[发明专利]模板印刷机的印刷头

说明书

背景技术

在制造表面贴装印刷电路板中，模板印刷机可以用于在电路板上印刷焊膏。通常，具有焊盘图案的电路板或者上面将沉积焊膏的一些其他导电表面被自动进给到模板印刷机中，并且在电路板上印刷焊膏之前，电路板上的一个或多个小孔或标记(称为“基准点”)用于正确对准电路板和模板印刷机的模板或丝网。在一些系统中，光学对准系统用于对准电路板和模板。

一旦电路板与印刷机中的模板正确对准，电路板就升高到模板，在模板上施配焊膏，并且刮刀(或刮板)横穿模板以迫使焊膏穿过模板中的孔隙并到达电路板上。随着刮板移动穿过模板，焊膏容易在刮刀前滚动，这样有利地使焊膏混合并剪切以便获得所需粘度，从而便于填充丝网或模板中的孔隙。焊膏通常从标准匣施配到模板上。

在一些模板印刷机中，当刮板返回到用于在第二电路板上印刷的初始位置时，刮板下方剩余的任何过多的焊膏在完全横穿模板之后留在模板上。在一些模板印刷机中，第二刮板在与第一刮板相反的方向上移动穿过模板。在交替的电路板上使用第一刮板和第二刮板以在模板的孔隙上连续穿过焊膏的辊子，从而印刷在每个连续的电路板上。在利用两个刮板的模板印刷机中，仍然存在的问题是在一个生产日结束时，或者当将要更换模板时，过多的焊膏通常留在模板上并且必须手动清除。另外，在这些已知的印刷机中，难以维持所需的粘度，因为挥发性溶剂从焊膏逸出，从而影响焊膏的粘度。

在这些模板印刷机中，刮刀通常相对于模板成预设角度以在焊膏上施加向下的压力，从而随着刮板移动穿过模板迫使焊膏穿过模板中的孔隙。根据刮刀横穿模板的速度并且根据刮刀在焊膏上所需的向下压力来选择刮刀的角度。希望随着刮板横穿模板在焊膏上维持一致的压力，然而，在典型的印刷机中，由于焊膏粘度在整个生产运行中发生变化并且由于刮板驱动装置施加的压力导致刮板变形所引起的刮板角度发生变化，压力发生变化。

针对如上所述的一些问题，美国专利No.5,947,022、No.6,324,973、No.6,453,810和No.6,955,120描述了改进的焊膏印刷头，这些专利的每个通过引用的方式全部合并于此。这些专利描述了具有腔室的活动印刷头，该腔室包括与供应焊膏的可移动匣连接的端口。焊膏穿过可移动匣进入腔室中，然后从施配狭槽出来，穿过模板并到达所需图案的电路板上。

目前需要一种尤其是在印刷头的整个宽度上具有改善的压力控制、更大柔性、需要操作者更少维护和更高价值的印刷头。

发明内容

本文公开的改进的印刷头包括具有直接压力控制系统的腔室，所述直接压力控制系统用于从所述腔室排出粘性材料。“粘性”材料是在给定配置和条件下具有足以使材料在没有其他外力的作用下不会自然(只在简单的重力原理下)流动以填充所述腔室内的施配区并且从施配区施配的粘性的材料。本发明的粘性材料印刷头(还称为“施配头”)具有粘性材料(例如，焊膏)可以穿过的腔室。印刷头包括：至少一个源端口，其可以与粘性材料的源连接，例如，焊膏匣；以及施配狭槽，粘性材料可以穿过施配狭槽从腔室出来。

所述印刷头可以安装在框架上，模板也可以安装在该框架上。所述模板布置在所述印刷头的施配狭槽与所述基板(例如，印刷电路板)之间。粘性材料因此可以从印刷头穿过模板中的孔隙到基板表面上的选定位置。

本发明的多个方面涉及一种用于在电子基板上印刷粘性材料的模板印刷机。在一个实施例中，所述模板印刷机包括：模板，其具有形成在其内的孔隙；印刷头，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积粘性材料。所述印刷头包括：限定细长的腔室的壳体；限定通道的源端口，所述通道具有布置成允许粘性材料流入所述细长的腔室内的入口；一对限定狭槽的刮刀，所述狭槽设有出口，粘性材料能够从所述出口流出所述细长的腔室；细长的柱塞，可在所述细长的腔室内移动以减少粘性材料在所述细长的腔室内的体积；以及至少一个传感器，用于检测所述细长的腔室内的粘性材料的压力。

所述模板印刷机的实施例进一步包括控制器，所述控制器与所述印刷头连接以控制细长的柱塞的操作，进而维持所需压力的粘性材料。所述印刷头可以进一步包括电机，所述电机连接到所述印刷头的壳体以及所述控制器上，从而在所述控制器的控制下驱动所述细长的柱塞在所述细长的腔室内运动。至少一个传感器可以包括沿着所述细长的腔室的壁设置的压力传感器。所述模板印刷机可以进一步包括柔性膜，所述柔性膜布置在所述细长的柱塞与设置在所述细长的腔室内的粘性材料之间。所述刮刀可以朝着彼此成角度。模板印刷机可以进一步包括沿着所述细长的腔室的长度布置的三个传感器。