JP2015039865A - Screen printer - Google Patents

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萬谷 正幸
Masayuki Mantani
正幸 萬谷
村上 俊行
Toshiyuki Murakami
俊行 村上
村上 稔
Minoru Murakami
稔 村上
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a screen printer capable of preventing reduction in productivity of a substrate without causing a delay in the start of screen printing work even when a mask is cleaned or inspected for clogging.SOLUTION: A screen printer comprises: a mask imaging camera 29 for imaging a mask 21 from below with the mask 21 separated from the substrate 2; a substrate imaging camera 31 for imaging the substrate 2 from above with the substrate 2 separated from the mask 21; and a mask cleaner 33 for cleaning the mask 21 by sliding on an under surface of the mask 21 with the mask 21 separated from the substrate 2. The mask imaging camera 29 and the mask cleaner 33 are mounted on a first moving beam 25 which horizontally moves under the mask 21, and the substrate imaging camera 31 is mounted on a second moving beam 27 which horizontally moves under the first moving beam 25 independently of the first moving beam 25.

Description

本発明は、基板を接触させたマスク上でスキージを摺動させて基板にペーストを転写させるスクリーン印刷機に関するものである。   The present invention relates to a screen printing machine that transfers a paste onto a substrate by sliding a squeegee on a mask in contact with the substrate.

スクリーン印刷機は、基板の上面に接触させたマスク上でスキージを摺動させてペーストを基板に転写させた後、マスクから基板を離間(版離れ)させて基板にペーストを印刷する。このようなスクリーン印刷機は、基板と離間した状態のマスクを下方から撮像するマスク撮像カメラと、マスクと離間した状態の基板を上方から撮像する基板撮像カメラを備えるほか、基板と離間した状態のマスクの下面を摺動してマスクのクリーニングを行うマスククリーナを備えている。マスク撮像カメラはマスクの最初の設置時にマスクの位置を認識するためにマスクに設けられたマーク(マスク側マーク)を撮像し、版離れの後はマスクのパターン孔のペーストの目詰まり状態を認識するためにマスクの下面全体を撮像する。基板撮像カメラは、マスクの下方に搬入された基板の位置を認識するために基板に設けられたマーク(基板側マークを)撮像し、マスククリーナは、版離れの後、マスクの下面を摺動してマスクに付着したペーストを拭き取る。   The screen printing machine slides a squeegee on a mask in contact with the upper surface of the substrate to transfer the paste to the substrate, and then separates the substrate from the mask (releases the plate) to print the paste on the substrate. Such a screen printing machine includes a mask imaging camera that images the mask separated from the substrate from below, and a substrate imaging camera that images the substrate separated from the mask from above. A mask cleaner is provided for cleaning the mask by sliding the lower surface of the mask. The mask imaging camera captures the mark (mask side mark) provided on the mask to recognize the position of the mask when the mask is first installed, and recognizes the clogged state of the paste in the mask pattern hole after releasing the plate. In order to do so, the entire lower surface of the mask is imaged. The substrate imaging camera captures the mark (substrate side mark) provided on the substrate to recognize the position of the substrate carried under the mask, and the mask cleaner slides on the lower surface of the mask after separating the plate. And wipe off the paste attached to the mask.

このようなスクリーン印刷機では、通常、マスク撮像カメラと基板撮像カメラはひとつのカメラユニットとしてマスクの下方を水平移動する移動体に取り付けられており、マスククリーナはカメラユニットを移動させる上記移動体によって移動される(例えば、特許文献1参照)。スクリーン印刷機は、基板を新しく搬入するごとに基板側マークの撮像に基づく基板の位置の認識を行い、マスクの最初の設置時に認識したマスクの位置との関係に基づいて基板をマスクに接触させる。マスククリーナによるマスクのクリーニングは数回のスクリーン印刷が終わるごとに実行されるが、ファインピッチタイプの基板についてはスクリーン印刷を1回行うごとに実行する場合もある。   In such a screen printing machine, the mask imaging camera and the board imaging camera are usually attached to a moving body that horizontally moves below the mask as one camera unit, and the mask cleaner is moved by the moving body that moves the camera unit. It is moved (see, for example, Patent Document 1). The screen printing machine recognizes the position of the substrate based on the image of the substrate side mark every time a new substrate is carried in, and brings the substrate into contact with the mask based on the relationship with the mask position recognized at the time of initial mask installation. . Although the mask cleaning by the mask cleaner is performed every time several screen printings are finished, the fine pitch type substrate may be performed every time the screen printing is performed once.

特開2013−10240号公報JP2013-10240A

しかしながら、上記のようにマスククリーナをカメラユニットとともに移動させる構成では、新たに搬入した基板の位置の認識はマスクのクリーニング作業が終了するのを待って行う必要があり、その分、スクリーン印刷作業の開始が遅延してスクリーン印刷機全体としての基板の生産性が低下するおそれがあるという問題点があった。また、マスク撮像カメラによるマスクの目詰まり検査を行っている間は基板撮像カメラによる基板の位置の認識を行うことができないことから、マスクの目詰まり検査を行う場合にも同様の問題が生じていた。   However, in the configuration in which the mask cleaner is moved together with the camera unit as described above, it is necessary to recognize the position of the newly loaded substrate after the mask cleaning operation is completed. There has been a problem that the start of production may be delayed and the productivity of the substrate as the whole screen printing machine may be reduced. In addition, since the position of the substrate cannot be recognized by the substrate imaging camera while the mask clogging inspection is performed by the mask imaging camera, the same problem occurs when the mask clogging inspection is performed. It was.

そこで本発明は、マスクのクリーニング或いはマスクの目詰まり検査を行った場合でもスクリーン印刷作業の開始が遅延せず、基板の生産性の低下を防止することができるスクリーン印刷機を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a screen printing machine capable of preventing a decrease in substrate productivity without delaying the start of screen printing work even when mask cleaning or mask clogging inspection is performed. And

請求項1に記載のスクリーン印刷機は、基板の上面に接触させたマスク上でスキージを摺動させてペーストを前記基板に転写させた後、前記マスクから前記基板を離間させて前記基板にペーストを印刷するスクリーン印刷機であって、前記基板と離間した状態の前記マスクを下方から撮像するマスク撮像カメラと、前記マスクと離間した状態の基板を上方から撮像する基板撮像カメラと、前記基板と離間した状態の前記マスクの下面を摺動して前記マスクのクリーニングを行うマスククリーナとを備え、前記マスク撮像カメラと前記マスククリーナは前記マスクの下方を水平移動する第1移動体に取り付けられており、前記基板撮像カメラは前記第1移動体よりも下方を前記第1移動体とは独立して水平移動する第2移動体に取り付けられている。   The screen printing machine according to claim 1, wherein the paste is transferred to the substrate by sliding a squeegee on a mask in contact with the upper surface of the substrate, and then the substrate is separated from the mask to be pasted on the substrate. A screen printing machine that prints the mask separated from the substrate from below, a substrate imaging camera that images the substrate separated from the mask from above, and the substrate. A mask cleaner that cleans the mask by sliding on the lower surface of the mask in a separated state, and the mask imaging camera and the mask cleaner are attached to a first moving body that horizontally moves below the mask. The board imaging camera is attached to a second moving body that horizontally moves below the first moving body independently of the first moving body. That.

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、前記第1移動体と前記第2移動体を互いに独立して移動させることにより、前記基板撮像カメラによる前記基板の撮像と前記マスククリーナによる前記マスクのクリーニング又は前記基板撮像カメラによる前記基板の撮像と前記マスク撮像カメラによる前記マスクの撮像を並行して行う。   The screen printing machine according to claim 2 is the screen printing machine according to claim 1, wherein the board imaging camera is configured to move the first moving body and the second moving body independently of each other. Imaging of the substrate and cleaning of the mask by the mask cleaner or imaging of the substrate by the substrate imaging camera and imaging of the mask by the mask imaging camera are performed in parallel.

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、前記基板撮像カメラによる前記基板の撮像には前記基板に印刷されたペーストの検査のための撮像が含まれる。   The screen printer according to claim 3 is the screen printer according to claim 1 or 2, wherein imaging of the substrate by the substrate imaging camera is performed for inspection of a paste printed on the substrate. Is included.

本発明では、マスク撮像カメラとマスククリーナはマスクの下方を水平移動する第1移動体に取り付けられる一方、基板撮像カメラは第1移動体よりも下方を第1移動体とは独立して水平移動する第2移動体に取り付けられており、第1移動体と第2移動体を互いに独立して移動させることができるので、基板撮像カメラによる基板の撮像とマスククリーナによるマスクのクリーニング(或いは基板撮像カメラによる基板の撮像とマスク撮像カメラのマスクの撮像によるマスクの目詰まり検査)とを並行して行うことが可能である。このためマスクのクリーニング(或いはマスクの目詰まり検査)を行った場合でも基板に対するスクリーン印刷作業の開始が遅延せず、基板の生産性の低下を防止することができる。   In the present invention, the mask imaging camera and the mask cleaner are attached to the first moving body that horizontally moves below the mask, while the substrate imaging camera moves horizontally below the first moving body independently of the first moving body. Since the first moving body and the second moving body can be moved independently of each other, the substrate imaging by the substrate imaging camera and the mask cleaning by the mask cleaner (or the substrate imaging) It is possible to perform in parallel the imaging of the substrate by the camera and the clogging inspection of the mask by imaging the mask of the mask imaging camera. For this reason, even when mask cleaning (or mask clogging inspection) is performed, the start of the screen printing operation on the substrate is not delayed, and a reduction in substrate productivity can be prevented.

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The top view of the screen printer in one embodiment of the present invention 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The front view of the screen printer in one embodiment of the present invention 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The side view of the screen printer in one embodiment of the present invention 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クリーナの拡大側面図The enlarged side view of the mask cleaner with which the screen printer in one embodiment of the present invention is provided 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The block diagram which shows the control system of the screen printer in one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が行うスクリーン印刷作業の実行手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the execution procedure of the screen printing operation which the screen printer in one embodiment of this invention performs (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行うスクリーン印刷作業の動作説明図(A) (b) Operation | movement explanatory drawing of screen printing work which the screen printer in one embodiment of this invention performs (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行うスクリーン印刷作業の動作説明図(A) (b) Operation | movement explanatory drawing of screen printing work which the screen printer in one embodiment of this invention performs (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行うスクリーン印刷作業の動作説明図(A) (b) Operation | movement explanatory drawing of screen printing work which the screen printer in one embodiment of this invention performs (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行うスクリーン印刷作業の動作説明図(A) (b) Operation | movement explanatory drawing of screen printing work which the screen printer in one embodiment of this invention performs (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行うスクリーン印刷作業の動作説明図(A) (b) Operation | movement explanatory drawing of screen printing work which the screen printer in one embodiment of this invention performs

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、基板2の電極2a上に半田等のペーストPtをスクリーン印刷する装置であり、基台11上にはオペレータOPから見た左右方向(X軸方向とする)の左方から右方へ向けて基板2を搬送する搬入コンベア12、位置決めコンベア13及び搬出コンベア14がこの順で設けられている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The screen printing machine 1 shown in FIGS. 1, 2 and 3 is a device that screen prints a paste Pt such as solder on the electrode 2a of the substrate 2, and is placed on the base 11 in the left-right direction as viewed from the operator OP ( A carry-in conveyor 12, a positioning conveyor 13, and a carry-out conveyor 14 that convey the substrate 2 from the left to the right in the X-axis direction are provided in this order.

図2及び図3において、位置決めコンベア13は、基台11上にユニット移動機構15を介して設けられた基板保持ユニット16の構成要素であり、基板保持ユニット16には位置決めコンベア13のほか、下受けユニット17と一対のクランプ部材18が備えられている。下受けユニット17は下受けシリンダ17aに駆動されて昇降し、位置決めコンベア13により作業位置に位置決めされた基板2を下方から支持する。クランプ部材18はクランプ部材開閉機構18aによってオペレータOPから見た前後方向(Y軸方向とする)に開閉し、下受けユニット17によって支持された基板2をY軸方向からクランプして保持する。ユニット移動機構15はXYθロボットから成り、基板保持ユニット16を基台11に対して水平面内で移動させ、また基台11に対して昇降させる。   2 and 3, the positioning conveyor 13 is a component of the substrate holding unit 16 provided on the base 11 via the unit moving mechanism 15, and the substrate holding unit 16 includes the positioning conveyor 13 and the lower part. A receiving unit 17 and a pair of clamp members 18 are provided. The lower receiving unit 17 is driven by the lower receiving cylinder 17a to move up and down, and supports the substrate 2 positioned at the work position by the positioning conveyor 13 from below. The clamp member 18 is opened and closed in the front-rear direction (Y-axis direction) viewed from the operator OP by the clamp member opening / closing mechanism 18a, and clamps and holds the substrate 2 supported by the lower receiving unit 17 from the Y-axis direction. The unit moving mechanism 15 is composed of an XYθ robot, and moves the substrate holding unit 16 with respect to the base 11 in a horizontal plane and raises / lowers the base 11.

図1、図2及び図3において、位置決めコンベア13の上方にはマスク21が水平姿勢に保持されている。マスク21は矩形の板状部材から成り、矩形枠状のマスク枠21wによって四辺が支持されている。マスク21の中央部には基板2の電極2aに対応する多数のパターン孔21hが設けられている。   1, 2, and 3, the mask 21 is held in a horizontal position above the positioning conveyor 13. The mask 21 is made of a rectangular plate-like member, and four sides are supported by a rectangular frame-shaped mask frame 21w. A large number of pattern holes 21 h corresponding to the electrodes 2 a of the substrate 2 are provided in the central portion of the mask 21.

図1において、基板2上の一の対角位置には2つの基板側マーク2mが設けられており(図1には一方のみ図示)、マスク21にはこれら2つの基板側マーク2mに対応して2つのマスク側マーク21mが設けられている(図1には一方のみ図示)。2つの基板側マーク2mと2つのマスク側マーク21mを上下に対向させた状態で基板2を上昇させて(基板2を保持した基板保持ユニット16をユニット移動機構15によって上昇させて)マスク21に基板2を接触させると、基板2の電極2aとマスク21のパターン孔21hとが合致した状態となる。   In FIG. 1, two substrate-side marks 2m are provided at one diagonal position on the substrate 2 (only one is shown in FIG. 1), and the mask 21 corresponds to these two substrate-side marks 2m. Two mask side marks 21m are provided (only one is shown in FIG. 1). The substrate 2 is raised with the two substrate-side marks 2m and the two mask-side marks 21m facing each other up and down (the substrate holding unit 16 holding the substrate 2 is raised by the unit moving mechanism 15) to the mask 21. When the substrate 2 is brought into contact, the electrode 2a of the substrate 2 and the pattern hole 21h of the mask 21 are brought into a matched state.

図1、図2及び図3において、マスク21の上方にはX軸方向に延びたスキージベース22が設けられている。スキージベース22の両端には、基台11の前後左右の四隅から上方に延びて設けられた4つの支柱11aに支持されてY軸方向に延びた2つの第1ボール螺子22aが貫通螺入しており、これら2つの第1ボール螺子22aが2つの第1ボール螺子駆動モータ23により同期回転されると、スキージベース22がY軸方向に移動する。   1, 2, and 3, a squeegee base 22 extending in the X-axis direction is provided above the mask 21. At both ends of the squeegee base 22, two first ball screws 22 a extending in the Y-axis direction and supported by four support columns 11 a extending upward from the four corners of the front and rear of the base 11 are threaded. When the two first ball screws 22a are synchronously rotated by the two first ball screw driving motors 23, the squeegee base 22 moves in the Y-axis direction.

図1、図2及び図3において、スキージベース22には2つのスキージ24が設けられている。2つのスキージ24はそれぞれX軸方向に延びた箆状の部材から成り、Y軸方向に対向して配置されている。各スキージ24はスキージベース22に取り付けられたスキージ昇降シリンダ24aによって個別に昇降される。   1, 2, and 3, the squeegee base 22 is provided with two squeegees 24. The two squeegees 24 are each composed of a bowl-shaped member extending in the X-axis direction, and are disposed to face each other in the Y-axis direction. Each squeegee 24 is raised and lowered individually by a squeegee lifting cylinder 24 a attached to the squeegee base 22.

マスク21の下方にはX軸方向に延びた第1移動体としての第1移動ビーム25が設けられている。第1移動ビーム25の両端には、前述の4つの支柱11aに支持されてY軸方向に延びた2つの第2ボール螺子25aが貫通螺入しており、これら2つの第2ボール螺子25aが2つの第2ボール螺子駆動モータ26により同期回転されると、第1移動ビーム25がY軸方向に移動する(以下、第1移動ビーム25が移動する水平面を第1水平面S1と称する)。   A first moving beam 25 serving as a first moving body extending in the X-axis direction is provided below the mask 21. At both ends of the first moving beam 25, two second ball screws 25a supported by the above-mentioned four support columns 11a and extending in the Y-axis direction are threaded, and these two second ball screws 25a are inserted. When synchronously rotated by the two second ball screw drive motors 26, the first moving beam 25 moves in the Y-axis direction (hereinafter, the horizontal plane on which the first moving beam 25 moves is referred to as the first horizontal plane S1).

第1移動ビーム25の下方には、X軸方向に延びた第2移動体としての第2移動ビーム27が設けられている。第2移動ビーム27の両端には、上記4つの支柱11aに支持されてY軸方向に延びた2つの第3ボール螺子27aが貫通螺入しており、これら2つの第3ボール螺子27aが2つの第3ボール螺子駆動モータ28により同期回転されると、第2移動ビーム27がY軸方向に移動する(以下、第2移動ビーム27が移動する水平面を第2水平面S2と称する)。   Below the first moving beam 25, a second moving beam 27 as a second moving body extending in the X-axis direction is provided. At the both ends of the second moving beam 27, two third ball screws 27a supported by the four columns 11a and extending in the Y-axis direction are threaded through, and these two third ball screws 27a are two. When the three third ball screw drive motors 28 are synchronously rotated, the second moving beam 27 moves in the Y-axis direction (hereinafter, a horizontal plane on which the second moving beam 27 moves is referred to as a second horizontal plane S2).

図1、図2及び図3において、第1移動ビーム25には撮像視野を上方に向けたマスク撮像カメラ29が設けられている。マスク撮像カメラ29の支持部29aには、第1移動ビーム25に沿って設けられた第4ボール螺子25bが貫通螺入しており、この第4ボール螺子25bが第4ボール螺子駆動モータ30により回転されると、マスク撮像カメラ29がX軸方向に移動する。このようにマスク撮像カメラ29は、2つの第2ボール螺子25aの同期回転と第4ボール螺子25bの回転によって、マスク21の下方の第1水平面S1内を移動自在であり、基板2と離間した状態のマスク21を下方から撮像する。   1, 2, and 3, the first moving beam 25 is provided with a mask imaging camera 29 with an imaging field of view facing upward. A fourth ball screw 25 b provided along the first moving beam 25 is threaded through the support portion 29 a of the mask imaging camera 29, and the fourth ball screw 25 b is driven by the fourth ball screw driving motor 30. When rotated, the mask imaging camera 29 moves in the X-axis direction. As described above, the mask imaging camera 29 is movable in the first horizontal plane S1 below the mask 21 and is separated from the substrate 2 by the synchronous rotation of the two second ball screws 25a and the rotation of the fourth ball screw 25b. The state of the mask 21 is imaged from below.

第2移動ビーム27には撮像視野を下方に向けた基板撮像カメラ31が設けられている。基板撮像カメラ31の支持部31aには、第2移動ビーム27に沿って設けられた第5ボール螺子27bが貫通螺入しており、この第5ボール螺子27bが第5ボール螺子駆動モータ32により回転されると、基板撮像カメラ31がX軸方向に移動する。このように基板撮像カメラ31は、2つの第3ボール螺子27aの同期回転と第5ボール螺子27bの回転によって、マスク21の下方(更に第1水平面S1の下方)の第2水平面S2内を移動自在であり、マスク21と離間した状態の基板2を上方から撮像する。   The second moving beam 27 is provided with a substrate imaging camera 31 with an imaging field of view directed downward. A fifth ball screw 27 b provided along the second moving beam 27 is threaded through the support portion 31 a of the board imaging camera 31, and the fifth ball screw 27 b is driven by a fifth ball screw driving motor 32. When rotated, the board imaging camera 31 moves in the X-axis direction. In this way, the board imaging camera 31 moves in the second horizontal plane S2 below the mask 21 (further below the first horizontal plane S1) by the synchronous rotation of the two third ball screws 27a and the rotation of the fifth ball screw 27b. The substrate 2 that is free and separated from the mask 21 is imaged from above.

図1、図2及び図3において、第1移動ビーム25にはX軸方向に延びたマスククリーナ33が固定して設けられている。マスククリーナ33は2つの第2ボール螺子25aが2つの第2ボール螺子駆動モータ26により同期回転されると、マスク撮像カメラ29と一体となって第1水平面S1内をY軸方向に移動する。このようにマスククリーナ33は、2つの第2ボール螺子駆動モータ26の回転によって、マスクの下方の第1水平面S1内を移動自在であり、基板2と離間した状態のマスク21の下面を摺動してマスク21のクリーニングを行う。   1, 2, and 3, a mask cleaner 33 extending in the X-axis direction is fixedly provided on the first moving beam 25. When the two second ball screws 25a are synchronously rotated by the two second ball screw driving motors 26, the mask cleaner 33 moves in the Y-axis direction in the first horizontal plane S1 together with the mask imaging camera 29. As described above, the mask cleaner 33 is movable in the first horizontal plane S1 below the mask by the rotation of the two second ball screw drive motors 26, and slides on the lower surface of the mask 21 in a state of being separated from the substrate 2. Then, the mask 21 is cleaned.

図4において、マスククリーナ33は、筐体34内に、X軸回りに回転自在に設けられた繰り出し側の第1リール35a及び巻き取り側の第2リール35b、これら第1リール35aと第2リール35bの間に掛け渡されたペーパー部材36及びX軸方向に延びて筐体34に対する上下動が自在であり、ノズル上下動機構37aにより上動されたときにペーパー部材36の一部を上方に押し上げるノズル37を有して成る。ペーパー部材36のノズル37によって上方に押し上げられた部分はマスク21の下面と接触されるマスク接触面36aとなる。このマスク接触面36aは、リール駆動モータ35cによって第1リール35aと第2リール35bを同一の方向に駆動し、ペーパー部材36をY軸方向に進行させることによって、更新することが可能である。   In FIG. 4, the mask cleaner 33 includes a first reel 35a on the feeding side and a second reel 35b on the take-up side which are rotatably provided around the X axis in the housing 34, and the first reel 35a and the second reel 35b. The paper member 36 spanned between the reels 35b and the X-axis direction can be freely moved up and down with respect to the housing 34. When the paper member 36 is moved up by the nozzle vertical movement mechanism 37a, a part of the paper member 36 is moved upward. It has a nozzle 37 that pushes it up. A portion of the paper member 36 pushed upward by the nozzle 37 becomes a mask contact surface 36 a that comes into contact with the lower surface of the mask 21. The mask contact surface 36a can be updated by driving the first reel 35a and the second reel 35b in the same direction by the reel drive motor 35c and moving the paper member 36 in the Y-axis direction.

図5において、基板2の搬送及び作業位置への位置決め動作はスクリーン印刷機1が備える制御装置40が搬入コンベア12、位置決めコンベア13、搬出コンベア14の作動制御を行うことによってなされ、基板2の下受け動作は制御装置40が下受けシリンダ17aの作動制御を行うことによってなされる。また、一対のクランプ部材18による基板2のクランプ動作は制御装置40がクランプ部材開閉機構18aの作動制御を行うことによってなされ、基板保持ユニット16の水平面内での移動動作と昇降動作は制御装置40がユニット移動機構15の作動制御を行うことによってなされる。   In FIG. 5, the substrate 2 is transported and positioned to the work position by the control device 40 provided in the screen printing machine 1 by controlling the operation of the carry-in conveyor 12, the positioning conveyor 13, and the carry-out conveyor 14. The receiving operation is performed by the control device 40 controlling the operation of the lower receiving cylinder 17a. The clamping operation of the substrate 2 by the pair of clamping members 18 is performed by the control device 40 controlling the operation of the clamping member opening / closing mechanism 18a, and the moving operation and the raising / lowering operation of the substrate holding unit 16 in the horizontal plane are performed by the control device 40. Is performed by controlling the operation of the unit moving mechanism 15.

スキージベース22のY軸方向への移動動作、すなわち2つのスキージ24のY軸方向への移動動作は、制御装置40が2つの第1ボール螺子駆動モータ23の作動制御を行うことによってなされる。また、スキージベース22に対する各スキージ24の昇降動作は、制御装置40がスキージ昇降シリンダ24aの作動制御を行うことによってなされる(図5)。   The movement operation of the squeegee base 22 in the Y-axis direction, that is, the movement operation of the two squeegees 24 in the Y-axis direction is performed by the control device 40 controlling the operation of the two first ball screw drive motors 23. Moreover, the raising / lowering operation | movement of each squeegee 24 with respect to the squeegee base 22 is made | formed when the control apparatus 40 performs operation | movement control of the squeegee raising / lowering cylinder 24a (FIG. 5).

第1移動ビーム25のY軸方向への移動動作、すなわちマスク撮像カメラ29とマスククリーナ33のY軸方向への移動動作は、制御装置40が2つの第2ボール螺子駆動モータ26の作動制御を行うことによってなされ、マスク撮像カメラ29のX軸方向への移動動作は、制御装置40が第4ボール螺子駆動モータ30の作動制御を行うことによってなされる。また、第2移動ビーム27のY軸方向への移動動作、すなわち基板撮像カメラ31のY軸方向への移動動作は、制御装置40が2つの第3ボール螺子駆動モータ28の作動制御を行うことによってなされ、基板撮像カメラ31のX軸方向への移動動作は、制御装置40が第5ボール螺子駆動モータ32の作動制御を行うことによってなされる。   For the movement operation of the first moving beam 25 in the Y-axis direction, that is, the movement operation of the mask imaging camera 29 and the mask cleaner 33 in the Y-axis direction, the control device 40 controls the operation of the two second ball screw drive motors 26. The movement of the mask imaging camera 29 in the X-axis direction is performed by the control device 40 controlling the operation of the fourth ball screw drive motor 30. In addition, the movement of the second moving beam 27 in the Y-axis direction, that is, the movement of the substrate imaging camera 31 in the Y-axis direction is performed by the control device 40 controlling the operation of the two third ball screw drive motors 28. The movement of the board imaging camera 31 in the X-axis direction is performed by the control device 40 controlling the operation of the fifth ball screw drive motor 32.

マスク撮像カメラ29の撮像動作及び基板撮像カメラ31の撮像動作は制御装置40によって制御され、マスク撮像カメラ29の撮像動作によって得られた画像データ及び基板撮像カメラ31の撮像動作によって得られた画像データは制御装置40に送られ、制御装置40の画像処理部40aにおいて画像処理される(図5)。   The imaging operation of the mask imaging camera 29 and the imaging operation of the substrate imaging camera 31 are controlled by the control device 40, and the image data obtained by the imaging operation of the mask imaging camera 29 and the image data obtained by the imaging operation of the substrate imaging camera 31 are controlled. Is sent to the control device 40 and subjected to image processing in the image processing section 40a of the control device 40 (FIG. 5).

マスククリーナ33のノズル37の上下動は制御装置40がノズル上下動機構37aの作動制御を行うことによってなされ、マスククリーナ33のペーパー部材36を進行させてノズル37の上面に掛け渡されたペーパー部材36のマスク接触面36aを更新させる動作は、制御装置40がリール駆動モータ35cの作動制御を行うことによってなされる。また、ノズル37内に真空圧を与える負圧供給動作は、制御装置40が負圧供給機構41の作動制御を行うことによってなされる(図5)。   The vertical movement of the nozzle 37 of the mask cleaner 33 is performed by the control device 40 controlling the operation of the nozzle vertical movement mechanism 37 a, and the paper member 36 of the mask cleaner 33 is advanced to be passed over the upper surface of the nozzle 37. The operation of updating the 36 mask contact surfaces 36a is performed by the control device 40 controlling the operation of the reel drive motor 35c. The negative pressure supply operation for applying a vacuum pressure to the nozzle 37 is performed by the control device 40 controlling the operation of the negative pressure supply mechanism 41 (FIG. 5).

次に、スクリーン印刷機1によるスクリーン印刷作業の実行手順を図6のフローチャート及び図7〜図11の動作説明図を用いて説明する。制御装置40は、オペレータOPによってマスク21が設置されたら、先ず、マスク撮像カメラ29を第1水平面S1内で移動させ、マスク撮像カメラ29により、基板2と離間した状態のマスク21を下方から撮像する(図7(a)。図6に示すステップST1)。ここではマスク21に設けられている2つのマスク側マーク21mの撮像を行い、得られた2つのマスク側マーク21mの画像の画像認識を行って、マスク21の位置を認識する。   Next, the execution procedure of the screen printing operation by the screen printer 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. 6 and the operation explanatory diagrams of FIGS. When the mask 21 is set by the operator OP, the control device 40 first moves the mask imaging camera 29 in the first horizontal plane S1, and the mask imaging camera 29 images the mask 21 separated from the substrate 2 from below. (FIG. 7A. Step ST1 shown in FIG. 6). Here, the two mask-side marks 21m provided on the mask 21 are imaged, and the images of the two obtained mask-side marks 21m are recognized to recognize the position of the mask 21.

制御装置40は、マスク撮像カメラ29によるマスク21の撮像を行い、マスク21の位置を認識したら、スクリーン印刷機1の外部から送られてきた基板2を搬入コンベア12によって搬入し、位置決めコンベア13によって基板2を作業位置に位置決めしたうえで(ステップST2)、基板保持ユニット16によって基板2を保持する(図7(b)。ステップST3)。基板2の保持は下受けユニット17によって下面を支持し(図7(b)中に示す矢印A1)、クランプ部材18によって基板2をクランプすることによって行う(図7(b)中に示す矢印B1)。   When the control device 40 performs imaging of the mask 21 by the mask imaging camera 29 and recognizes the position of the mask 21, the substrate 2 sent from the outside of the screen printing machine 1 is carried in by the carry-in conveyor 12, and is moved by the positioning conveyor 13. After the substrate 2 is positioned at the work position (step ST2), the substrate 2 is held by the substrate holding unit 16 (FIG. 7B, step ST3). The substrate 2 is held by supporting the lower surface by the receiving unit 17 (arrow A1 shown in FIG. 7B) and clamping the substrate 2 by the clamp member 18 (arrow B1 shown in FIG. 7B). ).

制御装置40は、基板保持ユニット16によって基板2を保持したら、基板撮像カメラ31を第2水平面S2内で移動させ、基板撮像カメラ31により、マスク21と離間した状態の基板2を上方から撮像する(図8(a)。ステップST4)。ここでは基板2に設けられている2つの基板側マーク2mの撮像を行い、得られた2つ基板側マーク2mの画像の画像認識を行って、基板2の位置を認識する。   After holding the substrate 2 by the substrate holding unit 16, the control device 40 moves the substrate imaging camera 31 in the second horizontal plane S <b> 2 and images the substrate 2 separated from the mask 21 from above by the substrate imaging camera 31. (FIG. 8A. Step ST4). Here, the two substrate-side marks 2m provided on the substrate 2 are imaged, and the image of the obtained two substrate-side marks 2m is recognized to recognize the position of the substrate 2.

制御装置40は、上記基板2の撮像と並行し、必要に応じて、マスククリーナ33によるマスク21のクリーニングを行う(図8(b)。ステップST5)。このマスク21のクリーニングは、後述するステップST6〜ステップST9において基板2にペーストPtを印刷した際、マスク21の下面に付着したペーストPtの残り滓を次の基板2についてのスクリーン印刷を実行する前に拭き取るものである。マスク21のクリーニングでは、制御装置40は、マスククリーナ33のノズル37をノズル上下動機構37aによって上動させて筐体34の上方に突出させ、ペーパー部材36のマスク接触面36aをマスク21の下面に接触させた状態で、第1移動ビーム25をY軸方向に移動させる(図8(b)中に示す矢印C)。この際、制御装置40は、マスククリーナ33によるペーストPtの残り滓の拭き取り効果を増大させるため、負圧供給機構41を作動させて、ノズル37にペーパー部材36のマスク接触面36aを介したペーストPtの真空吸引を行わせるようにする。   In parallel with the imaging of the substrate 2, the control device 40 cleans the mask 21 with the mask cleaner 33 as necessary (FIG. 8B, step ST5). The mask 21 is cleaned before the screen printing on the next substrate 2 is performed on the remaining residue of the paste Pt adhering to the lower surface of the mask 21 when the paste Pt is printed on the substrate 2 in steps ST6 to ST9 described later. Wipe it off. In the cleaning of the mask 21, the control device 40 moves the nozzle 37 of the mask cleaner 33 upward by the nozzle vertical movement mechanism 37 a so as to protrude above the housing 34, and the mask contact surface 36 a of the paper member 36 is the lower surface of the mask 21. The first moving beam 25 is moved in the Y-axis direction while being in contact with the arrow (arrow C shown in FIG. 8B). At this time, the control device 40 operates the negative pressure supply mechanism 41 to increase the wiping effect of the remaining residue of the paste Pt by the mask cleaner 33, and the paste through the mask contact surface 36 a of the paper member 36 to the nozzle 37. The vacuum suction of Pt is performed.

このように、本実施の形態におけるスクリーン印刷機1では、マスク撮像カメラ29とマスククリーナ33はマスク21の下方を水平移動する第1移動ビーム25に取り付けられ、基板撮像カメラ31は第1移動ビーム25よりも下方を第1移動ビーム25とは独立して水平移動する第2移動ビーム27に取り付けられていることから、第1移動ビーム25と第2移動ビーム27を互いに独立して移動させることができ、これにより、基板撮像カメラ31による基板2の撮像(基板側マーク2mの撮像)とマスククリーナ33によるマスク21のクリーニングを並行して行うことが可能となっている。   Thus, in the screen printing machine 1 according to the present embodiment, the mask imaging camera 29 and the mask cleaner 33 are attached to the first moving beam 25 that horizontally moves below the mask 21, and the substrate imaging camera 31 is the first moving beam. Since it is attached to the second moving beam 27 that moves horizontally below the first moving beam 25 independently of the first moving beam 25, the first moving beam 25 and the second moving beam 27 are moved independently of each other. Accordingly, it is possible to perform the imaging of the substrate 2 by the substrate imaging camera 31 (imaging of the substrate side mark 2m) and the cleaning of the mask 21 by the mask cleaner 33 in parallel.

ここで、マスク21のクリーニングは、前述したように、スクリーン印刷の実行によってマスク21の下面に付着したペーストPtの残り滓を次のスクリーン印刷を行う前に拭き取るものであるから、マスク21を設置した後に最初に行うスクリーン印刷であって、マスク21の下面にペーストPtが付着していない状況においては、ステップST5の工程を省略することができる。また、ステップST5の工程は、毎回(すなわち1回のスクリーン印刷が終わるごとに)実行するようにしてもよいし、数回のスクリーン印刷が終わるごとに実行するようにしてもよい。マスク21のクリーニングを行わない場合には、基板保持ユニット16による基板2の保持(ステップST3)の後、基板撮像カメラ31による基板側マーク2mの撮像(ステップST4)のみが行われることになる。また、マスク21のクリーニングに代えて、或いはマスク21のクリーニングに続いて、マスク21の下面全体をマスク撮像カメラ29によって撮像することにより、マスク21のパターン孔21h内のペーストPtの目詰まり状態を検査するマスク21の目詰まり検査を行うようにしてもよい。   Here, as described above, the cleaning of the mask 21 is to wipe off the remaining residue of the paste Pt adhering to the lower surface of the mask 21 by executing the screen printing before performing the next screen printing. If the paste Pt is not attached to the lower surface of the mask 21 for the first screen printing performed after the step ST5, the step ST5 can be omitted. Further, the step ST5 may be executed every time (that is, every time one screen printing is finished) or may be executed every time several screen printings are finished. When the mask 21 is not cleaned, after the substrate 2 is held by the substrate holding unit 16 (step ST3), only the substrate side mark 2m is imaged (step ST4) by the substrate imaging camera 31. Further, instead of cleaning the mask 21 or following the cleaning of the mask 21, the entire surface of the lower surface of the mask 21 is imaged by the mask imaging camera 29, so that the paste Pt in the pattern hole 21 h of the mask 21 is clogged. A clogging inspection of the mask 21 to be inspected may be performed.

制御装置40は、基板2の撮像を行い、また、必要に応じてマスク21のクリーニングを基板2の撮像と並行して行ったら、基板保持ユニット16を水平面内で移動させ、基板側マーク2mとマスク側マーク21mとが上下に対向するように、マスク21に対する基板2の位置合わせを行う(ステップST6)。そして、基板保持ユニット16を基台11に対して上昇させ(図9(a)中に示す矢印D1)、クランプ部材18によりクランプして保持した基板2の上面をマスク21の下面に接触させる(図9(a)。ステップST7)。これにより基板2上の電極2aとマスク21のパターン孔21hとが合致した状態となる。   The control device 40 performs imaging of the substrate 2 and, if necessary, cleans the mask 21 in parallel with imaging of the substrate 2, moves the substrate holding unit 16 in the horizontal plane, The substrate 2 is aligned with the mask 21 so as to face the mask side mark 21m vertically (step ST6). Then, the substrate holding unit 16 is raised with respect to the base 11 (arrow D1 shown in FIG. 9A), and the upper surface of the substrate 2 clamped and held by the clamp member 18 is brought into contact with the lower surface of the mask 21 ( 9A, step ST7). As a result, the electrode 2a on the substrate 2 and the pattern hole 21h of the mask 21 are brought into a matched state.

制御装置40は基板2をマスク21に接触させたら、スキージ24によって基板2にペーストPtを転写する(ステップST8)。このペーストPtの転写は、マスク21上に予めペーストPtを供給した状態で、2つのスキージ24のうちの一方を下動させてその下端をマスク21の上面に当接させ(図9(b)中に示す矢印E1)、その当接状態を維持したままスキージベース22をY軸方向に移動させることによって行う(図10(a)中に示す矢印F)。これによりペーストPtはマスク21上でスキージ24によって掻き寄せられてマスク21のパターン孔21h内に押し込まれ、各基板2の電極2a上に転写される。   When the control device 40 brings the substrate 2 into contact with the mask 21, the paste Pt is transferred to the substrate 2 by the squeegee 24 (step ST8). In the transfer of the paste Pt, one of the two squeegees 24 is moved downward with the paste Pt supplied in advance on the mask 21, and the lower end thereof is brought into contact with the upper surface of the mask 21 (FIG. 9B). The arrow E1 shown in FIG. 10 is performed by moving the squeegee base 22 in the Y-axis direction while maintaining the contact state (arrow F shown in FIG. 10A). As a result, the paste Pt is scraped by the squeegee 24 on the mask 21 and pushed into the pattern hole 21h of the mask 21, and is transferred onto the electrode 2a of each substrate 2.

制御装置40は、基板2の電極2aにペーストPtを転写させたら、マスク21に当接させていたスキージ24を上動させたうえで(図10(b)中に示す矢印E2)、ユニット移動機構15により基板保持ユニット16を下降させ(図11(a)中に示す矢印D2)、基板2をマスク21から離間させて版離れを行う(ステップST9)。そして、制御装置40は版離れを行ったら、クランプ部材18を開いたうえで(図11(b)中に示す矢印B2)、下受けユニット17を下降させ(図11(b)中に示す矢印A2)、基板2の両端を位置決めコンベア13上に降ろすことによって、基板2の保持を解除する(図11(b)。ステップST10)。   After transferring the paste Pt to the electrode 2a of the substrate 2, the control device 40 moves the unit up after moving the squeegee 24 in contact with the mask 21 (arrow E2 shown in FIG. 10B). The substrate holding unit 16 is lowered by the mechanism 15 (arrow D2 shown in FIG. 11A), and the substrate 2 is separated from the mask 21 to release the plate (step ST9). When the control device 40 releases the plate, the clamp member 18 is opened (arrow B2 shown in FIG. 11B), and the lower receiving unit 17 is lowered (arrow shown in FIG. 11B). A2) The holding of the substrate 2 is released by lowering both ends of the substrate 2 onto the positioning conveyor 13 (FIG. 11 (b), step ST10).

制御装置40は基板2の保持を解除したら、ユニット移動機構15により基板保持ユニット16を水平面内で移動させ、位置決めコンベア13の向きを整えたうえで位置決めコンベア13から搬出コンベア14に基板2を送り、基板2をスクリーン印刷機1の外部に搬出する(ステップST11)。そして、制御装置40は基板2を搬出したら、新たに送られてくる基板2の待ち状態に入る(ステップST12)。そして、一定時間内に新たに送られてくる基板2があった場合にはステップST2に戻ってその基板2の搬入及び位置決めを行い、基板2の保持(ステップST3)を経て、基板撮像カメラ31による基板2の撮像(ステップST4)と、マスククリーナ33によるマスク21のクリーニング(ステップST5)を行う。一方、ステップST12において、一定時間内に新たに送られてくる基板2がなかった場合にはスクリーン印刷作業を終了する。   When the control device 40 releases the holding of the substrate 2, the substrate holding unit 16 is moved in the horizontal plane by the unit moving mechanism 15, the orientation of the positioning conveyor 13 is adjusted, and the substrate 2 is sent from the positioning conveyor 13 to the carry-out conveyor 14. Then, the substrate 2 is carried out of the screen printer 1 (step ST11). When the control device 40 carries out the substrate 2, it enters a waiting state for the newly sent substrate 2 (step ST12). If there is a substrate 2 newly sent within a certain time, the process returns to step ST2 to carry in and position the substrate 2, hold the substrate 2 (step ST3), and perform the substrate imaging camera 31. The substrate 2 is imaged by (step ST4), and the mask 21 is cleaned by the mask cleaner 33 (step ST5). On the other hand, in step ST12, when there is no substrate 2 newly sent within a certain time, the screen printing operation is terminated.

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では、マスク撮像カメラ29とマスククリーナ33はマスク21の下方を水平移動する第1移動体としての第1移動ビーム25に取り付けられる一方、基板撮像カメラ31は第1移動ビーム25よりも下方を第1移動ビーム25とは独立して水平移動する第2移動体としての第2移動ビーム27に取り付けられており、第1移動ビーム25と第2移動ビーム27を互いに独立して移動させることができるので、基板撮像カメラ31による基板2の撮像とマスククリーナ33によるマスク21のクリーニング(或いは基板撮像カメラ31による基板2の撮像とマスク撮像カメラ29のマスク21の撮像によるマスク21のパターン孔21hの目詰まり検査)とを並行して行うことが可能である。このためマスク21のクリーニング(或いはマスク21の目詰まり検査)を行った場合でも基板2に対するスクリーン印刷作業の開始が遅延せず、基板2の生産性の低下を防止することができる。この効果は、ファインピッチタイプの基板2についてスクリーン印刷を行う場合など、1回のスクリーン印刷が終わるごとにマスク21のクリーニングを実行する必要がある場合において特に大きなものとなる。   As described above, in the screen printing machine 1 according to the present embodiment, the mask imaging camera 29 and the mask cleaner 33 are attached to the first moving beam 25 as the first moving body that horizontally moves below the mask 21. The substrate imaging camera 31 is attached to a second moving beam 27 as a second moving body that horizontally moves below the first moving beam 25 independently of the first moving beam 25. Since the second moving beams 27 can be moved independently of each other, the substrate imaging camera 31 images the substrate 2 and the mask cleaner 33 cleans the mask 21 (or the substrate imaging camera 31 images the substrate 2 and the mask imaging camera). (Inspection of clogging of the pattern hole 21h of the mask 21 by imaging of the mask 21 of 29) is performed in parallel. Possible it is. Therefore, even when the mask 21 is cleaned (or the clogging inspection of the mask 21), the start of the screen printing operation on the substrate 2 is not delayed, and the productivity of the substrate 2 can be prevented from being lowered. This effect is particularly significant when the mask 21 needs to be cleaned after each screen printing, such as when screen printing is performed on the fine pitch type substrate 2.

なお、上述の実施の形態では、ステップST4における基板撮像カメラ31による基板2の撮像は、基板保持ユニット16によって保持した基板2の基板側マーク2mを撮像するものであったが、基板2の撮像には、基板2に印刷されたペーストPtの検査(ペーストPtが正常に印刷されているか否かの検査)のための撮像を含むことができる。   In the above-described embodiment, the imaging of the substrate 2 by the substrate imaging camera 31 in step ST4 is for imaging the substrate-side mark 2m of the substrate 2 held by the substrate holding unit 16, but the imaging of the substrate 2 is performed. Can include imaging for inspection of the paste Pt printed on the substrate 2 (inspection of whether or not the paste Pt is normally printed).

マスクのクリーニング或いはマスクの目詰まり検査を行った場合でもスクリーン印刷作業の開始が遅延せず、基板の生産性の低下を防止することができるスクリーン印刷機を提供する。   Provided is a screen printing machine capable of preventing a reduction in substrate productivity without delaying the start of a screen printing operation even when a mask cleaning or a mask clogging inspection is performed.

1 スクリーン印刷機
2 基板
21 マスク
24 スキージ
25 第1移動ビーム(第1移動体)
27 第2移動ビーム(第2移動体)
29 マスク撮像カメラ
31 基板撮像カメラ
33 マスククリーナ
Pt ペースト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Screen printer 2 Board | substrate 21 Mask 24 Squeegee 25 1st moving beam (1st moving body)
27 Second moving beam (second moving body)
29 Mask Imaging Camera 31 Board Imaging Camera 33 Mask Cleaner Pt Paste

Claims (3)

基板の上面に接触させたマスク上でスキージを摺動させてペーストを前記基板に転写させた後、前記マスクから前記基板を離間させて前記基板にペーストを印刷するスクリーン印刷機であって、
前記基板と離間した状態の前記マスクを下方から撮像するマスク撮像カメラと、
前記マスクと離間した状態の基板を上方から撮像する基板撮像カメラと、
前記基板と離間した状態の前記マスクの下面を摺動して前記マスクのクリーニングを行うマスククリーナとを備え、
前記マスク撮像カメラと前記マスククリーナは前記マスクの下方を水平移動する第1移動体に取り付けられており、
前記基板撮像カメラは前記第1移動体よりも下方を前記第1移動体とは独立して水平移動する第2移動体に取り付けられていることを特徴とするスクリーン印刷機。
A screen printing machine that slides a squeegee on a mask in contact with the upper surface of the substrate to transfer the paste to the substrate, and then separates the substrate from the mask to print the paste on the substrate,
A mask imaging camera for imaging the mask in a state of being separated from the substrate from below;
A substrate imaging camera for imaging the substrate in a state separated from the mask from above;
A mask cleaner that cleans the mask by sliding on the lower surface of the mask in a state of being separated from the substrate;
The mask imaging camera and the mask cleaner are attached to a first moving body that horizontally moves below the mask,
The screen printing machine, wherein the board imaging camera is attached to a second moving body that horizontally moves below the first moving body independently of the first moving body.
前記第1移動体と前記第2移動体を互いに独立して移動させることにより、前記基板撮像カメラによる前記基板の撮像と前記マスククリーナによる前記マスクのクリーニング又は前記基板撮像カメラによる前記基板の撮像と前記マスク撮像カメラによる前記マスクの撮像を並行して行うことを特徴とする請求項1に記載のスクリーン印刷機。   By moving the first moving body and the second moving body independently of each other, the imaging of the substrate by the substrate imaging camera, the cleaning of the mask by the mask cleaner, or the imaging of the substrate by the substrate imaging camera The screen printing machine according to claim 1, wherein the mask imaging by the mask imaging camera is performed in parallel. 前記基板撮像カメラによる前記基板の撮像には前記基板に印刷されたペーストの検査のための撮像が含まれ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。   3. The screen printing machine according to claim 1, wherein imaging of the substrate by the substrate imaging camera includes imaging for inspecting a paste printed on the substrate. 4.
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