[发明专利]组合式模板印刷机和分配器以及相关方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及由Dennis G.Doyle在同一申请日提交的申请号为_________且发明名称为“COMBINATION STENCIL PRINTER AND DISPENSER AND RELATED METHODS(代理人案号为M2010-732219)”的美国专利申请，由Dennis G.Doyle在同一申请日提交的申请号为_________且发明名称为“COMBINATION STENCIL PRINTER AND DISPENSER AND RELATED METHODS(代理人案号为M2010-732319)”的美国专利申请，以及由Dennis G.Doyle在同一申请日提交的申请号为_________且发明名称为“METHODS FOR DEPOSITING VISCOUS MATERIAL ON A SUBSTRATE WITH A COMBINATION STENCIL PRINTER AND DISPENSER(代理人案号为M2010-732419)”的美国专利申请。所有这些相关申请都通过引用并入本文。

背景技术

1、技术领域

本公开主要涉及用于向基板例如印刷电路板上印刷和分配粘性材料例如焊膏的方法和装置，并且更具体地涉及一种组合式模板印刷机和分配器以及相关的印刷和分配方法。

2、相关技术介绍

在典型的表面贴装电路板制作操作中，模板印刷机被用于向印刷电路板上印刷焊膏。统称为电子基板的电路板被自动地送入模板印刷机内，电路板具有其上可以沉积焊膏的焊垫或某种其他导电面的图案。电路板上称为基准点的一个或多个小孔或标记被用于在向电路板上印刷焊膏之前先将电路板与模板印刷机中的模板或丝网对齐。基准点在将电路板对齐模板时用作参照点。一旦电路板已与印刷机内的模板对齐，电路板就由基板支撑件例如具有销杆或其他工件夹具的机台推升至模板。随后通过移动刮片或刮板掠过模板以迫使焊膏穿过成形在模板内的孔并落在电路板上来分配焊膏。在刮板移动掠过模板时，焊膏倾向于压延在叶片前方，这会符合需要地造成焊膏的混合和切断，从而获得期望的粘度以有助于填充丝网或模板内的孔。焊膏通常是从标准的焊膏供应盒中分配到模板上。在印刷操作之后，电路板随即被释放，下降离开模板，并送往印刷电路板加工生产线内的另一个工作站。具体地，模板跟电路板分离并且电路板和焊膏之间的粘合导致绝大部分材料都留在电路板上。在印刷另一块电路板之前，先要在清理过程中去除残留在模板表面上的材料。在某些应用中，清理装置在固定的模板下方移动并且在清理装置移动时从模板上刮除过量的材料。在另一些应用中，模板在固定的清理装置上方移动以清理模板底部。

电路板的制作包括很多工艺，其中之一就是如上所述用模板印刷机在电路板表面上丝网印刷焊膏(或者其他的粘合剂或材料)以使电子元件能够随后被沉积到电路板上。另一种工艺是针对各种应用借助单独的分配器来分配计量数量的材料(液体或糊料)。一种这样的应用是向电路板的基板上组装集成电路芯片和其他的电子元件。在这种应用中，自动分配系统被用于向电路板上分配液体环氧树脂或焊膏或某种其他的相关材料构成的点。自动分配系统还被用于分配填充材料和密封剂构成的线以将元件机械固定至电路板。填充材料和密封剂被用于改善装置的机械特性和环境特性。另一种应用是向电路板上分配非常少的量或点。其他的应用包括注射器，其利用压力从注射器分配材料。在一种能够分配材料点的系统中，分配泵利用具有螺旋槽的旋转钻迫使材料离开喷嘴并落到电路板上。还有另一种应用是通过使用喷射器来分配材料点。

印刷电路板的另一种工艺包括在焊膏已经沉积到电路板表面上之后检查电路板。检查电路板对于确定能够制成清洁的电连接来说很重要。过量的焊膏会导致短路，而适当位置的焊膏过少则会阻止电接触。通常，在模板印刷机中，视觉检查系统被用于对电路板上的焊膏提供二维或三维检查。

模板印刷机通常包含独立的个人计算机或“PC”并且跟邻接设备部件之间仅有的标准通信水平是通过既定的协议实现。例如，印刷电路板加工生产线可以包括一种或多种设备部件例如模板印刷机、分配器、贴片机、回流焊炉、波峰焊机和/或检查机。通常，包括模板印刷机和置放机的生产线由牵引系统和置放机操作以控制将产品引入生产线上不同的设备部件内。这种控制通常是以尝试最大化主要是置放设备的周期时间性能来完成。生产线一般是围绕置放机设计。置放机通常是生产线上比较昂贵的设备，并且因此要努力使其以最大能力运行。印刷工艺中发现的误差可能需要人工干预来校正，这可能会影响送入置放系统内的材料流，降低置放系统的利用率。

发明内容