模板印刷機的印刷頭制造技術

一種用于在電子基板上印刷粘性材料的模板印刷機包括：模板，其具有形成在其內的孔隙；印刷頭，位于所述模板上方并且被配置成在所述模板的孔隙中沉積粘性材料。所述印刷頭包括：限定細長的腔室的殼體；限定通道的源端口，所述通道具有定位成允許粘性材料流入所述細長的腔室內的入口；一對限定狹槽的刮刀，所述狹槽設有出口，粘性材料能夠從所述出口流出所述細長的腔室；細長的柱塞，可在所述細長的腔室內移動以減少粘性材料在所述細長的腔室內的體積；以及至少一個傳感器，用于檢測所述細長的腔室內的粘性材料的壓力。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】模板印刷機的印刷頭
技術介紹
在制造表面貼裝印刷電路板中，模板印刷機可以用于在電路板上印刷焊膏。通常，具有焊盤圖案的電路板或者上面將沉積焊膏的一些其他導電表面被自動進給到模板印刷機中，并且在電路板上印刷焊膏之前，電路板上的一個或多個小孔或標記(稱為“基準點”)用于正確對準電路板和模板印刷機的模板或絲網。在一些系統中，光學對準系統用于對準電路板和模板。一旦電路板與印刷機中的模板正確對準，電路板就升高到模板，在模板上施配焊膏，并且刮刀(或刮板)橫穿模板以迫使焊膏穿過模板中的孔隙并到達電路板上。隨著刮板移動穿過模板，焊膏容易在刮刀前滾動，這樣有利地使焊膏混合并剪切以便獲得所需粘度，從而便于填充絲網或模板中的孔隙。焊膏通常從標準匣施配到模板上。在一些模板印刷機中，當刮板返回到用于在第二電路板上印刷的初始位置時，刮板下方剩余的任何過多的焊膏在完全橫穿模板之后留在模板上。在一些模板印刷機中，第二刮板在與第一刮板相反的方向上移動穿過模板。在交替的電路板上使用第一刮板和第二刮板以在模板的孔隙上連續穿過焊膏的輥子，從而印刷在每個連續的電路板上。在利用兩個刮板的模板印刷機中，仍然存在的問題是在一個生產日結束時，或者當將要更換模板時，過多的焊膏通常留在模板上并且必須手動清除。另外，在這些已知的印刷機中，難以維持所需的粘度，因為揮發性溶劑從焊膏逸出，從而影響焊膏的粘度。在這些模板印刷機中，刮刀通常相對于模板成預設角度以在焊膏上施加向下的壓力，從而隨著刮板移動穿過模板迫使焊膏穿過模板中的孔隙。根據刮刀橫穿模板的速度并且根據刮刀在焊膏上所需的向下壓力來選擇刮刀的角度。希望隨著刮板橫穿模板在焊膏上維持一致的壓力，然而，在典型的印刷機中，由于焊膏粘度在整個生產運行中發生變化并且由于刮板驅動裝置施加的壓力導致刮板變形所引起的刮板角度發生變化，壓力發生變化。針對如上所述的一些問題，美國專利No.5,947,022、No.6,324,973、No.6,453,810和No.6,955,120描述了改進的焊膏印刷頭，這些專利的每個通過引用的方式全部合并于此。這些專利描述了具有腔室的活動印刷頭，該腔室包括與供應焊膏的可移動匣連接的端口。焊膏穿過可移動匣進入腔室中，然后從施配狹槽出來，穿過模板并到達所需圖案的電路板上。目前需要一種尤其是在印刷頭的整個寬度上具有改善的壓力控制、更大柔性、需要操作者更少維護和更高價值的印刷頭。
技術實現思路
本文公開的改進的印刷頭包括具有直接壓力控制系統的腔室，所述直接壓力控制系統用于從所述腔室排出粘性材料。“粘性”材料是在給定配置和條件下具有足以使材料在沒有其他外力的作用下不會自然(只在簡單的重力原理下)流動以填充所述腔室內的施配區并且從施配區施配的粘性的材料。本專利技術的粘性材料印刷頭(還稱為“施配頭”)具有粘性材料(例如，焊膏)可以穿過的腔室。印刷頭包括：至少一個源端口，其可以與粘性材料的源連接，例如，焊膏匣；以及施配狹槽，粘性材料可以穿過施配狹槽從腔室出來。所述印刷頭可以安裝在框架上，模板也可以安裝在該框架上。所述模板布置在所述印刷頭的施配狹槽與所述基板(例如，印刷電路板)之間。粘性材料因此可以從印刷頭穿過模板中的孔隙到基板表面上的選定位置。本專利技術的多個方面涉及一種用于在電子基板上印刷粘性材料的模板印刷機。在一個實施例中，所述模板印刷機包括：模板，其具有形成在其內的孔隙；印刷頭，布置在所述模板上方并且被配置成在所述模板的孔隙中沉積粘性材料。所述印刷頭包括：限定細長的腔室的殼體；限定通道的源端口，所述通道具有布置成允許粘性材料流入所述細長的腔室內的入口；一對限定狹槽的刮刀，所述狹槽設有出口，粘性材料能夠從所述出口流出所述細長的腔室；細長的柱塞，可在所述細長的腔室內移動以減少粘性材料在所述細長的腔室內的體積；以及至少一個傳感器，用于檢測所述細長的腔室內的粘性材料的壓力。所述模板印刷機的實施例進一步包括控制器，所述控制器與所述印刷頭連接以控制細長的柱塞的操作，進而維持所需壓力的粘性材料。所述印刷頭可以進一步包括電機，所述電機連接到所述印刷頭的殼體以及所述控制器上，從而在所述控制器的控制下驅動所述細長的柱塞在所述細長的腔室內運動。至少一個傳感器可以包括沿著所述細長的腔室的壁設置的壓力傳感器。所述模板印刷機可以進一步包括柔性膜，所述柔性膜布置在所述細長的柱塞與設置在所述細長的腔室內的粘性材料之間。所述刮刀可以朝著彼此成角度。模板印刷機可以進一步包括沿著所述細長的腔室的長度布置的三個傳感器。本專利技術的另一方面涉及一種用于印刷焊膏的方法，所述方法包括：將粘性材料供應到印刷頭的細長的腔室；用細長的柱塞在所述粘性材料上施加壓力，從而使所述粘性材料移動到基板上；并且感測所述細長的腔室內的壓力以將所述粘性材料維持在所需的壓力。所述方法的實施例進一步包括通過對從布置在所述細長的腔室內的多個壓力傳感器獲取的讀數取平均值以控制所述細長的腔室內的粘性材料的壓力來感測所述細長的腔室內的壓力。所述方法可以進一步包括在所述細長的柱塞與所述細長的腔室內的粘性材料之間放置柔性膜。所述方法可以進一步包括在將所述粘性材料維持在所需的壓力的同時將粘性材料供應到所述細長的腔室。可以在所述細長的腔室的左手側以及所述細長的腔室的右手側感測壓力。所述方法可以包括在印刷行程期間主動控制從所述細長的腔室排出的粘性材料的量。所述粘性材料可以是焊膏，并且所述方法可以進一步包括使所述焊膏穿過模板使得從所述細長的腔室排出焊膏用于有選擇地沉積在所述基板上。本專利技術的另一方面涉及一種印刷頭，所述印刷頭包括：限定細長的腔室的殼體；限定通道的源端口，所述通道具有布置成允許粘性材料流入所述細長的腔室內的入口；一對限定狹槽的刮刀，所述狹槽設有出口，粘性材料能夠從所述出口流出所述細長的腔室的出口；細長的柱塞，可在所述細長的腔室內移動以減少粘性材料在所述細長的腔室內的體積；以及用于檢測所述細長的腔室內的粘性材料的壓力的裝置。印刷頭的實施例可以進一步包括控制器，所述控制器與所述印刷頭連接以控制細長的柱塞的操作，進而將粘性材料維持在所需的壓力。所述印刷頭可以進一步包括電機，所述電機連接到所述印刷頭的殼體以及所述控制器上，從而在所述控制器的控制下驅動所述細長的柱塞在所述細長的腔室內運動。所述用于檢測壓力的裝置可以包括沿著所述細長的腔室的壁設置的壓力傳感器。所述印刷頭可以進一步包括布置在所述細長的腔室內的所述細長的柱塞下方的柔性膜。所述刮刀可以朝著彼此成角度。所述用于檢測壓力的裝置可以包括沿著所述細長的腔室的長度布置的三個傳感器。附圖說明附圖并非旨在按照比例繪制。圖中，在多張附圖中示出的每個相同或幾乎相同的部件用相似的數字表示。為了簡潔的目的，沒有在每張附圖中標出每個部件。圖中：圖1是本專利技術的實施例的模板印刷機的前透視圖；圖2是印刷頭臺架系統所支撐的印刷頭的透視圖；圖3是圖2所示的印刷頭和印刷頭臺架系統的端視圖；圖4是從模板印刷機的一端取下的印刷頭的透視圖；圖5是從模板印刷機的另一端取下的圖4所示的印刷頭的透視圖；圖6A是刮刀成30°角度的印刷頭的剖視圖；圖6B是刮刀成45°角度的印刷頭的剖視圖；圖7是印刷頭的透視剖視圖；以及圖8是本專利技術的另一個實施例的印刷頭的剖視圖。具體實施方式為了說明的目的，以本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于在電子基板上印刷粘性材料的模板印刷機，所述模板印刷機包括：模板，其具有形成在其內的孔隙；印刷頭，其位于所述模板上方并且被配置成在所述模板的孔隙中沉積粘性材料，所述印刷頭包括：限定細長的腔室的殼體；限定通道的源端口，所述通道具有定位成允許粘性材料流入所述細長的腔室內的入口；一對限定狹槽的刮刀，所述狹槽設有出口，粘性材料能夠從所述出口流出所述細長的腔室；細長的柱塞，所述細長的柱塞可在所述細長的腔室內移動以減少粘性材料在所述細長的腔室內的體積；以及至少一個傳感器，其用于檢測所述細長的腔室內的粘性材料的壓力。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2012.02.08 US 13/368,9421.一種用于印刷焊膏的方法，包括：通過與印刷頭的細長的腔室流體連通的兩個供應匣將粘性材料供應到所述細長的腔室，所述兩個供應匣被配置成將粘性材料輸送至設置在細長的腔室的端部的入口；用細長的柱塞施加壓力到所述粘性材料，以使所述粘性材料移動到基板上；以及通過沿著所述細長的腔室的長度布置在細長的腔室內的多個壓力傳感器感測所述細長的腔室內的壓力，以將所述粘性材料維持在所需的壓力；以及通過控制輸送至細長的腔室的粘性材料的量和使聯接至細長的柱塞的柱塞致動器運轉以移動細長的柱塞，從而在印刷行程期間主動控制從所述細長的腔室排出的粘性材料的量，所述柱塞致動器包括至少一個聯接至細長的柱塞的滾珠螺桿，以及聯接至限定印刷頭的細長的腔室的殼體和所述至少一個滾珠螺桿以在控制器的控制下驅動所述細長的柱塞在所述細長的腔室內運動的步進電機；其中感測所述細長的腔室內的壓力包括對從布置在所述細長的腔室內的所述多個壓力傳感器獲取的讀數取平均值以控制所述細長的腔室內的粘性材料的壓力。2.根據權利要求1所述的方法，進一步包括在所述細長的柱塞與所述細長的腔室內的粘性材料之間放置柔性膜。3.根據權利要求1所述的方法，其中在所述細長的腔室的左手側以及所述細長的腔室的右手側感測壓力。4.根據權利要求1所述的方法，其中所述粘性材料是焊膏，并且其中所述方法進一步包括當焊膏從所述細長的腔室排出時使所述焊膏穿過模板以有選擇地沉積在所述基板上。5.一種用于在電子基板上印刷粘性材料的模板印刷機，所述模板印刷機包括：模板，其具有形成在其內的孔隙；印刷頭，其布置在所述模板上方并且被配置成在所述模板的孔隙中沉積粘性材料，所述印刷頭包括多個傳感器，所述多個傳感器用于檢測所述印刷頭內的粘性材料的壓力；控制器，所述控制器與所述印刷頭連接以控制所述印刷頭的操作，以維持所述印刷頭內的粘性材料沿著所述印刷頭的長度的一致壓力，從而提高印刷沉積物在整個電子基板的寬度上的完整性，所述控制器被配置成從所述多個傳感器接收讀數并對從所述印刷頭內的所述多個傳感器獲取的讀數取平均值以控制粘性材料的壓力。6.根據權利要求5所述的模板印刷機，其中所述印刷頭包括限定細長的腔室的殼體，以及限定狹槽的一對刮刀，所述狹槽設有出口，粘性材料能夠從所述出口流出所述細長的腔室。7.根據權利要求6所述的模板印刷機，其中所述印刷頭進一步包括細長的柱塞，所述細長的柱塞可在所述細長的腔室內移動，從而對所述細長的腔室內的粘性材料加壓。8.根據權利要求7所述的模板印刷機，進一步包括柔性膜，所述柔性膜布置在所述細長的柱塞與設置在所述細長的腔室內的粘性材料之間。9.根據權利要求7所述的模板印刷機，其中所述印刷頭的所述多個傳感器沿著所述細長的腔室的長度放置，以檢測所述細長的腔室內的粘性材料的壓力。10.根據權利要求9所述的模板印刷機，其中所述多個傳感器中的每一個包括沿著所述細長的腔室的壁設置的壓力傳感器。11.根據權利要求7所述的模板印刷機，其中所述印刷頭進一步包括柱塞致動器，所述柱塞致動器被配置成驅動所述細長的柱塞在所述細長的腔室內的運動。12.根據權利要求11所述的模板印刷機，其中所述柱塞致動器包括至少一個聯接至所述細長的柱塞的滾珠螺桿，以及聯接至所述殼體和所述至少一個滾珠螺桿以驅動所述細長的柱塞在所述細長的腔室內的運動的步進電機。13.根據權利要求12所述的模板印刷機，其中所述步進電機通過控制器操縱從而使所述細長的腔室內的粘性材料振動。14.一種用于印刷焊膏的方法，包括：通過與印刷頭的細長的腔室流體連通的兩個供應匣將粘性材料供應到所述細長的腔室；用細長的柱塞施加壓力到所述粘性材料，以使所述粘性材料移動到電子基板上；通過沿著所述細長的腔室的長度布置在所述細長的腔室內的多個壓力傳感器感測所述細長的腔室內的壓力，以將所述粘性材料維持在一致的壓力；以及通過控制輸送至所述細長的腔室的粘性材料的量和使聯接至所述細長的柱塞的柱塞致動器運轉以移動所述細長的柱塞來維持所述印刷頭內的粘性材料沿著所述印刷頭的長度的一致壓力，從而在印刷行程期間主動控制從所述細長的腔室排出的粘性材料的量，進而提高印刷沉積物在整個電子基板的寬度上的完整性；其中感測所述細長的腔室內的壓力包括對從布置在所述細長的腔室內的所述多個壓力傳感器獲取的讀數取平均值以控制所述細長的腔室內的粘性材料的壓力。15.根據權利要求14所述的方法，其中所述柱塞致動器包括至少一個聯接至所述細長的柱塞的滾珠螺桿，以及聯接至印刷頭的限定細長的腔室的殼體和所述至少一個滾珠螺桿以在控制器的控制下驅動所述細長的柱塞在所述細長的腔室內的運動的步進電機。16.根據權利要求14所述的方法，進一步包括在所述細長的柱塞與所述細長的腔室內的粘性材料之間放置柔性膜。17.根據權利要求14所述的方法，其中在所述細長的腔室的左手側以及所述細長的腔室的右手側感測壓力。18.根據權利要求14所述的方法，其中所述粘性材料是焊膏，并且其中所述方法進一步包括當焊膏從所述細長的腔室排出時使所述焊膏穿過模板以有選擇地沉積在所述電子基板上。19.根據...

【專利技術屬性】
技術研發人員：詹姆斯·林奇，丹尼斯·G·道爾，肯尼斯·金，約瑟夫·A·貝格，約翰·喬治·克勞瑟，
申請(專利權)人：伊利諾斯工具制品有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US