JP2000309089A - スクリーン印刷機 - Google Patents

スクリーン印刷機

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JP2000309089A
JP2000309089A JP11119760A JP11976099A JP2000309089A JP 2000309089 A JP2000309089 A JP 2000309089A JP 11119760 A JP11119760 A JP 11119760A JP 11976099 A JP11976099 A JP 11976099A JP 2000309089 A JP2000309089 A JP 2000309089A
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JP
Japan
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screen
solder
cleaning
dirt
image
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Pending
Application number
JP11119760A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiko Wachi
昭彦 和智
Masaya Matsumoto
昌也 松本
Nobuyasu Nagafuku
信育 永福
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクリーン裏面に回り込んで付着したはんだ
の汚れを検出してクリーニングすることによって、ブリ
ッジ等の不良を防止することのできるスクリーン印刷機
を提供する。 【解決手段】 スクリーン裏面2aを撮像する撮像手段
11と、この撮像手段11で撮像した画像を処理すると
共に、その処理された画像からスクリーン裏面2aへ回
り込んだはんだ4bの汚れを判断する画像処理判断手段
と、前記汚れ(はんだ面積S1 )が所定値S2 以上のと
き、スクリーン裏面2aをクリーニングして前記回り込
んだはんだ4bを除去するクリーニング手段9とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ペースト状のはん
だを、プリント回路基板等の基板にスクリーンを介して
印刷するスクリーン印刷機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のスクリーン印刷機について、図3
〜図6を参照して以下説明する。
【0003】図3は電子部品の実装工程におけるスクリ
ーン印刷に使用される一般的なスクリーン印刷機とその
印刷状態を概略して示している。
【0004】このスクリーン印刷機は図3(a)(b)
に示すように、印刷部と搬入部とに分かれている。印刷
部は、基板1が搬入された際にその印刷面から間隔をお
いて水平に位置決めされるスクリーン2と、スクリーン
2上で左右方向に往復移動するスキージ3a、3bと、
それらを駆動する図示しない駆動手段とを備えている。
右方向へ移動するときはスキージ3aを下降させ、左方
向へ移動するときはスキージ3bを下降させ、スクリー
ン2を介して基板1に接触させて、図3(c)で示すよ
うに、ペースト状のはんだ4をスクリーン2の開口部5
に充填する。その後、ステージ部6を下降させて基板1
をスクリーン裏面2aから離脱させると、基板1のラン
ド1a上に前記はんだ4が転写されて印刷が完了する。
【0005】搬入部は、基板1を位置決め固定するステ
ージ部6と、印刷後の基板1上のはんだ状態やスクリー
ン2に設けられた開口部5の状態を検査したり、ターゲ
ットマーク8を認識する認識カメラ7をその上方に備え
ている。尚、ターゲットマーク8は基板1上の対角線上
に設けられ、基板1のランド1aに対応して形成された
開口部5とを位置合わせするために用いられる。
【0006】このスクリーン印刷機による印刷動作を、
図3、図5、図6を参照しつつ図4に示すフローの流れ
に沿って説明する。
【0007】まずステップ♯1で基板1をステージ部6
へ搬入し位置決め固定した後、ステップ♯2で基板1上
のターゲットマーク8を認識カメラ7で認識する。次に
ステップ♯3でステージ部6を搬入部から印刷部へ移動
し、基板1をスクリーン裏面2aに接する位置まで上昇
させ、スクリーン印刷を行う。ここではスキージ3aが
下降して右方向に移動することで、スクリーン2の開口
部5にペースト状のはんだ4が充填され、ステージ部6
が下降して前記はんだ4が基板1のランド1a上に転写
される。ステップ♯4では、印刷された基板1が予め設
定されたN枚目に達したかどうかを判断し、N枚目に達
していない場合には、ステップ♯8で基板1を次工程に
搬出する。
【0008】N枚目に達した場合には、ステップ♯5で
図5(a)に示すように、基板1を次工程に搬出せずに
搬入部に戻し、基板1のランド1aに印刷されたはんだ
面積を認識カメラ7により検出し、その検出値を汚れ判
定の基準となるはんだ面積(基準値)と比較し、許容範
囲以上なら図5(a)にAで示す「にじみ」、許容範囲
以下ならBで示す「かすれ」とそれぞれ判定する。また
基準重心とはんだ重心とを比較し、許容範囲以上なら図
5(a)にCで示す「位置ズレ」と判定する。尚、前記
基準値と許容範囲は予め設定しておく。
【0009】ステップ♯6では図5(b)で示すよう
に、搬入部から印刷部におけるスクリーン2の開口部5
上方に認識カメラ7が移動し、上方から開口部5を撮像
すると共に処理画像から開口部5の開口面積を検出す
る。はんだ4aが基板1に転写しきれずに開口部5の内
周面に付着して残った状態の開口面積は、前記基準値よ
り小さくなるが、それが許容範囲以下であれば、図5
(b)にDで示す「目詰まり」と判定する。
【0010】ステップ♯7では、ステップ♯5とステッ
プ♯6での基板側のはんだ状態やスクリーン側の開口部
品の状態の検査からどのはんだ汚れに該当するかを判断
し、その判断がOKすなわち基板1およびスクリーン2
に汚れがないと判断された場合にはステップ♯8に移行
して基板1を搬出する。一方、前記判断がNGすなわ
ち、ステップ♯5での基板側のはんだ状態検査で判定さ
れた「にじみ」「かすれ」「位置ズレ」と、ステップ♯
6でのスクリーン開口部5の状態検査で判定された「目
詰まり」の4種類のNG項目に該当する場合には、ステ
ップ♯9に移行してスクリーン裏面2aのクリーニング
を行い、ステップ♯10でクリーニング回数が予め設定
したn回に達するまでは、ステップ♯6に戻ってスクリ
ーン開口部5を検査してはんだ4の目詰まりの再検査
後、ステップ♯7で再び汚れがないか否かを判断し、ス
テップ♯9でのスクリーンクリーニングまでを繰り返
す。前記クリーニングに用いるクリーナ9は図6に示す
ように、スクリーン2裏面をクリーナノズル9aが移動
するとき、吸引ユニット9bで開口部5のはんだ4を吸
引するものである。またそのクリーニング動作は、前記
検査結果の4種類のNG項目より選択できる。一方、ス
テップ♯10でクリーニング回数がn回に達しても目詰
まりが解消されない場合は、ステップ♯11にてエラー
停止させる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のスクリーン
印刷機では、スクリーン側の開口部5の検査は、その上
方に配置された認識カメラ7で行うため、図5(c)に
拡大して示すように開口部5の内周面に残るはんだ4a
は認識カメラ7で撮像した開口部5の画像を処理するこ
とで検出できる。ところが、開口部5にスキージ3aな
いし3bによってはんだ4を充填する工程において、ス
クリーン2と基板1との接触面に僅かな隙間があった場
合、スクリーン裏面2aへ回り込んでスクリーン裏面2
aの開口部5周辺に付着したはんだ4bを検出すること
ができない。従って、このはんだ4bの汚れが連続して
印刷する工程で潰される等して平面形状が大きくなり、
開口部5に充填されたはんだ4と結合したり、隣接する
ランド1aに転写されたはんだ4と結合してブリッジに
なるという現象が発生する。そのため、電子部品実装工
程の下流のリフロー工程において、はんだボール、にじ
み、ブリッジ等の不良が発生するという問題が生じる。
【0012】そこで本発明は上記のような問題を解決
し、スクリーン裏面に回り込んで付着したはんだの汚れ
を検出してクリーニングすることによって、ブリッジ等
の不良を防止することのできるスクリーン印刷機を提供
することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、スクリーン裏面を撮像する撮像手段と、この
撮像手段で撮像した画像を処理すると共に、その処理さ
れた画像からスクリーン裏面へ回り込んだペースト状の
はんだの汚れを判断する画像処理判断手段と、前記汚れ
が所定値以上のとき、スクリーン裏面をクリーニングし
て前記回り込んだはんだを除去するクリーニング手段と
を備えたことを特徴とする。
【0014】本発明によれば、撮像手段がスクリーン裏
面を撮像し、画像処理判断手段が撮像した画像を処理し
て、スクリーン裏面へ回り込んだはんだの汚れを的確に
検出して、汚れの状態を的確に判断することができる。
そして、そのはんだの汚れが所定値以上のときは、クリ
ーニング手段によってスクリーン裏面をクリーニングし
てはんだの汚れを除去し、スクリーン裏面を綺麗な状態
にしながら印刷を行うことができるので、充填されたは
んだや隣接したランド上のはんだ等と結合することを防
止でき、スクリーン印刷後の下流のリフロー工程におい
て、はんだボール、にじみ、ブリッジ等の不良が発生す
るのを防止することができる。
【0015】前記画像処理判断手段を、汚れ度合を判断
し、高度の汚れと判断したときは高度のクリーニング
を、低度の汚れと判断したときは低度のクリーニングを
行うようにクリーニング手段に指令するように構成する
と好適であり、前記高度のクリーニングを、前記低度の
クリーニングに比較して、クリーニングノズルの吸引力
が大、クリーニングノズルの往復動作回数が大、溶剤使
用量が大のいずれか1つまたは組合わせた状態のもので
あるようにすることによれば、汚れの度合に応じた最適
なクリーニングを無駄なく行うことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施形態を、図1
と図2を参照しながら説明する。
【0017】図1はスクリーン印刷機の印刷動作を示す
フローチャート、図2(a)はスクリーン印刷機の概略
平面図、図2(b)は印刷状態を示す側面図である。
尚、このスクリーン印刷機は、図3と図4に示した従来
例と基本的には同じであるため、従来例と共通する部分
には同一符号を付して説明を簡略化し、本実施形態では
図1に示すフローチャートの流れを主にして印刷動作を
説明する。
【0018】印刷を行うにあたり、印刷する基板の枚数
N、基板側とスクリーン側の検査結果に対してはんだ汚
れを判定する際の基準となる許容範囲、前記検査結果よ
り得られたはんだ面積に対して汚れ度合を判断する際の
基準となるそれぞれのしきい値、クリーニング回数nは
予め設定しておく。
【0019】ステップ♯1からステップ♯5までは従来
例と同様に、図2に示すように基板1をステージ部6へ
搬入し位置決め固定した後、スクリーン2を介して、ス
キージ3a、3bを左右に往復移動することによって、
スクリーン2の開口部5にペースト状のはんだ4が充填
され、基板1上にはんだ4が印刷される。その際、認識
カメラ7は基板1の上面を撮像するものである。ステッ
プ♯6において、ステップ♯5で認識カメラ7の撮像に
よって検出された基板1側のはんだ面積の検出値を、従
来例で説明したように基準となるはんだ面積(基準値)
と比較し、それぞれ許容範囲以上か以下によって図5で
説明したNG項目すなわち基板側における「にじみ」
A、「かすれ」B、「位置ズレ」Cと云った汚れに該当
するか否かを判断する。その判断がNGつまり何れかの
NG項目に該当する場合には♯11に移行して通常にス
クリーン裏面2aのクリーニング(低度のクリーニン
グ)を行った後、ステップ♯7に戻り、後記スクリーン
裏面2aの検査に移行する。また前記ステップ♯6での
汚れの判断がOKつまりどのNG項目にも該当しない場
合にはステップ♯7に移行する。
【0020】ステップ♯7において、認識カメラ7とは
別にスクリーン2の下方に設けた認識カメラ11によっ
て、図2に矢印Aで示すように基板1が搬出された後
に、スクリーン2の下方よりその裏面2aの状態を撮像
すると共に撮像された処理画像から、スクリーン裏面2
aに回り込んで開口部5周辺に付着したはんだ4b(図
5(c))を検出し、そのはんだ面積S1 を検出する。
【0021】ステップ♯8において、認識カメラ11に
よって検出されたはんだ面積S1 からはんだの汚れがあ
るかどうかを判断する。その判断がOKつまりはんだ面
積S 1 の検出値が前記許容範囲以下であり、はんだ汚れ
に該当しないと判断されたときはステップ♯9に移行
し、図2(b)で示すように、ステージ部6を下降して
基板1の搬出を行う。またステップ♯8でのはんだ面積
1 の検査結果がNGつまりはんだ面積S1 の検出値が
許容範囲以上であり、はんだ汚れに該当すると判断され
れば、ステップ♯10に移行してそのはんだの汚れ度合
が判断される。ここでは、はんだ面積S1 と予め設定さ
れたしきい値S2 とを比較し、S1 ≦S2ならば、画像
処理判断手段が低度の汚れと判断して、ステップ♯11
で低度のクリーニングを行うように既に図6で説明した
クリーナ(クリーニング手段)9に指令する。一方、は
んだ面積S1 がしきい値S2 より大きければ(S1 >S
2 )、前記画像処理手段が、その汚れ度合を高度の汚れ
と判断してステップ♯12に移行し、クリーニング手段
9のノズル9aの吸引力を上げたり、ノズル9aの往復
動作や溶剤使用量を大にする高度のクリーニングを行
う。尚、この高度のクリーニングは前記のいずれか1つ
或いは組合わせた状態のものから任意に選択することが
できる。
【0022】ステップ♯13では、クリーニング回数が
予め設定されたn回に達しているかどうかをチェック
し、n回に達するまではステップ♯7に戻ってスクリー
ン裏面2aを再検査し、それ以後のステップ♯12の高
度のクリーニングまでの動作を繰り返す。一方、クリー
ニング回数がn回に達すれば、スクリーン裏面2aのは
んだの汚れは除去できないと判断しステップ♯14にて
エラーで停止させる。
【0023】上記フロー動作において、ステップ♯5、
♯6での基板1上のはんだ状態の検査やその検査結果の
判断はスキップすることがプログラマブルにできる。
【0024】以上のように本実施形態によれば、認識カ
メラ11がスクリーン裏面2aを撮像すると共にその撮
像した画像を処理して、スクリーン裏面2aに回り込ん
で付着したはんだ4bを的確に検出することができる。
そして、その検出されたはんだ面積S1 が許容範囲以上
であれば汚れと判断し、更にはんだ面積S1 をしきい値
2 と比較してその汚れ度合いを判断し、高度の汚れと
判断されれば、クリーナ9によって前記のような高度の
クリーニングを適宜行うことによってはんだ4bを除去
し、スクリーン裏面2aを綺麗な状態にしながら印刷を
行うことができる。従って、はんだ4bが開口部5に充
填されたはんだ4と結合したり、隣接するランド1aに
転写されたはんだ4等と結合することを防止でき、スク
リーン印刷後の下流工程において、はんだボール、にじ
み、ブリッジ等の不良が発生するのを防止することがで
きる。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、撮像手段
がスクリーン裏面を撮像し、画像処理判断手段がスクリ
ーン裏面へ回り込んだはんだの汚れを判断し、クリーニ
ング手段がそのはんだの汚れを除去するので、スクリー
ン印刷後の下流工程において、はんだボール、にじみ、
ブリッジ等の不良が発生するのを防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の印刷動作を示すフローチ
ャート。
【図2】同実施形態におけるスクリーン印刷機と印刷状
態を概略して示し、(a)は平面図、(b)は側面図。
【図3】従来例を概略して示し、(a)は平面図、
(b)は側面図、(c)ははんだが基板上に転写されて
印刷される状態を示す側面図。
【図4】従来例の印刷動作を示すフローチャート。
【図5】スクリーン印刷におけるはんだ汚れの検査の状
態とそのはんだ汚れの状態を示し、(a)は基板側を示
す概略図、(b)はスクリーン側を示す概略図、(c)
はスクリーンの要部を拡大して示す側面図。
【図6】一般的なクリーニング手段によってスクリーン
裏面をクリーニングする状態を示し、(a)は平面図、
(b)、(c)は別な方向から見たは側面図。
【符号の説明】
1 基板 2 スクリーン 2a スクリーン裏面 4 はんだ 4b スクリーン裏面へ回り込んだはんだ 9 クリーナ(クリーニング手段) 9a クリーナノズル(クリーニングノズル) 11 認識カメラ(撮像手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永福 信育 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2C035 AA06 FC07 FD01 FD19 FD29 2C250 EA47 EA48 EA49 EB35 EB36 FA06 FB01 FB17 5E319 BB05 CD01 CD29

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スクリーン裏面を撮像する撮像手段と、
    この撮像手段で撮像した画像を処理すると共に、その処
    理された画像からスクリーン裏面へ回り込んだペースト
    状のはんだの汚れを判断する画像処理判断手段と、前記
    汚れが所定値以上のとき、スクリーン裏面をクリーニン
    グして前記回り込んだはんだを除去するクリーニング手
    段とを備えたことを特徴とするスクリーン印刷機。
  2. 【請求項2】 画像処理判断手段が、汚れ度合を判断
    し、高度の汚れと判断したときは高度のクリーニング
    を、低度の汚れと判断したときは低度のクリーニングを
    行うようにクリーニング手段に指令するように構成した
    請求項1記載のスクリーン印刷機。
  3. 【請求項3】 高度のクリーニングは、低度のクリーニ
    ングに比較して、クリーニングノズルの吸引力が大、ク
    リーニングノズルの往復動作回数が大、溶剤使用量が大
    のいずれか1つまたは組合わせた状態のものである請求
    項2記載のスクリーン印刷機。
JP11119760A 1999-04-27 1999-04-27 スクリーン印刷機 Pending JP2000309089A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008265219A (ja) * 2007-04-24 2008-11-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd スクリーン印刷装置
CN103707623A (zh) * 2012-10-04 2014-04-09 松下电器产业株式会社 焊料印刷机及焊料印刷机的掩模的污浊检查方法
JP2014091247A (ja) * 2012-11-02 2014-05-19 Panasonic Corp 半田印刷機及び半田印刷機の半田にじみ検査方法
JP2018024121A (ja) * 2016-08-08 2018-02-15 ヤマハ発動機株式会社 スクリーン印刷装置

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