JP2002316400A - スクリーン印刷機 - Google Patents

スクリーン印刷機

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JP2002316400A JP2001120626A JP2001120626A JP2002316400A JP 2002316400 A JP2002316400 A JP 2002316400A JP 2001120626 A JP2001120626 A JP 2001120626A JP 2001120626 A JP2001120626 A JP 2001120626A JP 2002316400 A JP2002316400 A JP 2002316400A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 周囲温度による熱膨張変化や経時変化の少な
い架台構造として、高精度のスクリーン印刷を可能にす
る。 【解決手段】 架台と、印刷テーブル41と、印刷用ス
クリーン及び該スクリーン上を移動するスキージを含む
印刷部40とを備え、前記架台は前記印刷テーブル41
を支持する下部架台31と、該下部架台31の上面に固
定されて前記印刷部40を支持する上部架台32とから
なり、前記下部架台31を熱膨張係数10 −5/℃以下
の石材からなる石定盤で構成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子デバイス、デ
ィスプレイ製造用のスクリーン印刷機に係り、とくに電
子部品用の誘電体や磁性体の未焼成シート(以下、グリ
ーンシートという)、半導体ウエハへのバンプ印刷、ガ
ラス基板への被印刷物の印刷(PDP関係)、電子回路
基板への導体ペースト印刷等の用途に好適なスクリーン
印刷機に関する。
【0002】
【従来の技術】(1) 従来、この種のスクリーン印刷機
の架台構造は、角型鋼管を溶接した骨組み構造のフレー
ムに厚さ10〜20mm程度の鉄もしくはアルミ合金製の
ベース板をボルトにて締結している。ベース板上には印
刷テーブル移動用の軸受を支持するブロック、印刷ヘッ
ド部全体を保持するスタンド、画像処理用カメラを支持
するブラケット(いずれも鉄、アルミ合金等の金属製部
品の組み合わせ)が取り付けられている。
【0003】この従来架台構造では、構造用角型鋼管を
箱状に組み合わせ溶接しているため、溶接接合部の残留
応力や、平面加工仕上げによるベース板取付面の残留応
力等の影響で、経年変化による、架台フレームの変形
(歪み)が問題となる。
【0004】架台フレームの変形は、フレームに取り付
けたベース板の平面度を変化させるので、ベース板上に
取り付けられた支持ブラケットの姿勢(基準理想面に対
する真直度や、位置関係)が各々変化し、最終的には、
印刷テーブルのワーク載置面、印刷用スクリーン
面、スキージ先端の軌跡面、の三つの平面の平行度が
変化する問題が生じる。
【0005】(2) 従来、ワーク(被印刷体)を載置す
る印刷テーブルは、エアシリンダにより駆動され、印刷
位置と画像処理位置を移動する。両端部ではショックア
ブソーバにて減速し、衝撃吸収する。停止位置は位置決
めボルトにより規制されるメカニカルストップ方式であ
る。
【0006】印刷テーブルの移動をエアシリンダで実行
する場合、移動ストローク内の細かな加減速制御が不可
能である。また、移動時間短縮のため最大速度を増加す
ると十分な減速がとれず、停止時に衝撃が発生してしま
う。
【0007】通常のサーボモータとボールネジ構成の場
合、停止保持時外力が作用するとモータがその力に対抗
しようとするため、微少パルス分のテーブル動作となっ
て現れてしまい、完全な停止位置保持は不可能である。
【0008】(3) 印刷用テーブルのX,Y,θ方向の
補正を行うための補正テーブルは、従来、X,Y,θ各
々の方向に移動可能な移動プレートを階層的に3段積み
重ねて構成されている。各プレートは一方向のみに移動
可能な軸受によって支持され、サーボモータ等によって
駆動、制御される。
【0009】補正テーブルの補正動作時のテーブル上面
の平行度は、各移動プレートの平面度、平行度、及び各
軸受動作の真直度の影響を受け、各々の誤差が累積され
た値となる。そのため、テーブル上面の平行度を高精度
に保つには、三つの移動プレートの加工精度及び各軸受
の運動精度を高精度にする必要がある。また、3段重ね
の構造のため、下部の軸機構ほど負荷重量が大きくな
り、高速で精密な動作制御が難しくなる。高速、精密動
作を実現するには、駆動モーターの大容量化、軸受部品
及び移動プレートの剛性向上等が必要となり、全体構成
の小型化が困難となる。さらに、印刷テーブル面までの
高さが高くなるので、補正テーブルユニット据付け面の
平面度(平行性)の影響が増幅されて現われる。
【0010】(4) 従来のスクリーン印刷におけるスク
リーンギャップ調整は、ダイヤルゲージを取り付けた測
定治具を用いて作業者が測定していた。スクリーン中央
部に置かれた円形の硝子板の表面で零点調整をし、その
後硝子板を印刷テーブルに押し付け、変位を読み取りス
クリーンギャップとしていた。この場合、治具である硝
子板の寸法、重量が統一されていないので、測定条件が
一定とは言えず、データの相関が取れない。さらに、測
定作業の段取りが必要で、稼働中(印刷用スクリーン上
にペーストがある状態)の測定ができない問題がある。
【0011】(5) 従来のスクリーン平行調整は、組み
立て時に製版取り付け部の製版受けブロックの高さをダ
イヤルゲージ等の測定器具を用いて測定し、現合加工調
整を行うことにより印刷テーブルとスクリーン面の平行
を調整している。
【0012】スクリーン面の反対面を版枠の取付け基準
面として製版取付け板に固定し、その状態で設備の製版
受けブロックに載せて固定していたが、従来のこの方法
だと版枠の厚み精度がスクリーン面と印刷テーブルの平
行度に加算されてしまい、版枠の加工精度に左右されて
しまう。さらに、設備稼動時には、測定も調整も不可能
である。
【0013】(6) 従来のスキージ平行調整は、図9
(A),(B)のように、印刷ステージ55(印刷テー
ブルの上部)左右に埋め込まれた荷重値測定用の2個の
ロードセル90上にスキージ72を載せ印圧をかけて、
左右の荷重バランスを測定し、荷重の指示値が左右等し
くなるようにスキージホルダー調整している。
【0014】この場合、左右のロードセルのセンサーヘ
ッド高さは印刷テーブル上面より等しい高さになるよう
に組み立て時に現合調整されるが、組み立て、測定の誤
差(公差)がスキージ平行の測定に影響する。
【0015】また、スキージはウレタン製のため、荷重
により変形を生じる。従来の方法で測定できるのは荷重
であるため、スキージ素材内での硬度バラツキがあった
場合、等しい荷重値を示していたとしても、スキージの
エッジと印刷テーブル面が平行とはならない。
【0016】さらに、変形量が荷重に対してリニア(線
形)な変化とはならないため、測定時の印圧が異なると
指示値が変わる可能性がある。
【0017】上記構成に近い技術として特開2000−
62139号公報がある。
【0018】(7) 従来、スクリーン印刷機の雰囲気制
御については、とくに配慮がなかった。つまり、スクリ
ーン印刷機の印刷部周辺の雰囲気は特別に意識されるこ
とがなかったので、設備周囲の環境と区別されることは
なかった。
【0019】この場合、スクリーン上に供給されたペー
ストは時間経過とともに揮発性の溶剤成分が揮発して、
粘度が変化したり、雰囲気中の酸素により酸化して化学
的組成が変化するため、同じ印刷条件で印刷を行って
も、ペースト供給直後と供給直前とでは印刷結果が異な
る場合がある。
【0020】(8) ワーク(被印刷体)がグリーンシー
ト等の基板であるときのローダ/アンローダについて、
従来は、前工程にて所定の寸法のカード状に切断された
グリーンシート等の基板は工程移動用の収納マガジンに
段積みされて供給される。マガジンごと機械にセットさ
れた基板は供給用ハンドによってスクリーン印刷機の印
刷部に搬送され印刷される。印刷後は、排出用ハンドに
よって印刷機に連結している乾燥炉等に搬送され、乾燥
後再び収納マガジンに段積みされて次工程へ流される。
【0021】この場合、前工程作業(切断)等で混入す
る切断カスやシートのかけら、また工程移動時の雰囲気
中のパーティクル等の異物がグリーンシート等の基板に
付着して印刷機に供給されることにより、印刷されたパ
ターンにカスレやカケの欠陥が生じる問題がある。
【0022】電子部品の小型化により、印刷パターンの
微細化(細線化)、印刷膜厚の薄層化が進んでいるた
め、従来は問題とならなかった大きさの異物の付着も印
刷の欠陥として現れるようになり、製品の歩留まり低下
となってしまう。
【0023】従来の収納マガジンではグリーンシート等
の基板が直接他の基板の上に段積みされるため、他の基
板の裏面が印刷面に接触してしまい、異物が混入、付着
した場合に取り除くのが困難である。また、周囲の環境
に対し開放しているため、工程間の移動や一時保管の間
に異物が付着する可能性が大きくなってしまう問題もあ
る。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第1の目的
は、上記の点に鑑み、周囲温度による熱膨張変化や経時
変化の少ない架台構造として、高精度のスクリーン印刷
を可能としたスクリーン印刷機を提供することにある。
【0025】本発明の第2の目的は、印刷機本体のクリ
ーンエアユニット化を図るとともに、気密ポッド使用に
よるワークの供給、排出を可能として印刷品質の向上を
図ったスクリーン印刷機を提供することにある。
【0026】本発明の第3の目的は、印刷用スクリーン
やスキージの平行調整の精度向上を図り、ひいては印刷
品質の向上が可能なスクリーン印刷機を提供することに
ある。
【0027】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施の形態において明らかにする。
【0028】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願請求項1の発明に係るスクリーン印刷機は、架
台と、印刷テーブルと、印刷用スクリーン及び該スクリ
ーン上を移動するスキージを含む印刷部とを備えた構成
において、前記架台が前記印刷テーブルを支持する下部
架台と、該下部架台の上面に固定されて前記印刷部を支
持する上部架台とからなり、前記下部架台が熱膨張係数
10−5/℃以下の石材からなる石定盤であることを特
徴としている。
【0029】本願請求項2の発明に係るスクリーン印刷
機は、請求項1において、前記石定盤は熱膨張係数が
7.98〜9.10×10−6/℃、化学組成がSiO
の重量%で45%以上の深成岩であることを特徴として
いる。
【0030】本願請求項3の発明に係るスクリーン印刷
機は、請求項1又は2において、前記架台と、前記印刷
テーブルと、前記印刷部とを有する印刷機本体を筐体内
に収納し、該筐体内に清浄エアを供給することを特徴と
している。
【0031】本願請求項4の発明に係るスクリーン印刷
機は、請求項3において、前記筐体内に搬送用ロボット
を設置し、印刷すべきワークを収容した密閉型ポッドの
内部空間と前記筐体内部とを連通させた状態にて前記搬
送用ロボットにより前記密閉型ポッドからワークを前記
印刷テーブルに移載することを特徴としている。
【0032】本願請求項5の発明に係るスクリーン印刷
機は、請求項1,2,3又は4において、前記印刷テー
ブル側にレーザー変位計を設置し、該レーザー変位計に
よって前記印刷テーブルと前記スクリーンとの平行度を
測定することを特徴としている。
【0033】本願請求項6の発明に係るスクリーン印刷
機は、請求項1,2,3,4又は5において、前記印刷
テーブルのワーク載置面と前記スキージ先端のギャップ
量を当該スキージ左右端にて平行光リニアセンサーにて
それぞれ測定し、前記左右端のギャップ量が等しくなる
ように前記スキージを微少量揺動させることで前記ワー
ク載置面と前記スキージ先端とを平行にすることを特徴
としている。
【0034】本願請求項7の発明に係るスクリーン印刷
機は、請求項1,2,3,4,5又は6において、前記
印刷テーブルが前記下部架台の上面に対して摺動自在に
支持され、画像処理位置と印刷位置間で移動自在であ
り、前記下部架台側で支持されたボールネジに螺合する
ボールネジナットを一定のクリアランスを有するジョイ
ントを介して前記印刷テーブルに連結し、前記ボールネ
ジを回転駆動することで前記印刷テーブルを駆動すると
ともに、前記画像処理位置と前記印刷位置では前記印刷
テーブルをメカニカルクランプによりそれぞれ位置決め
保持することを特徴としている。
【0035】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るスクリーン印
刷機の実施の形態を図面に従って説明する。
【0036】図1乃至図6は本発明に係るスクリーン印
刷機の実施の形態であって全体構成を示す。これらの図
において、1は装置全体を囲む筐体であり、この筐体1
は脚2により床面F上に設置されている。この筐体1内
には印刷機本体3及びローダ/アンローダ用ロボット4
が設置されている。筐体1の上面には図2のようにエア
フィルタユニット(HEPAフィルタユニット)5が設
置されており、筐体内部に清浄エアが導入されている。
つまり、筐体1はクリーンルームと実質同様の機能を持
っている。
【0037】筐体1の左側面外側には、ゲート口(筐体
内部に連通する開閉口)を有するチェンジャー(クリー
ン搬送ロードポート)6が設置され、ここに基板搬送用
密閉型ポッド10を載置してゲート口を開くことで、密
閉型ポッド10内部空間と筐体1内部とを連通させるよ
うになっている。そして、前記ローダ/アンローダ用ロ
ボット4はそのゲート口の開いた連通状態にて密閉型ポ
ッド10内部の多段の棚に支持された基板(例えば、グ
リーンシート等)を印刷機本体3(後述の印刷部40)
に供給する動作、あるいは印刷後の基板を密閉型ポッド
10に戻す動作を実行する。なお、密閉型ポッド10内
部空間と筐体1内部とを連通させる必要があるとき以外
は、ゲート口は閉じており、筐体1内は清浄エア雰囲気
に保たれている。
【0038】前記印刷機本体3は、下部架台31及び上
部架台32を有しており、石材(黒御影石)を切削加工
にて一体成形した石定盤からなる下部架台31と、鋳鉄
製、又は溶接後焼鈍処理を行い残留応力、加工応力を除
去した角型鋼管溶接構造の上部架台32を組み合わせて
いる。
【0039】前記下部架台31用の石材は、熱膨張係数
10−5/℃以下の石材からなる石定盤であり、具体的
には、通称、黒御影石と呼ばれる火成岩で、熱膨張係数
が7.98〜9.10×10−6/℃、化学組成がSiO
の重量%で45%以上の深成岩を使用する。本実施の
形態では、中でもSiO重量%が65〜77%の範囲
にある花崗岩を採用した。下部架台31上に上部架台3
2取付け面や印刷テーブル移動用の軸受取付け面を直接
形成している。画像処理カメラ33の支持ブラケット3
4は上部架台32に直接取り付け、固着している。
【0040】なお、熱膨張係数が10−5/℃より大き
い石材を下部架台として用いることは、炭素鋼等に対す
る優位性がなくなるため好ましくない。前記石材として
特に好ましい材質として、SiO重量%が65〜77
%の範囲にある花崗岩としたのは、比較的組成が限定さ
れていて、石材としてばらつきが少ないからである。
【0041】上部架台32の内側及び上部に印刷ヘッド
42等を有する印刷部40が組み立てられており、印刷
部40は上部架台32の上側を覆う気密カバー43で覆
われている。なお、印刷部40の側方は上部架台32で
囲まれている。
【0042】前記印刷テーブル41は、図3のように下
部架台31上に設置されたスライドレール50により下
部架台31の上面に平行な面内で横方向(図1の左右方
向)に移動するベーステーブル51を有し、その上に
X,Y,θ方向に移動自在な補正テーブル52が取り付
けられ、補正テーブル52の移動プレート53上に印刷
テーブル本体54が固定されている。
【0043】前記印刷テーブル41は画像処理位置と印
刷位置間で移動自在であり、印刷テーブル41全体の移
動、つまりベーステーブル51の移動は、サーボモータ
とボールネジで実行される。すなわち、サーボモータで
回転駆動されるボールネジは下部架台の上面に平行に軸
支され、ボールネジに螺合するボールネジナットとベー
ステーブル51は一定のクリアランスを有するジョイン
トにて連結されている。画像処理カメラ33による画像
処理のための画像処理位置に対応した移動端及び印刷位
置に対応した移動端ではエアシリンダ駆動のクランプカ
ム(メカニカルクランプ)により、ベーステーブル51
は引き寄せられて固定される。停止位置は位置決めボル
トにより規制されるメカニカルストップ方式とする。ク
ランプカムの引き寄せ量を前記ジョイント部分のクリア
ランス量よりも小さく設定することにより、クランプ時
にサーボモータに過負荷を与えること無く確実にベース
テーブル51を停止保持できる。
【0044】ベーステーブル51上に搭載された補正テ
ーブル52は、移動プレート53を1枚のみの構成とし
て、X,Y,θ全方向に移動可能な軸受にて支持した。
移動プレート53にはX方向1軸、Y方向2軸の合計3
軸のサーボモータが取り付けられており、X,Y,θ全
方向の動きが制御されるようになっている。
【0045】なお、前記印刷テーブル本体54には、図
7及び図8のように、ワークとしてのグリーンシート、
半導体やガラス等の基板を搭載する印刷ステージ55が
一体化されている。印刷ステージ55の上面がワーク載
置面となる。
【0046】図7のように、印刷用スクリーン60の版
枠61は、上部架台32に設けられた製版受け部62で
支持される。ここで、スクリーン60と印刷テーブル本
体54の平行調整のために、印刷テーブル41側に複数
箇所(最少3箇所、本例では4箇所)非接触レーザー変
位計20を取り付け、これらの非接触レーザー変位計に
より、スクリーン下方より直接スクリーン面までの距離
を測定できるようにしている。そして、各々の変位計2
0の指示値が等しくなるよう、製版受け部62に設けら
れた調整機構で各製版受け部62の版枠支持高さを変化
させてスクリーンの平行調整を行う。
【0047】図7及び図8のように、印刷ヘッド42
は、下部架台31の上面に平行な面内でかつ上部架台3
2に対して図1の紙面に垂直な方向に摺動自在に取り付
けられた印刷ヘッド本体70と、これに対して昇降自在
(下部架台31の上面に垂直方向に移動自在)なスキー
ジホルダー71と、これにより保持されるスキージ72
とを備えている。前記スキージホルダー71はガイド軸
73によって印刷ヘッド本体70に対して昇降自在に案
内されかつエアシリンダ74にて昇降駆動される。スキ
ージ72の取付部72aの幅方向中央位置は、スキージ
ホルダー71の幅方向中央位置に支点軸となるピン75
で揺動自在に枢支されている。スキージホルダー71片
側の端部には、サーボモータを使用したリニアアクチュ
エータ76にて駆動される調整用のプッシュロッド77
がスキージの取付部72aの一端を押し下げるように取
り付けられ、スキージホルダー71の反対側の端部とス
キージの取付部72a間にバックアップスプリング78
(圧縮ばね)が設置されている。これらはスキージ左右
方向の平行調整を行えるようにするための機構である。
【0048】さらに、図8(A)のスキージ正面及び同
図(B)のスキージ側面を示す図のように、スキージ7
2左右端において印刷テーブル41の印刷ステージ55
上面からスキージ72のエッジまでの距離が測定できる
ように、印刷テーブル41に2組の平行光リニアセンサ
ー80を設置している。各平行光リニアセンサー80は
投光側センサー80aと受光側センサー80bとの組み
合わせとなっている。これにより、印刷テーブル面(印
刷ステージ55上面)とスキージ先端のエッジのギャッ
プ量が非接触で測定できるため、印圧やスキージ硬度等
の他のパラメータの影響を受けることなく測定ができ
る。
【0049】従って、スキージ72左右端での印刷ステ
ージ55上面とスキージ先端のエッジ間のギャップ量を
平行光リニアセンサー80で測定しながら前記リニアア
クチュエータ76で調整用のプッシュロッド77を駆動
することでスキージ平行調整が可能である。つまり、測
定したギャップデータに従いプッシュロッド77を移動
させ、スキージ72両端のギャップ量が等しくなるまで
フィードバック制御が行われ、ステージ面との平行が出
た後にロックボルト79にてスキージの取付部72aの
スキージホルダー71への固定を行う。
【0050】前述のように、印刷機本体3を囲むように
筐体1を設け、筐体1内にはエアフィルタユニット5を
通して清浄エアが導入されるようになっているが、さら
に、印刷機本体3の印刷部40の上側を気密カバー43
で覆っている。そして、製版受け部62にスクリーン下
方シャッターを設けている。
【0051】これにより、スクリーン60の上方は気密
カバー43で気密化し、スクリーン側方は上部架台32
で囲み、スクリーン60の下方は、スクリーン下方シャ
ッターで印刷動作時のみ開いて通常時は閉鎖することに
より、スクリーン60の印刷パターン孔を通じて周囲の
雰囲気が侵入してこないようにして、印刷部40の気密
化を行い、その中の環境を一定の状態に保つことが出来
るようにしている。
【0052】なお、筐体1の外側前面には、操作パネル
70や画像処理カメラ33の撮像画像等を表示する画像
処理モニタ71が設置されている。
【0053】本実施の形態の全体動作を説明すると、筐
体1の左側面外側に設置されたチェンジャー(クリーン
搬送ロードポート)6に、印刷前の基板(例えば、グリ
ーンシート等)を収容した基板搬送用密閉型ポッド10
を載置し、前記チェンジャー6のゲート口を開き、密閉
型ポッド10の内部空間と筐体1内部とを連通させ、ロ
ーダ/アンローダ用ロボット4にてゲート口の開いた連
通状態にて密閉型ポッド10内部の多段の棚に支持され
た基板を印刷機本体3(後述の印刷部40)の印刷テー
ブル41上(つまり印刷ステージ55上)に移載する。
このとき、印刷テーブル41は画像処理位置であり、基
板移載後に必要な画像処理を実行する。
【0054】前記画像処理によってX,Y,θ方向の補
正量を算出して印刷テーブル41側に組み込まれた補正
テーブル52にて印刷テーブル本体54のX,Y,θ方
向の位置補正を行い、その後、印刷テーブル41をスク
リーン60下方の印刷位置に移動し、ここでスキージ7
2を下降させてスクリーン60を基板に押し付けながら
動かすことでスクリーン60上に供給された印刷用ペー
ストをスクリーンの印刷パターン孔を通して基板上に印
刷する。
【0055】基板印刷処理後、印刷テーブル41は画像
処理位置に戻り、その上の印刷済み基板をローダ/アン
ローダ用ロボット4で保持してゲート口の開いた連通状
態にて密閉型ポッド10内部の多段の棚に印刷済み基板
を移載する。
【0056】この実施の形態によれば、次の通りの効果
を得ることができる。
【0057】(1) 石材(黒御影石)を切削加工にて一
体成形した石定盤の下部架台31と、鋳鉄製、又は溶接
後焼鈍処理を行い残留応力、加工応力を除去した角型鋼
管溶接構造の上部架台32を組み合わせた架台構造であ
り、周囲温度変化や経年変化が少なく、印刷テーブル4
1の面(印刷ステージ55の上面)、スクリーン60の
面、スキージ72先端の軌跡面、の三つの平面の平行度
を維持でき、高精度のスクリーン印刷が可能である。例
えば、下部架台31用の石材として、熱膨張係数が7.
98〜9.10×10−6/℃、化学組成がSiO
重量%で45%以上の深成岩、とくにSiO重量%が
65〜77%の範囲にある花崗岩を採用すれば、効果が
大きい。以下の表1に下部架台として花崗岩を用いた本
実施の形態と炭素鋼を用いた比較例を示す(但し、常温
での測定結果)。
【0058】
【表1】 この表1でリニアガイドは印刷テーブル41を支持する
印刷テーブル移動用軸受を構成するものである。この表
1から、リニアガイド取付面精度及び印刷テーブルの真
直度共に本実施の形態が格段に優れていることが判る。
【0059】(2) 印刷機本体3を清浄エアが供給され
ているクリーン雰囲気に保たれた筐体1内に配置するこ
とで、筐体内部をグリーンシート等のワークが移動する
際のパーティクル等の異物がワークに付着して印刷品質
を損なうことを防止できる。また、外部から筐体内部へ
のワークの供給を多段棚を持つ密閉型ポッド10を使用
して行うことで、前工程作業(切断)等で混入する切断
カスやシート等のかけら、さらには工程移動時のパーテ
ィクル等の異物がワークに付着することを未然に防止
し、従って印刷されたパターンにカスレやカケの欠陥が
生じることを防止できる。
【0060】電子部品の小型化により、印刷パターンの
微細化(細線化)、印刷膜厚の薄層化が進んでいるた
め、従来は問題とならなかった大きさの異物の付着も印
刷の欠陥として現れるようになり、製品の歩留まり低下
となってしまうが、本実施の形態の構成とすることで、
印刷機本体3は全体を密閉式カバーとして機能する筐体
1で覆いエアフィルタユニット5にて筐体内部の環境
(クリーン度)を良好に管理し、さらに外部の雰囲気を
遮断できる密閉型ポッド10に収納されたグリーンシー
ト等のワークはポッド10ごと筐体1に接続されて、印
刷機に備え付けられたローダ/アンローダ用ロボット4
のロボットアームにより外部の雰囲気にさらされること
なく印刷部に供給される。印刷後、グリーンシート等の
ワークは再び前記ロボットアームにてポッド10へ排出
され、その後ポッドは筐体1より切り離され、次工程の
乾燥炉等へ搬送される。このように、印刷パターンの微
細化(細線化)、印刷膜厚の薄層化に対応した高品質の
スクリーン印刷が可能である。
【0061】(3) スクリーン60上部を気密カバー4
3にて覆い、かつ下方はシャッターで印刷時以外は閉じ
るようにして、スクリーン60上に供給された印刷用ペ
ースト周辺の雰囲気を周囲の環境と区別できるように気
密化を図っている。これにより、スクリーン上方及び印
刷パターン孔を通じて周囲の雰囲気が侵入してこないよ
うにすることができ、揮発性の溶剤成分が揮発すること
によるペーストの粘度変化や雰囲気中の酸素により酸化
して化学的組成が変化することを防止できる。
【0062】(4) 印刷テーブル41に複数(最少3
個、本例では4個)取り付けた非接触レーザー変位計2
0により、スクリーン下方より直接スクリーン面までの
距離を測定できるようにしたので、印刷テーブル41の
印刷テーブル本体54とスクリーン60の平行度調整を
高精度で実行できる。
【0063】(5) スキージ72の左右端において印刷
テーブル面からスキージのエッジまでの距離が測定でき
るように印刷テーブル41に2組の平行光リニアセンサ
ー80を設置したので、印刷テーブル面とスキージ先端
のエッジのギャップ量が非接触で測定できるため、印圧
やスキージ硬度等の他のパラメータの影響を受けること
なくギャップ測定ができる。そして、ギャップ測定量に
従いスキージホルダー71に揺動自在に支持されたスキ
ージ72を微少量揺動させることで印刷テーブル41の
印刷ステージ55上面とスキージ72との平行度調整を
高精度で実行できる。
【0064】(6) 印刷テーブル41を画像処理位置と
印刷位置の間で移動させるが、駆動はサーボモータとボ
ールネジ方式であり、印刷テーブル41が移動停止後、
停止位置にて更に別のメカニカルなクランプにより保持
する。これにより、印刷時に印刷テーブル41が動かな
いように確実に保持できる。
【0065】(7) 補正テーブル52は移動プレートを
1枚のみの構成として、X,Y,θ全方向に移動可能な
軸受にて支持した。移動プレートにはX方向1軸、Y方
向2軸の合計3軸のサーボモータが取り付けられてお
り、X,Y,θ全方向の動きが制御される。これによ
り、補正テーブル52の小型化、ひいては、補正テーブ
ル52を組み込んだ印刷テーブル41の全体構造の小型
化を図ることができる。
【0066】以上本発明の実施の形態について説明して
きたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記
載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当
業者には自明であろう。
【0067】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
周囲温度による熱膨張変化や経時変化の少ない架台構造
として、高精度のスクリーン印刷が可能であり、また、
印刷機本体のクリーンエアユニット化や気密ポッド使用
によるワークの供給、排出を可能として印刷品質の向上
を図り、さらに印刷用スクリーンやスキージの平行調整
の精度向上を図ることで、印刷品質の向上を図ったスク
リーン印刷機を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るスクリーン印刷機の実施の形態を
示す一部を透視した正面図である。
【図2】実施の形態の平面図である。
【図3】同じく一部を透視した右側面図である。
【図4】同じく一部を透視した左側面図である。
【図5】同じく一部を透視した背面図である。
【図6】同底面図である。
【図7】実施の形態における印刷部の構成を示す正断面
図である。
【図8】実施の形態におけるスキージ平行測定のための
構成を示す説明図である。
【図9】従来のスキージ平行測定のための構成を示す説
明図である。
【符号の説明】
1 筐体 2 脚 3 印刷機本体 4 ローダ/アンローダ用ロボット 5 エアフィルタユニット 6 チェンジャー 10 密閉型ポッド 20 非接触レーザー変位計 31 下部架台 32 上部架台 33 画像処理カメラ 40 印刷部 41 印刷テーブル 42 印刷ヘッド 43 気密カバー 51 ベーステーブル 52 補正テーブル 55 印刷ステージ 60 スクリーン 70 印刷ヘッド本体 71 スキージホルダー 72 スキージ 74 エアシリンダ 75 ピン 77 プッシュロッド 78 バックアップスプリング 79 ロックボルト 80 平行光リニアセンサー
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) B41F 15/40 B41F 15/40 B (72)発明者 伊藤 義和 東京都中央区日本橋一丁目13番1号ティー ディーケイ株式会社内 Fターム(参考) 2C035 AA06 FA21 FB24 FB27 FD01 FD17

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 架台と、印刷テーブルと、印刷用スクリ
    ーン及び該スクリーン上を移動するスキージを含む印刷
    部とを備えたスクリーン印刷機において、 前記架台が前記印刷テーブルを支持する下部架台と、該
    下部架台の上面に固定されて前記印刷部を支持する上部
    架台とからなり、 前記下部架台が熱膨張係数10−5/℃以下の石材から
    なる石定盤であることを特徴とするスクリーン印刷機。
  2. 【請求項2】 前記石定盤は熱膨張係数が7.98〜9.
    10×10−6/℃、化学組成がSiOの重量%で4
    5%以上の深成岩である請求項1記載のスクリーン印刷
    機。
  3. 【請求項3】 前記架台と、前記印刷テーブルと、前記
    印刷部とを有する印刷機本体を筐体内に収納し、該筐体
    内に清浄エアを供給する請求項1又は2記載のスクリー
    ン印刷機。
  4. 【請求項4】 前記筐体内に搬送用ロボットを設置し、
    印刷すべきワークを収容した密閉型ポッドの内部空間と
    前記筐体内部とを連通させた状態にて前記搬送用ロボッ
    トにより前記密閉型ポッドからワークを前記印刷テーブ
    ルに移載する請求項3記載のスクリーン印刷機。
  5. 【請求項5】 前記印刷テーブル側にレーザー変位計を
    設置し、該レーザー変位計によって前記印刷テーブルと
    前記スクリーンとの平行度を測定する請求項1,2,3
    又は4記載のスクリーン印刷機。
  6. 【請求項6】 前記印刷テーブルのワーク載置面と前記
    スキージ先端のギャップ量を当該スキージ左右端にて平
    行光リニアセンサーにてそれぞれ測定し、前記左右端の
    ギャップ量が等しくなるように前記スキージを微少量揺
    動させることで前記ワーク載置面と前記スキージ先端と
    を平行にする請求項1,2,3,4又は5記載のスクリ
    ーン印刷機。
  7. 【請求項7】 前記印刷テーブルが前記下部架台の上面
    に対して摺動自在に支持され、画像処理位置と印刷位置
    間で移動自在であり、前記下部架台側で支持されたボー
    ルネジに螺合するボールネジナットを一定のクリアラン
    スを有するジョイントを介して前記印刷テーブルに連結
    し、前記ボールネジを回転駆動することで前記印刷テー
    ブルを駆動するとともに、前記画像処理位置と前記印刷
    位置では前記印刷テーブルをメカニカルクランプにより
    それぞれ位置決め保持する請求項1,2,3,4,5又
    は6記載のスクリーン印刷機。
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