JPH0474879B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この発明は、スクリーン印刷機等を用いた厚膜
ハイブリツド印刷装置における基板の位置決め
と、吸着固定等を行なうワーク・ステージ構造に
関するものである。

(ロ) 従来技術 従来のハイブリツドIC用のスクリーン印刷装
置は、第８図の印刷処理工程図に示すように、印
刷処理するセラミツク製の基板を数十枚収納可能
なカセツトを備え、そのカセツトから基板を自動
送出するローダ部と、このローダ部より、搬送さ
れ、ワーク・ステージに供給された基板を、位置
決めするプツシヤ・アーム機構による位置決め部
（後述する）と、印刷部と、印刷処理済基板の整
列を行ない乾燥オーブンに供給する基板の整列部
と、乾燥オーブン等の各処理工程から構成されて
いる。

上記の基板の位置決め工程で用いられているワ
ーク・ステージとしては、例えば、第９図の斜視
図に示すように構成されたものがある。

この従来のワーク・ステージ２は、第１０図の
側面図に示すように基板１を載置する位置に、複
数個のバキユーム穴２ａが形成されている。この
バキユーム穴２ａは、それぞれ吸引ポンプ（図示
しない）に接続されている。さらに、ワーク・ス
テージ２には、基板１の直交するコーナーの１つ
を形成する２つの端面を、それぞれ基準面として
接触させて位置決めを行なう２ピン基準ピンＡ，
Ｂと、１ピン基準ピンＣとが配置されている。基
板１はこの各基準ピンに基準面が押しつけられる
ことで位置決めされる。そして、バキユーム穴２
ａの吸引力によりワーク・ステージ２に吸着固定
され、印刷部に搬送される。

上記のワーク・ステージ２に載置された基板１
を、プツシヤ・アーム機構によつて、高精度な位
置決めを行なう方法としては、例えば、第１１図
１〜６の基板位置決め動作説明用の平面配置図に
示すようなプツシヤ・アーム・シーケンスを経て
位置決めが行なわれていた。

なお、第１１図１〜６において、１は基板、
Ａ，Ｂは２ピン基準ピン、Ｃは１ピン基準ピン、
Ｄ，Ｅはプツシヤ・アーム、○イ〜○ニは基板１の各
端面を示している。

第８図に示すローダ部より送出された基板１
は、第１０図のように、吸着固定するワーク・ス
テージ２上に搬送され、第１１図(1)に示すよう
に、基板１の表面を上向きにして載置される。こ
の時、プツシヤ・アームＤおよびＥは下降状態に
ある。

ワーク・ステージ２上に載置された基板１は、
第１１図２に示すように、プツシヤ・アームＤに
よつて、端面○ハを押して、端面○イを２ピン基準ピ
ンＡ，Ｂへ接触させるように押しつけ動作を行な
う。また、第１１図３に示すように、プツシヤ・
アームＥによつて、基板１の端面○ニを押して、端
面○ロを１ピン基準ピンＣへ接触させるように押し
つけ動作を行ない位置決めが完了する。

このような、プツシヤ・アーム・シーケンスに
よつて、ワーク・ステージ２上の所定位置へ位置
決めされた基板１は、ワーク・ステージ２に形成
された複数個のバキユーム穴２ａの吸着作用によ
り、ワーク・ステージ２に吸着固定される。その
後、ワーク・ステージ２全体が印刷部へ移動し、
基板１の表面へ印刷を開始するように構成されて
いる。

また、基板１の裏面に、印刷を施す場合は、第
１１図４に示すように、基板１を裏返した状態
で、ワーク・ステージ２に載置する。ワーク・ス
テージ２上に載置された基板１は、第１１図５に
示すように、プツシヤ・アームＤによつて、基板
１の端面○ハを押して、端面○イを２ピン基準ピン
Ａ，Ｂへ接触させるように、押しつけ動作を行な
う。続いて、第１１図６に示すように、プツシ
ヤ・アームＥによつて、基板１の端面○ロを押し
て、端面○ニを１ピン基準ピンＣへ接触させるよう
に押しつけ動作を行ない位置決めが完了する。

ワーク・ステージ２上に位置決めされた基板１
は、上述の表面印刷時と同様に、ワーク・ステー
ジ２に吸着固定される。その後、ワーク・ステー
ジ２全体が印刷部へ移動し、基板１の裏面へ印刷
を開始するように構成されている。

さらに、第１２図の要部断面側面図に示すよう
に、ワーク・ステージ２に形成された複数個のバ
キユーム穴２ａは、基板１に形成されるスルーホ
ール１ａの形成位置に対して、１対１の割合で形
成されている。したがつて、印刷された導体ペー
スト３を、第１３図の要部断面側面図に示すよう
に、バキユーム穴２ａよりの吸引力で、スルーホ
ール１ａ内へ引き込み、塗布するように構成され
ている。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 しかし、上記した従来のワーク・ステージ２に
おいては、バキユーム穴２ａの吸引動作は、ワー
ク・ステージ２へ基板１が位置決めされた時から
印刷加工が完了するまで、連続して行なうように
構成されていたため、印刷時において、導体ペー
スト３の印刷が終了していない段階から、スルー
ホール１ａ方向に吸引されるので、基板１に汚れ
が生じたり、あるいはスルーホール１ａ内の塗布
ムラが生じる虞れがあつた。

この発明は、上記した点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、基板をワー
ク・ステージ上に吸着固定する吸引動作と、基板
へスルーホールを形成するための吸引動作とを、
独立させて行なうことができるように構成された
厚膜ハイブリツド印刷装置によつて、基板への印
刷を施した後に、スルーホールを形成することが
できるようにした厚膜ハイブリツド印刷装置のワ
ーク・ステージ構断を提供することにある。

(ニ) 問題を解決するための手段 この発明に係る厚膜ハイブリツド印刷装置のワ
ーク・ステージ構造は、印刷を施す基板の直交す
るコーナーの１つを形成する２つの端面をそれぞ
れ基準面として接触させて位置決めを行なう基準
ピンを配置するとともに、位置決めされた基板の
背面外周縁部分を吸着固定させるための第１のバ
キユーム部と、基板のスルーホール形成部分を吸
引するための第２のバキユーム部とを有し、この
第１のバキユーム部と第２のバキユーム部とをそ
れぞれ独立させて吸引動作を行なうように構成さ
れている厚膜ハイブリツド印刷装置のワーク・ス
テージであつて、第２のバキユーム部の吸引動作
立ち上がり特性を一定時間吸引力を一定の割合で
徐々に増加させた後、所定の一定吸引力となるよ
うに構成し、この第２のバキユーム部の吸引動作
により、基板のスルーホール形成部分に印刷され
た導電ペーストを、スルーホール形成部分へ引き
込み、スルーホールを形成するようにしたもので
ある。

(ホ) 作用 ワーク・ステージに載置された基板の位置決め
は、ワーク・ステージに配置された２ピン基準ピ
ンと、この２ピン基準ピンと直交する位置に配置
された１ピン基準ピンに対して、基板の２つの端
面からなる基準面を接触させて押しつけることに
よつて、行なわれる。

このようにして、ワーク・ステージ上に、位置
決めされた基板は、その背面外周縁部分が第１の
バキユーム部の吸引動作によつて、ワーク・ステ
ージに吸着固定される。

その後、ワーク・ステージ全体を印刷部に移動
し、基板に印刷を施す。

印刷が完了し、ワーク・ステージを基板搬出位
置へ移動させる間に、第２のバキユーム部を吸引
動作させて、基板のスルーホールを形成する部分
の導電ペーストを、スルーホール内に引き込み、
スルーホール内への導電ペーストの塗布を行な
い、スルーホールを形成する。

この時の、第２のバキユーム部の吸引動作は、
その吸引開始から一定時間をかけて、徐々に吸引
力を増加させて、導電ペーストを緩やかにスルー
ホール形成部分に引き込んだ後、所定の一定吸引
力で吸引動作させて塗布し、スルーホールが形成
される。

(ヘ) 実施例 この発明に係る厚膜ハイブリツド印刷装置のワ
ーク・ステージ構造の実施例を、第１図至第７図
に基づいて説明する。第１図Ａ〜Ｃはワーク・ス
テージの移動範囲および吸引動作を示す動作説明
図と、その特性図、並びにバキユーム圧調整装置
の概略構成図、第２図および第３図はワーク・ス
テージへ基板を載置させた状態を示す要部断面側
面図、第４図はワーク・ステージの斜視図、第５
図は平面図、第６図はエアーの吸引経路の説明す
るための動作説明図、第７図１〜６は基板の位置
決め動作説明用の平面配置図を示すものである。

図において、２１はこの発明に使用されるワー
ク・ステージであつて次の各部分から構成されて
いる。

２１ａは上面中央部の基板載置位置に形成され
た凹状のバキユーム室（第２のバキユーム部）で
あり、基板１の大きさより少し小さい開口部を有
し、底面ほぼ中央部には、このバキユーム室２１
ａ内のエアーを外部に導出するための穴２１ｂが
形成されている。２１ｃは複数個のバキユーム穴
（第１のバキユーム部）であり、バキユーム室２
１ａの開口部の周囲に一定の間隔をおいて形成さ
れている。

このバキユーム室２１ａとバキユーム穴２１ｃ
は、第６図に示すような経路で、吸引したエアー
をワーク・ステージ２１の同一側面２１ｄから外
部に導出するように構成されている。したがつ
て、バキユーム室２１ａ内のエアーは、凹部の底
面ほぼ中央部に形成された穴２１ｂを通じて、第
６図に矢印○ホで示すよう、外部に導出される。ま
た、複数個のバキユーム穴２１ｃは、第６図に矢
印○ヘで示すように、ワーク・ステージ２１内で、
総て繋がつていて、その各バキユーム穴２１ｃか
ら吸引されたエアーは、まとめて、外部に導出さ
れる。

また、このバキユーム室２１ａおよびバキユー
ム穴２１ｃのエアー導出部は、吸引ポンプ（図示
しない）と送気管によつて接続され、その吸引動
作は、それぞれ独立して行なうことができるよう
に制御されている。

さらにバキユーム室２１ａのエアーの吸引動作
は、第１図Ａに示すように、基板１への印刷完了
後、ワークステージ２１が点から、基板搬出位
置（旧位置）方向への移動動作開始と同時に開
始され、基板搬出位置点で、その吸引動作を終
了するように構成されている。

この時の吸引力は、第１図Ｂに示すように、吸
引開始点から、一定の時間をかけて点まで、
徐々に増加させてゆき、所定の吸引力点に達し
た後、吸引終了点点までは、一定の吸引力で吸
引動作させるように制御している。

上記の吸引力の制御は、例えば、第１図Ｃに示
すように構成されたバキユーム圧調整装置によつ
て行うことができる。

このバキユーム圧調整装置は、ワークステージ
２１のバキユーム穴２１ｂのエアー導出部と吸引
ポンプとの間を接続する送気管にタイマSVOを
設けている。このタイマSVOによつて、吸引開
始点点から吸引動作終了点までの間のトータ
ル吸引動作時間が設定される。さらに、送気管に
は、その送気管内に大気を注入し、吸引力を低下
させるための２本の大気注入用管が接続されてい
る。この２本の大気注入用管の一方には、点か
ら点までの時間に設定されたタイマSV１を備
えた大気注入量調整機構が設けられ、この調整機
構によつて、点から点までの時間をかけて、
徐々に大気の注入量をしぼり込むように構成され
ている。また、他方の大気注入用管には、点か
ら点までの時間に設定されたタイマSV２を備
えた大気注入量調整機構が設けられ、この調整機
構によつて、点から点までの時間をかけて、
徐々に大気の注入量をしぼり込むように構成され
ている。

また、この２本の大気注入用管は、タイマSV
１が設けられている方の最大注入量よりも、タイ
マSV２が設けられている方の最大注入量の方を
大きく設定している。

２１ｅはワーク・ステージ２１の各側壁面の上
端縁に設けたＬ字状の切り欠き部であり、ワー
ク・ステージ２１上に載置された基板１をプツシ
ヤ・アームＤ，Ｅ，Ｇが、２ピン基準ピンＡ，Ｂ
および１ピン基準ピンＣ，Ｆ方向に押したり、基
板１を挾持して搬送または載置したりする動作の
障害とならないようにするために形成されたもの
である。２１ｆはバキユーム室２１ａの底面に所
定の間隔で複数個形成された穴である。２１ｇ
は、穴２１ｆに立てられ、バキユーム室２１ａを
覆うように載置した基板１の背面側を支える支柱
である。２１ｈはワーク・ステージ２１を固定す
るためのネジ穴である。

なお、ワーク・ステージ２１に設けた、１ピン
基準ピンＣは、抜き取つて、180度位置の異なる
反対側に、予め形成されている穴に差し込むこと
により、１ピン基準ピンＦとして設定することが
できるように構成されている。また、２ピン基準
ピンＡ，Ｂは、ワーク・ステージ２１の上面に設
けられている。さらに、プツシヤ・アームＤ，
Ｅ，Ｇの内、プツシヤ・アームＥおよびＧは、基
板１の端面○ロ，○ニを挾持しつつ、ワーク・ステー
ジ２１上まで搬送し、載置するための搬送用アー
ムとしても兼用されている。○イ〜○ニは基板１の各
端面を示すものであつて、その各端面○イ〜○ニの交
点は、それぞれ直角に形成されている。

このように、上記実施例によれば、次のように
基板位置決めおよび印刷を行なうことができる。

まず、ローダ部より送出された基板１は、ワー
ク・ステージ２１上に搬送され、第７図１に示す
ように、基板１の表面に印刷が施される向きに載
置される。この時、プツシヤ・アームＤ，Ｅ，Ｇ
は下降状態にある。

ワーク・ステージ２１上に載置された基板１
は、第７図(2)に示すように、プツシヤ・アームＤ
によつて、基板１の端面○ハを押して、端面○イを２
ピン基準ピンＡ，Ｂへ接触させるように押しつけ
動作を行なう。

続いて、第７図３に示すように、プツシヤ・ア
ームＥによつて、基板１の端面○ニを押して、端面
○ロを１ピン基準ピンＣへ接触させるように、押し
つけ動作を行なう。

このような、プツシヤ・アーム機構・シーケン
スによつて、ワーク・ステージ２１上の所定位置
に位置決めされた基板１は、各バキユーム穴２１
ｃの吸引動作によつて、基板１の背面外周縁がワ
ーク・ステージ２１の上面に吸着固定される。

その後、第１図に示すように、ワーク・ステー
ジ２１全体が印刷部へ移動し、基板１の表面へ印
刷を開始する。

基板１への印刷が完了した時における、基板１
のスルーホール形成部分１ａは、第２図のよう
に、印刷された導電ペーストによつて穴の上部が
塞がれた状態にある。

基板１の表面への印刷が完了した後、ワーク・
ステージ２１は、第１図に示すように、基板搬出
位置（旧位置）へ移動を開始する。

この移動動作と同時に、バキユーム室２１ａの
吸引動作を開始する。このバキユーム室２１ａの
吸引動作は、第１図Ｂに示すように、吸引動作開
始点から点にむけて、徐々に吸引力を増加さ
せ、導電ペースト３を緩やかにスルーホール形成
部分１ａ内に引き込み、スルーホール形成部分１
ａの内壁面に塗布する。このような状態を点ま
で続けた後、点から点までの間を一定な吸引
力とし、導電ペースト３を、第３図に示すよう
に、スルーホール形成部分１ａ内にさらに引き込
み、塗布し、スルーホールを形成することができ
る。このように、吸引動作は、第１図Ａの点、
すなわち、基板１の基板搬出位置方向への移動開
始と同時に開始する。この時の吸引力は、タイマ
SV１およびSV２に基づく注入大気量のしぼり込
み量は、わずかであるから吸引力はきわめて弱
い。しかし、時間の経過とともに、タイマSV１
とSV２に基づく注入大気量のしぼり込みも大き
くなり、第１図Ｂに示すように、吸引力は徐々に
増加する。この緩やかな吸引力の増加によつて、
スルーホール形成部分１ａ内に、導電ペースト３
が緩やかに吸引込まれる。この時、バキユーム室
２１ａは、基板１に形成される複数のスルーホー
ル１ａを、一括して同時に吸引動作させることが
できる。この吸引動作は、第１図Ａの点の、基
板搬出位置（旧位置）に至る間において行なわれ
る。

一方、基板１の裏面に、印刷を施す場合は、ま
ず、ワーク・ステージ２１の１ピン基準ピンＣ
を、ワーク・ステージ２１から抜き取り、180度
位置を変えた反対側に設けられた穴に差し込み、
１ピン基準ピンＦとして設定する。その後、第７
図４に示すように、基板１を裏返してワーク・ス
テージ２１上に載置する。ワーク・ステージ２１
上に載置された基板１は、第７図５に示すよう
に、プツシヤ・アームＤによつて、基板１の端面
○ハを押して、端面○イを２ピン基準ピンＡ，Ｂへ接
触させるように、押しつけ動作を行なう。続い
て、第７図６に示すようにプツシヤ・アームＧに
よつて、基板１の端面○ニを押して、端面○ロを１ピ
ン基準ピンＦへ接触させるように、押しつけ動作
を行ない位置決めが完了する。

このような、プツシヤ・アーム・シーケンスに
よつて、ワーク・ステージ２１上の所定位置に位
置決めされた基板１は、各バキユーム穴２１ｃの
吸引動作によつて、基板１の背面外周縁がワー
ク・ステージ２１の上面に吸着固定される。

その後、ワーク・ステージ２１全体が印刷部へ
移動し、上昇して、基板１の裏面へ印刷を開始す
る。

基板１の裏面への印刷が完了した後、ワーク・
ステージ２１は、第１図に示すように、基板搬出
位置（旧位置）へ移動を開始する。この移動動作
と同時に、バキユーム室２１ａの吸引動作を開始
させる。このバキユーム室２１ａの吸引動作は、
第１図Ｂに示すように、吸引動作開始点から
点にむけて、徐々に吸引力を増加させ、導電ペー
スト３を緩やかにスルーホール形成部分１ａ内に
引き込み、スルーホール形成部分１ａの内壁面に
塗布する。このような状態を点まで続けた後、
点から点までの間を一定な吸引力とし、導電
ペースト３を第３図に示すように、スルーホール
形成部分１ａ内にさらに引き込み、塗布し、スル
ーホールを形成することができる。

(ト) 発明の効果 この発明に係る厚膜ハイブリツド印刷装置のワ
ーク・ステージ構造によれば、基板をワーク・ス
テージ上面に吸着固定させるためのバキユーム
穴、すなわち、第１のバキユーム部と、基板のス
ルーホール形成部分に印刷された導電ペーストを
スルーホール内に引き込むためのバキユーム室、
すなわち、第２のバキユーム部とを形成し、この
第１のバキユームと第２のバキユームの吸引動作
を独立させることができるようにしたワーク・ス
テージを備えた厚膜ハイブリツド印刷装置におい
て、スルーホール形成のための導電ペーストの引
き込み動作を、印刷終了後の基板搬出位置へ移動
する間に行なうと共に、その吸引動作立上り特性
を、一定時間吸引力を一定の割合で徐々に増加さ
せた後、所定の一定吸引となるようにしたから、
導電ペーストをスルーホール形成部分に確実にム
ラなく塗布することができ、従来のように基板を
汚したり、あるいは、スルーホールへの導電ペー
ストの塗布ムラが生じたりする虞を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は、この発明の実施例を示す
ものであつて、第１図Ａはワーク・ステージの移
動範囲を示す動作説明図第１図Ｂはスルーホール
を形成する際に用いるエアーの吸引力を示す特性
図、第１図Ｃはバキユーム圧調整装置の一例を示
す概略構成図、第２図および第３図は要部断面側
面図、第４図は斜視図、第５図は平面図、第６図
はエアー吸引経路を説明するための平面図、第７
図１〜６は基板位置決め動作説明図である。第８
図乃至第１３図は従来例を示すものであつて、第
８図は基板の印刷処理工程図、第９図は斜視図、
第１０図は側面図、第１１図１〜６は基板位置決
め動作説明図、第１２図および第１３図は要部断
面側面図である。 １：基板、１ａ：スルーホール、２，２１：ワ
ーク・ステージ、２１ａ：バキユーム室（第２の
バキユーム部）、２１ｃ：バキユーム穴（第１の
バキユーム部）、３：導電ペースト、Ａ，Ｂ：２
ピン基準ピン、Ｃ，(F)：１ピン基準ピン、Ｄ，
Ｅ，Ｇ：プツシヤ・アーム、○イ〜○ニ：基板１の各
端面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 印刷を施す基板の直交するコーナーの１つを
   形成する２つの端面をそれぞれ基準面として接触
   させて位置決めを行なう基準ピンを配置するとと
   もに、位置決めされた基板の背面外周縁部分を吸
   着固定させるための第１のバキユーム部と、基板
   のスルーホール形成部分を吸引するための第２の
   バキユーム部とを有し、この第１のバキユーム部
   と第２のバキユーム部とをそれぞれ独立させて吸
   引動作を行なうように構成されている厚膜ハイブ
   リツド印刷装置のワーク・ステージであつて、 第２のバキユーム部の吸引動作立ち上がり特性
   を一定時間吸引力を一定の割合で徐々に増加させ
   た後、所定の一定吸引力となるように構成し、こ
   の第２のバキユーム部の吸引動作により、基板の
   スルーホール形成部分に印刷された導電ペースト
   を、スルーホール形成部分へ引き込み、スルーホ
   ールを形成するようにしたことを特徴とする厚膜
   ハイブリツド印刷装置のワーク・ステージ構造。 ２ 第２のバキユーム部は、所定時間吸引動作す
   るバキユーム源と、そのバキユーム源の吸引動作
   立ち上がり特性を可変するための注入する大気量
   を所定時間内に徐々にしぼり込むようにした大気
   注入部とを設けて、立ち上がりの吸引力を一定の
   割合で徐々に増加させた後、一定の吸引力になる
   ように構成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の厚膜ハイブリツド印刷装置の
   ワーク・ステージ構造。 ３ 第２のバキユーム部の吸引動作は、基板印刷
   終了後からその印刷済基板を次工程へ搬出するた
   めの基板搬出位置へ移動する間に行なうように構
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の厚膜ハイブリツド印刷装置のワーク・ステー
   ジ構造。