JP2001062996A - メタルマスクのテンション測定方法及びその装置並びにテンション履歴管理方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】経時変化するメタルマスク全体のテンションを
正確に逐次測定して記録し、これらテンションの変化の
履歴を管理すること。 【解決手段】メタルマスク１に対して分銅３４を用いて
一定荷重を加え、このときのメタルマスク１のテンショ
ンをギャップセンサ２２を用いて測定し、パーソナルコ
ンピュータ２７においてメタルマスク１のテンションに
測定日などを付加して履歴情報としてフロッピーディス
ク３３などに記録する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板の製
造工程に係わり、この製造工程おけるソルダペーストの
印刷に使用され、メタルマスク枠に紗を介してメタルマ
スク版を支持するメタルマスクのテンションを測定する
メタルマスクのテンション測定方法及びその装置、並び
に測定されたメタルマスクのテンションの履歴を管理す
るテンション履歴管理方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板の製造工程におけるソルダ
ペーストの印刷に使用されるメタルマスクを図１２(a)
の正面図及び同図(b)の断面図に示す。このメタルマス
ク１は、メタルマスク枠２に紗３を介して印刷パターン
が形成されたメタルマスク版４を支持する構成となって
いる。このメタルマスク枠２のサイズは、例えば５００
ｍｍ〜８００ｍｍに形成されている。

【０００３】このメタルマスク１では、ソルダペースト
を用いてメタルマスク版４に形成された印刷パターンを
プリント基板に印刷するので、印刷するときにメタルマ
スク版４に荷重が加わり、この後にメタルマスク版４を
プリント基板から離すとき、すなわち版離れ動作のとき
には確実にメタルマスク版４がプリント基板から離れて
印刷された印刷パターンの品質に影響を与えないことが
重要である。

【０００４】このような印刷工程では、確実な版離れ動
作を行うためにメタルマスク１のテンション及びたわみ
が最も重要な制御パラメータとなる。そこで、メタルマ
スク１のテンションと印刷品質（例えば版抜け率）との
相関を求めてみると、ファインピッチになるほどテンシ
ョンの影響を受け易いことが分かり、又テンションが弱
いメタルマスク１では版離れできないことも認められ
た。

【０００５】このようなことから印刷工程における印刷
の位置ずれ精度や版離れ制御による高精度の印刷技術で
は、メタルマスク１のテンションを管理することが非常
に重要であることが分かった。

【０００６】図１３はメタルマスク１のテンションの測
定方法を示す図である。台５上には、メタルマスク１が
裏返しにされて、メタルマスク版４が台５に接触しない
ように固定される。この状態に、メタルマスク版４の中
央部にテンションゲージ６が載せられ、このテンション
ゲージ６によりメタルマスク１のテンションが測定され
る。

【０００７】テンションゲージ６は、テンションゲージ
本体７に左右の各固定端８、９、これら固定端８、９の
中央に設けられた荷重端１０及び表示部１１から構成さ
れている。このうち各固定端８、９のギャップは、例え
ば８０〜９０ｍｍに形成されている。

【０００８】このテンションゲージ６を用いての測定原
理は、テンションゲージ本体７の重量を左右の各固定端
８、９により支え、中央の荷重端１０により一定の荷重
例えば２００〜１０００ｇ程度の荷重を加え、このとき
の各固定端８、９と荷重の加えられたメタルマスク版４
の部分との高さとの差、すなわちテンション（張力）を
表示部１１に数値で表示するものとなっている。

【０００９】なお、テンションは通常の物理量では、荷
重（Ｎ：ニュートン）又は応力（Ｐａ：パスカル）など
の単位で表わされるが、メタルマスク１ようなもので
は、これら物理量を測定するのが困難であるためテンシ
ョンゲージ６のように一定荷重を加えたときの変化量
（物理量：長さ）で表現するのが一般的である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記テ
ンションの測定方法では、次のような理由によってメタ
ルマスク１の管理に必要なテンションが測定できない。
すなわち、メタルマスク枠２のサイズ（例えば５００ｍ
ｍ〜８００ｍｍ）に対して各固定端８、９のギャップ
（例えば８０〜９０ｍｍ）が小さく、一定荷重を加えて
もテンションとして現われる数値が正確に測定できな
い。

【００１１】又、メタルマスク１は、メタルマスク枠２
に紗３を介してメタルマスク版４を支持する、すなわち
メタルマスク版４の周りを布状の材料で囲み、この布状
の材料をメタルマスク枠２に固定する構成となっている
ので、メタルマスク版４の中央にテンションゲージ６を
載せてもメタルマスク１全体のテンションを正確に測定
することはできない。

【００１２】又、メタルマスク１の使用時間（印刷枚
数）が増加するに伴ってメタルマスク１自体が図１４に
示すようにテンションゲージ６を載せていないのに拘ら
ずメタルマスク版４が下降して塑性変形してしまう。こ
のような状態では、テンションゲージ６を載せてもメタ
ルマスク版４の部分しか測定できず、メタルマスク枠２
とメタルマスク版４との間にある紗３の部分の影響を測
定することはできない。つまり、メタルマスク版４とい
う金属部分の剛性のみしか数値として測定できず、メタ
ルマスク１全体のテンション、すなわちへたり状態を正
確に把握できず、このときのたわみの状態（たわみ量）
が測定できない。

【００１３】そこで本発明は、メタルマスク全体のテン
ションを正確に測定できるメタルマスクのテンション測
定方法及びその装置を提供することを目的とする。

【００１４】又、本発明は、経時変化するメタルマスク
全体のテンションを正確に逐次測定して記録し、これら
テンションの変化の履歴を管理できるテンション履歴管
理方法及びその装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
メタルマスクのテンションを測定するメタルマスクのテ
ンション測定方法において、メタルマスクに対して一定
荷重を加えたときのメタルマスクの変位量を測定するメ
タルマスクのテンション測定方法である。

【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１記載のメ
タルマスクのテンション測定方法において、メタルマス
クは、プリント基板の製造工程におけるソルダペースト
の印刷に使用されるもので、メタルマスク枠に紗を介し
てメタルマスク版が支持されている。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項１記載のメ
タルマスクのテンション測定方法において、メタルマス
クに分銅を載せて一定荷重を加える。

【００１８】請求項４記載の発明は、請求項１記載のメ
タルマスクのテンション測定方法において、メタルマス
クに分銅を載せないときと載せたときとのメタルマスク
の各変位量に基づいて少なくともメタルマスクのテンシ
ョンを求める。

【００１９】請求項５記載の発明は、メタルマスクのテ
ンションを測定するメタルマスクのテンション測定装置
において、メタルマスクを載置するメタルマスク台と、
このメタルマスク台に設けられ、メタルマスクに対して
一定荷重が加えられたときのメタルマスクの変位量を測
定するセンサとを具備したメタルマスクのテンション測
定装置である。

【００２０】請求項６記載の発明は、請求項５記載のメ
タルマスクのテンション測定装置において、メタルマス
クは、プリント基板の製造工程におけるソルダペースト
の印刷に使用されるもので、メタルマスク枠に紗を介し
てメタルマスク版が支持されている。

【００２１】請求項７記載の発明は、請求項５記載のメ
タルマスクのテンション測定装置において、メタルマス
クに一定荷重を加える分銅を備えている。

【００２２】請求項８記載の発明は、請求項５記載のメ
タルマスクのテンション測定装置において、メタルマス
クに分銅を載せないときと載せたときとのセンサにより
測定されるメタルマスクの各変位量に基づいて少なくと
もメタルマスクのテンションを求めるテンション演算手
段を備えている。

【００２３】請求項９記載の発明は、メタルマスクのテ
ンションを測定し、このテンションの履歴を管理するテ
ンション履歴管理方法において、メタルマスクに対して
一定荷重を加えたときのメタルマスクの変位量を測定
し、この変位量に少なくとも測定したときの時間情報を
付加して履歴情報として記録するテンション履歴管理方
法である。

【００２４】請求項１０の発明は、請求項９記載のテン
ション履歴管理方法において、メタルマスクは、プリン
ト基板の製造工程におけるソルダペーストの印刷に使用
されるもので、メタルマスク枠に紗を介してメタルマス
ク版が支持されている。

【００２５】請求項１１の発明は、請求項９記載のテン
ション履歴管理方法において、履歴情報を集計管理し、
少なくとも経時に対するメタルマスクの変位量の変化を
グラフ化して報知する。

【００２６】請求項１２記載の発明は、請求項９記載の
テンション履歴管理方法において、メタルマスク個々に
所定の符号を付し、この符号に対応して少なくとも時間
情報、変位量を記録する。

【００２７】請求項１３記載の発明は、請求項９記載の
テンション履歴管理方法において、メタルマスクの変位
量に基づいてテンション及びたわみを求め、メタルマス
ク個々に付された所定の符号に対応してそれぞれ測定
日、テンション、たわみを履歴情報として記録する。

【００２８】請求項１４記載の発明は、メタルマスクの
テンションを測定し、このテンションの履歴を管理する
テンション履歴管理装置において、メタルマスクを載置
するメタルマスク台と、このメタルマスク台に設けら
れ、メタルマスクに対して一定荷重が加えられたときの
メタルマスクの変位量を測定するセンサと、このセンサ
により測定されたメタルマスクの変位量に少なくとも測
定したときの時情報を付加して履歴情報として記録する
履歴情報記録手段とを具備したテンション履歴管理装置
である。

【００２９】請求項１５記載の発明は、請求項１４記載
のテンション履歴管理装置において、メタルマスクは、
プリント基板の製造工程におけるソルダペーストの印刷
に使用されるもので、メタルマスク枠に紗を介してメタ
ルマスク版が支持されている。

【００３０】請求項１６記載の発明は、請求項１４記載
のテンション履歴管理装置において、履歴情報記録手段
により記録された履歴情報を集計管理し、少なくとも経
時に対するメタルマスクの変位量の変化をグラフ化して
報知する履歴情報報知手段を具備している。

【００３１】請求項１７記載の発明は、請求項１４記載
のテンション履歴管理装置において、メタルマスク個々
に付された所定の符号と、この符号を読み取る符号読取
り手段とを具備し、履歴情報記録手段は、符号読取り手
段により読み取られた符号に対応して少なくとも時情
報、センサにより測定されたメタルマスクの変位量を記
録する機能を有する。

【００３２】請求項１８記載の発明は、請求項１７記載
のテンション履歴管理装置において、符号読取り手段
は、メタルマスクに付されたバーコードを読み取るバー
コードリーダである。

【００３３】請求項１９記載の発明は、請求項１７記載
のテンション履歴管理装置において、履歴情報記録手段
は、メタルマスク個々に付された符号に対応してそれぞ
れ測定日、メタルマスクの変位量に基づいて求められる
テンション及びたわみを履歴情報として記録する。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。

【００３５】図１はメタルマスクのテンション測定装置
を備えたテンション履歴管理装置の構成図である。ベー
ス２０上には、メタルマスク１を載置するためのメタル
マスク台２１が設けられている。このメタルマスク台２
１は、メタルマスク１を例えば左右両端で支持するため
の各ブロックゲージ２１ａ、２１ｂと、これらブロック
ゲージ２１ａ、２１ｂ間に配置されてギャップセンサ２
２を支持するセンサ支持板２３とから構成されている。
このうち各ブロックゲージ２１ａ、２１ｂには、メタル
マスク１を位置決めするための各切り欠き部２４ａ、２
４ｂが形成されている。

【００３６】ギャップセンサ２２は、メタルマスク１が
各ブロックゲージ２１ａ、２１ｂに載置されて、このメ
タルマスク１に対して一定荷重を加えたときのメタルマ
スク１の変位量、すなわちメタルマスク１との間のギャ
ップを測定してそのギャップ信号を出力する機能を有し
ている。なお、このギャップセンサ２２は、交流（Ａ
Ｃ）１００Ｖの電圧がＡＣ／ＤＣ変換器により変換され
た直流（ＤＣ）５Ｖが供給されて動作するものとなって
いる。

【００３７】このギャップセンサ２２から出力されたギ
ャップ信号は、センサ処理アンプ２５により例えば電圧
０〜５Ｖのギャップ信号に増幅され、Ａ／Ｄ変換器２６
によりディジタルギャップ信号に変換されてパーソナル
コンピュータ２７に送られている。

【００３８】又、ベース２０上には、表示器２８が設け
られている。この表示器２８は、ギャップセンサ２２か
ら出力されたギャップ信号をセンサ処理アンプ２５から
Ａ／Ｄ変換器２６を通して入力し、メタルマスク１との
間のギャップを表示したり、後述するようにパーソナル
コンピュータ２７により求められたメタルマスク１のテ
ンションを受けて表示するように表示を切り換え可能と
している。

【００３９】パーソナルコンピュータ２７は、ギャップ
センサ２２から出力されたギャップ信号をセンサ処理ア
ンプ２５からＡ／Ｄ変換器２６を通して取り込み、この
ディジタルギャップ信号を演算処理してメタルマスク１
のテンションを求め、このテンションの時情報例えば測
定日を付加して履歴情報として記録する機能を有してい
る。

【００４０】具体的に説明すると、パーソナルコンピュ
ータ２７には、表示部２９が備えられるとともに、バー
コードリーダ３０、バーコードプリンタ３１、プリンタ
３２が接続され、かつ履歴情報の記録媒体としてフロッ
ピーディスク３３が装着されるようになっている。

【００４１】バーコードリーダ３０は、メタルマスク１
の個々に付される符号として図２に示すようなバーコー
ド３３を読み取るものである。すなわち、メタルマスク
１には、例えばメタルマスク枠２に履歴情報の管理のた
めにメタルマスク１個々に付されるバーコード３４が貼
り付けられる。又、このバーコードリーダ３０は、パー
ソナルコンピュータ２７へのコマンドメニューの選択の
ために、別途設けられたここでは図示しないたわみ読み
込みのバーコード、テンション読み込みのバーコード、
グラフ表示のバーコードを読み取るためにも使用され
る。

【００４２】又、メタルマスク１のテンションを測定す
るために分銅３５が備えられている。この分銅３５は、
メタルマスク１に対して一定荷重を加えるためのもの
で、例えば重量２５０ｇのものが用意されている。

【００４３】パーソナルコンピュータ２７は、ＣＰＵに
より図３に示す履歴情報管理プログラムのフローチャー
トを実行することによりテンション演算手段３６、履歴
情報記録手段３７及び履歴情報報知手段３８の各機能を
有するものとなっている。なお、履歴情報管理プログラ
ムには、図４に示すテンション測定プログラムのフロー
チャート、図５に示す校正プログラムのフローチャート
が含まれている。

【００４４】テンション演算手段３６は、メタルマスク
１に分銅３５を載せないときと載せたときとのギャップ
センサ２２から出力されてディジタル化されたギャップ
信号を受け、このギャップ信号に基づいてメタルマスク
１のテンション及びたわみを求める機能を有している。

【００４５】これらテンション及びたわみは、図６に示
すように定義される。メタルマスク枠２とギャップセン
サ２２との間隔（たわみの全く無いメタルマスク版４と
ギャップセンサ２２との間隔）ｈは、例えば４．５ｍｍ
に設定されている。そこで、分銅３５をメタルマスク版
４上に載せていないときのメタルマスク版４とギャップ
センサ２２との間隔をａ、分銅３５をメタルマスク版４
上に載せたときのメタルマスク版４とギャップセンサ２
２との間隔をｂとすると、テンション及びたわみは、 テンション＝ａ−ｂ …(1) たわみ ＝ｈ−ａ …(2) により表わされる。

【００４６】履歴情報記録手段３７は、テンション演算
手段３６により求められたメタルマスク１のテンション
及びたわみに、これらテンション及びたわみを測定した
ときの時情報例えば測定日を付加して履歴情報としてフ
ロッピーディスク３３又はパーソナルコンピュータ２７
内のメモリに記録する機能を有している。この場合、履
歴情報は、バーコードリーダ３０により読み取られたメ
タルマスク１のバーコードに対応して記録される。図７
はフロッピーディスク３３又はパーソナルコンピュータ
２７内のメモリに記録された履歴情報を示すもので、メ
タルマスク１のバーコード（メタルマスクＮｏ）に対応
して測定日、たわみ、テンションが記録されている。

【００４７】履歴情報報知手段３８は、履歴情報記録手
段３７によりフロッピーディスク３３又はパーソナルコ
ンピュータ２７内のメモリに記録された履歴情報を集計
管理し、図８に示すように測定日に対するメタルマスク
１のテンションの変化をグラフ化して表示部２９に表示
する機能を有している。又、この履歴情報報知手段３８
は、測定日に対するメタルマスク１のテンションの変化
に限らず、図９に示すようにメタルマスク１のテンショ
ンに対するはんだ付け不良率、図１０に示すようにメタ
ルマスク１の使用時間（印刷枚数）に対するメタルマス
ク１のテンション、図１１に示すようにメタルマスク１
の使用時間（印刷枚数）に対するメタルマスク１のたわ
みをグラフ化して表示部２９に表示する機能を有してい
る。

【００４８】次に、上記の如く構成された装置の作用に
ついて図３乃至図５に示すフローチャートに従って説明
する。

【００４９】テンションの履歴を管理しようとするメタ
ルマスク１が新規のものであれば、ステップ＃１から＃
２に移り、新規のメタルマスク１に対する履歴管理の測
定間隔の設定が行われる。この履歴管理の測定間隔は、
例えばＭ：月、Ｗ：週、Ｄ：日としてパーソナルコンピ
ュータ２７に入力される。

【００５０】次に、新規のメタルマスク１がステップ＃
３において受入されてメタルマスク台２１の各ブロック
ゲージ２１ａ、２１ｂ上に載置され、次のステップ＃４
において受け入れ検査のテンション測定が行われる。こ
の受け入れ検査のテンション測定は、後に行われる本検
査のテンション測定と同じ測定方法なので、ここではテ
ンション測定の具体的な説明は省略する。

【００５１】この受け入れ検査のテンション測定の結
果、新規のメタルマスク１のテンションが例えば１ｍｍ
以下であるか否かがステップ＃５において判断され、１
ｍｍ以下であれば、受け入れ検査で適合であり、この新
規のメタルマスク１に対して図２に示すようなシリアル
のメタルマスクＮｏを表わすバーコード３４がステップ
＃６において貼り付けられる。

【００５２】次に、バーコードリーダ３０によって新規
のメタルマスク１に貼り付けられたバーコード３４がス
テップ＃７において読み取られ、そのメタルマスクＮｏ
がパーソナルコンピュータ２７に送られる。

【００５３】このパーソナルコンピュータ２７の履歴情
報記録手段３７は、バーコードリーダ３０によって読み
取られたメタルマスクＮｏ、さらには受入日を受け取
り、これらメタルマスクＮｏ、受入日をステップ＃８に
おいて内部メモリ又はフロッピーディスク３３に記録
し、新規のメタルマスク１に対する履歴の欄を作成す
る。

【００５４】一方、受け入れ検査のテンション測定の結
果、新規のメタルマスク１のテンションが例えば１ｍｍ
以上であれば、この新規のメタルマスク１が受け入れ検
査で不適合であり、ステップ＃９において返却される。

【００５５】次に、プリント基板の製造工程おけるソル
ダペーストの印刷に使用されるメタルマスク１が取り出
される。このメタルマスク１は、既に受け入れ検査が行
われて内部メモリ又はフロッピーディスク３３に履歴の
欄が作成されている。

【００５６】なお、メタルマスク１がソルダペーストの
印刷に使用されなければ、ステップ＃１０から＃１１に
移ってメタルマスク１は保管棚に収納される。

【００５７】次に、取り出されたメタルマスク１に対し
ては、ステップ＃１２においてメタルマスク枠２に貼り
付けられたバーコード３４がバーコードリーダ３０によ
って読み取られ、そのメタルマスクＮｏがパーソナルコ
ンピュータ２７に送られる。

【００５８】次に、本検査のテンション測定がステップ
＃１３において行われる。この本検査のテンション測定
について図４に示すテンション測定プログラムのフロー
チャートを参照して説明する。

【００５９】先ず、取り出されたメタルマスク１は、ス
テップｆ１においてメタルマスク台２１の各ブロックゲ
ージ２１ａ、２１ｂ上に載置されて位置決めされる。こ
のようにメタルマスク１がメタルマスク台２１上に載置
されると、次のステップｆ２においてメタルマスク１と
ギャップセンサ２２とが接触していないか否かが判断さ
れ、これらメタルマスク１とギャップセンサ２２とが接
触していなければ、ステップｆ３に移ってメタルマスク
１上にテンプレートが置かれる。

【００６０】ところが、メタルマスク１とギャップセン
サ２２とが接触していれば、ステップｆ４に移ってメタ
ルマスク１を各ブロックゲージ２１ａ、２１ｂ上に置き
直し、次のステップｆ５で再びメタルマスク１とギャッ
プセンサ２２とが接触していないか否かが判断される。

【００６１】この判断の結果、メタルマスク１とギャッ
プセンサ２２とが接触していなければ、ステップｆ３に
移ってメタルマスク１上にテンプレートが置かれるが、
メタルマスク１とギャップセンサ２２とが接触していれ
ば、ステップｆ６に移って破棄される。すなわち、メタ
ルマスク１を置き直してもメタルマスク１とギャップセ
ンサ２２とが接触しているということは、メタルマスク
１のたわみが大きく、ソルダペーストの印刷に使用でき
ないからである。

【００６２】次に、ゼロ調整スイッチ（スタートボタ
ン）がステップｆ７において操作されると、ギャップセ
ンサ２２は、テンプレートの置かれたメタルマスク１と
のギャップを測定し、そのギャップ信号を出力する。こ
のギャップ信号は、センサ処理アンプ２５で増幅され、
Ａ／Ｄ変換器２６によりディジタル変換されて表示器２
８に送られる。これにより、表示器２８には、メタルマ
スク１との間のギャップが表示される。

【００６３】又は、ギャップセンサ２２から出力された
ギャップ信号は、センサ処理アンプ２５で増幅され、Ａ
／Ｄ変換器２６によりディジタル変換されてパーソナル
コンピュータ２７に送られ、このパーソナルコンピュー
タ２７のテンション演算手段３６により上記式(1)を演
算してテンションが求められる。そして、このテンショ
ンが表示器２８に表示される。

【００６４】このように表示器２８にギャップセンサ２
２とメタルマスク１との間のギャップ又はテンションが
表示されると、このテンションが「０．００ｍｍ」（又
はギャップが４．５ｍｍ）であるか否かを判断する。

【００６５】ここで、例えばテンションの表示が「０．
００ｍｍ」でなければ、ステップｆ９に移ってセンサの
校正を行う。このセンサ校正について図５に示すセンサ
校正プログラムのフローチャートを参照して説明する。

【００６６】先ず、メタルマスク台２１の各ブロックゲ
ージ２１ａ、２１ｂ上にステップｇ１において校正用の
板が載置される。このときギャップセンサ２２から出力
されたギャップ信号は、センサ処理アンプ２５で増幅さ
れ、Ａ／Ｄ変換器２６によりディジタル変換されてパー
ソナルコンピュータ２７に送られる。このパーソナルコ
ンピュータ２７では、ステップｇ２及びｇ３においてテ
ンション演算手段３６により求められるテンションが
「０」になるように調整される。

【００６７】次に、メタルマスク台２１の各ブロックゲ
ージ２１ａ、２１ｂ上にステップｇ４において校正用の
板に代わってフルレンジのブロックゲージが載置され
る。このときギャップセンサ２２から出力されたギャッ
プ信号は、センサ処理アンプ２５で増幅され、Ａ／Ｄ変
換器２６によりディジタル変換されてパーソナルコンピ
ュータ２７に送られる。このパーソナルコンピュータ２
７では、ステップｇ５及びｇ６においてテンション演算
手段３６により求められるテンションのフルレンジが調
整される。

【００６８】次に、メタルマスク台２１の各ブロックゲ
ージ２１ａ、２１ｂ上にステップｇ７においてフルレン
ジのブロックゲージに代わってハーフレンジのブロック
ゲージが載置される。このときギャップセンサ２２から
出力されたギャップ信号は、センサ処理アンプ２５で増
幅され、Ａ／Ｄ変換器２６によりディジタル変換されて
パーソナルコンピュータ２７に送られる。このパーソナ
ルコンピュータ２７では、ステップｇ８及びｇ９におい
てテンション演算手段３６により求められるテンション
のハーフレンジが調整される。

【００６９】再び、メタルマスク台２１の各ブロックゲ
ージ２１ａ、２１ｂ上にステップｇ１０において校正用
の板が載置される。このときギャップセンサ２２から出
力されたギャップ信号は、センサ処理アンプ２５で増幅
され、Ａ／Ｄ変換器２６によりディジタル変換されてパ
ーソナルコンピュータ２７に送られる。このパーソナル
コンピュータ２７では、ステップｇ１１及びｇ１２にお
いてテンション演算手段３６により求められるテンショ
ンが「０」になるように調整される。

【００７０】以上によりセンサ校正が終了する。

【００７１】次に、図４に示すテンション測定プログラ
ムのフローチャートに戻り、そのステップｆ１０に移っ
て、メタルマスク版４上に分銅３５がテンプレートの穴
を通して載置される。

【００７２】再び、メタルマスク１とギャップセンサ２
２とが接触していないか否かがステップｆ１１において
判断され、これらメタルマスク１とギャップセンサ２２
とが接触していなければ、ステップｆ１２に移ってギャ
ップセンサ２２から出力されるギャップ信号を読み取
る。すなわち、ギャップセンサ２２から出力されたギャ
ップ信号は、センサ処理アンプ２５で増幅され、Ａ／Ｄ
変換器２６によりディジタル変換されてパーソナルコン
ピュータ２７に送られる。

【００７３】このパーソナルコンピュータ２７のテンシ
ョン演算手段３６は、メタルマスク１に分銅３５を載せ
ないときと載せたときとのギャツプセンサ２２から出力
されてディジタル化された各ギャップ信号を受け、これ
らギャップ信号に基づいて上記式(1)及び(2)を演算する
ことによりメタルマスク１のテンション及びたわみを求
める。

【００７４】次に、パーソナルコンピュータ２７の履歴
情報記録手段３７は、ステップｆ１３及びｆ１４におい
てテンション演算手段３６により求められたメタルマス
ク１のテンション及びたわみに、これらテンション及び
たわみを測定したときの時情報例えば測定日を付加して
図７に示すように履歴情報としてフロッピーディスク３
３又はパーソナルコンピュータ２７内のメモリに記録す
る。この場合、履歴情報は、バーコードリーダ３０によ
り読み取られたメタルマスク１のバーコード（メタルマ
スクＮｏ）に対応して記録される。

【００７５】以上によりテンション測定が終了する。

【００７６】次に、図３に示す履歴情報管理プログラム
のフローチャートに戻り、そのステップ＃１４に移っ
て、パーソナルコンピュータ２７は、測定されたメタル
マスク１のテンションが例えば２ｍｍ以下であるか否か
を判断する。この判断の結果、メタルマスク１のテンシ
ョンが２ｍｍ以下であれば、パーソナルコンピュータ２
７は、ステップ＃１５に移って測定されたメタルマスク
１のテンションが例えば１．５ｍｍ以下であるか否かを
判断する。

【００７７】これらメタルマスク１に対するテンション
の判断の結果、メタルマスク１のテンションが２ｍｍ以
下でなければ、このメタルマスク１は、プリント基板の
製造工程おけるソルダペーストの印刷に使用できず、ス
テップ＃９において返却される。

【００７８】又、メタルマスク１のテンションが１．５
ｍｍ以下でなければ、ステップ＃１７及び＃１８におい
て新しいメタルマスク１の発注が行われる。

【００７９】以上のようにしてメタルマスク１のテンシ
ョン及びたわみについて印刷工程前などにおいて継続的
に測定を行って履歴情報を蓄積していくと、メタルマス
ク１の劣化状況と印刷品質との相関関係を数値で表現し
てグラフ表示することができる。

【００８０】すなわち、パーソナルコンピュータ２７の
履歴情報報知手段３８は、ステップ＃１９において、履
歴情報記録手段３７によりフロッピーディスク３３又は
パーソナルコンピュータ２７内のメモリに記録された履
歴情報を集計管理し、図８に示すように測定日に対する
メタルマスク１のテンションの変化をグラフ化して表示
部２９に表示する。

【００８１】又、この履歴情報報知手段３８は、測定日
に対するメタルマスク１のテンションの変化に限らず、
図９に示すようにメタルマスク１のテンションに対する
はんだ付け不良率、図１０に示すようにメタルマスク１
の使用時間（印刷枚数）に対するメタルマスク１のテン
ション、図１１に示すようにメタルマスク１の使用時間
（印刷枚数）に対するメタルマスク１のたわみをグラフ
化して表示部２９に表示する。

【００８２】このうち図９に示すメタルマスク１のテン
ションに対するはんだ付け不良率によりはんだ付け不良
低減の目標を確保するためにメタルマスク１のテンショ
ンに閾値を設けることができる。

【００８３】又、図１０及び図１１に示すメタルマスク
１の使用時間（印刷枚数）に対するメタルマスク１のテ
ンション、たわみからメタルマスク１の劣化状況を数値
で把握することができる。

【００８４】この後、メタルマスク１を用いてプリント
基板の製造工程おけるソルダペーストの印刷が行われ
る。

【００８５】このように上記一実施の形態においては、
メタルマスク１に対して分銅３４を用いて一定荷重を加
えたときのメタルマスク１のテンションを測定し、この
テンションに測定日を付加して履歴情報として記録する
ようにしたので、印刷工程における印刷の位置ずれ精度
や版離れ制御による高精度の印刷技術において非常に重
要なメタルマスク１全体のテンションを正確に測定する
ことがてき、かつメタルマスク１の使用時間（印刷枚
数）が増加するに伴ってメタルマスク１自体が図１４に
示すようにテンションゲージ６を載せていないのに拘ら
ずメタルマスク版４が下降して塑性変形しても、このと
きのテンション及びたわみを正確に測定できる。

【００８６】又、これらテンション及びたわみに測定日
を付加して履歴情報として記録するので、メタルマスク
１の劣化状況と印刷品質との相関関係を数値で表現して
グラフ表示し、メタルマスク１のテンション、たわみか
らメタルマスク１の劣化状況を数値で把握することがで
きる。

【００８７】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、メ
タルマスク全体のテンションを正確に測定できるメタル
マスクのテンション測定方法及びその装置を提供でき
る。

【００８８】又、本発明によれば、経時変化するメタル
マスク全体のテンションを正確に逐次測定して記録し、
これらテンションの変化の履歴を管理できるテンション
履歴管理方法及びその装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるメタルマスクのテンション測定
装置を備えたテンション履歴管理装置の一実施の形態を
示す構成図。

【図２】本発明に係わるテンション履歴管理装置の一実
施の形態におけるメタルマスク個々に付されるバーコー
ドを示す図。

【図３】本発明に係わるテンション履歴管理装置の一実
施の形態における履歴情報管理プログラムのフローチャ
ート。図４に示すテンション測定プログラムのフローチ
ャートが含まれている。図５は校正プログラムのフロー
チャート

【図４】本発明に係わるテンション履歴管理装置の一実
施の形態におけるテンション測定プログラムのフローチ
ャート。

【図５】本発明に係わるテンション履歴管理装置の一実
施の形態における校正プログラムのフローチャート。

【図６】本発明に係わるテンション履歴管理装置の一実
施の形態におけるテンション及びたわみの定義を説明す
るための図。

【図７】本発明に係わるテンション履歴管理装置の一実
施の形態におけるフロッピーディスク又はメモリに記録
された履歴情報を示す模式図。

【図８】本発明に係わるテンション履歴管理装置の一実
施の形態における測定日に対するメタルマスクのテンシ
ョンの変化のグラフ表示を示す図。

【図９】本発明に係わるテンション履歴管理装置の一実
施の形態におけるメタルマスクのテンションに対するは
んだ付け不良率のグラフ表示を示す図。

【図１０】本発明に係わるテンション履歴管理装置の一
実施の形態におけるメタルマスクの使用時間（印刷枚
数）に対するメタルマスクのテンションのグラフ表示を
示す図。

【図１１】本発明に係わるテンション履歴管理装置の一
実施の形態におけるメタルマスクの使用時間（印刷枚
数）に対するメタルマスクのたわみのグラフ表示を示す
図。

【図１２】プリント基板の製造工程におけるソルダペー
ストの印刷に使用されるメタルマスクの構成図。

【図１３】従来におけるメタルマスクのテンションの測
定方法を示す図。

【図１４】メタルマスクの使用時間（印刷枚数）の増加
に伴うメタルマスク自体の塑性変形を示す図。

【符号の説明】

１：メタルマスク、 ２：メタルマスク枠、 ３：紗、 ４：メタルマスク、 ２０：ベース、 ２１：メタルマスク台、 ２１ａ，２１ｂ：ブロックゲージ、 ２２：ギャップセンサ、 ２３：センサ支持板、 ２４ａ：２４ｂ：切り欠き部、 ２５：センサ処理アンプ、 ２６：Ａ／Ｄ変換器、 ２７：パーソナルコンピュータ、 ２８：表示器、 ２９：表示部、 ３０：バーコードリーダ、 ３１：バーコードプリンタ、 ３２：プリンタ、 ３３：フロッピーディスク、 ３４：バーコード、 ３５：分銅、 ３６：テンション演算手段、 ３７：履歴情報記録手段、 ３８：履歴情報報知手段。

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メタルマスクのテンションを測定するメ
   タルマスクのテンション測定方法において、 前記メタルマスクに対して一定荷重を加えたときの前記
   メタルマスクの変位量を測定することを特徴とするメタ
   ルマスクのテンション測定方法。
2. 【請求項２】 前記メタルマスクは、プリント基板の製
   造工程におけるソルダペーストの印刷に使用されるもの
   で、メタルマスク枠に紗を介してメタルマスク版が支持
   されていることを特徴とする請求項１記載のメタルマス
   クのテンション測定方法。
3. 【請求項３】 前記メタルマスクに分銅を載せて一定荷
   重を加えることを特徴とする請求項１記載のメタルマス
   クのテンション測定方法。
4. 【請求項４】 前記メタルマスクに分銅を載せないとき
   と載せたときとの前記メタルマスクの各変位量に基づい
   て少なくとも前記メタルマスクのテンションを求めるこ
   とを特徴とする請求項１記載のメタルマスクのテンショ
   ン測定方法。
5. 【請求項５】 メタルマスクのテンションを測定するメ
   タルマスクのテンション測定装置において、 前記メタルマスクを載置するメタルマスク台と、 このメタルマスク台に設けられ、前記メタルマスクに対
   して一定荷重が加えられたときの前記メタルマスクの変
   位量を測定するセンサと、 を具備したことを特徴とするメタルマスクのテンション
   測定装置。
6. 【請求項６】 前記メタルマスクは、プリント基板の製
   造工程におけるソルダペーストの印刷に使用されるもの
   で、メタルマスク枠に紗を介してメタルマスク版が支持
   されていることを特徴とする請求項５記載のメタルマス
   クのテンション測定装置。
7. 【請求項７】 前記メタルマスクに一定荷重を加える分
   銅を備えたことを特徴とする請求項５記載のメタルマス
   クのテンション測定装置。
8. 【請求項８】 前記メタルマスクに分銅を載せないとき
   と載せたときとの前記センサにより測定される前記メタ
   ルマスクの各変位量に基づいて少なくとも前記メタルマ
   スクのテンションを求めるテンション演算手段を備えた
   ことを特徴とする請求項５記載のメタルマスクのテンシ
   ョン測定装置。
9. 【請求項９】 メタルマスクのテンションを測定し、こ
   のテンションの履歴を管理するテンション履歴管理方法
   において、 前記メタルマスクに対して一定荷重を加えたときの前記
   メタルマスクの変位量を測定し、この変位量に少なくと
   も測定したときの時間情報を付加して履歴情報として記
   録することを特徴とするテンション履歴管理方法。
10. 【請求項１０】 前記メタルマスクは、プリント基板の
    製造工程におけるソルダペーストの印刷に使用されるも
    ので、メタルマスク枠に紗を介してメタルマスク版が支
    持されていることを特徴とする請求項９記載のテンショ
    ン履歴管理方法。
11. 【請求項１１】 前記履歴情報を集計管理し、少なくと
    も経時に対する前記メタルマスクの変位量の変化をグラ
    フ化して報知することを特徴とする請求項９記載のテン
    ション履歴管理方法。
12. 【請求項１２】 前記メタルマスク個々に所定の符号を
    付し、この符号に対応して少なくとも前記時間情報、前
    記変位量を記録することを特徴とする請求項９記載のテ
    ンション履歴管理方法。
13. 【請求項１３】 前記メタルマスクの変位量に基づいて
    テンション及びたわみを求め、前記メタルマスク個々に
    付された所定の符号に対応してそれぞれ測定日、前記テ
    ンション、前記たわみを履歴情報として記録することを
    特徴とする請求項９記載のテンション履歴管理方法。
14. 【請求項１４】 メタルマスクのテンションを測定し、
    このテンションの履歴を管理するテンション履歴管理装
    置において、 前記メタルマスクを載置するメタルマスク台と、 このメタルマスク台に設けられ、前記メタルマスクに対
    して一定荷重が加えられたときの前記メタルマスクの変
    位量を測定するセンサと、 このセンサにより測定された前記メタルマスクの変位量
    に少なくとも測定したときの時情報を付加して履歴情報
    として記録する履歴情報記録手段と、を具備したことを
    特徴とするテンション履歴管理装置。
15. 【請求項１５】 前記メタルマスクは、プリント基板の
    製造工程におけるソルダペーストの印刷に使用されるも
    ので、メタルマスク枠に紗を介してメタルマスク版が支
    持されていることを特徴とする請求項１４記載のテンシ
    ョン履歴管理装置。
16. 【請求項１６】 前記履歴情報記録手段により記録され
    た前記履歴情報を集計管理し、少なくとも経時に対する
    前記メタルマスクの変位量の変化をグラフ化して報知す
    る履歴情報報知手段を具備したことを特徴とする請求項
    １４記載のテンション履歴管理装置。
17. 【請求項１７】 前記メタルマスク個々に付された所定
    の符号と、 この符号を読み取る符号読取り手段とを具備し、 前記履歴情報記録手段は、前記符号読取り手段により読
    み取られた前記符号に対応して少なくとも前記時情報、
    前記センサにより測定された前記メタルマスクの変位量
    を記録する機能を有することを特徴とする請求項１４記
    載のテンション履歴管理装置。
18. 【請求項１８】 前記符号読取り手段は、前記メタルマ
    スクに付されたバーコードを読み取るバーコードリーダ
    であることを特徴とする請求項１７記載のテンション履
    歴管理装置。
19. 【請求項１９】 前記履歴情報記録手段は、前記メタル
    マスク個々に付された前記符号に対応してそれぞれ測定
    日、前記メタルマスクの変位量に基づいて求められるテ
    ンション及びたわみを履歴情報として記録することを特
    徴とする請求項１７記載のテンション履歴管理装置。