JP4680707B2 - スクリーン印刷装置の版離れ方法およびその装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板等の基板にクリーム半田等のペーストを塗布するスクリーン印刷装置に関するものである。

従来から、ステージ上にセットした基板にマスクシートを重装し、マスクシート上に供給されるクリーム半田、導電ペースト等のペーストをスキージによりマスク上で移動（ローリング）することにより、マスクシートに形成された開口（マスク開口）を介して基板上の所定位置にペーストを塗布（印刷）し、ペーストの塗布完了後ステージを下降させ、開口部に充填されたペーストを抜き（版離れ）、基板上にペーストを転写するようにしたスクリーン印刷装置が一般に知られている。

そして、電子部品の小型化によりマスク開口が微細化するにつれ、マスク開口部壁面と充填されたペーストとのずり応力と、基板とペースト間の粘着力との差が小さくなり、版離れ時に充填されたペーストを開口部から容易に抜くことができなくなる。そのため、開口部にペーストが残留する結果、基板上へ転写されるペーストの量が減少し、転写されたペーストの形状も安定せず、印刷不良が発生する可能性が高くなる。

従来では、例えば特許文献１によれば、版離れ時において、基板を印刷位置に移動させる位置決め装置（ＸＹテーブル）を平面方向および上下方向に振動させることにより、マスク開口部壁面とペーストとのずり応力を減少させ、印刷品質を向上させることが開示されている。
特開２０００−１２７３４７号公報

しかしながら、上記のようにＸＹテーブルを振動させてマスク開口部壁面付近に振動を及ぼすのは効率が悪いという問題がある。すなわち、ＸＹテーブル全体を振動させてもマスク開口部壁面とペーストとの接触部分に十分に振動が及びにくく、また振動のバリエーションが限定されてしまうため、様々なマスク開口部の形状に対し、ずり応力を減少させる効果的な振動を与えにくいという問題もある。

本発明は、上記課題を解決するものであり、マスクシートに振動を与えてマスク開口部壁面とペーストとのずり応力を減少させて印刷品質を向上させるとともに、マスク開口部の壁面に効果的な振動を与えることができるスクリーン印刷装置の版離れ方法およびその装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかるスクリーン印刷装置の版離れ方法は、所定パターンに開口したマスクシートに基板を当接させた後、マスクシートを吸引してマスクシートと基板を密着させ、マスクシートの表面にスキージを移動させて、マスクシート上に供給されたペーストをマスクシートの開口部を通して基板に塗布した後、マスクシートから基板を離間させる版離れ動作を経て、ペーストが印刷された基板を得るスクリーン印刷装置における版離れの方法であって、前記版離れ動作に際し、前記マスクシートを吸引および開放する動作を繰り返す吸引開放動作を行うことにより当該マスクシートに振動を与えるようにしたことを特徴としている。

上記スクリーン印刷装置の版離れ方法によれば、版離れ動作に際し、マスクシートに周期的に変動する外力を作用させて振動を与えることができ、これによってペーストの粘性を低下させることができる。したがって、マスク開口部壁面とペーストとのずり応力が減少してマスクシートから基板を離間しやすくなり、基板上のペーストの形状が安定して印刷の品質を向上させることができる。なお、この場合には、マスクシートと基板を密着させる吸引手段を利用して、マスクシートへの吸引開放動作を行うようにすれば、そのための特別な機構を設ける必要がなく装置を簡素化することができる。

前記周期的に変動する外力は、マスクシートを吸引および開放する動作を繰り返す吸引開放動作を行って作用させることが好ましい。

この場合、マスクシートから基板が離間しようとする力を発生させつつ振動を与えることができるため、マスクシートから基板を離間しやすくなり基板上のペーストの形状が安定する。

前記吸引開放動作は、マスクシートの所定部分と他の所定部分とで独立して行われるものであることが好ましい。

この場合、マスクシートに変化に富む振動を与えることができるため、効果的にずり応力を減少させることができる。

前記吸引開放動作における開放動作は、マスクシートに空気を吹き付ける動作を含むものであることが好ましい。

この場合、マスクシートに対してより振幅の大きい振動を与えることができる。したがって、調整可能な振幅範囲が広がるため、マスク開口部の形状に適した振動を発生させることができる。

前記吸引開放動作における繰返し周期または繰返し回数を印刷条件に応じて変更することが好ましい。また、前記吸引開放動作における吸引力または吹き付け力を印刷条件に応じて変更することが好ましい。

この場合、マスク開口部の形状に応じて、適切な振動を効果的に与えることができる。

印刷後のペーストの状態を検査し、その検査結果に応じて前記吸引開放動作の動作条件を変更することが好ましい。

この場合、印刷後のペースト状態が良好となる動作条件をフィードバックすることで、印刷品質を安定させることができる。

前記版離れ動作に際し、マスクシートに対する基板の接近・離間を繰り返す基板振動動作をさらに行うことが好ましい。

この場合、マスクシートへの吸引開放動作等による振動とは別に、基板振動動作を行うことで、より効果的な振動を与えることができる。

また、上記課題を解決するために、本発明にかかるスクリーン印刷装置は、所定パターンに開口したマスクシートに基板を当接させた後、マスクシートを吸引してマスクシートと基板を密着させ、マスクシートの表面にスキージを移動させて、マスクシート上に供給されたペーストをマスクシートの開口部を通して基板に塗布した後、マスクシートから基板を離間させる版離れ動作を経て、ペーストが印刷された基板を得るスクリーン印刷装置において、前記基板を印刷位置に移動させるための移動手段と、前記印刷位置にて基板をマスクシートに当接させた後、マスクシートを吸引して基板とマスクシートとを密着させるためのシート吸着手段と、前記シート吸着手段による吸引および開放動作の切り替えを繰り返すことによりマスクシートを振動させてから基板を離間する制御手段と、を備えたことを特徴としている。

上記スクリーン印刷装置によれば、版離れ動作に際し、マスクシートを吸引および開放する動作を繰り返す吸引開放動作によりマスクシートに振動を与えることができるので、その振動によりペーストの粘性を低下させることができる。したがって、マスク開口部壁面とペーストとのずり応力が減少しマスクシートから基板を離間しやすくなり、基板上のペーストの形状が安定して印刷の品質を向上させることができる。

しかも、印刷時にマスクシートを基板に密着させるためのシート吸着手段を利用してマスクシートを振動させているので、マスクシートを振動させる手段を別途設ける必要がなく、装置の構造を簡単に保つことができる。

前記制御手段は、繰返し周期または繰返し回数を変更可能としていることが好ましい。前記制御手段は、吸引力または吹き付け力を変更可能としていることが好ましい。

この場合、マスク開口部の形状に応じて、効果的に振動を与えることができる。

本発明によれば、マスクシートに周期的に変動する外力を作用させることにより、マスクシートに振動を与えることができるためペーストの粘性を低下させることができる。したがって、マスク開口部壁面とペーストとのずり応力が減少してマスクシートから基板を離間しやすくなり、基板上のペーストの形状が安定して印刷の品質を向上させることができる。

また、マスクシートと基板を密着させる吸着手段を用いて吸引開放動作を行って振動を与えるため、装置等が大型化せず効率よく振動を与えることができるとともに、吸引開放動作を制御することで、様々なマスクシートの開口部形状に応じた効果的な振動を発生させることができる。

図１は本発明の一実施形態にかかるスクリーン印刷装置の正面図、図２はその装置における主要部（印刷ステージ１０）の斜視図である。これらの図に示すように、このスクリーン印刷装置の基台２上には、印刷ステージ１０が設けられ、この印刷ステージ１０を挟んで両側に基板Ｗを印刷ステージ１０上に搬入および搬出するための上流側コンベア１１および下流側コンベア１２がＸ軸方向（搬送方向）に沿って配置されている。

さらに、この印刷装置は、基板Ｗをクランプするためのクランプユニット３と、基板Ｗをクランプする際に基板上面に係合して位置決めするための位置決めユニット４と、印刷ステージ１０の上方に設けられるマスクシート保持ユニット５およびスキージユニット６とを備え、後述するようにクランプユニット３によりクランプされた基板Ｗがマスクシート保持ユニット５のマスクシート５１に重装され、その状態で、スキージユニット６のスキージ６１によってスクリーン印刷が施されるようにしている。

図１および図２に示すように、基台２上には、水平面内においてＸ軸方向と直交するＹ軸方向に沿ってレール２１１が配設されるとともに、このレール２１１にＹ軸テーブル２１がＹ軸方向にスライド自在に取り付けられる。さらにＹ軸テーブル２１および基台２間にはボールねじ機構（図示省略）が設けられており、このボールねじ機構が駆動することによってＹ軸テーブル２１が基台２に対しＹ軸方向に移動するよう構成されている。

Ｙ軸テーブル２１の上にはＸ軸方向に沿ってレール２２１が配設されるとともに、このレール２２１にＸ軸テーブル２２がＸ軸方向にスライド自在に取り付けられる。さらにＸ軸テーブル２２およびＹ軸テーブル２１間にはボールねじ機構（図示省略）が設けられており、このボールねじ機構が駆動することによってＸ軸テーブル２２がＹ軸テーブル２１に対しＸ軸方向に移動するよう構成されている。

Ｘ軸テーブル２２には回転ユニット２３１を介して鉛直線（Ｚ軸方向）の軸線回りに回転自在にＲ軸テーブル２３が設けられている。このＲ軸テーブル２３は、図示しない回転駆動手段によってＺ軸回りに回転駆動するよう構成されている。

Ｒ軸テーブル２３の四隅にはスライド支柱２４１が上下方向（Ｚ軸方向）に沿ってスライド自在に取り付けられるとともに、このスライド支柱２４１の上部には昇降テーブル２４が取り付けられ、スライド支柱２４１のスライドによって昇降テーブル２４がＲ軸テーブル２３に対しＺ軸方向に昇降自在に取り付けられる。さらに昇降テーブル２４およびＲ軸テーブル２３間にはボールねじ機構２４３が設けられており、このボールねじ機構２４３が駆動することによって昇降テーブル２４がＲ軸テーブル２３に対しＺ軸方向（上下方向）に移動するよう構成されている。

昇降テーブル２４上にはＸ軸方向に沿って一対のメインコンベア２０が設けられている。このメインコンベア２０は、昇降テーブル２４が降下した状態においては、上流側端部および下流側端部が上記上流側コンベア１１の端部および下流側コンベア１２の端部にそれぞれ対向して配置される。なおこの対向状態において、メインコンベア２０と両側コンベア１１，１２との隙間は、コンベア間を基板Ｗが乗り継ぎ可能な間隔に設定されている。それぞれ一対の上流側コンベア１１、下流側コンベア１２、及びメインコンベア２０は、対の一方が固定され、対の他方がＹ軸方向に可動とされる。これにより、各種サイズの基板に流れ作業による印刷を可能としている。

図１、図２に示すように、昇降テーブル２４に設けられるクランプユニット３は、一対のメインコンベア２０の上方にＸ軸方向に沿って配置される一対の帯板状のクランプ片３１ａ，３１ｂを具備している。一方側クランプ片３１ａは、昇降テーブル２４に対してＹ軸方向にスライド可能とされる一対のうち一方のメインコンベア２０に対してＹ軸方向にスライド自在に取り付けられ、他方側クランプ片３１ｂは、昇降テーブル２４に対し、Ｙ軸方向にスライド自在に取り付けられ、一方側クランプ片３１ａに対し接離自在に構成されている。こうして、一対のクランプ片３１ａ，３１ｂが開閉することにより、後述するように基板Ｗの保持・解除が行われるように構成されている。

図３（ａ）に示すように両クランプ片３１ａ，３１ｂには、複数のポート３５が設けられている。各ポート３５には、図示しない真空発生装置などによってポート３５内を負圧にすることが可能となっている。昇降テーブル２４には複数のパイプ３６が立設されるとともに、上端がクランプ片３１ａ、３１ｂのポート３５に圧入連結されている。圧入部にはシール性向上のためＯリング３７が設けられている。クランプ片３１ｂ側の複数のパイプ３６は、途中部が可撓とされ、可動側のメインコンベア２０が基板サイズに応じて昇降テーブル２４に対するＹ軸方向に位置変更されること、さらにはクランプ片３１ｂそのものが、クランプのためにメインコンベア２０に対してスライドすること、に対応している。そして後述するようにクランプ片３１ａ，３１ｂ上にマスクシート５１が重装された状態において、各ポート３５が負圧に設定されることにより、各ポート３５がパイプ３６にＯリング３７を介して気密状態に連通接続され、マスクシート５１がクランプ片３１ａ，３１ｂの上面に吸着保持されるよう構成されている。また、各ポートが大気圧に設定されることで吸着保持が開放され、マスクシート５１は、クランプ片３１ａ，３１ｂの上面から離間可能になる。ここで本実施形態においては、ポート３５によってクランプ側シート吸着手段が構成されている。

図２、図４に示すように昇降テーブル２４に設けられる位置決め手段としての位置決めユニット４は、両クランプ片３１ａ，３１ｂにそれぞれ対応して配置される一対の帯板状の位置決め板４１ａ，４１ｂを具備している。位置決め板４１ａ，４１ｂは、図４（ａ）に示すように、一対のクランプ片３１ａ，３１ｂの両側に配置される退避位置と、図４（ｂ）に示すように一対のクランプ片３１ａ，３１ｂの上側に押圧当接される位置決め位置との間で変位自在に構成される。さらに両位置決め板４１ａ，４１ｂは、退避位置においてはその上面が一対のクランプ片３１ａ，３１ｂの上面に対し同一水平面内に配置されるとともに、位置決め位置においては下端面の一部が一対のクランプ片３１ａ，３１ｂよりもＹ軸方向内側に突出するように配置される。

図２に示すように昇降テーブル２４には、一対のメインコンベア２０間に対応し、スライド支柱を介して上下方向に昇降自在に載置テーブル２９が設けられている。さらにこの載置テーブル２９および昇降テーブル２４間にはラックアンドピニオン機構（図示省略）が設けられており、このラックアンドピニオン機構のピニオンを回転駆動することによって載置テーブル２９が昇降テーブル２４に対し上下方向に移動するよう構成されている。この載置テーブル２９には、基板Ｗを支持するバックアップピン２９ａが複数立設される。バックアップピン２９ａは基板Ｗのサイズや種類に対応して立設位置が変更可能とされる。載置テーブル２９とバックアップピン２９ａは、基板Ｗを載置可能な載置手段として構成されており、上昇することによってメインコンベア２０上の基板Ｗがバックアップピン２９ａ上に移載されて上方へ移動されるとともに、下降することによってバックアップピン２９ａ上の基板Ｗがメインコンベア２０側に移載されるよう構成されている。

印刷ステージ１０の上方に設けられるマスクシート保持ユニット５は、ペースト塗布部分にマスク開口部（パターン孔）を有するマスクシート５１を水平配置で張り渡した状態に保持できるよう構成されている。

マスクシート保持ユニット５の上側に設けられるスキージユニット６は、Ｙ軸方向に沿って移動自在な一対のスキージ６１，６１（図４（ｄ）参照）がそれぞれ昇降自在に設けられている。そしていずれか一方のスキージ６１を降下させた状態でＹ軸方向一方側に移動させることにより、マスクシート５１上でペーストＳをＹ軸方向一方側に向けてローリング（混練）させつつ移動できるよう構成されている。

図５は本発明の一実施形態における制御装置の概略構成を示すブロック図である。本図に示すように、スクリーン印刷装置は、制御ユニット１００、搬送手段２０１、位置決め手段２０２、昇降手段２０３、吸引開放手段２０４、印刷手段２０５、操作表示パネル２０６、印刷検査カメラ２０７を備えている。

制御ユニット１００は、軸制御部１０１、吸引開放制御部１０２、主制御部１０３、記憶装置１０４を備えており、スクリーン印刷装置の動作を制御するためのものである。

軸制御部１０１は、搬送手段２０１、位置決め手段２０２、昇降手段２０３を制御するものであり、各種コンベアの搬送モータ、クランプユニット３および位置決めユニット４に備えられる各種サーボモータおよびその他のアクチュエータなどからなる位置決め機構、および昇降テーブル２４や載置テーブル２９のボールねじ機構におけるサーボモータなどからなる昇降駆動機構を主制御部１０３から与えられる駆動指令に応じて制御するものである。

吸引開放制御部１０２は、吸引開放手段２０４を制御するものであり、真空発生装置におけるバルブの開閉動作等を主制御部１０３から与えられる駆動指令に応じて制御するものである。

主制御部１０３は、予め記憶されたプログラムおよび各種データに従って昇降手段２０３、吸引開放手段２０４等を作動させるべく、軸制御部１０１および吸引開放制御部１０２を介して上記サーボモータ、アクチュエータなどの駆動を統括的に制御するとともに、当該制御に必要な駆動量の算出などの各種演算を行うものである。

記憶装置１０４は、吸引開放動作の周期、繰返し回数、圧力条件などの各動作条件を記憶するためのものである。

搬送手段２０１は、上流側コンベア１１、メインコンベア２０、下流側コンベア１２で構成され、基板Ｗを所定位置まで搬送するためのものである。制御ユニット１００は、基板Ｗが上流側コンベア１１に載置されたことを認識すると、上流側コンベア１１およびメインコンベア２０を稼働させ、基板Ｗを載置テーブル２９まで搬送制御を行う。また印刷を終えた基板Ｗがメインコンベア２０に載置されたことを認識すると、メインコンベア２０と下流側コンベア１２を稼働させ、下流側コンベア１２から基板Ｗを排出するために搬送制御を行う。

位置決め手段２０２は、クランプユニット３および位置決めユニット４で構成されており、基板Ｗを所定位置に位置決めするためのものである。制御ユニット１００は、基板Ｗ上の印刷個所が所定位置になるように、昇降テーブル２４により位置決め制御し、位置決め位置にある位置決めユニット４に基板Ｗを押し付けるべく昇降手段２０３の一部を構成するラックアンドピニオン機構を制御し、クランプユニット３により基板Ｗを確実に固定制御する。

昇降手段２０３は、昇降テーブル２４とボールねじ機構２４３の１組と、載置テーブル２９とラックアンドピニオン機構の１組の、合わせて２組から構成され、基板ＷをＺ軸方向に移動させるためのものである。制御ユニット１００は、クランプユニット３により基板Ｗが確実に固定された昇降テーブル２４を、ボールねじ機構２４３を駆動することにより、基板Ｗがマスクシート５１に当接する印刷位置まで移動制御を行う。さらに、スキージユニット６による基板Ｗへの印刷が終了した後は、昇降テーブル２４を下降させつつ、クランプユニット３により基板Ｗの固定を解除し、載置テーブル２９を下降させて基板Ｗをメインコンベア２０上に載置させ、その上でさらに昇降テーブル２４を下降させて、メインコンベア２０の高さ位置が、上流側コンベア１１および下流側コンベア１２の高さ位置に一致する位置（基板搬送位置）まで移動制御を行う。

吸引開放手段２０４は、圧力制御を行って上述の吸着手段の吸着開放動作を行うためのものである。制御ユニット１００は、真空発生装置に対して圧力制御を行い、マスクシート５１に対して吸引動作および開放動作を行う。すなわち、マスクシート５１をクランプユニット３すなわち基板Ｗに密着させる場合には、真空発生装置を負圧に制御してポート３５に吸引力を発生させる（吸引動作）。また、マスクシート５１をクランプユニット３から離間させる場合には、真空発生装置を大気圧に制御してポート３５を大気圧状態にしてマスクシート５１を開放する（開放動作）。

また、吸引開放手段２０４は、吸引動作および開放動作を交互に繰り返す吸引開放動作を連続的に行うことができ、制御ユニット１００は諸条件に応じて吸引開放動作を制御することができる。したがって、初期設定以外にも、ユーザーからの手入力、あるいは記憶手段にて記憶された動作条件を入力することで吸引開放動作の周期、繰返し回数、圧力条件などを適宜変更可能に設定されている。

印刷手段２０５は、マスクシート保持ユニット５およびスキージユニット６で構成され、基板ＷにペーストＳを塗布するためのものである。制御ユニット１００は、基板Ｗが印刷位置に位置したことを認識すると、マスクシート５１の表面にスキージ６１を移動させて、マスクシート上に供給されたペーストＳをマスクシートの開口部を通して基板Ｗに塗布するように制御を行う。

操作表示パネル２０６は、各動作の状況をパネルに表示するとともに、上述の吸引開放手段の動作条件を入力することができる。制御ユニット１００は、操作表示パネル２０６から入力された動作条件を受け、記憶装置１０４に記憶させる。

印刷検査カメラ２０７は、基板Ｗに印刷されたペーストＳの状態を検査するためのものである。制御ユニット１００は、印刷検査カメラ２０７から得られた印刷後のペーストＳを示す画像データに基づいて、ペースト状態の良否を判断する。ここで、ペースト状態が良好であった場合には、マスクシートの開口部形状などの基本印刷条件とともに、吸引開放動作の周期、繰返し回数、圧力条件等の動作条件を記憶装置１０４に記憶させ、同じ基本印刷条件で搬送されてきた次回の基板Ｗに対して各諸条件が反映される。

次に、上記のように構成されたスクリーン印刷装置の動作について図６、図７に示すフローチャートに従って説明する。

ステップＳ１において、上流側コンベア１１から基板Ｗがメインコンベア２０に搬入され、図４（ａ）に示すようにその基板Ｗがメインコンベア２０によって所定位置まで搬送される。

次に、ステップＳ２において、図４（ｂ）に示すように位置決めユニット４の位置決め板４１ａ，４１ｂが内側に移動して、基板Ｗが位置決め位置に配置されてから、載置テーブル２９が上昇していく。そして基板Ｗの上面が位置決め板４１ａ，４１ｂの下面（基準面）に当接係止して、クランプ片３１ａ，３１ｂの上面に対し同一平面内に配置されたところで、クランプ片３１ａ，３１ｂが閉じることにより、クランプ片３１ａ，３１ｂにより基板Ｗが挟み込まれて保持される。

次に、ステップＳ３において、図４（ｃ）に示すように、位置決め板４１ａ，４１ｂが外側に移動して退避位置に配置される。このとき位置決め板４１ａ，４１ｂの上面およびクランプ片３１ａ，３１ｂの上面は同一平面内に配置されるとともに、既述したように、クランプ片３１ａ，３１ｂの上面および基板Ｗの上面は同一平面内に配置される。そして、図４（ｄ）に示すように昇降テーブル２４が上昇し、位置決め板４１ａ，４１ｂ、クランプ片３１ａ，３１ｂおよび基板Ｗの上面がマスクシート保持ユニット５のマスクシート５１の下面に重ね合わされるように重装される。続いてクランプ片３１ａ，３１ｂのポート３５が負圧に設定されて、クランプ片３１ａ，３１ｂにマスクシート５１が吸着固定される。

次に、ステップＳ４において、スキージユニット６のスキージ６１が降下して、マスクシート５１上に沿ってＹ軸方向に移動することにより、マスクシート５１上に供給されたペーストＳが移動され、マスクシート５１の開口部を介して基板Ｗの所定位置に印刷（塗布）される。

次に、ステップＳ５において、図４（ｅ）に示す状態で版離れ動作を行う。

ここで、版離れ動作について、図７に示したフローチャートに従って説明する。なお、動作条件については、版離れ動作前において制御ユニット１００にて読み込まれた条件に基づいて設定される。また設定は、初期設定以外にも上述したように操作表示パネル２０６からの手入力や、印刷検査カメラ２０７からの動作条件のフィードバックによって設定されるものであってもよい。

基板Ｗへの印刷が終了した後、ポート３５は負圧に設定されたままであるため、クランプ片３１ａ，３１ｂにマスクシート５１が吸着固定されたままである。そしてステップＳ５１において、吸引開放動作の繰返し回数のカウンタ値ｉに初期値「０」がセットされる。

次に、ステップＳ５２において、予め設定された繰返し回数（設定繰返し回数）と現在の繰返し回数とが比較され、設定繰り返し回数より小さい場合は、以下の吸引開放動作が行われる。

次に、ステップＳ５３〜５６において、まずポート３５が大気圧に設定され吸着固定されているマスクシート５１が開放される（開放動作）。そして、予め設定した所定時間が経過すると、ポート３５が再び負圧に設定されてマスクシート５１が吸引される（吸引動作）。

次に、ステップＳ５７において、繰り返し回数がインクリメントされ、設定繰返し回数を満たすまで吸引動作および開放動作が繰り返し行われる（ステップＳ５８）。すなわち、図８に示すように印刷動作終了後のポート３５に対し負圧および大気圧が交互に繰り返し設定され、マスクシート５１に対して吸引・開放動作が繰り返される（吸引開放動作）。

このように吸引開放動作を繰り返すことによって、マスクシート５１に振動を与えることができる。すなわち、印刷を終えたマスクシート５１と基板Ｗは、マスク開口部に充填されたペーストＳにより粘着されている。そして上述のように吸引動作および開放動作を行うことにより、マスクシート５１が微少にＺ軸方向に振動させられ、マスク開口部に振動が与えられその付近のペーストＳの粘性が低下する。その結果、印刷直後のマスク開口部壁面と充填されたペーストＳとのずり応力を減少させることができる。

次に、ステップＳ５９において、ポート３５が大気圧に設定されマスクシート５１が開放され、ステップＳ６０において、昇降テーブル２４が少量下降してマスク開口部に充填されたペーストＳが抜かれ、版離れ動作は終了する。

図６に戻って、ステップＳ５における版離れ動作が終了した後、ステップＳ６において昇降テーブル２４がさらに降下すると同時に、クランプ片３１ａ，３１ｂが開放されて基板Ｗへの保持が解除される。そして昇降テーブル２４が初期の降下位置まで降下しつつ、載置テーブル２９が降下して、載置テーブル２９上から基板Ｗがメインコンベア２０に移載される。

次に、ステップＳ７において、メインコンベア２０によって基板Ｗが下流側コンベア１２に搬送されて、下流側コンベア１２を介して次工程に送り出される。こうして基板Ｗが下流側コンベア１２に搬出される一方、次の基板Ｗが上流側コンベア１１によってメインコンベア２０に搬送されて、上記と同様の印刷処理が行われる。

以上説明した実施形態においては、マスクシートを吸引および開放する動作を繰り返す吸引開放動作によってマスクシートに振動を与えることができるため、マスク開口部壁面と充填されたペースト間とのずり応力が減少させることができる。したがって、マスク開口部の残留ペーストＳは減少し、基板上のペーストＳの形状も安定するので、印刷品質を向上させることができる。

なお、上記実施形態においては、両クランプ片３１ａ，３１ｂに、複数のポート３５が設けられているが、図３（ｂ）に示すように、位置決め板４１ａ，４１ｂについてもポート３５と同様のポート４５を設ける構成としてもよい。すなわち、位置決め板４１ａ，４１ｂ上にマスクシート５１が重装された状態において、図示しない真空発生装置によって各パイプ４６を介してポート４５が負圧に設定されることにより、マスクシート５１が位置決め板４１ａ，４１ｂの上面に吸着保持される。したがって、マスクシート５１は、ポート３５だけでなく、ポート４５によっても吸引される。なお、位置決め板４１ａ、４１ｂは位置決め移動をするため、各パイプ４６の上端と位置決め板４１ａ、４１ｂとは接離可能とされ、位置決め板４１ａ側のパイプ４６は昇降テーブル２４に固定される。位置決め板４１ｂ側のパイプ４６は、下端が昇降テーブル２４に、上端がメインコンベア２０にそれぞれ固定され、途中に可撓部が設けられる。少なくとも各パイプ４６の上端が固定位置決めされることにより、位置決め板４１ａ、４１ｂが退避位置にある時、パイプ４６上端とポート４５は接合が可能となる。

ポート４６は、上述の実施形態におけるポート３５と同様にして、ポート３５と同期して圧力制御等が行われる。この場合には、ポート３５を単独で吸引動作および開放動作させた場合に比べ、効果的にずり応力を減少させることができる。

また、ポート３５とポート４５との圧力制御を独立させ、ポート３５に設定される圧力と、ポート４５に設定される圧力との位相を変化させて吸引開放動作を行うように設定してもよい。例えば、ポート３５への圧力制御とポート４５への圧力制御との位相差を１８０°に設定した場合、ポート３５がマスクシート５１を吸引した場合には、ポート４５はマスクシート５１を開放するか、あるいは後述のようにポート４５を正圧に制御してマスクシート５１に対して空気を吹き付ける。そして半周期経過後には、ポート３５とポート４５の圧力状態が正反対になる。

その結果、マスクシート５１における同一面内において、吸引力を受ける部分と開放された部分、あるいは吸引力を受ける部分とＺ方向に力を受ける部分とが混在することから、マスクシート５１がいわゆる波打つように変動する。この場合には、ポート３５およびポート４５を同期させてマスクシート５１全体を振動させる場合に比べ、マスク開口部に変化に富む振動を与えることができるため、効果的にずり応力を減少させることができる。

また、上記実施形態においては、印刷動作終了後、吸引開放動作を印刷位置で行っているが、昇降テーブル２４を少量降下させた後に吸引開放動作を行ってもよい。ここで図９（ａ）は、ポート３５，４５における圧力状態の経時変化を示す図であり、図９（ｂ）は、そのＺ軸方向における基板Ｗの位置を示す図である。すなわち、印刷動作が終了するとともに、基板Ｗの位置を少量下降させ（図４（ｆ）の状態）、その後、大気圧および負圧に設定を変化させることで、マスクシート５１から基板Ｗが離間しようとする力を発生させつつ、ずり応力を減少させるため、マスクシート５１から基板Ｗを離間しやすくなり基板上のペーストＳの形状が安定する。

また、上記実施形態においては、ポート３５における圧力状態を負圧・大気圧にして吸引開放動作を行う場合について説明したが、エジェクタなどを使用して図１０に示すように、負圧・正圧・大気圧を組み合わせて吸引開放動作を行ってもよい。この場合、マスクシートに対してより振幅の大きい振動を与えることができる。したがって、調整可能な振幅範囲が広がるため、マスク開口部の形状に適した所望の振幅を発生させることができる。

また、ポート３５，４５における圧力状態の切り替えるタイミングや繰り返し回数を変更してもよい。例えば、図１１に示すように、負圧・大気圧・正圧の切り替えタイミングを早くした場合や、図１２に示すように、圧力値を徐々に大きくなるように設定するも自由である。これらの場合には、マスク開口部の形状に応じて最適な振動を発生させることができるため、あらゆるマスク開口部とペーストＳとのずり応力を減少させ、マスクシートから基板Ｗを離間しやすくなり基板Ｗ上のペーストＳの形状が安定する。

また、上記実施形態においては、吸引開放動作を行う際に昇降テーブル２４が固定されているため基板Ｗ自体は振動しないが、昇降テーブル２４をＺ方向あるいはＸＹ方向に振動可能な構成として、基板Ｗを振動させる構成を組み合わせたものであってもよい。この場合には、吸引開放動作によるマスクシート５１の振動に加え、基板Ｗの振動も加わって相乗効果により、より効果的にずり応力を減少させることができる。

なお、上記の実施形態においては、マスクシート５１を吸引固定するためのポート３５，４５を利用してマスクシート５１を加振するようにしたが、独立のパイプを昇降テーブル２４に、基板Ｗを挟んでＸ軸方向両側にそれぞれ基板Ｗに沿って複数配置し、版離れ動作中このパイプ先端から正圧、負圧を繰り返しマスクシート５１に作用させるようにしてもよい。

さらに、パイプの代わりに、上下動可能な棒状部材を昇降テーブル２４に配置し、版離れ動作中マスクシート５１に変化する力を作用させ、あるいはマスクシート５１に繰り返しの変位を与え、マスクシート５１を振動させるようにしてもよい。

また、これらの実施形態では、マスクシート５１を境にして下側からマスクシート５１を加振させることで、加振のための荷重装置（すなわち変位装置）にマスクシート５１上の半田ペーストが付着することを防止できる。なお、半田ペーストの移動範囲を回避した位置においてマスクシート５１に変動する荷重を付加（変位を付加）することも可能である。

本発明の一実施形態にかかるスクリーン印刷装置の正面図である。 上記装置の主要部（印刷ステージ１０）の斜視図である。 クランプ片と位置決め板を示す図であって、（ａ）はクランプ片のみにポートを設けた場合を示す断面図、（ｂ）はクランプ片と位置決め板とにポートを設けた場合を示す断面図である。 上記装置の動作を説明するための側面図であって、（ａ）は基板搬入時の側面図、（ｂ）は基板クランプ時の側面図、（ｃ）は昇降テーブル上昇中の側面図、（ｄ）はペースト拡張時の側面図、（ｅ）は版離れ動作前の側面図、（ｆ）は他の実施形態における版離れ動作前の側面図である。 上記装置の制御装置の概略構成を示すブロック図である。 上記装置の全体処理の一例を示すフローチャートである。 上記装置の版離れ処理の一例を示すフローチャートである。 上記装置の吸引開放動作を行う圧力状態の経時変化を示す図である。 他の実施形態における上記装置の吸引開放動作を行う圧力状態の経時変化と基板の位置関係を示す図であって、（ａ）は圧力状態を示す図、（ｂ）はＺ方向における基板の位置を示す図である。 他の実施形態における上記装置の吸引開放動作を行う圧力状態の経時変化を示す図である。 他の実施形態における上記装置の吸引開放動作を行う圧力状態の経時変化を示す図である。 他の実施形態における上記装置の吸引開放動作を行う圧力状態の経時変化を示す図である。

符号の説明

Ｓ ペースト
Ｗ 基板
３ クランプユニット
４ 位置決めユニット
５ マスクシート保持ユニット
１０ 印刷ステージ
２０ メインコンベア
２４ 昇降テーブル
３１ａ クランプ片
３１ｂ クランプ片
３５ ポート
４１ａ 位置決め板
４１ｂ 位置決め板
４５ ポート
５１ マスクシート
６１ スキージ
１００ 制御ユニット

Claims (11)

1. 所定パターンに開口したマスクシートに基板を当接させた後、マスクシートを吸引してマスクシートと基板を密着させ、マスクシートの表面にスキージを移動させて、マスクシート上に供給されたペーストをマスクシートの開口部を通して基板に塗布した後、マスクシートから基板を離間させる版離れ動作を経て、ペーストが印刷された基板を得るスクリーン印刷装置における版離れの方法であって、
   前記版離れ動作に際し、前記マスクシートを吸引および開放する動作を繰り返す吸引開放動作を行うことにより当該マスクシートに振動を与えることを特徴とするスクリーン印刷装置の版離れ方法。
2. 前記吸引開放動作は、マスクシートに対して基板を離間方向に所定量だけ変位させた状態で行われることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷装置の版離れ方法。
3. 前記吸引開放動作は、マスクシートの所定部分と他の所定部分とで独立して行われることを特徴とする請求項１または２に記載のスクリーン印刷装置の版離れ方法。
4. 前記吸引開放動作における開放動作は、マスクシートに空気を吹き付ける動作を含むものであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のスクリーン印刷装置の版離れ方法。
5. 前記吸引開放動作における繰り返し周期または繰り返し回数を印刷条件に応じて変更することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のスクリーン印刷装置の版離れ方法。
6. 前記吸引開放動作における吸引力または吹き付け力を印刷条件に応じて変更することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のスクリーン印刷装置の版離れ方法。
7. 印刷後のペーストの状態を検査し、その検査結果に応じて前記吸引開放動作の動作条件を変更することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のスクリーン印刷装置の版離れ方法。
8. 前記版離れ動作に際し、マスクシートに対する基板の接近・離間を繰り返す基板振動動作をさらに行うことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のスクリーン印刷装置の版離れ方法。
9. 所定パターンに開口したマスクシートに基板を当接させた後、マスクシートを吸引してマスクシートと基板を密着させ、マスクシートの表面にスキージを移動させて、マスクシート上に供給されたペーストをマスクシートの開口部を通して基板に塗布した後、マスクシートから基板を離間させる版離れ動作を経て、ペーストが印刷された基板を得るスクリーン印刷装置において、
   前記基板を印刷位置に移動させるための移動手段と、
   前記印刷位置にて基板をマスクシートに当接させた後、マスクシートを吸引して基板とマスクシートとを密着させるためのシート吸着手段と、
   前記シート吸着手段による吸引および開放動作の切り替えを繰り返すことによりマスクシートを振動させてから基板を離間する制御手段と、を備えたことを特徴とするスクリーン印刷装置。
10. 前記制御手段は、繰り返し周期または繰り返し回数を変更可能としていることを特徴とする請求項９に記載のスクリーン印刷装置。
11. 前記制御手段は、吸引力または吹き付け力を変更可能としていることを特徴とする請求項９または１０に記載のスクリーン印刷装置。
    

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