JP6909951B2 - スクリーン印刷方法およびスクリーン印刷装置ならびにスクリーン印刷システム - Google Patents

Description

本発明は、基板にクリームはんだなどのペーストを印刷するスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷装置ならびにスクリーン印刷システムに関するものである。

電子部品の実装では、基板への電子部品の搭載に先立って基板の表面にクリームはんだなどのペーストが塗布される。このペースト塗布には、パターン孔が設けられたマスクプレートに基板を当接させ、マスクプレート上にペーストを供給してスキージを摺動させることにより、パターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置が広く用いられている。スクリーン印刷装置では、スクリーン印刷を繰り返し実行する過程において、次の印刷不良が発生することがある。すなわち、パターン孔より染み出てマスクプレートの下面に残ったペーストが転写されて印刷対象部位からはみ出す「にじみ」や、ペーストがパターン孔に残って印刷対象部位に印刷されるペーストが過少となる「かすれ」が発生することがある（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では、スクリーン印刷装置が備えるカメラで基板に印刷されたペーストの印刷状態を検査して、「にじみ」や「かすれ」などパターン孔の状態に起因する印刷不良が発生していると判断した場合に、マシンオペレータにマスククリーニングが必要である旨を通知している。また、従来より、所定の枚数の基板を印刷するとマスククリーニングを実行して印刷不良を未然に防止するインターバルマスククリーニングが知られている。

特許第４９１０８８０号公報

しかしながら、特許文献１を含む従来技術では、印刷不良を検出すると実行される印刷枚数に依存しないマスククリーニングと印刷枚数が所定数に達すると実行されるインターバルマスククリーニングのいずれも実行される場合に、双方が実行されるタイミングは開示されておらず、マスククリーニングが過剰に実行されて生産性が低下することがあり、さらなる改善の余地があるという課題があった。

そこで本発明は、生産性を低下させずに効率的にマスククリーニングすることができるスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷装置ならびにスクリーン印刷システムを提供することを目的とする。

本発明のスクリーン印刷方法は、パターン孔が設けられたマスクプレートに基板を当接させ、マスクプレート上にペーストを供給してスキージを摺動させることにより、前記パターン孔を介して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、基板にペーストを印刷するスクリーン印刷工程と、前記スクリーン印刷工程において印刷された基板の枚数をカウントする印刷枚数カウント工程と、カウント数が所定の設定数に達した場合にマスククリーニングを実行する第１のクリーニング工程と、印刷後の基板におけるペーストの印刷状態を検査する印刷検査工程と、前記検査結果が印刷不良である場合にマスククリーニングを実行する第２のクリーニング工程と、を含み、前記第１のクリーニング工程、または、前記第２のクリーニング工程が実行されると、前記カウント数が初期化されることを特徴とする。

本発明のスクリーン印刷装置は、パターン孔が設けられたマスクプレートに基板を当接させ、マスクプレート上にペーストを供給してスキージを摺動させることにより、前記パターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置であって、基板にペーストを印刷する印刷作業部と、印刷後の基板におけるペーストの印刷状態を検査した結果を取得する印刷検査結果取得部と、前記印刷作業部が印刷した基板の枚数をカウントする印刷枚数カウント部と、カウント数が所定の設定数に達した場合にマスククリーニングを実行させる第１のクリーニング実行処理部と、前記検査結果が印刷不良である場合にマスククリーニングを実行させる第２のクリーニング実行処理部と、を備え、前記第１のクリーニング実行処理部、または、前記第２のクリーニング実行処理部によってマスククリーニングが実行されると、前記印刷枚数カウント部は前記カウント数を初期化することを特徴とする。

本発明のスクリーン印刷システムは、印刷後の基板におけるペーストの印刷状態を検査する検査装置と、前記検査装置より検査結果を取得して、パターン孔が設けられたマスクプレートに基板を当接させ、マスクプレート上にペーストを供給してスキージを摺動させることにより、前記パターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置と、を備えるスクリーン印刷システムであって、前記スクリーン印刷装置は、請求項４から６のいずれかに記載のスクリーン印刷装置である。

本発明によれば、生産性を低下させずに効率的にマスククリーニングすることができる。

本発明の一実施の形態の部品実装システムの構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の構成を示す正面図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の構成を示す平面図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のクリーニングユニットの構成説明図 （ａ）（ｂ）（ｃ）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工程の説明図 本発明の一実施の形態の検査装置による検査結果の画面表示の一例を示す図 （ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置におけるマスククリーニング工程の説明図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷システムの制御系の構成を示すブロック図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置におけるマスククリーニングのタイミングの説明図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷システムにおけるスクリーン印刷方法を示すフロー図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷システムにおける第１のクリーニング工程を示すフロー図 本発明の一実施の形態のスクリーン印刷システムにおける第２のクリーニング工程を示すフロー図

以下に図面を用いて、本発明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、部品実装システム、スクリーン印刷システム、スクリーン印刷装置、検査装置の仕様に応じ、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。図３、及び後述する一部では、水平面内で互いに直交する２軸方向として、基板搬送方向のＸ方向（図３における左右方向）、基板搬送方向に直交するＹ方向（図３における上下方向）が示される。図２、及び後述する一部では、水平面と直交する高さ方向としてＺ方向（図２における上下方向）が示される。Ｚ方向は、スクリーン印刷装置が水平面上に設置された場合の上下方向または直交方向である。

まず図１を参照して、部品実装システム１について説明する。部品実装システム１は、スクリーン印刷装置Ｍ１、検査装置Ｍ２、部品実装装置Ｍ３，Ｍ４の各装置を連結し、各装置を通信ネットワーク２によって接続して全体を管理コンピュータ３によって制御する構成となっている。

スクリーン印刷装置Ｍ１は、パターン孔が設けられたマスクプレートを介して基板Ｂに形成されたランドＬ（電極）に粒状のはんだＳａに溶剤を混ぜ合わせてペースト状にしたクリームはんだ（以下、「ペーストＳ」と称す。）（図５（ｂ）参照）をスクリーン印刷により転写する機能を有する。検査装置Ｍ２は、スクリーン印刷後の基板Ｂの各ランドＬにスクリーン印刷されたペーストＳを検査カメラによって撮像して転写されたペーストＳのペースト量を計測するなど、ペーストＳの印刷状況を検査する機能を有する。部品実装装置Ｍ３，Ｍ４は、実装ヘッドによって部品供給部から部品をピックアップし、ペーストＳが転写された基板Ｂの実装位置に移送搭載する機能を有する。

このように、部品実装システム１は、検査装置Ｍ２と部品実装装置Ｍ３，Ｍ４を備え、基板ＢにペーストＳ（クリームはんだ）をスクリーン印刷して部品を搭載する。部品搭載後の基板はリフロー工程に送られ、クリームはんだを融解して基板Ｂに搭載された部品の部品端子を基板ＢのランドＬとはんだ接合させることにより実装基板が製造される。

次に図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、パターン孔４ｈが設けられたマスクプレート４を周回する枠体５に展張したマスクＭを介して基板ＢにペーストＳをスクリーン印刷する装置である。パターン孔４ｈは、基板Ｂに形成されたランドＬ（電極）の形状、位置（図３参照）に対応して、マスクプレート４に形成されている。スクリーン印刷装置Ｍ１は、基板保持移動ユニット６、スキージユニット７、カメラユニット８、クリーニングユニット９及びペースト供給装置（図示省略）を備えている。

基板保持移動ユニット６は、基台１０上に設けられており、基板Ｂの保持及び移動を行う。マスクＭは、基板保持移動ユニット６に保持された基板Ｂの上方に水平姿勢で保持されている。スキージユニット７は、マスクＭの上方に設けられている。カメラユニット８は、マスクＭの下方に設けられている。ペースト供給装置は、スキージユニット７と一体に設けられており、マスクプレート４上にペーストＳを供給する。

次に、スクリーン印刷装置Ｍ１が備える各部の詳細について順に説明する。図２において、基板保持移動ユニット６は、ＸＹθ移動機構１１、ベーステーブル１２、第１昇降テーブル１３、及び第２昇降テーブル１４が、基台１０上に下方から順に設けられている。ベーステーブル１２は、ＸＹθ移動機構１１によって水平面内で移動し、Ｚ軸回りにθ回転する。第１昇降テーブル１３は、第１昇降テーブル昇降モータ１３ｍによってベーステーブル１２に対して昇降する。第２昇降テーブル１４は、第２昇降テーブル昇降モータ１４ｍによって第１昇降テーブル１３に対して昇降する。

第１昇降テーブル１３の上方には、第２昇降テーブル１４を貫通して上方に延びる一対のコンベア支持部材１５が設けられている。一対のコンベア支持部材１５は、Ｘ方向に延びてＹ方向に対向配置された一対の搬送コンベア１６を支持している。一対の搬送コンベア１６は、基板Ｂの両端部を下方から支持してＸ方向に搬送する。第２昇降テーブル１４の上面には、下受け部材１７が設けられている。一対の搬送コンベア１６の上方には、Ｘ方向に延びてＹ方向に対向配置された一対のクランプ部材１８が設けられている。一対のクランプ部材１８は、クランプ部材開閉シリンダ１８ｓの作動によってＹ方向に開閉し、下受け部材１７によって支持された基板Ｂの両端部を挟んで保持（クランプ）する。

図２において、スキージユニット７は、Ｘ方向に延びて設けられたスキージベース１９の下方にＹ方向に対向配置された２つのスキージ２０を備えている。スキージベース１９は、スキージユニット移動機構（図示省略）によってＹ方向に移動する。２つのスキージ２０は、スキージベース１９に設けられたスキージ昇降シリンダ２１によってスキージベース１９に対して個別に昇降する。スキージユニット７は、ペーストＳが供給されたマスクプレート４上に一のスキージ２０を下降させて当接させて一のＹ方向（以下、「往路方向」と称す。）に移動させる往路方向のスキージ動作を実行する。また、スキージユニット７は、同様に他のスキージ２０を一のＹ方向とは反対の他のＹ方向（以下、「復路方向」と称す。）に移動させる復路方向のスキージ動作を実行する。

図２、図３において、カメラユニット８は、マスクプレート４を下方から撮像する撮像視野を上方に向けたマスク認識カメラ２２と、基板Ｂを上方から撮像する撮像視野を下方に向けた基板認識カメラ２３を有している。カメラユニット８は、カメラユニット８をＸ方向に移動させるＸ軸移動機構（図示省略）を備えるＸ方向に延びたヘッドＸ軸テーブル２４に移動自在に装着されている。Ｘ軸テーブル２４は、Ｘ軸テーブル２４をＹ方向に移動させるＹ軸移動機構（図示省略）を備えるＹ方向に延びたヘッドＹ軸テーブル２５に移動自在に結合されている。カメラユニット８は、Ｘ軸移動機構とＹ軸移動機構を駆動させることにより、マスクプレート４と基板Ｂの間をＸＹ方向に水平移動してマスクプレート４と基板Ｂを同時に認識する。

次に図２〜４を参照して、クリーニングユニット９の構成について説明する。クリーニングユニット９はヘッドＸ軸テーブル２４に装着されており、Ｙ軸移動機構を駆動させることにより、マスクプレート４の下方をＹ方向に移動する。クリーニングユニット９には、未使用のクリーニングペーパ２６を巻回したペーパロール２７Ａと、使用済みのクリーニングペーパ２６を巻回したペーパロール２７Ｂおよび拭取ヘッド２８が配設されている。ペーパロール２７Ａから引き出されたクリーニングペーパ２６は、複数のガイドローラ２９によって導かれて、拭取ヘッド２８の上面の押付面を周回して、ペーパロール２７Ｂに巻き取られる。

拭取ヘッド２８は、ヘッド昇降機構３０によって自在に昇降する（矢印ａ）。拭取ヘッド２８の上面はマスクプレート４の下面に当接して吸引する吸引面となっており、吸引面に設けられた吸引孔２８ａには真空吸引源（図示省略）が接続されている。クリーニングユニット９では、真空吸引源を動作させることにより、吸引孔２８ａから真空吸引しながらマスクプレート４に付着したペーストを吸引する吸引クリーニングが実行される。

図４において、クリーニングユニット９には、拭取ヘッド２８に供給されるクリーニングペーパ２６に、マスクプレート４に付着したペーストＳを溶かす溶剤を含むクリーニング液を塗布するクリーニング液塗布部３１が配設されている。クリーニングユニット９では、クリーニング液塗布部３１によってクリーニング液をクリーニングペーパ２６に塗布することにより、マスクプレート４に付着したペーストＳを溶かしながら拭き取る湿式クリーニングが実行される。なお、湿式クリーニングでも、吸引クリーニングと同様に吸引孔２８ａから真空吸引しながらマスクプレート４の下面を拭くようにしてもよい。

次に図５を参照して、スクリーン印刷装置Ｍ１におけるスクリーン印刷工程について説明する。図５（ａ）において、基板Ｂの上面にはランドＬ（１），Ｌ（２），Ｌ（３）が形成されている。基板Ｂの上面において、ランドＬ以外の領域には、絶縁体であるレジストＲが形成されている。レジストＲの上面の一部には、回路記号や部品名などがインクＧによって印刷されている。基板Ｂは、マスクプレート４の下方に位置合わせされている。マスクプレート４には、ランドＬ（１），Ｌ（２），Ｌ（３）に対応して、パターン孔４ｈ（１），４ｈ（２），４ｈ（３）が形成されている。

スクリーン印刷工程では、まず、基板Ｂがマスクプレート４に位置合わせされ（位置合わせ工程）、下受け部材１７によって持ち上げられて（矢印ｂ）マスクプレート４の下面に当接する（基板当接工程）。図５（ｂ）において、次いで下降させてマスクプレート４上に当接させたスキージ２０をＹ方向に摺動させながら（矢印ｃ）、マスクプレート４上に供給されたペーストＳをパターン孔４ｈに押し込むスキージ動作が行われる（スキージング工程）。図５（ｃ）において、次いで基板Ｂを下降させながら（矢印ｄ）、基板Ｂをマスクプレート４より剥離させる（版離れ工程）。これによって、基板ＢのランドＬ上にペーストＳが転写（スクリーン印刷）される。

図５（ａ）において、パターン孔４ｈ（３）の周囲には、前のスクリーン印刷工程において付着したペーストＳが残っている。そのため、図５（ｃ）において、ランドＬ（３）に転写されたペーストＳ（３）には、転写されたペースト量が過多で所定の範囲より広がる「にじみ」が発生している。図５（ｃ）において、版離れ後のマスクプレート４のパターン孔４ｈ（１）の内壁には、スキージング工程において充填されたペーストＳ（１）の一部がランドＬ（１）に転写されずに残っている。そのため、ランドＬ（１）に転写されたペーストＳ（１）には、転写されたペースト量が過少で所定の範囲より狭い「かすれ」が発生している。

次に図６を参照して、検査装置Ｍ２によるスクリーン印刷後の基板Ｂにおける転写されたペーストＳの印刷状態の検査結果の例を説明する。図６は、検査装置Ｍ２の検査作業部６３（図８参照）が備える検査カメラによって撮像された、図５（ｃ）に示すスクリーン印刷後の基板ＢのランドＬ（１），Ｌ（２），Ｌ（３）付近の撮像画像３２を示している。基板Ｂにおいて、ランドＬ（１），Ｌ（２），Ｌ（３）の周囲はレジストＲに覆われている。なお、便宜上、レジストＲ上に印刷されたインクＧの表示は省略されている。

ランドＬ（２）上に転写されたペーストＳ（２）は、所定の基準範囲内にある。しかしながら、ランドＬ（１）上に転写されたペーストＳ（１）は所定の基準範囲より少なくて「かすれ」が発生している。また、ランドＬ（３）上に転写されたペーストＳ（３）は所定の基準範囲より多くて「にじみ」が発生している。

次に図７を参照して、スクリーン印刷装置Ｍ１におけるマスククリーニング工程について説明する。図７（ａ）において、マスクプレート４には、パターン孔４ｈの内壁や周囲にペーストＳが付着している。マスククリーニング工程では、まず、未使用のクリーニングペーパ２６を上面の押付面に周回させた拭取ヘッド２８を、マスクプレート４の下方に移動させる（ヘッド準備工程）。この際、湿式クリーニングを実行する場合は、クリーニング液塗布部３１によってクリーニング液を塗布させたクリーニングペーパ２６を拭取ヘッド２８の押付面に周回させる。

図７（ｂ）において、次いでヘッド昇降機構３０によって拭取ヘッド２８を上昇させて（矢印ｅ）、クリーニングペーパ２６をマスクプレート４の下面に当接させる（ヘッド当接工程）。図７（ｃ）において、次いでＹ軸移動機構によって拭取ヘッド２８をＹ方向に移動させながら（矢印ｆ）、マスクプレート４に付着しているペーストＳを拭取る（ペースト拭取り工程）。この際、吸引クリーニングを実行する場合は、真空吸引源によって吸引孔２８ａより吸引しながら拭取ヘッド２８を移動させる。図７（ｄ）において、次いでヘッド昇降機構３０によって拭取ヘッド２８を下降させて（矢印ｇ）、拭取ヘッド２８をスクリーン印刷時に干渉しない位置まで退避させる（ヘッド退避工程）。

上記のように、スクリーン印刷装置Ｍ１において、基板保持移動ユニット６、スキージユニット７、カメラユニット８、ペースト供給装置、Ｘ軸移動機構及びＹ軸移動機構は、パターン孔４ｈが設けられたマスクプレート４に基板Ｂを当接させ、マスクプレート４上にペーストＳを供給してスキージ２０を摺動させることにより、パターン孔４ｈを介して基板ＢにペーストＳを転写するスクリーン印刷を実行する印刷作業部５３（図８参照）を構成する。また、クリーニングユニット９及びＹ軸移動機構は、マスクプレート４に付着したペーストＳを拭取るマスククリーニング（吸引クリーニング、湿式クリーニング）を実行するクリーニング作業部５４（図８参照）を構成する。

次に図８を参照して、部品実装システム１の制御系の構成について説明する。以下では、スクリーン印刷に関係する構成（スクリーン印刷システム）について説明し、部品実装装置Ｍ３，Ｍ４における部品実装に関する構成の説明は省略する。管理コンピュータ３は、管理制御部４１、管理記憶部４２、入力部４３、表示部４４、通信部４５を備えている。入力部４３は、キーボード、タッチパネル、マウスなどの入力デバイスであり、操作コマンドやデータ入力時などに用いられる。表示部４４は液晶パネルなどの表示装置であり、入力部４３による操作のための操作画面などの各種情報を表示する。通信部４５は通信インターフェースであり、通信ネットワーク２を介してスクリーン印刷装置Ｍ１、検査装置Ｍ２との間で信号、データの授受を行う。

管理制御部４１はＣＰＵなどの演算装置であり、管理記憶部４２が記憶する情報に基づいて部品実装システム１（スクリーン印刷システム）を管理する。管理記憶部４２は記憶装置であり、部品データ４２ａ、基板データ４２ｂ、実装位置データ４２ｃなどを記憶する。部品データ４２ａには、部品実装システム１において基板Ｂに実装される部品の種類、形状などのデータが含まれる。基板データ４２ｂには、部品実装システム１において作業される基板Ｂに関する情報であり、基板Ｂのサイズ、各ランドＬのサイズ・位置（ＸＹ座標）、各ランドＬに転写されるペーストＳの目標となる目標ペースト量などが含まれる。実装位置データ４２ｃには、基板Ｂに実装される部品の種類と実装位置のＸＹ座標などのデータが含まれる。

図８において、スクリーン印刷装置Ｍ１は、印刷制御部５１、印刷記憶部５２、印刷作業部５３、クリーニング作業部５４、通信部５５を備えている。通信部５５は通信インターフェースであり、通信ネットワーク２を介して管理コンピュータ３、検査装置Ｍ２との間で信号、データの授受を行う。印刷制御部５１はＣＰＵなどの演算装置であり、印刷記憶部５２に記憶された各種のデータを参照して、印刷作業部５３を制御してスクリーン印刷を実行させる。印刷制御部５１は、内部処理機能として第１のクリーニング実行処理部５１ａ、第２のクリーニング実行処理部５１ｂ、印刷枚数カウント部５１ｃ、印刷検査結果取得部５１ｄ、停止時間計測部５１ｅを備えている。

印刷記憶部５２は記憶装置であり、基板情報５２ａ、カウント数データ５２ｂ、設定数データ５２ｃ、印刷検査結果情報５２ｄなどを記憶する。基板情報５２ａは、管理記憶部４２が記憶する基板データ４２ｂに含まれるスクリーン印刷装置Ｍ１において作業対象となる基板Ｂにスクリーン印刷するために必要な基板Ｂのサイズなどの情報が、管理コンピュータ３より送信されて記憶されている。

第１のクリーニング実行処理部５１ａは、クリーニング作業部５４を制御して、後述する第１のカウント数Ｎ１が第１の設定数（例えば５枚）に達した場合に第１のマスククリーニングとして吸引クリーニングを実行させる。また、第１のクリーニング実行処理部５１ａは、クリーニング作業部５４を制御して、第２のカウント数Ｎ２が第２の設定数（例えば１５枚）に達した場合に、第１のマスククリーニングとは種類の異なる第２のマスククリーニングとして湿式クリーニングを実行させる。

このように、第１のクリーニング実行処理部５１ａは、カウント数（第１のカウント数Ｎ１、第２のカウント数Ｎ２）が所定の設定数（第１の設定数、第２の設定数）に達した場合にマスククリーニングを実行させる。なお、第１の設定数、第２の設定数は、要求されるスクリーン印刷精度や生産性などを考慮して決定されて設定数データ５２ｃに記憶されている。

第２のクリーニング実行処理部５１ｂは、クリーニング作業部５４を制御して、カウント数（第１のカウント数Ｎ１、第２のカウント数Ｎ２）に依存しない後述する所定の事象が発生した場合に第３のマスククリーニングとして吸引クリーニングを実行させる。なお、第１のマスククリーニング、第２のマスククリーニング、第３のマスククリーニングは、吸引クリーニングや湿式クリーニングに限定されることはない。例えば、第２のマスククリーニングとして、吸引クリーニングを２回連続して実行するようにしてもよい。

印刷枚数カウント部５１ｃは、マスククリーニングが実行されてから印刷作業部５３がスクリーン印刷した基板Ｂの枚数をカウントする。具体的には、印刷枚数カウント部５１ｃは、第１のマスククリーニング（吸引クリーニング）が実行されてしてからスクリーン印刷された基板Ｂの枚数を第１のカウント数Ｎ１としてカウントする。また、印刷枚数カウント部５１ｃは、第２のマスククリーニング（湿式クリーニング）が実行されてしてからスクリーン印刷された基板Ｂの枚数を第２のカウント数Ｎ２としてカウントする。

そして、印刷枚数カウント部５１ｃは、第２のクリーニング実行処理部５１ｂが第３のマスククリーニング（吸引クリーニング）を実行し、または、第１のクリーニング実行処理部５１ａが第１のマスククリーニング（吸引クリーニング）を実行させると、第１のカウント数Ｎ１を初期化する。また、印刷枚数カウント部５１ｃは、第１のクリーニング実行処理部５１ａが第２のマスククリーニング（湿式クリーニング）を実行させると、第１のカウント数Ｎ１と第２のカウント数Ｎ２を初期化する。

このように、第１のクリーニング実行処理部５１ａは、スクリーン印刷された基板Ｂの印刷枚数に依存するマスククリーニング（以下、「インターバルマスククリーニング」と称す。）を実行させる。また、第２のクリーニング実行処理部５１ｂは、スクリーン印刷された基板Ｂの印刷枚数に依存しないマスククリーニング（以下、「非インターバルマスククリーニング」と称す。）を実行させる。

ここで図９（ａ）を参照して、スクリーン印刷された基板Ｂのカウント数とインターバルマスククリーニングの具体例について説明する。この例では、第１の設定数は５枚、第２の設定数は１５枚、第２のクリーニング実行処理部５１ｂがマスククリーニングを実行させるカウント数に依存しない所定の事象は発生していないとする。また、第１のカウント数Ｎ１、第２のカウント数Ｎ２は、基板Ｂ（１）に対するスクリーン印刷が実行される前に初期化されているとする。

印刷枚数カウント部５１ｃは、印刷作業部５３によって基板Ｂにスクリーン印刷がされる毎に第１のカウント数Ｎ１と第２のカウント数Ｎ２を１ずつ増加させる。基板Ｂ（５）に対するスクリーン印刷が実行されて、第１のカウント数Ｎ１が第１の設定数の５枚に達すると（第２のカウント数Ｎ２は５枚）、第１のクリーニング実行処理部５１ａは、吸引クリーニング（第１のマスククリーニング）を実行させる。そして、印刷枚数カウント部５１ｃは、第１のカウント数Ｎ１を初期化する。

図９（ａ）において、基板Ｂ（１０）に対するスクリーン印刷が実行されて、再び第１のカウント数Ｎ１が第１の設定数の５枚に達すると（第２のカウント数Ｎ２は１０枚）、吸引クリーニング（第１のマスククリーニング）が実行されて、第１のカウント数Ｎ１が初期化される。基板Ｂ（１５）に対するスクリーン印刷が実行されて、第２のカウント数Ｎ２が第２の設定数の１５枚に達すると、第１のクリーニング実行処理部５１ａは湿式クリーニング（第２のマスククリーニング）を実行させる。この時、第１のカウント数Ｎ１も第１の設定数の５枚に達しているが、第１のクリーニング実行処理部５１ａは第２のマスククリーニングを優先して実行する。その後、印刷枚数カウント部５１ｃは第１のカウント数Ｎ１と第２のカウント数Ｎ２を初期化する。

図８において、検査装置Ｍ２は、検査制御部６１、検査記憶部６２、検査作業部６３、通信部６４を備えている。検査制御部６１はＣＰＵなどの演算装置であり、検査記憶部６２に記憶された各種のデータを参照して、検査作業部６３を制御してスクリーン印刷後の基板ＢにおけるペーストＳの印刷状態を検査する印刷検査を実行させる。検査制御部６１は、内部処理機能として印刷状態判断部６１ａを備えている。

検査記憶部６２は記憶装置であり、基板情報６２ａ、検査結果情報６２ｂなどを記憶する。基板情報６２ａは、管理記憶部４２が記憶する基板データ４２ｂに含まれる検査装置Ｍ２において作業対象となる基板Ｂの印刷検査を実行するために必要な各ランドＬのサイズ・位置（ＸＹ座標）、各ランドＬに転写されるペーストＳの目標ペースト量などの情報が、管理コンピュータ３より送信されて記憶されている。

印刷状態判断部６１ａは、印刷検査の結果取得されたペーストＳの位置、転写されたペースト量に基づいて、基板Ｂに転写されたペーストＳの印刷状態を判断する。例えば印刷状態判断部６１ａは、ペーストＳの位置がマスクプレート４に設けられたパターン孔４ｈとは無関係な位置にある場合や、ランドＬに転写されたペーストＳのペースト量が所定の基準範囲より少ない「かすれ」や所定の基準範囲より多い「にじみ」が発生している場合に、印刷不良と判断する。印刷状態判断部６１ａによる判断結果は、印刷検査された基板Ｂ、ランドＬと紐付けられて検査結果情報６２ｂとして検査記憶部６２に記憶される。

図８において、スクリーン印刷装置Ｍ１の印刷検査結果取得部５１ｄは、検査装置Ｍ２から検査結果情報６２ｂを取得して印刷検査結果情報５２ｄとして記憶させる。すなわち、印刷検査結果取得部５１ｄは、スクリーン印刷後の基板ＢにおけるペーストＳの印刷状態を検査した結果を取得する。第２のクリーニング実行処理部５１ｂは、取得された検査結果が印刷不良である場合、吸引クリーニング（第３のマスククリーニング）を実行させる。すなわち、第２のクリーニング実行処理部５１ｂにおけるカウント数に依存しない所定の事象は、検査結果が印刷不良であることである。

停止時間計測部５１ｅは、スクリーンン印刷が実行されてから次のスクリーン印刷が実行されるまでの停止時間を計測する。第２のクリーニング実行処理部５１ｂは、スクリーン印刷が実行される際に計測されている停止時間が所定の時間を超過していると、吸引クリーニング（第３のマスククリーニング）を実行させる。すなわち、第２のクリーニング実行処理部５１ｂにおけるカウント数に依存しない所定の事象は、停止時間が所定の時間を超過することである。これにより、例えば、下流側の部品実装装置Ｍ３，Ｍ４において実装不良が発生してスクリーン印刷装置Ｍ１でのスクリーン印刷が長時間停止していた場合に、マスクプレート４をマスククリーニングしてからスクリーン印刷を再開させることで、印刷不良を未然に防止することができる。

ここで図９（ｂ）を参照して、インターバルクリーニングに加えて非インターバルマスククリーニングも発生している具体例について説明する。この例では、第１の設定数は５枚、第２の設定数は１５枚とする。また、第２のクリーニング実行処理部５１ｂが非インターバルマスククリーニングを実行させるカウント数に依存しない事象は、印刷不良の発生と停止時間の超過の発生とする。第１のカウント数Ｎ１、第２のカウント数Ｎ２は、基板Ｂ（２１）に対するスクリーン印刷が実行される前に初期化されているとする。

印刷枚数カウント部５１ｃは、印刷作業部５３によって基板Ｂにスクリーン印刷がされる毎に第１のカウント数Ｎ１と第２のカウント数Ｎ２を１ずつ増加させる。基板Ｂ（２３）に対するスクリーン印刷が実行されて、第１のカウント数Ｎ１と第２のカウント数Ｎ２がそれぞれ３枚に達した時に、検査装置Ｍ２によって印刷不良が検出されている。そこで、第２のクリーニング実行処理部５１ｂは吸引クリーニング（第３のマスククリーニング）を実行させ、印刷枚数カウント部５１ｃは第１のカウント数Ｎ１を初期化する。基板Ｂ（２８）に対するスクリーン印刷が実行されて、第１のカウント数Ｎ１が第１の設定数の５枚に達すると（第２のカウント数Ｎ２は８枚）、吸引クリーニング（第１のマスククリーニング）が実行されて、第１のカウント数Ｎ１が初期化される。

図９（ｂ）において、基板Ｂ（３２）に対するスクリーン印刷が実行されて、第１のカウント数Ｎ１が４枚、第２のカウント数Ｎ２が１２枚に達した時に、印刷停止によって停止時間の超過が発生している。そこで、第２のクリーニング実行処理部５１ｂは吸引クリーニング（第３のマスククリーニング）を実行させ、印刷枚数カウント部５１ｃは第１のカウント数Ｎ１を初期化する。基板Ｂ（３５）に対するスクリーン印刷が実行されて、第２のカウント数Ｎ２が第２の設定数の１５枚に達すると（第１のカウント数Ｎ１は３枚）、第１のクリーニング実行処理部５１ａは湿式クリーニング（第２のマスククリーニング）を実行させる。その後、印刷枚数カウント部５１ｃは第１のカウント数Ｎ１と第２のカウント数Ｎ２を初期化する。

次に図１０〜１２のフローに沿って、図９（ｂ）を参照しながら、検査装置Ｍ２と、検査装置Ｍ２から検査結果を取得するスクリーン印刷装置Ｍ１を備えるスクリーン印刷システムによるスクリーン印刷方法について説明する。スクリーン印刷装置Ｍ１では、常に停止時間が計測されている。すなわち、スクリーン印刷方法は、スクリーン印刷が実行されてから次のスクリーン印刷が実行されるまでの停止時間を計測する停止時間計測工程を含んでいる。

図１０において、第２のクリーニング実行処理部５１ｂは、スクリーン印刷が実行される前に、停止時間が所定の時間を超過したか否かを判断する（ＳＴ１：停止時間判断工程）。停止時間が所定の時間を超過している場合（ＳＴ１においてＹｅｓ）、非インターバルマスククリーニングが実行され（ＳＴ２：第２のクリーニング工程）、再び、停止時間判断工程（ＳＴ１）が実行される。停止時間が所定の時間を超過していない場合（ＳＴ１においてＮｏ）、スクリーン印刷装置Ｍ１に印刷対象の基板Ｂ（２１）が搬入される（ＳＴ３：基板搬入工程）。なお、停止時間判断工程（ＳＴ１）は、基板搬入工程（ＳＴ３）の後に実行してもよい。

次いで基板ＢにペーストＳを印刷するスクリーン印刷が実行される（ＳＴ４：スクリーン印刷工程）。図９（ｂ）では、基板Ｂ（２１）に対するスクリーン印刷が実行される前に停止時間が所定の時間を超過しておらず（ＳＴ１においてＮｏ）、基板Ｂ（２１）を搬入（ＳＴ３）してスクリーン印刷が実行される（ＳＴ４）。

図１０において、次いで印刷枚数カウント部５１ｃは、第１のカウント数Ｎ１と第２のカウント数Ｎ２にそれぞれ１を加算してカウント数データ５２ｂを更新させる（ＳＴ５：印刷枚数カウント工程）。すなわち、スクリーン印刷工程（ＳＴ４）においてスクリーン印刷された基板Ｂの枚数として第１のカウント数Ｎ１と第２のカウント数Ｎ２がカウントされる。図９（ｂ）において、基板Ｂ（２１）に対するスクリーン印刷が実行された後、第１のカウント数Ｎ１が１枚に、第２のカウント数Ｎ２が１枚にそれぞれ更新される（ＳＴ５）。

図１０において、次いでスクリーン印刷後の基板Ｂが検査装置Ｍ２に搬送されて、印刷検査が実行される（ＳＴ６：印刷検査工程）。次いで印刷検査結果取得部５１ｄによって、スクリーン印刷後の基板Ｂ（２１）におけるペーストＳの印刷状態を検査した検査結果が取得される（ＳＴ７：印刷検査結果取得工程）。次いで第２のクリーニング実行処理部５１ｂは、取得された検査結果が印刷不良か否かを判断する（ＳＴ８：印刷不良判断工程）。検査結果が印刷不良である場合（ＳＴ８においてＹｅｓ）、第２のクリーニング工程（ＳＴ２）（非インターバルマスククリーニング）が実行される。

図９（ｂ）において、検査装置Ｍ２が基板Ｂ（２３）にスクリーン印刷されたペーストＳの印刷状態を検査した結果、印刷不良が検出されている（ＳＴ８においてＹｅｓ）。そこで、基板Ｂ（２４）に対するスクリーン印刷が実行される前に、第２のクリーニング工程（ＳＴ２）（非インターバルマスククリーニング）が実行される。また、基板Ｂ（３２）に対するスクリーン印刷が実行された後、基板Ｂ（３３）に対するスクリーン印刷が実行されるまでの間に印刷停止が発生して停止時間が所定の時間を超過している（ＳＴ１においてＹｅｓ）。そこで、基板Ｂ（３３）に対するスクリーン印刷が実行される前に、第２のクリーニング工程（ＳＴ２）（非インターバルマスククリーニング）が実行される。

このように、印刷不良や停止時間の超過などカウント数に依存しない所定の事象が発生した場合に、第２のクリーニング工程（ＳＴ２）が実行されてマスククリーニング（非インターバルマスククリーニング）が実行される。

図１０において、検査結果が印刷不良ではない場合（ＳＴ８においてＮｏ）、第１のクリーニング実行処理部５１ａは、第１のカウント数Ｎ１が第１の設定数に達したか、または、第２のカウント数Ｎ２が第２の設定数に達したかを判断する（ＳＴ９：カウント数判断工程）。第１のカウント数Ｎ１または第２のカウント数Ｎ２のいずれかが設定数に達している場合（ＳＴ９においてＹｅｓ）、インターバルマスククリーニングが実行される（ＳＴ１０：第１のクリーニング工程）。すなわち、カウント数（第１のカウント数Ｎ１、第２のカウント数Ｎ２）が所定の設定数（第１の設定数、第２の設定数）に達した場合に、マスククリーニング（インターバルマスククリーニング）が実行される。

図１０において、第１のクリーニング工程（ＳＴ１０）においてインターバルマスククリーニングが実行されると、次いで停止時間判断工程（ＳＴ１）が実行される。第１のカウント数Ｎ１および第２のカウント数Ｎ２のいずれも設定数に達していない場合（ＳＴ９においてＮｏ）、インターバルマスククリーニングが実行されることなく停止時間判断工程（ＳＴ１）が実行される。

図９（ｂ）において、基板Ｂ（２８）に対するスクリーン印刷が実行されると、第１のカウント数Ｎ１が第１の設定数（５枚）に達するため（ＳＴ９においてＹｅｓ）、第１のクリーニング工程（ＳＴ１０）（インターバルマスククリーニング）が実行される。また、基板Ｂ（３５）に対するスクリーン印刷が実行されると、第２のカウント数Ｎ２が第２の設定数（１５枚）に達するため（ＳＴ１０においてＹｅｓ）、第１のクリーニング工程（ＳＴ１０）（インターバルマスククリーニング）が実行される。

次に図１１のフローに沿って、第１のクリーニング工程（ＳＴ１０）（インターバルマスククリーニング）の詳細について説明する。まず、第１のクリーニング実行処理部５１ａは、第２のカウント数Ｎ２が第２の設定数（１５枚）に達したか否かを判断する（ＳＴ１１）。第２のカウント数Ｎ２が第２の設定数に達している場合（ＳＴ１１においてＹｅｓ）、第１のクリーニング実行処理部５１ａは、第２のマスククリーニング（湿式クリーニング）を実行させる（ＳＴ１２：第２のマスククリーニング工程）。次いで印刷枚数カウント部５１ｃは、第１のカウント数Ｎ１と第２のカウント数Ｎ２をそれぞれ初期化する（ＳＴ１３：第２のカウント数初期化工程）。

図９（ｂ）において、第２のカウント数Ｎ２は、基板Ｂ（３５）に対するスクリーン印刷後に、第２の設定数（１５枚）に達している（ＳＴ１１においてＹｅｓ）。そこで、湿式クリーニングが実行され（ＳＴ１２）、第１のカウント数Ｎ１と第２のカウント数Ｎ２がそれぞれ初期化される（ＳＴ１３）。

図１１において、第２のカウント数Ｎ２が第２の設定数に達していない場合（ＳＴ１１においてＮｏ）、第１のカウント数Ｎ１が第１の設定数（５枚）に達していることになる。そこで、第１のクリーニング実行処理部５１ａは、第１のマスククリーニング（吸引クリーニング）を実行させる（ＳＴ１４：第１のマスククリーニング工程）。次いで印刷枚数カウント部５１ｃは、第１のカウント数Ｎ１を初期化する（ＳＴ１５：第１のカウント数初期化工程）。

図９（ｂ）において、第１のカウント数Ｎ１は、基板Ｂ（２８）に対するスクリーン印刷後に、第１の設定数（５枚）に達している（ＳＴ１１においてＮｏ）。そこで、吸引クリーニングが実行され（ＳＴ１４）、第１のカウント数Ｎ１が初期化される（ＳＴ１５）。

このように、第１のクリーニング工程（ＳＴ１０）において、第１のカウント数Ｎ１が第１の設定数（５枚）に達した場合に第１のマスククリーニング（吸引クリーニング）が実行され（ＳＴ１４）、第２のカウント数Ｎ２が第１の設定数より大きな第２の設定数（１５枚）に達した場合に第１のマスククリーニングとは種類の異なる第２のマスククリーニング（湿式クリーニング）が実行される（ＳＴ１２）。

そして、第１のクリーニング工程（ＳＴ１０）において第１のマスククリーニング（吸引クリーニング）が実行されると（ＳＴ１４）、第１のカウント数Ｎ１が初期化される（ＳＴ１５）。また、第１のクリーニング工程（ＳＴ１０）において第２のマスククリーニング（湿式クリーニング）が実行されると（ＳＴ１２）、第１のカウント数Ｎ１と第２のカウント数Ｎ２が初期化される（ＳＴ１３）。

次に図１２のフローに沿って、第２のクリーニング工程（ＳＴ２）（非インターバルマスククリーニング）の詳細について説明する。この時点で、第２のクリーニング実行処理部５１ｂによって、カウント数に依存しない事象が発生していると判断されている。そこで、第２のクリーニング実行処理部５１ｂは、第３のマスククリーニング（吸引クリーニング）を実行させる（ＳＴ２１：第３のマスククリーニング工程）。次いで印刷枚数カウント部５１ｃは、第１のカウント数Ｎ１を初期化する（ＳＴ２２：第３のカウント数初期化工程）。

図９（ｂ）において、基板Ｂ（２３）および基板Ｂ（３２）に対するスクリーン印刷後、カウント数に依存しない事象が発生していると判断されており（ＳＴ８においてＹｅｓ、ＳＴ１においてＹｅｓ）、吸引クリーニングが実行され（ＳＴ２１）、第１のカウント数Ｎ１が初期化される（ＳＴ２２）。このように、第２のクリーニング工程（ＳＴ２）において第３のマスククリーニングが実行されると（ＳＴ２１）、第１のカウント数Ｎ１が初期化される（ＳＴ２２）。

上記のように、第１のクリーニング工程（ＳＴ１０）、または、第２のクリーニング工程（ＳＴ２）が実行されると、カウント数（第１のカウント数Ｎ１、第２のカウント数Ｎ２）が初期化される。なお上記に示す例では、第２のマスククリーニング工程（ＳＴ２）において実行される第３のマスククリーニング（ＳＴ２１）は、第１のマスククリーニング工程（ＳＴ１０）において実行される第１のマスククリーニング（ＳＴ１４）と同じ種類の吸引クリーニングである。しかしながら、第１のマスククリーニングと第３のマスククリーニングは必ずしも同じ種類である必要はない。

第１のマスククリーニング工程（ＳＴ１０）において実行される第１のマスククリーニング（ＳＴ１４）、第２のマスククリーニング（ＳＴ１２）、第２のマスククリーニング工程（ＳＴ２）において実行される第３のマスククリーニング（ＳＴ２１）において実行されるマスククリーニングの種類は、適宜選択可能である。

上記説明したように、スクリーン印刷装置Ｍ１は、印刷作業部５３と、印刷枚数カウント部５１ｃと、カウント数（第１のカウント数Ｎ１、第２のカウント数Ｎ２）が所定の設定数（第１の設定数、第２の設定数）に達した場合にインターバルマスククリーニングを実行させる第１のクリーニング実行処理部５１ａと、カウント数に依存しない所定の事象が発生した場合に非インターバルマスククリーニングを実行させる第２のクリーニング実行処理部５１ｂと、を備えている。そして、第１のクリーニング実行処理部５１ａ、または、第２のクリーニング実行処理部５１ｂによってマスククリーニングが実行されると、印刷枚数カウント部５１ｃはカウント数を初期化している。

これによって、印刷不良などカウント数に依存しない事象が発生して非インターバルマスククリーニングを実行させた場合でも、カウント数に依存する次のインターバルマスククリーニングまでの間隔を適切に設定することができる。これにより、生産性を低下させずに効率的にマスククリーニングを実行することができる。

なお、スクリーン印刷システムは、スクリーン印刷装置Ｍ１が備える第１のクリーニング実行処理部５１ａ、第２のクリーニング実行処理部５１ｂ、印刷枚数カウント部５１ｃ、印刷検査結果取得部５１ｄ、停止時間計測部５１ｅを、管理コンピュータ３が備えるようにしてもよい。この場合、管理コンピュータ３において、いつマスククリーニングを実行させるかを判断し、判断結果に基づいて、スクリーン印刷装置Ｍ１においてマスククリーニングが実行される。

本発明のスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷装置ならびにスクリーン印刷システムは、生産性を低下させずに効率的にマスククリーニングすることができるという効果を有し、部品を基板に実装する部品実装分野において有用である。

４ マスクプレート
４ｈ パターン孔
２０ スキージ
Ｂ 基板
Ｍ１ スクリーン印刷装置
Ｍ２ 検査装置
Ｎ１ 第１のカウント数
Ｎ２ 第２のカウント数
Ｓ ペースト

Claims (7)

1. パターン孔が設けられたマスクプレートに基板を当接させ、マスクプレート上にペーストを供給してスキージを摺動させることにより、前記パターン孔を介して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、
   基板にペーストを印刷するスクリーン印刷工程と、
   前記スクリーン印刷工程において印刷された基板の枚数をカウントする印刷枚数カウント工程と、
   カウント数が所定の設定数に達した場合にマスククリーニングを実行する第１のクリーニング工程と、
   印刷後の基板におけるペーストの印刷状態を検査する印刷検査工程と、
   前記検査結果が印刷不良である場合にマスククリーニングを実行する第２のクリーニング工程と、を含み、
   前記第１のクリーニング工程、または、前記第２のクリーニング工程が実行されると、前記カウント数が初期化されることを特徴とする、スクリーン印刷方法。
2. 前記印刷枚数カウント工程において、第１のカウント数と、第２のカウント数がカウントされ、
   前記第１のクリーニング工程において、前記第１のカウント数が第１の設定数に達した場合に第１のマスククリーニングが実行され、前記第２のカウント数が前記第１の設定数より大きな第２の設定数に達した場合に前記第１のマスククリーニングとは種類の異なる第２のマスククリーニングが実行され、
   前記第２のクリーニング工程において前記マスククリーニングが実行される、または、前記第１のクリーニング工程において前記第１のマスククリーニングが実行されると、前記第１のカウント数が初期化され、
   前記第１のクリーニング工程において前記第２のマスククリーニングが実行されると、前記第１のカウント数と前記第２のカウント数が初期化されることを特徴とする、請求項１に記載のスクリーン印刷方法。
3. 前記第２のクリーニング工程において実行されるマスククリーニングは、前記第１のクリーニング工程において実行される前記第１のマスククリーニングと同じ種類であることを特徴とする、請求項２に記載のスクリーン印刷方法。
4. パターン孔が設けられたマスクプレートに基板を当接させ、マスクプレート上にペーストを供給してスキージを摺動させることにより、前記パターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置であって、
   基板にペーストを印刷する印刷作業部と、
   印刷後の基板におけるペーストの印刷状態を検査した結果を取得する印刷検査結果取得部と、
   前記印刷作業部が印刷した基板の枚数をカウントする印刷枚数カウント部と、
   カウント数が所定の設定数に達した場合にマスククリーニングを実行させる第１のクリーニング実行処理部と、
   前記検査結果が印刷不良である場合にマスククリーニングを実行させる第２のクリーニング実行処理部と、を備え、
   前記第１のクリーニング実行処理部、または、前記第２のクリーニング実行処理部によってマスククリーニングが実行されると、前記印刷枚数カウント部は前記カウント数を初期化することを特徴とする、スクリーン印刷装置。
5. 前記印刷枚数カウント部は、第１のカウント数と、第２のカウント数をカウントし、
   前記第１のクリーニング実行処理部は、前記第１のカウント数が第１の設定数に達した場合に第１のマスククリーニングを実行し、前記第２のカウント数が前記第１の設定数より大きな第２の設定数に達した場合に前記第１のマスククリーニングとは種類の異なる第２のマスククリーニングを実行し、
   前記第２のクリーニング実行処理部がマスククリーニングを実行し、または、前記第１のクリーニング実行処理部が前記第１のマスククリーニングを実行すると、前記印刷枚数カウント部は前記第１のカウント数を初期化し、
   前記第１のクリーニング実行処理部が前記第２のマスククリーニングを実行すると、前記印刷枚数カウント部は前記第１のカウント数と前記第２のカウント数を初期化することを特徴とする、請求項４に記載のスクリーン印刷装置。
6. 前記第２のクリーニング実行処理部が実行するマスククリーニングは、前記第１のクリーニング実行処理部が実行する前記第１のマスククリーニングと同じ種類であることを特徴とする、請求項５に記載のスクリーン印刷装置。
7. 印刷後の基板におけるペーストの印刷状態を検査する検査装置と、
   前記検査装置より検査結果を取得して、パターン孔が設けられたマスクプレートに基板を当接させ、マスクプレート上にペーストを供給してスキージを摺動させることにより、前記パターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置と、を備えるスクリーン印刷システムであって、
   前記スクリーン印刷装置は、請求項４から６のいずれかに記載のスクリーン印刷装置である、スクリーン印刷システム。

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