成角度印刷的制作方法

本发明涉及一种将印刷介质的细长沉积物印刷至工件的细长沉积靶材的方法和印刷机。背景技术：：：1、工业丝网印刷机通常将印刷介质(可以是导电印刷介质，如锡膏、银膏或导电墨水)施加到电路板等平面工件上，其是通过将导电印刷介质通过薄平面层或掩膜中开孔的图案施加到该平面工件上，其中，该薄平面层或掩膜可以例如为网板(有图案的固体材料，如不锈钢)或丝网(涂有乳剂的网状材料)。本发明同样适用于丝网印刷和网板印刷，为方便起见，本文其余部分将使用术语“网板(stencil)”来指代任意此类图案掩膜。使用包括刮刀在内的印刷架来施加印刷介质。这类机器也可用于在工件上印刷某些非导电介质，如胶水或其他粘合剂。本发明同样适用于导电和非导电印刷介质。2、为了保证高质量的印刷，需要对工件进行支撑，使待印刷表面与一般水平放置的网板平行，其中，工件的支撑要使工件在保证对齐无误的同时还能承受住印刷操作过程中向其施加的压力，特别是当印刷架越过该网板时刮刀施加的向下的压力。最简单的支撑方式是使用平面或压印盘，将工件放置在上面。然而，在许多情况下，这种布置方式是不可能的，特别是(例如在所谓的“贴装(placement)”操作过程中)工件的底面之前已被印刷并装有元件的情况下，在对工件的顶面进行印刷操作时，需要对底面进行支撑。工件底面设置有元件意味着工件不会是平的，而且在印刷操作过程中，如果部件被“压扁(squashed)”，也很容易损坏。应当理解，工件在贴装操作等其他工序中也需要支撑。为此，需要使用被称为“工装(tooling)”的专业支撑方案。3、目前，在印刷和贴装操作过程中，有两种常见的工装可用于为印刷电路板(pcb)提供支撑：4、1)专用工装块——这些工装块的上表面通过机械加工等方式形成三维轮廓，旨在容纳放置在上面的特定印刷电路板。它们相对昂贵，针对特定产品，在印刷电路板设计发生变化时易被废弃。5、2)工装销钉——它们呈细柱状，在使用时放置的与电路板接触，避免与底面的任何元件(或其他精密或关键区域)接触。销钉通常是磁性的，即销钉内包括永久磁铁或电永久磁铁，可将销钉非永久性地附接到平坦的底层支撑板或“工装台(tooling table)”上，该支撑板或“工装台”可方便地由导磁材料(如钢)制成。例如，asm目前使用的是简单、低成本的模制塑料工装销钉，每个销钉的底部都设置有单个钕永久磁铁。6、在本文中，术语“工装”将用于涵盖所有此类支撑件，包括简单的平面压印盘、工装块和销钉支撑件。7、通常情况下，由工装支撑的工件会被抬升到印刷位置，在该位置上，工件会被向上推入上覆网板，并在该位置上执行印刷操作。上述抬升是通过将工装放置在升降台(也称为“工装台”)的顶部来实现的，升降台位于印刷位置的正下方，并沿垂直轴可驱动。在升降台垂直移动范围的上端，支撑在相关工装上的工件被放置在印刷位置上，而在其垂直移动范围的下端，工件与轨道或传送带等运送装置接合，运送装置的作用是将待印刷的工件从印刷机的输入区域运送到升降台上方的位置，并将印刷好的工件从升降台运送到印刷机的输出区域，在输出区域，印刷好的工件可以被输出，例如可以转移到生产线上的另一台机器上。8、图1示意性地示出了用于执行上述工艺的示例性印刷机1的一部分的俯视图。应当理解的是，在本文中，x轴和正交的y轴均被视为位于水平面上，而相互正交的z轴垂直向上延伸。如图1所示，术语“x方向”、“y方向”和“z方向”分别表示平行于相应轴线的方向和沿这些轴线延伸的方向，即从左到右、从上到下和离开纸张平面的方向。印刷机1包括两条传送带，分别是前传送带2和后传送带3，这两条传送带水平延伸，平行于x轴，穿过印刷机1，从印刷机1左侧的输入区域延伸到印刷机1右侧的输出区域。前传送带2和后传送带3可操作用于沿着与x轴平行的运送方向t将一系列平面工件w从输入区域通过印刷位置运送到输出区域。输入区域内示出工件w1，输出区域内示出工件w3。印刷位置示出工件w2，其被工装台(参见图2a、2b)抬升到围板4的相应尺寸的开口(10，参见图2a)中，使围板的上表面与工件w2的上表面基本共面。在该印刷位置，包括安装有刮刀6的机头单元5的印刷架可在印刷操作中移动越过覆盖在工件w2和围板4上的网板(即图1中为清楚起见未示出的印刷网或网状网板)的表面，以便推动焊膏等导电介质越过网板的开孔，进入工件的沉积靶材7，从而在其上形成沉积物8。印刷架安装在龙门架9上，龙门架9平行于y轴可移动，以便通过驱动刮刀6在平行于y轴的印刷方向p上越过网板的印刷冲程来执行印刷操作。本领域技术人员可以理解的是，可以与y轴平行的两个方向上驱动印刷架，从而能在y轴的正反两个方向上实现印刷冲程，为此，可以在机头单元上设置一对相对的刮刀。为简单起见，本文将主要涉及如图所示的单个刮刀，操作用于在印刷方向p上执行印刷冲程。本领域技术人员还可以理解，印刷架可以下降到网板的上表面，以执行印刷操作，然后根据需要将其抬离网板，从而例如从网板移除导电介质或更换网板。印刷操作结束后，工件w2可降回到传送带上，并移动到输出区域。9、图2a、2b示意性地示出了对工件w执行升降过程的升降装置的侧视图。图2a示出了由传送带(仅前传送带2可见)运载的工件w，该工件沿x轴定位，以便直接位于围板4的印刷位置和开口10的下方。此处，工件w直接覆盖例如可以包括工装块或工装销钉等的工装11，而工装11又安装在可垂直驱动的升降台12上。在图2b中，通过抬升升降台12，示出的工件w被抬升到印刷位置，工装11也因此沿抬升方向l垂直向上抬升，这样，工装11可以首先接触工件w的底面并将其从传送带上抬起，然后继续将工件w抬到围板4的开口10中，直到工件w和围板4的上表面基本共面。工件w的印刷操作完成后，升降台12降回图2a所示的起始位置，将印刷好的工件w放回到传送带上，以便运送到输出区域。10、在某些应用中，需要使用网板上的相应细长开孔，将印刷介质的细长沉积物印刷到工件上。然而，已经证明，如果细长开孔/细长沉积物的主轴与印刷方向正交，即印刷架越过网板的方向，则印刷质量可能会受到影响。如图1示意性示出的该类设置，其中，每个工件的每个沉积靶材7的主轴与印刷方向p正交，因而会与刮刀6的主轴平行。特别地，实践证明，在这种配置下，刮刀6有“浸入(dip)”网板开孔的趋势。由于通常无法自由设定将工件运送到印刷机的方向，进而无法避免细长的沉积靶材(因此也是细长的开孔)和印刷方向间的正交性，这使得上述问题变得更加严重。11、本发明旨在解决这一问题，使细长沉积物始终以高质量进行印刷。12、根据本发明，这一目的是通过改变网板的细长开孔与刮刀之间的夹角来实现的。已经证明，采用这种相对旋转的方式可显著提高该细长开孔的印刷质量。技术实现思路1、根据本发明的第一方面，提供了一种使用印刷机将印刷介质的细长沉积物印刷至工件的细长沉积靶材的方法，其中，所述印刷机包括印刷架，在印刷操作过程中，所述印刷架沿印刷方向越过所述印刷机中设置的网板，将所述网板上的所述印刷介质压入所述网板上设置的至少一个开孔中，所述印刷架包括细长刮刀，所述刮刀的主轴沿所述刮刀的长度方向设置；2、所述方法包括步骤：3、i)在所述工件的所述细长沉积靶材与所述印刷方向正交的定向上将所述工件运送到所述印刷机中，4、ii)将所述工件与所述印刷机中的网板对齐，使设置在所述网板中的细长开孔覆盖所述细长沉积靶材，所述细长开孔的主轴沿所述细长开孔的长度方向设置，设置在所述印刷机中的所述网板的所述细长开孔的主轴向所述印刷方向倾斜；并通过旋转所述工件，使所述细长沉积靶材旋转到所述细长开孔的下方，将所述工件抬升至围板上形成的开口中，从而使所述工件和所述围板的上表面彼此共面，其中，所述开口的主轴向所述印刷方向倾斜，以及5、iii)执行印刷操作，沿着所述印刷方向驱动所述印刷架越过所述网板，将所述网板上的印刷介质压入所述细长开孔中，6、其中，7、在所述步骤iii)中，所述刮刀的主轴和所述网板中细长开孔的主轴均倾斜，以便在所述印刷操作过程中形成夹角θ，其中0°＜θ＜90°。8、根据本发明的第二方面，提供了一种使用印刷机将印刷介质的细长沉积物印刷至工件的细长沉积靶材的方法，其中，所述印刷机包括印刷架，在印刷操作过程中，所述印刷架沿印刷方向越过所述印刷机中设置的网板，将所述网板上的所述印刷介质压入所述网板上设置的至少一个开孔中，所述印刷架包括细长刮刀，所述刮刀的主轴沿所述刮刀的长度方向设置；9、所述方法包括步骤：10、i)以所述工件的所述细长沉积靶材与所述印刷方向正交的方向将所述工件运送到所述印刷机中；11、ii)将所述工件与所述印刷机内的网板对齐，使所述网板中的细长开孔覆盖所述细长沉积靶材，其中，所述细长开孔的主轴沿所述细长开孔的长度方向布置；12、iii)通过在所述印刷方向驱动印刷架越过所述网板来执行所述印刷操作，从而将所述网板上的所述印刷介质压入所述细长开孔中，其中，所述刮刀的主轴向所述印刷方向倾斜，以便在所述印刷操作过程中形成夹角α，0°＜α＜90°；以及其中，所述刮刀的主轴和所述网板中所述细长开孔的主轴均倾斜，以便在所述印刷操作过程中形成夹角θ，0°＜θ＜90°；以及13、iv)在所述印刷操作过程中，沿与所述印刷方向正交的水平方向移动所述刮刀。14、根据本发明的第三方面，提供了一种操作用于在印刷操作中将印刷介质印刷到工件上的印刷机，其是通过沿着印刷方向驱动印刷架越过所述印刷机中设置的网板从而将所述网板上的印刷介质压入所述网板上设置的至少一个孔中，所述印刷机包括：15、可移动的龙门架；16、驱动装置，用于沿所述印刷方向移动所述龙门架；以及17、印刷架，其包括：18、机头单元，其安装在所述龙门架上并可随其移动，以及19、细长刮刀，其具有沿所述刮刀的长度方向设置的主轴，其中，所述刮刀安装在所述机头单元上；20、其中，所述刮刀以倾斜配置的方式布置，所述刮刀的主轴向所述印刷方向倾斜，以便在所述印刷操作过程中形成夹角α，0°＜α＜90°，以及21、其中，所述刮刀相对于所述龙门架水平可移动，至少具有在与所述印刷方向正交的方向上的水平移动分量。22、根据本发明的第四方面，提供了一种操作用于将印刷介质印刷到位于所述印刷机印刷位置的工件上的印刷机，其是通过沿着印刷方向驱动印刷架越过所述印刷机中设置的网板从而将所述网板上的印刷介质压入所述网板上设置的至少一个开孔中，所述印刷机包括：23、接收待印刷的工件的输入区域；24、输出印刷好的工件的输出区域；25、升降台，其沿垂直轴可移动，并位于所述印刷位置的正下方；26、沿所述印刷方向在印刷位置上方可驱动的印刷架；27、运送装置，其用于将多个工件从所述输入区域连续运送到所述升降台的正上方位置，然后将所述多个工件从所述升降台运送到所述印刷机的输出区域；28、安装在所述升降台上的工装，其中，所述工装包括工装支撑表面，用于在其上支撑工件，并被配置为垂直向上移动所述升降台时能使得支撑在所述工装支撑表面上的工件移动到印刷位置；以及29、围板，其具有开口，用于在所述印刷位置接收工件，其中，所述开口具有向所述印刷方向倾斜的主轴，30、其中，所述工装支撑表面相对于所述升降台绕所述垂直轴可旋转，并操作用于连续地将支撑在其上的多个工件中的每个工件绕所述垂直轴旋转预定角度，从而使位于所述印刷位置处的工件相对于所述印刷机中所述输入区域内的工件绕所述垂直轴旋转。31、本发明的其他具体方面和特征将在所附权利要求中具体阐述。当前第1页12当前第1页12