JP2015083364A - スクリーン印刷機及び部品実装ライン - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で複数の基板機種を並行的に印刷可能としつつ、廃棄ペーストの量を少なくすることができるスクリーン印刷機及び部品実装ラインを提供することを目的とする。【解決手段】印刷ヘッド１７が、マスク１３上の第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍ内の位置を移動開始位置とし、第１のパターン形成領域Ｒ１に接触された基板２に対して第１のパターンＰＴ１でペーストＰｓｔを印刷する場合には上記移動開始位置から第１のパターン形成領域Ｒ１上を往復移動して移動開始位置に戻り、第２のパターン形成領域Ｒ２に接触された基板２に対して第２のパターンＰＴ２でペーストＰｓｔを印刷する場合には上記移動開始位置から第２のパターン形成領域Ｒ２上を往復移動して移動開始位置に戻る構成とする。【選択図】図９

Description

本発明は、パターンが形成されたマスクを用いて基板にペーストを印刷するスクリーン印刷機及びこのスクリーン印刷機を含む部品実装ラインに関するものである。

従来、複数の基板機種について半田等のペーストのスクリーン印刷作業を並行的に実行し、下流工程側に設置された２レーン装備等の部品実装機（２つの基板搬送レーンを装備した部品実装機）に基板を連続的に供給するスクリーン印刷機として、基板保持部とマスクをひとつずつ備えた２つの印刷部を有し、各印刷部がそれぞれスクリーン印刷作業を実行する構成のもの（例えば、特許文献１）が知られているが、装置が大型化してしまい、コストが増加してしまうという課題があった。そこで、印刷部をひとつにして、マスクに２つのパターン形成領域（パターンが形成された領域）を並んで設ける一方、基板を保持した基板保持部をマスクの下方で移動自在として基板を第１のパターン形成領域と第２のパターン形成領域の一方に選択的に接触させることにより、各パターンのスクリーン印刷作業を実行する構成としたスクリーン印刷機が知られている（例えば、特許文献２）。

特開２００９−０７０８６７号公報 特開２０１１−１４３６４０号公報

しかしながら、上記のように、下流工程側の部品実装機に対応して２つのパターン形成領域を備えたスクリーン印刷機であっても、第１のパターンでの印刷用と第２のパターンでの印刷用の２つの印刷ヘッドが必要となり、構成が複雑になってしまうという問題点があった。また、２つの印刷ヘッドを備えるため、ひとつの印刷ヘッドに比べて廃棄ペースト量が増大してしまい、コストが増加するという問題点があった。

そこで本発明は、簡易な構成で複数の基板機種を並行的に印刷可能としつつ、廃棄ペーストの量を少なくすることができるスクリーン印刷機及び部品実装ライン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、第１のパターンが形成された第１のパターン形成領域と第２のパターンが形成された第２のパターン形成領域が所定の方向に並んで配置されたマスクと、前記マスクの下方を前記所定の方向に移動自在に設けられ、基板を保持した基板保持部を移動させて基板を前記第１のパターン形成領域及び前記第２のパターン形成領域の一方に選択的に接触させる基板保持移動機構と、前記マスク上の前記第１のパターン形成領域と前記第２のパターン形成領域の間の領域内の位置を移動開始位置とし、前記第１のパターン形成領域に接触された基板に対して前記第１のパターンでペーストを印刷する場合には前記移動開始位置から前記第１のパターン形成領域上を前記所定の方向に往復移動して前記移動開始位置に戻り、前記第２のパターン形成領域に接触された基板に対して前記第２のパターンでペーストを印刷する場合には前記移動開始位置から前記第２のパターン形成領域上を前記所定の方向に往復移動して前記移動開始位置に戻る印刷ヘッドとを備えた。

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、前記所定の方向に移動自在に設けられ、上流工程側から搬入した基板を前記基板保持移動機構に基板を受け渡す基板搬入部と、前記所定の方向に移動自在に設けられ、前記印刷ヘッドによる基板に対するペーストの印刷が終了した基板を前記基板保持移動機構から受け取って下流工程側に搬出する基板搬出部とを備えた。

請求項３に記載の部品実装ラインは、前記請求項１又は２に記載のスクリーン印刷機と、前記スクリーン印刷機によりペーストが印刷された基板に部品を装着する部品実装機とを含んで成る部品実装ラインであって、前記部品実装機は、前記所定の方向に並設された第１の基板搬送レーンと第２の基板搬送レーンを備え、前記第１の基板搬送レーンは前記第１のパターンで印刷された基板を前記部品実装機に搬入し、前記第２の基板搬送レーンは前記第２のパターンで印刷された基板を前記部品実装機に搬入する。

請求項４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、前記所定の方向に移動自在に設けられ、上流工程側から搬入した基板を前記基板保持移動機構に基板を受け渡す基板搬入部と、前記印刷ヘッドによる基板に対するペーストの印刷が終了した基板を前記基板保持移動機構から受け取って下流工程側に搬出する基板搬出部とを備え、前記基板保持移動機構は、前記第１のパターン形成領域に対応する第１の位置と、前記第２のパターン形成領域に対応する第２の位置と、前記第１の位置と前記第２の位置との間に設けられ前記基板搬入部から基板の受け取り及び前記基板搬出部への基板の受け渡しに対応する基板受け取り受け渡し位置とに移動自在である。

請求項５に記載の部品実装ラインは、前記請求項１又は４に記載のスクリーン印刷機と、前記スクリーン印刷機によりペーストが印刷された基板に部品を装着する部品実装機とを含んで成る部品実装ラインであって、前記部品実装機は、前記所定の方向に設けられた基板搬送レーンを備え、前記基板搬送レーンは前記第１パターンで印刷された基板及び前記第２のパターンで印刷された基板を前記部品実装機に搬入する。

本発明では、印刷ヘッドはマスク上の第１のパターン形成領域と第２のパターン形成領域の間の領域内の移動開始位置から第１のパターン形成領域上又は第２のパターン形成領域上を往復移動して基板にペーストを印刷するようになっており、ひとつの印刷ヘッドが第１のパターンでの印刷用の印刷ヘッドと第２のパターンでの印刷用の印刷ヘッドとを兼ねたものとなっているので、簡単な構成で、下流工程側の部品実装機に対応した複数の基板機種の並行的な印刷を実現できる。また、印刷ヘッドは第１のパターン形成領域と第２のパターン形成領域の間の領域内の移動開始位置から往復移動して元の位置（移動開始位置）に戻るため、第１のパターンと第２のパターンのどちらについて印刷してもペーストが次の印刷に用いられることとなり、廃棄されるペーストが少なくなるので、その分、コストを低減することができる。更に、マスク上のペーストは、印刷後、マスク上の第１のパターン形成領域と第２のパターン形成領域の間の領域内に戻されるため、異なる種類の基板がランダムな順序で搬入されたとしても（すなわち第１のパターン形成領域と第２のパターン形成領域のいずれに基板が搬入されたとしても）、即時に印刷動作を開始することができる。

本発明の第１実施形態における部品実装ラインの概略構成図 本発明の第１実施形態における部品実装ラインを構成するスクリーン印刷機の平面図 本発明の第１実施形態におけるスクリーン印刷機の側面図 本発明の第１実施形態におけるスクリーン印刷機が備えるマスクの平面図 （ａ）（ｂ）本発明の第１実施形態におけるスクリーン印刷機の部分側面図 本発明の第１実施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）〜（ｅ）本発明の第１実施形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図 （ａ）（ｂ）本発明の第１実施形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図 （ａ）（ｂ）本発明の第１実施形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図 （ａ）（ｂ）本発明の第１実施形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図 （ａ）（ｂ）本発明の第１実施形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図 本発明の第２実施形態における部品実装ラインの概略構成図 本発明の第２実施形態における部品実装ラインを構成するスクリーン印刷機の平面図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の第２実施形態におけるスクリーン印刷機の部分平面図 （ａ）〜（ｆ）本発明の第２実施形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態における部品実装ライン１を示している。部品実装ライン１は、基板２に部品３を装着して部品実装基板を製造するものであり、基板供給部４より供給される基板２の電極２ａ上に半田等のペーストＰｓｔをスクリーン印刷するスクリーン印刷機５と、スクリーン印刷機５によりペーストＰｓｔが印刷された基板２に部品３を装着する部品実装機６を含んだ構成を有している。本第１実施形態では部品実装ライン１における基板２の流れ方向は図１の左方から右方に向かう水平面内方向（オペレータＯＰから見た左右方向）であり、これをＸ軸方向とする。そして、Ｘ軸方向と直交する水平面内方向（オペレータＯＰから見た前後方向）をＹ軸方向とし、上下方向をＺ軸方向とする。なお、本第１実施形態では、図１の紙面左方が基板２の流れの上流側（上流工程側）に相当し、図１の紙面右方が基板２の流れの下流側（下流工程側）に相当する。

図２及び図３において、スクリーン印刷機５は、基台１１上に基板保持移動機構１２を備えており、基板保持移動機構１２の上方には基板２に印刷するパターン（図４に示す第１のパターンＰＴ１又は第２のパターンＰＴ２）が形成されたマスク１３が設置されている。基台１１上における基板保持移動機構１２の基板２の流れの上流側（図１の紙面左側）には上流工程側の他の装置（ここでは基板供給部４）から搬入した基板２を基板保持移動機構１２に受け渡す基板搬入部としての搬入コンベア１４と、基板保持移動機構１２から送り出された基板２を受け取って下流工程側の他の装置（ここでは部品実装機６）に搬出する基板搬出部としての搬出コンベア１５を備えている。またスクリーン印刷機５は、マスク１３の上方に、印刷ヘッド移動機構１６によって移動される印刷ヘッド１７と、印刷ヘッド１７と一体に設けられたペースト供給シリンジ１８を備えており、マスク１３の下方に、カメラユニット移動機構１９によって水平面内で移動されるカメラユニット２０を備えている。

図３において、スクリーン印刷機５の基板保持移動機構１２は、基板２を保持する基板保持部２１と、この基板保持部２１を移動させる基板保持部移動機構２２から成る。基板保持部２１はベースとなる昇降プレート３１と、昇降プレート３１から上方に延びたコンベア支持部材３２に取り付けられた一対のコンベア３３（図２も参照）と、昇降プレート３１に取り付けられた第１昇降モータ３４によって昇降プレート３１の上方を昇降される下受け部材３５と、コンベア３３の上方に設けられてクランパ駆動モータ３６によってＹ軸方向に開閉される一対のクランパ３７（図２も参照）を備える。コンベア３３は搬入コンベア１４から受け取った基板２をＸ軸方向に搬送して所定のクランプ位置に位置決めし、下受け部材３５はクランプ位置に位置決めした基板２を下方から支持する。クランパ３７は下受け部材３５に支持された基板２の側面（Ｙ軸方向に対向した側面）をＹ軸方向からクランプする。Ｙ軸方向に並んで設けられた２つのクランパ３７のうち、オペレータＯＰの側（図３の紙面右側であり、前方とする）に位置するものを前方クランパ３７Ｆと称し、オペレータＯＰとは反対の側に位置するもの（図３の紙面左側であり、後方とする）を後方クランパ３７Ｒと称する。

図３において、基板保持部移動機構２２は、基台１１上に段積み構成されたＹテーブル４１ａ、Ｘテーブル４１ｂ及びθテーブル４１ｃの相互相対移動によってベーステーブル４１ｄを水平面内で移動させるＸＹθテーブル機構４１と、昇降プレート３１を（すなわち基板保持部２１の全体を）ベーステーブル４１ｄに対して昇降させる第２昇降モータ４２を有して成る。基板保持部移動機構２２は、基板２を保持（クランパ３７でクランプ）した基板保持部２１を、ＸＹθテーブル機構４１によって水平面内で移動させ、第２昇降モータ４２によって昇降させる。

図４において、マスク１３はＸＹ平面に広がって延びた矩形平板形状を有しており、その外周は枠部材１３ｗによって支持されている。マスク１３には、２種の基板２に対応したスクリーン印刷ができるように、第１のパターンＰＴ１が形成された第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターンＰＴ２が形成された第２のパターン形成領域Ｒ２がＹ軸方向（水平面内の所定の方向）に並んで配置されている（図５（ａ），（ｂ）も参照）。

図２において、搬入コンベア１４は、搬入コンベア移動機構１４ａによってＹ軸方向（マスク１３の第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の並び方向）へ移動自在になっている。図１において、スクリーン印刷機５の上流工程側に配置された基板供給部４はＹ軸方向に２つ並んで設けられており、搬入コンベア１４は搬入コンベア移動機構１４ａによってＹ軸方向へ移動されることで、２つの基板供給部４のいずれからも基板２を受け取ることができ、第１のパターン形成領域Ｒ１の下方に位置させた状態の基板保持部２１と第２のパターン形成領域Ｒ２の下方に位置させた状態の基板保持部２１のいずれにも基板２を受け渡すことができる。また、図２において、搬出コンベア１５は、搬出コンベア移動機構１５ａによってＹ軸方向へ移動自在になっており、第１のパターン形成領域Ｒ１に位置した基板保持部２１と第２のパターン形成領域Ｒ２に位置した基板保持部２１のいずれからも基板２を受け取ることができる。

図２において、基板２の対角位置には２つ一組の基板側マーク２ｍが設けられており（図２には一方の基板側マーク２ｍのみが示されている）、マスク１３上の第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２のそれぞれには、基板側マーク２ｍに対応して配置された２つ一組のマスク側マーク１３ｍが設けられている（図４も参照）。２つの基板側マーク２ｍを第１のパターン形成領域Ｒ１に配置された２つのマスク側マーク１３ｍと平面視において一致させた状態で、第２昇降モータ４２によって基板保持部２１を上昇させて基板保持部２１に保持された基板２をマスク１３に接触させると、基板２の電極２ａとマスク１３の第１のパターンＰＴ１とが合致した状態となる（図５（ａ））。同様に、２つの基板側マーク２ｍを第２のパターン形成領域Ｒ２に配置された２つのマスク側マーク１３ｍと平面視において一致させた状態で、第２昇降モータ４２によって基板保持部２１を上昇させて基板保持部２１に保持された基板２をマスク１３に接触させると、基板２の電極２ａとマスク１３の第２のパターンＰＴ２とが合致した状態となる（図５（ｂ））。このように本第１実施形態において、基板保持移動機構１２は、マスク１３の下方を所定の方向（第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の並び方向）に移動自在に設けられ、基板２を保持した基板保持部２１を移動させて基板２を第１のパターン形成領域Ｒ１及び第２のパターン形成領域Ｒ２の一方に選択的に接触させるものとなっている。

図５（ａ），（ｂ）に示すように、本第１実施形態では、基板２をマスク１３の第１のパターン形成領域Ｒ１に接触させた場合の後方クランパ３７Ｒと接触するマスク１３上の領域と、基板２をマスク１３の第２のパターン形成領域Ｒ２に接触させた場合の前方クランパ３７Ｆと接触するマスク１３上の領域は、同じ第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍとなる。このため、基板２を第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２のいずれに接触させた場合であっても、第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍにクランパ３７（前方クランパ３７Ｆと後方クランパ３７Ｒのいずれか一方）が位置することとなる。

図２及び図３において、印刷ヘッド１７は、Ｘ軸方向に延びて設けられた移動ベース５１の下方に、Ｙ軸方向に対向配置された２つのスキージ５２を備えて成る。印刷ヘッド移動機構１６は、Ｙ軸方向に延びて移動ベース５１の左右端部を貫通螺入した２つの印刷ヘッド移動ボール螺子１６ａと、これら２つの印刷ヘッド移動ボール螺子１６ａを回転駆動する２つの印刷ヘッド移動モータ１６ｂを有して成り、２つの印刷ヘッド移動モータ１６ｂによって２つの印刷ヘッド移動ボール螺子１６ａが同期して回転されると、移動ベース５１がＹ軸方向に移動する。２つのスキージ５２はそれぞれ移動ベース５１に設けられたスキージ昇降シリンダ５３によって、移動ベース５１の下方を個別に昇降される。Ｙ軸方向に並んで設けられた２つのスキージ５２のうち、オペレータＯＰの側（図３の紙面右側）に位置するものを前方スキージ５２Ｆと称し、オペレータＯＰとは反対の側（図３の紙面左側）に位置するものを後方スキージ５２Ｒと称する。

図２及び図３において、カメラユニット２０は撮像視野を上方に向けた上方撮像カメラ２０ａと撮像視野を下方に向けた下方撮像カメラ２０ｂを有して成る。カメラユニット２０を水平面内方向に移動させるカメラユニット移動機構１９は、基台１１上をＹ軸方向に延びて設けられたＹ軸テーブル１９ａ、Ｘ軸方向に延びてＹ軸テーブル１９ａ上を移動するＸ軸テーブル１９ｂ及びＸ軸テーブル１９ｂ上を移動する移動プレート１９ｃを備える。カメラユニット２０は移動プレート１９ｃに取り付けられており、Ｙ軸テーブル１９ａに対するＸ軸テーブル１９ｂのＹ軸方向への移動及びＸ軸テーブル１９ｂに対する移動プレート１９ｃのＸ軸方向への移動によって、水平面内を移動する。

ペースト供給シリンジ１８は内部にペーストＰｓｔを蓄えており、下方にペーストを吐出供給する。図２及び図３において、ペースト供給シリンジ１８は移動ベース５１に取り付けられており、移動ベース５１のＹ軸方向移動によってスキージ５２とともにＹ軸方向に移動する一方、移動ベース５１上をＸ軸方向に移動させることができる。このためペースト供給シリンジ１８は、移動ベース５１のＹ軸方向移動とペースト供給シリンジ１８自身のＸ軸方向移動によって水平面内を自在に移動して、マスク１３上の任意の領域にペーストＰｓｔを供給することができる。なお、ペースト供給シリンジ１８は、ペーストＰｓｔを、第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍ上に、スキージ５２の延びる方向（すなわちＸ軸方向）に延びた形状に供給する。

図６において、搬入コンベア移動機構１４ａによる搬入コンベア１４のＹ軸方向への移動動作と搬入コンベア１４による基板２の搬入動作、コンベア３３による基板２のクランプ位置への移動動作、第１昇降モータ３４による下受け部材３５の昇降動作、クランパ駆動モータ３６によるクランパ３７のクランプ動作、ＸＹθテーブル機構４１による基板保持部２１の水平面内での移動動作、第２昇降モータ４２による基板保持部２１の昇降動作、搬出コンベア移動機構１５ａによる搬出コンベア１５のＹ軸方向への移動動作と搬出コンベア１５による基板２の搬出動作の各制御は、スクリーン印刷機５が備える制御装置６０によってなされる。また、印刷ヘッド移動機構１６による印刷ヘッド１７のＹ軸方向への移動動作、スキージ昇降シリンダ５３による各スキージ５２の昇降動作、ペースト供給シリンジ１８によるペーストＰｓｔの吐出動作、カメラユニット移動機構１９によるカメラユニット２０の水平面内での移動動作の各制御も制御装置６０によってなされる。

図６において、上方撮像カメラ２０ａは、制御装置６０に制御されて、マスク１３の第１のパターン形成領域Ｒ１内に設けられたマスク側マーク１３ｍの撮像と、マスク１３の第２のパターン形成領域Ｒ２内に設けられたマスク側マーク１３ｍの撮像を行う。下方撮像カメラ２０ｂは、制御装置６０に制御されて、基板保持部２１に保持された基板２の基板側マーク２ｍの撮像を行う。上方撮像カメラ２０ａの撮像によって得られた画像データと下方撮像カメラ２０ｂの撮像によって得られた画像データはともに制御装置６０に入力され、制御装置６０の画像処理部６０ａにおいて画像処理される。そして、得られたマスク側マーク１３ｍの画像と基板側マーク２ｍの画像(撮像結果)に基づいて、制御装置６０が、各マスク側マーク１３ｍの位置と各基板側マーク２ｍの位置の算出を行う。

図２において、基台１１の前面側（オペレータＯＰの側）にはオペレータＯＰによって操作されるディスプレイ装置付きの操作パネル６１が設けられている。この操作パネル６１は制御装置６０に繋がっており（図６）、オペレータＯＰは操作パネル６１を通じてスクリーン印刷機５に関する一切の操作入力を行うことができ、スクリーン印刷機５に関する各種情報を取得することができる。

次に、図７〜図１１を参照して、スクリーン印刷機５によるスクリーン印刷作業の実行手順を説明する。制御装置６０は、２つの基板供給部４のいずれかから基板２が送り出されるときには、搬入コンベア移動機構１４ａを作動させて、基板２を送り出そうとしている基板供給部４と対向する位置に搬入コンベア１４を移動させる。そして、基板供給部４から送り出された基板２を搬入コンベア１４によって受け取るとともに、ＸＹθテーブル機構４１を作動させて、基板保持部２１を第１のパターン形成領域Ｒ１の下方の位置（第１の位置とする）又は第２のパターン形成領域Ｒ２の下方の位置（第２の位置とする）に位置させる（図７（ａ））。ここで、基板保持部２１を第１の位置及び第２の位置のいずれに位置させるかは搬入コンベア１４が受け取った基板２の種類（電極２ａの配置）によって定まり、基板２の電極２ａの配置が第１のパターンＰＴ１に対応するものである場合には基板保持部２１を第１の位置に位置させ、基板２の電極２ａの配置が第２のパターンＰＴ２に対応するものである場合には基板保持部２１を第２の位置に位置させる。なお、図７（ａ）は基板保持部２１を第１の位置に位置させた状態を示している。

制御装置６０は、基板保持部２１を第１の位置又は第２の位置に位置させたら、基板供給部４から基板２を受け取った搬入コンベア１４を第１の位置と対向する位置或いは第２の位置と対向する位置に移動させる（図７（ｂ））。ここで制御装置６０は、基板保持部２１を第１の位置に位置させているときには搬入コンベア１４を第１の位置と対向する位置に位置させ、基板保持部２１を第２の位置に位置させているときには搬入コンベア１４を第２の位置と対向する位置に位置させる。なお、図７（ｂ）は搬入コンベア１４を第１の位置と対向する位置に位置させた状態を示している。

制御装置６０は、搬入コンベア１４を第１の位置と対向する位置或いは第２の位置と対向する位置に位置させたら、搬入コンベア１４と基板保持部２１のコンベア３３を連動作動させて基板２を基板保持部２１内に搬入し、その基板２をクランプ位置に位置決めする（図７（ｃ））。そして、第１昇降モータ３４を作動させて下受け部材３５を上昇させ、基板２を下方から支持して基板２がコンベア３３から持ち上げられた状態としたら（図８（ａ）中に示す矢印Ａ１）、クランパ駆動モータ３６を作動させて、クランパ３７で基板２をクランプして保持する（図８（ａ）中に示す矢印Ｂ１）。

制御装置６０は、基板保持部２１によって基板２を保持したら、カメラユニット移動機構１９によりカメラユニット２０を移動させ、上方撮像カメラ２０ａによってマスク側マーク１３ｍを撮像する。このマスク側マーク１３ｍの撮像は、これから基板２を接触させるのが第１のパターン形成領域Ｒ１であるときには第１のパターン形成領域Ｒ１内のマスク側マーク１３ｍについて行い、これから基板２をさせるのが第２のパターン形成領域Ｒ２であるときには第２のパターン形成領域Ｒ２内のマスク側マーク１３ｍの撮像を行う。制御装置６０は、マスク側マーク１３ｍの撮像を行ったら、次いで、下方撮像カメラ２０ｂによって基板側マーク２ｍを撮像する。

制御装置６０は、マスク側マーク１３ｍの撮像と基板側マーク２ｍの撮像を行ったら、基板保持移動機構１２を作動させて、前述の要領により、基板２をマスク１３に接触させる（図８（ｂ）中に示す矢印Ｃ１）。これにより、基板２の電極２ａとマスク１３のパターン（第１のパターンＰＴ１又は第２のパターンＰＴ２）とが合致した状態となる（図８（ｂ））。

制御装置６０は、基板２をマスク１３に接触させたら、図示しないペースト量確認装置によって、第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍ（すなわち前方クランパ３７Ｆ又は後方クランパ３７Ｒと接触したマスク１３上）に十分な量のペーストＰｓｔがあるかどうかの確認検査を行う。そして、十分な量のペーストＰｓｔがないと判断した場合には、ペースト供給シリンジ１８によって上記領域ＲｍにペーストＰｓｔを供給する。

制御装置６０は、上記ペースト量の確認（ペースト供給シリンジ１８によるペーストＰｓｔの供給を行った場合にはその後に行ったペースト量の確認）の結果、第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍに十分な量のペーストＰｓｔがあると判断したら、スキージ５２を用いたペーストＰｓｔのスキージングを実行する。スキージングでは、制御装置６０は、移動ベース５１をＹ軸方向へ移動させて、印刷ヘッド１７を第１のパターン形成領域Ｒ１上又は第２のパターン形成領域Ｒ２上で往復移動（摺動）させる。このスキージングによってペーストＰｓｔはマスク１３上で掻き寄せられ、マスク１３のパターン内に充填されて基板２にペーストＰｓｔが印刷される。

上記スキージングにおいて、基板２に対して第１のパターンＰＴ１による印刷を施す場合には、先ず、後方スキージ５２Ｒを第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍの上方で下降させて、その下端を上記領域Ｒｍ上（後方クランパ３７Ｒと接触したマスク１３上）に当接させる。そして、その当接位置（マスク１３上の第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍ内の位置）を移動開始位置として後方スキージ５２Ｒを前方へ移動させる（図９（ａ）中に示す矢印Ｄ１）。後方スキージ５２Ｒがマスク１３上の第１のパターン形成領域Ｒ１を摺動して前方クランパ３７Ｆの上方に達したら、後方スキージ５２Ｒを上昇させ、今度は前方スキージ５２Ｆを下降させて前方クランパ３７Ｆ上に当接させる。そして、その当接位置から前方スキージ５２Ｆを後方へ移動させ（図９（ｂ）中に示す矢印Ｄ２）、前方スキージ５２Ｆがマスク１３上の第１のパターン形成領域Ｒ１を摺動して後方クランパ３７Ｒ上の移動開始位置に戻ったら、前方スキージ５２Ｆを上昇させて待機状態にする。

一方、基板２に対して第２のパターンＰＴ２による印刷を施す場合には、先ず、前方スキージ５２Ｆを第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍの上方で下降させて、その下端を上記領域Ｒｍ上（前方クランパ３７Ｆと接触したマスク１３上）に当接させる。そして、その当接位置を移動開始位置として前方スキージ５２Ｆを後方へ移動させる（図１０（ａ）中に示す矢印Ｄ３）。前方スキージ５２Ｆがマスク１３上の第２のパターン形成領域Ｒ２を摺動して後方クランパ３７Ｒの上方に達したら、前方スキージ５２Ｆを上昇させ、今度は後方スキージ５２Ｒを下降させて後方クランパ３７Ｒ上に当接させる。そして、その当接位置から後方スキージ５２Ｒを前方へ移動させ（図１０（ｂ）中に示す矢印Ｄ４）、後方スキージ５２Ｒがマスク１３上の第２のパターン形成領域Ｒ２を摺動して前方クランパ３７Ｆ上の移動開始位置に戻ったら、後方スキージ５２Ｒを上昇させて待機状態にする。

このように、本第１実施形態におけるスクリーン印刷機５において、印刷ヘッド１７は、マスク１３上の第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍ内の位置を移動開始位置とし、第１のパターン形成領域Ｒ１に接触された基板２に対して第１のパターンＰＴ１でペーストＰｓｔを印刷する場合には上記移動開始位置から第１のパターン形成領域Ｒ１をＹ軸方向に往復移動して移動開始位置に戻り、第２のパターン形成領域Ｒ２に接触された基板２に対して第２のパターンＰＴ２でペーストＰｓｔを印刷する場合には上記移動開始位置から第２のパターン形成領域Ｒ２上をＹ軸方向に往復移動して移動開始位置に戻るように作動される。

制御装置６０は、スキージ５２を往復移動させてマスク１３のパターン内にペーストＰｓｔを充填させて基板２にペーストＰｓｔを印刷したら、第１昇降モータ３４を作動させて昇降プレート３１を下降させ（図１１（ａ）中に示す矢印Ｃ２）、基板２をマスク１３から離間させて、版離れを行う（図１１（ａ））。これにより基板２の１枚当たりのスクリーン印刷作業は終了する。

制御装置６０は、基板２の１枚当たりのスクリーン印刷が終了したら、クランパ３７を開いたうえで（図１１（ｂ）中に示す矢印Ｂ２）、下受け部材３５を下降させて（図１１（ｂ）中に示す矢印Ａ２）、基板２をコンベア３３上に載置する（図１１（ｂ））。そして、搬出コンベア１５を基板保持部２１と対向する位置に位置させたうえで（図７（ｄ））、コンベア３３と搬出コンベア１５を連動作動させて、スクリーン印刷機５から下流工程側の他の装置（部品実装機６）に基板２を搬出する（図７（ｅ））。制御装置６０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。その結果、他にスクリーン印刷を施す基板２があったときには搬入コンベア１４による基板２の搬入を行い、スクリーン印刷を施す基板２がなかったときには一連の作業を終了する。

上記スクリーン印刷作業において、印刷ヘッド１７は、マスク１３上の第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍ内の移動開始位置から第１のパターン形成領域Ｒ１上又は第２のパターン形成領域Ｒ２上を往復移動して基板２にペーストＰｓｔを印刷するようになっているので、例えば、第１のパターンＰＴ１で基板２にペーストＰｓｔを印刷した後、続いて第１のパターンＰＴ１で基板２にペーストＰｓｔを印刷する場合は勿論、続いて第２のパターンＰＴ２で基板２にペーストＰｓｔを印刷する場合においても、往復移動の開始位置である移動開始位置にはペーストＰｓｔが存在することとなり、マスク１３上のペーストＰｓｔを無駄なく使用することができる。また、これにより廃棄されて無駄となるペーストＰｓｔの量を減らすことができる。更に、マスク１３上のペーストＰｓｔは、印刷後、マスク１３上の第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍ内に戻されるため、異なる種類の基板２がランダムな順序で搬入されたとしても（すなわち第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２のいずれに基板２が搬入されたとしても）、即時に印刷動作を開始することができる。

図１において、部品実装機６は、基板２の搬送レーンを２つ備えた２レーン装備の部品実装機であり、基台７１上に第１の基板搬送レーン７２ａ及び第２の基板搬送レーン７２ｂから成る２つの基板搬送レーン７２と、部品供給部としての複数のパーツフィーダ７３と、ＸＹロボットから成るヘッド移動機構７４によって移動される２つの装着ヘッド７５を備えている。第１の基板搬送レーン７２ａはスクリーン印刷機５の第１のパターンＰＴ１で印刷された基板２を搬出コンベア１５から受け取って搬入し、第２の基板搬送レーン７２ｂは第２のパターンＰＴ２で印刷された基板２を搬出コンベア１５から受け取って搬入する。そして、第１の基板搬送レーン７２ａ及び第２の基板搬送レーン７２ｂはそれぞれ、スクリーン印刷機５から搬入した基板２を所定の位置に位置決めし、２つの装着ヘッド７５はそれぞれ各パーツフィーダ７３が供給する部品３をピックアップし、その部品３を第１の基板搬送レーン７２ａ又は第２の基板搬送レーン７２ｂによって位置決めされた基板２上に装着する。そして、基板２に対する部品３の装着が終わったら、その基板２を位置決めした基板搬送レーン７２を作動させて、基板２を外部（下流工程側）に搬出する。

上記のように、本第１実施形態におけるスクリーン印刷機５では、印刷ヘッド１７はマスク１３上の第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍ内の移動開始位置から第１のパターン形成領域Ｒ１上又は第２のパターン形成領域Ｒ２上を往復移動して基板２にペーストＰｓｔを印刷するようになっており、ひとつの印刷ヘッド１７が第１のパターンＰＴ１での印刷用の印刷ヘッドと第２のパターンＰＴ２での印刷用の印刷ヘッドとを兼ねたものとなっているので、簡単な構成で、下流工程側の部品実装機６に対応した複数の基板機種の並行的な印刷を実現できる。また、印刷ヘッド１７は第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍ内の移動開始位置から往復移動して元の位置（移動開始位置）に戻るため、第１のパターンＰＴ１と第２のパターンＰＴ２のどちらについて印刷してもペーストＰｓｔが次の印刷に用いられることとなり、廃棄されるペーストがＰｓｔ少なくなるので、その分、印刷作業に要するコストを低減することができる。更に、マスク１３上のペーストＰｓｔは、印刷後、マスク１３上の第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍ内に戻されるため、異なる種類の基板２がランダムな順序で搬入されたとしても（すなわち第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２のいずれに基板２が搬入されたとしても）、即時に印刷動作を開始することができる。

また、本第１実施形態におけるスクリーン印刷機５では、スクリーン印刷機５の外部から送られてきた基板２を受け取って基板保持移動機構１２に基板２を受け渡す搬入コンベア１４（基板搬入部）と、印刷ヘッド１７による基板２に対するペーストＰｓｔの印刷が終了した基板２を基板保持移動機構１２から受け取ってスクリーン印刷機５の外部に送り出す搬出コンベア１５（基板搬出部）がそれぞれＹ軸方向（スクリーン印刷機５の第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の並び方向）に移動自在な構成となっているので、搬入コンベア１４と搬出コンベア１５はそれぞれひとつでよく、その面でも構成を簡単なものとすることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１２は本発明の第２実施形態における部品実装ライン１０１を示している。部品実装ライン１０１は、第１実施形態における部品実装ライン１と同様に、スクリーン印刷機（符号を１０５とする）と部品実装機（符号を１０６とする）を含んだ構成を有している。図１２において、スクリーン印刷機１０５の構成要素のうち第１実施形態におけるスクリーン印刷機５と同じものはスクリーン印刷機５と同じ符号を付しており（図１３も同様）、部品実装機１０６の構成要素のうち第１実施形態における部品実装機６と同じものは部品実装機６と同じ符号を付している。

第２実施形態におけるスクリーン印刷機１０５の構成は第１実施形態におけるスクリーン印刷機５と基本的には同じであるが、以下の点が異なる。すなわち、第２実施形態におけるスクリーン印刷機１０５では、基板保持部２１は、第１のパターン形成領域Ｒ１の下方の第１の位置（図１４（ａ））と、第２のパターン形成領域Ｒ２の下方の第２の位置（図１４（ｂ））に位置するほか、第１の位置と第２の位置の中間の位置（以下、中間位置と称する。図１４（ｃ））に位置し、この中間位置において、搬入コンベア１４から基板を受け取る。そして、基板保持部２１は中間位置において基板２を受け取った後、その基板２をクランパ３７によってクランプし、第１の位置或いは第２の位置に移動して基板２をマスク１３に接触させる。

図１２に示すように、第２実施形態における部品実装機１０６は、スクリーン印刷機１０５の上記中間位置と対向する位置に配置されたひとつの基板搬送レーン１７２を備えた１レーン装備の部品実装機である。このため搬出コンベア１５は中間位置と対向する位置に固定して設けられており（図１３）、基板保持部２１は、第１の位置及び第２の位置のいずれでスクリーン印刷が行われた場合であっても、その後は必ず中間位置に移動して搬出コンベア１５に基板２を受け渡すようになっている。搬出コンベア１５は基板保持部２１から受け取った基板２を部品実装機１０６の基板搬送レーン１７２に搬出し、部品実装機１０６は基板搬送レーン１７２によって基板２を搬入して装着ヘッド７５により基板２に部品３を装着する。

このように本第２実施形態におけるスクリーン印刷機１０５では、基板保持部２１は、第１のパターン形成領域Ｒ１に対応する第１の位置と、第２のパターン形成領域Ｒ２に対応する第２の位置と、第１の位置と第２の位置との間に設けられ、基板搬入部（搬入コンベア１４）から基板２の受け取り及び基板搬出部（搬出コンベア１５）への基板２の受け渡しに対応する基板受け取り受け渡し位置である中間位置とに選択的に移動自在となっている。

次に、図１５を参照して、スクリーン印刷機１０５によるスクリーン印刷作業の実行手順を説明する。制御装置６０は、２つの基板供給部４のいずれかから基板２が送り出されるときには、基板２を送り出そうとしている基板供給部４と対向する位置に搬入コンベア１４を移動させ、基板供給部４から送り出された基板２を搬入コンベア１４によって受け取る（図１５（ａ））。そして、基板２を受け取った搬入コンベア１４を基板保持部２１の中間位置と対向する位置に移動させたうえで（図１５（ｂ））、搬入コンベア１４と中間位置に位置させている基板保持部２１のコンベア３３を連動作動させて基板２を基板保持部２１内に搬入し（図１５（ｃ））、クランプ位置に位置決めしたうえで、クランパ３７によって基板２をクランプして保持する。

制御装置６０は、基板保持部２１によって基板２を保持したら、基板保持部２１を第１の位置或いは第２の位置に移動させる（図１５（ｄ））。そして、カメラユニット２０によるマスク側マーク１３ｍの撮像と基板側マーク２ｍの撮像を経てたうえで、第１実施形態の場合と同様の手順によって、基板２をマスク１３に接触させる。なお、図１５（ｄ）は、基板保持部２１を第２の位置に位置させた状態を示している。

制御装置６０は、基板２をマスク１３に接触させたら、印刷ヘッド１７を用いたペーストＰｓｔのスキージングを実行する。本第２実施形態におけるスクリーン印刷機１０５においても、第１実施形態におけるスクリーン印刷機５の場合と同様に、印刷ヘッド１７は、マスク１３上の第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍ内の位置を移動開始位置とし、第１のパターン形成領域Ｒ１に接触された基板２に対して第１のパターンＰＴ１でペーストＰｓｔを印刷する場合には前述の移動開始位置から第１のパターン形成領域Ｒ１をＹ軸方向に往復移動して移動開始位置に戻り、第２のパターン形成領域Ｒ２に接触された基板２に対して第２のパターンＰＴ２でペーストＰｓｔを印刷する場合には移動開始位置から第２のパターン形成領域Ｒ２上をＹ軸方向に往復移動して移動開始位置に戻るように作動される（前述の図８（ａ），（ｂ）又は図９（ａ），（ｂ））。

制御装置６０は、マスク１３のパターン内にペーストＰｓｔを充填させて基板２にペーストＰｓｔを印刷したら、第１実施形態の場合と同様の手順によって、基板２をマスク１３から離間させて版離れを行い、基板保持部２１を中間位置に移動させる（図１５（ｅ））。そして、第１実施形態の場合と同様の手順によって、基板２をコンベア３３上に載置させた後、コンベア３３と搬出コンベア１５を連動作動させて基板２を搬出コンベア１５に受け渡し（図１５（ｆ））、搬出コンベア１５は、部品実装機１０６の基板搬送レーン１７２に基板２を搬出する。

部品実装機１０６は、基板搬送レーン１７２によって、スクリーン印刷機５の第１のパターンＰＴ１又は第２のパターンＰＴ２で印刷された基板２を搬出コンベア１５から受け取って搬入する。そして、基板搬送レーン１７２はスクリーン印刷機５から搬入した基板２を所定の位置に位置決めし、２つの装着ヘッド７５はそれぞれ各パーツフィーダ７３が供給する部品３をピックアップし、その部品３を基板搬送レーン１７２によって位置決めされた基板２上に装着する。この際、部品実装機１０６の制御装置６０は、搬入した基板２の種類を判別（搬入した基板２が第１のパターンＰＴ１で印刷されたものであるか第２のパターンＰＴ２で印刷されたものであるかを判別）したうえで、搬入した基板２の種類に応じた部品３の装着動作を装着ヘッド７５に行わせる（混載実装）。そして、基板２に対する部品３の装着が終わったら基板搬送レーン１７２を作動させて、基板２を外部（下流工程側）に搬出する。

このように、第２実施形態におけるスクリーン印刷機１０５においても、印刷ヘッド１７はマスク１３上の第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍ内の移動開始位置から第１のパターン形成領域Ｒ１上又は第２のパターン形成領域Ｒ２上を往復移動して基板２にペーストＰｓｔを印刷するようになっており、ひとつの印刷ヘッド１７が第１のパターンＰＴ１での印刷用の印刷ヘッドと第２のパターンＰＴ２での印刷用の印刷ヘッドとを兼ねたものとなっているので、簡単な構成で、下流工程側の部品実装機１０６に対応した複数の基板機種の並行的な印刷を実現できるという、第１実施形態の場合と同様の効果が得られる。

また、印刷ヘッド１７は第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍ内の移動開始位置から往復移動して元の位置（移動開始位置）に戻るため、第１のパターンＰＴ１と第２のパターンＰＴ２のどちらについて印刷してもペーストＰｓｔが次の印刷に用いられることとなり、廃棄されるペーストがＰｓｔ少なくなるので、その分、印刷作業に要するコストを低減することができといった点においても、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。更には、マスク１３上のペーストＰｓｔは、印刷後、マスク１３上の第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍ内に戻されるため、異なる種類の基板２がランダムな順序で搬入されたとしても（すなわち第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２のいずれに基板２が搬入されたとしても）、即時に印刷動作を開始することができるという点においても、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。

第１実施形態で示した２レーン装備の部品実装機６は、各レーンで独立した部品実装を行うことから部品実装ライン１の全体として基板生産効率を高めることができ、第２実施形態で示した１レーン装備の部品実装機１０６は、１レーンで混載実装を行うことから部品実装ライン１０１の全体として少数生産及び省スペース化に適した低コストの基板生産を行うことができる。部品実装機に２レーン装備のものを用いるか１レーン装備のものを用いるかを選定し、そのうえで上記第１実施形態に示した部品実装機６と第２実施形態に示した部品実装機１０６を使い分けるようにすれば、上記のように様々な基板２の生産形態に対応することができる。

簡易な構成で複数の基板機種を並行的に印刷可能としつつ、廃棄ペーストの量を少なくすることができるスクリーン印刷機及び部品実装ラインを提供する。

１，１０１ 部品実装ライン
２ 基板
３ 部品
５，１０５ スクリーン印刷機
６，１０６ 部品実装機
１２ 基板保持移動機構
１３ マスク
１４ 搬入コンベア（基板搬入部）
１５ 搬出コンベア（基板搬出部）
１７ 印刷ヘッド
２１ 基板保持部
７２ａ 第１の基板搬送レーン
７２ｂ 第２の基板搬送レーン
１７２ 基板搬送レーン
ＰＴ１ 第１のパターン
ＰＴ２ 第２のパターン
Ｒ１ 第１のパターン形成領域
Ｒ２ 第２のパターン形成領域
Ｐｓｔ ペースト

Claims (5)

1. 第１のパターンが形成された第１のパターン形成領域と第２のパターンが形成された第２のパターン形成領域が所定の方向に並んで配置されたマスクと、
   前記マスクの下方を前記所定の方向に移動自在に設けられ、基板を保持した基板保持部を移動させて基板を前記第１のパターン形成領域及び前記第２のパターン形成領域の一方に選択的に接触させる基板保持移動機構と、
   前記マスク上の前記第１のパターン形成領域と前記第２のパターン形成領域の間の領域内の位置を移動開始位置とし、前記第１のパターン形成領域に接触された基板に対して前記第１のパターンでペーストを印刷する場合には前記移動開始位置から前記第１のパターン形成領域上を前記所定の方向に往復移動して前記移動開始位置に戻り、前記第２のパターン形成領域に接触された基板に対して前記第２のパターンでペーストを印刷する場合には前記移動開始位置から前記第２のパターン形成領域上を前記所定の方向に往復移動して前記移動開始位置に戻る印刷ヘッドとを備えたことを特徴とするスクリーン印刷機。
2. 前記所定の方向に移動自在に設けられ、上流工程側から搬入した基板を前記基板保持移動機構に基板を受け渡す基板搬入部と、
   前記所定の方向に移動自在に設けられ、前記印刷ヘッドによる基板に対するペーストの印刷が終了した基板を前記基板保持移動機構から受け取って下流工程側に搬出する基板搬出部とを備えた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. 前記請求項１又は２に記載のスクリーン印刷機と、前記スクリーン印刷機によりペーストが印刷された基板に部品を装着する部品実装機とを含んで成る部品実装ラインであって、
   前記部品実装機は、前記所定の方向に並設された第１の基板搬送レーンと第２の基板搬送レーンを備え、前記第１の基板搬送レーンは前記第１のパターンで印刷された基板を前記部品実装機に搬入し、前記第２の基板搬送レーンは前記第２のパターンで印刷された基板を前記部品実装機に搬入することを特徴とする部品実装ライン。
4. 前記所定の方向に移動自在に設けられ、上流工程側から搬入した基板を前記基板保持移動機構に基板を受け渡す基板搬入部と、
   前記印刷ヘッドによる基板に対するペーストの印刷が終了した基板を前記基板保持移動機構から受け取って下流工程側に搬出する基板搬出部とを備え、
   前記基板保持移動機構は、前記第１のパターン形成領域に対応する第１の位置と、前記第２のパターン形成領域に対応する第２の位置と、前記第１の位置と前記第２の位置との間に設けられ前記基板搬入部から基板の受け取り及び前記基板搬出部への基板の受け渡しに対応する基板受け取り受け渡し位置とに移動自在であることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷機。
5. 前記請求項１又は４に記載のスクリーン印刷機と、前記スクリーン印刷機によりペーストが印刷された基板に部品を装着する部品実装機とを含んで成る部品実装ラインであって、
   前記部品実装機は、前記所定の方向に設けられた基板搬送レーンを備え、前記基板搬送レーンは前記第１パターンで印刷された基板及び前記第２のパターンで印刷された基板を前記部品実装機に搬入することを特徴とする部品実装ライン。

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