CN101134389B - 丝网印刷装置及其印刷方法 - Google Patents

Abstract

本发明要解决的技术问题是，在使用丝网掩模的印刷装置中，伴随着被印刷对象的细微化，有不能精度良好地进行印刷的倾向。本发明中，使将膏糊供给到丝网的开口部的刮墨刀头为密闭型刮墨刀头构造，在印刷时，使刮墨刀头内部为负压状态，设置通过负压力使与刮墨刀头相关的印压力成为适当值的控制机构并进行印刷，据此，可以防止装置的大型化，并且能进行高精度的印刷。

Description

丝网印刷装置及其印刷方法

技术领域

本发明涉及丝网印刷装置，特别是涉及在高形状比的开口部具有可填充的填充头的丝网印刷装置及其印刷方法。

背景技术

以往，在专利文献1中，公开了一种锡焊印刷装置，该锡焊印刷装置在具有与小型的配线图案对应的小径的孔的模版等的孔版上，也能简单且切实地印刷锡焊膏(以下称为膏糊)。在该专利文献1中，通过控制部，控制加压部的动作和模版驱动部的动作而构成，该加压部对涂抹在模版上的膏糊施加压力，该模版驱动部驱动模版。

另外，在专利文献2中，公开了下述状况，即，将印刷装置整体设置在真空腔内，具有涂层工序和印刷工序，在涂层结束后印刷工序之前，设置脱泡工序，同时在真空环境中进行印刷工序，所述涂层工序通过刮刀将油墨薄薄地盖在印刷用丝网版表面；所述印刷工序是越过滞留在丝网版表面的一端侧的油墨槽，通过刮墨刀将涂层到印刷用丝网版表面的油墨印刷到被印刷物上；所述脱泡工序使高真空和大气压或低真空变化，对通过涂层工序涂抹的油墨中的气泡进行脱泡。

【专利文献1】特开2003-118070号公报

【专利文献2】特开2003-300302号公报

上述专利文献1是在模版上部具有具备了腔室的加压部，对腔室进行加压，通过设置在该腔室内的刮墨刀，将膏糊填充到设置在模版上的开口，在设置于模版下部的印刷配线板上，印刷膏糊。在该情况下，是腔室固定，使模版以及印刷配线板移动的构成。

这样，若对腔室进行加压，将膏糊印刷到印刷配线板上，则由于加压力，腔室上浮，产生难以得到加压效果的情况。再有，需要很大地构成腔室。另外，印刷后的印刷配线板过度通过腔室时，特意塞进的膏糊上浮，也有产生空隙的情况。

另外，象专利文献2那样，若在真空腔室内设置印刷装置，在印刷前为真空状态，进行膏糊的脱泡处理，则虽然可进行高精度的印刷，但被印刷物的运入运出也费工夫，同时，使真空腔内成为真空也花时间，并且也有装置大型化的问题。

本申请发明的目的是提供一种即使是在使用高形状比的丝网的情况下，也能高精度高速地进行印刷的丝网印刷装置。

发明内容

一种丝网印刷装置，是使形成有规定图案的开口部的掩模接触在载置于工作台上的基板面上，通过刮墨刀，借助开口，从掩模上面将膏糊印刷到基板面上，其特征在于，使从掩模面上的开口供给膏糊的刮墨刀头为密闭型刮墨刀头，在刮墨刀头内设置供给负压的负压供给机构。

发明效果

因为为了在向开口图案供给膏糊时，使刮墨刀内成为负压状态来进行，在被印刷部底部侧不残留气泡，并且，在刮墨刀通过后，对填充着膏糊的开口部马上施加大气压，通过大气压的推进力，膏糊被切实地转印到被印刷部侧，所以即使是小的密集的开口图案，也能高精度地印刷。

附图说明

图1是用于说明丝网印刷装置的整体构成的图。

图2是刮墨刀头部的剖视图。

图3是用于说明刮墨刀头部的空压控制系统的图。

符号说明

1...丝网印刷机、2...刮墨刀头、3...刮墨刀、4...刮墨刀升降机构(印压缸)、5...基板、6...刮墨刀移动机构、8...排气配管、9...大气压、10...印刷工作台、46...真空泵

具体实施方式

图1表示丝网印刷装置的整体构成的概略。

在本发明的丝网印刷机1的主体框架上，设置未图示出的版框支撑件，在版框支撑件上设置张挂着丝网21的掩模20(下面包含丝网，也有与掩模一起说明的情况)，该丝网21具有作为开口部的印刷图案。在掩模20的上方，配置刮墨刀头2，在刮墨刀头2上安装刮墨刀3。刮墨刀头2通过刮墨刀移动机构6可在水平方向移动，刮墨刀3通过刮墨刀升降机构4可在上下方向移动。在本实施例中，表示了该刮墨刀升降机构4使用了空气缸的构成的例子(下面，也有将刮墨刀升降机构单纯地称为空气缸，或印压筒的情况)。在掩模20的下方，以与掩模20相对的方式，设置载置并保持着作为印刷对象物的基板5的印刷工作台10。该印刷工作台10具有XYθ工作台11和工作台升降机构12，该XYθ工作台11使基板5在水平方向移动，并进行与掩模20的位置对合，该工作台升降机构12用于将基板5从接受输送机26接受到印刷工作台10上，并且使基板5接近或接触丝网21面。在印刷工作台10的运送方向的两侧，设置基板接受输送机26，接受通过基板运入输送机25运入的基板5，转交到印刷工作台10上。另外，基板接受输送机26在印刷工作台10上结束印刷时，从印刷工作台10接受基板，向基板运出输送机27排出基板5。

在全自动的丝网印刷机1中，具有自动地进行掩模20和基板5的位置对合的功能。即，通过CCD照相机15，对分别设置在掩模20和基板5上的位置对合用标记进行摄像，进行图像处理，求出位置偏移量，为了补正该偏移量，驱动XYθ工作台11，进行位置对合。

另外，具有对来自各部驱动用的印刷控制部36、CCD照相机15的图像信号进行处理的图像输入部37等的印刷机控制部30设置在印刷机主体框架的内部，用于进行控制用数据的改写、印刷条件的变更等的数据输入部50，对印刷状况等接收的识别标记进行监视的表示部40配置在印刷机的外侧。

印刷有膏糊的基板5通过基板运入输送机25，被供给到基板接受输送机26，被固定在印刷工作台10上的规定的位置。在将基板5固定到印刷工作台10上后，将CCD照相机15移动到预先注册设定的基板标记位置上。接着，CCD照相机15对设置在基板5以及掩模20(或丝网21的面上)的位置识别用标记(未图示出)进行摄像，转送到印刷机控制部30。在控制部内的图像输入部37，从图像数据求出掩模与基板的位置偏移量。根据其结果，印刷机控制部30将驱动信号从XYθ工作台控制部向XYθ工作台11传输，根据该信号，使XYθ工作台11动作，对基板5相对于掩模20的位置进行修正·位置对合。在位置对合动作结束后，CCD照相机15以规定量进行退避动作，直至到达不与印刷工作台10干涉的位置。在CCD照相机15的退避结束后，印刷工作台10上升，使基板5与丝网21接触。然后，通过刮墨刀升降机构4，刮墨刀3下降，直至接触到与掩模20的丝网21面上。接着，通过刮墨刀头2的移动，被供给到丝网21面上的膏糊填充到丝网21的开口部，被转印到基板。刮墨刀3在水平方向进行规定距离行程后上升。然后，印刷工作台10下降，丝网21和基板5分离，填充到丝网21的开口部的膏糊被转印到基板5上。

这样，印刷有膏糊的基板5从基板接受输送机26经过基板运出输送机27，被送到下一工序。

另外，在基板5和掩模20上，在相对的同一个位置，设置2个以上识别位置对合用标记。通过具有上下方向2个视野的特殊的CCD照相机15，针对该双方的标记的每一个，从下识别掩模20的标记，从上识别基板5的标记，对于所有的设置在规定位置的标记，读取位置坐标，对基板5相对于掩模20的偏移量进行位置演算·补正，使基板5相对于掩模20进行位置对合。

在图1(b)所示的印刷机控制部30中，通过图像输入部37接收由CCD照相机15摄像的任意图案，即使在任意图案的周围存在类似图案，也能通过相关值计算部31，对预先准备在辞典38中的模型与由CCD照相机15摄像的任意图案的相关值进行演算。根据由相关值计算部31求出的相关值，通过形状推定部32进行模型的形状推定。将所推定的形状作为多个假设基准图案进行存储设定。而且，具有下述构件，该构件通过图案位置坐标演算部33，与目标基准图案间距离进行比较，并且通过尺寸计算部34求出形状尺寸，将差最少的组合的标记作为基准图案，注册到辞典38。

再有，在印刷机控制部30上，具有控制刮墨刀头2等的动作的印刷控制部36。

但是，最近的基板其供给膏糊的焊接区域为细微化。因此，通过丝网印刷供给膏糊的形状比大于等于1，并且在供给到基板侧的膏糊上产生气泡，不能供给充足量的膏糊。因此，在本发明中，刮墨刀头2使用密闭型刮墨刀的构造，使刮墨刀头2的内部为负压状态，通过将膏糊供给到掩模开口部，通过该构成，可以防止气泡的产生，同时也可容易地向被印刷物转印。

接着，使用图2说明本实施例的刮墨刀头2。图2表示在本发明的丝网印刷机中使用的密闭型刮墨刀头的局部剖视图。箭头7表示在涂抹膏糊19时的刮墨刀3的移动方向。本发明的刮墨刀头2将刮墨刀3安装在刮墨刀外筒3a的内侧两端部。下面，将该刮墨刀外筒3a内称为刮墨刀头内部17进行说明。另外，刮墨刀3在移动方向(箭头7)的直角方向，与丝网21的宽度相对应，长长地形成，两端部也是在与刮墨刀3大致相同的高度设置有罩的密闭型的刮墨刀头构造。

在丝网21与基板5面接触，同时，刮墨刀3与丝网21接触的状态下，刮墨刀头内部17成为大致密闭状态。在该状态下，为了使刮墨刀头内部17为负压状态，而使空压控制机构(负压供给机构)动作，将刮墨刀头内部17的空气通过排气配管8进行排气8a。若将刮墨刀头内部17减压到规定的压力，则使刮墨刀移动机构6动作，在丝网21面上在箭头7方向移动，将膏糊19压入设置于丝网21面的开口部16。此时，因为刮墨刀头内部17为负压，所以大气压9作用于刮墨刀头2通过后的基板5和丝网21，同时，大气压9也作用于开口部16的膏糊19，膏糊19被切实地填充到基板5面或设置于基板5上的孔中。另外，随着刮墨刀头2在箭头7方向的移动，旋转力作用于膏糊19，进行旋转。此时，虽然在周围为大气状态的情况下，空气被卷入，也有产生气泡的情况，但通过使周围为负压，可以防止这些。这样，通过使膏糊旋转，提高了膏糊的流动性。

下面，使用图3，详细说明刮墨刀头2内部的空压控制及其动作。图3表示刮墨刀头周围的空气压控制系统。本发明的空压控制是上下驱动刮墨刀头2的刮墨刀升降机构4使用空气缸(下面也有称为印压缸4的情况)，同时，设置用于使刮墨刀头内部17为负压的真空泵46。另外，将用于计量刮墨刀头内部17的压力的真空传感器45设置在与真空泵46连接的排气配管8上。另外，在排气配管8上设置电动气动调节器43，根据由真空传感器45测定的刮墨刀头内部17的负压力，控制真空泵46以及电动气动调节器43，将刮墨刀头内部13的负压力保持为一定。这样，若刮墨刀头内部17为负压，则负压力和大气压9的差压施加在刮墨刀头2上，刮墨刀3被推压到丝网21侧。因此，存在过剩的压力施加到刮墨刀3的前端部，印压增加，而不再是适当的印压的情况。因此，有必要设置用于适当地控制印压的印压调整机构。

例如，在负压为0.05Mp，刮墨刀头2的受压面积为133cm²的情况下，为66kg，比适当的印压6.6kg大，不能进行适当的印刷。因此，通过调整印压，就能进行适当的印刷。印压调整机构使用先前说明的刮墨刀升降机构4，通过真空压传感器45，计量刮墨刀头内部17的负压力，通过使刮墨刀头2上下来进行。即，在本实施例中，其构成为，通过向印压缸4施加背压，进行控制，以便取消负压力的一部分，成为适当的印压。因此，在对印压缸4内的活塞进行下压一侧4d和进行上推一侧4u上，分别配置空气配管18d、18u，从未图示出细节的压缩机47供给压缩空气。在下压一侧的空气配管18d上，设置电磁阀44和气动电动调节器41。虽然在下压一侧的空气配管18u上，只表示了气动电动调节器42，但也可以设置电磁阀。另外，在图中，虽然是在设置有真空泵46的排气配管8上设置气动电动调节器43的构成，若真空泵为一定排气，则也可以省略气动电动调节器43。另外，各气动电动调节器41、42、43、电磁阀44连接在印刷机控制部30内的印刷控制部36上。印刷控制部36根据真空传感器45的检测信号，控制各气动电动调节器41、42、43、电磁阀44。另外，也可以是不设置压缩机47，而从真空泵46的排气侧输送压缩空气的构成。

另外，通过使刮墨刀头内部17为负压，以应用了本实施例的装置进行实验。其结果为，将刮墨刀头内部17的负压力控制在0.01-0.05Mp的范围，进行涂抹时，得到了良好的结果。

另外，若象本实施例那样，使刮墨刀头内部17为负压，则因为膏糊内的溶剂成分比大气压环境下更容易挥发，所以使用使溶剂的种类或量少，抑制了挥发成分，特性变化少的膏糊。另外，在进行印刷动作以外时，也可以使刮墨刀头内部17为大气压，极力缩短膏糊暴露在负压环境下的时间，抑制膏糊的特性变化。

另外，在上述的实施例中，表示了刮墨刀头2的刮墨刀升降机构4使用通过空气压进行控制的印压缸的构成，但也可以是代替印压缸，使用电动马达的构成，还可以是设置动作变压器方式的驱动机构的刮墨刀升降机构。

接着，使用图1-图3，说明本发明的印刷动作。

首先，若在基板运入输送机25上搭载作为印刷对象物的基板5，则基板运入输送机25被驱动，基板5向基板接受输送机26移动。基板接受输送机26在基板5到达印刷工作台10上时停止。若基板接受输送机26停止，则印刷工作台10上升，通过基板接受输送机26，将基板5接受到印刷工作台10面上。接着，通过CCD照相机15，对设置在基板5以及丝网21面上的位置对合标记进行摄像。摄像的数据被传输到印刷机控制部30，在那里，演算各自的标记位置坐标，求出偏移量。根据所求出的偏移量，驱动XYθ工作台11，进行位置对合。若位置对合结束，则使CCD照相机15退避到位于掩模20之外的位置。在CCD照相机15退避后，使印刷工作台10进一步上升，使基板5与丝网21的里面接触。接着，将膏糊供给到丝网21的表面的单侧(印刷开始位置)。其后，使刮墨刀头2移动到内包着膏糊的位置，并且刮墨刀3与掩模20的表面接触，直至下降到规定的压力施加到刮墨刀上。

接着，通过负压供给机构向刮墨刀头2内供给负压。若刮墨刀头内部17成为规定的负压状态，则确认印压是否为规定的值，若是规定的印压，则开始刮墨刀头2的移动，将膏糊压入设置在丝网21上的开口部。另外，由于与刮墨刀头2的移动相伴的墨刀头内的负压的变动减少，所以在移动中也持续供给负压。另外，在印压过大的情况下，为了使提起刮墨刀方向的力作用于印压缸4，而进行控制，施加背压，达到规定的印压。象这样，预先通过实验，求出印压和负压力的关系，进行预先记忆，据此，根据计量的负压力，也可以控制到适当的印压。为了计量印压，通过将压力传感器设置到空压缸和刮墨刀头之间，也可以计量正确的印压。

供给到该丝网开口部的膏糊，当刮墨刀头2过度通过时，则大气压9被直接施加，进一步被推压到丝网开口部的基板侧。若刮墨刀头2在丝网21的规定区域结束移动，则停止向刮墨刀头2供给负压，使刮墨刀头2上升。接着，通过使印刷工作台10下降，从基板面剥离丝网21，来将膏糊转印到基板5。此后，使印刷工作台10进一步下降，将基板5转交到基板接受输送机26。基板接受输送机26在接受到基板时开始移动，将基板5转交到基板运出输送机27。基板5从基板运出输送机27向下一工序排出。

如上所述，因为通过使用本发明的装置进行印刷，在利用刮墨刀头将膏糊填充到丝网开口部后，大气压马上施加到填充部，所以在膏糊的流动性大时，施加大气压，据此，切实地除去气泡。因此，气泡不会残留在被印刷的膏糊中，并且也可以进行细微的印刷。

Claims (3)

1.一种丝网印刷装置，该丝网印刷装置使形成有规定图案的开口部的掩模接触在被载置在工作台上的基板面上，通过在刮墨刀头设置的刮墨刀，借助上述开口，从掩模上面将膏糊印刷到基板面，

其特征在于，使从上述掩模上面的开口供给膏糊的刮墨刀头为密闭型刮墨刀头，具备刮墨刀升降机构，该刮墨刀升降机构通过使上述刮墨刀头向上述掩模移动，能够将印压施加到上述刮墨刀上，在上述密闭型刮墨刀头内设置供给负压的负压供给机构。

2.如权利要求1所述的丝网印刷装置，

其特征在于，具有设置着计量上述密闭型刮墨刀头内的负压力的压力计，并根据上述压力计的计量结果，对刮墨刀的印压进行控制的印压调整机构。

3.一种丝网印刷方法，该丝网印刷方法是使形成有印刷图案的开口部的掩模接触在被载置在工作台上的基板面上，从掩模上面使密闭型刮墨刀头移动，将被供给的膏糊由刮墨刀供给到上述掩模的开口部，据此，进行印刷，

其特征在于，向上述密闭型刮墨刀头内供给膏糊，同时，进行调整，使头内部为负压状态，并且根据上述负压力，使印压为一定，在刮墨刀头通过上述掩模的开口部后，向上述开口部施加大气压。

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