一種絲網印刷對準系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及絲網印刷設備技術領域，具體一種絲網印刷對準系統方法，實現微米級對準精度。
【背景技術】
[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點，在微陀螺儀、RF傳感器、場發射器件、壓力傳感器等的封裝中得到了廣泛的應用。玻璃漿料鍵合過程包括玻璃漿料的絲網印刷、預燒結和熱壓鍵合。其中，絲網印刷品質的好壞和對準精度的高低直接決定了玻璃漿料鍵合的成功率。
[0003]在絲網印刷過程中，預印刷的玻璃漿料必須準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)，這就需要對絲網版的圖案與硅基底上的圖案進行精確對準。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，則要求對準系統的對準精度在幾微米的數量級。
[0004]國外的一些知名印刷機械制造商，如德國海德堡、曼羅蘭、高寶，日本的小森等逐漸在印刷機采用全自動套準和檢測技術，對印品質量和生產效率的提高起到極大的推動作用，其中采用的全自動套準和檢測技術通常是帶有反饋功能的機器視覺系統，并具有一定的通用性，但結構復雜，成本高昂，而目前公知的低精度對準系統又無法滿足微米級精度的要求。
【發明內容】
[0005]為了克服現有的絲網印刷機的對準系統對準精度低和/或結構復雜的不足，本發明提供了一種新型的絲網印刷對準系統，該對準系統不僅能實現微米級的對準要求，而且能方便地安裝和拆卸。
[0006]本發明還提供了一種絲網印刷對準方法，運用于上述系統，起到良好的對準效果。
[0007]為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是，一種絲網印刷對準系統，包括絲網印刷機，所述絲網印刷機上設有絲網版和升降臺，所述絲網版上設有夾具，所述夾具用于將成像及放大相機垂直安裝在絲網版上，所述升降臺上設有XYR微動平臺，所述XYR微動平臺上設有真空吸盤，所述真空吸盤用于吸附承印物，所述承印物對應于絲網版下方，所述絲網版上設有第一定位標志，所述承印物上設有相對應的第二定位標志，所述夾具用于調節成像及放大相機相對絲網版的高度和二維平面坐標，所述XYR微動平臺用于調節承印物的二維平面坐標并旋轉承印物，所述升降臺用于調節承印物的高度，成像及放大相機采集絲網版和承印物上的第一、第二定位標志，并通過XYR微動平臺和升降臺調節承印物的位置和方向，使得第一定位標志與第二定位標志精確對準，實現承印物落料區域與絲網版上的圖案精確對準。
[0008]進一步的，所述真空吸盤通過導氣管與氣栗連接，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]進一步的，所述成像及放大相機包括C⑶相機，所述C⑶相機具有一工業鏡頭。CXD相機是以電荷耦合器件作為光敏感器和光電轉換器的遙感用相機，CCD相機的成像信號通過USB接口輸出。
[0010]進一步的，所述工業鏡頭靠近絲網版的末端設有可以充電的環形光源。
[0011]進一步的，所述升降臺、XYR微動平臺均通過伺服電機驅動。
[0012]一種絲網印刷對準方法，運用于上述絲網對準系統，包括以下步驟:
[0013]對準步驟一:對準定位時，成像及放大相機采集絲網版和硅基底上的第一、第二定位標志，使絲網版上的粗定位標志和硅基底上的粗定位標志重合，實現初步對準；
[0014]對準步驟二:平行移動夾具的位置，使定位相機采集到同一直線上的不同絲網版上的粗定位標志和硅基底上的粗定位標志，根據圖像顯示的絲網版上的粗定位標志和硅基底上的粗定位標志的偏差手動調節XYR微動平臺，使絲網版上的粗定位標志和硅基底上的粗定位標志重合；
[0015]對準步驟三:通過細調，使二者的精定位標志重合，實現精確對準。
[0016]本發明系統通過采用上述技術方案，與現有技術相比，具有如下優點:
[0017](I)本發明可以在沒有對準系統的絲網印刷機上實現簡便的安裝和拆卸。
[0018](2)本發明能夠準確地找到楽料定位標志，并達到微米級的對準精度。
[0019](3)本發明特別適用于多晶、鑄造單晶堿腐蝕硅片及拋光硅片兩次及多次絲網印刷的過程。
[0020](4)本發明結構簡單、操作方便、實用性強，可以顯著提高印刷精度和印刷效率，同時降低了生產成本。
[0021]本發明的方法具有如下優點，能夠使絲網版上的粗定位標志和硅基底上的粗定位標志重合，使二者的精定位標志重合，實現精確對準。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明的裝配示意圖。
[0023]圖2是夾具、成像及放大相機和絲網版的裝配示意圖。
[0024]圖3是成像及放大相機示意圖。
[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是成像及放大相機調焦機構。
[0030]圖9是絲網版上的第一對準標示意圖。
[0031]圖10是娃基底承印物上的第一■對準標不意圖。
[0032]圖11是第一對準標和第二對準標的對準示意圖。
[0033][符號說明]
[0034]1、成像及放大相機，2、夾具，3、絲網版，4、真空吸盤，5、XYR微動平臺，6、升降臺，11、CXD相機，12、工業鏡頭，13、環形光源，21、成像及放大相機固定架，22、底板，23、焦距調節機構，24、支撐橫桿，25、長腳螺釘，31、絲網版上的粗對準標，32、絲網版上的精對準標，51、旋轉調節旋鈕，52、橫向調節旋鈕，53、縱向調節旋鈕，54、真空吸盤固定孔，231、扳手，232、導軌，233、長螺母，234、雙螺母，235、絲桿，236、移動臺，237、底座，61、升降旋鈕，101、娃基底上的粗對準標，102、娃基底上的精對準標ο
【具體實施方式】
[0035]現結合附圖和【具體實施方式】對本發明進一步說明。
[0036]作為一個具體的實施例，如圖1至圖11所示，本發明的一種絲網印刷對準系統，包括絲網印刷機，所述絲網印刷機上設有絲網版3和升降臺6，所述絲網版3上設有夾具2，所述夾具2用于將成像及放大相機I垂直安裝在絲網版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固定架21、焦距調節機構23、底板22和支撐橫桿24，所述支撐橫桿24有兩根，并行橫設在絲網版3上，支撐橫桿24是直接放置在絲網版上，支撐橫桿是采用鋁型材并且加工成空心的，質量輕，比較穩，不會產生移位。所述底板22水平設置在兩支撐橫桿24上，焦距調節機構23設置在底板22上，夾具通過夾具底板上的長腳螺釘25與支撐橫桿嵌設成一體，則支撐橫桿可以帶動夾具在絲網版上水平滑動。所述夾具2具有焦距調節機構23，用于調節工業鏡頭相對于絲網版的垂直距離；同時可以在絲網版上的水平方向上平行移動，用來調節工業鏡頭12相對于絲網版3上的定位標志的水平位置；并且整個夾具2在對對準完畢后可以方便拆卸。成像及放大相機固定架21設置在焦距調節機構23上，具體參考圖8所示，所述焦距調節機構23包括扳手231、導軌232、長螺母233、雙螺母234、絲桿235、移動臺236和底座237，底座237固定設置在底板22上，絲桿235設置在底座237上，絲桿235上套設有長螺母233，長螺母233嵌設入移動臺236內，絲桿235頂部設有扳手231，移動臺兩側各設有一通孔，兩根導軌232穿過該通孔并與底座237固定連接，兩根導軌的設計，限定了移動臺236上下滑動的方向，像及放大相機I固定架21固定設置在移動臺236上，通過轉動扳手231調節成像及放大相機I相對絲網版3的高度，使成像及放大相機I移動更加穩定。絲桿235上位于長螺母233下方套設有雙螺母234，其作用是在調節完焦距后對長螺母進行自鎖，從而防止移動臺的移動，保證印刷的正常進行。
[0037]所述升降臺6上設有XYR微動平臺5，所述升降臺6包括升降機構和升降旋鈕，所述升降旋鈕61與驅動升降臺6運動的伺服電機電性連接，通過按壓該升降旋鈕61則可以實現對升降臺6的開啟、關閉和升降操作。具體參考圖6所示，XYR微動平臺5包括旋轉調節旋鈕51、橫向調節旋鈕52、縱向調節旋鈕53和真空吸盤固定孔54，旋轉調節旋鈕51、橫向調節旋鈕52、縱向調節旋鈕53均與驅動該XYR微動平臺6運動的伺服電機電性連接，通過旋轉相應的旋轉調節旋鈕51、橫向調節旋鈕52、縱向調節旋鈕53，來驅動XYR微動平臺5進行水平二維移動和旋轉運動。
[0038]所述XYR微動平臺5上設有真空吸盤4，為了配合真空吸盤4的安裝，X