CN110997328A

CN110997328A - 丝网印刷机

Info

Publication number: CN110997328A
Application number: CN201780093176.8A
Authority: CN
Inventors: 鸟居敦志; 古市彰
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2017-07-14
Filing date: 2017-07-14
Publication date: 2020-04-10
Anticipated expiration: 2037-07-14
Also published as: EP3653380A1; JP6892510B2; WO2019012681A1; US20200196454A1; EP3653380A4; US11627665B2; JPWO2019012681A1; CN110997328B; EP3653380B1

Abstract

丝网印刷机具有：输送装置，用于进行基板的输送；基板保持装置，将被输送的基板定位于印刷位置；掩模保持装置，用于向被保持的基板的上方安装掩模；刮板装置，向上述掩模的图案孔填充膏状焊料；基板升降装置，使由上述基板保持装置定位后的基板进行升降；及控制装置，进行上述各装置的驱动控制，并具备等待印刷处理部，上述等待印刷处理部使基板从下侧上升而与上述掩模重叠且以在上述图案孔中填充有膏状焊料的状态等待，根据基板输送信号使上述基板进行离版下降。

Description

丝网印刷机

技术领域

本发明涉及改善经由掩模而对基板进行的膏状焊料的印刷处理的丝网印刷机。

背景技术

在丝网印刷机中，具备通过多个图案孔而形成有印刷图案的掩模，对于在下方重叠有基板的掩模从上方涂抹膏状焊料。并且，填充于图案孔的膏状焊料向基板涂布，由此对基板进行基于印刷图案的印刷。在该情况下，如果在基板上未正确地涂布有膏状焊料，则在后续工序中进行的电子元件的安装中会产生不完备。因此，下述专利文献1公开了用于防止膏状焊料的渗漏或模糊等印刷失误的丝网印刷机。

例如，在丝网印刷机中，有时由于元件安装机的元件用尽等而成为驱动长时间停止的状态。另一方面，填充于掩模的图案孔的膏状焊料在印刷处理时并不是全部向基板转移，附着于图案孔的内周面的膏状焊料作为残留焊料而残留。该残留焊料当长时间放置于图案孔时，粘度升高，不仅会妨碍新的膏状焊料向图案孔的填充，还会产生引起印刷失误等的问题。

关于这一点，在上述文献的现有例中，公开了在掩模的图案孔填充有膏状焊料的状态下等待预先设定的保持时间的经过，再使基板从掩模分离的丝网印刷机。具体而言，对于残留焊料附着的掩模的图案孔，为了新进行印刷而填充膏状焊料。并且，在填充有膏状焊料的状态下经过一定的时间，由此使两方的膏状焊料的粘度差减小。由此，填充于图案孔的膏状焊料与残留焊料融合而成为一体，从图案孔脱离而向基板印刷。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2003-211631号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在该现有技术中，需要等待两方的膏状焊料减小粘度差而一体化为止的时间。也就是说，在图案孔填充有膏状焊料的状态下经过一定的保持时间之前不能使基板从掩模离开，印刷处理需要时间。也就是说，在现有技术中，从向掩模的图案孔填充膏状焊料至使基板下降而离开为止，通过计时器计数一秒至在长的情况下一小时左右。这样的话，电路基板的制造效率显著下降。另外，基于计时器的保持时间的设定根据各种条件而不同，因此通过作业者的判断进行的话需要充分的经验。另一方面，基于各种参数而自动计算保持时间的话，其结构和操作变得复杂。

因此，本发明为了解决上述课题，目的在于提供一种通过简单的结构改善膏状焊料的印刷处理的丝网印刷机。

用于解决课题的方案

本发明的一方案的丝网印刷机具有：输送装置，用于输送基板；基板保持装置，将被输送的基板定位于印刷位置；掩模保持装置，用于向被保持的基板的上方安装掩模；刮板装置，使膏状焊料向上述掩模的图案孔填充；基板升降装置，使由上述基板保持装置定位后的基板进行升降；及控制装置，进行上述各装置的驱动控制，并具备等待印刷处理部，上述等待印刷处理部使基板相对于上述掩模从下侧上升而与上述掩模重叠且以在上述图案孔中填充有膏状焊料的状态等待，根据基板输送信号使上述基板进行离版下降。

发明效果

根据上述结构，通过控制装置的等待印刷处理部，使基板从下侧上升而与上述掩模重叠且以在上述图案孔中填充有膏状焊料的状态等待，根据印刷指令信号使上述基板进行离版下降。因此，即使从前一基板进行离版至下一基板的印刷为止需要长时间，也不会成为残留焊料干燥的状况，能够改善印刷处理。

附图说明

图1是表示丝网印刷机的一实施方式的内部构造图。

图2是简易地表示丝网印刷机的控制系统的框图。

图3是阶段性表示通过等待印刷处理程序执行的各印刷工序的图。

图4是阶段性地表示通过通常印刷处理程序执行的各印刷工序的图。

具体实施方式

接下来，参照附图来对本发明的丝网印刷机的一实施方式如下地进行说明。图1是表示本实施方式的丝网印刷机的内部构造图。该丝网印刷机1与检查机和元件安装机等一起构成基板生产线。因此，印刷有膏状焊料的基板被向下一工序输送，在下游侧检查印刷状态，除此以外还进行电子元件的安装等。该丝网印刷机1整体由机身罩覆盖，能够通过将开闭罩打开，来进行掩模更换等换产调整或机内的维护等。

在这样的机身罩内装入有图1所示的丝网印刷机的内部构造。丝网印刷机1通过掩模保持件而将掩模20安装于机内，在其下方沿着机身宽度方向(贯通附图的方向)输送基板10。并且，基板10停止而定位于机内的印刷位置，对该基板10进行以预定的图案涂布膏状焊料的印刷。因此，在掩模20的下侧，构成有输送基板10的基板输送装置11和夹紧基板的夹紧装置12等。

基板输送装置11和夹紧装置12组装于升降装置13。该升降装置13的升降台21经由滚珠丝杆机构22而与升降用电动机23连接，能够沿着上下方向移动。在升降台21的上方，经由支撑台25而在机身前后方向(附图左右方向)设有一对掩模支撑件26，并在这一对掩模支撑件26之间配置有夹紧装置12。在掩模支撑件26的上表面固定有与掩模20接触的掩模支撑板27。在一个掩模支撑件26(附图右侧)构成有滚珠丝杆机构28，能够通过掩模支撑件用电动机47(参照图2)的控制来调整与另一个掩模支撑件26之间的距离。

夹紧装置12在支撑台31上配置有一对侧框架32，在一个侧框架32构成有滚珠丝杆机构33，能够通过夹紧用电动机48(参照图2)的控制来调整两者的距离。另外，在侧框架32的上端部形成有夹紧部35，能够通过彼此的距离的调整来把持基板10。并且，在两侧框架32的内侧组装有由输送带构成的基板输送装置11，另外在该框架之间设有支撑装置14。

支撑装置14通过滚珠丝杆机构支撑具备多个支撑销38的支撑台37，构成为通过支撑用电动机39而进行升降。因此，基板10经由该支撑销38而被抬起。另外，夹紧装置12的支撑台31经由滚珠丝杆机构而被支撑，构成为通过升降用电动机34而进行升降。并且，对夹紧装置12或支撑装置14进行支撑的支撑台25成为能够相对于升降台21沿着X-Y平面上的X方向及Y方向和θ方向进行位置调整的结构。

接下来，在掩模20的上侧设有刮板装置15及焊料供给装置16。刮板装置15将具备刮板的一对刮板头41、42以能够通过工作缸进行升降的状态搭载于移动台43。并且，刮板装置15以能够滑动的方式组装于机身宽度方向两侧的导轨45。导轨45沿着机身前后方向延伸，刮板装置15能够沿该方向移动。另外，在该相同的导轨45上，以能够滑动的方式组装有向掩模20排出膏状焊料的焊料供给装置16。刮板装置15和焊料供给装置16各自的移动台43和移动台46以能够相对于两个导轨45滑动的方式组装于导轨45，在刮板装置15中构成有能够使移动台43自行移动的驱动机构。

丝网印刷机1搭载有对整体的驱动进行控制的控制装置18，来进行各装置的驱动控制。图2是简易地表示丝网印刷机1的控制系统的框图。控制装置18将微处理器(CPU)51、ROM52、RAM53、非易失性存储器54经由总线而连接。CPU51对控制装置整体进行总括控制，在ROM52中存储有CPU51执行的系统程序和控制参数等，在RAM53中存储有暂时性的计算数据和显示数据等。

在非易失性存储器54中存储有CPU51进行的处理所需的信息，并存储有丝网印刷机1的时序程序等。特别是在本实施方式中也存储有后述的印刷处理程序80等。另外，在丝网印刷机1中，在机身前表面部安装有触摸面板型的操作显示装置58，能够进行基于作业者的模式切换等输入操作和画面中的制造状况的显示等。并且，控制装置18经由I/O端口55而与操作显示装置58连接。在I/O端口55，除此之外还经由各个驱动器71～75等而与升降用电动机23等各种电动机连接。

接下来，对丝网印刷机1的作用进行说明。在丝网印刷机1中，首先，在基板输送装置11的输送带上载放的基板10被输送到一对侧框架32之间的印刷位置。并且，通过支撑用电动机39使支撑台37上升，被支撑销38顶起而基板10从输送带被抬起。然后，一对侧框架32的距离缩短，基板10被夹紧部35夹住，保持在机内的印刷位置。此外，保持有基板10的夹紧装置12通过升降用电动机34而上升，将夹紧部35和基板10的位置对合于掩模支撑板27的高度，使上表面的高度对齐。

并且，通过升降用电动机23的驱动而升降台21上升，停止在掩模支撑板27、夹紧部35及基板10的上表面与掩模20的下表面轻微接触的高度。另一方面，在掩模20的上表面侧，膏状焊料通过刮板装置15而在掩模20上滚动，被向图案孔压入。然后，通过升降用电动机23的驱动而升降台21下降，基板10从掩模20进行离版，对于基板10形成有膏状焊料的印刷图案。

然而，这样的对于基板10的印刷结束之后，当对于下一基板10的印刷之前的时间较长时，也如上述课题中叙述那样有时会产生对于下一基板10的印刷失误。在丝网印刷机1中，不仅存在反复进行短时间的印刷那样的情况，而且也存在例如由于掩模图案复杂而对于前一基板10的印刷状态检查或元件安装完成之前需要长时间，或者由于作业者的休息而丝网印刷机1驱动停止长时间的情况。在这样的情况下，在掩模20的图案孔的侧面附着有残留焊料的状态下，膏状焊料内的焊剂干燥而发生粘性变化。并且，发生了粘性变化的残留焊料在接下来进行的基板10的印刷中会造成不良影响。图4是表示在这样的通常的印刷处理中产生印刷失误的状况的图，阶段性地示出印刷处理的各工序。

首先，在(a)工序中，如上述那样从下方重叠基板10a，通过刮板151向掩模20的图案孔201内填充膏状焊料60。并且，在(b)工序中，进行基板10a下降的离版，在该基板10a上印刷出图案形状的膏状焊料60。此时，图案孔201内的膏状焊料60并不是全部转移至基板10a，由于具有粘性而残留焊料61会附着并残留于图案孔201的内侧面。

然而，印刷结束后的基板10a当通过下游侧的元件安装机进行安装作业时，不被输送而在丝网印刷机内等待。因此，当基板10a残留在印刷位置时，不输送下一基板10b，因此在(c)工序所示的状态下，掩模20被长时间放置。并且，此时在图案孔201的侧面附着的残留焊料61干燥而粘性变化。然后，若输送了基板10a，则下一基板10b被输送到印刷位置，如(d)工序所示，基板10b相对于掩模20从下方重叠。

并且，向具备残留焊料61的图案孔201填充新的膏状焊料60，在接下来的(e)工序中进行基板10b的离版。于是，虽然膏状焊料60应全部印刷于基板10b，但是根据情况的不同而存在如图所示仅印刷一部分的膏状焊料62的情况。这是因为，由于干燥且粘度升高的残留焊料61而离版时的阻力增大，非转印焊料63与残留焊料61一起残留于图案孔201内的缘故。在该情况下，仅是基板10上的膏状焊料61的话，体积不足，因此成为印刷失误。

对此，本实施方式的丝网印刷机1具备即使从前一基板10a的印刷结束至对下一基板10b的印刷的间隔变长，也能良好地进行对于基板10b的印刷的功能。具体而言，控制装置18存储的印刷处理程序80具有特征，特别是进行使基板10下降而从掩模20分离的离版的时机的控制。在非易失性存储器54中存储有用于执行其控制处理的等待印刷处理程序81，图3是阶段性地表示通过该程序执行的印刷时的各工序的图。

首先，在(a)工序中，使基板10a与掩模20相重叠，对于该掩模20通过刮板151向图案孔201内填充膏状焊料60。然后，在(b)工序中，进行使基板10a下降的离版，在基板10a上印刷出图案形状的膏状焊料60。并且，印刷完成后的基板10a由输送器向下游侧的检查机或元件安装机等输送。

在丝网印刷机1中，基于基板输送信号将基板10a向下游侧输送，因此立即进行下一基板10b的搬入。基板输送信号是表示印刷后的基板10a能够向印刷位置的下游的位置移动的信号。作为基板输送信号，存在例如比基板10a先行处理的先行基板完成位于丝网印刷机1的下游侧的装置处的处理，而从下游侧的装置被搬出时，从下游侧的装置发送的送出信号等。并且，基板10b如(c)工序所示重叠于掩模20的下方，进而如(d)工序所示向图案孔201填充膏状焊料60。因此，在(b)工序中，即使在图案孔201的内侧面附着有残留焊料61，也在短时间内向该图案孔201内填充新的膏状焊料60。并且，在对于前一基板10a的印刷状态检查或元件安装需要长时间的情况下，或者为作业者的休息时间的情况下，维持(d)工序的等待状态。

基板10b重叠于掩模20的下方，以在图案孔201内填充有膏状焊料60的状态等待直至满足一定的条件为止。在本实施方式中，维持(d)工序的等待状态直至有对于基板10b的基板输送要求为止。并且，在有了基板输送要求的情况下向(e)工序转移，基板10b从掩模20分离而下降，将印刷后的基板10b向下游侧输送。然后，重复进行(c)工序至(e)工序。在此，基板输送要求是例如从位于丝网印刷机1的下游侧的元件安装机发送的安装完成信号、或从丝网印刷机1的操作显示装置58通过作业者输入的印刷开始信号等基板输送信号。

这样，在本实施方式的等待印刷处理程序81中，创造出(d)工序所示的等待状态，防止如图4的(c)工序所示那样图案孔201内的残留焊料61发生粘性变化。并且，将用于解除等待状态而执行印刷处理即基板10的离版的条件设为基板输送信号。该基板输送信号除了上述信号以外，例如在丝网印刷机1具有使印刷后的基板10预先等待的缓冲空间的情况下，也可以是表示该缓冲空间能够接收印刷后的基板10的信号，例如，来自检测该缓冲空间存在或不存在基板的情况的检测器的检测信号。

然而，控制装置18存储的印刷处理程序80不仅包括执行图3所示的印刷处理的等待印刷处理程序81，而且还包括执行图4所示的印刷处理的通常印刷处理程序82。并且，两程序的执行能够作为等待印刷模式和通常印刷模式来切换。即，能够通过作业者从操作显示装置58的画面进行模式切换操作，来任意地选择印刷模式。

由此，根据本实施方式的丝网印刷机1，能够通过设为等待印刷模式，而以使基板10重叠于掩模20并在该掩模20的图案孔内填充有膏状焊料的状态等待，因此即使从前一基板10a进行离版至下一基板10b的印刷之前需要较长的时间，残留焊料61也不会成为干燥的状况，因此能够进行适当的印刷。另外，丝网印刷机1能够通过印刷处理程序80的变更，在保持以往的构造的情况下实现上述效果。

另外，能够进行等待印刷模式与通常印刷模式的切换，由此能够根据电路基板的制造内容而选择高效的印刷处理。即，在前后的印刷的间隔较短而图案孔201内的残留焊料61不会造成不良影响的情况下，通过设为通常印刷模式而能够缩短将印刷完的基板10向下游侧输送的时间。这是因为，在等待印刷模式下，从接收到基板输送信号起离版之后进行输送，但是在通常印刷模式下，已经离版的印刷后的基板10在印刷位置的输送器上等待而立即进行输送。

以上，说明了本发明的一实施方式，但是本发明不限定于此，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。

例如，丝网印刷机的构造只不过示出了一例，因此也可以是现有例列举的丝网印刷机等其他构造的丝网印刷机。

附图标记说明

1…丝网印刷机 10(10a、10b)…基板 11…基板输送装置 12…夹紧装置 13…升降装置 14…支撑装置 15…刮板装置 18…控制装置 60…膏状焊料 61…残留焊料

Claims

1.一种丝网印刷机，具有：

输送装置，用于输送基板；

基板保持装置，将被输送的基板定位于印刷位置；

掩模保持装置，用于向被保持的基板的上方安装掩模；

刮板装置，使膏状焊料向所述掩模的图案孔填充；

基板升降装置，使由所述基板保持装置定位后的基板进行升降；及

控制装置，进行所述各装置的驱动控制，并具备等待印刷处理部，所述等待印刷处理部使基板相对于所述掩模从下侧上升而与所述掩模重叠且以在所述图案孔中填充有膏状焊料的状态等待，根据基板输送信号使所述基板进行离版下降。

2.根据权利要求1所述的丝网印刷机，其中，

所述控制装置根据从其他设备发送的基板输送信号或从所述丝网印刷机本身发送的基板输送信号，执行所述基板的离版下降。

3.根据权利要求1或2所述的丝网印刷机，其中，

所述控制装置具备通常印刷处理部，所述通常印刷处理部使基板相对于所述掩模从下侧上升而与所述掩模重叠，在向所述图案孔填充了膏状焊料之后使该基板不等待而下降，所述控制装置能够对基于所述印刷处理部和所述通常印刷处理部的各印刷处理进行切换。