JP6569091B2 - スクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板にクリーム半田などのペーストを印刷するスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法に関する。

基板にクリーム半田などのペーストを印刷するスクリーン印刷装置では、基板における印刷対象部位に応じてパターン孔が形成されたスクリーンマスクの下面に基板を当接させ、ペーストが供給されたスクリーンマスクの上面でスキージを摺動させるスキージング動作により、パターン孔を介して基板にペーストが印刷される。このスキージング動作においては、スクリーンマスクに対して印刷対象の基板を密着させるとともに平面方向の位置ずれが生じないように保持する必要がある。このため、従来よりスクリーン印刷装置には、搬入された基板の反りなど面外方向の変形を矯正する機能とともに、変形が矯正された後の基板をクランプして正常な姿勢に保持する機能を備えている（例えば特許文献１参照)。

この特許文献例に示す先行技術では、基板Ｗの下面を載置テーブル２９に当接させた状態で、基板押さえ手段８が備えたローラ８２ｂを基板Ｗの上面に当接させて基板Ｗの反りを矯正し、この後基板Ｗの両端を２つのクランプ片（クランパ）によって挟み込んで把持するようにしている。

特開２００７−１６０６９２号公報

しかしながら上述の先行技術における基板のクランプには、以下のような課題がある。すなわち、スクリーン印刷装置では印刷位置に配設された基板保持部において基板の両側面に当接して把持するクランパは、基板保持部に基板を搬入する基板搬入コンベア、基板保持部から基板を搬出する基板搬出コンベアにそれぞれ設けられたガイド部材と連結されて、基板搬送時に基板の側面をガイドする機能を有している。このため、従来技術では、クランパにおいて基板の側面と当接する当接面には、良好な基板搬送動作を実現するために基板との摩擦を極力低減させることを目的として、研磨などの表面処理が行われていた。

ところが基板との当接面の摩擦力を低減させると、基板搬送時には安定して基板をガイドできるものの、クランパによって基板の側面を挟み込んで保持する把持部材として機能させる場合には、当接面と基板の側面との摩擦力が低いことに起因する不具合が発生する場合がある。すなわち反り変形を矯正した状態でクランパの当接面によって挟み込まれた基板には、当初の反り状態に戻ろうとする復元力が作用している。そしてこの復元力が当接面と基板の側面との摩擦力を上回る状態になると、基板はクランパによる反り矯正姿勢を維持することができず、反りが戻った不正常な状態となる。このように従来技術には、スクリーン印刷装置の印刷位置において基板をクランプする把持部が基板の側面と当接する当接面の表面性状に起因して、良好な基板搬送動作と安定した反り矯正姿勢の維持とを両立させることが難しいという課題があった。

そこで本発明は、良好な基板搬送動作と安定した反り矯正姿勢の維持とを両立させることができるスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法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、基板の下面を支持するバックアップ部と、前記基板の上面を押圧することにより前記基板の反りを矯正する押圧部と、前記基板の側面を把持する把持部とを備え、前記把持部において前記基板の側面と対向する当接面は、前記基板を把持する際に前記基板の側面と当接する第１の領域と前記第１の領域以外の第２の領域とを有し、前記第１の領域と第２の領域とで、前記押圧部によって反りが矯正された後の前記基板の反り矯正状態を維持するための表面特性に差が設けられており、前記表面特性は前記当接面と前記基板の側面との摩擦係数であり、前記第１の領域の摩擦係数は前記第２の領域の摩擦係数よりも大きい。また、本発明のスクリーン印刷装置は、基板の下面を支持するバックアップ部と、前記基板の上面を押圧することにより前記基板の反りを矯正する押圧部と、前記基板の側面を把持する把持部とを備え、前記把持部において前記基板の側面と対向する当接面は、前記基板を把持する際に前記基板の側面と当接する第１の領域と前記第１の領域以外の第２の領域とを有し、前記第１の領域と第２の領域とで、前記押圧部によって反りが矯正された後の前記基板の反り矯正状態を維持するための表面特性に差が設けられており、前記表面特性は前記当接面の表面粗さであり、前記第１の領域の表面粗さは前記第２の領域の表面粗さよりも大きい。

本発明のスクリーン印刷方法は、基板の下面をバックアップ部によって支持し、前記基板の上面を押圧部によって押圧して前記基板の反りを矯正し、前記基板の側面を把持部によって把持し、前記把持部において前記基板の側面と対向する当接面は、前記基板を把持する際に前記基板の側面と当接する第１の領域と前記第１の領域以外の第２の領域とを有し、前記第１の領域と第２の領域とで、前記押圧部によって反りが矯正された後の前記基板の反り矯正状態を維持するための表面特性に差が設けられており、前記表面特性は前記当接面と前記基板の側面との摩擦係数であり、前記第１の領域の摩擦係数は前記第２の領域の摩擦係数よりも大きい。また、本発明のスクリーン印刷方法は、基板の下面をバックアップ部によって支持し、前記基板の上面を押圧部によって押圧して前記基板の反りを矯正し、前記基板の側面を把持部によって把持し、前記把持部において前記基板の側面と対向する当接面は、前記基板を把持する際に前記基板の側面と当接する第１の領域と前記第１の領域以外の第２の領域とを有し、前記第１の領域と第２の領域とで、前記押圧部によって反りが矯正された後の前記基板の反り矯正状態を維持するための表面特性に差が設けられており、前記表面特性は前記当接面の表面粗さであり、前記第１の領域の表面粗さは前記第２の領域の表面粗さよりも大きい。

本発明によれば、良好な基板搬送動作と安定した反り矯正姿勢の維持とを両立させることができる。

本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の正面図 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印刷ステージに設けられた把持部における基板との当接面の構成説明図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置によるスクリーン印刷動作の動作説明図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置によるスクリーン印刷動作の動作説明図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置によるスクリーン印刷動作の動作説明図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置によるスクリーン印刷動作の動作説明図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置によるスクリーン印刷動作の動作説明図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置によるスクリーン印刷動作の動作説明図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置によるスクリーン印刷動作の動作説明図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置によるスクリーン印刷動作の動作説明図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置によるスクリーン印刷動作の動作説明図

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１、図２を参照して、スクリーン印刷装置１の全体構成を説明する。スクリーン印刷装置１は基板などのワークにクリームはんだなどのペーストを印刷する機能を有するものである。図１，図２において、基台１ａにＸ方向の両側端部にはそれぞれ支持フレーム１１が立設されており、これら１対の支持フレーム１１の間にスクリーン印刷装置１を構成する以下の要素が配設されている。なお本実施の形態においては、図１における左右方向、すなわち作業対象の基板９を搬送する基板搬送方向をＸ方向と定義し、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向と定義している。

１対の支持フレーム１１の間の基台１ａの上面には、印刷ステージ移動機構３によって移動する印刷ステージ２が配設されている。印刷ステージ移動機構３は印刷ステージＸＹΘテーブル３ｘｙθの上に印刷ステージ昇降機構３ｚを積層した構成となっており、印刷ステージＸＹΘテーブル３ｘｙθを駆動することにより印刷ステージ２はＸ方向、Ｙ方向、Θ方向に水平移動し、印刷ステージ昇降機構３ｚを駆動することにより印刷ステージ２は昇降する。印刷ステージ２は、上流側から搬入される印刷対象の基板９を保持して、印刷用のパターン孔が形成されたマスクプレート２２に対して位置合わせする機能を有している。

印刷ステージ２は、印刷ステージ昇降機構３ｚの上面に結合された昇降テーブル４を備えている。昇降テーブル４の上面の両端には支持部材４ａが立設されており、図２に示すように、支持部材４ａの上端部にはＸ方向に延びた保持ブロック４ｂが結合されている。保持ブロック４ｂの内側面には基板９を搬送する駆動ベルトを備えた印刷ステージコンベア６ｂが設けられている。

印刷ステージコンベア６ｂは基板９を搬送する搬送部であり、上流側、下流側の支持フレーム１１にそれぞれ設けられた開口部を貫通して配設された搬入コンベア６ａ、搬出コンベア６ｃと連結可能となっている。搬入コンベア６ａによって搬入（矢印ａ）された基板９は、搬送部である印刷ステージコンベア６ｂに受け渡されて印刷ステージ２によって保持される。印刷ステージ２においてスクリーン印刷が終了した後の基板９は、印刷ステージコンベア６ｂから搬出コンベア６ｃに受け渡されて搬出される。

昇降テーブル４の上面には、バックアップ昇降機構５ａによって昇降駆動されるバックアップ部５が配設されている。印刷ステージコンベア６ｂに基板９が搬入された状態で、バックアップ昇降機構５ａを駆動することにより、バックアップ部５は上昇して印刷ステージコンベア６ｂによって搬送された基板９の下面を支持する。

１対の保持ブロック４ｂの上面には、それぞれ基板９の側面を把持する把持部であるサイドクランパ７が設けられている。これらのサイドクランパ７はサイドクランパ駆動機構（図示省略）によって相互に開閉自在となっている。バックアップ部５によって基板９の下面を支持した状態で、サイドクランパ７に閉動作を行わせることにより、印刷ステージ２において基板９は両側面をサイドクランパ７の内側の側面である当接面８（図３参照）によって挟まれてクランプ固定される。

このようにして印刷ステージ２に保持された基板９とマスクプレート２２とを位置合わせするには、基板９を保持する印刷ステージ２をマスクプレート２２に対して相対的に移動させて位置合わせするアライメント動作を行う。すなわち印刷ステージ２を水平方向に移動させる印刷ステージＸＹΘテーブル３ｘｙθは、整列した複数のワーク１０とマスクプレート２２とを位置合わせするために印刷ステージ２とマスクプレート２２を相対的に移動させるアライメント機構として機能している。

１対の支持フレーム１１の上端には、印刷ヘッド１３を支持する印刷ヘッド支持ビーム１２が直動ガイド機構１２ａを介してＹ方向に移動自在に配置されている。印刷ヘッド支持ビーム１２の一端部は、図２に示す構成の印刷ヘッド移動機構１４を介して一方の支持フレーム１１に結合されている。印刷ヘッド移動機構１４は、印刷ヘッドモータ１４ａによって回転駆動される送りねじ１４ｂが螺合するナット部１４ｃを、印刷ヘッド支持ビーム１２に結合した構成となっている。印刷ヘッドモータ１４ａを正逆駆動することにより、印刷ヘッド支持ビーム１２によって支持された印刷ヘッド１３は、スキージング方向であるＹ方向に往復移動する。

図２に示すように、印刷ヘッド１３は印刷ヘッド支持ビーム１２から下方に延出して設けられた１対の後スキージ１３ｂ、前スキージ１３ｃを備えている。印刷ヘッド支持ビーム１２の上面に設けられたスキージ駆動部１３ａを駆動することにより、スキージング方向に応じて後スキージ１３ｂ、前スキージ１３ｃのいずれかが下降してマスクプレート２２に摺接する。

マスクプレート２２には、印刷対象の基板９における印刷パターンに対応して、所定の開口であるパターン孔が形成されている。スクリーン印刷装置１におけるスクリーン印刷では、まずマスクプレート２２の上面に印刷用のペーストＰ（図４参照）を供給する。そして印刷対象の基板９を印刷ステージ２によって保持し、マスクプレート２２の下面に基板９当接させた状態で、マスクプレート２２の上面で後スキージ１３ｂ、前スキージ１３ｃのいずれかを摺動させるスキージング動作を行わせる。これにより印刷対象の基板９には、パターン孔を介してペーストＰが所定の印刷パターンで印刷される。

印刷ステージ２の上面とマスクプレート２２の下面との間には、第１のカメラ１８、第２のカメラ１９が取り付けられたカメラ取り付けベース１７を、Ｘ方向およびＹ方向に移動させるカメラ移動機構１６が配設されている。カメラ移動機構１６は、カメラ取り付けベース１７をカメラＸ軸ビーム１５に沿ってＸ方向へ移動させるカメラＸ軸移動機構１６ＸおよびカメラＸ軸ビーム１５をＹ方向へ移動させるカメラＹ軸移動機構１６Ｙより構成される。カメラＸ軸ビーム１５のＹ方向へ移動は、支持フレーム１１の内側面に配置された直動ガイド機構１５ｃによってガイドされる。

カメラＸ軸移動機構１６Ｘは、図１に示すカメラＸ軸モータ１５ａ、送りねじ１５ｂおよび図２に示すナット部１５ｄより構成される。カメラＸ軸モータ１５ａを駆動することにより、ナット部１５ｄに結合されたカメラ取り付けベース１７はＸ方向に移動する。なお図２においては、カメラＸ軸モータ１５ａの図示を省略している。カメラＹ軸移動機構１６Ｙは、図２に示すように、カメラＹ軸モータ１６ａ、送りねじ１６ｂおよびカメラＸ軸ビーム１５に結合されたナット部１６ｃより構成される。カメラＹ軸モータ１６ａを駆動することにより、ナット部１６ｃに結合されたカメラＸ軸ビーム１５がＹ方向に移動する。

ここで第１のカメラ１８、第２のカメラ１９の機能を説明する。第１のカメラ１８は撮像方向を下方に向けて配置されており、印刷ステージ２に保持された基板９を撮像する。この撮像結果を認識処理することにより、基板９の位置や基板９における印刷対象の電極の位置が検出される。第２のカメラ１９は撮像方向を上方に向けて配置されており、マスクプレート２２に形成されたマスク認識マーク（図示省略）を撮像する。この撮像結果を認識処理することにより、マスクプレート２２におけるマスク中心やパターン孔の位置が認識される。

カメラＸ軸ビーム１５の下面においてＸ方向における印刷ステージ２の上方に相当する位置には、高精度の平面度を有する平板形状の基板反り矯正部材２０が水平姿勢で配設されている。基板反り矯正部材２０は基板９の上面を押圧することにより基板９の反りを矯正する押圧部としての機能を有している。本実施の形態に示す構成例においては、バックアップ部５によって下面を支持された状態の基板９を、バックアップ昇降機構５ａを駆動してバックアップ部５を上昇させることにより、下方から基板反り矯正部材２０の下面に押し付ける反り矯正動作を行わせるようにしている。これにより、反り変形状態の基板９を平面度が確保された基板反り矯正部材２０に倣わせて基板９の反り変形を矯正することができる。

カメラＸ軸ビーム１５によって移動する基板反り矯正部材２０の位置はＸ方向には固定されており（図１参照）、Ｙ方向には印刷ステージ２の上方の反り矯正位置と図２に示す退避位置との間で進退が可能となっている。すなわち印刷ステージ２に保持された基板９を対象として反り矯正動作を実行する際には、カメラＹ軸移動機構１６Ｙを駆動して基板反り矯正部材２０を図１に示す印刷ステージ２の直上に位置させる。

次に図３を参照して、印刷ステージ２に設けられたサイドクランパ７における基板９との当接面８の構成について説明する。図３において、印刷ステージ２に一対で設けられた保持ブロック４ｂの上面には、把持部であるサイドクランパ７が基板搬送方向（図１におけるＸ方向）に配設されており、それぞれの保持ブロック４ｂの内側面には搬送部である印刷ステージコンベア６ｂが基板搬送方向に配設されている。スクリーン印刷動作においては、所定の開口であるパターン孔が設けられたマスクプレート２２がサイドクランパ７の上面と接触する。

一対の印刷ステージコンベア６ｂの間には、バックアップ部５がバックアップ昇降機構５ａ（図２参照）によって昇降自在に配置されている。サイドクランパ７において印刷ステージコンベア６ｂによって搬送された基板９の側面と対向する当接面８は、基板９を把持する際に基板９の側面と当接する第１の領域８ａと、第１の領域８ａ以外の第２の領域８ｂとを有している。本実施の形態においては、第１の領域８ａと第２の領域８ｂとで、基板反り矯正部材２０によって反りが矯正された後の基板９の反り矯正状態を維持するための表面特性に差が設けられている。

すなわち第１の領域８ａは基板９の側面に当接して把持する機能を有していることから、反り変形を矯正した後に作用する復元力によってサイドクランパ７による把持状態から外れやすい状態となった基板９を把持対象とする場合にあっても、基板９の側面を把持する把持面に滑りが生じにくいような表面特性が求められる。また第２の領域８ｂは、印刷ステージコンベア６ｂによる基板搬送動作において基板９の側面と対向する位置にあって、これら側面と摺接して搬送をガイドする機能を有していることから、基板９の側面との摺動性が良好で安定したガイド機能を実現することが可能な表面特性が求められる。

このような機能面の要求を満たすため、本実施の形態のスクリーン印刷装置１では、以下に示す３種類の表面特性のいずれかにおいて第１の領域８ａと第２の領域８ｂとに差を設けるようにしている。まず第１の例では表面特性として当接面８と基板９の側面との摩擦係数を選定し、第１の領域８ａの摩擦係数が第２の領域８ｂの摩擦係数よりも大きくなるようにサイドクランパ７を構成する。例えばサイドクランパ７の当接面８において第１の領域８ａに相当する部分を、樹脂やセラミックなど基板９との摩擦係数が大きい材質で製作する。そしてサイドクランパ７の当接面８において第２の領域８ｂに相当する部分については、金属部品の表面を研磨などの平滑加工処理により摩擦係数を小さくする。

このとき、サイドクランパ７を第１の領域８ａ、第２の領域８ｂのそれぞれに対応する第１部材、第２部材の別部材で構成し、第１の領域８ａに対応する第１部材の全体を摩擦係数が大きい材質で製作し、第２の領域８ｂに対応する第２部材の全体を摩擦係数が小さい材質で製作するようにしてもよい。あるいはサイドクランパ７において当接面８として機能する内側面において、第１の領域８ａに対応する範囲、第２の領域８ｂに対応する範囲のそれぞれに、摩擦係数が大きい材質より成る第１付加部材、摩擦係数が小さい材質より成る第２付加部材を部分的に配置するようにしてもよい。

次に第２の例では表面特性として当接面８の表面粗さを選定し、第１の領域８ａの表面粗さが第２の領域８ｂの表面粗さよりも大きくなるようにサイドクランパ７を構成する。例えばサイドクランパ７の当接面８において第１の領域８ａに相当する部分を目粗し処理して粗度を大きくする一方、第１の領域８ａに相当する部分については前述と同様に平滑加工処理を行って表面粗度を小さくする。目粗し処理の方法としては、機械加工による方法や、所望の粒度の固体粒子を溶射によって処理対象部分に固着させる方法など、各種の方法が可能である。

なおサイドクランパ７を第１の領域８ａ、第２の領域８ｂのそれぞれに対応する第１部材、第２部材の別部材で構成し、第１の領域８ａに対応する第１部材の全体を表面粗さが大きい材質で製作し、第２の領域８ｂに対応する第２部材の全体を表面粗さが小さい材質で製作するようにしてもよい。あるいはサイドクランパ７において当接面８として機能する内側面において、第１の領域８ａに対応する範囲、第２の領域８ｂに対応する範囲のそれぞれに、表面粗さが大きい材質より成る第１付加部材、表面粗さが小さい材質より成る第２付加部材を部分的に配置するようにしてもよい。

次に第３の例では表面特性としてサイドクランパ７の当接面８に基板９の側面が押し付けられる際の圧縮変形度合いを選定し、第１の領域８ａの圧縮変形度合いが第２の領域８ｂの圧縮変形度合いよりも大きくなるようにサイドクランパ７を構成する。例えば、サイドクランパ７の当接面８において第１の領域８ａに相当する部分を、ウレタン樹脂などある程度の圧縮変形挙動を示し、基板９の側面エッジ部の食い込みを許容するような圧縮変形度合いを有する材質で製作する。これにより、基板９をサイドクランパ７で挟み込んだ状態では基板９のエッジが第１の領域８ａに僅かに食い込み、安定した把持状態が維持される。そしてサイドクランパ７の当接面８において第２の領域８ｂに相当する部分については、金属など圧縮変形度合いが小さい材質で製作し、同様に平滑加工処理を施す。

図３に示すように、第１の領域８ａはサイドクランパ７の上端に設けられており、第１の領域８ａの高さ位置Ｈ１は第２の領域８ｂの高さ位置Ｈ２よりも高くなっている。サイドクランパ７が基板９を挟み込んで把持する場合は、バックアップ部５は基板９の高さ位置を高さ位置Ｈ１まで上げて、基板９の側面を第１の領域８ａに対向させる。

そして印刷ステージコンベア６ｂが基板９を搬送する場合は、バックアップ部５は基板９の高さ位置を高さ位置Ｈ２よりも下げて、基板９を印刷ステージコンベア６ｂのベルト上面に載置する。これにより、搬送部である印刷ステージコンベア６ｂに載置された基板９の側面は第２の領域８ｂと対向する状態となる。ここで第２の領域８ｂの厚さｔは、基板９の厚さよりも大きくなるように設定されており、搬送時に印刷ステージコンベア６ｂに載置された状態の基板９の側面は必ず第２の領域８ｂと対向するようになっている。

上述のサイドクランパ７による基板９の把持に際し、サイドクランパ７の当接面８において第１の領域８ａと第２の領域８ｂとで、基板反り矯正部材２０によって反りが矯正された後の基板９の反り矯正状態を維持するための表面特性に差を設けることにより、以下のような効果を得る。

すなわち反り変形を矯正した後に作用する復元力によってサイドクランパ７による把持状態から外れやすい状態となった基板９を把持対象とする場合にあっても、上述の様な表面特性を有する第１の領域８ａによって基板９の側面を把持することにより、第１の領域８ａによる把持面に滑りが生じることなく基板９を安定して把持することが可能となっている。これに対し第２の領域８ｂは、摩擦係数あるいは表面粗さが小さい表面特性を有することから、基板９の側面との摺動性が良好で安定したガイド機能を実現することが可能となっている。

次に図４〜図１２を参照して、スクリーン印刷装置１によって実行されるスクリーン印刷動作について説明する。まず図４は、スクリーン印刷装置１に印刷対象の基板９が搬入された状態を示している。この状態では、印刷ステージ２は下降位置にあり、さらに印刷ステージ２においてバックアップ部５は下降位置にある。そしてこの状態の印刷ステージ２において印刷ステージコンベア６ｂに基板９が搬入される。このとき、基板９は反り変形状態（ここでは下に凸の凹状変形）にある。

カメラＸ軸ビーム１５に配設された基板反り矯正部材２０は、カメラＹ軸移動機構１６ＹによってＹ方向に移動して（矢印ｂ）退避位置にある。印刷ステージ２の上面に位置するマスクプレート２２の上面には基板９に印刷されるペーストＰが供給されており、マスクプレート２２の上方に位置する印刷ヘッド１３では、スキージ駆動部１３ａを駆動することにより前スキージ１３ｃが下降してマスクプレート２２に摺接状態にある。

次に図５に示すように、カメラＸ軸ビーム１５とともに基板反り矯正部材２０を印刷ステージ２の上方の反り矯正位置に移動させる（矢印ｃ）とともに、印刷ステージ２においてバックアップ昇降機構５ａを駆動してバックアップ部５を上昇させる（矢印ｄ）。これにより、基板９はバックアップ部５によって印刷ステージコンベア６ｂから持ち上げられて下面を支持され、サイドクランパ７による把持高さに位置する。

次いで図６に示すように、基板９の反り矯正が行われる。すなわち印刷ステージ移動機構３の印刷ステージ昇降機構３ｚを駆動して印刷ステージ２を上昇させる（矢印ｅ）ことにより、基板９およびサイドクランパ７の上面を基板反り矯正部材２０の下面に押圧する。これにより基板９の上面を押圧部である基板反り矯正部材２０によって押圧して、基板９を基板反り矯正部材２０に倣わせて反りを矯正する。

この後、図７に示すように、把持部であるサイドクランパ７による基板９の把持が行われる。すなわちサイドクランパ駆動機構（図示省略）を駆動することによりサイドクランパ７に閉動作を行わせ（矢印ｆ）、基板反り矯正部材２０によって反り矯正が行われた状態の基板９の側面を把持する。このとき、サイドクランパ７において基板９の側面と対向する当接面８（図３参照）は、基板９を把持する際に基板９の側面と当接する第１の領域８ａと第１の領域８ａ以外の第２の領域８ｂとを有する形態となっている。そして前述のように、第１の領域８ａと第２の領域８ｂとで表面特性に差が設けられており、この構成により次の動作工程において安定した反り矯正姿勢を維持することが可能となっている。

すなわち図８に示すように、反り矯正の後には印刷ステージ昇降機構３ｚを駆動して印刷ステージ２を下降させる（矢印ｈ）。次いでカメラＹ軸移動機構１６Ｙを駆動してカメラＸ軸ビーム１５をＸ方向およびＹ方向移動させて（矢印ｉ）、第１のカメラ１８によって基板９に設けられた認識マークを撮像する（矢印ｇ）。このとき、基板９は両側面をサイドクランパ７によって把持された状態となっており、反り変形を矯正した後に生じる復元力によりサイドクランパ７による把持から外れやすい状態にある。

このような状態にあっても、本実施の形態においてはサイドクランパ７の当接面８において基板９の側面と当接する第１の領域８ａは、基板９の側面を把持する把持面に滑りが生じにくいような表面特性を有していることから、反り変形を矯正した後においてもサイドクランパ７に安定して把持された状態を維持することができる。

次に基板９をマスクプレート２２に位置合わせする基板アライメントが実行される。すなわち図８にて実行された基板９の位置認識結果に基づいて印刷ステージ移動機構３を駆動し、図９に示すように、印刷ステージ２を上昇させて（矢印ｊ）、バックアップ部５によって下面を支持され両側面をサイドクランパ７によって把持された状態の基板９をマスクプレート２２の下面に当接させる。このとき、マスクプレート２２の上面ではペーストＰが供給された状態にあり、スキージング動作を行う前スキージ１３ｃが印刷準備位置にある。

次にマスクプレート２２の上面で印刷ヘッド１３を印刷方向に移動させる。すなわち図１０に示すように、印刷ヘッド１３をＹ方向に移動させて（矢印ｋ）、前スキージ１３ｃをマスクプレート２２に対して摺動させながらペーストＰをパターン孔に充填するスキージング動作が実行される。これにより、基板９の印刷面の電極にはマスクプレート２２のパターン孔を介してペーストＰが供給される。

次に版離れが実行される。すなわち図１１に示すように、前スキージ１３ｃによるスキージング動作後に、印刷ステージ昇降機構３ｚを駆動して印刷ステージ２を下降させる（矢印ｍ）。これにより、基板９の印刷面の電極に供給されたペーストＰをマスクプレート２２のパターン孔から離脱させる版離れが行われる。この版離れにおいても、図８に示す状態と同様に、サイドクランパ７によって両側面を把持された基板９は、安定した反り矯正姿勢が維持される。

この後、印刷後の基板９を搬出する基板搬出が実行される。すなわち図１２に示すように、バックアップ昇降機構５ａを駆動してバックアップ部５を下降させる（矢印ｎ）ことにより、バックアップ部５に支持されていた状態の基板９を印刷ステージコンベア６ｂの搬送面に載置する。次いで印刷ステージコンベア６ｂを駆動することにより、印刷済みの基板９を搬出コンベア６ｃ（図１参照）に乗り移らせて、下流側に搬出する。このとき前述のように、サイドクランパ７の当接面８において 搬送状態の基板９と対向する第２の領域８ｂは、前述のような表面特性を有することから基板９の側面との摺動性が良好で、安定した基板搬送動作が実現される。

上記説明したように、本実施の形態に示すスクリーン印刷装置１は、基板９の下面を支持するバックアップ部５と、基板９の上面を押圧することにより基板９の反りを矯正する押圧部としての基板反り矯正部材２０と、基板９の側面を把持する把持部としてのサイドクランパ７とを備え、サイドクランパ７において基板９の側面と対向する当接面８は、基板９を把持する際に基板９の側面と当接する第１の領域８ａと第１の領域８ａ以外の第２の領域８ｂとを有する構成となっている。そしてこの構成において、第１の領域８ａと第２の領域８ｂとで表面特性に差を設けるようにしている。これにより、基板９を把持する際と基板９を搬送する際における当接面８の表面特性をそれぞれの機能に応じた所望の状態とすることが可能となり、良好な基板搬送動作と安定した反り矯正姿勢の維持とを両立させることができる。

なお、スクリーン印刷装置１は、基板９を把持する際に、サイドクランパ７の当接面８の第２の領域８ｂが、基板９の側面と当接する場合でも当接しない場合でも安定した反り矯正姿勢を維持することが可能である。

本発明のスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法は、良好な基板搬送動作と安定した反り矯正姿勢の維持とを両立させることができるという効果を有し、基板などのワークにペーストを印刷するスクリーン印刷分野において有用である。

１ スクリーン印刷装置
２ 印刷ステージ
３ 印刷ステージ移動機構
５ バックアップ部
６ｂ 印刷ステージコンベア
７ サイドクランパ
８ 当接面
８ａ 第１の領域
８ｂ 第２の領域
９ 基板
１３ 印刷ヘッド
２０ 基板反り矯正部材
２２ マスクプレート

Claims (7)

1. 基板の下面を支持するバックアップ部と、
   前記基板の上面を押圧することにより前記基板の反りを矯正する押圧部と、
   前記基板の側面を把持する把持部とを備え、
   前記把持部において前記基板の側面と対向する当接面は、前記基板を把持する際に前記基板の側面と当接する第１の領域と前記第１の領域以外の第２の領域とを有し、
   前記第１の領域と第２の領域とで、前記押圧部によって反りが矯正された後の前記基板の反り矯正状態を維持するための表面特性に差が設けられており、
   前記表面特性は前記当接面と前記基板の側面との摩擦係数であり、前記第１の領域の摩擦係数は前記第２の領域の摩擦係数よりも大きい、スクリーン印刷装置。
2. 基板の下面を支持するバックアップ部と、
   前記基板の上面を押圧することにより前記基板の反りを矯正する押圧部と、
   前記基板の側面を把持する把持部とを備え、
   前記把持部において前記基板の側面と対向する当接面は、前記基板を把持する際に前記基板の側面と当接する第１の領域と前記第１の領域以外の第２の領域とを有し、
   前記第１の領域と第２の領域とで、前記押圧部によって反りが矯正された後の前記基板の反り矯正状態を維持するための表面特性に差が設けられており、
   前記表面特性は前記当接面の表面粗さであり、前記第１の領域の表面粗さは前記第２の領域の表面粗さよりも大きい、スクリーン印刷装置。
3. さらに前記基板を搬送する搬送部を有し、
   前記第１の領域の高さ位置は前記第２の領域の高さ位置よりも高く、
   前記把持部が前記基板を把持する場合は前記バックアップ部は前記基板の高さ位置を上げて前記基板の側面を前記第１の領域に対向させ、
   前記搬送部が前記基板を搬送する場合は前記バックアップ部は前記基板の高さ位置を下げて前記基板を搬送部に載置し、
   前記搬送部に載置された前記基板の側面は前記第２の領域と対向する、請求項１又は２に記載のスクリーン印刷装置。
4. さらに前記把持部と接触するとともに所定の開口が設けられたスクリーンマスクを備え、
   前記第１の領域は前記把持部の上端に設けられる、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。
5. 前記第２の領域の厚さは、前記基板の厚さよりも大きい、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。
6. 基板の下面をバックアップ部によって支持し、
   前記基板の上面を押圧部によって押圧して前記基板の反りを矯正し、
   前記基板の側面を把持部によって把持し、
   前記把持部において前記基板の側面と対向する当接面は、前記基板を把持する際に前記基板の側面と当接する第１の領域と前記第１の領域以外の第２の領域とを有し、
   前記第１の領域と第２の領域とで、前記押圧部によって反りが矯正された後の前記基板の反り矯正状態を維持するための表面特性に差が設けられており、
   前記表面特性は前記当接面と前記基板の側面との摩擦係数であり、前記第１の領域の摩擦係数は前記第２の領域の摩擦係数よりも大きい、スクリーン印刷方法。
7. 基板の下面をバックアップ部によって支持し、
   前記基板の上面を押圧部によって押圧して前記基板の反りを矯正し、
   前記基板の側面を把持部によって把持し、
   前記把持部において前記基板の側面と対向する当接面は、前記基板を把持する際に前記基板の側面と当接する第１の領域と前記第１の領域以外の第２の領域とを有し、
   前記第１の領域と第２の領域とで、前記押圧部によって反りが矯正された後の前記基板の反り矯正状態を維持するための表面特性に差が設けられており、
   前記表面特性は前記当接面の表面粗さであり、前記第１の領域の表面粗さは前記第２の領域の表面粗さよりも大きい、スクリーン印刷方法。

Images