[发明专利]利用固定式印刷头来施加粘滞材料

说明书

技术领域

本发明涉及利用电子组装线来制造电子元件组件的领域。具体地，本发明涉及用于施加粘滞材料到用于电子元件组件的基片上的印刷站和印刷布局结构。进一步地，本发明涉及电子组装线，其包括如上所述的印刷站和/或印刷布局结构。更进一步地，本发明涉及用于施加粘滞材料到用于电子元件组件的基片上的方法。

背景技术

用于制造电子元件组件的电子组装线典型地包括：(a)用于施加焊膏到基片上的印刷机，(b)用于将电子元件安放在所述基片上的预定位置的安装机器，以及(c)用于使被施加的焊膏液化的烘箱。在焊膏冷却下来之后，被安放的电子元件将被以导电方式牢牢地附连到正被提供在所述基片处的接触表面。高性能电子组装线可包括多于一个的印刷机，安装机器和/或烘箱，以便实现高吞吐量。因此，所述各个装置可相对于传送方向被并联地或串联地布置。一种已知的沿用已久的用于施加焊膏和/或导电粘合剂到基片例如印刷电路板(PCB)上的技术就是所谓的丝网印刷或模板印刷法。藉此，首先将基片装载到工件保持器上，工件保持器也被称为模板床座(stencil nest)或支持块。第二，所述床座和基片以适当的方式呈现给所述模板。藉此，可以通过采用光学检验来执行所述基片与所述模板之间的对齐。在实现了适当的相对对齐之后，所述基片和所述模板被例如利用适当的夹紧机构固定在模板床座内。其后，实际的印刷程序完成。在印刷基片可用于与电子元件进行安装之前，夹紧床座内的固定被松开，工件保持器或模板床座和模板可被用来与其他基片执行进一步的印刷程序。

上面描述的用于执行模板印刷的测量全部要求一个时间长度，其至少为大致10秒。然而，擦拭模板还需要额外的时间，擦拭模板是完成预定数量的印刷程序之后通常要进行的。在许多应用中，所述预定数量例如是6。假如有效的工艺设计被用来擦拭所述模板，那么平均起来至少另有5秒的时间不得不被加到印刷周期时间中。平均起来，这对于单面基片而言导致最小的印刷机周期时间为至少15秒。

如果某一高性能电子组装线要求例如每18.5秒送入两个基片，那么对于每条用于单面产品或单面基片的组装线而言，需要至少两个印刷装置。然而，如果基片在另一面上不得不设置一些电子元件，那么该组装线将需要至少三个印刷机。所以，所有的“高容量电子组装线”都将需要至少三个印刷装置。对于那些将运行更复杂产品的组装线而言，周期时间的需求可能很少。然而，如果采用已知的高容量高混合方案，那么将同时生产出两种不同的电子元件组件。因此，这种“高容量高混合”电子组装线将需要至少四个印刷装置。

由于现代电子元件组件的复杂性增加，因此越来越多的电子组装线被转变到“高容量高混合”方案。因此，可能需要提供新的利用模板印刷程序施加粘滞材料例如焊膏到基片上的方案。这种新的方案应该允许显著加快印刷程序而不降低印刷准确性，而且该印刷程序的速度对于小型化的电子元件而言也仍然是高的。

发明内容

这一需求可由根据独立权利要求所述的主题来实现。本发明有利的实施例由从属权利要求描述。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于将粘滞材料施加到用于电子元件组件的基片上的印刷站。提供的这一印刷站包括：(a)传送装置，其适于以连续方式使工件保持器沿传送方向线性地运动，其中所述工件保持器适于接收所述基片，和(b)固定式印刷头，其被定位成在一相对于所述传送装置的固定位置中邻近所述传送装置，其中，所述印刷头适于在所述传送装置使所述工件保持器运动时施加所述粘滞材料到所述基片上。

所述的粘滞材料施加站是基于如下思想，即，通过相对于固定式印刷头沿预定方向以连续方式传送基片可实现准连续的印刷程序。藉此，所述工件保持器从第一方向朝所述固定式印刷头被送入，而在与所述第一方向相对的第二方向上从所述印刷头被移除。这可允许进行准连续的印刷，因为当从所述印刷头移除第一基片时，第二基片已经能够被供应给该印刷头。通过同时地从所描述的粘滞材料施加站移除第一基片以及将第二基片送入该粘滞材料施加站，能够显著地减少用于处理单个基片的周期时间。

所述粘滞材料具体地可以是焊膏，其应该是被施加于所述基片的预定位置。在例如利用回流烘箱进行了规定的熔化过程以及随后冷却下来之后，所述焊膏可在所述基片上形成的导体路径与粘附到所述焊膏的正被安装的电子元件之间提供可靠的电接触。然而，所述粘滞材料例如也可以是导电粘合剂，其适于提供导体路径与电子元件之间可靠的电接触，而不需要进行暂时的熔化过程。