CN112218761B - 丝网印刷机 - Google Patents

Abstract

具有：掩模保持装置，保持掩模；刮板装置，从上方将膏状焊料摊平在由上述掩模保持装置保持的掩模上；输送装置，向上述掩模的下侧输送基板；基板保持升降装置，保持由上述输送装置输送来的基板，并相对于上述掩模在上下方向上进行定位；清洁装置，擦拭并清扫上述掩模的下表面；拍摄装置，拍摄上述掩模的基准标记和上述基板的基准标记；驱动装置，使上述拍摄装置及上述清洁装置在上述掩模与上述基板保持升降装置之间移动；及控制装置，控制上述各装置，对于上述基板保持升降装置，将该基板保持升降装置的升降部设定为与上述拍摄装置的尺寸对应的基准高度，并在上述清洁装置的移动时根据该清洁装置的尺寸而使上述升降部从上述基准高度下降。

Description

丝网印刷机

技术领域

本发明涉及使基板的通常时的高度比掩模清扫时的位置高的丝网印刷机。

背景技术

丝网印刷机被安装形成有图案孔的掩模，在保持被输送至掩模的下侧基板。并且，该基板上升而与掩模的下表面接触，从相反的掩模上表面侧利用刮板装置将膏状焊料摊平，由此，通过了图案孔的膏状焊料被印刷在基板上。这样的丝网印刷机如下述专利文献1所示，相机单元(拍摄装置)进入掩模与被定位于其下侧的基板之间，依次拍摄附设于掩模的下表面的基准标记和附设于基板的上表面的基准标记。并且，通过图像处理而确认各基准标记的位置，在产生了偏差的情况下进行修正。

另外，在丝网印刷机中设有擦拭掩模的污垢的清洁单元(清洁装置)。该清洁单元与相机单元相同地成为能够在掩模与基板之间移动的结构。尤其是，在该以往例中，设有连结机构，能够对清洁单元和相机单元进行拆装。使两个单元移动的是设于相机单元侧的驱动装置，在通常时，清洁单元被从相机单元切离而仅相机单元能够移动，在掩模的清扫时，通过与相机单元连结而清洁单元能够移动。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2015-80870号公报

发明内容

发明所要解决的课题

设于丝网印刷机的清洁单元因具有辊状的清洁纸和用于将该清洁纸按压于掩模下表面的气缸等而在构造上高度尺寸比相机单元大。因此，为了确保清洁单元进入的空间，需要扩大掩模与基板之间的间隔，以往的丝网印刷机在印刷时使基板移动至掩模的升降距离变长。因此，在以往的丝网印刷机中，存在根据基板的升降距离而循环时间变长的问题。另外，还存在如下的问题：与基板的移动距离长相应地，移动方向上的稍微的误差会增大基板与掩模之间的偏差量，使印刷精度下降等。

于是，本发明为了解决上述课题而目的在于提供使基板的位置与拍摄装置的高度尺寸对应的丝网印刷机。

用于解决课题的手段

本发明的一方案的丝网印刷机具有：掩模保持装置，保持掩模；刮板装置，从上方将膏状焊料摊平在由上述掩模保持装置保持的掩模上；输送装置，向上述掩模的下方输送基板；基板保持升降装置，保持由上述输送装置输送来的基板，并相对于上述掩模在上下方向上进行定位；清洁装置，擦拭并清扫上述掩模的下表面；拍摄装置，拍摄上述掩模的基准标记和上述基板的基准标记；驱动装置，使上述拍摄装置及上述清洁装置在上述掩模与上述基板保持升降装置之间移动；及控制装置，控制上述各装置，对于上述基板保持升降装置，将该基板保持升降装置的升降部设定为与上述拍摄装置的尺寸对应的基准高度，并在上述清洁装置移动时根据该清洁装置的尺寸而使上述升降部从上述基准高度下降。

发明效果

根据上述结构，在基板被输送装置输送至由掩模保持装置保持的掩模的下侧后，该基板由基板保持升降装置保持，以与掩模的下表面相接的方式被定位。并且，从掩模的上方利用刮板装置将膏状焊料摊平，进行对基板的印刷。另外，在这样的基板印刷时，拍摄装置通过驱动装置而进入掩模与基板之间，进行基准标记的拍摄，在预定次数的印刷处理后，清洁装置进入而进行掩模下表面的擦拭清扫。并且，基板保持升降装置在进行印刷的通常时，升降部被设定为与拍摄装置的尺寸对应的基准高度，保持的基板配置于与掩模接近的距离，在掩模的清扫时，通过升降部下降而避免与清洁装置的干涉。

附图说明

图1是将丝网印刷机的内部构造简化而示出的侧视图。

图2是将丝网印刷机的基板保持升降装置的构造简化而示出的图。

图3是将相机单元及清洁单元的移动周边简化地示出的图。

图4是示出了通常时的基板的高度的图。

图5是示出了清洁单元移动的清扫时的基板的高度的图。

图6是概念性地示出了基板、掩模及相机单元的位置关系的图。

具体实施方式

接着，关于本发明的丝网印刷机的一实施方式，参照附图并在以下说明。图1是将丝网印刷机的内部构造简化而示出的侧视图。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检查机、向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。在本实施方式中，将图示的丝网印刷机1的机体前后方向设为Y轴方向，将机体宽度方向设为X轴方向，并且将机体高度方向设为Z轴方向来进行说明。

丝网印刷机1在机体内部配置掩模，在掩模的下侧输送及保持基板，通过印刷图案孔而从掩模上表面向下侧的基板涂布膏状焊料。于是，在丝网印刷机1中，在上部侧存在掩模保持件2，能够安装掩模。在掩模保持件2的上方侧设置有将掩模上的膏状焊料在机体前后方向上摊平的刮板装置3。另一方面，在掩模保持件2的下侧设有保持输送来的基板并使该基板在上下方向上移动的基板保持升降装置4。

丝网印刷机1如图示那样由机体罩19覆盖，但在机体宽度方向的两侧面部形成有输送口191，进行基板的搬入及搬出。因此，在掩模保持件2的下侧设有用于在机体宽度方向上输送基板的基板输送装置。此外，在掩模保持件2的下侧，用于在机体前后方向上夹持基板的夹持装置及使基板向夹持位置上下移动的支撑装置等组装于升降装置。在本实施方式中，将夹持装置和升降装置等合起来称作基板保持升降装置4。图2是将这样的丝网印刷机1的基板保持升降装置4的构造简化而示出的图。

首先，在升降装置8中，升降台12相对于铅垂方向的导轨11以能够滑动的方式安装，该升降台12经由滚珠丝杠13而连结于升降用电动机14。在升降台12的上部经由支撑台15而搭载有基板输送装置5和夹持装置6等。在支撑台15上在机体前后方向(Y轴方向)上设有一对掩模支撑件21，分别在腿体上表面固定有与掩模20接触的掩模支撑板28。在附图右侧的掩模支撑件21上构成有滚珠丝杠22，能够通过掩模支撑件用电动机而调整与附图左侧的掩模支撑件21之间的距离。

夹持装置6在机体前后方向上配置有一对侧框架25，分别组装于支撑台23。在附图右侧的侧框架25构成有滚珠丝杠26，能够通过基板夹持用电动机而调整与附图左侧的侧框架25之间的距离。在一对侧框架25的上端部形成有夹持部27，通过夹持部27彼此接近，而能够夹入并保持基板10。并且，在侧框架25的内侧组装有由传送带29构成的基板输送装置5。

在一对侧框架25之间设有支撑基板10的支撑装置7。在支撑装置7中，具备多个支撑销32的支撑台31经由滚珠丝杠而被支撑，构成为通过支撑用电动机34进行升降。另外，夹持装置6的支撑台23经由滚珠丝杠而被支撑，构成为通过升降用电动机33进行升降。并且，支撑夹持装置6和支撑装置7的支撑台15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的结构。也就是说，构成了进行保持的基板10与掩模20之间的位置调整的修正装置。

丝网印刷机1这样在掩模20的下侧构成有对升降装置8组装夹持装置6和支撑装置7等而得到的基板保持升降装置4，构成为使基板10的高度阶段性地变化。特别是，在本实施方式中，图2所示的升降台12的位置构成为基准高度K，该基准高度K确定通过基板输送装置5输送的基板10的输送高度。即，在升降台12被定位于基准高度且夹持装置6及支撑装置7如图2所示那样下降的状态下，组装于该夹持装置6的基板输送装置5成为输送位置。

在夹持装置6中在比夹持部27低的位置组装有构成基板输送装置5的传送带29。因此，被输送来的基板10构成为为了使上表面与夹持部27一致而通过支撑装置7向上方移动。在印刷后会反过来向下方移动，当传送带29的上表面高度根据丝网印刷机1能够处理的基板10的厚度和翘曲量等而设定，以使这样的上下方向上的移动距离变小。

另外，在夹持装置6中，构成为保持的基板10以使上表面与掩模支撑板28一致的方式向上方移动。在印刷后会反过来向下方移动，但在该情况下也是夹持装置6对相对于掩模支撑板28的夹持部27的上表面高度进行设定，以使上下方向上的移动距离变小。因此，在基板保持升降装置4中，设定各部件的高度的关系，相对于掩模支撑板28的上表面的传送带29的上表面的高度也成为预先确定的高度。

接着，如图3所示，在掩模保持件2与基板保持升降装置4之间设有用于拍摄附设于基板10或掩模20的基准标记的相机单元35(拍摄装置)及将掩模20的污垢从下表面侧擦拭而进行清扫的清洁单元37(清洁装置)。图3是将相机单元35及清洁单元37的移动周边简化地示出的图。特别是示出了相机单元35与清洁单元37分离且仅相机单元35进入到基板10与掩模20之间的状态。另外，在图1所示的丝网印刷机1中，箭头A1是相机单元35及清洁单元37的移动范围，箭头A2是基板10的移动范围。

相机单元35及清洁单元37相对于在机体前后方向上延伸的引导杆41以能够滑动的方式安装，构成为能够通过驱动装置进行移动。本实施方式的驱动装置与以往例相同地构成为仅相机单元35能够自走。在该驱动装置中，例如与导轨41平行地设置通过驱动电动机而旋转的螺纹轴，在此处螺合固定于相机单元35侧的螺母而构成了滚珠丝杠。并且，为了通过与能够自走的相机单元35的连结而使清洁单元37能够移动，在两单元上构成有连结器。

首先，清洁单元37构成为使用辊状的清洁纸，从使用前的第一辊43卷出且擦拭了掩模20的使用后部分由第二辊44卷取。通过设于第二辊44侧的伺服电动机来进行清洁纸13的卷取(从第一辊43的卷出)，在两辊之间，为了将清洁按压靠于掩模20的下表面而组装有使用了气缸45的纸按压机构。另一方面，相机单元35为了拍摄上方的掩模和下方的基板这两方而对相机47组合有棱镜。

并且，在相机单元35内设有使柱塞上下伸缩工作的螺线管48，在清洁单元37中，形成有贯通孔的连结板49向相机单元35侧突出。这样的螺线管48及连结板49成为了用于连结相机单元35与清洁单元37的连结器。由此，通过螺线管48的柱塞向下方伸长并向插入于相机单元35内的连结板49的贯通孔插入，清洁单元37与相机单元35连结，能够一体地移动。

清洁单元37如图1所示，丝网印刷机1的前部成为了待机位置。于是，在进行使用了清洁单元37的掩模20的清扫的情况下，相机单元35移动至待机位置，进行对于清洁单元37的连结。另一方面，在螺线管48的柱塞被提升的状态下，相机单元35与清洁单元37分离，通过仅相机单元35的移动而进行附设于基板10或掩模20的基准标记的拍摄。

相机单元35和清洁单元37整体由单元罩覆盖，但清洁单元37的高度方向上的尺寸大于相机单元35的高度尺寸。这是因为组装有卷绕于第一、第二辊43、44的辊状的清洁纸和用于将该清洁纸按压于掩模的气缸45等。关于这一点，在以往的丝网印刷机中，基板10与掩模20之间的间隔对应于尺寸较大的清洁单元37的高度尺寸地设计。因此，基板10的移动距离会变长，循环时间变长之外，除此以外还会使基板10相对于掩模20的位置精度下降。

于是，在丝网印刷机1中，构成为根据图4所示的通常时和图5所示的清扫时来切换基板10的高度。通常时的清洁单元37配置于图1所示的待机位置，仅相机单元35进入基板10与掩模20之间。在本实施方式中，将图4所示的掩模支撑板28的上表面作为基准高度k2来设定向丝网印刷机1内输送的基板10的输送高度。在升降装置8上搭载有基板输送装置5等的基板保持升降装置4中，在上下方向上位移的升降部有可能与向掩模20的下侧进入的相机单元35或清洁单元37产生干扰。因此，在本实施方式中，将在这样的升降部中最接近掩模20的支撑板28的上表面设为基准高度k2。另外，基准高度k2是如图2所示那样升降台12位于基准高度K的情况下的掩模支撑板28的上表面高度。

在此，图6是概念性地示出了被定位于基准高度k2的基板10、保持于掩模保持件2的掩模20及相机单元35的位置关系的图。例如，相机单元35与掩模20之间的距离L2被设定为3mm。于是，基准高度k2被设计为使从相机单元35到基板10为止的距离L1成为5mm的方式、也就是说，使两方的距离L1、L2几乎没有差异而成为相同程度。本来的话，能够通过将距离L1、L2设为相同的值，来使基板10与掩模20之间的距离L3最小，但设为考虑了可能在基板10产生的翘曲等状态变化量的大致相同程度，距离L1的值稍大。

另一方面，在掩模20的清扫时，如图5所示，清洁单元37向掩模20的下侧移动，因此，不仅是相机单元35，清洁单元37也会在基板10与掩模20之间移动。并且，清洁单元37由于与相机单元35对齐上表面而向下侧变大，所以构成为以避免基板10干扰的方式从基准高度k2下降预定的退避距离L4。另外，在掩模20的清扫时并非必定保持有基板10，因此，基板10与掩模20之间是保持有基板10的情况下的基板10的高度与掩模20之间的意思。

接着，在丝网印刷机1中如图2所示那样搭载有控制整体的驱动的控制装置9，包含基板10的升降控制在内的各装置的驱动控制如以下这样进行。首先，在丝网印刷机1对于基板10的印刷中，由传送带29向侧框架25之间输送基板10。并且，通过支撑用电动机34的驱动而支撑台31上升，由支撑销32顶起的基板10被从传送带29抬起。在基板10的对位后，通过基板夹持用电动机的驱动而侧框架25移动，该基板10由一对夹持部27夹入并保持。

接着，通过升降用电动机33的驱动而保持有基板10的夹持装置6上升，夹持部27和基板10被定位于掩模支撑板28的高度。即，掩模支撑板28、夹持部27、基板10的上表面高度对齐于基准高度K。并且，相机单元35在基板10与掩模20之间移动，进行各基准标记的拍摄，基于该拍摄数据来关于基板10和掩模20算出X、Y、θ方向的偏差量，并通过构成于支撑台15的修正装置来进行位置偏差修正。

当相机单元35移动而脱离了基板10的升降范围时，在基板保持升降装置4中，通过升降用电动机14的驱动而升降台12从基准高度K的位置上升，基板10以与掩模20的下表面相接的高度被定位。并且，通过刮板装置3使掩模20上的膏状焊料滚动，向印刷图案孔压入并向下侧的基板10涂布。然后，进行通过升降用电动机33的驱动而使基板10以预定速度下降的版分离，对该基板10进行按照印刷图案的膏状焊料的印刷。

当向基板10进行了印刷后，升降台12通过升降用电动机14的驱动而下降并返回基准高度K的位置。然后，通过升降用电动机33的驱动而保持有基板10的夹持装置6下降，通过支撑用电动机34的驱动而支撑台31下降，载置于支撑销32的基板10返回传送带29。夹持装置6及支撑装置7的位置这样返回图2所示的基板输送高度，从而能够进行基板输送装置5对基板10的输送，印刷后的基板10被从丝网印刷机1搬出，并搬入新的基板10。

在丝网印刷机1中，如上述那样反复进行对基板10的印刷处理和基板10的搬入、输送，每进行预定块数的基板10的印刷处理时进行对于掩模20的清扫。在该掩模清扫时，相机单元35如图1所示那样向待机位置的清洁单元37移动，进行两者的连结。即，在相机单元35中插入清洁单元37侧的连结板4，在其贯通孔中插入螺线管48的柱塞。

另一方面，基板保持升降装置4以避免基板10和掩模支撑板28等与清洁单元37干扰的方式，通过升降用电动机14的驱动而升降台12下降，从基准高度K向下方退避预定距离。该退避位置是比基板的输送高度靠下方处。因此，清洁单元37能够进入基板10与掩模20之间，清洁纸按压于掩模20的下表面而擦拭污垢。掩模20的清扫结束后的清洁单元37再次返回待机位置而与相机单元35的连结被切离。并且，在基板保持升降装置4中，通过升降用电动机14的驱动而升降台12上升，掩模支撑板28的上表面返回基准高度Kk2。

由此，根据本实施方式，在通常时，在接近掩模20的位置处保持及定位基板10，因此，到掩模20为止的上升及下降距离变短，印刷时的升降动作所需的时间缩短。例如，与使基板10的位置与清洁单元37对应的以往例相比，在本实施方式中，通过与尺寸小的相机单元35对应，基板10的位置向掩模20接近了25mm。因此，印刷时的基板10的移动距离往复有50mm之差，能够缩短循环时间。

另外，通过基板10的移动距离变短，能够提高基板10相对于掩模20的位置精度。基板10根据沿着导轨11的升降台12的移动而升降，其移动方向配合铅垂方向地设计，但会如图6所示那样会产生些许偏差(角度θ)。因此，在与掩模20相接的基板10的到达位置处，在该基板10与掩模20之间会产生横向偏差B。例如，当设为基板10与掩模20之间的距离L3在本实施方式中是125mm且在以往例中是150mm时，即使角度θ的值为0.1°，横向偏差B的差也会成为大致44μ。对基板10的印刷要求数十μ的精度，因此本实施方式关于提高印刷精度这一点也是有效的。

在丝网印刷机1中，清洁单元37的尺寸大于相机单元35的尺寸。并且，该清洁单元37若考虑使用效率等则优选安装较大的直径的清洁纸。但是，为了掩模20的清扫，会在基板保持升降装置4上移动，因此，在根据清洁纸而高度方向上的尺寸较大的清洁单元37的情况下，需要确保不与其产生干扰的更大的空间。

由此，本实施方式提高了清洁单元37的使用效率并消除了在印刷时升降台12的行程会变大的缺点。也就是说，针对每一块基板10进行的升降台12的升降行程与清洁单元37的大小无关而根据较小的相机单元35设定即可。另一方面，在掩模20的清扫时，升降台12下降而创造出以往那样较大的空间，因此能够消除使用了较大的直径的清洁纸的清洁单元37的缺点。

以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明不限定于此，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。

例如，在所述实施方式中，与能够自走的相机单元35连结而使清洁单元37能够移动，但对于该清洁单元37也可以设为将驱动电动机的旋转输出通过滚珠丝杠而变换为直行运动的自走构造。另外，使各单元行驶的驱动装置也可以是将驱动电动机的旋转经由滑轮或传动带而变换为直行运动等的其他构造。

另外，在使清洁单元37与相机单元35的上表面对齐的情况下能够使与掩模20之间的距离L2最小，但也可以是基于两单元的高度方向上的中心位置而以相机单元35的高度方向的中心比较大的清洁单元37的高度方向的中心靠上的关系组装的构造。

附图标记说明

1…丝网印刷机 2…掩模保持件 3…刮板装置 4…基板保持升降装置 5…基板输送装置 6…夹持装置 7…支撑装置 8…升降装置 9…控制装置 10…基板 14…升降用电动机 20…掩模 27…夹持部 28…掩模支撑板 35…相机单元 37…清洁单元。

Claims (5)

1.一种丝网印刷机，具有：

掩模保持装置，保持掩模；

刮板装置，从上方将膏状焊料摊平在由所述掩模保持装置保持的掩模上；

输送装置，向所述掩模的下方输送基板；

基板保持升降装置，保持由所述输送装置输送来的基板，并相对于所述掩模在上下方向上进行定位；

清洁装置，擦拭并清扫所述掩模的下表面；

拍摄装置，拍摄所述掩模的基准标记和所述基板的基准标记；

驱动装置，使所述拍摄装置及所述清洁装置在所述掩模与所述基板保持升降装置之间移动；及

控制装置，控制上述各装置，对于所述基板保持升降装置，在进行基板印刷的通常时，将该基板保持升降装置的升降部设定为与所述拍摄装置的尺寸对应的基准高度，仅所述拍摄装置进入到所述掩模与所述基板之间进行拍摄，并在预定次数的所述基板印刷之后进行所述清洁装置的清扫时，根据该清洁装置的尺寸而使所述升降部从所述基准高度下降，所述清洁装置进入到所述掩模与所述基板之间进行清扫，

所述拍摄装置和所述清洁装置以能够滑动的方式安装于在所述丝网印刷机的前后方向上延伸的引导杆。

2.根据权利要求1所述的丝网印刷机，其中，

所述驱动装置构成为，直接使所述拍摄装置移动，经由设于所述清洁装置与所述拍摄装置之间的连结器使该清洁装置移动。

3.根据权利要求1所述的丝网印刷机，其中，

对于通过所述基板保持升降装置而配置于所述基准高度的所述基板，利用所述拍摄装置来进行基准标记的拍摄。

4.根据权利要求2所述的丝网印刷机，其中，

对于通过所述基板保持升降装置而配置于所述基准高度的所述基板，利用所述拍摄装置来进行基准标记的拍摄。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的丝网印刷机，其中，

所述基板的保持高度被设定为使所述基板与拍摄基准标记的所述拍摄装置之间的距离和所述掩模与所述拍摄装置之间的距离大致相同。

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