JP2000211103A - スクリ―ン印刷装置およびスクリ―ン印刷方法 - Google Patents
スクリ―ン印刷装置およびスクリ―ン印刷方法Info
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Abstract
できるスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法を
提供することを目的とする。 【解決手段】 パターン孔が設けられたスクリーンマス
ク10を基板6に当接させ、ペーストを供給してスキー
ジを摺動させることにより、パターン孔を介して基板6
にペーストを印刷するスクリーン印刷方法において、ス
クリーンマスクや基板位置決め部1および基板6の認識
マークを単一のカメラ20にて撮像するようにし、基板
位置決め部1の座標系と、カメラ20を移動させる移動
手段の座標系との位置ずれ量をカメラ20より取得した
画像データに基づいて求め、基板位置決め部の位置補正
を行うようにした。これにより、従来必要であった光学
系の位置合わせを行う必要がなく、高精度の位置認識を
実現できる。
Description
田や導電性ペーストなどのペーストを印刷するスクリー
ン印刷装置およびスクリーン印刷方法に関するものであ
る。
リーム半田や導電性ペーストなどのペーストを印刷する
方法としてスクリーン印刷が用いられている。この方法
は、印刷対象部位に応じてパターン孔が設けられたスク
リーンマスクを基板に当接させ、スクリーンマスク上に
ペーストを供給してスキージを摺動させることにより、
パターン孔を介して基板上にペーストを印刷するもので
ある。
ンマスクを基板に対して正確に位置合わせする必要があ
る。このため、スクリーン印刷装置の立ち上げ時におけ
る機械誤差の較正、品種切り替え時のスクリーンマスク
の位置ずれ検出および生産時における基板の位置ずれ検
出など、基板とスクリーンマスクの位置合わせ誤差を数
値データとして定量的に把握し、これらの誤差を補正す
ることが行われている。そしてこれらの誤差検出方法と
して従来より画像認識による方法が用いられている。こ
のような目的のため、従来スクリーン印刷装置には、基
板を認識するためのカメラと、スクリーンマスクを認識
するためのカメラが別個に設けられ、それぞれのカメラ
によって得られた認識結果に基づいて前記誤差を検出す
ることが行われていた。
来のスクリーン印刷装置には、以下に述べるような問題
点があった。まずスクリーンマスクおよび基板を認識す
るカメラを個別に設けていたため、2つのカメラの光学
系上の座標系の相対的位置関係を合わせることが必要で
あり、この位置合わせに煩雑な作業を要していた。また
スクリーンマスクを認識するカメラは構造配置上上向き
に設けられていたため、ゴミや異物がカメラ上に付着し
誤認識を生じやすいという不具合があった。また装置立
ち上げ時においては、基板を認識するカメラと基板を位
置決めする位置決めテーブルとの相対的位置を較正する
位置合わせ作業も、従来は位置合わせ治具を用いて作業
者が手作業的に行っていた。このため、各作業者の熟練
度によって位置合わせ精度がばらつき、結果として印刷
品質の安定が確保され難いという問題点があった。
品質を安定して確保できるスクリーン印刷装置およびス
クリーン印刷方法を提供することを目的とする。
ン印刷装置は、パターン孔が設けられたスクリーンマス
クを基板に当接させ、このスクリーンマスク上にペース
トを供給してスキージを摺動させることにより、前記パ
ターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン
印刷装置であって、前記基板を位置決めする基板位置決
め手段と、前記スクリーンマスクの特徴点および前記基
板の特徴点を上方より撮像する単一の撮像手段と、この
撮像手段を水平面内で移動させる移動手段とを備えた。
ターン孔が設けられたスクリーンマスクを基板に当接さ
せ、このスクリーンマスク上にペーストを供給してスキ
ージを摺動させることにより、前記パターン孔を介して
基板にペーストを印刷するスクリーン印刷方法であっ
て、前記基板を位置決めする基板位置決め手段の座標系
と、前記スクリーンマスクおよび基板を撮像する撮像手
段を移動させる移動手段の座標系との位置ずれ量を前記
撮像手段により取得した画像データに基づいて求め、前
記位置ずれ量に基づいて前記基板位置決め手段の位置補
正を行う。
求項2記載のスクリーン印刷方法であって、前記画像デ
ータは、前記基板位置決め手段に設けられた特徴点を撮
像して得られたものである。
求項2記載のスクリーン印刷方法であって、前記画像デ
ータは、基板位置決め手段に保持された基板の特徴点を
撮像して得られたものである。
ターン孔が設けられたスクリーンマスクを基板に当接さ
せ、このスクリーンマスク上にペーストを供給してスキ
ージを摺動させることにより、前記パターン孔を介して
基板にペーストを印刷するスクリーン印刷方法であっ
て、前記基板の特徴点を撮像手段によって撮像するため
に撮像手段を基板に対して相対的に移動させる工程にお
いて、基板の搬送方向の移動は前記撮像手段を移動させ
る移動手段によって行い、基板の搬送方向と直交する方
向の移動は、基板を位置決めする基板位置決め手段によ
って行う。
マスクおよび基板の双方の特徴点を単一の撮像手段で撮
像することにより、従来必要であった光学系の位置合わ
せを行う必要がなく、高精度の位置認識を実現できる。
ば、基板位置決め手段の座標系と、撮像手段を移動させ
る移動手段の座標系との位置ずれ量を撮像手段で取得し
た画像データに基づいて求めることにより、高精度の位
置合わせを行うことができる。
点を撮像手段によって撮像するために撮像手段を基板に
対して相対的に移動させる工程において、基板の搬送方
向の移動は前記撮像手段を移動させる移動手段によって
行い、基板の搬送方向と直交する方向の移動のみを基板
を位置決めする基板位置決め手段によって行うことによ
り、基板位置決め手段の大きさをコンパクトにすること
ができる。
参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態のスク
リーン印刷装置の側面図、図2は同スクリーン印刷装置
の平面図、図3(a),(b)、図4(a),(b)は
同スクリーン印刷装置の部分平面図、図5は同スクリー
ン印刷方法におけるカメラと基板位置決め部との位置合
わせのフロー図、図6(a),(b),(c)は同認識
マークの画像図である。
装置の構造を説明する。図1において、基板位置決め手
段である基板位置決め部1は、X軸テーブル2およびY
軸テーブル3よりなる移動テーブル上にθ軸テーブル4
を段積みし、さらにその上にZ軸テーブル5を配設して
構成されており、Z軸テーブル5上には基板6をクラン
パ8によって保持する基板保持部7が設けられている。
印刷対象の基板6は図2に示す搬入コンベア14によっ
て基板位置決め部1に搬入される。基板位置決め部1を
駆動することにより、基板6の位置を調整することがで
きる。印刷後の基板6は、搬出コンベア15によって搬
出される。
ク10が配設されており、スクリーンマスク10はホル
ダ11にマスクプレート12を装着して構成されてい
る。基板6は基板位置決め部1によってマスクプレート
12に対して位置合わせされ下方から当接する。スクリ
ーンマスク10上には、スキージユニット13が水平方
向に往復動自在に配設されている。基板6がマスクプレ
ート12の下面に当接した状態で、マスクプレート12
上にペーストであるクリーム半田を供給し、スキージユ
ニット13のスキージをマスクプレート12の表面に当
接させて摺動させることにより、基板6の表面にはマス
クプレート12に設けられたパターン孔12a(図2参
照)を介してクリーム半田が印刷される。
撮像手段であるカメラ20が設けられている。図2に示
すように、カメラ20はX軸テーブル21およびY軸テ
ーブル22によってXY方向に水平移動する。すなわち
X軸テーブル21およびY軸テーブル22は移動手段と
なっている。カメラ20は基板6、クランパ8およびマ
スクプレート12に設けられた特徴点としての各認識マ
ークを撮像する。そして撮像により得られた画像データ
に基づいて各認識マークの位置が求められる。
特徴点である認識マーク6a,6bが設けられており、
基板6を保持するクランパ8には、特徴点である認識マ
ーク8a,8bが設けられている。さらにマスクプレー
ト12には、基板6に設けられた認識マーク6a,6b
に対応した位置に開口12A(マスクプレート12の破
断範囲内に位置しているため鎖線で示している),12
Bが設けられており、マスクプレート10に対して基板
6が正しい位置関係にある状態では、開口12A,12
Bを介して上方から認識マーク6a,6bを目視により
視認またはカメラ20により撮像可能となっている。
る上記各認識マークの撮像動作について説明する。これ
らの認識マークの撮像は、スクリーン印刷装置の立ち上
げ時やメンテ時などに基板位置決め部の座標系とカメラ
20を移動させる移動手段との位置合わせ、スクリーン
マスク12を装着した後に行われるスクリーンマスク1
2の位置ずれ検出、また実際の印刷稼働時に搬入された
基板6の位置を検出する際などに行われるものである。
に設けられた開口12A,12Bを撮像する際のカメラ
20の動作を示している。まず図3(a)に示すよう
に、X軸テーブル21、Y軸テーブル22を駆動してカ
メラ20を開口12Aの上方に位置させ、開口12Aを
撮像する。次いで再びX軸テーブル21、Y軸テーブル
22を駆動してカメラ20を開口12Bの上方に移動さ
せ同様に開口12Bを撮像する。
た認識マーク6a,6bを撮像する際のカメラ20の動
作を示している。図4(a)に示すように、Y軸テーブ
ル3(図1参照)を駆動することにより基板位置決め部
1の基板6をスクリーンマスク10の外に移動させ、こ
の状態でX軸テーブル21およびY軸テーブル22を駆
動してカメラ20を認識マーク6a上に位置させ、撮像
する。次いで図4(b)に示すように、カメラ20を認
識マーク6b上に位置させて同様に認識マーク6bを撮
像する。
対的に移動させる工程において、基板6の搬送方向の移
動はカメラ20を移動させるX軸テーブル21によって
行い、搬送方向と直交する方向の移動のみを基板位置決
め部1のY軸テーブル3を駆動することにより行う。こ
のような撮像動作を行わせることにより、基板6の認識
のために基板位置決め部1をX方向(基板搬送方向)へ
駆動する必要がなく、したがって位置決め部1のX軸テ
ーブル2の所要ストロークを小さくすることができ、装
置の搬送方向の長さを短縮してコンパクト化を図ること
が可能となる。
マーク8a,8bを認識することによって行われる基板
位置決め部の位置ずれ補正処理について、図5のフロー
を参照して説明する。この位置ずれ補正処理は、基板位
置決め部1に固有の座標系と、カメラ20を移動させる
X軸テーブル21、Y軸テーブル22の座標系との位置
ずれ量を、カメラ20により取得した画像データに基づ
いて求め、この位置ずれ量に基づいて基板位置決め部1
の位置補正を行うものである。そして、ここでは画像デ
ータとして基板位置決め部1のクランパ8に設けられた
特徴点である認識マーク8a,8bを撮像することによ
って得られたものを用いる例を示している。
ず図4(b)に示すクランパ8の認識マーク8a上にカ
メラ20を移動し(ST1)、認識マーク8aを撮像し
て得られた画像データに基づき認識マーク8aの位置を
認識する(ST2)。そして図6(a)に示すように認
識マーク8aの位置ずれ量xa,yaを計算する(ST
3)。次いでカメラ20をクランパ8の認識マーク8b
上に移動し(ST4)、認識マーク8bを撮像し同様に
位置を認識する(ST5)。
ーク8bの位置ずれ量xb,ybが求められ、図6
(c)に示すようにこれらの認識マーク8a,8bを結
ぶ直線を求め、この直線のずれ角度θを求める(ST
6)。すなわち、これにより位置合わせ対象の平面上に
設けられた2点のうちの1点における位置ずれ量と、2
点を結ぶ直線のずれ角度が求められたことになり、2つ
の独立した直交座標系の相対的な位置関係を特定する位
置補正量が求められる。
基づいて位置補正量を算出し、基板位置決め部1の動作
を制御するプログラム上のマシンパラメータを修正する
(ST7)。これにより、基板位置決め部1とカメラ2
0を移動させるX軸テーブル21、Y軸テーブル22と
の動作上の相的関係が常に正しく保たれ、カメラ20に
よる基板6の認識時の誤差を減少させることができる。
なお、上記例では、クランパ8に設けられた認識マーク
8a,8bを認識することにより位置ずれ補正を行うよ
うにしているが、サンプル基板をクランパ8に保持さ
せ、サンプル基板に設けられた認識マークを撮像して得
られた画像データを用いるようにしてもよい。
び基板の双方の特徴点を単一の撮像手段で撮像するよう
にしたので、従来必要であった光学系の位置合わせを行
う必要がなく、高精度の位置認識を実現できる。また基
板位置決め手段の座標系と、撮像手段を移動させる移動
手段の座標系との位置ずれ量を撮像手段で取得した画像
データに基づいて求めるようにしたので、高精度の位置
合わせを効率よく行うことができる。更に、基板撮像時
にカメラと基板の相対位置の搬送方向への移動をカメラ
のみを移動させて行うようにしたので、基板位置決め部
の所要ストロークを短縮して装置のコンパクト化を図る
ことができる。
側面図
平面図
装置の部分平面図 (b)本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の部
分平面図
装置の部分平面図 (b)本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の部
分平面図
おけるカメラと基板位置決め部との位置合わせのフロー
図
像図 (b)本発明の一実施の形態の認識マークの画像図 (c)本発明の一実施の形態の認識マークの画像図
Claims (5)
- 【請求項1】パターン孔が設けられたスクリーンマスク
を基板に当接させ、このスクリーンマスク上にペースト
を供給してスキージを摺動させることにより、前記パタ
ーン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印
刷装置であって、前記基板を位置決めする基板位置決め
手段と、前記スクリーンマスクの特徴点および前記基板
の特徴点を上方より撮像する単一の撮像手段と、この撮
像手段を水平面内で移動させる移動手段とを備えたこと
を特徴とするスクリーン印刷装置。 - 【請求項2】パターン孔が設けられたスクリーンマスク
を基板に当接させ、このスクリーンマスク上にペースト
を供給してスキージを摺動させることにより、前記パタ
ーン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印
刷方法であって、前記基板を位置決めする基板位置決め
手段の座標系と、前記スクリーンマスクおよび基板を撮
像する撮像手段を移動させる移動手段の座標系との位置
ずれ量を前記撮像手段により取得した画像データに基づ
いて求め、前記位置ずれ量に基づいて前記基板位置決め
手段の位置補正を行うことを特徴とするスクリーン印刷
方法。 - 【請求項3】前記画像データは、前記基板位置決め手段
に設けられた特徴点を撮像して得られたものであること
を特徴とする請求項2記載のスクリーン印刷方法。 - 【請求項4】前記画像データは、基板位置決め手段に保
持された基板の特徴点を撮像して得られたものであるこ
とを特徴とする請求項2記載のスクリーン印刷方法。 - 【請求項5】パターン孔が設けられたスクリーンマスク
を基板に当接させ、このスクリーンマスク上にペースト
を供給してスキージを摺動させることにより、前記パタ
ーン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印
刷方法であって、前記基板の特徴点を撮像手段によって
撮像するために撮像手段を基板に対して相対的に移動さ
せる工程において、基板の搬送方向の移動は前記撮像手
段を移動させる移動手段によって行い、基板の搬送方向
と直交する方向の移動は、基板を位置決めする基板位置
決め手段によって行うことを特徴とするスクリーン印刷
方法。
Priority Applications (1)
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