一運送系統上,該運送系統具有在一升降台組件上方的一運送高度處的一對軌道;夾緊該基板的相對邊緣;及以耦接至每個軌道元件的一升降工具組件來移動該基板於一z軸方向,其中該夾緊該些相對邊緣的步驟,係藉由一夾緊組件來達成,該夾緊組件包括一主板,一夾緊元件,耦接至該主板,該夾緊元件經配置以在一基板接合位置與一基板脫離位置之間水平移動,一薄箔,耦接至該主板,該薄箔經配置以獨立於該夾緊元件而垂直地及水平地移動,至少一第一線性致動器,該第一線性致動器耦接至該夾緊元件,以將該夾緊元件移動於該基板接合位置與該基板脫離位置之間,以及至少一第二線性致動器,該第二線性致動器耦接至該薄箔,以在一垂直方向上移動該薄箔,該至少 一第二線性致動器經配置以驅使一導向板與一安裝板的上下運動,其中具有該薄箔的一箔板係安裝在該安裝板上。
  7. 如請求項6所述的方法,其中該夾緊組件還包括至少一第三線性致動器,該第三線性致動器耦接至該薄箔,以移動該薄箔於一水平方向,該至少一第三線性致動器經配置以驅使一安裝板的左右運動,其中具有該薄箔的一箔板係安裝在該安裝板上。
  8. 一種用於將黏性材料印刷於一基板上的一模板印刷機類型的運送系統,該運送系統包含:一對軌道元件,耦接至一框,該對軌道元件延伸通過該框,並經配置以運送該基板通過該模板印刷機;以及對於每個軌道元件而言,耦接至該軌道元件的一升降工具組件,該升降工具組件經配置以與一升降台組件配合,並接合及支撐該基板於一運送高度、一視覺系統淨高度、及一印刷高度,該升降工具組件包括一升降機部分,一主板,固定至該升降機部分,一夾緊元件,耦接至該主板,該夾緊元件經配置以在一基板接合位置與一基板脫離位置之間水平移動, 一薄箔,耦接至該主板,該薄箔經配置以獨立於該夾緊元件而垂直地及水平地移動至少一第一線性致動器,該第一線性致動器耦接至該夾緊元件,以將該夾緊元件移動於該基板接合位置與該基板脫離位置之間,以及至少一第二線性致動器,該第二線性致動器耦接至該薄箔,以在一垂直方向上移動該薄箔,該至少一第二線性致動器經配置以驅使一導向板與一安裝板的上下運動,其中具有該薄箔的一箔板係安裝在該安裝板上。
  9. 如請求項8所述的運送系統,其中該升降工具組件還包括一托架,該托架固定至該夾緊元件,該托架被該至少一線性致動器移動,以將該夾緊元件移動於該基板接合位置與該基板脫離位置之間。
  10. 如請求項8所述的運送系統,其中該升降工具組件還包括至少一第三線性致動器,該第三線性致動器耦接至該薄箔,以在一水平方向上移動該薄箔。
  11. 如請求項10所述的運送系統,該至少一第三線性致動器經配置以驅使一安裝板的左右運動,其中具有該薄箔的一箔板係安裝在該安裝板上。
  12. 如請求項11所述的運送系統,其中該至少 一第一線性致動器、該至少一第二線性致動器、及該至少一第三線性致動器中的每一者包括一氣壓缸。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3874289A (en) * 1971-12-10 1975-04-01 Produ Ag Screen printing press
US4924304A (en) * 1987-11-02 1990-05-08 Mpm Corporation Video probe aligning of object to be acted upon
TW406629U (en) * 1999-09-03 2000-09-21 Tsai Ming Hung Structure of halftone making machine
US20040142099A1 (en) * 2003-01-17 2004-07-22 Mark Rossmeisl Electronic substrate printing
TWM261957U (en) * 2004-05-07 2005-04-11 Via Tech Inc Semi-automatic solder paste printer
CN101160196A (zh) * 2004-11-12 2008-04-09 航空液压公司 印刷电路板夹具
TW201639429A (zh) * 2015-04-07 2016-11-01 伊利諾工具工程公司 用於模板印刷機的升降工具組件
CN107364223A (zh) * 2017-08-07 2017-11-21 珠海市臻成网印机械有限公司 多功能印刷机

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5157438A (en) * 1992-02-04 1992-10-20 Dek Printing Machines Limited Workpiece support and clamping means
JPH0839761A (ja) * 1994-07-28 1996-02-13 Nitto Boseki Co Ltd 連続シート印刷位置決め方法及び装置
JPH10119241A (ja) * 1996-10-22 1998-05-12 Sony Corp 回路基板の位置決め装置
AU2752401A (en) * 1999-11-08 2001-06-06 Speedline Technologies, Inc. Method and apparatus for holding a printed circuit board in a precise position during processing
JP2003034012A (ja) 2001-07-23 2003-02-04 Hitachi Industries Co Ltd クリーム半田印刷装置
US7121199B2 (en) * 2004-10-18 2006-10-17 Speedline Technologies, Inc. Method and apparatus for supporting and clamping a substrate
JP5091286B2 (ja) 2010-07-30 2012-12-05 富士機械製造株式会社 スクリーン印刷機

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3874289A (en) * 1971-12-10 1975-04-01 Produ Ag Screen printing press
US4924304A (en) * 1987-11-02 1990-05-08 Mpm Corporation Video probe aligning of object to be acted upon
TW406629U (en) * 1999-09-03 2000-09-21 Tsai Ming Hung Structure of halftone making machine
US20040142099A1 (en) * 2003-01-17 2004-07-22 Mark Rossmeisl Electronic substrate printing
TWM261957U (en) * 2004-05-07 2005-04-11 Via Tech Inc Semi-automatic solder paste printer
CN101160196A (zh) * 2004-11-12 2008-04-09 航空液压公司 印刷电路板夹具
TW201639429A (zh) * 2015-04-07 2016-11-01 伊利諾工具工程公司 用於模板印刷機的升降工具組件
CN107364223A (zh) * 2017-08-07 2017-11-21 珠海市臻成网印机械有限公司 多功能印刷机

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