JP2021075060A - スクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のクリーニング方式が併用されていても基板に印刷されるペーストのばらつきを低減することができるスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法を提供する。【解決手段】スクリーン印刷装置は、ペーストを印刷するための複数の開口が形成されたマスクと、基板を保持する基板保持部と、基板保持部に保持された基板とマスクとを接触させた状態で、マスクの上のペーストを複数の開口を通じて基板に印刷する印刷ヘッドと、マスクをクリーニングするための複数のクリーニング方式を使用可能なクリーニング機構と、を備える。複数のクリーニング方式のうち実行されたクリーニング方式に設定された適用回数に基づいて、クリーニング機構によるクリーニング後に、印刷ヘッドが基板にペーストを印刷する印刷条件を変更する。【選択図】図８

Description

本開示は、基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法に関する。

スクリーン印刷装置は、複数の開口が形成されたマスクの下面に基板を接触させ、スキージをマスク上で移動させて、複数の開口にクリームはんだなどのペーストを押し込んで基板にペーストを転写する。スクリーン印刷装置は、所定枚数の基板に印刷すると、マスクに付着したペーストを除去するクリーニングを実行する。クリーニング直後の印刷では、基板に印刷されるペーストの転写量が少なくなることが知られている（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において、クリーニング直後の印刷ではスキージのアタック角度を通常印刷より傾けることで転写量を増大させて、通常印刷とのペーストの転写量に差が発生しないようにしている。

特開２００７−２３７６６８号公報

スクリーン印刷装置のクリーニングにおいて、溶剤を使用する湿式クリーニング方式と、溶剤を使用しない乾式クリーニング方式が、それぞれ所定の印刷間隔で実行される場合がある。クリーニング直後の印刷でのペーストの転写量の減少具合は、クリーニング方式で異なる。しかし、特許文献１などの従来技術では、クリーニング方式に因らずに、クリーニング直後は同じ印刷条件を適用している。そのため、印刷されるペーストの転写量がばらつき、印刷品質にばらつきが発生する場合がある。

そこで本発明は、複数のクリーニング方式が併用されていても基板に印刷されるペーストのばらつきを低減することができるスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法を提供することを目的とする。

本開示のスクリーン印刷装置は、ペーストを印刷するための複数の開口が形成されたマスクと、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された前記基板と前記マスクとを接触させた状態で、前記マスクの上のペーストを前記複数の開口を通じて前記基板に印刷する印刷ヘッドと、前記マスクをクリーニングするための複数のクリーニング方式を使用可能なクリーニング機構と、を備え、前記複数のクリーニング方式のうち実行されたクリーニング方式に設定された適用回数に基づいて、前記クリーニング機構によるクリーニング後に、前記印刷ヘッドが基板にペーストを印刷する印刷条件を変更する。

本開示のスクリーン印刷方法は、基板にペーストを印刷するスクリーン印刷方法であって、複数の開口が形成されたマスクに前記基板を接触させる基板接触工程と、印刷ヘッドによって前記複数の開口に前記ペーストを押し込む印刷工程と、複数のクリーニング方式のうちの一つを使用して、前記マスクに付着した前記ペーストを除去するクリーニング工程と、前記クリーニング工程の後、実行された前記クリーニング方式ごとに設定された適用回数に基づいて、前記印刷ヘッドが前記基板に前記ペーストを印刷する印刷条件を変更する印刷条件変更工程と、を含む。

本発明によれば、複数のクリーニング方式が併用されていても基板に印刷されるペーストのばらつきを低減することができる。

図１は、実施の形態のスクリーン印刷システムの構成説明図である。 図２は、実施の形態のスクリーン印刷装置の構造を示す平面図である。 図３は、実施の形態のスクリーン印刷装置の構造を示す側面図である。 図４は、実施の形態のスクリーン印刷装置が備える印刷ヘッドの機能説明図である。 図５は、実施の形態のスクリーン印刷装置が備えるクリーニング機構の機能説明図である。 図６は、実施の形態のスクリーン印刷装置の制御系の構成を示すブロック図である。 図７は、実施の形態のスクリーン印刷装置における印刷条件補正情報入力画面の例を示す図である。 図８は、実施の形態のスクリーン印刷方法のフロー図である。 図９Ａは、実施の形態のスクリーン印刷装置における印刷されたペーストの体積率の推移を説明する図である。 図９Ｂは、実施の形態のスクリーン印刷装置における印刷されたペーストの体積率の推移を説明する図である。

以下に図面を用いて、本開示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、スクリーン印刷システム、スクリーン印刷装置の仕様に応じ、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。以下、基板の搬送方向（図２における左右方向）をＸ方向、Ｘ方向と水平面内において直交する方向（図２における上下方向）をＹ方向、Ｘ方向およびＹ方向と直交する方向（図３における上下方向）をＺ方向と定義する。

まず図１を参照して、スクリーン印刷システム１の構成について説明する。スクリーン印刷システム１は、基板搬送方向の上流側（紙面左側）から下流側（紙面右側）に向けて、スクリーン印刷装置Ｍ１、印刷検査装置Ｍ２を直列に連結して構成されている。スクリーン印刷装置Ｍ１、印刷検査装置Ｍ２は、通信ネットワーク２を介して管理コンピュータ３に接続されている。管理コンピュータ３は、スクリーン印刷装置Ｍ１と印刷検査装置Ｍ２で使用される制御プログラムなどを含む生産データ、スクリーン印刷装置Ｍ１と印刷検査装置Ｍ２の作業履歴、検査結果情報などを記憶する。そして、管理コンピュータ３は、スクリーン印刷装置Ｍ１と印刷検査装置Ｍ２との間での情報の伝達や、他の装置との情報の伝達等を行う。スクリーン印刷システム１は、基板に部品実装する実装基板製造ラインの上流に配置され、印刷検査装置Ｍ２で検査を終えた基板は、その下流の部品装着装置へ搬送される。

スクリーン印刷装置Ｍ１は、複数の開口が形成されたマスクを介して上流側から搬入された基板にペーストを印刷する。印刷検査装置Ｍ２は、検査カメラ、３次元センサを備えている。印刷検査装置Ｍ２は、スクリーン印刷装置Ｍ１から搬送された基板の上面に印刷されたペーストの状態やペーストの量を検査する。検査結果は、管理コンピュータ３に送信されるとともに、スクリーン印刷装置Ｍ１にも送信される。

まず図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、基台４上にＸ方向に延びる一対の搬送コンベア５を備えている。基台４には、制御部Ｃが設けられている。搬送コンベア５は制御部Ｃによって制御され、スクリーン印刷装置Ｍ１の上流側から受け取った基板６をＸ方向に搬送して、スクリーン印刷装置Ｍ１の下流側に搬出する。搬送コンベア５においてＸ方向の中央付近には、制御部Ｃによって制御される基板保持部７が設けられている。基板保持部７は、搬送コンベア５が搬送する基板６を受け取って、所定のクランプ位置に保持する。

基板保持部７の上方には、基板６にペーストを印刷するための複数の開口８ａと、２つ一組のマスク側マーク８ｍが形成されたマスク８が設置されている。マスク８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８ｗによって支持されている。

図３において、基台４上には、ＸＹテーブル９、θテーブル１０、基板昇降機構１１が下方から順に設けられている。ＸＹテーブル９は、θテーブル１０を水平面内（Ｘ方向、Ｙ方向）で移動させる。θテーブル１０は、基板昇降機構１１をＺ軸周りにθ度回転させる。基板昇降機構１１は、基板保持部７を下方から支持して昇降させる。ＸＹテーブル９、θテーブル１０、基板昇降機構１１は、制御部Ｃによって制御されている。

図３において、マスク８の下方には、基板認識用のカメラとマスク認識用のカメラを内蔵するカメラユニット１３が備えられている。カメラユニット１３は、制御部Ｃによって制御されるカメラ移動機構１４（図６参照）によって水平面内を移動する（矢印ａ１）。カメラユニット１３は基板６とマスク８の間に移動して、基板６に形成された位置合わせ用の基板側マークと、マスク８に形成された位置合わせ用のマスク側マーク８ｍを撮像する。制御部Ｃは、カメラユニット１３で撮像された画像に基づいてマスク側マーク８ｍと基板側マークの位置を認識する。

次いで制御部Ｃは、認識結果に基づいて、マスク８に形成された複数の開口８ａと、基板保持部７が保持する基板６上に形成された電極が一致するように、ＸＹテーブル９とθテーブル１０と基板昇降機構１１の位置と向きを制御する。次いで制御部Ｃは基板保持部７を上昇させて、基板６を下方からマスク８に接触させる。このように、基板保持部７はマスク８の下方に設けられており、ＸＹテーブル９、θテーブル１０、基板昇降機構１１は、基板保持部７を移動させて基板保持部７に保持された基板６をマスク８に位置合わせする基板位置決め機構１２を構成する。

図２、図３において、マスク８の上方には、印刷ヘッド移動機構１５（図６参照）によってＹ方向に移動する印刷ヘッド２０が備えられている。印刷ヘッド２０は、印刷ヘッド移動機構１５によって水平面内を移動する移動ベース２１を備えている。移動ベース２１には、２基のスキージ保持部２２（第１のスキージ保持部２２１と第２のスキージ保持部２２２）がＹ方向に並んで配置されている。スキージ保持部２２は、それぞれＸ方向に延びたスキージ２３（第１のスキージ２３１と第２のスキージ２３２）を下端に保持し、移動ベース２１に設けられた昇降機構２４によって昇降する。スキージ保持部２２は、スキージ２３がマスク８に当接した時の傾きであるアタック角度θ（図４参照）を調整するアタック角度調整部２５を内蔵している。印刷ヘッド移動機構１５、印刷ヘッド２０は、制御部Ｃによって制御される。

次に図４を参照して、印刷ヘッド２０による移動動作について説明する。移動動作は、基板保持部７が保持する基板６をマスク８に位置合わせした状態で実行される。制御部Ｃは、アタック角度調整部２５を制御して、スキージ２３を所定のアタック角度θに設定する。次いで制御部Ｃは昇降機構２４を制御して、一方のスキージ２３（第１のスキージ２３１）を下降（矢印ｂ）させて、複数の開口８ａが形成された領域の前側に当接させる。

この時、制御部Ｃはスキージ２３の下降量によって、スキージ２３をマスク８の上面に当接させる当接力Ｆを調整する。次いで制御部Ｃは印刷ヘッド移動機構１５を制御して、スキージ２３をＹ方向の後側に移動速度Ｖで移動させる。スキージ２３が複数の開口８ａ上を移動する際に、マスク８の上面に供給されているペーストＰｓｔが複数の開口８ａに所定の印圧（圧力）で押し込まれる。複数の開口８ａにペーストＰｓｔを押し込む時の印圧は、スキージ２３のアタック角度θ、当接力Ｆ、移動速度Ｖによって調整することができる。

具体的には、アタック角度θを小さくすること、当接力Ｆを大きくすること、移動速度Ｖを大きくすること、の少なくともいずれか一つによって、押し込む時の圧力を大きくできる。アタック角度θを大きくすること、当接力Ｆを小さくすること、移動速度Ｖを小さくすること、の少なくともいずれか一つによって、押し込む時の圧力を小さくできる。

スキージ２３が複数の開口８ａが形成された領域の外側（後側）まで移動すると、制御部Ｃは一方のスキージ２３（例えば第１のスキージ２３１）を上昇させる。制御部Ｃは、一方のスキージ２３と同様に、他方のスキージ２３（例えば第２のスキージ２３２）を下降させてマスク８に当接させ、Ｙ方向の前側に移動させて複数の開口８ａにペーストＰｓｔを押し込む移動動作を実行させる。このように、印刷ヘッド２０は、マスク８の上面に当接しながら移動して複数の開口８ａにペーストＰｓｔを押し込むスキージ２３を有し、マスク８上を移動することによりマスク８上のペーストＰｓｔを複数の開口８ａを通じて基板６に印刷する。

図３において、マスク８の下方であってＹ方向の前側には、マスク８の裏面に残留したペーストＰｓｔを掃除するクリーニング機構３０が備えられている。クリーニング機構３０は、制御部Ｃによって制御されるクリーニング移動機構１６（図６参照）によってＹ方向に移動する（矢印ａ２）。クリーニング機構３０は、Ｘ方向に延びてＺ方向に昇降する（矢印ａ３）拭取りヘッド３１を備えている。

クリーニング機構３０において、拭取りヘッド３１を挟むＹ方向の前後には、未使用のクリーニングペーパ３２を巻回したペーパロール３３Ａと、使用済みのクリーニングペーパ３２を回収するペーパロール３３Ｂが装着されている。ペーパロール３３Ａから引き出されたクリーニングペーパ３２は、拭取りヘッド３１の上面を周回して、制御部Ｃによって制御されるロール回転機構３４によって回転するペーパロール３３Ｂに巻き取られる。クリーニング機構３０は、制御部Ｃによって制御され、ペーストＰｓｔを溶かす溶剤をクリーニングペーパ３２に塗布するクリーニング液塗布部３５を備えている。

ここで図５を参照して、マスク８の裏面に残留したペーストＰｓｔを掃除するマスククリーニングの動作について説明する。マスククリーニングの動作の際、制御部Ｃは、予め設定されたパターンで、クリーニング液塗布部３５によりクリーニングペーパ３２に溶剤を塗布する湿式クリーニング方式、または溶剤を使用しない乾式クリーニング方式でマスククリーニングを実行する。

溶剤を使用する湿式クリーニング方式では、制御部Ｃはクリーニング液塗布部３５によって溶剤を塗布させたクリーニングペーパ３２を上面に周回する拭取りヘッド３１を上昇させてマスク８の裏面に当接させる（矢印ｃ１）。次いで制御部Ｃはクリーニング移動機構１６を制御して、クリーニング機構３０をＹ方向に移動させる（矢印ｃ２）。溶剤を使用しない乾式クリーニング方式では、制御部Ｃは溶剤を塗布しないクリーニングペーパ３２を拭取りヘッド３１でマスク８の裏面に当接させて、クリーニング機構３０をＹ方向に移動させる。

これにより、マスク８の裏面に残留していたペーストＰｓｔ、および複数の開口８ａ内に残留していたペーストＰｓｔがクリーニングペーパ３２で拭き取られる。ペーストＰｓｔを拭き取った使用済みのクリーニングペーパ３２はロール回転機構３４によって回転するペーパロール３３Ｂ（図３参照）に巻き取られ、拭取りヘッド３１の上面には未使用のクリーニングペーパ３２が供給される。このように、クリーニング機構３０は、複数のクリーニング方式（湿式クリーニング方式、乾式クリーニング方式）を使用して、マスク８に付着したペーストＰｓｔを除去する。なお、拭取りヘッド３１は真空吸引機構を備え、真空吸引しながらマスククリーニングする吸引クリーニング方式も実行するようにしてもよい。

ここで図９Ａを参照して、マスククリーニングの影響について説明する。図９Ａには、スクリーン印刷後に搬送され、印刷検査装置Ｍ２において計測された基板６に転写されたペーストＰｓｔの量（体積率）が基板６毎に作業の順番に並べて表示されている。スクリーン印刷装置Ｍ１では、マスククリーニングを行わずにスクリーン印刷を繰返し実行すると、マスク８の複数の開口８ａから裏面にはみ出すペーストＰｓｔの量が徐々に増加して、基板６に転写されるペーストＰｓｔの量が徐々に増加する。このままスクリーン印刷を継続すると、基板６に転写されるペーストＰｓｔの量が規定値を超えるので定期的にマスククリーニングを実行する。

スクリーン印刷後にマスククリーニングを実行すると、マスク８の開口８ａや裏面に残留していたペーストＰｓｔの一部または全てが除去される。このため、マスククリーニング後に基板６に転写されるペーストＰｓｔの量は、マスククリーニング直前の基板６に転写される量よりも減少する。特に溶剤を使用する湿式クリーニングは、乾式クリーニングに比べて開口８ａの表面で潤滑油のような役割を果たすフラックス成分を除去する効果が高く、その傾向が強く現れる。このため、湿式クリーニング直後のスクリーン印刷では、基板に転写されずに開口８ａ内に残留するペーストＰｓｔが多くなり、結果として基板６に転写されるペーストＰｓｔの量が少なくなる。

そのため、湿式クリーニング後の減少率Ｄｗは、乾式クリーニング後の減少率Ｄｄよりも大きい。例えば、図９Ａに示すように、乾式クリーニング後の５枚目の基板６は、直前の４枚目の基板６より減少率Ｄｄだけ転写されたペーストＰｓｔの体積率が減少している。また、湿式クリーニング後の９枚目の基板６は、直前の８枚目の基板６より減少率Ｄｗだけ転写されたペーストＰｓｔの体積率が減少している。このように、クリーニング方式の違いでその直後に基板に印刷されるペーストＰｓｔの減少率が異なっている。

次に図６を参照して、スクリーン印刷装置Ｍ１の制御系の構成について説明する。スクリーン印刷装置Ｍ１が備える制御部Ｃには、搬送コンベア５、基板保持部７、基板位置決め機構１２、カメラユニット１３、カメラ移動機構１４、印刷ヘッド移動機構１５、クリーニング移動機構１６、タッチパネル１７、印刷ヘッド２０、クリーニング機構３０が接続されている。タッチパネル１７は、液晶パネルにスクリーン印刷装置Ｍ１の操作画面などを表示する表示機能と、表示された操作画面を操作することによりコマンドや各種情報などを入力する入力機能を有している。

制御部Ｃは、記憶部４０、印刷作業処理部４１、クリーニング処理部４２、補正情報設定処理部４３を備えている。記憶部４０は記憶装置であり、印刷条件記憶部４０ａ、補正情報記憶部４０ｂを備えている。印刷条件記憶部４０ａには、基板６の種類毎に、印刷ヘッド２０が基板６にペーストＰｓｔを印刷する印刷条件、マスククリーニングを実行するタイミングなどを含むマスククリーニング条件などが記憶されている。

印刷条件には、印刷ヘッド２０が複数の開口８ａにペーストＰｓｔを押し込む圧力（印圧）、スキージ２３をマスク８の上面に当接させる当接力Ｆ、スキージ２３の移動速度Ｖ、スキージ２３がマスク８に当接した時の傾きであるアタック角度θなどが含まれている。また、マスククリーニング条件には、マスククリーニングを実行するタイミングやクリーニング方式などが記憶されている。

ここで図９Ａを参照して、マスククリーニングのタイミングの例について説明する。この例では、４枚の基板６に対して連続してスクリーン印刷した後に、マスククリーニングが実行される。具体的には、４枚目、８枚目、１２枚目、１６枚目、２０枚目の基板６に対するスクリーン印刷後に、マスククリーニングが実行される。マスククリーニングでは、乾式クリーニングを２回実行した後、湿式クリーニングを１回実行するパターンが繰り返される。具体的には、１枚目の前、４枚目の後に乾式クリーニングが実行され、８枚目の後に湿式クリーニングが実行される。そして、１２枚目の後、１６枚目の後に乾式クリーニングが実行され、２０枚目の後に湿式クリーニングが実行される。

図６において、補正情報設定処理部４３は、クリーニング後に減少するペーストＰｓｔを補正するための印刷条件補正情報を入力するための印刷条件補正情報入力画面をタッチパネル１７に表示させ、入力された情報を補正情報記憶部４０ｂに記憶させる。なお、管理コンピュータ３が補正情報設定処理部４３を備え、管理コンピュータ３において入力された印刷条件補正情報を、補正情報記憶部４０ｂに転送して記憶させるようにしてもよい。

ここで図７を参照して、タッチパネル１７に表示された印刷条件補正情報入力画面１７ａの例について説明する。印刷条件補正情報入力画面１７ａには、「クリーニング後補正」欄５０、「段階的補正」欄５１、「当接圧補正」欄５２、「移動速度補正」欄５３、「アタック角補正」欄５４、「適用回数」欄５５の入力欄が、「湿式クリーニング」枠５６と「乾式クリーニング」枠５７内にそれぞれに設定されている。また、印刷条件補正情報入力画面１７ａには、「取り消し」ボタン５８、「登録」ボタン５９が設定されている。さらに、「当接圧補正」欄５２、「移動速度補正」欄５３、「アタック角補正」欄５４、「適用回数」欄５５には、入力を補助する増加ボタン「△」、減少ボタン「▽」が、印刷条件補正情報入力画面１７ａに設定されている。

「クリーニング後補正」欄５０には、マスククリーニング後の印刷条件の補正を行うか（有効）、行わないか（無効）が選択して入力される。「段階的補正」欄５１には、印刷条件の補正を段階的に行うか（有効）、行わないか（無効）が選択して入力される。「段階的補正」欄５１が（有効）の場合、「適用回数」欄５５に入力された回数で段階的に印刷条件の補正が実行される。「当接圧補正」欄５２には、スキージ２３の当接力Ｆの補正量が百分率で入力される。「移動速度補正」欄５３には、スキージ２３の移動速度Ｖの補正量が百分率で入力される。「アタック角補正」欄５４には、スキージ２３のアタック角度θの補正量が角度で入力される。

図７において、「クリーニング後補正」欄５０には、湿式クリーニングも乾式クリーニングも「有効」が入力されており、マスククリーニング後に印刷条件の補正が実行される。湿式クリーニングでは、「当接圧補正」欄５２に「＋１０％」と入力されており、当接力Ｆの補正が実行される。また、湿式クリーニングでは、「段階的補正」欄５１が「有効」で「適用回数」欄５５に「２」が入力されているため、段階的に印刷条件が補正される。すなわち、湿式クリーニング後の１枚目は当接力Ｆが１０％増加され、２枚目は当接力Ｆが５％増加され、３枚目以降は補正がされない。当接力Ｆを増加することで印圧が増加し、クリーニング後のペーストＰｓｔの減少が補正される。

乾式クリーニングでは、「アタック角補正」欄５４に「−１５°」と入力されており、アタック角度θの補正が実行される。乾式クリーニングでは、「段階的補正」欄５１が「無効」で「適用回数」欄５５が「１」であるため、印刷条件は段階的には補正されない。すなわち、乾式クリーニング後の１枚目はアタック角度θが１５°減少され（スキージ２３を寝かせる）、２枚目以降は補正がされない。アタック角度θを小さくしてスキージ２３を寝かせることで印圧が増加し、クリーニング後のペーストＰｓｔの減少が補正される。

図７において、「取り消し」ボタン５８が操作されると、印刷条件補正情報入力画面１７ａの各入力欄に入力されている情報がクリアされる。「登録」ボタン５９が操作されると、印刷条件補正情報入力画面１７ａの各入力欄に入力されている情報が印刷条件補正情報として補正情報記憶部４０ｂに記憶される。このように、クリーニング後に変更される印刷条件は、印刷ヘッド２０が複数の開口８ａにペーストＰｓｔを押し込む圧力（当接力Ｆ）、印刷ヘッド２０がマスク８上を移動する移動速度Ｖ、スキージ２３がマスク８に当接した時の傾き（アタック角度θ）の少なくともいずれ一つである。

図６において、印刷作業処理部４１は、印刷条件記憶部４０ａに記憶される印刷条件、補正情報記憶部４０ｂに記憶される印刷条件補正情報に基づいて、印刷ヘッド２０を含むスクリーン印刷装置Ｍ１の各部を制御してスクリーン印刷作業を実行させる。印刷作業処理部４１は、印刷条件補正情報に基づいて、マスククリーニング後の所定回数（適用回数）だけ印刷条件を補正してスクリーン印刷作業を実行させる。

クリーニング処理部４２は、印刷条件記憶部４０ａに記憶されるマスククリーニング条件に基づいてクリーニング機構３０、クリーニング移動機構１６を制御して、スクリーン印刷後に所定のタイミング、所定の方式でマスククリーニングを実行させる。このように、印刷作業処理部４１は、クリーニング機構３０によるクリーニング後に、実行されたクリーニング方式に応じて印刷ヘッド２０が基板６にペーストＰｓｔを印刷する印刷条件を変更してスクリーン印刷を実行させる。

次に、図８のフローに沿って、図９Ｂを参照しながら、スクリーン印刷装置Ｍ１によって基板６にペーストＰｓｔを印刷するスクリーン印刷方法について説明する。以下、図９Ｂの４３枚目の基板６へのスクリーン印刷から説明する。

図８において、まず、印刷作業処理部４１は、搬送コンベア５により上流側から搬入された４３枚目の基板６を基板保持部７まで搬送させ、基板保持部７により搬送された基板６を保持させる（ＳＴ１：基板搬入工程）。次いで印刷作業処理部４１は、カメラユニット１３で撮像された画像に基づいて位置を補正して、複数の開口８ａが形成されたマスク８の下面に基板保持部７が保持する基板６を接触させる（ＳＴ２：基板接触工程）。

次いで印刷作業処理部４１は、印刷条件記憶部４０ａに記憶された印刷条件に基づいて、印刷ヘッド２０を移動させて複数の開口８ａにペーストＰｓｔを押し込ませる（ＳＴ３：印刷工程）。次いで印刷作業処理部４１は、基板保持部７を下降させて基板６をマスク８から離反させる（ＳＴ４：基板離反工程）。次いで印刷作業処理部４１は、基板保持部７に基板６を解放させて、搬送コンベア５により下流側にスクリーン印刷後の基板６を搬出させる（ＳＴ５：基板搬出工程）。予定の枚数の基板６へのスクリーン印刷が終了すると（ＳＴ６においてＹｅｓ）、印刷処理が終了する。

予定枚数の印刷処理が終了していない場合（ＳＴ６においてＮｏ）、クリーニング処理部４２は、印刷条件記憶部４０ａに記憶されたマスククリーニング条件に基づいて、マスククリーニングのタイミングか否かを判断する（ＳＴ７：マスククリーニング判断工程）。図９Ｂにおいて、４３枚目の基板６の印刷後は、マスククリーニングのタイミングではない（ＳＴ７においてＮｏ）。そこで、基板搬入工程（ＳＴ１）に戻って４４枚目の基板６が搬入され、印刷条件記憶部４０ａに記憶された印刷条件で印刷工程（ＳＴ３）が実行される。

図９Ｂにおいて、４４枚目の基板６の印刷後は、乾式クリーニングのタイミングである（ＳＴ７においてＹｅｓ）。図８において、４４枚目の基板６の基板搬出工程（ＳＴ５）が終わると、クリーニング処理部４２は、乾式クリーニング方式を使用して、マスク８に付着したペーストＰｓｔを除去する（ＳＴ８：クリーニング工程）。

次いで印刷作業処理部４１は、実行されたクリーニング方式が湿式クリーニングか否かを判断する（ＳＴ９：クリーニング方式判断工程）。実行されたクリーニング方式は乾式クリーニング方式であったため（ＳＴ９においてＮｏ）、印刷作業処理部４１は、補正情報記憶部４０ｂに記憶された乾式クリーニング後の印刷条件補正情報に基づいて、印刷条件を補正する（ＳＴ１０：乾式後印刷条件補正工程）。

図８において、次いで基板搬入工程（ＳＴ１）に戻って４５枚目の基板６が搬入され、乾式後印刷条件補正工程（ＳＴ９）で補正された印刷条件で印刷工程（ＳＴ３）が実行される。図９Ｂにおいて、これにより、補正体積率Ｃｄが上乗せされて乾式クリーニング後の減少率Ｄｄが補正され、転写されるペーストＰｓｔが目標値に近い体積率となる。

同様に、４８枚目の基板６の基板搬出工程（ＳＴ５）が終わると、湿式クリーニング方式を使用して、クリーニング工程（ＳＴ８）が実行される。次いでクリーニング方式判断工程（ＳＴ９）において湿式クリーニング方式と判断され（Ｙｅｓ）、印刷作業処理部４１は、補正情報記憶部４０ｂに記憶された湿式クリーニング後の印刷条件補正情報に基づいて、印刷条件を補正する（ＳＴ１１：湿式後印刷条件補正工程）。

次いで基板搬入工程（ＳＴ１）に戻って４９枚目の基板６が搬入され、湿式後印刷条件補正工程（ＳＴ１１）で補正された印刷条件で印刷工程（ＳＴ３）が実行される。図９Ｂにおいて、これにより、補正体積率Ｃｗが上乗せされて湿式クリーニング後の減少率Ｄｗが補正され、転写されるペーストＰｓｔが目標値に近い体積率となる。

このように、クリーニング工程（ＳＴ８）では、複数のクリーニング方式のいずれかを使用して、マスク８に付着したペーストＰｓｔが除去される。クリーニング方式判断工程（ＳＴ９）、乾式後印刷条件補正工程（ＳＴ１０）、湿式後印刷条件補正工程（ＳＴ１１）は、クリーニング工程（ＳＴ８）の後、実行されたクリーニング方式に応じて印刷ヘッド２０が基板６にペーストＰｓｔを印刷する印刷条件を変更する印刷条件変更工程（ＳＴ１２）である。

印刷条件変更工程（ＳＴ１２）では、補正情報記憶部４０ｂに記憶された印刷条件補正情報に基づいて、印刷工程（ＳＴ３）において印刷ヘッド２０が複数の開口８ａにペーストＰｓｔを押し込む圧力（当接力Ｆ）、印刷工程（ＳＴ３）において印刷ヘッド２０がマスク８上を移動する移動速度Ｖ、印刷工程（ＳＴ３）においてスキージ２３がマスク８に当接した時の傾き（アタック角度θ）の少なくともいずれか一つが変更される。また、印刷条件補正情報において段階的補正が指定されている場合は、指定された適用回数だけ段階的に補正された印刷条件で印刷工程（ＳＴ３）が実行される。その後は、印刷条件記憶部４０ａに記憶された印刷条件で印刷工程（ＳＴ３）が実行される。

上記説明したように、本実施の形態のスクリーン印刷装置Ｍ１は、ペーストＰｓｔを印刷するための複数の開口８ａが形成されたマスク８と、基板保持部７と、基板保持部７を移動させて基板保持部７に保持された基板６をマスク８の下面に位置合わせする基板位置決め機構１２とを有する。さらに、スクリーン印刷装置Ｍ１は、マスク８上のペーストＰｓｔを複数の開口８ａを通じて基板６に印刷する印刷ヘッド２０と、複数のクリーニング方式（湿式クリーニング方式、乾式クリーニング方式）を使用して、マスク８の下面をクリーニング可能なクリーニング機構３０と、を有している。

そして、スクリーン印刷装置Ｍ１は、クリーニング機構３０によるクリーニング後に、実行されたクリーニング方式に応じて印刷ヘッド２０が基板６にペーストＰｓｔを印刷する印刷条件を変更する。これによって、複数のクリーニング方式が併用されていても基板６に印刷されるペーストＰｓｔのばらつきを低減することができる。

なお、上記は、スキージ２３を有する印刷ヘッド２０を備えたスクリーン印刷装置Ｍ１で説明した。しかし、スクリーン印刷装置はこの形態に限定されることはない。例えば、貯留室に貯留したペーストＰｓｔをマスク８に押し出す加圧部を有する加圧型の印刷ヘッドを備えたスクリーン印刷装置であってもよい。その場合、クリーニング後に減少するペーストＰｓｔを補正するためにクリーニング後に変更される印刷条件は、加圧部が貯留室のペーストＰｓｔに加える力（加圧力）、または、加圧型の印刷ヘッドがマスク８上を移動する移動速度Ｖである。

また、スクリーン印刷装置Ｍ１の制御部Ｃは、印刷検査装置Ｍ２において検査された基板６に印刷されたペーストＰｓｔの状態、面積、高さ、体積率などに基づいて、設定された印刷条件補正情報を自動で学習して調整する印刷条件学習部を備えていてもよい。その場合、印刷条件学習部は、クリーニング後に印刷された複数の基板６のペーストＰｓｔの状態の変化に基づいて、ペーストＰｓｔの状態が予め設定された目標状態となるように印刷条件を調整する。また、印刷条件学習部６６は、直前に実行されたクリーニング方式が同じ複数の基板６のペーストＰｓｔの状態（体積率）に基づいて、ペーストＰｓｔの状態が予め設定された目標状態となるように印刷条件を調整する。

本開示によれば、複数のクリーニング方式が併用されていても、基板に印刷されるペーストのばらつきを低減できる。

本開示のスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法は、複数のクリーニング方式が併用されていても、基板に印刷されるペーストのばらつきを低減することができるという効果を有し、電子部品を基板に実装する分野において有用である。

６ 基板
７ 基板保持部
８ マスク
８ａ 開口
２０ 印刷ヘッド
２３ スキージ
３０ クリーニング機構
Ｍ１ スクリーン印刷装置
Ｐｓｔ ペースト
Ｖ 移動速度
θ アタック角度（傾き）

Claims (20)

1. ペーストを印刷するための複数の開口が形成されたマスクと、
   基板を保持する基板保持部と、
   前記基板保持部に保持された前記基板と前記マスクとを接触させた状態で、前記マスクの上のペーストを前記複数の開口を通じて前記基板に印刷する印刷ヘッドと、
   前記マスクをクリーニングするための複数のクリーニング方式を使用可能なクリーニング機構と、を備え、
   前記複数のクリーニング方式のうち実行されたクリーニング方式に設定された適用回数に基づいて、前記クリーニング機構によるクリーニング後に、前記印刷ヘッドが基板にペーストを印刷する印刷条件を変更する、スクリーン印刷装置。
2. 前記クリーニング後に変更される前記印刷条件は、前記実行されたクリーニング方式ごとに設定される、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
3. 前記クリーニング後に変更される前記印刷条件は、前記印刷ヘッドが前記複数の開口にペーストを押し込む圧力を含む、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
4. 前記印刷ヘッドは、
   前記マスクの上面に当接しながら移動して前記複数の開口に前記ペーストを押し込むスキージを有し、
   前記クリーニング後に変更される前記印刷条件は、前記スキージが前記マスクに当接した時の傾きを含む、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
5. 前記印刷ヘッドは、
   貯留室のペーストを前記マスクに押し出す加圧部を有し、
   前記クリーニング後に変更される前記印刷条件は、前記加圧部が前記貯留室の前記ペーストに加える力を含む、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。
6. 前記クリーニング後に変更される前記印刷条件は、前記印刷ヘッドが前記マスク上を移動する移動速度を含む、請求項１から５のいずれかに記載のスクリーン印刷装置。
7. 前記基板に印刷されたペーストの状態に基づいて、前記ペーストの状態が予め設定された目標状態となるように印刷条件を調整する印刷条件学習部をさらに備える、請求項１に記載にスクリーン印刷装置。
8. 前記印刷条件学習部は、直前に実行された前記クリーニング方式が同じである複数の基板の前記ペーストの状態に基づいて、前記印刷条件を調整する、請求項７に記載のスクリーン印刷装置。
9. 前記印刷条件学習部は、前記クリーニング後に印刷された複数の基板の前記ペーストの状態の変化に基づいて、前記印刷条件を調整する、請求項７に記載のスクリーン印刷装置。
10. 前記複数のクリーニング方式には、溶剤を使用する湿式クリーニング方式と、溶剤を使用しない乾式クリーニング方式の少なくとも一方が含まれる、請求項１から９のいずれかに記載のスクリーン印刷装置。
11. 基板にペーストを印刷するスクリーン印刷方法であって、
    複数の開口が形成されたマスクに前記基板を接触させる基板接触工程と、
    印刷ヘッドによって前記複数の開口に前記ペーストを押し込む印刷工程と、
    複数のクリーニング方式のうちの一つを使用して、前記マスクに付着した前記ペーストを除去するクリーニング工程と、
    前記クリーニング工程の後、実行された前記クリーニング方式ごとに設定された適用回数に基づいて、前記印刷ヘッドが前記基板に前記ペーストを印刷する印刷条件を変更する印刷条件変更工程と、を含む、スクリーン印刷方法。
12. 前記印刷条件変更工程で変更する前記印刷条件は、実行された前記クリーニング方式ごとに設定される、請求項１１に記載のスクリーン印刷方法。
13. 前記印刷条件変更工程で変更する前記印刷条件は、前記印刷工程において前記印刷ヘッドが前記複数の開口に前記ペーストを押し込む圧力を含む、請求項１１に記載のスクリーン印刷方法。
14. 前記印刷ヘッドは、
    前記マスクの上面に当接しながら移動して前記複数の開口に前記ペーストを押し込むスキージを有し、
    前記印刷条件変更工程で変更する前記印刷条件は、前記印刷工程において前記スキージが前記マスクに当接した時の傾きを含む、請求項１１に記載のスクリーン印刷方法。
15. 前記印刷ヘッドは、
    貯留室のペーストを前記マスクに押し出す加圧部を有し、
    前記印刷条件変更工程で変更する前記印刷条件は、前記印刷工程において前記加圧部が前記貯留室の前記ペーストに加える力を含む、請求項１１に記載のスクリーン印刷方法。
16. 前記印刷条件変更工程で変更する前記印刷条件は、前記印刷工程において前記印刷ヘッドが前記マスク上を移動する移動速度を含む、請求項１１から１５のいずれかに記載のスクリーン印刷方法。
17. 前記基板に印刷された前記ペーストの状態を検査する印刷検査工程と、
    前記印刷検査工程で検査された前記ペーストの状態が予め設定された目標状態となるように印刷条件を調整する印刷条件学習工程と、をさらに含む、請求項１１に記載にスクリーン印刷方法。
18. 前記印刷条件学習工程は、前記クリーニング工程において実行された前記クリーニング方式が同じである複数の基板の前記ペーストの状態に基づいて、前記印刷条件を調整する、請求項１７に記載のスクリーン印刷方法。
19. 前記印刷条件学習工程は、前記クリーニング工程の後に印刷された複数の基板の前記ペーストの状態の変化に基づいて、前記印刷条件を調整する、請求項１７に記載のスクリーン印刷方法。
20. 前記複数のクリーニング方式には、溶剤を使用する湿式クリーニング方式と、溶剤を使用しない乾式クリーニング方式の少なくとも一方が含まれる、請求項１１から１９のいずれかに記載のスクリーン印刷方法。

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