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)明涉及用于將糊狀焊料(cream solder)等的膏料(paste)圖案印刷 (pattern printing)在基板上的絲網(wǎng)印刷設(shè)備和絲網(wǎng)印刷方法。
背景技術(shù)：
在絲網(wǎng)印刷中，采用這樣的方法，通過(guò)將焊料填充在形成于掩模的圖案 孔而將糊狀焊料等的膏料圖案印刷在基板的表面上，且因此，從印刷質(zhì)量控 制方面而言，將填充膏料的狀態(tài)維持恒定是重要的。填充膏料的狀態(tài)主要取 決于刮i反(squeegee )相對(duì)于掩才莫的表面的仰角(elevation angle )，該仰角也 稱為迎角(attack angle),且因此，在背景技術(shù)中，提出了維持迎角恒定的 技術(shù)(參考專利文獻(xiàn)l)。根據(jù)該專利文獻(xiàn)，通過(guò)氣壓將刮板壓著到掩模的表 面，其中該刮板的一個(gè)表面由固持件支撐以限制其彎曲，使得被設(shè)置在維持 恒定迎角的狀態(tài)的刮板順著(follow)掩模的表面的凹陷和凸起。
專利文獻(xiàn)1: JP-A-8-31861
發(fā)明內(nèi)容
然而，根據(jù)背景技術(shù)，當(dāng)膏料的種類或性能、掩模的厚度等的條件改變 時(shí)，需要依據(jù)條件變化來(lái)調(diào)整填充膏料的狀態(tài)，不過(guò)附著固持件的角度實(shí)際 上需要變化以調(diào)整迎角。因此，在該變化之后的變化操作或者初始設(shè)置耗費(fèi) 時(shí)間和人力。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種便于調(diào)整填充膏料的狀態(tài)的絲網(wǎng)印刷設(shè) 備和絲網(wǎng)印刷方法。
根據(jù)本發(fā)明的絲網(wǎng)印刷設(shè)備包括掩模，形成有圖案孔，該圖案孔填充 有膏料；刮板，在該掩模的表面上滑動(dòng)，且通過(guò)在該刮板的至少一部分形成 的撓性區(qū)域產(chǎn)生彎曲而能夠調(diào)整到該掩模的表面的迎角；以及壓著裝置，用 于通過(guò)氣壓將該刮板壓著到該掩模的表面，其中該刮板的相對(duì)于該掩模的表 面的該迎角通過(guò)調(diào)整該氣壓來(lái)調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明的絲網(wǎng)印刷方法，在將刮板壓著到形成有圖案孔的掩模的表 面的同時(shí)滑動(dòng)在至少一部分形成有撓性區(qū)域的刮板，并在維持該刮板相對(duì)于 該掩模的表面的迎角恒定的狀態(tài)下將膏料填充到該圖案孔。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)調(diào)整將在至少一部分形成有撓性區(qū)域的刮板壓著到掩 模的表面的氣壓，刮板上下移動(dòng)以基本上實(shí)時(shí)地順著掩模的表面的凹陷和凸 起，且滑動(dòng)時(shí)的迎角基本上維持恒定。由此，填充膏料的狀態(tài)可以被穩(wěn)定而 不受到掩模的表面的凹陷和凸起影響，且印刷質(zhì)量的提升可以預(yù)期。此外， 通過(guò)僅調(diào)整氣壓而在刮板內(nèi)產(chǎn)生彎曲，且因此，能夠依據(jù)膏料的種類或性能、 掩模的厚度等印刷條件的變化而容易地改變迎角。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的絲網(wǎng)印刷設(shè)備的正視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的絲網(wǎng)印刷設(shè)備的正視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的刮板單元的正視圖。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的刮板的操作的說(shuō)明性視圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的絲網(wǎng)印刷設(shè)備將參考附圖進(jìn)行描述。
首先將解釋該絲網(wǎng)印刷設(shè)備。在圖1,絲網(wǎng)印刷設(shè)備1是將膏料圖案印 刷在印刷構(gòu)件3上的設(shè)備，該印刷構(gòu)件3置于形成有預(yù)定圖案孔2a的掩模2。 絲網(wǎng)印刷設(shè)備1是由下述部件構(gòu)成固持裝置4，用于將印刷構(gòu)件3固持在 預(yù)定位置；升降裝置5，用于升降由固持裝置4固持的印刷構(gòu)件3，使印刷 構(gòu)件3的表面與掩模2的背面接觸和分離；支撐裝置6，用于從印刷構(gòu)件3 的背面支撐印刷構(gòu)件3;水平移動(dòng)裝置7，用于通過(guò)水平移動(dòng)由固持裝置4 固持的印刷構(gòu)件3來(lái)定位該印刷構(gòu)件3和掩模；成像裝置8，用于采集分別 設(shè)置在印刷構(gòu)件3和掩模2的位置識(shí)別標(biāo)記(未示出)的圖像；以及刮板單 元9,用于將膏料填充到掩模2的圖案孔2a。
固持裝置4是由從兩側(cè)夾持印刷構(gòu)件3的夾持機(jī)構(gòu)構(gòu)成，通過(guò)使一對(duì)夾 持板4a、 4b彼此靠近或者彼此分離而固持或者釋放基板3。
升降裝置5是由用于升降構(gòu)成固持裝置4的夾持機(jī)構(gòu)的進(jìn)給螺桿機(jī)構(gòu)構(gòu) 成，通過(guò)沿正常方向和反方向切換進(jìn)給螺桿5a的旋轉(zhuǎn)，使由夾持機(jī)構(gòu)固持
的印刷構(gòu)件3的表面與掩模2的背面接觸和分離。
支撐裝置6是由用于升降與印刷構(gòu)件3的背面面接觸的支撐塊6a的進(jìn) 給螺桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成，通過(guò)沿正常方向和反方向切換進(jìn)給螺桿6b的旋轉(zhuǎn)，使支 撐塊6a的表面與印刷構(gòu)件3的背面接觸和分離。
水平移動(dòng)裝置7是通過(guò)疊置X工作臺(tái)7a和Y工作臺(tái)7b以及0工作臺(tái) 7c而構(gòu)成，用于在水平面內(nèi)移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)由夾持機(jī)構(gòu)固持的印刷構(gòu)件3并相對(duì) 于固定掩才莫2定位該印刷構(gòu)件從而定位這兩個(gè)構(gòu)件。
成像裝置8在掩模2和印刷構(gòu)件3之間移動(dòng)，通過(guò)分別朝上和朝下布置 的兩件CCD相機(jī)8a、8b來(lái)采集設(shè)于掩模2和印刷構(gòu)件3的位置識(shí)別標(biāo)記(未 示出)的圖像。當(dāng)掩模2和印刷構(gòu)件3彼此相對(duì)的位置通過(guò)處理所采集的圖 像的數(shù)據(jù)而被識(shí)別且其間的位置偏移被識(shí)別時(shí)，印刷構(gòu)件3的水平位置通過(guò) 水平移動(dòng)裝置7來(lái)校正。
刮板單元9是由下述部件構(gòu)成 一對(duì)刮板9a、 9b;用于升降刮板9a、 9b的升降機(jī)構(gòu)9c;以及用于沿掩模2的表面而水平地移動(dòng)刮板9a、 9b的水 平移動(dòng)一幾構(gòu)9d。
根據(jù)如此構(gòu)成的絲網(wǎng)印刷設(shè)備1，如下所述實(shí)施絲網(wǎng)印刷。在圖2，印 刷構(gòu)件3的印刷面3a上升到與夾持板4a、 4b的表面相同的高度，該印刷構(gòu) 件3在由夾持板4a、 4b從兩側(cè)夾持的狀態(tài)下設(shè)為與掩模2的背面接觸，且 在掩模2的表面上滑動(dòng)的刮板9a填充膏料P到圖案孔2a。當(dāng)膏料P填充到 所有圖案孔2a時(shí)，刮板9a的滑動(dòng)停止且基板3向下移動(dòng)。由此，掩模2的 背面和印刷構(gòu)件3的印刷面3a被分離，且填充到圖案孔的膏料P被印刷到 印刷面3a。
從絲網(wǎng)印刷設(shè)備1取出如此印刷的基板3,并將新的一個(gè)基板3載入來(lái) 取代其。盡管新的基板3類似地進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，膏料P通過(guò)刮板9a移動(dòng)到 掩模2的一側(cè)；且因此，刮板9b取代刮板9a在掩模2的表面上滑動(dòng)，且通 過(guò)刮板9a移動(dòng)到一側(cè)的膏料P在沿著掩模2的表面沿反方向移動(dòng)時(shí)被填充 到圖案孔2a。如此，在每次載入新的基板3時(shí)通過(guò)交替地在掩模2的表面上 滑動(dòng)刮板9a、 9b,可以對(duì)多個(gè)基板3進(jìn)行絲網(wǎng)印刷。
接著將解釋升降機(jī)構(gòu)。在圖3，升降機(jī)構(gòu)9c是由下述部件構(gòu)成氣缸 10、 11;空氣壓力壓縮設(shè)備12,用于供給壓縮空氣到氣缸10、 11;切換閥 13，用于將供給壓縮空氣的目的地切換到氣缸10和11的任意一個(gè)；以及活
塞桿14、 15，用于根據(jù)氣缸10、 11內(nèi)部的氣壓來(lái)改變沖程量(stroke amount )。 活塞桿14、 15的前端附著有刮板固持件16、 17，用于通過(guò)沿彼此相對(duì)的方 向分別傾斜刮板9a、 9b來(lái)固持該對(duì)刮板9a、 9b。當(dāng)氣缸10的氣壓高于大氣 壓時(shí)，活塞桿14沿下降方向進(jìn)行沖程，且刮板9a的前端設(shè)為與掩模2的表 面接觸。即使在刮板9a的前端設(shè)為接觸掩模2的表面之后，壓縮空氣繼續(xù) 供給到氣缸10時(shí)，氣缸10的氣壓增加且刮板9a壓著到掩才莫2的表面。如 此，升降機(jī)構(gòu)9c作為用于通過(guò)氣壓將刮板9a、 9b壓著到掩模2的表面的壓 著裝置。
由硬橡膠形成為類似平板(plate)形狀的刮板9a、 9b被使用且設(shè)置有 撓性，且因此，依據(jù)壓著力，彎曲發(fā)生于被壓著到掩模2的表面的刮板9a、 9b。相對(duì)于掩模2的表面的迎角0與刮板9a的彎曲量相關(guān)聯(lián)，且因此，通 過(guò)增加或減小氣缸10內(nèi)的氣壓來(lái)改變從刮板9a到掩模2的表面的壓著力F, 可以調(diào)整迎角9。
負(fù)荷單元18、 19設(shè)置于活塞桿14、 15的前端與刮板固持件16、 17之 間。負(fù)荷單元18、 19將由壓著力F沿垂直方向產(chǎn)生的刮板9a到掩模2的表 面的應(yīng)變轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷阂园l(fā)送到控制設(shè)備20?？刂圃O(shè)備20作為檢測(cè)裝置，用 于基于從負(fù)荷單元18、 19發(fā)送的電壓來(lái)檢測(cè)將刮板9a、兆壓著到掩模2的 表面的壓著力F。此外，通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)空氣壓力壓縮設(shè)備l2和切換閥l3， 控制設(shè)備20可以增大或減小刮板9a、 ％的任意一個(gè)到掩模2的表面的壓著 力F，因此，刮板9a、 9b的任意一個(gè)到掩模2的表面的迎角0可以自由地調(diào) 整。
此外，控制設(shè)備20作為用于基于檢測(cè)的壓著力F來(lái)調(diào)整氣壓的氣壓調(diào) 整裝置，通過(guò)檢測(cè)當(dāng)刮板9a滑動(dòng)到掩模2的表面時(shí)由于掩模2的表面的凹 陷和凸起引起的壓著力F變動(dòng)，增大或減小氣缸10內(nèi)部的氣壓來(lái)實(shí)施抑制 壓著力F變動(dòng)的反饋控制。在圖4,當(dāng)在由壓著力Fl壓著到掩模2的表面 的狀態(tài)下，在滑動(dòng)刮板9a時(shí)在掩模2的表面上出現(xiàn)凸起形狀的翹曲時(shí)，從 掩模2到刮板9a的反作用力增大，結(jié)果，壓著力F從F1增大至F2。控制 設(shè)備20控制以減小氣缸10內(nèi)部的氣壓從而將壓著力F2維持在初始?jí)褐?Fl,且因此，刮板9a通過(guò)順著掩模2的表面的凸起形狀的翹曲而向上移動(dòng)。
與此相反，當(dāng)掩模2的表面上出現(xiàn)凹陷形狀的翹曲時(shí)，從掩模2到刮板 9a的反作用力減小，結(jié)果，壓著力F從F1減小至F3?？刂圃O(shè)備20控制以
增大氣缸10內(nèi)部的氣壓從而將壓著力F3維持在初始?jí)褐l，且因此， 刮板9a通過(guò)順著掩模2的表面的凹陷形狀的翹曲而向下移動(dòng)。這樣，刮板 9a通過(guò)基本上實(shí)時(shí)地順著掩模2的表面的凹陷和凸起而上下移動(dòng)(見(jiàn)箭頭標(biāo) 記a)，且因此，刮板9a在滑動(dòng)時(shí)的迎角e基本上維持恒定。同樣在刮板9b
中，滑動(dòng)時(shí)的迎角e類似地基本上維持恒定。
此外，刮板9a、 9b的整體可以不由硬橡膠形成，硬橡膠可以布置在沿 上下方向劃分的金屬刮板之間。此外，可以使用具有撓性的金屬刮板。也就 是說(shuō)，可以構(gòu)建這樣的模式構(gòu)造，即，依據(jù)刮板9a或9b到掩模2的表面的 壓著力F的變化，通過(guò)在刮板至少一部分形成的撓性區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生彎曲而能夠
調(diào)整迎角e。
這樣，通過(guò)調(diào)整將在至少 一部分形成有撓性區(qū)域的刮板9a壓著到掩模2 的表面的氣壓，刮板9a上下移動(dòng)以基本上實(shí)時(shí)地順著掩模2的表面的凹陷 和凸起，且滑動(dòng)時(shí)的迎角e基本上維持恒定。由此，填充膏料的狀態(tài)可以被 穩(wěn)定而不受到掩模2的表面的凹陷和凸起影響，且印刷質(zhì)量的提升可以預(yù)期。 此外，通過(guò)僅調(diào)整氣壓而在刮板9a內(nèi)產(chǎn)生彎曲，且因此，可以依據(jù)膏料的
種類和性能、掩模的厚度等印刷條件的變化而容易地改變迎角e。
工業(yè)應(yīng)用性
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)調(diào)整將在至少一部分形成有撓性區(qū)域的刮板壓著到掩 模的表面的氣壓，刮板上下移動(dòng)以基本上實(shí)時(shí)地順著掩模的表面的凹陷和凸 起，且滑動(dòng)時(shí)的迎角基本上維持恒定。由此，填充膏料的狀態(tài)可以被穩(wěn)定而 不受到掩模的表面的凹陷和凸起影響，且印刷質(zhì)量的提升可以預(yù)期。此外， 通過(guò)僅調(diào)整氣壓而在刮板內(nèi)產(chǎn)生彎曲，且因此，實(shí)現(xiàn)了能夠依據(jù)膏料的種類 和性能、掩模的厚度等印刷條件的變化而容易地改變迎角的優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)于絲 網(wǎng)印刷領(lǐng)域中印刷質(zhì)量的提升是有用的。
權(quán)利要求
1. 一種絲網(wǎng)印刷設(shè)備，包括:掩模，形成有圖案孔，膏料填充到所述圖案孔；刮板，在所述掩模的表面上滑動(dòng)，且通過(guò)在所述刮板的至少一部分形成的撓性區(qū)域產(chǎn)生彎曲而能夠調(diào)整到所述掩模的表面的迎角；以及壓著裝置，用于通過(guò)氣壓將所述刮板壓著到所述掩模的表面，其中所述刮板的到所述掩模的表面的所述迎角通過(guò)調(diào)整所述氣壓來(lái)調(diào)整。
2. 如權(quán)利要求1所述的絲網(wǎng)印刷設(shè)備，還包括檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)將所述刮板壓著到所述掩模的表面的壓著力；以及 氣壓調(diào)整裝置，用于基于由所述檢測(cè)裝置檢測(cè)的所述壓著力來(lái)調(diào)整所述 氣壓，其中所述氣壓調(diào)整裝置通過(guò)基于當(dāng)所述刮板在所述掩模的表面上滑動(dòng) 時(shí)由所述檢測(cè)裝置檢測(cè)的所述壓著力來(lái)調(diào)整所述氣壓，維持滑動(dòng)所述刮板時(shí) 的迎角恒定。
3. —種絲網(wǎng)印刷方法，在將刮板壓著到形成有圖案孔的掩模的表面的 同時(shí)滑動(dòng)在至少一部分形成有撓性區(qū)域的所述刮板，并在維持所述刮板相對(duì) 于所述掩模的表面的迎角恒定的狀態(tài)下將膏料填充到所述圖案孔。
4. 如權(quán)利要求3所述的絲網(wǎng)印刷方法，其中所述刮板通過(guò)氣壓被壓著 到所述掩模的表面。
5. 如權(quán)利要求4所述的絲網(wǎng)印刷方法，其中所述刮板相對(duì)于所述掩模 的表面的所述迎角是通過(guò)調(diào)整所述氣壓來(lái)調(diào)整的。
6. 如權(quán)利要求5所述的絲網(wǎng)印刷方法，其中將所述刮板壓著到所述掩 模的表面的壓著力被檢測(cè)，且在滑動(dòng)所述刮板時(shí)的所述迎角通過(guò)基于所檢測(cè) 的壓著力來(lái)調(diào)整所述氣壓而維持恒定。
全文摘要
一種便于調(diào)整填充膏料的狀態(tài)的絲網(wǎng)印刷設(shè)備和絲網(wǎng)印刷方法。通過(guò)調(diào)整將在至少一部分形成有撓性區(qū)域的刮板(9a)壓著到掩模(2)的表面的氣壓，刮板(9a)上下移動(dòng)以基本上實(shí)時(shí)地順著掩模(2)的表面的凹陷和凸起，且滑動(dòng)時(shí)的迎角(θ)基本上維持恒定。由此，填充膏料的狀態(tài)可以被穩(wěn)定而不受到掩模(2)的表面的凹陷和凸起影響，且印刷質(zhì)量的提升可以預(yù)期。此外，通過(guò)僅調(diào)整氣壓而在刮板(9a)內(nèi)產(chǎn)生彎曲，且因此，可以依據(jù)膏料的種類和性能、掩模的厚度等印刷條件的變化而容易地改變迎角(θ)。
文檔編號(hào)H05K3/12GK101384436SQ200780005810
公開(kāi)日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日
發(fā)明者宮原清一, 時(shí)田邦彥, 阿部成孝 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社