JP2017226151A

JP2017226151A - スクリーン印刷装置及び部品実装ライン

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Publication number: JP2017226151A
Application number: JP2016124131A
Authority: JP
Inventors: 賢男孟; Tadao Mo
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-06-23
Filing date: 2016-06-23
Publication date: 2017-12-28
Anticipated expiration: 2036-06-23
Also published as: JP6785404B2

Abstract

【課題】印刷対象物の伸縮変形の程度が大きい場合であっても印刷不良が発生しにくいスクリーン印刷装置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】スクリーン印刷装置１Ａが、互いにサイズの異なる開口パターン４０を有する複数のマスク１６と、複数のマスク１６のうちのひとつが設置されるマスク設置部１５Ｌを備える。撮像部１８は印刷対象物２を撮像し、得られた撮像結果に基づいて、変形度算出部８０ａが印刷対象物２の伸縮変形の程度を算出する。マスク選択部８０ｃは、算出された印刷対象物２の伸縮変形の程度を、記憶部８０ｂに記憶された複数のマスク１６それぞれが有する開口パターン４０のデータと比較して、複数のマスク１６の中からひとつのマスク１６を選択する。選択されたマスク１６はタッチパネル８１により報知され、作業者ＯＰは報知されたマスク１６をマスク設置部１５Ｌに設置する。【選択図】図１０

Description

本発明は、マスクを介して印刷対象物にペーストを印刷するスクリーン印刷装置及びこのスクリーン印刷装置を備えた部品実装ラインに関するものである。

印刷対象物が有する被印刷パターンに半田等のペーストを印刷する装置として、従来、スクリーン印刷装置が知られている。スクリーン印刷装置により印刷対象物の被印刷パターンにペーストを印刷する場合には、被印刷パターンに対応した開口パターンを有するマスクを予め作製しておく。そして、マスクの下面に搬送した印刷対象物を接触させ、開口パターンを通して被印刷パターンにペーストを堆積させたうえで、マスクから印刷対象物を離間（版離れ）させる。これにより開口パターンに対応して被印刷パターンにペーストが印刷される。

このようなスクリーン印刷装置では、印刷対象物とマスクとは、被印刷パターンと開口パターンとが上下に重なるように精度よく接触させる必要がある。このため、マスクにマークを設けるとともに、印刷対象物の側にもマークを設けておき、これら双方のマークとを位置合わせしたうえで、印刷対象物とマスクとを接触させる。ここで、印刷対象物がフィルム状基板であるなどして、印刷対象物に面内の伸縮変形が生じている場合には、被印刷パターンと開口パターンが完全に重なることはないが、両者のずれが許容される許容範囲内の精度で、被印刷パターンと開口パターンとが全体として（平均的な意味で）重なるようにする。下記の特許文献１には、基板に設けた３つ以上のマークをそれぞれ撮像することで、被印刷パターンと開口パターンとの間のずれを精度よく認識できるようにした技術が開示されている。

特許第４６１９８９６号公報

しかしながら、上記従来のスクリーン印刷装置において、印刷対象物の伸縮変形の程度が大きい場合には、被印刷パターンと開口パターンとの間のずれを精度よく認識したとしても、被印刷パターンと開口パターンとを許容範囲内の精度で重ね合わせることができず、印刷対象物に対するペーストの印刷不良が発生する場合があるという問題点があった。

そこで本発明は、印刷対象物の伸縮変形の程度が大きい場合であっても印刷不良が発生しにくいスクリーン印刷装置及び部品実装ラインを提供することを目的とする。

本発明のスクリーン印刷装置は、印刷対象物の被印刷パターンにペーストを印刷するスクリーン印刷装置であって、互いにサイズの異なる開口パターンを有する複数のマスクと、前記複数のマスクうちのひとつが設置されるマスク設置部と、前記印刷対象物を撮像する撮像部と、前記複数のマスクそれぞれが有する前記開口パターンのデータを記憶した記憶部と、前記撮像部の撮像により得られた結果と前記記憶部に記憶された前記複数のマスクそれぞれが有する前記開口パターンのデータとに基づいて前記複数のマスクの中からひとつのマスクを選択するマスク選択部と、前記マスク選択部において選択された前記マスクと前記マスク設置部に設置された前記マスクとが一致するかどうかを判断する判断部とを備えた。

本発明の部品実装ラインは、印刷対象物の被印刷パターンにペーストを印刷するスクリーン印刷装置と、予め記憶した部品装着データに基づいて、前記スクリーン印刷装置によってペーストが印刷された前記印刷対象物に部品を装着する部品実装装置を備えた部品実装ラインであって、前記スクリーン印刷装置は、互いにサイズの異なる開口パターンを有する複数のマスクと、前記複数のマスクうちのひとつが設置されるマスク設置部と、前記印刷対象物を撮像する撮像部と、前記複数のマスクそれぞれが有する前記開口パターンのデータを記憶した記憶部と、前記撮像部の撮像により得られた結果と前記記憶部に記憶された前記複数のマスクそれぞれが有する前記開口パターンのデータとに基づいて前記複数のマスクの中からひとつのマスクを選択するマスク選択部と、前記マスク選択部において選択された前記マスクと前記マスク設置部に設置された前記マスクとが一致するかどうかを判断する判断部とを備えた。

本発明によれば、印刷対象物の伸縮変形の程度が大きい場合であっても印刷不良が発生しにくい。

本発明の一実施の形態における部品実装ラインの構成を示す平面図本発明の一実施の形態における部品実装ラインに供給される作業対象の平面図本発明の一実施の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装置の（ａ）平面図（ｂ）正面図本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の側面図（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置が備える３つのマスクそれぞれの平面図本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の一部の側面図本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の制御系統を示すブロック図本発明の一実施の形態における部品実装ラインを構成する部品実装装置の制御系統を示すブロック図（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の動作説明図本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置にマスクを選択的に取り付ける様子を示す概念図（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の動作説明図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の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はスクリーン印刷装置１Ａと、スクリーン印刷装置１Ａの下流工程側に設置された部品実装装置１Ｂから構成されている。スクリーン印刷装置１Ａは、印刷対象物２の被印刷パターン２Ｐ（図２）に半田等のペーストをスクリーン印刷する装置であり、部品実装装置１Ｂは、スクリーン印刷装置１Ａによってペーストが印刷された印刷対象物２に部品Ｂｈを装着する装置である。本実施の形態では、印刷対象物２は整列された複数（ここでは２つとする）の基板３から成るものとするが、基板３は１つであってもよい。２つの基板３はフィルム状基板であるとする。

本実施の形態において、上記「整列された複数の基板３」とは、複数の基板３が１枚のベース基板から作製されてスクリーン印刷の段階で互いに繋がっている基板や、独立して作製された複数の基板３がキャリア上の予め定められた位置に整列して取り付けられた基板等をいう。本実施の形態では図２に示すように、キャリア４に整列して取り付けられた２つの基板３を印刷対象物２としており、２つの基板３とキャリア４を含む全体を作業対象５と称して説明する。また、「印刷対象物２の被印刷パターン２Ｐ」とは、印刷対象物２を構成する個々の基板３が有する電極パターン３Ｐを合わせたものをいう（図２）。

図１、図３（ａ），（ｂ）及び図４において、スクリーン印刷装置１Ａは、基台１１に搬入部１２、対象保持移動機構１３及び搬出部１４を備えている。作業者ＯＰから見た基台１１の左右方向（Ｘ軸方向とする）の両端部には、一対のビーム部材１５が設けられている。各ビーム部材１５は、作業者ＯＰから見た前後方向（Ｙ軸方向とする）に延びている。これら一対のビーム部材１５の間には、Ｙ軸方向に延びて左右に配置された一対のレール部材から成るマスク設置部１５Ｌが設けられている。マスク設置部１５Ｌにはマスク１６が水平姿勢で着脱自在に設置される。一対のビーム部材１５には、マスク１６の上方を移動するスキージユニット１７と、マスク１６の下方を移動する撮像部１８が設けられている。

搬入部１２、対象保持移動機構１３及び搬出部１４は、作業者ＯＰから見た左方からこの順に並んで設けられている。搬入部１２は一対のコンベアから成り、外部から供給された作業対象５を（すなわち印刷対象物２を）搬入する。対象保持移動機構１３は搬入部１２から作業対象５を受け取って保持し、印刷対象物２に対するスクリーン印刷が終了したら、作業対象５を搬出部１４に受け渡す。搬出部１４は一対のコンベアから成り、対象保持移動機構１３から受け取った作業対象５を外部に搬出する。

図４において、対象保持移動機構１３は、対象保持部２１と、対象保持部２１を水平面内方向及び上下方向に移動させる移動機構部２２から成る。対象保持部２１は、搬送部３１と、下受け部材３２と、前後方向に配置された一対のクランパ３３を備えている（図３（ａ），（ｂ）も参照）。

搬送部３１は一対のコンベアから成り、搬入部１２から受け取った作業対象５をＸ軸方向に搬送してマスク設置部１５Ｌの下方の所定位置（以下、「クランプ位置」と称する）に位置決めする。下受け部材３２は、搬送部３１によってクランプ位置に位置決めされた作業対象５の下面を支持する。一対のクランパ３３は、下受け部材３２に支持された作業対象５をＹ軸方向からクランプして保持する。

図５（ａ），（ｂ），（ｃ）において、マスク１６は被印刷パターン２Ｐに対応して３つ（３種）が用意されている。これら３つのマスク１６が有する開口パターン４０は互いに相似でサイズが異なっている。各マスク１６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１６ｗによって支持されている。

３つのマスク１６は標準マスク１６ａ（図５（ａ））、拡大マスク１６ｂ（図５（ｂ））、縮小マスク１６ｃ（図５（ｃ））から成る。標準マスク１６ａが有する開口パターン４０（標準開口パターン４１と称する）は印刷対象物２に面内の伸縮変形が生じていない場合の被印刷パターン２Ｐに対応するサイズに設けられている。拡大マスク１６ｂが有する開口パターン４０（拡大開口パターン４２と称する）は印刷対象物２に面内の伸長変形が生じている場合の被印刷パターン２Ｐに対応するサイズに設けられている。縮小マスク１６ｃが有する開口パターン４０（縮小開口パターン４３と称する）は印刷対象物２に面内の縮小変形が生じている場合の被印刷パターン２Ｐに対応するサイズに設けられている。

標準開口パターン４１の拡大比率（符号をＨとする）をＨ＝１．０とすると、拡大開口パターン４２の拡大比率ＨはＨ＞１．０であり、縮小開口パターン４３の拡大比率ＨはＨ＜１．０である。本実施の形態では、拡大開口パターン４２の拡大比率はＨ＝１．１であり、縮小開口パターン４３の拡大比率ＨはＨ＝０．９であるとする。なお、拡大比率は上記数値に限定されるものではなく、基板３の材質や作業者による数値選択等によって決定される。マスク設置部１５Ｌには、３つのマスク１６のうちのひとつが選択されて（後述）、作業者ＯＰによって設置される。

移動機構部２２は、対象保持部２１を、マスク設置部１５Ｌに設置したマスク１６の下方に位置させる。搬入部１２及び搬出部１４は、対象保持部２１の搬送部３１との間でＸ方向に連続した作業対象５の搬送路を形成する（図３（ａ））。

図２において、２つの基板３のそれぞれには一対（２つ）の基板側マーク３ｍが設けられている。一方、各マスク１６の各開口パターン４０の近傍位置には、２つの基板３（すなわち印刷対象物５）が備える４つの基板側マーク３ｍに対応する４つのマスク側マーク１６ｍが設けられている（図５（ａ），（ｂ），（ｃ））。

移動機構部２２は対象保持部２１を（すなわち作業対象５を）上昇させることで、印刷対象物２の上面をマスク設置部１５Ｌに設置されたマスク１６の下面に当接させる。印刷対象物２の上面がマスク１６の下面に当接した状態では、印刷対象物２をクランプしている一対のクランパ３３それぞれの上面もマスク１６の下面に当接する。

図６は、移動機構部２２が対象保持部２１を上昇させて印刷対象物２の上面をマスク１６の下面に当接させた状態を示している。この状態では被印刷パターン２Ｐと開口パターン４０とが重なり、前方のクランパ３３はマスク１６の下面の開口パターン４０の前方領域に当接し、後方のクランパ３３はマスク１６の下面の開口パターン４０の後方領域に当接する。図６において、マスク１６の上面の領域のうち開口パターン４０の前方の一定領域はペースト供給領域Ｅとなっている。ペーストＰｓｔはペースト供給領域Ｅに予め供給される。

図３（ａ），（ｂ）及び図４において、スキージユニット１７はスキージベース５１を備えている。スキージベース５１はＸ軸方向に延びており、両端が一対のビーム部材１５に支持されている。スキージベース５１の上面側のＸ軸方向の中央部には２つのスキージ昇降シリンダ５２がＹ軸方向に並んで配置されている。２つのスキージ昇降シリンダ５２の下方には２つのスキージ５３が配置されている。２つのスキージ５３はそれぞれスキージ昇降シリンダ５２に連結されている。２つのスキージ昇降シリンダ５２が個別に作動すると、これに応じて２つのスキージ５３が独立してスキージベース５１の下方で昇降する。

２つのスキージ５３はそれぞれＸ軸方向に延びている。２つのスキージ５３のＹ軸方向に対向する２つの面はそれぞれペーストＰｓｔの掻寄せ面となっている。スキージベース５１は、ビーム部材１５に設けられたスキージベース駆動機構１５Ａ（図３（ａ））により駆動されてＹ軸方向に移動する。スキージベース５１のＹ軸方向への移動によって、２つのスキージ５３がマスク１６の上方をＹ軸方向に移動する。

図３（ａ），（ｂ）及び図４において、一対のビーム部材１５の下面側にはＸ軸方向に延びたＸ軸ビーム６１の両端が取り付けられている。Ｘ軸ビーム６１には移動プレート６２が設けられており、撮像部１８は移動プレート６２に取り付けられている。撮像部１８は、撮像視野を下方に向けた下方撮像カメラ７１と、撮像視野を上方に向けた上方撮像カメラ７２を備えている（図４）。

Ｘ軸ビーム６１は、ビーム部材１５に設けられたＸ軸ビーム駆動機構１５Ｂ（図３（ａ））に駆動されて、Ｙ軸方向に移動する。移動プレート６２は、Ｘ軸ビーム６１に設けられた移動プレート駆動機構６１Ｍ（図３（ａ））に駆動されて、Ｘ軸方向に移動する。撮像部１８は、Ｘ軸ビーム駆動機構１５Ｂによる一対のビーム部材１５に対するＸ軸ビーム６１のＹ軸方向への移動と、移動プレート駆動機構６１ＭによるＸ軸ビーム６１に対する移動プレート６２のＸ軸方向への移動とによって、マスク１６の下方を水平方向に移動する。

図７において、スクリーン印刷装置１Ａが備える制御装置８０は、搬入部１２による作業対象５の搬入、対象保持部２１の搬送部３１による作業対象５の搬送及びクランパ３３による作業対象５の保持、移動機構部２２による対象保持部２１の移動、搬出部１４による作業対象５の搬出の各動作の制御を行う。また制御装置８０は、スキージベース駆動機構１５Ａによるスキージベース５１の移動、スキージ昇降シリンダ５２によるスキージ５３の昇降、Ｘ軸ビーム駆動機構１５Ｂと移動プレート駆動機構６１Ｍによる撮像部１８の移動の各制御も行う。

図７において、制御装置８０は、下方撮像カメラ７１による撮像と、上方撮像カメラ７２による撮像の各制御を行う。下方撮像カメラ７１の撮像によって得られた画像情報と上方撮像カメラ７２の撮像によって得られた画像情報はそれぞれ制御装置８０に入力される。制御装置８０には入出力装置としてのタッチパネル８１が接続されている。作業者ＯＰはタッチパネル８１を通してスクリーン印刷装置１Ａに所要の入力を行い、タッチパネル８１を通じてスクリーン印刷装置１Ａに関する各種情報を得る。

図１において、部品実装装置１Ｂは、基板搬送路９１と部品供給部９２及び部品装着機構９３を備えている。部品供給部９２は例えば複数のテープフィーダから構成されており、各テープフィーダは部品Ｂｈを供給する。部品装着機構９３は２つの装着ヘッド９３ａと、２つの装着ヘッド９３ａを移動させるヘッド移動機構９３ｂを備えている。部品供給部９２と部品装着機構９３の制御は、部品実装装置１Ｂが備える制御部９４が行う（図８）。

次に、スクリーン印刷装置１Ａによるスクリーン印刷作業の実行手順を説明する。スクリーン印刷装置１Ａの搬入部１２に作業対象５が供給されると、搬入部１２は作業対象５を搬入し、搬送部３１に作業対象５を受け渡す。搬送部３１は作業対象５をマスク設置部１５Ｌの下方のクランプ位置に搬送する（搬送工程）。搬送部３１が作業対象５をクランプ位置に搬送したら、下受け部材３２が上昇して作業対象５の下面を支持し、一対のクランパ３３が作業対象５の両端をＹ軸方向からクランプして保持する（図９（ａ）。図中に示す矢印Ａ）。

一対のクランパ３３が作業対象５を保持したら、Ｘ軸ビーム駆動機構１５Ｂと移動プレート駆動機構６１Ｍが連動作動して撮像部１８を移動させ、下方撮像カメラ７１に基板側マーク３ｍを撮像させる（撮像工程）。このとき下方撮像カメラ７１は、印刷対象物２を構成する２つの基板３のうち、一の基板３に対応する基板側マーク３ｍを撮像する。下方撮像カメラ７１は、基板側マーク３ｍを撮像したら、得られた基板側マーク３ｍの画像情報を制御装置８０に送信する。

制御装置８０は、変形度算出部８０ａ（図７）において、下方撮像カメラ７１から送信された基板側マーク３ｍの撮像結果に基づいて、印刷対象物２の変形度を算出する（変形度算出工程）。ここで、「印刷対象物２の変形度」とは、印刷対象物２の実装面に対する設計値と実測値とのずれ具合のことであり、印刷対象物２の表面積が設計値よりも伸長又は縮小した変形（伸縮変形）の程度をいう。なお、印刷対象物２の実装面に対する設計値と実測値とのずれ具合は、特定の辺、対角線、表面積等から判断される。また、変形の程度には、印刷対象物２が反っており、撮像画像上、表面積が縮小している場合も含む。

印刷対象物２の変形度の算出では、制御装置８０は先ず、下方撮像カメラ７１から送信された一の基板３が有する基板側マーク３ｍの画像認識結果に基づいて、その基板３における一対の基板側マーク３ｍの間の距離（実測値Ｍとする）を算出する。そして、その算出した実測値Ｍと一対の基板側マーク３ｍの間の距離の設計値Ｌとの比率を印刷対象物２の変形度Ｐ（＝Ｍ／Ｌ）とする。

このように、本実施の形態では、撮像部１８は印刷対象部物（基板側マーク３ｍ）を撮像し、変形度算出部８０ａは撮像部１８の撮像により得られた結果に基づいて、印刷対象物２の伸縮変形の程度を算出するようになっている。なお、ここに示す変形度Ｐの算出方法は一例に過ぎず、他の算出方法を用いてもよい。また、２つの基板３それぞれの基板側マーク３ｍを撮像して各基板３についての基板側マーク３ｍの間の実測値Ｍを求め、これらの平均等を取ることで、印刷対象物２の変形度Ｐを算出するようにしてもよい。

撮像部１８が基板３の基板側マーク３ｍを撮像した時点で基板３についての実測値Ｍが設計値Ｌと等しい場合には変形度ＰはＰ＝１となるが、基板３が伸長しており、実測値Ｍが設計値Ｌを上回っていた場合には変形度ＰはＰ＞１となる。また、基板３が縮小しており、実測値Ｍが設計値Ｌを下回っていた場合には変形度ＰはＰ＜１となる。

制御装置８０の記憶部８０ｂ（図７）には、３つのマスク１６それぞれが有する開口パターン４０（標準開口パターン４１、拡大開口パターン４２及び縮小開口パターン４３）のデータが記憶されている。マスク選択部８０ｃ（図７）は、変形度算出部８０ａにより算出された印刷対象物２の伸縮変形の程度を記憶部８０ｂに記憶された複数のマスク１６それぞれが有する開口パターン４０のデータと比較して、複数のマスク１６の中からひとつのマスクを選択する。具体的には、マスク選択部８０ｃは、印刷対象物２の被印刷パターン２Ｐをマスク１６が備える３つの開口パターン４０のうちのいずれと接触させた場合に印刷ずれが最も小さくなるかを基準として選択する。すなわちマスク選択部８０ｃは、変形度算出部８０ａが算出した変形度Ｐに基づいて、３つのマスク１６（標準マスク１６ａ、拡大マスク１６ｂ及び縮小マスク１６ｃ）の中からひとつのマスク１６を選択するようになっている（マスク選択工程）。

本実施の形態では、標準開口パターン４１の拡大比率（Ｈ＝１．０）を基準とする変形度の領域（第１の変形度領域。例えば０．９５≦Ｐ≦１．０５とする）、拡大開口パターン４２の拡大比率（Ｈ＝１．１）を基準とする変形度の領域（第２の変形度領域。例えば１．０５＜Ｐ＜１．１５とする）及び縮小開口パターン４３の拡大比率（Ｈ＝０．９）を基準とする変形度の領域（第３の変形度領域。例えば０．８５＜Ｐ＜０．９５とする）を定めている。マスク選択部８０ｃは、変形度算出部８０ａが算出した変形度Ｐの値がこれら３つの変形度領域のいずれに属するかに応じて開口パターン４０を選択する。

上記の例では、マスク選択部８０ｃは、算出された印刷対象物２の変形度Ｐが例えばＰ＝１．０２であった場合には、その変形度Ｐの値が第１の変形度領域に属することから、拡大比率ＨがＨ＝１．０の開口パターン４０である標準開口パターン４１を有する標準マスク１６ａを選択する。また、マスク選択部８０ｃは、算出された印刷対象物２の変形度Ｐが例えばＰ＝１．１２であった場合には、その変形度Ｐが第２の変形度領域に属することから、拡大比率ＨがＨ＝１．１の開口パターン４０である拡大開口パターン４２を有する拡大マスク１６ｂを選択する。またマスク選択部８０ｃは、算出された印刷対象物２の変形度Ｐが例えばＰ＝０．９２であった場合には、その変形度Ｐが第３の変形度領域に属することから、拡大比率ＨがＨ＝０．９の開口パターン４０である縮小開口パターン４３を有する縮小マスク１６ｃを選択する。算出された印刷対象物２の変形度Ｐが第１〜第３の変形度領域のいずれにも属しない場合には、マスク選択部８０ｃは、印刷対象物２が異常な変形を起こしていると判断して、エラー判定をする。

３つのマスク１６のそれぞれの下面には、そのマスク１６に固有の識別子（例えばバーコード）が設けられており、制御装置８０は、マスク設置部１５Ｌに設置されたマスク１６の識別子を上方撮像カメラ７２に撮像させることによって、そのマスク１６（マスク設置部１５Ｌに設置されたマスク１６）の種類を識別するようになっている。マスク選択部８０ｃがマスク１６を選択したら、制御装置８０の判断部８０ｄ（図７）は、マスク選択部８０ｃが選択したマスク１６とマスク設置部１５Ｌに設置された（現在、マスク設置部１５Ｌに設置されている）マスク１６とが一致するかどうかを判断する。そして、選択したマスク１６とマスク設置部１５Ｌに設置されているマスク１６とが一致しない場合（マスク設置部１５Ｌにどのマスク１６も設置されていない場合も含む）には、制御装置８０は、選択したマスク１６を、作業者ＯＰがマスク設置部１５Ｌに設置すべきマスク１６として、タッチパネル８１に報知させる（報知工程）。

上記報知工程において、制御装置８０は、例えば、マスク選択部８０ｃにおいて拡大マスク１６ｂを選択し、かつ、マスク設置部１５Ｌに設置されているマスク１６が拡大マスク１６ｂでなかった場合には、タッチパネル８１に、「拡大マスクを設置して下さい」という文字列を表示させる。このような文字列の表示に替えて、或いはこのような文字列の表示とともに、「拡大マスクを設置して下さい」という音声をスピーカ（例えば、タッチパネル８１に付随するスピーカ）に出力させるようにしてもよい。このように本実施の形態において、タッチパネル８１は、マスク選択部８０ｃにおいて選択されたマスク１６の情報を作業者ＯＰに報知する報知部となっている。

マスク選択部８０ｃにおいて選択されたマスク１６をタッチパネル８１が報知したら、作業者ＯＰは、３つのマスク１６のうち、タッチパネル８１によって報知されたマスク１６をマスク設置部１５Ｌに設置する（図１０。マスク設置工程）。タッチパネル８１によって設置すべきマスク１６が報知された時点でマスク設置部１５Ｌに他のマスク１６が設置されていた場合には、作業者ＯＰは、そのマスク１６をマスク設置部１５Ｌから取り外したうえで、設置すべきマスク１６をマスク設置部１５Ｌに設置する。作業者ＯＰは、設置すべきマスク１６をマスク設置部１５Ｌに設置したら、タッチパネル８１から、マスク設置完了の操作を行う。

タッチパネル８１にマスク設置完了の操作入力がなされたら、制御装置８０は、マスク設置部１５Ｌに設置されているマスク１６とマスク選択部８０ｃにおいて選択したマスク１６とを比較し、両者が一致しているかどうかを判定する。そして、両者が一致していない場合にはタッチパネル８１を通じて作業者ＯＰにエラー通報をする。一方、マスク設置部１５Ｌに設置されているマスク１６とマスク選択部８０ｃにおいて選択したマスク１６が一致していた場合には、制御装置８０は、Ｘ軸ビーム駆動機構１５Ｂと移動プレート駆動機構６１Ｍを連動作動させて撮像部１８を移動させ、上方撮像カメラ７２にマスク側マーク１６ｍを撮像させる。上方撮像カメラ７２が撮像したマスク側マーク１６ｍの画像情報は制御装置８０に送られる。

上方撮像カメラ７２がマスク側マーク１６ｍを撮像したら、Ｘ軸ビーム駆動機構１５Ｂと移動プレート駆動機構６１Ｍが連動作動して撮像部１８を移動させ、下方撮像カメラ７１に基板側マーク３ｍを撮像させる。このとき下方撮像カメラ７１が撮像する基板側マーク３ｍは、印刷対象物２を構成する各基板３の基板側マーク３ｍである。

下方撮像カメラ７１が印刷対象物２を構成する各基板３の基板側マーク３ｍを撮像したら、制御装置８０は、その撮像結果に基づいて各マスク側マーク１６ｍの位置と各基板側マーク３ｍの位置を把握する。そして、複数のマスク側マーク１６ｍと複数の基板側マーク３ｍとが平面視においてほぼ一致するように、移動機構部２２によって対象保持部２１を水平面内方向に移動させる。

制御装置８０は、上記のようにして複数のマスク側マーク１６ｍと複数の基板側マーク３ｍとが平面視においてほぼ一致するようにしたら、移動機構部２２を作動させて対象保持部２１を上昇させ（図９（ｂ）中に示す矢印Ｂ）、印刷対象物２をマスク１６の下面に接触させる（図９（ｂ）。接触工程）。これにより、マスク選択部８０ｃにおいて選択されたマスク１６と被印刷パターン２Ｐが重ねられた状態となる。この接触工程において、移動機構部２２は、タッチパネル８１により報知されたマスク１６がマスク設置部１５Ｌに設置された後、搬送部３１によりマスク設置部１５Ｌの下方に搬送された印刷対象物２とマスク設置部１５Ｌに設置されたマスク１６とを接触させる接触機構として機能する。

本実施の形態におけるスクリーン印刷装置１Ａでは、互いにサイズの異なる開口パターン４０を有する複数のマスク１６を有しており、算出した印刷対象物２の変形の程度（変形度Ｐ）に基づいて、複数のマスク１６の中から選択したひとつのマスク１６と印刷対象物２（開口パターン４０と被印刷パターン２Ｐ）とを重ねるようにしている。このため印刷対象物２の伸縮変形の程度が大きい場合であっても、上記接触工程において、被印刷パターン２Ｐを複数のマスク１６が有するいずれかの開口パターン４０（標準開口パターン４１、拡大開口パターン４２又は縮小開口パターン４３）と許容範囲内の精度で重ねることができる確率が高くなる。

制御装置８０は、印刷対象物２をマスク１６に接触させたら、印刷対象物２と接触させたマスク１６を介して被印刷パターン２ＰにペーストＰｓｔを堆積させる（印刷工程）。この印刷工程では先ず、スキージ昇降シリンダ５２が作動してスキージユニット１７が備える２つのスキージ５３のうちの一方をスキージベース５１に対して下降させ、そのスキージ５３の下端をマスク１６に当接させる。そして、スキージベース駆動機構１５Ａがスキージベース５１をＹ軸方向に移動させ、印刷対象物２と接触しているマスク１６の開口パターン４０上でスキージ５３を摺動させる。これによりスキージ５３は、ペースト供給領域Ｅに供給されたペーストＰｓｔをマスク１６上で掻き寄せ、開口パターン４０にはペーストＰｓｔが充填される。

開口パターン４０へのペーストＰｓｔの充填では、先ず、前方のスキージ５３がペースト供給領域Ｅから後方に移動して開口パターン４０上を摺動し（図１１（ａ）中に示す矢印Ｃ１）、ペースト供給領域Ｅ上のペーストＰｓｔを開口パターン４０の後方領域まで掻き寄せる。そして、今度は後方のスキージ５３が開口パターン４０の後方領域から前方に移動して開口パターン４０上を摺動し（図１１（ｂ）中に示す矢印Ｃ２）、ペーストＰｓｔをペースト供給領域Ｅまで掻き寄せる。

上記のようにして開口パターン４０にペーストＰｓｔが充填されたら被印刷パターン２ＰにペーストＰｓｔが堆積された状態となり、印刷工程が終了する。この印刷工程において、スキージユニット１７は、接触機構である移動機構部２２によりマスク１６に接触された印刷対象物２にマスク１６を介してペーストＰｓｔを堆積させる印刷部として機能する。

印刷工程が終了したら、移動機構部２２が作動して対象保持部２１を下降させ、作業対象５を（すなわち印刷対象物２を）マスク１６から離間（版離れ）させる。そして、一対のクランパ３３が開いて作業対象５の保持を解除した後、搬送部３１と搬出部１４が連動して作動し、作業対象５を下流工程側に搬出する（搬出工程）。

スクリーン印刷装置１Ａが作業対象５を搬出したら、その搬出した作業対象５を部品実装装置１Ｂの基板搬送路９１が受け取る。そして、基板搬送路９１は作業対象５を搬送し、所定の作業位置に位置決めする。作業対象５が作業位置に位置決めされたら、部品供給部９２は所定の位置に部品Ｂｈを供給し、各装着ヘッド９３ａはヘッド移動機構９３ｂに駆動されて、部品供給部９２と印刷対象物２（２つの基板３）との間を往復移動する。この往復移動において、各装着ヘッド９３ａは、部品供給部９２が供給する部品Ｂｈをピックアップして、印刷対象物２に装着する。

図８において、部品実装装置１Ｂの制御部９４は部品装着データ記憶部９４ａを備えており、この部品装着データ記憶部９４ａに、印刷対象物２を構成する２つの基板３上の部品装着位置のデータ（部品装着データ）を予め記憶させている。制御部９４は、部品装着データ記憶部９４ａに記憶させた部品装着データに基づいて、部品Ｂｈを印刷対象物２（基板３）に装着する。すなわち部品実装装置１Ｂは、予め記憶した部品装着データに基づいて、スクリーン印刷装置１ＡによってペーストＰｓｔが印刷された印刷対象物２に部品Ｂｈを装着するようになっている。

部品実装ライン１では、スクリーン印刷装置１Ａの変形度算出部８０ａで算出された印刷対象物２の変形度Ｐ（印刷対象物２の伸縮変形の程度）の情報は、部品実装装置１Ｂに伝送されるようになっている。部品実装装置１Ｂは、制御部９４の補正部９４ｂ（図８）において、スクリーン印刷装置１Ａから送られてきた印刷対象物２の変形度Ｐの情報に基づいて、現在の（すなわち、部品装着データ記憶部９４ａに記憶された）部品装着データを補正すべきかどうかを判断し、必要がある場合には部品装着データを補正し、その補正した部品装着データに基づいて、部品Ｂｈを印刷対象物２に装着する。

ここで、上記「必要がある場合」とは、スクリーン印刷装置１Ａの変形度算出部８０ａで算出された変形度ＰがＰ＝１である場合以外をいう。これにより、印刷対象物２に伸縮変形があった場合であっても、部品実装装置１Ｂにより印刷対象物２に装着される部品Ｂｈの正規の位置からの位置ずれは小さくなり、精度の高い部品装着が可能となる。

このように本実施の形態において、部品実装装置１Ｂは、スクリーン印刷装置１Ａの変形度算出部８０ａで算出された印刷対象物２の伸縮変形の程度に基づいて部品装着データを補正する補正部９４ｂを備えたものとなっている。

以上説明したように、本実施の形態における部品実装ライン１では、スクリーン印刷装置１Ａが、互いにサイズの異なる開口パターン４０を有する複数のマスク１６を有し、算出した印刷対象物２の変形の程度（変形度Ｐ）に基づいて複数のマスク１６の中から選択したひとつのマスク１６と印刷対象物２（開口パターン４０と被印刷パターン２Ｐ）とを重ねるようにしている。このため、印刷対象物２の伸縮変形の程度が大きい場合であっても被印刷パターン２Ｐをマスク１６の開口パターン４０と許容範囲内の精度で重ねることができる確率が高く、印刷不良が発生しにくい。

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述の実施の形態に示したものに限定されない。例えば、前述の実施の形態では、複数のマスク１６は、印刷対象物２に面内の伸縮変形が生じていない場合の被印刷パターン２Ｐに対応するサイズの開口パターン４０（拡大比率Ｈ＝１）を有するもの１つと、印刷対象物２に面内の伸長変形が生じている場合の被印刷パターン２Ｐに対応するサイズの開口パターン４０（拡大比率Ｈ＞０）を有するもの１つと、印刷対象物２に面内の縮小変形が生じている場合の被印刷パターン２Ｐに対応するサイズの開口パターン４０（拡大比率Ｈ＜０）を有するもの１つの組み合わせであったが、これは一例に過ぎず、マスク１６の開口パターン４０は様々なサイズの組合せが可能である。

また、前述の実施の形態のマスク設置工程では、作業者ＯＰが手作業でマスク設置部１５Ｌにマスク１６を設置するようになっていたが、制御装置８０に制御されて作動するマスク設置機構を設け、このマスク設置機構がマスク１６をマスク設置部１５Ｌに設置するようになっていてもよい。

印刷対象物の伸縮変形の程度が大きい場合であっても印刷不良が発生しにくいスクリーン印刷装置及び部品実装ラインを提供する。

１部品実装ライン
１Ａスクリーン印刷装置
１Ｂ部品実装装置
２印刷対象物
２Ｐ被印刷パターン
１５Ｌマスク設置部
１６マスク
１８撮像部
４０開口パターン
８０ａ変形度算出部
８０ｂ記憶部
８０ｃマスク選択部
８０ｄ判断部
８１タッチパネル（報知部）
９４ｂ補正部
Ｐｓｔペースト
Ｂｈ部品

Claims

印刷対象物の被印刷パターンにペーストを印刷するスクリーン印刷装置であって、
互いにサイズの異なる開口パターンを有する複数のマスクと、
前記複数のマスクうちのひとつが設置されるマスク設置部と、
前記印刷対象物を撮像する撮像部と、
前記複数のマスクそれぞれが有する前記開口パターンのデータを記憶した記憶部と、
前記撮像部の撮像により得られた結果と前記記憶部に記憶された前記複数のマスクそれぞれが有する前記開口パターンのデータとに基づいて前記複数のマスクの中からひとつのマスクを選択するマスク選択部と、
前記マスク選択部において選択された前記マスクと前記マスク設置部に設置された前記マスクとが一致するかどうかを判断する判断部とを備えたことを特徴とするスクリーン印刷装置。
前記マスク選択部が選択した前記マスクを報知する報知部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装置。
印刷対象物の被印刷パターンにペーストを印刷するスクリーン印刷装置と、予め記憶した部品装着データに基づいて、前記スクリーン印刷装置によってペーストが印刷された前記印刷対象物に部品を装着する部品実装装置を備えた部品実装ラインであって、
前記スクリーン印刷装置は、
互いにサイズの異なる開口パターンを有する複数のマスクと、
前記複数のマスクうちのひとつが設置されるマスク設置部と、
前記印刷対象物を撮像する撮像部と、
前記複数のマスクそれぞれが有する前記開口パターンのデータを記憶した記憶部と、
前記撮像部の撮像により得られた結果と前記記憶部に記憶された前記複数のマスクそれぞれが有する前記開口パターンのデータとに基づいて前記複数のマスクの中からひとつのマスクを選択するマスク選択部と、
前記マスク選択部において選択された前記マスクと前記マスク設置部に設置された前記マスクとが一致するかどうかを判断する判断部とを備えたことを特徴とする部品実装ライン。
前記スクリーン印刷装置は、前記マスク選択部が選択した前記マスクを報知する報知部を備えたことを特徴とする請求項３に記載の部品実装ライン。
前記スクリーン印刷装置は、前記撮像部の撮像により得られた結果に基づいて、前記印刷対象物の伸縮変形の程度を算出する変形度算出部を備え、
前記部品実装装置は、前記変形度算出部で算出された前記印刷対象物の伸縮変形の程度に基づいて部品装着データを補正する補正部を備えたことを特徴とする請求項３又は４に記載の部品実装ライン。