JP7336744B2 - 塗布方法、塗布装置及び吐出装置 - Google Patents

Description

本開示は、塗布方法、塗布装置及び吐出装置に関する。

所定の量の粘性媒体を基板の所定の位置にスクリーン印刷するステップと、スクリーン印刷した基板の所定の位置に所定の追加量の粘性媒体を追加噴射するステップとを含む粘性媒体を基板に塗布する方法が開示されている（特許文献１参照）。

特許第５１９８７０９号公報

しかしながら、従来の方法のように、粘性媒体を基板であるワークの所定の位置に追加噴射する場合では、追加噴射した粘性媒体である液体が飛散することで、ワークの所定の位置に塗布されるだけでなく、所定の位置の周辺にも液体が塗布されてしまう。このため、高品質が要求される場合には、従来の方法で使用したワークを使用できなくなる。

そこで、本開示は、ワークにおける規定位置以外の位置に飛散された液体が付着することを抑制する塗布方法、塗布装置及び吐出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本開示に係る塗布方法の一態様は、複数の貫通孔からなる印刷パターンが形成された印刷用マスクとワークとを重ねた状態でスキージを摺動させて前記印刷パターンに液体を充填させる印刷ユニットを用いて前記ワークに前記液体を印刷する印刷工程と、前記印刷工程の後に複数の貫通孔からなるパターンが形成された印刷工程後マスクを前記ワークの上方に配置した状態で、前記パターンを構成する当該複数の貫通孔に対応する前記ワークの部分に、液体吐出ユニットにより液体を吐出する吐出工程と、を備える。

また、上記目的を達成するために、本開示に係る塗布装置の一態様は、複数の貫通孔からなる印刷パターンが形成された印刷用マスクとワークとを重ねた状態でスキージを摺動させて前記印刷パターンに液体を充填させる印刷ユニットと、複数の貫通孔からなるパターンが形成された印刷工程後マスクを前記ワークの上方に配置した状態で、前記パターンを構成する当該複数の貫通孔に対応する前記ワークの部分に液体を吐出する液体吐出ユニットと、を備える。

また、上記目的を達成するために、本開示に係る吐出装置の一態様は、印刷ユニットにより、複数の貫通孔からなる印刷パターンが形成された印刷用マスクとワークとを重ねた状態でスキージを摺動させて前記パターンに液体を充填された後に、複数の貫通孔からなるパターンが形成された印刷工程後マスクを前記ワークの上方に配置した状態で、前記パターンを構成する当該複数の貫通孔に対応する前記ワークの部分に液体を吐出する液体吐出ユニットを備える。

本開示によれば、ワークにおける規定位置以外の位置に飛散された液体が付着することを抑制することができる。

図１は、実施の形態１に係る部品実装システムの全体構成を示すブロック図である。 図２は、実施の形態１に係るスクリーン印刷装置の印刷用マスクを示す平面図である。 図３は、実施の形態１に係るスクリーン印刷装置の液体吐出用マスクを示す平面図である。 図４は、実施の形態１に係るスクリーン印刷装置の動作を例示するフローチャートである。 図５は、実施の形態１に係るスクリーン印刷装置による塗布方法であり、初期工程から印刷工程までの動作を示す模式図である。 図６Ａは、実施の形態１に係るスクリーン印刷装置による塗布方法であり、印刷用マスク離間工程から吐出用マスク離間工程までの動作を示す模式図である。 図６Ｂは、実施の形態１に係るスクリーン印刷装置による塗布方法の吐出用マスク載置工程で用いられる吐出用マスクを示す模式図である。 図７は、実施の形態１に係るスクリーン印刷装置による塗布方法の吐出工程の液体吐出用マスク及び基板を平面視した平面図である。 図８は、実施の形態１に係るスクリーン印刷装置による塗布方法によって得られた基板を平面視した平面図である。 図９は、実施の形態２に係るスクリーン印刷装置の動作を例示するフローチャートである。 図１０は、実施の形態２に係るスクリーン印刷装置による塗布方法の動作であり、追加吐出工程を示す模式図である。 図１１は、実施の形態２に係るスクリーン印刷装置による塗布方法の動作であり、印刷用マスク離間工程までの動作を示す模式図である。

上記目的を達成するために、本開示の一形態に係る塗布方法は、複数の貫通孔からなる印刷パターンが形成された印刷用マスクとワークとを重ねた状態でスキージを摺動させて前記印刷パターンに液体を充填させる印刷ユニットを用いて前記ワークに前記液体を印刷する印刷工程と、前記印刷工程の後に複数の貫通孔からなるパターンが形成された印刷工程後マスクを前記ワークに重ねた状態で、前記パターンを構成する当該複数の貫通孔に対応する前記ワークの部分に、液体吐出ユニットにより液体を吐出する吐出工程と、を備える。

例えば、スクリーン印刷ではない別の印刷手段（例えば、ジェット式ディスペンサー、スクリュー式ディスペンサー、エアー式ディスペンサー等）によって、ワークに液体を吐出する際に、液体吐出ユニットから吐出された液体の液滴本体から、サテライトとなって液滴本体の一部が飛散することがある。また、液体がワークの表面に衝突した衝撃で、液体の一部が飛散することがある。

本開示の塗布方法によれば、印刷工程後マスクはワークに重ねた状態で配置されているため、液体が飛散しても、ワークに付着する前に印刷工程後マスクに付着する。

したがって、この塗布方法では、ワークにおける規定位置以外の位置に飛散された液体が付着することを抑制することができる。その結果、高品質なワークを製造することができるとともに、高品質なワークを製造する場合に歩留まりの低下を抑制することができる。

特に、この塗布方法では、印刷用マスクを用いてスクリーン印刷を行い、スクリーン印刷とは異なる液体吐出ユニットを用いた印刷を行うため、ワークにおける規定位置の塗布面積に応じた塗布量に調節することができるため、生産性に優れている。

また、本開示の他の一形態に係る塗布装置は、複数の貫通孔からなる印刷パターンが形成された印刷用マスクとワークとを重ねた状態でスキージを摺動させて前記印刷パターンに液体を充填させる印刷ユニットと、複数の貫通孔からなるパターンが形成された印刷工程後マスクを前記ワークに重ねた状態で、前記パターンを構成する当該複数の貫通孔に対応する前記ワークの部分に液体を吐出する液体吐出ユニットと、を備える。

この塗布装置によっても、上述と同様の作用効果を奏する。

また、本開示の他の一形態に係る吐出装置は、印刷ユニットにより、複数の貫通孔からなる印刷パターンが形成された印刷用マスクとワークとを重ねた状態でスキージを摺動させて前記パターンに液体を充填された後に、複数の貫通孔からなるパターンが形成された印刷工程後マスクを前記ワークに重ねた状態で、前記パターンを構成する当該複数の貫通孔に対応する前記ワークの部分に液体を吐出する液体吐出ユニットを備える。

この吐出装置によっても、上述と同様の作用効果を奏する。

また、本開示の他の一形態に係る塗布方法は、さらに、前記印刷工程と前記吐出工程との間に実施される、前記印刷用マスクを前記ワークから離間させる印刷用マスク離間工程を備え、前記吐出工程では、前記印刷工程後マスクは、前記印刷用マスクとは別のマスクであり、かつ、前記パターンを構成する前記複数の貫通孔が形成された液体吐出用マスクとして用意され、前記液体吐出用マスクを前記ワークに重ねた状態で、前記パターンを構成する前記複数の貫通孔を通して前記液体吐出ユニットにより前記ワークに前記液体を吐出し、前記印刷用マスクと前記液体吐出用マスクとを重ねた状態を平面視した場合に、前記パターンを構成する前記複数の貫通孔は、前記印刷パターンを構成する前記複数の貫通孔と重ならない位置に形成されている。

これによれば、印刷用マスクを用いてスクリーン印刷によりワークに液体を印刷した後に、印刷用マスクとは別の印刷工程後マスクである液体吐出用マスクを印刷後のワークの上に配置する。このため、液体吐出ユニットによりワークに液体を吐出した際、液体が飛散しても、液体吐出用マスクに付着するため、この塗布方法では、規定位置以外の位置に飛散された液体がワークに付着することを抑制することができる。

また、本開示の他の一形態に係る塗布方法において、前記液体吐出用マスクは、前記印刷工程によって前記ワークに印刷された液体と非接触となるように形成された貫通孔または凹部を有する。

これによれば、スクリーン印刷によりワークに液体を印刷した後に、液体吐出用マスクを印刷後のワークの上に配置する場合に、液体吐出用マスクに貫通孔又は凹部が形成されているため、ワークに印刷された液体が液体吐出用マスクと接触し難くなる。このため、ワークに印刷された液体と液体吐出用マスクとの接触による損傷が生じ難くなる。このため、製品の歩留まりの低下を抑制することができる。

また、本開示の他の一形態に係る塗布方法において、前記液体吐出用マスクを平面視した場合に、前記パターンを構成する前記複数の貫通孔のそれぞれは、円形状である。

これによれば、吐出された液体は、液滴本体を中心に放射状に広がるため、ワークに飛散した液体が付着することを、より効果的に抑制することができる。

また、本開示の他の一形態に係る塗布方法において、前記吐出工程では、前記印刷用マスクは、前記印刷工程後マスクとして用いられ、前記印刷パターンを構成する前記複数の貫通孔のうち、少なくとも１つの貫通孔の上部から前記液体吐出ユニットを用いて前記ワークに液体を吐出する。

例えば、スクリーン印刷により半田を基板に印刷した場合、塗布面積が大きい部分には、印刷された半田の厚みを増やしたい。そこで、マスクの厚みを厚くすればよいと考えられるが、マスクのパターン（貫通孔）には、塗布面積の小さい部分も存在するため、小さい塗布面積に合わせるために、マスクの厚みを厚くすることはできない。つまり、塗布面積の小さい部分に対応できるよう、印刷用マスクの厚みを薄くする必要がある。この場合、塗布面積の大きい部分は、塗布量が不足してしまう。また、基板に印刷された半田にさらにスクリーン印刷することは、困難である。このため、塗布面積に応じて印刷する半田の厚みを変えることは、容易ではない。

しかし、本開示によれば、特別な印刷工程後マスクを用いることなく、ワークにおける規定位置の塗布面積に応じて、塗布量の調節を簡易に行うことができる。つまり、塗布面積が大きい部分に対して追加の塗布を行うことで塗布量を補正（調節）することができる。また、印刷用マスクをそのまま印刷工程後マスクとして用いるため、印刷用マスクを交換する必要もないため、印刷用マスクを交換する場合に比べて、生産性を向上させることができる。これらのため、この塗布方法は、生産性に優れている。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

また、以下の実施の形態において、略平行等の表現を用いている。例えば、略平行は、平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行である、すなわち、例えば数％程度の誤差を含むことも意味する。また、略平行は、本開示による効果を奏し得る範囲において平行という意味である。他の「略」を用いた表現についても同様である。

以下、本開示の実施の形態に係る塗布方法、塗布装置及び吐出装置について説明する。

（実施の形態）
［構成：部品実装システム１］
図１は、実施の形態１に係る部品実装システム１の全体構成を示すブロック図である。

図１に示すように、部品実装システム１は、基板に半田ペースト（以下、半田ペーストのことを半田と呼ぶ。）等を印刷し、印刷した半田に部品を装着することで、基板に部品が装着された部品実装基板を製造するシステムである。具体的には、部品実装システム１は、部品接合用の半田が印刷された後の基板に、部品を搭載する部品実装装置、及び、部品搭載後の基板を加熱することにより電子部品を基板に半田接合するリフロー装置等を備えた構成である。

基板に部品が装着とは、基板に印刷された半田及びこの半田に装着された部品がリフローによって半田を介して基板に接合されたことを意味する。また、基板は、電子回路を形成する回路基板であり、ワークの一例である。さらに、部品は、半田以外の電子部品である。また、半田は、液体の一例である。

部品実装システム１は、基板供給装置３と、スクリーン印刷装置５と、部品実装ライン７とを備える。

＜基板供給装置３＞
基板供給装置３は、スクリーン印刷装置５の上流工程側に配置され、基板をスクリーン印刷装置５に受け渡すことができる装置である。例えば、基板供給装置３は、複数の基板が搭載され、搬出コンベア等の移動機構によって、基板をスクリーン印刷装置５に受け渡す。

＜スクリーン印刷装置５＞
スクリーン印刷装置５は、基板供給装置３の下流工程側に配置され、基板供給装置３から送り出された基板を搬入コンベア１１０によって受け取ると、受け取った基板の表面２１に半田をスクリーン印刷する印刷する印刷装置である。基板の表面とは、半田が配置される面である。

スクリーン印刷装置５は、搬入コンベア１１０と、基板移動部１２０と、載置部１３０と、マスク移動部１４０と、半田供給部１５０と、図１に不図示のスキージ４０と、スキージ駆動部１６０と、ディスペンサー１７０と、搬送コンベア１８０と、画像センサ１９０と、制御部２００とを有する。

搬入コンベア１１０は、基板供給装置３から搬入された基板を、基板移動部１２０が受け取り可能な位置まで搬送するためのコンベアである。つまり、搬入コンベア１１０は、搬入された基板を基板移動部１２０に受け渡す。搬入コンベア１１０は、電動モータ等のアクチュエータ等によって構成され、その動作が制御部２００によって制御される。

基板移動部１２０は、搬入コンベア１１０によって搬送された基板を載置部１３０に載置したり、半田及び液剤が印刷された基板を搬送コンベア１８０に送り出したりする装置である。つまり、基板移動部１２０は、搬送された基板を受け取ると、制御部２００によって制御されることで、基板を載置部１３０の上部に運ぶ。また、基板移動部１２０は、制御部２００によって制御されることで、基板の表面に半田及び液剤が印刷された基板である部材を、搬送コンベア１８０の上部に運ぶ。液剤は、例えば、クリーム状又は液状の半田、接着剤等の液体であり、液体の一例である。

載置部１３０は、基板の表面２１を水平面と略平行となる姿勢で支持するための装置である。本実施の形態では、載置部１３０は、その上部に、基板を載置するための載置面を有する。載置面は、水平面と略平行な面である。載置部１３０は、基板が載置面に載置された際に、基板を水平面と略平行な姿勢で支持する。

載置部１３０は、載置面に支持された基板を固定するための、基板を載置部１３０に支持する基板支持部（不図示）を有する。基板支持部は、制御部２００によって制御されることで、基板を挟むように支持し、スクリーン印刷が終了すれば、基板の固定を解除する。

マスク移動部１４０は、載置部１３０に載置された基板の表面の上に、さらに、図１に不図示の印刷用マスク３１、又は、図１に不図示の液体吐出用マスク３２等（以下、総称してマスクと言う場合がある）を配置したり、基板の表面の上に配置したマスクを取り外したりする移動装置である。マスク移動部１４０は、マスクを配置したり取り外したりするアクチュエータ等によって構成され、その動作が制御部２００によって制御される。

本実施の形態では、印刷用マスク３１と液体吐出用マスク３２とを用いる。

図２は、実施の形態１に係るスクリーン印刷装置５の印刷用マスク３１を示す平面図である。

図２に示すように、印刷用マスク３１には、複数の第１貫通孔３１ａからなる印刷パターンが形成されている。具体的には、印刷用マスク３１を基板の表面に配置した場合（印刷用マスク３１を基板に重ねた場合）、印刷用マスク３１には、半田を塗布すべき基板の表面の規定位置と対応する箇所に、第１貫通孔３１ａがそれぞれ形成されている。規定位置は、半田を塗布する対象となる目的の位置である。

本実施の形態では、印刷用マスク３１を平面視した場合に、第１貫通孔３１ａは、方形状をなしているが、円形状、多角形状であってもよく、形状は特に限定されない。

また、印刷用マスク３１を基板の表面に配置する場合、印刷用マスク３１は、基板の表面と接触している。つまり、印刷用マスク３１と基板の表面とが離間していないことが好ましい。

図３は、実施の形態１に係るスクリーン印刷装置５の液体吐出用マスク３２を示す平面図である。

図２及び図３に示すように、液体吐出用マスク３２は、印刷用マスク３１を用いて基板に半田を印刷した後に用いられるマスクであり、印刷工程後マスクの一例である。液体吐出用マスク３２には、複数の第２貫通孔３２ａからなるパターンと、複数の逃げ部３２ｂとが形成されている。

具体的には、液体吐出用マスク３２を基板の表面に配置した場合（液体吐出用マスク３２を基板に重ねた場合）、液体吐出用マスク３２には、基板に液剤を塗布すべき規定位置と対応する箇所に、第２貫通孔３２ａがそれぞれ形成されている。本実施の形態では、液体吐出用マスク３２を平面視した場合に、第２貫通孔３２ａは、円形状をなしているが、形状は特に限定されない。

液体吐出用マスク３２は、平面視した場合に、印刷用マスク３１と同等の大きさである。液体吐出用マスク３２と印刷用マスク３１とを重ねた場合、複数の第２貫通孔３２ａのそれぞれは、複数の第１貫通孔３１ａのそれぞれと異なる位置に形成されている。つまり、複数の第２貫通孔３２ａのそれぞれは、複数の第１貫通孔３１ａのそれぞれと重ならない。

また、液体吐出用マスク３２を基板の表面に配置した場合（液体吐出用マスク３２を基板に重ねた場合）、液体吐出用マスク３２には、基板の表面に印刷された半田を避ける位置に、逃げ部３２ｂが形成されている。逃げ部３２ｂは、液体吐出用マスク３２に形成された貫通孔又は凹部である。

液体吐出用マスク３２と印刷用マスク３１とを重ねた場合、複数の逃げ部３２ｂのそれぞれは、複数の第１貫通孔３１ａのそれぞれと同様の位置に形成されている。つまり、複数の逃げ部３２ｂのそれぞれは、複数の第１貫通孔３１ａのそれぞれと重なる。印刷用マスク３１を平面視した場合に、逃げ部３２ｂは、第１貫通孔３１ａと略同一の形状であり、本実施の形態では、方形状をなしている。なお、液体吐出用マスク３２が基板に接触する場合、逃げ部３２ｂは、第１貫通孔３１ａよりも大きく、液体吐出用マスク３２が基板に非接触の場合、逃げ部３２ｂは、第１貫通孔３１ａと同一の大きさであってもよい。また、逃げ部３２ｂを平面視したときの形状は、方形状に限らず、円形状、多角形状であってもよく、形状は特に限定されない。

また、液体吐出用マスク３２を基板の表面に配置する場合、液体吐出用マスク３２は、基板の表面と接触していてもよく、離間していてもよい。つまり、液体吐出用マスク３２と基板の表面との間には隙間が空くように、液体吐出用マスク３２が配置されていてもよい。

半田供給部１５０は、ペースト状の半田を蓄えており、蓄えたこの半田をマスクの表面に供給する吐出部である。半田供給部１５０は、図１に示すように、制御部２００によって制御されることで、印刷用マスク３１の表面における規定位置に規定量の半田を供給する。なお、規定位置は、基板の型番等によって異なり、常に同様の位置であることに限定されない。マスクの表面とは、基板の表面と対向している裏面とは反対側の面であり、鉛直上方向側の面である。半田供給部１５０は、塗布装置の一部を構成する。

スキージ４０は、マスクの表面を摺動しながら、マスクの表面に塗布された半田を掻き寄せ、マスクに形成されている貫通孔に充填することができるヘラである。スキージ４０は、印刷ユニットの一部を構成する。

スキージ駆動部１６０は、スキージ４０の移動を制御するアクチュエータ等によって構成され、動作が制御部２００によって制御される。スキージ駆動部１６０は、マスクの表面に塗布された半田をマスクの貫通孔に充填するために、スキージ４０の先端をマスクの表面と接触する位置に配置する。また、スキージ駆動部１６０は、マスクの表面と接触する位置に配置したスキージ４０を規定方向へ移動するように制御する。スキージ駆動部１６０は、印刷ユニットの一部を構成する。また、印刷ユニットは、塗布装置の一部を構成する。

ディスペンサー１７０は、基板に印刷するための液剤を蓄えており、蓄えたこの液剤をマスクに形成されている貫通孔を通過させるように、基板に印刷する印刷ヘッドを有する。印刷ヘッドは、制御部２００によって制御されることで、基板の表面における規定位置に液剤を塗布する。なお、規定位置は、基板の型番等によって異なり、常に同様の位置であることに限定されない。なお、貫通孔を通過させるようにとは、液剤が貫通孔を完全に通過するだけでなく、貫通孔を実質的に通過したとみなせる場合も含む。ディスペンサー１７０は、液体吐出ユニットの一例であり、吐出装置を構成する。また、液体吐出ユニットは、塗布装置の一部を構成する。

また、ディスペンサー１７０は、印刷ヘッドの移動を制御するアクチュエータ等で構成される印刷ヘッド駆動部（不図示）を有する。印刷ヘッド駆動部は、制御部２００によって制御されることで、印刷ヘッドをマスクの表面に対して水平方向に走査する。これより、印刷ヘッド駆動部は、マスクの貫通孔の上方に印刷ヘッドのノズルを位置させる。つまり、印刷ヘッド駆動部は、基板の表面における規定位置に液剤を印刷することができるように、印刷ヘッドを適宜移動させる。

また、ディスペンサー１７０は、ジェット式ディスペンサー、スクリュー式ディスペンサー、エアー式ディスペンサー等であってもよく、吐出方式は限定されない。なお、液体吐出用マスク３２が基板に非接触であっても、基板に液体を塗布できるため、ジェット式ディスペンサーを使用することが好ましい。

搬送コンベア１８０は、基板の表面に半田及び液剤が印刷されることで構成された基板である部材を部品実装ライン７に搬送するためのコンベアである。つまり、搬送コンベア１８０は、上述の部材を部品実装ライン７に受け渡す。搬送コンベア１８０は、電動モータ等のアクチュエータ等によって構成され、動作が制御部２００によって制御される。

画像センサ１９０は、基板及びマスク等の向き、位置、姿勢等を認識するために、基板及びマスク等を撮像することで、基板又はマスク等を含む画像の画像データを制御部２００に出力する撮像装置である。

制御部２００は、基板移動部１２０、載置部１３０、マスク移動部１４０、半田供給部１５０、スキージ駆動部１６０、ディスペンサー１７０、及び、搬送コンベア１８０等のそれぞれの処理部を制御するコントローラである。

また、制御部２００には、画像センサ１９０が接続され、画像センサ１９０から出力された画像の画像データによって、上述の処理部を制御する。例えば、制御部２００は、画像センサ１９０が撮像した基板の画像データを画像処理することで、基板の向き、基板の位置、基板の姿勢等を算出する。この場合、基板には、画像データを画像処理する際に認識し易いマークが付されていてもよい。

例えば、制御部２００は、画像処理によって算出したデータ等に基づいて、基板移動部１２０を制御することで、搬入コンベア１１０によって搬送された基板を載置部１３０に移動させる。また、制御部２００は、載置部１３０の載置面に載置された基板を固定するために、基板が水平面と略平行な姿勢となるように載置部１３０に支持するように、基板支持部を制御する。また、制御部２００は、載置部１３０に支持された基板の上に、基板と略平行となるようにマスクを配置したり、基板の上に配置されたマスクを取り外したりするように、マスク移動部１４０を制御する。また、制御部２００は、画像処理によって算出したデータ等に基づいて、半田供給部１５０を制御することで、マスクの表面に吐出する半田の位置、量等を調節する。また、制御部２００は、基板の上に配置されたマスクの表面にスキージ４０を配置したり、マスクの表面のスキージ４０を移動させたりするように、スキージ駆動部１６０を制御する。この場合、制御部２００は、画像処理によって算出したデータ等に基づいて、スキージ駆動部１６０を制御してもよい。また、制御部２００は、画像処理によって算出したデータ等に基づいて、ディスペンサー１７０を制御することで、マスクの貫通孔を通過して基板の表面に吐出する液剤の位置、量等を調節する。また、制御部２００は、上述の部材を搬送コンベア１８０の上に運ぶように、基板移動部１２０を制御する。

＜部品実装ライン７＞
部品実装ライン７は、スクリーン印刷装置５の下流工程側に配置され、スクリーン印刷装置５から送り出された、半田等が印刷された基板を受け取ると、受け取った当該基板の表面の半田等に部品を装着する製造ラインである。具体的には、部品実装ライン７は、半田等が印刷された基板に部品を装着することで、部品実装基板を製造し、製造した部品実装基板において、基板と部品とが半田によって適切に接合されているかどうかの品質管理を検査する製造ラインである。部品実装ライン７は、半田等が印刷された後の基板に、部品を搭載する部品実装装置、部品搭載後の基板を加熱することにより電子部品を基板に半田接合するリフロー装置、及び、基板に装着された電子部品の外観状態等を検査する検査装置等を有する。

［動作］
次に、本実施の形態における塗布方法、塗布装置及び吐出装置の動作について説明する。

図４は、実施の形態１に係るスクリーン印刷装置５の動作を例示するフローチャートである。図５は、実施の形態１に係るスクリーン印刷装置５による塗布方法であり、初期工程から印刷工程までの動作を示す模式図である。図６Ａは、実施の形態１に係るスクリーン印刷装置５による塗布方法の動作であり、印刷用マスク離間工程から吐出用マスク離間工程までの動作を示す模式図である。図５及び図６Ａでは、スクリーン印刷装置５を用いて基板２０に半田５１及び液剤５２を印刷する工程を例示している。

まず、図１、図４及び図５に示すように、基板移動部１２０は、制御部２００によって制御されることで、搬入コンベア１１０によって搬送された基板２０を、載置部１３０の載置面に載置する。つまり、制御部２００は、画像センサ１９０から取得した画像データを画像処理することで基板２０を認識し、認識した基板２０が規定の姿勢となるように基板移動部１２０を制御することで、基板２０が載置部１３０の載置面に載置される。基板２０が載置面に載置された後に、載置部１３０の基板支持部は、制御部２００によって制御されることで、基板２０を載置部１３０に支持する。マスク移動部１４０は、制御部２００によって制御されることで、載置部１３０に載置された基板２０の表面２１の上に、さらに、印刷用マスク３１を、基板２０の表面２１に接触させた状態で配置する。これにより初期工程（Ｓ１）が完了する。

次に、半田供給部１５０は、制御部２００によって制御されることで、印刷用マスク３１の表面３１ｃにおける規定位置に規定量の半田５１を供給する。そして、スキージ駆動部１６０は、制御部２００によって制御されることでスキージ４０の移動を制御し、スキージ４０の先端を印刷用マスク３１の表面３１ｃと接触する位置に配置する。スキージ駆動部１６０は、印刷用マスク３１に形成されている複数の第１貫通孔３１ａに半田５１を充填するために、スキージ４０を規定方向へ移動させることで、スキージ４０が半田５１を掻き寄せながら印刷用マスク３１の表面３１ｃを摺動する。これにより印刷工程（実行中）（Ｓ２）が行われる。

次に、スキージ駆動部１６０がスキージ４０の走査を終了すると、印刷用マスク３１の複数の第１貫通孔３１ａには、半田５１が充填される。これにより印刷工程（実行後）（Ｓ２）が完了する。

次に、図１、図４～図６Ａに示すように、マスク移動部１４０は、制御部２００によって制御されることで、基板２０の表面２１の上に配置されている印刷用マスク３１を、基板２０から取り除く。このとき、印刷用マスク３１の複数の第１貫通孔３１ａに充填された半田５１は、基板２０の表面２１に接着されるため、基板２０の表面２１に残ったままとなる。これにより印刷用マスク離間工程（Ｓ３）が完了する。こうして、基板２０の表面２１に半田５１が印刷された部材を得る。

次に、マスク移動部１４０は、制御部２００によって制御されることで、ステップＳ３で得られた部材（基板２０）の表面２１の上に、液体吐出用マスク３２を配置する。マスク移動部１４０は、ステップＳ３で得られた基板２０の表面２１の半田５１と、液体吐出用マスク３２の逃げ部３２ｂとが重なるように、当該部材の上に配置する。つまり、ステップＳ３で得られた基板２０の表面２１の半田５１と、液体吐出用マスク３２とが接触しない様に（非接触の状態で）、マスク移動部１４０は、液体吐出用マスク３２を配置する。つまり、液体吐出用マスク３２の逃げ部３２ｂが、基板２０の表面２１の半田５１と接触しないように、この基板２０の表面２１に配置される。なお、液体吐出用マスク３２は、ステップＳ３で得られた基板２０の表面２１に接触した状態で配置されてもよく、当該表面２１から離間した状態で配置されてもよい。これにより吐出用マスク載置工程（Ｓ４）が完了する。

ここで、逃げ部３２ｂは、図６Ａに示すように、液体吐出用マスク３２に形成された貫通孔である。なお、図６Ｂに示すように、逃げ部３２ｂ１は、液体吐出用マスク３２に形成された凹部であってもよい。図６Ｂは、実施の形態１に係るスクリーン印刷装置による塗布方法の吐出用マスク載置工程で用いられる液体吐出用マスク３２を示す模式図である。このため、図６Ｂの液体吐出用マスク３２の厚みは、図５の印刷用マスク３１の厚みと同一又はこの厚みよりも厚くてもよい。

次に、ディスペンサー１７０の印刷ヘッド１７１は、制御部２００によって制御されることで、液体吐出用マスク３２の第２貫通孔３２ａを通過する液剤５２を、基板２０の表面２１の規定位置に規定量だけ供給する。つまり、制御部２００は、画像処理によって算出したデータ等に基づいて、液剤５２を塗布する位置である規定位置に印刷ヘッド１７１を移動させる。印刷ヘッド１７１はスキージ駆動部１６０によって走査されることで、印刷ヘッド１７１のノズル１７２は、液体吐出用マスク３２の第２貫通孔３２ａのそれぞれの上方に配置される。具体的には、印刷ヘッド１７１のノズル１７２の開口の中心軸と、それぞれの第２貫通孔３２ａの開口の中心軸とが一致するように、印刷ヘッド１７１が液体吐出用マスク３２の上方にそれぞれ配置される。そして、印刷ヘッド１７１は、第２貫通孔３２ａの開口によって露出している基板２０の表面２１に向けて、液剤５２を吐出する。こうして、ノズル１７２から吐出された液剤５２は、基板２０の表面２１の規定の位置に印刷される。液剤５２が落下する際に、ノズル１７２から吐出された液剤５２の液滴本体から、空気等の影響によって液滴本体の一部が飛散することがある。また、液剤５２が基板２０の表面２１に衝突した衝撃で、液剤５２の一部が飛散することがある。これにより吐出工程（実行中）（Ｓ５）が行われる。これらの場合、飛散した液剤５２は、液体吐出用マスク３２の表面３２ｃに付着するため、基板２０の表面２１に付着し難い。

次に、ディスペンサー１７０の印刷ヘッド１７１の走査が停止すると、印刷ヘッド１７１が液剤５２を吐出することで、液体吐出用マスク３２の複数の第２貫通孔３２ａから露出した基板２０の表面２１（複数の第２貫通孔３２ａに対応した基板２０の部分）には、液剤５２が印刷される。これにより吐出工程（実行後）（Ｓ５）が完了する。ステップＳ５の完了後の液体吐出用マスク３２及び基板２０と平面視した様子を図７に示す。図７は、実施の形態１に係るスクリーン印刷装置５による塗布方法の吐出工程の液体吐出用マスク３２及び基板２０を平面視した平面図である。

次に、図１、図４及び図６Ａに示すように、マスク移動部１４０は、制御部２００によって制御されることで、基板２０の表面２１の上に配置されている液体吐出用マスク３２を、基板２０の表面２１から取り除く。これにより吐出用マスク離間工程（Ｓ６）が完了する。こうして、図８に示すように、基板２０の表面２１に半田５１及び液剤５２が印刷された部材を得る。図８は、実施の形態１に係るスクリーン印刷装置５による塗布方法によって得られた基板２０を平面視した平面図である。液体吐出用マスク３２が基板２０を覆っていたため、基板２０の表面２１への液剤５２の飛散が抑制された部材を得ることができる。つまり、基板２０の表面２１には、飛散した液剤５２が付着していない。

［作用効果］
次に、本実施の形態おける塗布方法、塗布装置及び吐出装置の作用効果について説明する。

このように、スクリーン印刷によって印刷用マスク３１を用いて基板２０に半田５１を印刷した後に、印刷用マスク３１とは別の液体吐出用マスク３２を用いて、ディスペンサー１７０が基板２０に液剤５２を印刷する。ディスペンサー１７０が基板２０に液剤５２を印刷する際に、ディスペンサー１７０のノズル１７２から液剤５２が落下するとき、ディスペンサー１７０から吐出された液剤５２の液滴本体から、空気等の影響によって液滴本体の一部が飛散することがある。また、液剤５２が基板２０の表面２１に衝突した衝撃で、液剤５２の一部が飛散することがある。しかし、本実施の形態では、液体吐出用マスク３２はワークに重ねた状態で配置されているため、飛散した液剤５２は、基板２０に付着する前に液体吐出用マスク３２に付着する。

したがって、この塗布方法では、基板２０における規定位置以外の位置に飛散された液体が付着することを抑制することができる。その結果、高品質な基板２０を製造することができるとともに、高品質な基板２０を製造する場合に歩留まりの低下を抑制することができる。

特に、この塗布方法では、印刷用マスク３１を用いてスクリーン印刷を行い、スクリーン印刷とは異なるディスペンサー１７０による印刷を行うため、基板２０における規定位置の塗布面積に応じた塗布量を調節することができるため、生産性に優れている。

（実施の形態２）
［構成］
本実施の形態の塗布装置及び吐出装置の構成は、特に明記しない場合は、実施の形態１と同様であり、構成に関する詳細な説明を省略する。

また、本実施の形態の塗布方法では、印刷用マスク３１が印刷工程後マスクとしても用いる点で、実施の形態１と異なる。また、本実施の形態の塗布方法は、特に明記しない場合は、実施の形態１と同様であり、実施の形態１の塗布方法で用いられる部品実装システム１等の構成については、実施の形態１と同一の符号を付し、同一の方法に関する詳細な説明を省略する。

図９は、実施の形態２に係るスクリーン印刷装置５の動作を例示するフローチャートである。図１０は、実施の形態２に係るスクリーン印刷装置５による塗布方法の動作であり、追加吐出工程を示す模式図である。図１１は、実施の形態２に係るスクリーン印刷装置５による塗布方法の動作であり、印刷用マスク離間工程の動作を示す模式図である。

図４と同様の初期工程（Ｓ１）及び印刷工程（Ｓ２）が完了した後に、図１、図９から図１１に示すように、ディスペンサー１７０の印刷ヘッド１７１は、制御部２００によって制御されることで、印刷用マスク３１の第１貫通孔３１ａに充填されている半田５１の上面に液剤５２ａを、規定量だけ供給する。つまり、印刷ヘッド１７１はスキージ駆動部１６０によって走査されることで、印刷ヘッド１７１のノズル１７２は、印刷用マスク３１の第１貫通孔３１ａに充填されている半田５１のそれぞれの上方に配置される。具体的には、印刷ヘッド１７１のノズル１７２の開口の中心軸と、それぞれの第１貫通孔３１ａの開口の中心軸とが一致するように、印刷ヘッド１７１が印刷用マスク３１の上方にそれぞれ配置される。そして、印刷ヘッド１７１は、第１貫通孔３１ａに充填されている半田５１の上面に向けて、液剤５２ａを吐出する。こうして、ノズル１７２から吐出された液剤５２ａは、この上面に盛られるように印刷される。液剤５２ａが落下する際に、ノズル１７２から吐出された液剤５２ａの液滴本体から、空気等の影響によって液滴本体の一部が飛散することがある。また、液剤５２ａが基板２０の表面２１に衝突した衝撃で、液剤５２ａの一部が飛散することがある。これらの場合、飛散した液剤５２ａは、印刷用マスク３１の表面３１ｃに付着するため、基板２０の表面２１に付着し難い。これにより追加吐出工程（実行中）（Ｓ２Ａ）が行われる。追加吐出工程は、吐出工程の一例である。また、ディスペンサー１７０は、液体吐出ユニットの一例である。

次に、ディスペンサー１７０の印刷ヘッド１７１の走査が停止すると、印刷用マスク３１の複数の第１貫通孔３１ａには、印刷ヘッド１７１が液剤５２ａを吐出することで、充填された半田５１の上面に、さらに半田５１が盛られる。これにより追加吐出工程（実行後）（Ｓ２Ａ）が完了する。本実施の形態では、半田５１の上面に盛られる液剤５２ａは上述の半田５１と同一である。このように、印刷用マスク３１は、印刷工程後マスクとしての役割も果たす、つまり、印刷工程後マスクの一例である。

［作用効果］
次に、本実施の形態おける塗布方法、塗布装置及び吐出装置の作用効果について説明する。

例えば、スクリーン印刷により半田を基板に印刷した場合、塗布面積が大きい部分には、印刷された半田の厚みを増やしたい。そこで、マスクの厚みを厚くすればよいと考えられるが、マスクのパターン（貫通孔）には、塗布面積の小さい部分も存在するため、小さい塗布面積に合わせるために、マスクの厚みを厚くすることはできない。つまり、塗布面積の小さい部分に対応できるよう、マスクの厚みを薄くする必要がある。この場合、塗布面積の大きい部分は、塗布量が不足してしまう。また、基板に印刷された半田にさらにスクリーン印刷することは、困難である。このため、塗布面積に応じて印刷する半田の厚みを変えることは、容易ではない。

そこで、本実施の形態では、スクリーン印刷により半田５１を基板２０に印刷した後、ディスペンサー１７０により、印刷された半田５１の上面にさらに液体（例えば半田）を印刷する。このため、塗布面積に応じて半田５１の厚みを増やすことができる、つまり、塗布面積に応じた液体の塗布量を調節することができる。また、スクリーン印刷により基板２０に液体を印刷した後に、簡易に、液体を追加することで、塗布量を補正（調節）することができる。例えば、ディスペンサー１７０により基板２０に液体を印刷した場所にも、既に印刷した液体と異なる液体も印刷することができる。これらのため、この塗布方法は、生産性に優れている。

また、ディスペンサー１７０により、印刷された半田５１の上面にさらに液体を印刷しても、印刷用マスク３１が基板２０の表面２１に配置されているため、ディスペンサー１７０から吐出された液剤５２が飛散しても、基板２０に付着する前に印刷用マスク３１に付着する。

したがって、この塗布方法では、基板２０における規定位置以外の位置に飛散された液体が付着することを抑制することができる。その結果、高品質な基板２０を製造することができるとともに、高品質な基板２０を製造する場合に歩留まりの低下を抑制することができる。

（その他変形例等）
以上、本開示について、実施の形態１、２に基づいて説明したが、本開示は、上記塗布方法、塗布装置及び吐出装置に限定されるものではない。

例えば、上記各実施の形態１、２に係る塗布装置及び吐出装置において、塗布装置は、スキージ及びスキージ駆動部を有する印刷ユニットと、ディスペンサーを有する液体吐出ユニットとで構成されているが、他の構成を有していてもよい。また、吐出装置は、ディスペンサーによって構成されているが、他の構成を有していてもよい。

また、上記各実施の形態１、２に係る塗布装置及び吐出装置に含まれる各処理部は、典型的に集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。

また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

なお、上記各実施の形態１、２において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ又はプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

また、上記で用いた数字は、全て本開示を具体的に説明するために例示するものであり、本開示の実施の形態１、２は例示された数字に制限されない。

また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。

また、フローチャートにおける各ステップが実行される順序は、本開示を具体的に説明するために例示するためであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。

その他、実施の形態１、２に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態１、２における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。

本開示は、基板に液体を印刷する印刷装置に利用可能である。

２０ 基板（ワーク）
３１ 印刷用マスク（印刷工程後マスク）
３１ａ 第１貫通孔
３２ａ 第２貫通孔
３２ 液体吐出用マスク（印刷工程後マスク）
３２ｂ、３２ｂ１ 逃げ部（貫通孔または凹部）
４０ スキージ（印刷ユニット）
５１ 半田（液体）
５２、５２ａ 液剤（液体）
１５０ 半田供給部（塗布装置）
１６０ スキージ駆動部（印刷ユニット、塗布装置）
１７０ ディスペンサー（液体吐出ユニット、吐出装置、塗布装置）

Claims (7)

1. 複数の貫通孔からなる印刷パターンが形成された印刷用マスクとワークとを重ねた状態でスキージを摺動させて前記印刷パターンに液体を充填させる印刷ユニットを用いて前記ワークに前記液体を印刷する印刷工程と、
   前記印刷工程の後に複数の貫通孔からなるパターンが形成された印刷工程後マスクを前記ワークの上方に配置した状態で、前記パターンを構成する当該複数の貫通孔に対応する前記ワークの部分に、液体吐出ユニットにより液体を吐出する吐出工程と、を備える、
   塗布方法。
2. さらに、前記印刷工程と前記吐出工程との間に実施される、前記印刷用マスクを前記ワークから離間させる印刷用マスク離間工程を備え、
   前記吐出工程では、
   前記印刷工程後マスクは、前記印刷用マスクとは別のマスクであり、かつ、前記パターンを構成する前記複数の貫通孔が形成された液体吐出用マスクとして用意され、
   前記液体吐出用マスクを前記ワークの上方に配置した状態で、前記パターンを構成する前記複数の貫通孔を通して前記液体吐出ユニットにより前記ワークに前記液体を吐出し、
   前記印刷用マスクを前記液体吐出用マスクの上方に配置した状態を平面視した場合に、前記パターンを構成する前記複数の貫通孔は、前記印刷パターンを構成する前記複数の貫通孔と重ならない位置に形成されている、
   請求項１に記載の塗布方法。
3. 前記液体吐出用マスクは、前記印刷工程によって前記ワークに印刷された液体と非接触となるように形成された貫通孔または凹部を有する、
   請求項２に記載の塗布方法。
4. 前記液体吐出用マスクを平面視した場合に、前記パターンを構成する前記複数の貫通孔のそれぞれは、円形状である、
   請求項２または３に記載の塗布方法。
5. 前記吐出工程では、
   前記印刷用マスクは、前記印刷工程後マスクとして用いられ、
   前記印刷パターンを構成する前記複数の貫通孔のうち、少なくとも１つの貫通孔の上部から前記液体吐出ユニットを用いて前記ワークに液体を吐出する、
   請求項１に記載の塗布方法。
6. 複数の貫通孔からなる印刷パターンが形成された印刷用マスクとワークとを重ねた状態でスキージを摺動させて前記印刷パターンに液体を充填させる印刷ユニットと、
   複数の貫通孔からなるパターンが形成された印刷工程後マスクを前記ワークの上方に配置した状態で、前記パターンを構成する当該複数の貫通孔に対応する前記ワークの部分に液体を吐出する液体吐出ユニットと、を備える、
   塗布装置。
7. 印刷ユニットにより、複数の貫通孔からなる印刷パターンが形成された印刷用マスクとワークとを重ねた状態でスキージを摺動させて前記印刷パターンに液体を充填された後に、複数の貫通孔からなるパターンが形成された印刷工程後マスクを前記ワークの上方に配置した状態で、前記パターンを構成する当該複数の貫通孔に対応する前記ワークの部分に液体を吐出する液体吐出ユニットを備える、
   吐出装置。

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