JP4324805B2 - Pattern forming device - Google Patents
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Description
本発明は、基板に導電パターンを形成するパターン形成装置に関する。 The present invention relates to a pattern forming apparatus for forming a conductive pattern on a substrate.
従来、太陽電池用基板や電子回路基板の所定位置に電極や配線等の導電パターンを形成する方法として、特許文献1に開示されているような方法が知られている。 Conventionally, a method as disclosed in Patent Document 1 is known as a method for forming a conductive pattern such as an electrode or a wiring at a predetermined position on a solar cell substrate or an electronic circuit substrate.
この方法は、図5の説明図に示すように、支持台101に固定された基板100の位置を支持台101上方に配置したCCDカメラ等の位置検出装置102により検出し、検出した基板100の位置と予め設定している基板の所定位置とのずれ量に基づいて、支持台101を移動させて、基板100の位置を予め設定している所定位置に配置する位置合わせを行った後、印刷機103を作動させて基板上に所定の導電パターンを印刷するというものである。
しかしながら、上述のような方法によって、基板上に電極や配線等の導電パターンを形成する場合、基板の位置合わせを行った後に導電パターンの印刷を行うため、基板に導電パターンを形成するのに多くの時間を要し、迅速な導電パターンの形成を行うことが困難であるという問題があった。 However, when a conductive pattern such as an electrode or a wiring is formed on the substrate by the above-described method, the conductive pattern is printed after the alignment of the substrate, so that the conductive pattern is often formed on the substrate. Therefore, there is a problem that it is difficult to quickly form a conductive pattern.
本発明は、このような問題を解決すべくなされたものであって、基板に導電パターンを効率良く形成することができるパターン形成装置の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and an object thereof is to provide a pattern forming apparatus capable of efficiently forming a conductive pattern on a substrate.
本発明の上記目的は、基板に導電パターンを印刷するパターン形成装置であって、基板が取り付けられる2つの装着部を有する支持台と、前記装着部に取り付けられる各基板の位置を修正する位置修正装置と、前記装着部に取り付けられる基板の位置を検出する位置検出装置と、基板に導電パターンを印刷する印刷装置とを備え、一方の前記装着部において、前記位置修正装置が前記位置検出装置で検出した基板の位置に基づいて基板の位置修正を行うことができる位置修正可能状態となり、他方の前記装着部において、前記印刷装置が前記位置修正装置で位置修正された基板に導電パターンを印刷することができる印刷可能状態となるように構成されており、前記2つの装着部のいずれか一方に取り付けられる基板の位置修正を行いつつ、他方に取り付けられる基板に前記印刷装置が導電パターンを印刷できるように、前記印刷装置と前記支持台とは相対移動可能に構成されており、前記位置検出装置は、前記印刷装置を挟んで両側に設けられており、前記支持台は、水平方向に往復移動するように構成されているパターン形成装置により達成される。 The object of the present invention is a pattern forming apparatus that prints a conductive pattern on a substrate, and includes a support base having two mounting portions to which the substrate is attached, and position correction for correcting the position of each substrate attached to the mounting portion. An apparatus, a position detection device that detects a position of a substrate attached to the mounting portion, and a printing device that prints a conductive pattern on the substrate. In one of the mounting portions, the position correction device is the position detection device. Based on the detected position of the substrate, the position of the substrate can be corrected, and in the other mounting portion, the printing device prints the conductive pattern on the substrate whose position has been corrected by the position correction device. It is configured to be in a printable state, and while correcting the position of the substrate attached to either one of the two mounting portions, As can the printing device printing a conductive pattern on a substrate mounted towards, the printing device and the support table is relatively movable structure, the position detecting apparatus, on both sides of the printing device The support is achieved by a pattern forming apparatus configured to reciprocate in the horizontal direction .
また、基板を移送するコンベア、および、前記コンベア上と、前記位置修正可能状態となる前記装着部との間で基板を交換する搬送アームを備えていることが好ましい。 Moreover, it is preferable to provide the conveyor which transfers a board | substrate, and the transfer arm which replaces | exchanges a board | substrate between the said mounting part in which the said position correction is possible on the conveyor.
本発明によれば、基板に導電パターンを効率良く形成することができるパターン形成装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the pattern formation apparatus which can form a conductive pattern in a board | substrate efficiently can be provided.
以下、本発明に係る基板に導電パターンを印刷するパターン形成装置について添付図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施形態に係るパターン形成装置の概略構成正面図であり、図2は図1のA−A断面図である。また、図3は図1の矢示B方向の側面図である。尚、各図においては、構成の理解を容易にするため、実寸比ではなく部分的に拡大又は縮小を施している。また、図3においては、図1に示されている印刷装置21を省略して記載している。
Hereinafter, a pattern forming apparatus for printing a conductive pattern on a substrate according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic front view of a pattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 3 is a side view in the direction of arrow B in FIG. In each figure, in order to facilitate the understanding of the configuration, enlargement or reduction is partially performed instead of the actual size ratio. In FIG. 3, the
図1〜図3に示すように、パターン形成装置1は、コンベア10、第1搬送アーム11、第2搬送アーム12およびパターン形成装置本体20を備えている。コンベア10は、基板を移送する装置であり、例えば、ベルトコンベア、ローラコンベア、チェーンコンベアなど種々のものを採用することができる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the pattern forming apparatus 1 includes a
第1搬送アーム11は、コンベア10上と、後述する第1支持台35の装着部35aとの間で基板を交換する装置であり、図3に示すように、コンベア10および基板支持装置25の上方に配置されている。この第1搬送アーム11は、水平方向に延びる支持アーム11aを備え、この支持アーム11aの中心部には、鉛直方向に延びる回転軸11bが設けられている。この回転軸11bの上端部にはモータ11cが連結されており、これにより支持アーム11aが水平面上を回転できるように構成されている。また、回転軸11bは、モータ11cを介して、上下方向に移動する移動軸11dと連結しており、これにより支持アーム11aは、上下方向に移動できるように構成されている。支持アーム11aの両端部下面側には、基板の上面を吸引して保持する複数の吸引パッド11eが設けられている。
The
第2搬送アーム12は、コンベア10上と、後述する第2支持台37の装着部37aとの間で基板を交換する装置である。この第2搬送アーム12の構成は、上述の第1搬送アーム11と同一なので、詳細な説明は省略する。なお、第1搬送アーム11と第2搬送アーム12とは、後述する印刷装置21を挟んでその両側に配置される。
The
パターン形成装置本体20は、印刷装置21、基板支持装置25、第1位置検出装置51および第2位置検出装置52を備えている。印刷装置21は、基板上に導電ペーストを塗布して導電パターンを形成する装置であり、例えば、スクリーン印刷機を例示することができる。
The pattern forming apparatus
基板支持装置25は、スライド台26、第1基板位置決め装置27および第2基板位置決め装置28を備えている。スライド台26は、印刷装置21の下方において、コンベア10の搬送方向に沿って水平往復移動する装置である。このスライド台26は、上面に第1基板位置決め装置27及び第2基板位置決め装置28を載置する台本体30と、台本体30が載置され当該台本体30が水平方向に摺動するレール部材31と、台本体30をレール部材31上において移動させると共に、所定位置に配置することが可能な台本体駆動部32とを備えている。台本体駆動部32としては、例えば、図1に示すように、台本体30に挿通されるボールネジ32aと当該ボールネジ32aを回転させるモータ32bとで構成されるサーボ機構を用いることが、台本体30の位置精度を高めるという観点から好ましい。また、レール部材31には、ストッパ31a,31bが設けられており、レール部材31上における台本体30の往復移動量を規制できるように構成されている。なお、第1基板位置決め装置27および第2基板位置決め装置28は、スライド台26の往復移動方向(図1の左右方向)に沿ってそれぞれ配置されている。
The
このような構成により、第1基板位置決め装置27および第2基板位置決め装置28にそれぞれ支持される基板に対して、印刷装置21による導電パターンの印刷を交互に行うことが可能になる。
With such a configuration, it is possible to alternately print the conductive pattern by the
第1基板位置決め装置27は、第1搬送アーム11によってコンベア10から投入される基板を支持すると共に、基板の位置合わせを行う装置であり、基板を支持する第1支持台35と、第1支持台35に支持される基板の位置を予め設定された所定位置に修正し、基板の位置合わせを行う第1位置修正装置36とを備えている。第1支持台35は、第1位置修正装置36の上部に載置されている。第1支持台35の上面には、基板を取り付ける装着部35aが設けられている。装着部35aに基板を取り付ける構成としては、例えば、第1支持台35に設けられる図示しない吸引孔を介して基板を吸引する構成を例示することができる。
The first
第1位置修正装置36は、後述する第1位置検出装置51で検出される装着部35aに取り付けられた基板の位置と、予め設定している基板の所定位置とのずれ量を算出すると共に、このずれ量に基づいて第1支持台35を所定量移動させることより、第1支持台35に支持されている基板を予め設定されている基板の所定位置に配置できるように構成されている。第1支持台35を所定量移動させる構成として、第1支持台35をスライド台26の台本体30に対して、左右方向(図2の矢示X方向)、前後方向(図2の矢示Y方向)、水平回転方向(図2の矢示θ方向)に移動する3軸モータ機構を例示することができる。
The first
このような構成により、第1位置修正装置36は、第1支持台35に支持される基板の位置を予め設定されている所定位置に合わせることができ、基板の所定箇所に導電パターンを効率良く印刷することが可能になる。
With such a configuration, the first
第2基板位置決め装置28は、第2搬送アーム12によってコンベア10から投入される基板を支持すると共に、基板の位置合わせを行う装置であり、基板を支持する第2支持台37と、第2支持台37に支持される基板の位置を予め設定された所定位置に修正する第2位置修正装置38とを備えているが、上述の第1基板位置決め装置27の構成と同一であるので、詳細な説明は省略する。
The second
第1位置検出装置51および第2位置検出装置52は、第1支持台35の装着部35aおよび第2支持台37の装着部37aにそれぞれ取り付けられる基板の一部や、基板に予め印刷されている見当マークの位置を読み取って基板の位置を検出できるように構成されている装置であり、印刷装置21を挟んだ両側に設けられている。これら第1位置検出装置51および第2位置検出装置52としては、例えば、CCDカメラや顕微鏡などの撮像手段を例示することができる。なお、図1においては、第1位置検出装置51および第2位置検出装置52として、それぞれ2つの撮像手段51a,51b(52a,52b)を備える構成を例示しているが、このような構成に特に限定されるものではなく、3つ以上の撮像手段を備える構成を採用することもできる。また、第1位置検出装置51および第2位置検出装置52のそれぞれが、1つの撮像手段を有し、第1装着部および第2装着部に取り付けられる基板の位置を検出できるように構成してもよい。
The first
また、スライド台26上に載置される第1基板位置決め装置27および第2基板位置決め装置28と、印刷装置21と、第1位置検出装置51および第2位置検出装置52との位置関係は、以下のように構成されている。すなわち、スライド台26を作動させて、台本体30を図4(a)に示すように配置した場合に、第1支持台35の装着部35aにおいて、基板の位置を第1位置検出装置51が検出し、この検出した基板の位置に基づいて、第1位置修正装置36が基板の位置修正を行うことができる位置修正可能状態となり、第2支持台37の装着部37aにおいて、第2位置修正装置38で位置修正された基板に印刷装置21が導電パターンを印刷することができる印刷可能状態となるように構成されている。また、スライド台26の台本体30を図4(b)に示すように配置した場合に、第2支持台37の装着部37aにおいて、第2位置検出装置52で検出した基板の位置に基づいて、第2位置修正装置38が基板の位置修正を行うことができる位置修正可能状態となり、第1支持台35の装着部35aにおいて、印刷装置21が基板に導電パターンを印刷することができる印刷可能状態となるように構成されている。
The positional relationship among the first
このように構成されたパターン形成装置1を用いて、効率良く基板に導電パターンを形成する方法について以下に説明する。 A method for efficiently forming a conductive pattern on a substrate using the pattern forming apparatus 1 configured as described above will be described below.
まず、第1支持台35の装着部35aが、基板の位置修正が可能な位置修正可能状態となるように、スライド台26の台本体30を図4(a)に示すように左方向にスライドさせる。このとき、第1支持台35が、第1位置検出装置51および第1搬送アーム11の下方に位置するように配置される。そして、コンベア10を作動させて、導電パターンを印刷する基板を搬送する。基板が第1搬送アーム11の下方に到達したときに、一旦コンベア10を停止し、第1搬送アーム11を下方に移動させると共に、支持アーム11aの先端部に取り付けられている吸引パッド11eによってコンベア10上の基板を吸引して保持する。そして、第1搬送アーム11を上方に移動させつつ、支持アーム11aを180°回転させ、再度、第1搬送アーム11を下方に移動させて第1支持台35の装着部35aに基板をセットする。装着部35aにセットされた基板は、図示しない吸引孔を介して吸引されることにより固定される。
First, the
次に、第1支持台35の装着部35aに取り付けられた基板の位置合わせを行う。具体的に説明すると、まず、第1位置検出装置51によって装着部35a上の基板の位置を検出する。そして、検出された基板の位置と、予め設定している基板の所定位置とのずれ量を算出する。その後、算出されたずれ量に基づいて、第1位置修正装置36を作動させて基板のずれを吸収する方向に第1支持台35を移動する。これにより、装着部35a上の基板を予め設定している所定位置に配置することができる。
Next, the substrate attached to the mounting
その後、第1支持台35の装着部35aが、印刷装置21によって導電パターンを印刷することが可能な印刷可能状態となるように、また、第2支持台37の装着部37aが、基板の位置修正が可能な位置修正可能状態となるように、スライド台26の台本体30を図4(b)に示すように右方向にスライドさせる。そして、第1支持台35の装着部35aに取り付けられ、位置修正が施された基板に対して、印刷装置21によって導電パターンを印刷する。
Thereafter, the mounting
第1支持台35の装着部35a上の基板に導電パターンを印刷している途中においては、第2支持台37の装着部37aにコンベア10から基板を投入し、基板の位置合わせを予め行っておく。つまり、コンベア10の作動を再開し、コンベア10上の導電パターンが印刷されていない基板が第2搬送アーム12の下方に到達したときに再度コンベア10の作動を停止する。そして第2搬送アーム12を作動させて、コンベア10上の基板を第2支持台37の装着部37a上にセットする。その後、上述した第1支持台35の装着部35aに取り付けられた基板の位置合わせと同様に、第2位置検出装置52によって第2支持台37の装着部37a上の基板の位置を検出すると共に、予め設定している基板の所定位置に対するずれ量を算出し、このずれ量に基づいて第2位置修正装置38を作動させて第2支持台37を所定量移動させることにより、ずれを修正して、基板の位置を予め設定している所定位置に合わせておく。
In the middle of printing the conductive pattern on the substrate on the mounting
そして、第1支持台35上の基板への導電パターンの印刷が終了したら、スライド台26の台本体30を図4(a)に示すように再度左方向にスライドさせる。このとき、第1支持台35の装着部35aが位置修正可能状態となり、第2支持台37の装着部37aが印刷可能状態となる。
When the printing of the conductive pattern on the substrate on the
次いで、第2支持台37の装着部37a上に取り付けられ、位置合わせが既に完了している基板に対して、印刷装置21が導電パターンの印刷を行う。第2支持台37の装着部37a上の基板に導電パターンを印刷している途中においては、第1搬送アーム11を作動させ、位置修正可能状態となる第1支持台35の装着部35aに取り付けられ導電パターンが印刷された基板と、コンベア10上の基板とを交換する。つまり、導電パターンが印刷された基板がコンベア10に戻されると共に、コンベア10上の導電パターンが印刷されていない基板が第1支持台35の装着部35a上に投入されることになる。その後、第1支持台35の装着部35aに取り付けられた基板の位置合わせを上述した方法と同様な方法により予め行っておき、第2支持台37上の基板への導電パターンの印刷が終了した後、スライド台26の台本体30を図4(b)に示すように右方向にスライドさせる。そして、第1支持台35上の基板に導電パターンの印刷を行うと共に、第2支持台37上の基板とコンベア10上の基板とを交換し、第2支持台37に支持される基板の位置合わせを行う。このような工程を繰り返すことにより第1支持台35および第2支持台37に支持される基板に対して導電パターンを印刷していく。
Next, the
このように、本実施形態に係るパターン形成装置1によれば、第1支持台35又は第2支持台37のいずれか一方の装着部35a(37a)に取り付けられる基板に対して、位置修正(位置合わせ)を行いつつ、他方の装着部37a(35a)に取り付けられる基板に導電パターンを印刷することができるように構成しているため、基板の位置合わせを行う時間と、印刷装置21が基板上に導電パターンを印刷する時間とをオーバーラップさせることができる。この結果、効率良く、かつ、迅速に基板に導電パターンを形成することが可能になる。
As described above, according to the pattern forming apparatus 1 according to the present embodiment, the position correction (with respect to the substrate attached to either the mounting
また、第1支持台35及び第2支持台37が載置される台本体30を水平方向に往復移動するような構成を採用しているので、コンパクトな構成で、第1支持台35又は第2支持台37のいずれか一方に支持される基板に対して位置修正を行いつつ、他方に支持される基板に対して導電パターンの印刷を行うことが可能になる。
Moreover, since the structure which reciprocates horizontally the base
また、本実施形態においては、基板を移送するコンベア10を備えると共に、当該コンベア10上と位置修正可能状態となる第1支持台35又は第2支持台37の装着部との間で基板の交換を行う第1搬送アーム11や第2搬送アーム12を備えているため、パターン形成装置本体20において、基板への導電パターンの印刷を連続的に行うことが可能になる。
Further, in the present embodiment, the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されない。上記実施形態においては、図1に示すように、基板支持装置25は、スライド台26を備え、水平方向の往復移動を行うことができるように構成しているが、このような構成に特に限定されるものではなく、例えば、この基板支持装置25を固定型に構成すると共に、印刷装置21が水平方向に往復移動を行うことができるように構成してもよい。このような構成であっても、印刷装置21が基板上に導電パターンを印刷する時間と、基板の位置合わせを行う時間とをオーバーラップさせることができるので、効率良く、かつ、迅速に基板に導電パターンを形成することが可能になる。また、このような構成を採用する場合、印刷装置21が、第1位置検出装置51、第2位置検出装置52、第1搬送アーム11及び第2搬送アーム12と干渉しないようにするために、例えば、第1位置検出装置51、第2位置検出装置52、第1搬送アーム11及び第2搬送アーム12が、印刷装置21と一体となって水平方向に往復移動するように構成することが好ましい。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, the specific aspect of this invention is not limited to the said embodiment. In the above embodiment, as shown in FIG. 1, the
また、本実施形態においては、図1に示すように、第1基板位置決め装置27および第2基板位置決め装置28を、水平方向に往復移動可能なスライド台26上に載置する構成を採用し、第1支持台35および第2支持台37に支持される基板のいずれか一方に対して基板の位置修正を行いつつ、他方に対して導電パターンを印刷できるように構成しているが、例えば、水平回転可能なターンテーブル上に第1基板位置決め装置27および第2基板位置決め装置28を載置するような構成を採用することもできる。このような構成であっても、第1支持台35および第2支持台37に固定される基板のいずれか一方に対して基板の位置修正を行いつつ、他方に対して導電パターンを印刷できるように構成できるので、基板の位置合わせを行う時間と、印刷装置21が基板上に導電パターンを印刷する時間とをオーバーラップさせることが可能である。
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the structure which mounts the 1st board |
また、本実施形態においては、第1位置修正装置36および第2位置修正装置38によって、第1支持台35および第2支持台37のそれぞれを移動させることにより、第1支持台35および第2支持台37の各装着部35a,37aに取り付けられる基板の位置修正を行うように構成されているが、このような構成に特に限定されるものではなく、例えば、第1支持台35の装着部35aおよび第2支持台37の装着部37aに取り付けられる各基板を装着部35a,37a上で直接的に移動させて位置修正するような構成を採用することもできる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、図1に示すように、第1支持台35、第2支持台37というように、支持台を2つの分離した部材により構成しているが、このような構成に特に限定されず、例えば、単一の支持台により構成することもできる。このような構成を採用する場合、基板を取り付ける2つの装着を支持台上に設けると共に、装着部に取り付けられる各基板の位置修正を行う構成として、装着部上の各基板をそれぞれ直接的に移動させて位置修正するような構成を採用する。
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 1, although the support stand is comprised by two separated members like the 1st support stand 35 and the
また、本実施形態においては、印刷装置21の両側に第1位置検出装置51および第2位置検出装置52をそれぞれ設ける構成を採用しているが、例えば、移動可能な単一の位置検出装置を設け、第1支持台35の装着部部35aに取り付けられる基板および、第2支持台37の装着部37aに取り付けられる基板の位置をそれぞれ当該単一の位置検出装置により検出するような構成を採用することもできる。
Further, in the present embodiment, the configuration in which the first
また、本実施形態においては、レール部材31上をスライド台26の台本体30が摺動するように構成しているが、例えば、台本体30の底面に車輪を設けて、当該車輪を介して台本体30がレール部材31上を移動するような構成を採用することもできる。
Moreover, in this embodiment, although it comprises so that the
1 パターン形成装置
10 基板移送装置
11 コンベア
12 第1搬送アーム
13 第2搬送アーム
20 印刷装置
21 基板支持装置
22 スライド台
23 第1基板位置決め装置
24 第2基板位置決め装置
25 台本体
26 車輪
27 レール部材
28 ストッパ
29 第1支持台
30 第1位置修正装置
31 第2支持台
32 第1位置修正装置
40 印刷機
50 第1位置検出装置
51 第2位置検出装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
基板が取り付けられる2つの装着部を有する支持台と、
前記装着部に取り付けられる各基板の位置を修正する位置修正装置と、
前記装着部に取り付けられる基板の位置を検出する位置検出装置と、
基板に導電パターンを印刷する印刷装置とを備え、
一方の前記装着部において、前記位置修正装置が前記位置検出装置で検出した基板の位置に基づいて基板の位置修正を行うことができる位置修正可能状態となり、
他方の前記装着部において、前記印刷装置が前記位置修正装置で位置修正された基板に導電パターンを印刷することができる印刷可能状態となるように構成されており、
前記2つの装着部のいずれか一方に取り付けられる基板の位置修正を行いつつ、他方に取り付けられる基板に前記印刷装置が導電パターンを印刷できるように、前記印刷装置と前記支持台とは相対移動可能に構成されており、
前記位置検出装置は、前記印刷装置を挟んで両側に設けられており、
前記支持台は、水平方向に往復移動するように構成されているパターン形成装置。 A pattern forming apparatus for printing a conductive pattern on a substrate,
A support base having two mounting portions to which a substrate is attached;
A position correcting device for correcting the position of each substrate attached to the mounting portion;
A position detection device for detecting a position of a substrate attached to the mounting portion;
A printing device for printing a conductive pattern on a substrate,
In one of the mounting portions, the position correction device is in a position correctable state in which the position correction device can correct the position of the substrate based on the position of the substrate detected by the position detection device,
In the other mounting portion, the printing device is configured to be in a printable state in which a conductive pattern can be printed on the substrate whose position has been corrected by the position correction device.
The printing device and the support base can be moved relative to each other so that the printing device can print the conductive pattern on the substrate attached to the other while correcting the position of the substrate attached to one of the two mounting portions. is configured to,
The position detection device is provided on both sides of the printing device,
The pattern forming apparatus , wherein the support base is configured to reciprocate in the horizontal direction .
前記コンベア上と、前記位置修正可能状態となる前記装着部との間で基板を交換する搬送アームを備えている請求項1に記載のパターン形成装置。 A conveyor for transferring the substrate, and
The pattern formation apparatus of Claim 1 provided with the conveyance arm which replaces | exchanges a board | substrate between the said mounting part used as the said position correction possible state on the said conveyor.
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