JP2011151222A - Printer and printing method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、基板を搬送する基板搬送手段を複数個設け、各基板搬送手段により搬送される基板に対して半田ペーストや導電性ペーストなどのペーストを印刷する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for providing a plurality of substrate conveying means for conveying a substrate and printing a paste such as a solder paste or a conductive paste on the substrate conveyed by each substrate conveying means.
基板へのペースト印刷の作業効率を高めるために、基板を搬送する基板搬送手段を複数個設けた印刷装置が従来より提案されている。例えば特許文献1に記載のスクリーン印刷装置では、基板搬入部、印刷実行部、基板搬出部及び基板移動ステージを備えてペースト印刷を実行するスクリーン印刷機が2基設けられている。そして、各スクリーン印刷機では、基板搬入部により搬入された基板は基板移動ステージでクランプされ、マスクプレートの直下の所定位置に位置合わせされた後、この基板に対してペースト印刷が実行される。このように、2枚の基板に対し、独立して位置合わせおよびペースト印刷が可能となっているため、上記装置は印刷精度およびサイクルタイムの面で優れている。
In order to enhance the work efficiency of paste printing on a substrate, a printing apparatus provided with a plurality of substrate conveying means for conveying a substrate has been conventionally proposed. For example, the screen printing apparatus described in
この特許文献1に記載のスクリーン印刷装置では、1つの基台上に2基のスクリーン印刷機が設けられており、装置全体として独立して動作する2台のスクリーン印刷装置を並設した場合よりもコンパクトになる。しかしながら、スクリーン印刷機を構成する機構(基板搬入部、印刷実行部、基板搬出部及び基板移動ステージ)をそれぞれ2つずつ設ける必要があるため、装置構成が複雑で、しかもコスト高になるという問題があった。
In the screen printing apparatus described in
この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、簡素な構成で複数の基板に対してペーストを高精度で、しかも効率的に印刷することができる印刷装置および印刷方法を低コストで提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a printing apparatus and a printing method capable of printing paste on a plurality of substrates with a simple configuration with high accuracy and at low cost. For the purpose.
この発明にかかる印刷装置は、上記目的を達成するため、第1被印刷パターンを有する第1基板を第1方向に搬送する第1基板搬送手段と、第2被印刷パターンを有する第2基板を第1方向に搬送する第2基板搬送手段と、第1基板搬送手段により搬入される第1基板と、第2基板搬送手段により搬入される第2基板とを保持する印刷ステージと、第1被印刷パターンに対応する第1開口パターンと第2被印刷パターンに対応する第2開口パターンとを有するマスクを、印刷ステージに保持された第1基板および第2基板の上方で保持するマスク保持手段と、第1開口パターンを介して第1基板の第1被印刷パターンにペーストを印刷し、第2開口パターンを介して第2基板の第2被印刷パターンにペーストを印刷する印刷手段と、第1基板に対する第1被印刷パターンの位置ズレと、第2基板に対する第2被印刷パターンの位置ズレとの相対差が第1許容範囲内にあるときには印刷手段により第1基板および第2基板へのペーストの印刷を一括して行う一方、第1許容範囲を超えるときには印刷手段により第1基板へのペーストの印刷を行った後に第2基板へのペーストの印刷を行う制御手段とを備えたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, a printing apparatus according to the present invention includes a first substrate transport unit that transports a first substrate having a first print pattern in a first direction, and a second substrate having a second print pattern. A second stage carrying means for carrying in the first direction; a printing stage for holding a first substrate carried by the first board carrying means; a second substrate carried by the second substrate carrying means; A mask holding means for holding a mask having a first opening pattern corresponding to the printing pattern and a second opening pattern corresponding to the second printing pattern above the first substrate and the second substrate held on the printing stage; Printing means for printing the paste on the first printed pattern of the first substrate through the first opening pattern and printing the paste on the second printed pattern of the second substrate through the second opening pattern; substrate When the relative difference between the positional deviation of the first printed pattern and the positional deviation of the second printed pattern with respect to the second substrate is within the first allowable range, the printing means applies the paste to the first substrate and the second substrate. And a control unit that prints the paste on the second substrate after the printing unit prints the paste on the first substrate when the first allowable range is exceeded. Yes.
また、この発明にかかる印刷方法は、上記目的を達成するため、第1被印刷パターンを有する第1基板を第1基板搬送手段により印刷ステージに搬送し、第2被印刷パターンを有する第2基板を第2基板搬送手段により印刷ステージに搬送して印刷ステージで第1基板と第2基板とを保持する工程と、第1被印刷パターンに対応する第1開口パターンと第2被印刷パターンに対応する第2開口パターンとを有するマスクを、印刷ステージの上方に配置する工程と、第1基板に対する第1被印刷パターンの位置ズレと、第2基板に対する第2被印刷パターンの位置ズレとの相対差を求める工程と、相対差が第1許容範囲内にあるときには第1開口パターンを介する第1被印刷パターンへのペーストの印刷と第2開口パターンを介する第2被印刷パターンへのペーストの印刷を一括して行う一方、第1許容範囲を超えるときには第1開口パターンを介して第1被印刷パターンにペーストを印刷した後に第2開口パターンを介して第2被印刷パターンにペーストを印刷する工程とを備えたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the printing method according to the present invention transports a first substrate having a first print pattern to a printing stage by a first substrate transport means, and a second substrate having a second print pattern. A second substrate transporting means for transporting the first substrate and the second substrate on the printing stage, and a first opening pattern corresponding to the first printed pattern and a second printed pattern A mask having a second opening pattern to be disposed above the printing stage, a positional deviation of the first printed pattern with respect to the first substrate, and a positional deviation of the second printed pattern with respect to the second substrate The step of obtaining the difference, and when the relative difference is within the first allowable range, printing of the paste on the first print pattern via the first opening pattern and the second print via the second opening pattern While the paste is printed on the turn in a lump, when the first allowable range is exceeded, the paste is printed on the first printing pattern via the first opening pattern and then the second printing pattern via the second opening pattern. And a step of printing a paste.
このように構成された発明(印刷装置および印刷方法)では、第1基板搬送手段および第2基板搬送手段が設けられて互いに独立して基板を搬送可能となっており、いわゆるデュアルレーン構造が採用されている。そして、各基板搬送手段により基板が印刷ステージに搬入されてペーストの印刷が行われる。ここで、第1基板に対する第1被印刷パターンの位置ズレと、第2基板に対する第2被印刷パターンの位置ズレとの相対差(相対精度差)が第1許容範囲内にあるときには、複数基板へのペーストの一括印刷が行われる。つまり、印刷ステージに対して第1基板および第2基板が保持され、第1基板の第1被印刷パターンに対するペーストの印刷と、第2基板の第2被印刷パターンに対するペーストの印刷とが一括して同時に実行される。このように1つの印刷ステージで複数の基板に対する一括印刷が可能となっており、特許文献1に記載の装置に比べて簡素な構成で、高精度で、しかも効率的な印刷を行うことができる。なお、相対差が第1許容範囲を超えているときには、第1基板の第1被印刷パターンへのペースト印刷と、第2基板の第2被印刷パターンへのペースト印刷とが順番に行われ、高精度な印刷が担保される。
In the invention thus configured (printing apparatus and printing method), the first substrate transport means and the second substrate transport means are provided so that the substrates can be transported independently of each other, and so-called dual lane structure is adopted. Has been. Then, the substrate is carried into the printing stage by each substrate conveying means, and the paste is printed. Here, when the relative difference (relative accuracy difference) between the positional deviation of the first printed pattern with respect to the first substrate and the positional deviation of the second printed pattern with respect to the second substrate is within the first allowable range, the plurality of substrates. The paste is batch printed. That is, the first substrate and the second substrate are held with respect to the printing stage, and the printing of the paste on the first printed pattern of the first substrate and the printing of the paste on the second printed pattern of the second substrate are collectively performed. Are executed at the same time. In this way, batch printing can be performed on a plurality of substrates in one printing stage, and high-precision and efficient printing can be performed with a simple configuration compared to the apparatus described in
ここで、上記位置ズレを示すズレ情報画像を各基板に付しておくと、基板ごとにズレ情報画像から基板に対する被印刷パターンの位置ズレを求めることができる。そこで、第1基板および第2基板の各々に付されたズレ情報画像を第1撮像手段により撮像し、撮像結果に基づき各基板について位置ズレを求めた後、相対差(相対精度差)を求めるように構成してもよい。 Here, if a displacement information image indicating the displacement is attached to each substrate, the displacement of the pattern to be printed with respect to the substrate can be obtained from the displacement information image for each substrate. Therefore, after the displacement information image attached to each of the first substrate and the second substrate is imaged by the first imaging means, and the positional displacement is obtained for each substrate based on the imaging result, the relative difference (relative accuracy difference) is obtained. You may comprise as follows.
また、印刷ステージに保持される第1基板や第2基板について位置ズレが発生することがあり、両者の相対差(相対ズレ量)が大きくなると一括印刷が困難になる。そこで、印刷ステージに保持された第1基板および第2基板の各々に付されたマークを撮像する第2撮像手段をさらに設け、第1基板の位置ズレと第2基板の位置ズレとの相対差が第2許容範囲を超えるときには、たとえ相対精度差が第1許容範囲内であったとしても、印刷手段により第1基板へのペーストの印刷を行った後に第2基板へのペーストの印刷を行うのが望ましい。このように構成することで高精度な印刷が担保される。 In addition, misalignment may occur with respect to the first substrate and the second substrate held on the printing stage, and batch printing becomes difficult when the relative difference between them (relative misalignment amount) increases. Accordingly, there is further provided a second imaging means for imaging the mark attached to each of the first substrate and the second substrate held on the printing stage, and the relative difference between the positional deviation of the first substrate and the positional deviation of the second substrate. Exceeds the second allowable range, even if the relative accuracy difference is within the first allowable range, the paste is printed on the first substrate by the printing means, and then the paste is printed on the second substrate. Is desirable. By configuring in this way, high-precision printing is ensured.
また、印刷ステージは、可動部と、可動部上で第1基板搬送手段により搬入された第1基板を第1方向に搬送する第1搬送部と、可動部上で第2基板搬送手段により搬入された第2基板を第1方向に搬送する第2搬送部と、可動部を駆動してマスクに対して第1基板および第2基板を位置決めする位置決め機構部とを有するように構成してもよい。このような構成を採用することで、特許文献1に記載の装置のように各搬送部に対して位置決め機構部を設ける場合に比べて構造が簡素化され、装置の低コスト化および小型化が可能となる。
The printing stage includes a movable portion, a first conveyance portion that conveys the first substrate carried on the movable portion by the first substrate conveyance means in the first direction, and a second substrate conveyance means that is carried on the movable portion. A second transport unit that transports the second substrate in the first direction, and a positioning mechanism unit that drives the movable unit to position the first substrate and the second substrate with respect to the mask. Good. By adopting such a configuration, the structure is simplified compared to the case where a positioning mechanism is provided for each transport unit as in the device described in
さらに、第1基板を第1搬送治具に位置決め固定するとともに第2基板を第2搬送治具に位置決め固定したまま、印刷手段により第1搬送治具および第2搬送治具を保持しながら第1基板および第2基板に対してペーストを印刷してもよい。このように各基板を搬送治具により位置決め固定すると、基板ごとに外形形状や寸法にばらつきが生じたとしても、搬送治具の精度で基板搬送や基板保持などを行うことができ、高精度な印刷が可能となる。 Further, while the first substrate is positioned and fixed to the first transfer jig and the second substrate is positioned and fixed to the second transfer jig, the first transfer jig and the second transfer jig are held by the printing means while the first transfer jig is held. The paste may be printed on the first substrate and the second substrate. When each substrate is positioned and fixed by the transport jig in this way, even if the outer shape and dimensions vary from one substrate to another, the substrate can be transported or held with the precision of the transport jig, and high accuracy can be achieved. Printing is possible.
以上のように、1つの印刷ステージに対して第1基板および第2基板が保持固定される。そして、第1基板に対する第1被印刷パターンの位置ズレと、第2基板に対する第2被印刷パターンの位置ズレとの相対差が第1許容範囲内にあるときには、これらの基板に対して一括印刷が実行される。したがって、特許文献1に記載の装置に比べて簡素な構成で、高精度で、しかも効率的な印刷を行うことができる。
As described above, the first substrate and the second substrate are held and fixed with respect to one printing stage. When the relative difference between the positional deviation of the first printed pattern relative to the first substrate and the positional deviation of the second printed pattern relative to the second substrate is within the first allowable range, batch printing is performed on these substrates. Is executed. Therefore, it is possible to perform printing with high accuracy and efficiency with a simple configuration as compared with the apparatus described in
図1は本発明にかかる印刷装置の一実施形態を示す平面図であり、マスクを設置していない状態での印刷装置の概略構成を示している。また、図2はマスクを設置した状態での印刷装置の概略構成を示す側面図である。また、図3は基板、マスクおよびスキージの位置関係を模式的に示す斜視図である。さらに、図4は印刷装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。この印刷装置では、基台10上で印刷ステージ20が設けられている。この印刷ステージ20は、基台10上において基板1Aを図1の右下側から左下側へ搬送する一対の搬送部21A、21Aを有している。そして、制御ユニット40の印刷ステージ制御部43からの駆動指令に応じて搬送部21Aを作動させてX軸方向(第1方向)の右側から左側に搬送し、また基板1AをY軸方向の前側固定位置(図1中の下方中央側基板1Aの位置)にストッパ(図示省略)により位置決めして停止させる。また、印刷ステージ20では、Y軸方向において搬送部21Aの後側(−Y側)に一対の搬送部21B、21Bが並設されている。そして、制御ユニット40の印刷ステージ制御部43からの駆動指令に応じて搬送部21Bが作動すると、基台10上において基板1Bが図1の右上側から左上側へ搬送され、Y軸方向の後側固定位置(図1中の上方中央側基板1Bの位置)にストッパ(図示省略)により位置決めして停止させられる。なお、各固定位置で基板1A、1Bは印刷ステージ20の保持機構部(図示省略)によりそれぞれ固定保持される。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a printing apparatus according to the present invention, and shows a schematic configuration of the printing apparatus in a state where no mask is installed. FIG. 2 is a side view showing a schematic configuration of the printing apparatus with a mask installed. FIG. 3 is a perspective view schematically showing the positional relationship between the substrate, the mask, and the squeegee. FIG. 4 is a block diagram showing the main electrical configuration of the printing apparatus. In this printing apparatus, a
また本実施形態では、装置の右側面部に搬入コンベア31A、31Bが設けられる一方、装置の左側面部に搬出コンベア32A、32Bが設けられている。これらのコンベアのうち搬入コンベア31A、31Aはペーストを印刷すべき未処理の基板1Aを支持しながらX軸方向に搬送して印刷ステージ20に搬入するために設けられたものであり、搬出コンベア32Aは印刷済の基板1Aを支持しながらX軸方向に搬送するために設けられたものである。またY軸方向において、コンベア31Aの後側(−Y側)に一対の搬入コンベア31B、31Bが並設されるとともに、コンベア32Aの後側(−Y側)に一対の搬出コンベア32Bが並設されている。そして、搬入コンベア31Bは未処理の基板1Bを支持しながらX軸方向に搬送して印刷ステージ20に搬入し、また搬出コンベア32Bは印刷済の基板1Bを支持しながらX軸方向に搬送するように構成されている。このように、本実施形態では、搬入コンベア31A、31Bがそれぞれ本発明の「第1基板搬送手段」、「第2基板搬送手段」として機能している。
In the present embodiment, the carry-in
そして、印刷ステージ20が後述する搬送位置に移動すると、印刷ステージ20上の搬送部21Aが搬入コンベア31Aと搬出コンベア32A間に位置決めされるとともに、搬送部21Bが搬入コンベア31Bと搬出コンベア32B間に位置決めされる。このように印刷ステージ20が搬送位置に位置決された状態で搬入コンベア31Aが駆動されると、印刷処理前の基板1Aが印刷ステージ20に設けられた搬送部21Aに送り込まれる。また、同状態で搬入コンベア31Bが駆動されると、印刷処理前の基板1Bが印刷ステージ20に設けられた搬送部21Bに送り込まれる。このように、本実施形態では、印刷ステージ20に対してX軸方向の右側(基板搬入側)では、2つの搬送経路を有する、いわゆるデュアルレーン構造が採用されてY軸方向の前側と後側で基板を独立して印刷ステージ20に搬入可能となっている。なお、本実施形態では、印刷ステージ20に対してX軸方向の左側(基板搬出側)でも、後述するようにデュアルレーン構造が採用されてY軸方向の前側と後側で基板を独立して印刷ステージ20から搬出可能となっている。
When the
この印刷ステージ20は平面視で矩形形状を有する可動板22を有しており、この可動板22が駆動ユニット群23により水平面(XY平面)内で2次元的に移動させられ、また上下方向Zに昇降移動させられるとともに鉛直軸に対してR方向に回転させられる。また、可動板22上には、上記した搬送部21A、21Bと、ストッパと、保持機構部と、バックアップユニット24とが設けられている。なお、駆動ユニット群23は上記したように可動板22をX軸方向、Y軸方向、Z軸方向およびR軸方向に移動させて位置決めする位置決め機構部であり、本実施形態では従来より多用されている一般的な機構を用いている。また、ストッパおよび保持機構部も同様である。したがって、これら駆動ユニット群(位置決め機構部)23、ストッパおよび保持機構部の具体的な構成についての説明は省略する。
The
バックアップユニット24は可動板22上に配置されている。このバックアップユニット24はバックアッププレート241と、複数のバックアップピン242と、バックアッププレート241と可動板22の間に配置されてバックアッププレート241を昇降駆動する昇降機構部(図示省略)とを備えている。バックアップピン242はバックアッププレート241から上方に立設されており、バックアップピン242の先端部により基板1A、1Bの下面を下方から支持可能となっている。そして、印刷ステージ制御部43により昇降機構部を作動させることでバックアッププレート241を上方に移動させて搬送部21A、21Bからの基板1A、1Bの上昇位置決めを行う。一方、バックアッププレート241を下降させることでバックアップピン242から搬送部21A、21Bに基板1A、1Bが戻され、さらにバックアップピン242が基板1A,1Bの下方に退避する。
The
また、この印刷ステージ20では、制御ユニット40の印刷ステージ制御部43により可動板22がX軸方向、Y軸方向、R軸方向(鉛直軸回りに回転する方向)に移動することで上記のようにしてバックアップピン242でバックアップされながら保持機構部で保持される基板1A、1Bが印刷位置に移動されてマスク51に対して位置決めされる。このマスク51はマスク枠(マスクフレーム)52の下面側に薄板状のステンシルを張りつけたものであり、基板1Aの被印刷パターンに対応する開口パターン53a(図3)と基板1Bの被印刷パターンに対応する開口パターン53b(図3)とが予め設けられている。このように構成されたマスク51はマスククランプユニット50によりマスク枠52を保持することで印刷ステージ20の上方で固定配置される。そして、半田供給ユニット(図示省略)からマスク51上に供給された半田ペーストがスキージユニット70のスキージ71をY軸方向に往復移動させることでマスク51上に広げられる。このとき、マスク51に設けた開口パターン53A、53Bを介して半田ペーストが基板1A、1Bの上面にそれぞれ印刷される。したがって、後述するようにスキージ71の移動範囲を制御することで、半田ペーストを基板1A、1Bに一括して印刷したり、基板1A、1Bを交互に印刷することが可能となっている。このように本実施形態では、マスククランプユニット50が本発明の「マスク保持手段」として機能し、スキージユニット70が本発明の「印刷手段」として機能している。
In the
こうして基板1A、1Bへのペースト印刷が完了すると、印刷ステージ20では、印刷ステージ制御部43からの駆動指令に応じて駆動ユニット群23が可動板22を搬送位置に位置決めする。この搬送位置では、搬送部21Aが搬入コンベア31Aと搬出コンベア32A間で、かつコンベア31A、32Aと同一の高さに位置決めされるとともに、搬送部21Bが搬入コンベア31Bと搬出コンベア32B間で、かつコンベア31B、32Bと同一の高さに位置決めされる。この位置決め状態で搬出コンベア32Aが駆動されるとともに、搬送部21Aが駆動されると、後述するようにして印刷処理を受けた処理済基板1Aを搬送部21Aは搬出コンベア32Aに搬送する。また同状態で、搬出コンベア32Bが駆動されるとともに、搬送部21Bが駆動されると、後述するようにして印刷処理を受けた処理済基板1Bを搬送部21Bは搬出コンベア32Bに搬送する。このように基板1A、1Bを同時に、あるいは異なるタイミングで印刷ステージ20から搬出可能となっている。
When the paste printing on the
この実施形態では、図3および図4に示すように、印刷ステージ20とマスク51との間でフィデューシャルカメラ60がフィデューシャルカメラ駆動機構63によりXY方向に移動可能に設けられている。このフィデューシャルカメラ60は、印刷ステージ20に保持された基板1A、1Bの上面に付されたフィデューシャルマークFM1、FM2を撮像する基板カメラ部61と、マスク51の下面に付されたフィデューシャルマーク(図示省略)を撮像するマスクカメラ部62とを有している。そして、制御ユニット40のカメラ制御部44からの駆動指令に応じてフィデューシャルカメラ駆動機構63がフィデューシャルカメラ60をX軸方向およびY軸方向に移動させる。この移動中に、基板カメラ部61が印刷ステージ20に保持された基板1A、1BのフィデューシャルマークFM1、FM2を撮像するとともに、マスクカメラ部62がマスク51のフィデューシャルマークを撮像し、それらの画像データがカメラ制御部44に出力される。このように本実施形態では、基板カメラ部61が本発明の「第2撮像手段」に相当する。
In this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, a
カメラ制御部44はそれらの画像データに対して種々の画像処理を施し、演算処理部41に出力する。そして、演算処理部41はCPUやメモリ等により構成されており、カメラ制御部44からの画像情報に基づき基板1A、1Bの固定位置、それらの相対的な位置ズレ量、マスク51の固定位置などを求めるとともに、後述する印刷処理を実行する。
The
また、この実施形態では、前側待機位置カメラ64Aが搬入コンベア31Aの上方位置に配置されており、搬入コンベア31Aに設けられたストッパ(図示省略)により移動停止されて待機している未処理基板1Aを撮像可能となっている。また、搬入コンベア31B側についても、搬入コンベア31A側と同様に、搬入コンベア31Bの上方位置に後側待機位置カメラ64Bが配置されて待機中の未処理基板1Bを撮像可能となっている。これらの待機位置カメラ64A、64Bは基板のズレ情報を示す画像(以下「ズレ情報画像」という)MIを撮像するものであり、撮像したズレ情報画像MIをカメラ制御部44に出力する。このように待機位置カメラ64A、64Bが本発明の「第1撮像手段」に相当しているが、1台のカメラにより基板1A、1Bのズレ情報画像MIを撮像するように構成してもよい。なお、この「基板のズレ情報」とは、基板の上面に形成された被印刷パターン、つまり半田ペーストを印刷すべきパターンが予め設定されたパターン位置からどの程度ずれているかを示す情報を意味しており、本実施形態では予め基板ごとに以下のようにして測定し、その測定結果をQRコード(株式会社デンソーウェーブの登録商標)などの二次元コードで画像化している。
Further, in this embodiment, the front
基板1A、1B上の被印刷パターンはCAD(Computer Aided Design)データに基づき作成されるが、基板上に形成された被印刷パターンの位置はCADデータ上の被印刷パターンの位置からずれることがある。そこで、本実施形態では、基板1Aの被印刷パターンの形成位置を測定し、基板1Aの外形に対する、被印刷パターンの全体的な位置ズレをXY平面内でのXズレ量XA、Yズレ量YA、回転量θAで求めている。なお、位置ズレの測定精度を高めるために、基板1Aの全体にわたって複数点について各ズレ量を測定し、それらの平均値をそれぞれXズレ量XA、Yズレ量YA、回転量θAに設定するのが望ましい。また、基板1Bについても、基板1Aと同様に、基板1Bの外形に対する、被印刷パターンの全体的な位置ズレ量(XB、YB、θB)を求めている。したがって、このような位置ズレ量を示すズレ情報画像MIを撮像し、そのズレ情報画像MIを解析することで各基板1A、1Bのズレ情報を正確に読み取ることが可能となっている。すなわち、本実施形態では、待機位置カメラ64A、64Bが撮像したズレ情報画像MIはカメラ制御部44に出力され、カメラ制御部44で適当な画像処理が加えられた後、演算処理部41に出力される。そして、演算処理部41は基板1Aの位置ズレ量(XA、YA、θA)と基板1Bの位置ズレ量(XB、YB、θB)とから基板1A、1Bの相対的なズレ情報dX、dY、dθを次式
dX=XA−XB
dY=YA−YB
dθ=θA−θB
にしたがって演算する。なお、こうして演算された結果は基板1A、1Bに形成された被印刷パターンの相対的なズレを正確に示していることから、後述するように一括印刷の可否判定基準に利用することができる。
The printed pattern on the
dY = YA-YB
dθ = θA−θB
Calculate according to In addition, since the result calculated in this manner accurately indicates the relative shift of the pattern to be printed formed on the
ここで、被印刷パターン内において特に印刷精度が要求される局部エリアが存在する場合には、被印刷パターンの全体的な位置ズレ量に代えて基板1A、1Bの各々について局部エリアのパターンの位置ズレ量(X2A、Y2A、θ2A)、(X2B、Y2B、θ2B)を求め、それらを各基板1A、1Bの位置ズレ量(XA、YA、θA)、(XB、YB、θB)としてもよい。この場合も、局部エリア中の複数点について各ズレ量を測定し、それらの平均値をそれぞれXズレ量X2A、X2B、Yズレ量Y2A、Y2B、回転量θ2A、θ2Bに設定するのが望ましい。また、被印刷パターンの全体的な位置ズレ量と局部エリアの位置ズレ量とを組み合わせて各基板1A、1Bの位置ズレ量(XA、YA、θA)、(XB、YB、θB)としてもよい。例えば各基板1A、1Bの被印刷パターンの全体的な位置ズレ量を(X1A、Y1A、θ1A)、(X1B、Y1B、θ1B)としたとき、各基板1A、1Bの位置ズレ量(XA、YA、θA)、(XB、YB、θB)を次式
XA=X1A+X2A
YA=Y1A+Y2A
θA=θ1A+θ2A
XB=X1B+X2B
YB=Y1B+Y2B
θB=θ1B+θ2B
に設定することができる。
Here, when there is a local area where printing accuracy is particularly required in the pattern to be printed, the position of the pattern in the local area for each of the
YA = Y1A + Y2A
θA = θ1A + θ2A
XB = X1B + X2B
YB = Y1B + Y2B
θB = θ1B + θ2B
Can be set to
上記のように構成された印刷装置では、図4に示すように、印刷装置全体を制御する制御ユニット40が設けられている。この制御ユニット40は、演算処理部41と、プログラム記憶部42と、印刷ステージ制御部43と、カメラ制御部44とを有している。この演算処理部41はプログラム記憶部42に予め記憶されている印刷プログラムにしたがって印刷装置各部を制御して印刷処理(第1交互印刷処理、第2交互印刷処理および一括印刷処理)を繰り返して行う。また、印刷ステージ制御部43は印刷ステージ20に組み込まれた各種モータやエアシリンダなどのアクチュエータを制御して搬送部21A、21Bによる基板1A、1Bの搬入および搬出、マスク51に対する基板1A、1Bの位置決めなどを行う。また、カメラ制御部44は上記したように待機位置カメラ64A、64B、基板カメラ61、マスクカメラ部62により撮像された画像データに対して所定の画像処理を施し、ズレ情報を取得したり、基板1A、1Bに関する位置情報を得たり、マスク51に関する位置情報を得ている。なお、同図中の符号45は印刷プログラムやエラーメッセージなどを表示したり、作業者が制御ユニット40に対して各種データや指令などの情報を入力するための表示/操作ユニットである。
As shown in FIG. 4, the printing apparatus configured as described above is provided with a
次に、上記のように構成された印刷装置の動作について図5〜図12を参照しつつ説明する。図5ないし図8は図1の印刷装置の動作を示すフローチャートである。また、図9は第1交互印刷処理を模式的に示す図であり、図10および図11は第2交互印刷処理を模式的に示す図であり、図12は一括印刷処理を模式的に示す図である。この印刷装置では、2台の搬入コンベア31A、31Bが設けられており、それぞれに印刷前の未処理基板1A、1Bの先端部(図1での左端部)がストッパ(図示省略)により当接して待機されている。そして、制御ユニット40は印刷プログラムにしたがって印刷装置各部を制御して未処理基板の搬入、印刷および搬出を以下のようにして行う。
Next, the operation of the printing apparatus configured as described above will be described with reference to FIGS. 5 to 8 are flowcharts showing the operation of the printing apparatus of FIG. FIG. 9 is a diagram schematically showing the first alternating printing process, FIGS. 10 and 11 are diagrams schematically showing the second alternating printing process, and FIG. 12 schematically shows the batch printing process. FIG. In this printing apparatus, two carry-in
未処理基板1A、1Bの待機中に、前側待機位置カメラ64Aが搬入コンベア31Aで待機中の未処理基板1Aに付されたズレ情報画像MIを撮像するとともに、後側待機位置カメラ64Bが搬入コンベア31Bで待機中の未処理基板1Bに付されたズレ情報画像MIを撮像する(ステップS1)。こうして撮像された基板1A、1Bのズレ情報画像MIに基づき演算処理部41は基板1A、1Bのズレ情報をそれぞれ取得し、基板1A、1B間の相対精度差を算出する(ステップS2)。より具体的には、演算処理部41は上記のようにして基板1A、1Bの相対的なズレ情報dX(=XA−XB)、dY(=YA−YB)、dθ(=θA−θB)を演算し、これらのズレ情報dX、dY、dθを相対精度差としてメモリに記憶する。この相対精度差が大きい場合には、後述するように印刷ステージ20に基板1A、1Bを保持した際に、基板1A、1B上の被印刷パターンが互いに大きくずれている。したがって、例えば基板1Aに付された被印刷パターンをマスク51の開口パターン53aに対して位置決めすると、基板1Bの被印刷パターンはマスク51の開口パターン53bから大きくずれてしまう。そこで、本実施形態では、印刷ステージ20での半田ペーストの印刷に先立って、相対精度差dX、dY、dθがそれぞれ許容値X0、Y0、θ0以下となっているか否かを判定する(ステップS3)。そして、その判定結果が「NO」、つまり相対精度差dX、dY、dθが許容範囲を超えている場合には後述する第1交互印刷処理(ステップS4)を実行して基板1A、1Bに対する半田ペーストの印刷を交互に行う。
While waiting for the
一方、ステップS3で相対精度差dX、dY、dθが許容範囲内にあると判定されると、搬入コンベア31A、31Bから基板1A、1Bがそれぞれ印刷ステージ20の搬送部21A、21Bに搬送される。このとき、印刷ステージ20は上記搬送位置に位置決めされるとともに、搬送部21A、21Bに設けられたストッパは基板の搬送経路から上方に突出するように位置決めされている。そして、搬送部21A、21Bにより搬送されてきた基板1A、1Bはそれぞれストッパで係止されて固定位置で移動停止された後、印刷ステージ20の保持機構部により固定される(ステップS5)。
On the other hand, if it is determined in step S3 that the relative accuracy differences dX, dY, dθ are within the allowable range, the
次のステップS6では、フィデューシャルカメラ駆動機構63によりフィデューシャルカメラ60がX軸方向およびY軸方向に移動させられるとともに、この移動中に基板カメラ部61が基板1A、1BのフィデューシャルマークFM1、FM2を撮像する。こうして撮像されたフィデューシャルマークFM1、FM2に基づき演算処理部41は基板1A、1Bの固定位置を求めるとともに、水平面内での予め設定された固定位置からの位置ズレ量(固定位置ズレ量)を求め、それらの相対的な位置ズレ量(相対位置ズレ量)を算出する(ステップS7)。例えばフィデューシャルマークFM1、FM2から基板1Aの固定位置ズレ量XSA、YSA、θSAと、基板1Bの固定位置ズレ量XSB、YSB、θSBとが求まると、次式
dXS=XSA−XSB
dYS=YSA−YSB
dθS=θSA−θSB
にしたがって相対位置ズレ量を演算する。
In the next step S6, the
dYS = YSA-YSB
dθS = θSA−θSB
The relative positional deviation amount is calculated according to
ここで、印刷ステージ20に保持固定された基板1A、1Bが互いに大きく位置ズレしている場合、例えば基板1Aをマスク51に対して位置決めすると、基板1Bはマスク51から大きくずれてしまう。そこで、本実施形態では、印刷ステージ20での半田ペーストの印刷に先立って、相対位置ズレ量dXS(=XSA−XSB)、dYS(=YSA−YSB)、dθS(=θSA−θSB)がそれぞれ許容値XS0、YS0、θS0以下となっているか否かを判定する(ステップS8)。そして、その判定結果が「NO」、つまり相対位置ズレ量が許容値を超えている場合には後述する第2交互印刷処理(ステップS9)を実行して印刷ステージ20に基板1A、1Bを搭載したまま基板1A、1Bに対する半田ペーストの印刷を交互に行う。
Here, when the
一方、ステップS8で相対位置ズレ量が許容値以下となっていると判定されると、印刷ステージ20に保持固定された基板1A、1Bに対して半田ペーストを一括して印刷する(ステップS10:一括印刷処理)。
On the other hand, if it is determined in step S8 that the relative positional deviation amount is equal to or less than the allowable value, the solder paste is collectively printed on the
次に、上記した「第1交互印刷処理」、「第2交互印刷処理」および「一括印刷処理」の各々について詳述する。 Next, each of the “first alternating printing process”, “second alternating printing process”, and “batch printing process” will be described in detail.
<第1交互印刷処理>
図6は第1交互印刷処理の動作を示すフローチャートである。この第1交互印刷処理では、図6および図9に示すように、搬入コンベア31A、31Bに設けられたストッパのうち搬入コンベア31Aのストッパを搬入コンベア31Aによる基板1Aの搬送路よりも下方に退避させて基板1Aのみを印刷ステージ20の搬送部21Aに搬送する。印刷ステージ20では、搬送部21Aにより搬送される基板1Aが搬送部21Aのストッパで係止されて固定位置で移動停止させられた後、図9(a)の下段に示すように印刷ステージ20の保持機構部により固定される(ステップS401)。
<First alternate printing process>
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the first alternate printing process. In this first alternate printing process, as shown in FIGS. 6 and 9, the stopper of the carry-in
そして、フィデューシャルカメラ駆動機構63によりフィデューシャルカメラ60がX軸方向およびY軸方向に移動させられるとともに、この移動中に基板カメラ部61が基板1AのフィデューシャルマークFM1、FM2を撮像するとともに、マスク51のフィデューシャルマーク(図示省略)を撮像する(ステップS402)。こうして撮像されたフィデューシャルマークFM1、FM2に基づき演算処理部41は水平面内での基板1Aとマスク51との相対的な位置関係を算出する。そして、算出結果に基づき印刷ステージ20をX軸方向、Y軸方向およびR軸方向に移動させてマスク51下面のフィデューシャルマークと基板1AのフィデューシャルマークFM1、FM2とが一致するように水平面内でのマスク51に対する基板1Aの位置を補正する。また、マスク51に対する基板1Aの位置決め開始と同時に、可動板22を上昇させて基板1Aを印刷位置に向けて上昇させ、マスク51に対する基板1Aの位置決めが完了した状態で、基板1Aをマスク51下面に密着させる(ステップS403)。その後、マスク51上面にクリーム半田等のペーストPを供給し、印刷荷重、移動速度を制御しつつ、Y軸方向の後側へのスキージ71の移動を開始する(ステップS404)。そして、図9(b)に示すように、スキージ71がマスク51の開口パターン53aを通過して基板1A上面の被印刷パターンにペーストPが印刷される(ステップS405)と、スキージ71の移動を停止する(ステップS406)。この時点でスキージ71およびマスク51上面のペーストPは開口パターン53a、53bの間に位置する。
The
こうして基板1Aへのペースト印刷が完了すると、印刷ステージ制御部43により可動板22を下降移動させるとともに、マスク51に対する基板1Aの位置決めのために可動板22を移動させた分だけ戻して元の位置に可動板22を戻す。そして、印刷ステージ20が搬送位置に移動させられる(ステップS407)。その後、図9(c)の下段に示すように保持機構部による基板1Aの保持を解除するのに続いて、バックアッププレート241を下降させてバックアップピン242から搬送部21Aに基板1Aを移載し、さらにバックアップピン242を基板1Aの下方に退避する。このようにして搬送部21A上に戻された、印刷済の基板1Aを搬送部21Aにより搬出コンベア32Aに搬送する(ステップS408)。
When the paste printing on the
基板1Aが印刷ステージ20から搬出されると、上記基板1Aと同様にして、基板1Bを印刷ステージ20に搬入してペースト印刷を行った後、搬出コンベア32Bに搬出する(ステップS409〜S416)。なお、基板1Bに対する搬入、ペースト印刷および搬出処理は、基板の搬送レーンが異なる点を除き、基板1Aに対する一連の処理と同一であるため、ここではそれらの動作説明については省略する。
When the
このように第1交互印刷処理(ステップS4)によれば、相対精度差dX、dY、dθが許容範囲を超えて基板1A、1B上の被印刷パターンが互いに大きくずれているとしても、各基板1A、1Bに対してペーストPを被印刷パターンに高精度に印刷することができる。
As described above, according to the first alternate printing process (step S4), even if the relative accuracy differences dX, dY, dθ exceed the allowable range and the printed patterns on the
<第2交互印刷処理>
図7は第2交互印刷処理の動作を示すフローチャートである。第2交互印刷処理(ステップS9)を開始する時点では、図10(a)に示すように、印刷ステージ20には2枚の基板1A、1Bがそれぞれ固定位置で固定されているが、上記したように基板1A、1B間で大きな位置ズレが生じている。そこで、図7に示す動作フローで装置各部が制御される。まず、保持機構部による基板1Bの固定を解除した(ステップS901)後、既にステップS6、S7を実行した際に取得されたマスク51下面のフィデューシャルマークと基板1AのフィデューシャルマークFM1、FM2に関する位置情報に基づき印刷ステージ20をX軸方向、Y軸方向およびR軸方向に移動させてマスク51下面のフィデューシャルマークと基板1AのフィデューシャルマークFM1、FM2とが一致するように水平面内でのマスク51に対する基板1Aの位置を補正する。また、マスク51に対する基板1Aの位置決め開始と同時に、可動板22を上昇させて基板1Aを印刷位置に向けて上昇させ、マスク51に対する基板1Aの位置決めが完了した状態で、基板1Aをマスク51下面に密着させる(ステップS902)。その後、第1交互印刷処理におけるステップS404〜S408と同様にして基板1Aへのペースト印刷、基板1Aの搬出を行う(ステップS903〜S907:図10(b)、(c))。
<Second alternate printing process>
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the second alternate printing process. At the time of starting the second alternate printing process (step S9), as shown in FIG. 10A, the two
基板1Aが印刷ステージ20から搬出されると、印刷ステージ20に残っている未処理の基板1Bを、図11(a)に示すように、印刷ステージ20の保持機構部により再度固定する(ステップS908)。このように基板1Bについては再固定されるため、その際に基板1Bの位置が移動する可能性がある。そこで、本実施形態では、フィデューシャルカメラ駆動機構63によりフィデューシャルカメラ60がX軸方向およびY軸方向に移動させられるとともに、この移動中に基板カメラ部61が基板1BのフィデューシャルマークFM1、FM2を撮像する(ステップS909)。こうして撮像されたフィデューシャルマークFM1、FM2に基づき演算処理部41は水平面内での基板1Bとマスク51との相対的な位置関係を算出する。そして、算出結果に基づき印刷ステージ20をX軸方向、Y軸方向およびR軸方向に移動させてマスク51下面のフィデューシャルマークと基板1BのフィデューシャルマークFM1、FM2とが一致するように水平面内でのマスク51に対する基板1Bの位置を補正する。また、マスク51に対する基板1Bの位置決め開始と同時に、可動板22を上昇させて基板1Bを印刷位置に向けて上昇させ、マスク51に対する基板1Bの位置決めが完了した状態で、基板1Bをマスク51下面に密着させる(ステップS910)。その後、開口パターン53a、53bの間に停止しているスキージ71を再駆動させる、つまりスキージ71のY軸方向の後側への移動を開始する(ステップS911)。そして、図11(b)に示すように、スキージ71がマスク51の開口パターン53bを通過して基板1B上面の被印刷パターンにペーストPが印刷される(ステップS912)と、スキージ71の移動を停止する(ステップS913)。この時点でスキージ71およびマスク51上面のペーストPは開口パターン53bのY軸方向後側に位置する。
When the
こうして基板1Bへのペースト印刷が完了すると、上記基板1Aと同様にして、搬出コンベア32Bに搬出する(ステップS914、S915)。
When the paste printing on the
このように第2交互印刷処理(ステップS9)によれば、印刷ステージ20に2枚の基板1A、1Bに搭載されているものの基板1A、1Bが互いに大きく位置ズレしているとしても、各基板1A、1Bに対してペーストPを被印刷パターンに高精度に印刷することができる。
As described above, according to the second alternate printing process (step S9), even if the
<一括印刷処理>
図8は一括印刷処理の動作を示すフローチャートである。この一括印刷処理(ステップS10)を開始する時点では、相対位置ズレ量が許容値以下であり、2枚の基板1A、1Bは互いに大きな位置ズレもなく印刷ステージ20に固定されている。また、相対精度差dX、dY、dθがそれぞれ許容値X0、Y0、θ0以下となっている。したがって、基板1A、1Bをマスク51に対して容易に、しかも高精度に位置合せすることが可能となっている。より具体的には、既に算出された種々の情報(マスク51下面のフィデューシャルマークと基板1A、1BのフィデューシャルマークFM1、FM2に関する位置情報、相対位置ズレ量、ズレ情報など)に基づき印刷ステージ20をX軸方向、Y軸方向およびR軸方向に移動させてマスク51下面のフィデューシャルマークと基板1A、1BのフィデューシャルマークFM1、FM2とが一致するように水平面内でのマスク51に対する基板1A、1Bの位置を補正する。
<Batch printing process>
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the batch printing process. At the time of starting the batch printing process (step S10), the relative positional deviation amount is equal to or less than the allowable value, and the two
また、マスク51に対する基板1A、1Bの位置決め開始と同時に、可動板22を上昇させて基板1A、1Bを印刷位置に向けて上昇させ、マスク51に対する基板1Aの位置決めが行われる、つまり開口パターン53a、53bがそれぞれ基板1A、1Bの被印刷パターンに重なるように位置決めされた状態で基板1A、1Bをマスク51下面に密着させる(ステップS101)。
Simultaneously with the start of positioning of the
それに続いて、マスク51上面にペーストPを供給し、印刷荷重、移動速度を制御しつつ、Y軸方向の後側へのスキージ71の移動を開始する(ステップS102)。そして、図12(b)に示すように、スキージ71がマスク51の開口パターン53a、53bを通過して基板1A、1B上面の被印刷パターンにペーストPが印刷される(ステップS103)と、スキージ71の移動を停止する(ステップS104)。この時点でスキージ71およびマスク51上面のペーストPは開口パターン53bのY軸方向後側に位置する。
Subsequently, the paste P is supplied to the upper surface of the
こうして基板1A、1Bへのペースト印刷が一括して行われると、印刷ステージ制御部43により可動板22を下降移動させるとともに、マスク51に対する基板1A、1Bの位置決めのために移動させた分だけ戻して元の位置に戻す。そして、印刷ステージ20が搬送位置に移動させられる(ステップS105)。その後、図12(c)の下段に示すように保持機構部による基板1A、1Bの保持を解除するのに続いて、バックアッププレート241を下降させてバックアップピン242から搬送部21A、21Bに基板1A、1Bをそれぞれ移載し、さらにバックアップピン242を基板1A、1Bの下方に退避する。このようにして搬送部21A上に戻された、印刷済の基板1Aを搬送部21Aにより搬出コンベア32Aに搬送するとともに、搬送部21B上に戻された、印刷済の基板1Bを搬送部21Bにより搬出コンベア32Bに搬送する(ステップS106)。
When paste printing on the
以上のように、本実施形態によれば、1つの印刷ステージ20に対して互いに異なる2つの搬送レーン(つまり、コンベア31A、21A、32Aの搬送経路と、コンベア31B、21B、32Bの搬送経路)が設けられた、いわゆるデュアルレーン構造を有しており、この印刷ステージ20に2つの基板1A、1Bを固定することが可能となっている。そして、2つの条件(1)、条件(2)
条件(1):基板1Aに対する被印刷パターンの位置ズレと、基板1Bに対する被印刷パターンの位置ズレとの相対差(相対精度差)が許容範囲内である、
条件(2):印刷ステージ20に固定された基板1A、1Bの相対的な位置ズレ量(相対位置ズレ量)が許容値以下である、
がともに満足されるとき、1回のスキージ移動により基板1A、1Bへのペースト印刷を一括して行っている。したがって、特許文献1に記載の装置に比べて簡素な構成で、高精度で、しかも効率的な印刷を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, two transport lanes different from each other for one printing stage 20 (that is, the transport paths of the
Condition (1): The relative difference (relative accuracy difference) between the positional deviation of the printed pattern with respect to the
Condition (2): The relative positional deviation amount (relative positional deviation amount) of the
When both are satisfied, paste printing on the
また本実施形態では、上記条件(1)が満足されていない場合には第1交互印刷処理(ステップS4)を実行し、また上記条件(2)が満足されていない場合には第2交互印刷処理(ステップS9)を実行して基板1Aの被印刷パターンへのペースト印刷と、基板1Bの被印刷パターンへのペースト印刷とを順番に行っているので、上記条件(1)や条件(2)が満足されていないようなケースでも印刷精度を低下させることなく、ペーストを基板に印刷することができる。
In the present embodiment, the first alternating printing process (step S4) is executed when the condition (1) is not satisfied, and the second alternating printing is performed when the condition (2) is not satisfied. Since the process (step S9) is executed to perform paste printing on the printed pattern on the
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、基板上に形成された被印刷パターンの位置ズレ量を測定してズレ情報を作成しているが、ズレ情報はこれに限定されるものではなく、例えば次のようにしてズレ情報を作成し、条件(1)の判定(ステップS3)を行ってもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the displacement information is created by measuring the positional displacement amount of the pattern to be printed formed on the substrate. However, the displacement information is not limited to this, and for example, as follows. Deviation information may be created and the condition (1) may be determined (step S3).
基板1A、1Bを製造する際、1枚のウエハから複数の半導体チップを作成するのと同様に、例えば図13に示すように1枚の大型基板100に対して小型基板(基板1A、1Bに相当するもの)を一括して作り込んだ後、大型基板100から各小型基板1A、1Bに切り出しすることが多い。こうして基板1A、1Bを形成する時には、基板形成時の各小型基板1A、1Bの位置により被印刷パターンの位置ズレ態様に次のような傾向が認められることが多い。例えば大型基板100の手前側(同図の下方側)より奥側(同図の上方側)に被印刷パターンを形成する場合には、大型基板100の手前側に位置する小型基板では歪み量は比較的小さくなっている。これに対し、形成方向によって歪み量は徐々に大きくなり、しかも歪み方向も同図の左右方向で異なる傾向がある。そこで、基板形成時の各基板1A、1Bの位置によりズレ量を以下のようにランクA、BR、BC、BL、CR、CL、
A:歪み量は小のランク、
BR:歪み量は中で、形成方向に対し右奥方向にオフセットしているランク、
BC:歪み量は中で、形成方向奥行き方向にオフセットしているランク、
BL:歪み量は中で、形成方向に対し左奥方向にオフセットしているランク、
CR:歪み量は大で、形成方向に対し右奥方向にオフセットしているランク、
CL:歪み量は大で、形成方向に対し左奥方向にオフセットしているランク、
にクラス分けすることができる。そこで、基板1A、1Bを作成した際に、上記ランク情報を「基板のズレ情報」としてズレ情報画像MIに反映させてもよい。この場合、ズレ情報画像MIを撮像し、そのズレ情報画像MIを解析することで各基板1A、1Bのランクを正確に読み取ることが可能となっており、ランクの組み合わせ(基板1Aのランク、基板1Bのランク)により基板1A、1Bに形成された被印刷パターンの相対的なズレを正確に求めることができる。例えば組み合わせ(A、A)、(BC、BC)、(BR、BR)、(CR、CR)などの場合、基板1Aに対する被印刷パターンの位置ズレと、基板1Bに対する被印刷パターンの位置ズレとの相対差(相対精度差)が小さく、許容範囲内にあると判定することができる。一方、組み合わせ(CR、CL)などの場合、相対精度差が大きく、許容範囲を超えていると判定することができる。
When manufacturing the
A: The amount of distortion is a small rank,
BR: The amount of strain is medium, and the rank is offset in the back right direction with respect to the forming direction.
BC: The amount of distortion is medium, the rank is offset in the depth direction of the formation direction,
BL: The amount of strain is medium, the rank is offset in the back left direction with respect to the formation direction,
CR: A rank that has a large amount of distortion and is offset in the back right direction with respect to the forming direction.
CL: The amount of distortion is large, and the rank is offset to the left back direction with respect to the forming direction.
Can be divided into classes. Therefore, when the
また、上記実施形態では条件(1)および条件(2)がともに満足される場合に一括印刷処理を実行しているが、基板1A、1Bの個体差による基板外形の形状・寸法のばらつきが少なく、固定位置での基板1A、1Bの位置ズレが小さい場合には、条件(1)のみが満足されると、直ちに一括印刷処理を実行するように構成してもよい。
In the above embodiment, the batch printing process is executed when both the condition (1) and the condition (2) are satisfied. However, there is little variation in the shape and dimensions of the board outline due to individual differences between the
一方、基板1A、1Bの個体差による基板外形の形状・寸法のばらつきのために、保持機構部による基板固定では充分な繰り返し精度が得られず、一括印刷を安定して行うことが困難となる場合がある。そこで、例えば図14に示すように、基板1A、1Bに対応した搬送治具90を用いてもよい。この搬送治具90の外形の形状・寸法の精度は保証されている。また、搬送治具90の上面中央部には基板1A、1Bよりも同一または若干大きな凹部91が形成されており、その凹部91に基板1A、1Bがすっぽりと嵌入されるように構成されている。また、凹部91の内底面には、基板1A、1Bの既定位置に設けられた位置決め孔10a、10bに対応する位置に位置決めピン92a、92bがそれぞれ立設されている。なお、ピン92a、92bの凹部91の内底面からの高さは、基板1A、1Bの厚さ以下とされている。このため、基板1A、1Bの位置決め孔10a、10bに位置決めピン92a、92bをそれぞれ挿通して基板1A、1Bを凹部91に挿入すると、基板1A、1Bが搬送治具90に対して正確に位置決めされながら一体化される。したがって、搬送治具90ごと基板1A、1Bを印刷ステージ20に搬送し、保持機構部で固定すると、基板1A、1Bの外形の形状・寸法にばらつきは生じていたとしても充分な繰り返し精度で基板1A、1Bを印刷ステージ20に固定することができる。その結果、基板1A、1Bへのペースト印刷を安定して行うことができる。
On the other hand, due to variations in the shape and dimensions of the outer shape of the substrate due to individual differences between the
また、上記実施形態では、1本のスキージ71が移動してペースト印刷を実行する印刷装置に対して本発明を適用しているが、2本以上のスキージを移動させてペースト印刷を実行する印刷装置に対しても本発明を適用することができる。
In the above embodiment, the present invention is applied to a printing apparatus in which one
また、上記実施形態では、2つの搬送レーンを有するデュアルレーン方式の印刷装置に対して本発明を適用しているが、3つ以上の搬送レーンが設けられた印刷装置に対しても本発明を適用することができ、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。すなわち、このように3つ以上の搬送レーンが設けられた印刷装置では、上記実施形態と同様に全搬送レーンで一括印刷することで高精度で、しかも効率的な印刷を行うことができる。また、このように全搬送レーンでの一括印刷に限定されるものではなく、全搬送レーンのうち一部の複数レーン(2つ又は3つ以上の搬送レーン)で一括印刷を実行するように構成してもよい。 In the above embodiment, the present invention is applied to a dual lane printing apparatus having two transport lanes. However, the present invention is also applied to a printing apparatus having three or more transport lanes. It can be applied, and the same effect as the above embodiment can be obtained. That is, in the printing apparatus provided with three or more transport lanes as described above, high-precision and efficient printing can be performed by performing batch printing in all the transport lanes as in the above-described embodiment. Further, the present invention is not limited to batch printing in all the transport lanes, and is configured to execute batch printing in some of the plurality of transport lanes (two or more transport lanes). May be.
1A,1B…基板
20…印刷ステージ
21A,21B…搬送部
23…駆動ユニット群(位置決め機構部)
40…制御ユニット(制御手段)
41…演算処理部(制御手段)
53a、53b…開口パターン
50…マスククランプユニット(マスク保持手段)
61…基板カメラ部(第2撮像手段)
64A、64B…待機位置カメラ(第1撮像手段)
70…スキージユニット(印刷手段)
FM1、FM2…フィデューシャルマーク
MI…ズレ情報画像
P…ペースト
DESCRIPTION OF
40. Control unit (control means)
41. Arithmetic processing part (control means)
53a, 53b ... opening
61 ... Substrate camera section (second imaging means)
64A, 64B ... standby position camera (first imaging means)
70 ... Squeegee unit (printing means)
FM1, FM2 ... Fiducial mark MI ... Displacement information image P ... Paste
Claims (6)
第2被印刷パターンを有する第2基板を前記第1方向に搬送する第2基板搬送手段と、
前記第1基板搬送手段により搬入される前記第1基板と、前記第2基板搬送手段により搬入される前記第2基板とを保持する印刷ステージと、
前記第1被印刷パターンに対応する第1開口パターンと前記第2被印刷パターンに対応する第2開口パターンとを有するマスクを、前記印刷ステージに保持された前記第1基板および前記第2基板の上方で保持するマスク保持手段と、
前記第1開口パターンを介して前記第1基板の前記第1被印刷パターンにペーストを印刷し、前記第2開口パターンを介して前記第2基板の前記第2被印刷パターンにペーストを印刷する印刷手段と、
前記第1基板に対する前記第1被印刷パターンの位置ズレと、前記第2基板に対する前記第2被印刷パターンの位置ズレとの相対差が第1許容範囲内にあるときには前記印刷手段により前記第1基板および前記第2基板へのペーストの印刷を一括して行う一方、前記第1許容範囲を超えるときには前記印刷手段により前記第1基板へのペーストの印刷を行った後に前記第2基板へのペーストの印刷を行う制御手段と
を備えたことを特徴とする印刷装置。 First substrate transport means for transporting a first substrate having a first printed pattern in a first direction;
A second substrate transfer means for transferring a second substrate having a second printed pattern in the first direction;
A printing stage for holding the first substrate carried in by the first substrate carrying means and the second substrate carried in by the second substrate carrying means;
A mask having a first opening pattern corresponding to the first printing pattern and a second opening pattern corresponding to the second printing pattern is formed on the first substrate and the second substrate held on the printing stage. Mask holding means for holding above;
Printing that prints the paste on the first printed pattern of the first substrate through the first opening pattern and prints the paste on the second printed pattern of the second substrate through the second opening pattern Means,
When the relative difference between the positional deviation of the first printed pattern with respect to the first substrate and the positional deviation of the second printed pattern with respect to the second substrate is within a first allowable range, the printing means causes the first While the paste is printed on the substrate and the second substrate at once, the paste on the second substrate is printed after the paste is printed on the first substrate by the printing means when the first allowable range is exceeded. And a control means for performing printing.
前記制御手段は前記第1撮像手段により撮像された前記ズレ情報画像から得られる前記第1基板および前記第2基板の前記位置ズレに基づき前記相対差を求める請求項1に記載の印刷装置。 A first imaging means for imaging a displacement information image indicating the positional displacement, which is attached to each of the first substrate and the second substrate;
The printing apparatus according to claim 1, wherein the control unit obtains the relative difference based on the positional deviation between the first substrate and the second substrate obtained from the deviation information image imaged by the first imaging unit.
前記制御手段は、前記第1基板に対する前記第1被印刷パターンの位置ズレと、前記第2基板に対する前記第2被印刷パターンの位置ズレとの相対差が第1許容範囲内にあるときであっても、前記第2撮像手段により撮像された前記マークの位置情報から前記第1基板の位置ズレおよび前記第2基板の位置ズレを求め、前記第1基板の位置ズレと前記第2基板の位置ズレとの相対差が第2許容範囲を超えるときには前記印刷手段により前記第1基板へのペーストの印刷を行った後に前記第2基板へのペーストの印刷を行う請求項1または2に記載の印刷装置。 A second imaging means for imaging a mark attached to each of the first substrate and the second substrate held on the printing stage;
The control means is when the relative difference between the positional deviation of the first printed pattern with respect to the first substrate and the positional deviation of the second printed pattern with respect to the second substrate is within a first allowable range. However, the positional deviation of the first substrate and the positional deviation of the second substrate are obtained from the positional information of the mark imaged by the second imaging means, and the positional deviation of the first substrate and the position of the second substrate are obtained. 3. The printing according to claim 1, wherein when the relative difference from the deviation exceeds a second allowable range, the paste is printed on the second substrate after the printing means performs printing of the paste on the first substrate. apparatus.
前記第1基板搬送手段は前記第1搬送治具を前記印刷ステージに搬送し、
前記第2基板搬送手段は前記第2搬送治具を前記印刷ステージに搬送し、
前記制御手段は、前記第1搬送治具および前記第2搬送治具を保持しながら前記第1基板および前記第2基板に対して前記ペーストを前記印刷手段により印刷する請求項1ないし4のいずれか一項に記載の印刷装置。 The first substrate is positioned and fixed to the first transport jig, and the second substrate is positioned and fixed to the second transport jig,
The first substrate transport means transports the first transport jig to the printing stage,
The second substrate transport means transports the second transport jig to the printing stage,
The control unit prints the paste on the first substrate and the second substrate by the printing unit while holding the first transport jig and the second transport jig. A printing apparatus according to claim 1.
前記第1被印刷パターンに対応する第1開口パターンと前記第2被印刷パターンに対応する第2開口パターンとを有するマスクを、前記印刷ステージの上方に配置する工程と、
前記第1基板に対する前記第1被印刷パターンの位置ズレと、前記第2基板に対する前記第2被印刷パターンの位置ズレとの相対差を求める工程と、
前記相対差が第1許容範囲内にあるときには前記第1開口パターンを介する前記第1被印刷パターンへのペーストの印刷と前記第2開口パターンを介する前記第2被印刷パターンへのペーストの印刷を一括して行う一方、前記第1許容範囲を超えるときには前記第1開口パターンを介して前記第1被印刷パターンにペーストを印刷した後に前記第2開口パターンを介して前記第2被印刷パターンにペーストを印刷する工程と
を備えたことを特徴とする印刷方法。 The first substrate having the first print pattern is transferred to the printing stage by the first substrate transfer means, and the second substrate having the second print pattern is transferred to the print stage by the second substrate transfer means to the printing stage. Holding the first substrate and the second substrate;
Disposing a mask having a first opening pattern corresponding to the first printing pattern and a second opening pattern corresponding to the second printing pattern above the printing stage;
Obtaining a relative difference between a positional deviation of the first printed pattern with respect to the first substrate and a positional deviation of the second printed pattern with respect to the second substrate;
When the relative difference is within the first allowable range, printing of the paste on the first printing pattern via the first opening pattern and printing of the paste on the second printing pattern via the second opening pattern are performed. On the other hand, when the first allowable range is exceeded, the paste is printed on the first printed pattern via the first opening pattern and then pasted on the second printed pattern via the second opening pattern. And a printing method.
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