JP2010064425A - Screen-printing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パターン孔が形成されたマスクプレートを用いてペーストを印刷対象物に転写するスクリーン印刷方法に関するものである。 The present invention relates to a screen printing method for transferring a paste to an object to be printed using a mask plate in which pattern holes are formed.
基板等の印刷対象物にペーストを転写するスクリーン印刷では、パターン孔が形成されたマスクプレートを印刷対象物に接触させてペーストを供給し、マスクプレートに接触させたスキージをマスクプレートに対して相対移動させてパターン孔内にペーストを充填した後、印刷対象物とマスクプレートを分離(いわゆる版離れ)させる。これにより印刷対象物には、パターン孔に応じた形状のペーストが転写(印刷)される。 In screen printing in which paste is transferred to an object to be printed such as a substrate, the paste is supplied by bringing the mask plate with a pattern hole into contact with the object to be printed, and the squeegee that is in contact with the mask plate is relative to the mask plate. After moving and filling the pattern holes with paste, the object to be printed and the mask plate are separated (so-called plate separation). As a result, a paste having a shape corresponding to the pattern hole is transferred (printed) to the print object.
このようなスクリーン印刷では、印刷後の印刷対象物の上方から観察し、ペーストの印刷不良がある場合には印刷条件を変えて印刷不良状態を改善することが行われる。例えば、特許文献1には、印刷後の印刷対象物を観察し、印刷対象物の表面状態に応じてスキージ走行速度を変更することにより、印刷ニジミやムラのない外観良好で一様な印刷状態が得られるようにした技術が示されている。
しかしながら、スクリーン印刷において発生しうる印刷不良の中には、パターン孔内にペーストが十分に充填されなかったために、印刷対象物への転写後のペーストが高さ(印刷対象物からの高さ)不足となるタイプのものある。このようなパターン孔内へのペーストの充填不足に起因して生じる高さ不足の印刷不良は、上記の印刷ニジミやムラ等のように、印刷対象物の表面を見ただけでは発見しにくく、したがってその改善も難しいという問題点があった。 However, among the printing defects that may occur in screen printing, the paste is not sufficiently filled in the pattern holes, so the paste after transfer to the printing object is high (height from the printing object). There is a shortage type. Such poor printing due to insufficient filling of the paste in the pattern hole is difficult to find just by looking at the surface of the print object, such as the above-mentioned printing blur or unevenness, Therefore, there was a problem that the improvement was difficult.
そこで本発明は、パターン孔内へのペーストの充填不足に起因して生じる印刷不良を改善することができるスクリーン印刷方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a screen printing method that can improve printing defects caused by insufficient filling of paste into pattern holes.
請求項1に記載のスクリーン印刷方法は、パターン孔が形成されたマスクプレートを印刷対象物に接触させてペーストを供給する工程と、マスクプレートに接触させたスキージをマスクプレートに対して相対移動させてパターン孔内にペーストを充填する工程と、印刷対象物とマスクプレートを分離させることによりパターン孔内のペーストを印刷対象物に転写する工程と、印刷対象物に転写されたペーストの印刷対象物からの高さ方向の形状を検出する工程と、検出されたペーストの形状に応じて、スキージのマスクプレートに対する相対移動速度を変更する工程とを含む。
The screen printing method according to
請求項2に記載のスクリーン印刷方法は、請求項1に記載のスクリーン印刷方法であって、検出されたペーストの印刷対象物からの高さ方向の形状に基づいて、印刷対象物に転写されたペーストのスキージの移動方向の上流側に、スキージの移動方向に向けて上昇する勾配の傾斜面が形成されていることを検知した場合、スキージのマスクプレートに対する相対移動速度を増大させる。
The screen printing method according to
本発明のスクリーン印刷方法では、印刷されたペーストの印刷対象物からの高さ方向の
形状を検出し、その検出したペーストの形状に応じて、スキージのマスクプレートに対する相対移動速度を変更するようにしている。パターン孔内へのペーストの充填不足により印刷後のペーストに高さ不足の印刷不良が生じている場合、そのことは印刷対象物への印刷後のペーストの高さ方向(印刷対象物からの高さ方向)の形状から検知することができ(例えば、ペーストのスキージの移動方向の上流側に、スキージの移動方向に向けて上昇する勾配の傾斜面が形成される)、また、ペーストの充填不足はスキージのマスクプレートに対する相対移動速度を増大させることによって改善することができるので、本発明のスクリーン印刷方法によれば、パターン孔内へのペーストの充填不足に起因して生じる印刷不良を改善することができる。
In the screen printing method of the present invention, the shape of the printed paste in the height direction from the printing object is detected, and the relative movement speed of the squeegee with respect to the mask plate is changed according to the detected shape of the paste. ing. If the printed paste has a printing defect with insufficient height due to insufficient filling of the paste in the pattern hole, this is due to the height direction of the paste after printing on the printing object (the height from the printing object). (For example, an inclined surface with a gradient rising toward the movement direction of the squeegee is formed on the upstream side of the movement direction of the paste squeegee), and the paste is insufficiently filled. Can be improved by increasing the relative movement speed of the squeegee with respect to the mask plate, the screen printing method of the present invention improves printing defects caused by insufficient filling of the paste in the pattern holes. be able to.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の正面図、図2は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の側面図、図3は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の部分平面図、図4は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の制御系統を示すブロック図、図5(a),(b)は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図、図6(a),(b),(c)、図7(a),(b),(c)及び図8(a),(b),(c)は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機によりスクリーン印刷を行ったときの印刷状態を示す図、図9は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が実行するスクリーン印刷手順の一例を示すフローチャートである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of a screen printer according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the screen printer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a screen printer according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram showing a control system of the screen printer in one embodiment of the present invention, and FIGS. 5A and 5B are operations of the screen printer in one embodiment of the present invention. FIG. 6 (a), (b), (c), FIG. 7 (a), (b), (c) and FIG. 8 (a), (b), (c) are one embodiment of the present invention. FIG. 9 is a flowchart showing an example of a screen printing procedure executed by the screen printer according to one embodiment of the present invention.
図1及び図2において、スクリーン印刷機1は、基台2の上に基板位置合わせ部3を有し、基板位置合わせ部3の上方にはマスクプレート4、スキージヘッド5及びカメラユニット6が設けられている。
1 and 2, the
図1及び図2において、基板位置合わせ部3は水平方向位置合わせ機構10及び垂直方向位置合わせ機構11を有して成る。
1 and 2, the
水平方向位置合わせ機構10は、基台2の上面側に、基台2に対して水平面内の一の方向(図1の紙面の左右方向。Y軸方向とする)に移動自在に設けられたYテーブル14、Yテーブル14の上面側に、Yテーブル14に対してY軸と直交する水平面内の方向(図1の紙面に垂直な方向。X軸方向とする)に移動自在に設けられたXテーブル15、及び、Xテーブル15の上面側に、Xテーブル15に対して水平面内で回転自在に設けられたθテーブル16を有する。
The
Yテーブル14に設けられたYテーブル駆動モータ17を回転作動させるとYテーブル14が基台2に対してY軸方向に移動し、Xテーブル15に設けられたXテーブル駆動モータ18を回転作動させるとXテーブル15がYテーブル14に対してX軸方向に移動し、θテーブル16に設けられたθテーブル駆動モータ19(図4参照)を回転作動させるとθテーブル16がXテーブル15に対して回転する。Yテーブル駆動モータ17、Xテーブル駆動モータ18及びθテーブル駆動モータ19の作動制御は、このスクリーン印刷機1に設けられた制御装置20によってなされる(図4)。
When the Y
垂直方向位置合わせ機構11は、θテーブル16に固定されたベースプレート22、ベースプレート22の上方にベースプレート22に対して昇降自在に設けられた第1昇降プレート23、第1昇降プレート23の上方に第1昇降プレート23に対して昇降自在に設けられた第2昇降プレート24及び第2昇降プレート24の上方に固定された基板支持ブロック25を有する。
The
ベースプレート22に設けられた第1昇降モータ26を回転作動させると、第1ベルト
27を介して、第1昇降プレート23に垂直に支持された複数の第1昇降螺子28が回転駆動され、これら第1昇降螺子28に螺合した第1昇降プレート23が昇降する。また、第1昇降プレート23に設けられた第2昇降モータ29を回転作動させると、第2ベルト30を介して、第2昇降プレート24に垂直に支持された複数の第2昇降螺子31が回転駆動され、これら第2昇降螺子31に螺合した第2昇降プレート24が(すなわち基板支持ブロック25が)昇降する。第1昇降モータ26及び第2昇降モータ29の作動制御は制御装置20によってなされる。
When the first
垂直方向位置合わせ機構11はまた、第1昇降プレート23に立設された複数の垂直フレーム34に支持されてX軸方向に延びた平行な一対の搬送コンベア35と、搬送コンベア35の上方に搬送コンベア35と平行に設けられた一対のクランプ部材36(図3も参照)を有している。一対の搬送コンベア35は搬送コンベア35の近傍に設けられたコンベア駆動モータ37(図4参照)の回転作動によって駆動することができる。また、一対のクランプ部材36はY軸方向に対向して配置されており、垂直フレーム34に固定されたクランプシリンダ38に駆動されてY軸方向に開閉作動する。コンベア駆動モータ37及びクランプシリンダ38の作動制御は制御装置20によってなされる。
The
図1、図2及び図3において、マスクプレート4は矩形のマスク枠4aによって四辺が支持されており、マスク枠4aによって囲まれた内側領域には、印刷対象物である基板PBの電極D(図3参照)の形状及び位置に対応した多数のパターン孔4bが設けられている。
1, 2, and 3, the
図2において、基台2には基板位置合わせ部3を挟んでX軸方向に対向するように立設された一対の縦フレーム39が設けられており、各縦フレーム39の上端部にはY軸方向に延びた第1ガイドレール40と第2ガイドレール41が設けられている。一対の第1ガイドレール40にはX軸方向に延びた第1スライダ44の両端部が支持されており、一対の第2ガイドレール41には同じくX軸方向に延びた第2スライダ45の両端部が支持されている。
In FIG. 2, the
図1及び図2において、スキージヘッド5は第1スライダ44に固定して設けられている。第1スライダ44は第1スライダ駆動モータ46(図4参照)の回転作動によって第1ガイドレール40に沿ってY軸方向に移動し、これによりスキージヘッド5がY軸方向に移動される。第1スライダ駆動モータ46の作動制御は制御装置20によってなされる。
In FIGS. 1 and 2, the
スキージヘッド5はY軸方向に対向して設けられた2つのスキージ5aと、各スキージ5aを昇降させる2つのスキージ昇降シリンダ5bを備えて成る。各スキージ5aはX軸方向に延びた形状を有しており、アタック角変更シリンダ5c(図4参照)の作動によってアタック角を変更することができる。ここでアタック角とは、水平姿勢にされた基板PB或いはマスクプレート4に対してスキージ5aがなす角度αのことである(図1)。各スキージ昇降シリンダ5b及びアタック角変更シリンダ5cの作動制御は制御装置20によってなされる。
The
カメラユニット6は第2スライダ45上をX軸方向に移動自在に設けられている。第2スライダ45は第2スライダ駆動モータ48(図4参照)の回転作動によって第2ガイドレール41に沿ってY軸方向に移動し、カメラユニット6はカメラ移動モータ49(図4参照)の回転作動によって第2スライダ45上をX軸方向に移動する。したがって、カメラユニット6は水平面内で自在に移動させることができる。なお、第2スライダ駆動モータ48及びカメラ移動モータ49の作動制御は制御装置20によってなされる。
The
カメラユニット6は図1、図2及び図3に示すように、撮像面を下方に向けた第1カメラ6aと、撮像面を上方に向けた第2カメラ6bと、撮像面を下方に向けた第3カメラ6cを備えている。第1カメラ6aは、基板位置合わせ部3上の基板PBに設けられている基板位置検出マーク(図示せず)の画像認識を行い、第2カメラ6bは、マスクプレート4に設けられているマスク位置検出マーク(図示せず)の画像認識を行う。また、第3カメラ6cはスキージ5aによって基板PB上に印刷されたペースト50の、基板PBからの高さ方向の形状を含めた三次元形状の認識を行う。この第3カメラ6cは例えば、レーザや赤外線を用いて認識対象の立体形状の検出を行う構成を有する。第1カメラ6a、第2カメラ6b及び第3カメラ6cの作動(撮像)制御は制御装置20によってなされ、これらカメラ6a,6b,6cにより撮像されたデータは制御装置20に入力される(図4)。
As shown in FIGS. 1, 2 and 3, the
次に、このスクリーン印刷機1が実行する基板PBへのペーストの印刷手順を説明する。スクリーン印刷機1の上流側の装置(図示せず)から基板PBが送られてきたら、スクリーン印刷機1の制御装置20は、コンベア駆動モータ37の制御を行って搬送コンベア35にその基板PBを受け取らせ、所定の位置まで搬送させる。そして、第2昇降モータ29を作動させて第2昇降プレート24を第1昇降プレート23に対して上昇させ、基板支持ブロック25を基板PBの下面に押し当てて基板支持ブロック25に基板PBを支持させる。制御装置20は、基板支持ブロック25に基板PBを支持させたら、クランプシリンダ38を作動させてクランプ部材36を閉作動させ、基板PBを両側方からクランプさせる。
Next, a procedure for printing paste on the substrate PB executed by the
制御装置20は、クランプ部材36に基板PBをクランプさせたら、第1カメラ6aの移動及び撮像制御を行って第1カメラ6aに基板PBの基板位置検出マークの画像認識を行わせ、基板PBの位置を把握するとともに、第2カメラ6bの移動及び撮像制御を行って第2カメラ6bにマスクプレート4のマスク位置検出マークの画像認識を行わせ、マスクプレート4の位置を把握する。
After the substrate PB is clamped by the
制御装置20は、基板PBの位置とマスクプレート4の位置を把握したら、水平方向位置合わせ機構10の作動制御を行って、基板PBをマスクプレート4の直下の所定位置に位置させる(水平方向の位置合わせ)。基板PBの水平方向への移動は、Yテーブル14の基台2に対するY軸方向への移動、Xテーブル15のYテーブル14に対するX軸方向への移動及びθテーブル16のXテーブル15に対する水平面内での回転を組み合わせて行う。
After grasping the position of the substrate PB and the position of the
基板PBの水平方向の位置合わせが終わったら、制御装置20は、垂直方向位置合わせ機構11の作動制御を行って、基板PBの上面をマスクプレート4の下面に接触させる(垂直方向の位置合わせ)。基板PBの垂直方向への移動は、第1昇降プレート23をベースプレート22に対して上昇させて行う(図5(b))。これにより、制御装置20によるマスクプレート4に対する基板PBの位置合わせ(水平方向の位置合わせと垂直方向の位置合わせ)が完了する。
When the horizontal alignment of the substrate PB is finished, the
制御装置20は、マスクプレート4に対する基板PBの位置合わせが完了したら、基板PBに対するスクリーン印刷を実行する。これには、制御装置20は先ず、図示しないペースト供給部の作動制御を行って、マスクプレート4の上面に半田ペーストや導電性ペースト等のペースト50を供給し、次いで、スキージ昇降シリンダ5bの作動制御を行って一方のスキージ5aを降下させ、そのスキージ5aの下縁をマスクプレート4の上面に当接させる。
When the alignment of the substrate PB with respect to the
制御装置20は、一方のスキージ5aの下縁をマスクプレート4の上面に当接させたら
、第1スライダ駆動モータ46の作動制御を行ってスキージヘッド5をY軸方向に移動させ(図5(b)及び図6(a)中に示す矢印A)、ペースト50をスキージ5aによってかき寄せてそれをマスクプレート4の複数のパターン孔4b内に次々と充填させていく(図6(b)参照)。
When the lower edge of one
なお、図5(b)は、図中の左側のスキージ5aを矢印Aの方向に移動させることによってペースト50を矢印Aの方向にかき寄せる様子を示したものである。ペースト50を矢印Aと反対の方向にかき寄せるときには、図中の右側のスキージ5aをマスクプレート4の上面に当接させて、矢印Aと反対の方向に移動させることになる。
FIG. 5B shows a state in which the
制御装置20は、マスクプレート4のパターン孔4b内にペースト50を充填させたら、第2昇降モータ29を作動させて第2昇降プレート24を下降させ、マスクプレート4を基板PBから分離させる(図6(c)中に示す矢印B)。これにより、いわゆる版離れが行われ、マスクプレート4のパターン孔4b内に充填されたペースト50が基板PB上に転写(印刷)される(図6(c))。
When the
ここで、図6(a),(b)に示すように、マスクプレート4のパターン孔4b内にペースト50が十分に充填された状態から版離れが行われたときは、図6(c)に示すように、基板PBにはパターン孔4b内の空間立体形状をほぼそのまま象った理想形状のペースト50が転写される。例えば、パターン孔4bが直方体形状をくり抜いた形状であったのであれば、基板PBにはほぼ直方体形状となる理想形状のペースト50が転写される。
Here, as shown in FIGS. 6A and 6B, when the plate separation is performed from the state where the
しかし、図7(a),(b)に示すように、マスクプレート4のパターン孔4b内にペースト50が十分に充填されておらず、パターン孔4b内のスキージ5aの移動方向(図7では、紙面の左側から右側へ向かう方向)の上流側(図7では紙面左側)の部分に空間SPがある状態から版離れが行われたときには、基板PBには理想形状とは異なった形状のペースト50が転写されることとなる。このときのペースト50の形状は、図7(c)に示すように、ペースト50のスキージ5aの移動方向の上流側に、スキージ5aの移動方向に向けて上昇する勾配(図7では紙面左下から右上に向かう方向の勾配)の傾斜面50aが形成されたものとなる。
However, as shown in FIGS. 7A and 7B, the
このことから、基板PBに転写されたペースト50のスキージ5aの移動方向の上流側に、スキージ5aの移動方向に向けて上昇する勾配の傾斜面50aが形成されている場合には、パターン孔4b内へのペースト50の充填が不十分であったことが分かる。なお、基板PBに転写されたペースト50がこのような形状となっていることは、ペースト50の高さ(印刷対象物からの高さ)が不足している、すなわち高さ不足の印刷不良が生じていることを意味する。この高さ不足の印刷不良が生じていると、その後に行われる基板PBへの部品の搭載工程等において部品の接合不良が起きるおそれがあるため、改善する必要がある。
For this reason, when an
ここで、上記のようなパターン孔4b内へのペースト50の充填不足が発生するのは、スキージ5aのマスクプレート4に対する移動速度(以下、スキージ移動速度と称する)が小さく、マスクプレート4上でのペースト50のローリングが不十分であるためと考えられる。したがって、このように、基板PBに転写された後のペースト50のスキージ5aの移動方向の上流側に、スキージ5aの移動方向に向けて上昇する勾配の傾斜面50aが形成されており、パターン孔4b内へのペースト50の充填不足が発生していると考えられる場合には、マスクプレート4に対するスキージ移動速度を上昇させることによってペースト50のローリングを促進させることでパターン孔4b内へのペースト50の充填不足を改善することができる。
Here, the insufficient filling of the
そこで、本実施の形態におけるスクリーン印刷機1が実行するスクリーン印刷手順(スクリーン印刷方法)では、例えば、スキージ移動速度や版離れ速度等の印刷条件を設定する段階において、試験的なスクリーン印刷の実行と、そのスクリーン印刷の後、第3カメラ6cの移動及び撮像制御を行って、その基板PBに転写されたペースト50の基板PBからの高さ方向の形状を含む三次元形状を検出し、その検出したペースト50の形状に応じて、スキージ移動速度を変更するようにしている。具体的には、基板PBに転写されたペースト50のスキージ5aの移動方向の上流側に、スキージ5aの移動方向に向けて上昇する勾配の傾斜面50aが形成されていることを検知した場合には、スキージ移動速度を増大させるようにする。
Therefore, in the screen printing procedure (screen printing method) executed by the
また、図8(a),(b),(c)に示すように、マスクプレート4のパターン孔4b内にペースト50が十分に充填された状態から版離れが行われた場合であっても、版離れ速度が適切でなかったときには、パターン孔4b内に残存するペースト50が多くなり、基板PBに転写されたペースト50には、スキージ5aの移動方向の上流側の面だけでなく、スキージ5aの移動方向の下流側にも傾斜面50b(この傾斜面50bはスキージ5aの移動方向に向けて下降する勾配の傾斜面)が生じ、基板PBに転写されたペースト50をスキージ5aの移動方向と直交する水平方向(ここではY軸方向)から見たペースト50の側面形状は三角形(三角形に近い形状)となる(図8(c))。そして、版離れ速度が遅いほど、三角形の頂部Tはスキージ5aの移動方向の下流側(図8の紙面右側)に寄る傾向にある。
Further, as shown in FIGS. 8A, 8B, and 8C, even when the plate separation is performed from the state in which the
このように、版離れ速度が適切でなかったことが原因で、基板PBに転写されたペースト50の側面形状が三角形となる場合、パターン孔4b内へのペースト50の充填不足の場合と同様にペースト50の高さ不足の印刷不良が生じるので、改善する必要がある。
As described above, when the shape of the side surface of the
このことから、本実施の形態におけるスクリーン印刷機1が実行するスクリーン印刷手順では、例えば上記の印刷条件を設定する段階において、試験的なスクリーン印刷を実行した後、第3カメラ6cの移動及び撮像制御を行って、基板PBに転写されたペースト50の基板PBからの高さ方向の形状を検出し、その検出したペースト50の形状に応じて、基板PBとマスクプレート4を分離させるときの相対速度を変更するようにしている。具体的には、検出したペースト50の基板PBからの高さ方向の形状に基づいて、基板PBに転写されたペースト50をスキージ5aの移動方向と直交する水平方向から見たペースト50の側面形状が三角形であることを検知した場合には、基板PBとマスクプレート4を分離させるときの相対速度を増大させるようにする。また、その三角形の頂部Tがスキージ5aの移動方向に寄っている程度が大きいほど、基板PBとマスクプレート4を分離させるときの相対速度を増大させるようにする。
Therefore, in the screen printing procedure executed by the
図9は、本実施の形態におけるスクリーン印刷機1が実行するスクリーン印刷手順の一例を示すフローチャートであり、スキージ移動速度及び版離れ速度の設定を行う段階におけるものを例としたものである。
FIG. 9 is a flowchart showing an example of a screen printing procedure executed by the
スキージ移動速度及び版離れ速度の設定では、制御装置20が先ず、スキージ移動速度及び版離れ速度を仮設定して試験的にスクリーン印刷を実行する(ステップST1)。制御装置20は、基板PBにスクリーン印刷を実行したら、そのスクリーン印刷によって基板PBに転写されたペースト50の三次元形状を第3カメラ6cによって検出し(ステップST2)、ペースト50のスキージ5aの移動方向の上流側に、スキージ5aの移動方向に向けて上昇する勾配の傾斜面50aが形成されているか否かの判断を行う(ステップST3)。制御装置20はその結果、基板PBに転写されたペースト50のスキージ5aの上流側に、スキージ5aの移動方向に向けて上昇する勾配の傾斜面50aが形成されておらず、ペースト50の形状がほぼ理想形状であること検知した場合(例えば図6(c)
に示す場合)には、現在の条件(ステップST1で仮設定したスキージ移動速度及び版離れ速度)をそのまま最終決定の印刷条件として記憶部20a(図4)に記憶する(ステップST4)。
In setting the squeegee movement speed and the plate separation speed, the
In this case, the current conditions (the squeegee movement speed and the plate separation speed temporarily set in step ST1) are stored as they are in the
一方、制御装置20は、ステップST3において、ペースト50のスキージ5aの移動方向の上流側に、スキージ5aの移動方向に向けて上昇する勾配の傾斜面50aが形成されていたことを検知した場合には、スキージ移動速度を増大させて改めてスクリーン印刷を実行した後(ステップST5)、第3カメラ6cによって、基板PBに印刷されたペースト50の三次元形状を検出する(ステップST6)。そして、検出したペースト50の三次元形状から、ペースト50の形状が改善方向(理想形状に近づく方向)に変化したかどうかの判断を行い(ステップST7)、その結果、ペースト50の形状が改善方向に変化していたときには、ペースト50のスキージ5aの移動方向の上流側に、スキージ5aの移動方向に向けて上昇する勾配の傾斜面50aが形成されていた原因のひとつがパターン孔4b内へのペースト50の充填不足にあったことが明らかとなるので、改めてステップST5〜ステップST7を実行する。そして、ステップST7で、ペースト50の形状が改善方向に変化しなくなったら、それまでに取得したスキージ移動速度のデータから最適のもの(ペースト50の形状が理想形状に最も近づいたときのスキージ移動速度)を記憶して次のステップST9に進む。
On the other hand, when the
なお、最初のステップST7で、ペースト50の形状が改善方向に変化していないことを検知した場合には、ペースト50のスキージ5aの移動方向の上流側に、スキージ5aの移動方向に向けて上昇する勾配の傾斜面50aが形成されていた原因のひとつに、パターン孔4b内へのペースト50の充填不足は含まれていない(ペースト50の充填不足は生じていない)ことが明らかとなるので、ステップST5〜ステップST7を繰り返すことなく、ステップST8で現在の(ステップST1で仮設定した)スキージ移動速度をそのまま記憶して、ステップST9に進む。
In addition, when it is detected in the first step ST7 that the shape of the
ステップST9では、直近のステップST6で検出したペースト50の三次元形状に基づいて、基板PBに転写されたペースト50をスキージ5aの移動方向と直交する水平方向(Y軸方向)から見たペースト50の側面形状が三角形であるかどうかの判断を行う。そして、その結果、ペースト50の側面形状が三角形でなかった(理想形状である直方体形状に近かった)場合には、版離れ速度は適切であるといえるので、現在の(ステップST1で仮設定した)版離れ速度をそのまま記憶する(ステップST10)。一方、ペースト50の側面形状が三角形であった場合には(例えば図8(c)に示す場合)、版離れ速度を増大させてスクリーン印刷を実行し(ステップST11)、改めて第3カメラ6cを用いてペースト50の三次元形状を検出し(ステップST12)、ペースト50の形状が改善方向(理想形状に近づく方向)に変化したかどうかの判断を行う(ステップST13)。その結果、ペースト50の形状が改善方向に変化していたときには、ペースト50の側面形状が三角形となっている原因が、版離れ速度が適切でなかった(遅かった)ことにあると考えられるので、改めてステップST11〜ステップST13を実行する。そして、ステップST13で、ペースト50の形状が改善方向に変化しなくなったら、それまでに取得した版離れ速度のデータから最適のもの(ペースト50の形状が理想形状に最も近づいたときの版離れ速度)を記憶する(ステップST14)。なお、ステップST11において、基板PBに転写されたペースト50の側面形状の三角形の頂部Tがスキージ5aの移動方向(図8の紙面右側)に寄っているときほど版離れ速度を増大させるようにすれば、効率よく版離れ速度を最適の値に近づけることができる。
In step ST9, based on the three-dimensional shape of the
以上説明したように、本実施の形態におけるスクリーン印刷方法(スクリーン印刷機1が実行するスクリーン印刷手順)では、パターン孔4bが形成されたマスクプレート4を印刷対象物である基板PBに接触させてペースト50を供給するペースト供給工程と、マ
スクプレート4に接触させたスキージ5aをマスクプレート4に対して相対移動させてパターン孔4b内にペースト50を充填するペースト充填工程と、基板PBとマスクプレート4を分離させることによりパターン孔4b内のペースト50を基板PBに転写するペースト転写工程と、基板PBに転写されたペースト50の基板PBからの高さ方向の形状を検出する形状検出工程と、形状検出工程において検出されたペースト50の形状に応じて、スキージ移動速度(スキージ5aのマスクプレート4に対する相対移動速度)を変更するスキージ移動速度変更工程を含むものとなっている。
As described above, in the screen printing method according to the present embodiment (screen printing procedure executed by the screen printer 1), the
このように、本実施の形態におけるスクリーン印刷方法では、基板PBに転写(印刷)されたペースト50の基板PBからの高さ方向の形状を検出し、その検出したペースト50の形状に応じて、スキージ移動速度を変化させるようにしているのであるが、ペースト50の充填不足が生じている場合、そのことはペースト50の基板PBからの高さ方向の形状から検知することができ(ペースト50のスキージ5aの移動方向の上流側に、スキージ5aの移動方向に向けて上昇する勾配の傾斜面50aが形成される)、また、ペースト50の充填不足はスキージ移動速度を増大させることによって改善することができるので、本実施の形態におけるスクリーン印刷方法によれば、ペースト50の充填不足に起因する印刷不良を改善することができる。
Thus, in the screen printing method according to the present embodiment, the shape of the
上述の例では、形状検出工程において検出されたペースト50の基板PBからの高さ方向の形状に基づいて、基板PBに転写されたペースト50のスキージ5aの移動方向の上流側に、スキージ5aの移動方向に向けて上昇する勾配の傾斜面50aが形成されていることを検知した場合に、スキージ移動速度(スキージ5aのマスクプレート4に対する相対移動速度)を増大させるようにしていたが、これは、基板PBに転写されたペースト50のスキージ5aの移動方向の上流側に、スキージ5aの移動方向に向けて上昇する勾配の傾斜面50aが形成されているときには、パターン孔4b内へのペースト50の充填不足が起きていると推定するものであり、簡易な方法でペースト50の充填不足の発見し、かつ、それを改善することができるものとなっている。
In the above-described example, the
また、本実施の形態におけるスクリーン印刷方法では、形状検出工程の後、スキージ移動速度変更工程とともに(上記例ではスキージ移動速度変更工程の後に)、形状検出工程において検出されたペースト50の形状に応じて、基板PBとマスクプレート4を分離させるときの相対速度を変更する分離相対速度変更工程を含むものとなっている。そして、基板PBとマスクプレート4を分離させるときの相対速度の変更は、検出されたペースト50の基板PBからの高さ方向の形状に基づいて、基板PBに転写されたペースト50をスキージ5aの移動方向と直交する水平方向から見たペースト50の形状(側面形状)が三角形であることを検知した場合に、基板PBとマスクプレート4を分離させるときの相対速度を増大させるものとしており、また、その三角形の頂部がスキージの移動方向に寄っている程度が大きいほど、印刷対象物とマスクプレートを分離させるときの相対速度を増大させるものとしている。これにより、版離れ速度が適切でなかった(遅かった)ためにペースト50の高さ不足の印刷不良が生じていた場合でも、これを改善することができる。
Further, in the screen printing method according to the present embodiment, after the shape detection step, along with the squeegee movement speed changing step (after the squeegee movement speed changing step in the above example), depending on the shape of the
これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述の実施の形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、印刷対象物が基板であるとしていたが、これは一例であり、基板以外のものであってもよい。 Although the embodiment of the present invention has been described so far, the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, in the above-described embodiment, the printing object is a substrate, but this is an example, and a substrate other than the substrate may be used.
また、本発明では、印刷対象物に転写されたペーストの印刷対象物からの高さ方向の形状に応じて、スキージのマスクプレートに対する相対移動速度を変更する工程を有するところに特徴があり、印刷対象物に転写されたペーストのスキージの移動方向の上流側に、スキージの移動方向に向けて上昇する勾配の傾斜面が形成されていることを検知した場合
に、スキージのマスクプレートに対する相対移動速度を増大させるというのは一つの手法に過ぎず、ペーストの高さ方向の形状に応じて行う、スキージのマスクプレートに対する相対移動速度の変更の内容がこれに限定されるものではない。
Further, the present invention is characterized in that it has a step of changing the relative movement speed of the squeegee with respect to the mask plate in accordance with the shape in the height direction of the paste transferred from the print object to the print object. Relative moving speed of the squeegee with respect to the mask plate when it is detected that an inclined surface rising in the moving direction of the squeegee is formed on the upstream side of the moving direction of the paste squeegee transferred to the object. Increasing the squeegee is only one method, and the content of the change in the relative movement speed of the squeegee with respect to the mask plate performed according to the shape in the height direction of the paste is not limited to this.
パターン孔内へのペーストの充填不足に起因して生じる印刷不良を改善することができるスクリーン印刷方法を提供する。 Provided is a screen printing method capable of improving printing defects caused by insufficient filling of paste into pattern holes.
1 スクリーン印刷機
4 マスクプレート
4b パターン孔
5a スキージ
50 ペースト
50a 傾斜面
PB 基板(印刷対象物)
1
Claims (2)
マスクプレートに接触させたスキージをマスクプレートに対して相対移動させてパターン孔内にペーストを充填する工程と、
印刷対象物とマスクプレートを分離させることによりパターン孔内のペーストを印刷対象物に転写する工程と、
印刷対象物に転写されたペーストの印刷対象物からの高さ方向の形状を検出する工程と、
検出されたペーストの形状に応じて、スキージのマスクプレートに対する相対移動速度を変更する工程と、
を含むことを特徴とするスクリーン印刷方法。 Supplying the paste by bringing the mask plate on which the pattern holes are formed into contact with the object to be printed;
Filling the paste into the pattern holes by moving the squeegee in contact with the mask plate relative to the mask plate;
Transferring the paste in the pattern hole to the printing object by separating the printing object and the mask plate; and
Detecting a shape in a height direction from the printing object of the paste transferred to the printing object;
Changing the relative movement speed of the squeegee with respect to the mask plate according to the shape of the detected paste;
A screen printing method comprising:
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- 2008-09-12 JP JP2008234676A patent/JP2010064425A/en active Pending
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