JP2001315299A - Method for positioning screen mask in screen printing - Google Patents

Method for positioning screen mask in screen printing

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JP2001315299A
JP2001315299A JP2000139988A JP2000139988A JP2001315299A JP 2001315299 A JP2001315299 A JP 2001315299A JP 2000139988 A JP2000139988 A JP 2000139988A JP 2000139988 A JP2000139988 A JP 2000139988A JP 2001315299 A JP2001315299 A JP 2001315299A
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JP
Japan
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mask
substrate
screen
pattern
screen mask
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JP2000139988A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Yamazaki
公幸 山崎
Michinori Tomomatsu
道範 友松
Shigetaka Abe
成孝 阿部
Seiichi Miyahara
清一 宮原
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for positioning a screen mask in screen printing by which positioning of the screen mask can be efficiently performed. SOLUTION: In positioning the screen mask to a base sheet, pattern matchings of an electrode arranging pattern 6P and an opening pattern 12P formed by detecting plane shapes of electrodes 6a of the base sheet 6 and pattern holes 12a by means of a laser measuring device are performed to obtain a matching ratio and to obtain a relative position for providing the maximum matching ratio and it is outputted as a position for the mask. It is possible thereby to accurately and efficiently perform positioning even when there exists manufacturing errors and elongation and shrinkage of the base sheet 6 and the screen mask 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基板にクリーム半
田などのペーストを印刷するスクリーン印刷におけるス
クリーンマスクの位置合わせ方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for aligning a screen mask in screen printing for printing a paste such as cream solder on a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子部品実装工程において、基板上にク
リーム半田や導電性ペーストなど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開口されたスクリーンマス
クを基板上に当設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。
2. Description of the Related Art In an electronic component mounting process, screen printing is used as a method for printing cream solder, conductive paste, or the like on a substrate. According to this method, a screen mask having pattern holes opened according to a printing target portion is provided on a substrate, a paste is supplied on the screen mask, and a squeegee is slid, so that the squeegee slides on the substrate through the pattern holes. Prints the paste.

【0003】このスクリーン印刷においては、スクリー
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、品種切り替え時にスクリーンマスクを新
たに装着した場合には、スクリーンマスクの装着状態、
すなわちX方向、Y方向、θ方向の位置ずれを検出して
初期の位置ずれ量として記憶させ、生産対象基板をスク
リーンマスクにセットする際には、この記憶された位置
ずれ量に基づいて基板の位置決めを行う。
In this screen printing, it is necessary to accurately align a screen mask with a substrate. For this reason, when a screen mask is newly installed at the time of product change, the installation state of the screen mask,
That is, the displacement in the X, Y, and θ directions is detected and stored as an initial displacement, and when the production target board is set on the screen mask, the substrate is determined based on the stored displacement. Perform positioning.

【0004】この位置合わせには従来より画像処理によ
る位置認識が用いられていた。すなわち基板の電極およ
び電極に対応してスクリーンマスクに設けられたパター
ン孔のうち、予め特徴部として設定された複数の電極や
パターン孔を撮像して得られた画像データを画像処理す
ることによりこれらの特徴部の重心位置を求め、重心位
置を一致させることにより位置あわせを行っていた。
For this alignment, position recognition by image processing has conventionally been used. That is, by performing image processing on image data obtained by imaging a plurality of electrodes and pattern holes that are set in advance as characteristic portions among the pattern holes provided in the screen mask corresponding to the electrodes of the substrate and the electrodes. The position of the center of gravity of the characteristic portion is determined, and the position of the center of gravity is matched to perform alignment.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、基板の
電極やスクリーンマスクのパターン孔の位置は、初期の
製作誤差や経時的な伸縮により、基板における複数電極
間の相対位置関係と、スクリーンマスクにおける複数パ
ターン孔間の相対位置関係とは、必ずしも完全に一致し
ていない。すなわち、基板とスクリーンマスクとを重ね
合わせた場合には、それぞれ特徴部として特定された電
極の重心位置とパターン孔の重心位置とは本来一致すべ
きであるところ、実際には上述の製作誤差や伸縮によっ
て一致しない場合が多い。このため、従来より特徴部を
画像認識して位置合わせを行った後に、作業者が目視に
より相対位置を再確認して手作業による修正を行う必要
があり、従来のスクリーンマスクの位置あわせは多大な
手間と時間を要するものであった。
However, the positions of the electrodes of the substrate and the pattern holes of the screen mask may be affected by the initial manufacturing error and the expansion and contraction over time, and the relative positional relationship between the plurality of electrodes on the substrate and the position on the screen mask may be reduced. The relative positional relationship between the pattern holes does not always completely match. That is, when the substrate and the screen mask are superimposed, the center of gravity of the electrode and the center of gravity of the pattern hole, which are respectively specified as the characteristic portions, should originally coincide with each other. In many cases, they do not match due to expansion and contraction. For this reason, it has conventionally been necessary for an operator to reconfirm the relative position visually and perform manual correction after performing the image recognition of the characteristic portion and performing the alignment, and the alignment of the conventional screen mask is a great deal. It took a lot of trouble and time.

【0006】そこで本発明は、スクリーンマスクの位置
合わせを効率よく行うことができるスクリーン印刷にお
けるスクリーンマスクの位置合わせ方法を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of aligning a screen mask in screen printing, which can efficiently perform the alignment of the screen mask.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1記載のスクリー
ン印刷におけるスクリーンマスクの位置合わせ方法は、
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、前記スクリーンマスク上でスキージヘッドを摺動
させることにより基板にペーストを印刷するスクリーン
印刷においてスクリーンマスクを基板に対して位置合わ
せするスクリーン印刷におけるスクリーンマスクの位置
合わせ方法であって、前記基板の特徴部およびスクリー
ンマスクの特徴部の平面形状を形状検出手段によって検
出する工程と、この検出結果から基板特徴部配置パター
ンおよびマスク特徴部配置パターンを作成する工程と、
基板特徴部配置パターンとマスク特徴部配置パターンと
をパターンマッチングさせてマッチング率を求める工程
と、最大のマッチング率を与える基板特徴部配置パター
ンに対するマスク特徴部配置パターンの相対位置を求め
てマスク位置として出力する工程と、出力結果をマスク
位置記憶部に記憶させる工程とを含む。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of positioning a screen mask in screen printing.
In screen printing, in which a screen mask provided with pattern holes is brought into contact with a substrate and a paste is printed on the substrate by sliding a squeegee head on the screen mask, the screen mask is aligned with the substrate. A method of aligning a screen mask, comprising: detecting a planar shape of a characteristic portion of the substrate and a characteristic portion of the screen mask by shape detection means; and determining a substrate characteristic portion arrangement pattern and a mask characteristic portion arrangement pattern from the detection result. The process of creating,
A step of performing a pattern matching between the substrate characteristic portion arrangement pattern and the mask characteristic portion arrangement pattern to obtain a matching ratio, and calculating a relative position of the mask characteristic portion arrangement pattern with respect to the substrate characteristic portion arrangement pattern providing the maximum matching ratio as a mask position. Outputting and storing the output result in the mask position storage unit.

【0008】請求項2記載のスクリーン印刷におけるス
クリーンマスクの位置合わせ方法は、請求項1記載のス
クリーン印刷におけるスクリーンマスクの位置合わせ方
法であって、前記形状検出手段は3次元測定手段であ
り、前記基板の特徴部、スクリーンマスクの特徴部はそ
れぞれ基板に設けられた電極およびこの電極に対応して
スクリーンマスクに設けられたパターン孔であり、3次
元測定手段によって前記基板およびスクリーンマスクの
上面を走査することにより、前記基板特徴部配置パター
ンおよびマスク特徴部配置パターンを作成するようにし
た。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of aligning a screen mask in screen printing, wherein the shape detecting means is a three-dimensional measuring means. The characteristic portion of the substrate and the characteristic portion of the screen mask are an electrode provided on the substrate and a pattern hole provided on the screen mask corresponding to the electrode, respectively, and the upper surface of the substrate and the screen mask are scanned by three-dimensional measuring means. Thereby, the substrate characteristic portion arrangement pattern and the mask characteristic portion arrangement pattern are created.

【0009】請求項3記載のスクリーン印刷におけるス
クリーンマスクの位置合わせ方法は、請求項1または2
記載のスクリーン印刷におけるスクリーンマスクの位置
合わせ方法であって、前記基板特徴部配置パターンおよ
びマスク特徴部配置パターンは、前記基板およびスクリ
ーンマスクの特定部分のみを対象範囲として作成され
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of positioning a screen mask in screen printing.
It is a method of aligning a screen mask in the screen printing described above, wherein the substrate characteristic portion arrangement pattern and the mask characteristic portion arrangement pattern are created with only a specific portion of the substrate and the screen mask as a target range.

【0010】本発明によれば、基板の特徴部およびスク
リーンマスクの特徴部の平面形状を形状検出手段によっ
て検出して作成された基板特徴部配置パターンとマスク
特徴部配置パターンとをパターンマッチングさせてマッ
チング率を求め、最大のマッチング率を与える基板特徴
部配置パターンに対するマスク特徴部配置パターンの相
対位置を求めてマスク位置として出力することにより、
基板やスクリーンマスクの製作誤差や伸縮があっても精
度よく効率的に位置あわせを行うことができる。
According to the present invention, the substrate feature arrangement pattern and the mask feature arrangement pattern created by detecting the planar shapes of the substrate feature and the screen mask feature by the shape detecting means are subjected to pattern matching. By calculating the matching rate, calculating the relative position of the mask feature arrangement pattern with respect to the board feature arrangement pattern that gives the maximum matching rate, and outputting the result as the mask position,
Even if there is a manufacturing error or expansion / contraction of the substrate or the screen mask, accurate and efficient alignment can be performed.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態のスク
リーン印刷装置の正面図、図2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3は本発明の一実施
の形態のスクリーン印刷装置の平面図、図4は本発明の
一実施の形態のスクリーン印刷装置のレーザ計測装置の
斜視図、図5は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷
装置の制御系の構成を示すブロック図、図6は本発明の
一実施の形態のスクリーン印刷における電極配置パター
ンおよび開口パターンの説明図、図7は本発明の一実施
の形態のスクリーン印刷装置の基板およびスクリーンマ
スクの斜視図である。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of a screen printing apparatus according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the screen printing apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a screen printing apparatus according to one embodiment of the present invention. FIG. 4 is a perspective view of a laser measuring device of the screen printing apparatus according to one embodiment of the present invention, FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a control system of the screen printing apparatus of one embodiment of the present invention, FIG. 6 is an explanatory diagram of an electrode arrangement pattern and an opening pattern in screen printing according to one embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a perspective view of a substrate and a screen mask of a screen printing apparatus according to one embodiment of the present invention.

【0012】まず図1、図2および図3を参照してスク
リーン印刷装置の構造を説明する。図1、図2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
にはクランパ8によって挟み込まれた基板6を下方から
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1、図3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。
First, the structure of the screen printing apparatus will be described with reference to FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 1 and 2, a substrate positioning unit 1 serving as a substrate positioning unit stacks a θ-axis table 4 on a moving table including an X-axis table 2 and a Y-axis table 3, and further has a Z-axis table 5 thereon. A substrate holding unit 7 is provided on the Z-axis table 5 for holding the substrate 6 sandwiched by the clampers 8 from below. The substrate 6 to be printed is carried into the substrate positioning unit 1 by the carry-in conveyor 14 shown in FIGS. By driving the substrate positioning unit 1, the position of the substrate 6 can be adjusted. The printed substrate 6 is carried out by the carry-out conveyor 15.

【0013】基板位置決め部1の上方には、スクリーン
マスク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、スキージヘッド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9を供給し、スキージ
ヘッド13のスキージ13a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
形成された電極6a(図3参照)上にはマスクプレート
12に設けられたパターン孔12a(図3参照)を介し
てクリーム半田9が印刷される。
A screen mask 10 is provided above the substrate positioning unit 1. The screen mask 10 is configured by mounting a mask plate 12 on a holder 11. The substrate 6 is positioned with respect to the mask plate 12 by the substrate positioning unit 1 and abuts from below. A squeegee head 13 is disposed on the screen mask 10 so as to be able to reciprocate in a horizontal direction. With the substrate 6 in contact with the lower surface of the mask plate 12, the mask plate 12
An electrode 6a formed on the surface of the substrate 6 (see FIG. 3) is supplied by supplying cream solder 9, which is a paste, onto the surface of the substrate 6 by sliding the squeegee 13a of the squeegee head 13 into contact with the surface of the mask plate 12. The cream solder 9 is printed on the upper surface through a pattern hole 12a (see FIG. 3) provided in the mask plate 12.

【0014】スクリーンマスク10の上方には、3次元
測定手段であるとともに形状検出手段であるレーザ計測
装置20が設けられている。図3に示すように、レーザ
計測装置20はX軸テーブル21およびY軸テーブル2
2によってXY方向に水平移動し、昇降手段23(図
1、図2)によって昇降自在となっている。昇降手段2
3を駆動することにより、レーザ計測装置20は計測高
さ位置まで下降する。X軸テーブル21およびY軸テー
ブル22および昇降手段23は、レーザ計測装置20を
移動させる移動手段となっている。
Above the screen mask 10, there is provided a laser measuring device 20 which is both a three-dimensional measuring means and a shape detecting means. As shown in FIG. 3, the laser measurement device 20 includes an X-axis table 21 and a Y-axis table 2.
2 to move horizontally in the X and Y directions, and can be raised and lowered by lifting means 23 (FIGS. 1 and 2). Lifting means 2
By driving 3, the laser measurement device 20 is lowered to the measurement height position. The X-axis table 21, the Y-axis table 22, and the elevating means 23 are moving means for moving the laser measuring device 20.

【0015】レーザ計測装置20はレーザ光を照射する
ことにより垂直方向の変位を測定する機能とレーザ照射
位置をXY方向に走査させる走査機構とを備えており、
図4に示すように照射点Pを計測範囲R内で走査させる
ことにより計測範囲R内の計測対象物表面の垂直方向位
置を連続的に検出し、計測対象物の3次元形状を検出で
きるようになっている。
The laser measuring device 20 has a function of measuring a displacement in a vertical direction by irradiating a laser beam and a scanning mechanism for scanning a laser irradiation position in XY directions.
By scanning the irradiation point P within the measurement range R as shown in FIG. 4, the vertical position of the surface of the measurement object within the measurement range R is continuously detected, and the three-dimensional shape of the measurement object can be detected. It has become.

【0016】レーザ計測装置20を前記移動手段によっ
て基板6、マスクプレート12に対して移動させること
により、基板6、マスクプレート12の任意の範囲を対
象として3次元形状測定を行うことができる。そして得
られた検出データを処理することにより、基板6の特徴
部である電極6aの配置パターンおよびスクリーンマス
ク10の特徴部であるパターン孔12aの配置パター
ン、すなわち平面形状を検出することができる。またス
クリーン印刷後の基板6を計測対象として3次元測定を
行うことにより、基板6上に印刷されたクリーム半田9
の形状を3次元的に検出することができる。
By moving the laser measuring device 20 with respect to the substrate 6 and the mask plate 12 by the moving means, a three-dimensional shape measurement can be performed on an arbitrary range of the substrate 6 and the mask plate 12. By processing the obtained detection data, it is possible to detect the arrangement pattern of the electrodes 6a, which are the characteristic portions of the substrate 6, and the arrangement pattern of the pattern holes 12a, which are the characteristic portions of the screen mask 10, that is, the planar shape. Further, by performing three-dimensional measurement on the substrate 6 after screen printing, the cream solder 9 printed on the substrate 6 is measured.
Can be detected three-dimensionally.

【0017】次に、図5を参照してスクリーン印刷装置
の制御系の構成について説明する。図5において、CP
U30は全体制御部であり以下に説明する各部の全体制
御を行う。プログラム記憶部31は、スクリーン印刷の
動作プログラムや、レーザ計測装置20の検出信号から
基板6やマスクプレート12の形状検出を行うための処
理プログラム、印刷検査における判定処理のプログラム
などの各種のプログラムを記憶する。データ記憶部32
は、印刷検査における判定処理の基準値データや、各品
種ごとに設定された印刷条件のデータ、およびスクリー
ンマスク10の位置あわせに用いられるマスク位置のデ
ータを記憶する。すなわちデータ記憶部32はマスク位
置記憶部となっている。
Next, the configuration of the control system of the screen printing apparatus will be described with reference to FIG. In FIG.
U30 is an overall control unit that performs overall control of each unit described below. The program storage unit 31 stores various programs such as an operation program for screen printing, a processing program for detecting the shape of the substrate 6 and the mask plate 12 from a detection signal of the laser measurement device 20, and a program for determination processing in print inspection. Remember. Data storage unit 32
Stores reference value data for determination processing in print inspection, data of printing conditions set for each type, and data of a mask position used for alignment of the screen mask 10. That is, the data storage unit 32 is a mask position storage unit.

【0018】機構制御部33は、基板位置決め部1や搬
入コンベア14、搬出コンベア15、X軸テーブル2
1、Y軸テーブル22などの各機構部の動作を制御す
る。形状検出部34は、レーザ計測装置20を走査させ
て得られた検出信号を処理することにより、基板6に設
けられた電極6aの平面配置を示す電極配置パターン
(基板特徴部配置パターン)およびマスクプレート12
に設けられたパターン孔12aの開口パターン(マスク
特徴部配置パターン)を作成する(図6参照)。
The mechanism control unit 33 includes the substrate positioning unit 1, the carry-in conveyor 14, the carry-out conveyor 15, and the X-axis table 2.
1. The operation of each mechanism such as the Y-axis table 22 is controlled. The shape detection unit 34 processes a detection signal obtained by scanning the laser measurement device 20 to form an electrode arrangement pattern (substrate characteristic unit arrangement pattern) indicating a planar arrangement of the electrodes 6 a provided on the substrate 6 and a mask. Plate 12
(See FIG. 6).

【0019】マッチング処理部35は、このようにして
作成された基板6の電極配置パターンとスクリーンマス
ク10の開口パターンとをパターンマッチングさせてマ
ッチング率を求める。マスク位置算出部36は、パター
ンマッチングにより最大のマッチング率を与える基板特
徴部配置パターンに対するマスク特徴部配置パターンの
相対位置を求めてマスク位置、すなわち印刷時に基板6
をマスクプレート12に位置合わせする際に補正すべき
位置補正量として出力する。求められたマスク位置はデ
ータ記憶部32に記憶される。
The matching processor 35 performs pattern matching between the electrode arrangement pattern of the substrate 6 thus created and the opening pattern of the screen mask 10 to obtain a matching ratio. The mask position calculation unit 36 obtains the relative position of the mask feature portion arrangement pattern with respect to the board feature portion arrangement pattern that gives the maximum matching rate by pattern matching, and determines the mask position, that is, the substrate 6 at the time of printing.
Is output as a position correction amount to be corrected at the time of alignment with the mask plate 12. The obtained mask position is stored in the data storage unit 32.

【0020】基板・マスク判定部37は、形状検出部3
4によって検出された基板6の電極配置パターンとスク
リーンマスク10の開口パターンとを設計データ上の基
準パターンと比較することにより、スクリーン印刷装置
に供給された基板6やマスクプレート12の良否を判定
する。印刷判定部38は、スクリーン印刷後の基板6を
レーザ計測装置20によって測定して得られたクリーム
半田9の形状データを予め記憶された基準データと比較
することにより、印刷状態の良否を判定する。
The substrate / mask determining section 37 includes the shape detecting section 3
By comparing the electrode arrangement pattern of the substrate 6 detected by the step 4 and the opening pattern of the screen mask 10 with a reference pattern on the design data, the quality of the substrate 6 and the mask plate 12 supplied to the screen printing apparatus is determined. . The print determination unit 38 determines the quality of the printed state by comparing the shape data of the cream solder 9 obtained by measuring the screen printed substrate 6 with the laser measuring device 20 with reference data stored in advance. .

【0021】次に各図を参照して基板とスクリーンマス
クの位置合わせ方法について説明する。この位置合わせ
は、スクリーンマスク10を基板品種に応じて交換した
後に、装着された状態のスクリーンマスク10と基板6
との相対的な位置ずれ量を検出することを目的として行
われるものである。
Next, a method of aligning the substrate and the screen mask will be described with reference to the drawings. This alignment is performed by exchanging the screen mask 10 according to the board type, and then mounting the screen mask 10 and the board 6 on the mounted state.
This is performed for the purpose of detecting a relative displacement amount with respect to.

【0022】まず図1において基板6を搬入コンベア1
4によって搬入し、基板位置決め部1によって位置決め
する。次いでレーザ計測装置20によって基板6および
マスクプレート12の平面形状計測を行う。すなわち、
まずマスクプレート12上でレーザ計測装置20を移動
させながらマスクプレート12の3次元計測を行う。マ
スクプレート12のパターン孔12aの範囲では、開口
のない他の部分とは異なる3次元計測結果を示すことか
ら、この3次元計測によりパターン孔12aの位置・形
状を示す平面データが検出される。
First, in FIG.
4 and is positioned by the substrate positioning unit 1. Next, the planar shape of the substrate 6 and the mask plate 12 is measured by the laser measuring device 20. That is,
First, three-dimensional measurement of the mask plate 12 is performed while moving the laser measurement device 20 on the mask plate 12. In the area of the pattern hole 12a of the mask plate 12, a different three-dimensional measurement result is shown from that of the other portion having no opening. Therefore, plane data indicating the position and shape of the pattern hole 12a is detected by the three-dimensional measurement.

【0023】次いで、基板位置決め部1をマスクプレー
ト12の下方から基板計測位置に移動させ、レーザ計測
装置20により同様に基板6の上面の3次元測定を行
う。基板6上で電極6aが形成された位置においては、
電極6aのない他の部分とは異なった3次元計測結果を
示すことから、この3次元計測により電極6aの位置・
形状を示す平面データが検出される。
Next, the substrate positioning unit 1 is moved from below the mask plate 12 to the substrate measurement position, and the three-dimensional measurement of the upper surface of the substrate 6 is similarly performed by the laser measurement device 20. At the position where the electrode 6a is formed on the substrate 6,
Since the three-dimensional measurement results are different from those of the other parts without the electrode 6a, the position of the electrode 6a
Plane data indicating the shape is detected.

【0024】次に、基板6およびマスクプレート12の
平面データから、電極配置パターンおよび開口パターン
を作成する。ここでは、測定により得られた基板6およ
びマスクプレート12の平面データから、それぞれ電極
6aの部分およびパターン孔12aの開口部分が他の範
囲と切り分けられた2次元画像データを求めることによ
り、図6(a),(b)にそれぞれ示すように電極配置
パターン6Pおよび開口パターン12Pが作成される。
Next, from the plane data of the substrate 6 and the mask plate 12, an electrode arrangement pattern and an opening pattern are created. Here, two-dimensional image data in which the portion of the electrode 6a and the opening of the pattern hole 12a are respectively separated from other ranges are obtained from the plane data of the substrate 6 and the mask plate 12 obtained by the measurement, as shown in FIG. An electrode arrangement pattern 6P and an opening pattern 12P are created as shown in FIGS.

【0025】なお、電極配置パターン6Pや開口パター
ン12Pを作成するにおいては、必ずしも全ての電極6
aやパターン孔12aを対象としたパターンである必要
はなく、必要精度や処理時間との兼ね合いで部分的に間
引いたパターンを作成するようにしてもよい。例えば、
最も簡略化された形態を採用する場合には、基板6の対
角位置の2つの電極6a(矢印で示す)、マスクプレー
ト12の2つのパターン孔12a(矢印で示す)のみを
対象とし、電極配置パターン6P、開口パターン12P
にはこれらの電極6aやパターン孔12aに対応した部
分のみが現れるようにしてもよい。
In forming the electrode arrangement pattern 6P and the opening pattern 12P, not all the electrodes 6
It is not necessary that the pattern is intended for the pattern a or the pattern hole 12a, and a pattern that is partially thinned out may be created in view of the required accuracy and processing time. For example,
In the case of adopting the simplest form, only the two electrodes 6a (indicated by arrows) at diagonal positions of the substrate 6 and the two pattern holes 12a (indicated by arrows) of the mask plate 12 are targeted. Arrangement pattern 6P, opening pattern 12P
Only the portions corresponding to the electrodes 6a and the pattern holes 12a may appear.

【0026】次いで、パターンマッチングが行われる。
すなわち上記処理により作成された開口パターン12P
を電極配置パターン6Pに対して所定のスキップ値だけ
相対的に移動させながらパターンマッチングさせ、各相
対位置におけるマッチング率を求める。そしてこれらの
マッチング率のうち、最も大きいマッチング率を与える
相対位置を特定する。そしてこの状態に対応するマスク
プレート12の基板6に対する相対位置をマスク位置と
して出力する。そして検出されたマスク位置は、データ
記憶部32に記憶される。
Next, pattern matching is performed.
That is, the opening pattern 12P created by the above processing
Is moved relative to the electrode arrangement pattern 6P by a predetermined skip value to perform pattern matching, and a matching ratio at each relative position is obtained. Then, among these matching rates, the relative position that gives the largest matching rate is specified. Then, the relative position of the mask plate 12 with respect to the substrate 6 corresponding to this state is output as a mask position. Then, the detected mask position is stored in the data storage unit 32.

【0027】次いで検出されたマスク位置より基板6と
マスクプレート12の位置ずれ量を求め、必要な位置補
正量を算出する。そしてスクリーン印刷時においてはこ
の位置補正量に基づいて基板位置決め部1の各軸テーブ
ルを駆動することにより、基板6はマスクプレート12
に対して正しく位置合わせされる。
Next, the amount of misalignment between the substrate 6 and the mask plate 12 is determined from the detected mask position, and the necessary amount of position correction is calculated. At the time of screen printing, by driving each axis table of the substrate positioning unit 1 based on the position correction amount, the substrate 6
Correctly aligned with

【0028】上記説明したように、本実施の形態に示す
スクリーンマスクの基板に対する位置合わせは、基板6
の特徴部である電極6aの位置・形状を示す電極配置パ
ターン6Pとマスクプレート12のパターン孔12aの
位置・配置を示す開口パターン12Pとのパターンマッ
チングを行い、このパターンマッチング結果に基づいて
マスク位置を求めるものである。これにより、基板6や
スクリーンマスクの製作誤差による初期位置ずれや、製
作後の温度変化による伸縮がある場合においても、位置
ずれ状態を全体的に勘案した位置あわせを行うことがで
き、位置あわせ精度を向上させることができる。
As described above, the position of the screen mask shown in this embodiment with respect to the substrate
Pattern matching is performed between an electrode arrangement pattern 6P indicating the position and shape of the electrode 6a, which is a characteristic part of the above, and an opening pattern 12P indicating the position and arrangement of the pattern holes 12a of the mask plate 12, and the mask position is determined based on the pattern matching result. Is what you want. Accordingly, even when there is an initial positional shift due to a manufacturing error of the substrate 6 or the screen mask, or when there is expansion and contraction due to a temperature change after the manufacturing, the positioning can be performed in consideration of the positional shift state as a whole. Can be improved.

【0029】また、このパターンマッチングにおいて、
同一基板の中で特定範囲、例えば特に高い位置合わせ精
度が求められる範囲(例えば狭ピッチ電極が形成された
範囲)が存在する場合には、図7に示すようにこの範囲
Aについてのみ電極配置パターンを作成し、この範囲A
に応当するスクリーンマスク10の範囲A’を対象とし
て作成された開口パターンとパターンマッチングさせる
ようにすれば、パターンマッチングに要する処理時間を
短縮できるとともに、高位置精度が必要な部分を優先し
て位置あわせを行うことができる。
In this pattern matching,
If there is a specific range in the same substrate, for example, a range in which particularly high alignment accuracy is required (for example, a range in which narrow pitch electrodes are formed), as shown in FIG. To create this range A
If the pattern matching is performed with the opening pattern created for the range A ′ of the screen mask 10 corresponding to the above, the processing time required for the pattern matching can be reduced, and the portion requiring high positional accuracy is preferentially positioned. Matching can be performed.

【0030】また本実施の形態では、電極配置パターン
と開口パターンを作成する方法として、レーザ計測装置
を用いる例を示しているが、この方法によれば従来のカ
メラで基板やマスクプレートを撮像して得られた画像デ
ータを画像処理することにより電極配置パターンや開口
パターンを求める方法と比較して、2値化処理などの画
像処理を必要とせず、効率よく処理を行うことができ
る。もちろん従来のカメラで撮像することにより、電極
配置パターンや開口パターンを作成する場合にあっても
本発明を適用できる。
In this embodiment, an example is shown in which a laser measuring device is used as a method for creating an electrode arrangement pattern and an opening pattern. According to this method, a substrate or mask plate is imaged with a conventional camera. By performing image processing on the image data obtained as described above, it is possible to perform processing efficiently without requiring image processing such as binarization processing, as compared with a method of obtaining an electrode arrangement pattern or an aperture pattern. Of course, the present invention can be applied to the case where an electrode arrangement pattern and an opening pattern are created by imaging with a conventional camera.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば、基板の特徴部およびス
クリーンマスクの特徴部の平面形状を形状検出手段によ
って検出して作成された基板特徴部配置パターンとマス
ク特徴部配置パターンとをパターンマッチングさせてマ
ッチング率を求め、最大のマッチング率を与える基板特
徴部配置パターンに対するマスク特徴部配置パターンの
相対位置を求めてマスク位置として出力するようにした
ので、基板やスクリーンマスクの製作誤差や伸縮があっ
ても精度よく効率的に位置あわせを行うことができる。
According to the present invention, pattern matching is performed between a substrate characteristic portion arrangement pattern and a mask characteristic portion arrangement pattern created by detecting the planar shape of the characteristic portion of the substrate and the characteristic portion of the screen mask by the shape detecting means. To obtain the matching ratio, and obtain the relative position of the mask feature portion arrangement pattern with respect to the board feature portion arrangement pattern that gives the maximum matching ratio, and output it as the mask position. Even if there is, accurate and efficient alignment can be performed.

【0032】なお、上記実施の形態ではスキージヘッド
の種類として板状のスキージを備えた開放型のスキージ
ヘッドの例を示しているが、これに限定されず、内部に
クリーム半田を貯溜してこのクリーム半田を加圧しなが
らマスクプレート上で摺動してパターン孔内にクリーム
半田を充填する密閉型のスキージヘッドを用いてもよ
い。
In the above-described embodiment, an example of an open squeegee head having a plate-shaped squeegee is shown as a type of squeegee head. However, the present invention is not limited to this. A closed squeegee head that slides on the mask plate while pressing the cream solder and fills the pattern hole with the cream solder may be used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の
正面図
FIG. 1 is a front view of a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の
側面図
FIG. 2 is a side view of the screen printing apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の
平面図
FIG. 3 is a plan view of a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の
レーザ計測装置の斜視図
FIG. 4 is a perspective view of a laser measuring device of the screen printing device according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の
制御系の構成を示すブロック図
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a control system of the screen printing apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷におけ
る電極配置パターンおよび開口パターンの説明図
FIG. 6 is an explanatory diagram of an electrode arrangement pattern and an opening pattern in screen printing according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の
基板およびスクリーンマスクの斜視図
FIG. 7 is a perspective view of a substrate and a screen mask of the screen printing apparatus according to one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板位置決め部 6 基板 9 クリーム半田 10 スクリーンマスク 12 マスクプレート 12a パターン孔 13 スキージヘッド 20 レーザ計測装置 32 データ記憶部 34 形状検出部 35 マッチング処理部 36 マスク位置算出部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate positioning part 6 Substrate 9 Cream solder 10 Screen mask 12 Mask plate 12a Pattern hole 13 Squeegee head 20 Laser measurement device 32 Data storage part 34 Shape detection part 35 Matching processing part 36 Mask position calculation part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05K 3/12 610 H05K 3/12 610P 3/34 505D 3/34 505 512B 512 G01B 11/24 A (72)発明者 阿部 成孝 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 宮原 清一 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 FA27 FA31 FB24 FB27 FB33 FB42 FC07 FD01 2F065 AA03 AA04 AA06 AA54 BB02 BB05 BB29 CC01 CC26 DD06 FF04 FF42 FF61 GG01 MM16 PP12 QQ24 QQ38 5B057 AA03 BA01 DA07 DB03 DB09 DC32 DC36 5E319 AC01 BB05 CD04 CD29 CD53 GG03 GG15 5E343 AA02 AA11 BB72 DD04 DD20 ER57 ER58 FF02 FF13 FF30 GG18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H05K 3/12 610 H05K 3/12 610P 3/34 505D 3/34 505 512B 512 G01B 11/24 A (72 ) Inventor, Shigetaka Abe 1006, Kazuma, Kazuma, Osaka Pref., Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. FB24 FB27 FB33 FB42 FC07 FD01 2F065 AA03 AA04 AA06 AA54 BB02 BB05 BB29 CC01 CC26 DD06 FF04 FF42 FF61 GG01 MM16 PP12 QQ24 QQ38 5B057 AA03 BA01 DA07 DB03 DB09 DC32. FF13 FF30 GG18

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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、前記スクリーンマスク上でスキージ
ヘッドを摺動させることにより基板にペーストを印刷す
るスクリーン印刷において、スクリーンマスクを基板に
対して位置合わせするスクリーン印刷におけるスクリー
ンマスクの位置合わせ方法であって、前記基板の特徴部
およびスクリーンマスクの特徴部の平面形状を形状検出
手段によって検出する工程と、この検出結果から基板特
徴部配置パターンおよびマスク特徴部配置パターンを作
成する工程と、基板特徴部配置パターンとマスク特徴部
配置パターンとをパターンマッチングさせてマッチング
率を求める工程と、最大のマッチング率を与える基板特
徴部配置パターンに対するマスク特徴部配置パターンの
相対位置を求めてマスク位置として出力する工程と、出
力結果をマスク位置記憶部に記憶させる工程とを含むこ
とを特徴とするスクリーン印刷におけるスクリーンマス
クの位置合わせ方法。
In screen printing, a screen mask provided with a pattern hole is brought into contact with a substrate, and a squeegee head is slid on the screen mask to print a paste on the substrate. A method of aligning a screen mask in screen printing for aligning, wherein a step of detecting a planar shape of a characteristic portion of the substrate and a characteristic portion of the screen mask by shape detection means, and a substrate characteristic portion arrangement pattern and A step of creating a mask feature portion arrangement pattern; a step of performing a pattern matching between the board feature portion arrangement pattern and the mask feature portion arrangement pattern to obtain a matching ratio; and a mask feature portion for the board feature portion arrangement pattern that provides the maximum matching ratio. Find relative position of placement pattern Process and alignment process of the screen mask in the screen printing, which comprises a step of storing the output results to the mask position storage unit for outputting the disk position.
【請求項2】前記形状検出手段は3次元測定手段であ
り、前記基板の特徴部、スクリーンマスクの特徴部はそ
れぞれ基板に設けられた電極およびこの電極に対応して
スクリーンマスクに設けられたパターン孔であり、3次
元測定手段によって前記基板およびスクリーンマスクの
上面を走査することにより、前記基板特徴部配置パター
ンおよびマスク特徴部配置パターンを作成することを特
徴とする請求項1記載のスクリーン印刷におけるスクリ
ーンマスクの位置合わせ方法。
2. The method according to claim 1, wherein the shape detecting means is a three-dimensional measuring means, wherein the characteristic portion of the substrate and the characteristic portion of the screen mask are electrodes provided on the substrate and a pattern provided on the screen mask corresponding to the electrodes. 2. The screen printing method according to claim 1, wherein the hole is a hole, and the substrate characteristic portion arrangement pattern and the mask characteristic portion arrangement pattern are created by scanning the upper surface of the substrate and the screen mask by a three-dimensional measuring means. Screen mask alignment method.
【請求項3】前記基板特徴部配置パターンおよびマスク
特徴部配置パターンは、前記基板およびスクリーンマス
クの特定部分のみを対象範囲として作成されることを特
徴とする請求項1または2記載のスクリーン印刷におけ
るスクリーンマスクの位置合わせ方法。
3. The screen printing method according to claim 1, wherein the substrate characteristic portion arrangement pattern and the mask characteristic portion arrangement pattern are created only for a specific portion of the substrate and the screen mask. Screen mask alignment method.
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