JP2005305884A - Screen printing machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電子回路基板にクリームはんだ等の電子材料ペーストを供給するために用いるスクリーン印刷機に係り、特に、反りのある薄い基板に印刷する場合において、基板の反りを矯正して確実に基板吸着治具に基板を密着させて、良好な印刷性能を得るために好適なスクリーン印刷機に関する。 The present invention relates to a screen printing machine used for supplying an electronic material paste such as cream solder to an electronic circuit board, and in particular, when printing on a thin board having warpage, the board warpage is corrected and the board is reliably adsorbed. The present invention relates to a screen printing machine suitable for obtaining a good printing performance by bringing a substrate into close contact with a jig.
従来のスクリーン印刷機として、特許文献1に記載のように、X軸、Y軸及びθ軸の位置決め機構と昇降機構を備えた印刷テーブル、転写パターンを開口部として有するマスク、基板とマスクに設けられた位置決めマークを撮像するカメラ、スキージ、スキージ昇降機構および水平方向移動機構を備えたスキージヘッド、これらの機構を制御する制御装置を備え、装置に搬入され、印刷テーブルに載置された基板の位置とマスクの位置を、カメラで撮像された画像に基づいて位置決めし、その後、テーブルを上昇して基板をマスクに近接させ、スキージによってマスクを基板に接触させながらマスク開口部にクリームはんだ等のペーストを充填し、さらにテーブルを下降して、基板とマスクを離すことによってペーストを基板上に転写し、その後、基板を装置から搬出するものである。
As a conventional screen printing machine, as described in
スクリーン印刷機によってクリームはんだ等の電子材料ペーストを供給される電子回路基板は、一般に複合材料によって構成されるため、均一な平板ではなく、反っていることがある。一方、フレキシブル基板のような厚さが薄い基板の場合には、基板の側面を押さえる一般的なクランプ方法を用いることができない。このため、基板吸着治具を印刷テーブル上に配設し、吸着治具に基板を吸着することによって基板を印刷テーブル上に拘束する方法が用いられる。しかしこの場合、基板が反っていると吸着治具上面と基板下面との間に隙間ができ、吸着治具が基板を確実に吸着固定できないことがある。このときには印刷中に基板がずれてしまうため、印刷不良となることが多い。 Since an electronic circuit board to which an electronic material paste such as cream solder is supplied by a screen printing machine is generally composed of a composite material, it may be warped rather than a uniform flat plate. On the other hand, in the case of a thin substrate such as a flexible substrate, a general clamping method for pressing the side surface of the substrate cannot be used. For this reason, a method is used in which a substrate suction jig is disposed on the printing table and the substrate is restrained on the printing table by sucking the substrate onto the suction jig. However, in this case, if the substrate is warped, there is a gap between the upper surface of the suction jig and the lower surface of the substrate, and the suction jig may not be able to reliably suck and fix the substrate. At this time, since the substrate is displaced during printing, printing failure often occurs.
本発明は簡便且つ効果的に基板の反りを矯正し、不規則な反りのある薄い基板に対しても確実に基板吸着治具に基板を密着させることによって、良好な印刷性能を得るための手段を提供することを目的とする。 The present invention simply and effectively corrects the warp of the substrate, and means for obtaining good printing performance by securely bringing the substrate into close contact with the substrate suction jig even for a thin substrate with irregular warpage. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、本発明のスクリーン印刷機は、基板マーク認識カメラを移動位置決めするためのカメラX軸移動フレーム上に上下動可能な基板反り矯正手段を配設することを特徴とする。さらに、基板反り矯正手段の取り付け位置をカメラX軸移動フレーム上でY方向に移動可能とすることによって、印刷する基板のサイズに応じて、基板反り矯正手段が常に基板の中央付近を押さえることができるようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the screen printing machine of the present invention is characterized in that a substrate warp correction means capable of moving up and down is disposed on a camera X axis moving frame for moving and positioning a substrate mark recognition camera. . Furthermore, by making the mounting position of the substrate warp correction means movable in the Y direction on the camera X-axis moving frame, the substrate warpage correction means can always hold near the center of the substrate according to the size of the substrate to be printed. It is possible to do it.
本発明のスクリーン印刷機を用いることによって、効果的に基板の反りを矯正し、反りのある薄い基板に対しても確実に基板吸着治具に基板を密着させて、良好な印刷性能を得ることが可能となる。 By using the screen printing machine of the present invention, it is possible to effectively correct the warpage of the substrate and to ensure that the substrate is firmly attached to the substrate suction jig even for a thin substrate with warpage, thereby obtaining good printing performance. Is possible.
本発明の実施例を図1乃至図9を用いて詳しく説明する。 An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図1は本発明のスクリーン印刷機の構成を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the screen printing machine of the present invention.
図1において、スクリーン印刷機の本体フレーム1の上部には1対のガイドレール2によって案内され、図上前後方向に移動可能にスキージヘッド3が設けられている。このスキージヘッド3は、ボールスクリュー4を図示していないモータにより回転させることで駆動される。
In FIG. 1, a
スキージヘッド3にはスキージ5が搭載されている。スキージ5はスキージ昇降シリンダ6によって上下方向に移動できる。本体フレーム1には版枠受け7が設けられており、版枠受け7には印刷パターンを開口部として持つスクリーン(マスク)8を張った版枠9がセットされるように構成されている。印刷テーブル10は、XYθの各方向に移動させるための駆動機構を備えたXYθテーブル11とテーブル昇降機構(特に図示せず)を備えている。印刷テーブル10の上面側には基板受け取りコンベア12が別設されており、基板搬入コンベア13によって搬入された基板15を印刷テーブル10上に受け取り、印刷が終了すると基板搬出コンベア14に基板15を排出する。全自動スクリーン印刷機においてはマスク8と基板15の位置合わせを自動的に行なう機能を備えている。CCDカメラ16はマスク8と基板15のそれぞれに設けられた位置合わせ用マークを撮像し、位置を認識するものである。また、後述するが印刷テーブル10の上面には基板15をテーブル上に固定するための基板吸着治具が設けてある。
A
次に図1を用いて本発明のスクリーン印刷機の動作を説明する。 Next, the operation of the screen printing machine of the present invention will be described with reference to FIG.
電子材料ペーストを印刷される基板15は、基板搬送コンベア13によって基板受け取りコンベア12に供給され、印刷テーブル10上の所定の位置に固定される。続いてCCDカメラ16が基板15及びマスク8に設けられた位置認識用マーク(図示せず)を撮像し、制御装置(図示せず)に転送する。制御装置内の画像処理部(図示せず)では、画像データからマスク8と基板15の位置ずれ量を求める。その結果に基づいて制御装置は印刷テーブル10のXYθテーブル11の駆動部を動作させて、ずれがなくなるようにXYθテーブル11を動かして、マスク8に対する基板15の位置を修正する。その後、印刷テーブル10を上昇させ、基板15とマスク8を接触させる。そして、スキージ昇降シリンダ6によってスキージ5が下降し、スキージヘッド3の移動によってマスク8上に供給されていた電子材料ペーストがマスク8に設けてある開口部に充填される。スキージ5は一定距離ストロークした後に上昇すると印刷テーブル10が下降し、マスク8と基板15が離れ、マスク8の開口部に充填された電子材料ペーストは基板15に転写される。
The
そして、電子材料ペースト印刷された基板15は基板搬出コンベア14を経て次工程に送られる。
Then, the
本発明では、上記の印刷工程において反りのある基板15が供給された場合でも適正な印刷が行われるように工夫を施してある。そのために用いられるのが基板反り矯正手段17である。
In the present invention, a device is devised so that proper printing can be performed even when a
以下、その工夫について説明する。図2は図1のA−A矢示図である。 Hereinafter, the device will be described. FIG. 2 is an AA arrow view of FIG.
図2において図1と同一の記号を付した要素は図1と同一の要素を示す。 In FIG. 2, elements denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same elements as in FIG.
図2において、18は印刷テーブル10上に配設された基板吸着治具である。基板吸着治具18の上面には真空吸着孔(図示せず)が開口しており、基板吸着治具18の上面に搬入された基板15(図示せず)を真空によって吸着固定する機能を備えている。
In FIG. 2,
カメラX軸移動フレーム19は、基板マーク認識用のCCDカメラ16を移動させ、撮像位置に位置決めするためのものである。カメラX軸移動フレーム19は、カメラX軸駆動モータ20とボールねじ21及びリニアガイド22からなるカメラX軸位置決め機構によってX軸方向に位置決めされる。カメラX軸移動フレーム19上にはカメラY軸駆動モータ23が配設されており、カメラ16はカメラY軸駆動モータ23とボールねじ24からなるカメラY軸位置決め機構によってY軸方向に位置決めされる。
The camera X
基板反り矯正手段17はカメラX軸移動フレーム19に取り付けられている。ここにおいて、基板反り矯正手段17は、カメラX軸移動フレーム19のY軸方向に対してその位置を容易に調整することができるように、スライド機構(図示せず)を介してカメラX軸移動フレーム19に結合されている。なお、図2において、25はマスク清掃装置、26は制御装置であるが、その説明は本発明にとって重要ではないため割愛する。
The substrate warp correction means 17 is attached to the camera X
図3は図2のB−B矢示図であり、基板反り矯正手段17の構造の一例を説明するための図である。 FIG. 3 is a view taken along the line B-B of FIG. 2 and is a diagram for explaining an example of the structure of the substrate warp correction means 17.
図3において、図1及び図2と同一の記号を付した部品は、図1及び図2と同一の部品である。基板押さえ板171は、中継板173を介して基板押さえ板取り付け金具174により上下シリンダ172に取り付けられている。上下シリンダ172はカメラX軸移動フレーム19にブラケット175を介して取り付けてある。基板押さえ板171は、基板に傷をつけず、かつ静電気の除去も可能とするために、例えば導電性プラスチック板で形成するのが好適である。また、取り付け金具174を介して基板押さえ板171と中継板173を固定する構成とすることによって、基板15のサイズが変わった場合でも、基板サイズに応じて適した基板押さえ板と容易に交換できる。
In FIG. 3, parts denoted by the same symbols as those in FIGS. 1 and 2 are the same parts as in FIGS. The
以下、図4乃至図9を用いて本発明の基板反り矯正装置を備えたスクリーン印刷機の動作を説明する。 Hereinafter, the operation of the screen printing machine provided with the substrate warpage correction apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.
図4は印刷テーブル10上に配設された、基板吸着治具18上に基板15が搬入された状態を示す図である。ここで、搬入された基板15には不規則な反りがあり、このままの状態で吸着動作を行っても基板15を基板吸着治具18上に吸着固定することができない。そこで、カメラX軸移動フレーム及びY軸方向へのスライド機構を動作させて、基板反り矯正手段17の基板押さえ板171を図5に示したように基板15の真上に移動させる。
FIG. 4 is a view showing a state in which the
その後、基板反り矯正装置17を印刷テーブル10上に移動する。そして、図6に示すように、基板反り矯正装置17の上下シリンダ172を伸長させることで、基板押さえ板171で基板15の全面を押さえてその反りを矯正する。これによって、基板15の下面が基板吸着治具18の上面に確実に密着する。基板吸着治具18の上面に密着された状態で吸着動作を行うことで、基板15は基板吸着治具18に吸着固定される。基板15が基板吸着治具18に吸着固定されると、図7に示すように上下シリンダ172を縮めて、基板15面から基板押さえ板171を離間させる。その状態でカメラX軸移動フレーム19を移動させてCCDカメラ16が基板15上に配設されたフィデューシャルマークを撮像する。図8は基板マーク認識カメラ16が基板15上に配設されたフィデューシャルマークの上に移動してマークを撮像している状態を示す図である。
Thereafter, the substrate
これらの一連の動作を終了すると、カメラ16及び基板反り矯正装置17は図9に示すようにその待機位置に戻り、それ以後は一連の印刷動作が繰り返し実行される。
When these series of operations are completed, the
以上の説明では基板が基板吸着治具18に吸着保持できない場合を例にして説明したが、基板の反りが小さく不完全ではあるが基板を吸着保持できる場合に、この基板矯正機構を動作させない場合は、基板とマスクの位置合わせが確実に行えなくなる場合が発生する。すなわち、基板のそり又はたわみにより、基板側の位置合わせマークが設計値よりずれた状態になるためである。
In the above description, the case where the substrate cannot be sucked and held by the
従って前述のように、基板反り矯正機構を動作させることで、基板に反りやたわみがあってもテーブル上に基板を密着保持できるために、基板とマスクの位置ずれ補正が確実に行うことができ、精度の良い印刷が実現できる。 Therefore, as described above, by operating the substrate warp correction mechanism, the substrate can be held in close contact with the table even if the substrate is warped or bent, so that the positional deviation between the substrate and the mask can be reliably corrected. Highly accurate printing can be realized.
1…印刷機の本体フレーム、3…スキージヘッド、5…スキージ、6…スキージ昇降シリンダ、8…マスク、9…版枠、10…印刷テーブル、15…基板、16…CCDカメラ、17…基板反り矯正手段、18…基板吸着治具、19…カメラX軸移動フレーム。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記カメラを移動し撮像位置の位置決めするカメラX軸移動フレームに、上下動可能な基板反り矯正手段を設けたことを特徴とするスクリーン印刷機。 Substrate carry-in conveyor, substrate carry-out conveyor, X-axis, Y-axis and θ-axis moving mechanism and lifting mechanism, mask having transfer pattern as opening, and positioning provided on substrate and mask In a screen printing machine provided with a camera for imaging a mark, a squeegee, a squeegee head having a squeegee lifting mechanism and a horizontal movement mechanism, and a control device for controlling these mechanisms,
A screen printing machine, wherein a substrate warp correction means capable of moving up and down is provided on a camera X-axis moving frame for moving the camera and positioning an imaging position.
4. The screen printing machine according to claim 3, wherein the substrate pressing plate is made of conductive plastic.
Priority Applications (1)
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JP2010058379A (en) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Panasonic Corp | Screen printer and screen printing method |
JP2010076286A (en) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Panasonic Corp | Screen printing machine and screen printing method |
JP2013071284A (en) * | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd | Screen printing machine and screen printing method |
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2004
- 2004-04-23 JP JP2004127521A patent/JP2005305884A/en active Pending
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