JP2002160347A - Solder paste printing apparatus, its control method, and memory medium - Google Patents
Solder paste printing apparatus, its control method, and memory mediumInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品が実装さ
れる回路基板の表面にクリーム半田を印刷するクリーム
半田印刷装置及びその制御方法に関し、特にクリーム半
田印刷用のスクリーンと回路基板とを精度良く位置合わ
せする技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cream solder printing apparatus for printing cream solder on the surface of a circuit board on which electronic components are mounted, and a control method therefor. It relates to the technique of good alignment.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、電子部品が実装される回路基板の
製造において、回路基板上にチップ部品やディスクリー
ト部品等の電子部品を表面実装する際には、主にクリー
ム半田が使用され、このクリーム半田を所望のパターン
にて印刷・塗布するためにクリーム半田印刷装置が広く
用いられている。従来のクリーム半田印刷装置の要部概
念構成図を図７に示した。このクリーム半田印刷装置で
は、まず、印刷用スクリーン５の位置合わせ用マークで
あるターゲットマーク５ａと、回路基板３の位置合わせ
用マークである基板マーク３ａとをセンサ６により認識
し、また、場合によっては印刷用スクリーン５のランド
用開口部５ｂと回路基板３のランド３ｂも認識して、制
御装置７により印刷用スクリーン５と回路基板３の位置
を検出する。そして、回路基板３を印刷用スクリーン５
に位置合わせ制御して重ね合わせ、その後、回路基板３
と印刷用スクリーン５とを密着させた状態で、印刷用ス
クリーン５上に供給されたクリーム半田を図示しないス
キージの移動により回路基板３の表面に印刷する。2. Description of the Related Art Conventionally, in the manufacture of a circuit board on which electronic components are mounted, when electronic components such as chip components and discrete components are surface-mounted on the circuit board, cream solder is mainly used. A cream solder printing apparatus is widely used for printing and applying solder in a desired pattern. FIG. 7 shows a conceptual configuration diagram of a main part of a conventional cream solder printing apparatus. In this cream solder printing apparatus, first, a target mark 5a, which is an alignment mark of the printing screen 5, and a substrate mark 3a, which is an alignment mark of the circuit board 3, are recognized by the sensor 6, and in some cases, The controller 7 also recognizes the land openings 5b of the printing screen 5 and the lands 3b of the circuit board 3, and detects the positions of the printing screen 5 and the circuit board 3 by the control device 7. Then, the circuit board 3 is connected to the printing screen 5.
And then superimpose the circuit board.
The cream solder supplied onto the printing screen 5 is printed on the surface of the circuit board 3 by moving a squeegee (not shown) in a state in which the and the printing screen 5 are in close contact with each other.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た回路基板３の基板マーク３ａと印刷用スクリーン５の
ターゲットマーク５ａ、及びランド３ｂとこれに対応す
るランド用開口部５ｂとを用いた位置合わせ制御におい
て、ランド３ｂとランド用開口部５ｂとを回路基板全体
に亘って精度良く位置合わせすることと、局所的な微小
部品の微小ランド部分を正確に位置合わせすることを両
立させることは難しい。回路基板３とスクリーン５とが
完全に位置合わせされないままクリーム半田を印刷する
と、半田の印刷位置にズレ等の不具合が発生して生産品
質に問題を生じることになる。However, alignment control using the above-described board mark 3a of the circuit board 3, the target mark 5a of the printing screen 5, and the land 3b and the corresponding land opening 5b. In this case, it is difficult to achieve both accurate alignment of the land 3b and the land opening 5b over the entire circuit board and accurate alignment of the micro land portion of the local micro component. If cream solder is printed without the circuit board 3 and the screen 5 being completely aligned, defects such as misalignment of the solder printing position will occur, causing a problem in production quality.
【０００４】特に最近の電子部品の極小化や高密度化に
伴って、面積が極小化したランド３ｂとランド用開口部
５ｂとの正確な位置合わせは重要な技術課題となってい
る。このため、回路基板３とスクリーン５との位置合わ
せは、最終的には作業者の手作業によって一致状態の確
認及びその位置の補正を行っていた。このため、従来の
位置合わせ制御では、手作業を伴うために位置合わせ精
度にばらつきや精度低下を招き易く、また、補正作業に
熟練を要することから生産性を向上する上で支障となる
問題があった。その結果、表面実装基板の高密度化の要
求に十分な対応ができ難いといった不都合を生じてい
た。In particular, with the recent miniaturization and high density of electronic components, accurate alignment between the land 3b having a minimized area and the land opening 5b has become an important technical problem. For this reason, the alignment between the circuit board 3 and the screen 5 has been performed by checking the matching state and correcting the position manually by an operator. For this reason, in the conventional alignment control, there is a problem that the manual alignment involves manual work, and thus the alignment accuracy tends to vary and the accuracy is deteriorated. In addition, since the correction operation requires skill, productivity is hindered. there were. As a result, there has been an inconvenience that it is difficult to sufficiently cope with a demand for a higher density of the surface mount substrate.
【０００５】本発明は、このような従来の問題に鑑みて
なされたもので、印刷用スクリーン及び回路基板の全面
に亘ってランドの位置合わせを行うと共に、特に高密度
に配置されたランドに対して重点的に位置合わせを行う
ことが可能なクリーム半田印刷装置及びその制御方法を
提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a conventional problem, and performs land alignment over the entire surface of a printing screen and a circuit board. It is an object of the present invention to provide a cream solder printing apparatus and a control method therefor, which can perform alignment mainly.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明に係る請求項１記載のクリーム半田印刷装置は、複
数のランドの形成された回路基板と前記ランドの位置に
対応した複数のランド用開口部の形成された印刷用スク
リーンとを位置合わせして重ね合わせ、前記印刷用スク
リーンに供給したクリーム半田を前記ランド用開口部か
ら前記回路基板のランド上に印刷するクリーム半田印刷
装置において、前記回路基板の全面に亘って画像読取す
る回路基板画像読取手段と、前記印刷用スクリーンの全
面に亘って画像読取するスクリーン画像読取手段と、前
記スクリーン画像読取手段及び前記回路基板画像読取手
段から出力される画像データから、前記印刷用スクリー
ンのランド用開口部及び前記回路基板のランドの情報を
検出するランド情報検出手段と、前記ランド情報検出手
段により検出されたランド用開口部及びランドの情報に
基づいて、前記印刷用スクリーンと前記回路基板とを相
対的に移動させる移動制御手段とを備えたことを特徴と
する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a cream solder printing apparatus, comprising: a circuit board having a plurality of lands; and a plurality of lands corresponding to the positions of the lands. In a cream solder printing apparatus, the cream solder supplied to the printing screen is printed on the land of the circuit board from the land opening by aligning and superimposing the printing screen with the opening formed therein for printing. Circuit board image reading means for reading an image over the entire surface of the circuit board, screen image reading means for reading an image over the entire surface of the printing screen, and output from the screen image reading means and the circuit board image reading means Land information for detecting information on the land openings of the printing screen and the lands of the circuit board from the image data obtained. Detecting means, and movement control means for relatively moving the printing screen and the circuit board based on information on the land opening and the land detected by the land information detecting means. And
【０００７】このクリーム半田印刷装置では、印刷用ス
クリーンのランド用開口部と回路基板のランドとの位置
合わせを、回路基板画像読取手段による回路基板の全面
に亘って画像読取された画像データと、スクリーン画像
読取手段による印刷用スクリーンの全面に亘って画像読
取された画像データから、ランド情報検出手段が印刷用
スクリーンのランド用開口部及び回路基板のランドの情
報を検出して、この情報に基づいて移動制御手段により
印刷用スクリーンと回路基板とを相対的に移動させるよ
うにした。これにより、印刷用スクリーン及び回路基板
の全面に亘る画像データに基づいて、存在する全てのラ
ンドに対して位置合わせ制御が行えるため、局所的なマ
ーク位置だけによって位置合わせする場合と比較して、
位置合わせ精度を格段に向上できる。また、熟練が必要
であった手作業による補正が不要になり、位置合わせ工
程が簡単化されて生産工数を削減できる。In this cream solder printing apparatus, the position of the land opening of the printing screen and the land of the circuit board are aligned with the image data read over the entire surface of the circuit board by the circuit board image reading means. The land information detecting means detects information on the land openings of the printing screen and the lands of the circuit board from the image data read over the entire surface of the printing screen by the screen image reading means. The printing screen and the circuit board are relatively moved by the movement control means. Thereby, based on the image data over the entire surface of the printing screen and the circuit board, it is possible to perform the alignment control for all the existing lands.
The alignment accuracy can be significantly improved. In addition, manual correction, which required skill, is not required, and the alignment process is simplified, so that the number of production steps can be reduced.
【０００８】請求項２記載のクリーム半田印刷装置は、
前記ランド情報検出手段が、前記印刷用スクリーンのラ
ンド用開口部とこれに対応する前記回路基板のランドに
対する面積をそれぞれ検出し、前記移動制御手段は、前
記検出された各面積のうち、最小の面積乃至比較的小さ
な面積を有するランド用開口部及びランドに対して重点
的に位置合わせする重み付け手段を備えたことを特徴と
する。According to a second aspect of the present invention, there is provided a cream solder printing apparatus.
The land information detecting means detects an area for the land opening of the printing screen and a land corresponding to the land of the circuit board, and the movement control means detects a minimum of the detected areas. The present invention is characterized by including a land opening having a relatively small area or a relatively small area, and a weighting means for mainly positioning the land.
【０００９】このクリーム半田印刷装置では、重み付け
手段により面積の小さなランドに対して重点的に位置合
わせが行え、微少な位置ずれに対しても大きな影響を受
けるランドに対して正確な位置合わせが可能となり、良
品生産に大きく寄与することができる。In this cream solder printing apparatus, the weighting means can focus on a land having a small area, and can perform accurate positioning on a land which is greatly affected by a slight displacement. And can greatly contribute to the production of non-defective products.
【００１０】請求項３記載のクリーム半田印刷装置は、
前記ランド情報検出手段が、前記印刷用スクリーンのラ
ンド用開口部とこれに対応する前記回路基板のランドに
対して、それぞれの隣接位置に存在する他のランド用開
口部・ランドとの距離が最短乃至比較的短いランド用開
口部及びランドに対して重点的に位置合わせする重み付
け手段を備えたことを特徴とする。[0010] A cream solder printing apparatus according to claim 3 is
The land information detecting means is arranged such that the distance between the land opening of the printing screen and the land of the circuit board corresponding to the land opening is the shortest between the land opening and the land located at the adjacent positions. And a weighting means for focusing on relatively short land openings and lands.
【００１１】このクリーム半田印刷装置では、重み付け
手段により隣接するランドとの距離が短いランドに対し
て重点的に位置合わせが行え、微少な位置ずれに対して
も大きな影響を受けるランドに対して正確な位置合わせ
が可能となり、良品生産に大きく寄与することができ
る。In this cream solder printing apparatus, the weighting means can focus on a land having a short distance from an adjacent land, and can accurately perform positioning on a land which is greatly affected even by a slight displacement. Positioning can be performed, which can greatly contribute to non-defective product production.
【００１２】請求項４記載のクリーム半田印刷装置は、
前記回路基板画像読取手段と前記スクリーン画像読取手
段とを、前記印刷用スクリーンと前記回路基板との間に
一体化して構成したことを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a cream solder printing apparatus.
The circuit board image reading means and the screen image reading means are integrated between the printing screen and the circuit board.
【００１３】このクリーム半田印刷装置では、回路基板
画像読取手段とスクリーン画像読取手段とが一体化され
るため、装置構成が簡素化できる。In this cream solder printing apparatus, since the circuit board image reading means and the screen image reading means are integrated, the structure of the apparatus can be simplified.
【００１４】請求項５記載のクリーム半田印刷装置は、
前記面積位置検出手段が、前記印刷用スクリーンのラン
ド用開口部の検出と、前記回路基板のランドの検出を同
時に行うことを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a cream solder printing apparatus.
The area position detecting means may simultaneously detect a land opening of the printing screen and a land of the circuit board.
【００１５】このクリーム半田印刷装置では、面積位置
検出手段が、印刷用スクリーンのランド用開口部の検出
と回路基板のランドの検出とを同時に行うことにより、
読み取り時間が短縮されタクトアップを図ることができ
る。In this cream solder printing apparatus, the area position detecting means simultaneously detects the land opening of the printing screen and the land of the circuit board,
The reading time is shortened and the tact time can be increased.
【００１６】請求項６記載のクリーム半田印刷装置の制
御方法は、複数のランドの形成された回路基板と前記ラ
ンドの位置に対応した複数のランド用開口部の形成され
た印刷用スクリーンとを位置合わせして重ね合わせ、前
記印刷用スクリーンに供給したクリーム半田を前記ラン
ド用開口部から前記回路基板のランド上に印刷するクリ
ーム半田印刷装置の制御方法において、前記回路基板の
全面に亘って画像読取する一方、前記印刷用スクリーン
の全面に亘って画像読取し、得られた画像データから前
記印刷用スクリーンのランド用開口部及び前記回路基板
のランドの情報を検出し、該検出されたランド用開口部
及びランドの情報に基づいて、前記印刷用スクリーンと
前記回路基板とを相対的に移動させることを特徴とす
る。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a cream solder printing apparatus, comprising: positioning a circuit board having a plurality of lands formed thereon and a printing screen having a plurality of land openings corresponding to the lands. In a control method of a cream solder printing apparatus for printing cream solder supplied to the printing screen from the land opening on the land of the circuit board, an image is read over the entire surface of the circuit board. On the other hand, an image is read over the entire surface of the printing screen, and information on the land opening of the printing screen and the land of the circuit board is detected from the obtained image data, and the detected land opening is detected. The printing screen and the circuit board are relatively moved on the basis of information on a unit and a land.
【００１７】このクリーム半田印刷装置の制御方法で
は、回路基板の全面に亘って画像読取する一方、印刷用
スクリーンの全面に亘って画像読取し、得られた画像デ
ータから印刷用スクリーンのランド用開口部及び回路基
板のランドの情報を検出し、該検出されたランド用開口
部及びランドの情報に基づいて、印刷用スクリーンと回
路基板とを相対的に移動させることにより、印刷用スク
リーン及び回路基板の全面に亘る画像データに基づい
て、存在する全てのランドに対して位置合わせ制御が行
えるため、局所的なマーク位置だけによって位置合わせ
する場合と比較して、位置合わせ精度を格段に向上でき
る。また、熟練が必要であった手作業による補正が不要
になり、位置合わせ工程が簡単化されて生産工数を削減
できる。In the control method of the cream solder printing apparatus, an image is read over the entire surface of the circuit board, while an image is read over the entire surface of the printing screen, and a land opening of the printing screen is obtained from the obtained image data. The printing screen and the circuit board by relatively moving the printing screen and the circuit board based on the detected land opening and land information. Since the alignment control can be performed on all existing lands based on the image data over the entire area, the alignment accuracy can be remarkably improved as compared with the case where alignment is performed only by local mark positions. In addition, manual correction, which required skill, is not required, and the alignment process is simplified, so that the number of production steps can be reduced.
【００１８】請求項７記載のクリーム半田印刷装置の制
御方法は、前記ランド用開口部及びランドの情報が、前
記印刷用スクリーンのランド用開口部とこれに対応する
前記回路基板のランドに対する面積であって、検出され
た各面積のうち、最小の面積乃至比較的小さな面積を有
するランド用開口部及びランドに対して重点的に位置合
わせするように制御することを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, in the control method of the cream solder printing apparatus, the information of the land opening and the land is determined by an area for the land opening of the printing screen and a land corresponding to the land of the circuit board. In addition, of the detected areas, control is performed so as to focus on the land openings and lands having the minimum area to the relatively small area.
【００１９】このクリーム半田印刷装置の制御方法で
は、面積の小さなランドに対して重点的に位置合わせが
行え、微少な位置ずれに対しても大きな影響を受けるラ
ンドに対して正確な位置合わせが可能となり、良品生産
に大きく寄与することができる。According to the method for controlling the cream solder printing apparatus, the positioning can be performed with emphasis on the land having a small area, and the accurate positioning can be performed on the land which is greatly affected even by a slight displacement. And can greatly contribute to the production of non-defective products.
【００２０】請求項８記載のクリーム半田印刷装置の制
御方法は、前記ランド用開口部及びランドの情報が、前
記印刷用スクリーンのランド用開口部とこれに対応する
前記回路基板のランドに対して、それぞれの隣接位置に
存在する他のランド用開口部・ランドとの距離であっ
て、検出された各距離のうち、最短の距離乃至比較的短
い距離を有するランド用開口部及びランドに対して重点
的に位置合わせするように制御することを特徴とする。According to a eighth aspect of the present invention, in the method of controlling a cream solder printing apparatus, the information of the land opening and the land is such that the land opening of the printing screen and the land of the circuit board corresponding thereto correspond to the land opening. The distance between the land opening and the land at the adjacent position, and the land opening and the land having the shortest distance to the relatively short distance among the detected distances. It is characterized in that control is performed such that the alignment is performed with emphasis.
【００２１】このクリーム半田印刷装置の制御方法で
は、隣接するランドとの距離が短いランドに対して重点
的に位置合わせが行え、微少な位置ずれに対しても大き
な影響を受けるランドに対して正確な位置合わせが可能
となり、良品生産に大きく寄与することができる。According to the control method of the cream solder printing apparatus, the position can be focused on a land having a short distance from an adjacent land, and an accurate adjustment can be performed on a land which is greatly affected even by a slight displacement. Positioning can be performed, which can greatly contribute to non-defective product production.
【００２２】請求項９記載の記録媒体は、複数のランド
の形成された回路基板と前記ランドの位置に対応した複
数のランド用開口部の形成された印刷用スクリーンとを
位置合わせして重ね合わせ、前記印刷用スクリーンに供
給したクリーム半田を前記印刷用開口部から前記回路基
板のランド上に印刷するクリーム半田印刷装置に用いら
れ、前記回路基板の全面に亘って画像読取する一方、前
記印刷用スクリーンの全面に亘って画像読取し、得られ
た画像データから前記印刷用スクリーンのランド用開口
部及び前記回路基板のランドの情報を検出し、該検出さ
れたランド用開口部及びランドの情報に基づいて、前記
印刷用スクリーンと前記回路基板とを相対的に移動させ
るプログラムが格納されていることを特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, in the recording medium, a circuit board on which a plurality of lands are formed and a printing screen on which a plurality of land openings corresponding to the positions of the lands are formed and superposed. Used in a cream solder printing apparatus that prints cream solder supplied to the printing screen from the printing opening onto the land of the circuit board, and reads an image over the entire surface of the circuit board, The image is read over the entire surface of the screen, and information on the land openings of the printing screen and the lands of the circuit board is detected from the obtained image data. A program for relatively moving the printing screen and the circuit board is stored based on the program.
【００２３】この記録媒体では、回路基板の全面に亘っ
て画像読取する一方、印刷用スクリーンの全面に亘って
画像読取し、得られた画像データから印刷用スクリーン
のランド用開口部及び回路基板のランドの情報を検出
し、該検出されたランド用開口部及びランドの情報に基
づいて、印刷用スクリーンと回路基板とを相対的に移動
させるプログラムが格納されるため、これをクリーム半
田印刷装置に用いることにより、印刷用スクリーン及び
回路基板の全面に亘る画像データに基づいて、存在する
全てのランドに対して位置合わせ制御が行え、位置合わ
せ精度を格段に向上できる。In this recording medium, while an image is read over the entire surface of the circuit board, an image is read over the entire surface of the printing screen, and the obtained image data is used to read the land openings of the printing screen and the circuit board. A program for detecting the land information and moving the printing screen and the circuit board relatively based on the detected land opening and land information is stored in the cream solder printing apparatus. By using this, it is possible to perform positioning control for all existing lands based on image data over the entire surface of the printing screen and the circuit board, and it is possible to significantly improve the positioning accuracy.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】次に、本発明に係るクリーム半田
印刷装置及びその制御方法並びに記憶媒体の好適な実施
の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１
は本発明に係るクリーム半田印刷装置の全体構成を示す
斜視図である。クリーム半田印刷装置１００は、クリー
ム半田を印刷する回路基板３を装置内部に搬入・搬出す
るための回路基板搬送部Ａと、回路基板搬送部Ａから搬
入された回路基板３を載置して印刷用スクリーン５の下
面側に移動するテーブル部Ｂと、印刷用スクリーン５の
下面側に位置合わせして重ね合わせた回路基板３及び印
刷用スクリーン５の上面をスキージが移動することでク
リーム半田をスクリーン５を介して回路基板３上に印刷
する印刷部Ｃとを備えている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a cream solder printing apparatus, a control method thereof, and a storage medium according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG.
1 is a perspective view showing the overall configuration of a cream solder printing apparatus according to the present invention. The cream solder printing apparatus 100 includes a circuit board transport unit A for loading and unloading the circuit board 3 on which cream solder is to be printed into and out of the apparatus, and a circuit board 3 loaded from the circuit board transport unit A for printing. The table portion B that moves to the lower surface side of the printing screen 5, and the squeegee moves the upper surface of the circuit board 3 and the printing screen 5 that are aligned and overlapped with the lower surface side of the printing screen 5 to screen the cream solder. And a printing unit C for printing on the circuit board 3 via the control unit 5.
【００２５】さらに、このクリーム半田印刷装置１００
は、例えばスタンドアロン型のプログラマブルコントロ
ーラや、ファクトリーオートメーション（ＦＡ）用のネ
ットワーク対応型の主操作装置（コンピュータ等）によ
って制御される共に、回路基板３と印刷用スクリーン５
とを位置合わせするための制御装置（図示せず）を備え
ている。回路基板搬送部Ａは汎用的なローダ、及びアン
ローダから構成され、テーブル部Ｂは多軸ステージから
構成される。Further, the cream solder printing apparatus 100
Are controlled by, for example, a stand-alone programmable controller or a network-compatible main operating device (computer or the like) for factory automation (FA), and a circuit board 3 and a printing screen 5.
And a control device (not shown) for aligning. The circuit board transport section A is composed of a general-purpose loader and unloader, and the table section B is composed of a multi-axis stage.
【００２６】次に、テーブル部Ｂの構成を詳細に説明す
る。図２にテーブル部Ｂとスクリーン５と読み取り部の
構成を模式的に示した。図２に示すように、テーブル部
Ｂは、ローダより搬入された回路基板３を載置して、図
に示すＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向及びθ方向にモータ制御に
よって回路基板３を変位可能とする基板載置台１２を備
えている。また、テーブル部Ｂは、印刷用スクリーン５
の全面を読み取り可能なスクリーン画像読取手段として
のスクリーン読み取り部１３と、回路基板３の全面を読
み取り可能な回路基板画像読取手段としての回路基板読
み取り部１４とを備えている。Next, the configuration of the table section B will be described in detail. FIG. 2 schematically shows the configuration of the table section B, the screen 5, and the reading section. As shown in FIG. 2, the table section B places the circuit board 3 loaded from the loader, and displaces the circuit board 3 by motor control in each of the X, Y, and Z axis directions and the θ direction shown in the figure. A substrate mounting table 12 is provided to enable the mounting. Further, the table section B includes a printing screen 5.
And a circuit board reading unit 14 as a circuit board image reading unit capable of reading the entire surface of the circuit board 3.
【００２７】スクリーン読み取り部１３は、印刷用スク
リーン５に対してＹ方向に走査させながらＸ方向に対す
る読み取りを行うことで、スクリーン５のＸ−Ｙ平面の
画像を読み取る。従って、この場合はＸ方向が主走査方
向、Ｙ方向が副走査方向となる。スクリーン読取部１３
の画像読み取り素子１３ａとしては、例えばＣＣＤライ
ンセンサを用いることができる。回路基板読み取り部１
４は、回路基板３に対してＹ方向に走査させながらＸ方
向に対する読み取りを行うことで、回路基板３のＸ−Ｙ
平面の画像を読み取る。従って、この場合もＸ方向が主
走査方向、Ｙ方向が副走査方向となる。画像読み取り素
子１４ａとしては、同様にＣＣＤラインセンサを用いる
ことができる。なお、Ｙ方向の走査は、構成の簡単化の
ためにテーブル部ＢをＹ方向に移動させることで行って
もよい。The screen reading section 13 reads an image on the XY plane of the screen 5 by scanning in the X direction while scanning the printing screen 5 in the Y direction. Therefore, in this case, the X direction is the main scanning direction, and the Y direction is the sub scanning direction. Screen reading unit 13
For example, a CCD line sensor can be used as the image reading element 13a. Circuit board reading unit 1
4 is to perform reading in the X direction while scanning the circuit board 3 in the Y direction.
Read the plane image. Therefore, also in this case, the X direction is the main scanning direction, and the Y direction is the sub scanning direction. Similarly, a CCD line sensor can be used as the image reading element 14a. The scanning in the Y direction may be performed by moving the table unit B in the Y direction for simplification of the configuration.
【００２８】ここで、図１及び図２に示すスクリーン読
み取り部１３及び回路基板読み取り部１４と、回路基板
３及びスクリーン５との位置関係は、図３に概念的に示
すように、スクリーン５の上方にスクリーン読み取り部
１３が、スクリーン５と回路基板３との間に回路基板読
み取り部１４が配設されたものとなる。Here, the positional relationship between the screen reading unit 13 and the circuit board reading unit 14 shown in FIGS. 1 and 2 and the circuit board 3 and the screen 5 is conceptually shown in FIG. The screen reading section 13 is provided above, and the circuit board reading section 14 is provided between the screen 5 and the circuit board 3.
【００２９】次に、制御装置を説明する。図４は制御装
置の主要な構成を示すブロック図である。図４に示すよ
うに制御装置７は、スクリーン読み取り部１３のＣＣＤ
ラインセンサ１３ａ、及び回路基板読み取り部１４のＣ
ＣＤラインセンサ１４ａからの画像信号をデジタル変換
して取り込むＩ／Ｏ処理回路２０と、Ｉ／Ｏ処理回路２
０を介してデジタルデータを取り込み、画像処理等の各
種情報処理を行うマイクロコンピュータ２１と、画像デ
ータを記憶する画像メモリ２２と、予め定めた制御プロ
グラムを実行するための各種データを記憶しているデー
タベース２３とを備えている。また、制御装置７は、マ
イクロコンピュータ２１からの指令により図２に示すテ
ーブル部ＢのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θ軸移動制御用のモー
タ２４ａ〜２４ｄを駆動するためのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、
θ軸駆動用のドライバ２６ａ〜２６ｄを備えている。な
お、この制御装置７がランド情報検出手段と移動制御手
段に相当する。Next, the control device will be described. FIG. 4 is a block diagram showing a main configuration of the control device. As shown in FIG. 4, the control device 7 includes a CCD of the screen reading unit 13.
C of the line sensor 13a and the circuit board reading unit 14
An I / O processing circuit 20 for converting an image signal from the CD line sensor 14a into a digital signal and capturing the image signal, and an I / O processing circuit 2
Microcomputer 21 which captures digital data through the interface 0 and performs various information processing such as image processing, an image memory 22 which stores image data, and stores various data for executing a predetermined control program. And a database 23. In addition, the control device 7 controls the X-axis, Y-axis, Z-axis, and θ-axis movement control motors 24a to 24d of the table section B shown in FIG. Axis, Z axis,
It includes drivers 26a to 26d for θ-axis driving. Note that the control device 7 corresponds to land information detection means and movement control means.
【００３０】さらに、制御装置７は、少なくとも回路基
板３と印刷用スクリーン５との位置合わせ制御を実行す
るためのプログラムが格納された情報記憶媒体（例え
ば、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、光記録媒体等、あ
るいは、フラッシュメモリ等の固体記憶素子）２８か
ら、プログラムを読み取る読み取り装置２９を備えてい
る。なお、この情報記録媒体２８によるプログラムの提
供は、通信ネットワークを介して行うものであってもよ
い。Further, the control device 7 is an information storage medium (for example, a magnetic recording medium, a magneto-optical recording medium, an optical recording medium, etc.) storing a program for executing at least the positioning control of the circuit board 3 and the printing screen 5. A reading device 29 for reading a program from a recording medium or the like or a solid-state storage element such as a flash memory) 28 is provided. The provision of the program by the information recording medium 28 may be performed via a communication network.
【００３１】次に、本実施形態のクリーム半田印刷装置
１００の動作を説明する。まず、図１を参照してクリー
ム半田印刷装置１００全体の概略動作について説明す
る。回路基板搬送部Ａは、ストッカやラインから搬入さ
れた回路基板３を受け取り、印刷装置内部に配置された
テーブル部Ｂに回路基板３を搬送する。そして、テーブ
ル部Ｂは、搬送されてきた回路基板３を位置合わせして
固定し、印刷部Ｃの印刷用スクリーン５下面側の所定位
置に移動させる。また、印刷部Ｃにおける印刷工程が終
了すると、テーブル部Ｂは回路基板３を印刷部Ｃから回
路基板搬送部Ａの搬送出口側に搬送する。その後、回路
基板搬送部Ａは、テーブル部Ｂから回路基板３を取り出
して、図示しない搬送出口に印刷済みの回路基板３を排
出する。Next, the operation of the cream solder printing apparatus 100 according to the present embodiment will be described. First, a schematic operation of the entire cream solder printing apparatus 100 will be described with reference to FIG. The circuit board transport section A receives the circuit board 3 carried in from a stocker or a line, and transports the circuit board 3 to a table section B arranged inside the printing apparatus. Then, the table section B aligns and fixes the conveyed circuit board 3 and moves it to a predetermined position on the lower surface side of the printing screen 5 of the printing section C. When the printing process in the printing section C is completed, the table section B transports the circuit board 3 from the printing section C to the transport exit side of the circuit board transport section A. Thereafter, the circuit board transport section A takes out the circuit board 3 from the table section B and discharges the printed circuit board 3 to a transport outlet (not shown).
【００３２】ここで、本実施形態における回路基板３と
スクリーン５との位置合わせ制御の内容を詳細に説明す
る。まず、概略的には、本実施形態における位置合わせ
制御は、次の（１）〜（３）に示す各制御方法を選択的
に切り替えて行っている。即ち、スクリーン５のターゲ
ットマーク及びランド用開口部の全てと、回路基板３の
基板マーク及びランドの全てに対する位置情報を取得し
た後に、 （１）スクリーン５のランド用開口部と回路基板３のラ
ンドのうち、最小面積のもの、或いは最小面積のものを
含む予め定めた範囲内の比較的小さい面積のものが特に
正確に一致するように、スクリーン５と回路基板３との
位置合わせを実行する。Here, the details of the control of the alignment between the circuit board 3 and the screen 5 in the present embodiment will be described in detail. First, roughly, the alignment control in the present embodiment is performed by selectively switching each of the following control methods (1) to (3). That is, after acquiring the position information for all of the target marks and lands of the screen 5 and all of the substrate marks and lands of the circuit board 3, (1) the lands of the screen 5 and the lands of the circuit board 3 Among them, the positioning of the screen 5 and the circuit board 3 is performed so that the one having the smallest area or the one having a relatively small area within a predetermined range including the one having the smallest area is particularly accurately matched.
【００３３】（２）スクリーン５のランド用開口部と回
路基板３のランドのうち、隣接位置の他のランド用開口
部・ランドとの距離が最短のもの、或いは距離が最短の
ものを含む予め定めた範囲内の比較的近接した距離のも
のが特に一致するように、スクリーン５と回路基板３と
の位置合わせを実行する。(2) Of the land openings of the screen 5 and the lands of the circuit board 3, the ones having the shortest distance between the adjacent land openings and the lands and the ones having the shortest distance are included in advance. Positioning of the screen 5 and the circuit board 3 is performed so that a relatively close distance within a predetermined range particularly matches.
【００３４】（３）スクリーン５のランド用開口部と回
路基板３のランドのうち、比較的面積が小さく、且つ、
隣接位置の他のランド用開口部・ランドとの距離が比較
的短いものが特に正確に一致するように、スクリーン５
と回路基板３との位置合わせを実行する。(3) Of the land openings of the screen 5 and the lands of the circuit board 3, the area is relatively small, and
The screen 5 is so arranged that the distance between the adjacent land opening and the land is relatively short particularly.
And the circuit board 3 are aligned.
【００３５】上記各制御方法（１）〜（３）において
は、各ランドに対する面積やランド同士の近接距離の範
囲を予め定めている。この面積及び近接距離の範囲は、
撮像した画像データから取得したスクリーン５のターゲ
ットマーク及びランド用開口部の全てと、回路基板３の
基板マーク及びランドの全てに対するそれぞれの面積及
び近接距離を求め、得られた各面積及び距離データの最
大値及び最小値から相対的なしきい値を決定することで
設定してもよく、面積及び近接距離の任意の絶対値をし
きい値として範囲を設定してもよい。なお、これら面積
及び近接距離の設定された範囲は、データベース２３に
格納される。In each of the control methods (1) to (3), the area of each land and the range of the proximity distance between the lands are determined in advance. The range of this area and proximity distance is
The respective areas and close distances to all of the target mark and land openings of the screen 5 and all the board marks and lands of the circuit board 3 obtained from the captured image data are obtained. The threshold value may be set by determining a relative threshold value from the maximum value and the minimum value, or the range may be set using any absolute value of the area and the proximity distance as the threshold value. The set range of the area and the proximity distance is stored in the database 23.
【００３６】ここで、図５に本実施形態における位置合
わせの制御を説明するフローチャートを示した。以降、
このフローチャートに基づいて説明する。まず最初に、
制御装置７が初期設定データの取り込みを行う（ステッ
プ１、以降はＳ１と記す）。初期設定データには、基板
サイズや上記の各制御方法に対する設定データ等が含ま
れる。次に、スクリーン５側の制御と回路基板３側の制
御とを順次、あるいは並列に行う。具体的には、まずス
クリーン５側の制御では、スクリーン読み取り部１３の
ＣＣＤラインセンサ１３ａが、スクリーン５の基板サイ
ズに応じた範囲を走査して読み取り、得られたスクリー
ン画像データから複数点（ｎ点）のターゲットマーク及
びランド用開口部を画像処理により検出する。この検出
された個々のマーク及びランド用開口部の識別データ
（Ｓ1〜Ｓn）を、図４に示すＩ／Ｏ処理回路２０を通じ
てマイクロコンピュータ２１が取り込む（Ｓ２）。FIG. 5 is a flowchart for explaining the control of the alignment in the present embodiment. Or later,
Description will be made based on this flowchart. First of all,
The control device 7 takes in the initial setting data (Step 1, hereinafter referred to as S1). The initial setting data includes the substrate size, setting data for each of the above control methods, and the like. Next, the control on the screen 5 side and the control on the circuit board 3 side are performed sequentially or in parallel. Specifically, in the control of the screen 5, first, the CCD line sensor 13 a of the screen reading unit 13 scans and reads a range corresponding to the substrate size of the screen 5, and reads a plurality of points (n) from the obtained screen image data. The target mark of (point) and the land opening are detected by image processing. The detected individual marks and the identification data of the land opening was (S 1 ~S n), the microcomputer 21 fetches through the I / O processing circuit 20 shown in FIG. 4 (S2).
【００３７】次に、図３に示すマイクロコンピュータ２
１は、スクリーン５のターゲットマーク及びランド用開
口部の各識別データ（Ｓ1〜Ｓn）に対して、位置検出処
理を施して、位置データ（ＸS1，ＹS1）〜（ＸSn，
ＹSn）を求める（Ｓ３）。Next, the microcomputer 2 shown in FIG.
1, for each identification data of the target marks and lands opening of the screen 5 (S 1 ~S n), is subjected to the position detection processing, the position data (X S1, Y S1) ~ (X Sn,
Y Sn ) is obtained (S3).
【００３８】この位置データ（ＸS1，ＹS1）〜（ＸSn，
ＹSn）のうち、ターゲットマークの位置データにより多
軸ステージの座標系に対するスクリーン５の位置と向
き、即ち、スクリーン５自体のＸ−Ｙ平面座標（ＸS，
ＹS）と回転角度θSを求める（Ｓ４）。ここで、各位置
データは、予めＣＡＤデータ等の設計データとして登録
されているため、画像データから検出した座標と設計デ
ータの座標とを照合することによってもスクリーンの位
置と向きが検出できる。得られたスクリーン５の位置と
向きのデータ（ＸS，ＹS，θS）は一旦メモリに記憶す
る。The position data (X S1 , Y S1 ) to (X Sn ,
Y Sn ), the position and orientation of the screen 5 with respect to the coordinate system of the multi-axis stage, that is, the XY plane coordinates (X S ,
Y S ) and the rotation angle θ S are obtained (S 4). Here, since each position data is registered in advance as design data such as CAD data, the position and orientation of the screen can also be detected by collating the coordinates detected from the image data with the coordinates of the design data. The obtained position and orientation data (X S , Y S , θ S ) of the screen 5 is temporarily stored in a memory.
【００３９】一方、回路基板側の制御では、回路基板読
み取り部１４のＣＣＤラインセンサ１４ａが、回路基板
３の基板サイズの全面を走査して読み取り、得られた回
路基板画像データから複数点（ｎ点）の基板マーク及び
ランドを検出する。この検出された個々のマーク及びラ
ンドの識別データ（Ｐ1〜Ｐn）を、図４に示すＩ／Ｏ処
理回路２０を通じてマイクロコンピュータ２１が取り込
む（Ｓ５）。On the other hand, in the control on the circuit board side, the CCD line sensor 14a of the circuit board reading unit 14 scans and reads the entire board size of the circuit board 3 and reads a plurality of points (n) from the obtained circuit board image data. The board mark and land of point (1) are detected. The microcomputer 21 takes in the detected identification data (P 1 to P n ) of each mark and land through the I / O processing circuit 20 shown in FIG. 4 (S5).
【００４０】次に、図３に示すマイクロコンピュータ２
１は、回路基板３の基板マーク３ａ及びランド３ｂの各
識別データ（Ｐ1〜Ｐn）に対して、位置検出処理を施し
て位置データ（ＸP1，ＹP1）〜（ＸPn，ＹPn）を求める
（Ｓ６）。Next, the microcomputer 2 shown in FIG.
1, for each identification data of the substrate mark 3a and a land 3b of the circuit board 3 (P 1 ~P n), the position data (X P1, Y P1) is subjected to the position detection processing ~ (X Pn, Y Pn ) Is obtained (S6).
【００４１】この位置データ（ＸP1，ＹP1）〜（ＸPn，
ＹPn）のうち、基板マーク３ａの位置データにより多軸
ステージの座標系に対する回路基板３の位置と向き、即
ち、回路基板３自体のＸ−Ｙ平面座標（ＸP，ＹP）と回
転角度θPを求める（Ｓ７）。回路基板３の位置と向き
は、スクリーン側の制御の場合と同様に各位置データの
座標と設計データの座標とを照合することによっても検
出できる。得られた回路基板３の位置と向きのデータ
（ＸP，ＹP，θP）は一旦メモリに記憶する。The position data (X P1 , Y P1 ) to (X Pn ,
Y Pn ), the position and orientation of the circuit board 3 with respect to the coordinate system of the multi-axis stage according to the position data of the board mark 3 a, that is, the XY plane coordinates (X P , Y P ) and the rotation angle of the circuit board 3 itself. seek θ P (S7). The position and orientation of the circuit board 3 can also be detected by comparing the coordinates of each position data with the coordinates of the design data as in the case of the control on the screen side. The obtained position and orientation data (X P , Y P , θ P ) of the circuit board 3 is temporarily stored in a memory.
【００４２】次に、得られたスクリーン５の位置データ
（ＸS，ＹS，θS）と回路基板３の位置データ（ＸP，Ｙ
P，θP）に基づいて、スクリーン５と回路基板３とを仮
想的に（データ上で）重ね合わせる。このとき、スクリ
ーン５のランド用開口部５ｂと回路基板３のランド３ｂ
の位置は、必ずしも全部が一致しているとは限らないの
で、上述の（１）〜（３）の位置合わせ制御を用いて、
更に高精度に位置合わせを行う。Next, the obtained position data (X S , Y S , θ S ) of the screen 5 and the position data (X P , Y S ) of the circuit board 3 are obtained.
The screen 5 and the circuit board 3 are virtually superimposed (on data) based on ( P , θ P ). At this time, the land opening 5b of the screen 5 and the land 3b of the circuit board 3
Are not necessarily all the same, so using the above-described alignment control of (1) to (3),
Positioning is performed with higher accuracy.
【００４３】まず、（１）の位置合わせ制御方法を用い
た場合を説明する。この制御方法では、スクリーン５の
ランド用開口部と回路基板３のランドの各面積Ａiをそ
れぞれ設計データや撮像した画像データから求め、さら
に求めたランド用開口部及びランドの各面積のうち、最
大面積Ａmaxと最小面積Ａminとを求める。次に、スクリ
ーン５のランド用開口部位置（Ｘsi，Ｙsi）と回路基板
３のランド位置（Ｘpi，Ｙpi）とのずれを、線形モデル
を想定して補正する。（１）式は、回路基板３のランド
位置（Ｘpi，Ｙpi）に対するスクリーン５のランド用開
口部位置（Ｘsi，Ｙsi）との関係を線形モデルとして表
したものである。First, the case where the alignment control method (1) is used will be described. In this control method, each area A i of the land opening of the screen 5 and the land of the circuit board 3 is obtained from the design data and the captured image data, respectively. A maximum area Amax and a minimum area Amin are obtained. Next, the deviation between the land opening position (X si , Y si ) of the screen 5 and the land position (X pi , Y pi ) of the circuit board 3 is corrected by assuming a linear model. Equation (1) expresses the relationship between the land position (X pi , Y pi ) of the circuit board 3 and the land opening position (X si , Y si ) of the screen 5 as a linear model.
【００４４】[0044]
【数１】 ここで、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆはパラメータである。
このモデルを当てはめたときの残差二乗和Ｅは（２）式
で表される。(Equation 1) Here, a, b, c, d, e, and f are parameters.
The residual sum of squares E when this model is applied is expressed by equation (2).
【数２】 (Equation 2)
【００４５】ここで、Ｗiは重み係数であり、前記ラン
ド情報検出手段に備わる重み付け手段によって設定され
る。即ち、重み係数Ｗiは、ランドの面積が小さいほど
大きく、ランド面積が大きいほど小さく設定される。こ
の制御方法では、重み係数Ｗ iを（３）式に示すように
している。Here, WiIs a weight coefficient, and the run
Set by the weighting means provided in the
You. That is, the weight coefficient WiThe smaller the land area
It is set to be large and small as the land area is large. This
Control method, the weighting factor W iAs shown in equation (3).
are doing.
【数３】 Ｓは重み付けの度合いを変更するためのパラメータで、
Ｑiはランドの面積比で（４）式から求められる。(Equation 3) S is a parameter for changing the degree of weighting,
Q i is obtained from equation (4) using the land area ratio.
【数４】 (Equation 4)
【００４６】次に、（２）式の残差二乗和Ｅを最小にす
るようなパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆを解析的に
求め、これらのパラメータに基づいてスクリーン５に対
する回路基板３の移動量を決定する（Ｓ８）。この移動
量に基づいてテーブル部Ｂの多軸ステージを駆動制御し
てスクリーン５と回路基板３とを重ね合わせる（Ｓ
９）。そして、この状態でクリーム半田の印刷を行う
（Ｓ１０）。このようにして、面積が小さいランドに対
して重点的に高精度で位置合わせを行うことができ、ク
リーム半田を高い位置合わせ精度で回路基板３のランド
３ｂ上に印刷することができる。なお、上記位置合わせ
の制御は、マイクロコンピュータ２１からの指令により
多軸ステージのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θ軸移動制御用のモ
ータ２４ａ〜２４ｄを駆動することで行う。Next, parameters a, b, c, d, e, and f that minimize the residual sum of squares E in the equation (2) are analytically obtained, and a circuit for the screen 5 is determined based on these parameters. The amount of movement of the substrate 3 is determined (S8). The multi-axis stage of the table section B is driven and controlled based on this movement amount to superimpose the screen 5 and the circuit board 3 (S
9). Then, printing of cream solder is performed in this state (S10). In this manner, the positioning can be performed with high precision mainly on lands having a small area, and the cream solder can be printed on the lands 3b of the circuit board 3 with high positioning precision. The positioning control is performed by driving the motors 24a to 24d for X-axis, Y-axis, Z-axis, and θ-axis movement control of the multi-axis stage in accordance with a command from the microcomputer 21.
【００４７】また、（２）式の残差二乗和Ｅを最小にす
るパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆを求める際、面積
の小さいランドが局所的に纏まって存在する場合に、こ
の面積の小さいランドが存在する領域だけ残差二乗和Ｅ
を求めるようにしてもよい。この方法によれば、回路基
板の一部分だけを処理するために処理内容が単純化で
き、処理速度を向上できる。When the parameters a, b, c, d, e, and f for minimizing the residual sum of squares E in the equation (2) are obtained, when lands having a small area are locally present, Residual square sum E only in the area where this small land exists
May be obtained. According to this method, the processing content can be simplified because only a part of the circuit board is processed, and the processing speed can be improved.
【００４８】次に、（２）の位置合わせ制御方法を用い
た場合を説明する。この制御方法では、スクリーン５の
ランド用開口部とこれに対応する回路基板３のランド全
てに対し、それぞれの隣接位置に存在する他のランド用
開口部・ランドとの距離が最短のものを抽出し、抽出し
た隣接ランドとの距離Ｌiを各ランドそれぞれに対して
求める。さらに求めた距離Ｌiのうち、最長距離Ｌmaxと
最短距離Ｌminとを求める。次に、スクリーン５のラン
ド用開口部位置（Ｘsi，Ｙsi）と回路基板３のランド位
置（Ｘpi，Ｙpi）とのずれを、前記同様に線形モデルを
想定して（１），（２），（３）式を用いて補正する。
ここでの重み係数Ｗiは、（５）式のＱｉを用いて求め
られる。この場合の重み係数Ｗiは、隣接ランドとの距
離が短いほど大きく、距離が長いほど小さく設定され
る。Next, the case where the alignment control method (2) is used will be described. In this control method, with respect to the land openings of the screen 5 and all the lands of the circuit board 3 corresponding to the land openings, the land with the shortest distance from the other land openings and lands existing at the respective adjacent positions is extracted. and, the distance L i between the extracted adjacent land determined for each respective lands. Moreover calculated among the distances L i was obtained and a maximum distance L max and the minimum distance L min. Next, the deviation between the land opening position (X si , Y si ) of the screen 5 and the land position (X pi , Y pi ) of the circuit board 3 is calculated by assuming a linear model as described above (1), The correction is performed using the equations (2) and (3).
Here, the weight coefficient W i is obtained by using Q i in the equation (5). In this case, the weight coefficient W i is set to be larger as the distance to the adjacent land is shorter, and to be smaller as the distance is longer.
【数５】 (Equation 5)
【００４９】そして、同様に（２）式の残差二乗和Ｅを
最小にするようなパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅを解析
的に求め、これらのパラメータに基づいてスクリーン５
に対する回路基板３の移動量を決定する。これにより、
隣接ランドとの距離が短いランドに対して重点的に高精
度で位置合わせを行うことができる。また、（２）式の
残差二乗和Ｅを最小にするパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅ，ｆを求める際、隣接ランドとの距離の短いランドが
局所的に存在する場合に、この距離の短いランドが存在
する領域だけ残差二乗和Ｅを求めるようにしてもよい。
この方法によれば、回路基板の一部分だけを処理するた
めに処理内容が単純化でき、処理速度を向上できる。Similarly, parameters a, b, c, d, and e that minimize the residual sum of squares E in the equation (2) are analytically obtained, and the screen 5 is determined based on these parameters.
The amount of movement of the circuit board 3 with respect to is determined. This allows
High-precision alignment can be performed for lands that are short in distance from adjacent lands. Also, parameters a, b, c, d, which minimize the residual sum of squares E in equation (2)
When e and f are obtained, when a land with a short distance to an adjacent land locally exists, the residual square sum E may be obtained only in a region where the land with the short distance exists.
According to this method, the processing content can be simplified because only a part of the circuit board is processed, and the processing speed can be improved.
【００５０】次に、（３）の位置合わせ制御方法を用い
た場合を説明する。この制御方法は、（１）の制御方法
と（２）の制御方法を組み合わせた制御方法である。即
ち、スクリーン５のランド用開口部と回路基板３のラン
ドの各面積Ａiをそれぞれ設計データや撮像した画像デ
ータから求め、さらに求めたランド用開口部及びランド
の各面積のうち、最大面積Ａmaxと最小面積Ａminとを求
める。これと共に、スクリーン５のランド用開口部とこ
れに対応する回路基板３のランド全てに対し、それぞれ
の隣接位置に存在する他のランド用開口部・ランドとの
距離が最短のものを抽出し、抽出した隣接ランドとの距
離Ｌiを各ランドそれぞれに対して求める。さらに求め
た距離Ｌiのうち、最長距離Ｌmaxと最短距離Ｌminとを
求める。そして、重み係数Ｗiを（６）式のＱｉを用い
て求める。この他の処理は前記同様である。この制御方
法によれば、面積が小さく、隣接ランドとの距離が短い
ランドに対して重点的に高精度で位置合わせを行うこと
ができる。Next, the case where the alignment control method (3) is used will be described. This control method is a control method combining the control method of (1) and the control method of (2). That is, the area A i of the land opening of the screen 5 and the area of the land of the circuit board 3 are obtained from the design data and the captured image data, respectively. The max and the minimum area A min are obtained. At the same time, with respect to the land openings of the screen 5 and all the lands of the circuit board 3 corresponding to the land openings, those having the shortest distance between the other land openings and lands located at the adjacent positions are extracted. the distance L i between the extracted adjacent land determined for each respective lands. Moreover calculated among the distances L i was obtained and a maximum distance L max and the minimum distance L min. Then, the weight coefficient W i is obtained by using Q i in the equation (6). Other processes are the same as described above. According to this control method, it is possible to perform high-precision alignment with focus on a land having a small area and a short distance from an adjacent land.
【００５１】[0051]
【数６】 (Equation 6)
【００５２】以上説明したように、本実施形態において
は、スクリーン５のターゲットマーク５ａ及びランド用
開口部５ｂの全てと、回路基板３の基板マーク３ａ及び
ランド３ｂの全てに対する位置情報を取得し、特に、面
積の小さなランドに対して、また、隣接するランドとの
距離が短いランドに対して重点的に位置合わせを行って
いるため、微少な位置ずれに対しても大きな影響を受け
るランドに対して正確な位置合わせが可能となる。この
結果、スクリーン５のランド用開口部と回路基板３のラ
ンドの位置合わせにおいて、熟練が必要な手作業による
補正が不要になり、位置合わせ精度が向上し、より高密
度な実装回路基板に対しても十分対応可能となる。また
同時にクリーム半田印刷の生産性を向上でき、良品生産
に大きく寄与することができる なお、本実施形態の重み付け方法は上述の方法に限定さ
れることなく、周知のいずれの方法を用いても同様な効
果を得ることができる。As described above, in the present embodiment, position information for all of the target mark 5a and the land opening 5b of the screen 5 and all of the board mark 3a and the land 3b of the circuit board 3 are obtained. In particular, since alignment is performed with emphasis on lands with small areas and lands with short distances to adjacent lands, lands that are significantly affected even by minute displacements And accurate positioning is possible. As a result, in the alignment between the land opening of the screen 5 and the land of the circuit board 3, manual correction requiring skill is not required, the alignment accuracy is improved, and a higher density mounting circuit board is required. However, it is possible to respond sufficiently. At the same time, the productivity of cream solder printing can be improved, which can greatly contribute to the production of non-defective products. The weighting method of the present embodiment is not limited to the above-described method, and the weighting method is not limited to the above-described method and can be applied to any known method. Effects can be obtained.
【００５３】次に、本発明に係るクリーム半田印刷装置
の変形例を説明する。図６は、本変形例のクリーム半田
印刷装置におけるスクリーンと回路基板と読み取り部と
の位置関係を概念的に示す図である。この変形例のクリ
ーム半田印刷装置２００は、スクリーン読み取り部と回
路基板読み取り部とを一体化したスクリーン／回路基板
読み取り部３５を、スクリーン５と回路基板３との間に
副走査方向に移動可能に取り付けている。このスクリー
ン／回路基板読み取り部３５には、スクリーン読み取り
用のＣＣＤラインセンサ３５ａをスクリーン５側に向け
て、回路基板読み取り用のＣＣＤラインセンサ３５ｂを
回路基板３側に向けて配設している。他の構成は前述し
た実施形態のものと同様である。Next, a modified example of the cream solder printing apparatus according to the present invention will be described. FIG. 6 is a diagram conceptually showing a positional relationship among a screen, a circuit board, and a reading unit in the cream solder printing apparatus of the present modification. In the cream solder printing apparatus 200 of this modification, the screen / circuit board reading unit 35 in which the screen reading unit and the circuit board reading unit are integrated can be moved between the screen 5 and the circuit board 3 in the sub-scanning direction. Attached. In the screen / circuit board reading section 35, a CCD line sensor 35a for reading a screen is arranged toward the screen 5, and a CCD line sensor 35b for reading a circuit board is arranged toward the circuit board 3. Other configurations are the same as those of the above-described embodiment.
【００５４】図６に示す構成によれば、スクリーン／回
路基板読み取り部３５のＣＣＤラインセンサ３５ａは、
スクリーン５のターゲットマーク及びランド用開口部の
全てをスクリーン下面側から読み取る。また、ＣＣＤラ
インセンサ３５ｂは、回路基板３の基板マーク及びラン
ドの全てを回路基板上面側から読み取る。このように、
読み取り部が単一のスクリーン／回路基板読み取り部３
５からなるので装置構成を簡素化できる。そして、図６
に示すように、スクリーン５と回路基板３の位置を上下
方向に略重なる位置に固定することにより、１回のスク
リーン／回路基板読み取り部３５の副走査方向の移動に
よって、スクリーン５と回路基板３との双方の画像を同
時に読み取ることができる。この構成によれば読み取り
時間が短縮され、タクトアップを図ることができる。According to the configuration shown in FIG. 6, the CCD line sensor 35a of the screen / circuit board reading section 35
All of the target marks and land openings of the screen 5 are read from the lower surface of the screen. Further, the CCD line sensor 35b reads all the substrate marks and lands of the circuit board 3 from the upper surface side of the circuit board. in this way,
Single screen / circuit board reader 3 with a single reader
5, the device configuration can be simplified. And FIG.
As shown in the figure, by fixing the position of the screen 5 and the circuit board 3 at a position substantially overlapping in the vertical direction, one movement of the screen / circuit board reading unit 35 in the sub-scanning direction causes the screen 5 and the circuit board 3 to move. Can be read simultaneously. According to this configuration, the reading time is shortened, and the tact time can be increased.
【００５５】また、上記の２つのＣＣＤラインセンサを
備えたスクリーン／回路基板読み取り部３５に代えて、
単一のＣＣＤラインセンサを片面だけに設けた読み取り
部とし、読み取り対象に応じてＣＣＤラインセンサの読
み取り面を上下切り替えできるように読み取り部を反転
自在に支持した構成としてもよい。この場合、例えば最
初にスクリーン５側にＣＣＤラインセンサを向けてスク
リーン５を下側から読み取り、次に読み取り部を１８０
゜反転させて回路基板３の上側を読み取ることができ
る。この構成によれば、単一のセンサで双方を読み取る
ことができるため、装置構造を簡素化できコストダウン
を図ることができる。Further, instead of the screen / circuit board reading unit 35 having the above two CCD line sensors,
A single CCD line sensor may be provided as a reading unit provided on only one side, and the reading unit may be reversibly supported so that the reading surface of the CCD line sensor can be switched up and down according to the object to be read. In this case, for example, the CCD line sensor is first directed to the screen 5 and the screen 5 is read from the lower side.
上 側 The upper side of the circuit board 3 can be read by inverting. According to this configuration, since both can be read by a single sensor, the structure of the device can be simplified and the cost can be reduced.
【００５６】[0056]
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るクリー
ム半田印刷装置及びその制御方法によれば、印刷用スク
リーンのランド用開口部と回路基板のランドの、それぞ
れ全ての位置情報を取得し、最も位置ずれに対して影響
を受け易すくなる、最小の面積乃至比較的小さな面積を
有するランド用開口部及びランドや、隣接位置に存在す
る他のランド用開口部・ランドとの距離が最短乃至比較
的短いランド用開口部及びランドを重点的に位置合わせ
する制御を行うことで、局所的なマーク位置だけによっ
て位置合わせする場合と比較して、位置合わせ精度を格
段に向上できる。また、熟練が必要であった手作業によ
る補正が不要になり、位置合わせ工程が簡単化されて生
産工数を削減できる。また、本発明に係る記録媒体によ
れば、回路基板及び印刷用スクリーンの全面に亘って画
像読取し、得られた画像データから印刷用スクリーンの
ランド用開口部及び回路基板のランドの情報を検出し、
該検出されたランド用開口部及びランドの情報に基づい
て、印刷用スクリーンと回路基板とを相対的に移動させ
るプログラムが格納されるため、これをクリーム半田印
刷装置に用いることにより、印刷用スクリーン及び回路
基板の全面に亘る画像データに基づいて、存在する全て
のランドに対して位置合わせ制御が行え、位置合わせ精
度を格段に向上できる。As described above, according to the cream solder printing apparatus and the control method thereof according to the present invention, all the positional information of the land opening of the printing screen and the land of the circuit board are obtained, Land openings and lands having a minimum area or a relatively small area, which are most susceptible to misalignment, and distances between other land openings and lands located at adjacent positions are shortest to minimum. By performing the control for mainly positioning the relatively short land openings and lands, the positioning accuracy can be remarkably improved as compared with the case where the positioning is performed only by the local mark position. In addition, manual correction, which required skill, is not required, and the alignment process is simplified, so that the number of production steps can be reduced. Further, according to the recording medium of the present invention, an image is read over the entire surface of the circuit board and the printing screen, and information on the land opening of the printing screen and the land of the circuit board is detected from the obtained image data. And
Based on the detected land opening and land information, a program for relatively moving the printing screen and the circuit board is stored. By using this program in a cream solder printing apparatus, the printing screen is printed. In addition, based on image data over the entire surface of the circuit board, alignment control can be performed for all existing lands, and alignment accuracy can be significantly improved.
【図１】本発明に係るクリーム半田印刷装置の全体構成
を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a cream solder printing apparatus according to the present invention.
【図２】テーブル部とスクリーンと読み取り部の構成を
模式的に示した図である。FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a table unit, a screen, and a reading unit.
【図３】スクリーン読み取り部及び回路基板読み取り部
と、回路基板及びスクリーンとの位置関係を概念的に示
す図である。FIG. 3 is a diagram conceptually showing a positional relationship between a screen reading unit and a circuit board reading unit, and a circuit board and a screen.
【図４】制御装置の主要な構成を示すブロック図であ
る。FIG. 4 is a block diagram illustrating a main configuration of a control device.
【図５】位置合わせの制御を説明するフローチャートで
ある。FIG. 5 is a flowchart illustrating control of alignment.
【図６】クリーム半田印刷装置の変形例におけるスクリ
ーンと回路基板と読み取り部との位置関係を概念的に示
す図である。FIG. 6 is a diagram conceptually illustrating a positional relationship among a screen, a circuit board, and a reading unit in a modified example of the cream solder printing apparatus.
【図７】従来のクリーム半田印刷装置の要部概念構成図
である。FIG. 7 is a conceptual configuration diagram of a main part of a conventional cream solder printing apparatus.
３ 回路基板 ３ｂ ランド ５ 印刷用スクリーン ５ｂ ランド用開口部 ７ 制御装置 １３ 印刷用スクリーン読取部 １３ａ，１４ａ ＣＣＤラインセンサ １４ 回路基板読取部 ２１ マイクロコンピュータ ２８ 記憶媒体 １００，２００ クリーム半田印刷装置 Ａ 回路基板搬送部 Ｂ テーブル部 Ｃ 印刷部 Ａi 面積 Ｌi 距離 Ｗi 重み係数Reference Signs List 3 circuit board 3b land 5 printing screen 5b land opening 7 control device 13 printing screen reading section 13a, 14a CCD line sensor 14 circuit board reading section 21 microcomputer 28 storage medium 100, 200 cream solder printing apparatus A circuit board Transport section B Table section C Printing section A i area L i distance W i weighting factor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 和幸 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 FB24 FB26 FC07 FD01 2C250 EA22 EB33 EB50 5E319 BB05 CD29 5H303 AA05 BB03 BB09 BB12 BB14 CC01 DD01 FF12 FF13 KK11 MM05 QQ08 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on front page (72) Inventor Kazuyuki Nakano 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.F-term (reference) BB09 BB12 BB14 CC01 DD01 FF12 FF13 KK11 MM05 QQ08
Claims (9)
記ランドの位置に対応した複数のランド用開口部の形成
された印刷用スクリーンとを位置合わせして重ね合わ
せ、前記印刷用スクリーンに供給したクリーム半田を前
記ランド用開口部から前記回路基板のランド上に印刷す
るクリーム半田印刷装置において、 前記回路基板の全面に亘って画像読取する回路基板画像
読取手段と、 前記印刷用スクリーンの全面に亘って画像読取するスク
リーン画像読取手段と、 前記スクリーン画像読取手段及び前記回路基板画像読取
手段から出力される画像データから、前記印刷用スクリ
ーンのランド用開口部及び前記回路基板のランドの情報
を検出するランド情報検出手段と、 前記ランド情報検出手段により検出されたランド用開口
部及びランドの情報に基づいて、前記印刷用スクリーン
と前記回路基板とを相対的に移動させる移動制御手段と
を備えたことを特徴とするクリーム半田印刷装置。1. A circuit board on which a plurality of lands are formed and a printing screen on which a plurality of land openings corresponding to the positions of the lands are aligned and overlapped, and supplied to the printing screen. A cream board printing apparatus for printing the cream solder on the land of the circuit board from the land opening, wherein a circuit board image reading means for reading an image over the entire surface of the circuit board; Screen image reading means for reading an image over the entire area; and information on land openings of the printing screen and lands on the circuit board are detected from image data output from the screen image reading means and the circuit board image reading means. Land information detecting means, and information on land openings and lands detected by the land information detecting means Based on, solder paste printing apparatus characterized by comprising a movement control means for relatively moving said circuit board and the printing screen.
スクリーンのランド用開口部とこれに対応する前記回路
基板のランドに対する面積をそれぞれ検出し、前記移動
制御手段は、前記検出された各面積のうち、最小の面積
乃至比較的小さな面積を有するランド用開口部及びラン
ドに対して重点的に位置合わせする重み付け手段を備え
たことを特徴とする請求項１記載のクリーム半田印刷装
置。2. The land information detecting means detects a land opening of the printing screen and an area of the circuit board corresponding to the land opening, and the movement control means detects each of the detected areas. 2. A cream solder printing apparatus according to claim 1, further comprising: a land opening having a minimum area or a relatively small area and a weighting means for focusing on the land.
スクリーンのランド用開口部とこれに対応する前記回路
基板のランドに対して、それぞれの隣接位置に存在する
他のランド用開口部・ランドとの距離が最短乃至比較的
短いランド用開口部及びランドに対して重点的に位置合
わせする重み付け手段を備えたことを特徴とする請求項
１又は請求項２記載のクリーム半田印刷装置。3. The land information detecting means according to claim 1, wherein said land opening of said printing screen and the land of said circuit board corresponding to said land opening and land are located adjacent to each other. 3. The cream solder printing apparatus according to claim 1, further comprising: a land opening having a shortest distance to a relatively short distance from the land, and a weighting means for focusing on the land.
ーン画像読取手段とを、前記印刷用スクリーンと前記回
路基板との間に一体化して構成したことを特徴とする請
求項１〜請求項３のいずれか１項記載のクリーム半田印
刷装置。4. The apparatus according to claim 1, wherein said circuit board image reading means and said screen image reading means are integrally formed between said printing screen and said circuit board. A cream solder printing apparatus according to any one of the preceding claims.
クリーンのランド用開口部の検出と、前記回路基板のラ
ンドの検出を同時に行うことを特徴とする請求項１〜請
求項４のいずれか１項記載のクリーム半田印刷装置。5. The apparatus according to claim 1, wherein the area position detecting means simultaneously detects a land opening of the printing screen and a land of the circuit board. 2. The cream solder printing apparatus according to claim 1.
記ランドの位置に対応した複数のランド用開口部の形成
された印刷用スクリーンとを位置合わせして重ね合わ
せ、前記印刷用スクリーンに供給したクリーム半田を前
記ランド用開口部から前記回路基板のランド上に印刷す
るクリーム半田印刷装置の制御方法において、 前記回路基板の全面に亘って画像読取する一方、前記印
刷用スクリーンの全面に亘って画像読取し、得られた画
像データから前記印刷用スクリーンのランド用開口部及
び前記回路基板のランドの情報を検出し、該検出された
ランド用開口部及びランドの情報に基づいて、前記印刷
用スクリーンと前記回路基板とを相対的に移動させるこ
とを特徴とするクリーム半田印刷装置の制御方法。6. A circuit board on which a plurality of lands are formed and a printing screen on which a plurality of land openings corresponding to the positions of the lands are aligned and overlapped, and supplied to the printing screen. A method of controlling a cream solder printing apparatus for printing the cream solder on the land of the circuit board from the land opening, wherein an image is read over the entire surface of the circuit board, while the image is read over the entire surface of the printing screen. The image is read, and information on the land opening of the printing screen and the land of the circuit board is detected from the obtained image data, and based on the detected information on the land opening and the land, the printing A method for controlling a cream solder printing apparatus, comprising: relatively moving a screen and the circuit board.
は、前記印刷用スクリーンのランド用開口部とこれに対
応する前記回路基板のランドに対する面積であって、検
出された各面積のうち、最小の面積乃至比較的小さな面
積を有するランド用開口部及びランドに対して重点的に
位置合わせするように制御することを特徴とする請求項
６記載のクリーム半田印刷装置の制御方法。7. The information of the land opening and the land is an area for the land of the printing screen and the land of the circuit board corresponding to the land opening. 7. The method for controlling a cream solder printing apparatus according to claim 6, wherein the control is performed such that the positioning is performed with emphasis on a land opening and a land having a relatively small area or a relatively small area.
は、前記印刷用スクリーンのランド用開口部とこれに対
応する前記回路基板のランドに対して、それぞれの隣接
位置に存在する他のランド用開口部・ランドとの距離で
あって、検出された各距離のうち、最短の距離乃至比較
的短い距離を有するランド用開口部及びランドに対して
重点的に位置合わせするように制御することを特徴とす
る請求項６又は請求項７記載のクリーム半田印刷装置の
制御方法。8. The information on the land opening and the land includes information for another land existing at a position adjacent to the land opening of the printing screen and the corresponding land of the circuit board. The distance between the opening and the land, and among the detected distances, the control is performed such that the land opening and the land having the shortest distance to the relatively short distance are mainly positioned. The method for controlling a cream solder printing apparatus according to claim 6 or 7, wherein:
記ランドの位置に対応した複数のランド用開口部の形成
された印刷用スクリーンとを位置合わせして重ね合わ
せ、前記印刷用スクリーンに供給したクリーム半田を前
記印刷用開口部から前記回路基板のランド上に印刷する
クリーム半田印刷装置に用いられ、 前記回路基板の全面に亘って画像読取する一方、前記印
刷用スクリーンの全面に亘って画像読取し、得られた画
像データから前記印刷用スクリーンのランド用開口部及
び前記回路基板のランドの情報を検出し、該検出された
ランド用開口部及びランドの情報に基づいて、前記印刷
用スクリーンと前記回路基板とを相対的に移動させるプ
ログラムが格納されていることを特徴とする記録媒体。9. A circuit board on which a plurality of lands are formed and a printing screen on which a plurality of land openings corresponding to the positions of the lands are aligned and overlapped, and supplied to the printing screen. Is used in a cream solder printing apparatus that prints the cream solder on the land of the circuit board from the printing opening, and reads an image over the entire surface of the circuit board, while reading an image over the entire surface of the printing screen. Reading the information on the land openings of the printing screen and the lands of the circuit board from the obtained image data, and based on the detected information on the land openings and the lands, the printing screen And a program for relatively moving the circuit board and the circuit board.
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