CN103963429B - 丝网印刷装置及丝网印刷装置的掩模定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明目的在于提供一种丝网印刷装置及丝网印刷装置的掩模定位方法，不需要熟练操作便可进行掩模相对于掩模支架的精确定位，且能够防设备的大型化。以掩模（6）的后缘（6R）进入位于可映出位于相对于掩模支架（5）的规定的安装位置的掩模（6）的后缘（6R）的规定位置的摄像位置的上方摄像机（31）的摄像视野内的方式，将掩模（6）定位（预定位）于由设置于掩模支架（5）的预定位位置标示部（刻度尺SC）标示的预定位位置后，观察显示装置（41）上显示的上方摄像机（31）的摄像图像（W），同时以掩模（6）的后缘（6R）与后缘位置标记（M）对准的方式使掩模（6）在掩模支架（5）上移动，进行掩模（6）的定位（正式定位）。

Description

丝网印刷装置及丝网印刷装置的掩模定位方法

技术领域

本发明涉及在与基板接触的掩模上使涂刷器滑动，将膏印刷在基板上的丝网印刷装置及丝网印刷装置的掩模定位方法。

背景技术

在现有的丝网印刷装置中，在将掩模定位于相对于掩模支架的规定的安装位置的情况下，使掩模的前缘（从操作者观察的掩模的靠近操作者的缘）与规定的标记上下一致。该情况下，标记设于进行掩模和基板的对位时所使用的摄像机的上面，在进行掩模的定位之前，使摄像机向操作者侧移动（例如专利文献1）。

专利文献1（日本）特开2007－237647号公报

但是，上述现有的掩模的定位方法中，使掩模的前缘和标记在上下精确一致而将掩模定位于规定的安装位置，这需要熟练的操作。另外，也存在如下问题，即、摄像机在超出掩模和基板对位时的通常的使用的范围需要向操作者侧移动，因此，相应地在操作者侧的区域需要空间，从而导致丝网印刷装置的大型化。

发明内容

于是，本发明的目的在于提供不需要熟练操作就能够进行掩模的相对于掩模支架的精确定位，并能够防止装置的大型化的丝网印刷装置及丝网印刷装置的掩模定位方法。

本发明第一方面的丝网印刷装置，使基板与保持于掩模支架的掩模接触，使涂刷器在与所述基板接触的所述掩模上滑动，将膏印刷在所述基板上，其中，具备：摄像装置，其位于可映出所述掩模的后缘的规定位置进行摄像，所述掩模位于相对于所述掩模支架的规定的安装位置；预定位位置标示部，其设置于所述掩模支架，对所述掩模的所述后缘进入位于所述规定位置的所述摄像装置的摄像视野内的所述掩模的预定位位置进行标示；图像显示装置，其在所述掩模定位于所述预定位位置的状态下显示所述摄像装置的摄像图像，并且，在该摄像图像内显示对在所述掩模位于所述规定的安装位置的情况下所述掩模的所述后缘应在的位置进行表示的后缘位置标记。

本发明第二方面的丝网印刷装置的掩模定位方法，该丝网印刷装置使基板与保持于掩模支架的掩模接触，使涂刷器在与所述基板接触的所述掩模上滑动，将膏印刷在所述基板上，其中，该掩模定位方法包含：预定位工序，将所述掩模定位于由设置于所述掩模支架的预定位位置标示部所标示的预定位位置，以使所述掩模的后缘进入位于可映出所述掩模的所述后缘的规定位置的摄像装置的摄像视野内，所述掩模位于相对于所述掩模支架的规定的安装位置；图像显示工序，在所述掩模定位于所述预定位位置的状态下，在图像显示装置显示所述摄像装置的摄像图像，并且，在该摄像图像内显示对在所述掩模定位于所述规定的安装位置的情况下所述掩模的所述后缘应在的位置进行表示的后缘位置标记；正式定位工序，观察所述图像显示装置所显示的所述摄像图像，同时以所述掩模的所述后缘与所述后缘位置标记对准的方式使所述掩模在所述掩模支架上移动，从而对所述掩模进行定位。

本发明中，将掩模定位于由设置于掩模支架的预定位位置标示部所标示的预定位位置，以使掩模的后缘进入位于可映出掩模的后缘的规定位置的摄像装置的摄像视野内，掩模位于相对于掩模支架的规定的安装位置（预定位），之后，观察图像显示装置所显示的摄像图像，同时以掩模的后缘与后缘位置标记对准的方式使掩模在掩模支架上移动，从而对掩模进行定位（正式定位），由于在掩模定位时不会产生操作者间的个体差异，因此，不需要熟练操作便可进行掩模相对于掩模支架的精确定位。另外，映出掩模的后缘的摄像装置作为掩模和基板对位时的对位用摄像机而使用的情况下，不需要在超出对位时所需要的范围而向操作者侧移动，因此，不需要空间，能够防止丝网印刷装置的大型化。

附图说明

图1是本发明一实施方式中的丝网印刷装置的侧面图；

图2是本发明一实施方式中的丝网印刷装置的局部的平面图；

图3是表示本发明一实施方式中的丝网印刷装置的控制系统的块图；

图4（a）、（b）是说明本发明一实施方式中的丝网印刷装置的掩模相对于掩模支架的定位步骤的图；

图5是表示本发明一实施方式中的丝网印刷装置所具备的显示装置上显示的显示图像之一例的图

图6是本发明一实施方式中的丝网印刷装置的动作说明图。

符号说明

1 丝网印刷装置

2 基板

5 掩模支架

6 掩模

6F 前缘

6R 后缘

22 涂刷器

31 上方摄像机（摄像装置）

41 显示装置（图像显示装置）

SC 刻度尺（预定位位置标示部）

M 后缘位置标记

W 摄像图像

Pst 膏

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1所示的丝网印刷装置1为重复执行焊膏等的膏Pst向基板2的丝网印刷的装置，并具备：设置于基台3上并进行基板2的保持及移动的基板保持移动单元4、设置于基板保持移动单元4的上方的掩模支架5、通过掩模支架5保持为水平姿势的掩模6、设置于掩模支架5的上方的涂刷器单元7及在掩模支架5的下方移动自如地设置的摄像机单元8。

图1中，基板保持移动单元4具有在通过设置于基台3上的XYθ移动机构11可在水平面内方向移动及绕上下轴旋转的基座工作台12的上方从下方依次设置了第一升降工作台13和第二升降工作台14的结构。

XYθ移动机构11由在基台3上沿Y轴方向（从图2所示的操作者OP观察到的前后方向，图1的纸面的左右方向）延伸的Y轴工作台11a、在Y轴工作台11a上沿X轴方向（从操作者OP观察到的左右方向，与图1的纸面正交的方向）延伸设置的X轴工作台11b及设置于X轴工作台11b上的θ工作台11c层叠而成，通过Y轴工作台11a的驱动，X轴工作台11b在Y轴工作台11a上沿Y轴方向移动，通过X轴工作台11b的驱动，θ工作台11c在X轴工作台11b上沿X轴方向移动，通过θ工作台11c的驱动，基座工作台12绕图1的纸面的上下方向的轴（作为Z轴方向）旋转。即，基座工作台12通过XYθ移动机构11在水平面内移动。第一升降工作台13通过第一升降工作台升降电机13m相对于基座工作台12进行升降，第二升降工作台14通过第二升降工作台升降电机14m相对于第一升降工作台13进行升降。

从第一升降工作台13贯通第二升降工作台14向上方延伸设置有一对输送带支承部件15，通过这一对输送带支承部件15支承沿X轴方向延伸并在Y轴方向相对配置的一对输送带16。一对输送带16从下方支承基板2的两端部并向X轴方向输送。在第二升降工作台14的上面设有下承受部件17。

在一对输送带16的上方设置有沿Y轴方向延伸并在X轴方向相对配置的一对夹紧部件（夹持器18）。一对夹持器18通过夹持器开闭缸18s的动作而在Y轴方向进行开闭，夹住并保持（夹紧）输送带16上的基板2的两端部。

图1及图2中，掩模支架5具有沿Y轴方向延伸并在X轴方向相对配置的截面L字状的一对掩模载置部件5a、配置于各掩模载置部件5a的上方的多个掩模固定缸5b。

图2中，掩模6由在XY平面扩展延伸的平板形状的板部6a和保持板部6a的外周的框状部6b构成，在由框状部6b包围的板部6a的矩形区域内设有与基板2上的电极2a相对应的图案孔6h。掩模6以与框状部6b的X轴方向相对的两边沿Y轴方向滑移自如的方式支承于掩模支架5的一对掩模载置部件5a上，在定位于规定的安装位置的状态下利用多个掩模固定缸5b从上方对掩模载置部件5a进行按压而使其保持于掩模支架5。掩模6相对于掩模支架5的安装位置根据丝网印刷的对象即基板2的种类分别被规定。向掩模6相对于掩模支架5的规定的安装位置的定位步骤如后述。

图2中，在基板2的对角位置设有两个一组的基板侧标记2m，在掩模6的板部6a上设有对应于基板侧标记2m而配置的两个一组的掩模侧标记6m（也参照图4（b））。若在这些基板侧标记2m和掩模侧标记6m俯视为一致的状态下使基板2与掩模6接触，则成为基板2的电极2a和掩模6的图案孔6h匹配的状态。

在图1中，涂刷器单元7具备在涂刷器基座21的下方沿Y轴方向相对配置的两个涂刷器22，通过涂刷器单元移动机构23沿Y轴方向移动。涂刷器单元移动机构23由在掩模支架5的上方沿Y轴方向延伸的涂刷器单元移动滚珠丝杠23a及旋转驱动涂刷器单元移动滚珠丝杠23a的涂刷器单元移动电机23b构成，涂刷器单元移动滚珠丝杠23a贯通螺入涂刷器基座21。因此，通过利用涂刷器单元移动电机23b使涂刷器单元移动滚珠丝杠23a正反旋转，与之相应地，涂刷器基座21在Y轴方向往复移动。两个涂刷器22通过设置于涂刷器基座21的涂刷器升降缸24相对于涂刷器基座21分别升降。

图1及图2中，摄像机单元8具有将摄像视野朝向上方的上方摄像机31和将摄像视野朝向下方的下方摄像机32，摄像机单元8通过摄像机单元移动机构33在水平面内移动自如。摄像机单元移动机构33由在掩模支架5的下方沿Y轴方向延伸设置的Y轴导向件34、一端安装于Y轴导向件34并沿X轴方向延伸的X轴导向件35、使X轴导向件35沿Y轴导向件34移动的Y轴驱动电机34m及使设于X轴导向件35的摄像机单元8沿X轴导向件35移动的X轴驱动电机35m构成，摄像机单元8通过由Y轴驱动电机34m实现的X轴导向件35向Y轴方向的移动和由X轴驱动电机35m的驱动实现的摄像机单元8自身向X轴方向的移动的组合而在水平面内移动。

基板保持移动单元4所具备的输送带16实现的基板2向X轴方向的输送动作、第二升降工作台升降电机14m实现的第二升降工作台14的升降动作（后述的基板2的下面的支承动作）、夹持器开闭缸18s实现的夹持器18的基板夹紧动作、XYθ移动机构11实现的基板2在水平面内的移动动作及第一升降工作台升降电机13m实现的第一升降工作台13的升降动作（后述的夹紧的基板2的升降动作）的各控制由丝网印刷装置1所具备的控制装置40进行（图3）。另外，涂刷器单元移动电机23b实现的涂刷器单元7向Y轴方向的移动动作及涂刷器升降缸24实现的各涂刷器22的升降动作的各控制也由控制装置40进行（图3）。进一步，多个掩模固定缸5b实现的掩模6向掩模支架5固定的动作也由控制装置40通过使各掩模固定缸5b动作来进行（图3）。

Y轴驱动电机34m和X轴驱动电机35m实现的摄像机单元8在水平面内的移动动作、摄像机单元8所具备的上方摄像机31的摄像动作及下方摄像机32的摄像动作的各控制由控制装置40进行。通过上方摄像机31的摄像动作得到的图像数据及通过下方摄像机32的摄像动作得到的图像数据分别被输入控制装置40，在图像识别部40a中进行图像识别处理（图3）。另外，上方摄像机31的摄像图像通过控制装置40的显示控制部40b显示在与控制装置40连接的显示装置41中（图3）。

图2及图4（a），（b）中，在掩模支架5的一掩模载置部件5a的前方位置（操作者OP侧的位置）沿Y轴方向（掩模6相对于掩模支架5可滑动移动方向）延伸设置有沿Y轴方向刻有刻度的刻度尺SC。

接着，对在丝网印刷装置1的丝网印刷作业之前进行的掩模6相对于掩模支架5的定位作业的执行步骤（掩模定位方法）和之后的掩模6向掩模支架5的固定作业的执行步骤进行说明。为了进行掩模6的定位作业，操作者OP首先从与控制装置40连接的输入部42（图3）进行对之后要安装的掩模6的种类进行指定的掩模定位作业开始操作。

控制装置40如果接收到了操作者OP的掩模定位作业开始的操作输入，则进行构成摄像机单元移动机构33的Y轴驱动电机34m及X轴驱动电机35m的动作控制，并使摄像机单元8在水平面内移动，使上方摄像机31位于能够从下方映出位于相对于掩模支架5的规定的安装位置的掩模6的后缘6R（从操作者OP观察的掩模6的框状部6b的里侧的缘）的规定位置（成为“摄像位置”）（图4（a）），在此基础上，使上方摄像机31的摄像图像W（动画）显示于显示装置41的显示画面41a（图5）。这样，上方摄像机31成为位于能够映出位于相对于掩模支架5的规定的安装位置的掩模6的后缘6R的规定位置（摄像位置）并进行摄像的摄像装置。此外，上方摄像机31所在的摄像位置因丝网印刷作业的对象即基板2的种类不同（因此，掩模6的种类）而不同，控制装置40根据操作者OP通过输入操作所指定的掩模6的种类而适当选择并设定。

如图5所示，在显示装置41显示的上方摄像机31的摄像图像W内显示有与掩模6的后缘6R延伸的方向（X轴方向）平行的直线构成的后缘位置标记M。该后缘位置标记M表示掩模6定位于相对于掩模支架5的规定的安装位置的情况下掩模6的后缘6R应在的位置。

通过控制装置40的控制，上方摄像机31向摄像位置移动，且上方摄像机31的摄像视野内的图像即摄像图像W显示于显示装置41的显示图像41a，成为这样的状态后，操作者OP以在掩模支架5的一对掩模载置部件5a上使掩模6的框状部6b的左右两边滑动的方式将掩模6载置于掩模支架5上。而且，以使掩模6在掩模支架5上滑移并使掩模6的后缘6R进入位于摄像位置的上方摄像机31的摄像视野内的方式，将掩模6定位（预定位）于通过刻度尺SC标示的预定位位置（图4（b）。预定位工序）。

在此，上述预定位位置由掩模6相对于掩模支架5的前缘6F（从操作者OP观察的掩模6的框状部6b的靠近操作者的缘）的位置规定。预定位位置根据基板2的种类预先设定，操作者OP从刻度尺SC的刻度读取该位置。而且，使掩模6的前缘6F位于与该掩模6相对应的预定位位置。这样，在本实施方式中，刻度尺SC为设于掩模支架5并标示掩模6的后缘6R进入位于摄像位置的上方摄像机31的摄像视野内的掩模6的预定位位置的预定位位置标示部。

在此，关于与基板2的种类对应的掩模6的预定位位置（掩模6的前缘6F的位置）与刻度尺SC的刻度的哪个位置对应的信息，如图5所示，图像显示于显示装置41的显示图像41a内的预定位位置图像显示部41b。这时，控制装置4e从存储部40c（图3）读取与操作者OP从输入部42指定的基板2的种类相对应的掩模6的预定位位置的信息，并将该信息显示于显示装置41。预定位位置图像显示部41b中所示的刻度与刻度尺SC上的刻度相对应，因此，操作者OP能够观察显示装置41的显示图像41a的同时确认预定位时的掩模6的预定位位置。

此外，掩模6的预定位位置也可以在刻度尺SC上写入标记等来进行标示，以取代如上所述图像显示于显示装置41的显示图像41a。另外，也可以准备记录了基板2的种类和刻度尺SC的刻度的位置对应的对应表，并将其安装于操作者OP容易看到的位置。或者，也可以不使用刻度尺SC，而在掩模支架5的掩模载置部件5a的前方的上面位置（安装刻度尺SC的位置）通过标记等标示预定位位置。

操作者OP如上述进行掩模6的预定位时，掩模6的后缘6R进入上方摄像机31的摄像视野内，在显示装置41上显示的上方摄像机31的摄像图像W内映出掩模6的后缘6R和上述后缘位置标记M（图5）。即，控制装置40在将掩模6定位于（预定位）预定位位置的状态下，将上方摄像机31的摄像图像W显示于显示装置41，并且在该摄像图像W内显示表示将掩模6定位于规定的安装位置的情况下掩模6的后缘6R应在的位置的后缘位置标记M（图像显示工序）。这时，显示装置41作为图像显示装置发挥作用，该图像显示装置，在将掩模6定位（预定位）于预定位位置的状态下显示上方摄像机31的摄像图像W，并且在该摄像图像W内显示表示掩模6定位于规定的安装位置的情况下掩模6的后缘6R应在的位置的后缘位置标记M。

掩模6的后缘6R与后缘位置标记M一同映出在显示于显示装置41的上方摄像机31的摄像图像W内后，操作者OP观察显示装置41中显示的摄像图像W，同时以掩模6的后缘6R与后缘位置标记M对准的方式使掩模6在掩模支架5上移动而进行掩模6的定位（正式定位）（正式定位工序）。

上述正式定位工序结束，掩模6相对于掩模支架5的定位作业完成后，操作者OP进行掩模6相对于掩模支架5的固定作业。操作者OP在掩模6的定位作业后，如果直接转移至掩模6的固定作业，则操作显示装置41的显示图像41a中显示的执行按钮41c（图5），如果不转移至掩模6的固定作业，则操作显示图像41a中显示的中断按钮41d（图5）。控制装置40接收到执行按钮41c的操作输入后，使掩模固定缸5b进行动作，将掩模6固定于掩模支架5。由此，掩模6向掩模支架5的固定作业结束。

如上所述，掩模6相对于掩模支架5的固定作业结束后，操作者OP从输入部42进行规定的丝网印刷作业开始操作。接收了丝网印刷作业开始操作的控制装置40通过输送带16接收从丝网印刷装置1的外部投入的基板2并输送，将基板2定位于一对夹持器18之间的下方的作业位置。而且，使第二升降工作台14相对于第一升降工作台13上升并通过下承受部件17支承基板2的下面，之后，使第二升降工作台14上升并将基板2从输送带16抬起，利用一对夹持器18将基板2的两端部从Y轴方向夹紧并保持。

控制装置40将基板2夹紧之后，使摄像机单元8向掩模6的下方区域内移动，通过下方摄像机32从基板2的上方将设置于基板2的基板侧标记2m摄像，取得基板侧标记2m的图像数据，接着，通过上方摄像机31从掩模6的下方将设置于掩模6的掩模侧标记6m摄像，取得掩模侧标记6m的图像数据。然后，进行基于得到的基板侧标记2m的图像数据的图像识别，计算出基板2的位置，并且进行基于掩模侧标记6m的图像数据的图像识别，计算出掩模6的位置。

控制装置40计算出基板2的位置和掩模6的位置后，使摄像机单元8向离开掩模6的下方区域的位置移动。然后，进行XYθ移动机构11的动作控制，以基板侧标记2m位于掩模侧标记6m的正下方的方式使基板2移动。由此，进行基板2相对于掩模6的对位。

控制装置40进行了基板2相对于掩模6的对位后，使基板保持移动单元4的第一升降工作台13相对于底座工作台12上升（图6中所示箭头A），并使基板2的上面及夹持器18的上面接触到掩模6的下面（图6）。由此，成为基板2的电极2a和掩模6的图案孔6h匹配的状态。

控制装置40使基板2与掩模6接触后，使一个涂刷器22相对于涂刷器基座21下降，使其下端部抵接于掩模6上，使涂刷器基座21在Y轴方向移动（图6中所示箭头B），由此，使涂刷器22在掩模6上滑动。由此，预先向掩模6上供给的膏Pst被涂刷器22刮在一起，掩模6上的膏Pst被转印至基板2的电极2a。

在上述膏Pst的转印工序中，控制装置40使涂刷器基座21从丝网印刷装置1的前方向后方（图6中从纸面的左方向右方）移动时，使位于前方（图6的纸面的左侧）的涂刷器22与掩模6抵接，使涂刷器基座21从丝网印刷装置1的后方向前方（图6中从纸面的右方向左方）移动时，使位于后方（图6的纸面的右侧）的涂刷器22与掩模6抵接。

控制装置40在上述膏Pst的转印作业结束后，使第一升降工作台13下降，使基板2从掩模6离开而进行脱版，进而解除一对夹持器18对基板2的保持（夹紧）后，使第二升降工作台14下降，将基板2从输送带16卸下。然后，使输送带16动作，将基板2搬出至丝网印刷装置1的外部。由此，一个基板2的丝网印刷作业结束。

如上说明，在本实施方式的丝网印刷装置1及丝网印刷装置1的掩模定位方法中，以掩模6的后缘6R进入位于能映出位于相对于掩模支架5的规定的安装位置的掩模6的后缘6R的规定位置（摄像位置）的上方摄像机31的摄像视野内的方式，将掩模6定位（预定位）于通过设置于掩模支架5的预定位位置标示部（刻度尺SC）所标示的预定位位置后，观察显示装置41中显示的上方摄像机31的摄像图像W，同时以掩模6的后缘6R与后缘位置标记M对准的方式使掩模6在掩模支架5上移动而进行掩模6的定位（正式定位），由于在掩模6定位时不会产生操作者OP间的个体差异，因此，不需要熟练操作便可进行掩模6相对于掩模支5架的精确定位。另外，映出掩模6的后缘6R的上方摄像机31作为掩模6和基板2对位时的对位用摄像机而使用，但不需要对位时超出需要的范围而向操作者OP侧移动，因此，不需用于此的空间，能够防止丝网印刷装置1的大型化。

产业上的可利用性

本发明提供不需要熟练操作便可进行掩模相对于掩模支架的精确定位，且能够防装置的大型化的丝网印刷装置及丝网印刷装置中的掩模定位方法。

Claims (2)

1.一种丝网印刷装置，使基板与保持于掩模支架的掩模接触，使涂刷器在与所述基板接触的所述掩模上滑动，将膏印刷在所述基板上，其特征在于，具备：

摄像装置，其位于可映出所述掩模的后缘的规定位置进行摄像，所述掩模位于相对于所述掩模支架的规定的安装位置；

预定位位置标示部，其设置于所述掩模支架，对所述掩模的所述后缘进入位于所述规定位置的所述摄像装置的摄像视野内的所述掩模的预定位位置进行标示；

图像显示装置，其在所述掩模定位于所述预定位位置的状态下显示所述摄像装置的摄像图像，并且，在该摄像图像内显示对在所述掩模位于所述规定的安装位置的情况下所述掩模的所述后缘应在的位置进行表示的后缘位置标记。

2.一种丝网印刷装置的掩模定位方法，该丝网印刷装置使基板与保持于掩模支架的掩模接触，使涂刷器在与所述基板接触的所述掩模上滑动，将膏印刷在所述基板上，其特征在于，该掩模定位方法包含：

预定位工序，将所述掩模定位于由设置于所述掩模支架的预定位位置标示部所标示的预定位位置，以使所述掩模的后缘进入位于可映出所述掩模的所述后缘的规定位置的摄像装置的摄像视野内，所述掩模位于相对于所述掩模支架的规定的安装位置；

图像显示工序，在所述掩模定位于所述预定位位置的状态下，在图像显示装置显示所述摄像装置的摄像图像，并且，在该摄像图像内显示对在所述掩模定位于所述规定的安装位置的情况下所述掩模的所述后缘应在的位置进行表示的后缘位置标记；

正式定位工序，观察所述图像显示装置所显示的所述摄像图像，同时以所述掩模的所述后缘与所述后缘位置标记对准的方式使所述掩模在所述掩模支架上移动，从而对所述掩模进行定位。