JP4647196B2 - スクリーン印刷装置 - Google Patents

Description

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。

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。

印刷作業中には、マスクプレートの下面側には基板上で印刷部位からはみ出したクリーム半田が付着したり、基板上に完全に転写されなかったクリーム半田がマスクプレートの開口部に残留するなどの汚損が発生する。このようなクリーム半田による汚損は後続の基板への正常な印刷を妨げるため、これらのクリーム半田を除去するためのクリーニングを行う必要がある。

このため従来より、スクリーン印刷装置にマスクプレートの下面側に残留するクリーム半田を掻き取ったり拭き取ることによって除去するクリーニング装置を備えたものが知られている（例えば特許文献１参照）。そしてこのようなスクリーン印刷装置では、予めクリーニング動作のモードやインターバルが予め設定されており、印刷動作毎にカウントした印刷枚数が予め設定されたクリーニングのインターバル回数に到達すると、自動的にクリーニング装置によるマスクプレート下面のクリーニングが設定されたクリーニングモードで実行されるようになっている。
特開平２−８０２５０号公報

しかしながら、基板への印刷作業を反復して実行する過程において、マスクプレートの汚損度合いは必ずしも常に一定ではなく、使用されるクリーム半田の性状の経時変化などによって汚損度合いが変動する場合がある。このため上述の先行技術例にように、予め設定されたクリーニングモードやインターバルでクリーニングを実行すると、クリーニングは必ずしも適正な条件で実行されるとは限らず、マスクプレートの汚損が進行した状態のまま印刷を反復実行することによる印刷品質の低下を招く場合が生じていた。そしてこのような不都合を避けようとすれば、印刷作業中に常にマスクプレートの汚損状態を観察しながら、クリーニング条件を調整する作業を必要としており、この作業に多大な手間と時間を要していた。

そこで本発明は、印刷作業中において常に適正なクリーニング実行パターンによってマスククリーニングを実行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。

本発明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、マスクプレート上で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、印刷後の基板の表面を観察することにより印刷状態を判定する印刷状態判定手段と、前記マスクプレートの下面にクリーニングヘッドを当接させて摺動させることによりマスクプレートを下面側からクリーニングするクリーニング機構と、前記クリーニング機構によるクリーニングのモードおよびクリーニング実行インターバルを含むクリーニング実行パターンを記憶するクリーニング実行パターン記憶手段と、予め定められたクリーニング指針および前記印刷状態判定手段の判定結果に基づいて前記クリーニング実行パターンを設定するクリーニング実行パターン設定手段と、設定されたクリーニング実行パターンに従って前記クリーニング機構を制御するクリーニング制御手段とを備え、前記クリーニング実行パターンは前記クリーニングヘッドの移動速度を含み、前記クリーニング実行パターン設定手段は、前記クリーニング実行パターンを実行し、クリーニング速度をあらかじめ設定された速度増分だけ増加させ、自動印刷処理を実行し、検査ＮＧなく所定回数以上クリーニングがなされたか否かを判断することにより、前記移動速度をより適した速度に設定する。

本発明によれば、印刷動作とクリーニングとを実行する過程において印刷後の基板の表面を観察して印刷状態判定手段によって印刷状態を判定し、予め定められたクリーニング指針および前記印刷状態判定手段の判定結果に基づいて、クリーニングのモードとクリーニングの実行インターバルを含むクリーニング実行パターンを更新することにより、常に適正なクリーニング実行パターンによってマスククリーニングを実行することができる。

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リーニングユニットの構造説明図、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動作説明図、図５は本発明の一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、図６は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のクリーニング実行パターンを示す図、図７、図８，図９は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷方法におけるマスククリーニング実行パターン設定処理のフロー図，図１０は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷方法における自動印刷処理のフロー図、図１１は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷方法におけるタクトアップ処理のフロー図である。

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、スクリーン印刷装置は、基板位置決め部１の上方にスクリーン印刷部１０を配設して構成されている。基板位置決め部１は、Ｙ軸テーブル２、Ｘ軸テーブル３およびθ軸テーブル４を段積みし、更にその上にＺ軸テーブル５を載置して構成されている。Ｚ軸テーブル５上には基板８を保持する基板保持部６が設けられている。基板８は図示しない搬入コンベアによって基板保持部６上に搬入され、クランパ７によって両側から挟み込まれて位置が固定される。

基板位置決め部１の上方に配設されたスクリーン印刷部１０は、ホルダ枠１１に展張されたマスクプレート１２を備えている。マスクプレート１２には、印刷対象に応じたパターン孔が設けられている。マスクプレート１２上にはスキージヘッド１３が配設されており、スキージヘッド１３は水平なプレート１４にスキージ１６を昇降させるスキージ昇降機構１５を配設した構成となっており、図示しない移動手段により水平方向に移動する。
スキージ昇降機構１５を駆動することによりスキージ１６は昇降してマスクプレート１２の上面に当接する。

図３に示すように、Ｚ軸テーブル６を上昇させてマスクプレート１２の下面を基板８に当接させた状態で、ペーストであるクリーム半田が供給されたマスクプレート１２上でスキージ１６を摺動させることにより、図示しないパターン孔を介して基板８にはクリーム半田が印刷される。

スクリーン印刷部１０の側方の、Ｙ軸テーブル２の移動範囲の上方には、カメラ１７が配設されている。カメラ１７はカメラ移動テーブル（図示省略）によって水平面内で移動可能となっている。基板位置決め部１に基板８を保持させた状態で、基板位置決め部１をＹ軸テーブル２に沿って移動させることにより、基板８をカメラ１７の下方に位置させることができ、したがってカメラ１７によって基板８を撮像し、基板８の位置認識や基板８におけるクリーム半田の印刷状態を検出することができる。

Ｙ軸テーブル２上の基板位置決め部１の側方には、クリーニングユニット２０が配設されている。Ｙ軸テーブル２を駆動することにより、クリーニングユニット２０は基板保持部６とともにＹ方向に移動する。図２を参照してクリーニングユニット２０について説明する。クリーニングユニット２０の本体部２０ａの上面には、クリーニングヘッド２１がシリンダ２３によって昇降自在に配設されている。シリンダ２３はシリンダ駆動部３２によって駆動される。

本体部２０ａにはクリーニングテープ２２の供給リール２４および巻き取りリール２５が設けられている。巻き取りリール２５はモータ２６によって駆動され、モータ２６を駆動することにより、クリーニングテープ２２が供給リール２４から引き出される。引き出されたクリーニングテープ２２は、クリーニングヘッド２１の上面に設けられた摺動面２１ａを周回して巻き取りリール２５によって巻き取られる。モータ２６はモータ駆動部３１によって駆動される。

クリーニングヘッド２１を上昇させて摺動面２１ａ上のクリーニングテープ２２をマスクプレート１２の下面に押し当てた状態で、図４に示すように、クリーニングユニット２０を水平移動させることにより、マスクプレート１２は下面側からクリーニングされる。クリーニングユニット２０は、マスクプレート１２の下面にクリーニングヘッド２１を当接させて摺動させることによりマスクプレート１２を下面側からクリーニングするクリーニング機構となっている。

クリーニングヘッド２１には摺動面２１ａに開口した吸引孔２１ｂが設けられており、吸引孔２１ｂは真空ポンプ３３に接続されている。真空ポンプ３３を駆動することにより、クリーム半田が吸引孔２１ｂから吸引され、これにより単に拭き取りによるクリーニングのみでは除去が困難なマスクプレート１２のパターン孔１２ａ内に残留したクリーム半田を吸引によって取り除くことができる。

供給リール２４から引き出されたクリーニングテープ２２がクリーニングヘッド２１の上面に至る送給経路には、ガイド部２７、２８が配置されている。クリーニングテープ２２はガイド部２８の下面側およびガイド部２７の上面側を周回して摺動面２１ａの上面に送られる。ガイド部２７は中空管状の部材であり、ガイド部２７の上面側には複数の吐出孔２７ａが設けられている。ガイド部２７の内部はディスペンサ２９に接続されており、ディスペンサ２９を駆動することにより、吐出孔２７ａから洗浄用のエタノールやイソプロパノールなどの洗浄液３０が吐出される。

ガイド部２７の上面側をクリーニングテープ２２が周回した状態でディスペンサ２９を駆動することにより、吐出孔２７ａから吐出された洗浄液３０はクリーニングテープ２２に吸収される。これにより、クリーニングテープ２２によってマスクプレート１２の下面側をクリーニングする際に、マスク下面に固着状態で付着したクリーム半田を洗浄液３０によって軟化させながら良好に拭き取ることができる。

すなわち本実施の形態のスクリーン印刷装置においては、クリーニングヘッドの摺動面に洗浄液を供給しない乾式モード、摺動面に洗浄液を供給する湿式モード、湿式モードおよび乾式モードのクリーニングを併せて行う湿乾併用モードの３つの動作モードを、クリーニングのモードとして使い分け出来るようになっている。

湿乾併用モードは、クリーニングユニット２０をマスクプレート１２の下面で往復動させる同一のクリーニング動作において、往動時には湿式モード、復動時には乾式モードを行う動作モードである。湿乾併用モードを実行することにより、湿式モードにより軟化して除去しやすくなったクリーム半田を、乾式モードによってほぼ完全に拭き取ることができるという利点がある。

次に、スクリーン印刷装置の制御系の構成を、図５を参照して説明する。図５において、制御部４０は入力制御部４０ａ、クリーニング制御部４０ｂ、クリーニング条件設定部４０ｃ、判定部４０ｄ、画像処理部４０ｅ、カウント部４０ｆ、印刷制御部４０ｇを備えている。記憶部４１は、クリーニング実行パターン記憶部４１ａ、印刷検査データ記憶部４１ｂおよび制御プログラム記憶部４１ｃを備えている。制御部４０の各部による制御処理は、記憶部４１の制御プログラム記憶部４１ｃに記憶された制御プログラムを実行することにより行われる。

まず記憶部４１に記憶されているデータについて説明する。クリーニング実行パターン記憶部４１ａは、クリーニングユニット２０によるクリーニングのモードおよびクリーニング実行インターバルを含むクリーニング実行パターンを記憶するクリーニング実行パターン記憶手段となっている。クリーニング実行パターンは、前述のクリーニングモードと、クリーニング速度およびクリーニングを実行するインターバルを組み合わせて構成され、クリーニング実行パターン記憶部４１ａには、以下に説明するクリーニングモード４２ａ、クリーニング速度４２ｂ、インターバル印刷枚数４２ｃ、インターバルクリーニング回数４２ｄが記憶されている。

ここでクリーニングモード４２ａについて図６を参照して説明する。図６に示すように、クリーニングモードは、クリーニングヘッド２１からの吸引の有無（吸引ＯＮと吸引ＯＦＦとの切換）を基本選択肢とし、前述の乾式モード、湿式モードおよび湿乾併用モードの３つの動作モードと基本選択肢とを組み合わせた構成となっている。

吸引ＯＮと吸引ＯＦＦとの間には、選択する際の優先順位（吸引ＯＮモードが優先２，吸引ＯＦＦモードが優先１）が予め設定されており、特段の指定がない場合には吸引ＯＦＦモードを優先して選択するようになっている。これは、吸引ＯＦＦモードの方が動作的により簡便であり、クリーニング結果に支障が生じない限り吸引ＯＦＦモードを選択する方が便宜であることによる。動作モード選択に際しても同様の理由により優先順位が設定されており、図７に示すように、特段の指定がない場合には乾式モードを優先して選択する。

これらのモード選択の指定は、経験により得られた知見に基づいて確立されたクリーニング指針に従って行われ、これにより、実用的に最も効率的と思われるクリーニング実行パターンを、経験則に基づいて簡便に設定することができる。そして乾式モードによるク
リーニングを反復して実行する過程においては、乾式モードのクリーニングを所定回数実行する度に、湿乾併用モードによるクリーニングを１回実行するようにしている。これにより、乾式クリーニングによって完全に除去されずに累積残留したクリーム半田を、所定のインターバルで定期的にクリーンアップすることができる。なお、クリーニング指針は、記憶部４１に記憶されている。

クリーニング速度４２ｂは、クリーニング動作においてクリーニングヘッド２１をマスクプレート１２に対して摺動させる際の移動速度であり、各基板品種、クリーニングモードごとに個別に設定される。後述するように、本実施の形態においては、印刷作業継続中により適した、望ましくは最適なクリーニング速度を自動的に設定し、更新するようにしている。

インターバル印刷枚数４２ｃは、印刷作業においてクリーニングを反復して実行する際の実行間隔、換言すればクリーニングを行うことなく連続して印刷可能な基板枚数を示している。ここでは前述のように乾式モードのクリーニングが優先して選択されるため、インターバル印刷枚数４２ｃは乾式モードのクリーニングを反復する場合の際の実行間隔を意味している。インターバルクリーニング回数４２ｄは、乾式モードのクリーニングを所定回数実行する度に実行される湿乾併用モードによるクリーニングの実行インターバルを示すものである。

印刷検査データ記憶部４１ｂは、カメラ１７によって撮像した印刷後の基板８を画像処理部４０ｅによって認識処理し判定部４０ｄによって印刷状態判定する際に用いられる印刷検査データを記憶する。制御プログラム記憶部４１ｃには、印刷動作プログラム、クリーニング動作プログラムなどの動作プログラム、印刷状態判定プログラム、クリーニング実行パターン設定プログラムなどの各種処理プログラムを記憶する。

制御部４０の機能について説明する。入力制御部４０ａは、キーボードやタッチパネルなどの入力手段３４から入力されるデータ入力を制御し、以下に説明するクリーニング制御部４０ｂにデータを伝達するとともに、記憶部４１へのデータ書き込みを行う。クリーニング制御部４０ｂは、クリーニング実行パターン記憶部４１ａに記憶されたクリーニング実行パターンに従い、クリーニングユニット２０を構成するモータ駆動部３１，シリンダ駆動部３２，真空ポンプ３３，ディスペンサ２９を制御することにより、クリーニングユニット２０によるマスクプレート１２のクリーニング動作を制御する。

クリーニング条件設定部４０ｃは、判定部４０ｄの印刷状態判定結果に基づいてクリーニング実行パターンを設定し、設定されたクリーニング実行パターンはクリーニング実行パターン記憶部４１ａに記憶される。したがって、クリーニング条件設定部４０ｃは、予め定められたクリーニング指針および後述する印刷状態判定手段の判定結果に基づいてクリーニング実行パターンを設定するクリーニング実行パターン設定手段となっている。

ここでクリーニング条件設定部４０ｃによるクリーニング実行パターン設定においては、クリーニング指針に基づいて吸引無しの基本選択肢を優先して選択するとともに、クリーニング指針に基づいて乾式モードを優先してモード選択し、クリーニング実行に際しては湿乾併用モードを所定インターバルで実行するようにクリーニング実行パターンを設定するようにしている。そしてクリーニング制御部４０ｂは、設定されたクリーニング実行パターンに従ってクリーニング機構を制御するクリーニング制御手段となっている。

判定部４０ｄは、印刷後の基板８をカメラ１７によって撮像した画像を画像処理部４０ｅによって認識処理した認識結果に基づいて、クリーム半田の印刷状態を判定する。カメラ１７，画像処理部４０ｅおよび判定部４０ｄは、印刷後の基板の表面を観察することに
より印刷状態を判定する印刷状態判定手段となっている。

カウント部４０ｆは、スクリーン印刷部１０によって印刷が実行された印刷枚数、クリーニングユニット２０によって実行されるクリーニング回数をカウントし、カウント値を保持する。ここで、印刷枚数はクリーニングが実行されるたびにリセットされ、クリーニング回数は湿乾併用式クリーニングが実行される度にリセットされる。印刷制御部４０ｇは、基板位置決め部１、スクリーン印刷部１０を制御することにより、スクリーン印刷動作を制御する。

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、以下スクリーン印刷方法について、図７〜図１１のフローを参照して説明する。このスクリーン印刷方法は、パターン孔１２ａが設けられたマスクプレート１２を基板８に当接させ、マスクプレート１２上でスキージ１６を摺動させることにより、パターン孔１２ａを介して基板８にペーストを印刷するものであり、この方法においては、マスクプレート１２のクリーニングが適宜実行される。

スクリーン印刷作業の開始時には、クリーニング実行パターン記憶部４１ａには既設定のクリーニング実行パターンが存在するが、これらの既存データが新たに印刷対象となる基板に対して最適であるかどうかは保証の限りではない。このため、印刷作業開始に際しては、クリーニング実行パターンを実際の作業状況に即して新たに設定する処理が、実際の基板を対象として実行される。まず最初に、クリーニング実行パターン設定処理について、図７、図８、図９を参照して説明する。

クリーニング実行パターン設定処理の開始（ＳＴ１）に際しては、図７に示すように、初期値として目標印刷枚数：Ｎ１を入力し、クリーニング実行パターン４１ａに記憶させる。ここで目標印刷枚数とはインターバル印刷枚数４２ｃの目標値（期待値）であり、この時点では、実際に達成可能であるか否かは不明である。このとき、クリーニングのモードとしては前述のクリーニング指針に従い、基本選択肢として吸引ＯＦＦモードが選択され、動作モードとして乾式モードが選択される。

次いでスクリーン印刷部１０による初期印刷動作が実行される（ＳＴ２）。この初期印刷動作は、概ね前述の目標印刷枚数Ｎ１を目安として決定される所定枚数について実際の基板を対象として実行される。そして所定枚数印刷終了後に、初期設定モード、すなわち吸引ＯＦＦ・乾式モードで、クリーニングを実行する（ＳＴ３）。

この後、インターバル計測のための印刷が実行される。すなわち、初期印刷動作と同様に、実際の基板を対象とした印刷が実行され（ＳＴ４）、１枚の基板に対する印刷が実行される度に印刷枚数がカウント部４０ｆによりカウントされ（ＳＴ５）、印刷枚数のカウント値が更新される。次いで、印刷後の基板８をカメラ１７で撮像し、半田検査を行う（ＳＴ６）。すなわち、取得された画像を画像処理部４０ｅによって認識処理した認識結果に基づき、判定部４０ｄによって印刷状態の良否を判定する。ここで、判定結果がＯＫならば（ＳＴ４）に戻って印刷作業を反復実行する。

そして判定結果がＮＧならば、当該時点における印刷枚数のカウント値が目標印刷枚数Ｎ１以上であるか否かを判断する（ＳＴ７）。ここで目標印刷枚数Ｎ１以上であれば、現在の印刷枚数を新たなインターバル印刷枚数としてクリーニング実行パターン記憶部４１ａに記憶し（ＳＴ８）、印刷枚数のカウントをリセットして（ＳＴ９）、後述するタクトアップ処理へ移行する（ＳＴ１０）。このタクトアップ処理は、クリーニング所要時間を短縮して全体の生産性を向上させることを目的として行われるものである。

また（ＳＴ７）において目標印刷枚数Ｎ１に満たなければ、現在の印刷枚数を新たなインターバル印刷枚数として記憶し（ＳＴ１１）、印刷枚数のカウントをリセットして（ＳＴ１２）、湿乾併用式クリーニング、すなわち湿乾併用モードによるクリーニングを１回だけ実行する（ＳＴ１３）。この湿乾併用式クリーニングはマスクプレートのクリーンアップを目的として行われるものであり、これによりマスクプレート１２の下面およびパターン孔１２ａ内に残留していたクリーム半田がほぼ完全に除去され、引き続いて実行される吸引ＯＮモードによるクリーニング結果の評価への影響が一掃される。

そしてこの状態でモードを吸引ＯＮモードへ変更し（ＳＴ１４）、吸引ＯＮモードのクリーニング試行へ移行し（ＳＴ１５）、吸引ＯＮモードによってインターバル印刷枚数を増加させる効果が得られるか否かを検証する。すなわち図８に示すように、ここでも前述の場合と同様に予備印刷動作が実行され（ＳＴ１６）、次いで吸引ＯＮモードによるクリーニングを実行する（ＳＴ１７）。そして同様にインターバル計測のための印刷が実行される。

すなわち、実際の基板を対象としてインターバル計測のための印刷作業が実行され（ＳＴ１８）、１枚の基板に対する印刷が実行される度に印刷枚数がカウントされる（ＳＴ１９）。次いで、同様に判定部４０ｄによって印刷状態の良否を判定する半田検査を行う（ＳＴ２０）。ここで、検査結果がＯＫならば（ＳＴ１８）に戻って印刷作業を反復実行する。

検査結果がＮＧならば、当該時点における印刷枚数が、図７に示す吸引ＯＦＦモードにおけるインターバル印刷枚数より多いか否かを判定する（ＳＴ２１）。ここでＹＥＳであれば、現在の印刷枚数を吸引ＯＮモードにおけるインターバル印刷枚数としてクリーニング実行パターン記憶部４１ａに記憶する（ＳＴ２２）。そして印刷枚数のカウントをリセットし（ＳＴ２３）、後述するタクトアップ処理へ移行する（ＳＴ２４）。このタクトアップ処理も同様に、クリーニング所要時間を短縮して全体の生産性向上を目的として行われるものである。

また（ＳＴ２０）においてＮＯであれば、印刷枚数のカウントをリセットして（ＳＴ２５）、マスクプレート１２のクリーンアップのために湿乾併用モードによるクリーニングを１回だけ実行する（ＳＴ２６）。そしてモードを吸引ＯＦＦモードへ変更し（ＳＴ２７）、吸引ＯＦＦモードにおけるインターバル印刷枚数（図７の（ＳＴ１１）にて設定されたインターバル印刷枚数）に基づいて、乾式クリーニングのインターバル印刷枚数を決定する（ＳＴ２８）。決定されたインターバル印刷枚数は、クリーニング実行パターン記憶部４１ａに記憶される。そしてこの後、湿乾併用クリーニングのインターバル設定処理へ移行する（ＳＴ２９）。

次に図９を参照して、湿乾併用式モードによるクリーニングのインターバル設定処理について説明する。ここでは、乾式モードのクリーニングを所定回数反復する度に、累積残留するクリーム半田をクリーンアップするために実行される湿乾併用式モードのクリーニングを実行するインターバルを、上述と同様の方法で設定するものである。

図９においてまずスクリーン印刷部１０による印刷作業が実行され（ＳＴ３０）、１枚の基板に対する印刷が実行される度に印刷枚数がカウントされる（ＳＴ３１）。ここで、現在の印刷枚数が既設定のインターバル印刷枚数、すなわち（ＳＴ２８）において決定されたインターバル印刷枚数と同じか否かを判断し、ＹＥＳであればクリーニングを実行すべき時期に到達したと判断して、乾式モードによるクリーニングを実行する（ＳＴ３３）。そしてクリーニング回数をカウントし（ＳＴ３４）、印刷枚数のカウントをリセットした後（ＳＴ３５）、（ＳＴ３０）に戻って印刷を反復する。

また（ＳＴ３２）において、ＮＯであれば、すなわちまだクリーニングを実行すべき時期に到達していないと判断したならば、印刷状態の良否を判定する半田検査を行う（ＳＴ３６）。ここで、検査結果がＯＫならば（ＳＴ３０）に戻って印刷作業を反復実行する。そして検査結果がＮＧならば、現在のクリーニング回数を湿乾併用式クリーニングのインターバルクリーニング回数として決定し（ＳＴ３７）、クリーニング実行パターン記憶部４１ａに記憶する。なお、湿乾併用式クリーニングのインターバルを、クリーニング回数の形でなくインターバル印刷枚数の形式で記憶させてもよい。

これにより、クリーニング実行パターンを構成する各項目のうち、クリーニング速度以外の項目が決定されたことになる。そしてこの後、自動印刷処理へ移行し（ＳＴ３８）、自動印刷処理を実行する課程において、前述のタクトアップ処理（ＳＴ１０，ＳＴ２４参照）を実行することにより、最適クリーニング速度が決定され、これにより当該基板を対象とするスクリーン印刷における最適のクリーニング実行パターンが決定される。

ここで、自動印刷処理について、図１０を参照して説明する。この自動印刷処理は、多数の基板を連続して印刷する実際の印刷作業において、乾式モードのクリーニングを主体にクリーニングを行い、所定回数ごとにマスクプレート１２のクリーンアップを目的として湿乾併用式のクリーニングを間欠的に実行する処理を、クリーニング制御部４０ｂによってクリーニングユニット２０を制御することにより自動的に行わせるものである。

自動印刷処理が開始され、印刷動作が実行されると（ＳＴ４０）、印刷枚数をカウントする（ＳＴ４１）。そして今回実行すべきクリーニングが乾式クリーニングであるか否かを判断する（ＳＴ４２）。ここで、ＹＥＳであればカウントされた印刷枚数が乾式クリーニングのインターバル印刷枚数と同じか否かを判断する（ＳＴ４３）。ここでＮＯならば、印刷動作（ＳＴ４０）に戻る（ＳＴ４４）。そしてＹＥＳであれば、設定した条件で乾式クリーニングを実行する（ＳＴ４５）。次いで印刷枚数のカウントをリセットし（ＳＴ４６），次いでクリーニング回数をカウントする（ＳＴ４７）。

そしてこの後、カウントされたクリーニング回数を印刷回数に換算した印刷枚数が、湿乾併用式クリーニングのインターバルクリーニング回数４２ｄと同じか否かを判断し（ＳＴ４８）、ＮＯであれば印刷動作（ＳＴ４０）に戻る（ＳＴ４９）。そしてＹＥＳであれば、湿乾併用式クリーニングを実行し（ＳＴ５０）、印刷枚数およびクリーニング回数をリセット（ＳＴ５１）した後、印刷動作へ戻る（ＳＴ５２）。また（ＳＴ４２）において、ＮＯであれば直接（ＳＴ４８）に移行し、現在のクリーニング回数を湿乾併用式クリーニングのインターバルクリーニング回数４２ｄと比較する。

次に、図１１を参照して、タクトアップ処理（クリーニング速度アップ処理）について説明する。まず、湿乾併用式クリーニングを実行し（ＳＴ６０）、クリーニング速度をあらかじめ設定された速度増分だけ増加する（ＳＴ６１）。そして図１０に示す自動印刷処理を実行する（ＳＴ６２）。そして検査ＮＧなく所定回数以上クリーニングがなされたか否かを判断し（ＳＴ６３）、ＹＥＳであれば（ＳＴ６０）に戻り、湿乾併用式クリーニングを実行した後に、クリーニング速度をさらに増加させ、以下同様のステップを反復して実行する。

そして（ＳＴ６３）にてＮＯと判定されたならば、検査ＮＧが出る１つ前のクリーニング速度を、最適クリーニング速度として設定し（ＳＴ６４）、クリーニング実行パターン記憶部４１ａに記憶する。これにより、半田検査にてＮＧが発生しない限度でクリーニング速度４２ｂを極力高速に設定することができ、クリーニング動作に要するタクトタイムを短縮することができる。

なお上述の実施の形態では、印刷作業の開始に際してクリーニング実行パターンを新たに決定する例を示しているが、多数の基板を対象として連続的に印刷作業を実行する過程において、図７〜図９に示すクリーニング実行パターン決定処理や、図１１に示すタクトアップ処理を随時実行するようにしてもよい。作業中に実行する場合には、（ＳＴ２）、（ＳＴ１６）に示す初期印刷動作は必要なく、任意時点のクリーニング実行後、インターバル計測が開始される。

すなわち、上述のスクリーン印刷方法は、印刷動作とクリーニング動作とを実行する過程において、印刷後の基板８の表面を観察し印刷状態判定手段によって印刷状態を判定する判定工程と、予め定められたクリーニング指針および印刷状態判定手段の判定結果に基づいてクリーニング実行パターンを更新するクリーニング実行パターン更新工程とを含む形態となっている。

そして、クリーニング実行パターン更新工程において、クリーニング指針に基づいて乾式モードを優先してモード選択し、クリーニング実行に際して湿乾併用モードを所定インターバルで実行するようにクリーニング実行パターンを設定するようにしている。さらに、クリーニング実行パターンにはクリーニングヘッド２１の移動速度を含み、クリーニング実行パターン設定手段は、印刷状態判定手段の判定結果に基づいて、クリーニングヘッド２１の移動速度をより適した、望ましくは最適速度に設定するようにしている。

これにより、基板への印刷作業を反復して実行する過程において、マスクプレートの汚損度合いが変動する場合においても、常に適正なクリーニング実行パターンによってマスククリーニングを実行することができ、印刷作業中に常にマスクプレートの汚損状態を観察しながら、クリーニング条件を調整する作業を排することができる。

本発明のスクリーン印刷装置は、常に適正なクリーニング実行パターンによってマスククリーニングを実行することができるという利点を有し、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の分野に有用である。

本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の側面図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のクリーニングユニットの構造説明図 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 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 本発明の一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 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のクリーニング実行パターンを示す図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷方法におけるマスククリーニング実行パターン設定処理のフロー図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷方法におけるマスククリーニング実行パターン設定処理のフロー図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷方法におけるマスククリーニング実行パターン設定処理のフロー図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷方法における自動印刷処理のフロー図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷方法におけるタクトアップ処理のフロー図

符号の説明

１ 基板位置決め部
８ 基板
１０ スクリーン印刷部
１２ マスクプレート
１２ａ パターン孔
１３ スキージヘッド
２０ クリーニングユニット
２１ クリーニングヘッド
２１ａ 摺動面
４０ｂ クリーニング制御部
４０ｃ クリーニング条件設定部
４０ｄ 判定部
４１ａ クリーニング実行パターン記憶部

Claims (3)

1. 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、マスクプレート上で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、印刷後の基板の表面を観察することにより印刷状態を判定する印刷状態判定手段と、前記マスクプレートの下面にクリーニングヘッドを当接させて摺動させることによりマスクプレートを下面側からクリーニングするクリーニング機構と、前記クリーニング機構によるクリーニングのモードおよびクリーニング実行インターバルを含むクリーニング実行パターンを記憶するクリーニング実行パターン記憶手段と、予め定められたクリーニング指針および前記印刷状態判定手段の判定結果に基づいて前記クリーニング実行パターンを設定するクリーニング実行パターン設定手段と、設定されたクリーニング実行パターンに従って前記クリーニング機構を制御するクリーニング制御手段とを備え、前記クリーニング実行パターンは前記クリーニングヘッドの移動速度を含み、前記クリーニング実行パターン設定手段は、前記クリーニング実行パターンを実行し、クリーニング速度をあらかじめ設定された速度増分だけ増加させ、自動印刷処理を実行し、検査ＮＧなく所定回数以上クリーニングがなされたか否かを判断することにより、前記移動速度をより適した速度に設定することを特徴とするスクリーン印刷装置。
2. 前記クリーニングのモードは、クリーニングヘッドからの吸引の有無を基本選択肢とし、前記クリーニングヘッドの摺動面に洗浄液を供給しない乾式モード、摺動面に洗浄液を供給する湿式モード、同一クリーニング動作において乾式および湿式モードのクリーニングを併せて行う湿乾併用モードの３つの動作モードと前記基本選択肢とを組み合わせて構成され、前記クリーニング実行パターン設定手段は、前記クリーニング指針に基づいて吸引無しの基本選択肢を優先して選択することを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷装置。
3. 前記クリーニング実行パターン設定手段は、前記クリーニング指針に基づいて乾式モードを優先して動作モードとして選択し、クリーニング実行に際して湿乾併用モードを所定インターバルで実行するようにクリーニング実行パターンを設定することを特徴とする請求項２記載のスクリーン印刷装置。

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