JP3613082B2 - スクリーン印刷方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板にクリーム半田や導電性ペーストなどのペーストを印刷するスクリーン印刷方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子部品実装工程において、基板上にクリーム半田や導電性ペーストなどのペーストを印刷する方法としてスクリーン印刷が用いられている。この方法は、印刷対象部位に応じてパターン孔が設けられたスクリーンマスクを基板に当接させ、スクリーンマスク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上にペーストを印刷するものである。
【0003】
このスクリーン印刷においては、スクリーンマスクを基板に対して正確に位置合わせする必要がある。このため、スクリーン印刷装置に基板が搬入される際には、基板の位置ずれを検出し補正することが行われている。位置ずれ検出方法として従来より画像認識による方法が用いられており、スクリーン印刷装置には基板を認識するためのカメラが設けられている。以下図面を参照して従来のスクリーン印刷装置について説明する。
【0004】
図5は従来のスクリーン印刷装置の動作説明図である。図5(a)において、基板9は搬入コンベア14によって印刷部に設けられた基板位置決め部の搬送コンベア6に乗り移って搬入され、ここで基板9に対してペースト印刷が行われる。印刷後の基板9は搬出コンベア15によって搬出される。印刷部の側方には、カメラ20が配設されており、搬入コンベア14によって印刷部に搬入された基板9は、印刷部に設けられた移動手段(図示せず)を駆動することにより基板搬送方向と直交する方向にカメラ20の下方まで移動し、ここで基板9に設けられた複数の認識マークM1,M2の認識を行う。認識マークM1,M2は基板上の離れた位置に設けられているため、固定配置のカメラ20によってこれらの認識マークM1,M2を撮像する撮像動作においては、基板9をXY両方向、すなわち基板9の搬送方向およびこの搬送方向と直交する方向とに移動させる必要があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
印刷部の搬送コンベア6は、基板9の受け渡しを行う必要があることから搬入コンベア14および搬出コンベア15と同一高さレベルにある。このため、基板9をXY両方向に移動させるて認識マークM1,M2を撮像する際には、搬入コンベア14および搬出コンベア15との干渉をさける必要があった。すなわち、認識マークM1の認識のためには、まず図5(b)に示すように、搬送コンベア6を一旦下降させた後に搬送コンベア6をX方向に移動させる必要があった。そして図5(c)に示す認識マークM2の撮像後には、再び搬送コンベア6を上昇させて元の基板搬送レベルに復帰させていた。このように従来のスクリーン印刷装置では、基板搬入の度に行われる撮像動作時に基板を上下動させる動作を必要とし、このためタクトタイムの短縮が阻害され高速印刷が困難であるという問題点があった。
【0006】
そこで本発明は、タクトタイムを短縮でき、高速印刷を可能とするスクリーン印刷方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板を基板保持部に載置してスクリーンマスクによりスクリーン印刷を行う印刷部と、この印刷部に基板を搬入する搬入部と、印刷後の基板を印刷部から搬出する搬出部と、前記基板保持部に載置された基板を前記搬入部および前記搬出部による基板の搬送方向であるX方向と直交するY方向に移動させる基板移動手段と、基板保持部に載置された基板を撮像する撮像手段と、この撮像手段をX方向に移動させるカメラ移動手段とを備え、基板を搬入部によりX方向へ搬送して基板保持部に搬入する工程と、基板移動手段により基板をスクリーンマスクの下方のエリアの外側までY方向に移動させる工程と、カメラ移動手段によりカメラをX方向へ移動させて基板の対角位置に設けられた一方の認識マークを撮像する工程と、基板移動手段により基板をY方向へ移動させるとともにカメラ移動手段によりカメラをX方向へ移動させて他方の認識マークを撮像する工程と、前記2つの認識マークの認識結果に基づいて基板をスクリーンマスクに対して位置決めする工程とを含む。
【0008】
本発明によれば、基板の対角位置の2つの認識マークを撮像手段によって撮像するために撮像手段を基板に対して相対的に移動させる工程において、基板の搬送方向の移動は前記撮像手段を移動させるカメラ移動手段によって行い、基板の搬送方向と直交する方向の移動のみを基板移動手段によって行うことにより、従来、基板の対角位置の2つの認識マーク撮像のために必要であった基板位置決め部の上下動を不要にし、この上下動に要する時間を省いてタクトタイムを短縮することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の正面図、図2は同スクリーン印刷装置の側面図、図3は同スクリーン印刷装置の平面図、図4は同スクリーン印刷装置の動作説明図である。
【0010】
まず図1、図2および図3を参照してスクリーン印刷装置の構造を説明する。図1において、基板位置決め手段である基板位置決め部1は、Y軸テーブル2およびX軸テーブル3よりなる移動テーブル上にθ軸テーブル4を段積みし、さらにその上にZ軸テーブル5を配設して構成されている。Z軸テーブル5上には基板9を搬入部である搬入コンベア14から受け取る搬送コンベア6が設けられており、搬送コンベアによって受け取られた基板9は、基板保持部8上に載置された状態でクランパ7によってその両側端部をクランプされる。そして基板位置決め部1を駆動することにより、基板9をX方向およびY方向に移動させて基板9の位置を調整することができる。基板位置決め部1のYテーブルは、基板9を搬送方向と直交する方向に移動させる基板移動手段となっている。印刷後の基板6は、搬出部である搬出コンベア15によって搬出される。本発明では、搬入コンベア14と搬出コンベア15による基板の搬送方向をX方向とし、これに直交する方向をY方向とする。
【0011】
位置決め部1の上方には、スクリーンマスク10が配設されており、スクリーンマスク10はホルダ11にマスクプレート12を装着して構成されている。基板9は基板位置決め部1によってマスクプレート12に対して位置合わせされ、マスクプレート12の下方から当接する。スクリーンマスク10上には、スキージユニット13が配設されている。スキージユニット13は、シリンダ13aによって上下駆動される2つのスキージ13bを備えており、図示しない移動手段によって水平方向(Y方向)に往復動自在となっている。基板9がマスクプレート12の下面に当接した状態で、マスクプレート12上にペーストであるクリーム半田を供給し、スキージ13bをマスクプレート12の表面に当接させて摺動させることにより、基板9の表面にはマスクプレート12に設けられたパターン孔を介してクリーム半田が印刷される。基板位置決め部1、スクリーンマスク10およびスキージユニット13は印刷部を構成する。
【0012】
スクリーンマスク10の上方には撮像手段であるカメラ20が設けられている。図3に示すように、カメラ20はX軸テーブル21およびY軸テーブル22によってXY方向に水平移動する。すなわちX軸テーブル21およびY軸テーブル22はカメラ移動手段となっている。図3に示すように、基板9には対角位置に認識マークM1,M2が設けられており、認識マークM1,M2をカメラ20で撮像することにより基板9の位置が認識され、そして認識結果に基づいて基板位置決め部1を駆動することにより、基板保持部8に保持された基板9をマスクプレート12に対して正しく位置決めすることができる。
【0013】
図2、図3において、基板位置決め部1の側方にはクリーニングユニット23が配設されている。クリーニングユニット23はスクリーン印刷後に基板位置決め部1がスクリーンマスク10の下方から退避した状態で、図示しない移動手段によってスクリーンマスク10の下方に移動し、スクリーン印刷後のマスクプレート12の下面をクリーニングする。
【0014】
また、基板位置決め部1の側方には、上押さえユニット24が配設されている。上押さえユニット24は、シリンダ24aによって上下動する上押さえ部材24bを備えている。基板保持部8上に基板9が載置された状態で、基板位置決め部1を上押さえユニット24の下方に移動させ、上押さえ部材24bを基板9上に押し付けることにより、基板9の撓みは矯正され正しい平面状態で基板保持部8に保持される。このように、クリーニングユニット23および上押さえユニット24を基板位置決め部1の両側部に配置することにより、スクリーン印刷に付随した各部をコンパクトな範囲に集中して配置した機能的なレイアウトが実現される。
【0015】
このスクリーン印刷装置は上記の様に構成されており、以下図4を参照してカメラ20による上記各認識マークの撮像動作について説明する。この撮像動作は、印刷対象の基板9が印刷部に搬入される度に基板9の位置を認識する目的で行われるものである。図4(a)に示すように、基板9は搬入コンベア14によって搬送され、基板位置決め部1の搬送コンベア6上に渡される。この後、基板位置決め部1のY軸テーブル2(図2)を駆動することにより、基板9を基板保持部8(図2)上に載置して保持した状態で、基板9の搬送方向(X方向)と直交するY方向である矢印a方向にスクリーンマスク10の下方のエリアの外側まで移動させる。
【0016】
そしてX軸テーブル21を駆動してカメラ20をX方向へ移動させることにより、カメラ20を一方の認識マークM1(図3も参照)の上方に位置させ、認識マークM1を撮像する。次いで、Y軸テーブル2およびX軸テーブル21を駆動することにより、基板9をY方向へ移動させるとともにカメラ20をX方向に移動させ(矢印b、c)、他方の認識マークM2をカメラ20の下方に位置させ、同様に認識マークM2を撮像する。これにより、基板9の位置が認識される。
【0017】
次いで、Y軸テーブル2を駆動して基板保持部8を矢印d方向に移動させ、スクリーンマスク10の下方に位置させる。そしてこれ以降行われる印刷動作においては、前述の2つの認識マークM1,M2の認識結果に基づいて基板9をスクリーンマスク10に対して位置決めする。
【0018】
上述の撮像動作でカメラ20を基板9に対して相対的に移動させる工程において、基板9の搬送方向の移動はカメラ20を移動させるX軸テーブル21によって行い、搬送方向と直交する方向の移動は基板位置決め部1のY軸テーブル2を駆動することにより行う。このような撮像動作を行わせることにより、基板9の認識のために基板位置決め部1をX方向(基板搬送方向)へ駆動する必要がない。したがって基板位置決め部1の搬送コンベア16と、搬入コンベア14や搬出コンベア15との干渉が発生せず、従来この干渉をさけるために必要であった基板位置決め部1の上下動作を行う必要がなく、上下動作に要する時間を省いてタクトタイムを短縮し、高速印刷を実現するすることができる。
【0019】
【発明の効果】
本発明によれば、基板の対角位置の2つの認識マークを撮像手段によって撮像するために撮像手段を基板に対して相対的に移動させる工程において、基板の搬送方向の移動は前
記撮像手段を移動させるカメラ移動手段によって行い、基板の搬送方向と直交する方向の移動のみを基板を位置決めする基板位置決め手段によって行うようにしたので、従来、基板の対角位置の2つの認識マークの撮像のために必要であった基板位置決め部の上下動を不要にし、この上下動に要する時間を省いてタクトタイムを短縮し、高速印刷を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の正面図
【図2】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の側面図
【図3】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の平面図
【図4】(a)本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の動作説明図
(b)本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の動作説明図
【図5】従来のスクリーン印刷装置の動作説明図
【符号の説明】
1 基板位置決め部
2 Y軸テーブル
3 X軸テーブル
6 搬送コンベア
8 基板保持部
9 基板
20 カメラ
21 X軸テーブル
22 Y軸テーブル
Claims (1)
- 基板を基板保持部に載置してスクリーンマスクによりスクリーン印刷を行う印刷部と、この印刷部に基板を搬入する搬入部と、印刷後の基板を印刷部から搬出する搬出部と、前記基板保持部に載置された基板を前記搬入部および前記搬出部による基板の搬送方向であるX方向と直交するY方向に移動させる基板移動手段と、基板保持部に載置された基板を撮像する撮像手段と、この撮像手段をX方向に移動させるカメラ移動手段とを備え、
基板を搬入部によりX方向へ搬送して基板保持部に搬入する工程と、基板移動手段により基板をスクリーンマスクの下方のエリアの外側までY方向に移動させる工程と、カメラ移動手段によりカメラをX方向へ移動させて基板の対角位置に設けられた一方の認識マークを撮像する工程と、基板移動手段により基板をY方向へ移動させるとともにカメラ移動手段によりカメラをX方向へ移動させて他方の認識マークを撮像する工程と、前記2つの認識マークの認識結果に基づいて基板をスクリーンマスクに対して位置決めする工程とを含むことを特徴とするスクリーン印刷方法。
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