JP2011201023A - スクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マスク上を摺動するスキージによってマスクが引き摺られて移動しても印刷不良が発生しにくいスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法を提供することを目的とする。
【解決手段】スキージ１４がマスク１３上で摺動した場合にマスク１３がスキージ１４に引き摺られて移動する移動距離Δがマスク移動距離Δとして記憶部８０ａに記憶され、この記憶部８０ａから読み出して得られるマスク移動距離Δだけ基板２の電極３がマスク１３のパターン孔１３ａよりもスキージ１４のマスク１３に対する移動方向にずれた状態で基板２をマスク１３に接触させるようにする。
【選択図】図１２

Description

本発明は、基板に接触させたマスク上でスキージを摺動させて基板の電極にペーストを転写させるスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法を提供することを目的とする。

スクリーン印刷機による基板に対するスクリーン印刷作業は、基板の電極とマスクのパターン孔が上下に合致するように基板をマスクに接触させる工程と、基板が接触されたマスク上でスキージを摺動させ、マスク上に供給されたペーストをマスクのパターン孔を介して基板の電極に転写させる工程と、ペーストが転写された基板をマスクから離間させていわゆる版離れを行う工程とを有して成り、このような一連の工程から成るスクリーン印刷作業が基板ごとに繰り返し実行されるようになっている（例えば、特許文献１）。

特開２００７−１３０９１０号公報

しかしながら、上記のように、基板の電極とマスクのパターン孔が上下に合致するように基板をマスクに接触させていても、ペーストの転写時にスキージがマスク上を摺動すると、スキージとマスクの間の摩擦等によってマスクがスキージに引き摺られて移動してしまい、版離れが電極とパターン孔が上下に合致していない（ずれた）状態で行われて印刷不良が発生する場合があるという問題点があった。

そこで本発明は、マスク上を摺動するスキージによってマスクが引き摺られて移動しても印刷不良が発生しにくいスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載のスクリーン印刷機は、基板の電極に応じたパターン孔が設けられたマスクと、基板を移動させて基板のマスクへの接触及び基板のマスクからの離間を行う基板移動手段と、基板移動手段により基板が接触されたマスク上を摺動し、マスク上に供給されたペーストをマスクのパターン孔を介して基板の電極に転写させるスキージと、スキージがマスク上で摺動した場合にマスクがスキージに引き摺られて移動する移動距離がマスク移動距離として記憶される記憶手段と、基板移動手段及びスキージの作動制御を行う制御手段とを備え、制御手段は、記憶手段から読み出して得られるマスク移動距離だけ基板の電極がマスクのパターン孔よりもスキージのマスクに対する移動方向にずれた状態で基板がマスクに接触するように基板制御手段を作動させ、基板が接触されたマスク上でスキージが摺動するようにスキージを作動させて基板の電極にペーストを転写させた後、基板がマスクから離間するように基板移動手段及びスキージを作動させる。

請求項２に記載のスクリーン印刷機は、請求項１に記載のスクリーン印刷機であって、記憶手段にはマスク移動距離がスキージのマスクに対する移動方向ごとに記憶されており、制御手段は、基板がマスクに接触されるように基板移動手段を作動させる際、スキージのマスクに対する移動方向に応じたマスク移動距離を記憶手段から読み出す。

請求項３に記載のスクリーン印刷機は、請求項１又は２に記載のスクリーン印刷機であって、スキージがマスク上で摺動する前後でマスクの位置を検出してマスクの移動距離を計測する移動距離計測手段を備え、この移動距離計測手段により計測されたマスクの移動距離がマスク移動距離として記憶手段に記憶されている。

請求項４に記載のスクリーン印刷方法は、基板の電極に応じたパターン孔が設けられたマスクと、基板を移動させて基板のマスクへの接触及び基板のマスクからの離間を行う基板移動手段と、基板移動手段により基板が接触されたマスク上を摺動し、マスク上に供給されたペーストをマスクのパターン孔を介して基板の電極に転写させるスキージと、スキージがマスク上で摺動した場合にマスクがスキージに引き摺られて移動する移動距離がマスク移動距離として記憶される記憶手段とを備えたスクリーン印刷機によるスクリーン印刷方法であって、記憶手段から読み出して得られるマスク移動距離だけ基板の電極がマスクのパターン孔よりもスキージのマスクに対する移動方向にずれた状態で基板がマスクに接触するように基板移動手段を作動させる工程と、基板が接触されたマスク上でスキージが摺動するようにスキージを作動させて基板の電極にペーストを転写させる工程と、電極にペーストを転写させた基板がマスクから離間するように基板移動手段を作動させる工程とを含む。

請求項５に記載のスクリーン印刷方法は、請求項４に記載のスクリーン印刷方法であって、記憶手段にはマスク移動距離がスキージのマスクに対する移動方向ごとに記憶されており、基板がマスクに接触されるように基板移動手段が作動される際、スキージのマスクに対する移動方向に応じたマスク移動距離が記憶手段から読み出される。

請求項６に記載のスクリーン印刷方法は、請求項４又は５に記載のスクリーン印刷方法であって、記憶手段に記憶されるマスク移動距離は、スキージがマスク上で摺動する前後でマスクの位置を検出して計測されたマスクの移動距離である。

本発明では、スキージがマスク上で摺動した場合にマスクがスキージに引き摺られて移動する移動距離がマスク移動距離として記憶手段に記憶され、この記憶手段から読み出して得られるマスク移動距離だけ基板の電極がマスクのパターン孔よりもスキージのマスクに対する移動方向にずれた状態で基板をマスクに接触させるようにしている。このため、電極とパターン孔とはスキージによるマスク上での摺動が終了した時点で上下に合致した状態となり、版離れはこのように電極とパターン孔とが上下に合致した状態でなされるので印刷不良が発生しにくく、基板へのペーストの印刷精度を高めることができる。

本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の平面図 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 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 本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備えるマスクホルダ及びマスクホルダに設置されたマスクの平面図 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 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機のマスクが基板に対して移動する状態を説明する図 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作業の手順を示すフローチャート （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える基板保持移動ユニットの正面図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える基板保持移動ユニットの側面図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える基板保持移動ユニットの側面図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える基板保持移動ユニットの側面図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機のマスクが基板に対して移動する状態を説明する図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える基板保持移動ユニットの側面図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える基板保持移動ユニットの側面図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える基板保持移動ユニットの側面図

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、図２及び図３に示すスクリーン印刷機１は、実装基板生産用の電子部品実装ラインを構成する電子部品実装用装置の一種であり、基板２を搬入してその基板２の表面に設けられた電極３上に半田ペーストや導電性ペースト等のペーストＰｓｔ（図３参照）を転写するスクリーン印刷を行った後、その基板２を下流側の電子部品実装機（図示せず）等に搬出する動作を連続実行するものである。以下、説明の便宜上、このスクリーン印刷機１における基板２の搬送方向をＸ軸方向（図１の紙面左右方向）、Ｘ軸方向と直交する水平面内方向をＹ軸方向（図１の紙面上下方向）とし、上下方向をＺ軸方向とする。また、Ｙ軸方向をスクリーン印刷機１の前後方向、Ｘ軸方向をスクリーン印刷機１の横（左右）方向とする。更に、前後方向のうち、スクリーン印刷機１のオペレータＯＰ（図１）がスクリーン印刷機１に対して作業を行う側（図１の紙面下方）をスクリーン印刷機１の前方、その反対側（図１の紙面上方）をスクリーン印刷機１の後方とする。

図１、図２及び図３において、本実施の形態におけるスクリーン印刷機１は、基台１１上に設けられた基板保持移動ユニット１２、基板保持移動ユニット１２の上方に設けられた金属製の薄板材料から成るプレート状のマスク１３、前後一対のスキージ１４及びカメラユニット１５を備えている。

図２及び図３において、基板保持移動ユニット１２は、水平移動部２１、昇降部２２、コンベア部２３及び基板保持部２４から成る。

図２及び図３において、水平移動部２１は、Ｙテーブル駆動モータＭｙの作動によって基台１１に対してＹ軸方向に移動するＹテーブル２１ａ、Ｘテーブル駆動モータＭｘの作動によってＹテーブル２１ａに対してＸ軸方向に移動するＸテーブル２１ｂ、Ｘテーブル２１ｂに対してＺ軸回りに回転するθテーブル２１ｃ、θテーブル２１ｃの上面に固定されたベーステーブル２１ｄ及びベーステーブル２１ｄの上面から上方に延びて設けられた複数の昇降テーブルガイド２１ｅから成る。

図２及び図３において、昇降部２２は、水平移動部２１の複数の昇降テーブルガイド２１ｅにガイドされてベーステーブル２１ｄに対して昇降する昇降テーブル２２ａ及び昇降テーブル２２ａの上面から上方に延びて設けられた複数の下受けユニット昇降ガイド２２ｂから成る。

図３において、コンベア部２３は下受けユニット昇降ガイド２２ｂの上端に取り付けられて昇降テーブル２２ａとともにベーステーブル２１ｄに対して昇降する前後一対のベルトコンベア支持部材２３ａと、各ベルトコンベア支持部材２３ａに支持されてＸ軸方向に送り動作をする前後一対のベルトコンベア２３ｂから成っており、これら前後のベルトコンベア２３ｂが同期して作動することにより、基板２のＸ軸方向への搬送がなされる。

図２及び図３において、基板保持部２４は、コンベア部２３が備える前後のベルトコンベア支持部材２３ａそれぞれの上部にＹ軸方向に移動自在に設けられた前後一対のクランプ部材２４ａ（図１も参照）、コンベア部２３の下方において、下受けユニット昇降ガイド２２ｂにガイドされて昇降する下受けユニット支持テーブル２４ｂ及び下受けユニット支持テーブル２４ｂの上面に設けられた下受けユニット２４ｃから成る。下受けユニット２４ｃは、下受けユニット支持テーブル２４ｂとともに昇降テーブル２２ａに対して昇降することにより、コンベア部２３上の基板２を下方から支持する。前後のクランプ部材２４ａは、前後のベルトコンベア２３ｂによって両端部が支持され、下受けユニット２４ｃによって下面が支持された基板２のＹ軸方向の両側部を基板２の外方から挟んでクランプする。

図１及び図２において、基板保持移動ユニット１２を構成するコンベア部２３のＸ軸方向の両側（基板２の搬送方向の上流側と下流側）の位置には、スクリーン印刷機１の外部（図１及び図２の紙面左側）から投入された基板２を搬送（搬入）してコンベア部２３に受け渡す基板搬入用コンベア２５と、コンベア部２３から受け渡された基板２をスクリーン印刷機１の外部（図１及び図２の紙面右側）に搬送（搬出）する基板搬出用コンベア２６が備えられている。

図１及び図２において、基台１１上には基板搬入用コンベア２５及び基板搬出用コンベア２６をそれぞれＹ軸方向に跨ぐ一対の門型フレーム２８が設けられており、これら一対の門型フレーム２８によってマスクホルダ３０が支持されている。マスクホルダ３０は、門型フレーム２８に両端が取り付けられて基板保持移動ユニット１２が備える基板保持部２４の上方をＸ軸方向に延びて配置された前後一対のガイド部材３１と、一対のガイド部材３１上をＹ軸方向に延びて設けられた左右一対のマスク支持レール３２とから成る。マスク１３はこのマスクホルダ３０が備える左右一対のマスク支持レール３２によって左右両端が支持されて基板保持移動ユニット１２の上方に水平姿勢に保持されている（図４も参照）。

図１及び図４において、マスク１３は平面視において矩形の枠状部材から成るマスク枠１３ｗによって四辺が支持されており、マスク枠１３ｗによって囲まれた矩形の領域には、基板２上の複数の電極３に対応した多数のパターン孔１３ａが設けられている。すなわちマスク１３は、基板２の電極３の配置に応じて形成された多数のパターン孔１３ａを有したものとなっている。

図１において、基板２の対角位置には２つ一組の基板側位置決め用マークｍｋが設けられている。一方、図４において、マスク１３には、基板側位置決め用マークｍｋに対応して配置された２つ一組のマスク側位置決め用マークＭＫが設けられている。これら基板側位置決め用マークｍｋとマスク側位置決め用マークＭＫが上下に合致する状態で基板２をマスク１３に接触させると、基板２の電極３とマスク１３のパターン孔１３ａは上下に合致した状態となる。

図１及び図２において、一対の門型フレーム２８には、Ｘ軸方向に延びたＸ軸ステージ４１の両端部がＹ軸方向にスライド自在に支持されている。Ｘ軸ステージ４１上にはカメラ支持ステージ４２がＸ軸方向に移動自在に設けられており、カメラ支持ステージ４２には前述のカメラユニット１５が取り付けられている。カメラユニット１５は、撮像視野を下方に向けた第１カメラ１５ａと撮像視野を上方に向けた第２カメラ１５ｂを備えている（図３）。

また、図１及び図２において、一対の門型フレーム２８にはＸ軸方向に延びたスキージベース６０の両端が支持されており、スキージベース６０は門型フレーム２８に沿ってＹ軸方向に往復移動自在となっている。このスキージベース６０には前述の一対のスキージ１４がＹ軸方向に対向して設けられている。

図２及び図３において、スキージベース６０の上面の中央部のＹ軸方向に対向する位置には２つのスキージ昇降シリンダ６１がピストンロッド６１ａを下方に向けて設けられている。これら２つのスキージ昇降シリンダ６１のピストンロッド６１ａはそれぞれ、スキージベース６０を上下方向に貫通して延びており、その下端部にはＸ軸方向に延びたスキージホルダ６２が取り付けられており、各スキージホルダ６２には前述のスキージ１４が保持されている。各スキージ１４は、スキージホルダ６２に沿ってＸ軸方向に延びた「へら」状の部材から成る。

スキージ昇降シリンダ６１がピストンロッド６１ａを上下方向に作動させると、ピストンロッド６１ａの下端にスキージホルダ６２を介して取り付けられたスキージ１４が、スキージベース６０に対して（したがってマスク１３に対して）昇降する。

本実施の形態におけるスクリーン印刷機１において、基板２の搬送を行う基板搬送路としての基板搬入用コンベア２５、基板保持移動ユニット１２におけるコンベア部２３及び基板搬出用コンベア２６の各動作は、制御装置８０（図５）が図示しないアクチュエータ等から成る基板搬送路作動機構８１（図５）の作動制御を行うことによってなされる。

基板保持移動ユニット１２による基板２の保持動作は、制御装置８０が、クランプ部材２４ａによる基板２のクランプ動作を行わせる図示しないアクチュエータ等から成るクランプ部材作動機構８２（図５）と、下受けユニット支持テーブル２４ｂの（すなわち下受けユニット２４ｃの）昇降動作を行わせる図示しないアクチュエータ等から成る下受けユニット昇降機構８３（図５）の作動制御を行うことによってなされる。

基板保持移動ユニット１２による基板２の水平面内方向への移動動作は、制御装置８０が、基台１１に対するＹテーブル２１ａのＹ軸方向への移動、Ｙテーブル２１ａに対するＸテーブル２１ｂのＸ軸方向への移動及びＸテーブル２１ｂに対するθテーブル２１ｃの（すなわちベーステーブル２１ｄの）Ｚ軸回りの回転動作を行わせる、前述のＹテーブル駆動モータＭｙやＸテーブル駆動モータＭｘを含むアクチュエータ等から成る水平面内方向移動機構８４（図５）の作動制御を行うことによってなされる。

また、基板保持移動ユニット１２による基板２の上下方向への移動動作は、制御装置８０が、ベーステーブル２１ｄに対する昇降テーブル２２ａの昇降動作を行わせる図示しないアクチュエータ等から成る上下方向移動機構８５（図５）の作動制御を行うことによってなされる。

カメラユニット１５の水平面内での移動動作、すなわち一対の門型フレーム２８に対するＸ軸ステージ４１のＹ軸方向への移動動作及びＸ軸ステージ４１に対するカメラ支持ステージ４２のＸ軸方向への移動動作の各制御は、制御装置８０が図示しないアクチュエータから成るカメラユニット移動機構８６（図５）の作動制御を行うことによってなされる。

前後のスキージ１４をＹ軸方向に往復移動させるスキージベース６０の作動制御は、制御装置８０が図示しないアクチュエータ等から成るスキージベース移動機構８７（図５）の制御を行うことによってなされる。また、各スキージ１４のスキージベース６０に対する昇降動作は、制御装置８０がスキージベース６０の上部に取り付けられた前述の２つのスキージ昇降シリンダ６１の作動制御を行うことによってなされる。

制御装置８０は、基板保持移動ユニット１２によって基板２に接触されたマスク１３上でスキージ１４を摺動させるときは、２つのスキージ１４のうちの一方のスキージ昇降シリンダ６１のピストンロッド６１ａを下動させてそのピストンロッド６１ａに取り付けられたスキージ１４を下降させ（図６（ａ）中に示す矢印Ａ１）、スキージ１４をマスク１３の上面に当接させたうえでスキージベース移動機構８７の作動制御を行ってスキージベース６０をＹ軸方向に移動させる（図６（ｂ）中に示す矢印Ｂ）。そして、マスク１３上でのスキージ１４の摺動が終了したら、制御装置８０はスキージ１４をマスク１３に当接させた側のスキージ昇降シリンダ６１のピストンロッド６１ａを上動させてスキージ１４を上昇させ（図６（ｃ）中に示す矢印Ａ２）、そのスキージ１４をマスク１３の上面から離間させる。

ここで、前方のスキージ１４（図３における紙面左側のスキージ１４）については、前方のクランプ部材２４ａの上面領域に当接させてそこから後方のクランプ部材２４ａの上面領域までマスク１３上を後方（図３における紙面右側）に移動させるようにし、後方のスキージ１４（図３における紙面右側のスキージ１４）については、後方のクランプ部材２４ａの上面領域に当接させてそこから前方のクランプ部材２４ａの上面領域までマスク１３上を前方（図３における紙面左側）に移動させるようにする。これによりマスク１３上に供給されたペーストＰｓｔがマスク１３のパターン孔１３ａ内に充填され、そのパターン孔１３ａを介してペーストＰｓｔが基板２の電極３上に転写される。

カメラユニット１５を構成する第１カメラ１５ａは、制御装置８０に制御されて、基板保持移動ユニット１２が備える基板保持部２４によって保持された基板２の基板側位置決め用マークｍｋの撮像を行い、第２カメラ１５ｂは、制御装置８０に制御されて、マスク１３に設けられたマスク側位置決め用マークＭＫの撮像を行う。第１カメラ１５ａの撮像によって得られた画像データと第２カメラ１５ｂの撮像によって得られた画像データはともに制御装置８０に入力される（図５）。

制御装置８０は記憶手段としての記憶部８０ａ（図５）を備えており、この記憶部８０ａには、スキージ１４がマスク１３上で摺動した場合に（図６（ａ）→図６（ｂ）→図６（ｃ））、マスク１３がスキージ１４との間の摩擦等によってスキージ１４に引き摺られて移動する移動距離Δがマスク移動距離として記憶されている。このマスク移動距離（以下、マスク移動距離Δと表記する）は、図６（ａ）及び図６（ｃ）それぞれの拡大図に示すように、基板側位置決め用マークｍｋとマスク側位置決め用マークＭＫが上下に合致するように基板２をマスク１３に接触させた状態からスキージ１４をマスク１３上で摺動させた場合の、基板側位置決め用マークｍｋとマスク側位置決め用マークＭＫの間の離間距離δに相当する。

なお、このマスク移動距離Δの値は通常、マスク１３に対するスキージ１４の移動方向によって異なる場合があるため、記憶部８０ａには、マスク移動距離Δがスキージ１４のマスク１３に対する移動方向ごとに（すなわち、前方のスキージ１４によりペーストＰｓｔの転写を行う場合と、後方のスキージ１４によりペーストＰｓｔを行う場合とに分けて）に記憶されている。

次に、図７のフローチャート及び図８〜図１４の説明図を加えてスクリーン印刷機１の動作手順を説明する。スクリーン印刷機１の制御装置８０は、図示しない検知手段によって、スクリーン印刷機１の上流側に設置された他の装置等（図示せず）から基板搬入用コンベア２５に基板２が投入されたことを検知したら、基板搬入用コンベア２５とコンベア部２３を連動作動させてスクリーン印刷機１内に基板２を搬入し（図８（ａ）中に示す矢印Ｃ）、更に、図示しない検知手段により、コンベア部２３が搬入する基板２が所定の搬送停止位置に到達したことを検知したところでコンベア部２３の作動を停止させて、基板２を静止させる（図８（ｂ）。図７のステップＳＴ１に示す基板搬入工程）。

制御装置８０は、上記の基板搬入工程が終了したら、昇降テーブル２２ａをベーステーブル２１ｄに対する下降位置に位置させたまま、下受けユニット２４ｃを（下受けユニット支持テーブル２４ｂを）昇降テーブル２２ａに対して上昇させ（図９（ａ）中に示す矢印Ｄ１）、下受けユニット２４ｃの上端が基板２の下面に下方から当接したところで下受けユニット２４ｃの上昇を停止させて（図９（ａ））、コンベア部２３上の基板２の両側部を一対のクランプ部材２４ａによりクランプする（図９（ｂ）。図中に示す矢印Ｅ１）。そして、昇降テーブル２２ａをベーステーブル２１ｄに対する下降位置に位置させたまま、下受けユニット２４ｃを更に昇降テーブル２２ａに対して上昇させて、下受けユニット２４ｃで基板２を押し上げる（図１０（ａ）。図中に示す矢印Ｄ２）。これにより基板２はＹ軸方向の両端をクランプ部材２４ａに対して摺動させながら上昇し（基板２はコンベア部２３の両ベルトコンベア２３ｂから上方に離間する）、下受けユニット２４ｃが昇降テーブル２２ａに対する上昇位置に位置して基板２の上面が両クランプ部材２４ａの上面とほぼ同じ高さになったところで、制御装置８０は、下受けユニット２４ｃの押し上げを停止させる。これにより基板保持部２４により基板２が保持された状態となる（図１０（ａ）。図７のステップＳＴ２に示す基板保持工程）。

制御装置８０は、上記の基板保持工程が終了したら、カメラユニット移動機構８６の作動制御を行い（Ｘ軸ステージ４１をＹ軸方向に移動させるとともに、カメラ支持ステージ４２をＸ軸方向に移動させ）、第１カメラ１５ａを基板２に設けられた基板側位置決め用マークｍｋの直上に位置させて、第１カメラ１５ａに基板側位置決め用マークｍｋの撮像を行わせて基板２の位置を検出し（図１０（ｂ）。図７のステップＳＴ３に示す基板位置検出工程）、次いで、第２カメラ１５ｂをマスク１３に設けられたマスク側位置決め用マークＭＫの直下に位置させ、第２カメラ１５ｂにマスク側位置決め用マークＭＫの撮像を行わせることによって、スキージ１４をマスク１３上で摺動させる前のマスク１３の位置の検出を行う（図１１（ａ）。図７のステップＳＴ４に示すマスク位置検出工程）。

制御装置８０は、上記の基板位置検出工程とマスク位置検出工程が終了したら、記憶部８０ａに記憶されたマスク移動距離Δのデータを読み出す（図７のステップＳＴ５に示すマスク移動距離読み出し工程）。

なお、前述のように、記憶部８０ａにはマスク移動距離Δがスキージ１４のマスク１３に対する移動方向ごとに記憶されており、制御装置８０は、基板２をマスク１３に接触させる際、スキージ１４のマスク１３に対する移動方向に応じたマスク移動距離Δを記憶部８０ａから読み出すようにする。すなわち制御装置８０は、前方スキージ１４をマスク１３の後方に移動させてペーストＰｓｔの転写を行うときには、前方スキージ１４をマスク１３の後方に移動させた場合におけるマスク移動距離Δのデータを読み出し、後方スキージ１４をマスク１３の前方に移動させてペーストＰｓｔの転写を行うときには、後方スキージ１４をマスク１３の前方に移動させた場合におけるマスク移動距離Δのデータを読み出すようにする。

制御装置８０は、上記のマスク移動距離読み出し工程が終了したら、基板保持移動ユニット１２が備える水平移動部２１の作動制御を行って基板保持部２４を（したがって基板２を）水平面内方向に移動させ、マスク１３に対する基板２の水平面内方向の位置決めを行う（図７のステップＳＴ６に示す位置決め工程）。

この位置決め工程では、制御装置８０は、基板側位置決め用マークｍｋがマスク側位置決め用マークＭＫよりも、ステップＳＴ５で読み出したマスク移動距離Δだけ、スキージ１４のマスク１３に対する移動方向にずれた状態となるように、すなわち、基板２の電極３がマスク１３のパターン孔１３ａよりもマスク移動距離Δだけスキージ１４のマスク１３に対する移動方向にずれた状態となるように、基板２をマスク１３に対して位置決めする。

制御装置８０は、上記の位置決め工程が終了したら、昇降テーブル２２ａをベーステーブル２１ｄに対して上昇させ（図１１（ｂ）中に示す矢印Ｆ１）、基板２の被印刷面である上面をマスク１３の下面に接触させる（図１１（ｂ）。図７のステップＳＴ７に示す接触工程）。これにより基板側位置決めマークｍｋはマスク側位置決めマークＭＫよりも、記憶部８０ａから読み出したマスク移動距離Δだけスキージ１４のマスク１３に対する移動方向にずれた状態で接触した状態となり（図１２（ａ）の拡大図参照）、しがたって基板２とマスク１３は、基板２の電極３がマスク１３のパターン孔１３ａよりもマスク移動距離Δだけスキージ１４のマスク１３に対する移動方向にずれた状態で上下に接触した状態となる。

制御装置８０は、上記の接触工程が終了したら、スクリーン印刷機１の動作を一時中断したうえで、基台１１に設けられたディスプレイ装置８８（図５）を介した画像表示により、オペレータＯＰにペーストＰｓｔの供給を促す。オペレータＯＰは、現在マスク１３上に残っているペーストＰｓｔを目視し、そのペーストＰｓｔの量に基づいてペーストＰｓｔの供給（補充）を行うべきかどうかの判断を行い、ペーストＰｓｔの供給を行うべきと判断したときには、別途用意したペースト供給シリンジ９０（図１３（ａ））により、マスク１３上にペーストＰｓｔの供給を行う。そして、ペーストＰｓｔの供給が終わったら、基台１１に設けられた動作再開ボタン８９（図５）の操作を行う。オペレータＯＰは、ペーストＰｓｔの供給が不要と判断した場合においても、動作再開ボタン８９の操作を行う。

制御装置８０はステップＳＴ７の後、前述の動作再開ボタン８９の操作信号の出力に基づいて、オペレータＯＰによって動作再開ボタン８９が操作されたか否かの判断を行う（図７のステップＳＴ８に示す判断工程）。そして制御装置８０は、オペレータＯＰによって動作再開ボタン８９が操作されたと判断したときには、スクリーン印刷機１の動作中断を解除し、２つのスキージ１４のうちの一方のスキージ１４をマスク１３上で摺動させることによって（図１３（ｂ）及び図１２（ｂ）中に示す矢印Ｂ）、マスク１３上のペーストＰｓｔを基板２に転写させる（図１２（ａ）→図１２（ｂ）→図１２（ｃ）。図７のステップＳＴ９に示すペースト転写工程）。

制御装置８０は、上記のペースト転写工程が終了したら、昇降テーブル２２ａをベーステーブル２１ｄに対して下降させ（図１４（ａ）中に示す矢印Ｆ２）、マスク１３から基板２を離間させて版離れを行う（図１４（ａ）。図７のステップＳＴ１０に示す版離れ工程）。これによりペーストＰｓｔが基板２の電極３上に印刷された状態となる。

このように本実施の形態において基板保持移動ユニット１２は、基板２を移動させて基板２のマスク１３への接触及び基板２のマスク１３からの離間を行う基板移動手段として機能し、制御装置８０は、基板保持移動ユニット１２及びスキージ１４の作動制御を行う制御手段として機能する。

上記のペースト転写工程では、スキージ１４がマスク１３上で摺動することによって、（図１２（ａ）→図１２（ｂ）→図１２（ｃ））、マスク１３がスキージ１４に引き摺られて移動距離Δだけスキージ１４のマスク１３に対する移動方向に移動するが、ステップＳＴ６の位置決め工程及びステップＳＴ７の接触工程で、記憶部８０ａに記憶されたマスク移動距離Δだけ基板２の電極３がマスク１３のパターン孔１３ａよりもスキージ１４のマスク１３に対する移動方向にずれた状態で基板２がマスク１３に接触されるようになっているので、スキージ１４がマスク１３上を摺動した後には基板２の電極３とマスク１３のパターン孔１３ａが上下に合致することになり（図１２（ｃ）の拡大図に示すように、基板側位置決めマークｍｋとマスク側位置決めマークＭＫも上下に合致する）、版離れを電極３とパターン孔１３ａが上下に合致した状態で行うことができる。

制御装置８０は、上記の版離れ工程が終了したら、第２カメラ１５ｂをマスク１３に設けられたマスク側位置決め用マークＭＫの直下に位置させ、第２カメラ１５ｂにマスク側位置決め用マークＭＫの撮像を行わせることによって、スキージ１４をマスク１３上で摺動させた後のマスク１３の位置の検出を行う（図１４（ｂ）。図７のステップＳＴ１１に示すマスク位置検出工程）。そして、制御装置８０の移動距離算出部８０ｂ（図５）は、ステップＳＴ４で検出したマスク１３の位置（スキージ１４をマスク１３上で摺動させる前のマスク１３の位置）と、ステップＳＴ１１で検出したマスク１３の位置（スキージ１４をマスク１３上で摺動させた後のマスク１３の位置）とに基づいて、今回（現在）スクリーン印刷の対象としている基板２についてのマスク移動距離Δを算出する（図７のステップＳＴ１２に示すマスク移動距離算出工程）。このマスク移動距離算出工程で算出したマスク移動距離Δのデータは記憶部８０ａに記憶され（図７のステップＳＴ１３に示すマスク移動距離記憶工程）、次回スクリーン印刷の対象とする基板２のマスク１３に対するマスク移動距離読み出し工程（ステップＳＴ５）において読み出される。

すなわち本実施の形態において、制御装置８０は、記憶部８０ａから読み出して得られるマスク移動距離Δだけ基板２の電極３がマスク１３のパターン孔１３ａよりもスキージ１４のマスク１３に対する移動方向にずれた状態で基板２がマスク１３に接触するように基板保持移動ユニット１２を作動させ、基板２が接触されたマスク１３上でスキージ１４が摺動するようにスキージ１４を作動させて基板２の電極３にペーストＰｓｔを転写させた後、基板２がマスク１３から離間するように基板保持移動ユニット１２及びスキージ１４を作動させるようになっている。

また、本実施の形態において、第２カメラ１５ｂ及び制御装置８０の移動距離算出部８０ｂは、スキージ１４がマスク１３上で摺動する前後でマスク１３の位置を検出してマスク移動距離Δを計測する移動距離計測手段として機能し（ステップＳＴ４、ステップＳＴ１１及びステップＳＴ１２）、この移動距離計測手段により計測されたマスク１３の移動距離Δがマスク移動距離Δとして記憶部８０ａに記憶されるようになっている（ステップＳＴ１３）。

制御装置８０は、上記の版離れ工程を行ったら、クランプ部材２４ａを作動させて基板２のクランプを解除したうえで（図１５（ａ）中に示す矢印Ｅ２）、下受けユニット２４ｃを（下受けユニット支持テーブル２４ｂを）昇降テーブル２２ａに対して下降させ（図１５（ｂ）中に示す矢印Ｄ３）、基板２をコンベア部２３上に降ろす（図１５（ｂ））。これにより基板保持部２４による基板２の保持が解除される（図７のステップＳＴ１４に示す基板保持解除工程）。

制御装置８０は、基板２の保持を解除したら、基板保持移動ユニット１２が備える水平移動部２１を作動させ、基板搬出用コンベア２６に対するコンベア部２３の位置調整を行ったうえで、コンベア部２３と基板搬出用コンベア２６を連動作動させ、コンベア部２３上の基板２を基板搬出用コンベア２６に受け渡してそのまま基板２をスクリーン印刷機１の外部に搬出する（図７のステップＳＴ１５に示す基板搬出工程）。

制御装置８０は、基板２を搬出したら、他にスクリーン印刷を施す基板２があるかどうかの判断を行う（図７のステップＳＴ１６に示す判断工程）。その結果、他にスクリーン印刷を施す基板２があった場合にはステップＳＴ１に戻って新たな基板２の搬入を行い、他にスクリーン印刷を施す基板２がなかった場合には一連のスクリーン印刷作業を終了する。

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機１は、スキージ１４がマスク１３上で摺動した場合にマスク１３がスキージ１４に引き摺られて移動する移動距離Δがマスク移動距離Δとして記憶部８０ａに記憶されており、制御装置８０は、記憶部８０ａから読み出して得られるマスク移動距離Δだけ基板２の電極３がマスク１３のパターン孔１３ａよりもスキージ１４のマスク１３に対する移動方向にずれた状態で基板２がマスク１３に接触するように基板保持移動ユニット１２を作動させ、基板２が接触されたマスク１３上でスキージ１４が摺動するようにスキージ１４を作動させて基板２の電極３にペーストＰｓｔを転写させた後、基板２がマスク１３から離間するように基板保持移動ユニット１２及びスキージ１４を作動させるようになっている。

そして、このスクリーン印刷機１によるスクリーン印刷方法は、記憶部８０ａから読み出して得られるマスク移動距離Δだけ基板２の電極３がマスク１３のパターン孔１３ａよりもスキージ１４のマスク１３に対する移動方向にずれた状態で基板２がマスク１３に接触されるように基板保持移動ユニット１２を作動させる工程（ステップＳＴ６の位置決め工程及びステップＳＴ７の接触工程）と、基板２が接触されたマスク１３上でスキージ１４が摺動するようにスキージ１４を作動させて基板２の電極３にペーストＰｓｔを転写させる工程（ステップＳＴ９の転写工程）と、電極３にペーストＰｓｔを転写させた基板２がマスク１３から離間するように基板保持移動ユニット１２を作動させる工程（ステップＳＴ１０の版離れ工程）とを含むものとなっている。

本実施の形態におけるスクリーン印刷機１及びこのスクリーン印刷機１におけるスクリーン印刷方法によれば、電極３とパターン孔１３ａとはスキージ１４によるマスク１３上での摺動が終了した時点で上下に合致した状態となり、版離れはこのように電極３とパターン孔１３ａとが上下に合致した状態でなされるので印刷不良が発生しにくく、基板２へのペーストＰｓｔの印刷精度を高めることができる。

また、本実施の形態におけるスクリーン印刷機１（スクリーン印刷方法）では、記憶部８０ａにはマスク移動距離Δがスキージ１４のマスク１３に対する移動方向ごとに記憶されており、制御装置８０は、基板２がマスク１３に接触されるように基板保持移動ユニット１２を作動させる際（基板２がマスク１３に接触されるように基板保持移動ユニット１２が作動される際）、スキージ１４のマスク１３に対する移動方向に応じたマスク移動距離Δを記憶部８０ａから読み出すようになっているので、マスク移動距離Δがマスク１３に対するスキージ１４の移動方向によって異なる場合がある場合であっても、版離れ時に基板２の電極３とマスク１３のパターン孔１３ａとを上下に合致させる精度を高めることができる。

また、本実施の形態におけるスクリーン印刷機１（スクリーン印刷方法）では、スキージ１４がマスク１３上で摺動する前後でマスク１３の位置を検出してマスク１３の移動距離Δを計測する移動距離計測手段（第２カメラ１５ｂ及び制御装置８０の移動距離算出部８０ｂ）を備え、この移動距離計測手段により計測されたマスク１３の移動距離Δがマスク移動距離Δとして記憶部８０ａに記憶されるようになっている（記憶部８０ａに記憶されるマスク移動距離Δが、スキージ１４がマスク１３上で摺動する前後でマスク１３の位置を検出して計測されたマスク１３の移動距離Δである）ので、常に最新のマスク移動距離Δを用いて基板２のマスク１３に対する位置決めをすることができ、版離れ時に基板２の電極３とマスク１３のパターン孔１３ａとを上下に合致させる精度をより一層高めることができる。

マスク上を摺動するスキージによってマスクが引き摺られて移動しても印刷不良が発生しにくいスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法を提供する。

１ スクリーン印刷機
２ 基板
３ 電極
１２ 基板保持移動ユニット（基板移動手段）
１３ マスク
１３ａ パターン孔
１４ スキージ
１５ｂ 第２カメラ（移動距離計測手段）
８０ 制御装置（制御手段）
８０ａ 記憶部（記憶手段）
８０ｂ 移動距離算出部（移動距離計測手段）
Ｐｓｔ ペースト
Δ マスク移動距離

Claims (6)

1. 基板の電極に応じたパターン孔が設けられたマスクと、基板を移動させて基板のマスクへの接触及び基板のマスクからの離間を行う基板移動手段と、基板移動手段により基板が接触されたマスク上を摺動し、マスク上に供給されたペーストをマスクのパターン孔を介して基板の電極に転写させるスキージと、スキージがマスク上で摺動した場合にマスクがスキージに引き摺られて移動する移動距離がマスク移動距離として記憶される記憶手段と、基板移動手段及びスキージの作動制御を行う制御手段とを備え、
   制御手段は、記憶手段から読み出して得られるマスク移動距離だけ基板の電極がマスクのパターン孔よりもスキージのマスクに対する移動方向にずれた状態で基板がマスクに接触するように基板制御手段を作動させ、基板が接触されたマスク上でスキージが摺動するようにスキージを作動させて基板の電極にペーストを転写させた後、基板がマスクから離間するように基板移動手段及びスキージを作動させることを特徴とするスクリーン印刷機。
2. 記憶手段にはマスク移動距離がスキージのマスクに対する移動方向ごとに記憶されており、制御手段は、基板がマスクに接触されるように基板移動手段を作動させる際、スキージのマスクに対する移動方向に応じたマスク移動距離を記憶手段から読み出すことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷機。
3. スキージがマスク上で摺動する前後でマスクの位置を検出してマスクの移動距離を計測する移動距離計測手段を備え、この移動距離計測手段により計測されたマスクの移動距離がマスク移動距離として記憶手段に記憶されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスクリーン印刷機。
4. 基板の電極に応じたパターン孔が設けられたマスクと、基板を移動させて基板のマスクへの接触及び基板のマスクからの離間を行う基板移動手段と、基板移動手段により基板が接触されたマスク上を摺動し、マスク上に供給されたペーストをマスクのパターン孔を介して基板の電極に転写させるスキージと、スキージがマスク上で摺動した場合にマスクがスキージに引き摺られて移動する移動距離がマスク移動距離として記憶される記憶手段とを備えたスクリーン印刷機によるスクリーン印刷方法であって、
   記憶手段から読み出して得られるマスク移動距離だけ基板の電極がマスクのパターン孔よりもスキージのマスクに対する移動方向にずれた状態で基板がマスクに接触するように基板移動手段を作動させる工程と、
   基板が接触されたマスク上でスキージが摺動するようにスキージを作動させて基板の電極にペーストを転写させる工程と、
   電極にペーストを転写させた基板がマスクから離間するように基板移動手段を作動させる工程とを含むことを特徴とするスクリーン印刷機によるスクリーン印刷方法。
5. 記憶手段にはマスク移動距離がスキージのマスクに対する移動方向ごとに記憶されており、基板がマスクに接触されるように基板移動手段が作動される際、スキージのマスクに対する移動方向に応じたマスク移動距離が記憶手段から読み出されることを特徴とする請求項４に記載のスクリーン印刷方法。
6. 記憶手段に記憶されるマスク移動距離は、スキージがマスク上で摺動する前後でマスクの位置を検出して計測されたマスクの移動距離であることを特徴とする請求項４又は５に記載のスクリーン印刷方法。

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