CN103085450A - 基板处理设备、工作台机构、定位方法以及程序 - Google Patents
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Abstract
一种基板处理设备、工作台机构、定位方法以及程序,该基板处理设备包括:工作台、偏心凸轮机构、参考标记、成像单元以及控制器。所述工作台用于定位基板。所述偏心凸轮机构包括偏心凸轮,所述偏心凸轮构造以通过旋转移动所述工作台。所述参考标记根据所述工作台的移动而移动。所述成像单元构造以成像所述参考标记。所述控制器构造成旋转所述偏心凸轮以移动所述工作台,通过所述成像单元成像根据所述工作台的移动而移动的参考标记,以测量所述工作台相对于所述偏心凸轮旋转的移动量,并且在定位所述基板时根据测量的移动量来旋转所述偏心凸轮以定位所述基板。
Description
技术领域
本公开涉及的技术包括基板处理设备,诸如一种丝网印刷设备、用于基板处理设备的定位机构,等等。
背景技术
过去,将焊料(solder)印刷至基板之上的丝网印刷设备广泛地使用(例如见日本专利申请公开号2010-234627和2007-237668)。
所述丝网印刷设备包括扫刷(刮板,squeegee)和基板,所述扫刷布置在丝网(screen)之上,所述丝网设置有图案化的孔,所述基板布置在所述丝网之下。焊膏供应在所述丝网上,并且使得所述扫刷在所述丝网上滑动。当所述扫刷在所述丝网上滑动时,所述焊膏印刷至所述基板上,所述基板布置在图案化的孔之下。
所述布置在丝网之下的基板由台(stage)保持。所述台由定位机构支撑,所述定位机构包括X轴工作台、Y轴工作台、θ轴工作台、等等。这个定位机构允许所述基板通过相对于所述丝网定位的所述台保持。X轴工作台、Y轴工作台、θ轴工作台等等通常通过使用滚珠丝杠(ball screw)和电机驱动,所述电机构造成旋转所述滚珠丝杠。
发明内容
在通过使用滚珠丝杠和电机驱动X、Y、以及θ轴工作台的状态中,基板相对于丝网的定位精度取决于所述滚珠丝杠的加工精度和检测所述电机的旋转的编码器的精度。近年来,电机的编码器的性能正在提升,但是所述滚珠丝杠的精密加工仍然昂贵。
考虑到上述境况,期望提供包括基板处理设备等的技术,其能够减小成本并且精确地定位基板。
根据本公开的实施例,提供一种基板处理设备,其包括工作台、偏心凸轮机构、参考标记、成像单元、以及控制器。
所述工作台用于定位基板。
所述偏心凸轮机构包括偏心凸轮,所述偏心凸轮构造以通过旋转移动所述工作台。
所述参考标记根据所述工作台的移动而移动。
所述成像单元构造以成像所述参考标记。
所述控制器构造成旋转所述偏心凸轮以移动所述工作台,通过所述成像单元对根据所述工作台的移动而移动的参考标记成像,以测量所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量,并且在定位所述基板时,根据测量的移动量旋转所述偏心凸轮以定位所述基板。
在所述基板处理设备中,因为包括偏心凸轮的偏心凸轮机构用作用于移动所述工作台的机构,当同使用滚珠丝杠等等的工作台驱动机构相比较时,减小了成本。此外,在这个实施例中,根据所述偏心凸轮的旋转而移动的所述参考标记由所述成像单元成像,使得所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量被测得。结果基板在定位基板时通过所述偏心凸轮的旋转被精确地定位。
所述基板处理设备还可以包括传感器,所述传感器构造成检测所述偏心凸轮的凸轮行程的临时中心。
在这种状态中,所述控制器可以从所述偏心凸轮置于所述凸轮行程的临时中心的状态开始旋转所述偏心凸轮,并且由所述成像单元成像根据所述偏心凸轮的旋转而移动的参考标记,从而测量所述偏心凸轮的凸轮行程的实际中心。
因为所述基板处理设备包括所述传感器,所述传感器构造以检测所述偏心凸轮的凸轮行程的临时中心,所以即使所述基板处理设备尚未识别出所述凸轮行程的中心(例如,在供电期间),所述基板处理设备也识别所述偏心凸轮的凸轮行程的近似中心。然后,所述基板处理设备从所述偏心凸轮置于所述凸轮行程的近似中心(凸轮行程的临时中心)的状态旋转所述偏心凸轮,并且由所述成像单元成像所述参考标记,使得所述偏心凸轮的凸轮行程的实际中心被测得。因此,所述偏心凸轮的凸轮行程的实际中心被精确地测量。
在所述基板处理设备中,所述控制器可以从所述偏心凸轮置于所述偏心凸轮的凸轮行程的实际中心的状态旋转所述偏心凸轮,并且由所述成像单元成像根据所述偏心凸轮的旋转而移动的参考标记,从而测量所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量。
由于这种结构,因为所述偏心凸轮从所述偏心凸轮置于所述偏心凸轮的凸轮行程的实际中心的状态旋转以移动所述参考标记,所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量被精确地测量。
所述基板处理设备还可以包括用于移动所述成像单元的移动机构。
这样,在所述偏心凸轮置于所述凸轮行程的临时中心的状态中,所述控制器可以通过所述移动机构移动所述成像单元,使得所述参考标记置于所述成像单元的成像区域的中心,在所述成像单元移动之后,旋转所述偏心凸轮,并且由所述成像单元成像根据所述偏心凸轮的旋转而移动的参考标记,从而测量所述偏心凸轮的凸轮行程的实际中心。
在所述基板处理设备中,移动所述成像单元,使得所述参考标记置于所述成像单元的成像区域的中心(在所述偏心凸轮置于所述凸轮行程的临时中心的状态中)。在那之后,根据所述偏心凸轮的旋转而移动的所述参考标记被成像。因此,防止所述参考标记的位置由于所述成像单元的镜头畸变等而被误测。结果,所述凸轮行程的实际中心被更加精确地测量。
在所述基板处理设备还包括用于移动所述成像单元的移动机构的状态中,所述控制器可以通过所述移动机构移动所述成像单元(在所述偏心凸轮置于所述凸轮行程的实际中心的状态中),使得所述参考标记置于所述成像单元的成像区域的中心,在所述成像单元移动之后,旋转所述偏心凸轮,并且由所述成像单元成像根据所述偏心凸轮的旋转而移动的参考标记,从而测量所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量。
在所述基板处理设备中,在所述偏心凸轮置于所述凸轮行程的实际中心的状态中,移动所述成像单元使得所述参考标记置于所述成像单元的成像区域的中心。在那之后,根据所述偏心凸轮的旋转而移动的所述参考标记被成像。因此,防止所述参考标记的位置由于所述成像单元的镜头畸变等而被误测。结果,所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量被更加精确地测量。
在所述基板处理设备中,所述偏心凸轮机构可以包括由磁性体(magnetic body)形成的偏心凸轮,和包括磁铁(magnet)的凸轮承受块。
由于这种装置,所述偏心凸轮和所述凸轮承受块彼此吸引。因此,由于所述偏心凸轮的旋转而在一个方向中移动的所述台朝向相反的方向返回。
在所述基板处理设备中,所述基板可以包括对准标记。
在这种状态中,所述基板处理设备还可以包括成像单元,构造所述成像单元以成像设置在所述基板上的对准标记。
在这种状态中,用于成像所述对准标记的所述成像单元可以用作用于成像所述参考标记的所述成像单元。
所述基板处理设备(诸如丝网印刷设备)通常包括用于成像设置在所述基板上的对准标记的所述成像单元。在所述基板处理设备中,用于成像设置在所述基板上的所述对准标记的成像单元用作用于成像所述参考标记的所述成像单元。因此,因为现有的成像单元(用于成像基板上的对准标记的成像单元)用作用于成像所述参考标记的成像单元使用,所以不必要为所述基板处理设备专门提供用于成像参考标记的成像单元。因此,更加减小成本。
在所述基板处理设备中,所述偏心凸轮可以具有基本圆柱形状。
如上所述,因为根据所述偏心凸轮的旋转而移动的所述参考标记由所述成像单元成像,以在本公开的实施例中测量所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量,所以不必要使得所述偏心凸轮的形状复杂。换句话说,即使所述偏心凸轮具有简单的形状,诸如基本圆柱形状(简单的形状,其中不考虑凸轮曲线等等),也精确地测量所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量。然后,成型为基本圆柱形状的所述偏心凸轮允许进一步降低成本。
根据本公开的另一个实施例,提供一种工作台机构,其包括工作台、偏心凸轮机构、参考标记、成像单元、以及控制器。
所述工作台用于定位基板。
所述偏心凸轮机构包括偏心凸轮,构造所述偏心凸轮以通过旋转移动所述工作台。
所述参考标记根据所述工作台的移动而移动。
构造所述成像单元以成像所述参考标记。
所述控制器被构造成旋转所述偏心凸轮以移动所述工作台,由所述成像单元成像根据所述工作台的移动而移动的所述参考标记,以测量所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量,并且根据测量的移动量旋转所述偏心凸轮以在定位所述基板期间定位所述基板。
根据本公开的另一个实施例,提供一种定位方法,包括:旋转偏心凸轮,所述偏心凸轮构造成通过旋转来移动用于定位基板的工作台,以移动所述工作台;通过成像单元对于根据所述工作台的移动而移动的参考标记进行成像,以测量所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量;以及在定位所述基板时,根据测量的移动量旋转所述偏心凸轮,以定位所述基板。
根据本公开的另一个实施例,一种程序,驱使基板处理设备执行:旋转偏心凸轮,所述偏心凸轮构造成通过旋转来移动用于定位基板的工作台,以移动所述工作台;通过成像单元对于根据所述工作台的移动而移动的参考标记进行成像,以测量所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量;以及在定位所述基板时,根据测量的移动量旋转所述偏心凸轮,以定位所述基板。
如上所述,根据本公开,可以提供包括基板处理设备等等的技术,该技术能够降低成本并且精确地定位基板。
如在附图中所说明的,根据随后详细描述的本发明的最佳方式的实施例,本公开的这些和其它目的、特性以及优点将变得更加显而易见。
附图说明
图1是示出了根据本公开的实施例的丝网印刷设备的正视图;
图2是示出了所述丝网印刷设备的侧视图;
图3是示出了定位机构的透视图;
图4是所述定位机构从图3所示的A方向来观察的侧视图;
图5是所述定位机构从图3所示的B方向来观察的侧视图;
图6是示出了工作台机构的透视图;
图7是所述工作台机构从图6中所示的A方向观察的透视图;
图8是示出了偏心凸轮机构的透视图;
图9A和9B是各自示出了所述偏心凸轮和传感器单元之间的操作关系的示意图;
图10是校准工序的所述丝网印刷设备的工艺流程图;
图11是校准工序的所述丝网印刷设备的工艺流程图;
图12是示出了参考标记设置在图像区域中心的状态的图表;
图13是示出了工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的实际测得的移动量轨迹(参考标记的移动量)和在校正中心位置之后获得的所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量轨迹(参考标记的移动量)之间的关系的图表;
图14是参考位置配准工序的流程图;以及
图15是基板定位工序的流程图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图对本公开的实施例进行描述。
[丝网印刷设备100的整体结构]
图1是示出了根据该实施例的丝网印刷设备100的正视图。图2是示出了所述丝网印刷设备100的侧视图。应当注意到,为了容易理解说明书中所描述的图,丝网印刷设备100和包括在丝网印刷设备100中的部件等等可以以不同于真实尺寸的尺寸被示出。
如图1和2中所示,丝网印刷设备100(基板处理设备)包括丝网1和固定单元5,所述固定单元将丝网1固定至丝网印刷设备100的预先确定的位置。此外,所述丝网印刷设备100包括涂刷单元10,其布置在所述丝网1之上并且在所述丝网1上滑动,焊膏供给至所述丝网。
此外,所述丝网印刷设备100包括布置在丝网1之下的定位机构20、成像单元85、以及清洁单元80。所述定位机构20相对于所述丝网1定位基板9,基板9作为丝网印刷的对象。所述成像单元85成像设置在基板9上的对准标记、设置在丝网1的下侧上的对准标记、设置在基板吸台上的参考标记8(见图12),等等。所述清洁单元80清洁丝网1的下表面。
另外,所述丝网印刷设备100包括支撑基部90,其支撑(在所述丝网印刷设备100的后表面侧上)涂刷单元10、所述清洁单元80、以及成像单元85,使得它们是可移动的。
应当注意到,虽然没有在图中示出,但是所述丝网印刷设备100包括控制器,诸如CPU(中央处理单元),所述控制器执行对于所述丝网印刷设备100的各单元的全面控制。此外,所述丝网印刷设备100包括存储装置,其包括作为控制器的工作区域使用的非易失性的存储器和存储用于所述控制器的处理的多种类型程序的非易失性存储器。所述多种类型的程序可以从便携式的记录媒体(诸如光盘和半导体存储器)读取。
丝网1包括同所述基板9的线路图案对应的图案化的孔。所述丝网1由金属(诸如不锈钢)形成。丝网1沿着丝网1的四个侧部设置有框架体2。所述框架体2通过预先确定的张力从四个方向拉动所述丝网1使得不会导致所述丝网1上的松弛。
用于同所述基板9对准的对准标记设置在丝网1的下表面上的两个位置。那两个对准标记布置在(例如)对角线上的位置,所述位置之间具有设置有图案化的孔的区域。与其一致,用于同所述丝网1对准的对准标记也设置在基板9上的两个位置。那两个对准标记布置在(例如)所述基板9上的对角线上的位置。
将丝网1固定至丝网印刷设备100的预定位置的固定单元5包括连接框架6和多个丝网夹具7,所述丝网夹具设置于连接框架6并且夹住丝网1。所述连接框架6由支撑基部90、支撑件(未示出)等等支撑。所述丝网夹具7夹住以竖直方向设置于丝网1的框架体2,以固定所述框架体2。
一对上导轨91和92沿着Y轴方向设置在所述支撑基部90的上侧上。此外,一对下导轨93和94沿着Y轴方向设置在所述支撑基部90的下侧上。
支撑所述涂刷单元10的支架95连接至所述上导轨91和92使其是活动的。所述涂刷单元10和所述支架95通过(例如)驱动机构的驱动沿着Y轴方向相对于支撑基部90移动,所述驱动机构由滚珠丝杠、电机等等组成。
所述涂刷单元10包括第一涂刷机构11和第二涂刷机构12,所述第二涂刷机构同所述第一涂刷机构11对称布置。第一涂刷机构11和第二涂刷机构12中的每个包括涂刷器13、涂刷保持件14、支撑件15、以及气缸16。
所述涂刷器13移动以在提供有焊膏的丝网1上滑动,从而通过设置在所述丝网1上的图案化的孔将焊膏提供至基板9上。所述涂刷器保持件14保持所述涂刷器13,并且所述支撑件15支撑所述涂刷器保持件14。所述气缸16支撑所述支撑件15并且在竖直方向中整体驱动所述支撑件15、所述涂刷器保持件14以及所述涂刷器13。
当所述涂刷机构中的一个位于下部位置并且移动以在所述丝网1上滑动时,其他涂刷机构位于上部位置并且不同丝网1相接触。在丝网1上滑动的涂刷机构交替地切换。
支撑所述成像单元85的支架97和支撑所述清洁单元80的支架96连接至设置在所述支撑基部90的下侧上的下导轨93和94,从而能够移动。
所述成像单元85和所述支架97通过驱动机构的驱动沿着Y轴方向相对于支撑基部90移动,所述驱动机构由滚珠丝杠、电机、等等组成。所述成像单元85连接至所述支架97以在X轴方向中是可移动的并且通过驱动机构的驱动沿着X轴方向相对于所述支架97移动,所述驱动机构由滚珠丝杠、电机、等等组成。因此,设置所述成像单元85以沿着Y轴方向和X轴方向是可移动的。
上面提到的导轨93和94、支架97、以及用于驱动成像单元85的驱动机构等组成用于移动所述成像单元85的移动机构。
所述成像单元85包括朝着下侧指向的第一成像单元86和朝着上侧指向的第二成像单元87。朝着下侧指向的所述第一成像单元86成像设置在所述基板9上的对准标记和设置在基板吸台(suction stage)等上的参考标记8(见图12)。朝着上侧指向的所述第二成像单元87成像设置在所述丝网1的下表面侧上的对准标记。
第一成像单元86和第二成像单元87中的每个包括成像装置(诸如CCD(电荷耦合装置)传感器或者CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器)以及包括图像透镜等等的光学系统。
虽然设置有两个成像单元86和87的实例在图1和2中示出,但是所设置的成像单元的数量可以设置成一个。在提供一个成像单元的状态中,所述成像单元仅仅需要构造为使得可以关于在X轴方向的轴线旋转,所述X轴作为旋转的中心轴线。
所述清洁单元80和支架96通过驱动机构的驱动沿着Y轴方向相对于所述支撑基部90移动,所述驱动机构由滚珠丝杠、电机、等等组成。所述清洁单元80包括辊子81、供给清洁带的进给辊82、以及拾取所述清洁带的拾取辊子83。
当所述清洁单元80沿着Y轴方向移动时,与之相关联,所述辊子81、所述进给辊子82、以及所述拾取辊子83旋转。从进给辊子82供给的清洁带沿着辊子81的周圆旋转同时同所述丝网1的下表面相接触,然后由拾取辊子83拾取。因此,丝网1的下表面被清洁。
(定位机构20的结构)
图3是示出了定位机构20的透视图。图4是所述定位机构20从图3中的A方向观察时的侧视图,并且图5是所述定位机构20从图3中的B方向观察时的侧视图。
如图3至图5中所示,所述定位机构20包括用于定位所述基板9的工作台机构30和基板保持机构50,所述基板保持机构设置在工作台机构30上并且保持所述基板9。
图6是示出了所述工作台机构30的透视图。图7是所述工作台机构30从图6中所示的A方向观察时的透视图。
(工作台机构30的结构)
将首先参考图6和7对所述工作台机构30的结构进行描述。
所述工作台机构30包括基部31、设置在所述基部31上的框架状的X轴工作台32X、设置在所述X轴工作台32X上的框架状的Y轴工作台32Y、以及设置在所述Y轴工作台32Y上的θ轴工作台32θ。此外,所述工作台机构30包括移动所述X轴工作台32X的X轴的偏心凸轮机构21X、移动所述Y轴工作台32Y的Y轴偏心凸轮机构21Y、以及旋转(移动)所述θ轴工作台32θ的θ轴偏心凸轮机构21θ。每个X、Y、以及θ轴偏心凸轮机构21具有相同的构造。
两个导轨41沿着X轴方向设置在所述基部31上。所述X轴工作台32X设置在滑动件42上,所述滑动件设置在所述两个导轨41上从而能够滑动。两个导轨43沿着Y轴方向设置在X轴工作台32X上。所述Y轴工作台32Y设置在滑动件44上,所述滑动件设置在两个导轨43上从而能够滑动。
在所述Y轴工作台32Y上,半球状的支撑件45设置在它的四个角落附近(见图4和5)。那四个支撑件45支撑所述θ轴工作台32θ的旋转。
所述θ轴工作台32θ设置有多个孔46。所述多个孔46用于连接上下机构(up-and-down mechanism),所述上下机构上下移动所述基板保持机构50并且用于穿过吸管68。
图8是示出了所述偏心凸轮机构21的透视图。如图8中所示,所述偏心凸轮机构21包括偏心凸轮机构主体22和凸轮承受块23。所述偏心凸轮机构主体22包括基部单元24、由所述基部单元24枢转地支撑以能够旋转的轴体25、固定至所述轴体25的一端并且通过旋转移动所述工作台32的偏心凸轮26、连接至所述基部单元24的凸轮驱动电机27。此外,所述偏心凸轮机构主体22包括同步带(timing belt)28和用于调节所述调速带28的张力的转子29,所述调速带在凸轮驱动电机27的输出轴和所述轴体25的另一端之间延伸。
偏心凸轮26由铁、钴、镍等制成的磁性体形成。所述偏心凸轮26不具有复杂的形状,其中凸轮曲线等等是被考虑的,并且具有简单的圆柱体形状。
所述凸轮承受块23中具有磁铁。应当注意到所述凸轮承受块23可以整体有磁铁形成。
由于所述偏心凸轮26由磁性体形成并且所述凸轮承受块23由如上所述的磁铁形成,所述偏心凸轮26和凸轮承受块23通过磁力彼此吸引。因此,通过所述偏心凸轮26的旋转而在一个方向中移动的工作台32在相反的方向中返回。
在所述工作台32通过偏心凸轮26的旋转而移动的状态中,用于返回所述工作台32(其一度被所述偏心凸轮26推动)至相反方向的返回机构是必需的。作为返回机构,所述磁性体和所述磁铁彼此吸引的力在这个实施例中得以利用。
回头参考图6和7,所述X轴偏心凸轮机构主体22X连接至基部31,在所述基部31的一个边缘部分的附近。另一方面,所述X轴凸轮承受块23X连接至X轴工作台32X的侧面上。当所述X轴偏心凸轮26X通过凸轮驱动电机27X的驱动而旋转时,所述X轴凸轮承受块23X移动同时跟随所述X轴偏心凸轮26X的旋转使得所述X轴工作台32X在X轴方向中移动。在所述X轴工作台32X在X轴方向中移动的状态中,设置在X轴工作台32X上的所述Y轴工作台32Y以及所述θ轴工作台32θ和所述基板保持机构50在X轴方向中整体移动。
所述Y轴偏心凸轮机构主体22Y颠倒地连接至所述Y轴工作台32Y的侧面上。另一方面,所述Y轴凸轮承受块23Y连接至X轴工作台32X的侧面。当所述Y轴偏心凸轮26Y通过凸轮驱动电机27Y的驱动而旋转时,在一侧面的所述Y轴工作台32Y根据所述Y轴偏心凸轮26Y的旋转而在Y轴方向中移动,所述Y轴偏心凸轮机构主体22Y连接至所述侧面。在Y轴工作台32Y在Y轴方向中移动的状态中,设置在所述Y轴工作台32Y上的所述θ轴工作台32θ以及基板保持机构50在Y轴方向中整体移动。
所述θ轴偏心凸轮机构主体22θ连接至所述Y轴工作台32Y的侧表面。特别地,所述Y轴偏心凸轮机构21Y的偏心凸轮机构主体22Y和θ轴偏心凸轮机构21θ的偏心凸轮机构主体22θ连接至相同的工作台32(Y轴工作台32Y)。另一方面,所述θ轴凸轮承受块23θ连接至所述θ轴工作台32θ。当所述θ轴偏心凸轮26θ通过凸轮驱动电机27θ的驱动而旋转时,所述θ轴凸轮承受块23θ移动同时跟随所述θ轴偏心凸轮26θ的旋转使得所述θ轴工作台32θ绕着Z轴旋转。在所述θ轴工作台32θ绕着Z轴旋转的状态中,设置在所述θ轴工作台32θ上的基板保持机构50同所述θ轴工作台32θ一起整体旋转。
在根据该实施例的丝网印刷设备100中,包括偏心凸轮26的所述偏心凸轮机构21作为用于驱动工作台32的机构使用。因此,当同用于使用滚珠丝杠等等的工作台32的驱动机构相比较时,成本减小。
此外,在该实施例中,因为使用磁铁的系统作为返回机构用于返回所述工作台32(其一度由所述偏心凸轮26所推动)至相反方向,在减少成本和尺寸方面是有利的。另一方面,例如,使用弹簧、气缸等的系统可以作为返回机构,替代使用磁铁的系统。
例如,关于所述X轴工作台32X,弹性件设置于所述X轴偏心凸轮机构21X,所述弹性件朝着X轴偏心凸轮机构主体22X所在的侧面吸引所述X轴工作台32X。可替换地,气缸(或者弹性件)设置在所述X轴工作台32X的另一侧面上,所述气缸将X轴工作台32X压至X轴偏心凸轮机构主体22X所在的侧面,该侧面为所述X轴偏心凸轮机构主体22X的相对位置。应当注意到,使用上述磁铁的系统在减小成本和尺寸方面特别有效。
此外,在这个实施例中,在使用偏心凸轮机构21的状态中,所述偏心凸轮机构21被允许布置在所述工作台32的外侧上,从而便于维修。此外,在使用偏心凸轮机构21的状态中,具有相应轴线的所述偏心凸轮机构21的部件是易于标准化的。
此外,因为偏心凸轮26被设置为具有相对于所述凸轮行程中心的最大大约±90度的旋转范围,所述偏心凸轮26能够在低转速下操作。因此,也使用具有宽选择范围并且不昂贵的凸轮驱动电机27。
此外,如在该实施例中,在使用偏心凸轮机构21的状态中,所述工作台32在所述偏心凸轮26的旋转范围内移动,并且它的可移动范围因此很小。因此,不必要设置当凸轮驱动电机27脱离控制时用于调节所述工作台32的操作的调节装置、检测所述工作台32的过度操作的传感器、等等。也从这个角度,发现在该实施例中减小成本。
在图6和7以及关于Y轴偏心凸轮机构21Y的其它视图中,所述偏心凸轮机构主体22Y颠倒连接至所述Y轴工作台32Y并且所述凸轮承受块23Y连接至所述X轴工作台32X,或者可以反之亦然。特别地,所述偏心凸轮机构主体22Y可以连接(不颠倒)至X轴工作台32X并且所述凸轮承受块23Y可以连接至所述Y轴工作台32Y。
然而,在这种状态中,所述Y轴偏心凸轮机构主体22Y和θ轴偏心凸轮机构主体22θ连接至不同的工作台32。在这种状态中,所述Y轴偏心凸轮机构主体22Y和所述θ轴偏心凸轮机构主体22θ独立地操作。在这种状态中,因为连接至所述Y轴凸轮驱动电机27Y的电源电缆和连接至所述θ轴凸轮驱动电机27θ的电源电缆分别地移动,所以存在的可能性是,那些电缆可能被复杂地处理。
另一方面,在所述Y轴偏心凸轮机构主体22Y颠倒地连接至所述Y轴工作台32Y并且所述凸轮承受块23Y连接至所述X轴工作台32X的状态中,所述Y轴偏心凸轮机构主体22Y和θ轴偏心凸轮机构主体22θ连接至相同的工作台32(Y轴工作台32Y)。在这种状态中,连接至Y轴凸轮驱动电机27Y的电源电缆和连接至θ轴凸轮驱动电机27θ的电源电缆类似地移动。因此,那些电缆避免被复杂(roughly)地处理。
参考图7(也参考图5),所述工作台机构30包括用于针对每个X轴偏心凸轮机构21X、Y轴偏心凸轮机构21Y、以及θ轴偏心凸轮机构21θ检测偏心凸轮26的凸轮行程的临时中心(大致设置的凸轮行程的中心)。
检测X轴偏心凸轮26X的凸轮行程的临时中心的传感器单元35X包括光电检测器36X和板部件37X,该光电检测器连接至所述基部31,该板部件用于检测连接至X轴工作台32X的传感器。检测Y轴偏心凸轮26Y的凸轮行程的临时中心的所述传感器单元35Y包括光电检测器36Y和板部件37Y,该光电检测器连接至所述Y轴工作台32Y,该板部件用于检测连接至X轴工作台32X的传感器。检测θ轴偏心凸轮26θ的凸轮行程的临时中心的所述传感器单元35θ包括光电检测器36θ和板部件37θ,该光电检测器连接至Y轴工作台32Y,该板部件连接至所述θ轴工作台32θ。
所述光电检测器36连接的位置和所述板部件37连接的位置可以颠倒。例如,关于X轴,所述光电检测器36X可以连接至所述X轴工作台32X,并且所述板部件37X可以连接至所述基部31。
图9A和9B是均示出了所述偏心凸轮26和所述传感器单元35的移动之间的关系的示意性图表。如图9A中所示,当工作台32通过所述偏心凸轮26的旋转而移动时,连接至所述工作台32的板部件37移动。然后,当所述偏心凸轮26旋转至图9B所示的位置时,切换所述光电检测器36的光接收状态和其非光接收状态。因此,所述偏心凸轮26的凸轮行程的临时中心被检测。在图9B中示出的偏心凸轮26的位置是所述偏心凸轮26的凸轮行程的临时中心。
(基板保持机构50的结构)
接着,将参考图3至5对所述基板保持机构50的结构进行描述。如图3至5中所示,所述基板保持机构50包括:基部51,其布置在θ轴工作台32θ上;两个带保持件60,其布置在所述基部51上;以及台支撑件65,其布置在所述基部51上。两个带保持件60沿着Y轴方向布置并且保持用于输送基板9的输送带61。所述台支撑件65支撑所述基板吸台(未示出),该基板吸台从下面吸住并且保持基板9。
在θ轴工作台32θ上,四个Z轴引导件71被固定,并且所述基部51布置在那四个Z轴引导件71上。应当注意到,所述基部51不固定至所述Z轴引导件71。在基部51的下方延伸并且由所述Z轴引导件71引导的四个轴72固定至所述基部51。
在θ轴工作台32θ的中央,设置有旋转的滚珠丝杠73。所述旋转的滚珠丝杠73包括滚珠螺母74和滚珠丝杠75。所述滚珠螺母74设置在θ轴工作台32θ的中心之上,从而绕着Z轴可旋转。所述滚珠丝杠75根据所述滚珠螺母74的旋转而竖直移动。所述滚珠丝杠75的上端部同基部51的下表面相接触。
作为所述旋转的滚珠丝杠73的动力源的电机76连接至θ轴工作台32θ的下侧面。电机76的输出轴布置在θ轴工作台32θ之上,并且带77在输出轴和所述滚珠螺母74之间延伸。因此,当电机76受到驱动时,所述带77传输电机76的动力至所述滚珠螺母74以旋转滚珠螺母74,使得所述滚珠丝杠75根据所述滚珠螺母74的旋转而竖直移动。当所述滚珠丝杠75竖直移动时,设置在基部51的下侧面上的四个轴72由设置在θ轴工作台32θ的上侧面上的四个Z轴引导件71所引导,并且同时所述基部51相对于θ轴工作台32θ竖直移动。因此,所述基板保持机构50相对于所述工作台机构30竖直移动。
两个导轨52沿着X轴方向布置在基部51上。在所述导轨52上滑动的两个滑动件53设置在那两个导轨52上。所述带保持件60连接在能够滑动导轨52中的一个的滑动件53以及能够滑动另一导轨52的滑动件53上。因此,所述两个带保持件60沿着X轴方向可移动。
用于在X轴方向中调整所述两个带保持件60之间的宽度的宽度调整机构55设置在基部51上,设置在两个带保持件60的沿X轴方向的向外位置。作为宽度调整机构55的动力源的宽度调整电机56连接至所述基部51的下侧。多个滑轮57和多个带58沿着所述基部51的边缘部设置在基部51上。多个滑轮57和多个带58将所述宽度调整电机56的动力传输至所述宽度调整机构55。所述宽度调整机构55根据所述基板9的宽度调整两个带保持件60之间的距离。
设置多个滑轮62,从而在所述带保持件60的内表面侧上可旋转。在Y轴方向中狭长的输送带61在多个滑轮62之间延伸。输送驱动电机63连接至所述带保持件60的外表面,并且所述输送带61在所述输送驱动电机63的输出轴之间延伸。所述输送驱动电机63的动力旋转输送带61,因此输送置于所述输送带61上的基板9。
四个圆柱支撑件66设置在基部51上。在那四个支撑件66上,设置有从下面支撑基板吸台(未示出)的台支撑件65。所述基板吸台吸住并且保持所述基板9。构造那四个支撑件66以能够相对于所述基部51调整所述台支撑件65的高度。在所述台支撑件65的中心处邻近,设置有竖直通过的孔67。吸管68连接至所述孔67。吸管68连接至空气压缩机等(未示出)。所述空气压缩机的驱动允许所述基板9由基板吸台吸住并且保持,因此防止所述基板9错位。
随后所描述的在校准工序中的由成像单元85成像的参考标记8(见图12)设置在基板吸台、所述台支撑件65、所述基板保持机构50的基部51、或者带保持件60上。所述参考标记8可以特别地设置在上述部件上,或者已经设置在所述部件上的孔的形状等可以作为所述参考标记8使用。设置有参考标记8的位置典型地设置在随着所述工作台机构30的驱动而移动的部件上。另外,所述参考标记8可以设置在任何位置,只要所述参考标记8可以被所述成像单元85所成像。
[操作描述]
接着,将描述根据这个实施例的丝网印刷设备100的操作过程。
(校准工序)
首先,将描述在校准工序中的操作过程。在该过程中,由控制器支配的工作台32的移动命令值和工作台32的实际移动值之间的差异(其由于所述偏心凸轮26之间的个体差异而产生变化导致的)通过图像处理来确定。这个校准工序例如在所述丝网印刷设备100出货时或者在所述丝网印刷设备维护时执行。
图10和11是丝网印刷设备100在校准工序中的处理的流程图。首先,控制器使得所述X-、Y-、和θ轴偏心凸轮机构21的偏心凸轮26中的每个置于它的凸轮行程的临时中心(凸轮行程的粗略设置的中心)(步骤101)(见图9)。
在这种状态中,首先,所述控制器驱动每个相应轴的偏心凸轮机构21的凸轮驱动电机27以旋转每个相应轴的偏心凸轮26。当所述偏心凸轮26旋转时,所述凸轮承受块23移动同时跟随偏心凸轮26(在Y轴偏心凸轮机构21Y中,所述Y轴偏心凸轮26Y侧移动)的旋转,从而移动每个相应轴的工作台32。当相应轴的工作台32移动时,光电检测器36和用于检测传感器的板部件37(其包括在传感器单元35中)的相对位置变化使得在特定位置转换所述光电检测器36的光接收状态和非光接收状态。
在所述光电检测器36的光接收状态和非光接收状态被切换的位置处,所述控制器停止所述凸轮驱动电机27的驱动。因此,每个相应轴的偏心凸轮机构21的偏心凸轮26置于其凸轮行程的临时中心处。然后,每个相应轴的工作台32移动至临时初始位置。
通过这种处理,即使所述控制器尚未识别出凸轮行程(例如,上电时)的实际中心,所述控制器识别出偏心凸轮26的凸轮行程的大致中心。
接着,所述控制器移动第一成像单元86,也就是,通过成像单元85的移动机构使照相机指向下侧,使得参考标记8置于第一成像单元86的成像区域中心(步骤102)。在这种状态中,所述控制器移动成像单元85,使得所述参考标记8基于图像信息置于成像区域的中心,该图像包括由所述第一成像单元86获取的参考标记8。图12示出了所述参考标记8置于成像区域的中心的状态。
接下来,所述控制器基于包括由第一成像单元86获取的参考标记8的图像而测量该X轴偏心凸轮26X的凸轮行程的实际中心(步骤103)。在这种状态中,所述控制器首先驱动X轴偏心凸轮机构21X的凸轮驱动电机27X,并且旋转置于其凸轮行程的临时中心处的X轴偏心凸轮26X,从而移动所述X轴工作台32X。随同所述X轴工作台32X的移动,参考标记8在所述第一成像单元86的成像区域中移动。所述控制器基于在成像区域中移动的参考标记8的图像而测量该X轴偏心凸轮26X的凸轮行程实际中心。
图13是示出了工作台32相对于所述偏心凸轮26的旋转的实际测得的移动量(参考标记8的移动量)的轨迹与工作台32相对于偏心凸轮26的移动量(参考标记8的移动量)的轨迹之间的关系的图表。所述移动量是随后所述的校正了中心位置之后获得的。
如图13中的虚线所示,所述工作台32的移动量(参考标记8的移动量)描述了相对于所述偏心凸轮26旋转的正弦曲线轨迹。所述正弦曲线轨迹的原始位置对应于所述凸轮行程的实际中心。所述控制器基于由第一成像单元86获取的图像而测量凸轮行程的实际中心的位置。
如上所述,在这个实施例中,参考标记8设置于所述第一成像单元86的成像区域的中心,并且然后所述偏心凸轮26旋转以在所述成像区域中移动参考标记8,结果是,由成像单元85的透镜畸变所导致的影响被消除。因此,所述工作台32相对于所述偏心凸轮26旋转的移动量的轨迹得以精确测量,因此所述凸轮行程的实际中心被精确测量。
接着,所述控制器进行设置,使得所测量的凸轮行程实际中心设置于软件上的零位置(步骤104)。图13示出了执行该设置的状态。
接着,所述控制器驱动所述X轴偏心凸轮机构21X的凸轮驱动电机27X,以旋转所述X轴偏心凸轮26X,使得所述X轴偏心凸轮26Y置于其凸轮行程的实际中心处(“零”位置)(步骤105)。
接着,在X轴偏心凸轮26X置于其凸轮行程的实际中心的状态中,所述控制器移动所述第一成像单元86,使得所述参考标记8置于所述第一成像单元86的成像区域的中心(步骤106)。
然后,所述控制器基于包括由所述第一成像单元86获取的参考标记8的图像来测量X轴工作台32X相对于X轴偏心凸轮26X的旋转的移动量(步骤107)。在这种状态中,所述控制器首先驱动所述X轴偏心凸轮机构21X的凸轮驱动电机27X,并且旋转置于其凸轮行程的实际中心的X轴偏心凸轮26X,从而移动所述X轴工作台32X。根据所述X轴工作台32X的移动,所述参考标记8在所述第一成像单元86的成像区域中移动。所述控制器基于在成像区域中移动的参考标记8的图像而测量X轴工作台32X相对于X轴偏心凸轮26X的旋转的移动量。
如上所述,在这个实施例中,所述偏心凸轮26从对应于所述凸轮行程的实际中心位置旋转,并且基于根据所述偏心凸轮26的移动而在成像区域中移动的参考标记8的图像,测量所述工作台32相对于所述偏心凸轮26的旋转的移动量。因此,所述工作台32相对于所述偏心凸轮26旋转的移动量被精确测量。
另外,因为所述参考标记8置于所述第一成像单元86的成像区域的中心,并且然后所述偏心凸轮26旋转从而以成像区域移动所述参考标记8,由所述成像单元的透镜畸变所导致的影响被消除。因此,所述工作台32相对于所述偏心凸轮26的旋转的移动量被精确地测量。对于随后所描述的Y轴和θ轴来说,也获得同样效果。
接着,所述控制器从所述凸轮行程的实际中心旋转该X轴偏心凸轮26X(其旋转量是预先确定的)并且移动参考标记8至特定位置(步骤108)。然后,所述控制器通过成像单元85的移动机构移动第一成像单元86,使得参考标记8置于所述第一成像单元86的成像区域的中心(步骤109)。因此,由成像单元85的透镜畸变所导致的影响被消除。
接着,所述控制器基于包括由所述第一成像单元86获得的参考标记8的图像而测量X轴工作台32X相对于X轴偏心凸轮26X旋转的移动量(步骤110)。在步骤110中,所述控制器首先驱动X轴偏心凸轮机构21X的凸轮驱动电机27X并且旋转所述X轴偏心凸轮26X,从而移动所述X轴工作台32X。所述控制器基于所述参考标记8的图像测量X轴工作台32X相对于X轴偏心凸轮26X的旋转的移动量,所述参考标记8根据X轴工作台32X的移动而在所述第一成像单元86的成像区域中移动。
所述控制器在不同的五个点上执行步骤108至110的处理(步骤111)。
接着,所述控制器计算在所述X轴工作台32X相对于X轴偏心凸轮26X旋转的移动量(其通过测量获得)和用于移动该X轴工作台32X的命令值之间的位移量(其由控制器保持)。然后,所述控制器校正(基于计算的位移量)用于移动X轴工作台32X的移动公式(步骤112)。
接着,所述控制器对于Y轴偏心凸轮机构21Y和Y轴工作台32Y执行步骤102至112的处理(步骤113)。
然后,基于对于X轴和Y轴校正的移动公式,所述控制器计算正交的校正量并且基于所述正交的校正量来修正用于移动X轴工作台32X和Y轴工作台32Y的移动公式(步骤114)。因此,用于移动X轴工作台32X的移动公式和用于移动Y轴工作台32Y的移动公式被精确地校正。
接着,所述控制器驱动X轴和Y轴凸轮驱动电机27X和27Y以移动所述X轴偏心凸轮26X和所述Y轴偏心凸轮26Y至各自的凸轮行程的实际中心(“零”位置)(步骤115)。然后,在所述X轴偏心凸轮26X和Y轴偏心凸轮26Y置于所述凸轮行程的实际中心的状态中,所述控制器移动第一成像单元86,使得参考标记8置于所述第一成像单元86的成像区域的中心(步骤116)。
接着,所述控制器基于包括由第一成像单元86所获得的参考标记8的图像而测量θ轴工作台32θ相对于θ轴偏心凸轮26θ旋转的旋转量(步骤117)。在步骤117中,所述控制器首先驱动θ轴凸轮驱动电机27θ,并且旋转θ轴偏心凸轮26θ,从而旋转θ轴工作台32θ。所述控制器基于参考标记8的图像而测量θ轴工作台32θ相对于θ轴偏心凸轮26θ旋转的旋转量,所述参考标记根据θ轴工作台32θ的旋转在所述第一成像单元86的成像区域中移动。
接着,所述控制器以预先确定的旋转量来旋转θ轴偏心凸轮26θ并且移动所述参考标记8至特定位置(步骤118)。然后,所述控制器移动所述第一成像单元86,使得所述参考标记8置于所述第一成像单元86的成像区域的中心(步骤119)。
接着,所述控制器基于包括由所述第一成像单元86获得的参考标记8的图像而测量所述θ轴工作台32θ相对于θ轴偏心凸轮26θ旋转的旋转量(步骤120)。在这种状态中,所述控制器驱动所述θ轴偏心凸轮机构21θ的凸轮驱动电机27并且旋转θ轴偏心凸轮26θ,从而旋转所述θ轴工作台32θ。所述控制器基于包括参考标记8的图像而测量所述θ轴工作台32θ相对于θ轴偏心凸轮26θ旋转的旋转量,所述参考标记根据θ轴工作台32θ的旋转而在第一成像单元86的成像区域中移动。
所述控制器在不同的五个点上执行步骤118至120的处理(步骤121)。
接着,所述控制器计算在θ轴工作台32θ相对于θ轴偏心凸轮26θ的旋转量(其通过测量获得)和用于移动θ轴工作台32θ的命令值(command value)之间的位移量(其由所述控制器保持)。然后,所述控制器校正(基于计算的位移量)用于移动θ轴工作台32θ的移动公式(步骤122)。此时,所述控制器也基于所述θ轴工作台32θ相对于命令值的在X轴方向和Y轴方向的位移量而校正用于移动θ轴工作台32θ的移动公式。
接着,所述控制器再次执行步骤115至121(步骤123)。在所述θ轴偏心凸轮26θ旋转时,所述控制器根据已经校正过的移动公式(在X轴方向和Y轴方向校正)而旋转θ轴偏心凸轮26θ。
然后,所述控制器基于θ轴工作台32θ的旋转量和相对于所述命令值在X轴方向和Y轴方向的位移量而再次校正用于移动θ轴工作台32θ的移动公式(步骤124)。因此,用于移动θ轴工作台32θ的移动公式被精确地校正。
在此,将参考图13对所述偏心凸轮26的旋转范围进行描述。作为偏心凸轮26的旋转范围,相对于凸轮行程的中心的±90度的范围是可以利用的。在这个范围中,在该实施例中,使用相对于所述凸轮行程的中心±60的范围。因此,减小了偏心凸轮26的压力角。
如上所述,因为根据所述偏心凸轮26的旋转而移动的参考标记8由所述成像单元85成像,以测量所述工作台32相对于在这个实施例中的偏心凸轮26的旋转的移动量,所以不必使得所述偏心凸轮26的形状复杂。换句话说,即使所述偏心凸轮26具有简单的形状,诸如基本圆柱形状)(简单形状,其中凸轮曲线等等不进行考虑),所述工作台32相对于所述偏心凸轮26旋转的移动量被精确地测量。然后,形成为基本圆柱形状的偏心凸轮26能够更进一步减小成本。
(参考位置配准工序和基板定位工序)
下面,将描述参考位置配准工序和基板定位工序。所述基板定位工序是在正常生产中执行的处理过程并且是用于相对于丝网1定位所述基板9的处理过程。
在所述基板定位工序之前,基板9相对于所述丝网1位置的参考位置被配准(参考位置配准工序)。在所述基板定位工序中,为了在所述参考位置配准工序中配准相对于丝网1位置的所述基板9的位置,需要确定的是,此时待处理的基板9的位置在X、Y、和θ轴方向中位移多少。然后,基于所确定的位移量,所述工作台机构30校正在X、Y、和θ轴方向中的位移量,使得所述基板9相对于丝网1移动至校正位置。
(参考位置配准工序)
首先,将描述当基板9相对于丝网1位置的参考位置被配准时(参考位置配准工序)的处理。图14是所述参考位置配准工序的流程图。
首先,操作人员设置在所述丝网印刷设备100中的丝网1(步骤201)。在这种状态中,操作人员设置在所述丝网印刷设备100中的丝网1,使得框架体2被丝网夹具7竖直夹住。所述框架体2设置于所述丝网1的四侧并且从四个方向拉所述丝网1。
所述控制器控制所述成像单元85的移动机构以移动所述成像单元85至预先设置的标记位置(1)(步骤202)。然后,所述控制器使得所述第二成像单元87(照相机指向上侧),以便成像设置在所述丝网1的下表面上的两个对准标记中的一个。所述控制器配准作为参考位置的所获得图像(步骤203)。
接着,所述控制器控制成像单元85的移动机构以移动所述成像单元85至预先设置的标记位置(2)(步骤204)。然后,所述控制器使得所述第二成像单元87成像设置在丝网1的下表面上的两个对准标记中的另一个。之后,所述控制器配准作为参考位置的所获得图像(步骤205)。
所述控制器基于在标记位置(1)和标记位置(2)成像的对准标记的图像来识别丝网1的位置(步骤206)。
然后,装载将受到印刷的基板9(步骤207)。这时,所述控制器通过输送驱动电机63的驱动来旋转所述输送带61并且在该输送带上输送基板9,从而在所述输送带61的预定位置移动基板9。然后,基板9由基板吸台吸住并且保持。
接着,所述控制器考虑所述丝网1的位置校正来移动所述成像单元85至设置的标记位置(1)(步骤208)。然后,所述控制器使得所述第一成像单元86(照相机指向下侧)以成像设置在所述基板9上的两个对准标记中的一个。所述控制器配准作为参考位置的所获得图像(步骤209)。
接着,所述控制器考虑所述丝网1的位置校正而移动成像单元85至所述设置的标记位置(2)(步骤210)。然后,所述控制器使得所述第一成像单元86成像设置在基板9上的两个对准标记中的另一个。所述控制器配准作为参考位置的所获得图像(步骤211)。
(基板定位工序)
接着,将描述基板定位工序,其中,所述基板9的位置相对于丝网1的位置对准。图15是所述基板定位工序的流程图。
首先,装载将受到印刷的所述基板9(步骤301)。然后,所述控制器考虑丝网1的位置校正而移动成像单元85至所设置的标记位置(1)(步骤302)。然后,所述控制器使得所述第一成像单元86成像设置在基板9上的两个对准标记之一。
接着,所述控制器测量介于在作为参考位置配准的图像中的对准标记的位置与在所获得图像中的对准标记的位置之间的位移量(步骤303)。
接着,所述控制器考虑所述丝网1的位置校正而移动所述成像单元85至所述设置的标记位置(2)(步骤304)。然后,所述控制器使得第一成像单元86成像设置在基板9上的两个对准标记中的另一个。
接着,所述控制器测量介于在作为参考位置配准的图像中的对准标记的位置与在所获得图像中的对准标记的位置之间的位移量(步骤305)。
接着,所述控制器基于在所述标记位置(1)和标记位置(2)测量的对准标记的位移量而确定基板从适当位置沿X、Y、和θ轴方向位移多少(步骤306)。
接着,所述控制器基于确定的位移量来驱动各个轴的偏心凸轮机构21,以移动相应轴的工作台32,因此校正基板9的位移(步骤307)。在这个实施例中,如上所述,所述工作台32相对于所述偏心凸轮26旋转的移动量被校正,结果是,所述基板9的位移被精确地校正。
在此,基板处理设备(诸如所述丝网印刷设备100)通常包括用于成像设置在所述基板9上的对准标记的成像单元85。在这个实施例中,用于成像在基板9上的对准标记的成像单元85(第一成像单元86)用作用于成像参考标记8的成像单元85。因此,现有的成像单元85(用于成像对准标记的成像单元85)用作用于成像参考标记的成像单元85,结果是,不必要为所述基板处理设备特别设置用于成像参考标记的成像单元85。因此,更减小了成本。
(多种改进的实例)
在上述实例中,所述丝网印刷设备100作为基板处理设备的例子,其中,使用了所述工作台机构30。然而,所述基板处理设备不限于此。典型地,本公开可适用于任何基板处理设备,只要它是基板处理设备,其中使用了用于定位所述基板9的工作台机构30。
本实施例已经被描述,所有X轴工作台32X、Y轴工作台32Y、θ轴工作台32θ都由所述偏心凸轮机构21的动力所驱动。然而,所述三个工作台32中的一个或者两个可以由所述偏心凸轮机构的动力驱动而其他工作台32可以由(例如)滚珠丝杠装置驱动。
本公开可以采用下列结构。
(1)一种基板处理设备,包括:
工作台,其用于定位基板;
偏心凸轮机构,其包括偏心凸轮,所述偏心凸轮构造成通过旋转来移动所述工作台;
参考标记,其根据所述工作台的移动而移动;
成像单元,所述成像单元构造成对所述参考标记进行成像;以及
控制器,所述控制器构造成旋转所述偏心凸轮以移动所述工作台,通过所述成像单元对于根据所述工作台的移动而移动的所述参考标记进行成像,以测量所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量,并且在定位所述基板时根据测量的上述移动量旋转所述偏心凸轮以定位所述基板。
(2)根据(1)所述的基板处理设备,进一步包括传感器,所述传感器构造成检测所述偏心凸轮的凸轮行程的临时中心,其中,
所述控制器从所述偏心凸轮置于所述凸轮行程的临时中心的状态开始旋转所述偏心凸轮,并且由所述成像单元对于根据所述偏心凸轮的旋转而移动的所述参考标记进行成像,从而测量所述偏心凸轮的所述凸轮行程的实际中心。
(3)根据(2)所述的基板处理设备,其中
所述控制器从所述偏心凸轮置于所述偏心凸轮的凸轮行程的实际中心的状态开始旋转所述偏心凸轮,并且由所述成像单元对于根据所述偏心凸轮的旋转而移动的参考标记进行成像,从而测量所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量。
(4)根据(2)所述的基板处理设备,还包括用于移动所述成像单元的移动机构,其中,
在所述偏心凸轮置于所述凸轮行程的临时中心的状态中,所述控制器通过所述移动机构移动所述成像单元,使得所述参考标记置于所述成像单元的成像区域的中心,在所述成像单元移动之后,所述控制器旋转所述偏心凸轮,并且由所述成像单元对于根据所述偏心凸轮的旋转而移动的参考标记进行成像,从而测量所述偏心凸轮的凸轮行程的实际中心。
(5)根据(3)所述的基板处理设备,还包括用于移动所述成像单元的移动机构,其中,
在所述偏心凸轮置于所述凸轮行程的实际中心的状态中,所述控制器通过所述移动机构移动所述成像单元,使得所述参考标记置于所述成像单元的成像区域的中心,在所述成像单元移动之后,所述控制器旋转所述偏心凸轮,并且由所述成像单元对于根据所述偏心凸轮的旋转而移动的参考标记进行成像,从而测量所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量。
(6)根据(1)至(5)中任何项所述的基板处理设备,其中,
所述偏心凸轮机构包括
由磁性体形成的所述偏心凸轮,以及
包括磁铁的凸轮承受块。
(7)根据(1)至(6)中的任何一项所述的基板处理设备,其中,
所述基板包括对准标记,
所述基板处理设备进一步包括成像单元,所述成像单元构造成对于设置在所述基板上的所述对准标记进行成像,所述成像单元用作用于对所述参考标记进行成像的所述成像单元。
(8)根据(1)至(7)中任何一项所述的基板处理设备,其中,
所述偏心凸轮具有基本圆柱形状。
(9)一种工作台机构,包括:
工作台,其用于定位基板;
偏心凸轮机构,其包括偏心凸轮,所述偏心凸轮构造成通过旋转来移动所述工作台;
参考标记,其根据所述工作台的移动而移动;
成像单元,所述成像单元构造成对于所述参考标记进行成像;以及
控制器,其被构造成旋转所述偏心凸轮以移动所述工作台,由所述成像单元对根据所述工作台的移动而移动的所述参考标记进行成像,以测量所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量,并且在定位所述基板时根据测量的移动量旋转所述偏心凸轮以定位所述基板。
(10)一种定位方法,包括:
旋转偏心凸轮以移动工作台,所述偏心凸轮构造成通过旋转来移动用于定位基板的所述工作台;
通过成像单元对于根据所述工作台的移动而移动的参考标记进行成像,以测量所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量;以及
在定位所述基板时,根据测量的移动量旋转所述偏心凸轮,以定位所述基板。
(11)一种程序,驱使基板处理设备执行:
旋转偏心凸轮以移动工作台,所述偏心凸轮构造成通过旋转来移动用于定位基板的所述工作台;
通过成像单元对于根据所述工作台的移动而移动的参考标记进行成像,以测量所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量;以及
在定位所述基板时,根据测量的移动量旋转所述偏心凸轮,以定位所述基板。
本公开包括的主题涉及在2011年10月31日向日本专利局提交日本优先权专利申请JP 2011-239658中所披露的主题,其整体内容通过引用结合于此。
本领域技术人员应当理解,根据设计要求和其它因素可以进行各种修改、结合、子结合以及改变,只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内。
Claims (12)
1.一种基板处理设备,包括:
工作台,其用于定位基板;
偏心凸轮机构,其包括偏心凸轮,所述偏心凸轮构造成通过旋转来移动所述工作台;
参考标记,其根据所述工作台的移动而移动;
被构造成对所述参考标记进行成像的成像单元;以及
控制器,所述控制器构造成旋转所述偏心凸轮以移动所述工作台,通过所述成像单元对于根据所述工作台的移动而移动的所述参考标记进行成像,以测量所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量,并且在定位所述基板时根据测量的所述移动量来旋转所述偏心凸轮以定位所述基板。
2.根据权利要求1所述的基板处理设备,进一步包括传感器,所述传感器构造成检测所述偏心凸轮的凸轮行程的临时中心,其中,
所述控制器从所述偏心凸轮置于所述凸轮行程的临时中心的状态开始旋转所述偏心凸轮,并且由所述成像单元对于根据所述偏心凸轮的旋转而移动的所述参考标记进行成像,从而测量所述偏心凸轮的所述凸轮行程的实际中心。
3.根据权利要求2所述的基板处理设备,其中,
所述控制器从所述偏心凸轮置于所述偏心凸轮的凸轮行程的实际中心的状态开始旋转所述偏心凸轮,并且由所述成像单元对于根据所述偏心凸轮的旋转而移动的参考标记进行成像,从而测量所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量。
4.根据权利要求2所述的基板处理设备,进一步包括用于移动所述成像单元的移动机构,其中,
在所述偏心凸轮置于所述凸轮行程的临时中心的状态中,所述控制器通过所述移动机构移动所述成像单元,使得所述参考标记置于所述成像单元的成像区域的中心,在所述成像单元移动之后,所述控制器旋转所述偏心凸轮,并且由所述成像单元对于根据所述偏心凸轮的旋转而移动的参考标记进行成像,从而测量所述偏心凸轮的凸轮行程的实际中心。
5.根据权利要求3所述的基板处理设备,进一步包括用于移动所述成像单元的移动机构,其中,
在所述偏心凸轮置于所述凸轮行程的实际中心的状态中,所述控制器通过所述移动机构移动所述成像单元,使得所述参考标记置于所述成像单元的成像区域的中心,在所述成像单元移动之后,所述控制器旋转所述偏心凸轮,并且由所述成像单元对于根据所述偏心凸轮的旋转而移动的参考标记进行成像,从而测量所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量。
6.根据权利要求1所述的基板处理设备,其中,
所述偏心凸轮机构包括
由磁性体形成的所述偏心凸轮,以及
包括磁铁的凸轮承受块。
7.根据权利要求1所述的基板处理设备,其中,所述偏心凸轮机构作为返回机构,在所述工作台通过所述偏心凸轮的旋转而移动的状态下,用于返回所述工作台至相反方向。
8.根据权利要求1所述的基板处理设备,其中,
所述基板包括对准标记,
所述基板处理设备进一步包括被构造成对于设置在所述基板上的所述对准标记进行成像的成像单元,该成像单元用作所述被构造成对所述参考标记进行成像的成像单元。
9.根据权利要求1所述的基板处理设备,其中,
所述偏心凸轮具有基本圆柱形状。
10.一种工作台机构,包括:
工作台,其用于定位基板;
偏心凸轮机构,其包括偏心凸轮,所述偏心凸轮构造成通过旋转来移动所述工作台;
参考标记,其根据所述工作台的移动而移动;
成像单元,所述成像单元构造成对于所述参考标记进行成像;以及
控制器,其被构造成旋转所述偏心凸轮以移动所述工作台,由所述成像单元对根据所述工作台的移动而移动的所述参考标记进行成像,以测量所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量,并且在定位所述基板时根据测量的所述移动量来旋转所述偏心凸轮以定位所述基板。
11.一种定位方法,包括:
旋转偏心凸轮以移动工作台,所述偏心凸轮构造成通过旋转来移动用于定位基板的所述工作台;
通过成像单元对于根据所述工作台的移动而移动的参考标记进行成像,以测量所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量;以及
在定位所述基板时,根据测量的所述移动量旋转所述偏心凸轮,以定位所述基板。
12.一种程序,驱使基板处理设备执行:
旋转偏心凸轮以移动工作台,所述偏心凸轮构造成通过旋转来移动用于定位基板的所述工作台;
通过成像单元对于根据所述工作台的移动而移动的参考标记进行成像,以测量所述工作台相对于所述偏心凸轮的旋转的移动量;以及
在定位所述基板时,根据测量的所述移动量旋转所述偏心凸轮,以定位所述基板。
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