УСТРОЙСТВО ТРАФАРЕТНОЙ ПЕЧАТИ Российский патент 1995 года по МПК B41F15/34 

Изобретение относится к оборудованию для печати на плоские изделия через сетчатый трафарет и может быть использовано в полиграфии и в производстве печатных плат и микросхем.

Известно устройство для трафаретной печати на печатных платах, содержащее вакуумный стол, ракельный механизм, направляющие для установки трафаретной рамы с печатной формой (с трафаретом) и механизм регулировки положения печатной формы в вертикальной плоскости [1]
В данном устройстве регулировка печатной формы в горизонтальной плоскости с целью совмещения рисунка с изделием, установленных на столе, осуществляется с помощью двух промежуточных рамок, каждая из которых установлена в своих направляющих, позволяющих осуществлять перемещение с помощью микрометрических винтов печатной формы только по одной из взаимно перпендикулярных осей, что снижает общую жесткость конструкции. Вертикальная же регулировка печатной форы осуществляется перемещением ее на штифтах с помощью винта. Штифтовое подвижное соединение подразумевает наличие зазора, т.е. люфта печатной формы, что влияет на точность совмещения рисунка печатной формы и изделия. Кроме того, устройство не позволяет регулировать плоскостность печатной формы, что ведет к неравномерности зазора между печатной формой и изделием. Указанные недостатки приводят к снижению качества печати.

Наиболее близким к предложенному является устройство для двусторонней сеточно-графической печати. Устройство содержит сварную станину, на которой размещены направляющие и вертикальные колонны. На направляющих установлены подвижные рамы для крепления трафаретов, имеющие возможность перемещения по направляющим навстречу друг другу с по мощью ходового винта. На вертикальных колоннах установлены ракельные механизмы, перемещающиеся с помощью приводного механизма. Устройство имеет блок трафарета, содержащий раму-основание с прямоугольным окном по размеру трафарета и установленный в ней держатель трафарета. На раме-основании установлены три винта регулировки держателя трафарета в его плоскости, выполненные каждый в виде винтовой пары. Ходовой винт регулирует положение держателя трафарета в плоскости, перпендикулярной плоскости держателя трафарета, и связан с рамой-основанием [2]
Это устройство по сравнению с вышеуказанным имеет меньшие габариты и повышает точность совмещения трафарета с изделием за счет сокращения количества промежуточных рамок. Однако, при регулировке держателя трафарета в направлении, перпендикулярном его плоскости, происходит плоскопараллельное перемещение держателя трафарета, что не позволяет осуществить регулировку его параллельности по отношению к обрабатываемому изделию, что приводит к снижению качества печати.

Задачей предлагаемого решения является повышение качества печати путем регулирования параллельности трафарета по отношению к обрабатываемому изделию.

Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве, включающем станину, ракельный механизм и блок трафарета, содержащий раму-основание, установленный в ней держатель трафарета, три винта регулировки держателя трафарета в его плоскости, установленные на раме-основании, а также винт регулировки держателя трафарета в направлении, перпендикулярном его плоскости, связанный с рамой-основанием, содержится по крайней мере два дополнительных винта регулировки держателя трафарета в направлении, перпендикулярном его плоскости, также связанных с рамой-основанием, на каждом винте регулировки держателя трафарета в направлении, перпендикулярном его плоскости, закреплена опора, выполненная в виде направляющей скобы, внутри которой с возможностью перемещения в плоскости, параллельной плоскости держателя трафарета, размещена пластина, соединенная с держателем трафарета, а между держателем трафарета и рамой-основанием установлены упругие элементы, обеспечивающие контакт держателя трафарета с винтами регулировки трафарета в его плоскости.

Кроме того, для уменьшения трения между пластиной и направляющей скобой размещены элементы качения.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 блок трафарета; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2.

Устройство трафаретной печати содержит смонтированные на станине 1 вакуумный стол 2, ракельный механизм 3 и блок трафарета 4. Блок трафарета 4 содержит раму-основание 5 и держатель трафарета 6 для установки трафарета 7. На раме-основании 5 закреплены винты 8,9,10 регулировки держателя трафарета 6 в его плоскости и четыре винта 11 регулировки держателя трафарета в направлении, перпендикулярном его плоскости. Каждый из винтов 11 установлен на кронштейне 12 с помощью шпонки 13 и гайки 14. На каждом из винтов 11 также закреплена опора, выполненная в виде направляющей скобы 15 и пластины 16, связанной с держателем трафарета. Пластина 16 может перемещаться внутри скобы 15 в плоскости, параллельной плоскости держателя трафарета. Между держателем трафарета 6 и рамой-основанием 5 в местах установки винтов 8, 9, 10 установлены пружины 17.

Кроме того, между направляющей скобой 15 и пластиной 16 размещены элементы качения, выполненные в виде шариков 18.

Устройство работает следующим образом. К держателю трафарета 6 крепится трафарет 7. Изделие устанавливается на вакуумный стол 2. Первоначально винтами 11 устраняется непараллельность держателя трафарета 6 относительно изделия и его неплоскостность и производится регулировка расстояния между трафаретом 7 и изделием. Для этого сначала после контроля непараллельности и неплоскостности производят их устранение раздельным вращением соответствующих винтов, а затем при регулировке расстояния между трафаретом 7 и изделием каждый из винтов1 1 поворачивается на один и тот же угол в одну и ту же сторону. При этом при вращении гайки 14 винт 11 вместе с направляющей скобой 15 перемещается по шпонке 13 в кронштейне 12 и перемещает пластину 16 и жестко связанный с ней держатель трафарета 6 в направлении, перпендикулярном плоскости держателя трафарета. Держатель трафарета 6 в этом случае поджимается пружинами 17 к винтам 8,9,10 и перемещается (скользит) относительно их концов, не меняя своего положения в плоскости, параллельной плоскости держателя трафарета. Затем винтами 8,9,10 регулируется положение держателя трафарета в его плоскости. Для этого вращением винта 8 держатель трафарета 6 перемещается по одной из координат (например по Х). При этом он ограничен от перемещения по оси Y винтами 9 и 10. Одновременно винты 9 и 10 ограничивают держатель трафарета 6 от поворота вокруг оси Z. Контакт держателя трафарета с винтами 9 и 10 обеспечивается пружинами 17.

Для перемещения держателя трафарета 6 по оси Y необходимо вращать оба винта 9 и 10 на один и тот же угол в одну и ту же сторону. При этом держатель трафарета 6 ограничен от перемещения по оси Х винтом 8.

Для поворота держателя трафарета 6 относительно оси Z необходимо вращать оба винта 9 и 10 в разные стороны или вращать один из этих винтов.

При регулировках держателя трафарета по осям X, Y и вокруг оси Z он ограничен от перемещения по оси Z направляющими скобами 15. Для уменьшения трения между пластиной 16 и направляющей скобой 15 служат шарики 18.

После точного совмещения трафарета с помощью ракельного механизма 3 производится нанесение краски путем продавливания ее через трафарет на изделие.

Использование трех регулируемых точек опоры для решения задачи регулирования параллельности плоскости держателя трафарета по отношению к обрабатываемому изделию известно. Известно и применение в качестве регулируемых точек опоры винтов. Заявителю известно также совместное использование трех винтов для совмещения трафарета с изделием и одного винта для регулирования расстояния между трафаретом и изделием (прототип).

Попытка объединения решения по прототипу (три винта в плоскости трафарета) с установкой дополнительных винтов для регулирования в направлении, перпендикулярном плоскости держателя трафарета, привела бы или к созданию неработоспособного технического решения (в случае применения точных безлюфтовых направляющих для перемещения держателя трафарета в направлении, перпендикулярности его плоскости, вследствие заклинивания при перекосе трафарета) при раздельном регулировании держателя трафарета в направлении, перпендикулярном его плоскости, или же к снижению точности регулировок вследствие наличия люфтов, необходимых в направляющих для обеспечения перемещения различных точек трафарета по направлению к изделию и от него, Это снизило бы точность совмещения трафарета с изделием, особенно при изготовлении изделий микроэлектроники.

Получение же искомого технического результата при сохранении безлюфтовости системы достигается сочетанием дополнительных винтов, установкой на каждом винте регулирования держателя трафарета в направлении, перпендикулярном плоскости последнего, многофункциональной комбинированной опоры, выполненной в виде пластины со скобой, и установкой между держателем трафарета и рамой-основанием упругих элементов. Предлагаемая совокупность признаков позволяет устанавливать равномерный зазор между трафаретом и изделием. Многофункциональная опора является в устройстве:
опорной плоскостью при перемещении держателя трафарета в своей плоскости;
точкой опоры, позволяющей осуществлять плоскопараллельное перемещение трафарета по направлению к изделию и от него при регулировке зазора;
точкой опоры, позволяющей регулировать параллельность трафарета по отношению к изделию, когда происходит поворот трафарета (качание на шариках);
точкой опоры, позволяющей исправлять неплоскостность трафарета, особенно при его больших размерах.

Упругие элементы обеспечивают контакт между винтами регулировки держателя трафарета в его плоскости и изделием и позволяют концы винтов использовать в качестве направляющих при всех регулировках держателя трафарета.

В предложенном решении обеспечивается принудительное перемещение как минимум трех точек держателя трафарета в направлении, перпендикулярном его плоскости. Таким образом, сохраняя неизменным положение держателя трафарета в его плоскости, регулируется его плоскостность и параллельность относительно изделия, т.е. устанавливается равномерный зазор между трафаретом и изделием. Одновременно с этим достигается безлюфтовость перемещения держателя трафарета как при регулировании в его плоскости, так и в направлении, перпендикулярном его плоскости. Получение равномерного зазора и устранение люфта повышает параллельность трафарета относительно изделия, что снижает погрешность наносимого слоя по толщине и повышает качество печати.

Использование: в полиграфии и в производстве печатных плат и микросхем, в частности в устройствах для печати на плоских изделиях через сетчатый трафарет. Сущность изобретения: устройство содержит смонтированные на станине вакуумный стол, ракельный механизм и блок трафарета. Блок трафарета содержит раму-основание и держатель трафарета. На раме-основании имеются винты регулировки держателя трафарета, расположенные в его плоскости и винты для регулирования держателя трафарета, расположенные в направлении, перпендикулярном его плоскости. Каждый винт установлен на кронштейне с помощью шпонки и гайки и снабжен опорой, выполненной в виде скобы, внутри которой размещена пластина, связанная с держателем трафарета. Пластина может перемещаться внутри скобы в плоскости, параллельной плоскости держателя трафарета. Между держателем трафарета и рамой-основанием установлены пружины. Для уменьшения трения между скобой и пластиной имеются шарики. В данном случае происходит принудительное перемещение как минимум трех точек держателя в направлении, перпендикулярном его плоскости, а следовательно, и трафарета относительно изделия. При этом регулируется плоскостность и параллельность его относительно изделия, что приводит к повышению качества печати. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. УСТРОЙСТВО ТРАФАРЕТНОЙ ПЕЧАТИ, содержащее установленные на станине ракельный механизм и блок трафарета, включающий раму-основание, установленные в ней держатель трафарета и три винта регулировки держателя трафарета, расположенные в плоскости трафарета, винт регулировки держателя трафарета, расположенный в направлении, перпендикулярном его плоскости, связанный с рамой основанием, отличающееся тем, что устройство содержит по крайней мере два дополнительных винта регулировки держателя трафарета, расположенных в направлении, перпендикулярном его плоскости, и связанных с рамой-основанием, закрепленную на каждом винте регулировки держателя трафарета, расположенном перпендикулярно плоскости трафарета, опору, выполненную в виде направляющей скобы, и расположенной внутри нее с возможностью перемещения в плоскости параллельной плоскости трафарета пластины, соединенной с держателем трафарета, установленные между держателем трафарета и рамой-основанием упругие элементы для обеспечения контакта держателя трафарета с винтами регулировки трафарета в его плоскости. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено элементами качения, размещенными между пластиной и направляющей скобой.