JP3744430B2

JP3744430B2 - Screen printing device

Info

Publication number: JP3744430B2
Application number: JP2002023048A
Authority: JP
Inventors: 成孝阿部; 稔村上; 貴弘深川; 隆昭坂上
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2002-01-31
Publication date: 2006-02-08
Anticipated expiration: 2022-01-31
Also published as: JP2003220684A

Description

【０００１】
【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装置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マスクプレートを基板に当接させ、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上にペーストを印刷するものである。
【０００３】
スクリーン印刷においては、基板がマスクプレートに対して密着させるとともに、水平方向の位置ずれを生じないように位置を正しく保持する必要がある。このため、基板を位置決めして保持する基板位置決め部には、基板の下面に当接して支持する下受け部とともに、基板の側端部を両側から挟み込んで位置を保持するクランプ機構が設けられている。そして印刷動作中や印刷動作後にマスクプレートを基板から分離する版離れは、基板がクランプされた状態で行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記クランプは、基板の側端面をクランプ面によって挟み込むことによって行われるため、基板がクランプ状態から外れやすい。そしてクランプ状態から外れた基板はマスクプレートの下面に密着したままとなり、この状態で次の基板が搬入されると基板割れなどの不具合を引き起こす原因となる。このように、従来のスクリーン印刷装置には、基板がクランプ状態から外れたことを検知することができず、クランプ外れによって動作異常が発生するという問題点があった。
【０００５】
そこで本発明は、基板のクランプ外れを確実に検出することができるスクリーン印刷装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載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を基板に当接させ、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印刷するスクリーン印刷装置であって、前記基板を搬送する基板搬送手段と、搬送された基板を保持して位置決めする基板位置決め部と、前記基板位置決め部において基板の側端部をクランプ面によって両側から挟み込んで保持するクランプ手段と、印刷動作中や印刷動作後のマスクプレートと基板の版離れ時に基板の前記側端部がクランプ面から外れた状態を検出するクランプ外れ検出手段とを備え、前記クランプ手段は、シリンダと、このシリンダのロッドに結合されて水平方向に可動なクランパとから成り、また前記クランプ外れ検出手段は、ドグ部材と、前記クランパが正常な基板クランプ位置を越えて内側に移動した状態において前記ドグ部材を検出するセンサから成る。
【０００７】
本発明によれば、基板位置決め部において基板の側端部をクランプ面によって両側から挟み込んで保持するクランプ手段と、基板の側端部がクランプ面から外れた状態を検出するクランプ外れ検出手段とを備えることにより、基板のクランプ外れを確実に検出して、基板がクランプ状態から外れたまま印刷動作を継続することによる動作異常を防止することができる。
【０００８】
【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側面図、図２は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のクランプ駆動機構の説明図、図３、図４は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の側面図である。
【０００９】
まず図１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Ｚ軸テーブル４を段積みして構成されている。Ｚ軸テーブル４上の上面は、電子部品が実装される基板１０を保持し下受けする下受け部となっている。基板位置決め部１を駆動することにより、下受け部に保持された基板１０をＸ方向（紙面に垂直方向）およびＹ方向に移動させてスクリーン印刷時の基板１０の位置を調整することができる。
【００１０】
基板位置決め部１の上方には、１対の搬送レール８が水平に配設されており、搬送レール８は上流側の基板搬送装置から受け取った基板１０を基板位置決め部１までＸ方向（紙面に垂直方向）に搬送する。搬送レール８は基板搬送手段となっている。搬送レール８はクランパ９を備えており、クランパ９はクランプ駆動機構２０により水平方向に駆動されて、基板位置決め部１に位置決めされた基板１０の側端部を挟み込んで保持する。
【００１１】
次に図２を参照して、クランプ駆動機構２０について説明する。図２（ａ）において、対をなす搬送レール８はそれぞれクランパ９を備えており、一方側のクランパ９はシリンダ２１のロッド２１ａと結合されて水平方向に可動となっている。ロッド２１ａが突出した状態では、クランパ９は基板１０の側端部から離れた位置にあり、クランプ解除状態にある。
【００１２】
また図２（ｂ）に示すように、ロッド２１ａが戻り動作をすることにより可動側のクランパ９は矢印ａ方向に移動し、基板１０の側端部を２つのクランパ９の側面（クランプ面）により挟み込んでクランプする。クランパ９およびクランプ駆動機構２０は、基板位置決め部１において基板１０の側端部をクランプ面によって両側から挟み込んで保持するクランプ手段となっている。
【００１３】
可動側のクランパ９には右方向に延出した形状のドグ部材２２が取り付けられており、シリンダ２１の動作によるクランパ９の水平移動に伴ってドグ部材２２も水平移動する。ドグ部材２２の移動高さにはセンサ２３が固定配置されており、クランパ９が正常な基板クランプ位置を越えて内側に移動した状態において、センサ２３がドグ部材２２を検出するよう配置されている。
【００１４】
図２（ｃ）は、基板１０がクランパ９によって正常にクランプされず、クランプ面から外れた状態を示している。この状態では、右側の可動側のクランパ９は基板１０を正常にクランプした状態におけるストロークを越えて基板内側方向に変位している。そしてこの変位はセンサ２３がドグ部材２２を検出することにより検知され、これにより、基板１０の側端部がクランパ９のクランプ面から外れた状態が検出される。すなわち、固定配置されたセンサ２３およびクランパ９とともに移動するドグ部材２２は、上記クランプ外れ状態を検出するクランプ外れ検出手段となっている。
【００１５】
基板位置決め部１の上方には、マスクプレート１１が配設されており、マスクプレート１１にはパターン孔１１ａが多数設けられている。基板１０は基板位置決め部１によってマスクプレート１１に対して位置合わせされ、マスクプレート１１の下方から当接する。マスクプレート１１上には、スキージユニット１２が配設されている。スキージユニット１２は、シリンダ１３によって上下駆動される２つのスキージ１４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。
【００１６】
基板１０がマスクプレート１１の下面に当接した状態で、マスクプレート１１上にクリーム半田を供給し、スキージ１４をマスクプレート１１の表面に当接させて摺動させることにより、基板１０の表面にはパターン孔１１ａを介してクリーム半田が印刷される。
【００１７】
このスクリーン印刷装置は上記のように構成されており、以下、図３，図４を参照して動作を説明する。スキージユニット１２によるスキージングを開始する前には、以下に説明する基板１０の位置決めをするとともに基板１０の上面をマスクプレート１１の下面に密着させる基板装着動作が行われる。まず搬送レール８によって基板位置決め部１に搬入された基板１０は、Ｚ軸テーブル４の上部に設けられた下受け部によって下面を保持される。
【００１８】
そして、基板位置決め部のＸ軸テーブル３、Ｙ軸テーブル２によって基板１０の水平位置を調整した後、図３に示すようにＺ軸テーブル４を上昇させて基板１０の上面をマスクプレート１１の下面に当接させる。そしてこの状態で、シリンダ２１を駆動してクランパ９によって基板１０の側端部を挟み込みクランプする。これにより、スキージユニット１２によるスキージングにおいて、基板１０の水平位置が固定される。
【００１９】
上述のクランパ９を移動させるクランプ動作時やスキージング時において、図４に示すように基板１０がクランパ９のクランプ面から外れた状態となるクランプ外れが発生する場合がある。この場合には、前述のようにセンサ２３がドグ部材２２を検出することによってクランプ外れが検出され、その旨が報知される。そして直ちにスクリーン印刷装置の動作が停止され、作業者によって必要な処置が行われる。
【００２０】
これにより、クランプ状態から外れた基板１０がマスクプレート１１の下面に密着したままの状態で次の基板が搬入されることによる基板割れなどの不具合を引き起こすことなく、正常なスクリーン印刷動作をおこなうことができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、基板位置決め部において基板の側端部をクランプ面によって両側から挟み込んで保持するクランプ手段と、基板の側端部がクランプ面から外れた状態を検出するクランプ外れ検出手段とを備えたので、基板のクランプ外れを確実に検出して、基板がクランプ状態から外れたまま印刷動作を継続することによる動作異常を防止することができる。
【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側面図
【図２】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のクランプ駆動機構の説明図
【図３】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４】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の側面図
【符号の説明】
１基板位置決め部
８搬送レール
９クランパ
１０基板
２０クランプ駆動機構
２１シリンダ
２２ドグ部材
２３センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a screen printing apparatus that prints paste such as cream solder or conductive paste on a substrate.
[0002]
[Prior art]
In an electronic component mounting process, screen printing is used as a method for printing paste such as cream solder or conductive paste on a substrate. In this method, a mask plate provided with a pattern hole according to a printing target part is brought into contact with the substrate, a paste is supplied onto the mask plate, and a squeegee is slid on the substrate through the pattern hole. The paste is printed.
[0003]
In screen printing, the substrate needs to be in close contact with the mask plate, and the position must be correctly held so as not to cause horizontal displacement. For this reason, the substrate positioning portion that positions and holds the substrate is provided with a lower receiving portion that contacts and supports the lower surface of the substrate, and a clamp mechanism that holds the position by sandwiching the side edge portion of the substrate from both sides. Yes. The plate separation for separating the mask plate from the substrate during or after the printing operation is performed with the substrate clamped.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the clamping is performed by sandwiching the side end surface of the substrate with the clamping surface, the substrate is easily detached from the clamped state. Then, the substrate out of the clamped state remains in close contact with the lower surface of the mask plate, and if the next substrate is carried in this state, it causes a problem such as substrate cracking. As described above, the conventional screen printing apparatus has a problem in that it cannot detect that the substrate is out of the clamped state, and abnormal operation occurs due to the release of the clamp.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a screen printing apparatus that can reliably detect an unclamping of a substrate.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The screen printing apparatus according to claim 1, wherein a mask plate provided with a pattern hole is brought into contact with the substrate, a paste is supplied onto the mask plate, and a squeegee is slid to the substrate through the pattern hole. A screen printing apparatus for printing a paste, comprising a substrate conveying means for conveying the substrate, a substrate positioning portion for holding and positioning the conveyed substrate, and a side edge of the substrate in the substrate positioning portion by a clamping surface Clamp means sandwiched and held from both sides, and a clamp disengagement detecting means for detecting a state in which the side edge of the substrate is detached from the clamp surface when the mask plate is separated from the plate during the printing operation or after the printing operation , The clamping means includes a cylinder and a clamper coupled to a rod of the cylinder and movable in the horizontal direction. Lamp off detection means, and the dog member, made from a sensor for detecting the dog member in a state in which the clamper is moved inward beyond the normal substrate clamped position.
[0007]
According to the present invention, the clamping means for holding the side end portion of the substrate sandwiched from both sides by the clamp surface in the substrate positioning portion, and the clamp disengagement detecting means for detecting the state in which the side end portion of the substrate is detached from the clamping surface. By providing, it is possible to reliably detect an unclamping of the substrate and prevent an operation abnormality caused by continuing the printing operation while the substrate is out of the clamped state.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view of a clamp driving mechanism of the screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. It is a side view of the screen printing apparatus of an embodiment.
[0009]
First, the structure of the screen printing apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the substrate positioning unit 1 is configured by stacking Z-axis tables 4 on a moving table composed of a Y-axis table 2 and an X-axis table 3. The upper surface on the Z-axis table 4 serves as a receiving portion that holds and receives the substrate 10 on which electronic components are mounted. By driving the substrate positioning unit 1, the position of the substrate 10 at the time of screen printing can be adjusted by moving the substrate 10 held by the lower receiving unit in the X direction (direction perpendicular to the paper surface) and the Y direction.
[0010]
A pair of transfer rails 8 are horizontally disposed above the substrate positioning unit 1, and the transfer rails 8 receive the substrate 10 received from the upstream substrate transfer apparatus to the substrate positioning unit 1 in the X direction (on the paper surface). Transport in the vertical direction). The transport rail 8 serves as a substrate transport means. The transport rail 8 includes a clamper 9, and the clamper 9 is driven in the horizontal direction by a clamp driving mechanism 20 to sandwich and hold the side end portion of the substrate 10 positioned by the substrate positioning unit 1.
[0011]
Next, the clamp drive mechanism 20 will be described with reference to FIG. In FIG. 2A, each pair of transport rails 8 includes a clamper 9, and one clamper 9 is coupled to a rod 21a of a cylinder 21 and is movable in the horizontal direction. In a state where the rod 21a protrudes, the clamper 9 is at a position away from the side end portion of the substrate 10 and is in a clamp release state.
[0012]
As shown in FIG. 2B, when the rod 21a returns, the movable clamper 9 moves in the direction of arrow a, and the side end portions of the substrate 10 are moved to the side surfaces (clamp surfaces) of the two clampers 9. Clamp by clamping. The clamper 9 and the clamp driving mechanism 20 serve as clamping means that sandwich and hold the side end portion of the substrate 10 from both sides in the substrate positioning portion 1 by the clamping surfaces.
[0013]
A dog member 22 having a shape extending rightward is attached to the movable clamper 9, and the dog member 22 also moves horizontally as the clamper 9 moves horizontally by the operation of the cylinder 21. A sensor 23 is fixedly arranged at the moving height of the dog member 22, and the sensor 23 is arranged to detect the dog member 22 in a state where the clamper 9 moves inward beyond the normal substrate clamp position. .
[0014]
FIG. 2C shows a state in which the substrate 10 is not normally clamped by the clamper 9 and is detached from the clamping surface. In this state, the movable clamper 9 on the right side is displaced inward of the substrate beyond the stroke in the state where the substrate 10 is normally clamped. This displacement is detected by the sensor 23 detecting the dog member 22, thereby detecting a state in which the side end portion of the substrate 10 is detached from the clamp surface of the clamper 9. That is, the dog member 22 that moves together with the sensor 23 and the clamper 9 that are fixedly arranged serves as a clamp disengagement detecting unit that detects the above-described clamp disengagement state.
[0015]
A mask plate 11 is disposed above the substrate positioning unit 1, and a number of pattern holes 11 a are provided in the mask plate 11. The substrate 10 is aligned with the mask plate 11 by the substrate positioning unit 1 and comes into contact with the mask plate 11 from below. A squeegee unit 12 is disposed on the mask plate 11. The squeegee unit 12 includes two squeegees 14 that are driven up and down by a cylinder 13 and can be reciprocated in a horizontal direction (Y direction) by a moving means (not shown).
[0016]
In a state where the substrate 10 is in contact with the lower surface of the mask plate 11, cream solder is supplied onto the mask plate 11, and the squeegee 14 is brought into contact with the surface of the mask plate 11 and is slid on the surface of the substrate 10. The cream solder is printed through the pattern hole 11a.
[0017]
This screen printing apparatus is configured as described above, and the operation will be described below with reference to FIGS. Before squeezing by the squeegee unit 12 is started, a substrate mounting operation for positioning the substrate 10 described below and bringing the upper surface of the substrate 10 into close contact with the lower surface of the mask plate 11 is performed. First, the lower surface of the substrate 10 carried into the substrate positioning portion 1 by the transport rail 8 is held by the lower receiving portion provided on the upper portion of the Z-axis table 4.
[0018]
Then, after adjusting the horizontal position of the substrate 10 by the X-axis table 3 and the Y-axis table 2 of the substrate positioning unit, the Z-axis table 4 is raised as shown in FIG. Abut. In this state, the cylinder 21 is driven and the side end of the substrate 10 is sandwiched and clamped by the clamper 9. Thereby, the horizontal position of the board | substrate 10 is fixed in the squeegeeing by the squeegee unit 12.
[0019]
At the time of the clamping operation for moving the clamper 9 or during squeezing, there may be a case where the clamp 10 comes off from the clamp surface of the clamper 9 as shown in FIG. In this case, as described above, the sensor 23 detects the dog member 22 to detect the detachment of the clamp, and the fact is notified. Immediately after that, the operation of the screen printing apparatus is stopped, and the operator takes necessary measures.
[0020]
Thus, a normal screen printing operation can be performed without causing problems such as substrate cracking due to the next substrate being carried in with the substrate 10 out of the clamped state kept in close contact with the lower surface of the mask plate 11. Can do.
[0021]
【The invention's effect】
According to the present invention, the clamping means for holding the side end portion of the substrate sandwiched from both sides by the clamp surface in the substrate positioning portion, and the clamp disengagement detecting means for detecting the state in which the side end portion of the substrate is detached from the clamping surface. Since it is provided, it is possible to reliably detect an unclamping of the substrate and prevent an abnormal operation caused by continuing the printing operation while the substrate is out of the clamped state.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory view of a clamp driving mechanism of the screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a side view of a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Board | substrate positioning part 8 Transport rail 9 Clamper 10 Board | substrate 20 Clamp drive mechanism 21 Cylinder 22 Dog member 23 Sensor

Claims

A screen printing apparatus for printing a paste on a substrate through the pattern hole by bringing a mask plate provided with a pattern hole into contact with the substrate, supplying a paste on the mask plate, and sliding a squeegee. A substrate transport unit that transports the substrate, a substrate positioning unit that holds and positions the transported substrate, and a clamp unit that sandwiches and holds a side end portion of the substrate from both sides by a clamp surface in the substrate positioning unit, and a clamping detachment detecting means and the end of the substrate during plate separation of the mask plate and the substrate after or printing operation in the printing operation is to detect a state deviated from the clamping surface, said clamping means includes a cylinder, the cylinder And a clamper movable in the horizontal direction, and the clamp detachment detecting means includes a dog member, Serial clamper screen printing apparatus characterized by consists of a sensor for detecting the dog member in a state that has moved inward beyond the normal substrate clamped position.