JP4680778B2 - Printing inspection method and printing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、基板にマスクシートを重装し、このシートに形成される開口を介してクリームはんだ等のペーストを基板に印刷した後、その印刷状態の検査を効率的に行う方法および印刷装置に関するものである。
The present invention relates to a method and a printing apparatus for efficiently inspecting a printed state after a mask sheet is overlaid on a substrate and a paste such as cream solder is printed on the substrate through an opening formed in the sheet. Is.
従来から、回路パターンが形成された基板(PWB)を搬送しながら、まず印刷装置において基板のクリームはんだ、導電ペースト等のペーストを被実装箇所に印刷(印刷)し、次いで表面実装機(以下、単に実装機という)によりその印刷箇所に順次部品を搭載して基板(PCB)を生産することが行われている。 Conventionally, while conveying a substrate (PWB) on which a circuit pattern is formed, first, a paste such as a cream solder or a conductive paste on the substrate is printed (printed) on a mounting location in a printing apparatus, and then a surface mounting machine (hereinafter, referred to as a surface mounting machine). In order to produce a substrate (PCB), components are sequentially mounted on the printed portion by a mounting machine).
印刷装置は、例えば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したペーストをスキージで押圧することにより、マスクシートに形成された開口を介して基板上の所定位置にペーストを印刷するように構成されている。そして、印刷後は、その印刷位置を画像認識することにより印刷状態を検査することが行われている(特許文献1)。また、このように印刷位置を画像認識することにより直接的に印刷状態を検査する代わりに、例えば印刷後のマスクシートの各印刷用開口を画像認識し、その汚れや詰まり状態を検査することにより間接的に印刷状態を検査することも行われている。
ところで、印刷装置では、一枚のマスクシートを基板に重装してその全体に一体に印刷処理を施すため、印刷状態の検査は、基板の種類に拘わらず常に全点検査、つまり全印刷位置について検査が行われているのが現状である。この点は間接検査の際にマスクシートの各印刷用開口を撮像する場合も同様である。 By the way, in a printing apparatus, since a single mask sheet is placed on a substrate and the whole is subjected to a printing process, the printing state is always inspected regardless of the type of substrate, that is, all printing positions. The current situation is that inspections are being conducted. This also applies to the case where each printing opening of the mask sheet is imaged during the indirect inspection.
他方、同一回路が形成された複数のエリアを含むいわゆる多面取り基板では、重度の欠陥をもつエリアについては当該エリアにマークを形成しておき、このマークを実装機で認識することにより当該エリアの実装処理を省略することが行われているが、印刷装置では、基板の一部の印刷処理だけを省略することが不可能であることから、そのようなエリアを含む場合でも、印刷状態の検査については例外なく全点検査が行われているのが一般的である。従って、この点に改善の余地がある。 On the other hand, in a so-called multi-sided substrate including a plurality of areas where the same circuit is formed, a mark is formed in the area for an area having a severe defect, and the mark is recognized by the mounting machine. Although it is possible to omit the mounting process, it is impossible for the printing apparatus to omit only the printing process for a part of the board. In general, all inspections are conducted without exception. Therefore, there is room for improvement in this respect.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、基板にペーストを印刷した後の印刷検査を合理的に進めることにより当該検査の効率化を図ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to increase the efficiency of the inspection by rationally proceeding with the print inspection after the paste is printed on the substrate.
上記課題を解決するために、本発明は、互いに独立する回路が形成された複数のエリアを有しかつこれらエリアのうち部品の実装が不要な欠陥エリアにバットマークが形成される多面取り基板を被処理基板として、当該基板にマスクシートを重装してこれに形成される印刷用開口部を介して前記基板上にペーストを印刷する印刷装置と、この印刷装置による印刷後の基板上に部品を実装する表面実装機とを備える部品実装システムの前記印刷装置における印刷検査方法であって、前記表面実装機による基板の実装処理に用いられるデータであって、前記基板上における部品の搭載位置を定めた搭載位置データおよび部品の前記搭載位置が前記複数のエリアの何れに属するかを定めた搭載エリアデータを取得する工程と、印刷装置が有するデータであってマスクシートの前記印刷用開口部の座標位置データと前記部品の搭載位置データとに基づいて前記印刷用開口部の座標位置と部品の搭載位置との関連づけを行い、さらにこの関連づけの結果と前記搭載エリアデータとに基づいてマスクシートの前記印刷用開口部と前記複数のエリアとを関連づけたエリアデータを作成する工程と、前記複数のエリアにおけるバットマークの有無情報を取得する工程と、前記基板に対して相対的に移動可能となるように前記印刷装置に設けられたカメラを用い、このカメラを移動させて基板上の各印刷位置を撮像することにより印刷状態を検査する工程とを含み、この印刷状態を検査する工程では、前記バットマークの有無情報、前記エリアデータおよび前記マスクシートの印刷用開口部の座標位置データに基づき、前記基板の複数のエリアのうちバットマークが形成されていないエリア内の印刷位置のみを撮像して当該エリアの印刷状態を検査するようにしたものである(請求項1)。
In order to solve the above problems, the present invention provides a multi-substrate butt marks are formed on unnecessary defective area mounting parts of the plurality of these areas only chromatic One area which a circuit is formed which independently of one another As a substrate to be processed , a printing device for printing a paste on the substrate through a printing opening formed on the substrate by overlaying a mask sheet on the substrate, and a component on the substrate after printing by the printing device a printing test how in the printing device of the component mounting system comprising a surface mounter to implement, a data used for mounting processing of the substrate by the surface mounter, the mounting position of the component in the substrate Mounting position data that defines the mounting position data that defines which of the plurality of areas the mounting position of the component belongs to, and data that the printing apparatus has Then, based on the coordinate position data of the printing opening of the mask sheet and the mounting position data of the component, the coordinate position of the printing opening and the mounting position of the component are associated, and the result of this association and a step of creating an area data associated with each of said plurality and said printing apertures in the mask sheet area based on said mounting area data, a step of acquired presence information bat marks in the plurality of areas Using a camera provided in the printing apparatus so as to be movable relative to the substrate, and inspecting the printing state by imaging each printing position on the substrate by moving the camera; In the step of inspecting the printing state, the presence / absence information of the bat mark, the area data, and the coordinate position of the printing opening of the mask sheet Based on chromatography data, it is obtained so as to inspect the print state of the area by capturing only the print position in the area bat mark is not formed among the plurality of areas of the substrate (claim 1).
このようにバットマークの情報を利用して当該マークが形成されたエリア(部品が搭載されないエリア)の検査を省略するようにすれば、印刷検査に要する時間を既存の情報(バットマーク)を活用して合理的に短縮することが可能となる。 If the inspection of the area where the mark is formed (the area where no parts are mounted) is omitted by using the information of the bat mark in this way, the existing information (bat mark) can be used for the time required for the print inspection. Can be rationally shortened.
この方法においては、例えば、前記バットマークの有無情報を取得する工程では、前記カメラを用いて前記複数のエリアのバットマークの座標位置を撮像することによりバットマークの有無情報を取得するようにしてもよい(請求項2)。
In this method, for example, in the step of acquiring the presence information of the butt mark, that Tokusu preparative the existence information of the batt mark by imaging the coordinate position of the bat marks of the plurality of areas using the camera (Claim 2).
このように印刷状態を認識するためのカメラを用いてバットマークを認識するようにすれば、既存の設備をそのまま用いてバットマークの有無情報を取得することが可能となる。 If the bat mark is recognized using the camera for recognizing the printing state in this way, it is possible to acquire the presence / absence information of the bat mark using the existing equipment as it is.
一方、本発明に係る印刷装置は、互いに独立する回路が形成された複数のエリアを有しかつこれらエリアのうち部品の実装が不要な欠陥エリアにバットマークが形成される多面取り基板を被処理基板として、当該基板にマスクシートを重装してこれに形成される印刷用開口部を介して前記基板上にペーストを印刷する印刷装置と、この印刷装置による印刷後の基板上に部品を実装する表面実装機とを備える部品実装システムに組み込まれる前記印刷装置であって、基板に対して相対的に移動可能な基板撮像用のカメラと、前記マスクシートの印刷用開口部の位置を定めた座標位置データを含むマスク関連データを記憶するデータ記憶手段と、前記マスクシートの印刷用開口部と前記複数のエリアとを関連づけたエリアデータを作成するエリアデータ作成手段と、印刷動作を制御するとともに、印刷後、前記カメラを駆動制御して当該カメラにより基板上の印刷位置を撮像させることによりその撮像データに基づいて印刷状態を検査する制御手段と、前記表面実装機による基板の実装処理に用いられるデータであって、前記基板上における部品の搭載位置を定めた搭載位置データ、部品の前記搭載位置が前記基板の複数のエリアの何れに属するかを定めた搭載エリアデータおよび前記バットマークが形成される基板上の位置を定めたバットマークの座標位置データを含む基板関連データを取得すべく外部装置との間で情報通信を行う通信手段とを含み、前記エリアデータ作成手段は、前記通信手段を介して前記基板関連データを取得し、前記データ記憶手段に記憶されている前記印刷用開口部の座標位置データと前記搭載位置データとに基づいて印刷用開口部の座標位置と部品の搭載位置との関連づけを行い、さらにこの関連づけの結果と前記搭載エリアデータとに基づいて前記エリアデータを作成し、前記制御手段は、前記バットマークの座標位置データに基づきその座標位置を前記カメラにより撮像させることによりその画像データに基づき各エリアにおけるバットマークの有無情報を取得するとともに、このバットマークの有無情報、前記エリアデータおよび前記印刷用開口部の座標位置データに基づいて前記複数のエリアのうちバットマークが形成されていないエリアの印刷位置のみを前記カメラにより撮像させることにより前記基板の複数のエリアのうちバットマークが形成されていないエリアのみ印刷状態を検査するものである(請求項3)。
On the other hand, indicia SuriSo location according to the present invention, a multi-substrate butt marks are formed on unnecessary defective area mounting parts of the plurality of these areas only chromatic One area which a circuit is formed which independently of one another As a substrate to be processed , a printing device for printing a paste on the substrate through a printing opening formed on the substrate by overlaying a mask sheet on the substrate, and a component on the substrate after printing by the printing device A printing apparatus incorporated in a component mounting system including a surface mounting machine for mounting a substrate, and a position of a substrate imaging camera movable relative to the substrate and a position of a printing opening of the mask sheet. Data storage means for storing mask-related data including defined coordinate position data, and an area for creating area data in which the mask sheet printing openings and the plurality of areas are associated with each other And over data create means controls the printing operation, after printing, by imaging the printing position on the substrate by the camera the camera drive control to the control unit for inspecting a printing state based on the imaging data , Data used for mounting a substrate by the surface mounter, mounting position data defining a mounting position of a component on the substrate, and which of the plurality of areas of the substrate the mounting position of the component belongs to Communication means for communicating information with an external device in order to obtain board-related data including mounting area data that defines the position of the bat mark and coordinate position data of the bat mark that defines the position on the substrate on which the bat mark is formed. The area data creation means acquires the substrate related data via the communication means, and stores the print data stored in the data storage means Based on the coordinate position data of the opening and the mounting position data, the coordinate position of the printing opening and the mounting position of the component are associated, and the area data is based on the result of the association and the mounting area data. The control means acquires the presence / absence information of the bat mark in each area based on the image data by causing the camera to image the coordinate position based on the coordinate position data of the bat mark, and the bat mark The plurality of the substrates by causing the camera to image only the print positions of the areas where the bat marks are not formed among the plurality of areas based on the presence / absence information, the area data, and the coordinate position data of the printing openings. Only the areas where no bat mark is formed are inspected for printing. (Claim 3).
この構成によると、被検査基板が多面取り基板である場合には、制御手段による制御に基づき、事前にバットマークの座標位置がカメラにより撮像され、バットマークの有無が画像認識されるとともにバットマークが存在しないエリアが検査対象として特定される。そして、印刷状態の検査の際には、バットマークが存在しないエリアに含まれる印刷位置のみがカメラにより撮像されることとなる。そのため、印刷装置において、請求項2に係る検査方法の自動化を進めることができる。
According to this structure, when the substrate to be inspected is a multi-faced substrate, based on control by the control unit, pre-coordinate position of the bat mark is captured by the camera, the butt mark with the presence or absence of bar Ttomaku is image recognition An area where no exists is identified as an inspection target. In the inspection of the printing state, only the printing position included in the area where the bat mark does not exist is imaged by the camera. Therefore, in the printing apparatus, the inspection method according to
また、本発明に係る別の印刷検査方法は、互いに独立する回路が形成された複数のエリアを有しかつこれらエリアのうち部品の実装が不要な欠陥エリアにバットマークが形成される多面取り基板を被処理基板として、当該基板にマスクシートを重装してこれに形成される印刷用開口部を介して前記基板上にペーストを印刷する印刷装置と、この印刷装置による印刷後の基板上に部品を実装する表面実装機とを備えた部品実装システムの前記印刷装置における印刷検査方法であって、前記表面実装機による基板の実装処理に用いられるデータであって、前記基板上における部品の搭載位置を定めた搭載位置データおよび部品の前記搭載位置が前記複数のエリアの何れに属するかを定めた搭載エリアデータを取得する工程と、印刷装置が有するデータであってマスクシートの前記印刷用開口部の座標位置データと前記部品の搭載位置データとに基づいて前記印刷用開口部の座標位置と部品の搭載位置との関連づけを行い、さらにこの関連づけの結果と前記搭載エリアデータとに基づいてマスクシートの前記印刷用開口部と前記複数のエリアとを関連づけたエリアデータを作成する工程と、前記複数のエリアにおけるバットマークの有無情報を取得する工程と、前記マスクシートに対して相対的に移動可能となるように前記印刷装置に設けられたカメラを用い、前記印刷用開口部の座標位置データに基づいて前記カメラを移動させて前記マスクシートの各印刷用開口部を撮像することにより基板上のペーストの印刷状態を間接的に検査する工程とを含み、この印刷状態を検査する工程では、前記バットマークの有無情報、前記エリアデータおよび前記マスクシートの印刷用開口部の座標位置データに基づき、前記マスクシートの印刷用開口部であってかつ前記基板の複数のエリアのうち前記バットマークが形成されていないエリアに対応する印刷用開口部のみを撮像するようにしたものである(請求項4)。
Another printing inspection method according to the present invention, multi-substrate in which the bat mark unnecessary defective area mounting parts of only a plurality of independent circuits are formed areas Yes One of these areas is formed with one another A substrate to be processed , a mask sheet overlaid on the substrate, and a printing device that prints a paste on the substrate through a printing opening formed on the substrate, and a substrate after printing by the printing device a printing test how in the printing device of the component mounting system comprising a surface mounter which mounts a component, a data used for mounting processing of the substrate by the surface mounter, the part of the substrate Obtaining a mounting position data defining a mounting position and mounting area data defining which of the plurality of areas the mounting position of the component belongs to; And associating the coordinate position of the printing opening with the mounting position of the component based on the coordinate position data of the printing opening of the mask sheet and the mounting position data of the component. results and a step of creating an area data associated with each of said plurality and said printing apertures in the mask sheet area based on said mounting area data, the step of acquired presence information bat marks in the plurality of areas And using a camera provided in the printing apparatus so as to be movable relative to the mask sheet, and moving the camera based on the coordinate position data of the printing opening, Including inspecting the printing state of the paste on the substrate indirectly by imaging each printing opening, and inspecting the printing state Existence information of the butt mark, based on the coordinate position data of the printing opening in the region data and the mask sheet, the batt mark among the plurality of areas of the printing openings in a by and the substrate of the mask sheet is obtained so as to image only the printing openings corresponding to not formed area (claim 4).
つまりマスクシートの開口を撮像し、その状態に基づき基板上の印刷状態を検査する場合も、バットマークの情報を利用して当該マークが形成されたエリア(部品が搭載されないエリア)に対応する開口の検査を省略することで、検査に要する時間を既存の情報(バットマークの有無)を活用して合理的に短縮することが可能となる。 That is, even when the mask sheet opening is imaged and the printed state on the substrate is inspected based on the image, the opening corresponding to the area where the mark is formed (the area where no part is mounted) using the bat mark information. By omitting the inspection, it is possible to rationally reduce the time required for the inspection by utilizing existing information (presence / absence of bat mark).
この方法においては、前記カメラを第1カメラとしたときに、この第1カメラとは別の、前記基板に対して相対的に移動可能となるように前記印刷装置に設けられた第2カメラにより前記複数のエリアのバットマークの座標位置を撮像することによりバットマークの有無情報を取得するようにしてもよい(請求項5)。
In this method, when the camera is the first camera, the second camera provided in the printing apparatus is different from the first camera and is movable relative to the substrate. It may be set to so that Tokusu preparative the existence information of the batt mark by imaging the coordinate position of the bat marks of the plurality of areas (claim 5).
なお、請求項5中の「この第1カメラとは別の、前記基板に対して相対的に移動可能となるように前記印刷装置に設けられた第2カメラ」とは、カメラが2種類存在し、各カメラが基板に対して相対的に移動可能に設けられている趣旨であり、基板に対して各カメラが個別に移動可能に設けられているものに限定する趣旨ではない(請求項6について同じ)。
It should be noted that “ the second camera provided in the printing apparatus so as to be movable relative to the substrate, different from the first camera” in claim 5 has two types of cameras. However, it is intended that each camera is provided so as to be movable relative to the substrate, and is not intended to be limited to that provided so that each camera can be individually moved with respect to the substrate. The same about).
一方、本発明に係る別の印刷装置は、互いに独立する回路が形成された複数のエリアを有しかつこれらエリアのうち部品の実装が不要な欠陥エリアにバットマークが形成された多面取り基板を被処理基板として、当該基板にマスクシートを重装してこれに形成される印刷用開口部を介して前記基板上にペーストを印刷する印刷装置と、この印刷装置による印刷後の基板上に部品を実装する表面実装機とを備えた部品実装システムに組み込まれる前記印刷装置であって、前記マスクシートに対して相対的に移動可能なマスクシート認識用の第1カメラと、基板に対して相対的に移動可能な基板撮像用の第2カメラと、前記マスクシートの印刷用開口部の位置を定めた座標位置データを含むマスク関連データを記憶するデータ記憶手段と、前記マスクシートの印刷用開口部と前記複数のエリアとを関連づけたエリアデータを作成するエリアデータ作成手段と、印刷動作を制御するとともに、印刷後、前記第1カメラを駆動制御して当該第1カメラにより前記マスクシートの印刷用開口部を撮像させることによりその撮像データに基づいて前記基板の印刷状態を間接的に検査する制御手段と、前記表面実装機による基板の実装処理に用いられるデータであって、前記基板上における部品の搭載位置を定めた搭載位置データ、部品の前記搭載位置が前記基板の複数のエリアの何れに属するかを定めた搭載エリアデータおよび前記バットマークが形成される基板上の位置を定めたバットマークの座標位置データを含む基板関連データを取得すべく外部装置との間で情報通信を行う通信手段とを含み、前記エリアデータ作成手段は、前記通信手段を介して前記基板関連データを取得し、前記データ記憶手段に記憶されている前記印刷用開口部の座標位置データと前記搭載位置データとに基づいて印刷用開口部の座標位置と部品の搭載位置との関連づけを行い、さらにこの関連づけの結果と前記搭載エリアデータとに基づいて前記エリアデータを作成し、前記制御手段は、前記バットマークの座標位置データに基づきその座標位置を前記第2カメラにより撮像させることによりその画像データに基づき各エリアにおけるバットマークの有無情報を取得するとともに、このバットマークの有無情報、前記エリアデータおよび前記印刷用開口部の座標位置データに基づいて当該マスクシートの印刷用開口部であって、かつ前記バットマークが形成されていないエリアに対応する印刷用開口部のみを前記第1カメラにより撮像させることにより前記基板の複数のエリアのうちバットマークが形成されていないエリアのみ印刷状態を検査するものである(請求項6)。
On the other hand, another indicia SuriSo location according to the present invention, multi-panel independently to the circuit has a plurality of areas are formed and is butt mark unwanted defect area mounting parts of these areas are formed together A printing apparatus that uses a substrate as a substrate to be processed, and a mask sheet is overlaid on the substrate and prints a paste on the substrate through a printing opening formed on the substrate, and a substrate printed by the printing apparatus to a the printing device incorporated in the component mounting system comprising a surface mounting apparatus for mounting components, a first camera for the mask sheet recognition can be moved relative to the mask sheet relative to the substrate a second camera for board imaging relatively movable Te, a data storage means for storing mask-related data including coordinate position data defining a position of the printing apertures of said mask sheet, said Ma Area data creating means for creating area data in which the print opening of the sheet and the plurality of areas are associated with each other, and a printing operation are controlled, and after printing, the first camera is driven and controlled by the first camera. Control means for indirectly inspecting the printed state of the substrate based on the imaging data by imaging the printing opening of the mask sheet, and data used for the substrate mounting process by the surface mounter. Mounting position data defining the mounting position of the component on the substrate, mounting area data defining which of the plurality of areas of the substrate the mounting position of the component, and on the substrate on which the bat mark is formed Communication means for performing information communication with an external device to obtain board-related data including coordinate position data of a bat mark that defines a position; The area data creation means obtains the substrate related data via the communication means, and based on the coordinate position data of the printing opening and the mounting position data stored in the data storage means. perform association between the coordinate position and the component mounting position of the printing apertures, to create the area data based further on the the association result as the mounting area data, the control means, the coordinate position of the butt mark Based on the data, the coordinate position is captured by the second camera to obtain the presence / absence information of the bat mark in each area based on the image data, and the presence / absence information of the bat mark, the area data, and the printing opening On the basis of the coordinate position data of the mask sheet, and the bat mark has a shape. Only printing openings corresponding to areas that have not been made is to inspect areas only print when no butt marks are formed among the plurality of areas of the substrate by the imaging by the first camera (according Item 6).
この構成によると、被検査基板が多面取り基板である場合には、制御手段による制御に基づき、事前に基板上のバットマークの座標位置が第2カメラにより撮像され、マスクシートの印刷用開口部のうちバットマークが存在しないエリアに属する印刷用開口部が特定される。そして、印刷状態の検査の際には、マスクシートの印刷用開口部のうちバットマークが存在しないエリアに対応する印刷用開口部のみが第1カメラにより撮像されることとなる。そのため、印刷装置において、請求項5に係る検査方法の自動化を進めることができる。
According to this structure, when the substrate to be inspected is a multi-faced substrate, based on the control by the control means, prior to the coordinate position of the bat mark on the substrate is imaged by the second camera, the printing openings in the mask sheet printing openings belonging to the area where there is no bat mark is identified among. Then, during the inspection of the printed state, and only the printing opening corresponding to the area where there is no bat mark of printing apertures in the mask sheet is captured by the first camera. Therefore, in the printing apparatus, the inspection method according to claim 5 can be automated.
本発明に係る印刷検査方法および印刷装置によると、多面取り基板に形成されるバットマークを利用し、このマークが形成されたエリア(部品が搭載されないエリア)についての印刷状態の検査を省略するようにしたので、印刷検査に要する時間を既存の情報(バットマークの有無)を活用して合理的に短縮することが可能となる。従って、印刷状態の検査を含む一連の印刷処理を、より効率的に進めることができ、その結果、タクトタイムを短縮することが可能となる。
According to the printing inspection method and indicia SuriSo location according to the present invention, utilizing a butt mark formed on multi-faced substrate, skip inspection of printing conditions for the area where the mark is formed (the area where the component is not mounted) As a result, it is possible to rationally reduce the time required for the print inspection by utilizing the existing information (presence / absence of the bat mark). Therefore, a series of printing processes including the inspection of the printing state can be performed more efficiently, and as a result, the tact time can be shortened.
本発明の好ましい実施の形態について図面を用いて説明する。 A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、部品の実装ラインを概略的に示している。このラインは、その上流側からローダ1、スクリーン印刷装置2、第1表面実装機3、第2表面実装機4、第3表面実装機5、リフロー炉6およびアンローダ7が直列に並んだ構成となっている。そして、ローダ1からプリント基板(以下、単に基板という)を順次繰り出しながらはんだペーストの印刷、部品の実装(搭載)およびペースト硬化の各処理を順次基板に施してアンローダ7に取り出すように構成されている。そして、この実装ラインの前記スクリーン印刷装置2に本発明が適用されている。
FIG. 1 schematically shows a component mounting line. This line has a configuration in which a
各装置1〜7は、それぞれ制御装置を備えた自律型の装置であって、各装置1〜7が各自の制御装置により個別に駆動制御されるようになっている。また、スクリーン印刷装置2および各表面実装機3〜5はそれぞれLAN8に接続されており、このLAN8を介して基板の生産に関する各種情報が互いに通信可能となっている。なお、同図中、符号9はサーバを示している。
Each of the
図2、図3は、スクリーン印刷装置2を概略的に示しており、図2はカバーを取外した状態の要部側面図で、図3は正面図でそれぞれスクリーン印刷装置2を示している。
2 and 3 schematically show the
これらの図に示すように、スクリーン印刷装置2(以下、印刷装置2と略す)の基台11上には、印刷ステージ13が設けられ、この印刷ステージ13を挟んで両側にプリント基板P(以下、基板Pと略す)を印刷ステージ13上に搬入および搬出するための上流側コンベア12Aおよび下流側コンベア12Cが搬送ラインに沿って配置されている。なお、以下の説明では、これらコンベア12A、12Cによる基板Pの搬送方向(部品実装システムにおける基板Pの搬送方向、すなわち各装置1〜7の並び方向に同じ)をX軸方向、これと水平面上で直交する方向をY軸方向、X軸およびY軸方向の双方に直交する方向をZ軸方向として説明を進めることにする。
As shown in these drawings, a
印刷ステージ13は、基板Pを保持してこれを後記マスクシート35に対してその下側から位置決めするもので、主に後述するメインコンベア12B、昇降テーブル28およびクランプ機構14等により構成されている。
The
この印刷ステージ13は、4軸ユニット20に支持されており、同ユニット20の作動によりX軸、Y軸、Z軸およびR軸(Z軸回りの回転)に移動するようになっている。
The
詳しく説明すると、基台11上には、水平面内においてY軸方向に沿ってレール21が配設されるとともに、このレール21にY軸テーブル22がスライド自在に取り付けられている。そして、基台11上に設けられたボールねじ機構(図示省略)がY軸テーブル22に連結され、このボールねじ機構が駆動されることによりY軸テーブル22が基台11に対しY軸方向に移動するように構成されている。
More specifically, a
Y軸テーブル22上にはX軸方向に沿ってレール23が配設されるとともに、このレール23にX軸テーブル24がスライド自在に取り付けられる。そして、Y軸テーブル22上に設けられたボールねじ機構(図示省略)がX軸テーブル24に連結され、このボールねじ機構が駆動されることによりX軸テーブル24がY軸テーブル22に対しX軸方向に移動するように構成されている。
A
X軸テーブル24にはR軸テーブル26が鉛直線(Z軸方向)の軸線回りに回転自在に設けられており、このR軸テーブル26が図外の駆動手段によりX軸テーブル24に対してZ軸回りに回転駆動されるようになっている。 An R-axis table 26 is provided on the X-axis table 24 so as to be rotatable around a vertical line (Z-axis direction). The R-axis table 26 is Z with respect to the X-axis table 24 by driving means (not shown). It is designed to rotate around the axis.
R軸テーブル26にはスライド支柱27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27の上部に昇降テーブル28が取り付けられている。そして、昇降テーブル28とR軸テーブル26との間にボールねじ機構29が設けられ、このボールねじ機構29が駆動されることにより昇降テーブル28がスライド支柱27によりガイドされながらR軸テーブル26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。
A
このように4軸ユニット20は、上記各テーブル22,24,26,28を個別に駆動することにより印刷ステージ13をX軸、Y軸、Z軸およびR軸(Z軸回りの回転)に移動させるように構成されている。
Thus, the 4-
昇降テーブル28上には、X軸方向に沿って一対のメインコンベア12Bが設けられるとともに、クランプ機構14、位置決め機構15および載置テーブル30等が設けられている。そして、上記の通り昇降テーブル28、メインコンベア12B等により、基板Pを保持するための上記印刷ステージ13が構成されている。
On the lifting table 28, a pair of
メインコンベア12Bは、昇降テーブル28の昇降に伴いこれと一体に移動し、昇降テーブル28が所定のホームポジション(下降端位置であって、かつX軸、Y軸およびR軸方向の予め定められた原点位置)にセットされた状態で、上流側コンベア12Aおよび下流側コンベア12Cに対してX軸方向に並ぶように構成されている。そして、このように昇降テーブル28がホームポジションにセットされることにより上流側コンベア12Aから印刷ステージ13(メインコンベア12B)への基板Pの搬入、および印刷ステージ13から下流側コンベア12Cへの基板Pの搬出が行われるようになっている。
The
クランプ機構14は、作業中、基板Pを固定的に保持するもので、Y軸方向に接離可能な一対のクランプ片14aを有し、これらクランプ片14aにより基板PをY軸方向両側から挟み込むことにより固定するように構成されている。このクランプ機構14はエアシリンダを駆動源とし、このエアシリンダの作動によりクランプ片14aが互いに接近したクランプ状態と、両クランプ片14aが互いに離間したクランプ解除状態とに切換えられるように構成されている。
The
位置決め機構15は、詳しく図示していないが、上記クランプ機構14により基板Pをクランプするのに先立ち、基板Pの撓み等を規制して基板Pを位置決めするものである。
Although not shown in detail, the
載置テーブル30は、メインコンベア12B上の基板Pをその下側から持上げることにより基板Pを支持するものである。この載置テーブル30は、スライド支柱31により昇降テーブル28上に昇降可能に支持されるとともに、同テーブル30と昇降テーブル28との間に設けられるボールねじ機構(図示省略)に連結されており、このボールねじ機構の駆動により昇降テーブル28に対してZ軸方向(上下方向)に移動するよう構成されている。
The mounting table 30 supports the substrate P by lifting the substrate P on the
一方、印刷ステージ13等の上方には、マスク保持ユニット16、スキージユニット17、撮像ユニット18およびクリーナー19等が配置されている。
On the other hand, a
マスク保持ユニット16は、マスクシート35を保持するものである。このマスク保持ユニット16は、図4および図5に示すように、基台11上に支持される高架状の一対のフレーム40にそれぞれ固定されるマスク支持台36を有し、これらマスク支持台36に設けられたマスククランプ37によってマスクシート35を前記印刷ステージ13の上方において水平に張り渡した状態でクランプするように構成されている。
The
スキージユニット17は、図外のノズルから前記マスクシート35上に供給されるクリームはんだ、導電ペースト等のペーストをマスクシート35上でローリング(混練)させながら拡張するものである。
The
このスキージユニット17は、前記各フレーム40上にそれぞれ固定され、Y軸方向に延びるレール41と、これらレール41に跨った状態で装着され、図外の駆動機構によりY軸方向に移動するビーム42と、マスクシート35上でペーストを拡張させるための一対のスキージ43,43と、ビーム42に設けられてこれらスキージ43,43を個別に昇降させる昇降機構とを備えており、印刷時には、ビーム42がY軸方向に往復移動しながらこれらスキージ43,43を交互にマスクシート35の表面に沿って摺動させることにより、マスクシート35上でペーストを拡張するように構成されている。
The
撮像ユニット18は、基板Pおよびマスクシート35を撮像するためのもので、マスク保持ユニット16の下側に設けられている。
The
撮像ユニット18は、マスク認識カメラ51および基板認識カメラ52を一体的に備えたカメラヘッド50と、このカメラヘッド50を移動させる駆動機構とを有しており、前記カメラヘッド50をX軸方向およびY軸方向に平面的に移動させることによりマスクシート35および基板Pを撮像するように構成されている。
The
具体的には、前記各フレーム40の下面には、それぞれY軸方向に延びる一対のレール45が設けられ、これらレール45にX軸方向に延びるビーム46が移動可能に装着されるとともに、フレーム40に支持され、かつモータ47により回転駆動されるボールねじ軸48がこのビーム46の図外のナット部分に螺合挿入されている。また、ビーム46にX軸方向に延びる一対のレール49が設けられ、これらレール49にカメラヘッド50が移動可能に装着されるとともに、ビーム46に搭載されるモータ駆動の図外のボールねじ軸がカメラヘッド50の図外のナット部分に螺合挿入されている。すなわち、前記各ボールねじ軸の回転に伴い、ビーム46が前記フレーム40に対してY軸方向に、カメラヘッド50がビーム46に対してX軸方向にそれぞれ移動することにより、カメラヘッド50が印刷作業エリアとその外側の退避エリアとに亘って平面的に移動するように構成されている。
Specifically, a pair of
マスク認識カメラ51および基板認識カメラ52は、共に照明装置を備えたCCDカメラ等から構成されている。これらのカメラのうち、マスク認識カメラ51は、マスクシート35の下面に設けられる位置認識用のフィデューシャルマークを撮像するもので、上向きに設けられている。一方、基板認識カメラ52は、基板Pに設けられる位置認識用のフィデューシャルマークやバットマーク等の各種マークを撮像するとともに、基板の印刷状態の検査(印刷検査)の際に基板Pの各印刷位置を撮像するもので、下向きに設けられている。なお、これらカメラ51,52は、光軸が同軸上に並ぶように上下対称な位置関係でカメラヘッド50に組み付けられており、これによってX−Y座標平面上の同じ座標位置の対象を上下同時に撮像できるようになっている。
The
クリーナー19は、必要に応じてマスクシート35をその下面側から清掃するもので、撮像ユニット18の前記ビーム46に一体に取付けられている。
The cleaner 19 cleans the
クリーナー19は、図外の駆動機構により昇降駆動されるクリーニングヘッド54を有しており、清掃時には、このクリーニングヘッド54を上昇位置にセットすることにより、前記ビーム46の移動に伴いこのヘッド46をマスクシート35に摺接させて清掃を行うように構成されている。なお、詳しく図示していないが、クリーニングヘッド54は、拭き取りペーパーを巻回したロールを保持しており、このロールから引出される拭き取りペーパーによりマスクシート下面および開口部の残留ペースト等を吸い出しながら拭き取るように構成されている。
The cleaner 19 has a cleaning
図6は、上記印刷装置の制御系をブロック図で概略的に示している。 FIG. 6 schematically shows a control system of the printing apparatus in a block diagram.
この印刷装置2には、上述した各種ユニットを統括的に制御するコントローラ60が設けられている。このコントローラ60は、論理演算を実行する周知のCPU、そのCPUを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するROM、印刷動作中に種々のデータを一時的に記憶するRAM、各種データやソフトを記憶するHDD等から構成されており、その機能構成として、主制御手段61、印刷プログラム記憶手段62、アクチュエータ制御手段63、外部入出力手段64、通信手段65、画像処理手段66、マスク情報記憶手段67およびエリアデータ作成手段68等を含んでいる。
The
主制御手段61は、印刷プログラム記憶手段62に記憶されている印刷プログラムに従って一連の印刷作業、つまり印刷装置2への基板Pの搬入から搬出までの一連の作業を進めるべくスキージユニット17、4軸ユニット20等の駆動を統括的に制御するとともに、その作業に伴う各種演算処理を行うものである。特に、後述する印刷検査の際には、基板Pの印刷位置に基板認識カメラ52を順次移動させるべく前記カメラヘッド50を駆動制御するとともに、必要な場合にはこの印刷検査に先立ち、基板認識カメラ52により基板P上の後記バットマークを撮像すべくカメラヘッド50を駆動制御する。
The main control means 61 performs a series of printing operations according to the printing program stored in the printing program storage means 62, that is, a series of operations from loading to unloading of the substrate P into the
印刷プログラム記憶手段62は、印刷処理に関する各種プログラムを記憶するものである。 The print program storage means 62 stores various programs related to print processing.
アクチュエータ制御手段63は、コンベア12A〜12C、4軸ユニット20、スキージユニット17およびカメラヘッド50等を駆動するサーボモータ、およびスキージ43、43の昇降装置を駆動する空気圧シリンダ等の各種アクチュエータを駆動制御するものである(図示の例ではカメラヘッド50駆動用のサーボモータ47のみ図示している)。なお、この実施形態では、前記主制御手段61およびアクチュエータ制御手段63等が本発明に係る制御手段に相当する。
The actuator control means 63 drives and controls various actuators such as a servo motor that drives the
外部入出力手段64は、印刷装置2に組み込まれる各種センサ類69等の信号入力を制御するものである。
The external input / output means 64 controls signal input from
通信手段65は、前記サーバ9および各表面実装機3〜5との通信制御を行うもので、必要な場合には、この通信手段65の制御により各表面実装機3〜5との間で情報通信が行われるようになっている。例えば、被処理基板Pが後述する多面取り基板である場合には、通信手段65およびLAN8を介して表面実装機3〜5に情報要求信号が送信されることにより、基板Pの実装処理に関連するデータ、具体的には部品関連データ(部品の種類、形状、寸法等のデータ)および基板関連データ(基板の種類、部品の搭載位置データ、搭載エリアデータ、基板に形成される各種マークの座標位置データ、同形状データ等)が表面実装機3〜5等から印刷装置2に送信される。
The communication means 65 performs communication control with the
画像処理手段66は、マスク認識カメラ51および基板認識カメラ52から出力される画像データに所定の画像処理を施すもので、主制御手段61は、画像データに基づいてマスクシート35および基板Pに形成される各種マークを認識するとともに、印刷検査の際には、この画像データに基づいて印刷状態の良否判定を行う。
The image processing means 66 performs predetermined image processing on the image data output from the
マスク情報記憶手段67は、マスクシート35に関連する情報(マスク関連データという)を記憶するもので、具体的には、マスクシート35の各印刷用開口35aの座標位置データ、同形状データ、マスクシート35に形成される各種マークの座標位置データ、同形状データ等を記憶するもので、主制御手段61は、印刷検査の際には、この記憶手段65に記憶されているマスク関連データに基づいてカメラヘッド50を駆動制御する。
The mask information storage means 67 stores information related to the mask sheet 35 (referred to as mask-related data). Specifically, the coordinate position data, the same shape data, the mask of each
エリアデータ作成手段68は、被処理基板Pが多面取り基板である場合に、マスク情報記憶手段67に記憶されているマスク関連データと、LAN8を介して表面実装機3〜5から送信される部品および基板関連データとに基づいて、マスクシート35の各印刷用開口35aと基板Pの各エリアとを関連づけるデータ(エリアデータという)を作成するものである。
The area data creation means 68 is a mask-related data stored in the mask information storage means 67 and a component transmitted from the surface mounters 3 to 5 via the
ここで、エリアデータ作成手段68によるエリアデータの作成方法の概要について多面取り基板とこれに対応するマスクシート35の構成と共に説明することにする。
Here, the outline of the area data creation method by the area data creation means 68 will be described together with the configuration of the multi-sided substrate and the
図7(a)は、いわゆる多面取り基板Pの一例を、同図(b)はその基板Pに対応するマスクシート35をそれぞれ概略的に示している。
FIG. 7A schematically shows an example of a so-called multi-planar substrate P, and FIG. 7B schematically shows a
多面取り基板Pは、例えば同一回路が形成された複数のエリア(図示の例では6つのエリアE1〜E6)を含むもので、一枚の基板としてペーストの印刷をおよび部品の実装処理を施した後、各エリアE1〜E6をそれぞれ切り離して個別に使用される構造となっている。この基板Pには、その位置を認識するための一対のフィデューシャルマークM1(FIDマークM1という)が形成され、また、各エリアE1〜E6には、表面実装機3〜5による実装精度を高めるためのフィデューシャルマークM2(FIDマークM2という)が個別に形成されている。さらに、回路に損傷がある等、実装処理を行えない重度の欠陥があるエリアE1〜E6については、表面実装機3〜5において当該エリアを判別して実装処理を省略するためのバットマークM3が各エリアE1〜E6の特定の位置に形成される。なお、このバットマークM3は、欠陥があるエリアE1〜E6についてのみ形成されるが、同図では、説明の便宜上、全てのエリアE1〜E6にバットマークM3が形成されたものを示している。 The multi-sided board P includes, for example, a plurality of areas (six areas E1 to E6 in the illustrated example) where the same circuit is formed, and paste printing and component mounting processing are performed as a single board. Thereafter, each of the areas E1 to E6 is separated and used individually. A pair of fiducial marks M1 (referred to as FID marks M1) for recognizing the position is formed on the substrate P, and each area E1 to E6 has a mounting accuracy by the surface mounters 3 to 5. Fiducial marks M2 (referred to as FID marks M2) for increasing are individually formed. Further, for areas E1 to E6 that have severe defects that cannot be mounted due to circuit damage or the like, the surface mounters 3 to 5 have a bat mark M3 for determining the area and omitting the mounting process. It is formed at a specific position in each of the areas E1 to E6. The bat mark M3 is formed only in the areas E1 to E6 having a defect. However, for convenience of explanation, the bat mark M3 is shown in which all the areas E1 to E6 are formed.
一方、マスクシート35には、同図に示すように多面取り基板Pのパターン、すなわち印刷位置(図7(a)に示す各エリアE1〜E6の白抜き部分)に対応する印刷用開口35aが形成されている。そして、印刷装置25の下面(印刷ステージ13に固定される基板Pへの対向面)には、その角部に位置認識用のフィデューシャルマークMa(FIDマークMa)が形成されている。
On the other hand, the
エリアデータ作成手段68は、上記のようなマスクシート35に関してマスク情報記憶手段67に記憶されているマスク関連データと、各表面実装機3〜5から送信される部品および基板関連データとに基づき上記エリアデータを作成する。具体的には、マスクシート35の印刷用開口35aの座標位置データおよび形状(寸法)データと、部品の搭載位置データおよび部品(形状、寸法)データとに基づき、図8に示すように各印刷用開口35aと部品Cとの重なり状態を仮想的に求めて互いに重合するもの同士を調べ、その結果に基づき印刷用開口35aの座標位置と部品の搭載位置とを関連づける(リンク付けする)。つまり、印刷用開口35aの座標位置と基板P上の実装位置とは互いに対応するため、上記のような重なり状態を調べることにより、印刷用開口35aと部品の実装位置との関連を特定することができる。そして、この関連付けの後、基板関連データに含まれる上記搭載エリアデータ、すなわち部品の搭載位置がどのエリアE1〜E6に属するかを定めたデータに基づき、各印刷用開口35aの座標位置とエリアE1〜E6とを関連付け、このデータ(エリアデータ)を記憶するようになっている。
The area data creation means 68 is based on the mask related data stored in the mask information storage means 67 with respect to the
すなわち、この印刷装置2では、後に詳述するように、エリア単位で印刷検査を行うが、印刷装置2はマスクシート35の各印刷用開口の座標位置データしか持たないため、マスクシート35の各印刷用開口35aの当該座標位置データから基板P上の印刷位置を求めることはできるものの、基板P上の各印刷位置がどのエリアE1〜E6に含まれるかは、エリアE1〜E6に関する情報を持たないため求めることができない。そこで、上記のように表面実装機3〜5から部品および基板関連データを転送させることにより、これらのデータと印刷装置2のもつマスク関連データとに基づいて、マスクシート35の各印刷用開口35aとエリアE1〜E6との対応関係を調べて上記エリアデータを作成するようになっている。
That is, in this
なお、主制御手段61は、後述するように、印刷検査の際には、バットマークM3の認
識結果と、エリアデータ作成手段68により作成された前記エリアデータとに基づいて検査を行うべき印刷位置を特定するようになっている。
As will be described later, the main control means 61 performs a print position to be inspected based on the recognition result of the bat mark M3 and the area data created by the area data creation means 68 in the print inspection. Is to identify .
次に、上記コントローラ60による基板Pの印刷動作制御について図9のフローチャートを用いて説明する。
Next, the printing operation control of the substrate P by the
この印刷装置2において生産が開始されると、まず、上流側コンベア12Aを駆動して基板Pをローダ1から印刷ステージ13上に搬入して固定する(ステップS1)。この際、印刷ステージ13は予めホームポジション(4軸ユニット20において昇降テーブル28が下降端位置であって、かつX軸、Y軸およびR軸方向の予め定められた原点位置にセットされた状態)にセットされているものとする。なお、印刷ステージ13における基板Pの固定は、まず、載置テーブル30を上昇させることによりメインコンベア12Bに搬入された基板Pを持上げ、位置決め機構15により基板Pを位置決めしながらクランプ機構14により基板Pを挟み付けることにより行う。
When production is started in the
次いで、カメラヘッド50を印刷作業領域外の所定のホームポジションから印刷ステージ13上方に移動させ、基板PのFIDマークM1の座標位置を基板認識カメラ52により順次撮像するとともに、マスク認識カメラ51によりマスクシート35のFIDマークMaを撮像、認識する(ステップS2)。なお、マスクシート35のFIDマークMaについては、例えば基板Pの品種変更等に伴うマスクシート35の交換直後のみ撮像するようにしてもよい。
Next, the
マークM1,Maの認識が終了すると、カメラヘッド50をホームポジションにリセットし、4軸ユニット20を作動させて印刷ステージ13と一体に基板Pを上昇させることにより、マスクシート35に対してその下側から基板Pを重装する(ステップS3)。この際、ステップS2でのマークMa,M1の認識結果に基づき主制御手段61においてマスクシート35と基板Pとの相対的な位置関係を求め、この位置関係に基づき4軸ユニット20等を駆動制御することによって、マスクシート35に対して基板Pを位置決めする。
When the recognition of the marks M1 and Ma is completed, the
また、この重装動作とほぼ並行してスキージユニット17のスキージ43,43を所定の刷開始位置に移動させるとともに、一方のスキージ43を下降させてマスクシート35表面に接触させ、この動作が完了すると、図外の供給装置によりマスクシート35上にはんだペーストを供給した後、スキージ43をY軸方向に移動させてペーストを拡張する(ステップS4)。これによりマスクシート35の印刷用開口35aを介して基板Pの所定位置にペーストを印刷(塗布)する。
Further, in parallel with this heavy loading operation, the
そして、基板Pへの印刷作業が終了すると、印刷ステージ13を少量下降させることによりマスクシート35から基板Pを離脱(版離れ)させ、速やかにホームポジションにリセットする(ステップS5)。
When the printing operation on the substrate P is completed, the substrate P is detached from the
次いで、被処理基板が多面取り基板Pか否かを判断し、ここでNOと判断した場合には、基板P上の全印刷位置を対象として画像認識による印刷検査を実施する(ステップS20)。具体的には、カメラヘッド50を駆動し、基板P上の各印刷位置に基板認識カメラ52を順次移動させながら当該印刷位置を撮像する。この際、基板認識カメラ52の移動制御は、マスク情報記憶手段67に記憶されているマスクシート35の印刷用開口35aの座標位置データに基づいて行う。このようにマスクシート35のデータを用いてカメラヘッド50の駆動を制御するのは、上述した通り、基板P上の印刷位置は、マスクシート35の各印刷用開口35aの位置に対応しているため、印刷用開口35aの座標位置データをそのまま用いることが可能であり、また、データを共有化できる分、合理的なためである。
Next, it is determined whether or not the substrate to be processed is a multi-planar substrate P. If NO is determined here, a print inspection by image recognition is performed on all print positions on the substrate P (step S20). Specifically, the
これに対してステップS6でYESと判断した場合には、バットマークM3の認識結果データがあるか否かを判断する。例えば、印刷装置2の上工程装置でバットマークM3の画像認識が行われ、その認識結果データを既にLAN8を介して取得しているような場合には、ステップS6ではYESと判断する。但し、当実施形態では、印刷装置2の上工程にはローダ1が配置されておりバットマークM3の画像認識は不可能なため(図1参照)、ここでは常にNOと判断してステップS8に移行する。
On the other hand, if “YES” is determined in the step S6, it is determined whether or not there is recognition result data of the bat mark M3. For example, if image recognition of the bat mark M3 is performed in the upper process device of the
ステップS8では、カメラヘッド50を駆動し、多面取り基板Pの各バットマークM3の座標位置に順次基板認識カメラ52を移動させて当該位置を撮像し、その画像データに基づきエリアE1〜E6におけるバットマークM3の有無を判別する。この際、基板認識カメラ52の移動制御は、LAN8を介して表面実装機3〜5から転送された基板関連データ(バットマークM3の座標位置データ)に基づいて行う。
In step S8, the
次いで、バットマークM3の認識結果に基づき、主制御手段61においてバットマークM3が形成されているエリアE1〜E6を特定し、さらにエリアE1〜E6を特定するエリアカウンタに初期値「1」をセットする(ステップS9)。なお、ステップS7でYESと判断した場合には、バットマークM3の認識結果データを読み出し(ステップS15)、そのデータに基づきバットマークM3が形成されているエリアE1〜E6を特定する。 Next, based on the recognition result of the bat mark M3, the main control means 61 identifies the areas E1 to E6 where the bat mark M3 is formed, and further sets an initial value “1” to the area counter that identifies the areas E1 to E6. (Step S9). If YES is determined in step S7, the recognition result data of the bat mark M3 is read (step S15), and the areas E1 to E6 where the bat mark M3 is formed are specified based on the data.
そして、エリアカウンタのカウンタ値nに対応するエリア(例えばエリアE1)の印刷検査を実施するか否か、すなわちエリアE1にバットマークM3が形成されていないか否かを判断し(ステップS10)、ここでYESと判断した場合には、カメラヘッド50を駆動し、当該エリアE1に含まれる各印刷位置に基板認識カメラ52を順次移動させながら当該印刷位置を撮像する(ステップS11)。この際、主制御手段61は、マスクシート35の各印刷用開口35aの座標位置データとエリアデータ作成手段68で作成された前記エリアデータに基づいてエリアE1に含まれる印刷位置を特定し、その特定結果に基づいてカメラヘッド50を駆動制御する。これによりエリアE1の各印刷位置を画像認識する。なお、このように多面取り基板Pの印刷検査に際してマスクシート35のデータを用いてカメラヘッド50の駆動を制御するのは、ステップS20の処理で説明した理由と同じである。
Then, it is determined whether or not the print inspection of the area (for example, area E1) corresponding to the counter value n of the area counter is performed, that is, whether or not the bat mark M3 is formed in the area E1 (step S10). If YES is determined here, the
エリアE1の各印刷位置の撮像が終了すると、次いでエリアカウンタの値が当該多面取り基板Pの全エリア数N(当実施形態では「6」)か否かを判断し(ステップS12)、ここでNOと判断した場合には、エリアカウンタのカウンタ値を「1」だけインクリメントした後(ステップS16)、ステップS10にリターンし、これにより次のエリア(例えば、エリアE2)について印刷検査を実行するか否かの判断を行う。なお、ステップS10においてNOと判断した場合には、そのままステップS16に移行してエリアカウンタのカウンタ値を「1」だけインクリメントする。 When imaging of each printing position in the area E1 is completed, it is then determined whether or not the value of the area counter is the total area number N (“6” in the present embodiment) of the multi-sided substrate P (step S12). If NO is determined, the counter value of the area counter is incremented by “1” (step S16), and then the process returns to step S10, so that the print inspection is executed for the next area (for example, area E2). Make a decision. If NO is determined in step S10, the process proceeds to step S16 and the counter value of the area counter is incremented by “1”.
こうして最終的にステップS12でYESと判断すると、つまりバットマークM3が形成されていない全てのエリアE1〜E6について基板認識カメラ52による各印刷位置の撮像が終了すると、その画像データに基づき、主制御手段61において印刷状態の合否判定を行い(ステップS13)、ここでYES、つまり合格と判断した場合には、印刷ステージ13の基板Pの固定状態を解除するとともにコンベア12B,12Cを駆動し、これにより基板Pを印刷装置2から搬出することによって(ステップS14)一連の基板Pに対する印刷処理を終了する。
Thus, finally, when YES is determined in step S12, that is, when imaging of each printing position by the
一方、ステップS13でNOと判断した場合、すなわち撮像した印刷位置の何れかに印刷不良が見つかった場合には、図外の報知手段を作動させてオペレータに印刷不良の位置とその状態(レベル)を報知し、オペレータによる目視確認(良否判定)を実施する(ステップS17)。そして、オペレータの判定結果が合格であると判断した場合(ステップS18でYES)、具体的には、オペレータが目視確認で合格と判断して図外の入力手段の操作により処理続行の入力があった場合には、ステップS14に移行して基板Pを搬出する。一方、オペレータの判定結果が不合格と判断した場合(ステップS18でNO)、具体的には、オペレータが目視確認で不合格と判断して前記入力手段の操作により処理中止の入力があった場合には、図外の表示装置に基板Pの撤去指令を表示し、この表示に従ってオペレータがマニュアル操作で基板Pを撤去することにより(ステップS19)、一連の印刷処理を終了する。 On the other hand, if NO is determined in step S13, that is, if a printing failure is found at any of the picked-up printing positions, the notifying means (not shown) is operated to let the operator know the position of the printing failure and its state (level). And visual confirmation (good / bad determination) by the operator is performed (step S17). If it is determined that the operator's determination result is acceptable (YES in step S18), specifically, the operator determines that the result is acceptable by visual confirmation, and an input to continue the process is made by operating the input means (not shown). If so, the process moves to step S14 and the substrate P is unloaded. On the other hand, when it is determined that the operator's determination result is unacceptable (NO in step S18), specifically, when the operator determines that the result is unsuccessful by visual confirmation and an operation stop is input by operating the input means. In this case, an instruction for removing the substrate P is displayed on a display device (not shown), and the operator removes the substrate P by manual operation according to this display (step S19), thereby completing a series of printing processes.
以上のように、本発明に係る上記の印刷装置2では、印刷処理の後に、各印刷位置を基板認識カメラ52により撮像して印刷状態を検査するが、いわゆる多面取り基板Pの検査に関しては、上述したように基板認識カメラ52により各エリアE1〜E6のバットマークM3の座標位置を撮像することにより事前にバットマークM3の有無情報を取得し、この有無情報に基づきバットマークM3が形成されていないエリアE1〜E6を特定し、この特定エリアE1〜E6についてのみ本検査、つまり基板認識カメラ52により印刷位置を撮像してその印刷状態を検査するようにしているので、不要な検査、つまり表面実装機3〜5において部品の実装が行われないエリアE1〜E6の印刷位置の検査を省略することができる。従って、全ての印刷位置を一律に画像認識していた従来のこの種の装置(検査方法)と比較すると、効率的に印刷検査を進めることができる。特に、上記実施形態の印刷装置2では、印刷処理から印刷検査までを一貫して行うが(換言すれば印刷状態を検査する検査装置が一体に組み込まれた構成となっているが)、上記のように印刷検査の効率化を図れる分、印刷装置2のスループットが向上することとなる。
As described above, in the
なお、以上説明した部品実装システムは、本発明に係る印刷検査装置を組み込んだスクリーン印刷装置(本発明に係る印刷検査方法が適用されるスクリーン印刷装置)の適用例であって、その具体的な構成、例えばスクリーン印刷装置の具体的な構成や具体的な印刷検査方法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、以下のような態様を採ることも可能である。 The component mounting system described above is an application example of a screen printing apparatus (a screen printing apparatus to which the printing inspection method according to the present invention is applied) incorporating the printing inspection apparatus according to the present invention. The configuration, for example, the specific configuration of the screen printing apparatus and the specific print inspection method can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. For example, it is possible to adopt the following aspects.
(1)実施形態の印刷装置2では、上記のように印刷処理後、基板認識カメラ52により基板P上の印刷位置を撮像し、その画像データに基づいて印刷状態の良否判定を行ういわゆる直接検査を実施するようにしているが、例えばマスク認識カメラ51によりマスクシート35の印刷用開口35aを撮像し、その状態を認識することにより基板P上の印刷状態を間接的に検査するいわゆる間接検査を実施するようにしてもよい。つまり、基板P上の実際の印刷状態と印刷直後の印刷用開口35aの汚れ等の状態とは密接に関連しており、印刷用開口35aを画像認識することにより印刷状態を検知することができるため、上記の印刷装置2においてこのような間接検査を実施するようにしてもよい。
(1) In the
この場合、コントローラ60による印刷動作制御は、基本的には図9のフローチャートに準ずるが、間接検査制御の場合のステップS9〜12,S15では、マスクシート35の各印刷用開口35aに対応する位置にマスク認識カメラ51を順次移動させながら当該印刷用開口35aを撮像するようにすればよい。特に、ステップS10,11では、主制御手段61により、ステップS8(S15)で取得したバットマークM3の認識結果と、エリアデータ作成手段68により作成された前記エリアデータとに基づいて撮像すべきべき印刷用開口35aを特定し(バットマークM3が存在しないエリアE1〜E6に対応する印刷用開口35aを特定し)、その特定結果に基づいてカメラヘッド50を駆動制御するようにすればよい。そして、ステップS13では、マスク認識カメラ51による撮像された印刷用開口35aの画像データに基づいて主制御手段61により基板P上の印刷状態の合否判定を行うようにすればよい。なお、このような間接検査を実施する場合も、主制御手段61およびエリアデータ作成手段68等が本発明に係る特定手段に相当することとなる。また、マスク認識カメラ51が本発明に係る第1カメラに相当し、マスク認識カメラ52が本発明に係る第2カメラに相当することとなる。
In this case, the printing operation control by the
(2)実施形態の印刷装置2では、LAN8を通じて表面実装機3〜5から印刷装置2に基板関連データ(バットマークM3の座標位置データ、部品の搭載エリアデータ等)を転送することにより、このデータに基づいてバットマークM3の認識や、エリアE1〜E6と関連づけた印刷検査を行うようにしているが、勿論、上記基板関連データを印刷装置2に予め記憶させておくようにしてもよい。
(2) In the
(3)実施形態の印刷装置2では、印刷装置2が基板Pの印刷状態を検査する印刷検査機能を一体に有しているが、つまり、印刷検査装置が印刷装置2に一体に組み込まれているが、例えば基板に対して相対的に移動可能なカメラを備えた専用の印刷検査装置を印刷装置2と第1表面実装機3との間に介設するようにしてもよい。この場合には、この印刷検査装置において上述したような制御(図9のステップS1、S6〜S20)に準じてバットマークM3の有無に応じたエリア単位での印刷検査を実施するようにすればよい。
(3) In the
1 ローダ
2 スクリーン印刷装置
3 第1表面実装機
4 第2表面実装機
5 第3表面実装機
6 リフロー炉
7 アンローダ
50 カメラヘッド
51 マスク認識カメラ
52 基板認識カメラ
60 コントローラ
61 主制御手段
62 印刷プログラム記憶手段
63 アクチュエータ制御手段
64 外部入出力手段
65 通信手段
66 画像処理手段
67 マスク情報記憶手段
68 エリアデータ作成手段
P プリント基板・多面取り基板
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記表面実装機による基板の実装処理に用いられるデータであって、前記基板上における部品の搭載位置を定めた搭載位置データおよび部品の前記搭載位置が前記複数のエリアの何れに属するかを定めた搭載エリアデータを取得する工程と、
印刷装置が有するデータであってマスクシートの前記印刷用開口部の座標位置データと前記部品の搭載位置データとに基づいて前記印刷用開口部の座標位置と部品の搭載位置との関連づけを行い、さらにこの関連づけの結果と前記搭載エリアデータとに基づいてマスクシートの前記印刷用開口部と前記複数のエリアとを関連づけたエリアデータを作成する工程と、
前記複数のエリアにおけるバットマークの有無情報を取得する工程と、
前記基板に対して相対的に移動可能となるように前記印刷装置に設けられたカメラを用い、このカメラを移動させて基板上の各印刷位置を撮像することにより印刷状態を検査する工程とを含み、
この印刷状態を検査する工程では、前記バットマークの有無情報、前記エリアデータおよび前記マスクシートの印刷用開口部の座標位置データに基づき、前記基板の複数のエリアのうちバットマークが形成されていないエリア内の印刷位置のみを撮像して当該エリアの印刷状態を検査することを特徴とする印刷検査方法。 The multi-substrate butt marks are formed on unnecessary defective area mounting parts of the plurality of these areas only chromatic One area which a circuit is formed which independently of one another as the target substrate, the heavy mask sheet to the substrate A component mounting system comprising: a printing device that prints a paste on the substrate through a printing opening formed on the substrate; and a surface mounter that mounts a component on the substrate after printing by the printing device a printing test how in the printing apparatus,
Data used for board mounting processing by the surface mounter, wherein the mounting position data that determines the mounting position of the component on the board and which of the plurality of areas the mounting position of the component belongs to A process of obtaining the mounting area data;
A printing apparatus is a data, and based on the coordinate position data of the printing opening portion of the mask sheet and the mounting position data of the component, the coordinate position of the printing opening portion and the mounting position of the component are associated, A step of creating area data associating the printing openings of the mask sheet with the plurality of areas based on the result of the association and the mounting area data;
A step of acquired presence information bat marks in the plurality of areas,
Using a camera provided in the printing apparatus so as to be movable relative to the substrate, and inspecting the printing state by moving the camera and imaging each printing position on the substrate; Including
In the step of inspecting the printing state, the bat mark is not formed among the plurality of areas of the substrate based on the presence / absence information of the bat mark, the area data, and the coordinate position data of the printing opening of the mask sheet. A printing inspection method, wherein only a printing position in an area is imaged to inspect a printing state of the area .
前記バットマークの有無情報を取得する工程では、前記カメラを用いて前記複数のエリアのバットマークの座標位置を撮像することによりバットマークの有無情報を取得することを特徴とする印刷検査方法。 The printing inspection method according to claim 1,
In the step of acquiring the presence information of the butt mark, print inspection, wherein Rukoto Tokusu preparative the existence information of the batt mark by imaging the coordinate position of the bat marks of the plurality of areas using the camera Method.
基板に対して相対的に移動可能な基板撮像用のカメラと、
前記マスクシートの印刷用開口部の位置を定めた座標位置データを含むマスク関連データを記憶するデータ記憶手段と、
前記マスクシートの印刷用開口部と前記複数のエリアとを関連づけたエリアデータを作成するエリアデータ作成手段と、
印刷動作を制御するとともに、印刷後、前記カメラを駆動制御して当該カメラにより基板上の印刷位置を撮像させることによりその撮像データに基づいて印刷状態を検査する制御手段と、
前記表面実装機による基板の実装処理に用いられるデータであって、前記基板上における部品の搭載位置を定めた搭載位置データ、部品の前記搭載位置が前記基板の複数のエリアの何れに属するかを定めた搭載エリアデータおよび前記バットマークが形成される基板上の位置を定めたバットマークの座標位置データを含む基板関連データを取得すべく外部装置との間で情報通信を行う通信手段とを含み、
前記エリアデータ作成手段は、前記通信手段を介して前記基板関連データを取得し、前記データ記憶手段に記憶されている前記印刷用開口部の座標位置データと前記搭載位置データとに基づいて印刷用開口部の座標位置と部品の搭載位置との関連づけを行い、さらにこの関連づけの結果と前記搭載エリアデータとに基づいて前記エリアデータを作成し、
前記制御手段は、前記バットマークの座標位置データに基づきその座標位置を前記カメラにより撮像させることによりその画像データに基づき各エリアにおけるバットマークの有無情報を取得するとともに、このバットマークの有無情報、前記エリアデータおよび前記印刷用開口部の座標位置データに基づいて前記複数のエリアのうちバットマークが形成されていないエリアの印刷位置のみを前記カメラにより撮像させることにより前記基板の複数のエリアのうちバットマークが形成されていないエリアのみ印刷状態を検査することを特徴とする印刷装置。 The multi-substrate butt marks are formed on unnecessary defective area mounting parts of the plurality of these areas only chromatic One area which a circuit is formed which independently of one another as the target substrate, the heavy mask sheet to the substrate A component mounting system comprising: a printing device that prints a paste on the substrate through a printing opening formed on the substrate; and a surface mounter that mounts a component on the substrate after printing by the printing device The printing device incorporated in
A camera for board imaging that is movable relative to the board;
Data storage means for storing mask-related data including coordinate position data defining the position of the printing opening of the mask sheet;
Area data creating means for creating area data associating the plurality of areas with the printing openings of the mask sheet;
Control means for controlling the printing operation and, after printing, driving the camera to inspect the printing state based on the imaging data by causing the camera to image the printing position on the substrate;
Data used for mounting a substrate by the surface mounter, mounting position data defining a mounting position of a component on the substrate, and which of the plurality of areas of the substrate the mounting position of the component belongs to Communication means for performing information communication with an external device to obtain board-related data including predetermined mounting area data and coordinate position data of a bat mark that defines a position on the board on which the bat mark is formed. ,
The area data creation means acquires the substrate-related data via the communication means, and prints based on the coordinate position data of the printing opening and the mounting position data stored in the data storage means. Perform the association between the coordinate position of the opening and the mounting position of the component, and further create the area data based on the result of this association and the mounting area data,
The control means acquires the presence / absence information of the bat mark in each area based on the image data by causing the camera to take an image of the coordinate position based on the coordinate position data of the bat mark, Based on the area data and the coordinate position data of the printing opening, only the printing position of the area where the bat mark is not formed among the plurality of areas is imaged by the camera. A printing apparatus for inspecting a printing state only in an area where a bat mark is not formed .
前記表面実装機による基板の実装処理に用いられるデータであって、前記基板上における部品の搭載位置を定めた搭載位置データおよび部品の前記搭載位置が前記複数のエリアの何れに属するかを定めた搭載エリアデータを取得する工程と、
印刷装置が有するデータであってマスクシートの前記印刷用開口部の座標位置データと前記部品の搭載位置データとに基づいて前記印刷用開口部の座標位置と部品の搭載位置との関連づけを行い、さらにこの関連づけの結果と前記搭載エリアデータとに基づいてマスクシートの前記印刷用開口部と前記複数のエリアとを関連づけたエリアデータを作成する工程と、
前記複数のエリアにおけるバットマークの有無情報を取得する工程と、
前記マスクシートに対して相対的に移動可能となるように前記印刷装置に設けられたカメラを用い、前記印刷用開口部の座標位置データに基づいて前記カメラを移動させて前記マスクシートの各印刷用開口部を撮像することにより基板上のペーストの印刷状態を間接的に検査する工程とを含み、
この印刷状態を検査する工程では、前記バットマークの有無情報、前記エリアデータおよび前記マスクシートの印刷用開口部の座標位置データに基づき、前記マスクシートの印刷用開口部であってかつ前記基板の複数のエリアのうち前記バットマークが形成されていないエリアに対応する印刷用開口部のみを撮像することを特徴とする印刷検査方法。 The multi-substrate butt marks are formed on unnecessary defective area mounting parts of the plurality of these areas only chromatic One area which a circuit is formed which independently of one another as the target substrate, the heavy mask sheet to the substrate Component mounting comprising: a printing device that prints a paste on the substrate through a printing opening formed on the substrate; and a surface mounter that mounts the component on the substrate after printing by the printing device a printing test how in the printing device of the system,
Data used for board mounting processing by the surface mounter, wherein the mounting position data that determines the mounting position of the component on the board and which of the plurality of areas the mounting position of the component belongs to A process of obtaining the mounting area data;
A printing apparatus is a data, and based on the coordinate position data of the printing opening portion of the mask sheet and the mounting position data of the component, the coordinate position of the printing opening portion and the mounting position of the component are associated, A step of creating area data associating the printing openings of the mask sheet with the plurality of areas based on the result of the association and the mounting area data;
A step of acquired presence information bat marks in the plurality of areas,
Each printing of the mask sheet is performed by moving the camera based on the coordinate position data of the printing opening using a camera provided in the printing apparatus so as to be movable relative to the mask sheet. And indirectly inspecting the printing state of the paste on the substrate by imaging the opening for use,
In the step of inspecting the printing state, based on the presence / absence information of the bat mark, the area data, and the coordinate position data of the printing opening of the mask sheet, the printing opening of the mask sheet and the substrate printing inspection method characterized by imaging only printing opening corresponding to an area not formed the batt mark among the plurality of areas.
前記カメラを第1カメラとしたときに、この第1カメラとは別の、前記基板に対して相対的に移動可能となるように前記印刷装置に設けられた第2カメラにより前記複数のエリアのバットマークの座標位置を撮像することによりバットマークの有無情報を取得することを特徴とする印刷検査方法。 The print inspection method according to claim 4,
When the camera is a first camera, a second camera provided in the printing apparatus, which is different from the first camera and is movable relative to the substrate, is used for the plurality of areas . printing inspection method according to claim Rukoto Tokusu preparative the existence information of the batt mark by imaging the coordinate position of the bat mark.
前記マスクシートに対して相対的に移動可能なマスクシート認識用の第1カメラと、
基板に対して相対的に移動可能な基板撮像用の第2カメラと、
前記マスクシートの印刷用開口部の位置を定めた座標位置データを含むマスク関連データを記憶するデータ記憶手段と、
前記マスクシートの印刷用開口部と前記複数のエリアとを関連づけたエリアデータを作成するエリアデータ作成手段と、
印刷動作を制御するとともに、印刷後、前記第1カメラを駆動制御して当該第1カメラにより前記マスクシートの印刷用開口部を撮像させることによりその撮像データに基づいて前記基板の印刷状態を間接的に検査する制御手段と、
前記表面実装機による基板の実装処理に用いられるデータであって、前記基板上における部品の搭載位置を定めた搭載位置データ、部品の前記搭載位置が前記基板の複数のエリアの何れに属するかを定めた搭載エリアデータおよび前記バットマークが形成される基板上の位置を定めたバットマークの座標位置データを含む基板関連データを取得すべく外部装置との間で情報通信を行う通信手段とを含み、
前記エリアデータ作成手段は、前記通信手段を介して前記基板関連データを取得し、前記データ記憶手段に記憶されている前記印刷用開口部の座標位置データと前記搭載位置データとに基づいて印刷用開口部の座標位置と部品の搭載位置との関連づけを行い、さらにこの関連づけの結果と前記搭載エリアデータとに基づいて前記エリアデータを作成し、
前記制御手段は、前記バットマークの座標位置データに基づきその座標位置を前記第2カメラにより撮像させることによりその画像データに基づき各エリアにおけるバットマークの有無情報を取得するとともに、このバットマークの有無情報、前記エリアデータおよび前記印刷用開口部の座標位置データに基づいて当該マスクシートの印刷用開口部であって、かつ前記バットマークが形成されていないエリアに該当する印刷用開口部のみを前記第1カメラにより撮像させることにより前記基板の複数のエリアのうちバットマークが形成されていないエリアのみ印刷状態を検査することを特徴とする印刷装置。
A multi-sided substrate having a plurality of areas in which circuits independent from each other are formed and in which a bat mark is formed in a defective area that does not require component mounting is used as a substrate to be processed, and a mask sheet is overlapped on the substrate. Component mounting comprising: a printing device that prints a paste on the substrate through a printing opening formed on the substrate; and a surface mounter that mounts the component on the substrate after printing by the printing device a the printing device incorporated in the system,
A mask first camera for sheet recognition can be moved relative to the mask sheet,
A second camera for board imaging relatively movable with respect to the substrate,
Data storage means for storing mask-related data including coordinate position data defining the position of the printing opening of the mask sheet;
Area data creating means for creating area data associating the plurality of areas with the printing openings of the mask sheet;
In addition to controlling the printing operation, after printing, the first camera is driven and controlled, and the first camera is used to image the printing opening of the mask sheet, so that the printing state of the substrate is indirectly based on the imaging data. Control means for inspecting automatically,
Data used for mounting a substrate by the surface mounter, mounting position data defining a mounting position of a component on the substrate, and which of the plurality of areas of the substrate the mounting position of the component belongs to Communication means for performing information communication with an external device to obtain board-related data including predetermined mounting area data and coordinate position data of a bat mark that defines a position on the board on which the bat mark is formed. ,
The area data creation means acquires the substrate-related data via the communication means, and prints based on the coordinate position data of the printing opening and the mounting position data stored in the data storage means. Perform the association between the coordinate position of the opening and the mounting position of the component, and further create the area data based on the result of this association and the mounting area data,
The control means acquires the presence / absence information of the bat mark in each area based on the image data by causing the second camera to take an image of the coordinate position based on the coordinate position data of the bat mark. Based on the information, the area data, and the coordinate position data of the printing opening , only the printing opening corresponding to the area that is the printing opening of the mask sheet and the bat mark is not formed is described above. A printing apparatus that inspects a printing state only in an area where a bat mark is not formed among a plurality of areas of the substrate by imaging with a first camera .
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