印刷电路板(pcb)上的选择性焊接掩模打印的制作方法

文档序号:10638526阅读:147来源:国知局
印刷电路板(pcb)上的选择性焊接掩模打印的制作方法
【专利摘要】本发明公开了印刷电路板(PCB)上的选择性焊接掩模打印。提供用于在衬底上打印的方法,该方法可包括:确定衬底孔的实际位置;在相应于衬底孔的实际位置的位置处将第一油墨打印在物体上并固化第一油墨以提供孔掩模;以及其中在衬底被定位在物体上使得孔掩模密封衬底孔的底部之后,然后将第二油墨打印在衬底上,从而在衬底上形成预定图案。
【专利说明】印刷电路板(PCB)上的选择性焊接掩模打印
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求通过引用被并入本文的2015年3月25日提交的美国临时专利序列号62/137,841的优先权。
[0003]发明背景
[0004]目前在电路制造例如PCB的常规过程中,非导电层(例如焊接掩模)由于下面的事实而不能被涂敷直到钻孔或硅通孔(TSV)或在衬底中的其它孔的边缘:它阻塞孔并在孔中产生气泡一一这个气泡可在焊接的过程中爆炸,这导致电路的故障和材料的浪费。该问题的当前解决方案是用堵塞材料堵塞孔并将焊接掩模涂敷在被堵塞的孔之上一一这种生产方式需要额外的工作及时间和人力资源的浪费。
[0005]发明概述
[0006]根据本发明的实施方式,可提供用于在衬底上打印的方法,其可包括:确定衬底孔的实际位置;在相应于衬底孔的实际位置的位置处将第一油墨打印在物体上;固化第一油墨以提供孔掩模;其中在衬底被定位在物体上使得孔掩模密封衬底孔的底部之后,接着将第二油墨打印在衬底上,从而在衬底上形成预定图案。
[0007]第一油墨可与第二油墨相同或可不同于第二油墨。
[0008]确定衬底孔的实际位置可包括忽略衬底中可能小于预定尺寸阈值的孔。
[0009]在相应于衬底孔的实际位置的位置处将第一油墨打印在物体上呈现第一准确度水平;其中将第二油墨打印在物体上从而在衬底上形成预定图案呈现第二准确度水平。
[0010]第二准确度水平可以高于第一准确度水平。
[0011]第二准确度水平等于第一准确度水平。
[0012]物体可以是纸张。
[0013]在该方法中,物体的厚度可以是衬底的厚度的分数。
[0014]物体可以是弹性的。
[0015]衬底可以是印刷电路板。
[0016]第一油墨和/或第二油墨可以是阻焊油墨。
[0017]孔掩模可包括多个孔掩模区段,其中至少一个孔掩模区段可配置成覆盖多于一个衬底孔。
[0018]确定衬底孔的位置可包括在衬底的图像中搜索衬底孔。
[0019]在搜索衬底孔之前可获取衬底的图像。
[0020]在获取衬底的图像之后可以是从成像系统的支持模块移除衬底并将物体放置在支持模块上。
[0021]在相应于衬底孔的实际位置的位置处将第一油墨打印在物体上可涉及喷射第一尺寸的油墨滴;其中将第二油墨打印在衬底上涉及喷射第二尺寸的油墨滴,第二尺寸超过第一尺寸。
[0022]在相应于衬底孔的实际位置的位置处将第一油墨打印在物体上可呈现第一打印速度;其中将第二油墨打印在衬底上从而在衬底上形成预定图案可呈现可低于第一打印速度的第二打印速度。
[0023]根据本发明的实施方式,可提供可包括控制器、打印单元、固化单元和支持模块的系统;其中控制器可配置成确定衬底孔的实际位置或接收关于衬底孔的实际位置的信息;其中打印单元可配置成在控制器的控制下在相应于衬底孔的实际位置的位置处将第一油墨打印在物体上;其中固化单元可配置成固化第一油墨以提供孔掩模;其中在衬底可被定位在物体上使得孔掩模密封衬底孔的底部之后,打印单元可配置成将第二油墨打印在衬底上,从而在衬底上形成预定图案。
[0024]系统还可包括可配置成获取衬底的图像的成像单元;以及其中控制器可配置成在衬底的图像中搜索衬底孔。
[0025]附图的简要说明
[0026]从结合附图理解的下面的详细描述中将更充分理解和认识到本发明,其中:
[0027]图1示出根据本发明的实施方式的方法;
[0028]图2示出根据本发明的实施方式的系统;以及
[0029]图3是根据本发明的实施方式的图2的系统的台、多孔物体和衬底的侧视图。
[0030]发明的详细描述
[0031]因为实现本发明的装置通常由本领域中的技术人员已知的电子部件和电路组成,将不在任何比如上所示被考虑为必要的程度更大的程度上解释电路细节,为了本发明的基本概念的理解和认识且为了不使本发明的教导模糊或从本发明的教导岔开。
[0032]在接下来的说明书中,将参考本发明的实施方式的特定例子描述本发明。然而将明显,可在其中做出各种修改和变化而不偏离如在所附权利要求中阐述的本发明的更宽的精神和范围。
[0033]本方法允许打印非导电层(例如打印焊接掩模)一直到(例如钻子或TSV或任何其它类型的)孔的边缘而不污染衬底的另一侧,并实现高精度应用。
[0034]注意,下面提到的阻焊油墨和非导电油墨仅仅是可打印在衬底上和物体上的油墨的非限制性例子。使用相同的打印单元在物体和衬底上打印是有效的并增加系统的吞吐量。
[0035]该方法(见图1)可包括下面的步骤:
[0036]a.将衬底(例如PCB)放置在成像系统的支持模块(例如台)上(步骤110)。
[0037]b.扫描衬底以提供衬底的图像(步骤120)。
[0038]c.确定孔的实际位置如在衬底的图像中反映的(步骤130)。
[0039]d.将物体(例如纸张)放置在打印系统的台(或其它支持元件)上(步骤140)。打印系统可不同于成像系统。可选地,单个系统可执行打印和成像。物体可以是多孔的或非多孔的物体。物体的非限制性例子是纸物体。物体可以是弹性的或非弹性的。使用弹性物体例如纸物体可允许物体到衬底的更紧密连接,并增加在步骤150期间在物体上形成的孔掩模的效率。物体可以比衬底薄得多(分数一一1/N,N是超过I的正数)。
[0040]e.在物体上在孔的实际位置处打印第一油墨(例如非导电油墨例如阻焊油墨)(步骤150)。第一油墨可覆盖比实际钻孔的横截面大的区域。相较于步骤170的打印,步骤150可更不准确,使用更大的油墨滴和/或更快。
[0041 ] f.固化打印在物体上的第一油墨(使用UV和/或热)(步骤160)。
[0042]g.以对准的方式将衬底定位在物体上。物体以在打印的下一步骤期间防止在物体和衬底之间的相对运动的方式被定位在衬底之下(步骤165)。物体可通过各种工具例如夹子、螺钉、抓臂等附接到衬底和/或附接到系统。定位可由系统的用户和/或由系统本身做出。对准可由用户、由系统、由向用户提供指令的系统、通过使用物体和衬底的图像(由成像单元获取)、通过使用对准目标等来完成。
[0043]h.将第二油墨(例如非导电油墨如阻焊油墨)打印在物体上以提供预定图案。孔掩模将密封钻孔的底部并将防止第二油墨污染台或衬底的底表面(步骤170)。第二油墨可由系统固化。
[0044]该方法可包括比较孔的实际位置与预期位置并产生更新的设计文件。
[0045]该方法可包括忽略衬底的足够小(低于预定尺寸)一一例如小到足以使得气泡不被形成、小于钻孔和/或小于硅通孔(TSV)的孔、不足够深或不穿过整个衬底的孔。
[0046]图2示出根据本发明的实施方式的系统200。
[0047]系统200可执行方法100。
[0048]系统200包括控制器202、打印单元204、成像单元207、固化单元212和机械支持架例如台220。
[0049]控制器202确定在纸张302上的哪里打印第一油墨和第二油墨并控制由打印单元204执行的打印步骤150和170。固化单元212可在步骤160期间和在步骤170之后固化第一油墨和第二油墨。成像单元210使衬底成像(步骤120)。
[0050]图3是根据本发明的实施方式的系统200、衬底300和物体303的横截面视图。
[0051 ]衬底300包括钻孔301。钻孔301的底部由打印在物体303上的孔掩模302密封。
[0052]台220支承位于衬底300之下的物体303。
[0053]桥220可连接到台220或系统200的另外的部件,并可机械地耦合到电机230。电机230配置成引入在打印单元204和桥220之间的运动(例如从右到左和从左到右)。固化单元和/或成像单元可耦合到桥220。系统可包括一个或多个桥。
[0054]此外,本领域中的技术人员将认识到,在上面描述的操作的功能之间的界限仅仅是例证性的。多个操作的功能可组合成单个操作,和/或单个操作的功能可分布在额外的操作中。而且,可选的实施方式可包括特定的操作的多个实例,且操作的顺序可在各种其它实施方式中改变。
[0055]因此,应理解,本文描绘的架构仅仅是示例性的,以及事实上实现相同功能的很多其它架构可被实现。在抽象的、但仍然明确的意义上,实现相同功能的部件的任何布置实际上是“相关的”,使得期望功能被实现。因此,在本文被组合以实现特定功能的任两个部件可被看作彼此“相关”,使得期望功能被实现,而不考虑架构或中间部件。同样,这样相关的任两个部件也可被视为“操作地连接”或“操作地耦合”到彼此以实现期望功能。
[0056]然而,其它修改、变化和变更也是可能的。相应地,在例证性意义上而不是在限制性意义上看待说明书和附图。
[0057]词“包括”并不排除除了在权利要求中列出的元件或步骤以外的其它元件或步骤的存在。应理解,这样使用的术语在适当的情况下是可互换的,使得本文所述的本发明的实施方式例如能够在除了在本文所示或其它方式所述的方向以外的其它方向上操作。
[0058]此外,如在本文使用的术语“a”或“an”被定义为一或多于一。此外,在权利要求中的引导短语例如“至少一个”和“一个或多个”的使用不应被解释为暗示由不定冠词“a”或“an”对另一权利要求元件的引入将包含这样引入的权利要求元件的任何特定的权利要求限制到只包含一个这样的元件的发明,即使同一权利要求包括引导短语“一个或多个”或“至少一个”和不定冠词“a”或“an”。同理适用于定冠词的使用。除非另有规定,术语例如“第一”和“第二”用于任意区分开这样的术语所描述的元件。
[0059]因此,这些术语不一定意欲指示这样的元件的时间或其它优先化。事实在于,某些手段在相互不同的权利要求中被叙述并不指示这些手段的组合不能被有利地使用。
【主权项】
1.一种用于在衬底上打印的方法,包括: 确定衬底孔的实际位置; 在相应于所述衬底孔的所述实际位置的位置处将第一油墨打印在物体上并固化所述第一油墨以提供孔掩模; 其中在所述衬底被定位在所述物体上使得孔掩模密封所述衬底孔的底部之后,接着将第二油墨打印在所述衬底上,从而在所述衬底上形成预定图案。2.如权利要求1所述的方法,其中所述第一油墨与所述第二油墨相同。3.如权利要求1所述的方法,其中所述第一油墨不同于所述第二油墨。4.如权利要求1所述的方法,其中确定所述衬底孔的所述实际位置包括忽略所述衬底中的小于预定尺寸阈值的孔。5.如权利要求1所述的方法,其中在相应于所述衬底孔的所述实际位置的位置处将所述第一油墨打印在所述物体上呈现第一准确度水平;其中将所述第二油墨打印在所述物体上从而在所述衬底上形成所述预定图案呈现第二准确度水平。6.如权利要求5所述的方法,其中所述第二准确度水平高于所述第一准确度水平。7.如权利要求5所述的方法,其中所述第二准确度水平等于所述第一准确度水平。8.如权利要求1所述的方法,其中所述物体是纸张。9.如权利要求1所述的方法,其中所述物体的厚度是所述衬底的厚度的分数。10.如权利要求1所述的方法,其中所述物体是弹性的。11.如权利要求1所述的方法,其中所述衬底是印刷电路板。12.如权利要求1所述的方法,其中所述第一油墨和所述第二油墨中的至少一个是阻焊油墨。13.如权利要求1所述的方法,其中所述孔掩模包括多个孔掩模区段,其中至少一个空掩模区段配置成覆盖多于一个衬底孔。14.如权利要求1所述的方法,其中确定所述衬底孔的所述位置包括在所述衬底的图像中搜索所述衬底孔。15.如权利要求14所述的方法,其中在搜索所述衬底孔之前获取所述衬底的所述图像。16.如权利要求15所述的方法,其中获取所述衬底的所述图像之后是从成像系统的支持模块移除所述衬底并将所述物体放置在所述支持模块上。17.如权利要求1所述的方法,其中在相应于所述衬底孔的所述实际位置的位置处将所述第一油墨打印在所述物体上涉及喷射第一尺寸的油墨滴;其中将所述第二油墨打印在所述衬底上涉及喷射第二尺寸的油墨滴,所述第二尺寸超过所述第一尺寸。18.如权利要求1所述的方法,其中在相应于所述衬底孔的所述实际位置的位置处将所述第一油墨打印在所述物体上呈现第一打印速度;其中将所述第二油墨打印在所述衬底上从而在所述衬底上形成所述预定图案呈现低于所述第一打印速度的第二打印速度。19.一种系统,所述系统包括控制器、打印单元、固化单元和支持模块;其中所述控制器配置成确定衬底孔的实际位置或接收关于所述衬底孔的所述实际位置的信息;其中所述打印单元配置成在所述控制器的控制下在相应于所述衬底孔的所述实际位置的位置处将第一油墨打印在物体上;其中所述固化单元配置成固化所述第一油墨以提供孔掩模;其中在所述衬底被定位在所述物体上使得孔掩模密封所述衬底孔的底部之后,所述打印单元配置成将第二油墨打印在所述衬底上,从而在所述衬底上形成预定图案。20.如权利要求19所述的系统,其中所述第一油墨与所述第二油墨相同。21.如权利要求19所述的系统,其中所述第一油墨不同于所述第二油墨。22.如权利要求19所述的系统,还包括配置成获取所述衬底的图像的成像单元;以及其中所述控制器配置成在所述衬底的所述图像中搜索所述衬底孔。
【文档编号】B41J3/407GK106004043SQ201610178636
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】耶胡达·本-阿布, 亚伊尔·厄泽里
【申请人】康代有限公司
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