JP2010073763A - 半田印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半田の拭き取りが不十分な場合に起り得るタクトロスの発生を防止する半田印刷方法を提供する。
【解決手段】半田の印刷状態が不良であるとして半田印刷装置から抜き取って半田の拭き取りを行う基板について、基板の個体情報に抜き取り情報を付与しておき（ＳＴ１２）、抜き取り履歴のある基板については半田の拭き取り状態を検査する（ＳＴ４）。半田の拭き残しがある場合には印刷を中断し、オペレータに警告を出す（ＳＴ６）。警告を受けたオペレータはこの基板を再び抜き取って検品を行い、拭き取りによって再使用可能と判断したら拭き残した半田を除去した後に再搬入し、再使用不可能であると判断したら半田印刷装置１に再搬入せずに生産工程から排除する。
【選択図】図２

Description

本発明は、基板に半田を印刷する方法に関するものである。

電子部品の実装分野では、基板に印刷された半田に電子部品を搭載し、リフロー工程を経て半田を溶融、固化させることで電子部品の半田付けが行われている。半田の印刷は、印刷精度と生産性に優れるスクリーン印刷で行われることがほとんどである。スクリーン印刷ではスクリーンマスクの孔に残留した半田や、基板との接触面に付着した半田などが印刷品質の低下を招くため、定期的に清掃し、スクリーンマスクを常に清浄な状態に保つことが求められている（特許文献１参照）。
特開２００１−４７６００号公報

このようにスクリーンマスクを清浄に保つことで均質で高質な印刷水準を実現することができるのであるが、それでも実際に印刷された基板の中には印刷位置ずれや半田不足などの印刷不良な状態にある基板が散見される。このような基板は、専用の溶剤等を含ませたクロスやペーパーで半田を拭き取り、印刷前の状態に戻しているが、拭き取りが不十分な場合などには半田がスルーホールに残留したり、拭き取り跡が残ったりすることがある。このような残留半田は、後工程で行う電子部品実装時やリフロー時において不具合の原因となる場合があり、これにより生産が中断し、タクトロスにつながるおそれがある。

本発明は半田の拭き取りが不十分な場合に起り得るタクトロスの発生を防止することができる半田印刷方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の半田印刷方法は、半田印刷装置に搬入された基板の個体情報を取得する工程と、基板に半田を印刷する工程と、半田の印刷状態を検査する工程と、半田の印刷状態が不良である基板を半田印刷装置から抜き取る工程と、半田印刷装置から抜き取った基板の個体情報に抜き取り履歴を付与する工程と、抜き取った基板から半田を拭き取った後に半田印刷装置に再搬入する工程と、再搬入された抜き取り履歴のある基板について半田の拭き取り状態を検査する工程とを含む。

請求項２に記載の半田印刷方法は請求項１に記載の半田印刷方法であって、半田の拭き取り状態が良好である基板に半田を印刷する工程をさらに含む。

半田を拭き取った基板について半田の拭き取り状態を検査する工程を経ることで、半田の拭き残しがある基板をそのまま後工程に搬出することによって生じるタクトロスを回避することができる。

添付した図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態の半田印刷装置の側面図、図２は本発明の実施の形態の半田印刷方法を示すフローチャートである。

最初に図１を参照しながら半田印刷装置の構成および機能について説明する。半田印刷
装置１は、基板支持装置２と、スクリーンマスク３と、スキージ装置４と、検査装置５とで構成されている。

基板支持装置２は、半田の印刷対象となる基板６を水平に保持するクランプ７と、基板６の上面（半田印刷面）がクランプ７の上面と同一平面上に位置するように基板６の高さを調整する基板高さ調整機構８と、クランプ７によって水平に保持された基板６を昇降させて、基板６の半田印刷面を上方に位置するスクリーンマスク３の裏面に対して密着させ、または版離れさせる基板昇降機構９と、クランプ７によって水平に保持された基板６をスクリーンマスク３に対して水平方向に移動させて、基板６とスクリーンマスク３との水平位置合わせを行う基板水平移動機構となるＸロボット１０およびＹロボット１１とで構成されている。

スキージ装置４は、対向する方向に移動方向性を有する一対のスキージ１２、１３と、一対のスキージ１２、１３をそれぞれ独立して昇降させて、スクリーンマスク３の表面に対して接触させ、または離反させるスキージ昇降機構１４とで構成されている。

スクリーンマスク３には表裏面に貫通する複数の孔が設けられており、表面に置かれたクリーム状の半田１５を孔の形状に倣って裏面側の基板６の印刷面に転写印刷できる構造になっている。半田１５はスキージ１２もしくは１３によってスクリーンマスク３の表面に押圧されながらスクリーンマスク３の端から端へ一方向に移動し、全ての孔に充填される。このときスクリーンマスク３の裏面には基板６の半田印刷面が密着しているので、孔に充填された半田は半田印刷面に付着する。その後、版離れによりスクリーンマスク３の裏面から基板６を離反させると、孔に充填された半田はスクリーンマスク３から外れて基板６に追随し、半田印刷面にはスクリーンマスク３の孔の位置および形状に倣った半田が印刷された状態となり、スクリーン印刷が完了する。

検査装置５は、上下方向をそれぞれ撮像するカメラ１６、１７を備えており、スクリーンマスク３と基板６の間に移動して、スクリーンマスク３の目詰まりや基板６に印刷された半田の印刷状態を検査する。この検査結果は、図示しない表示装置や警告装置によってオペレータに通知される。下方向を撮像するカメラ１７は、半田の印刷状態の他に基板６に付されている情報コードを撮像する。半田印刷装置１は、カメラ１７によって撮像された情報コードから基板６の個体情報を取得し、検査装置５による検査結果とともに記憶する。

半田印刷装置１には搬送レール１８が備えられており、搬送レールに１８によって印刷前の基板が半田印刷装置１に搬入され、印刷後の基板が後工程となる電子部品実装装置等に向けて搬出される。半田印刷装置１から後工程に搬出される基板は印刷状態の良好なものに限られ、印刷のかすれや欠落等の不良な印刷状態にある基板は、通知を受けたオペレータによって半田印刷装置１から抜き取られ、印刷された半田を拭き取るなどのメンテナンスが施された後に再び半田印刷装置１に搬入される。半田印刷装置１は、抜き取られた基板について、その個体情報に抜き取り履歴を付与する。

次に図２を参照しながら半田印刷装置１を用いて行う半田印刷方法について説明する。最初に、これから半田を印刷しようとする基板を搬送レール１８によって半田印刷装置１に搬入する（ＳＴ１）。半田印刷装置１は、搬入された基板の個体情報を取得する（ＳＴ２）。ここで、取得した個体情報に基づいて抜き取り履歴の有無について判断する（ＳＴ３）。搬入された基板の個体情報に抜き取り履歴がある場合には、カメラ１７によって基板の半田印刷面を撮像し、半田の拭き残しの有無を検査する（ＳＴ４）。

オペレータは、化学薬品等の溶剤を塗布したペーパーやクロス等で半田印刷面を拭き取
って半田を除去し、その後の目視によって検品しているが、基板のスルーホールに目詰まりしている半田やランド上に残存した半田は見落としやすく、これらの拭き残しがあるにもかかわらず半田印刷装置１に再搬入してしまうことがある。このような拭き残しは、その後の電子部品搭載工程やリフロー工程等においてなんらかの不具合の原因となる場合があり、これにより生産が中断し、タクトロスにつながるおそれがある。

半田印刷装置１は、半田印刷面の撮像画像に基づいて半田の拭き残しの有無について判断する（ＳＴ５）。半田の拭き残しがある場合には、印刷を中断し、オペレータに警告を出す（ＳＴ６）。警告を受けたオペレータは、半田印刷装置１から再び基板を抜き取って検品を行い、再度の拭き取りによって使用可能な状況であれば拭き取り後に半田印刷装置１に再搬入し、通常の拭き取りでは除去できず、特殊なメンテナンスが必要であるか、もはや使用不可能であると判断した場合には、半田印刷装置１に搬入せずに生産工程から完全に排除する。

一方、半田の拭き残しがないか、個体情報に抜き取り履歴がない基板を扱う場合には、通常どおり半田印刷を行う（ＳＴ７）。その後、半田の印刷状態の検査を行う（ＳＴ８）。この印刷状態の検査では印刷不良の有無について判断し（ＳＴ９）、印刷不良がある場合には、印刷を中断し、オペレータに警告を出す（ＳＴ１０）。警告を受けたオペレータが半田印刷装置１から基板を抜き取ると（ＳＴ１１）、抜き取られた基板について既に取得した個体情報（ＳＴ２）に抜き取り情報を付与する（ＳＴ１２）。抜き取られた基板はオペレータによって半田が拭き取られ（ＳＴ１３）、その後に半田印刷装置１に再搬入される（ＳＴ１４）。印刷状態の検査（ＳＴ９）によって印刷状態が良好であると判断された基板は、次の電子部品搭実装工程に搬出される（ＳＴ１５）。

本発明は電子部品実装用の基板にスクリーンマスクを用いて半田を印刷する場合に特に有用である。

本発明の実施の形態の半田印刷装置の側面図 本発明の実施の形態の半田印刷方法を示すフローチャート

符号の説明

１ 半田印刷装置
６ 基板
１５ 半田

Claims (2)

1. 半田印刷装置に搬入された基板の個体情報を取得する工程と、
   基板に半田を印刷する工程と、
   半田の印刷状態を検査する工程と、
   半田の印刷状態が不良である基板を半田印刷装置から抜き取る工程と、
   半田印刷装置から抜き取った基板の個体情報に抜き取り履歴を付与する工程と、
   抜き取った基板から半田を拭き取った後に半田印刷装置に再搬入する工程と、
   再搬入された抜き取り履歴のある基板について半田の拭き取り状態を検査する工程と、
   を含む半田印刷方法。
2. 半田の拭き取り状態が良好である基板に半田を印刷する工程をさらに含む請求項１に記載の半田印刷方法。

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