一种用于MiniLED电路板精密印刷的恒温真空装置

本发明涉及led芯片印刷，具体涉及一种用于mini led电路板精密印刷的恒温真空装置。

背景技术：

1、led芯片尺寸在100-200um，led灯的点节距(pitch)在0.5-1.0mm区间的称为“miniled”。为实现mini led的规模化应用，解决良品率低、制造效率低、成本高的问题，采用cob(chip on board)封装技术对led芯片用集成封装方式代替单颗器件封装后再贴片的工艺，已经成为mini led的一种主流工艺技术。

2、基于cob封装的mini led显示模块，正面为led芯片构成的像素点，背面布局ic驱动元件，最后将一个个cob显示模块拼接成需要大小的led显示屏。cob封装减少了支架成本并简化了led屏制造工艺。目前采用cob工艺流程的mini led焊接pad设计尺寸已经达到100um×100um，间距60um，产品已经接近pcb常规hdi(高密度互联)厂设计能力极限。

3、在贴装led芯片之前需要印刷细间距焊膏，由于基板上的焊盘pad非常小(达到100um及以下)，普通的pcb板材在曲翘变形和焊盘制作误差的综合作用，导致在印刷过程中钢网与焊盘不能精确对位，焊膏印刷时出现偏位，当偏位量超过焊盘尺寸20％以上时就会出现焊接缺陷。以目前常见的单元板尺寸，焊盘有10万个左右，这样大数量的焊盘即使很低比例的缺陷也会造成整板加工的一次通过率很低，严重影响加工质量。目前mini led显示模块成本居高不下的主要原因也是因为加工良品率低造成的。

4、降低mini led显示模块在印刷环节的钢网和pcb焊盘对位的准确性，提高直通率就变成了突出的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于mini led电路板精密印刷的恒温真空装置，以解决现有技术中的上述不足之处。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种用于mini led电路板精密印刷的恒温真空装置，包括用于支撑pcb板的支撑架，其特征在于：所述支撑架的内腔设置有对pcb板进行加热处理的加热器和对pcb进行真空吸附的真空泵，所述支撑架的上方设置有用于对pcb板进行视觉识别的摄像头，该摄像头为机器视觉处理系统的图像采集终端。

4、一种用于mini led电路板精密印刷的恒温真空装置的印刷方法，包括以下步骤：

5、步骤一、开机启动，将待印刷的mini led电路板样板通过送料机构送到带真空吸附和加热装置的装备上。

6、步骤二、以一定加热步骤对样板电路板进行加热，从室温开始，按照每5摄氏度的间隔开启加热，同时启动机器视觉装置对pcb板上的焊盘中心位置采样，升温到低于pcb的tg(玻璃转化温度)50摄氏度左右停止采样过程(常见pcb材料的tg点为130-140度，过高的温度会影响锡膏的粘性和助焊剂挥发，根据每次加工的pcb材料确定各个加热点的温度)；

7、步骤三、采样点选取，选取pcb板四周、对角线和中心位置的焊盘不少于40个作为焊盘位置采样点；

8、步骤四、焊盘中心位置计算，以机器视觉装置的测量结果计算采样焊盘的中心位置作为焊盘实际位置(xi,yi)；其中xi,yi为经机器视觉装置测量并计算得到的第i个焊盘中心位置坐标；

9、步骤五、单个焊盘位置误差ei的计算：

10、

11、其中：xi,yi为第i个焊盘中心位置的视觉装置测量后计算的坐标；x,y为第i个焊盘中心位置的理想坐标(来源于电路设计图)；

12、步骤六、样板pcb综合误差b(t)的计算：

13、

14、其中，b为对应温度t时样板pcb焊盘中心的综合误差；

15、步骤七、按照每5摄氏度为一个温度增加值，完成所有温度点对应的样板pcb综合误差b的测量和计算；

16、步骤八、确定最佳印刷温度to，样板pcb板焊盘中心综合误差b(t)最小时对应的温度t即为该批次pcb的最佳印刷温度to；

17、步骤九、该批次pcb加工，对于该批次待加工的pcb均可以以步骤8确定的最佳印刷温度to为加热温度对装置进行加热设置；依次对要加工的pcb进行真空吸附和加热，达到最佳温度时进行印刷，印刷后传送到后续贴片工位进行芯片贴装、回流焊接和aoi检测；重复完成整个批次pcb的的印刷、贴片、回流焊接和aoi检测直至该批次加工完成。

18、在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

19、1、本发明通过在pcb的背面进行真空吸附，通过真空吸附力强制把pcb的曲翘量减小，这样保证pcb焊盘与钢网开口的精确定位。

20、2、本发明设计了电加热装置和机器视觉装置，对同一批次的pcb板子选取样板在加工前通过加热和机器视觉检测，找到该批次板子焊盘整体误差最小的温度范围，通过电加热装置对pcb进行加热，达到预定最佳温度范围后开启真空吸附和印刷，提高印刷环节钢网开口和pcb焊盘对位的准确率。

技术特征：

1.一种用于mini led电路板精密印刷的恒温真空装置，包括用于支撑pcb板的支撑架，其特征在于：所述支撑架的内腔设置有对pcb板进行加热处理的加热器和对pcb进行真空吸附的真空泵，所述支撑架的上方设置有用于对pcb板进行视觉识别的摄像头，该摄像头为机器视觉处理系统的图像采集终端。

2.一种如权利要求1所述用于mini led电路板精密印刷的恒温真空装置的印刷方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种用于Mini LED电路板精密印刷的恒温真空装置，涉及LED芯片印刷技术领域，包括用于支撑PCB板的支撑架，其特征在于：所述支撑架的内腔设置有对PCB板进行加热处理的加热器和对PCB进行真空吸附的真空泵，所述支撑架的上方设置有用于对PCB板进行视觉识别的摄像头，该摄像头为机器视觉处理系统的图像采集终端。本发明通过对同一批次的PCB板子选取样板在加工前通过加热和机器视觉检测，找到该批次板子焊盘整体误差最小的温度范围，通过电加热装置对PCB进行加热，达到预定最佳温度范围后开启真空吸附和印刷，提高印刷环节钢网开口和PCB焊盘对位的准确率。

技术研发人员：王文利
受保护的技术使用者：西安电子科技大学深圳研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15