JP5094508B2 - スクリーン印刷機およびその印刷オフセット設定方法 - Google Patents
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Description
まず、本実施形態のスクリーン印刷機の機械的構成について説明する。以下に示す図においては、左右方向をX方向、前後方向をY方向、上下方向をZ方向、XY平面内における回転方向をθ方向と定義する。なお、X方向は、基板搬送方向に対応する。図1に、本実施形態のスクリーン印刷機の側面図を示す。図1に示すように、本実施形態のスクリーン印刷機1は、主に、印刷部2と基板保持部3と撮像部4とを備えている。
基板保持部3は、図示しない支持部より、その全体がZ方向に移動可能に支持されている。基板保持部3は、主に、一対のサイドクランプ30F、30Rと、一対のエッジクランプ31F、31Rと、第一テーブル32と、第二テーブル33と、第三テーブル34と、一対のベルトコンベア35F、35Rと、を備えている。
印刷部2は、スクリーン装置20とスキージ装置21とを備えている。印刷部2は、図示しない架台に配置されている。また、印刷部2は、基板保持部3の上方に配置されている。
撮像部4は、X方向移動部材40と、Y方向移動部材41と、一対のX方向ガイドレール42F、42Rと、撮像装置43と、を備えている。撮像部4は、印刷部2と基板保持部3との間に配置されている。
次に、本実施形態のスクリーン印刷機1に用いられる基板100およびスクリーンマスク201の構成について説明する。図2(a)に、本実施形態のスクリーン印刷機に用いられる基板の上面図を示す。図2(b)に、本実施形態のスクリーン印刷機に用いられるスクリーンマスクの上面図を示す。
次に、本実施形態のスクリーン印刷機1の電気的構成について説明する。図3に、本実施形態のスクリーン印刷機のブロック図を示す。図3に示すように、スクリーン印刷機1は、制御部5と撮像装置43と画像処理部6とディスプレイ装置7と撮像装置移動用モータ8と基板位置調整用モータ9とを備えている。
次に、本実施形態のスクリーン印刷機1のはんだ印刷時における動きについて簡単に説明する。
次に、本実施形態のスクリーン印刷機1の印刷オフセット設定方法について説明する。本来であれば、印刷前に基板側マークM1、M2と、マスク側マークM10、M20とを位置合わせすることにより、基板100のはんだ印刷予定位置とスクリーンマスク201の印刷用開口部201bとはZ方向に重なるはずである。しかしながら、スクリーンマスク201の製造方法等に起因して、基板側マークM1、M2と、マスク側マークM10、M20とを位置合わせしても、はんだ印刷予定位置と印刷用開口部201bとがずれる場合がある。そこで、本実施形態のスクリーン印刷機1においては、以下の印刷オフセット設定方法を実行することにより、当該はんだ印刷予定位置と印刷用開口部201bとのずれを補正している。
第一試印刷工程においては、まず、図4に示すように、フロントスキージ211Fを用いて、第一の基板100に実際にはんだを印刷する。次いで、基板100を下降させ、基板100におけるはんだの印刷状況を、撮像装置43により撮像する。撮像されたはんだの画像は、図3に示すように、画像処理部6で画像処理され、ディスプレイ装置7の画面70に表示される。
第一位置設定工程においては、操作者が、画面70上の複数のタッチパネル71を介して、双方向オフセット量の演算に用いるのに適したはんだを、少なくとも二箇所選択する。すなわち、実在位置を確認し、当該実在位置に対する印刷位置を設定するはんだを、少なくとも二箇所選択する。ここで、選択するはんだは、補正精度向上のため、できるだけ離れている方が好ましい。図6に、本実施形態の印刷オフセット設定方法に用いられる基板の上面図を示す。図6に示すように、本実施形態では、基板100の対角位置に配置された二箇所(A点、B点)のはんだを選択する。
第二試印刷工程においては、まず、第一の基板100をスクリーン印刷機1から払い出す。続いて、図5に示すように、第一の基板100と同種類であって、かつ別体の基板101を、新たに配置する。そして、リアスキージ211Rを用いて、第二の基板101に実際にはんだを印刷する。それから、基板101を下降させ、基板101におけるはんだの印刷状況を、撮像装置43により撮像する。撮像されたはんだの画像は、図3に示すように、画像処理部6で画像処理され、ディスプレイ装置7の画面70に表示される。
第二位置設定工程においては、操作者が、画面70上の複数のタッチパネル71を介して、双方向オフセット量の演算に用いるのに適したはんだを、少なくとも二箇所選択する。すなわち、実在位置を確認し、当該実在位置に対する印刷位置を設定するはんだを、少なくとも二箇所選択する。ここで、コンピュータ50のRAM502には、第一位置設定工程における実在位置データ、印刷位置データが記憶されている。このため、操作者は、第一位置設定工程において選択したA点、B点の実在位置を、迅速に確認することができる。並びに、操作者は、第一位置設定工程において選択したA点、B点の印刷位置を、迅速に設定することができる。A点、B点における実在位置の確認作業、印刷位置の設定作業は、第一位置設定工程同様である。したがって、ここでは説明を割愛する。
オフセット量演算工程においては、図3に示すCPU500が、第一オフセット量(XF、YF、θF)と、第二オフセット量(XR、YR、θR)とを演算する。また、第一オフセット量と第二オフセット量とから、双方向オフセット量(NewX、NewY、Newθ)、(NewF、NewR)を演算する。
補正工程においては、双方向オフセット量(NewX、NewY、Newθ)、(NewF、NewR)に基づいて、基板位置調整用モータ9を駆動し、基板100、101の位置を補正する。そして、基板100、101とスクリーンマスク201との相対位置を補正する。
第一スキージ確認工程においては、図4に示すように、再度、実際に基板100を用いて、はんだの試し刷りを行う。そして、操作者が、画面70を介して、はんだが基板100の所定位置に印刷されていることを確認する。
第二スキージ確認工程においては、図5に示すように、再度、実際に基板101を用いて、はんだの試し刷りを行う。そして、操作者が、画面70を介して、はんだが基板101の所定位置に印刷されていることを確認する。このようにして、本実施形態の印刷オフセット設定方法は実行される。
次に、本実施形態のスクリーン印刷機1およびその印刷オフセット設定方法の作用効果について説明する。
以上、本発明のスクリーン印刷機およびその印刷オフセット設定方法の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
20:スクリーン装置、21:スキージ装置、30F:サイドクランプ、30R:サイドクランプ、31F:エッジクランプ、31R:エッジクランプ、32:第一テーブル、33:第二テーブル、34:第三テーブル、35F:ベルトコンベア、35R:ベルトコンベア、40:X方向移動部材、41:Y方向移動部材、42F:X方向ガイドレール、42R:X方向ガイドレール、43:撮像装置、50:コンピュータ、51:入出力ポート、52:駆動回路、53:駆動回路、70:画面、71:タッチパネル(入力装置)、72:確認ボタン、73:XY表示部
100:基板、101:基板、200:フレーム、201:スクリーンマスク、201a:基板対応部、201b:印刷用開口部、210F:スキージ用シリンダ装置、210R:スキージ用シリンダ装置、211F:フロントスキージ(第一スキージ)、211R:リアスキージ(第二スキージ)、212:ガイド部材、300F:挟持部、300R:挟持部、310F:爪部、310R:爪部、320:バックアップピン、330:ガイドロッド、400:本体、401:モータ、500:CPU(演算装置)、501:ROM、502:RAM、710:十字キー、711:形状選択ボタン、712:サイズ変更ボタン、713:サイズ変更方向選択ボタン、
A:実在位置、A’:印刷位置、B:実在位置、B’:印刷位置、M1:基板側マーク、M10:マスク側マーク、M2:基板側マーク、M20:マスク側マーク、NewX:双方向オフセット量、NewY:双方向オフセット量、Newθ:双方向オフセット量、NewF:双方向オフセット量、NewR:双方向オフセット量、XF:第一オフセット量、YF:第一オフセット量、θF:第一オフセット量、XR:第二オフセット量、YR:第二オフセット量、θR:第二オフセット量、XAF:ずれ量、XBF:ずれ量、YAF:ずれ量、YBF:ずれ量、XAR:ずれ量、XBR:ずれ量、YAR:ずれ量、YBR:ずれ量、fA1:はんだ形状枠、fA2:はんだ形状枠、sA1:はんだ、sA2:はんだ。
Claims (8)
- 移動方向が互いに反対の第一スキージおよび第二スキージを備えるスクリーン印刷機の印刷オフセット設定方法であって、
前記第一スキージを用いてスクリーンマスク越しに第一の基板にはんだを印刷した場合の、該はんだの実在位置と、該はんだの予め定められた所定の印刷位置と、
前記第二スキージを用いて該スクリーンマスク越しに第一の該基板と別体かつ同種類の第二の該基板に該はんだを印刷した場合の、該はんだの該実在位置と、該はんだの予め定められた所定の該印刷位置と、から、
該第一スキージと該第二スキージとの移動方向の違いを加味した、該基板と該スクリーンマスクとの相対位置の補正に用いる双方向オフセット量を、演算するスクリーン印刷機の印刷オフセット設定方法。 - 前記第一スキージを用いて前記スクリーンマスク越しに第一の前記基板の複数箇所に前記はんだを試し刷りする第一試印刷工程と、
試し刷り後の該基板の複数箇所の該はんだのうち、少なくとも二箇所の該はんだの前記実在位置を確認し、少なくとも二箇所の該はんだの前記印刷位置を設定する第一位置設定工程と、
前記第二スキージを用いて該スクリーンマスク越しに第二の該基板の複数箇所に、該はんだを試し刷りする第二試印刷工程と、
試し刷り後の該基板の複数箇所の該はんだのうち、少なくとも二箇所の該はんだの該実在位置を確認し、少なくとも二箇所の該はんだの該印刷位置を設定する第二位置設定工程と、
該第一スキージを用いた場合の該印刷位置および該実在位置から第一オフセット量を演算し、該第二スキージを用いた場合の該印刷位置および該実在位置から第二オフセット量を演算し、該第一オフセット量および該第二オフセット量から前記双方向オフセット量を演算するオフセット量演算工程と、
を有する請求項1に記載のスクリーン印刷機の印刷オフセット設定方法。 - 前記第二位置設定工程で選択される少なくとも二箇所の前記はんだは、前記第一位置設定工程で選択される少なくとも二箇所の前記はんだと、同位置に配置されている請求項2に記載のスクリーン印刷機の印刷オフセット設定方法。
- 前記オフセット量演算工程の後に、
前記双方向オフセット量により前記スクリーン印刷機を補正する補正工程と、
前記第一スキージを用いて第一の前記基板と別体かつ同種類の第三の該基板に前記はんだを試し刷りする第一スキージ確認工程と、前記第二スキージを用いて第一の該基板と別体かつ同種類の第四の該基板に該はんだを試し刷りする第二スキージ確認工程と、のうち、少なくとも一方の工程と、
を有する請求項2または請求項3に記載のスクリーン印刷機の印刷オフセット設定方法。 - 前記第一位置設定工程および前記第二位置設定工程のうち、少なくとも一方の工程において、
前記印刷位置は、前記スクリーン印刷機の撮像装置により撮像した前記実在位置の前記はんだを該スクリーン印刷機のディスプレイ装置の画面上に表示し、該スクリーン印刷機の入力装置を介して、表示した該はんだの外縁形状に近似するはんだ形状枠を該画面上に形成し、該入力装置を介して、形成した該はんだ形状枠を該画面上の所望の位置に移動させることにより、設定される請求項2ないし請求項4のいずれかに記載のスクリーン印刷機の印刷オフセット設定方法。 - 試印刷用の基板の上方に配置され、印刷用開口部を有するスクリーンマスクと、
該スクリーンマスクの上方において略水平方向に移動可能に配置され、該スクリーンマスクの上面に配置されたはんだを移動させながら該印刷用開口部に押し込むことにより、該基板の複数箇所に該はんだを印刷すると共に、移動方向が互いに反対の第一スキージおよび第二スキージと、
試印刷後の該基板の上方に配置され、該基板に印刷された複数の該はんだのうち、少なくとも二箇所の該はんだの実在位置を撮像可能な撮像装置と、
該撮像装置により撮像された該実在位置を表示可能な画面を有するディスプレイ装置と、
表示された該実在位置の各々に対応する印刷位置を操作者が入力可能な入力装置と、
を備えてなるスクリーン印刷機であって、
さらに、前記第一スキージを用いて第一の前記基板に試印刷した場合の、前記印刷位置および前記実在位置から第一オフセット量を、
前記第二スキージを用いて第一の該基板と別体かつ同種類の第二の該基板に試印刷した場合の、該印刷位置および該実在位置から第二オフセット量を、
該第一オフセット量および該第二オフセット量から、該第一スキージと該第二スキージとの移動方向の違いを加味した、該基板と前記スクリーンマスクとの相対位置の補正に用いる双方向オフセット量を、
演算可能な演算装置を備えることを特徴とするスクリーン印刷機。 - 前記第二オフセット量の演算に用いる少なくとも二箇所の前記はんだは、前記第一オフセット量の演算に用いる少なくとも二箇所の前記はんだと、同位置に配置されている請求項6に記載のスクリーン印刷機。
- 前記第一オフセット量および前記第二オフセット量のうち、少なくとも一方を演算する場合、
前記印刷位置は、前記撮像装置により撮像した前記実在位置の前記はんだを前記ディスプレイ装置の前記画面上に表示し、前記操作者が、前記入力装置を介して、表示した該はんだの外縁形状に近似するはんだ形状枠を該画面上に形成し、形成した該はんだ形状枠を該画面上の所望の位置に移動させることにより、前記演算装置に入力される請求項6または請求項7に記載のスクリーン印刷機。
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