DE112005001663T5

DE112005001663T5 - Lötpastenspender für Schablonendrucker

Info

Publication number: DE112005001663T5
Application number: DE112005001663T
Authority: DE
Inventors: William Russell Worcester Claiborne
Original assignee: Speedline Technologies Inc
Current assignee: Speedline Technologies Inc
Priority date: 2004-07-15
Filing date: 2005-07-14
Publication date: 2007-05-31
Also published as: IL180720A0; GB2431377B; WO2006019966A1; GB2431377A; CN101022911A; GB0702246D0; US20060011075A1; US7249558B2; IL180720A; CN101022911B

Abstract

Schablonendrucker zum Drucken von Lötpaste auf ein Substrat, wobei der Schablonendrucker aufweist:
einen Rahmen;
eine mit dem Rahmen verbundene Schablone, wobei die Schablone Öffnungen darin ausgebildet hat;
eine mit dem Rahmen verbundene Halteranordnung, um das Substrat in einer Druckposition unterhalb der Schablone zu halten; und
einen Dosierkopf, der mit dem Rahmen in einer derartigen Weise verbunden ist, daß der Dosierkopf so aufgebaut ist, daß er die Schablone während ersten und zweiten Drucktakten überquert, wobei der Dosierkopf aufweist:
eine Rahmenanordnung,
eine mit der Rahmenanordnung verbundene Rakelblattanordnung mit ersten und zweiten Rakelblättern, die die Schablone berühren, um während eines Drucktakts Lötpaste auf die Schablone zu drucken, wobei die ersten und zweiten Rakelblätter derart aufgebaut und angeordnet sind, daß sie Lötpaste durch die Öffnungen der Schablone drücken, und
eine mit der Rahmenanordnung verbundene Spendereinheit mit einer Kammer, die zum Abgeben von Lötpaste geeignet ist, wobei die...

Description

Fachgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zum Abgeben von Material und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abgeben von Lötpaste in einem Sieb- oder Schablonendrucker.
Hintergrund der Erfindung
In einem typischen Herstellungsbetrieb für oberflächenmontierbare Leiterplatten wird ein Schablonendrucker verwendet, um Lötpaste auf eine Leiterplatte zu drucken. Typischerweise wird eine Leiterplatte mit einem Muster aus Kontaktflecken oder einer anderen leitenden Oberfläche, auf der Lötpaste abgeschieden wird, automatisch in den Schablonendrucker zugeführt, und ein oder mehrere kleine Löcher oder Markierungen auf der Leiterplatte, die Justiermarken genannt werden, werden verwendet, um die Leiterplatte vor dem Drucken von Lötpaste auf die Leiterplatte richtig mit einer Schablone oder einem Sieb des Druckers auszurichten. Nachdem die Leiterplatte ausgerichtet ist, wird die Leiterplatte zu der Schablone angehoben, Lötpaste wird auf die Schablone abgegeben, und ein Rakelblatt (oder Quetscher) überquert die Schablone, um die Lötpaste durch in der Schablone ausgebildete Öffnungen und auf die Platte zu drücken.
In manchen Schablonendruckern des bisherigen Stands der Technik liefert ein Dosierkopf Lötpaste zwischen erste und zweite Rakelblätter, wobei das eine der Rakelblätter verwendet wird, um Lötpaste in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung des anderen Rakelblatts über die Schablone zu bewegen oder zu walzen. Die ersten und zweiten Rakelblätter werden auf wechselnden Leiterplatten verwendet, um die Lötpastenrolle kontinuierlich über die Öffnungen einer Schablone zu verbreiten, um jede aufeinanderfolgende Leiterplatte zu bedrucken Die Rakelblätter stehen typischer weise in einem vorbestimmten Winkel zu der Schablone, um auf die Lötpaste einen Druck nach unten anzuwenden, um die Lötpaste durch die Öffnungen der Schablone zu drücken.
Die Art des Spendersystems ist in 1–4 dargestellt. Insbesondere scheidet ein Dosierkopf 10 ein Kügelchen 12 Lötpaste auf einer Schablone 14 ab. Dieser Schritt ist in 1 in schematischer Form dargestellt. Dann werden die Rakelblätter 16, 18 in einer derartigen Weise über dem Kügelchen 12 aus Lötpaste angeordnet, daß das führende Blatt 18 von der Schablone 14 angehoben wird, und das nacheilende Blatt 16 die Schablone erfaßt (siehe 2). Während eines Drucktakts walzt das nacheilende Blatt 16 die Lötpaste, um die Lötpaste in die (nicht gezeigten) Öffnungen der Schablone 14 zu drücken. Die von dem Rakelblatt 16 angewendete Kraft drückt die Lötpaste in die in der Schablone 14 bereitgestellten Öffnungen. Nach dem Abschluß des Drucktakts wird das in 2 und 3 gezeigte führende Blatt 18 gesenkt, um die Schablone 14 zu erfassen, und das nacheilende Blatt 16 (wie in 2 und 3 gezeigt) wird von der Schablone weg angehoben. Unter Bezug auf 4 wird das Blatt 16 das führende Blatt, und das Blatt 18 wird das nacheilende Blatt, das die Lötpaste während eines nachfolgenden Druckarbeitsgangs über die Schablone 14 walzt.
Ein Nachteil des in 1–4 offenbarten Systems ist, daß die Rakelblätter betätigt werden müssen, indem z.B. ein Blatt angehoben wird, so daß Lötpaste zwischen die Rakelblätter abgegeben werden kann, oder indem, wie in 1 dargestellt, die ganze Rakelblattanordnung bewegt wird, um die Lötpaste nachzufüllen.
Ein anderer Ansatz für das Drucken von Lötpaste ist in US-A-5 947 022, das am 7. September 1999 Freeman et al. erteilt wurde, zu finden. In einem in diesem Patent beschriebenen System wird ein Dosierkopf mit zwei Rakelblättern durch Anlegen von Luftdruck auf die abgegebene Lötpaste unter Druck gesetzt. Insbesondere wenn der Dosierkopf in einer gesenkten Druckposition ist, wird von dem Dosierkopf unter Verwendung von Luftdruck Lötpaste auf die Schablone gedrückt, während der Dosierkopf sich über die Schablone be wegt. Für jede Richtung, in der sich der Dosierkopf über die Schablone bewegt, ist eines der Rakelblätter ein nacheilendes Blatt und schabt jegliche überschüssige Lötpaste von der Schablone. In dem in US-A-5 947 022 beschriebenen System drückt der eher von dem Dosierkopf als seinen Rakelblättern bereitgestellte Druck die Lötpaste durch die Schablone. Zum Abschluß des Druckens, wenn gewünscht wird, den Dosierkopf von der Schablone anzuheben, wird die Druckluft abgeschaltet, bevor der Dosierkopf von der Schablone weg angehoben wird. Es versteht sich, daß der Druck der Lötpaste in einer Spenderkammer des Dosierkopfes genau aufrechterhalten wird, um wirksame Druckarbeitsgänge zu erreichen.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf einen Schablonendrucker zum Drucken von Lötpaste auf ein Substrat ausgerichtet. Der Schablonendrucker weist auf: einen Rahmen, eine mit dem Rahmen verbundene Schablone mit darin ausgebildeten Öffnungen, eine mit dem Rahmen verbundene Halteranordnung, um das Substrat in einer Druckposition unterhalb der Schablone zu halten, und einen Ausgabe- bzw. Dosierkopf, der mit dem Rahmen in einer derartigen Weise verbunden ist, daß der Dosierkopf so aufgebaut ist, daß er die Schablone während ersten und zweiten Drucktakten überquert. Der Dosierkopf weist eine Rahmenanordnung und eine mit der Rahmenanordnung verbundene Rakelblattanordnung mit ersten und zweiten Rakelblättern auf, die die Schablone berühren, um während eines Drucktakts Lötpaste auf die Schablone zu drucken. Die ersten und zweiten Rakelblätter sind derart aufgebaut und angeordnet, daß sie Lötpaste durch die Öffnungen der Schablone drücken. Der Dosierkopf weist ferner eine mit der Rahmenanordnung verbundene Spendereinheit mit einer Kammer auf, die zum Abgeben von Lötpaste geeignet ist, wobei die Spendereinheit zwischen den ersten und zweiten Rakelblättern angeordnet ist, um Lötpaste dazwischen abzuscheiden.
Das erste Rakelblatt ist geeignet, während des ersten Drucktakts Lötpaste zu drucken, und das zweite Rakel blatt ist geeignet, während des zweiten Drucktakts Lötpaste zu drucken. Die Spendereinheit hat ein Gehäuse, das die Kammer begrenzt. Der Dosierkopf weist ferner eine abnehmbare Kassette auf, die zum Aufnehmen von Lötpaste eingerichtet ist, wobei die Kassette eine mit dem Gehäuse verbundene abnehmbare Düse zum Abgeben von Lötpaste aus dem Gehäuse und einen Einlaß zum Empfangen von Druckluft hat, um Druck auf die Lötpaste anzuwenden, um zu veranlassen, daß die Lötpaste abgegeben wird.
Der Dosierkopf weist ferner eine Translationsbewegungsanordnung auf, die mit der Rahmenanordnung und der Spendereinheit verbunden ist, um die Spendereinheit während der ersten und zweiten Drucktakte in eine Querrichtung zu der Bewegungsrichtung des Dosierkopfs zu bewegen. Die Translationsbewegungsanordnung hat eine Halteklammer zum Halten der Spendereinheit, ein mit der Rahmenanordnung verbundenes Schienenelement und einen Motor zum Bewegen der Spendereinheit entlang des Schienenelements.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung weist ein Verfahren zum Drucken von Lötpaste auf das Substrat auf: (a) Liefern eines Substrats an einen Schablonendrucker, (b) Anordnen des Substrats in einer Druckposition, (c) Erfassen einer Schablone mit Öffnungen zu dem Substrat, (d) Durchführen eines Drucktakts mit einem der ersten und zweiten Rakelblätter, um die Lötpaste durch die Öffnungen der Schablone auf das Substrat zu drücken, und (e) Abscheiden von Lötpaste zwischen den ersten und zweiten Rakelblättern während des Drucktakts.
Das Verfahren weist ferner auf: das Liefern eines nachfolgenden Substrats an den Schablonendrucker, Anordnen des nachfolgenden Substrats in einer Druckposition und Durchführen eines nachfolgenden Drucktakts mit dem anderen der ersten und zweiten Rakelblätter, um Lötpaste auf das nachfolgende Substrat zu drucken. Der Schritt des Abscheidens von Lötpaste zwischen den ersten und zweiten Rakelblättern umfaßt ferner das Abscheiden von Lötpaste zwischen den ersten und zweiten Rakelblättern entlang einer Länge der ersten und zweiten Rakelblätter.
Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Dosierkopf zum Abscheiden von Lötpaste auf einer Schablone eines Schablonendruckers eine Rahmenanordnung und eine mit der Rahmenanordnung verbundene Rakelblattanordnung mit ersten und zweiten Rakelblättern auf, die die Schablone berühren, um während eines Drucktakts Lötpaste auf die Schablone zu drucken. Die ersten und zweiten Rakelblätter sind derart aufgebaut und angeordnet, daß sie Lötpaste durch die Öffnungen der Schablone drücken. Eine mit der Rahmenanordnung verbundene Spendereinheit hat eine Kammer, die geeignet ist, Lötpaste abzugeben. Die Spendereinheit ist zwischen den ersten und zweiten Rakelblättern angeordnet, um Lötpaste dazwischen abzuscheiden.
Nach einem vierten Aspekt der Erfindung weist ein Schablonendrucker zum Drucken von Lötpaste auf ein Substrat einen Rahmen, eine mit dem Rahmen verbundene Schablone mit darin ausgebildeten Öffnungen, eine mit der Rahmenanordnung verbundene Halteranordnung, um das Substrat in einer Druckposition unterhalb der Schablone zu halten, und eine mit der Rahmenanordnung verbundene Rakelblattanordnung mit ersten und zweiten Rakelblättern auf, welche die Schablone berühren, um während eines Drucktakts Lötpaste auf die Schablone zu drucken. Die ersten und zweiten Rakelblätter sind derart aufgebaut und angeordnet, daß sie Lötpaste durch die Öffnungen der Schablone drücken. Der Schablonendrucker weist ferner eine Einrichtung auf, um jederzeit während des Drucktakts Lötpaste zwischen den ersten und zweiten Rakelblättern abzuscheiden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen beziehen sich gleiche Bezugszeichen über die verschiedenen Ansichten hinweg auf die gleichen oder ähnliche Teile. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht, die Betonung wird statt dessen auf die Darstellung bestimmter weiter unten diskutierter Prinzipien gelegt.
1 ist eine perspektivische schematische Darstellung eines Spendersystems eines Schablonendruckers des bisherigen Stands der Technik;
2–4 sind schematische Seitenansichten des in 1 gezeigten Spendersystems des bisherigen Stands der Technik, die Rakelblätter des Spendersystems während Druckarbeitsgängen darstellen;
5 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Schablonendruckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine perspektivische Ansicht eines Dosierkopfs gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 ist eine obere Draufsicht des in 6 gezeigten Dosierkopfs; und
8 ist eine seitliche Rißansicht des in 6 und 7 gezeigten Dosierkopfs.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Für Veranschaulichungszwecke werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf einen Schablonendrucker beschrieben, der verwendet wird, um Lötpaste auf eine Leiterplatte zu drucken. Ein Fachmann wird erkennen, daß die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf Schablonendrucker, die Lötpaste auf Leiterplatten drucken, begrenzt sind, sondern vielmehr in anderen Anwendungen, die das Abgeben von anderen viskosen Materialien, wie etwa Leimen, verkapselten Klebstoffen, Unterfüllstoffen und anderen geeigneten Montagematerialien erfordern, verwendet werden können. Auf diese Weise betrachtet jede Bezugnahme auf Lötpaste hier die Verwendung derartiger anderer Materialien. Ferner sind Schablonendrucker gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf die begrenzt, die Lötpaste auf Leiterplatten drucken, sondern umfassen vielmehr die, die zum Drucken anderer Materialien auf eine Vielfalt an Substraten verwendet werden. Auch können die Begriffe "Sieb" und "Schablone" hier austauschbar verwendet werden, um eine Vorrichtung in einem Drucker zu be schreiben, die ein Muster definiert, das auf ein Substrat gedruckt werden soll.
5 zeigt eine perspektivische Vorderansicht eines im allgemeinen mit 20 bezeichneten Schablonendruckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Schablonendrucker 20 umfaßt einen Rahmen 22, der Bestandteile des Schablonendruckers hält, welche eine in dem Gehäuse des Schablonendruckers angeordnete Steuerung 24, eine Schablone 26 und einen allgemein mit 28 bezeichneten Dosierkopf zum Abgeben von Lötpaste umfassen. Wie weiter unten detaillierter diskutiert wird, ist der Dosierkopf 28 unter der Steuerung der Steuerung 24 entlang den x-, y- und z-Achsen beweglich, um das Drucken der Lötpaste auf eine Leiterplatte 30 zu ermöglichen.
Der Schablonendrucker 20 umfaßt auch ein Fördersystem mit Schienen 32, 34 zum Transportieren der Leiterplatte 30 an eine Druckposition in dem Schablonendrucker 20. Der Schablonendrucker 20 hat eine Halteranordnung 36 (z.B. Stifte, Gelmembranen, etc.), die unterhalb der Leiterplatte 30 angeordnet ist, wenn die Leiterplatte in der Abgabeposition ist. Die Halteranordnung 36 wird verwendet, um die Leiterplatte 30 von den Schienen 32, 34 anzuheben, um die Leiterplatte in Kontakt mit oder in nächster Nähe der Schablone 26 anzuordnen, wenn das Drucken stattfinden soll.
Der Dosierkopf 28 ist, wie weiter unten diskutiert wird, derart aufgebaut, daß er mindestens eine Lötpastenkassette 38 aufnimmt, die während eines Druckarbeitsgangs Lötpaste an den Dosierkopf liefert. In einer Ausführungsform ist die Lötpastenkassette 38 auf die wohlbekannte Weise mit einem Ende eines Druckluftschlauchs verbunden. Das andere Ende des Druckluftschlauchs ist an einem Kompressor befestigt, der in dem Rahmen 22 des Schablonendruckers 20 enthalten ist und der unter der Steuerung der Steuerung 24 Druckluft an die Kassette 38 bereitstellt, um Lötpaste in den Dosierkopf 28 und auf die Schablone 26 zu drücken.
In einer anderen Ausführungsform können neben oder anstelle von Luftdruck mechanische Vorrichtungen, wie etwa ein Kolben, verwendet werden, um die Lötpaste von der Kas sette 38 in den Dosierkopf 28 zu drücken. In noch einer anderen Ausführungsform wird die Steuerung 24 unter Verwendung eines Personalcomputers, der ein geeignetes Betriebssystem (z.B. Microsoft^® DOS oder Windows^® NT) verwendet, mit anwendungsspezifischer Software zum Steuern des Betriebs des Schablonendruckers, wie hier beschrieben, implementiert.
Der Schablonendrucker 20 arbeitet wie folgt. Eine Leiterplatte 30 wird unter Verwendung der Förderschienen 32, 34 in den Schablonendrucker 20 geladen. Der Dosierkopf 28 wird dann in der Z-Richtung gesenkt, bis er mit der Schablone 26 in Kontakt ist. Der Dosierkopf 28 überquert die Schablone 26 in einem ersten Drucktakt vollständig, um Lötpaste durch Öffnungen der Schablone 26 und auf die Leiterplatte 30 zu drücken. Wenn der Dosierkopf 28 die Schablone 26 einmal vollständig überquert hat, wird die Leiterplatte 30 zurück auf die Förderschienen 32, 34 gesenkt und aus dem Drucker 20 transportiert, so daß eine zweite nachfolgende Leiterplatte in den Drucker geladen werden kann. Um auf die zweite Leiterplatte zu drucken, wird der Dosierkopf 28 in einem zweiten Drucktakt in einer zu der für die ersten Leiterplatte 30 verwendeten entgegengesetzten Richtung über die Schablone 26 bewegt. Die weitere Beschreibung des Betriebs und des Aufbaus des Dosierkopfs 28 wird weiter unten unter Bezug auf 6–8 bereitgestellt.
6 stellt einen Dosierkopf 28 gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, der fähig ist, sich in drei orthogonalen Achsen X, Y und Z zu bewegen. Wie gezeigt, umfaßt der Dosierkopf 28 einen Dosierkopfrahmen 40, der geeignet mit dem Rahmen 22 des Schablonendruckers 20 verbunden ist. Insbesondere hat der Dosierkopfrahmen 40 eine Platte 42, die gleitend an dem Schienenpaar 32, 34 befestigt ist, das auf dem Rahmen 22 des Schablonendruckers 20 in der in 5 abgebildeten Weise bereitgestellt ist, und eine an der Platte befestigte aufrechte Halteklammer 44. Die Platte 42 ist geeignet, auf den Schienen 32, 34 des Schablonendruckerrahmens zu ruhen, und ein Motor 46 ist vorgesehen, um den Dosierkopf 28 zu bewegen, um die ersten und zweiten Drucktakte über der Schablone 26 auszuführen. Insbesondere ist zumindest ein Montageblock 48 vorgesehen, um die gleitende Bewegung des Dosierkopfs 28 entlang der Schienen 32, 34 zu bewirken.
Der Dosierkopf umfaßt ferner eine im allgemeinen mit 50 bezeichnete Lötpastenspendereinheit, die auf die Halteklammer 44 montiert ist, welche ihrerseits auf eine Schiene 52 montiert ist, welche auf der Halteklammer ausgebildet oder auf ihr montiert ist. Ein Motor 54 treibt die Bewegung der Spendereinheit 50 entlang der Schiene 52 an, um eine Translationsbewegung der Spendereinheit in eine Richtung quer zu der Richtung der ersten und zweiten Drucktakte bereitzustellen. Die Bereitstellung der Halteklammer 44, der Schiene 52 und des Motors 54 wird hier als eine Translationsbewegungsanordnung gekennzeichnet. Die Spendereinheit 50 ist derart aufgebaut, daß sie sich mit Hilfe eines durch einen (nicht gezeigten) Druckluftaktuator betriebenen Gleitmechanismus 56 in der Z-Richtung auf und ab bewegt.
Die Lötpastenspendereinheit 50 umfaßt ein zylindrisches Gehäuse 58, das eine zylindrische Kammer begrenzt. Das Gehäuse 58 ist geeignet, die zum Aufnahmen von Lötpaste konzipierte zylindrisch geformte Kassette 38 aufzunehmen. Die Kassette ist auf die wohlbekannte Weise abnehmbar an dem Gehäuse befestigt. Nach einem anderen Aspekt der Erfindung kann Lötpaste manuell in dem Gehäuse 58 deponiert werden. Wie weiter oben diskutiert, ist die Kassette 38 mit einem Ende eines Druckluftschlauchs verbunden, und das andere Ende des Schlauchs ist an einem Kompressor befestigt. Das Abgeben von Lötpaste aus der Kassette und dem Gehäuse wird von der Steuerung 24 gesteuert, um Lötpaste auf die Schablone 26 abzugeben. Insbesondere wird die Lötpaste durch einen Stutzen oder eine Düse 60, die an dem unteren Ende des Gehäuses 58 vorgesehen sind, abgegeben. Ein Sensor 62 ist abnehmbar an dem Gehäuse 58 der Spendereinheit 50 befestigt, um zu erkennen, ob die Kassette 38 entleert oder im wesentlichen von Lötpaste entleert ist.
Bezug nehmend auf 8 umfaßt der Dosierkopf 28 ferner eine im allgemeinen mit 64 bezeichnete Rakelblattan ordnung, um Lötpaste während den ersten und zweiten Drucktakten in die Öffnungen der Schablone 26 zu drücken. Wie gezeigt, hat die Rakelblattanordnung 64 linke und rechte Rakelblätter 66, 68, die jeweils durch linke und rechte Verbindungselemente 70, 72 mit dem Dosierkopfrahmen verbunden sind. Bezug nehmend auf 6, die nur ein Rakelblatt 66 darstellt, sind die Rakelblätter 66, 68 durch einen Einspannmechanismus 74 an der Halteklammer 44 oder der Platte 42 befestigt. Die Anordnung ist derart, daß das linke Rakelblatt 66 geeignet ist, Lötpaste zu drucken, wenn der Dosierkopf 28 während des ersten Drucktakts wandert. Während des ersten Drucktakts wird das rechte Rakelblatt 68 ein wenig von der Oberfläche der Schablone 26 angehoben. Nach Abschluß des ersten Drucktakts wird das Rakelblatt 68 gesenkt, um die Schablone 26 zu erfassen, während das linke Rakelblatt 66 ein wenig angehoben wird. Gleichzeitig wird das Substrat (z.B. die Leiterplatte 30) aus dem Schablonendrucker 20 entlassen, und ein nachfolgendes Substrat wird an den Schablonendrucker geliefert und darin zum Drucken angeordnet. Dann drückt das rechte Rakelblatt 68 Lötpaste in die Öffnungen der Schablone 26, während der Dosierkopf 28 während des zweiten Drucktakts wandert.
Während des Betriebs wird die Menge der zwischen den ersten und zweiten Rakelblättern 66, 68 abgegebenen Lötpaste von der Steuerung 24 oder nach einem anderen Aspekt der Erfindung von dem Bediener des Schablonendruckers gesteuert. Wie in 6–8 und insbesondere in 8 gezeigt, ist die Düse 60 der Spendereinheit 50 zwischen den ersten und zweiten Rakelblättern 66, 68 angeordnet. Lötpaste kann überall in einem von den Rakelblättern 66, 68 definierten Abgabebereich abgegeben werden, indem die Spendereinheit von dem Gleitmechanismus 56 und dem Druckluftaktuator entlang der Z-Achse gesenkt wird, so daß die Düse 60 der Spendereinheit zwischen den Rakelblättern 66, 68 angeordnet ist. Die Translationsbewegung der Spendereinheit wird durch das Betätigen des Motors 54 verursacht, um die Abgabe entlang der Länge der Rakelblätter 66, 68 durchzuführen.
Zusammenfassung
Lötpastenspender für Schablonendrucker
Ein Schablonendrucker zum Drucken von Lötpaste auf ein Substrat umfaßt einen Rahmen, eine mit dem Rahmen verbundene Schablone mit darin ausgebildeten Öffnungen, eine mit dem Rahmen verbundene Halteranordnung, um das Substrat in einer Druckposition unterhalb der Schablone zu halten, und einen Dosierkopf (28), der mit dem Rahmen in einer derartigen Weise verbunden ist, daß der Dosierkopf so aufgebaut ist, daß er die Schablone während ersten und zweiten Drucktakten überquert. Der Dosierkopf umfaßt eine Rahmenanordnung und eine mit der Rahmenanordnung verbundene Rakelblattanordnung (64) mit ersten und zweiten Rakelblättern (66, 68), die die Schablone berühren, um während eines Drucktakts Lötpaste auf die Schablone zu drucken. Die ersten und zweiten Rakelblätter (66, 68) sind derart aufgebaut und angeordnet, daß sie Lötpaste durch die Öffnungen der Schablone drücken. Der Dosierkopf (28) umfaßt ferner eine mit der Rahmenanordnung verbundene Spendereinheit (50) mit einer Kammer, die zum Abgeben von Lötpaste geeignet ist, wobei die Spendereinheit (50) zwischen den ersten und zweiten Rakelblättern (66, 68) angeordnet ist, um Lötpaste dazwischen abzuscheiden. Ferner wird ein Verfahren zum Drucken von Lötpaste auf ein Substrat offenbart.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß der von den ersten und zweiten Rakelblättern 66, 68 definierte Abgabebereich nicht druckdicht sein muß wie bei dem in US-A-5 947 022 offenbarten Spender des bisherigen Stands der Technik. Da der Dosierkopf 28 außerdem bereits zwischen den ersten und zweiten Rakelblättern 66, 68 angeordnet ist, kann Lötpaste nach Bedarf abgegeben werden, ohne den Betrieb eines Druckarbeitsgangs einzustellen oder zwischen Druckarbeitsgängen zu warten und die Rakelblätter bewegen zu müssen, die Spendereinheit zu bewegen und Lötpaste abzugeben. Der Dosierkopf 28 ist gemäß mindestens eines Aspekts der vorliegenden Erfindung derart aufgebaut, daß er Lötpaste direkt auf das Substrat abgibt, ohne diese Bestandteile getrennt bewegen zu müssen. Ein anderer Aspekt der Erfindung ist, daß die Translationsbewegungsanordnung und der Gleitmechanismus 56 ermöglichen, daß die Lötpaste überall entlang der Länge der ersten und zweiten Rakelblätter 66, 68 abgegeben wird. Insbesondere ist die Spendereinheit 50 fähig, gesenkt zu werden, und fähig, sich entlang der Länge der Schiene 52 zu bewegen, um selbst während eines Druckarbeitsgangs ein Kügelchen Lötpaste direkt zwischen den Rakelblättern 66, 68 abzuscheiden. Die Bewegung der Spendereinheit 50 wird von der Steuerung 24 gesteuert, die den Motor 54 mit Energie speist, um die Bewegung zu bewirken. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann der Bediener des Schablonendruckers den Schablonendrucker 20 derart handhaben, daß er die Lötpaste abscheidet.
Während diese Erfindung unter Bezug auf bestimmte ihrer Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, werden Fachleute verstehen, daß vielfältige Änderungen in der Form und den Details vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung, der nur durch die folgenden Ansprüche beschränkt ist, zu verlassen.

Claims

Schablonendrucker zum Drucken von Lötpaste auf ein Substrat, wobei der Schablonendrucker aufweist: einen Rahmen; eine mit dem Rahmen verbundene Schablone, wobei die Schablone Öffnungen darin ausgebildet hat; eine mit dem Rahmen verbundene Halteranordnung, um das Substrat in einer Druckposition unterhalb der Schablone zu halten; und einen Dosierkopf, der mit dem Rahmen in einer derartigen Weise verbunden ist, daß der Dosierkopf so aufgebaut ist, daß er die Schablone während ersten und zweiten Drucktakten überquert, wobei der Dosierkopf aufweist: eine Rahmenanordnung, eine mit der Rahmenanordnung verbundene Rakelblattanordnung mit ersten und zweiten Rakelblättern, die die Schablone berühren, um während eines Drucktakts Lötpaste auf die Schablone zu drucken, wobei die ersten und zweiten Rakelblätter derart aufgebaut und angeordnet sind, daß sie Lötpaste durch die Öffnungen der Schablone drücken, und eine mit der Rahmenanordnung verbundene Spendereinheit mit einer Kammer, die zum Abgeben von Lötpaste geeignet ist, wobei die Spendereinheit zwischen den ersten und zweiten Rakelblättern angeordnet ist, um Lötpaste dazwischen abzuscheiden.
Schablonendrucker nach Anspruch 1, wobei das erste Rakelblatt geeignet ist, Lötpaste während des ersten Drucktakts zu drucken, und das zweite Rakelblatt geeignet ist, Lötpaste während des zweiten Drucktakts zu drucken.
Schablonendrucker nach Anspruch 1, wobei die Spendereinheit ein Gehäuse hat, das die Kammer begrenzt.
Schablonendrucker nach Anspruch 3, wobei der Dosierkopf ferner eine abnehmbare Kassette aufweist, die für das Aufnehmen von Lötpaste aufgebaut und angeordnet ist.
Schablonendrucker nach Anspruch 4, wobei die Kassette eine mit dem Gehäuse verbundene abnehmbare Düse zum Abgeben von Lötpaste aus dem Gehäuse, und einen Einlaß zum Empfangen von Druckluft hat, um Druck auf die Lötpaste anzuwenden, um zu bewirken, daß die Lötpaste abgegeben wird.
Schablonendrucker nach Anspruch 1, wobei der Dosierkopf ferner eine Translationsbewegungsanordnung hat, die mit der Rahmenanordnung und der Spendereinheit verbunden ist, um die Spendereinheit während der ersten und zweiten Drucktakte in eine Querrichtung zu der Bewegungsrichtung des Dosierkopfs zu bewegen.
Schablonendrucker nach Anspruch 6, wobei die Translationsbewegungsanordnung eine Halteklammer zum Halten der Spendereinheit, ein mit der Rahmenanordnung verbundenes Schienenelement und einen Motor zum Bewegen der Spendereinheit entlang des Schienenelements hat.
Verfahren zum Drucken von Lötpaste auf ein Substrat, wobei das Verfahren aufweist: Liefern eines Substrats an einen Schablonendrucker; Anordnen des Substrats in einer Druckposition; Ineingriffbringen einer Schablone mit Öffnungen mit dem Substrat; Ausführen eines Drucktakts mit einem der ersten und zweiten Rakelblätter, um Lötpaste durch die Öffnungen der Schablone weiter auf das Substrat zu drücken; und Abscheiden von Lötpaste zwischen den ersten und zweiten Rakelblättern während des ersten Drucktakts.
Verfahren nach Anspruch 8, das ferner aufweist: Liefern eines nachfolgenden Substrats an den Schablonendrucker; Anordnen des nachfolgenden Substrats in einer Druckposition; und Ausführen eines nachfolgenden Drucktakts mit dem anderen der ersten und zweiten Rakelblätter, um Lötpaste auf das nachfolgende Substrat zu drucken.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Abscheidens von Lötpaste zwischen den ersten und zweiten Rakelblättern ferner das Abscheiden von Lötpaste zwischen den ersten und zweiten Rakelblättern entlang einer Länge der ersten und zweiten Rakelblätter umfaßt.
Dosierkopf zum Abscheiden von Lötpaste auf einer Schablone eines Schablonendruckers, wobei der Dosierkopf aufweist: eine Rahmenanordnung; eine mit der Rahmenanordnung verbundene Rakelblattanordnung mit ersten und zweiten Rakelblättern, die die Schablone berühren, um während eines Drucktakts Lötpaste auf die Schablone zu drucken, wobei die ersten und zweiten Rakelblätter derart aufgebaut und angeordnet sind, daß sie Lötpaste durch die Öffnungen der Schablone drücken; und eine mit der Rahmenanordnung verbundene Spendereinheit mit einer Kammer, die zum Abgeben von Lötpaste geeignet ist, wobei die Spendereinheit zwischen den ersten und zweiten Rakelblättern angeordnet ist, um Lötpaste dazwischen abzuscheiden.
Dosierkopf nach Anspruch 11, wobei das erste Rakelblatt geeignet ist, Lötpaste während des ersten Drucktakts zu drucken, und das zweite Rakelblatt geeignet ist, Lötpaste während des zweiten Drucktakts zu drucken.
Dosierkopf nach Anspruch 11, wobei die Spendereinheit ein Gehäuse hat, das die Kammer begrenzt.
Dosierkopf nach Anspruch 13, wobei der Dosierkopf ferner eine abnehmbare Kassette aufweist, die für das Aufnehmen von Lötpaste aufgebaut und angeordnet ist.
Dosierkopf nach Anspruch 14, wobei die Kassette eine mit dem Gehäuse verbundene abnehmbare Düse zum Abgeben von Lötpaste aus dem Gehäuse, und einen Einlaß zum Empfangen von Druckluft hat, um Druck auf die Lötpaste anzuwenden, um zu bewirken, daß die Lötpaste abgegeben wird.
Dosierkopf nach Anspruch 11, der ferner eine Translationsbewegungsanordnung aufweist, die mit der Rahmenanordnung und der Spendereinheit verbunden ist, um die Spendereinheit in eine Richtung entlang der Länge der ersten und zweiten Rakelblätter zu bewegen.
Dosierkopf nach Anspruch 16, wobei die Translationsbewegungsanordnung eine Halteklammer zum Halten der Spendereinheit, ein mit der Rahmenanordnung verbundenes Schienenelement und einen Motor zum Bewegen der Spendereinheit entlang des Schienenelements hat.
Schablonendrucker zum Drucken von Lötpaste auf ein Substrat, wobei der Schablonendrucker aufweist: einen Rahmen; eine mit dem Rahmen verbundene Schablone, wobei die Schablone Öffnungen darin ausgebildet hat; eine mit dem Rahmen verbundene Halteranordnung, um das Substrat in einer Druckposition unterhalb der Schablone zu halten; eine mit dem Rahmen verbundene Rakelblattanordnung mit ersten und zweiten Rakelblättern, die die Schablone berühren, um während eines Drucktakts Lötpaste auf die Schablone zu drucken, wobei die ersten und zweiten Rakelblätter derart aufgebaut und angeordnet sind, daß sie Lötpaste durch die Öffnungen der Schablone drücken; und eine Einrichtung, um während des Drucktakts jederzeit Lötpaste zwischen den ersten und zweiten Rakelblättern abzuscheiden.
Schablonendrucker nach Anspruch 18, wobei das erste Rakelblatt geeignet ist, Lötpaste während des ersten Drucktakts zu drucken, und das zweite Rakelblatt geeignet ist, Lötpaste während des zweiten Drucktakts zu drucken.
Schablonendrucker nach Anspruch 18, wobei die Einrichtung zum Abscheiden von Lötpaste einen mit dem Rahmen verbundenen Dosierkopf aufweist.
Schablonendrucker nach Anspruch 20, wobei der Dosierkopf derart aufgebaut ist, daß er die Schablone während eines ersten und zweiten Drucktakts überquert.
Schablonendrucker nach Anspruch 21, wobei der Dosierkopf aufweist: eine Rahmenanordnung; eine mit der Rahmenanordnung verbundene Spendereinheit mit einer Kammer, die zum Abgeben von Lötpaste geeignet ist, wobei die Spendereinheit zwischen den ersten und zweiten Rakelblättern angeordnet ist, um Lötpaste dazwischen abzuscheiden.
Schablonendrucker nach Anspruch 22, wobei die Spendereinheit ein Gehäuse hat, das die Kammer begrenzt.
Schablonendrucker nach Anspruch 23, wobei der Dosierkopf ferner eine abnehmbare Kassette aufweist, die für das Aufnehmen von Lötpaste aufgebaut und angeordnet ist.
Schablonendrucker nach Anspruch 24, wobei die Kassette eine mit dem Gehäuse verbundene abnehmbare Düse zum Abgeben von Lötpaste aus dem Gehäuse, und einen Einlaß zum Empfangen von Druckluft hat, um Druck auf die Lötpaste anzuwenden, um zu bewirken, daß die Lötpaste abgegeben wird.
Schablonendrucker nach Anspruch 22, wobei der Dosierkopf ferner eine Translationsbewegungsanordnung hat, die mit der Rahmenanordnung und der Spendereinheit verbunden ist, um die Spendereinheit während der ersten und zweiten Drucktakte in eine Querrichtung zu der Bewegungsrichtung des Dosierkopfs zu bewegen.
Schablonendrucker nach Anspruch 26, wobei die Translationsbewegungsanordnung eine Halteklammer zum Halten der Spendereinheit, ein mit der Rahmenanordnung verbundenes Schienenelement und einen Motor zum Bewegen der Spendereinheit entlang des Schienenelements hat.