印刷電路板（pcb）上的選擇性焊接掩模打印的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了印刷電路板(PCB)上的選擇性焊接掩模打印。提供用于在襯底上打印的方法，該方法可包括：確定襯底孔的實際位置；在相應于襯底孔的實際位置的位置處將第一油墨打印在物體上并固化第一油墨以提供孔掩模；以及其中在襯底被定位在物體上使得孔掩模密封襯底孔的底部之后，然后將第二油墨打印在襯底上，從而在襯底上形成預定圖案。
【專利說明】印刷電路板(PCB)上的選擇性焊接掩模打印
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本專利申請要求通過引用被并入本文的2015年3月25日提交的美國臨時專利序列號62/137，841的優(yōu)先權。
[0003]發(fā)明背景
[0004]目前在電路制造例如PCB的常規(guī)過程中，非導電層(例如焊接掩模)由于下面的事實而不能被涂敷直到鉆孔或硅通孔(TSV)或在襯底中的其它孔的邊緣:它阻塞孔并在孔中產(chǎn)生氣泡一一這個氣泡可在焊接的過程中爆炸，這導致電路的故障和材料的浪費。該問題的當前解決方案是用堵塞材料堵塞孔并將焊接掩模涂敷在被堵塞的孔之上一一這種生產(chǎn)方式需要額外的工作及時間和人力資源的浪費。
[0005]發(fā)明概述
[0006]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，可提供用于在襯底上打印的方法，其可包括:確定襯底孔的實際位置;在相應于襯底孔的實際位置的位置處將第一油墨打印在物體上；固化第一油墨以提供孔掩模;其中在襯底被定位在物體上使得孔掩模密封襯底孔的底部之后，接著將第二油墨打印在襯底上，從而在襯底上形成預定圖案。
[0007]第一油墨可與第二油墨相同或可不同于第二油墨。
[0008]確定襯底孔的實際位置可包括忽略襯底中可能小于預定尺寸閾值的孔。
[0009]在相應于襯底孔的實際位置的位置處將第一油墨打印在物體上呈現(xiàn)第一準確度水平;其中將第二油墨打印在物體上從而在襯底上形成預定圖案呈現(xiàn)第二準確度水平。
[0010]第二準確度水平可以高于第一準確度水平。
[0011]第二準確度水平等于第一準確度水平。
[0012]物體可以是紙張。
[0013]在該方法中，物體的厚度可以是襯底的厚度的分數(shù)。
[0014]物體可以是彈性的。
[0015]襯底可以是印刷電路板。
[0016]第一油墨和/或第二油墨可以是阻焊油墨。
[0017]孔掩模可包括多個孔掩模區(qū)段，其中至少一個孔掩模區(qū)段可配置成覆蓋多于一個襯底孔。
[0018]確定襯底孔的位置可包括在襯底的圖像中搜索襯底孔。
[0019]在搜索襯底孔之前可獲取襯底的圖像。
[0020]在獲取襯底的圖像之后可以是從成像系統(tǒng)的支持模塊移除襯底并將物體放置在支持模塊上。
[0021]在相應于襯底孔的實際位置的位置處將第一油墨打印在物體上可涉及噴射第一尺寸的油墨滴;其中將第二油墨打印在襯底上涉及噴射第二尺寸的油墨滴，第二尺寸超過第一尺寸。
[0022]在相應于襯底孔的實際位置的位置處將第一油墨打印在物體上可呈現(xiàn)第一打印速度;其中將第二油墨打印在襯底上從而在襯底上形成預定圖案可呈現(xiàn)可低于第一打印速度的第二打印速度。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，可提供可包括控制器、打印單元、固化單元和支持模塊的系統(tǒng)；其中控制器可配置成確定襯底孔的實際位置或接收關于襯底孔的實際位置的信息；其中打印單元可配置成在控制器的控制下在相應于襯底孔的實際位置的位置處將第一油墨打印在物體上;其中固化單元可配置成固化第一油墨以提供孔掩模;其中在襯底可被定位在物體上使得孔掩模密封襯底孔的底部之后，打印單元可配置成將第二油墨打印在襯底上，從而在襯底上形成預定圖案。
[0024]系統(tǒng)還可包括可配置成獲取襯底的圖像的成像單元；以及其中控制器可配置成在襯底的圖像中搜索襯底孔。
[0025]附圖的簡要說明
[0026]從結合附圖理解的下面的詳細描述中將更充分理解和認識到本發(fā)明，其中:
[0027]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的方法；
[0028]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的系統(tǒng)；以及
[0029]圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的圖2的系統(tǒng)的臺、多孔物體和襯底的側視圖。
[0030]發(fā)明的詳細描述
[0031]因為實現(xiàn)本發(fā)明的裝置通常由本領域中的技術人員已知的電子部件和電路組成，將不在任何比如上所示被考慮為必要的程度更大的程度上解釋電路細節(jié)，為了本發(fā)明的基本概念的理解和認識且為了不使本發(fā)明的教導模糊或從本發(fā)明的教導岔開。
[0032]在接下來的說明書中，將參考本發(fā)明的實施方式的特定例子描述本發(fā)明。然而將明顯，可在其中做出各種修改和變化而不偏離如在所附權利要求中闡述的本發(fā)明的更寬的精神和范圍。
[0033]本方法允許打印非導電層(例如打印焊接掩模)一直到(例如鉆子或TSV或任何其它類型的)孔的邊緣而不污染襯底的另一側，并實現(xiàn)高精度應用。
[0034]注意，下面提到的阻焊油墨和非導電油墨僅僅是可打印在襯底上和物體上的油墨的非限制性例子。使用相同的打印單元在物體和襯底上打印是有效的并增加系統(tǒng)的吞吐量。
[0035]該方法(見圖1)可包括下面的步驟:
[0036]a.將襯底(例如PCB)放置在成像系統(tǒng)的支持模塊(例如臺)上(步驟110)。
[0037]b.掃描襯底以提供襯底的圖像(步驟120)。
[0038]c.確定孔的實際位置如在襯底的圖像中反映的(步驟130)。
[0039]d.將物體(例如紙張)放置在打印系統(tǒng)的臺(或其它支持元件)上(步驟140)。打印系統(tǒng)可不同于成像系統(tǒng)?？蛇x地，單個系統(tǒng)可執(zhí)行打印和成像。物體可以是多孔的或非多孔的物體。物體的非限制性例子是紙物體。物體可以是彈性的或非彈性的。使用彈性物體例如紙物體可允許物體到襯底的更緊密連接，并增加在步驟150期間在物體上形成的孔掩模的效率。物體可以比襯底薄得多(分數(shù)一一1/N，N是超過I的正數(shù))。
[0040]e.在物體上在孔的實際位置處打印第一油墨(例如非導電油墨例如阻焊油墨)(步驟150)。第一油墨可覆蓋比實際鉆孔的橫截面大的區(qū)域。相較于步驟170的打印，步驟150可更不準確，使用更大的油墨滴和/或更快。
[0041 ] f.固化打印在物體上的第一油墨(使用UV和/或熱)(步驟160)。
[0042]g.以對準的方式將襯底定位在物體上。物體以在打印的下一步驟期間防止在物體和襯底之間的相對運動的方式被定位在襯底之下(步驟165)。物體可通過各種工具例如夾子、螺釘、抓臂等附接到襯底和/或附接到系統(tǒng)。定位可由系統(tǒng)的用戶和/或由系統(tǒng)本身做出。對準可由用戶、由系統(tǒng)、由向用戶提供指令的系統(tǒng)、通過使用物體和襯底的圖像(由成像單元獲取)、通過使用對準目標等來完成。
[0043]h.將第二油墨(例如非導電油墨如阻焊油墨)打印在物體上以提供預定圖案?？籽谀⒚芊忏@孔的底部并將防止第二油墨污染臺或襯底的底表面(步驟170)。第二油墨可由系統(tǒng)固化。
[0044]該方法可包括比較孔的實際位置與預期位置并產(chǎn)生更新的設計文件。
[0045]該方法可包括忽略襯底的足夠小(低于預定尺寸)一一例如小到足以使得氣泡不被形成、小于鉆孔和/或小于硅通孔(TSV)的孔、不足夠深或不穿過整個襯底的孔。
[0046]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的系統(tǒng)200。
[0047]系統(tǒng)200可執(zhí)行方法100。
[0048]系統(tǒng)200包括控制器202、打印單元204、成像單元207、固化單元212和機械支持架例如臺220。
[0049]控制器202確定在紙張302上的哪里打印第一油墨和第二油墨并控制由打印單元204執(zhí)行的打印步驟150和170。固化單元212可在步驟160期間和在步驟170之后固化第一油墨和第二油墨。成像單元210使襯底成像(步驟120)。
[0050]圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的系統(tǒng)200、襯底300和物體303的橫截面視圖。
[0051 ]襯底300包括鉆孔301。鉆孔301的底部由打印在物體303上的孔掩模302密封。
[0052]臺220支承位于襯底300之下的物體303。
[0053]橋220可連接到臺220或系統(tǒng)200的另外的部件，并可機械地耦合到電機230。電機230配置成引入在打印單元204和橋220之間的運動(例如從右到左和從左到右)。固化單元和/或成像單元可耦合到橋220。系統(tǒng)可包括一個或多個橋。
[0054]此外，本領域中的技術人員將認識到，在上面描述的操作的功能之間的界限僅僅是例證性的。多個操作的功能可組合成單個操作，和/或單個操作的功能可分布在額外的操作中。而且，可選的實施方式可包括特定的操作的多個實例，且操作的順序可在各種其它實施方式中改變。
[0055]因此，應理解，本文描繪的架構僅僅是示例性的，以及事實上實現(xiàn)相同功能的很多其它架構可被實現(xiàn)。在抽象的、但仍然明確的意義上，實現(xiàn)相同功能的部件的任何布置實際上是“相關的”，使得期望功能被實現(xiàn)。因此，在本文被組合以實現(xiàn)特定功能的任兩個部件可被看作彼此“相關”，使得期望功能被實現(xiàn)，而不考慮架構或中間部件。同樣，這樣相關的任兩個部件也可被視為“操作地連接”或“操作地耦合”到彼此以實現(xiàn)期望功能。
[0056]然而，其它修改、變化和變更也是可能的。相應地，在例證性意義上而不是在限制性意義上看待說明書和附圖。
[0057]詞“包括”并不排除除了在權利要求中列出的元件或步驟以外的其它元件或步驟的存在。應理解，這樣使用的術語在適當?shù)那闆r下是可互換的，使得本文所述的本發(fā)明的實施方式例如能夠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，如在本文使用的術語“a”或“an”被定義為一或多于一。此外，在權利要求中的引導短語例如“至少一個”和“一個或多個”的使用不應被解釋為暗示由不定冠詞“a”或“an”對另一權利要求元件的引入將包含這樣引入的權利要求元件的任何特定的權利要求限制到只包含一個這樣的元件的發(fā)明，即使同一權利要求包括引導短語“一個或多個”或“至少一個”和不定冠詞“a”或“an”。同理適用于定冠詞的使用。除非另有規(guī)定，術語例如“第一”和“第二”用于任意區(qū)分開這樣的術語所描述的元件。
[0059]因此，這些術語不一定意欲指示這樣的元件的時間或其它優(yōu)先化。事實在于，某些手段在相互不同的權利要求中被敘述并不指示這些手段的組合不能被有利地使用。
【主權項】
1.一種用于在襯底上打印的方法，包括: 確定襯底孔的實際位置； 在相應于所述襯底孔的所述實際位置的位置處將第一油墨打印在物體上并固化所述第一油墨以提供孔掩模； 其中在所述襯底被定位在所述物體上使得孔掩模密封所述襯底孔的底部之后，接著將第二油墨打印在所述襯底上，從而在所述襯底上形成預定圖案。2.如權利要求1所述的方法，其中所述第一油墨與所述第二油墨相同。3.如權利要求1所述的方法，其中所述第一油墨不同于所述第二油墨。4.如權利要求1所述的方法，其中確定所述襯底孔的所述實際位置包括忽略所述襯底中的小于預定尺寸閾值的孔。5.如權利要求1所述的方法，其中在相應于所述襯底孔的所述實際位置的位置處將所述第一油墨打印在所述物體上呈現(xiàn)第一準確度水平;其中將所述第二油墨打印在所述物體上從而在所述襯底上形成所述預定圖案呈現(xiàn)第二準確度水平。6.如權利要求5所述的方法，其中所述第二準確度水平高于所述第一準確度水平。7.如權利要求5所述的方法，其中所述第二準確度水平等于所述第一準確度水平。8.如權利要求1所述的方法，其中所述物體是紙張。9.如權利要求1所述的方法，其中所述物體的厚度是所述襯底的厚度的分數(shù)。10.如權利要求1所述的方法，其中所述物體是彈性的。11.如權利要求1所述的方法，其中所述襯底是印刷電路板。12.如權利要求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個是阻焊油墨。13.如權利要求1所述的方法，其中所述孔掩模包括多個孔掩模區(qū)段，其中至少一個空掩模區(qū)段配置成覆蓋多于一個襯底孔。14.如權利要求1所述的方法，其中確定所述襯底孔的所述位置包括在所述襯底的圖像中搜索所述襯底孔。15.如權利要求14所述的方法，其中在搜索所述襯底孔之前獲取所述襯底的所述圖像。16.如權利要求15所述的方法，其中獲取所述襯底的所述圖像之后是從成像系統(tǒng)的支持模塊移除所述襯底并將所述物體放置在所述支持模塊上。17.如權利要求1所述的方法，其中在相應于所述襯底孔的所述實際位置的位置處將所述第一油墨打印在所述物體上涉及噴射第一尺寸的油墨滴;其中將所述第二油墨打印在所述襯底上涉及噴射第二尺寸的油墨滴，所述第二尺寸超過所述第一尺寸。18.如權利要求1所述的方法，其中在相應于所述襯底孔的所述實際位置的位置處將所述第一油墨打印在所述物體上呈現(xiàn)第一打印速度;其中將所述第二油墨打印在所述襯底上從而在所述襯底上形成所述預定圖案呈現(xiàn)低于所述第一打印速度的第二打印速度。19.一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括控制器、打印單元、固化單元和支持模塊;其中所述控制器配置成確定襯底孔的實際位置或接收關于所述襯底孔的所述實際位置的信息;其中所述打印單元配置成在所述控制器的控制下在相應于所述襯底孔的所述實際位置的位置處將第一油墨打印在物體上;其中所述固化單元配置成固化所述第一油墨以提供孔掩模;其中在所述襯底被定位在所述物體上使得孔掩模密封所述襯底孔的底部之后，所述打印單元配置成將第二油墨打印在所述襯底上，從而在所述襯底上形成預定圖案。20.如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述第一油墨與所述第二油墨相同。21.如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述第一油墨不同于所述第二油墨。22.如權利要求19所述的系統(tǒng)，還包括配置成獲取所述襯底的圖像的成像單元；以及其中所述控制器配置成在所述襯底的所述圖像中搜索所述襯底孔。
【文檔編號】B41J3/407GK106004043SQ201610178636
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月25日
【發(fā)明人】耶胡達·本-阿布, 亞伊爾·厄澤里
【申請人】康代有限公司