JP2015157418A - Printing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マスクテンションの変化量を特定する技術に関する。 The present invention relates to a technique for specifying the amount of change in mask tension.
下記特許文献1には、スキージ昇降軸の軸方向荷重をロードセルにて検出し、検出した軸方向荷重と、マスクの押し下げ量との関係に基づいてマスクテンションを算出する点が記載されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 describes that the axial load of the squeegee lifting shaft is detected by a load cell, and the mask tension is calculated based on the relationship between the detected axial load and the amount of depression of the mask.
従来の方法では、マスクテンションの測定に高価なロードセルが必要であることから、コスト高となる。また、マスクテンションの測定方法の提供が目的で、測定結果が版離れ制御に活かされていない。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、安価な構成でマスクテンションの変化量を特定すること、及びマスクテンションの変化量を版離れ制御に活用することを目的とする。
The conventional method is expensive because an expensive load cell is required for measuring the mask tension. In addition, the measurement result is not utilized for plate separation control for the purpose of providing a mask tension measurement method.
The present invention has been completed based on the above situation, and aims to specify the amount of change in mask tension with an inexpensive configuration and to utilize the amount of change in mask tension for plate separation control. To do.
本発明は、マスクの上面にペースト状の半田を供給後、前記マスクの上面をスキージで掻くことにより、前記マスクの下面に重装したプリント基板に半田を印刷する印刷装置であって、前記マスクと、前記スキージと、前記マスクに対して前記スキージを離れる方向及び接近する方向に変位させるスキージモータと、前記マスクに対して前記プリント基板を離れる方向及び接近する方向に変位させる昇降部を有する基板支持装置と、前記スキージを前記マスクに接触させた状態から下降させ、前記スキージモータの電流値が所定の設定値になった時の、前記スキージの押し下げ量を検出する検出部と、前記検出部の検出する前記押し下げ量を基準値と比較して、前記押し下げ量の変化量を算出する算出部と、前記算出部の算出する前記押し下げ量の変化量より、マスクテンションの変化量を特定する特定部と、を備える。この構成によれば、高価なロードセルを使用することなく、マスクテンションの変化量を特定できる。 The present invention is a printing apparatus for printing solder on a printed circuit board overlaid on the lower surface of the mask by supplying paste-like solder to the upper surface of the mask and then scraping the upper surface of the mask with a squeegee. And a substrate having a squeegee motor that displaces the squeegee in a direction away from and approaches the mask, and a lift unit that displaces the printed board in the direction away from and toward the mask. A support unit; a detection unit that lowers the squeegee from a state of being in contact with the mask; and a detection unit that detects a push-down amount of the squeegee when a current value of the squeegee motor reaches a predetermined setting value; and the detection unit A calculation unit that calculates the amount of change in the depression amount by comparing the depression amount detected by the reference value with the reference value, and the depression calculated by the calculation unit Than the variation amount, and a specifying unit that specifies the amount of change in the mask tension. According to this configuration, the amount of change in mask tension can be specified without using an expensive load cell.
本発明は、マスクの上面にペースト状の半田を供給後、前記マスクの上面をスキージで掻くことにより、前記マスクの下面に重装したプリント基板に半田を印刷する印刷装置であって、前記マスクと、前記スキージと、前記マスクに対して前記スキージを離れる方向及び接近する方向に変位させるスキージモータと、前記マスクに対して前記プリント基板を離れる方向及び接近する方向に変位させる昇降部を有する基板支持装置と、前記スキージを前記マスクに接触させた状態から下降させ、前記スキージの押し下げ量が所定の設定値になった時のスキージモータの電流値Iを検出する検出部と、前記検出部の検出する電流値を基準値と比較して前記電流値の変化量を算出する算出部と、前記算出部の算出する前記電流値の変化量より、マスクテンションの変化量を特定する特定部と、を備える。この構成によれば、高価なロードセルを使用することなく、マスクテンションの変化量を特定できる。 The present invention is a printing apparatus for printing solder on a printed circuit board overlaid on the lower surface of the mask by supplying paste-like solder to the upper surface of the mask and then scraping the upper surface of the mask with a squeegee. And a substrate having a squeegee motor that displaces the squeegee in a direction away from and approaches the mask, and a lift unit that displaces the printed board in the direction away from and toward the mask. A support device, a detection unit that lowers the squeegee from a state in contact with the mask and detects a current value I of a squeegee motor when the amount of depression of the squeegee reaches a predetermined set value; A calculation unit that calculates a change amount of the current value by comparing a current value to be detected with a reference value, and a change amount based on the change amount of the current value calculated by the calculation unit. And a specifying unit that specifies the amount of change in the tension. According to this configuration, the amount of change in mask tension can be specified without using an expensive load cell.
本印刷装置の実施態様として、以下の構成が好ましい。
前記マスクに対する前記プリント基板の版離れ制御パターンを、前記マスクテンションの変化量に応じて変更する変更部を備える。この構成によれば、マスクテンションが変わると、版離れ制御パターンを変更するため、半田の抜け性を良品時と同等のレベルに保つことが可能となる。
As an embodiment of the printing apparatus, the following configuration is preferable.
A change unit configured to change a pattern separation control pattern of the printed circuit board with respect to the mask according to a change amount of the mask tension; According to this configuration, when the mask tension is changed, the plate separation control pattern is changed, so that the solder removability can be maintained at the same level as that for the non-defective product.
前記マスクテンションの変化量が閾値よりも大きくなった場合に、前記マスクの交換を報知する報知部を備える。マスクテンションの低下による印刷不良の発生を防止することが出来る。 An informing unit is provided for informing the replacement of the mask when the amount of change in the mask tension is greater than a threshold value. It is possible to prevent the occurrence of printing defects due to a decrease in mask tension.
本発明によれば、安価な構成でマスクテンションの変化量を特定できる。また、マスクテンションの変化量を版離れ制御に活用することで、印刷品質が向上する。 According to the present invention, the amount of change in mask tension can be specified with an inexpensive configuration. Also, the printing quality is improved by utilizing the change amount of the mask tension for the plate separation control.
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図9によって説明する。以下の説明において、図1における左右方向をX軸方向とし、図1にて紙面に直交する方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とする。
<Embodiment 1>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, the left-right direction in FIG. 1 is the X-axis direction, the direction orthogonal to the paper surface in FIG. 1 is the Y-axis direction, and the up-down direction is the Z-axis direction.
1.印刷装置Sの構成と印刷動作
印刷装置Sは、上面がフラットな基台10と、基台10の外周側に設けられたフレーム10Aと、支持部材20と、スキージヘッド支持フレーム40と、マスクMと、スキージ35と、基板支持装置100と、コントローラ200等を備える。
1. Configuration of Printing Apparatus S and Printing Operation The printing apparatus S includes a
図1に示すように、支持部材20はフレーム10A内においてX軸方向の両側に一対設置されている。支持部材20は、基台10上においてY軸方向に延びており、その上面にはY軸方向に延びるレール23が設置されている。
As shown in FIG. 1, a pair of
スキージヘッド支持フレーム40は、左右の支持部材20に跨るようなX方向に長い形状であり、支持部材20の上側に配置されている。そして、スキージヘッド支持フレーム40のX軸方向の中央には、スキージヘッド31に支持されつつ、スキージ35が取り付けられている。スキージ35はX軸方向に水平に延びる横長な形状をなす。スキージ35は、マスク上面を掻いて半田を引き延ばすことにより、プリント基板に半田を印刷するものである。
The squeegee
そして、スキージヘッド支持フレーム40の下面両側には、レール23に嵌合する受け部43が設けられており、図外のY軸移動機構を作動させることにより、スキージ35を含む、スキージヘッド支持フレーム40の全体が、レール23に沿ってY軸方向に往復移動する。
And the
また、スキージヘッド支持フレーム40には、スキージ35を昇降させる昇降装置50が設けられている。昇降装置50は、図2に示すように、スキージモータ51と、昇降軸(ねじ軸)53と、伝達ベルト55とを備えている。伝達ベルト55は、スキージモータ51のモータ軸51Aと、スキージ昇降軸53の外周に螺合するナット53Aとの間に掛けられており、スキージモータ51の動力をZ軸方向の動きに変換しつつ、スキージ昇降軸53に伝達する。そして、スキージ昇降軸53の軸端にはスキージ35が固定されていることから、スキージモータ51の駆動により、スキージ昇降軸53と共にスキージ35を、Z軸方向(マスクMに対して離れる方向及び接近する方向)に昇降させることが出来る。
The squeegee
また、スキージモータ51には、電流センサ51Bと、エンコーダ51Cが設けられており、スキージモータ51の電流値Iと、スキージモータ51の回転量を検出することが出来る。
The
マスクMは、マスク枠5の底面に、ゴム等の弾性材料からなるテンショナー6を介して、ステンシル7を固定したものである(図3参照)。ステンシル7は、平板状の薄板であり、板面上に、半田を印刷するための印刷用開口7aを多数形成している。マスクMは、支持部材20の内側に設けられた取り付けプレート21に、マスク枠5を載せた状態で、マスク保持装置45によりX方向の両側を固定される構造になっている。
In the mask M, a
基板支持装置100は、図1に示すように、テーブル110、テーブル120、テーブル130、テーブル140を下から順に積み上げた構成とされる。具体的に説明してゆくと、基台10上にはY軸方向に延びるYレール11が4本設置されている。そして、これらYレール11上に、テーブル下面に設けられたレール受け部を嵌合させつつ、初段のテーブル110が乗っている。
As shown in FIG. 1, the
初段のテーブル110はX軸方向に延びる横長な形状とされ、テーブル上面にはX軸方向に延びるXレール115が2本設置されている。そして、これらXレール115上に、テーブル下面に設けられたレール受け部を嵌合させつつ、2段目のテーブル120が乗っている。以上のことから、初段のテーブル110と2段目のテーブル120を複合的に動作させることで、基板支持装置100を基台10上における任意の位置に水平移動させることが出来る。
The first-stage table 110 has a horizontally long shape extending in the X-axis direction, and two
また、2段目のテーブル120上には回転機構125を介して3段目のテーブル130が取り付けられており、回転機構125を作動させることで、3段目のテーブル130と4段目のテーブル140を回転移動させることが出来る。このように、テーブルを回転自在にすることで、マスクMとプリント基板Pの相対的な位置関係を調整できる。
A third stage table 130 is mounted on the second stage table 120 via a
4段目のテーブル140は、プリント基板Pを支持する支持テーブルであり、テーブル上には一対の支持部材145が設けられている。一対の支持部材145は、X方向に対向しており、基板両端をX方向の両側から挟んで、プリント基板Pを支持する構造になっている。また、基板支持装置100には、昇降装置(本発明の「昇降部」の一例)150が設けられており、テーブル140を昇降出来る構造になっている。
The fourth-stage table 140 is a support table that supports the printed circuit board P, and a pair of
昇降装置150は、図2に示すように、テーブルモータ151と、昇降軸(ねじ軸)153と、伝達ベルト155とを備えている。伝達ベルト155は、テーブルモータ151のモータ軸151Aと、テーブル昇降軸153の外周に螺合するナット153Aとの間に掛けられており、テーブルモータ151の動力をZ方向の動きに変換しつつ、テーブル昇降軸153に伝達する。そして、テーブル昇降軸153の軸端にはテーブル140が固定されていることから、テーブルモータ151の駆動により、テーブル昇降軸153と共にテーブル140を、Z方向(マスクMに対して離れる方向及び接近する方向)に昇降させることが出来る。
As shown in FIG. 2, the
コントローラ200は印刷装置Sを制御する機能を果たしており、CPU210と、メモリ220と、表示部230とを備える。CPU210には、スキージモータ51とテーブルモータ151が電気的に接続されており、CPU210から制御信号を出力することで、スキージモータ51とテーブルモータ151を制御することが出来る。
The
また、CPU210には、スキージ35の押し下げ量Dxを検出する検出部211、押し下げ量Dxの変化量ΔDを算出する算出部212、変化量ΔDからマスクテンションNの変化量Wを特定する特定部213、プリント基板Pの版離れ制御パターンを変更する変更部215、マスクの交換を報知する報知部217が設けられている。
Further, the
メモリ220には、マスクテンションNの変化量Wを特定するために必要なデータ、具体的には、押し下げ量Doのデータと、図6に示す変換表のデータが記憶されている。また、後述する版離れ制御パターンの変更シーケンスを実行するためのプログラムや、各版離れ制御パターンの実行データ(版離れ距離、版離れ動作中のプリント基板Pの下降速度、版離れ動作中のプリント基板Pの下降加速度)が記憶されている。
The
次に、印刷装置Sによる印刷動作を簡単に説明する。プリント基板Pに対して半田を印刷するには、まず、印刷対象となるプリント基板Pを支持部材145に支持する。その後、昇降装置150を作動させて、テーブル140を下降位置に下降させる。次に、基板支持装置100を移動させて、印刷対象のプリント基板Pをステンシル下方の印刷位置に移動する。
Next, a printing operation by the printing apparatus S will be briefly described. In order to print solder on the printed circuit board P, first, the printed circuit board P to be printed is supported on the
そして、印刷位置への移動後、昇降装置150を作動させて、テーブル240を下降位置から上昇位置に上昇させ、プリント基板Pをステンシル7の下面に重装させる。
Then, after moving to the printing position, the
あとは、半田供給装置によってステンシル7上にペースト状の半田を供給した後、スキージ35を下降させてステンシル7の上面に当接させた後、スキージ35をY軸方向に往復移動させて半田を引き延ばすと、ステンシル7の印刷用開口7aに半田が埋め込まれ、プリント基板P上の所望位置に半田を印刷することが出来る。
After the paste-like solder is supplied onto the
そして、半田の印刷が完了したら、昇降装置150を再作動させて、テーブル140を上昇位置から下降させる。これにより、プリント基板Pはテーブル140と一体的に下降し、ステンシル7から版離れする。あとは、基板支持装置100をマスクMの下方から移動させることで、作業済みのプリント基板Pを取り出すことが出来る。
When the solder printing is completed, the lifting / lowering
2.マスクテンションと、版離れ制御
マスクMは、図2、図3に示すようにマスク枠5の底面側に、弾性材料からなるテンショナー6を介して、ステンシル7を固定する構造になっていることから、テンショナー6が経年劣化すると、マスクテンション(テンショナー6によるステンシル7の張り(張力))Nが低下する。マスクテンションNが低下すると、プリント基板Pの版離れが悪くなることから、印刷用開口7aに対する半田の抜け性が低下して、印刷品質を低下させる恐れがある。尚、「版離れ」とは、プリント基板PをマスクMに重装した状態から離間させることを意味する。
2. Mask tension and plate separation control As shown in FIGS. 2 and 3, the mask M has a structure in which a
そこで、本印刷装置Sは、以下の方法で、良品マスクMを基準とするマスクテンションNの変化量Wを特定する。尚、「良品マスク」とは、マスクテンションNが初期値を維持している未劣化のマスクである。 Therefore, the printing apparatus S specifies the amount of change W of the mask tension N with respect to the non-defective mask M by the following method. The “non-defective mask” is an undegraded mask in which the mask tension N maintains an initial value.
W=N−No・・・・・・(1)式
N:マスクテンション
No:良品マスクのマスクテンション
W:マスクテンションNの変化量
W = N-No (1) Formula N: Mask tension No: Mask tension of non-defective mask W: Change amount of mask tension N
具体的に説明すると、まず、図4の(A)に示すように、スキージ35をステンシル上の上方位置から、スキージ先端がステンシル7の上面に接触する接触位置に下降させる。その後、図4の(B)に示すように、スキージ35を下降してステンシル7を押し込んでゆき、スキージモータ51の電流値Iが設定値X1になった時点のスキージ35の押し下げ量Dxを検出する。
More specifically, first, as shown in FIG. 4A, the
そして、下記の(2)式より、良品マスクMを基準としたスキージ35の押し下げ量Dxの変化量ΔDを算出する。尚、良品マスクMの押し下げ量Doは本発明の「基準値」に相当する。また、押し下げ量Doは予め測定されているものとする(データ取得済み)。
Then, a change amount ΔD of the push-down amount Dx of the
ΔD=Dx−Do・・・・・・・・・(2)式
ΔD:スキージ35の押し下げ量Dxの変化量
Dx:電流値Iが設定値X1になった時点のスキージ35の押し下げ量
Do:電流値Iが設定値X1になった時点のスキージ35の押し下げ量(良品マスク)
ΔD = Dx−Do (2) Formula ΔD: Change amount of the push-down amount Dx of the
図5に示すように、電流値Iと押し下げ量Dの相関グラフは、要交換品マスク(マスクテンション小)、経年劣化品マスク(マスクテンション中)、良品マスク(マスクテンション大)、の順に、傾きが小さい。 As shown in FIG. 5, the correlation graph of the current value I and the push-down amount D is in the order of a mask requiring replacement (small mask tension), an aged deterioration mask (during mask tension), and a non-defective mask (large mask tension). The inclination is small.
良品マスクMを基準としたマスクテンションNの変化量(低下量)Wは、押し下げ量Dxの変化量ΔDと相関性があり、変化量ΔDが大きいほど、大きくなる傾向となる。 The change amount (reduction amount) W of the mask tension N with respect to the non-defective mask M has a correlation with the change amount ΔD of the push-down amount Dx, and tends to increase as the change amount ΔD increases.
そのため、変化量ΔDと変化量Wの相関性を示すデータを利用して、良品マスクMを基準としたマスクテンションNの変化量Wを特定することが出来る。 Therefore, the change amount W of the mask tension N based on the non-defective mask M can be specified using data indicating the correlation between the change amount ΔD and the change amount W.
本実施形態では、相関性を示すデータに、図6に示す変換表(変化量ΔDと変化量Wを対応させた表)を用いており、(2)式で算出した変化量ΔDを、図6に示す変換表に参照することで、マスクテンションNの変化量Wを特定する。 In the present embodiment, the conversion table shown in FIG. 6 (a table in which the change amount ΔD and the change amount W are associated with each other) is used as the data indicating the correlation, and the change amount ΔD calculated by the equation (2) The change amount W of the mask tension N is specified by referring to the conversion table shown in FIG.
例えば、図6にて示すように、変化量ΔDが「ΔD1」であれば、マスクテンションNの変化量Wは「W1」となる。尚、図6の変換表は、例えば、マスクテンションNが既知の各マスク(良品マスク、劣化品マスク)について押し下げ量Dxを測定する事前試験を行い、変化量ΔDとマスクテンションNの変化量Wの関係を調べることにより得ることが出来る。 For example, as shown in FIG. 6, if the change amount ΔD is “ΔD1”, the change amount W of the mask tension N is “W1”. Note that the conversion table of FIG. 6 shows, for example, a preliminary test that measures the push-down amount Dx for each mask (non-defective mask, deteriorated mask) with a known mask tension N, and the change amount ΔD and the change amount W of the mask tension N. It can be obtained by examining the relationship.
また、本実施形態では、マスクテンションNの変化量Wに基づいて、プリント基板Pの版離れ制御を行う。マスクテンションNが低下すると、マスクMの反力が小さくなる。そのため、マスクMに重装した状態からプリント基板Pを下降させた時に、下降するプリント基板Pから離間せず、マスクMがプリント基板Pと密着したまま大きく撓み、版離れ時間Tが長くなる。印刷用開口7aに対する半田の抜け性は、版離れ時間Tと相関があり、版離れ時間Tが長くなる程、悪くなる傾向となる。
In the present embodiment, the plate separation control of the printed circuit board P is performed based on the change amount W of the mask tension N. When the mask tension N decreases, the reaction force of the mask M decreases. For this reason, when the printed board P is lowered from the state of being overlaid on the mask M, the mask M is not separated from the lowered printed board P, and the mask M is largely bent while being in close contact with the printed board P, and the plate separation time T becomes longer. The solder detachability with respect to the
そのため、本実施形態では、以下の(a)〜(c)の3要素をパラメータとして持つ版離れ制御パターンを複数パターン設けている。そして、マスクテンションNの変化量Wに応じて、版離れ制御パターンを変更することにより、マスクテンションNが低下した劣化品マスクの版離れ時間Tを、良品マスクの版離れ時間Tと等しくする。このようにすることで、マスクテンションNが低下した劣化品マスクの使用時でも、半田の抜け性を確保することが出来、印刷品質を保つことが出来る。 For this reason, in the present embodiment, a plurality of plate separation control patterns having the following three elements (a) to (c) as parameters are provided. Then, by changing the plate separation control pattern according to the change amount W of the mask tension N, the plate separation time T of the deteriorated mask in which the mask tension N is reduced is made equal to the plate separation time T of the non-defective mask. In this way, even when a deteriorated product mask having a reduced mask tension N is used, the solder removability can be secured and the printing quality can be maintained.
(a)版離れ距離(版離れ開始から版離れ完了までのプリント基板Pの下降距離)
(b)版離れ動作中のプリント基板Pの下降速度(昇降軸153の下降速度)
(c)版離れ動作中のプリント基板Pの下降加速度(昇降軸153の下降加速度)
(A) Plate separation distance (Descent distance of printed circuit board P from the start of plate separation to completion of plate separation)
(B) Lowering speed of printed circuit board P during plate separation operation (lowering speed of lifting shaft 153)
(C) Lowering acceleration of printed circuit board P during plate separation operation (lowering acceleration of lifting shaft 153)
尚、図6の例では、良品マスク用の版離れ制御パターン0と、劣化品マスク用の版離れ制御パターン1〜4の合計5パターンが設定されているので、マスクテンションの変化量Wの大きさに応じて、5パターンのうちいずれかの版離れ制御パターンが選択されることなる。
In the example of FIG. 6, a total of five patterns of the plate
また、劣化品マスクの版離れ制御パターン1〜4は、良品マスクの版離れ制御パターン0を基準として決めており、各時点のプリント基板Pの下降量と版離れ距離を、良品マスクのそれに比べて長く設定している。
Further, the plate separation control patterns 1 to 4 of the deteriorated mask are determined based on the plate
例えば、図7に示すように、良品マスクの版離れ制御パターン「0」と、劣化品マスクの版離れ制御パターン「1」を比較すると、時刻t1の時点において、良品マスクの版離れ制御パターン「0」の方は、プリント基板Pの下降量は「Lo1」であるのに対して、劣化品マスクの版離れ制御パターン「1」の方は、プリント基板Pの下降量は「Ls1」であり、劣化品マスクの版離れ制御パターン「1」の方がプリント基板Pの下降量が大きい。また、時刻t2の時点において、良品マスクの版離れ制御パターン「0」の方はプリント基板Pの下降量は「Lo2」であるのに対して、劣化品マスクの版離れ制御パターン「1」の方は、プリント基板Pの下降量は「Ls2」であり、劣化品マスクの版離れ制御パターン「1」の方がプリント基板Pの下降量が大きい。そして、版離れ距離は、良品マスクの版離れ制御パターン0の方が「Lo3」であるのに対して、劣化品マスクの版離れ制御パターン1の方が「Ls3」であり、劣化品マスクの版離れ制御パターン「1」の方が大きい。
For example, as shown in FIG. 7, when the plate separation control pattern “0” of the non-defective mask is compared with the plate separation control pattern “1” of the deteriorated mask, the plate separation control pattern “ In the case of “0”, the descending amount of the printed circuit board P is “Lo1”, whereas in the case of the plate separation control pattern “1” of the deteriorated product mask, the descending amount of the printed circuit board P is “Ls1”. The amount of lowering of the printed circuit board P is larger in the plate separation control pattern “1” of the deteriorated product mask. At time t2, the plate separation control pattern “0” for the non-defective mask has the lowering amount of the printed circuit board P “Lo2”, whereas the plate separation control pattern “1” for the deteriorated product mask. On the other hand, the lowering amount of the printed circuit board P is “Ls2”, and the lowering amount of the printed circuit board P is larger in the plate separation control pattern “1” of the deteriorated product mask. The plate separation distance of the non-defective mask plate
プリント基板Pの下降量が大きいと、図8に示すように、ステンシル7の撓み量Eが大きくなって、プリント基板Pから離れようとするマスクMの反力Fが大きくなる。そのため、マスクテンションNの低下を補うことが可能となり、版離れ動作中、劣化品マスクMがプリント基板Pから離れようとする力を、良品時と同等に設定できる。
When the descending amount of the printed circuit board P is large, the deflection amount E of the
従って、良品マスクMと同じタイミングで、劣化品マスクMとプリント基板Pを離間させることが可能となり、劣化品マスクMの版離れ時間Tを、良品時の版離れ時間Tとほぼ一致させることが出来る。 Therefore, the deteriorated mask M and the printed circuit board P can be separated at the same timing as the non-defective mask M, and the plate separation time T of the deteriorated mask M can be made substantially coincident with the plate separation time T of the non-defective product. I can do it.
尚、マスクテンションの変化量(低下量)Wが大きい程、版離れが悪くなるので、版離れ制御パターン1〜4の各版離れ距離は、変化量Wが大きい程、長く設定されている。また、同様、各時点におけるプリント基板Pの各下降量も、変化量Wが大きい程、長く設定されている。 Note that the larger the change amount (decrease amount) W of the mask tension, the worse the plate separation becomes. Therefore, the plate separation distances of the plate separation control patterns 1 to 4 are set longer as the variation amount W is larger. Similarly, the descending amount of the printed circuit board P at each time point is set longer as the change amount W is larger.
3.版離れ制御パターンの変更処理
図9は、生産開始時等に実行される、版離れ制御パターンの変更シーケンスである。変更シーケンスは、S10〜S130から構成されており、まずS10では、生産に使用するマスクMをマスク保持装置45によりクランプする作業が行われる。尚、生産に使用するマスクMは、前回生産時と同じマスクであるものとする。
3. Process for Changing Plate Separation Control Pattern FIG. 9 is a sequence for changing the plate separation control pattern executed at the start of production. The change sequence is composed of S10 to S130. First, in S10, the mask M used for production is clamped by the
S10にてマスクMがクランプされると、次はS20〜S50にて、マスクテンションNの変化量Wを特定する処理が行われる。具体的に説明すると、CPU210は、まず、スキージモータ51を駆動して、スキージ35を、ステンシル上方の上方位置から、ステンシル7の上面に接触する接触位置に下降させる(S20:図4a)。
After the mask M is clamped in S10, next, in S20 to S50, processing for specifying the change amount W of the mask tension N is performed. Specifically, the
その後、CPU210は、スキージモータ51を駆動して、スキージ35を接触位置から更に下降させる。これにより、スキージ35が、マスクMのステンシル7を下方に押し込んでゆく。
Thereafter, the
CPU210の検出部211は、電流センサ51Bの検出値をモニタしており、スキージモータ41の電流値Iが設定値X1に達すると、スキージモータ51を停止させる。そして、スキージモータ51の回転量を検出するエンコーダ51Cの出力値に基づいて、電流値Iが設定値X1になった時点のスキージ35の押し下げ量Dxを検出する(S30)。
The
その後、CPU210は、スキージモータ51を再駆動して、スキージ35を上昇させ、ステンシル7から離間させる(S40)。その後、CPU210の算出部212は、メモリから良品マスクの押し下げ量Doを読み出すと共に、スキージ35の押し下げ量Dxから良品マスクの押し下げ量Doを減算して、押し下げ量Dxの変化量ΔDを、算出する(S50、(2)式)。
Thereafter, the
そして、CPU210の特定部213は、算出した変化量ΔDを、図6に示す変換表に参照することで、マスクテンションNの変化量Wを特定する(S60)。
Then, the specifying unit 213 of the
その後、CPU210は、マスクテンションNの変化量Wを表示部230に表示する処理(S70)と、マスクテンションNの変化量Wを閾値Uと比較する処理(S70)を行う。「閾値U」は、マスクテンションNの変化量Wの限界値であり、変化量Wが閾値未満であれば、印刷品質を維持することが出来る。
Thereafter, the
そして、マスクテンションNの変化量Wが閾値Uより小さい場合には、S80にてYES判定され、その後、処理はS90に移行する。S90に移行すると、CPU210は、表示部230に対して「マスクMは正常」等のメッセージを表示する。その後、S100に移行して、CPU210は、マスクテンションNの変化量Wを前回値と比較する処理を行う。
If the change amount W of the mask tension N is smaller than the threshold value U, a YES determination is made in S80, and then the process proceeds to S90. In S90, the
変化量Wが前回値と同一の場合、S100ではYES判定となり、その後、プリント基板Pに半田を印刷する処理が開始される。そして、印刷処理終了後、CPU210は、前回の「版離れ制御パターン」を適用して、プリント基板Pの版離れ動作を実行する。
If the amount of change W is the same as the previous value, a YES determination is made in S100, and then a process of printing solder on the printed circuit board P is started. Then, after the printing process is completed, the
一方、S60にて特定したマスクテンションNの変化量Wが前回値と異なる場合、S100でNO判定され、S110に移行する。S110に移行すると、CPU210の変更部215は、プリント基板Pの版離れ制御パターンを、変化量Wに対応した版離れ制御パターンに変更する。その後、プリント基板Pに半田を印刷する処理が開始される。そして、印刷処理終了後、CPU210は、変更後の「版離れ制御パターン」を適用して、プリント基板Pの版離れ動作が実行される。
On the other hand, if the change amount W of the mask tension N specified in S60 is different from the previous value, NO is determined in S100, and the process proceeds to S110. In S110, the changing unit 215 of the
生産に使用するマスクMが良品の状態を維持している間は、S60にて特定されるマスクテンションNの変化量Wは「0」となり、S80とS100の処理では、いずれもYES判定されることから、「版離れ制御パターン0」を適用して、プリント基板Pの版離れ動作が実行される。
While the mask M used for production is maintained in a non-defective state, the change amount W of the mask tension N specified in S60 is “0”, and YES is determined in the processes of S80 and S100. Therefore, the plate separation operation of the printed circuit board P is executed by applying the “plate
そして、経年劣化により、生産に使用するマスクMのマスクテンションNが低下すると、S60にて特定されるマスクテンションNの変化量Wが「W1」や「W2」となり、変化量Wが前回値から変化する。すると、変化量Wが閾値U未満である場合には、S80でYES判定された後、S100にてNO判定され、変化量Wに対応した版離れ制御パターンに変更される。そのため、経年劣化により、生産に使用するマスクMのマスクテンションNが低下した以降は、「版離れ制御パターン1」や「版離れ制御パターン2」を適用してプリント基板Pの版離れ動作が実行される。 When the mask tension N of the mask M used for production decreases due to aged deterioration, the change amount W of the mask tension N specified in S60 becomes “W1” or “W2”, and the change amount W is changed from the previous value. Change. Then, if the change amount W is less than the threshold value U, a YES determination is made in S80, a NO determination is made in S100, and the plate separation control pattern corresponding to the change amount W is changed. Therefore, after the mask tension N of the mask M used for production decreases due to deterioration over time, the plate separation operation of the printed circuit board P is executed by applying the “plate separation control pattern 1” or “plate separation control pattern 2”. Is done.
そして、更に経年劣化が進むと、やがて、S60にて特定されるマスクテンションNの変化量Wが閾値Uよりも大きくなる。すると、S80にてNO判定され、S120に移行する。S120に移行すると、CPU210の報知部217は表示部230に対して表示指令を送信し、表示部230は表示指令に応答して、マスクMの交換を促す警告を表示する。その後、S130にてマスクMを交換する作業が行われる。そして、マスクMの交換後、処理はS10に戻り、先に説明した手順に従って各処理が行われる。
Then, when the aging further progresses, the change amount W of the mask tension N specified in S60 eventually becomes larger than the threshold value U. Then, a NO determination is made in S80, and the process proceeds to S120. When the process proceeds to S120, the notification unit 217 of the
4.効果説明
印刷装置Sによれば、スキージ35の押し下げ量Dxの変化量ΔDに基づいて、マスクテンションNの変化量Wを特定する。そのため、ロードセルが不要となる。
4). Explanation of Effects According to the printing apparatus S, the change amount W of the mask tension N is specified based on the change amount ΔD of the push-down amount Dx of the
また、印刷装置Sによれば、マスクテンションNの変化量Wが変わると、版離れ制御パターンを変更する。そのため、半田の抜け性を良品時と同等のレベルに保つことが可能となる。 Also, according to the printing apparatus S, the plate separation control pattern is changed when the change amount W of the mask tension N changes. Therefore, it is possible to maintain the solder removability at the same level as that of the non-defective product.
また、印刷装置Sによれば、マスクテンションNの変化量Wが閾値Uを超えた場合に、マスクMの交換を報知する。そのため、マスクテンションNの低下による印刷不良の発生を防止することが出来る。 Further, according to the printing apparatus S, when the change amount W of the mask tension N exceeds the threshold value U, the replacement of the mask M is notified. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of printing defects due to the decrease in the mask tension N.
<実施形態2>
本発明の実施形態2を図4、図5、図10によって説明する。
実施形態2は、実施形態1に対して、良品マスクMを基準とするマスクテンションNの変化量Wの特定方法が相違している。
<Embodiment 2>
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The second embodiment is different from the first embodiment in a method for specifying the change amount W of the mask tension N with reference to the non-defective mask M.
具体的に説明すると、まず、図4の(A)に示すように、スキージ35をステンシル上の上方位置から、スキージ先端がステンシル7の上面に接触する接触位置に下降させる。その後、図4の(B)に示すように、スキージ35を下降してステンシル7を押し込んでゆき、スキージ35の押し下げ量Dが設定値X2になった時点のスキージモータ51の電流値Ixを、CPU210の検出部211にて検出する。
More specifically, first, as shown in FIG. 4A, the
そして、下記の(3)式より、良品マスクMを基準とした電流値Ixの変化量ΔIを、CPU210の算出部212にて算出する(図5参照)。
Then, a change amount ΔI of the current value Ix based on the non-defective mask M is calculated by the calculation unit 212 of the
ΔI=Io−Ix・・・・・・・・・(3)式
ΔI:電流値Iの変化量
Ix:スキージ35の押し下げ量Dが設定値X2になった時点の電流値
Io:スキージ35の押し下げ量Dが設定値X2になった時点の電流値(良品マスク)
ΔI = Io−Ix (3) Equation ΔI: Change amount of current value I Ix: Current value when
良品マスクMを基準としたマスクテンションNの変化量(低下量)Wは、電流値Ixの変化量ΔIと相関性があり、変化量ΔIが大きいほど、大きくなる傾向となる。 The change amount (decrease amount) W of the mask tension N based on the non-defective mask M is correlated with the change amount ΔI of the current value Ix, and tends to increase as the change amount ΔI increases.
そのため、変化量ΔIと変化量Wの相関性を示すデータを利用して、良品マスクMを基準としたマスクテンションNの変化量Wを特定出来る。 Therefore, the change amount W of the mask tension N based on the non-defective mask M can be specified using data indicating the correlation between the change amount ΔI and the change amount W.
本実施形態では、相関性を示すデータに、図10に示す変換表(変化量ΔIと変化量Wを対応させた表)を用いており、(3)式で算出した変化量ΔIを、図10に示す変換表に参照することで、CPU210の特定部213にて、マスクテンションNの変化量Wを特定する。
In the present embodiment, the conversion table shown in FIG. 10 (a table in which the change amount ΔI and the change amount W are associated with each other) is used as the data indicating the correlation, and the change amount ΔI calculated by the expression (3) By referring to the conversion table shown in FIG. 10, the specifying unit 213 of the
例えば、図10にて示すように、変化量ΔIが「ΔI1」であれば、マスクテンションNの変化量Wは「W1」となる。尚、図10の変換表は、例えば、マスクテンションNが既知の各マスク(良品マスク、劣化品マスク)について、電流値Ixを測定する事前試験を行い、変化量ΔIとマスクテンションNの変化量Wの関係を調べることにより得ることが出来る。 For example, as shown in FIG. 10, if the change amount ΔI is “ΔI1”, the change amount W of the mask tension N is “W1”. The conversion table in FIG. 10 shows, for example, a preliminary test for measuring the current value Ix for each mask (non-defective mask, deteriorated mask) with known mask tension N, and the variation ΔI and the variation of the mask tension N. It can be obtained by examining the relationship of W.
実施形態2の印刷装置Sによれば、電流値Ixの変化量ΔIに基づいて、マスクテンションNの変化量Wを特定する。そのため、ロードセルが不要となる。 According to the printing apparatus S of the second embodiment, the change amount W of the mask tension N is specified based on the change amount ΔI of the current value Ix. This eliminates the need for a load cell.
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1)上記実施形態1では、変化量ΔDと変化量Wの相関性を示すデータの一例に、図6の変換表(対応表)を例示した。また、実施形態2では、変化量ΔIと変化量Wの相関性を示すデータの一例に、図10の変換表(対応表)を例示した。相関性を示すデータは、実施形態1や2で例示した変換表(対応表)以外に、相関性を示すグラフや、数式等であってもよい。また、上記実施形態1では、電流値Iの検出に電流センサ51Bを用いたが、電流の検出方法は、それ以外の方法でもよい。例えば、スキージモータ51へ供給する電流値Iを制御するドライブ回路等から得るようにしてもよい。
(1) In the first embodiment, the conversion table (correspondence table) in FIG. 6 is illustrated as an example of data indicating the correlation between the change amount ΔD and the change amount W. In the second embodiment, the conversion table (correspondence table) in FIG. 10 is illustrated as an example of data indicating the correlation between the change amount ΔI and the change amount W. In addition to the conversion table (correspondence table) exemplified in the first and second embodiments, the data indicating the correlation may be a graph or a mathematical expression indicating the correlation. In the first embodiment, the
(2)上記実施形態1では、良品マスク(マスクテンションが初期値を維持している未劣化のマスク)を基準として、押し込み量Dxの変化量ΔDと、マスクテンションNの変化量Wを算出した。また、実施形態2も、良品マスクMを基準として、電流値Ixの変化量ΔIとマスクテンションNの変化量Wを算出した。基準のとり方は、実施形態1、2の例に限定されるものではなく、良品マスクM以外にも、マスクテンションNの値が既知のマスクMであればよい。 (2) In the first embodiment, the change amount ΔD of the push-in amount Dx and the change amount W of the mask tension N are calculated based on a non-defective mask (an undegraded mask whose mask tension maintains the initial value). . In the second embodiment as well, the change amount ΔI of the current value Ix and the change amount W of the mask tension N are calculated based on the non-defective mask M. The method of taking the reference is not limited to the examples of the first and second embodiments, and any mask M having a known mask tension N value may be used in addition to the non-defective mask M.
0〜4...版離れ制御パターン
5...マスク枠
6...テンショナー
7...ステンシル
35...スキージ
50...昇降装置
51...スキージモータ
100...基板支持装置
140...テーブル
150...昇降装置(本発明の「昇降部」に相当)
210...CPU
211...検出部
212...算出部
213...特定部
215...変更部
217...報知部
Dx...押し下げ量
Do...押し下げ量(基準値)
ΔD...変化量
Ix...電流値
Io...電流値(基準値)
ΔI...変化量
N...マスクテンション
W...変化量
U...閾値
X1、X2...設定値
M...マスク
P...プリント基板
S...印刷装置
0 to 4 ... Plate
210 ... CPU
211 ... Detection unit 212 ... Calculation unit 213 ... Specification unit 215 ... Change unit 217 ... Notification unit Dx ... Press-down amount Do ... Press-down amount (reference value)
ΔD ... Change amount Ix ... Current value Io ... Current value (reference value)
ΔI ... change amount N ... mask tension W ... change amount U ... threshold X1, X2 ... set value M ... mask P ... printed circuit board S ... printing device
Claims (4)
前記マスクと、
前記スキージと、
前記マスクに対して前記スキージを離れる方向及び接近する方向に変位させるスキージモータと、
前記マスクに対して前記プリント基板を離れる方向及び接近する方向に変位させる昇降部を有する基板支持装置と、
前記スキージを前記マスクに接触させた状態から下降させ、前記スキージモータの電流値が所定の設定値になった時の、前記スキージの押し下げ量を検出する検出部と、
前記検出部の検出する前記押し下げ量を基準値と比較して、前記押し下げ量の変化量を算出する算出部と、
前記算出部の算出する前記押し下げ量の変化量より、マスクテンションの変化量を特定する特定部と、を備えた印刷装置。 After supplying paste-like solder to the upper surface of the mask, the upper surface of the mask is scraped with a squeegee to print the solder on the printed circuit board superimposed on the lower surface of the mask,
The mask;
The squeegee;
A squeegee motor for displacing the squeegee with respect to the mask in a direction of leaving and approaching the mask;
A substrate support device having an elevating part that displaces the printed circuit board in a direction away from and approaching the mask;
A detection unit that detects the amount by which the squeegee is pushed down when the current value of the squeegee motor reaches a predetermined set value by lowering the squeegee from the state in contact with the mask;
A calculation unit that calculates the amount of change in the depression amount by comparing the depression amount detected by the detection unit with a reference value;
And a specifying unit that specifies a change amount of the mask tension from a change amount of the pressing amount calculated by the calculation unit.
前記マスクと、
前記スキージと、
前記マスクに対して前記スキージを離れる方向及び接近する方向に変位させるスキージモータと、
前記マスクに対して前記プリント基板を離れる方向及び接近する方向に変位させる昇降部を有する基板支持装置と、
前記スキージを前記マスクに接触させた状態から下降させ、前記スキージの押し下げ量が所定の設定値になった時のスキージモータの電流値を検出する検出部と、
前記検出部の検出する電流値を基準値と比較して前記電流値の変化量を算出する算出部と、
前記算出部の算出する前記電流値の変化量より、マスクテンションの変化量を特定する特定部と、を備えた印刷装置。 After supplying paste-like solder to the upper surface of the mask, the upper surface of the mask is scraped with a squeegee to print the solder on the printed circuit board superimposed on the lower surface of the mask,
The mask;
The squeegee;
A squeegee motor for displacing the squeegee with respect to the mask in a direction of leaving and approaching the mask;
A substrate support device having an elevating part that displaces the printed circuit board in a direction away from and approaching the mask;
A detecting unit that lowers the squeegee from a state in contact with the mask and detects a current value of the squeegee motor when the amount of depression of the squeegee reaches a predetermined setting value;
A calculation unit that calculates a change amount of the current value by comparing a current value detected by the detection unit with a reference value;
And a specifying unit that specifies a change amount of the mask tension from a change amount of the current value calculated by the calculation unit.
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