JP7315787B2 - 印刷制御装置および印刷制御方法 - Google Patents

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Description

本明細書は、印刷制御装置および印刷制御方法に関する技術を開示する。
特許文献1に記載のスクリーン印刷方法は、スクリーン印刷装置において装置停止状態が、ペースト状態の確認を必要とする基準時間として予め設定された時間以上継続した場合に、自動運転を停止すると共に警告を行う。作業者は、画面に表示された警告に促されてペースト状態の確認を行う。また、同一の基板についてクリームはんだを連続して複数回重ねて印刷する重ね印刷を実行することが適当であると作業者が判断すると、上記スクリーン印刷方法は、重ね印刷を実行する。
特開2005-205826号公報
印刷機が印刷処理を実行した基板を搬出するためにマスクおよび基板を離間させると、マスクの開口部に残存するはんだが乾燥し始める。通常、所定の許容時間以内に次の基板が搬入されて、当該基板に対して印刷処理が実行されるので、はんだが開口部の壁面から剥がれ難くなるほど、はんだの粘度が高まることは少ない。
しかしながら、例えば、対基板作業ラインにおいて不具合が生じて、許容時間を超えても次の基板が搬入されず、印刷処理が実行されない場合がある。その後、基板が搬入されて印刷処理が実行されると、はんだが開口部の壁面から剥がれ難くなり、基板に印刷されるはんだ量が減少して、印刷品質が低下する可能性がある。
このような事情に鑑みて、本明細書は、印刷機が印刷処理を実行した基板を搬出するためにマスクおよび基板を離間させた時から次の基板が搬入されることなく経過した経過時間が、所定の許容時間を超えているときに、印刷品質の低下を抑制可能な印刷制御装置および印刷制御方法を開示する。
本明細書は、判断部と、第一印刷制御部と、移動制御部と、第二印刷制御部とを備える印刷制御装置を開示する。前記判断部は、スキージがマスクを摺動して前記マスクの開口部を介して基板にはんだを印刷する印刷処理を実行する印刷機が前記印刷処理を実行した前記基板を搬出するために前記マスクおよび前記基板を離間させた時から次の前記基板が搬入されることなく経過した経過時間が、所定の許容時間を超えているか否かを判断する。前記第一印刷制御部は、前記判断部によって前記経過時間が前記許容時間を超えていると判断されたときに、当該判断の後に搬入される少なくとも最初の前記基板について前記印刷機に一回目の前記印刷処理を行わせる。前記移動制御部は、前記第一印刷制御部によって一回目の前記印刷処理が行われた後に、前記マスクおよび前記基板を離間させ、当該離間の後に前記マスクおよび前記基板を再び当接させる。前記第二印刷制御部は、前記移動制御部によって前記マスクおよび前記基板が再び当接された後に、当該基板について前記印刷機に二回目の前記印刷処理を行わせる。
また、本明細書は、判断工程と、第一印刷制御工程と、移動制御工程と、第二印刷制御工程とを備える印刷制御方法を開示する。前記判断工程は、スキージがマスクを摺動して前記マスクの開口部を介して基板にはんだを印刷する印刷処理を実行する印刷機が前記印刷処理を実行した前記基板を搬出するために前記マスクおよび前記基板を離間させた時から次の前記基板が搬入されることなく経過した経過時間が、所定の許容時間を超えているか否かを判断する。前記第一印刷制御工程は、前記判断工程によって前記経過時間が前記許容時間を超えていると判断されたときに、当該判断の後に搬入される少なくとも最初の前記基板について前記印刷機に一回目の前記印刷処理を行わせる。前記移動制御工程は、前記第一印刷制御工程によって一回目の前記印刷処理が行われた後に、前記マスクおよび前記基板を離間させ、当該離間の後に前記マスクおよび前記基板を再び当接させる。前記第二印刷制御工程は、前記移動制御工程によって前記マスクおよび前記基板が再び当接された後に、当該基板について前記印刷機に二回目の前記印刷処理を行わせる。
上記の印刷制御装置によれば、判断部と、第一印刷制御部と、移動制御部と、第二印刷制御部とを備える。よって、第一印刷制御部は、判断部によって経過時間が許容時間を超えていると判断されたときに、印刷機に一回目の印刷処理を行わせて、マスクの開口部に、はんだを供給することができる。この状態で、移動制御部は、マスクおよび基板を離間させるので、はんだが流動し易くなる。その後、移動制御部は、マスクおよび基板を当接させるので、はんだがさらに流動し易くなる。これらの結果、マスクの開口部に残存するはんだの粘度が低下し、はんだが開口部の壁面から剥がれ易くなる。この状態で、第二印刷制御部は、印刷機に二回目の印刷処理を行わせるので、基板に印刷されるはんだ量の減少を抑制することができ、印刷品質の低下を抑制することができる。印刷制御装置について上述されていることは、印刷制御方法についても同様に言える。
対基板作業ラインの構成例を示す構成図である。 印刷機の構成例を示す一部断面図である。 印刷制御装置の制御ブロックの一例を示すブロック図である。 印刷制御装置による制御手順の一例を示すフローチャートである。 はんだが開口部の壁面から剥がれ難くなり、基板に印刷されるはんだ量が減少した状態の一例を示す模式図である。 二回目の印刷処理が行われる際のはんだの状態の一例を示す模式図である。 二回目の印刷処理が行われて、マスクおよび基板が離間されたときのはんだ量の一例を示す模式図である。 作業者による入力例を示す模式図である。 マスクおよび基板に設けられる位置決め基準部の一例を示す平面図である。 印刷制御装置による制御手順の他の一例を示すフローチャートである。
1.実施形態
1-1.対基板作業ラインWL0の構成例
対基板作業ラインWL0では、基板90に所定の対基板作業を行う。本実施形態の対基板作業ラインWL0は、印刷機WM1を備えていれば良く、対基板作業ラインWL0を構成する対基板作業機WM0の種類および数は、限定されない。図1に示すように、本実施形態の対基板作業ラインWL0は、印刷機WM1、印刷検査機WM2、部品装着機WM3、リフロー炉WM4および外観検査機WM5の複数(5つ)の対基板作業機WM0を備えており、基板90は、基板搬送装置によって、この順に搬送される。
印刷機WM1は、基板90の複数の部品の装着位置に、はんだ80を印刷する。印刷検査機WM2は、印刷機WM1によって印刷されたはんだ80の印刷状態を検査する。部品装着機WM3は、印刷機WM1によってはんだ80が印刷された基板90に複数の部品を装着する。部品装着機WM3は、一つであっても良く、複数であっても良い。部品装着機WM3が複数設けられる場合は、複数の部品装着機WM3が分担して、複数の部品を装着することができる。
リフロー炉WM4は、部品装着機WM3によって複数の部品が装着された基板90を加熱し、はんだ80を溶融させて、はんだ付けを行う。外観検査機WM5は、部品装着機WM3によって装着された複数の部品の装着状態などを検査する。このように、対基板作業ラインWL0は、複数(5つ)の対基板作業機WM0を用いて、基板90を順に搬送し、検査処理を含む生産処理を実行して基板製品900を生産することができる。なお、対基板作業ラインWL0は、例えば、機能検査機、バッファ装置、基板供給装置、基板反転装置、シールド装着装置、接着剤塗布装置、紫外線照射装置などの対基板作業機WM0を必要に応じて備えることもできる。
対基板作業ラインWL0を構成する複数(5つ)の対基板作業機WM0および管理装置HC0は、通信部によって電気的に接続されている。通信部は、有線または無線によって、これらを通信可能に接続する。また、通信方法は、種々の方法をとり得る。本実施形態では、複数(5つ)の対基板作業機WM0および管理装置HC0によって、構内情報通信網(LAN:Local Area Network)が構成されている。これにより、複数(5つ)の対基板作業機WM0は、通信部を介して、互いに通信することができる。また、複数(5つ)の対基板作業機WM0は、通信部を介して、管理装置HC0と通信することができる。
管理装置HC0は、対基板作業ラインWL0を構成する複数(5つ)の対基板作業機WM0の制御を行い、対基板作業ラインWL0の動作状況を監視する。管理装置HC0には、複数(5つ)の対基板作業機WM0を制御する種々の制御データが記憶されている。管理装置HC0は、複数(5つ)の対基板作業機WM0の各々に制御データを送信する。また、複数(5つ)の対基板作業機WM0の各々は、管理装置HC0に動作状況および生産状況を送信する。
1-2.印刷機WM1の構成例
本実施形態の印刷機WM1は、スキージ34がマスク70を摺動してマスク70の開口部71を介して基板90にはんだ80を印刷する印刷処理を実行する。図2に示すように、印刷機WM1は、基板搬送装置10と、マスク支持装置20と、スキージ移動装置30と、表示装置40と、制御装置50とを備えている。本明細書では、基板90の搬送方向(図2の紙面に垂直な方向)をX軸方向とし、X軸に直交する印刷機WM1の前後方向(図2の紙面において左右方向)をY軸方向とし、X軸およびY軸に直交する鉛直方向(図2の紙面において上下方向)をZ軸方向とする。
基板搬送装置10は、印刷対象の基板90を搬送する。基板90は、回路基板であり、電子回路、電気回路、磁気回路などが形成される。基板搬送装置10は、印刷機WM1の基台BS0に設けられる。基板搬送装置10は、例えば、X軸方向に延びるベルトコンベアによって、パレット上に配置された基板90を搬送する。
基板搬送装置10は、印刷機WM1に搬入された基板90を保持する基板保持部11を備えている。基板保持部11は、マスク70の下方に設けられており、例えば、送りねじ機構などの直動機構によってZ軸方向に昇降可能に構成されている。具体的には、基板保持部11は、基板90の搬送時に下降しており、基板90が所定位置に搬送されると、基板90と共に上昇して、マスク70の下面に基板90の上面を密着させた状態で、基板90を保持する。
マスク支持装置20は、基板搬送装置10の上方に設けられている。マスク支持装置20は、一対の支持台によってマスク70を支持する。一対の支持台は、正面方向視の印刷機WM1の左側(図2の紙面奥側であり、図示されている。)および右側(図2の紙面手前側であり、同図において図示されていない。)に配置され、Y軸方向に沿って延びるように形成されている。
なお、図2は、印刷機WM1をY軸方向に沿って切断した一部断面図であり、側面方向視の印刷機WM1の内部と、マスク70および基板90の断面とが模式的に示されている。マスク70には、基板90の配線パターン上の所定位置において貫通する開口部71が形成されている。マスク70は、例えば、外周縁に設けられる枠部材を介して、マスク支持装置20に支持される。
スキージ移動装置30は、スキージ34をマスク70に垂直な方向(Z軸方向)に昇降させるとともに、スキージ34をマスク70の上面においてY軸方向に移動させる。スキージ移動装置30は、ヘッド駆動装置31と、スキージヘッド32と、一対の昇降装置33,33と、一対のスキージ34,34とを備えている。ヘッド駆動装置31は、印刷機WM1の上部側に配置されている。ヘッド駆動装置31は、例えば、送りねじ機構などの直動機構によって、スキージヘッド32をY軸方向に移動させることができる。
スキージヘッド32は、ヘッド駆動装置31の直動機構を構成する移動体にクランプして固定される。スキージヘッド32は、一対の昇降装置33,33を保持する。一対の昇降装置33,33の各々は、スキージ34を保持し、互いに独立して駆動することができる。一対の昇降装置33,33の各々は、例えば、エアーシリンダなどのアクチュエータを駆動させて、保持するスキージ34を昇降させる。
一対のスキージ34,34は、マスク70の上面を摺動して、マスク70の上面に供給されたはんだ80をマスク70に沿って移動させる。はんだ80は、クリームはんだ(はんだペースト)を用いることができる。はんだ80がマスク70の開口部71を介して基板90に刷り込まれて、マスク70の下面側に配置された基板90に、はんだ80が印刷される。本実施形態では、一対のスキージ34,34の各々は、印刷方向(Y軸方向)に直交するX軸方向に沿って延びるように形成されている板状部材である。
一対のスキージ34,34のうちの前側(図2の紙面左側)のスキージ34は、前側から後側に向かってはんだ80を移動させる印刷処理に用いられ、印刷機WM1の前側から後側に向かう方向を進行方向とする。一対のスキージ34,34のうちの後側(図2の紙面右側)のスキージ34は、後側から前側に向かってはんだ80を移動させる印刷処理に用いられ、印刷機WM1の後側から前側に向かう方向を進行方向とする。また、いずれのスキージ34においても、進行方向と反対の方向を後退方向とする。
一対のスキージ34,34の各々は、進行側に位置する前面部が下方を向くように傾斜して昇降装置33に保持されている。換言すれば、一対のスキージ34,34の各々は、後退側に位置する背面部が上方を向くように傾斜して昇降装置33に保持されている。一対のスキージ34,34の各々の傾斜角度は、昇降装置33の下部に設けられる調整機構によって調整される。
表示装置40は、印刷機WM1の作業状況を表示することができる。また、本実施形態の表示装置40は、タッチパネルにより構成されており、作業者による種々の操作を受け付ける入力装置としても機能する。
制御装置50は、公知の演算装置および記憶装置を備えており、制御回路が構成されている。制御装置50は、通信部を介して、図1に示す管理装置HC0と通信可能に接続されており、各種データを送受信することができる。制御装置50は、生産プログラム、各種センサの検出結果などに基づいて、基板搬送装置10、マスク支持装置20、スキージ移動装置30および表示装置40を駆動制御することができる。
制御装置50は、記憶装置に記憶されている各種情報および印刷機WM1に設けられている各種センサの検出結果を取得する。記憶装置には、印刷機WM1を駆動させる生産プログラムなどが記憶されている。制御装置50は、例えば、スキージ移動装置30を駆動制御する。制御装置50は、上記の各種情報および検出結果などに基づいて、スキージ移動装置30に制御信号を送出する。これにより、スキージヘッド32に保持されている一対のスキージ34,34のY軸方向の位置およびZ軸方向の位置(高さ)、並びに、移動速度および傾斜角度が制御される。そして、既述したように一対のスキージ34,34が駆動制御されて、マスク70の下面側に配置されている基板90に、はんだ80が印刷される。
1-3.印刷制御装置60の構成例
1-3-1.印刷制御装置60の概要
印刷制御装置60は、種々の制御装置、管理装置などに設けることができる。印刷制御装置60は、例えば、印刷機WM1の制御装置50、管理装置HC0、複数の対基板作業ラインWL0を制御する管理装置などに設けることができる。また、印刷制御装置60は、クラウド上に形成することもできる。図3に示すように、本実施形態の印刷制御装置60は、印刷機WM1の制御装置50に設けられている。
また、制御装置50は、制御ブロックとして捉えると、判断部61と、第一印刷制御部62と、移動制御部63と、第二印刷制御部64とを備えている。図3に示すように、印刷制御装置60は、第一清掃部65および第二清掃部66のうちの少なくとも一つをさらに備えることができる。後記されている変形形態の印刷制御装置60は、判断部61と、第一印刷制御部62と、移動制御部63と、第二印刷制御部64と、第一清掃部65と、第二清掃部66とを備えている。
さらに、本実施形態の印刷制御装置60は、図4に示すフローチャートに従って、制御を実行する。判断部61は、ステップS11に示す処理およびステップS12に示す判断を行う。第一印刷制御部62は、ステップS13に示す処理を行う。移動制御部63は、ステップS14に示す処理を行う。第二印刷制御部64は、ステップS15に示す処理を行う。
印刷機WM1が印刷処理を実行した基板90を搬出するためにマスク70および基板90を離間させると、マスク70の開口部71に残存するはんだ80が乾燥し始める。通常、所定の許容時間以内に次の基板90が搬入されて、当該基板90に対して印刷処理が実行されるので、はんだ80が開口部71の壁面71aから剥がれ難くなるほど、はんだ80の粘度が高まることは少ない。
しかしながら、例えば、対基板作業ラインWL0において不具合が生じて、許容時間を超えても次の基板90が搬入されず、印刷処理が実行されない場合がある。例えば、部品装着機WM3において部品切れが生じて、部品装着機WM3に部品が補給されるまで、印刷機WM1に次の基板90が搬入されない場合がある。
その後、基板90が搬入されて印刷処理が実行されると、はんだ80が開口部71の壁面71aから剥がれ難くなり、基板90に印刷されるはんだ量が減少して、印刷品質が低下する可能性がある。なお、本明細書では、印刷機WM1が印刷処理を実行した基板90を搬出するためにマスク70および基板90を離間させた時から次の基板90が搬入されることなく経過した時間を経過時間という。
図5は、はんだ80が開口部71の壁面71aから剥がれ難くなり、基板90に印刷されるはんだ量が減少した状態の一例を示している。同図は、マスク70および基板90をY軸方向に沿って切断して、マスク70および基板90の一部を拡大した断面図である。図5の図示の方法について上述されていることは、図6および図7についても同様に言える。
図5は、経過時間が許容時間以内の場合と比べて、開口部71の壁面71aに残存するはんだ80(同図では、はんだ80aで示す。)のはんだ量が増加し、基板90に印刷されたはんだ80(同図では、はんだ80bで示す。)のはんだ量が減少していることを示している。また、同図に示す破線で囲まれる領域AR0は、経過時間が許容時間以内の場合のはんだ量(基板90に印刷されるべき、はんだ量)を示している。
このように、基板90に印刷されるはんだ量が減少すると、印刷されたはんだ80bの体積が目標値に対して少なくなり、はんだ80bの欠け、かすれなどの印刷品質の低下が生じる可能性がある。はんだ80bの欠けは、印刷されたはんだ80bの面積が目標値に対して小さい状態をいう。はんだ80bのかすれは、印刷されたはんだ80bの高さが目標値に対して低い状態をいう。
そこで、本実施形態の対基板作業ラインWL0には、印刷制御装置60が設けられている。第一印刷制御部62は、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていると判断されたときに、印刷機WM1に一回目の印刷処理を行わせて、マスク70の開口部71に、はんだ80を供給することができる。この状態で、移動制御部63は、マスク70および基板90を離間させるので、はんだ80aが流動し易くなる。しかしながら、この状態は、図5に示す状態と同様である。
その後、移動制御部63は、マスク70および基板90を当接させるので、はんだ80aがさらに流動し易くなる。これらの結果、マスク70の開口部71に残存するはんだ80aの粘度が低下し、はんだ80aが開口部71の壁面71aから剥がれ易くなる。この状態で、第二印刷制御部64は、印刷機WM1に二回目の印刷処理を行わせる。
図6は、二回目の印刷処理が行われる際のはんだ80の状態の一例を示している。同図は、一回目の印刷処理の際と比べて、はんだ80の粘度が低下していることを示している。具体的には、開口部71の壁面71aに残存するはんだ80aと、一回目の印刷処理で基板90に印刷されたはんだ80bと、二回目の印刷処理で供給されるはんだ80cとが渾然一体となって流動可能になっている。印刷機WM1が二回目の印刷処理を実行した基板90を搬出するためにマスク70および基板90を離間させると、はんだ80がさらに流動し易くなり、はんだ80は、図7に示す状態になる。
図7は、二回目の印刷処理が行われて、マスク70および基板90が離間されたときのはんだ量の一例を示している。同図は、経過時間が許容時間以内の場合と同等に、開口部71の壁面71aに残存するはんだ80aが減少していることを示している。また、同図は、経過時間が許容時間以内の場合のはんだ量と同量のはんだ80bが基板90に印刷されていることを示している。このように、印刷制御装置60は、基板90に印刷されるはんだ量の減少を抑制することができ、印刷品質の低下を抑制することができる。
1-3-2.判断部61
判断部61は、印刷機WM1が印刷処理を実行した基板90を搬出するためにマスク70および基板90を離間させた時から次の基板90が搬入されることなく経過した経過時間が、所定の許容時間を超えているか否かを判断する(図4に示すステップS11およびステップS12)。
具体的には、判断部61は、印刷機WM1が印刷処理を実行した基板90を搬出するためにマスク70および基板90を離間させた時に、経過時間の計測を開始する(ステップS11)。そして、判断部61は、経過時間が許容時間を超えているか否かを判断する(ステップS12)。許容時間は、予めシミュレーション、実機による計測などによって取得しておくことができる。
例えば、印刷機WM1は、マスク70および基板90を離間させた時から次の基板90が搬入されるまでの搬送待ち時間を次第に増加させながら、印刷処理を実行する。搬送待ち時間を増加させていくと、印刷不良が発生し始める。印刷不良は、例えば、印刷検査機WM2によって判断することができ、作業者によって判断することもできる。許容時間は、印刷不良が発生し始める搬送待ち時間よりも短い時間に設定することができる。
また、許容時間は、例えば、使用するはんだ80の種類(例えば、粘度など)、マスク70の種類(例えば、開口部71の最小面積、特異な形状の有無など)、印刷環境(例えば、雰囲気温度、湿度など)に応じて、設定することもできる。例えば、はんだ80の粘度が高くなるほど、はんだ80が開口部71の壁面71aから剥がれ難くなるので、許容時間は、はんだ80の粘度が高くなるほど、短く設定することができる。
また、マスク70の開口部71の最小面積が小さくなるほど、印刷処理の難易度が高くなり印刷品質が劣化し易いので、許容時間は、開口部71の最小面積が小さくなるほど、短く設定することができる。開口部71の最小面積は、マスク70の複数の開口部71のうちの開口面積が最小の開口部71の開口面積をいう。さらに、例えば、細長形状などの特異な形状の開口部71が存在すると、印刷処理の難易度が高くなり印刷品質が劣化し易いので、許容時間は、特異な形状の開口部71が存在しない場合と比べて、短く設定することができる。また、印刷機WM1が印刷処理を実行するときの雰囲気温度および湿度が低いほど、はんだ80が乾燥し易くなり、はんだ80が開口部71の壁面71aから剥がれ難くなるので、許容時間は、印刷処理の実行時の雰囲気温度および湿度が低いほど、短く設定することができる。
なお、判断部61は、次の基板90が搬入されると、経過時間の計測を停止する。そのため、通常、経過時間が許容時間を超えることはない。しかしながら、既述したように、例えば、対基板作業ラインWL0において不具合が生じると、印刷機WM1に次の基板90が搬入されないので、経過時間が許容時間を超える可能性がある。
また、許容時間は、例えば、作業者によって設定することもできる。図8は、作業者による入力例を示している。例えば、作業者は、図8の破線BL1で囲まれる操作部BP11~操作部BP41を操作することにより、表示装置40に作業フェーズを表示させることができる。例えば、作業者が操作部BP11を操作すると、表示装置40は、生産プログラムの作成段階における作業を表示する。作業者が操作部BP21を操作すると、表示装置40は、生産段階における作業を表示する。作業者が操作部BP31を操作すると、表示装置40は、片付け段階における作業を表示する。作業者が操作部BP41を操作すると、表示装置40は、エラー発生段階における作業を表示する。
また、作業者は、作業フェーズを選択した後に、破線BL2で囲まれる操作部を操作することにより、各作業フェーズにおける作業の選択または入力が可能になる。さらに、作業者は、操作部BP51を操作することにより、表示装置40に機種設定および調整に関する情報を表示させることができる。この場合、作業者は、操作部BP52を操作することにより、印刷機WM1の機能に関する選択または入力が可能になる。図8は、作業者が経過時間の許容時間として時間TM1を入力し、経過時間の許容時間が時間TM1に設定されていることを示している。
1-3-3.第一印刷制御部62
第一印刷制御部62は、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていると判断されたときに、当該判断の後に搬入される少なくとも最初の基板90について印刷機WM1に一回目の印刷処理を行わせる(図4に示すステップS13)。
具体的には、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていると判断されたときに(ステップS12でYesの場合に)、第一印刷制御部62は、当該判断の後に搬入される少なくとも最初の基板90について印刷機WM1に一回目の印刷処理を行わせる。これにより、マスク70の開口部71に、はんだ80が供給される。なお、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていないと判断された場合(ステップS12でNoの場合)、印刷制御装置60による制御は、一旦、終了し、通常の印刷処理が実行される。
判断部61によって経過時間が許容時間を超えていると判断された場合、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていないと判断された場合と比べて、はんだ80の粘度が高まっている。そのため、第一印刷制御部62は、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていないと判断されたときの印刷処理の場合と比べて、スキージ34がマスク70を摺動するときの速度である印刷速度を低下させると良い。これにより、印刷速度を変更しない場合と比べて、はんだ80が開口部71に供給され易くなる。
また、第一印刷制御部62は、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていないと判断されたときの印刷処理の場合と比べて、スキージ34が摺動するときにマスク70に付与する圧力である印刷圧力を増加させると良い。これにより、印刷圧力を変更しない場合と比べて、はんだ80が開口部71に供給され易くなる。
印刷速度および印刷圧力は、許容時間と同様に、予めシミュレーション、実機による計測などによって取得しておくことができる。また、印刷速度および印刷圧力は、許容時間と同様に、例えば、作業者によって設定することもできる。この場合、作業者は、図8に示す表示画面の一回目の印刷処理の条件変更において、Yesを選択する。なお、作業者が一回目の印刷処理の条件変更において、Noを選択すると、一回目の印刷処理の条件は、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていないと判断されたときの印刷処理の条件と同じ条件に設定される。
また、作業者は、一回目の印刷処理の印刷方法において、レシピまたは往復を選択することもできる。作業者がレシピを選択すると、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていないと判断されたときの印刷処理の場合と同じ印刷方法(例えば、一回印刷)で印刷処理が実行される。また、作業者が往復を選択すると、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていないと判断されたときの印刷処理の場合と異なる印刷方法(この場合、往復印刷)で印刷処理が実行される。さらに、作業者が往復を選択した場合、作業者は、往復印刷の回数を設定することもできる。
作業者は、レシピの印刷速度に対する割合において、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていないと判断されたときの印刷処理の印刷速度(当該印刷速度を100%とする。)に対する割合を入力することにより、一回目の印刷処理の印刷速度を設定することができる。同様に、作業者は、レシピの印刷圧力に対する割合において、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていないと判断されたときの印刷処理の印刷圧力(当該印刷圧力を100%とする。)に対する割合を入力することにより、一回目の印刷処理の印刷圧力を設定することができる。
なお、第一印刷制御部62は、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていると判断された後に搬入される少なくとも最初の基板90について印刷機WM1に一回目の印刷処理を行わせる。例えば、最初の基板90について印刷品質が回復していない場合などに、第一印刷制御部62は、当該判断の後に搬入される二枚目以降の基板90についても、印刷機WM1に一回目の印刷処理を行わせることができる。印刷品質が回復しているか否かは、例えば、印刷検査機WM2によって判断することができ、作業者によって判断することもできる。
1-3-4.移動制御部63
移動制御部63は、第一印刷制御部62によって一回目の印刷処理が行われた後に、マスク70および基板90を離間させ、当該離間の後にマスク70および基板90を再び当接させる(図4に示すステップS14)。
一回目の印刷処理によって、はんだ80がマスク70の開口部71に供給された状態で、移動制御部63が、マスク70および基板90を離間させることにより、マスク70の開口部71に残存するはんだ80のフラックスと、新しく供給されたはんだ80のフラックスとが混合され易くなり、はんだ80が流動し易くなる。移動制御部63が、当該離間の後にマスク70および基板90を再び当接させることにより、フラックスがさらに混合され易くなり、はんだ80がさらに流動し易くなる。
移動制御部63は、マスク70に対して基板90を下降させて、マスク70および基板90を離間させ、当該離間の後に基板90を上昇させて、マスク70および基板90を再び当接させることができる。また、移動制御部63は、基板90に対してマスク70を上昇させて、マスク70および基板90を離間させ、当該離間の後にマスク70を下降させて、マスク70および基板90を再び当接させることもできる。
本実施形態の移動制御部63は、図2に示す基板保持部11を用いて、マスク70に対して基板90を下降させて、マスク70および基板90を離間させる。また、移動制御部63は、基板保持部11を用いて、当該離間の後に基板90を上昇させて、マスク70および基板90を再び当接させる。
移動制御部63は、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていないと判断されたときの印刷処理の場合と比べて、印刷処理が終了してからマスク70および基板90を離間させるまでの待機時間を増加させることができる。これにより、待機時間を変更しない場合と比べて、新しく供給されたはんだ80のフラックスが、マスク70の開口部71に残存するはんだ80に滲み出し易くなる。その結果、待機時間を変更しない場合と比べて、フラックスが混合され易くなり、はんだ80が流動し易くなる。
待機時間は、既述した条件と同様に、予めシミュレーション、実機による計測などによって取得しておくことができる。また、待機時間は、既述した条件と同様に、例えば、作業者によって設定することもできる。この場合、作業者は、図8に示す表示画面の一回目の印刷処理後の待機時間において、所定の待機時間を入力することができる。図8は、作業者が待機時間として時間TM2を入力し、待機時間が時間TM2に設定されていることを示している。
また、移動制御部63は、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていないと判断されたときの印刷処理の場合と比べて、マスク70および基板90を離間させるときの速度である離間速度を低下させることもできる。これにより、離間速度を変更しない場合と比べて、基板90に印刷されているはんだ80の変形(例えば、崩れ)などを抑制し易くなる。
さらに、移動制御部63は、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていないと判断されたときの印刷処理の場合と比べて、マスク70および基板90を当接させるときの速度である当接速度を低下させることもできる。これにより、当接速度を変更しない場合と比べて、基板90に印刷されているはんだ80の変形(例えば、崩れ)などを抑制し易くなる。離間速度および当接速度は、既述した条件と同様に、予めシミュレーション、実機による計測などによって取得しておくことができる。また、離間速度および当接速度は、既述した条件と同様に、例えば、作業者によって設定することもできる。
図2に示す基板保持部11は、マスク70の下面に基板90の上面を密着させた状態で、基板90を保持する。基板保持部11は、例えば、基板90の下面を吸引して基板90を保持する。基板搬送装置10は、基板90の下面と吸引部との密着度を高めるために、基板90の上面から基板90を押圧する押圧部材を備えることができる。しかしながら、基板90の押圧によって、基板90に印刷されているはんだ80の変形(例えば、崩れ)などが生じる可能性がある。
そこで、移動制御部63は、一回目の印刷処理が行われた後に、マスク70および基板90を離間させ、当該離間の後にマスク70および基板90を再び当接させるときに、押圧部材による基板90の押圧を規制することができる。これにより、基板90の押圧を行う場合と比べて、基板90に印刷されているはんだ80の変形(例えば、崩れ)などを抑制し易くなる。
また、移動制御部63は、一回目の印刷処理が行われた後に、マスク70および基板90を離間させ、当該離間の後にマスク70および基板90を再び当接させるので、マスク70および基板90の相対位置が変動する可能性がある。そこで、移動制御部63は、マスク70および基板90を再び当接させるときに、印刷機WM1にマスク70および基板90の位置合わせを行わせると良い。これにより、印刷機WM1は、二回目の印刷処理において、基板90の所定の印刷位置に、はんだ80を印刷することができる。
図9は、マスク70および基板90に設けられる位置決め基準部FM1,FM2の一例を示している。例えば、移動制御部63は、図2に示す基板搬送装置10にマスク70および基板90の位置合わせを行わせることができる。具体的には、基板搬送装置10は、マスク70の位置決め基準部FM1と、基板90の位置決め基準部FM1とが一致し、マスク70の位置決め基準部FM2と、基板90の位置決め基準部FM2とが一致するように基板90を移動させることができる。
例えば、図2に示すマークカメラFC0は、マスク70の位置決め基準部FM1を含む所定領域を撮像する。マークカメラFC0は、マスク70の位置決め基準部FM2を含む所定領域を撮像する。同様に、マークカメラFC0は、基板90の位置決め基準部FM1を含む所定領域を撮像する。マークカメラFC0は、基板90の位置決め基準部FM2を含む所定領域を撮像する。
制御装置50は、撮像された画像を画像処理して、マスク70の位置決め基準部FM1,FM2と、基板90の位置決め基準部FM1,FM2を認識する。基板搬送装置10は、マスク70の位置決め基準部FM1と、基板90の位置決め基準部FM1とが一致し、マスク70の位置決め基準部FM2と、基板90の位置決め基準部FM2とが一致するように、基板90の位置を調整して、基板90を位置決めする。なお、移動制御部63は、基板90に対してマスク70を移動させることにより、印刷機WM1にマスク70および基板90の位置合わせを行わせることもできる。
1-3-5.第二印刷制御部64
第二印刷制御部64は、移動制御部63によってマスク70および基板90が再び当接された後に、当該基板90について印刷機WM1に二回目の印刷処理を行わせる(図4に示すステップS15)。
移動制御部63によって、マスク70および基板90が離間され、当該離間の後にマスク70および基板90が再び当接されるので、はんだ80が流動し易くなっている。この状態で、第二印刷制御部64は、印刷機WM1に二回目の印刷処理を行わせる。二回目の印刷処理が行われる際のはんだ80の粘度は、一回目の印刷処理と比べて低下している。さらに、印刷機WM1が二回目の印刷処理を実行した基板90を搬出するためにマスク70および基板90を離間させると、はんだ80がさらに流動し易くなり、はんだ80が開口部71の壁面71aから剥がれ易くなる。
第二印刷制御部64は、第一印刷制御部62と同様にして、印刷機WM1に二回目の印刷処理を行わせる際の制御条件を変更することができる。例えば、第二印刷制御部64は、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていないと判断されたときの印刷処理の場合と比べて、スキージ34がマスク70を摺動するときの速度である印刷速度を低下させることができる。これにより、印刷速度を変更しない場合と比べて、はんだ80が開口部71に供給され易くなる。
また、第二印刷制御部64は、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていないと判断されたときの印刷処理の場合と比べて、スキージ34が摺動するときにマスク70に付与する圧力である印刷圧力を増加させることもできる。これにより、印刷圧力を変更しない場合と比べて、はんだ80が開口部71に供給され易くなる。なお、はんだ80の流動状態が良好な場合、第二印刷制御部64は、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていないと判断されたときの印刷処理の場合と同じ条件で、印刷機WM1に二回目の印刷処理を行わせることもできる。
また、印刷制御装置60は、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていないと判断されたときの印刷処理の場合と比べて、二回目の印刷処理が終了してからマスク70および基板90を離間させるまでの待機時間を増加させることもできる。さらに、印刷制御装置60は、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていないと判断されたときの印刷処理の場合と比べて、二回目の印刷処理が終了してからマスク70および基板90を離間させるときの離間速度を低下させることもできる。
印刷制御装置60は、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていると判断されたときに、例えば、制御装置50の記憶装置に、経過時間が許容時間を超えている状態が発生したことを示すイベント情報を記憶させることができる。第二印刷制御部64は、イベント情報が記憶装置に記憶されているときに、印刷機WM1に二回目の印刷処理を行わせることができる。
そして、第一印刷制御部62の指示に基づいて印刷機WM1が一回目の印刷処理を行ったすべての基板90について、第二印刷制御部64の指示に基づいて印刷機WM1が二回目の印刷処理を行うと、印刷制御装置60は、イベント情報を記憶装置から消去する。これにより、印刷機WM1は、通常の印刷処理を実行することができる。また、作業者は、図8に示す表示画面の二回目の印刷処理において、Yesを選択することもできる。この場合も、第二印刷制御部64は、印刷機WM1に二回目の印刷処理を行わせる。
2.変形形態
印刷機WM1が過去に印刷処理を実行した際に、基板90と当接するマスク70の当接面72に、はんだ80などが付着する可能性がある。また、移動制御部63は、一回目の印刷処理が行われた後に、マスク70および基板90を離間させ、当該離間の後にマスク70および基板90を再び当接させるので、基板90に印刷されたはんだ80などが、マスク70の当接面72に付着する可能性がある。
そこで、印刷制御装置60は、第一清掃部65および第二清掃部66のうちの少なくとも一つをさらに備えると良い。これにより、マスク70の当接面72に付着したはんだ80などの異物がクリーニングされ、印刷品質が向上する。本変形形態の印刷制御装置60は、判断部61と、第一印刷制御部62と、移動制御部63と、第二印刷制御部64と、第一清掃部65と、第二清掃部66とを備えている。
本変形形態の印刷制御装置60は、図10に示すフローチャートに従って、制御を実行する。第一清掃部65は、ステップS12aに示す処理を行う。第二清掃部66は、ステップS14bおよびステップS16に示す処理を行う。なお、同図では、既述した実施形態と同じ工程には、実施形態と同じステップ番号が付されており、本明細書では、重複する説明が省略されている。
また、移動制御部63が行う制御は、ステップS14aに示す処理と、ステップS14cに示す処理に分けられている。ステップS14aは、第一印刷制御部62によって一回目の印刷処理が行われた後に、マスク70および基板90を離間させる処理を示している。ステップS14cは、当該離間の後にマスク70および基板90を再び当接させる処理を示している。
第一清掃部65は、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていると判断されたときに、第一印刷制御部62によって一回目の印刷処理が行われる前に、基板90と当接するマスク70の当接面72を印刷機WM1にクリーニングさせる(図10に示すステップS12a)。
第一清掃部65は、当該判断後の最初の基板90が搬入される前に、印刷機WM1にマスク70の当接面72をクリーニングさせることができる。また、第一清掃部65は、当該判断後の最初の基板90が搬入された後に、印刷機WM1にマスク70の当接面72をクリーニングさせることもできる。さらに、第一印刷制御部62が当該判断後に搬入される所定数の基板90について印刷機WM1に一回目の印刷処理を行わせる場合、第一清掃部65は、所定数の基板90の各々について、基板90の搬入前または搬入後に、印刷機WM1にマスク70の当接面72をクリーニングさせることもできる。
印刷機WM1は、マスク70の当接面72をクリーニングすることができれば良く、印刷機WM1によるクリーニングの方法は、限定されない。例えば、印刷機WM1は、乾式のクリーニングを行っても良く、湿式のクリーニングを行っても良い。また、クリーニングの回数は、限定されない。本変形形態の印刷機WM1は、クリーニングユニットを備えている。クリーニングユニットには、クリーニングテープを供給する供給リールと、クリーニングテープを巻き取る巻き取りリールが設けられている。
クリーニングテープは、供給リールから引き出され、クリーニングヘッドの上面を周回して巻き取りリールによって巻き取られる。クリーニングテープをマスク70の当接面72に当接させた状態で、クリーニングヘッドをY軸方向に沿って移動させることにより、マスク70の当接面72がクリーニングテープによって拭き取られてクリーニングされる。上記クリーニングを乾式のクリーニングという。このとき、印刷機WM1は、クリーニングテープに洗浄液を投下することもできる。上記クリーニングを湿式のクリーニングという。
第二清掃部66は、移動制御部63によってマスク70および基板90が離間された後に、基板90と当接するマスク70の当接面72を印刷機WM1にクリーニングさせる(図10に示すステップS14b)。印刷機WM1は、第一清掃部65の指示に基づいてマスク70の当接面72をクリーニングする場合と同様にして、マスク70の当接面72をクリーニングすることができる。
なお、移動制御部63によってマスク70および基板90が離間された後に、基板90の保持が解除されている可能性がある。そこで、移動制御部63は、基板保持部11によって基板90が保持されているか否かを確認すると良い。基板90の保持が解除されている場合、移動制御部63は、基板保持部11に基板90を保持させる。この場合、移動制御部63は、マスク70および基板90を再び当接させるときに、印刷機WM1にマスク70および基板90の位置合わせを行わせると良い。
第二清掃部66は、第二印刷制御部64によって二回目の印刷処理が行われた後においても、基板90と当接するマスク70の当接面72を印刷機WM1にクリーニングさせることができる(図10に示すステップS16)。この場合も、印刷機WM1は、第一清掃部65の指示に基づいてマスク70の当接面72をクリーニングする場合と同様にして、マスク70の当接面72をクリーニングすることができる。
このように、第二清掃部66は、第一清掃部65によるクリーニングと同じ条件で、マスク70の当接面72を印刷機WM1にクリーニングさせることができる。また、第二清掃部66は、第一清掃部65によるクリーニングと異なる条件で、マスク70の当接面72を印刷機WM1にクリーニングさせることもできる。
具体的には、第一清掃部65は、第二清掃部66によるクリーニングと比べて、マスク70のクリーニング回数を増加させることができる。クリーニング回数は、既述した条件と同様に、予めシミュレーション、実機による計測などによって取得しておくことができる。また、クリーニング回数は、既述した条件と同様に、例えば、作業者によって設定することもできる。
例えば、第二清掃部66が印刷機WM1に一回のクリーニングを行わせる場合、第一清掃部65は、印刷機WM1に四回のクリーニングを行わせることができる。また、第一清掃部65は、印刷機WM1に湿式のクリーニングを行わせ、第二清掃部66は、印刷機WM1に乾式のクリーニングを行わせることもできる。
なお、印刷制御装置60は、第一清掃部65の指示に基づいて印刷機WM1がマスク70の当接面72をクリーニングしたときに、例えば、制御装置50の記憶装置に、経過時間が許容時間を超えている状態が発生した後にマスク70のクリーニングが行われたことを示すイベント情報を記憶させることもできる。第二印刷制御部64は、イベント情報が記憶装置に記憶されているときに、印刷機WM1に二回目の印刷処理を行わせることができる。
そして、第二印刷制御部64の指示に基づいて印刷機WM1が所定数の基板90について二回目の印刷処理を行い、印刷機WM1が第二清掃部66の指示に基づいてマスク70の当接面72をクリーニングすると、印刷制御装置60は、イベント情報を記憶装置から消去する。これにより、印刷機WM1は、通常の印刷処理を実行することができる。
3.印刷制御方法
印刷制御装置60について既述されていることは、印刷制御方法についても同様に言える。具体的には、印刷制御方法は、判断工程と、第一印刷制御工程と、移動制御工程と、第二印刷制御工程とを備える。判断工程は、判断部61が行う制御に相当する。第一印刷制御工程は、第一印刷制御部62が行う制御に相当する。移動制御工程は、移動制御部63が行う制御に相当する。第二印刷制御工程は、第二印刷制御部64が行う制御に相当する。また、印刷制御方法は、第一清掃工程および第二清掃工程のうちの少なくとも一つの工程をさらに備えることができる。第一清掃工程は、第一清掃部65が行う制御に相当する。第二清掃工程は、第二清掃部66が行う制御に相当する。
4.実施形態の効果の一例
印刷制御装置60は、判断部61と、第一印刷制御部62と、移動制御部63と、第二印刷制御部64とを備える。よって、第一印刷制御部62は、判断部61によって経過時間が許容時間を超えていると判断されたときに、印刷機WM1に一回目の印刷処理を行わせて、マスク70の開口部71に、はんだ80を供給することができる。この状態で、移動制御部63は、マスク70および基板90を離間させるので、はんだ80が流動し易くなる。その後、移動制御部63は、マスク70および基板90を当接させるので、はんだ80がさらに流動し易くなる。これらの結果、マスク70の開口部71に残存するはんだ80の粘度が低下し、はんだ80が開口部71の壁面71aから剥がれ易くなる。この状態で、第二印刷制御部64は、印刷機WM1に二回目の印刷処理を行わせるので、基板90に印刷されるはんだ量の減少を抑制することができ、印刷品質の低下を抑制することができる。印刷制御装置60について上述されていることは、印刷制御方法についても同様に言える。
34:スキージ、60:印刷制御装置、61:判断部、
62:第一印刷制御部、63:移動制御部、64:第二印刷制御部、
65:第一清掃部、66:第二清掃部、70:マスク、71:開口部、
72:当接面、80:はんだ、90:基板、WM1:印刷機。

Claims (11)

  1. スキージがマスクを摺動して前記マスクの開口部を介して基板にはんだを印刷する印刷処理を実行する印刷機が前記印刷処理を実行した前記基板を搬出するために前記マスクおよび前記基板を離間させた時から次の前記基板が搬入されることなく経過した経過時間が、所定の許容時間を超えているか否かを判断する判断部と、
    前記判断部によって前記経過時間が前記許容時間を超えていると判断されたときに、当該判断の後に搬入される少なくとも最初の前記基板について前記印刷機に一回目の前記印刷処理を行わせる第一印刷制御部と、
    前記第一印刷制御部によって一回目の前記印刷処理が行われた後に、前記マスクおよび前記基板を離間させ、当該離間の後に前記マスクおよび前記基板を再び当接させる移動制御部と、
    前記移動制御部によって前記マスクおよび前記基板が再び当接された後に、当該基板について前記印刷機に二回目の前記印刷処理を行わせる第二印刷制御部と、
    を備える印刷制御装置。
  2. 前記判断部によって前記経過時間が前記許容時間を超えていると判断されたときに、前記第一印刷制御部によって一回目の前記印刷処理が行われる前に、前記基板と当接する前記マスクの当接面を前記印刷機にクリーニングさせる第一清掃部を備える請求項1に記載の印刷制御装置。
  3. 前記第一印刷制御部および前記第二印刷制御部のうちの少なくとも前記第一印刷制御部は、前記判断部によって前記経過時間が前記許容時間を超えていないと判断されたときの前記印刷処理の場合と比べて、前記スキージが前記マスクを摺動するときの速度である印刷速度を低下させる請求項1または請求項2に記載の印刷制御装置。
  4. 前記第一印刷制御部および前記第二印刷制御部のうちの少なくとも前記第一印刷制御部は、前記判断部によって前記経過時間が前記許容時間を超えていないと判断されたときの前記印刷処理の場合と比べて、前記スキージが摺動するときに前記マスクに付与する圧力である印刷圧力を増加させる請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の印刷制御装置。
  5. 前記移動制御部は、前記判断部によって前記経過時間が前記許容時間を超えていないと判断されたときの前記印刷処理の場合と比べて、前記印刷処理が終了してから前記マスクおよび前記基板を離間させるまでの待機時間を増加させる請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の印刷制御装置。
  6. 前記移動制御部は、前記判断部によって前記経過時間が前記許容時間を超えていないと判断されたときの前記印刷処理の場合と比べて、前記マスクおよび前記基板を当接させるときの速度である当接速度を低下させる請求項1~請求項5のいずれか一項に記載の印刷制御装置。
  7. 前記移動制御部は、前記マスクおよび前記基板を再び当接させるときに、前記印刷機に前記マスクおよび前記基板の位置合わせを行わせる請求項1~請求項6のいずれか一項に記載の印刷制御装置。
  8. 前記移動制御部によって前記マスクおよび前記基板が離間された後に、前記基板と当接する前記マスクの当接面を前記印刷機にクリーニングさせる第二清掃部を備える請求項1~請求項7のいずれか一項に記載の印刷制御装置。
  9. 前記第二清掃部は、前記第二印刷制御部によって二回目の前記印刷処理が行われた後においても、前記基板と当接する前記マスクの当接面を前記印刷機にクリーニングさせる請求項8に記載の印刷制御装置。
  10. 前記判断部によって前記経過時間が前記許容時間を超えていると判断されたときに、前記第一印刷制御部によって一回目の前記印刷処理が行われる前に、前記基板と当接する前記マスクの当接面を前記印刷機にクリーニングさせる第一清掃部を備え、
    前記第一清掃部は、前記第二清掃部によるクリーニングと比べて、前記マスクのクリーニング回数を増加させる請求項8または請求項9に記載の印刷制御装置。
  11. スキージがマスクを摺動して前記マスクの開口部を介して基板にはんだを印刷する印刷処理を実行する印刷機が前記印刷処理を実行した前記基板を搬出するために前記マスクおよび前記基板を離間させた時から次の前記基板が搬入されることなく経過した経過時間が、所定の許容時間を超えているか否かを判断する判断工程と、
    前記判断工程によって前記経過時間が前記許容時間を超えていると判断されたときに、当該判断の後に搬入される少なくとも最初の前記基板について前記印刷機に一回目の前記印刷処理を行わせる第一印刷制御工程と、
    前記第一印刷制御工程によって一回目の前記印刷処理が行われた後に、前記マスクおよび前記基板を離間させ、当該離間の後に前記マスクおよび前記基板を再び当接させる移動制御工程と、
    前記移動制御工程によって前記マスクおよび前記基板が再び当接された後に、当該基板について前記印刷機に二回目の前記印刷処理を行わせる第二印刷制御工程と、
    を備える印刷制御方法。
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