説明

基板を支持及びクランプする方法及び装置

基板上に粘性材料を印刷するステンシル印刷機は、フレームと、フレームに連結されているステンシルと、ステンシル上に粘性材料を付着させて印刷するための、フレームに連結されているプリントヘッドと、基板を印刷位置に支持及びクランプする基板支持及びクランプアセンブリとを備え、基板支持及びクランプアセンブリは、基板を印刷位置に支持する少なくとも1つの支持部材と、基板の互いに反対側の端縁に係合するのに適している、フレームに連結されている1対のレール部材と、基板をクランプするために基板に押し当たるようにレール部材の少なくとも一方を移動させる、フレームに連結されているクランプ機構とを備えている。クランプ機構は、レール部材が基板の互いに反対側の端縁の一方の端縁から間隔を置いて位置している第1の位置と、印刷動作中にレール部材の相互間で基板をクランプするようにレール部材が基板の互いに反対側の端縁の一方の端縁と係合する第2の位置との間を、レール部材の少なくとも一方を動かすための少なくとも1つのピストンを備えている。クランプ機構は、基板の端縁に押し当たるレール部材に対してピストンによって加えられるクランプ力を制御するための圧力調整装置をさらに備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般に、基板上で動作を行う機械の中で基板を支持し安定させるための基板支持アセンブリに関し、特に、印刷動作中に基板の端縁をクランプするように特に設計されている、ステンシル印刷機の基板支持アセンブリに関する。
【背景技術】
【0002】
表面実装回路基板の典型的な製造作業では、ステンシル印刷機が、プリント回路基板上にはんだペーストを印刷するために使用される。はんだペーストが上に付着させられるパッドのパターン又は何らかの他の導電性表面を有する、大まかに電子回路基板と称される回路基板が、ステンシル印刷機の中に自動的に送り込まれる。基準点(fiducial)と呼ばれている、回路基板上の1つ又は複数の小さな穴すなわちマークが、回路基板上にはんだペーストを印刷する前に、ステンシル印刷機のステンシルすなわちスクリーンと回路基板を適正に位置合わせするために使用される。回路基板が印刷機内のステンシルと適正に位置合わせされ終わった後に、その回路基板は、例えばピンを有する台のような基板支持物によってステンシルに上昇させられ、そのステンシルに対して相対的に固定される。その次に、はんだペーストがそのステンシル上に計量供給され、ワイパブレードすなわちスキージが、ステンシル内に形成されている穴の中を通して回路基板上にはんだペーストを押し出すために、ステンシルを横切る。スキージがステンシル全体にわたって移動させられるのにつれて、はんだペーストはそのブレードの前方で転がる傾向があり、このことが、望ましい形で、スクリーンすなわちステンシル内の穴の充填を容易にするための所望の粘度を得るように、はんだペーストの混合と剪断とを生じさせる。はんだペーストは、典型的には、標準的なカートリッジからステンシル上に計量供給される。印刷動作の後に、プリント回路基板が釈放され、ステンシルから降下させられて引き離され、プリント回路基板製造ライン内の別のステーションに搬送される。
【0003】
印刷動作中に回路基板が安定させられるように回路基板をクランプするための幾つかの公知の方法がある。こうした方法の1つが、Bealeに対する米国特許第5,157,438号に開示されており、この特許は、回路基板を支持アセンブリに固定するために、回路基板の互いに反対側の端縁の上方に突き出す非常に薄い金属箔を有するクランプ機構を開示する。このアプローチに関連した1つの欠点が、その金属箔と基板支持物とが、z方向における回路基板の上下移動を防止するが、x方向及びy方向の横方向移動を防止できないということである。こうした移動が幾分か制限されている場合であっても、はんだペーストが回路基板上に正確に計量供給されるように、回路基板のあらゆる動きを排除することが必須である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の実施態様が、上述したステンシル支持アセンブリのようなステンシル支持アセンブリに対する改良を実現する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の第1の態様は、基板上に粘性材料を印刷するためのステンシル印刷機に関する。このステンシル印刷機は、フレームと、このフレームに連結されているステンシルと、ステンシルの上に粘性材料を付着させて印刷するための、フレームに連結されているプリントヘッドとを備えている。このステンシル印刷機は、さらに、基板を印刷位置に支持及びクランプするための基板支持及びクランプアセンブリを備えている。この基板支持及びクランプアセンブリは、基板を印刷位置に支持するための少なくとも1つの支持部材と、基板の互いに反対側の端縁に係合するのに適している、フレームに連結されている1対のレール部材と、基板をクランプするためにその基板に押し当たるように少なくとも一方のレール部材を移動させる、フレームに連結されているクランプ機構とを備えている。本発明の一実施形態では、このクランプ機構は、レール部材が基板の互いに反対側の端縁の一方の端縁から間隔を置いて位置している第1の位置と、印刷動作中にレール部材の相互間で基板をクランプするようにレール部材がその基板の互いに反対側の端縁の一方の端縁と係合する第2の位置との間を、レール部材の少なくとも一方を動かすための少なくとも1つのピストンを備えている。クランプ機構は、さらに、基板の端縁に押し当たるレール部材に対してピストンによって加えられるクランプ力を制御するための圧力調整装置を備え、この場合にクランプ力は0.45kg(1ポンド)から15.8kg(35ポンド)である。このステンシル印刷機は、さらに、基板の内側領域を支持するための基板支持システムを含む。本発明の一態様では、この基板支持システムは、可撓性の支持部材を備えている。本発明の別の態様では、この基板支持システムは、基板の底部表面に係合して支持するのに適している複数のピンを備えている。少なくとも1つの支持部材は、基板を印刷位置に上昇させるように組み立てられ構成されている。この支持及びクランプアセンブリは、さらに、基板のz方向の移動を防止するための金属箔部材を備えている。
【0006】
本発明の第2の態様が、ステンシル印刷機の印刷動作中に印刷位置に基板を支持及びクランプするための基板支持及びクランプアセンブリに関する。この基板支持及びクランプアセンブリは、基板を印刷位置に支持する少なくとも1つの支持部材と、基板の互いに反対側の端縁に係合するのに適している1対のレール部材と、基板をクランプするためにその基板に押し当たるようにレール部材の少なくとも一方を移動させるためのクランプ機構とを備えている。本発明の一実施態様では、このクランプ機構は、レール部材が基板の互いに反対側の端縁の一方の端縁から間隔を置いて位置している第1の位置と、印刷動作中にレール部材の相互間で基板をクランプするようにレール部材がその基板の互いに反対側の端縁の一方の端縁と係合する第2の位置との間を、レール部材の少なくとも一方を動かすための少なくとも1つのピストンを備えている。このクランプ機構は、さらに、基板の端縁に押し当たるレール部材に対してピストンによって加えられるクランプ力を制御するための圧力調整装置を備え、この場合にクランプ力は0.45kg(1ポンド)から15.8kg(35ポンド)である。この基板支持及びクランプアセンブリは、さらに、基板の内側領域を支持するための基板支持システムを備えている。本発明の一態様では、この基板支持システムは、可撓性の支持部材を備えている。本発明の別の態様では、この基板支持システムは、基板の底部表面に係合して支持するのに適している複数のピンを備えている。少なくとも1つの支持部材は、基板を印刷位置に上昇させるように組み立てられ構成されている。この支持及びクランプアセンブリは、さらに、基板のz方向の移動を防止するための金属箔部材を備えている。
【0007】
本発明の第3の態様が、ステンシル印刷機の印刷動作中に印刷位置に基板を支持及びクランプするための基板支持及びクランプアセンブリに関する。この基板支持及びクランプアセンブリは、印刷位置において基板の底部表面に係合する手段と、その基板の互いに反対側の端縁をクランプする手段とを備えている。本発明の一実施態様では、このクランプ手段は、1対のレール部材と、レール部材が基板の互いに反対側の端縁の一方の端縁から間隔を置いて位置している第1の位置と、印刷動作中にレール部材の相互間で基板をクランプするようにレール部材がその基板の互いに反対側の端縁の一方の端縁と係合する第2の位置との間をレール部材の少なくとも一方を動かすためのピストンとを備えている。このクランプ手段は、さらに、基板の端縁に押し当たるレール部材に対してピストンによって加えられるクランプ力を制御するための手段を備え、この場合にクランプ力は0.45kg(1ポンド)から15.8kg(35ポンド)である。この基板支持及びクランプアセンブリは、さらに、基板を印刷位置に上昇させる手段を備えている。この基板支持及びクランプアセンブリは、さらに、基板のz方向移動を防止するための手段を備えている。
【0008】
本発明の第4の態様が、ステンシル印刷機の印刷動作中に印刷位置に基板を支持及びクランプするための方法に関する。この方法は、印刷位置において基板を支持することと、その基板の互いに反対側の端縁をクランプすることとを備えている。本発明の一実施態様では、この方法は、さらに、基板がクランプされるクランプ力を制御することを備え、この場合にクランプ力は0.45kg(1ポンド)から15.8kg(35ポンド)である。この方法は、さらに、基板を印刷位置に上昇させることと、その基板のz方向移動を防止することとを備えている。
【0009】
本発明の第5の態様が、電子基板上で動作を行うための装置に関する。この装置は、フレームと、電子基板上で動作を行うための、フレームに連結されているモジュールと、基板を動作位置に支持するための、フレームに連結されている基板支持物と、フレームに連結されている基板クランプアセンブリとを備えている。この基板クランプアセンブリは、フレームに連結されている1対のレール部材を備え、このレール部材は基板の互いに反対側の端縁に係合するのに適している。クランプアセンブリは、さらに、基板をクランプするために基板に押し当たるようにレール部材の少なくとも一方を移動させるための、フレームに連結されているクランプ機構を備えている。本発明の一実施態様では、このクランプ機構は、レール部材が基板の互いに反対側の端縁の一方の端縁から間隔を置いて位置している第1の位置と、印刷動作中にレール部材の相互間で基板をクランプするようにレール部材がその基板の互いに反対側の端縁の一方の端縁と係合する第2の位置との間をレール部材の少なくとも一方を動かすための少なくとも1つのピストンを備えている。このクランプ機構は、さらに、基板の端縁に押し当たるレール部材に対してピストンによって加えられるクランプ力を制御するための圧力調整装置を備え、この場合にクランプ力は0.45kg(1ポンド)から15.8kg(35ポンド)である。
【0010】
本発明の第6の態様は、電子基板上での動作中に基板を所定の位置にクランプする基板クランプアセンブリに関する。この基板クランプアセンブリは、基板の互いに反対側の端縁に係合するのに適している1対のレール部材と、基板をクランプするためにその基板に押し当たるようにレール部材の少なくとも一方を移動させるためのクランプ機構とを備えている。本発明の一実施態様では、このクランプ機構は、レール部材が基板の互いに反対側の端縁の一方の端縁から間隔を置いて位置している第1の位置と、印刷動作中にレール部材の相互間で基板をクランプするようにレール部材がその基板の互いに反対側の端縁の一方の端縁と係合する第2の位置との間を、レール部材の少なくとも一方を動かすための少なくとも1つのピストンを備えている。このクランプ機構は、さらに、基板の端縁に押し当たるレール部材に対してピストンによって加えられるクランプ力を制御するための圧力調整装置を備え、この場合にクランプ力は0.45kg(1ポンド)から15.8kg(35ポンド)である。
【0011】
添付図面は、一定の縮小比で描かれることは意図されていない。これらの図面では、様々な図に示されている同一又は概ね同一の構成要素の各々が同じ番号で表されている。説明を分かりやすくするために、すべての構成要素がすべての図面に明示されているわけではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明は、後述の説明に記述されているか又は図面に示されている構成要素の構造及び構成の詳細事項に、その適用において限定されてはいない。本発明は、他の具体化が可能であり、様々な形で実施又は実行されることが可能である。さらに、本明細書で使用されている用語及び術語は説明のためのものであって、限定と見なされてはならない。本明細書における「含むこと(including)」と「備えること(comprising)」と「有すること(having)」と「含むこと(containing)」と「含むこと(involving)」とこれらの変形とが、以下で列挙される項目と、その等価物と、追加の項目とを含むことが意図されている。
【0013】
さて、例示のために、本発明の実施形態を、プリント回路基板上にはんだペーストを印刷するために使用されるステンシル印刷機に関して説明することにする。しかし、当業者は、本発明の実施形態が、回路基板上にはんだペーストを印刷するステンシル印刷機だけに限定されず、むしろ、接着剤及びカプセル用材料のような他の粘性材料の計量供給を必要とする他の用途において使用可能であるということを理解するだろう。例えば、本発明の実施形態は、ディスペンサや、リフローオーブン(reflow oven)や、ウェーブはんだ付け機械(wave solder machine)や、ピックアンドプレース機械などの、作業中に電子基板(例えば、プリント回路基板)に対して構成要素を固定するために使用される任意の他の装置においても使用可能である。さらに、本発明の実施形態によるステンシル印刷機は、回路基板上にはんだペーストを印刷するステンシル印刷機に限定されず、むしろ、様々な基板上に他の材料を印刷するために使用されるステンシル印刷機を含む。さらに、術語「スクリーン」及び「ステンシル」は、基板上に印刷されるべきパターンを画定する印刷機内の装置を記述するために、本明細書において相互交換可能な形で使用されるだろう。
【0014】
図1は、そのステンシル印刷機の構成要素を支持するフレーム12を含む、全体として参照番号10で示されているステンシル印刷機を示す。これらの構成要素は、一部分において、コントローラ14と、ステンシル16と、はんだペーストがそこから計量供給されることが可能な計量供給スロット(図示されていない)を有するプリントヘッド18とを含む。これらの構成要素の各々は、フレーム12に適切に連結されている。このプリントヘッド18はガントリ20上にあり、このガントリ20は、コントローラ14の制御を受けてプリントヘッド18がx方向とy方向とz方向とに移動させられることを可能にする。さらに詳細に後述するように、プリントヘッド18は、ステンシル16の上方に配置されており、かつ回路基板上にはんだペーストを印刷することを可能にするためにステンシル全体にわたって移動させられる。
【0015】
ステンシル印刷機10は、さらに、ステンシル印刷機内の印刷位置に回路基板26を搬送するためのレール22、24を有するコンベヤシステムも含む。ステンシル印刷機10は、プリント回路基板26(すなわち「基板」)を支持及びクランプするためのアセンブリ(全体として番号28で示されている)を有し、より詳細に後述するように、このアセンブリ28は、印刷動作中にプリント回路基板が安定しているようにプリント回路基板を上昇させてクランプする。この基板支持及びクランプアセンブリ28は、さらに、回路基板26が印刷位置にある時に回路基板26の下方に位置している、例えば複数のピン又は可撓性のツーリング(tooling)のような基板支持システム30を含む。この基板支持システム30は、部分的に、印刷動作中に回路基板26の屈曲又は歪みを防止するために回路基板26の内側領域を支持するために使用される。
【0016】
プリントヘッド18は、印刷動作中にプリントヘッドにはんだペーストを供給する少なくとも1つのはんだペーストカートリッジ32を受け入れるように構成されている。図1には示されていないが、はんだペーストカートリッジ32は圧搾空気ホースの片方の末端に連結されており、一方、この圧搾空気ホースの他方の末端は、はんだペーストカートリッジからプリントヘッド18の中とステンシル16の上とにはんだペーストを送り込むために、コントローラ14の制御を受けてはんだペーストカートリッジに圧縮空気を供給する圧縮機に連結されている。ピストンのような機械装置が、はんだペーストカートリッジ32からプリントヘッド18の中にはんだペーストを押し込むために、空気圧に加えて、又は、空気圧の代わりに、使用されてもよい。コントローラ14は、ステンシル印刷機10の動作を制御するために特定用途向けソフトウェアを伴うMicrosoft DOS(登録商標)又はWindows(登録商標) XPオペレーティングシステム(登録商標)を有するパーソナルコンピュータを使用して実現される。
【0017】
ステンシル印刷機10は次のように動作する。回路基板26が、コンベヤレール22、24を使用してステンシル印刷機10の中に装入される。支持及びクランプアセンブリ28は、回路基板26を印刷位置に持ち上げてクランプする。その次に、プリントヘッド18は、そのプリントヘッドのブレードがステンシル16に接触するまでz方向に降下させられる。その次に、プリントヘッド18はステンシル16全体にわたってx方向に移動させられる。プリントヘッド18は、はんだペーストをプリントヘッドの計量供給スロットから送り出してステンシル16内の穴を通して回路基板26上に付着させる。プリントヘッド18がステンシル16を完全に横断し終わると、第2の回路基板がプリンタ内に装入されるように、回路基板26が釈放されて下降させられ、コンベヤレール22、24上に戻されてプリンタ10から搬送される。第2の回路基板上に印刷するために、プリントヘッド18は、第1の回路基板のために使用された方向とは反対の方向にステンシル16全体にわたって移動させられる。あるいは、この代わりに、スキージアーム(図示されていない)が、プリントヘッド18内のはんだペーストを収容するために内方に揺動することが可能であり、その次に、プリントヘッドは、同じ方向の行程を使用して第2の回路基板上で印刷動作を行うために、z方向に上昇させられてその初期位置に戻されることが可能である。
【0018】
図2を参照すると、一実施形態による支持及びクランプアセンブリ28の構造がさらに詳細に示されている。図示されているように、プリント回路基板26は、4つの端縁34、36、38、40を有する薄い長方形の本体を有し、これらの端縁のうちの2つの端縁(34、38)が印刷動作中にクランプされる。回路基板26は、印刷動作中にその上にはんだペーストが付着させられるのに適している複数のパッド44を有する上部表面42を含む。プリント回路基板26の下側表面すなわち底部表面46が、部分的に、基板支持システム30によって支持され、これにより、印刷動作中にそのプリント回路基板が屈曲すること又は歪むことを防止する。単なる例示を目的として、2つの支持システム30が図2に示されている。図2の左側では、可撓性の支持システム(例えば、ゲルツーリング(gel tooling))48がプリント回路基板26を支持する。こうした支持システムが、標題「基板を支持する方法及び装置(METHOD AND APPARATUS FOR SUPPORTING A SUBSTRATE)」の米国特許出願番号10/175,131と、同じ標題を有する米国特許出願番号10/394,814とに開示されており、これらの両方が本発明の譲受人によって所有されており、引例として組み入れられている。可撓性の支持システム48は、均一な形でプリント回路基板26を支持するために、プリント回路基板26の底部表面40にぴったりと一致するのに適している。図2の右側では、支持システム30は、プリント回路基板26を支持するための複数のピン50を備え、このピンは、ステンシル印刷機の技術分野で公知であり、より度合いは低いが、ディスペンサの技術分野で公知である。他の実施形態では、回路基板全体の下側を支持するために1つの支持システムが使用されるだろう。
【0019】
次に、図3Aから図3C、特に図3Aと図3Bとを参照すると、回路基板は、ベルト搬送アセンブリによって搬送されて支持及びクランプアセンブリ28に出し入れされ、このベルト搬送アセンブリは、回路基板26の端縁34、38の区域内でこの回路基板の下側を支持するように構成されている。このベルト搬送アセンブリは、上述のコンベヤシステムの一部分であり、ステンシル印刷機10に回路基板26を出し入れするためにレール22、24と協働する。特に、このベルト搬送アセンブリは、少なくとも1つのローラ(図示されていない)によって駆動されるベルト51を含む。図示されているように、回路基板26の端縁34はベルト51の頂部上に載る。
【0020】
基板支持及びクランプアセンブリ28は、1対の基板支持部材(1つの基板支持部材52が図3Aから図3Cに示されている)を含み、これらの基板支持部材は、プリント回路基板の端縁34、38に沿って、このプリント回路基板の底部表面46に係合して支持する。基板支持部材(基板支持部材52を含む)は、細長い形状であり、プリント回路基板26の端縁(34及び38)の全体(又は概ね全体)に沿って支持を実現するようにそのプリント回路基板26の端縁(34及び38)の長さに沿って延びている。図示されているように、取付ブロック54が、基板支持部材52に取り付けられており、ステンシル印刷機10のフレーム12内に形成されている少なくとも1つのトラック56によってそのフレーム12にスライド自在に連結されている。
【0021】
昇降機構が、トラック56に沿って印刷前位置(図3A)から上昇した印刷位置(図3B)に各々の基板支持部材52と回路基板26とを上昇させる。明確に述べると、フレーム12に機械的に連結されている台58が、図3Bに示されている仕方でプリント回路基板26を上昇させてベルト51から離すために、各々の基板支持部材52の底部端縁に係合するように上昇させられる。支持及びクランプアセンブリ28の重量が支持部材52を印刷前位置すなわち下降位置に偏倚させる。コントローラ14は、回路基板がベルト搬送アセンブリによってステンシル印刷機10に出入りする形で往復移動させられる印刷前位置と、印刷動作が回路基板上で行われる上昇した印刷位置との間の、回路基板26の移動を制御するのに適している。
【0022】
回路基板26がステンシル印刷機10内に装入されて、支持及びクランプアセンブリ28内に位置決めされ(図3A)、その印刷位置に上昇させられる(図3B)と、その回路基板は、印刷動作中の回路基板の平面に沿ったその回路基板のあらゆる横方向の移動を防止するためにクランプされる。明確に述べると、支持及びクランプアセンブリ28は、回路基板26のz方向移動を防止するための金属箔部材60を含む。図示されているように、この金属箔60は、固定された部材62に連結されており、この金属箔は回路基板26の端縁34と一部重なり合うように位置決めされている。
【0023】
支持及びクランプアセンブリ28は、さらに、1対のレール部材を含み(1つのレール部材64だけが図3Aから図3Cに示されている)、このレール部材は回路基板26の互いに反対側の端縁34、38に係合するように位置決めされている。図3Aから図3Cに示されているレール部材64は、後述する仕方で移動可能であり、一方、これらの図面に示されていないレール部材は固定されている。別の実施形態では、両方のレール部材は、印刷動作を可能にするために固定位置に回路基板をクランプするために移動可能である。図示されているように、レール部材64の内向きの表面66は、回路基板がステンシル印刷機10の中に装入される時に、回路基板26の端縁34の付近に位置決めされる。他方の(固定されている)レール部材は、可動レール部材64の表面66に面する同様に内向きの表面を有する。
【0024】
図3Cに示されているように、クランプ機構68は、レール部材の相互間で回路基板26を固定するために、回路基板26の端縁34に押し当たるように可動レール部材64を移動させる。可動レール部材が回路基板26の端縁34から間隔を置いた位置にある第1の位置と、印刷動作中にレール部材の相互間で回路基板をクランプするために可動レール部材がその回路基板の端縁に係合する第2の位置との間で可動レール部材を移動させるために、クランプ機構68は、少なくとも1つのピストンを含み、好ましくは、可動レール部材64の長さに沿って備えられている2つ以上のピストンを含む。この開示内容の恩恵が与えられる当業者は、プリント回路基板26の端縁34に対して押し当たるようにレール部材64を移動させるために異なる機構を使用してよく、かつ、依然として本発明の範囲内にあるということが理解されなければならない。例えば、レール部材64がその第1の位置と第2の位置との間を移動することを実現するために、カム機構が使用されることが可能である。
【0025】
さらに、レール部材に対してクランプ機構68によって加えられる圧力を監視及び調整するために、圧力調整装置70が備えられる。ステンシル印刷機10のオペレータが回路基板26上のクランプ力を制御することが可能であるように、圧力調整装置70はコントローラ14及びクランプ機構68と通信する。レール部材64によって回路基板26に加えられるクランプ力は0.45kg(1ポンド)から15.8kg(35ポンド)であり、好ましくは3.6kg(8ポンド)から6.8kg(15ポンド)であり、より好ましくは、このクランプ力は約5.4kg(約12ポンド)である。クランプ機構68によって加えられる圧力は、レール部材の相互間で回路基板26を堅固に固定するのに十分でなければならず、かつ、過剰な圧力のために回路基板が歪むほど大きくてはならない。このクランプ力は、より大きい回路基板の場合にはこの好ましい範囲よりも大きくてもよく、かつ、より小さい回路基板の場合にはこの好ましい範囲よりも小さくてもよいということが指摘されなければならない。さらに、クランプ機構68によって加えられる力の量が、保持されている回路基板の厚さに関係付けられている。明確に述べると、回路基板が厚ければ厚いほどクランプ力は大きい。これとは反対に、回路基板が薄ければ薄いほどクランプ力は小さい。
【0026】
本発明の恩恵が与えられる当業者は、レール部材に対してクランプ機構68によって加えられる力を監視及び調整するために、センサのような異なる機構を使用してよいということが理解されなければならない。
【0027】
上述したように、1つのレール部材だけが回路基板をクランプするように構成されているにも係わらず、両方のレール部材がクランプ動作を行うように操作されることが可能である。さらに、これらのレール部材は、回路基板を固定するために、鋼板のような任意の適切な材料から製造されることが可能であるということが指摘されなければならない。
【0028】
本明細書に開示されている支持及びクランプアセンブリ28が、ステンシル印刷機以外のプリント回路基板製造装置において使用可能であるということが理解されなければならない。例えば、上述したように、本明細書に開示されている原理が、プリント回路基板の製造と、ウェーブはんだ付け機械と、リフローオーブンと、ピックアンドプレース機械とにおいて、粘性材料を計量供給するために使用されるディスペンサに容易に適用可能である。
【0029】
本発明の少なくとも1つの実施形態の幾つかの態様をこうして説明してきたが、様々な変更と変型と改良とが当業者に容易に思い浮かぶということが理解されるだろう。こうした変更と変型と改良は、本開示内容の一部分であることが意図されており、本発明の範囲内に含まれることが意図されている。したがって、上述の説明と図面は例示のためだけに示されているにすぎない。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明の実施形態のクランプアセンブリを有するステンシル印刷機の前部斜視図を示す。
【図2】下降した印刷前位置において示されている、例えばプリント回路基板のような基板を伴う、クランプアセンブリの略上部斜視図を示す。
【図3A】図2の線3−3に沿ったクランプアセンブリの拡大断面図を示す。
【図3B】上昇した位置で示されている基板を伴う、図2の線3−3に沿ったクランプアセンブリの拡大断面図を示す。
【図3C】クランプされた印刷位置で示されている基板を伴う、図2の線3−3に沿ったクランプアセンブリの拡大断面図を示す。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上に粘性材料を印刷するステンシル印刷機において、
フレームと、
前記フレームに連結されているステンシルと、
前記ステンシル上に粘性材料を付着させて印刷するための、前記フレームに連結されているプリントヘッドと、
基板を印刷位置に支持及びクランプする基板支持及びクランプアセンブリとを備え、
前記基板支持及びクランプアセンブリは、
前記基板を印刷位置に支持する少なくとも1つの支持部材と、
前記基板の互いに反対側の端縁に係合するのに適している、前記フレームに連結されている1対のレール部材と、
前記基板をクランプするために前記基板に押し当たるように前記レール部材の少なくとも一方を移動させる、前記フレームに連結されているクランプ機構とを備えている、ステンシル印刷機。
【請求項2】
前記クランプ機構は、前記レール部材が前記基板の前記互いに反対側の端縁の一方の端縁から間隔を置いて位置している第1の位置と、印刷動作中に前記レール部材の相互間で前記基板をクランプするように前記レール部材が前記基板の前記互いに反対側の端縁の一方の端縁と係合する第2の位置との間を、前記レール部材の少なくとも一方を動かすための少なくとも1つのピストンを備えている請求項1に記載のステンシル印刷機。
【請求項3】
前記クランプ機構は、前記基板の前記端縁に押し当たるレール部材に対して前記ピストンによって加えられるクランプ力を制御するための圧力調整装置をさらに備えている請求項2に記載のステンシル印刷機。
【請求項4】
前記クランプ力は0.45kg(1ポンド)から15.8kg(35ポンド)である請求項3に記載のステンシル印刷機。
【請求項5】
前記基板の内側領域を支持するための基板支持システムをさらに備えている請求項1に記載のステンシル印刷機。
【請求項6】
前記基板支持システムは可撓性の支持部材を備えている請求項5に記載のステンシル印刷機。
【請求項7】
前記基板支持システムは、前記基板の底部表面に係合して支持するのに適している複数のピンを備えている請求項5に記載のステンシル印刷機。
【請求項8】
前記少なくとも1つの支持部材は、前記基板を前記印刷位置に上昇させるように組み立てられ構成されている請求項1に記載のステンシル印刷機。
【請求項9】
前記支持及びクランプアセンブリは、前記基板のz方向の移動を防止するための金属箔部材をさらに備えている請求項1に記載のステンシル印刷機。
【請求項10】
ステンシル印刷機の印刷動作中に印刷位置に基板を支持及びクランプするための基板支持及びクランプアセンブリにおいて、
前記基板を印刷位置において支持する少なくとも1つの支持部材と、
前記基板の互いに反対側の端縁に係合するのに適している1対のレール部材と、
前記基板をクランプするために前記基板に押し当たるように前記レール部材の少なくとも一方を移動させるクランプ機構とを備えている基板支持及びクランプアセンブリ。
【請求項11】
前記クランプ機構は、前記レール部材が前記基板の前記互いに反対側の端縁の一方の端縁から間隔を置いて位置している第1の位置と、印刷動作中に前記レール部材の相互間で前記基板をクランプするように前記レール部材が前記基板の前記互いに反対側の端縁の一方の端縁と係合する第2の位置との間を、前記レール部材の少なくとも一方を動かすための少なくとも1つのピストンを備えている請求項10に記載の基板支持及びクランプアセンブリ。
【請求項12】
前記クランプ機構は、前記基板の前記端縁に押し当たる前記レール部材に対して前記ピストンによって加えられるクランプ力を制御するための圧力調整装置をさらに備えている請求項11に記載の基板支持及びクランプアセンブリ。
【請求項13】
前記クランプ力は0.45kg(1ポンド)から15.8kg(35ポンド)である請求項12に記載の基板支持及びクランプアセンブリ。
【請求項14】
前記基板の内側領域を支持するための基板支持システムをさらに備えている請求項10に記載の基板支持及びクランプアセンブリ。
【請求項15】
前記基板支持システムは可撓性の支持部材を備えている請求項14に記載の基板支持及びクランプアセンブリ。
【請求項16】
前記基板支持システムは、前記基板の底部表面に係合して支持するのに適している複数のピンを備えている請求項14に記載の基板支持及びクランプアセンブリ。
【請求項17】
前記少なくとも1つの支持部材は、前記基板を前記印刷位置に上昇させるように組み立てられ構成されている請求項10に記載のステンシル印刷機。
【請求項18】
前記支持及びクランプアセンブリは、前記基板のz方向の移動を防止するための金属箔部材をさらに備えている請求項10に記載のステンシル印刷機。
【請求項19】
ステンシル印刷機の印刷動作中に印刷位置に基板を支持及びクランプするための基板支持及びクランプアセンブリにおいて、
印刷位置において前記基板の底部表面に係合する手段と、
前記基板の互いに反対側の端縁をクランプする手段とを備えている、基板支持及びクランプアセンブリ。
【請求項20】
前記クランプする手段は、1対のレール部材と、前記レール部材が前記基板の前記互いに反対側の端縁の一方の端縁から間隔を置いて位置している第1の位置と、印刷動作中に前記レール部材の相互間で前記基板をクランプするように前記レール部材が前記基板の前記互いに反対側の端縁の一方の端縁と係合する第2の位置との間を、前記レール部材の少なくとも一方を動かすためのピストンとを備えている請求項19に記載の基板支持及びクランプアセンブリ。
【請求項21】
前記クランプする手段は、前記基板の端縁に押し当たる前記レール部材に対して前記ピストンによって加えられるクランプ力を制御するための手段をさらに備えている請求項20に記載の基板支持及びクランプアセンブリ。
【請求項22】
前記クランプ力は0.45kg(1ポンド)から15.8kg(35ポンド)である請求項21に記載の基板支持及びクランプアセンブリ。
【請求項23】
前記基板を前記印刷位置に上昇させる手段をさらに備えている請求項19に記載の基板支持及びクランプアセンブリ。
【請求項24】
前記基板のz方向の移動を防止する手段をさらに備えている請求項19に記載の基板支持及びクランプアセンブリ。
【請求項25】
ステンシル印刷機の印刷動作中に印刷位置に基板を支持及びクランプするための方法において、
前記印刷位置において前記基板を支持する段階と、
前記基板の互いに反対側の端縁をクランプする段階とを備えている方法。
【請求項26】
前記基板がクランプされるクランプ力を制御する段階をさらに備えている請求項25に記載の方法。
【請求項27】
前記クランプ力は0.45kg(1ポンド)から15.8kg(35ポンド)である請求項26に記載の方法。
【請求項28】
前記基板を前記印刷位置に上昇させる段階をさらに備えている請求項25に記載の方法。
【請求項29】
前記基板のz方向移動を防止する段階をさらに備えている請求項25に記載の方法。
【請求項30】
電子基板上で動作を行うための装置において、
フレームと、
前記電子基板上で動作を行うための、前記フレームに連結されているモジュールと、
前記基板を動作位置に支持するための、前記フレームに連結されている基板支持物と、
前記フレームに連結されている基板クランプアセンブリとを備え、
前記基板クランプアセンブリは、
前記フレームに連結されている1対のレール部材であって、前記基板の互いに反対側の端縁に係合するのに適している1対のレール部材と、
前記基板をクランプするために前記基板に押し当たるように前記レール部材の少なくとも一方を移動させるための、前記フレームに連結されているクランプ機構とを備えている、装置。
【請求項31】
前記クランプ機構は、前記レール部材が前記基板の前記互いに反対側の端縁の一方の端縁から間隔を置いて位置している第1の位置と、印刷動作中に前記レール部材の相互間で前記基板をクランプするように前記レール部材が前記基板の前記互いに反対側の端縁の一方の端縁と係合する第2の位置との間を、前記レール部材の少なくとも一方を動かすための少なくとも1つのピストンを備えている請求項30に記載の装置。
【請求項32】
前記クランプ機構は、前記基板の前記端縁に押し当たる前記レール部材に対して前記ピストンによって加えられるクランプ力を制御するための圧力調整装置をさらに備えている請求項31に記載の装置。
【請求項33】
前記クランプ力は0.45kg(1ポンド)から15.8kg(35ポンド)である請求項32に記載の装置。
【請求項34】
電子基板上での動作中に基板を所定の位置にクランプする基板クランプアセンブリにおいて、
前記基板の互いに反対側の端縁に係合するのに適している1対のレール部材と、
前記基板をクランプするために前記基板に押し当たるように前記レール部材の少なくとも一方を移動させるクランプ機構とを備えている、基板クランプアセンブリ。
【請求項35】
前記クランプ機構は、前記レール部材が前記基板の前記互いに反対側の端縁の一方の端縁から間隔を置いて位置している第1の位置と、印刷動作中に前記レール部材の相互間で前記基板をクランプするように前記レール部材が前記基板の前記互いに反対側の端縁の一方の端縁と係合する第2の位置との間を、前記レール部材の少なくとも一方を動かすための少なくとも1つのピストンを備えている請求項34に記載の基板クランプアセンブリ。
【請求項36】
前記クランプ機構は、前記基板の前記端縁に押し当たる前記レール部材に対して前記ピストンによって加えられるクランプ力を制御するための圧力調整装置をさらに備えている請求項35に記載の基板クランプアセンブリ。
【請求項37】
前記クランプ力は0.45kg(1ポンド)から15.8kg(35ポンド)である請求項36に記載の基板クランプアセンブリ。

【図1】
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【図2】
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【図3A】
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【図3B】
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【図3C】
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【公表番号】特表2008−516804(P2008−516804A)
【公表日】平成20年5月22日(2008.5.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−536983(P2007−536983)
【出願日】平成17年10月18日(2005.10.18)
【国際出願番号】PCT/US2005/037199
【国際公開番号】WO2006/044767
【国際公開日】平成18年4月27日(2006.4.27)
【出願人】(507127163)スピードライン テクノロジーズ,インコーポレイティド (1)
【Fターム(参考)】