JP3157465B2 - スクリーン印刷機及びその制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を基板に
はんだ付けするためのクリームはんだ等のペーストを基
板に印刷するためのスクリーン印刷機及びその制御方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、クリームはんだ等のペー
ストを基板に印刷するためにスクリーン印刷機が使用さ
れている。従来のスクリーン印刷機は、水平方向に延び
るＸ軸、Ｙ軸の方向に移動するための移動機構及び垂直
方向に延びるＺ軸の方向に移動するための移動機構及び
水平面内で回転するための回転機構を有する基板支持テ
ーブルと、この基板支持テーブルの上方に配されたスク
リーン支持手段と、基板支持テーブルとスクリーン支持
手段との間に配され、Ｘ軸及びＹ軸の方向に移動自在
で、基板支持テーブル上に載置された基板とスクリーン
支持手段に支持されたスクリーンとを撮像するカメラを
有する撮像手段とを備えている。

【０００３】このスクリーン印刷機によって基板にスク
リーン印刷を行うには、まず、基板支持テーブル上に載
置されたスクリーン印刷前の基板とスクリーン支持手段
に支持されたスクリーンとを撮像手段に撮像させて基板
とスクリーンの位置認識を行い、得られた基板とスクリ
ーンの位置情報から基板とスクリーンとの間のずれを算
出し、基板支持テーブルをＸ軸及びＹ軸の方向に移動さ
せるとともに水平面内で回転させてずれを補正する。そ
して、撮像手段を水平方向に退避させ、基板支持テーブ
ルを上昇させて基板をスクリーンの下面に押し付け、ス
キージをスクリーンの上面に沿って移動させて基板上に
ペーストを印刷する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のスクリーン
印刷機は、基板がスクリーンと接する位置にあるときに
基板とスクリーンとの間のずれを算出することができな
いため、基板支持テーブルをＺ軸方向に移動させる機構
にひずみが有ると、基板とスクリーンとがずれた状態で
印刷が行われてしまうという問題があった。

【０００５】また、従来のスクリーン印刷機では、一台
のカメラで基板とスクリーンとを撮像するようになって
おり、基板とスクリーンの画像は複雑な光学系を介して
カメラに取り込まれるため、光学系にひずみが生じ易
く、基板とスクリーンの正確な位置認識を行いにくいと
いう問題があった。

【０００６】また、スクリーンの画像を取り込む光学系
は、画像の入射面をスクリーンの下面に向けた状態で配
されるため、スクリーンから滴下したペーストが光学系
の入射面に付着し、カメラがスクリーンの正確な位置を
認識できなくなるという問題があった。

【０００７】本発明は、上記の問題点を解決し、基板と
スクリーンとの間のずれを高い精度で補正することがで
きるスクリーン印刷機及びその制御方法を提供すること
を目的としてなされたものである。

【０００８】また、本発明の他の目的は、欠けやかすれ
等が少ない高品質の印刷ペーストを有する基板を製造す
ることができるスクリーン印刷機を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、請求項１の発明は、水平方向に延びるＸ軸の方
向に移動するための第１移動機構及び垂直方向に延びる
Ｚ軸の方向に移動するための第２移動機構及び水平面内
で回転するための回転機構を有する基板支持テーブル
と、この基板支持テーブルの上方に配され、水平方向に
延びるＹ軸の方向に移動するための移動機構を有するス
クリーン支持手段と、前記基板支持テーブルと前記スク
リーン支持手段との間に配され、Ｘ軸及びＹ軸の方向に
移動自在で、前記基板支持テーブル上に載置された基板
を撮像するカメラを有する第１撮像手段と、前記スクリ
ーン支持手段の上方に配され、Ｘ軸及びＹ軸の方向に移
動自在で、前記スクリーン支持手段に支持されたスクリ
ーンを撮像するカメラを有する第２撮像手段と、前記基
板にスクリーン印刷を行う前に、前記第１撮像手段に前
記基板を撮像させて前記基板の位置認識を行い、前記第
２撮像手段に前記スクリーンを撮像させて前記スクリー
ンの位置認識を行い、得られた前記基板及び前記スクリ
ーンの位置情報から前記基板と前記スクリーンとの間の
ずれを算出し、前記基板支持テーブルの第１移動機構及
び回転機構、前記スクリーン支持手段の移動機構を駆動
して前記ずれを補正する制御手段と、を備えたことを特
徴とするスクリーン印刷機である。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１のスクリーン
印刷機において、前記第１撮像手段が撮像したスクリー
ン印刷後の基板の画像から少なくとも印刷ペーストの位
置ずれを判別する印刷ペースト良否判別手段を設け、前
記制御手段が、前記印刷ペースト良否判別手段からの印
刷ペーストの位置ずれ情報に基づいて前記基板と前記ス
クリーンとの間のずれを補正することを特徴とするもの
である。

【００１１】請求項３の発明は、請求項２のスクリーン
印刷機において、前記制御手段が、周期的に前記第１撮
像手段にスクリーン印刷後の基板を撮像させ、得られた
画像から前記印刷ペースト良否判別手段に前記基板の印
刷ペーストの良否を判別させることを特徴とするもので
ある。

【００１２】請求項４の発明は、請求項１〜請求項３の
いずれかのスクリーン印刷機において、前記第２撮像手
段が撮像した前記スクリーンの画像から前記スクリーン
の開口部の目詰まりを判別する目詰まり判別手段を設け
たことを特徴とするものである。

【００１３】請求項５の発明は、請求項４のスクリーン
印刷機において、前記制御手段が、周期的に前記第２撮
像手段に前記スクリーンを撮像させ、得られた画像から
前記目詰まり判別手段に前記スクリーンの開口部の目詰
まりを判別させることを特徴とするものである。

【００１４】請求項６の発明は、請求項１〜請求項５の
いずれかのスクリーン印刷機において、前記スクリーン
の上方または下方に配され、垂直方向に移動自在で、前
記スクリーンに気体を吹き付ける気体吹付手段と、前記
スクリーンを挟んで前記気体吹付手段と対向するように
配され、垂直方向に移動自在で、前記スクリーンに付着
した印刷ペーストの残滓を吸引する吸引手段とを備えた
清掃手段を設けたことを特徴とするものである。

【００１５】請求項７の発明は、請求項６のスクリーン
印刷機において、前記清掃手段が、前記スクリーンと前
記吸引手段との間に配され、前記スクリーンに対して接
離し、前記印刷ペーストの残滓を付着させる通気性を有
する清掃シートを備えたことを特徴とするものである。

【００１６】請求項８の発明は、請求項１〜請求項７の
いずれかに記載のスクリーン印刷機において、前記スク
リーンの下方に、垂直方向に移動自在で、前記スクリー
ンに付着した印刷ペーストの残滓を吸引する吸引手段
と、前記スクリーンと前記吸引手段との間に配され、前
記スクリーンに対して接離し、垂直方向に移動自在で、
前記印刷ペーストの残滓を付着させる通気性を有する清
掃シートとを備えた清掃手段を設けるとともに、前記ス
クリーン上を印刷ペースト塗布用のスキージが相対移動
することにより前記スクリーンが前記清掃シートに押し
付けられるようにしたことを特徴とするものである。

【００１７】請求項９の発明は、請求項６〜請求項８の
いずれかに記載のスクリーン印刷機において、前記制御
手段が、前記印刷ペースト良否判別手段または前記目詰
まり判別手段の判別結果が否である場合に前記清掃手段
に前記スクリーンを清掃させることを特徴とするもので
ある。

【００１８】請求項１０の発明は、請求項１〜請求項９
のいずれかに記載のスクリーン印刷機の制御方法であっ
て、前記基板支持テーブル上に載置した基板を前記第１
撮像手段に撮像させ、前記基板支持テーブルを印刷位置
に上昇させて前記基板を前記第２撮像手段に撮像させ、
前記第１撮像手段によって得られた前記基板の位置情報
と前記第２撮像手段によって得られた前記基板の位置情
報とのずれを算出させ、このずれによる誤差が解消され
るように前記基板と前記スクリーンとの間のずれを補正
させることを特徴とするものである。

【００１９】請求項１１の発明は、請求項１０に記載の
スクリーン印刷機の制御方法において、表面に校正用マ
ークを有しこの校正用マークの位置が既知の校正用治具
板を前記基板支持テーブル上に載置し、前記校正用マー
クを前記第１及び第２撮像手段に撮像させ、前記第１及
び第２撮像手段によって得られた前記校正用マークの位
置情報と前記校正用マークの既知の位置情報とのずれを
算出させ、このずれによる誤差が解消されるように前記
基板と前記スクリーンの位置認識を行わせることを特徴
とするものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実
施形態のスクリーン印刷機の要部の正面図、図２は図１
のＡ−Ａ線矢視図、図３は図１のスクリーン印刷機の右
側面図、図４は図１のスクリーン印刷機の制御回路のブ
ロック図である。

【００２１】図１に示すスクリーン印刷機は、基板上に
クリームはんだを印刷するためのもので、基台１上に設
置された基板支持テーブル２と、この基板支持テーブル
２の上方に配されたスクリーン支持手段３と、基板支持
テーブル２とスクリーン支持手段３との間に配され、基
板支持テーブル２上に載置された基板Ｐを撮像する第１
撮像手段４と、スクリーン支持手段３の上方に配され、
スクリーン支持手段３に支持されたスクリーンＳを撮像
する第２撮像手段５と、スクリーンＳの上方に配された
印刷ヘッド６と、基板Ｐを基板支持テーブル１上に供給
する供給コンベヤ７と、基板Ｐを基板支持テーブル１上
から排出する排出コンベヤ８と、基板支持テーブル２、
スクリーン支持手段３、第１撮像手段４、第２撮像手段
５、印刷ヘッド６、供給コンベヤ７、排出コンベヤ８を
駆動制御する制御手段９（図４参照）とを備えている。

【００２２】基板支持テーブル２は、水平方向に延びる
Ｘ軸の方向（図１の左右方向）に移動するための第１移
動機構１０と、この第１移動機構１０上に設けられ、水
平面内で回転するための回転機構１１と、この回転機構
１１上に設けられ、垂直方向に延びるＺ軸の方向に移動
するための第２移動機構１２と、この第２移動機構１２
上に設けられた基板支持プレート１３と、基板支持プレ
ート１３の上面に設けられ、基板ＰをＸ軸の方向に搬送
する搬送機構（不図示）とを備えている。なお、基板Ｐ
の表面には、二個の位置認識用マーク（不図示）が付さ
れている。

【００２３】スクリーン支持手段３は、スクリーンＳの
周縁部の下面を支持するスクリーン支持枠１４と、スク
リーン支持枠１４の上方に配され、スクリーンＳの周縁
部をスクリーン支持枠１４に圧接する複数個のスクリー
ン押えシリンダ１５と、水平方向に延びるＹ軸の方向
（図２参照）に移動するための移動機構１６とを備えて
いる。なお、スクリーンＳの上面には、二個の位置認識
用マーク（不図示）が付されている。

【００２４】第１撮像手段４は、カメラ１７と、カメラ
１７をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる移動機構１８
とを備えている。また、第２撮像手段５は、カメラ１９
と、カメラ１９をＸ軸方向に移動させる移動機構２０と
を備えている。また、カメラ１９は、印刷ヘッド６の移
動機構２２（後述）によってＹ軸方向に移動自在に支持
されている。

【００２５】印刷ヘッド６は、下部に設けられた印刷ペ
ースト塗布用のスキージ２１と、Ｙ軸方向に移動するた
めの移動機構２２と、スキージ２１をＺ軸方向に移動す
るための垂直移動機構２３とを備えている。

【００２６】供給コンベヤ７は、基板支持テーブル２を
Ｘ軸方向に移動させることによって基板支持テーブル２
と連結され、この状態で供給コンベヤ７を駆動すると基
板支持テーブル２の搬送機構が連動するようになってい
る。

【００２７】排出コンベヤ８は、基板支持テーブル２を
Ｘ軸方向に移動させることによって基板支持テーブル２
と連結され、この状態で排出コンベヤ８を駆動すると基
板支持テーブル２の搬送機構が連動するようになってい
る。

【００２８】図４に示すように、制御手段９は、認識ボ
ード２４と、ＲＯＭ（不図示）に格納されたプログラム
に従って全体の制御を行うＣＰＵ２５と、モータ制御部
２６とを備えており、認識ボード２４はバス２７を介し
てＣＰＵ２５及びモータ制御部２６に接続されている。
認識ボード２４には第１撮像手段４のカメラ１７及び第
２撮像手段５のカメラ１９が接続されている。モータ制
御部２６には、サーボモータドライバＳＭＤまたはパル
スモータドライバＰＭＤを介して、基板支持テーブル２
の第１及び第２移動機構１０、１２、回転機構１１、ス
クリーン支持手段３の移動機構１６、第１撮像手段４の
移動機構１８、第２撮像手段５の移動機構２０、印刷ヘ
ッド６の移動機構２２のサーボモータＳＭまたはパルス
モータＰＭが接続されている。

【００２９】ＳＭ１は基板支持テーブル２の第２移動機
構１２のサーボモータ、ＰＭ１は回転機構１１のパルス
モータ、ＰＭ２は第１移動機構１０のパルスモータ、Ｐ
Ｍ３はスクリーン支持手段３の移動機構１６のパルスモ
ータ、ＰＭ４は第１撮像手段４の移動機構１８のＸ軸の
パルスモータ、ＰＭ５は移動機構１８のＹ軸のパルスモ
ータ、ＳＭ２は第２撮像手段５の移動機構２０のサーボ
モータ、ＰＭ６は第２撮像手段５のカメラ１９をＹ軸方
向に移動させる移動機構２２のパルスモータである。

【００３０】なお、図３において、２８はハウジング、
２９及び３０はハウジング２８の前面及び後面に設けら
れた開口部（不図示）を開閉するためのガルウイング式
の扉である。

【００３１】次に、上記のように構成したスクリーン印
刷装置の動作を説明する。まず、基板Ｐにスクリーン印
刷を行う前に、第１撮像手段４のカメラ１７と第２撮像
手段５のカメラ１９の位置合わせを行う。

【００３２】基板Ｐを供給コンベヤ７上に載置すると、
フォトセンサ（不図示）がこれを検知し、基板ストッパ
（不図示）が下降し、基板Ｐを搬送中に移動しないよう
に押さえる。次に、基板支持テーブル２が左方向に移動
し、供給コンベヤ７と連結される。供給コンベヤ７が駆
動され、これに基板支持テーブル２の搬送機構が連動し
て基板Ｐが基板支持テーブル２に向かって搬送される。
基板Ｐが基板支持テーブル２上の所定位置に達すると、
供給コンベヤ７が停止する。そして、公知の位置決め機
構（不図示）によって基板Ｐが位置決めされた後、基板
支持テーブル２が右方向に移動して元の位置（以下、原
点位置と記す）に復帰する。

【００３３】次に、第１撮像手段４のカメラ１７がＸ軸
方向及びＹ軸方向に移動して基板Ｐ上の二個の位置認識
用マークを撮像する。その画像は認識ボード２４に記憶
される。ＣＰＵ２５は、認識ボード２４に記憶された画
像から各位置認識用マークの位置を認識し、ＲＡＭ（不
図示）に記憶する。

【００３４】次に、カメラ１７及びスクリーン支持手段
３が水平方向に退避し、基板支持テーブル２が上昇し、
基板Ｐが印刷位置に達すると基板支持テーブル２が停止
する。第２撮像手段５のカメラ１９がＸ軸方向及びＹ軸
方向に移動して基板Ｐ上の二個の位置認識用マークを撮
像し、その画像は認識ボード２４に記憶される。ＣＰＵ
２５は、認識ボード２４に記憶された画像から各位置認
識用マークの位置を認識し、得られた位置情報をＲＡＭ
に記憶されている第１撮像手段４によって得られた位置
情報と比較して両者のずれを算出する。このずれはカメ
ラ１７とカメラ１９の位置ずれ及び基板支持テーブル２
をＺ軸方向に移動させる第２移動機構１２のひずみによ
って生じるものである。ＣＰＵ２５は、このずれを解消
するためのカメラ１９の移動量を算出し、カメラ１９を
移動させ、その位置をカメラ１９の新しい基準位置とし
てＲＡＭに記憶させる。そして、基板支持テーブル２が
原点位置に下降し、スクリーン支持手段３が印刷位置に
復帰するとともにカメラ１７が基準位置に復帰する。

【００３５】次に、実際に基板Ｐにスクリーン印刷を行
う場合について説明する。まず、第１撮像手段４のカメ
ラ１７がＸ軸方向及びＹ軸方向に移動して基板Ｐ上の二
個の位置認識用マークを撮像し、その画像は認識ボード
２４に記憶される。そして、ＣＰＵ２５が認識ボード２
４に記憶された画像から各位置認識用マークの位置を認
識し、位置情報がＲＡＭに記憶される。また、第２撮像
手段５のカメラ１９がＸ軸方向及びＹ軸方向に移動して
スクリーンＳ上の二個の位置認識用マークを撮像し、そ
の画像は認識ボード２４に記憶される。そして、ＣＰＵ
２５が認識ボード２４に記憶された画像から各位置認識
用マークの位置を認識し、得られた位置情報をＲＡＭに
記憶された基板Ｐの位置認識用マークの位置情報と比較
して基板ＰとスクリーンＳとの間のずれを算出する。

【００３６】ＣＰＵ２５は、このずれを補正するための
基板支持テーブル２とスクリーン支持手段３の移動量を
算出し、得られた値に基づいてモータ制御部２６が基板
支持テーブル２の移動機構１０、回転機構１１、スクリ
ーン支持手段３の移動機構１６のモータを駆動して基板
ＰとスクリーンＳとのずれを補正する。

【００３７】次に、第１及び第２撮像手段４、５のカメ
ラ１７、１９が退避し、基板支持テーブル２が上昇し、
基板Ｐが印刷位置に達すると停止する。そして、印刷ヘ
ッド６が下降し、スキージ２１がスクリーンＳの上面に
沿って摺動し、基板Ｐ上にクリームはんだが印刷され
る。印刷が終了すると、基板支持テーブル２が下降し、
原点位置に達すると一旦停止し、右方向に移動して排出
コンベヤ８と連結される。そして、基板Ｐを位置決めし
ている位置決め機構が解除され、排出コンベヤ８が駆動
され、これに基板支持テーブル２の搬送機構が連動して
基板Ｐが排出コンベヤ８に向かって搬送される。基板Ｐ
が排出コンベヤ８上の所定位置に達すると、排出コンベ
ヤ８が停止する。そして、基板支持テーブル２は原点位
置に戻る。

【００３８】その後、排出コンベヤ８が駆動され、基板
Ｐはチップマウンタ（不図示）に搬送され、電子部品が
取り付けられた後、炉内に搬送され、電子部品がはんだ
付けされる。一方、基板支持テーブル２は供給コンベヤ
７と連結され、供給コンベヤ７から次の基板Ｐを受け取
る。そして、上記の工程が繰り返されて基板Ｐにスクリ
ーン印刷が行われる。

【００３９】なお、上記実施形態では、カメラ１７、１
９の位置ずれや基板支持テーブル２の第２移動機構１２
のひずみによって生じるずれを解消するためにカメラ１
９の基準位置を変更しているが、これに代えて、カメラ
１７の基準位置を変更しても良い。また、カメラの基準
位置を変更する代わりに、前記ずれを補正するために基
板支持テーブル２及び／またはスクリーン支持手段３の
移動量に加算するオフセット値を算出し、このオフセッ
ト値を基板支持テーブル２及び／またはスクリーン支持
手段３の移動量に加算するようにしてもよい。なお、カ
メラ１７とカメラ１９の位置合わせや前記オフセット値
の算出は全基板について実施する必要はなく、所定の周
期（印刷を行った基板の枚数や経過時間等）毎に実施す
れば良い。

【００４０】次に、本発明の第２実施形態について説明
する。この実施形態では、表面に校正用マークを有する
校正用治具板（不図示）を使用して、第１撮像手段４の
カメラ１７の移動機構１８のひずみによって生じる位置
認識のずれと、第２撮像手段５のカメラ１９の移動機構
２０、２２のひずみによって生じる位置認識のずれとを
算出し、これらのずれによる誤差が解消されるように基
板ＰとスクリーンＳの位置認識を行う。

【００４１】校正用治具板は、その表面に、格子状に設
けられた複数本の線からなる校正用マークを有してお
り、これらの線の基準点からの位置を測定機器によって
精密に測定し、制御手段９のＲＡＭに記憶させる。

【００４２】次に、校正用治具板を供給コンベヤ７上に
載置する。校正用治具板は第１実施形態と同様のプロセ
スにしたがって基板支持テーブル２上に位置決めされ
る。そして、第１撮像手段４のカメラ１７がＸ軸方向及
びＹ軸方向に移動して校正用マークの線を順次撮像し、
その画像は認識ボード２４に記憶される。ＣＰＵ２５
は、認識ボード２４に記憶された画像から、校正用マー
クの各線の基準点からの位置を算出し、これをあらかじ
めＲＡＭに記憶されている校正用マークの各線の位置情
報と比較して両者のずれを算出する。このずれは、カメ
ラ１７を移動させる機構１８のひずみによって生じるも
のである。ＣＰＵ２５は、このずれを補正するためにカ
メラ１７の移動量に加算するオフセット値を算出し、Ｒ
ＡＭに記憶させる。

【００４３】次に、カメラ１７、スクリーン支持手段３
が退避し、基板支持テーブル２が上昇し、校正用治具板
が印刷位置に達すると停止する。そして、第２撮像手段
５のカメラ１９がＸ軸方向及びＹ軸方向に移動して校正
用マークの線を順次撮像し、その画像を認識ボード２４
に記憶する。ＣＰＵ２５は、認識ボード２４に記憶され
た画像から、校正用マークの各線の基準点からの位置を
算出し、これをあらかじめＲＡＭに記憶されている校正
用マークの各線の位置情報と比較して両者のずれを算出
する。このずれは、カメラ１９を移動させる機構２０、
２２のひずみによって生じるものである。ＣＰＵ２５
は、このずれを補正するためにカメラ１９の移動量に加
算するオフセット値を算出し、ＲＡＭに記憶させる。そ
して、基板支持テーブル２が原点位置に下降し、校正用
治具板が排出コンベヤ８によって排出される。

【００４４】基板Ｐにスクリーン印刷を行うにあたって
は、まず、第１実施形態と同様に、カメラ１７で基板Ｐ
の位置認識用マークを撮像し、カメラ１９でスクリーン
Ｓの位置認識用マークを撮像する。そして、得られた基
板ＰとスクリーンＳの位置情報にそれぞれ前記オフセッ
ト値を加算して基板ＰとスクリーンＳの位置認識を行
う。このようにすると、基板ＰとスクリーンＳのより正
確な位置認識ができ、基板ＰとスクリーンＳとのずれを
より高い精度で補正することができる。

【００４５】次に、本発明の第３実施形態について説明
する。この実施形態では、制御手段９に、第１撮像手段
４のカメラ１７が撮像したスクリーン印刷後の基板Ｐの
画像から印刷ペーストの印刷ずれ、かけ、やせ、ブリッ
ジ、にじみ等を判別する印刷ペースト良否判別手段が設
けられている。この印刷ペースト良否判別手段はＲＯＭ
に格納されたプログラムによって構成されており、この
印刷ペースト良否判別手段によって周期的に基板Ｐのク
リームはんだの良否を判別する。なお、周期は、例えば
印刷した基板の枚数や経過時間等によって決められる。

【００４６】印刷ペースト良否判別手段によって印刷ペ
ーストの良否を判別する手順を図５、６のフローチャー
ト図に従って説明する。ＲＡＭにはあらかじめ基板Ｐ上
のクリームはんだ印刷領域の面積、形状、位置等の情報
が記憶されており、これに基づいて個々のクリームはん
だ印刷領域に対して検査範囲が設定される（ステップ＃
５）。

【００４７】次に、カメラ１７が取り込んだ検査範囲内
の画像が二値化処理され（ステップ＃１０）、クリーム
はんだ印刷領域の形状をあらかじめＲＡＭに記憶されて
いるクリームはんだ印刷領域の形状と照合することによ
りクリームはんだ印刷領域の中心が算出される（ステッ
プ＃１５）。この中心の位置をＲＡＭに記憶されている
クリームはんだ印刷領域の中心の位置と比較することに
よりクリームはんだ印刷領域のずれが算出され（ステッ
プ＃２０）、このずれが許容値以下であるか否かが判定
され（ステップ＃２５）、許容値より大きい場合にはＮ
Ｇと判定され（ステップ＃３０）、ディスプレイ（不図
示）にＮＧを表す表示がなされ、処理が中断される。そ
して、得られた印刷ずれ情報に基づいてモータ制御部２
６が基板支持テーブル２の第１移動機構１０、回転機構
１１、スクリーン支持手段３の移動機構１６のモータを
駆動して基板ＰとスクリーンＳとのずれを補正する。

【００４８】ずれが許容値以下の場合には、クリームは
んだの欠け、やせが許容値以下であるか否かを判別する
工程に進む。まず、クリームはんだ印刷領域の画素数を
数えることによりクリームはんだ領域の面積が測定され
（ステップ＃３５）、測定面積とＲＡＭに記憶されてい
る基準面積との差の絶対値が許容値以下であるか否かが
判定され（ステップ＃４０）、面積差が許容値より大き
い場合にはＮＧと判定され（ステップ＃４５）、ディス
プレイにＮＧを表す表示がなされ、処理が中断される。

【００４９】面積差が許容値以下の場合には、クリーム
はんだのブリッジ、にじみが許容値以下であるか否かを
判別する工程に進む。まず、個々のクリームはんだ印刷
禁止領域に対して検査範囲が設定され（ステップ＃５
０）、カメラ１７が取り込んだ検査範囲内の画像が二値
化処理され（ステップ＃５５）、クリームはんだ領域の
画素数を数えることによりクリームはんだ領域の面積が
測定される（ステップ＃６０）。そして、測定面積がＲ
ＡＭに記憶されている許容値以下であるか否かが判定さ
れ（ステップ＃６５）、許容値より大きい場合にはＮＧ
と判定され（ステップ＃７０）、ディスプレイにＮＧを
表す表示がなされ、処理が中断される。許容値以下の場
合にはこの基板Ｐの印刷ペーストはＯＫであると判定さ
れ（ステップ＃７５）、ディスプレイにＯＫを表す表示
がなされ、処理が終了する。

【００５０】次に、本発明の第４実施形態について説明
する。この実施形態では、制御手段９に、第２撮像手段
５のカメラ１９が撮像したスクリーン印刷後のスクリー
ンＳの画像からスクリーンＳの目詰まりを判別する目詰
まり判別手段が設けられている。この目詰まり判別手段
は、ＲＯＭに格納されたプログラムによって構成されて
いる。そして、図７に示すように、スクリーンＳの退避
位置の手前の位置には、スクリーンＳの下方に配された
第１清掃手段３１と、この第１清掃手段３１に対してス
クリーンＳの退避方向側に並ぶように配された第２清掃
手段３２とが設けられている。

【００５１】第１清掃手段３１は、垂直方向に移動自在
で、スクリーンＳに付着したクリームはんだの残滓を吸
引するノズル３３と、スクリーンＳと吸引ノズル３３と
の間に配され、スクリーンＳに対して接離し、クリーム
はんだの残滓を付着させる清掃シート３４とを備えてい
る。ノズル３３はスクリーンＳの紙面と垂直方向の幅と
ほぼ同じ幅を有しており、コンプレッサ（不図示）に接
続されている。清掃シート３４はスクリーンＳの前記幅
とほぼ等しい幅を有する長尺状のもので、適度の通気性
を有する紙や不織布等によって構成され、アルコール等
の有機溶剤を浸透させてある。

【００５２】清掃シート３４は、紙面と垂直の方向に延
びる繰り出しローラ３５に巻かれており、その先端は、
ローラ３５に対してスクリーンＳの退避方向に間隔をお
いて平行に配された巻き取りローラ３６に接続されてい
る。繰り出しローラ３５と巻き取りローラ３６の間の部
分は、ローラ３５、３６の上方に平行に配された一対の
ガイドローラ３７、３８によってスクリーンＳと対向す
るように案内されている。巻き取りローラ３６にはモー
タ（不図示）が連結されており、このモータを駆動する
と清掃シート３４が矢印の方向に移動するようになって
いる。

【００５３】第２清掃手段３２は、スクリーンＳの下方
に配され、垂直方向に移動自在で、スクリーンＳに空気
を吹き付けるノズル３９と、このノズル３９とスクリー
ンＳを挟んで対向するように配され、垂直方向に移動自
在で、スクリーンＳに付着したクリームはんだの残滓を
吸引するノズル４０と、スクリーンＳとノズル４０との
間に配され、スクリーンＳに対して接離し、クリームは
んだの残滓を付着させる清掃シート４１とを備えてい
る。ノズル３９、４０はスクリーンＳの紙面と垂直方向
の幅とほぼ同じ幅を有しており、それぞれコンプレッサ
（不図示）に接続されている。清掃シート４１は、スク
リーンＳの前記幅とほぼ等しい幅を有する長尺状のもの
で、適度の通気性を有する紙によって構成されている。

【００５４】清掃シート４１は、紙面と垂直方向に延び
る繰り出しローラ４２に巻かれており、その先端は、繰
り出しローラ４２に対して上方に間隔をおいて平行に配
された巻き取りローラ４３に接続されている。ローラ４
２、４３間の部分は、ローラ４２の下方に平行に配され
た一対のガイドローラ４４、４５によってスクリーンＳ
と対向するように案内され、ローラ４３の下方に平行に
配されたガイドローラ４６によって巻き取りローラ４３
に案内されている。ローラ４３にはモータ（不図示）が
連結されており、このモータを駆動すると清掃シート４
１が矢印の方向に移動するようになっている。

【００５５】次に、この実施形態のスクリーン印刷機の
動作を説明する。まず、第２撮像手段５のカメラ１９が
Ｘ軸及びＹ軸の方向に移動してスクリーン印刷後のスク
リーンＳを撮像し、その画像が認識ボード２４に記憶さ
れる。この画像は目詰まり判別手段によって処理され、
スクリーンＳの目詰まりが判別される。以下にその手順
を図８に示すフローチャート図に従って説明する。

【００５６】ＲＡＭにはあらかじめスクリーンＳの個々
の開口部の面積、形状、位置等の情報が記憶されてお
り、これに基づいて、スクリーンＳの個々の開口部に対
して検査範囲が設定される（ステップ＃１０５）。次
に、カメラ１９が取り込んだ検査範囲内の画像が二値化
処理され（ステップ＃１１０）、クリームはんだ領域の
画素数を数えることによりクリームはんだ領域の面積が
測定される（ステップ＃１１５）。そして、ＲＡＭには
あらかじめクリームはんだ領域の面積の許容値が記憶さ
れており、測定面積が許容値以下であるか否かが判定さ
れる（ステップ＃１２０）。測定面積が許容値より大き
い場合にはＮＧと判定され（ステップ＃１２５）、ディ
スプレイにＮＧを表す表示がなされ、第１及び第２清掃
手段３１、３２によってスクリーンＳの清掃が行われた
後（ステップ＃１３０）、ステップ＃１０５に戻り、再
びスクリーンＳの開口部の目詰まりが判定される。測定
面積が許容値以下の場合にはＯＫと判定され（ステップ
＃１３５）、ディスプレイ（不図示）にＯＫを表す表示
がなされ、処理が終了する。

【００５７】第１及び第２清掃手段３１、３２によるス
クリーンＳの清掃について詳しく説明すると、まず、ス
クリーン支持手段３が退避位置に向かって移動し、スク
リーンＳの先端が第１清掃手段３１の位置に達すると、
スクリーン支持手段３が停止する。次に、第１清掃手段
３１が上方に移動して清掃シート３４がスクリーンＳの
下面に接する位置で停止し、スキージ２１が下降してス
クリーンＳの上面に接する。次に、スクリーン支持手段
３が退避位置に向かって移動するとともに、第１清掃手
段３１のノズル３３に接続されたコンプレッサが駆動さ
れる。スクリーン支持手段３の移動に伴ってスクリーン
Ｓの下面が清掃シート３４で拭かれ、スクリーンＳの下
面に付着したクリームはんだ及びフラックスがノズル３
３によって清掃シート３４上に吸引される。なお、スク
リーンＳの上面にスキージ２１が接しており、スクリー
ンＳが清掃シート３４に確実に密着するため、効果の高
い清掃を行うことができる。

【００５８】スクリーンＳの先端が第２清掃手段３２の
位置に達すると、スクリーン支持手段３が一旦停止す
る。そして、第２清掃手段３２のノズル３９が上昇し、
スクリーンＳの下面から少し離れた位置で停止するとと
もに、ノズル４０及び清掃シート４１が下降して清掃シ
ート４１がスクリーンＳの上面に接すると停止する。そ
して、再びスクリーン支持手段３が退避位置に向かって
移動し始め、ノズル３９、４０に接続されたコンプレッ
サが駆動され、第１清掃手段３２によって清掃されたス
クリーンＳの下面にノズル３９から噴射された空気が吹
き付けられ、開口部内に付着しているクリームはんだ及
びフラックスが吹き飛ばされ、吹き飛んだクリームはん
だ及びフラックスはノズル４０に吸引され、清掃シート
４１に付着し、浸み込む。

【００５９】以上のように第１及び第２清掃手段３１、
３２によってスクリーンＳの上下面と開口部内が清掃さ
れた後、清掃シート３４、４１、ノズル３３、３９、４
０はスクリーンＳから離れ、スクリーン支持手段３は印
刷位置に戻る。そして、第１清掃手段３１の巻き取りロ
ーラ３６が駆動され、清掃シート３４が所定量送られ、
清掃シート３４の未使用の部分がスクリーンＳと対向す
る位置に繰り出される。また、第２清掃手段３２の巻き
取りローラ４３が駆動され、清掃シート４１が所定量送
られ、清掃シート４１の未使用の部分がスクリーンＳと
対向する位置に繰り出される。

【００６０】なお、上記実施形態では、目詰まり判別手
段の判別結果に基づいてスクリーンＳの清掃を行うよう
にしているが、周期的にスクリーンＳの清掃を行うよう
にしても良い。また、印刷ペースト良否判定手段の判別
結果に基づいてスクリーンＳの清掃を行うようにしても
良い。

【００６１】また、上記実施形態では、清掃手段及びス
キージを停止させた状態でスクリーンを移動させること
によってスクリーンを清掃するようにしているが、これ
に代えて、スクリーンを停止させた状態で清掃手段及び
スキージを移動させることによってスクリーンを清掃す
るようにしても良い。

【００６２】また、スクリーンＳを清掃する手段は上記
実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に
記載した清掃手段や既存の清掃手段を種々組み合わせる
ことによって構成することができる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のスクリー
ン印刷機によれば、スクリーンを撮像するカメラを別個
に設け、かつスクリーン支持手段をＹ軸方向に移動自在
としたことにより、基板がスクリーンと接する位置に有
るときの基板とスクリーンとのずれを算出することがで
きるため、基板支持テーブルをＺ軸方向に移動させる機
構にひずみが有っても、それによって生じるずれを解消
するように基板とスクリーンとのずれを補正することが
できる。

【００６４】また、基板を撮像するカメラとスクリーン
を撮像するカメラを別にしたことにより、一台のカメラ
で基板とスクリーンの双方を撮像する場合のように複雑
な光学系を必要としないので、光学系のひずみによる誤
差を少なくすることができる。

【００６５】また、各カメラは画像入射面が下を向いた
状態でセットされているため、スクリーンから滴下した
印刷ペーストがカメラの画像入射面に付着することがな
い。

【００６６】したがって、基板とスクリーンとの間のず
れを高い精度で補正することができるものである。ま
た、本発明のスクリーン印刷機は、スクリーン支持手段
をＹ軸方向に移動させることができるため、内部のメン
テナンスを行う際に作業性が良いという利点も有する。

【００６７】請求項２のスクリーン印刷機によれば、第
１撮像手段が撮像したスクリーン印刷後の基板の画像か
ら少なくとも印刷ペーストの位置ずれを判別する印刷ペ
ースト良否判別手段を設け、制御手段が、印刷ペースト
良否判別手段からの印刷ペーストの位置ずれ情報に基づ
いて基板とスクリーンとの間のずれを補正するようにし
たことにより、基板とスクリーンとの間のずれをさらに
高い精度で補正することができる。

【００６８】請求項３のスクリーン印刷機によれば、制
御手段が、周期的に第１撮像手段にスクリーン印刷後の
基板を撮像させ、得られた画像から印刷ペースト良否判
別手段に印刷ペーストの良否を判別させ、印刷ペースト
良否判別手段からの印刷ペーストの位置ずれ情報に基づ
いて基板とスクリーンとの間のずれを補正するようにし
たことにより、基板支持テーブル、スクリーン支持手
段、第１及び第２撮像手段の移動機構に経時変化による
ひずみが生じても、そのひずみによる誤差を少なくする
ことができるので、基板とスクリーンとの間のずれをよ
り高い精度で補正することができる。

【００６９】請求項４のスクリーン印刷機によれば、第
２撮像手段が撮像したスクリーンの画像からスクリーン
の開口部の目詰まりを判別する目詰まり判別手段を設け
たことにより、高品質の印刷ペーストを有する基板を得
ることができる。

【００７０】請求項５のスクリーン印刷機によれば、制
御手段が、周期的に第２撮像手段にスクリーン印刷後の
スクリーンを撮像させ、得られた画像から目詰まり判別
手段にスクリーンの開口部の目詰まりを判別させるよう
にしたことにより、高品質の印刷ペーストを有する基板
を安定して得ることができる。

【００７１】請求項６のスクリーン印刷機によれば、ス
クリーンの上方または下方に配され、垂直方向に移動自
在で、スクリーンに気体を吹き付ける気体吹付手段と、
スクリーンを挟んで気体吹付手段と対向するように配さ
れ、垂直方向に移動自在で、スクリーンに付着した印刷
ペーストの残滓を吸引する吸引手段とを備えた清掃手段
を設けたことにより、高品質の印刷ペーストを有する基
板を得ることができる。また、スクリーン支持手段がＹ
軸方向に移動自在であるため、清掃手段は水平方向に移
動するための機構を必要とせず、構造が簡素であり、低
コストで製造することができる。

【００７２】請求項７のスクリーン印刷機によれば、清
掃手段が、スクリーンと吸引手段との間に配され、スク
リーンに対して接離し、印刷ペーストの残滓を付着させ
る通気性を有する清掃シートを備えたことにより、さら
に高品質の印刷ペーストを有する基板を得ることができ
る。

【００７３】請求項８のスクリーン印刷機によれば、ス
クリーンの下方に、垂直方向に移動自在で、スクリーン
に付着した印刷ペーストの残滓を吸引する吸引手段と、
スクリーンと吸引手段との間に配され、スクリーンに対
して接離し、垂直方向に移動自在で、印刷ペーストの残
滓を付着させる通気性を有する清掃シートとを備えた清
掃手段を設けるとともに、スクリーン上を印刷ペースト
塗布用のスキージが相対移動することによりスクリーン
が清掃シートに押し付けられるようにしたことにより、
清掃シートがスクリーンに密着した状態でスクリーンの
清掃が行われるので、効果の高いスクリーンの清掃を行
うことができ、高品質の印刷ペーストを有する基板を得
ることができる。

【００７４】請求項９のスクリーン印刷機によれば、制
御手段が、印刷ペースト良否判別手段または目詰まり判
別手段の判別結果が否である場合に清掃手段にスクリー
ンを清掃させるようにしたことにより、高品質の印刷ペ
ーストを有する基板を安定して得ることができるととも
に、オペレータの負担を軽減することができる。

【００７５】請求項１０のスクリーン印刷機の制御方法
によれば、第１撮像手段のカメラと第２撮像手段のカメ
ラの位置ずれや基板支持テーブルをＺ軸方向に移動させ
る第２移動機構のひずみによる誤差を少なくすることが
できるので、基板とスクリーンとの間のずれを高い精度
で補正することができる。

【００７６】請求項１１のスクリーン印刷機の制御方法
によれば、第１及び第２撮像手段のカメラを移動させる
機構のひずみによる基板及びスクリーンの位置認識の誤
差を少なくすることができるので、基板とスクリーンと
の間のずれをより高い精度で補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態のスクリーン印刷機の
要部の正面図。

【図２】 図１のＡ−Ａ線矢視図。

【図３】 図１のスクリーン印刷機の右側面図。

【図４】 図１のスクリーン印刷機の制御回路のブロッ
ク図。

【図５】 本発明の第３実施形態のスクリーン印刷機に
搭載された印刷ペースト良否判別手段によって印刷ペー
ストの良否を判別する手順を示すフローチャート図。

【図６】 本発明の第３実施形態のスクリーン印刷機に
搭載された印刷ペースト良否判別手段によって印刷ペー
ストの良否を判別する手順を示すフローチャート図。

【図７】 本発明の第４実施形態の要部を示す図。

【図８】 本発明の第４実施形態のスクリーン印刷機に
搭載された目詰まり判別手段によってスクリーンの開口
部の目詰まりを判別する手順を示すフローチャート図。

【符号の説明】

２ 基板支持テーブル ３ スクリーン支持手段 ４ 第１撮像手段 ５ 第２撮像手段 ９ 制御手段 １０ 第１移動機構 １１ 回転機構 １２ 第２移動機構 １６ スクリーン支持手段３の移動機構 １７ 第１撮像手段４のカメラ １９ 第２撮像手段５のカメラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−155706（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−155707（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−127115（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−99286（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−304153（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−76195（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−229097（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−318711（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−229109（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−99401（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−238866（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−193102（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−126928（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−71868（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−328660（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−246019（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−239797（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−229094（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41F 15/00 - 15/44 B41F 33/14 H05K 3/12

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平方向に延びるＸ軸の方向に移動する
   ための第１移動機構及び垂直方向に延びるＺ軸の方向に
   移動するための第２移動機構及び水平面内で回転するた
   めの回転機構を有する基板支持テーブルと、 この基板支持テーブルの上方に配され、水平方向に延び
   るＹ軸の方向に移動するための移動機構を有するスクリ
   ーン支持手段と、 前記基板支持テーブルと前記スクリーン支持手段との間
   に配され、Ｘ軸及びＹ軸の方向に移動自在で、前記基板
   支持テーブル上に載置された基板を撮像するカメラを有
   する第１撮像手段と、 前記スクリーン支持手段の上方に配され、Ｘ軸及びＹ軸
   の方向に移動自在で、前記スクリーン支持手段に支持さ
   れたスクリーンを撮像するカメラを有する第２撮像手段
   と、 前記基板にスクリーン印刷を行う前に、前記第１撮像手
   段に前記基板を撮像させて前記基板の位置認識を行い、
   前記第２撮像手段に前記スクリーンを撮像させて前記ス
   クリーンの位置認識を行い、得られた前記基板及び前記
   スクリーンの位置情報から前記基板と前記スクリーンと
   の間のずれを算出し、前記基板支持テーブルの第１移動
   機構及び回転機構、前記スクリーン支持手段の移動機構
   を駆動して前記ずれを補正する制御手段と、を備えたこ
   とを特徴とするスクリーン印刷機。
2. 【請求項２】 前記第１撮像手段が撮像したスクリーン
   印刷後の基板の画像から少なくとも印刷ペーストの位置
   ずれを判別する印刷ペースト良否判別手段を設け、前記
   制御手段が、前記印刷ペースト良否判別手段からの印刷
   ペーストの位置ずれ情報に基づいて前記基板と前記スク
   リーンとの間のずれを補正す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。
3. 【請求項３】 前記制御手段が、周期的に前記第１撮像
   手段にスクリーン印刷後の基板を撮像させ、得られた画
   像から前記印刷ペースト良否判別手段に前記基板の印刷
   ペーストの良否を判別させることを特徴とする請求項２
   に記載のスクリーン印刷機。
4. 【請求項４】 前記第２撮像手段が撮像した前記スクリ
   ーンの画像から前記スクリーンの開口部の目詰まりを判
   別する目詰まり判別手段を設けたことを特徴とする請求
   項１〜請求項３のいずれかに記載のスクリーン印刷機。
5. 【請求項５】 前記制御手段が、周期的に前記第２撮像
   手段に前記スクリーンを撮像させ、得られた画像から前
   記目詰まり判別手段に前記スクリーンの開口部の目詰ま
   りを判別させることを特徴とする請求項４に記載のスク
   リーン印刷機。
6. 【請求項６】 前記スクリーンの上方または下方に配さ
   れ、垂直方向に移動自在で、前記スクリーンに気体を吹
   き付ける気体吹付手段と、前記スクリーンを挟んで前記
   気体吹付手段と対向するように配され、垂直方向に移動
   自在で、前記スクリーンに付着した印刷ペーストの残滓
   を吸引する吸引手段とを備えた清掃手段を設けたことを
   特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のスク
   リーン印刷機。
7. 【請求項７】 前記清掃手段が、前記スクリーンと前記
   吸引手段との間に配され、前記スクリーンに対して接離
   し、前記印刷ペーストの残滓を付着させる通気性を有す
   る清掃シートを備えたことを特徴とする請求項６に記載
   のスクリーン印刷機。
8. 【請求項８】 前記スクリーンの下方に、垂直方向に移
   動自在で、前記スクリーンに付着した印刷ペーストの残
   滓を吸引する吸引手段と、前記スクリーンと前記吸引手
   段との間に配され、前記スクリーンに対して接離し、垂
   直方向に移動自在で、前記印刷ペーストの残滓を付着さ
   せる通気性を有する清掃シートとを備えた清掃手段を設
   けるとともに、前記スクリーン上を印刷ペースト塗布用
   のスキージが相対移動することにより前記スクリーンが
   前記清掃シートに押し付けられるようにしたことを特徴
   とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載のスクリー
   ン印刷機。
9. 【請求項９】 前記制御手段が、前記印刷ペースト良否
   判別手段または前記目詰まり判別手段の判別結果が否で
   ある場合に前記清掃手段に前記スクリーンを清掃させる
   ことを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれかに記載
   のスクリーン印刷機。
10. 【請求項１０】 請求項１〜請求項９のいずれかに記載
    のスクリーン印刷機の制御方法であって、前記基板支持
    テーブル上に載置した基板を前記第１撮像手段に撮像さ
    せ、前記基板支持テーブルを印刷位置に上昇させて前記
    基板を前記第２撮像手段に撮像させ、前記第１撮像手段
    によって得られた前記基板の位置情報と前記第２撮像手
    段によって得られた前記基板の位置情報とのずれを算出
    させ、このずれによる誤差が解消されるように前記基板
    と前記スクリーンとの間のずれを補正させることを特徴
    とする制御方法。
11. 【請求項１１】 表面に校正用マークを有しこの校正用
    マークの位置が既知の校正用治具板を前記基板支持テー
    ブル上に載置し、前記校正用マークを前記第１及び第２
    撮像手段に撮像させ、前記第１及び第２撮像手段によっ
    て得られた前記校正用マークの位置情報と前記校正用マ
    ークの既知の位置情報とのずれを算出させ、このずれに
    よる誤差が解消されるように前記基板と前記スクリーン
    の位置認識を行わせることを特徴とする請求項１０に記
    載のスクリーン印刷機の制御方法。