專利名稱：絲網(wǎng)印刷設(shè)備和絲網(wǎng)印刷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將諸如焊糊或?qū)щ姾嗟暮嘤∷⒃诨咨系慕z網(wǎng)印刷設(shè)備，以及使用這種設(shè)備的絲網(wǎng)印刷方法。
根據(jù)常規(guī)的涂刷方法或設(shè)備，美國專利No.6171399中公開了一種所謂的封閉型涂刷器頭，其具有將漿糊容納在其中的容器。依據(jù)這種封閉型的涂刷器頭，焊錫膏不是單獨(dú)地由涂刷器頭供給到掩蔽板上。而是當(dāng)涂刷器頭在其下端與掩蔽板保持接觸的狀況下移動(dòng)時(shí)，將涂刷器頭容器內(nèi)的焊錫膏供給填充在掩蔽板的模型孔里。
涂刷方法或設(shè)備一般要求將焊錫膏填充在掩蔽板的模型孔內(nèi)，并且將掩蔽板上多余的焊錫膏擦去。根據(jù)常規(guī)的涂刷方法和設(shè)備，如果涂刷器頭的涂刷器(擦拭器)具有這樣的形狀或附著角度，即焊錫膏的填充性能得到很好地滿足，那么擦拭特性變壞。另一方面，如果涂刷器具有這樣的形狀或附著角度，即擦拭性能得到很好地滿足，那么焊錫膏的填充性能變壞。所以常規(guī)的涂刷方法和設(shè)備不能同時(shí)滿足焊錫膏的填充性能和擦拭性能。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能夠改進(jìn)封閉型涂刷器頭的糊膏填充性能的絲網(wǎng)印刷設(shè)備和方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，通過滑動(dòng)涂刷器頭下端設(shè)置的的填充件將糊膏填充到基板上的掩蔽板的模型孔內(nèi)。在涂刷器頭內(nèi)形成的用于容納糊膏的空間內(nèi)，填充件與掩蔽板的上表面形成銳角。通過滑動(dòng)涂刷器頭下端設(shè)置的擦拭器擦去掩蔽板上的多余糊膏。在涂刷器頭內(nèi)形成的用于容納糊膏的空間內(nèi)，擦拭器與掩蔽板的上表面形成鈍角。
因此，糊膏填的充性能和擦拭性能同時(shí)得到滿足。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，當(dāng)涂刷器頭處于等待位置時(shí)，對(duì)容納涂刷器頭內(nèi)的糊膏上施加第一壓力。當(dāng)涂刷器頭在掩蔽板上移動(dòng)時(shí)，對(duì)容納在所述涂刷器頭內(nèi)的糊膏施加比第一壓力小的第二壓力。
因此，改進(jìn)了封閉型涂刷器頭的糊膏填充性能。
圖5B是說明涂刷器頭的擦拭器的功能的視圖。
圖6A和圖6B是示出了施加到焊糊上的壓力與涂刷器頭狀態(tài)的關(guān)系的時(shí)間圖表。
絲網(wǎng)掩蔽件10包括固定在固定器11上的掩蔽板12，絲網(wǎng)掩蔽件10設(shè)置在基板定位件1的上面，掩蔽板12上具有模型孔122，所述模型孔與基板3上要印刷的地方相應(yīng)，以便在基板3上形成印刷圖案。
涂刷器頭13位于絲網(wǎng)掩蔽件10上方，從而涂刷器頭13能夠通過升降機(jī)20上下移動(dòng)。升降機(jī)20裝備一臺(tái)垂直設(shè)置在板21上的氣缸22。
涂刷器頭13與氣缸22桿222的下端聯(lián)結(jié)。通過操縱氣缸22，涂刷器頭13相對(duì)于掩蔽板12上下移動(dòng)。氣缸22還作為加壓器工作以便將涂刷器頭13壓到掩蔽板12上。美國專利No.5,996,2487中公開的壓力控制機(jī)構(gòu)可以應(yīng)用到本發(fā)明的實(shí)施例中。
一對(duì)滑塊23固定在板21下表面的兩端，滑塊23松配合在導(dǎo)軌24內(nèi)，導(dǎo)軌24設(shè)置在與基座(未顯示)相連的框架25的上表面上，從而滑塊23能夠相對(duì)于導(dǎo)軌24自由滑動(dòng)。螺母26固定在板21的下表面上，電機(jī)28驅(qū)動(dòng)與螺母26嚙合的進(jìn)給螺桿27。
涂刷器頭13與升降機(jī)20相連接，通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)28，板21水平移動(dòng)。當(dāng)在涂刷器頭13下降的情況下驅(qū)動(dòng)電機(jī)28時(shí)，涂刷器頭13在掩蔽板12上水平移動(dòng)并與掩蔽板12保持接觸。在涂刷器頭13的下部設(shè)置有印刷部件14，其用于接觸掩蔽板12的表面并用于向模型孔122內(nèi)填充焊糊5。
參考附圖
3，現(xiàn)在詳細(xì)描述印刷部件14的結(jié)構(gòu)。主體30是一個(gè)矩形塊，其縱向與圖2所示的縱向X平行，因此主體30的縱向長度大于基板3的寬度，如圖2所示。主體30具有容納焊糊盒3 1的凹槽302，所以焊糊盒可以裝上主體30并從上面拆卸下來。
焊糊盒31儲(chǔ)存預(yù)定量的焊糊5，并且在印刷前裝到主體30上。用于向焊糊5加壓的加壓板32放置在焊糊盒31上部開口上。加壓板32與放置在其上方的氣缸16桿162相連，因此，通過驅(qū)動(dòng)氣缸16，加壓板32在焊糊盒31內(nèi)在垂直方向可操作地移動(dòng)。
氣缸16通過閥門182和調(diào)節(jié)器184與氣源18相連。為了利用一定的壓力，把焊糊5(向下)推向掩蔽板12，調(diào)節(jié)器184根據(jù)從控制器19接收到壓力確定信號(hào)，改變供給到氣缸16的氣壓，。
焊糊盒31的底部構(gòu)成具有多個(gè)開口314的擠出板312。當(dāng)氣缸16推動(dòng)加壓板32向下時(shí)，焊糊盒31內(nèi)的焊糊5被推向掩蔽板12，并通過擠出板312的開口314被擠出。施加在焊糊5上的壓力由控制器19控制的閥門182和調(diào)節(jié)器184控制。
具有多個(gè)與擠出板312的開口34類似的開口342的節(jié)流板34連接在主體30的底部。當(dāng)氣缸16向下推焊糊5時(shí)，焊糊5通過擠出板312的開口314和節(jié)流板34的開口342向下移動(dòng)。結(jié)果是擠出的焊糊5到達(dá)形成在主體30的下面的空間，也就是，設(shè)置在主體30底面上的涂刷件36和主體30底面所包圍的印刷空間35。由于被擠壓的焊糊5通過多個(gè)開口312和342，因此焊糊5的粘度降低，以便適于絲網(wǎng)印刷。
參考圖4，下面描述涂刷件36和印刷空間35。涂刷件36由構(gòu)成主體30下面的印刷空間的壁體組成。在涂刷件36的兩端，在涂刷方向(箭頭Y所示的方向)上設(shè)置有滑塊362和364?；瑝K362由塊體372和固定在塊體372上的擦拭器39組成?；瑝K364由塊體374和固定在塊體374上的填充件38組成。在絲網(wǎng)印刷操作期間，受壓的焊糊5儲(chǔ)存在印刷空間35內(nèi)并與填充件38和擦拭器39之間的掩蔽板12表面接觸。
填充件38為由樹脂或合成橡膠做成的具有柔性的塊體。擦拭器39是由諸如不銹鋼的金屬做成的薄板。固定在塊體374上的填充件384和固定在塊體372上的擦拭器39由構(gòu)成印刷空間35的一部分壁體組成。
在印刷空間35，填充件38的下端382在掩蔽板12上滑動(dòng)并與掩蔽板12的表面保持銳角α。在印刷空間35，擦拭器39的下端392在掩蔽板上滑動(dòng)并與掩蔽板12的表面保持鈍角β。填充件38的內(nèi)表面384形成向模型孔122內(nèi)填充焊糊5的填充面。擦拭器39的內(nèi)表面394形成在掩蔽板12上擦拭焊糊5的擦拭面。
如圖5A所示，當(dāng)涂刷器頭13在箭頭Z所示的方向上移動(dòng)時(shí)，填充件38將焊糊5填充到模型孔122內(nèi)。如圖5B所示，當(dāng)涂刷器頭13在箭頭W所示的方向上移動(dòng)時(shí)。擦拭器39將多余的焊糊5從掩蔽板12的上表面上擦去。所以，焊糊5的填充和擦拭是通過涂刷器頭13的一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)(往返運(yùn)動(dòng))進(jìn)行的。
參考附圖5A，當(dāng)涂刷器頭13向箭頭所示的方向移動(dòng)時(shí)，在受壓的焊糊5被填充到印刷空間35的情況下，填充件38周圍的一部分焊糊5受到來自填充面384的滾動(dòng)壓力Q。結(jié)果焊糊5滿意地填充到掩蔽板12的模型孔122里。銳角α優(yōu)選在50°到80°的范圍內(nèi)以便取得好結(jié)果。
參考圖5B，當(dāng)涂刷器頭13向箭頭W所示方向的相反方向移動(dòng)時(shí)，擦拭器39的下端392將掩蔽板12上表面的多余焊糊擦掉，擦拭面394從掩蔽板12擦去多余的焊糊。由于擦拭器39具有理想的擦拭薄形和具有與掩蔽板12上表面成接觸角β，所以在涂刷器頭13擦拭多余的焊糊5后，在掩蔽板12的上表面沒有殘留多余的焊糊5。角β優(yōu)選在100°和180°之間以便取得好的結(jié)果。
掩蔽板12沒有被基板3(這以下稱為“非支撐區(qū)域”)支撐的部分，易于下垂。因此，由于涂刷器頭13和掩蔽板12間可能產(chǎn)生縫隙，所以掩蔽板12的表面可能會(huì)留由多余的焊糊5。即使在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，擦拭器39也緊隨掩蔽板12的表面，以避免焊糊5存留在掩蔽板12的表面上。
下面敘述使用封閉型涂刷器頭13進(jìn)行絲網(wǎng)印刷的焊糊5的推入操作。
向掩蔽板12的模型孔內(nèi)填裝焊糊5，不僅是通過涂刷器頭13移動(dòng)所導(dǎo)致的焊糊5的滾動(dòng)，而且還通過對(duì)涂刷器頭13內(nèi)焊糊5加壓所導(dǎo)致的焊糊5的推入動(dòng)作。
為了增加焊糊5的推入動(dòng)作，可以增加作為糊膏加壓器的氣缸16對(duì)焊糊5施加的壓力。然而，焊糊5通常具有這樣的特性，即當(dāng)受到一定的壓力，它會(huì)失去流動(dòng)性并且硬化。當(dāng)焊糊5所受高壓時(shí)間長時(shí)，就更容易出現(xiàn)這種硬化現(xiàn)象。因此，當(dāng)為了處理許多基板，而重復(fù)進(jìn)行絲網(wǎng)印刷時(shí)，涂刷器頭13內(nèi)的焊糊5逐漸失去其流動(dòng)性，而且模型孔122內(nèi)的焊糊填充性能降低。
為了避免焊糊填充性能的降低，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，根據(jù)圖6所示的壓力方案對(duì)焊糊5施壓。附圖6A所示的壓力方案示出了在用于基板3的印刷操作期間，對(duì)焊糊5施加的壓力的變化(通過氣缸16施加的壓力)。
在等待位置，該位置是涂刷器頭13在掩蔽板12上的非支撐區(qū)域處于待命狀態(tài)，氣缸16通過壓力板32對(duì)焊糊5施加壓力F1。因此，焊糊盒31內(nèi)的焊糊5被推到涂刷器頭13內(nèi)的印刷空間35，以便完成印刷的準(zhǔn)備。緊接著上述準(zhǔn)備步驟，印刷操作開始。當(dāng)涂刷器頭13在支撐區(qū)移動(dòng)時(shí)，在支撐區(qū)內(nèi)基板3支撐在掩蔽板12下面，氣缸16對(duì)焊糊5施加的壓力從壓力F1減少到壓力F2。
當(dāng)壓力F2確定的盡可能的低，只要焊糊5很好地填充到模型孔112內(nèi)就可以。如果焊糊5理想地填充到模型孔122內(nèi)，由于在上述準(zhǔn)備步驟中產(chǎn)生了擠壓焊糊5的慣性力，因此壓力F2可以為零。根據(jù)上述的壓力控制，焊糊5能很好地填充到模型孔122內(nèi)，并且不用在涂刷器頭內(nèi)對(duì)焊糊5增加額外的壓力。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，加到焊糊5的壓力是可變的，所以僅在準(zhǔn)備操作期間施加較高的壓力，其中把充足數(shù)量的焊糊5推到印刷空間35，而在印刷操作期間施加較小的壓力，其中對(duì)焊糊5施加了滾動(dòng)壓力。
這樣，對(duì)焊糊5持續(xù)施壓產(chǎn)生的硬化現(xiàn)象最小化，并且由焊糊5硬化引起的有缺陷的印刷減少。
為了焊糊5推進(jìn)印刷空間35內(nèi)的準(zhǔn)備操作可以對(duì)每個(gè)基板都進(jìn)行。另外，也可以每預(yù)定數(shù)量的基板進(jìn)行所述準(zhǔn)備操作。
盡管參考附圖，結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述。但需要指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以對(duì)其作出許多變型和變化。這些變型和變化都沒有脫離本發(fā)明權(quán)利要求限定的范圍和宗旨。
權(quán)利要求
1.一種用于通過在掩蔽板上移動(dòng)涂刷器頭，經(jīng)掩蔽板上的模型孔將糊膏印刷在基板上的絲網(wǎng)印刷方法，所述涂刷器頭具有限定了用于容納糊膏的空間的部件，所述方法包括以下步驟通過滑動(dòng)設(shè)置在所述涂刷器頭下端的填充件將所述糊膏填充到所述模型孔內(nèi)，所述填充件與掩蔽板的上表面在所述空間內(nèi)形成銳角；通過滑動(dòng)設(shè)置在所述涂刷器頭下端的擦拭器擦去掩蔽板上表面上的多余糊膏，所述擦拭器與掩蔽板的上表面在所述空間內(nèi)形成鈍角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絲網(wǎng)印刷方法，其中所述填充步驟包括在朝著糊膏存留的第一方向上滑動(dòng)所述填充件；及所述擦拭步驟包括在與所述第一方向相反的第二方向上滑動(dòng)所述擦拭器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絲網(wǎng)印刷方法，其中所述方法包括將所述涂刷器頭推向掩蔽板，從而所述填充件和所述擦拭器與掩蔽板的上表面保持接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絲網(wǎng)印刷方法，其中在所述空間內(nèi)，所述填充件與掩蔽板上表面之間形成的所述銳角在50°到80°的范圍內(nèi)；及在所述空間內(nèi)，所述擦拭器與掩蔽板上表面之間形成的所述鈍角在100°到180°的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的絲網(wǎng)印刷方法，其中在所述空間內(nèi)，所述填充件與掩蔽板上表面之間形成的所述銳角在50°到80°的范圍內(nèi)；及在所述空間內(nèi)，所述擦拭器與掩蔽板上表面之間形成的所述鈍角在100°到180°的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絲網(wǎng)印刷方法，其中所述方法還包括以下步驟在驅(qū)動(dòng)所述涂刷器頭用以印刷糊膏之前，對(duì)容納在所述涂刷器頭內(nèi)的糊膏加壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絲網(wǎng)印刷方法，其中所述方法還包括以下步驟當(dāng)所述涂刷器頭處于等待位置時(shí)，對(duì)容納在所述涂刷器頭內(nèi)的糊膏施加第一壓力；及當(dāng)所述涂刷器頭在掩蔽板上移動(dòng)時(shí)，對(duì)容納在所述涂刷器頭內(nèi)的糊膏施加小于所述第一壓力的第二壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的絲網(wǎng)印刷方法，其中所述方法還包括以下步驟當(dāng)所述涂刷器頭處于等待位置時(shí)，對(duì)容納在所述涂刷器頭內(nèi)的糊膏施加第一壓力；及當(dāng)所述涂刷器頭在掩蔽板上移動(dòng)時(shí)，對(duì)容納在所述涂刷器頭內(nèi)的糊膏施加小于所述第一壓力的第二壓力。
9.一種用于通過在掩蔽板上移動(dòng)涂刷器頭，經(jīng)掩蔽板上的模型孔將糊膏印刷在基板上的絲網(wǎng)印刷方法，所述涂刷器頭具有限定了用于容納糊膏的空間的部件，所述方法包括以下步驟當(dāng)所述涂刷器頭處于等待位置時(shí)，對(duì)容納在所述空間內(nèi)的糊膏施加第一壓力；及當(dāng)所述涂刷器頭在掩蔽板上滑動(dòng)用于印刷時(shí)，對(duì)容納在所述空間內(nèi)的糊膏施加小于所述第一壓力的第二壓力。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的絲網(wǎng)印刷方法，其中所述方法還包括以下步驟通過滑動(dòng)設(shè)置在所述涂刷器頭下端的填充件，并保持對(duì)所述糊膏施加所述第二壓力，將糊膏填充到模型孔內(nèi)，在所述空間內(nèi)所述填充件與掩蔽板的上表面形成銳角；及通過滑動(dòng)設(shè)置在所述涂刷器頭下端的擦拭器，并保持對(duì)所述糊膏施加所述第二壓力，將掩蔽板上表面上的多余糊膏擦去，在所述空間內(nèi)所述擦拭器與掩蔽板的上表面形成鈍角。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的絲網(wǎng)印刷方法，其中在所述空間內(nèi)，所述填充件與掩蔽板上表面之間形成的所述銳角在50°到80°的范圍內(nèi)；及在所述空間內(nèi)，所述擦拭器與掩蔽板上表面之間形成的所述鈍角在100°到180°的范圍內(nèi)。
12.一種用于通過掩蔽板的模型孔將糊膏印刷在基板上的絲網(wǎng)印刷設(shè)備，該絲網(wǎng)印刷設(shè)備包括用于將糊膏印刷在基板上的涂刷器頭，所述涂刷器頭具有限定了用于容納糊膏的空間的部件；用于產(chǎn)生壓力以便將所述涂刷器頭推向所述掩蔽板的加壓器；設(shè)置在所述涂刷器頭第一下端的填充件，所述填充件與掩蔽板的上表面在所述空間內(nèi)形成銳角；及設(shè)置在所述涂刷器頭第二下端的擦拭器，所述擦拭器與掩蔽板的上表面在所述空間內(nèi)形成鈍角。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的絲網(wǎng)印刷方法，其中所述設(shè)備還包括設(shè)置在所述涂刷器頭上用于向所述涂刷器頭內(nèi)的糊膏加壓的糊膏加壓器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的絲網(wǎng)印刷方法，其中當(dāng)所述涂刷器頭處于等待位置時(shí)，所述糊膏加壓器對(duì)容納在所述空間內(nèi)的糊膏施加第一壓力；及當(dāng)所述涂刷器頭在掩蔽板上滑動(dòng)用以印刷時(shí)，所述糊膏加壓器對(duì)容納在所述空間內(nèi)的糊膏施加小于所述第一壓力的第二壓力。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的絲網(wǎng)印刷方法，其中在所述空間內(nèi)，所述填充件與掩蔽板上表面之間形成的所述銳角在50°到80°的范圍內(nèi)；及在所述空間內(nèi)，所述擦拭器與掩蔽板上表面之間形成的所述鈍角在100°到180°的范圍內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的絲網(wǎng)印刷方法，其中在所述空間內(nèi)，所述填充件與掩蔽板上表面之間形成的所述銳角在50°到80°的范圍內(nèi)；及在所述空間內(nèi)，所述擦拭器與掩蔽板上表面之間形成的所述鈍角在100°到180°的范圍內(nèi)。
全文摘要
一種能同時(shí)滿足糊膏填充性能和擦拭性能的絲網(wǎng)印刷方法和設(shè)備。糊膏通過滑動(dòng)設(shè)置在涂刷器頭下端的填充件被填充到掩蔽板的模型孔內(nèi)。填充件與掩蔽板的上表面形成銳角。通過滑動(dòng)設(shè)置在涂刷器頭下端的擦拭器擦去掩蔽板上多余的糊膏。擦拭器與掩蔽板的上表面形成鈍角。
文檔編號(hào)H05K3/12GK1397428SQ0214139
公開日2003年2月19日 申請(qǐng)日期2002年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月12日
發(fā)明者阿部成孝, 深川貴弘, 前田亮, 坂本博利 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社