CN110114220A

CN110114220A - 丝网印刷机

Info

Publication number: CN110114220A
Application number: CN201780080969.6A
Authority: CN
Inventors: 加藤光昭
Original assignee: Fuji Corp
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2017-01-06
Filing date: 2017-01-06
Publication date: 2019-08-09
Anticipated expiration: 2037-01-06
Also published as: EP3566872A4; EP3566872A1; US20190351670A1; CN110114220B; EP3566872B1; JP7086862B2; US11167544B2; JPWO2018127966A1; WO2018127966A1

Abstract

一种丝网印刷机，具有：基板定位装置，将基板搬运并保持在机内的作业位置；掩模保持装置，在上述作业位置的上方保持掩模；刮板装置，向基板上的掩模刮涂膏状焊料；校正装置，对上述基板定位装置的基板与上述掩模保持装置的掩模的相对位置进行校正；控制装置，从设置于机内或者机外的印刷检查装置获取印刷状态的检查数据，并根据按照基于该检查数据而得到的印刷的偏差量进行修正后的校正值，进行对于上述校正装置的校正控制处理；及输入装置，具备检测作业者的检查指示动作的指示输入部，并基于作业者对于该指示输入部的指示动作，向上述控制装置发送用于从上述印刷检查装置获取印刷状态的检查数据的检查数据获取信号。

Description

丝网印刷机

技术领域

本发明涉及对用于在任意时机修正位置偏差校正的校正值的检查数据进行获取的丝网印刷机。

背景技术

在丝网印刷机中，在形成有印刷图案孔的掩模之下配置有基板，在该掩模上刮涂膏状焊料。而且，通过膏状焊料穿过印刷图案孔而涂敷于基板，从而在该基板形成印刷图案。在该情况下，若在掩模与基板之间产生位置偏差，则也导致在基板的印刷图案产生偏差等。这样的印刷不良使作为产品的电路基板的品质降低，因此在丝网印刷机中，进行用于使基板和掩模的位置关系成为恒定的位置偏差校正。而且，为了进行适当的位置偏差校正进行印刷状态检查，此处检测到印刷的偏差的情况下，该偏差量作为位置偏差校正处理的偏置值而输入。

这样的印刷状态的检查是产品的品质确保所需要的处理。但是，当按每个在机内印刷的基板进行印刷状态的检查的情况下，导致周期时间变长，使生产率降低。因此，例如下述专利文献1公开有以下结构：通过检查模式的设定使基板的印刷数量达到100个时停止自动运转，针对该第100个基板检查印刷状态。而且，下述专利文献2记载有以下内容：针对印刷后是否进行检查实施判定，该判定处理例如根据用户(作业者)的指示来进行。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特愿平06-253933号公报

专利文献2：日本特开2013-157537号公报

发明内容

发明所要解决的课题

根据专利文献1记载的技术，如前例那样100次仅进行1次检查，与每次进行检查相比能够大幅减少检查次数。但是，有时根据换产调整等作业者对丝网印刷机进行的作业而需要印刷状态的检查。另外，也有时优选不是按所决定的印刷次数进行印刷状态的检查，而是作业者一边确认印刷状态一边根据状况进行检查。因此，在以预先设定的条件进行检查的情况下，无法在变化的制造状况下进行适当的应对。另外，在专利文献2中，虽然是根据作业者的指示，但若该指示内容不明确，例如指示取决于某些条件设定，则同样无法与变化的制造状况对应。

因此，本发明为了解决这样的课题，目的在于提供基于作业者的检查指示动作来获取印刷状态的检查数据的丝网印刷机。

用于解决课题的技术方案

本发明的一方式的丝网印刷机具有：基板定位装置，将基板搬运并保持在机内的作业位置；掩模保持装置，在上述作业位置的上方保持掩模；刮板装置，向基板上的掩模刮涂膏状焊料；校正装置，对上述基板定位装置的基板与上述掩模保持装置的掩模的相对位置进行校正；控制装置，从设置于机内或者机外的印刷检查装置获取印刷状态的检查数据，并根据按照印刷的偏差量进行修正后的校正值进行对于上述校正装置的校正控制处理，上述印刷的偏差量是基于该检查数据而得到的；及输入装置，具备检测作业者的检查指示动作的指示输入部，并基于作业者对于该指示输入部的指示动作，向上述控制装置发送用于从上述印刷检查装置获取印刷状态的检查数据的检查数据获取信号。

发明效果

根据上述结构，从印刷检查装置获取印刷状态的检查数据，根据按照基于该检查数据而得到的印刷的偏差量进行修正后的校正值，对基板和掩模的相对位置进行校正，但能够将该检查数据的获取限定于作业者对输入装置的指示输入部进行指示动作的情况。

附图说明

图1是表示丝网印刷机的外观立体图。

图2是简单示出丝网印刷机的内部构造的图。

图3是简单示出丝网印刷机的控制系统的框图。

图4是简单示出操作显示装置的画面的图。

图5是表示印刷有印刷图案的基板的图。

图6是将印刷图案的一部分与错开的部分重叠而示出的图。

具体实施方式

接下来，以下参照附图对本发明所涉及的丝网印刷机的一个实施方式进行说明。图1是表示本实施方式的丝网印刷机的外观立体图。该丝网印刷机1对基板印刷膏状焊料，例如与检查印刷状态的焊料检查机、在基板进行电子元件的安装的元件安装机等一起构成电路基板生产线。此外，如后述那样，本实施方式的丝网印刷机1在机内设置有内部印刷检查装置以便进行印刷状态的检查。

丝网印刷机1整体由机体罩2覆盖。在机体罩2中在机体宽度方向的两侧面形成有搬运口201，通过该搬运口201进行基板的搬入及搬出。而且，图2是简单地示出丝网印刷机1的内部构造的图，且是从作为基板10的搬运方向的机体宽度方向示出的图。此外，在本实施方式中，将丝网印刷机1的机体前后方向作为Y轴方向、将机体宽度方向作为X轴方向、而且将机体高度方向作为Z轴方向进行说明。

丝网印刷机1向设置于机内的掩模20之下搬运基板10，膏状焊料从掩模20的上表面经过印刷图案孔，涂敷于下侧的基板10而形成印刷图案。因此，在丝网印刷机1的机内上部侧存在沿机体宽度方向配置的一对掩模支架3，保持固定于掩模框的掩模20。在掩模支架3的上方侧设置有刮板装置4，以能够沿机体前后方向移动的状态安装。另一方面，在掩模支架3的下方侧，相对于升降装置8而组装有使基板10沿机体宽度方向搬入及搬出的基板搬运装置5、用于沿机体前后方向夹紧基板10的夹紧装置6及使基板10向夹紧位置上下移动的支撑装置7等。

升降装置8具备沿着垂直的导轨11滑动的升降台12，该升降台12经由滚珠丝杠机构13而与升降用马达14连结。而且，在升降台12之上经由支撑台15而搭载有基板搬运装置5、夹紧装置6等。在支撑台15沿机体前后方向(Y轴方向)设置有一对掩模支撑件21，在它们之间配置有夹紧装置6。一对掩模支撑件21分别在腿体上表面固定有与掩模20接触的掩模支撑板211。而且，在附图右侧的掩模支撑件21构成滚珠丝杠机构22，通过掩模支撑件用马达24(参照图3)能够调整与附图左侧的掩模支撑件21之间的距离。

夹紧装置6在与基板10的搬运方向正交的机体前后方向上，一对侧框架25组装于支撑台23。在附图右侧的侧框架25构成滚珠丝杠机构26，通过基板夹紧件用马达29(参照图3)能够调整与附图左侧的侧框架25之间的距离。一对侧框架25在其上端部形成有夹紧部27，并通过夹紧部27彼此的距离缩小而能够把持基板10。而且，在侧框架25的内侧组装有基板搬运装置5，基板10由输送带28搬运至作业位置，在此由一对夹紧部27保持。

另外，在一对侧框架25之间设置有支撑基板的支撑装置7。支撑装置7构成为，具备多个支撑销32的支撑台31经由滚珠丝杠机构而支撑，并通过支撑装置用马达34而升降。另外，夹紧装置6的支撑台23构成为，经由滚珠丝杠机构而被支撑，通过升降用马达33而升降。而且，支撑夹紧装置6、支撑装置7的支撑台15构成为，能够相对于升降台12在X-Y平面上的X方向及Y方向和θ方向上进行位置调整。换句话说，构成对于被搬运并保持于作业位置的基板10进行与掩模20之间的位置调整的校正装置。

接下来，组装于掩模20的上方的刮板装置4将膏状焊料一边摇晃一边压入到掩模20的印刷图案孔，在位于掩模20之下的基板10涂敷膏状焊料。该刮板装置4在具备刮板的一对刮板头401、402能够通过缸而升降的状态下搭载于移动台41。移动台41相对于引导杆42以能够滑动的方式组装，经由由与引导杆42平行的螺纹轴43构成的滚珠丝杠机构，通过刮板用马达44(参照图3)的驱动能够进行机体前后方向的直线移动。

在掩模支架3与夹紧装置6之间设置有用于拍摄附设于基板10的基板标记、附设于掩模20的掩模标记的相机45。相机45经由Y轴滑动件46而安装于机体前后方向的导轨47，而且，该导轨47经由X轴滑动件49而架设于机体宽度方向的2个导轨48。因此，相机45构成为，Y轴滑动件46、X轴滑动件48经由未图示的滚珠丝杠机构，通过Y轴马达61、X轴马达62(参照图3)能够在XY平面上移动。

而且，在丝网印刷机1搭载有控制整体的驱动的控制装置9，对各装置的驱动部进行驱动控制。图3是简单地示出丝网印刷机1的控制系统的框图。控制装置9将微处理器(CPU)51、ROM52、RAM53及非易失性存储器54经由总线而连接。CPU51总体控制控制装置整体，ROM52储存有CPU51执行的系统程序、控制参数等，RAM53储存有暂时的计算数据、显示数据等。在非易失性存储器54，存储有CPU51进行的处理所需要的信息，储存有丝网印刷机1的序列程序等。特别是，在本实施方式的非易失性存储器54也储存有后述的基板校正控制程序、偏置处理程序等。

如图1所示，丝网印刷机1在机体前表面部安装有触摸面板型的操作显示装置58，能够实现由作业者进行的输入操作、画面的制造状况的显示等。在控制装置9设置有I/O端口55，经由该I/O端口55而连接有操作显示装置58。在I/O端口55，此外还经由各个驱动器71～78而连接有升降用马达14等各种马达。

然而，对于丝网印刷机1而言，相机45拍摄印刷后的基板10，基于该拍摄数据通过控制装置9进行印刷状态的检查。即，该丝网印刷机1构成为具备内部印刷检查装置。而且，在储存于控制装置9的偏置处理程序中，从该内部印刷检查装置获取通过印刷状态检查得到的检查数据，进行与通过基板校正控制程序执行的基板10的位置偏差校正处理相关的偏置值的计算及校正值的修正。

图4是表示在生产中显示的操作显示装置58的画面的图，但在该显示画面显示有自动位置校正按钮580的图标。而且，在丝网印刷机1中，能够将该自动位置校正按钮580的输入信号作为触发，从内部印刷检查装置获取印刷状态检查的检查数据。此外，也可以是，当在丝网印刷机1的旁边设置有焊料检查机的情况下从该外部检查装置获取印刷检查状态的检查数据。

接着，对丝网印刷机1的作用进行说明。在丝网印刷机1中，首先，通过输送带28在一对侧框架25之间搬运基板10。而且，通过升降用马达34的驱动使支撑台31上升，基板10被支撑销32往上顶而从输送带28被抬起。其后，经由滚珠丝杠机构26而使一方的侧框架25移动，由此通过一对夹紧部27夹住并保持基板10。

而且，升降用马达33驱动而使保持有基板10的夹紧装置6上升，夹紧部27和基板10在掩模支撑板211的位置处对准，各自的上表面的高度一致。接下来，通过相机45拍摄附设于基板10、掩模20的基板标记10m(参照图5)、掩模标记。基于该拍摄数据，计算与基板10和掩模20相关的X、Y、θ方向的相对位置的位置偏差量，通过构成于支撑台15的校正装置进行位置偏差校正。

其后，通过升降用马达14的驱动使升降台12上升，在掩模支撑板211、夹紧部27及基板10的上表面轻轻地接触掩模20的下表面的印刷位置停止。另一方面，在掩模20的上表面侧供给膏状焊料，通过刮板装置4摇晃该膏状焊料并向掩模20的印刷图案孔压入该膏状焊料。而且，经过了印刷图案孔的膏状焊料涂敷于基板10，在该基板10形成图5所示那样的印刷图案100。

在丝网印刷机1中，如前述那样，在印刷前进行基板标记、掩模标记的位置检测，并根据其结果进行针对基板10的位置偏差校正。这是为了调整基板10和掩模20的相对位置而进行，以便能够对基板10在正确的位置印刷印刷图案100。但是，在校正值不适当的情况下即便进行了位置偏差校正，也如图6所示，导致印刷于基板10的印刷图案100产生偏差。

图6是表示印刷图案100的一部分的图，有时导致相对于本来应该存在的位置的印刷图案101，而实际上在剖面线所示那样的位置印刷有印刷图案102。因此，以往，例如按每次印刷检查基板10的印刷状态，在印刷图案100产生图6所示那样的偏差的情况下暂时停止丝网印刷机1。而且，为了正确地校正基板10和掩模20的位置关系，实施对位置偏差校正处理的校正值进行修正的偏置处理。

在丝网印刷机1中，当进行印刷状态检查的情况下，通过相机45拍摄基板10的印刷图案100，在如印刷图案101、102那样产生偏差的情况下，基于该拍摄数据计算偏差量。而且，该偏差量成为对校正值进行修正的偏置值。即，在接下来进行的位置偏差校正处理中，在根据基板标记和掩模标记而计算的X、Y、θ方向的位置偏差量(校正值)加上偏置值ΔX、ΔY、Δθ，并将该值作为修正后的校正值进行位置偏差校正。

但是，若每当进行基板10的印刷时进行印刷状态的检查和偏置处理，则如上述课题所述的那样导致周期时间变长。因此，对需要偏置处理的情况进行了研究可知，期望在任意时机进行。例如，在基板的批号改变的情况下，由于基板标记的位置存在细微的差异等，需要偏置值的输入。另外，在使用多个相同的印刷图案孔的掩模那样的情况下，根据掩模而在掩模标记和印刷图案孔的位置存在细微的差异，还是需要偏置值的输入。这样，根据换产调整等制造状况，可在印刷图案100产生偏差，因此期望在该时机进行校正值的偏置处理。

在这点上，在本实施方式中，基于作业者的指示动作能够获取用于偏置处理的检查数据。若作业者按压操作显示装置58的自动位置校正按钮580，则丝网印刷机1从该操作显示装置58对控制装置9发送用于执行印刷状态检查的检查数据获取信号。而且，若控制装置9接收到该检查数据获取信号，则对于接下来进行印刷的基板10执行印刷状态检查。换句话说，将与印刷过的基板10的印刷图案100相关的拍摄数据从相机45向控制装置9发送，通过该控制装置9基于拍摄数据计算印刷图案100的偏差量。

因此，在进行了掩模20的更换的情况下，按压自动位置校正按钮580，对于换产调整后的最初的基板10进行印刷状态检查。而且，针对搬运后的基板10进行印刷，由相机45拍摄该印刷图案100。在控制装置9中，根据该拍摄数据计算印刷图案100的偏差量，作为其结果，当在印刷图案100产生了偏差的情况下，将该偏差量作为偏置值与校正值相加，进行基板10的位置偏差校正。

因此，在进行了掩模更换之后也同样根据基板标记、掩模标记的位置检测而执行对于基板10的位置偏差校正，但由于基于修正后的校正值进行基板10的位置偏差校正，所以在基板10印刷正确的印刷图案100。在本实施方式中，在这样的掩模更换、基板批号的变更时，根据作业者的指示动作进行印刷状态检查及基于该检查的检查数据的获取。而且，由于基于该检查数据自动地进行偏置处理，所以不会导致制造频繁地停止而能够将周期时间的延迟抑制为最小限度。

然而，丝网印刷机1中的印刷状态检查通过相机45拍摄印刷于基板10的印刷图案100中的预定的检查范围来进行。此时，由于纵横数毫米左右的范围成为拍摄区域，所以相机45从印刷图案100中选择一个位置或者多个位置进行拍摄。在本实施方式中，如图5所示，以将印刷图案100中的包含膏状焊料的涂敷面积小的微小部分的范围选择为检查数据获取区域10a的方式对控制装置9进行预先设定。这是因为，在膏状焊料的涂敷面积小的位置、除此之外涂敷范围的间隔窄的位置等，印刷图案100的偏差容易影响品质。

另外，对于丝网印刷机1而言，图2所示的刮板装置4沿Y轴方向进行往复移动，在掩模20之上一边使膏状焊料摇晃一边在基板10进行印刷。此时，例如在基于刮板头401的向附图左方的移动时对第一个基板10进行印刷，在基于又一个刮板头402的向附图右方的移动时对第二个基板10进行印刷。因此，由于使膏状焊料摇晃时的移动方向的差异而有时在印刷图案100的偏差产生差别。

因此，优选根据基于刮板头401、402的印刷方向的差异来进行前述的偏置处理。因此，若作业者按压操作显示装置58的自动位置校正按钮580，则从该操作显示装置58对控制装置9发送用于执行印刷状态检查的检查数据获取信号。而且，在控制装置9中，通过接收到该检查数据获取信号，对其后进行印刷的2个基板10执行印刷状态检查。即，与刮板头401的印刷和又一方的刮板头402的印刷相关，通过相机45拍摄各自的印刷图案100。

而且，与印刷图案100的偏差相关，根据各自的拍摄数据计算第一偏差量和第二偏差量。此时在第一印刷状态检查和第二印刷状态检查中刮板头401、402的顺序也可以相反。因此，相对于2个基板10连续地进行印刷状态检查，在控制装置9中，当其后的印刷时，自动地根据刮板装置4的移动方向而交替地进行根据第一偏差量的偏置处理和根据第二偏差量的偏置处理。

以上，根据本实施方式，在作业者按压了操作显示装置58的自动位置校正按钮580的情况下，将检查数据获取信号向控制装置9发送，通过内部印刷检查装置获取检查数据。特别是丝网印刷机1由于是控制装置9根据相机45工作而得到的拍摄数据来计算印刷图案100的偏差量的内部检查装置，所以导致在数据获取时印刷作业停止。但是，在本实施方式中，通过在作业者按压自动位置校正按钮580时限定该作业停止时间，能够将周期时间的延迟抑制为最小限度。

另外，在印刷状态检查中，将印刷图案100的微小部分设定为检查数据获取区域10a，由相机45拍摄该部分并获取检查数据。因此，通过基于容易因为印刷图案100的偏差而使品质受到影响的微少部分进行偏置处理，能够保证基板品质。而且，刮板装置4改变方向而将膏状焊料涂敷于基板10，但由于每当进行该方向的印刷时获取检查数据而进行偏置处理，因此能够适当地进行基板10和掩模20的位置偏差校正。

以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明不限定于这些，在不脱离该主旨的范围内能够进行各种变更。

在上述实施方式中对使用了相机45的机内的检查装置进行了说明，但也可以如前述那样为外部检查装置的情况。此时，例如也可以是，在外部检查装置中始终执行印刷状态检查，仅在作业者按压了操作显示装置58的自动位置校正按钮580的情况下获取检查数据，进行印刷图案的偏差量的计算及偏置处理。

另外，也可以是，偏置处理通过将计算出的印刷图案的偏差量的值显示于操作显示装置58的画面而由作业者从该输入画面输入。

附图标记说明

1…丝网印刷机 3…掩模支架 4…刮板装置 5…搬运装置 6…夹紧装置 7…支撑装置 8…升降装置 9…控制装置 10…基板 20…掩模 45…相机 58…操作显示装置100…印刷图案。

Claims

1.一种丝网印刷机，其特征在于，具有：

基板定位装置，将基板搬运并保持在机内的作业位置；

掩模保持装置，在所述作业位置的上方保持掩模；

刮板装置，向基板上的掩模刮涂膏状焊料；

校正装置，对所述基板定位装置的基板与所述掩模保持装置的掩模的相对位置进行校正；

控制装置，从设置于机内或者机外的印刷检查装置获取印刷状态的检查数据，并根据按照印刷的偏差量进行修正后的校正值进行对于所述校正装置的校正控制处理，所述印刷的偏差量是基于该检查数据而得到的；及

输入装置，具备检测作业者的检查指示动作的指示输入部，并基于作业者对于该指示输入部的指示动作，向所述控制装置发送用于从所述印刷检查装置获取印刷状态的检查数据的检查数据获取信号。

2.根据权利要求1所述的丝网印刷机，其中，

所述印刷检查装置包括：相机，对附设于掩模的掩模标记、附设于基板的基板标记进行拍摄；及所述控制装置，对由该相机拍摄到的基板的印刷图案进行图像处理。

3.根据权利要求1或2所述的丝网印刷机，其中，

所述印刷检查装置将涂敷于基板的印刷图案中的包含涂敷面积小的微小部分的范围作为用于获取检查数据的拍摄区域。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的丝网印刷机，其中，

所述控制装置按照基于作业者对于所述指示输入部的指示动作而从所述输入装置发送的一个检查数据获取信号，从所述印刷检查装置获取针对在往复移动于掩模上的所述刮板装置的去程时所印刷的基板的第一检查数据和针对在回程时所印刷的基板的第二检查数据，并分别计算回程时的印刷和去程时的印刷中的位置偏差量而交替进行基于各位置偏差量的所述校正控制处理。