JP5899765B2 - スキージ観察装置及びプリント装置 - Google Patents
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Description
図1は、ソルダーペーストのスクリーン印刷を説明する説明図である。図2は、スキージング中のスキージの状態を説明する説明図である。スクリーン印刷は、例えば、プリント基板101の上面にマスクプレート(印刷版)102を配置した状態で行われる。マス
クプレート102には、プリント基板101の上面に形成されたフットパターン101aに対応する印刷開口102aが形成されており、印刷開口102aを通じてフットパターン101aが露出するようにマスクプレート102が位置決めされている。マスクプレート102を作製する材料としては、例えばステンレス(SUS)、ニッケル(Ni)等を挙げることができる。
図5は、スキージ観察装置1の概略構成図である。スキージ観察装置1は、上方に開口する箱状の印刷台3、印刷台3を昇降駆動する印刷台駆動部4、印刷台3の上方に配設されたスキージヘッド部5を印刷台3と平行に往復駆動するスキージ駆動部6等を有する。
置11には、印刷台駆動部4のパルスモータ4a、スキージ駆動部6のサーボモータ6a、スキージ圧駆動機構9、第1カメラ10a、第2カメラ10b等が電気配線を介して接続されており、各装置が制御装置11によって制御される。また、制御装置11には、表示装置12及び記録装置13が電気配線を介して接続されている。
図6は、本実施形態におけるスキージ2の第1構成例を示す図である。図6は、スキージ2のスキージ面2dを正面として眺めた状態を示している。スキージ2のスキージ面2dとは、スキージ2を形成する面のうち、スキージング中における進行方向(スキージ方向)に向かって前方に位置する面を指す。ここでいうスキージ2のスキージングとは、後述する撓り検証処理において、スキージ2の先端縁部2aがガラス基板7の上面に当接しつつ、ガラス基板7の上面に沿って移動する動作を指す。
以上のように構成されるスキージ観察装置1では、制御装置11によって撓り検証処理が行われる。この撓り検証処理では、概略、ガラス基板7に沿ってスキージ2をスキージングさせ、スキージング中におけるスキージ2の撮像結果を用いて撓りスキージ角度θsを検証する。撓り検証処理は、スキージ圧、スキージ速度等が設定されたスキージングプログラムに基づき、制御装置11が印刷台駆動部4、スキージ駆動部6、スキージ圧駆動機構9等を制御することで実行することができる。撓り検証処理を実行する際、初期スキージ角度θiの初期値は60°に設定されている。初期スキージ角度θiの定義は既述の通りである。但し、スキージ観察装置1でいう初期スキージ角度θiとは、スキージ2が初期位置にある状態でのスキージ面2dとガラス基板7の上面とがなす角度を指す。また、初期スキージ角度θiの初期値として60°を採用したのは例示的なものであり、適宜変更しても構わない。
スキージ面2dを撮像する態様を説明する。図7は、第1及び第2カメラ10a,10bとスキージ2との相対的な位置関係を模式的に示す図である。図7には、上述したスキージ2の長手方向Dw及びスキージ方向Dsを示している。また、図7には、スキージ2を上部から眺めた状態が示されており、ガラス基板7の作図は割愛している。
て、スキージ画像を得ることができる。ここで、スキージ2の端部2cにおけるスキージ画像を「端部スキージ画像」と称し、スキージ2の中央部2bにおけるスキージ画像を「中央部スキージ画像」と称する。制御装置11は、各カメラ10a,10bから取得した各スキージ画像を表示装置12に表示させると共に、その画像データを記録装置13に記録する。
θs=cos-1(X1/C)・・・(1)
尚、本実施形態に係るスキージ観察装置1では、2台の固定式の第1及び第2カメラ10a,10bをガラス基板7の下方に配置したが、カメラの設置態様は種々の変更を加えることができる。例えば、ガラス基板7の下方であって、第1カメラ10aが配置されていない方の端部2cが上部を通過する位置に第3カメラ(図示せず)を配置し、当該端部2cのスキージ画像を第3カメラによって取得しても良い。これによれば、スキージング中におけるスキージ2の撓り状態を、より一層精度良く検証することができる。
X2=C×cosθi・・・(2)
次に、スクリーン印刷を行う際の印刷条件パラメータを選定する方法について説明する。本実施形態における印刷条件パラメータの選定方法は、撓り検証処理により取得した撓りスキージ角度θsが適正範囲にあるか否かの判定結果に基づき、図11A、11Bに示すフローに沿って行われる。図11A、11Bは、印刷条件パラメータの選定方法に係る手順を示すフローチャートである。
したときと同一条件にてスクリーン印刷を行えば、印刷開口102aへのソルダーペースト105の充填量のばらつきが小さく抑えられる。したがって、本ステップにおいて肯定判定された場合には、特に印刷条件のパラメータを変更せずに、そのまま本フローを終了する。
正範囲の下限値よりも小さい場合には、スキージ速度の設定値を遅くする。これにより、撓り検証処理を再実施した場合に、端部スキージ角度θseが適正範囲に収まる可能性が高くなる。尚、スキージ速度の設定値を変更する際の増減値は、予め定めておく一定値であっても良いし、現在の設定値に一定比率を乗じて求めた値であっても良い。
mが適正範囲の下限値よりも小さい場合には、厚さがより厚くなるように材料寸法を変更したり、曲げ強度がより高くなるように使用材料を変更する。本ステップが終了すると、本フローを終了する。
次に、実施形態2では、主としてスキージの他の構成例について説明する。スキージ観察装置1の基本的なハードウェア構成は実施形態1と同様である。実施形態1と共通する構成については同じ符号を付すことにより、その説明を適宜省略する。実施形態2については、実施形態1の変形例で述べたように、スキージ2のスキージング中のスキージ画像(以下、「スキージング画像」という。)に加えて、初期状態のスキージ画像(以下、「初期状態画像」という。)を取得する。スキージ2の初期状態とは、図8(左図、破線)に示すように、スキージ2がガラス基板7に当接する前の状態を指す。また、実施形態2においても、スキージ観察装置1における初期スキージ角度θiは、実施形態1と同様、例示的に60°に設定されている。
図13は、スキージの第2構成例を示す図である。第2構成例に係るスキージを、以下では符号2Aにて表す。図13は、スキージ2Aのスキージ面2dを正面として眺めた状態を示している。同図には、スキージ2Aの先端縁部2a側の部分拡大図を併せて示す。図13に示すスキージ2Aと、図9に示すスキージ2の相違点は、スキージ面2dに設けられた平行表示線21のうち、一組の平行表示線21aが他の平行表示線21bと識別(区別して視認)可能に強調表示された態様で設けられている点にある。
図15は、スキージの第3構成例を示す図である。第3構成例に係るスキージを符号2Bにて表す。図15は、スキージ2Bのスキージ面2dを正面として眺めた状態を示している。同図には、スキージ2Bの先端縁部2a側の部分拡大図を併せて示す。以下、上述までの構成例との相違点を中心に説明する。
、撓り状態スキージ画像から平行表示線21同士の間隔を読み出すと良い。そして、読み出した平行表示線21同士の間隔が、撓り検証対象領域に要求される撓りスキージ角度θsの適正範囲(例えば、49〜55°)に対応する数値範囲(この例では、5.7〜6.6mm)に含まれているか否かを確認すれば良い。これにより、スキージ2Bの撓り検証対象領域に関して、スキージング中における撓り量が適正であるかどうかを検証することができる。
X1=Y×tanθd・・・(3)
図17は、スキージの第4構成例を示す図である。第4構成例に係るスキージを符号2Cにて表す。図17は、スキージ2Bのスキージ面2dを正面として眺めた状態を示している。同図には、スキージ2Cの先端縁部2a側の部分拡大図を併せて示す。
模様に概ね等価である。すなわち、スキージ面2dの先端側には、先端縁部2aと平行な多数の平行表示線21が設けられている。また、各平行表示線21に対して、斜めから交差する複数の斜め表示線22が設けられている。また、平行表示線21のうち、スキージ面2dにおける撓り検証対象領域の上端と下端に位置する線を強調平行表示線21aとし、一般平行表示線21bと識別可能に強調表示している。
図19は、第5構成例に係るスキージ2D及びバックアッププレート104の斜視図である。スキージ2Dは、図6に示した第1構成例に係るスキージの構成と概ね同様である。すなわち、スキージ2Dのスキージ面2dには、所定の模様として、先端縁部2aと平行な複数の平行表示線21が設けられている。平行表示線21は、スキージ面2dの幅方向の全範囲に亘って設けられており、また、各平行表示線21は等間隔に設けられている。図6に示すスキージ2との相違点は、平行表示線のうちの1本(強調平行表示線21a)が、他の平行表示線(一般平行表示線21b)と識別可能に強調表示された態様で設けられている点にある。ここでは、強調平行表示線21aを強調表示する方法として、一般平行表示線21bと異なる色で強調平行表示線21aを印刷しているが、双方の線種や線太さを相違させても良い。尚、強調平行表示線21a及び一般平行表示線21bを区別して言及する必要が無い場合には、これらを総称して平行表示線21と呼ぶ。
略している。また、図19において、側方プレート部104Bを鎖線で表している。
適正移動量の下限値と一致するように、底面110に印刷されている。一方、側方プレート部104Bの下限基準線111は、初期状態スキージ画像内においてスキージ面2dに印刷された強調平行表示線21aとの離間距離が表示線適正移動量の上限値と一致するよ
うに、底面110に印刷されている。
なる。したがって、撓り状態スキージ画像に基づき、強調平行表示線21aが基準範囲1
13に含まれているか否かを確認するだけで、スキージ2Dの撓り量が適正であるかどうかを簡単に確認することができる。
次に、実施形態3を説明する。図22は、実施形態3に係るスキージ観察装置1を説明するための図である。本実施形態に係るスキージ観察装置1は、プリント基板101にソルダーペースト105を供給する印刷機構を有する。つまり、実施形態3に係るスキージ観察装置1は、スクリーン印刷装置として捉えることが可能である。尚、上述までの実施形態と共通する装置、部材については同じ符号を付すことで、その詳しい説明を省略する。尚、本実施形態に係るスキージ2は、図6に示すスキージ2と同一である。
スキージ2の中央部2b及び双方の端部2cがスキージング時に通過する位置に、設けられている。図中、114aで表す第1スキージ観察用開口は、スキージ2の中央部2bが真上を通過する位置に設けられている。図中、114bで表す第2スキージ観察用開口は、スキージ2の一方の端部(以下、「右端部」という)2cが真上を通過する位置に設けられている。114cで表す第3スキージ観察用開口は、スキージ2の他方の端部(以下、「左端部」という)2cが真上を通過する位置に設けられている。
2,2A〜2D スキージ
2a 先端縁部
2b 中央部
2c 端部
2d スキージ面
7 ガラス基板
10,10a,10b カメラ
12 表示装置
12a 画面
21 平行表示線
21a 強調平行表示線
21b 一般平行表示線
22 斜め表示線
101 プリント基板
102 マスクプレート
103 スキージホルダ
104 バックアッププレート
105 ソルダーペースト
Claims (22)
- 透明な平板材と、
所定の駆動条件に基づいて、前記平板材の上面に接するようにスキージを保持し、前記スキージを前記平板材の上面に沿ってスキージングさせるスキージ駆動手段と、
前記平板材の下方に配置されており、前記スキージング中の前記スキージを、前記平板材を透して撮像する撮像手段と、
前記スキージ駆動手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記スキージのうち、前記スキージング中の進行方向側に面するスキージ面には、前記スキージング中に前記スキージに生じる撓りに応じて変形する所定の模様が設けられており、
前記撮像手段は、前記スキージング中の前記スキージを前記平板材を透して撮像する場合に、前記スキージの端部の前記所定の模様及び前記スキージの中央部の前記所定の模様を撮像し、
前記制御手段は、前記撮像手段による撮像結果に基づいて、前記スキージの前記端部及び前記スキージの前記中央部における撓り量の各々が所定の範囲に納まる場合には、前記所定の駆動条件に従い、前記スキージを駆動させる場合に適用する駆動条件を決定し、
前記模様は、前記スキージ面の先端縁部に対して斜めに伸びる直線状の斜め表示線と、前記斜め表示線上の異なる少なくとも2箇所から前記先端縁部に対して平行に伸びる平行表示線と、を有する
ことを特徴とするスキージ観察装置。 - 前記模様は、前記スキージ面の先端縁部と平行に設けられた複数の平行表示線を有することを特徴とする請求項1に記載のスキージ観察装置。
- 前記複数の平行表示線は、他の平行表示線と識別可能な態様で設けられている一組の平行表示線を有する
ことを特徴とする請求項2に記載のスキージ観察装置。 - 前記スキージの背面に配置されたプレート部材を更に備え、
前記模様は、前記スキージ面の先端縁部と平行に設けられた平行表示線を含み、
前記プレート部材の長手方向における少なくとも一方の端部には、前記スキージの端部よりも外側に突出する側方プレート部が設けられており、
前記撮像手段は、前記スキージング中に前記スキージ面と共に前記側方プレート部の底面を撮像し、
前記側方プレート部の前記底面には、前記スキージ面に設けられた前記平行表示線と照合するための基準領域が設けられている
ことを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載のスキージ観察装置。 - 前記スキージの前記端部の前記所定の模様及び前記スキージの前記中央部の前記所定の模様は、前記スキージング中に前記スキージが前記平板材の上面と接する際の接地面の長手方向を基準にして、前記スキージ面の異なる位置である
ことを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載のスキージ観察装置。 - 前記スキージの前記端部の前記所定の模様及び前記スキージの前記中央部の前記所定の模様は、前記スキージの長手方向の異なる位置である
ことを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載のスキージ観察装置。 - 前記制御手段は、
前記スキージの前記端部及び前記スキージの前記中央部における前記撓り量の少なくともいずれか一方が前記所定の範囲に納まらないと判定した場合に、前記スキージを前記スキージ駆動手段によって駆動させる場合に適用する駆動条件を変更し、
変更後の駆動条件において、前記スキージをスキージングさせた場合の前記所定の模様の変形に基づく前記スキージの前記端部及び前記スキージの前記中央部における撓り量のいずれもが、前記所定の範囲に納まると判定すると、前記変更後の駆動条件に従い、前記スキージを駆動させる場合に適用する駆動条件を決定する
ことを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載のスキージ観察装置。 - 前記撮像手段は、
スキージングされていない場合の前記スキージにおける前記所定の模様を撮像し、
前記スキージングされていない場合の前記スキージにおける前記所定の模様を基準として、前記スキージの前記端部及び前記スキージの前記中央部における撓り量の各々を求める
ことを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載のスキージ観察装置。 - 前記撮像手段は、
スキージングされていない場合の前記スキージにおける前記所定の模様を撮像し、
前記制御手段は、前記スキージングしていない場合の前記スキージにおける前記所定の模様に基づいて、前記所定の範囲を補正する
ことを特徴とする請求項1から8の何れか一項に記載のスキージ観察装置。 - 透明な平板材と、
所定の駆動条件に基づいて、前記平板材の上面に接するようにスキージを保持し、前記スキージを前記平板材の上面に沿ってスキージングさせるスキージ駆動手段と、
前記平板材の下方に配置されており、前記スキージング中の前記スキージを、前記平板材を透して撮像する撮像手段と、
前記スキージ駆動手段を制御する制御手段と、
プリント基板の上面に配置され、前記プリント基板に印刷される所定パターンの形状に応じた開口を有する印刷開口、及び、スキージ観察用開口を有するマスク部材と、
を備え、
前記スキージのうち、前記スキージング中の進行方向側に面するスキージ面には、前記スキージング中に前記スキージに生じる撓りに応じて変形する所定の模様が設けられており、
前記スキージ観察用開口には、前記透明な平板材が嵌め込まれ、
前記スキージ駆動手段は、前記スキージに、前記マスク部材上に供給されたペーストを、前記所定の駆動条件に基づくスキージング動作によって前記印刷開口に充填させ、
前記撮像手段は、前記スキージング中の前記スキージを前記平板材を透して撮像する場合に、前記スキージの端部の前記所定の模様及び前記スキージの中央部の前記所定の模様を撮像し、
前記制御手段は、前記撮像手段による撮像結果に基づいて、前記スキージの前記端部及び前記スキージの前記中央部における撓り量の各々が所定の範囲に納まる場合には、前記所定の駆動条件に従い、前記スキージを前記スキージ駆動手段によって駆動させる場合に適用する駆動条件を決定し、
前記模様は、前記スキージ面の先端縁部に対して斜めに伸びる直線状の斜め表示線と、前記斜め表示線の異なる少なくとも2箇所から前記先端縁部に対して平行に伸びる平行表示線と、を有する
ことを特徴とするプリント装置。 - 前記模様は、前記スキージ面の先端縁部と平行に設けられた複数の平行表示線を有することを特徴とする請求項10に記載のプリント装置。
- 前記複数の平行表示線は、他の平行表示線と識別可能な態様で設けられている一組の平行表示線を有する
ことを特徴とする請求項11に記載のプリント装置。 - 前記スキージの背面に配置されたプレート部材を更に備え、
前記模様は、前記スキージ面の先端縁部と平行に設けられた平行表示線を含み、
前記プレート部材の長手方向における少なくとも一方の端部には、前記スキージの端部よりも外側に突出する側方プレート部が設けられており、
前記撮像手段は、前記スキージング中に前記スキージ面と共に前記側方プレート部の底面を撮像し、
前記側方プレート部の前記底面には、前記スキージ面に設けられた前記平行表示線と照合するための基準領域が設けられている
ことを特徴とする請求項10から12の何れか一項に記載のプリント装置。 - 前記スキージの前記端部の前記所定の模様及び前記スキージの前記中央部の前記所定の模様は、前記スキージング中に前記スキージが前記平板材の上面と接する際の接地面の長手方向を基準にして、前記スキージ面の異なる位置である
ことを特徴とする請求項10から13の何れか一項に記載のプリント装置。 - 前記スキージの前記端部の前記所定の模様及び前記スキージの前記中央部の前記所定の模様は、前記スキージの長手方向の異なる位置である
ことを特徴とする請求項10から13の何れか一項に記載のプリント装置。 - 前記制御手段は、
前記スキージの前記端部及び前記スキージの前記中央部における前記撓り量の少なくともいずれか一方が前記所定の範囲に納まらないと判定した場合に、前記スキージを前記スキージ駆動手段によって駆動させる場合に適用する駆動条件を変更し、
変更後の駆動条件において、前記スキージをスキージングさせた場合の前記所定の模様の変形に基づく前記スキージの前記端部及び前記スキージの前記中央部における撓り量の
いずれもが、前記所定の範囲に納まると判定すると、前記変更後の駆動条件に従い、前記スキージを駆動させる場合に適用する駆動条件を決定する
ことを特徴とする請求項10から15の何れか一項に記載のプリント装置。 - 前記撮像手段は、
スキージングされていない場合の前記スキージにおける前記所定の模様を撮像し、
前記スキージングされていない場合の前記スキージにおける前記所定の模様を基準として、前記スキージの前記端部及び前記スキージの前記中央部における撓り量の各々を求める
ことを特徴とする請求項10から16の何れか一項に記載のプリント装置。 - 前記撮像手段は、
スキージングされていない場合の前記スキージにおける前記所定の模様を撮像し、
前記制御手段は、
前記スキージングしていない場合の前記スキージにおける前記所定の模様に基づいて、前記所定の範囲を補正する
ことを特徴とする請求項10から16の何れか一項に記載のプリント装置。 - 透明な平板材と、
前記平板材の上面に接するようにスキージを保持し、前記スキージを前記平板材の上面に沿ってスキージングさせるスキージ駆動手段と、
前記平板材の下方に配置されており、前記スキージング中の前記スキージを、前記平板材を透して撮像する撮像手段と、
を備え、
前記スキージのうち、前記スキージング中の進行方向側に面するスキージ面には、前記スキージの撓りに応じて変形する所定の模様が設けられており、
前記模様は、前記スキージ面の先端縁部に対して斜めに伸びる直線状の斜め表示線と、
前記斜め表示線上の異なる少なくとも2箇所から前記先端縁部に対して平行に伸びる平行表示線を有する
ことを特徴とするスキージ観察装置。 - 透明な平板材と、
前記平板材の上面に接するようにスキージを保持し、前記スキージを前記平板材の上面に沿ってスキージングさせるスキージ駆動手段と、
前記平板材の下方に配置されており、前記スキージング中の前記スキージを、前記平板材を透して撮像する撮像手段と、
前記スキージの背面に配置されたプレート部材と、
を備え、
前記スキージのうち、前記スキージング中の進行方向側に面するスキージ面には、前記スキージの撓りに応じて変形する所定の模様が設けられており、
前記模様は、前記スキージ面の先端縁部と平行に設けられた平行表示線を含み、
前記プレート部材の長手方向における少なくとも一方の端部には、前記スキージの端部よりも外側に突出する側方プレート部が設けられており、
前記撮像手段は、前記スキージング中に前記スキージ面と共に前記側方プレート部の底面を撮像し、
前記側方プレート部の前記底面には、前記スキージ面に設けられた前記平行表示線と照合するための基準領域が設けられている
ことを特徴とするスキージ観察装置。 - 透明な平板材と、
前記平板材の上面に接するようにスキージを保持し、前記スキージを前記平板材の上面に沿ってスキージングさせるスキージ駆動手段と、
前記平板材の下方に配置されており、前記スキージング中の前記スキージを、前記平板材を透して撮像する撮像手段と、
前記スキージ駆動手段を制御する制御手段と、
プリント基板の上面に配置され、前記プリント基板にペーストを供給するために形成された印刷開口、及び、スキージ観察用開口を有するマスク部材と、
を備え、
前記スキージのうち、前記スキージング中の進行方向側に面するスキージ面には、前記スキージの撓りに応じて変形する所定の模様が設けられており、
前記スキージ観察用開口には、前記透明な平板材が嵌め込まれ、
前記スキージは、前記マスク部材上に供給されたペーストを、スキージング動作によって前記印刷開口に充填し、
前記模様は、前記スキージ面の先端縁部に対して斜めに伸びる直線状の斜め表示線と、
前記斜め表示線上の異なる少なくとも2箇所から前記先端縁部に対して平行に伸びる平行表示線を有する
ことを特徴とするプリント装置。 - 透明な平板材と、
前記平板材の上面に接するようにスキージを保持し、前記スキージを前記平板材の上面に沿ってスキージングさせるスキージ駆動手段と、
前記平板材の下方に配置されており、前記スキージング中の前記スキージを、前記平板材を透して撮像する撮像手段と、
前記スキージ駆動手段を制御する制御手段と、
プリント基板の上面に配置され、前記プリント基板にペーストを供給するために形成された印刷開口、及び、スキージ観察用開口を有するマスク部材と、
を備え、
前記スキージのうち、前記スキージング中の進行方向側に面するスキージ面には、前記スキージの撓りに応じて変形する所定の模様が設けられており、
前記スキージ観察用開口には、前記透明な平板材が嵌め込まれ、
前記スキージは、前記マスク部材上に供給されたペーストを、スキージング動作によって前記印刷開口に充填し、
前記模様は、前記スキージ面の先端縁部と平行に設けられた平行表示線を含み、
前記スキージの背面に配置されたプレート部材の長手方向における少なくとも一方の端部には、前記スキージの端部よりも外側に突出する側方プレート部が設けられており、
前記撮像手段は、前記スキージング中に前記スキージ面と共に前記側方プレート部の底面を撮像し、
前記側方プレート部の前記底面には、前記スキージ面に設けられた前記平行表示線と照合するための基準領域が設けられている
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