JP6846609B2 - Screen printing device and screen printing method - Google Patents
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Description
本開示は、基板に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。 The present disclosure relates to a screen printing apparatus and a screen printing method for printing a paste on a substrate.
スクリーン印刷装置は、複数の開口が形成されたマスクの下面に基板を接触させ、スキージをマスク上で移動させて、複数の開口にクリームはんだなどのペーストを押し込んで基板にペーストを転写する。スクリーン印刷装置は、所定枚数の基板に印刷すると、マスクに付着したペーストを除去するクリーニングを実行する。クリーニング直後の印刷では、基板に印刷されるペーストの転写量が少なくなることが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のスクリーン印刷装置において、クリーニング直後の印刷ではスキージのアタック角度を通常印刷より傾けることで転写量を増大させて、通常印刷とのペーストの転写量に差が発生しないようにしている。
In the screen printing apparatus, the substrate is brought into contact with the lower surface of the mask in which the plurality of openings are formed, the squeegee is moved on the mask, and the paste such as cream solder is pushed into the plurality of openings to transfer the paste to the substrate. When the screen printing apparatus prints on a predetermined number of substrates, it performs cleaning to remove the paste adhering to the mask. It is known that the transfer amount of the paste printed on the substrate is reduced in printing immediately after cleaning (see, for example, Patent Document 1). In the screen printing apparatus described in
本開示の印刷装置は、マスクと、基板保持部と、基板位置決め機構と、印刷ヘッドと、クリーニング機構と、を有する。 The printing apparatus of the present disclosure includes a mask, a substrate holding portion, a substrate positioning mechanism, a printing head, and a cleaning mechanism.
マスクは、ペーストを印刷するための複数の開口が形成されている。 The mask is formed with a plurality of openings for printing the paste.
本発明のスクリーン印刷装置は、ペーストを印刷するための複数の開口が形成されたマスクと、基板保持部と、前記基板保持部を移動させて前記基板保持部に保持された基板を前記マスクの下面に位置合わせする基板位置決め機構と、前記マスク上のペーストを前記複数の開口を通じて基板に印刷する印刷ヘッドと、複数のクリーニング方式を使用して前記マスクの下面をクリーニング可能なクリーニング機構と、を備え、実行された前記クリーニング方式ごとに設定された印刷条件に基づいて、前記印刷ヘッドが基板にペーストを印刷する。 In the screen printing apparatus of the present invention, a mask having a plurality of openings for printing a paste, a substrate holding portion, and a substrate held by the substrate holding portion by moving the substrate holding portion are used as the mask. A substrate positioning mechanism that aligns to the lower surface, a print head that prints the paste on the mask on the substrate through the plurality of openings, and a cleaning mechanism that can clean the lower surface of the mask using a plurality of cleaning methods. comprising, based on the printing condition set for each of the cleaning method is executed, the print head prints the paste on the substrate.
本発明のスクリーン印刷方法は、基板にペーストを印刷するスクリーン印刷方法であって、複数の開口が形成されたマスクの下面に基板を接触させる基板接触工程と、印刷ヘッドによって前記複数の開口にペーストを押し込む印刷工程と、複数のクリーニング方式のいずれかを使用して、前記マスクに付着したペーストを除去するクリーニング工程と、を含み、印刷工程は、実行された前記クリーニング方式ごとに設定された印刷条件に基づいて実行される。
The screen printing method of the present invention is a screen printing method for printing a paste on a substrate, in which a substrate contacting step of bringing the substrate into contact with the lower surface of a mask having a plurality of openings formed therein and a paste in the plurality of openings by a print head. The printing step includes a printing step of pushing in and a cleaning step of removing the paste adhering to the mask by using any of a plurality of cleaning methods, and the printing step is a printing set for each of the executed cleaning methods. It is executed based on the conditions .
印刷ヘッドは、マスクの上のペーストを、複数の開口を通じて基板に印刷する。 The printhead prints the paste on the mask onto the substrate through multiple openings.
クリーニング機構は、マスクの下面をクリーニングするための複数のクリーニング方式を使用可能である。 The cleaning mechanism can use a plurality of cleaning methods for cleaning the underside of the mask.
クリーニング機構によるクリーニング後に、複数のクリーニング方式のうち、実行されたクリーニング方式に基づいて、印刷ヘッドが基板にペーストを印刷する印刷条件を変更する。 After cleaning by the cleaning mechanism, the printing conditions for the print head to print the paste on the substrate are changed based on the cleaning method executed among the plurality of cleaning methods.
本開示のスクリーン印刷方法は、
基板にペーストを印刷するスクリーン印刷方法であって、
複数の開口が形成されたマスクの下面に基板を接触させる基板接触工程と、
印刷ヘッドによって複数の開口にペーストを押し込む印刷工程と、
複数のクリーニング方式のうちの一つを使用して、マスクに付着したペーストを除去するクリーニング工程と、
クリーニング工程の後、実行されたクリーニング方式に応じて印刷ヘッドが基板にペーストを印刷する印刷条件を変更する印刷条件変更工程と、
を有する。The screen printing method of the present disclosure is
A screen printing method that prints paste on a substrate.
A substrate contacting process in which the substrate is brought into contact with the lower surface of a mask having a plurality of openings.
The printing process of pushing the paste into multiple openings with the print head,
A cleaning process that uses one of several cleaning methods to remove the paste on the mask,
After the cleaning step, the print condition change step of changing the print condition in which the print head prints the paste on the substrate according to the executed cleaning method,
Have.
スクリーン印刷装置のクリーニングにおいて、溶剤を使用する湿式クリーニング方式と、溶剤を使用しない乾式クリーニング方式が、それぞれ所定の印刷間隔で実行される場合がある。クリーニング直後の印刷でのペーストの転写量の減少具合は、クリーニング方式で異なる。しかし、特許文献1などの従来技術では、クリーニング方式に因らずに、クリーニング直後は同じ印刷条件を適用している。そのため、印刷されるペーストの転写量がばらつき、印刷品質にばらつきが発生する場合がある。
In cleaning the screen printing apparatus, a wet cleaning method using a solvent and a dry cleaning method using no solvent may be executed at predetermined printing intervals, respectively. The degree of reduction in the amount of paste transferred in printing immediately after cleaning differs depending on the cleaning method. However, in the prior art such as
以下に図面を用いて、本開示の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、スクリーン印刷システム、スクリーン印刷装置の仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。以下、基板の搬送方向(図2における左右方向)をX方向、X方向と水平面内において直交する方向(図2における上下方向)をY方向、X方向およびY方向と直交する方向(図3における上下方向)をZ方向と定義する。 An embodiment of the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings. The configurations, shapes, and the like described below are examples for explanation, and can be appropriately changed according to the specifications of the screen printing system and the screen printing apparatus. In the following, the corresponding elements will be designated by the same reference numerals in all the drawings, and duplicate description will be omitted. Hereinafter, the transport direction of the substrate (horizontal direction in FIG. 2) is the X direction, and the direction orthogonal to the X direction in the horizontal plane (vertical direction in FIG. 2) is the Y direction, the X direction and the direction orthogonal to the Y direction (in FIG. 3). The vertical direction) is defined as the Z direction.
まず図1を参照して、スクリーン印刷システム1の構成について説明する。スクリーン印刷システム1は、基板搬送方向の上流側(紙面左側)から下流側(紙面右側)に向けて、スクリーン印刷装置M1、印刷検査装置M2を直列に連結して構成されている。スクリーン印刷装置M1、印刷検査装置M2は、通信ネットワーク2を介して管理コンピュータ3に接続されている。管理コンピュータ3は、スクリーン印刷装置M1と印刷検査装置M2で使用される制御プログラムなどを含む生産データ、スクリーン印刷装置M1と印刷検査装置M2の作業履歴、検査結果情報などを記憶する。そして、管理コンピュータ3は、スクリーン印刷装置M1と印刷検査装置M2との間での情報の伝達や、他の装置との情報の伝達等を行う。スクリーン印刷システム1は、基板に部品実装する実装基板製造ラインの上流に配置され、印刷検査装置M2で検査を終えた基板は、その下流の部品装着装置へ搬送される。
First, the configuration of the
スクリーン印刷装置M1は、複数の開口が形成されたマスクを介して上流側から搬入された基板にペーストを印刷する。印刷検査装置M2は、検査カメラ、3次元センサを備えている。印刷検査装置M2は、スクリーン印刷装置M1から搬送された基板の上面に印刷されたペーストの状態やペーストの量を検査する。検査結果は、管理コンピュータ3に送信されるとともに、スクリーン印刷装置M1にも送信される。
The screen printing apparatus M1 prints the paste on the substrate carried in from the upstream side through the mask in which a plurality of openings are formed. The print inspection device M2 includes an inspection camera and a three-dimensional sensor. The print inspection device M2 inspects the state of the paste printed on the upper surface of the substrate conveyed from the screen printing device M1 and the amount of the paste. The inspection result is transmitted to the
まず図2、図3を参照して、スクリーン印刷装置M1の構造を説明する。スクリーン印刷装置M1は、基台4上にX方向に延びる一対の搬送コンベア5を備えている。基台4には、制御部Cが設けられている。搬送コンベア5は制御部Cによって制御され、スクリーン印刷装置M1の上流側から受け取った基板6をX方向に搬送して、スクリーン印刷装置M1の下流側に搬出する。搬送コンベア5においてX方向の中央付近には、制御部Cによって制御される基板保持部7が設けられている。基板保持部7は、搬送コンベア5が搬送する基板6を受け取って、所定のクランプ位置に保持する。
First, the structure of the screen printing apparatus M1 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. The screen printing device M1 includes a pair of
基板保持部7の上方には、基板6にペーストを印刷するための複数の開口8aと、2つ一組のマスク側マーク8mが形成されたマスク8が設置されている。マスク8はXY平面に広がって延びた矩形平板形状を有しており、その外周は枠部材8wによって支持されている。
Above the
図3において、基台4上には、XYテーブル9、θテーブル10、基板昇降機構11が下方から順に設けられている。XYテーブル9は、θテーブル10を水平面内(X方向、Y方向)で移動させる。θテーブル10は、基板昇降機構11をZ軸周りにθ度回転させる。基板昇降機構11は、基板保持部7を下方から支持して昇降させる。XYテーブル9、θテーブル10、基板昇降機構11は、制御部Cによって制御されている。
In FIG. 3, an XY table 9, a θ table 10, and a
図3において、マスク8の下方には、基板認識用のカメラとマスク認識用のカメラを内蔵するカメラユニット13が備えられている。カメラユニット13は、制御部Cによって制御されるカメラ移動機構14(図6参照)によって水平面内を移動する(矢印a1)。カメラユニット13は基板6とマスク8の間に移動して、基板6に形成された位置合わせ用の基板側マークと、マスク8に形成された位置合わせ用のマスク側マーク8mを撮像する。制御部Cは、カメラユニット13で撮像された画像に基づいてマスク側マーク8mと基板側マークの位置を認識する。
In FIG. 3, a
次いで制御部Cは、認識結果に基づいて、マスク8に形成された複数の開口8aと、基板保持部7が保持する基板6上に形成された電極が一致するように、XYテーブル9とθテーブル10と基板昇降機構11の位置と向きを制御する。次いで制御部Cは基板保持部7を上昇させて、基板6を下方からマスク8に接触させる。このように、基板保持部7はマスク8の下方に設けられており、XYテーブル9、θテーブル10、基板昇降機構11は、基板保持部7を移動させて基板保持部7に保持された基板6をマスク8に位置合わせする基板位置決め機構12を構成する。
Next, based on the recognition result, the control unit C sets the XY table 9 and θ so that the plurality of
図2、図3において、マスク8の上方には、印刷ヘッド移動機構15(図6参照)によってY方向に移動する印刷ヘッド20が備えられている。印刷ヘッド20は、印刷ヘッド移動機構15によって水平面内を移動する移動ベース21を備えている。移動ベース21には、2基のスキージ保持部22(第1のスキージ保持部221と第2のスキージ保持部222)がY方向に並んで配置されている。スキージ保持部22は、それぞれX方向に延びたスキージ23(第1のスキージ231と第2のスキージ232)を下端に保持し、移動ベース21に設けられた昇降機構24によって昇降する。スキージ保持部22は、スキージ23がマスク8に当接した時の傾きであるアタック角度θ(図4参照)を調整するアタック角度調整部25を内蔵している。印刷ヘッド移動機構15、印刷ヘッド20は、制御部Cによって制御される。
In FIGS. 2 and 3, a
次に図4を参照して、印刷ヘッド20による移動動作について説明する。移動動作は、基板保持部7が保持する基板6をマスク8に位置合わせした状態で実行される。制御部Cは、アタック角度調整部25を制御して、スキージ23を所定のアタック角度θに設定する。次いで制御部Cは昇降機構24を制御して、一方のスキージ23(第1のスキージ231)を下降(矢印b)させて、複数の開口8aが形成された領域の前側に当接させる。
Next, the movement operation by the
この時、制御部Cはスキージ23の下降量によって、スキージ23をマスク8の上面に当接させる当接力Fを調整する。次いで制御部Cは印刷ヘッド移動機構15を制御して、スキージ23をY方向の後側に移動速度Vで移動させる。スキージ23が複数の開口8a上を移動する際に、マスク8の上面に供給されているペーストPstが複数の開口8aに所定の印圧(圧力)で押し込まれる。複数の開口8aにペーストPstを押し込む時の印圧は、スキージ23のアタック角度θ、当接力F、移動速度Vによって調整することができる。
At this time, the control unit C adjusts the contact force F that brings the
具体的には、アタック角度θを小さくすること、当接力Fを大きくすること、移動速度Vを大きくすること、の少なくともいずれか一つによって、押し込む時の圧力を大きくできる。アタック角度θを大きくすること、当接力Fを小さくすること、移動速度Vを小さくすること、の少なくともいずれか一つによって、押し込む時の圧力を小さくできる。 Specifically, the pressure at the time of pushing can be increased by at least one of reducing the attack angle θ, increasing the contact force F, and increasing the moving speed V. The pressure at the time of pushing can be reduced by at least one of increasing the attack angle θ, reducing the contact force F, and decreasing the moving speed V.
スキージ23が複数の開口8aが形成された領域の外側(後側)まで移動すると、制御部Cは一方のスキージ23(例えば第1のスキージ231)を上昇させる。制御部Cは、一方のスキージ23と同様に、他方のスキージ23(例えば第2のスキージ232)を下降させてマスク8に当接させ、Y方向の前側に移動させて複数の開口8aにペーストPstを押し込む移動動作を実行させる。このように、印刷ヘッド20は、マスク8の上面に当接しながら移動して複数の開口8aにペーストPstを押し込むスキージ23を有し、マスク8上を移動することによりマスク8上のペーストPstを複数の開口8aを通じて基板6に印刷する。
When the
図3において、マスク8の下方であってY方向の前側には、マスク8の裏面に残留したペーストPstを掃除するクリーニング機構30が備えられている。クリーニング機構30は、制御部Cによって制御されるクリーニング移動機構16(図6参照)によってY方向に移動する(矢印a2)。クリーニング機構30は、X方向に延びてZ方向に昇降する(矢印a3)拭取りヘッド31を備えている。
In FIG. 3, a
クリーニング機構30において、拭取りヘッド31を挟むY方向の前後には、未使用のクリーニングペーパ32を巻回したペーパロール33Aと、使用済みのクリーニングペーパ32を回収するペーパロール33Bが装着されている。ペーパロール33Aから引き出されたクリーニングペーパ32は、拭取りヘッド31の上面を周回して、制御部Cによって制御されるロール回転機構34によって回転するペーパロール33Bに巻き取られる。クリーニング機構30は、制御部Cによって制御され、ペーストPstを溶かす溶剤をクリーニングペーパ32に塗布するクリーニング液塗布部35を備えている。
In the
ここで図5を参照して、マスク8の裏面に残留したペーストPstを掃除するマスククリーニングの動作について説明する。マスククリーニングの動作の際、制御部Cは、予め設定されたパターンで、クリーニング液塗布部35によりクリーニングペーパ32に溶剤を塗布する湿式クリーニング方式、または溶剤を使用しない乾式クリーニング方式でマスククリーニングを実行する。
Here, with reference to FIG. 5, the operation of mask cleaning for cleaning the paste Pst remaining on the back surface of the
溶剤を使用する湿式クリーニング方式では、制御部Cはクリーニング液塗布部35によって溶剤を塗布させたクリーニングペーパ32を上面に周回する拭取りヘッド31を上昇させてマスク8の裏面に当接させる(矢印c1)。次いで制御部Cはクリーニング移動機構16を制御して、クリーニング機構30をY方向に移動させる(矢印c2)。溶剤を使用しない乾式クリーニング方式では、制御部Cは溶剤を塗布しないクリーニングペーパ32を拭取りヘッド31でマスク8の裏面に当接させて、クリーニング機構30をY方向に移動させる。
In the wet cleaning method using a solvent, the control unit C raises the wiping
これにより、マスク8の裏面に残留していたペーストPst、および複数の開口8a内に残留していたペーストPstがクリーニングペーパ32で拭き取られる。ペーストPstを拭き取った使用済みのクリーニングペーパ32はロール回転機構34によって回転するペーパロール33B(図3参照)に巻き取られ、拭取りヘッド31の上面には未使用のクリーニングペーパ32が供給される。このように、クリーニング機構30は、複数のクリーニング方式(湿式クリーニング方式、乾式クリーニング方式)を使用して、マスク8に付着したペーストPstを除去する。なお、拭取りヘッド31は真空吸引機構を備え、真空吸引しながらマスククリーニングする吸引クリーニング方式も実行するようにしてもよい。
As a result, the paste Pst remaining on the back surface of the
ここで図9Aを参照して、マスククリーニングの影響について説明する。図9Aには、スクリーン印刷後に搬送され、印刷検査装置M2において計測された基板6に転写されたペーストPstの量(体積率)が基板6毎に作業の順番に並べて表示されている。スクリーン印刷装置M1では、マスククリーニングを行わずにスクリーン印刷を繰返し実行すると、マスク8の複数の開口8aから裏面にはみ出すペーストPstの量が徐々に増加して、基板6に転写されるペーストPstの量が徐々に増加する。このままスクリーン印刷を継続すると、基板6に転写されるペーストPstの量が規定値を超えるので定期的にマスククリーニングを実行する。
Here, the effect of mask cleaning will be described with reference to FIG. 9A. In FIG. 9A, the amount (volume fraction) of the paste Pst that was conveyed after screen printing and transferred to the
スクリーン印刷後にマスククリーニングを実行すると、マスク8の開口8aや裏面に残留していたペーストPstの一部または全てが除去される。このため、マスククリーニング後に基板6に転写されるペーストPstの量は、マスククリーニング直前の基板6に転写される量よりも減少する。特に溶剤を使用する湿式クリーニングは、乾式クリーニングに比べて開口8aの表面で潤滑油のような役割を果たすフラックス成分を除去する効果が高く、その傾向が強く現れる。このため、湿式クリーニング直後のスクリーン印刷では、基板に転写されずに開口8a内に残留するペーストPstが多くなり、結果として基板6に転写されるペーストPstの量が少なくなる。
When mask cleaning is performed after screen printing, a part or all of the paste Pst remaining on the
そのため、湿式クリーニング後の減少率Dwは、乾式クリーニング後の減少率Ddよりも大きい。例えば、図9Aに示すように、乾式クリーニング後の5枚目の基板6は、直前の4枚目の基板6より減少率Ddだけ転写されたペーストPstの体積率が減少している。また、湿式クリーニング後の9枚目の基板6は、直前の8枚目の基板6より減少率Dwだけ転写されたペーストPstの体積率が減少している。このように、クリーニング方式の違いでその直後に基板に印刷されるペーストPstの減少率が異なっている。
Therefore, the reduction rate Dw after wet cleaning is larger than the reduction rate Dd after dry cleaning. For example, as shown in FIG. 9A, in the
次に図6を参照して、スクリーン印刷装置M1の制御系の構成について説明する。スクリーン印刷装置M1が備える制御部Cには、搬送コンベア5、基板保持部7、基板位置決め機構12、カメラユニット13、カメラ移動機構14、印刷ヘッド移動機構15、クリーニング移動機構16、タッチパネル17、印刷ヘッド20、クリーニング機構30が接続されている。タッチパネル17は、液晶パネルにスクリーン印刷装置M1の操作画面などを表示する表示機能と、表示された操作画面を操作することによりコマンドや各種情報などを入力する入力機能を有している。
Next, the configuration of the control system of the screen printing apparatus M1 will be described with reference to FIG. The control unit C included in the screen printing device M1 includes a
制御部Cは、記憶部40、印刷作業処理部41、クリーニング処理部42、補正情報設定処理部43を備えている。記憶部40は記憶装置であり、印刷条件記憶部40a、補正情報記憶部40bを備えている。印刷条件記憶部40aには、基板6の種類毎に、印刷ヘッド20が基板6にペーストPstを印刷する印刷条件、マスククリーニングを実行するタイミングなどを含むマスククリーニング条件などが記憶されている。
The control unit C includes a
印刷条件には、印刷ヘッド20が複数の開口8aにペーストPstを押し込む圧力(印圧)、スキージ23をマスク8の上面に当接させる当接力F、スキージ23の移動速度V、スキージ23がマスク8に当接した時の傾きであるアタック角度θなどが含まれている。また、マスククリーニング条件には、マスククリーニングを実行するタイミングやクリーニング方式などが記憶されている。
The printing conditions include the pressure (printing pressure) at which the
ここで図9Aを参照して、マスククリーニングのタイミングの例について説明する。この例では、4枚の基板6に対して連続してスクリーン印刷した後に、マスククリーニングが実行される。具体的には、4枚目、8枚目、12枚目、16枚目、20枚目の基板6に対するスクリーン印刷後に、マスククリーニングが実行される。マスククリーニングでは、乾式クリーニングを2回実行した後、湿式クリーニングを1回実行するパターンが繰り返される。具体的には、1枚目の前、4枚目の後に乾式クリーニングが実行され、8枚目の後に湿式クリーニングが実行される。そして、12枚目の後、16枚目の後に乾式クリーニングが実行され、20枚目の後に湿式クリーニングが実行される。
Here, an example of the timing of mask cleaning will be described with reference to FIG. 9A. In this example, mask cleaning is performed after screen printing on four
図6において、補正情報設定処理部43は、クリーニング後に減少するペーストPstを補正するための印刷条件補正情報を入力するための印刷条件補正情報入力画面をタッチパネル17に表示させ、入力された情報を補正情報記憶部40bに記憶させる。なお、管理コンピュータ3が補正情報設定処理部43を備え、管理コンピュータ3において入力された印刷条件補正情報を、補正情報記憶部40bに転送して記憶させるようにしてもよい。
In FIG. 6, the correction information setting
ここで図7を参照して、タッチパネル17に表示された印刷条件補正情報入力画面17aの例について説明する。印刷条件補正情報入力画面17aには、「クリーニング後補正」欄50、「段階的補正」欄51、「当接圧補正」欄52、「移動速度補正」欄53、「アタック角補正」欄54、「適用回数」欄55の入力欄が、「湿式クリーニング」枠56と「乾式クリーニング」枠57内にそれぞれに設定されている。また、印刷条件補正情報入力画面17aには、「取り消し」ボタン58、「登録」ボタン59が設定されている。さらに、「当接圧補正」欄52、「移動速度補正」欄53、「アタック角補正」欄54、「適用回数」欄55には、入力を補助する増加ボタン「△」、減少ボタン「▽」が、印刷条件補正情報入力画面17aに設定されている。
Here, an example of the print condition correction
「クリーニング後補正」欄50には、マスククリーニング後の印刷条件の補正を行うか(有効)、行わないか(無効)が選択して入力される。「段階的補正」欄51には、印刷条件の補正を段階的に行うか(有効)、行わないか(無効)が選択して入力される。「段階的補正」欄51が(有効)の場合、「適用回数」欄55に入力された回数で段階的に印刷条件の補正が実行される。「当接圧補正」欄52には、スキージ23の当接力Fの補正量が百分率で入力される。「移動速度補正」欄53には、スキージ23の移動速度Vの補正量が百分率で入力される。「アタック角補正」欄54には、スキージ23のアタック角度θの補正量が角度で入力される。
In the "correction after cleaning" field 50, whether or not to correct the printing conditions after mask cleaning (valid) or not (invalid) is selected and input. In the "stepwise correction" field 51, whether or not to perform the correction of the printing conditions stepwise (valid) or not (invalid) is selected and input. When the "gradual correction" column 51 is (valid), the printing condition is gradually corrected by the number of times entered in the "applied number of times" column 55. In the "contact pressure correction" column 52, the correction amount of the contact force F of the
図7において、「クリーニング後補正」欄50には、湿式クリーニングも乾式クリーニングも「有効」が入力されており、マスククリーニング後に印刷条件の補正が実行される。湿式クリーニングでは、「当接圧補正」欄52に「+10%」と入力されており、当接力Fの補正が実行される。また、湿式クリーニングでは、「段階的補正」欄51が「有効」で「適用回数」欄55に「2」が入力されているため、段階的に印刷条件が補正される。すなわち、湿式クリーニング後の1枚目は当接力Fが10%増加され、2枚目は当接力Fが5%増加され、3枚目以降は補正がされない。当接力Fを増加することで印圧が増加し、クリーニング後のペーストPstの減少が補正される。 In FIG. 7, "effective" is input to both the wet cleaning and the dry cleaning in the "correction after cleaning" column 50, and the printing conditions are corrected after the mask cleaning. In the wet cleaning, "+ 10%" is input in the "contact pressure correction" column 52, and the correction of the contact force F is executed. Further, in the wet cleaning, since the "stepwise correction" column 51 is "valid" and "2" is entered in the "application count" column 55, the printing conditions are corrected stepwise. That is, the contact force F of the first sheet after wet cleaning is increased by 10%, the contact force F of the second sheet is increased by 5%, and the third and subsequent sheets are not corrected. By increasing the contact force F, the printing pressure is increased, and the decrease in the paste Pst after cleaning is corrected.
乾式クリーニングでは、「アタック角補正」欄54に「−15°」と入力されており、アタック角度θの補正が実行される。乾式クリーニングでは、「段階的補正」欄51が「無効」で「適用回数」欄55が「1」であるため、印刷条件は段階的には補正されない。すなわち、乾式クリーニング後の1枚目はアタック角度θが15°減少され(スキージ23を寝かせる)、2枚目以降は補正がされない。アタック角度θを小さくしてスキージ23を寝かせることで印圧が増加し、クリーニング後のペーストPstの減少が補正される。
In the dry cleaning, "-15 °" is input in the "attack angle correction"
図7において、「取り消し」ボタン58が操作されると、印刷条件補正情報入力画面17aの各入力欄に入力されている情報がクリアされる。「登録」ボタン59が操作されると、印刷条件補正情報入力画面17aの各入力欄に入力されている情報が印刷条件補正情報として補正情報記憶部40bに記憶される。このように、クリーニング後に変更される印刷条件は、印刷ヘッド20が複数の開口8aにペーストPstを押し込む圧力(当接力F)、印刷ヘッド20がマスク8上を移動する移動速度V、スキージ23がマスク8に当接した時の傾き(アタック角度θ)の少なくともいずれ一つである。
In FIG. 7, when the “Cancel”
図6において、印刷作業処理部41は、印刷条件記憶部40aに記憶される印刷条件、補正情報記憶部40bに記憶される印刷条件補正情報に基づいて、印刷ヘッド20を含むスクリーン印刷装置M1の各部を制御してスクリーン印刷作業を実行させる。印刷作業処理部41は、印刷条件補正情報に基づいて、マスククリーニング後の所定回数(適用回数)だけ印刷条件を補正してスクリーン印刷作業を実行させる。
In FIG. 6, the printing
クリーニング処理部42は、印刷条件記憶部40aに記憶されるマスククリーニング条件に基づいてクリーニング機構30、クリーニング移動機構16を制御して、スクリーン印刷後に所定のタイミング、所定の方式でマスククリーニングを実行させる。このように、印刷作業処理部41は、クリーニング機構30によるクリーニング後に、実行されたクリーニング方式に応じて印刷ヘッド20が基板6にペーストPstを印刷する印刷条件を変更してスクリーン印刷を実行させる。
The
次に、図8のフローに沿って、図9Bを参照しながら、スクリーン印刷装置M1によって基板6にペーストPstを印刷するスクリーン印刷方法について説明する。以下、図9Bの43枚目の基板6へのスクリーン印刷から説明する。
Next, a screen printing method for printing the paste Pst on the
図8において、まず、印刷作業処理部41は、搬送コンベア5により上流側から搬入された43枚目の基板6を基板保持部7まで搬送させ、基板保持部7により搬送された基板6を保持させる(ST1:基板搬入工程)。次いで印刷作業処理部41は、カメラユニット13で撮像された画像に基づいて位置を補正して、複数の開口8aが形成されたマスク8の下面に基板保持部7が保持する基板6を接触させる(ST2:基板接触工程)。
In FIG. 8, first, the printing
次いで印刷作業処理部41は、印刷条件記憶部40aに記憶された印刷条件に基づいて、印刷ヘッド20を移動させて複数の開口8aにペーストPstを押し込ませる(ST3:印刷工程)。次いで印刷作業処理部41は、基板保持部7を下降させて基板6をマスク8から離反させる(ST4:基板離反工程)。次いで印刷作業処理部41は、基板保持部7に基板6を解放させて、搬送コンベア5により下流側にスクリーン印刷後の基板6を搬出させる(ST5:基板搬出工程)。予定の枚数の基板6へのスクリーン印刷が終了すると(ST6においてYes)、印刷処理が終了する。
Next, the printing
予定枚数の印刷処理が終了していない場合(ST6においてNo)、クリーニング処理部42は、印刷条件記憶部40aに記憶されたマスククリーニング条件に基づいて、マスククリーニングのタイミングか否かを判断する(ST7:マスククリーニング判断工程)。図9Bにおいて、43枚目の基板6の印刷後は、マスククリーニングのタイミングではない(ST7においてNo)。そこで、基板搬入工程(ST1)に戻って44枚目の基板6が搬入され、印刷条件記憶部40aに記憶された印刷条件で印刷工程(ST3)が実行される。
When the printing process of the planned number of sheets is not completed (No in ST6), the
図9Bにおいて、44枚目の基板6の印刷後は、乾式クリーニングのタイミングである(ST7においてYes)。図8において、44枚目の基板6の基板搬出工程(ST5)が終わると、クリーニング処理部42は、乾式クリーニング方式を使用して、マスク8に付着したペーストPstを除去する(ST8:クリーニング工程)。
In FIG. 9B, after printing the
次いで印刷作業処理部41は、実行されたクリーニング方式が湿式クリーニングか否かを判断する(ST9:クリーニング方式判断工程)。実行されたクリーニング方式は乾式クリーニング方式であったため(ST9においてNo)、印刷作業処理部41は、補正情報記憶部40bに記憶された乾式クリーニング後の印刷条件補正情報に基づいて、印刷条件を補正する(ST10:乾式後印刷条件補正工程)。
Next, the printing
図8において、次いで基板搬入工程(ST1)に戻って45枚目の基板6が搬入され、乾式後印刷条件補正工程(ST9)で補正された印刷条件で印刷工程(ST3)が実行される。図9Bにおいて、これにより、補正体積率Cdが上乗せされて乾式クリーニング後の減少率Ddが補正され、転写されるペーストPstが目標値に近い体積率となる。
In FIG. 8, the
同様に、48枚目の基板6の基板搬出工程(ST5)が終わると、湿式クリーニング方式を使用して、クリーニング工程(ST8)が実行される。次いでクリーニング方式判断工程(ST9)において湿式クリーニング方式と判断され(Yes)、印刷作業処理部41は、補正情報記憶部40bに記憶された湿式クリーニング後の印刷条件補正情報に基づいて、印刷条件を補正する(ST11:湿式後印刷条件補正工程)。
Similarly, when the substrate unloading step (ST5) of the
次いで基板搬入工程(ST1)に戻って49枚目の基板6が搬入され、湿式後印刷条件補正工程(ST11)で補正された印刷条件で印刷工程(ST3)が実行される。図9Bにおいて、これにより、補正体積率Cwが上乗せされて湿式クリーニング後の減少率Dwが補正され、転写されるペーストPstが目標値に近い体積率となる。
Next, the
このように、クリーニング工程(ST8)では、複数のクリーニング方式のいずれかを使用して、マスク8に付着したペーストPstが除去される。クリーニング方式判断工程(ST9)、乾式後印刷条件補正工程(ST10)、湿式後印刷条件補正工程(ST11)は、クリーニング工程(ST8)の後、実行されたクリーニング方式に応じて印刷ヘッド20が基板6にペーストPstを印刷する印刷条件を変更する印刷条件変更工程(ST12)である。
As described above, in the cleaning step (ST8), the paste Pst adhering to the
印刷条件変更工程(ST12)では、補正情報記憶部40bに記憶された印刷条件補正情報に基づいて、印刷工程(ST3)において印刷ヘッド20が複数の開口8aにペーストPstを押し込む圧力(当接力F)、印刷工程(ST3)において印刷ヘッド20がマスク8上を移動する移動速度V、印刷工程(ST3)においてスキージ23がマスク8に当接した時の傾き(アタック角度θ)の少なくともいずれか一つが変更される。また、印刷条件補正情報において段階的補正が指定されている場合は、指定された適用回数だけ段階的に補正された印刷条件で印刷工程(ST3)が実行される。その後は、印刷条件記憶部40aに記憶された印刷条件で印刷工程(ST3)が実行される。
In the printing condition changing step (ST12), the pressure (contact force F) that the
上記説明したように、本実施の形態のスクリーン印刷装置M1は、ペーストPstを印刷するための複数の開口8aが形成されたマスク8と、基板保持部7と、基板保持部7を移動させて基板保持部7に保持された基板6をマスク8の下面に位置合わせする基板位置決め機構12とを有する。さらに、スクリーン印刷装置M1は、マスク8上のペーストPstを複数の開口8aを通じて基板6に印刷する印刷ヘッド20と、複数のクリーニング方式(湿式クリーニング方式、乾式クリーニング方式)を使用して、マスク8の下面をクリーニング可能なクリーニング機構30と、を有している。
As described above, in the screen printing apparatus M1 of the present embodiment, the
そして、スクリーン印刷装置M1は、クリーニング機構30によるクリーニング後に、実行されたクリーニング方式に応じて印刷ヘッド20が基板6にペーストPstを印刷する印刷条件を変更する。これによって、複数のクリーニング方式が併用されていても基板6に印刷されるペーストPstのばらつきを低減することができる。
Then, the screen printing apparatus M1 changes the printing conditions for the
なお、上記は、スキージ23を有する印刷ヘッド20を備えたスクリーン印刷装置M1で説明した。しかし、スクリーン印刷装置はこの形態に限定されることはない。例えば、貯留室に貯留したペーストPstをマスク8に押し出す加圧部を有する加圧型の印刷ヘッドを備えたスクリーン印刷装置であってもよい。その場合、クリーニング後に減少するペーストPstを補正するためにクリーニング後に変更される印刷条件は、加圧部が貯留室のペーストPstに加える力(加圧力)、または、加圧型の印刷ヘッドがマスク8上を移動する移動速度Vである。
The above has been described with the screen printing apparatus M1 provided with the
また、スクリーン印刷装置M1の制御部Cは、印刷検査装置M2において検査された基板6に印刷されたペーストPstの状態、面積、高さ、体積率などに基づいて、設定された印刷条件補正情報を自動で学習して調整する印刷条件学習部を備えていてもよい。その場合、印刷条件学習部は、クリーニング後に印刷された複数の基板6のペーストPstの状態の変化に基づいて、ペーストPstの状態が予め設定された目標状態となるように印刷条件を調整する。また、印刷条件学習部66は、直前に実行されたクリーニング方式が同じ複数の基板6のペーストPstの状態(体積率)に基づいて、ペーストPstの状態が予め設定された目標状態となるように印刷条件を調整する。
Further, the control unit C of the screen printing device M1 has set printing condition correction information based on the state, area, height, volume ratio, etc. of the paste Pst printed on the
本開示によれば、複数のクリーニング方式が併用されていても、基板に印刷されるペーストのばらつきを低減できる。 According to the present disclosure, it is possible to reduce variations in the paste printed on the substrate even when a plurality of cleaning methods are used in combination.
本開示のスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法は、複数のクリーニング方式が併用されていても、基板に印刷されるペーストのばらつきを低減することができるという効果を有し、電子部品を基板に実装する分野において有用である。 The screen printing apparatus and screen printing method of the present disclosure have an effect of being able to reduce variations in the paste printed on the substrate even when a plurality of cleaning methods are used in combination, and mount electronic components on the substrate. Useful in the field.
1 スクリーン印刷システム
2 通信ネットワーク
3 管理コンピュータ
4 基台
5 搬送コンベア
6 基板
7 基板保持部
8 マスク
8a 開口
8w 枠部材
9 XYテーブル
10 θテーブル
11 基板昇降機構
12 基板位置決め機構
13 カメラユニット
14 カメラ移動機構
15 印刷ヘッド移動機構
16 クリーニング移動機構
17 タッチパネル
17a 印刷条件補正情報入力画面
20 印刷ヘッド
21 移動ベース
22 スキージ保持部
23 スキージ
24 昇降機構
25 アタック角度調整部
30 クリーニング機構
31 拭取りヘッド
32 クリーニングペーパ
33A ペーパロール
33B ペーパロール
34 ロール回転機構
35 クリーニング液塗布部
40 記憶部
40a 印刷条件記憶部
40b 補正情報記憶部
41 印刷作業処理部
42 クリーニング処理部
43 補正情報設定処理部
221 第1のスキージ保持部
222 第2のスキージ保持部
231 第1のスキージ
232 第2のスキージ
M1 スクリーン印刷装置
Pst ペースト
V 移動速度
θ アタック角度(傾き)1
Claims (20)
基板保持部と、
前記基板保持部を移動させて前記基板保持部に保持された基板を前記マスクの下面に位置合わせする基板位置決め機構と、
前記マスク上のペーストを前記複数の開口を通じて基板に印刷する印刷ヘッドと、
複数のクリーニング方式を使用して前記マスクの下面をクリーニング可能なクリーニング機構と、を備え、
実行された前記クリーニング方式ごとに設定された印刷条件に基づいて、前記印刷ヘッドが基板にペーストを印刷する、スクリーン印刷装置。 A mask with multiple openings for printing the paste,
Board holder and
A substrate positioning mechanism that moves the substrate holding portion to align the substrate held by the substrate holding portion with the lower surface of the mask.
A print head that prints the paste on the mask onto the substrate through the plurality of openings.
A cleaning mechanism capable of cleaning the underside of the mask using a plurality of cleaning methods is provided.
Based on the printing condition set for each of the cleaning method is executed, the print head prints the paste on a substrate, screen printing device.
請求項1に記載のスクリーン印刷装置。The screen printing apparatus according to claim 1.
前記マスクの上面に当接しながら移動して前記複数の開口にペーストを押し込むスキージを有し、
前記印刷条件は、前記スキージが前記マスクに当接した時の傾きを含む、請求項1に記載のスクリーン印刷装置。 The print head
It has a squeegee that moves while abutting against the upper surface of the mask and pushes the paste into the plurality of openings.
Before SL printing condition includes a slope when the squeegee is in contact with the mask, screen printing apparatus according to claim 1.
前記印刷条件は、前記加圧部が前記貯留室のペーストに加える力を含む、請求項1に記載のスクリーン印刷装置。 The print head has a pressurizing portion that pushes the paste in the storage chamber onto the mask.
Before SL printing conditions comprise forces the pressure portion is added to the paste of the storage chamber, the screen printing apparatus according to claim 1.
複数の開口が形成されたマスクの下面に基板を接触させる基板接触工程と、
印刷ヘッドによって前記複数の開口にペーストを押し込む印刷工程と、
複数のクリーニング方式のいずれかを使用して、前記マスクに付着したペーストを除去するクリーニング工程と、を含み、
前記印刷工程は、実行された前記クリーニング方式ごとに設定された印刷条件に基づいて実行される、スクリーン印刷方法。 A screen printing method that prints paste on a substrate.
A substrate contacting process in which the substrate is brought into contact with the lower surface of a mask having a plurality of openings.
A printing process in which the paste is pushed into the plurality of openings by a print head,
Including a cleaning step of removing the paste adhering to the mask using any of a plurality of cleaning methods.
A screen printing method in which the printing step is executed based on the printing conditions set for each of the executed cleaning methods.
前記マスクの上面に当接しながら移動して前記複数の開口にペーストを押し込むスキージを有し、
前記印刷条件は、前記印刷工程において前記スキージが前記マスクに当接した時の傾きを含む、請求項11に記載のスクリーン印刷方法。 The print head
It has a squeegee that moves while abutting against the upper surface of the mask and pushes the paste into the plurality of openings.
Before SL printing condition includes a slope when the squeegee in the printing process is in contact with the mask, screen printing method according to claim 11.
貯留室のペーストを前記マスクに押し出す加圧部を有し、
前記印刷条件は、前記印刷工程において前記加圧部が前記貯留室のペーストに加える力を含む、請求項11に記載のスクリーン印刷方法。 The print head
It has a pressurizing part that pushes the paste in the storage chamber onto the mask.
Before SL printing conditions, the pressing in the printing step comprises a force applied to the paste of the storage chamber, a screen printing method according to claim 11.
基板に印刷されたペーストの状態を検査する印刷検査工程と、
前記印刷検査工程で検査された前記ペーストの状態が予め設定された目標状態となるように印刷条件を調整する印刷条件学習工程と、を含む、請求項11に記載にスクリーン印刷方法。 further,
A print inspection process that inspects the state of the paste printed on the substrate,
The screen printing method according to claim 11 , further comprising a printing condition learning step of adjusting printing conditions so that the state of the paste inspected in the printing inspection step becomes a preset target state.
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