JP7144523B2

JP7144523B2 - 実装ライン

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Description

本発明は、クリーム状のはんだを基板に付着させることによって、その基板に、そのはんだによるパターンを印刷するはんだ印刷機を備えた実装ラインに関する。

一般的なはんだ印刷機は、例えば、下記特許文献に記載されているように、
基板を保持する基板保持装置と、
複数の開口が設けられ、印刷の際に基板の表面に接触させられるマスクを保持するマスク保持装置と、
スキージを有し、そのスキージをマスクの上面を移動させることで、マスクの上面に供給されているクリーム状のはんだを、複数の開口を通して、基板保持装置に保持された基板に付着させるスキージ装置と、
マスク保持装置によって保持されたマスクの位置であって、基板保持装置によって保持された基板に対しての、その基板の表面に平行な一平面に沿った位置である対基板マスク位置を取得するために、そのマスクの表面を撮像する撮像装置と、
印刷の際、基板保持装置に対してマスク保持装置によって保持されたマスクを動かすことで、対基板マスク位置を調整する位置調整装置と、
当該はんだ印刷機の制御を司る制御装置と
を備え、
印刷の際、位置調整装置によって、対基板マスク位置を調整するように構成されている。

特開２０１７－１５４４４５号公報

発明の解決しようとする課題

近年、マスクに設けられた開口の微細化が進み、それに伴い、マスクが薄くなってきている。印刷終了後のマスクの基板からの引き離しの際、すなわち、版離れの際のマスクの平坦度を維持するために、マスクにテンションを付与することが行われているが、マスクが薄くなるに連れて、そのテンションを大きくしなければならない。大きなテンションは、マスクに歪を生じさせる一因となり、はんだ印刷機内の温度変化が大きい場合に、その歪は大きくなる。マスクに大きな歪が生じた場合に、対基板マスク位置の調整が困難となり、印刷不良を招いてしまう。したがって、マスクの歪を取得することや、その歪を考慮した対基板マスク位置の調整は、はんだ印刷機の実用性の向上に寄与する。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高いはんだ印刷機を備えた実装ラインを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の実装ラインは、
基板に電子部品を実装して電子回路を製造する実装ラインであって、
クリーム状のはんだを基板に付着させることによって、その基板に、そのはんだによるパターンを印刷するはんだ印刷機と、
前記はんだ印刷機の下流に配置された装置と
を備え、
前記はんだ印刷機が、
基板を保持する基板保持装置と、
複数の開口が設けられ、印刷の際に基板の表面に接触させられるマスクを保持するマスク保持装置と、
スキージを有し、そのスキージをマスクの上面を移動させることで、マスクの上面に供給されているクリーム状のはんだを、前記複数の開口を通して、前記基板保持装置に保持された基板に付着させるスキージ装置と、
前記マスク保持装置によって保持されたマスクの位置であって、前記基板保持装置によって保持された基板に対しての、その基板の表面に平行な一平面に沿った位置である対基板マスク位置を取得するために、そのマスクの表面を撮像する撮像装置と、
印刷の際、前記基板保持装置に対して前記マスク保持装置によって保持されたマスクを動かすことで、前記対基板マスク位置を調整する位置調整装置と、
当該はんだ印刷機の制御を司る制御装置と
を備え、
前記制御装置が、
マスクの歪の程度を判断するためにマスクの特定の箇所である歪判定箇所に設けられた特定のマークと、マスクに設けられた２以上の基準マークとの、前記撮像装置による撮像データに基づいて、マスクにおける前記歪判定箇所のズレである歪判定箇所マスク内位置ズレを取得し、その歪判定箇所マスク内位置ズレが設定値より小さいと判定した場合に、はんだパターンの位置ズレを管理するための特定の箇所である管理領域に設けられた前記複数の開口のうちのいずれかと、２以上の基準マークとの、前記撮像装置による撮像データに基づいて、マスクにおける前記管理領域のズレである管理領域マスク内位置ズレを取得し、印刷の際、その管理領域マスク内位置ズレに基づいて、前記管理領域とその管理領域に対応する基板の箇所との位置ズレである対基板位置ズレが、設定値以下となるように、前記位置調整装置によって前記対基板マスク位置を調整させるように構成され、かつ、印刷の際に調整された対基板マスク位置についてのデータを、当該はんだ印刷機の外部に送信可能に構成され、
前記はんだ印刷機の下流に配置された前記装置が、前記対基板マスク位置についてのデータを受信することを特徴とする。

上記はんだ印刷機によれば、特定の箇所のズレであるマスク内位置ズレを取得することで、マスクの歪を取得することが可能であり、また、そのマスク内位置ズレに基づいて、適切な対基板マスク位置の調整が可能となる。さらに、調整された対基板マスク位置についてのデータが、はんだ印刷機からそれの下流に配置された装置に送信され、その装置が、そのデータを受信することで、そのデータを利用することが可能となる。その結果、本発明の実装ラインは、実用性の高いものとなる。

はんだ印刷機が配備されている実施例の部品実装ラインを示す斜視図である。外装パネルを外した状態のはんだ印刷機を示す斜視図である。はんだ印刷機を構成する基板搬送コンベア装置，基板保持・昇降装置，マーク撮像装置を示す斜視図である。はんだ印刷機を構成する基板搬送コンベア装置，基板保持・昇降装置，クリーニング装置を示す斜視図である。はんだ印刷機を構成するマスク保持装置，位置調整装置，スキージ装置を示す斜視図である。はんだ印刷機によるはんだパターンの基板への印刷に用いられるマスクを示す図である。はんだ印刷機の制御装置によって実行されるマスク歪判定・位置調整プログラムを示すフローチャートである。

以下、本発明の代表的な実施形態を、実施例として、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。

［Ａ］はんだ印刷機が配置される実装ライン
図１に示すように、はんだ印刷機１０（以下、「印刷機１０」と略す場合がある）は、実施例の実装ライン、すなわち、基板に電子部品（以下、「部品」と略す場合がある）を実装して電気回路を製造するライン内に配置される。実装ラインには、印刷機１０の他、検査機１２，５台の部品装着機１４,リフロー炉１６を含んで構成される。印刷機１０は、後に詳しく説明するが、基板の表面にクリーム状はんだ（以下、「はんだ」と略す場合がある）を付着させてそのはんだによるパターン（以下、「はんだパターン」という場合がある）を印刷する。検査機１２は、はんだ印刷機１０によって印刷されたはんだパターンの位置精度，付着はんだ量等についての検査を行う。部品装着機１４は、はんだパターンが印刷された基板上に部品を載置する。リフロー炉１６は、部品が載置された基板のはんだを溶融させ、その後に凝固させることで、部品を基板に固定する。

［Ｂ］はんだ印刷機の構成
図２に、外装パネルを外した状態での印刷機１０を示す。印刷機１０は、各パイプを主体に構成されたベースフレーム２０を有しており、そのベースフレーム２０に支持されて配設された基板搬送コンベア装置２２，基板保持・昇降装置２４（基板保持装置の一種である），マスク保持装置２６，位置調整装置２８，スキージ装置３０，クリーニング装置３２，マーク撮像装置３４（図２では省略、撮像装置の一種である）等によって構成されている。

図３に、基板搬送コンベア装置２２（以下、単に、「コンベア装置２２」と言う場合がある），基板保持・昇降装置２４，マーク撮像装置３４を示す。コンベア装置２２は、基板Ｓが搬送される方向における上流側に位置する搬入部３６，下流側に位置する搬出部３８，それらの間に位置する中間部４０の３つに区分けされる。搬入部３６，搬出部３８，中間部４０は、それぞれ、ベースフレーム２０に支持された１対の側板４２を有している。それら１対の側板４２の各々には、互い向かい合う面にコンベアベルトが周回可能に保持されており（図３では省略）、基板Ｓは、両端がそれらコンベアベルトに乗せられた状態で運ばれる。

基板保持・昇降装置２４は、基台４４と、基台４４に支持されてコンベア装置２２の中間部４０の１対の側板４２の間に位置するバックアップ台４６とを備えている。このバックアップ台４６は、基台４４に配設されたバックアップ台昇降機構によって昇降可能とされており、コンベア装置２２によって中間部４０の所定の位置まで搬送された基板Ｓを、自身が上昇することによって、下方から持ち上げる。また、基板保持・昇降装置２４は、１対の挟持体４８を有して基台４４に支持されたクランプ５０を備えており、このクランプ５０は、バックアップ台４６によって持ち上げられた基板Ｓを、それの端部において挟持する。クランプ５０は、基板Ｓを挟持した状態において、基台４４に配設されたクランプ昇降機構によってバックアップ台４６とともに昇降可能とされている。

マーク撮像装置３４は、コンベア装置２２および，基板保持・昇降装置２４の上方、かつ、マスク保持装置２６の下方に、それらに挟まれるようにして配設されている。マーク撮像装置３４は、基板搬送方向に延びる１対のガイドレール５２と、水平かつ基板搬送方向に直角な方向（以下、「前後方向」という場合がある）に延びるとともに１対のガイドレール５２によってガイドされて基板搬送方向に移動可動な可動ビーム５４と、可動ビーム５４を移動させるビーム移動機構５６と、可動ビーム５４によってガイドされ前後方向に移動可能なスライド５８と、スライド５８を前後方向に移動させるスライド移動機構６０と、スライド５８に保持されたカメラ６２とを有している。カメラ６２は、下方をもまた上方をも撮像可能とされており、左右方向および前後方向に移動させられて、基板保持・昇降装置２４によって保持された基板Ｓの表面（詳しくは、上面）とマスク保持装置２６によって保持されたマスクＭ（図２参照、「スクリーン」，「スクリーンマスク」,「マスクスクリーン」等と呼ばれることもある）の下面との各々の任意の位置に付された位置基準マークを撮像可能とされている。

図４に、コンベア装置２２，基板保持・昇降装置２４，クリーニング装置３２を示す。クリーニング装置３２は、マーク撮像装置３４の上方、かつ、マスク保持装置２６の下方に、それらに挟まれるようにして配設されている。クリーニング装置３２は、マスクＭの下面をクリーニングするものであり、ベースフレーム２０を構成してそれぞれが前後方向に延びる１対の支持ビーム６４（チャンネル形状の部材と板状の部材とが接合されたものであり、図２を参照のこと）の下面に固定された１対のガイドレール６６と、一対のガイドレール６６によってガイドされて前後方向に移動可能なクリーニングユニット６８と、そのクリーニングユニット６８を前後方向に移動させるクリーニングユニット移動機構７０とを有している。クリーニングユニット６８は、よく知られたものであるため、ここでの説明は省略する。

図５に、マスク保持装置２６，位置調整装置２８，スキージ装置３０を示す。それらは、ベースフレーム２０を構成するコラム７２に上架された１対の支持ビーム７４に、支持されている。マスク保持装置２６は、１対の支持ビーム７４にそれぞれ支持された１対の保持桿７６を有している。マスクＭはマスク枠７８に取り付けられており、１対の保持桿７６は、このマスク枠７８を保持している。ちなみに、マスクＭの交換の際には、マスク枠７８ごと交換される。１対の保持桿７６の各々に対し、その各々の２か所の部位の位置を前後左右に変位させる１対の調整機構８０を有している。それら２対の調整機構８０によって、位置調整装置２８が構成されており、その位置調整装置２８によって、マスクＭの位置調整（回転位置調整つまり姿勢調整を含む概念である）が行われる。詳しく言えば、位置調整装置２８は、基板保持・昇降装置２４によって保持された基板Ｓに対しての、その基板Ｓの表面に平行な一平面に沿ったマスクＭの位置である対基板マスク位置を調整する機能を有している。

スキージ装置３０は、可動ビーム８２と、可動ビーム８２に保持されたスキージユニット８４とを含んで構成されている。可動ビーム８２は、左右方向に延びる姿勢で、両端が１対の支持ビーム７４に設けられた１対のガイドレール８６によって支持され、前後方向に移動可能とされている。可動ビーム８２が可動ビーム移動機構８８によって移動させられる。スキージユニット８４は、前後に並んで配置された１対のスキージ９０と、１対のスキージ９０をそれぞれ昇降させる１対のスキージ昇降機構９２とを含んで構成されている。

マスクＭには、後に詳しく説明するが、はんだパターンの多数の部位に対応して多数の小さな開口が形成されている。基板ＳがマスクＭの下面に接触させられた状態において、マスクＭの上面に供給されたはんだが、スキージ９０がマスクＭの上面に接触した状態で移動させられることによって、マスクＭに形成された開口内にはんだが充填されることで、そのはんだがその開口を通って基板表面に付着させられ、謄写されるようにしてはんだパターンが印刷される。ちなみに、１対のスキージ９０が交互に、方向を変えて移動させられて、はんだパターンの印刷は行われ、供給されたはんだは、印刷の際、１対のスキージ９０の間において、あたかもロール状になって転がるようにしてマスクＭの表面を移動する。

コンベア装置２２等の上記各装置の作動の制御は、ベースフレーム２０の下部に配設された制御装置９４によって行われる（図２参照）。制御装置９４は、コンピュータを中心的な構成要素とし、各装置のドライバ（駆動回路）を含んで構成されている。なお、制御装置９４には、表示器，操作スイッチ等を含んで構成される操作パネル９６（図１参照）が接続されている。

上記のように構成された印刷機１０による印刷作業では、まず、コンベア装置２２の搬入部３６によって、印刷作業に供される基板Ｓが受け取られ、その基板Ｓは、搬入部３６と中間部４０とが協働することによって、中間部４０の所定の位置、つまり、印刷作業位置まで搬送される。次に、基板保持・昇降装置２４のバックアップ台４６が上昇させられることによって、その基板Ｓが、コンベアから、クランプ５０によって挟持可能な位置、つまり、クランプ位置まで持ち上げられ、その位置において、クランプ５０によって挟持される。その状態において、マーク撮像装置３４のカメラ６２によって、その基板Ｓの表面（上面）に付された基板ＩＤマークおよび基準マークが読み取られるとともに、マスクＭの下面に付されている基準マークが読み取られる。それらの読取情報は、制御装置９４によって処理され、その基板ＳのＩＤが認識されるとともに、基板ＳとマスクＭとの位置ズレ量、すなわち、上記対基板マスク位置が認識される。認識された位置ズレ量に基づいて、位置調整装置２８によって、基板Ｓの位置に合わせたマスクＭの位置の調整、すなわち、対基板マスク位置の調整が行われる。この対基板マスク位置の調整については、後に詳しく説明する。

上記対基板マスク位置の調整の後、基板Ｓは、クランプ５０によって挟持されたままで、マスクＭの下面に当たり付く位置まで、バックアップ台４６とともに持ち上げられる。基板Ｓがその位置まで持ち上げられた状態において、スキージ装置３０によって、はんだパターンの印刷が行われる。具体的には、通常、１対のスキージ９０の一方がマスクＭの上面に当接した状態で、スキージユニット８４が、前方から後方へ、若しくは、後方から前方へ、１回移動させられることによって行われる。この動作、つまり、印刷が完了した基板Ｓは、バックアップ台４６とともに、クランプ位置まで下降させられ、その位置においてクランプ５０による挟持が解除された後、バックアップ台４６がさらに下降することによって、その基板Ｓは、コンベアに載置される。その後、基板Ｓは、コンベア装置２２の中間部４０および搬出部３８が協働して搬出部３８に搬送され、搬出部３８によって、当該印刷機１０の下流側に搬出される。なお、認識されたＩＤに関する情報は、印刷完了情報とともに送信される。

［Ｃ］マスクの歪の問題
マスクＭは、概して矩形形状をなす相当に薄いステンレス製のものであり、図６に示すように、４辺がマスク枠７８に保持されている。印刷後の基板Ｓからの離脱、すなわち、版離れが良好なように、ピンと張られた状態で保持されている。つまり、マスクＭの表面に平行な平面に沿った方向にテンションが掛けられている。そのテンションが適正となるように、外周部が、メッシュ１００とされている。はんだパターンを印刷するための開口１０２は、中央部に形成されている。ちなみに、マスクＭには、多数の開口１０２が穿設されているが、図では、一部だけが描かれて、他は省略されている。

マスクＭには、上述したように、基板Ｓの基準マークに対応して、基準マーク１０４が付されている。一例ではあるが、基板Ｓの基準マークは、基板Ｓの互いに向かい合う２辺の中央に設けられており、マスクＭの基準マーク１０４も、基板Ｓの２つの基準マークにそれぞれ対応する位置に、２つ設けられている。

マスクＭが相当に薄いこと、マスクＭに多数の開口１０２が穿設されていること、マスクＭにテンションが掛けられていることから、マスクＭが歪むことが予測される。図６にでは、２点鎖線で示す基板Ｓの理論形状Ｌ^*が実線Ｌで示す形状となるようにマスクＭが歪んでしまっている状態を、極端に示している。このような歪は、開口１０２のズレを生じさせ、印刷されたはんだパターンの位置精度を悪化させることにつながる。

マスクＭの歪についてさらに説明すれば、マスクＭに歪が生じると、マスクＭの表面に沿った平面内におけるマスクＭの特定の箇所の位置がズレてしまうことになる。本印刷機１０では、マスクＭの表面に沿った平面をＸＹ平面とし、２つの基準マーク１０４を結ぶ線の中点を原点とするＸＹ座標（線分に平行な軸がＸ軸であり、線分に直角な軸がＹ軸である）を規定した場合、マスクＭの特定の箇所の実際の座標位置（Ｘ,Ｙ）の理論上の座標位置（Ｘ^*，Ｙ^*）に対しての変位を、その特定の箇所のマスクＭのＸＹ平面におけるズレ、すなわち、マスク内位置ズレ（実際には、理論上の座標位置と実際の座標位置との距離）と認定するようにされている。そして、本印刷機１０は、いくつかの箇所のマスク内位置ズレを取得し、取得したそのマスク内位置ズレに基づいて、印刷の際のマスクＭの基板Ｓに対する位置の調整、すなわち、対基板マスク位置の調整を行うとともに、いずれかの箇所のマスク内位置ズレがある程度大きくなっている場合に、その旨を外部に報知するようにされている。

ちなみに、図６に示すマスクＭでは、マスクＭの歪の程度を判断するための特定の箇所として、９つの歪判定箇所Ｐ₁～Ｐ₉が設定されており、それらそれぞれに、上述の基準マーク１０４とは別に、特定のマークとしての歪判定用マーク１０６が付設されている。また、印刷後の基板Ｓにおけるはんだパターンのズレを管理するための特定の箇所として、３つの管理領域Ｒ_A，Ｒ_B，Ｒ_Cが設定されている。いずれの管理領域もマスクＭの歪が生じ易いと想定されている位置である。また、管理領域Ｒ_Aの内の開口１０２によるはんだパターンは、基板Ｓにおける印刷位置について特に高い精度が要求されている。

なお、図では、管理領域Ｒ_A，Ｒ_B，Ｒ_Cの理論上の座標位置を、それぞれ、Ｒ_A（Ｘ^*，Ｙ^*），Ｒ_B（Ｘ^*，Ｙ^*），Ｒ_C（Ｘ^*，Ｙ^*）と、実際の座標位置を、それぞれ、Ｒ_A（Ｘ,Ｙ），Ｒ_B（Ｘ,Ｙ），Ｒ_C（Ｘ,Ｙ）と、マスク内位置ズレを、それぞれ、ΔＲ_A，ΔＲ_B，ΔＲ_Cと表している。歪判定箇所Ｐ₁～Ｐ₉についても、それぞれ、理論上の座標位置を、Ｐ₁（Ｘ^*，Ｙ^*）～Ｐ₉（Ｘ^*，Ｙ^*）と、実際の座標位置を、Ｐ₁（Ｘ，Ｙ）～Ｐ₉（Ｘ，Ｙ）と、マスク内位置ズレを、ΔＰ₁～ΔＰ₉と表すが、図では省略している。ちなみに、管理領域Ｒ_A，Ｒ_B，Ｒ_Cのマスク内位置ズレΔＲ_A，ΔＲ_B，ΔＲ_Cは、図では、極端ではあるが、ΔＲ_A＞ΔＲ_B＞ΔＲ_Cとなっていることが示されている。また、図では、歪判定箇所Ｐ₁についてだけ、理論上の座標位置Ｐ₁（Ｘ^*，Ｙ^*）が実際の座標位置Ｐ₁（Ｘ，Ｙ）となって、マスク内位置ズレΔＰ₁が存在していることを示しているようにされているが、他の歪判定箇所Ｐ₁～Ｐ₉についてのマスク内位置ズレΔＰ₁～ΔＰ₉等については省略している。

［Ｄ］マスクの歪に関連して制御装置が行う処理
制御装置９４は、印刷を行う際に、基板Ｓがクランプ５０によって挟持されたときに、図７にフローチャートを示すマスク歪判定・位置調整プログラムを実行する。以下、そのフローチャートに沿って、マスク内位置ズレの取得，対基板マスク位置の調整等に関して制御装置９４が実行する処理について説明する。

マスク歪判定・位置調整プログラムに従う処理では、まず、ステップ１（以下、「Ｓ１」と略す。他のステップも同様である）において、クランプされた基板Ｓに付された基板ＩＤマークをマーク撮像装置３４によって撮像させ、その基板ＳのＩＤを取得するとともに、その基板Ｓの基準マークをマーク撮像装置３４によって撮像させ、その撮像によって得られた撮像データに基づいて、クランプされた基板Ｓの位置（回転姿勢をも含む概念である）を取得する。続くＳ２では、マスクＭに付された基準マーク１０４をマーク撮像装置３４によって撮像させ、その撮像によって得られた撮像データに基づいて、マスクＭの位置（回転姿勢をも含む概念である）を取得するとともに、上述したＸＹ座標、すなわち、マスク座標を設定する。

続いて、Ｓ３において、歪判定箇所Ｐ₁～Ｐ₉をマーク撮像装置３４によって撮像させ、マスク座標における歪判定箇所Ｐ₁～Ｐ₉の位置ズレ、すなわち、歪判定箇所Ｐ₁～Ｐ₉のマスク内位置ズレΔＰ₁～ΔＰ₉を取得する。そして、Ｓ４において、マスクＭの歪が大きいか否かが判定される。具体的には、取得されたマスク内位置ズレΔＰ₁～ΔＰ₉のいずれかが、設定値（閾値）ΔＰ_TH以上である場合、マスクＭの歪が大きいと判定される。マスクＭの歪が大きいと判定された場合、Ｓ５において、その旨が、操作パネル９６を介してオペレータに報知される。

マスクの歪が大きくはないと判定された場合、Ｓ６において、管理領域Ｒ_A，Ｒ_B，Ｒ_Cをマーク撮像装置３４によって撮像させ、管理領域Ｒ_A，Ｒ_B，Ｒ_Cのマスク座標における位置ズレ、すなわち、マスク内位置ズレΔＲ_A，ΔＲ_B，ΔＲ_Cが取得される。ちなみに、管理領域Ｒ_A，Ｒ_B，Ｒ_Cには特定のマークは付されておらず、それらの管理領域ΔＲ_A，ΔＲ_B，ΔＲ_Cに存在する開口１０２が撮像され、その撮像された開口１０２のマスク内位置ズレが、管理領域Ｒ_A，Ｒ_B，Ｒ_Cのマスク内位置ズレΔＲ_A，ΔＲ_B，ΔＲ_Cとして認定される。

本印刷機１０では、基板Ｓに対するマスクＭの位置、すなわち、対基板マスク位置の調整についてのモード（以下、「位置決めモード」という場合がある）として、２つのモード、具体的には、重点モードと平均モードの２つが準備されている。マスクＭによる印刷作業に対して、それらのモードのいずれかが設定されている。平均モードは、３つの管理領域Ｒ_A，Ｒ_B，Ｒ_Cの各々の対基板位置ズレが平均化するように、詳しく言えば、３つの管理領域Ｒ_A，Ｒ_B，Ｒ_Cの対基板位置ズレの平均が最も小さくなるように、マスクＭを基板Ｓに対して位置決めするモードであり、重点モードは、はんだパターンの印刷位置に最も高い精度が要求される領域、すなわち、図６に示すマスクＭでは管理領域Ｒ_Aの対基板位置ズレが０となるように、マスクＭを基板Ｓに対して位置決めするモードである。なお、重点モードにおける他の管理領域については、それら管理領域の対基板位置ズレができるだけ小さくなるように、マスクＭが基板Ｓに対して位置決めされる。具体的には、図６に示すマスクＭでは、管理領域Ｒ_B，Ｒ_Cの対基板位置ズレの平均が最も小さくなるように、マスクＭが基板Ｓに対して位置決めされる。さらに言えば、歪判定箇所Ｐ₁～Ｐ₉のマスク内位置ズレΔＰ₁～ΔＰ₉による判定によって歪は大きくないと判定されたマスクＭであれば、平均モードでマスクＭを基板Ｓに位置決めした場合には、管理領域Ｒ_A，Ｒ_B，Ｒ_Cのいずれの対基板位置ズレも、ある値より大きくなることはないため、平均モードは、複数の管理領域のいずれにおいても対基板位置ズレが設定値以下となるように、マスクＭが基板Ｓに対して位置決めされることになる。

本プログラムに従う処理では、Ｓ７において、位置決めモードが、平均モードと重点モードとのいずれに設定されているかが判断される。位置決めモードが平均モードに設定されている場合、Ｓ８において、管理領域Ｒ_A，Ｒ_B，Ｒ_Cの各々の対基板位置ズレが平均化されるように、対基板マスク位置、詳しく言えば、対基板マスク位置を調整するための調整量δ（Ｘ，Ｙ，θ）（以下、「対基板マスク位置調整量」という場合があり、Ｘ方向，Ｙ方向，回転方向のそれぞれの補正量と考えることができる）が演算で求められる。一方で、位置決めモードが重点モードに設定されている場合は、Ｓ９において、管理領域Ｒ_Aの対基板位置ズレが０となるように、対基板マスク位置調整量が演算で求められる。Ｓ８，Ｓ９における、対基板マスク位置調整量の演算は、Ｓ１，Ｓ２で取得された基板Ｓの位置、マスクＭの位置に基づいて行われる。演算の詳細については、単に数学的な手法によればよいため、ここでの説明は省略する。

続くＳ１０では、Ｓ８若しくはＳ９において求められた対基板マスク位置調整量が、今回の印刷作業における対基板マスク位置調整量として決定され、Ｓ１１では、対基板マスク位置調整量によるマスクＭの位置決めを行った場合の管理領域Ｒ_A，Ｒ_B，Ｒ_Cの各々の対基板位置ズレが特定される。

そして、Ｓ１２において、決定された対基板マスク位置調整量に基づいて、位置調整装置２８に、マスクＭの基板Ｓに対しての位置調整を行わせ、位置調整の後、Ｓ１３において、印刷が行われる。具体的には、制御装置９４は、基板保持，昇降装置２４によって基板Ｓを上昇させるとともに、スキージ装置３０によってはんだを基板Ｓに付着させる。

印刷の後、Ｓ１４において、特定されていた管理領域Ｒ_A，Ｒ_B，Ｒ_Cの各々の対基板位置ズレについてのデータが、Ｓ１によって取得された基板ＩＤとともに、下流側に配置されている検査機１２，部品装着機１４に送信され、当該マスク歪判定・位置調整プログラムの１回の実行が終了させられる。送信されたデータは、例えば、検査機１２において、はんだパターンの位置精度に関する合否判定をする際の閾値の設定に用いられ、部品装着機１４において、部品の装着精度の向上のために用いられる。

なお、上記プログラムに従う処理では、歪判定箇所Ｐ₁～Ｐ₉のマスク内位置ズレΔＰ₁～ΔＰ₉による判定において、特定のマークである歪判定用マークが用いられていたが、いずれかの開口１０２が穿設されている箇所を歪判定箇所とし、その開口１０２の撮像によって得られた撮像データに基づいて、その開口１０２のマスク内位置ズレを取得するようにしてもよい。また、上記プログラムに従う処理では、管理領域のマスク内位置ズレを取得する際、その領域内の開口１０２を撮像して得られた撮像データを利用していたが、その領域内に特定のマークを設け、そのマークを撮像して得られた撮像データを利用して、その領域のマスク内位置ズレを取得するようにしてもよい。

１０：はんだ印刷機２０：ベースフレーム２２：基板搬送コンベア装置２４：基板保持・昇降装置〔基板保持装置〕２６：マスク保持装置２８：位置調整装置３０：スキージ装置３４：マーク撮像装置〔撮像装置〕７８：マスク枠９０：スキージ９４：制御装置９６：操作パネル１００：メッシュ１０２：開口１０４：基準マーク１０６：歪判定用マーク〔特定のマーク〕Ｍ：マスクＳ：基板Ｒ_A，Ｒ_B，Ｒ_C：管理領域Ｐ₁～Ｐ₉：歪判定箇所 ΔＲ_A，ΔＲ_B，ΔＲ_C，ΔＰ₁～ΔＰ₉：マスク内位置ズレ δ（Ｘ，Ｙ，θ）：対基板マスク位置調整量

Claims

基板に電子部品を実装して電子回路を製造する実装ラインであって、
クリーム状のはんだを基板に付着させることによって、その基板に、そのはんだによるパターンを印刷するはんだ印刷機と、
前記はんだ印刷機の下流に配置された装置と
を備え、
前記はんだ印刷機が、
基板を保持する基板保持装置と、
複数の開口が設けられ、印刷の際に基板の表面に接触させられるマスクを保持するマスク保持装置と、
スキージを有し、そのスキージをマスクの上面を移動させることで、マスクの上面に供給されているクリーム状のはんだを、前記複数の開口を通して、前記基板保持装置に保持された基板に付着させるスキージ装置と、
前記マスク保持装置によって保持されたマスクの位置であって、前記基板保持装置によって保持された基板に対しての、その基板の表面に平行な一平面に沿った位置である対基板マスク位置を取得するために、そのマスクの表面を撮像する撮像装置と、
印刷の際、前記基板保持装置に対して前記マスク保持装置によって保持されたマスクを動かすことで、前記対基板マスク位置を調整する位置調整装置と、
当該はんだ印刷機の制御を司る制御装置と
を備え、
前記制御装置が、
マスクの歪の程度を判断するためにマスクの特定の箇所である歪判定箇所に設けられた特定のマークと、マスクに設けられた２以上の基準マークとの、前記撮像装置による撮像データに基づいて、マスクにおける前記歪判定箇所のズレである歪判定箇所マスク内位置ズレを取得し、その歪判定箇所マスク内位置ズレが設定値より小さいと判定した場合に、はんだパターンの位置ズレを管理するための特定の箇所である管理領域に設けられた前記複数の開口のうちのいずれかと、２以上の基準マークとの、前記撮像装置による撮像データに基づいて、マスクにおける前記管理領域のズレである管理領域マスク内位置ズレを取得し、印刷の際、その管理領域マスク内位置ズレに基づいて、前記管理領域とその管理領域に対応する基板の箇所との位置ズレである対基板位置ズレが、設定値以下となるように、前記位置調整装置によって前記対基板マスク位置を調整させるように構成され、かつ、印刷の際に調整された対基板マスク位置についてのデータを、当該はんだ印刷機の外部に送信可能に構成され、
前記はんだ印刷機の下流に配置された前記装置が、前記対基板マスク位置についてのデータを受信することを特徴とする実装ライン。
それぞれが前記管理領域となる複数の箇所がマスクに設定されており、
前記はんだ印刷機において、前記制御装置が、
印刷の際、前記複数の箇所の各々の管理領域マスク内位置ズレに基づいて、前記複数の箇所の１つとその１つに対応する基板の箇所との位置ズレである対基板位置ズレが、前記複数の箇所のいずれにおいても設定値以下となるように、前記位置調整装置によって前記対基板マスク位置を調整させるように構成された請求項１に記載の実装ライン。
それぞれが前記管理領域となる複数の箇所がマスクに設定されており、
前記はんだ印刷機において、前記制御装置が、
印刷の際、前記複数の箇所の各々の管理領域マスク内位置ズレに基づいて、前記複数の箇所の各々とその各々に対応する基板の箇所との位置ズレである対基板位置ズレが、平均化するように、前記位置調整装置によって対基板マスク位置を調整させるように構成された請求項１に記載の実装ライン。
前記はんだ印刷機において、前記制御装置が、
取得された前記歪判定箇所マスク内位置ズレが閾値以上となっている場合に、その旨を、当該はんだ印刷機の外部に報知するように構成された請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の実装ライン。