JP2018134804A - スクリーン印刷方法およびスクリーン印刷装置ならびにスクリーン印刷システム - Google Patents

Abstract

【課題】生産性を低下させずに効率的にマスククリーニングを実行することができるスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷装置ならびにスクリーン印刷システムを提供する。【解決手段】パターン孔が設けられたマスクプレートに基板を当接させ、マスクプレート上にペーストを供給してスキージを摺動させることにより、パターン孔を介して基板にペーストをスクリーン印刷するスクリーン印刷方法は、スクリーン印刷（ＳＴ２）後の基板におけるペーストの印刷状態を検査して（ＳＴ４）、その結果を取得する印刷検査結果取得工程（ＳＴ５）と、取得された検査結果に基づいて、マスククリーニングを実行するかスクリーン印刷を実行するかを判断する判断工程（ＳＴ６、ＳＴ７）とを含む。そして、判断工程において、検査結果が所定の割合以上でパターン孔の状態に起因する印刷不良であった場合に、マスククリーニングを実行すると判断する（ＳＴ７においてＹｅｓ）。【選択図】図１１

Description

本発明は、基板にクリームはんだなどのペーストを印刷するスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷装置ならびにスクリーン印刷システムに関するものである。

電子部品の実装では、基板への電子部品の搭載に先立って基板の表面にクリームはんだなどのペーストが塗布される。このペースト塗布には、パターン孔が設けられたマスクプレートに基板を当接させ、マスクプレート上にペーストを供給してスキージを摺動させることにより、パターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置が広く用いられている。スクリーン印刷装置では、スクリーン印刷を繰り返し実行する過程において、次の印刷不良が発生することがある。すなわち、パターン孔より染み出てマスクプレートの下面に残ったペーストが転写されて印刷対象部位からはみ出す「にじみ」や、ペーストがパターン孔に残って印刷対象部位に印刷されるペーストが過少となる「かすれ」が発生することがある（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に記載のスクリーン印刷装置では、スクリーン印刷装置が備えるカメラで基板に印刷されたペーストの印刷状態を検査して、「にじみ」や「かすれ」などパターン孔の状態に起因する印刷不良が発生していると判断した場合に、マシンオペレータにマスククリーニングが必要である旨を通知している。

特許第４９１０８８０号公報

しかしながら、特許文献１を含む従来技術では、印刷不良が検出される毎にマスククリーニングしていたため次の問題があった。すなわち、検査結果が印刷の不良範囲ではないが基準範囲を超える警告範囲にある場合では、「にじみ」として検出された余分なペーストが基板に付着して除去されることで次の基板では印刷不良が検出されなかったり、「かすれ」の原因となっていたパターン孔に残っていたペーストが次の基板のスクリーン印刷で除去されたりすることがある。このような警告がなされる毎にマスククリーニングを実行すると生産性が低下する。一方、不良範囲でのみマスククリーニングするようにすると不良となった基板を廃棄することとなる。マスククリーニングを実行するタイミングには、さらなる改善の余地があるという課題があった。

そこで本発明は、生産性を低下させずに効率的にマスククリーニングを実行することができるスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷装置ならびにスクリーン印刷システムを提供することを目的とする。

本発明のスクリーン印刷方法は、パターン孔が設けられたマスクプレートに基板を当接させ、マスクプレート上にペーストを供給してスキージを摺動させることにより、前記パターン孔を介して基板にペーストをスクリーン印刷するスクリーン印刷方法であって、スクリーン印刷後の基板におけるペーストの印刷状態を検査した結果を取得する印刷検査結果取得工程と、取得された前記検査結果に基づいて、マスククリーニングを実行するかスクリーン印刷を実行するかを判断する判断工程と、を含み、前記判断工程において、前記検査結果が所定の割合以上で前記パターン孔の状態に起因する印刷不良であった場合に、マスククリーニングを実行すると判断されることを特徴とする。

本発明のスクリーン印刷装置は、パターン孔が設けられたマスクプレートに基板を当接させ、マスクプレート上にペーストを供給してスキージを摺動させることにより、前記パターン孔を介して基板にペーストをスクリーン印刷するスクリーン印刷装置であって、スクリーン印刷後の基板におけるペーストの印刷状態を検査した結果を取得する印刷検査結果取得部と、取得された前記検査結果に基づいて、マスククリーニングを実行するかスクリーン印刷を実行するかを判断する判断部と、を備え、前記判断部は、前記検査結果が所定の割合以上で前記パターン孔の状態に起因する印刷不良であった場合に、マスククリーニングを実行すると判断することを特徴とする。

本発明のスクリーン印刷システムは、スクリーン印刷後の基板におけるペーストの印刷状態を検査する検査装置と、前記検査装置より検査結果を取得して、パターン孔が設けられたマスクプレートに基板を当接させ、マスクプレート上にペーストを供給してスキージを摺動させることにより、前記パターン孔を介して基板にペーストをスクリーン印刷するスクリーン印刷装置と、を備えるスクリーン印刷システムであって、前記スクリーン印刷装置は、請求項４から６のいずれかに記載のスクリーン印刷装置である。

本発明によれば、生産性を低下させずに効率的にマスククリーニングを実行することができる。

本発明の一実施の形態の部品実装システムの構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の構成を示す正面図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の構成を示す平面図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のクリーニングユニットの構成説明図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置によるスクリーン印刷工程の説明図 本発明の一実施の形態の検査装置による検査結果の画面表示の一例を示す図 （ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置におけるマスククリーニング工程の説明図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷システムの制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の検査装置による検査結果の推移の一例を示す図 （ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置によるスクリーン印刷の印刷方向依存性の説明図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷システムにおけるスクリーン印刷方法を示すフロー図

以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、部品実装システム、スクリーン印刷システム、スクリーン印刷装置、検査装置の仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図３、及び後述する一部では、水平面内で互いに直交する２軸方向として、基板搬送方向のＸ方向（図３における左右方向）、基板搬送方向に直交するＹ方向（図３における上下方向）が示される。図２、及び後述する一部では、水平面と直交する高さ方向としてＺ方向（図２における上下方向）が示される。Ｚ方向は、スクリーン印刷装置が水平面上に設置された場合の上下方向または直交方向である。

まず図１を参照して、部品実装システム１について説明する。部品実装システム１は、スクリーン印刷装置Ｍ１、検査装置Ｍ２、部品実装装置Ｍ３，Ｍ４の各装置を連結し、各装置を通信ネットワーク２によって接続して全体を管理コンピュータ３によって制御する構成となっている。

スクリーン印刷装置Ｍ１は、パターン孔が設けられたマスクプレートを介して基板Ｂに形成されたランドＬ（電極）に粒状のはんだＳａに溶剤を混ぜ合わせてペースト状にしたクリームはんだ（以下、「ペーストＳ」と称す。）（図５（ｂ）参照）をスクリーン印刷により転写する機能を有する。検査装置Ｍ２は、スクリーン印刷後の基板Ｂの各ランドＬにスクリーン印刷されたペーストＳを検査カメラによって撮像して転写されたペーストＳのペースト量を計測するなど、ペーストＳの印刷状況を検査する機能を有する。部品実装装置Ｍ３，Ｍ４は、実装ヘッドによって部品供給部から部品をピックアップし、ペーストＳが転写された基板Ｂの実装位置に移送搭載する機能を有する。

このように、部品実装システム１は、検査装置Ｍ２と部品実装装置Ｍ３，Ｍ４を備え、基板ＢにペーストＳ（クリームはんだ）をスクリーン印刷して部品を搭載する。部品搭載後の基板はリフロー工程に送られ、クリームはんだを融解して基板Ｂに搭載された部品の部品端子を基板ＢのランドＬとはんだ接合させることにより実装基板が製造される。

次に図２、図３を参照して、スクリーン印刷装置Ｍ１の構造を説明する。スクリーン印刷装置Ｍ１は、パターン孔４ｈが設けられたマスクプレート４を周回する枠体５に展張したマスクＭを介して基板ＢにペーストＳをスクリーン印刷する装置である。パターン孔４ｈは、基板Ｂに形成されたランドＬ（電極）の形状、位置（図３参照）に対応して、マスクプレート４に形成されている。スクリーン印刷装置Ｍ１は、基板保持移動ユニット６、スキージユニット７、カメラユニット８、クリーニングユニット９及びペースト供給装置（図示省略）を備えている。

基板保持移動ユニット６は、基台１０上に設けられており、基板Ｂの保持及び移動を行う。マスクＭは、基板保持移動ユニット６に保持された基板Ｂの上方に水平姿勢で保持されている。スキージユニット７は、マスクＭの上方に設けられている。カメラユニット８は、マスクＭの下方に設けられている。ペースト供給装置は、スキージユニット７と一体に設けられており、マスクプレート４上にペーストＳを供給する。

次に、スクリーン印刷装置Ｍ１が備える各部の詳細について順に説明する。図２において、基板保持移動ユニット６は、ＸＹθ移動機構１１、ベーステーブル１２、第１昇降テーブル１３、及び第２昇降テーブル１４が、基台１０上に下方から順に設けられている。ベーステーブル１２は、ＸＹθ移動機構１１によって水平面内で移動し、Ｚ軸回りにθ回転する。第１昇降テーブル１３は、第１昇降テーブル昇降モータ１３ｍによってベーステーブル１２に対して昇降する。第２昇降テーブル１４は、第２昇降テーブル昇降モータ１４ｍによって第１昇降テーブル１３に対して昇降する。

第１昇降テーブル１３の上方には、第２昇降テーブル１４を貫通して上方に延びる一対のコンベア支持部材１５が設けられている。一対のコンベア支持部材１５は、Ｘ方向に延びてＹ方向に対向配置された一対の搬送コンベア１６を支持している。一対の搬送コンベア１６は、基板Ｂの両端部を下方から支持してＸ方向に搬送する。第２昇降テーブル１４の上面には、下受け部材１７が設けられている。一対の搬送コンベア１６の上方には、Ｘ方向に延びてＹ方向に対向配置された一対のクランプ部材１８が設けられている。一対のクランプ部材１８は、クランプ部材開閉シリンダ１８ｓの作動によってＹ方向に開閉し、下受け部材１７によって支持された基板Ｂの両端部を挟んで保持（クランプ）する。

図２において、スキージユニット７は、Ｘ方向に延びて設けられたスキージベース１９の下方にＹ方向に対向配置された２つのスキージ２０を備えている。スキージベース１９は、スキージユニット移動機構（図示省略）によってＹ方向に移動する。２つのスキージ２０は、スキージベース１９に設けられたスキージ昇降シリンダ２１によってスキージベース１９に対して個別に昇降する。スキージユニット７は、ペーストＳが供給されたマスクプレート４上に一のスキージ２０を下降させて当接させて一のＹ方向（以下、「往路方向」と称す。）に移動させる往路方向のスキージ動作を実行する。また、スキージユニット７は、同様に他のスキージ２０を一のＹ方向とは反対の他のＹ方向（以下、「復路方向」と称す。）に移動させる復路方向のスキージ動作を実行する。

図２、図３において、カメラユニット８は、マスクプレート４を下方から撮像する撮像視野を上方に向けたマスク認識カメラ２２と、基板Ｂを上方から撮像する撮像視野を下方に向けた基板認識カメラ２３を有している。カメラユニット８は、カメラユニット８をＸ方向に移動させるＸ軸移動機構（図示省略）を備えるＸ方向に延びたヘッドＸ軸テーブル２４に移動自在に装着されている。Ｘ軸テーブル２４は、Ｘ軸テーブル２４をＹ方向に移動させるＹ軸移動機構（図示省略）を備えるＹ方向に延びたヘッドＹ軸テーブル２５に移動自在に結合されている。カメラユニット８は、Ｘ軸移動機構とＹ軸移動機構を駆動させることにより、マスクプレート４と基板Ｂの間をＸＹ方向に水平移動してマスクプレート４と基板Ｂを同時に認識する。

次に図２〜４を参照して、クリーニングユニット９の構成について説明する。クリーニングユニット９はヘッドＸ軸テーブル２４に装着されており、Ｙ軸移動機構を駆動させることにより、マスクプレート４の下方をＹ方向に移動する。クリーニングユニット９には、未使用のクリーニングペーパ２６を巻回したペーパロール２７Ａと、使用済みのクリーニングペーパ２６を巻回したペーパロール２７Ｂおよび拭取ヘッド２８が配設されている。ペーパロール２７Ａから引き出されたクリーニングペーパ２６は、複数のガイドローラ２９によって導かれて、拭取ヘッド２８の上面の押付面を周回して、ペーパロール２７Ｂに巻き取られる。

拭取ヘッド２８は、ヘッド昇降機構３０によって自在に昇降する（矢印ａ）。拭取ヘッド２８の上面はマスクプレート４の下面に当接して吸引する吸引面となっており、吸引面に設けられた吸引孔２８ａには真空吸引源（図示省略）が接続されている。クリーニングユニット９では、真空吸引源を動作させることにより、吸引孔２８ａから真空吸引しながらマスクプレート４に付着したペーストを吸引する吸引クリーニングが実行される。

図４において、クリーニングユニット９には、拭取ヘッド２８に供給されるクリーニングペーパ２６に、マスクプレート４に付着したペーストＳを溶かす溶剤を含むクリーニング液を塗布するクリーニング液塗布部３１が配設されている。クリーニングユニット９では、クリーニング液塗布部３１によってクリーニング液をクリーニングペーパ２６に塗布することにより、マスクプレート４に付着したペーストＳを溶かしながら拭き取る湿式クリーニングが実行される。なお、湿式クリーニングでも、吸引クリーニングと同様に吸引孔２８ａから真空吸引しながらマスクプレート４の下面を拭くようにしてもよい。

次に図５を参照して、スクリーン印刷装置Ｍ１におけるスクリーン印刷工程について説明する。図５（ａ）において、基板Ｂの上面にはランドＬ（１），Ｌ（２），Ｌ（３）が形成されている。基板Ｂの上面において、ランドＬ以外の領域には、絶縁体であるレジストＲが形成されている。レジストＲの上面の一部には、回路記号や部品名などがインクＧによって印刷されている。基板Ｂは、マスクプレート４の下方に位置合わせされている。マスクプレート４には、ランドＬ（１），Ｌ（２），Ｌ（３）に対応して、パターン孔４ｈ（１），４ｈ（２），４ｈ（３）が形成されている。

スクリーン印刷工程では、まず、基板Ｂがマスクプレート４に位置合わせされ（位置合わせ工程）、下受け部材１７によって持ち上げられて（矢印ｂ）マスクプレート４の下面に当接する（基板当接工程）。図５（ｂ）において、次いで下降させてマスクプレート４上に当接させたスキージ２０をＹ方向に摺動させながら（矢印ｃ）、マスクプレート４上に供給されたペーストＳをパターン孔４ｈに押し込むスキージ動作が行われる（スキージング工程）。図５（ｃ）において、次いで基板Ｂを下降させながら（矢印ｄ）、基板Ｂをマスクプレート４より剥離させる（版離れ工程）。これによって、基板ＢのランドＬ上にペーストＳが転写（スクリーン印刷）される。

図５（ａ）において、パターン孔４ｈ（３）の周囲には、前のスクリーン印刷工程において付着したペーストＳが残っている。そのため、図５（ｃ）において、ランドＬ（３）に転写されたペーストＳ（３）には、転写されたペースト量が過多で所定の範囲より広がる「にじみ」が発生している。図５（ｃ）において、版離れ後のマスクプレート４のパターン孔４ｈ（１）の内壁には、スキージング工程において充填されたペーストＳ（１）の一部がランドＬ（１）に転写されずに残っている。そのため、ランドＬ（１）に転写されたペーストＳ（１）には、転写されたペースト量が過少で所定の範囲より狭い「かすれ」が発生している。

次に図６を参照して、検査装置Ｍ２によるスクリーン印刷後の基板Ｂにおける転写されたペーストＳの印刷状態の検査結果の例を説明する。図６は、検査装置Ｍ２の検査作業部６３（図８参照）が備える検査カメラによって撮像された、図５（ｃ）に示すスクリーン印刷後の基板ＢのランドＬ（１），Ｌ（２），Ｌ（３）付近の撮像画像３２を示している。基板Ｂにおいて、ランドＬ（１），Ｌ（２），Ｌ（３）の周囲はレジストＲに覆われている。なお、便宜上、レジストＲ上に印刷されたインクＧの表示は省略されている。

ランドＬ（２）上に転写されたペーストＳ（２）は、所定の基準範囲内にある。しかしながら、ランドＬ（１）上に転写されたペーストＳ（１）は所定の基準範囲より少なくて「かすれ」が発生している。また、ランドＬ（３）上に転写されたペーストＳ（３）は所定の基準範囲より多くて「にじみ」が発生している。

次に図７を参照して、スクリーン印刷装置Ｍ１におけるマスククリーニング工程について説明する。図７（ａ）において、マスクプレート４には、パターン孔４ｈの内壁や周囲にペーストＳが付着している。マスククリーニング工程では、まず、未使用のクリーニングペーパ２６を上面の押付面に周回させた拭取ヘッド２８を、マスクプレート４の下方に移動させる（ヘッド準備工程）。この際、湿式クリーニングを実行する場合は、クリーニング液塗布部３１によってクリーニング液を塗布させたクリーニングペーパ２６を拭取ヘッド２８の押付面に周回させる。

図７（ｂ）において、次いでヘッド昇降機構３０によって拭取ヘッド２８を上昇させて（矢印ｅ）、クリーニングペーパ２６をマスクプレート４の下面に当接させる（ヘッド当接工程）。図７（ｃ）において、次いでＹ軸移動機構によって拭取ヘッド２８をＹ方向に移動させながら（矢印ｆ）、マスクプレート４に付着しているペーストＳを拭取る（ペースト拭取り工程）。この際、吸引クリーニングを実行する場合は、真空吸引源によって吸引孔２８ａより吸引しながら拭取ヘッド２８を移動させる。図７（ｄ）において、次いでヘッド昇降機構３０によって拭取ヘッド２８を下降させて（矢印ｇ）、拭取ヘッド２８をスクリーン印刷時に干渉しない位置まで退避させる（ヘッド退避工程）。

上記のように、スクリーン印刷装置Ｍ１において、基板保持移動ユニット６、スキージユニット７、カメラユニット８、ペースト供給装置、Ｘ軸移動機構及びＹ軸移動機構は、パターン孔４ｈが設けられたマスクプレート４に基板Ｂを当接させ、マスクプレート４上にペーストＳを供給してスキージ２０を摺動させることにより、パターン孔４ｈを介して基板ＢにペーストＳを転写するスクリーン印刷を実行する印刷作業部５３（図８参照）を構成する。また、クリーニングユニット９及びＹ軸移動機構は、マスクプレート４に付着したペーストＳを拭取るマスククリーニング（吸引クリーニング、湿式クリーニング）を実行するクリーニング作業部５４（図８参照）を構成する。

次に図８を参照して、部品実装システム１の制御系の構成について説明する。以下では、スクリーン印刷に関係する構成（スクリーン印刷システム）について説明し、部品実装装置Ｍ３，Ｍ４における部品実装に関する構成の説明は省略する。管理コンピュータ３は、管理制御部４１、管理記憶部４２、入力部４３、表示部４４、通信部４５を備えている。入力部４３は、キーボード、タッチパネル、マウスなどの入力デバイスであり、操作コマンドやデータ入力時などに用いられる。表示部４４は液晶パネルなどの表示装置であり、入力部４３による操作のための操作画面などの各種情報を表示する。通信部４５は通信インターフェースであり、通信ネットワーク２を介してスクリーン印刷装置Ｍ１、検査装置Ｍ２との間で信号、データの授受を行う。

管理制御部４１はＣＰＵなどの演算装置であり、管理記憶部４２が記憶する情報に基づいて部品実装システム１（スクリーン印刷システム）を管理する。管理記憶部４２は記憶装置であり、部品データ４２ａ、基板データ４２ｂ、実装位置データ４２ｃなどを記憶する。部品データ４２ａには、部品実装システム１において基板Ｂに実装される部品の種類、形状などのデータが含まれる。基板データ４２ｂには、部品実装システム１において作業される基板Ｂに関する情報であり、基板Ｂのサイズ、各ランドＬのサイズ・位置（ＸＹ座標）、各ランドＬに転写されるペーストＳの目標となる目標ペースト量などが含まれる。実装位置データ４２ｃには、基板Ｂに実装される部品の種類と実装位置のＸＹ座標などのデータが含まれる。

図８において、スクリーン印刷装置Ｍ１は、印刷制御部５１、印刷記憶部５２、印刷作業部５３、クリーニング作業部５４、通信部５５を備えている。通信部５５は通信インターフェースであり、通信ネットワーク２を介して管理コンピュータ３、検査装置Ｍ２との間で信号、データの授受を行う。印刷制御部５１はＣＰＵなどの演算装置であり、印刷記憶部５２に記憶された各種のデータを参照して、印刷作業部５３を制御してスクリーン印刷を実行させ、クリーニング作業部５４を制御してマスククリーニングを実行させる。印刷制御部５１は、内部処理機能として印刷検査結果取得部５１ａ、実行判断部５１ｂを備えている。

印刷記憶部５２は記憶装置であり、基板情報５２ａ、印刷検査結果情報５２ｂなどを記憶する。基板情報５２ａは、管理記憶部４２が記憶する基板データ４２ｂに含まれるスクリーン印刷装置Ｍ１において作業対象となる基板Ｂにスクリーン印刷するために必要な基板Ｂのサイズなどの情報が、管理コンピュータ３より送信されて記憶されている。

図８において、検査装置Ｍ２は、検査制御部６１、検査記憶部６２、検査作業部６３、通信部６４を備えている。検査制御部６１はＣＰＵなどの演算装置であり、検査記憶部６２に記憶された各種のデータを参照して、検査作業部６３を制御してスクリーン印刷後の基板ＢにおけるペーストＳの印刷状態を検査する印刷検査を実行させる。検査制御部６１は、内部処理機能として印刷状態判断部６１ａを備えている。

検査記憶部６２は記憶装置であり、基板情報６２ａ、検査結果情報６２ｂなどを記憶する。基板情報６２ａは、管理記憶部４２が記憶する基板データ４２ｂに含まれる検査装置Ｍ２において作業対象となる基板Ｂの印刷検査を実行するために必要な各ランドＬのサイズ・位置（ＸＹ座標）、各ランドＬに転写されるペーストＳの目標ペースト量などの情報が、管理コンピュータ３より送信されて記憶されている。

印刷状態判断部６１ａは、印刷検査の結果取得されたペーストＳの位置に基づいて、検出されたペーストＳはマスクプレート４のパターン孔４ｈを介して転写されたものか、パターン孔４ｈ以外に付着していたペーストＳが転写されたものかを判断する。また、印刷状態判断部６１ａは、ペーストＳがパターン孔４ｈを介して印刷されたものである場合、印刷検査の結果取得されたペースト量に基づいて、各ランドＬに転写されたペーストＳの印刷状態を判断する。

ここで図９を参照して、印刷状態の具体例について説明する。印刷状態判断部６１ａは、各ランドＬの目標ペースト量に基づいて、取得されたペースト量が、下限値以下の下方不良範囲、下限値より大きく下方警告閾値以下の下方警告範囲、下方警告閾値より大きく上方警告閾値以下の基準範囲、上方警告閾値より大きく上限値以下の上方警告範囲、上限値より大きな上方不良範囲のいずれであるかを判断する。印刷状態判断部６１ａによる判断結果は、印刷検査された基板Ｂ、ランドＬと紐付けられて検査結果情報６２ｂとして検査記憶部６２に記憶される。

下方警告範囲、基準範囲、上方警告範囲は、良品範囲であり、検査後の基板Ｂは下流の部品実装装置Ｍ３，Ｍ４に搬送されて部品実装が行われる。一方、下方不良範囲、上方不良範囲は、かすれ、にじみがある不良範囲であり、検査後の基板Ｂに部品を搭載させリフローによってはんだ接合させても、未接合（オープン）や隣接するランドＬとの短絡（ショート）が発生する恐れがある。そのため、不良範囲のペーストＳがある基板Ｂは、部品実装の前に部品実装システムから抜き取るなどの処理が行われる。ペースト量が下方警告範囲または上方警告範囲にある場合は（以下「警告範囲」と称する）、スクリーン印刷を継続実行する間に不良範囲となる可能性があるため、後述するスクリーン印刷装置Ｍ１においてマスククリーニングを実行するなどの処理が行われる。

図８において、スクリーン印刷装置Ｍ１の印刷検査結果取得部５１ａは、検査装置Ｍ２から検査結果情報６２ｂを取得して印刷検査結果情報５２ｂとして記憶させる。すなわち、印刷検査結果取得部５１ａは、スクリーン印刷後の基板ＢにおけるペーストＳの印刷状態を検査した結果を取得する。実行判断部５１ｂは、印刷検査結果情報５２ｂ、スクリーン印刷された際のスジージ動作の方向に基づいて、マスククリーニングを実行するか、スクリーン印刷を実行するか、次の検査結果が取得されるまでマスククリーニングまたはスクリーン印刷のいずれも実行することなく待機するか、を判断する。すなわち実行判断部５１ｂは、取得された検査結果に基づいて、マスククリーニングを実行するかスクリーン印刷を実行するかを判断する判断部となる。

実行判断部５１ｂによる判断基準は、基板Ｂに搭載される部品の種類、部品の搭載間隔、要求品質レベルなどに応じて設定される。例えば実行判断部５１ｂは、ペーストＳがランドＬ外に転写されたパターン孔４ｈに起因しない印刷不良であった場合は、マスククリーニングを実行すると判断する。例えば実行判断部５１ｂは、ペーストＳがランドＬ上に転写されているが、ペースト量が同一のランドＬで２回連続して警告範囲であった場合は、マスククリーニングを実行すると判断する。例えば実行判断部５１ｂは、同一の基板Ｂ上にペースト量が警告範囲にあるランドＬの割合が所定以上である場合に、マスククリーニングを実行すると判断する。

すなわち、実行判断部５１ｂ（判断部）は、検査結果が所定の割合以上でパターン孔４ｈの状態に起因する印刷不良（ペースト量が警告範囲）であった場合に、マスククリーニングを実行すると判断する。また、実行判断部５１ｂ（判断部）は、検査結果がパターン孔４ｈの状態に起因する印刷不良（ペースト量が警告範囲）であった場合に、次の基板Ｂに対するスクリーン印刷が開始されている、またはスクリーン印刷が終わっている場合は、次の検査結果が取得されるまでマスククリーニングまたはスクリーン印刷のいずれも実行することなく待機すると判断する。

さらに、実行判断部５１ｂ（判断部）は、スキージ動作の往路方向または復路方向の一の方向でスクリーン印刷された基板Ｂの検査結果が、所定の割合以上でパターン孔４ｈの状態に起因する印刷不良（ペースト量が警告範囲）であった場合に、マスククリーニングを実行すると判断する。

ここで図１０を参照して、スキージ動作の方向（往路方向、復路方向）に起因して発生する可能性がある印刷不良について説明する。図１０（ａ）において、基板Ｂの上面のランドＬ（４）の左右のレジストＲには、インクＧが非対称に印刷さている。すなわち、右側のレジストＲにはランドＬ（４）の端近くまでインクＧが印刷されているが、左側のレジストＲの右端のインクＧはランドＬ（４）の端から離れている。この場合、図１０（ａ）に示すように、スキージ２０が左側から右側に移動する往路方向にスキージ動作（矢印ｈ）させて、図１０（ｂ）において版離れさせると（矢印ｉ）、ペーストＳ（４）は基準範囲にある正常な形状で転写される。

一方、図１０（ｃ）に示すように、スキージ２０が右側から左側に移動する復路方向にスキージ動作（矢印ｊ）させて、図１０（ｄ）において版離れさせると（矢印ｋ）、ペーストＳ（５）のペースト量が上方警告範囲で「にじみ」が発生した状態で転写されことがある。このように、ランドＬの形状、印刷されたインクＧのランドＬからの距離で発生する非対称性によって、スキージ動作の一方向（この例では復路方向）で印刷不良が発生しやすい場合がある。

そこで実行判断部５１ｂは、同一のランドＬにおいて、単純な連続ではなくてスキージ動作の往路方向または復路方向で連続してペースト量が下方警告範囲または上方警告範囲である場合に、マスククリーニングを実行させる。例えば、スクリーン印刷される奇数番目の基板Ｂが往路方向で、偶数番目の基板Ｂが復路方向である場合で、図９に示すように、３番目の基板Ｂ（３）が上方警告範囲、４番目の基板Ｂ（４）が基準範囲、５番目の基板Ｂ（５）が上方警告範囲の場合、スキージ動作を考慮しない単純連続による判断では、実行判断部５１ｂはマスククリーニングを実行しないと判断する。一方、往路方向で連続して上方警告範囲であるため、スキージ動作の方向を考慮する場合は、実行判断部５１ｂはマスククリーニングを実行すると判断する。

次に図１１のフローに沿って、図９を参照しながら、検査装置Ｍ２と、検査装置Ｍ２から検査結果を取得するスクリーン印刷装置Ｍ１を備えるスクリーン印刷システムによるスクリーン印刷方法について説明する。この例では、実行判断部５１ｂによるマスククリーニングの実行判断基準は、同一のランドＬで２回連続して下方警告範囲または上方警告範囲であった場合とする。図１１において、まず、スクリーン印刷装置Ｍ１に、印刷対象の基板Ｂ（１）が搬入される（ＳＴ１：基板搬入工程）。次いでスクリーン印刷が実行され（ＳＴ２：スクリーン印刷工程）、スクリーン印刷後の基板Ｂ（１）が検査装置Ｍ２に搬送される（ＳＴ３）。

次いで印刷検査が実行され（ＳＴ４：印刷検査工程）、印刷検査結果取得部５１ａによって、スクリーン印刷後の基板Ｂ（１）におけるペーストＳの印刷状態を検査した検査結果が取得される（ＳＴ５：印刷検査結果取得工程）。次いで実行判断部５１ｂは、検査結果が警告範囲内か否かを判断する（ＳＴ６：第１判断工程）。図９において、基板Ｂ（１）のペースト量は基準範囲であるため第１判断工程（ＳＴ６）において警告範囲ではないと判断され（Ｎｏ）、基板搬入工程（ＳＴ１）に戻って、次の基板Ｂ（２）に対するスクリーン印刷（ＳＴ２）、印刷検査（ＳＴ４）が実行される。

図９において、基板Ｂ（２）のペースト量は下方警告範囲にあるため第１判断工程（ＳＴ６）において警告範囲であると判断され（Ｙｅｓ）、次いで実行判断部５１ｂは、検査結果が２回連続して下方警告範囲であるか否かを判断する（ＳＴ７：第２判断工程）。図９において、前の基板Ｂ（１）は基準範囲であり、基板Ｂ（２）は２回連続しての下方警告範囲ではないため（ＳＴ７においてＮｏ）、基板搬入工程（ＳＴ１）に戻って、次の基板Ｂ（３）に対するスクリーン印刷（ＳＴ２）が実行される。

図９において、基板Ｂ（３）のペースト量は上方警告範囲にあるが、２回連続しての上方警告範囲ではないため、次の基板Ｂ（４）のスクリーン印刷が実行される。基板Ｂ（８）のペースト量は上方警告範囲にあり、前の基板Ｂ（７）のペースト量も上方警告範囲であった。すなわち実行判断部５１ｂは、基板Ｂ（８）は２回連続しての上方警告範囲と判断する（ＳＴ７においてＹｅｓ）。図１１において、次いで印刷制御部５１は、クリーニング作業部５４を制御して、マスククリーニング（吸引クリーニングまたは湿式クリーニング）を実行させる（ＳＴ８：マスククリーニング工程）。マスククリーニングが終了すると、基板搬入工程（ＳＴ１）に戻って、次の基板Ｂ（９）に対するスクリーン印刷（ＳＴ２）が実行される。

このように、第１判断工程（ＳＴ６）および第２判断工程（ＳＴ７）は、取得された検査結果に基づいて、マスククリーニングを実行するかスクリーン印刷を実行するかを判断する判断工程となる。そして、判断工程において、実行判断部５１ｂは、検査結果が所定の割合以上でパターン孔４ｈの状態に起因する印刷不良（ペースト量が警告範囲）であった場合に、マスククリーニングを実行すると判断する。これによって、生産性を低下させずに効率的にマスククリーニングを実行することができる。

上記説明したように、スクリーン印刷装置Ｍ１は、印刷検査結果取得部５１ａと、実行判断部５１ｂ（判断部）とを備えており、実行判断部５１ｂは、検査結果が所定の割合以上でパターン孔４ｈの状態に起因する印刷不良（ペースト量が警告範囲）であった場合に、マスククリーニングを実行すると判断している。

これによって、ペースト量が下方警告範囲または上方警告範囲（警告範囲）であって、次の基板Ｂに対するスクリーン印刷でペースト量が基準範囲に戻る可能性がある場合にはマスククリーニングを見送り、次の基板Ｂで不良範囲となる可能性がある場合にマスククリーニングを実行させることができる。これにより、生産性を低下させずに効率的にマスククリーニングを実行することができる。

なお、スクリーン印刷システムは、スクリーン印刷装置Ｍ１が備える印刷検査結果取得部５１ａと実行判断部５１ｂを、管理コンピュータ３が備えるようにしてもよい。この場合、管理コンピュータ３において、検査結果よりスクリーン印刷を実行させるかマスククリーニングを実行させるかを判断し、判断結果に基づいて、スクリーン印刷装置Ｍ１においてスクリーン印刷またはマスククリーニングが実行される。

本発明のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷装置ならびにスクリーン印刷システムは、生産性を低下させずに効率的にマスククリーニングを実行することができるという効果を有し、部品を基板に実装する部品実装分野において有用である。

４ マスクプレート
４ｈ パターン孔
２０ スキージ
Ｂ 基板
Ｍ１ スクリーン印刷装置
Ｍ２ 検査装置
Ｓ ペースト

Claims (7)

1. パターン孔が設けられたマスクプレートに基板を当接させ、マスクプレート上にペーストを供給してスキージを摺動させることにより、前記パターン孔を介して基板にペーストをスクリーン印刷するスクリーン印刷方法であって、
   スクリーン印刷後の基板におけるペーストの印刷状態を検査した結果を取得する印刷検査結果取得工程と、
   取得された前記検査結果に基づいて、マスククリーニングを実行するかスクリーン印刷を実行するかを判断する判断工程と、を含み、
   前記判断工程において、前記検査結果が所定の割合以上で前記パターン孔の状態に起因する印刷不良であった場合に、マスククリーニングを実行すると判断されることを特徴とする、スクリーン印刷方法。
2. 前記判断工程において、前記スキージ動作の往路方向または復路方向の一の方向でスクリーン印刷された基板の前記検査結果が、所定の割合以上で前記パターン孔の状態に起因する印刷不良であった場合に、マスククリーニングを実行すると判断される、請求項１に記載のスクリーン印刷方法。
3. 前記判断工程において、前記検査結果が前記パターン孔の状態に起因する印刷不良であった場合に、次の前記検査結果が取得されるまでマスククリーニングまたはスクリーン印刷のいずれも実行することなく待機すると判断されることを特徴とする、請求項１または２に記載のスクリーン印刷方法。
4. パターン孔が設けられたマスクプレートに基板を当接させ、マスクプレート上にペーストを供給してスキージを摺動させることにより、前記パターン孔を介して基板にペーストをスクリーン印刷するスクリーン印刷装置であって、
   スクリーン印刷後の基板におけるペーストの印刷状態を検査した結果を取得する印刷検査結果取得部と、
   取得された前記検査結果に基づいて、マスククリーニングを実行するかスクリーン印刷を実行するかを判断する判断部と、を備え、
   前記判断部は、前記検査結果が所定の割合以上で前記パターン孔の状態に起因する印刷不良であった場合に、マスククリーニングを実行すると判断することを特徴とする、スクリーン印刷装置。
5. 前記判断部は、前記スキージ動作の往路方向または復路方向の一の方向でスクリーン印刷された基板の前記検査結果が、所定の割合以上で前記パターン孔の状態に起因する印刷不良であった場合に、マスククリーニングを実行すると判断する、請求項４に記載のスクリーン印刷装置。
6. 前記判断部は、前記検査結果が前記パターン孔の状態に起因する印刷不良であった場合に、次の前記検査結果が取得されるまでマスククリーニングまたはスクリーン印刷のいずれも実行することなく待機すると判断することを特徴とする、請求項４または５に記載のスクリーン印刷装置。
7. スクリーン印刷後の基板におけるペーストの印刷状態を検査する検査装置と、
   前記検査装置より検査結果を取得して、パターン孔が設けられたマスクプレートに基板を当接させ、マスクプレート上にペーストを供給してスキージを摺動させることにより、前記パターン孔を介して基板にペーストをスクリーン印刷するスクリーン印刷装置と、を備えるスクリーン印刷システムであって、
   前記スクリーン印刷装置は、請求項４から６のいずれかに記載のスクリーン印刷装置である、スクリーン印刷システム。

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