一種絲網(wǎng)印刷對準(zhǔn)系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及絲網(wǎng)印刷設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體一種絲網(wǎng)印刷對準(zhǔn)系統(tǒng)方法，實現(xiàn)微米級對準(zhǔn)精度。
【背景技術(shù)】
[0002]玻璃漿料鍵合具有熱壓鍵合過程簡單、鍵合材料可選范圍大、對鍵合表面平整性無特殊要求并且可以包容金屬引線等優(yōu)點，在微陀螺儀、RF傳感器、場發(fā)射器件、壓力傳感器等的封裝中得到了廣泛的應(yīng)用。玻璃漿料鍵合過程包括玻璃漿料的絲網(wǎng)印刷、預(yù)燒結(jié)和熱壓鍵合。其中，絲網(wǎng)印刷品質(zhì)的好壞和對準(zhǔn)精度的高低直接決定了玻璃漿料鍵合的成功率。
[0003]在絲網(wǎng)印刷過程中，預(yù)印刷的玻璃漿料必須準(zhǔn)確印刷至圖案化硅基底的指定位置(如凹槽與凸臺之間的中間位置)，這就需要對絲網(wǎng)版的圖案與硅基底上的圖案進(jìn)行精確對準(zhǔn)。由于玻璃漿料必須印刷到線寬為幾百微米的硅基底圖案上，而且位置偏差限制在幾十微米范圍之內(nèi)，則要求對準(zhǔn)系統(tǒng)的對準(zhǔn)精度在幾微米的數(shù)量級。
[0004]國外的一些知名印刷機(jī)械制造商，如德國海德堡、曼羅蘭、高寶，日本的小森等逐漸在印刷機(jī)采用全自動套準(zhǔn)和檢測技術(shù)，對印品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的提高起到極大的推動作用，其中采用的全自動套準(zhǔn)和檢測技術(shù)通常是帶有反饋功能的機(jī)器視覺系統(tǒng)，并具有一定的通用性，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高昂，而目前公知的低精度對準(zhǔn)系統(tǒng)又無法滿足微米級精度的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有的絲網(wǎng)印刷機(jī)的對準(zhǔn)系統(tǒng)對準(zhǔn)精度低和/或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的不足，本發(fā)明提供了一種新型的絲網(wǎng)印刷對準(zhǔn)系統(tǒng)，該對準(zhǔn)系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)微米級的對準(zhǔn)要求，而且能方便地安裝和拆卸。
[0006]本發(fā)明還提供了一種絲網(wǎng)印刷對準(zhǔn)方法，運用于上述系統(tǒng)，起到良好的對準(zhǔn)效果。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種絲網(wǎng)印刷對準(zhǔn)系統(tǒng)，包括絲網(wǎng)印刷機(jī)，所述絲網(wǎng)印刷機(jī)上設(shè)有絲網(wǎng)版和升降臺，所述絲網(wǎng)版上設(shè)有夾具，所述夾具用于將成像及放大相機(jī)垂直安裝在絲網(wǎng)版上，所述升降臺上設(shè)有XYR微動平臺，所述XYR微動平臺上設(shè)有真空吸盤，所述真空吸盤用于吸附承印物，所述承印物對應(yīng)于絲網(wǎng)版下方，所述絲網(wǎng)版上設(shè)有第一定位標(biāo)志，所述承印物上設(shè)有相對應(yīng)的第二定位標(biāo)志，所述夾具用于調(diào)節(jié)成像及放大相機(jī)相對絲網(wǎng)版的高度和二維平面坐標(biāo)，所述XYR微動平臺用于調(diào)節(jié)承印物的二維平面坐標(biāo)并旋轉(zhuǎn)承印物，所述升降臺用于調(diào)節(jié)承印物的高度，成像及放大相機(jī)采集絲網(wǎng)版和承印物上的第一、第二定位標(biāo)志，并通過XYR微動平臺和升降臺調(diào)節(jié)承印物的位置和方向，使得第一定位標(biāo)志與第二定位標(biāo)志精確對準(zhǔn)，實現(xiàn)承印物落料區(qū)域與絲網(wǎng)版上的圖案精確對準(zhǔn)。
[0008]進(jìn)一步的，所述真空吸盤通過導(dǎo)氣管與氣栗連接，所述真空吸盤用于吸附放置在真空吸盤上的承印物，避免承印物因XYR微動平臺或升降平臺的運動而移位，所述真空吸盤可以吸附不同尺寸的承印物。
[0009]進(jìn)一步的，所述成像及放大相機(jī)包括C⑶相機(jī)，所述C⑶相機(jī)具有一工業(yè)鏡頭。CXD相機(jī)是以電荷耦合器件作為光敏感器和光電轉(zhuǎn)換器的遙感用相機(jī)，CCD相機(jī)的成像信號通過USB接口輸出。
[0010]進(jìn)一步的，所述工業(yè)鏡頭靠近絲網(wǎng)版的末端設(shè)有可以充電的環(huán)形光源。
[0011]進(jìn)一步的，所述升降臺、XYR微動平臺均通過伺服電機(jī)驅(qū)動。
[0012]一種絲網(wǎng)印刷對準(zhǔn)方法，運用于上述絲網(wǎng)對準(zhǔn)系統(tǒng)，包括以下步驟:
[0013]對準(zhǔn)步驟一:對準(zhǔn)定位時，成像及放大相機(jī)采集絲網(wǎng)版和硅基底上的第一、第二定位標(biāo)志，使絲網(wǎng)版上的粗定位標(biāo)志和硅基底上的粗定位標(biāo)志重合，實現(xiàn)初步對準(zhǔn)；
[0014]對準(zhǔn)步驟二:平行移動夾具的位置，使定位相機(jī)采集到同一直線上的不同絲網(wǎng)版上的粗定位標(biāo)志和硅基底上的粗定位標(biāo)志，根據(jù)圖像顯示的絲網(wǎng)版上的粗定位標(biāo)志和硅基底上的粗定位標(biāo)志的偏差手動調(diào)節(jié)XYR微動平臺，使絲網(wǎng)版上的粗定位標(biāo)志和硅基底上的粗定位標(biāo)志重合；
[0015]對準(zhǔn)步驟三:通過細(xì)調(diào)，使二者的精定位標(biāo)志重合，實現(xiàn)精確對準(zhǔn)。
[0016]本發(fā)明系統(tǒng)通過采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點:
[0017](I)本發(fā)明可以在沒有對準(zhǔn)系統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷機(jī)上實現(xiàn)簡便的安裝和拆卸。
[0018](2)本發(fā)明能夠準(zhǔn)確地找到楽料定位標(biāo)志，并達(dá)到微米級的對準(zhǔn)精度。
[0019](3)本發(fā)明特別適用于多晶、鑄造單晶堿腐蝕硅片及拋光硅片兩次及多次絲網(wǎng)印刷的過程。
[0020](4)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、實用性強(qiáng)，可以顯著提高印刷精度和印刷效率，同時降低了生產(chǎn)成本。
[0021]本發(fā)明的方法具有如下優(yōu)點，能夠使絲網(wǎng)版上的粗定位標(biāo)志和硅基底上的粗定位標(biāo)志重合，使二者的精定位標(biāo)志重合，實現(xiàn)精確對準(zhǔn)。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的裝配示意圖。
[0023]圖2是夾具、成像及放大相機(jī)和絲網(wǎng)版的裝配示意圖。
[0024]圖3是成像及放大相機(jī)示意圖。
[0025]圖4是夾具的裝配示意圖。
[0026]圖5是真空吸盤示意圖。
[0027]圖6是XYR微動平臺示意圖。
[0028]圖7是升降臺示意圖。
[0029]圖8是成像及放大相機(jī)調(diào)焦機(jī)構(gòu)。
[0030]圖9是絲網(wǎng)版上的第一對準(zhǔn)標(biāo)示意圖。
[0031]圖10是娃基底承印物上的第一■對準(zhǔn)標(biāo)不意圖。
[0032]圖11是第一對準(zhǔn)標(biāo)和第二對準(zhǔn)標(biāo)的對準(zhǔn)示意圖。
[0033][符號說明]
[0034]1、成像及放大相機(jī)，2、夾具，3、絲網(wǎng)版，4、真空吸盤，5、XYR微動平臺，6、升降臺，11、CXD相機(jī)，12、工業(yè)鏡頭，13、環(huán)形光源，21、成像及放大相機(jī)固定架，22、底板，23、焦距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，24、支撐橫桿，25、長腳螺釘，31、絲網(wǎng)版上的粗對準(zhǔn)標(biāo)，32、絲網(wǎng)版上的精對準(zhǔn)標(biāo)，51、旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕，52、橫向調(diào)節(jié)旋鈕，53、縱向調(diào)節(jié)旋鈕，54、真空吸盤固定孔，231、扳手，232、導(dǎo)軌，233、長螺母，234、雙螺母，235、絲桿，236、移動臺，237、底座，61、升降旋鈕，101、娃基底上的粗對準(zhǔn)標(biāo)，102、娃基底上的精對準(zhǔn)標(biāo)ο
【具體實施方式】
[0035]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0036]作為一個具體的實施例，如圖1至圖11所示，本發(fā)明的一種絲網(wǎng)印刷對準(zhǔn)系統(tǒng)，包括絲網(wǎng)印刷機(jī)，所述絲網(wǎng)印刷機(jī)上設(shè)有絲網(wǎng)版3和升降臺6，所述絲網(wǎng)版3上設(shè)有夾具2，所述夾具2用于將成像及放大相機(jī)I垂直安裝在絲網(wǎng)版3上，具體地，參考圖4所示，所述夾具2包括成像及放大相機(jī)固定架21、焦距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)23、底板22和支撐橫桿24，所述支撐橫桿24有兩根，并行橫設(shè)在絲網(wǎng)版3上，支撐橫桿24是直接放置在絲網(wǎng)版上，支撐橫桿是采用鋁型材并且加工成空心的，質(zhì)量輕，比較穩(wěn)，不會產(chǎn)生移位。所述底板22水平設(shè)置在兩支撐橫桿24上，焦距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)23設(shè)置在底板22上，夾具通過夾具底板上的長腳螺釘25與支撐橫桿嵌設(shè)成一體，則支撐橫桿可以帶動夾具在絲網(wǎng)版上水平滑動。所述夾具2具有焦距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)23，用于調(diào)節(jié)工業(yè)鏡頭相對于絲網(wǎng)版的垂直距離；同時可以在絲網(wǎng)版上的水平方向上平行移動，用來調(diào)節(jié)工業(yè)鏡頭12相對于絲網(wǎng)版3上的定位標(biāo)志的水平位置；并且整個夾具2在對對準(zhǔn)完畢后可以方便拆卸。成像及放大相機(jī)固定架21設(shè)置在焦距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)23上，具體參考圖8所示，所述焦距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)23包括扳手231、導(dǎo)軌232、長螺母233、雙螺母234、絲桿235、移動臺236和底座237，底座237固定設(shè)置在底板22上，絲桿235設(shè)置在底座237上，絲桿235上套設(shè)有長螺母233，長螺母233嵌設(shè)入移動臺236內(nèi)，絲桿235頂部設(shè)有扳手231，移動臺兩側(cè)各設(shè)有一通孔，兩根導(dǎo)軌232穿過該通孔并與底座237固定連接，兩根導(dǎo)軌的設(shè)計，限定了移動臺236上下滑動的方向，像及放大相機(jī)I固定架21固定設(shè)置在移動臺236上，通過轉(zhuǎn)動扳手231調(diào)節(jié)成像及放大相機(jī)I相對絲網(wǎng)版3的高度，使成像及放大相機(jī)I移動更加穩(wěn)定。絲桿235上位于長螺母233下方套設(shè)有雙螺母234，其作用是在調(diào)節(jié)完焦距后對長螺母進(jìn)行自鎖，從而防止移動臺的移動，保證印刷的正常進(jìn)行。
[0037]所述升降臺6上設(shè)有XYR微動平臺5，所述升降臺6包括升降機(jī)構(gòu)和升降旋鈕，所述升降旋鈕61與驅(qū)動升降臺6運動的伺服電機(jī)電性連接，通過按壓該升降旋鈕61則可以實現(xiàn)對升降臺6的開啟、關(guān)閉和升降操作。具體參考圖6所示，XYR微動平臺5包括旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕51、橫向調(diào)節(jié)旋鈕52、縱向調(diào)節(jié)旋鈕53和真空吸盤固定孔54，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕51、橫向調(diào)節(jié)旋鈕52、縱向調(diào)節(jié)旋鈕53均與驅(qū)動該XYR微動平臺6運動的伺服電機(jī)電性連接，通過旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕51、橫向調(diào)節(jié)旋鈕52、縱向調(diào)節(jié)旋鈕53，來驅(qū)動XYR微動平臺5進(jìn)行水平二維移動和旋轉(zhuǎn)運動。
[0038]所述XYR微動平臺5上設(shè)有真空吸盤4，為了配合真空吸盤4的安裝，X