JPH09216336A

JPH09216336A - クリームはんだ印刷方法及びその装置

Info

Publication number: JPH09216336A
Application number: JP2758196A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Shinoda; 芳郎篠田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-02-15
Filing date: 1996-02-15
Publication date: 1997-08-19

Abstract

(57)【要約】【課題】ボールねじ等のバックラッシュ誤差の影響を
受けることなく、基板に対するスクリーンマスクの位置
合せを高精度に行う。【解決手段】基板が基板バックアップ部に搬入される
と（Ｓ１）、スクリーン枠がベース部に対して基準位置
に位置し且つベース部が認識位置に位置された状態で、
ＣＣＤカメラによるスクリーンマスクのマークの撮影を
行う（Ｓ２）。引続き、ベース部を待機位置に移動させ
て（Ｓ３）、基板２２のマークの撮影を行う（Ｓ４）。
基板のスクリーンマスクに対するずれ量ΔＸ、ΔＹ、Δ
θを算出し（Ｓ５）、ベース部の補正量Δｙ、Ｘ軸ロー
ラの補正量Δａ、θ軸ローラの補正量Δｂを求める（Ｓ
６）。ベース部を移動した上で（Ｓ７）、スクリーンマ
スクを基準位置から初期退避位置に一旦移動した後（Ｓ
８）、位置合せを行う（Ｓ９）。しかる後、印刷動作を
実行する（Ｓ１０）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定パターンの細
孔が形成されたスクリーンマスクを通して基板にクリー
ムはんだを塗布するようにしたクリームはんだ印刷方法
及びその装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】近年、電子部品の表面
実装技術における自動化の進展に伴い、プリント基板上
にクリームはんだを自動的に塗布するクリームはんだ印
刷装置が供されてきている。この種のクリームはんだ印
刷装置は、図６に示すように、スクリーンマスク１を保
持する矩形枠状のスクリーン枠２を有すると共に、図７
に示すように、基板３を支持する基板バックアップ部が
設けられている。

【０００３】前記スクリーンマスク１には、所定パター
ンの細孔が形成されてり、また、前記基板３は、コンベ
ア機構４により前記基板バックアップ部に搬入，搬出さ
れるようになっている。さらに、図示はしないが、スク
リーン枠２の上方には、クリームはんだを前記スクリー
ンマスク１（細孔）を通して基板に塗布するためのスキ
ージ等からなる塗布機構が設けられている。

【０００４】そして、このクリームはんだ印刷装置に
は、前記スクリーンマスク１と基板３との高精度の位置
合せを行うための機構が次のようにして設けられてい
る。即ち、前記スクリーン枠２は、矩形枠状をなす図示
しないベース部上に水平方向にスライド移動可能に支持
されている。前記ベース部は、図示しない直線駆動機構
によりＹ軸方向（前後方向）に自在に移動されるように
なっており、もって、スクリーンマスク１は、基板３に
対してＹ軸方向に自在に移動されるようになる。このと
き、ベース部は、図７（ａ）に示す待機位置（基板３部
分から奥方に退避した位置）と、図７（ｂ）に示す認識
位置（基板３の上面部にスクリーンマスク１が配置され
る位置）との間で移動されるようになっている。

【０００５】また、前記ベース部には、図６に示すよう
に、前記スクリーン枠２の奥側辺部の左端部分に当接す
る固定ローラ５、スクリーン枠２の左辺部の奥側端部部
分に当接するＸ軸ローラ６、前記スクリーン枠２の奥側
辺部の右端部分に当接するθ軸ローラ７が設けられてい
る。そして、これと共に、図６に矢印Ａ，Ｂ，Ｃで示す
ようにスクリーン枠２を押付ける３個の押付ローラが設
けられている。

【０００６】前記Ｘ軸ローラ６は、図８に示すように、
ユニット化された移動機構８によりＸ軸方向に自在に移
動されるようになっている。この移動機構８は、ベース
部の下面側に取付けられる取付フレーム９に、ボールね
じ１０を支持するベアリングユニット１１、前記ボール
ねじ１０にカップリング１２を介して連結されるサーボ
モータ１３、Ｘ軸方向に延びるガイドレール１４を取付
けて構成されている。そして、Ｌ字状をなす移動ブロッ
ク１５が前記ガイドレール１４に沿って移動可能に設け
られており、その一端部が前記ボールねじ１０に螺合し
ているボールねじナット１６に取付けられていると共
に、他端側に上方に延びるシャフト１７が取付けられて
いる。前記シャフト１７は、ベース部に形成されたＸ軸
方向に長い長孔を貫通し、その上端部に前記Ｘ軸ローラ
６が設けられている。

【０００７】これにて、前記サーボモータ１３の回転が
移動ブロック１５のＸ軸方向の直線移動に変換され、Ｘ
軸ローラ６が自在に移動されるのである。また、前記θ
軸ローラ７についても、前記移動機構８と配設する向き
が９０度異なるだけの同等の構成を備える移動機構（ユ
ニット）によりＹ軸方向に自在に移動されるようになっ
ているのである。

【０００８】一方、図７に示すように、前記スクリーン
マスク１には、視覚認識用のマーク１８が例えば２か所
に形成されており、前記基板３にも視覚認識用のマーク
１９が例えば２か所に形成されている。そして、図示は
しないが、前記基板バックアップ部の上方には、前記マ
ーク１８，１９を撮影するためのカメラが固定的に設け
られており、そのカメラからの画像信号は、画像処理装
置により処理されて各マーク１８，１９の位置ひいては
スクリーンマスク１及び基板３の位置が検出されるよう
になっている。

【０００９】以上の構成において、図示しないマイコン
等からなる制御装置は、印刷を行う前に、まず、ベース
部が認識位置にある状態（図７（ｂ）参照）で、カメラ
によりマーク１８，１８を撮影してスクリーンマスク１
の位置を検出し、次に、ベース部を待機位置に退避させ
た状態、つまり基板３がカメラの視野に入る状態（図７
（ａ）参照）で、マーク１９，１９を撮影して基板３の
位置を検出する。それら検出結果に基づいて、スクリー
ンマスク１（スクリーン枠２）の基板３に対するＸ軸方
向、Ｙ軸方向、θ軸（回転）方向の位置補正量（サーボ
モータ１３の回転数）を算出するようになっている。

【００１０】そして、制御装置は、前記Ｘ軸方向及びθ
軸方向の位置補正量に基づいてＸ軸ローラ６及びθ軸ロ
ーラ７を移動させ、スクリーンマスク１（スクリーン枠
２）の基板３に対するＸ軸方向及びθ軸方向に関する位
置合せを行い、この後、ベース部を認識位置へ移動させ
る際にＹ軸方向の位置補正量を加味した距離を移動さ
せ、スクリーンマスク１の基板３に対するＹ軸方向の位
置合せを行う。しかる後、塗布機構によるクリームはん
だの印刷動作を実行させるのである。

【００１１】しかしながら、上記従来のものでは、次の
ような問題点があった。即ち、例えばＸ軸ローラ６を位
置合せのために移動させる場合、図８に示すように、初
期状態から図で左方向（＋方向）に移動させる場合と、
図で右方向（−方向）に移動させる場合とがある。とこ
ろが、このように＋方向移動と−方向移動とでは、ボー
ルねじ１０のバックラッシュ誤差に起因する移動距離の
誤差が生じ、位置合せ精度が低下してしまうことにな
る。

【００１２】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、ボールねじ等のバックラッシュ誤差の
影響を受けることなく、基板に対するスクリーンマスク
の位置合せを高精度に行うことができるクリームはんだ
印刷方法及びその装置を提供するにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１のクリ
ームはんだ印刷方法は、位置認識手段の認識結果に基づ
いて基板に対するスクリーンマスクの位置合せを行う位
置合せ工程において、スクリーンマスクをベース部上の
初期退避位置に一旦移動させる工程と、そのスクリーン
マスクをベース部に対して前記初期退避位置から第２の
方向に移動させて該第２の方向に関する位置合せを行う
工程と、ベース部を待機位置から第１の方向に移動させ
てスクリーンマスクの該第１の方向に関する位置合せを
行う工程とを含むところに特徴を有する。これによれ
ば、スクリーンマスクをベース部に対して第２の方向に
移動させて位置合せを行う際、スクリーンマスクを常に
初期退避位置から一方向に移動させることができ、ボー
ルねじ等のバックラッシュ誤差の影響を受けずに済ませ
ることができる。

【００１４】本発明の請求項２のクリームはんだ印刷方
法は、位置認識手段の認識結果に基づいて基板に対する
スクリーンマスクの位置合せを行う位置合せ工程におい
て、スクリーンマスクをベース部に対して第２の方向に
オーバーランさせるまで移動させた後戻り移動させて該
第２の方向に関する位置合せを行う工程と、ベース部を
待機位置から第１の方向に移動させてスクリーンマスク
の該第１の方向に関する位置合せを行う工程とを含むと
ころに特徴を有する。これによれば、スクリーンマスク
をベース部に対して第２の方向に移動させて位置合せを
行う際、最終的にはスクリーンマスクを常に一方向に移
動させて位置合せすることができ、ボールねじ等のバッ
クラッシュ誤差の影響を受けずに済ませることができ
る。

【００１５】この場合、第１の方向に関してはベース部
ひいてはスクリーンマスクは、待機位置から認識位置近
傍までの比較的長い距離を移動することになり、その際
に振動等が起こりやすく、ひいてはスクリーンマスクが
第２の方向に関してずれ動く虞がある。ところが、位置
合せ工程において、第１の方向に関する位置合せを行う
工程を、第２の方向に関する位置合せを行う工程よりも
先に実行することにより（請求項３のクリームはんだ印
刷方法）、第１の方向への移動時に振動等があっても、
その後に第２の方向に関する位置合せが行われるので、
上記したようなずれ動きがあったままでクリームはんだ
を塗布してしまうことを未然に防止することができる。

【００１６】また、上記第２の方向は一方向に限らず、
第２の方向を、Ｘ軸方向及びθ軸方向の二方向から構成
しても良い（請求項４のクリームはんだ印刷方法）。こ
れにより、Ｘ軸，Ｙ軸方向のみならず、θ軸つまり回転
方向の位置合せをも高精度に行うことができる。

【００１７】さらには、同一種類の複数の基板に対する
クリームはんだの印刷を連続的に実行する場合には、位
置認識工程におけるスクリーンマスクの位置認識を、初
回のみに限って実行するように構成することもできる
（請求項５のクリームはんだ印刷方法）。これによれ
ば、毎回スクリーンマスクの位置認識を行うことがない
ので、位置認識工程に要する時間の短縮化を図ることが
できる。

【００１８】本発明の請求項６のクリームはんだ印刷装
置は、位置認識手段の認識結果に基づいてベース部移動
機構を制御して基板に対するスクリーンマスクの第１の
方向の位置合せを行う第１の位置合せ手段と、前記位置
認識手段の認識結果に基づいてスクリーン移動機構を制
御してスクリーンマスクをベース部上の初期退避位置に
一旦移動させた後その初期退避位置から第２の方向に移
動させて該第２の方向に関する位置合せを行う第２の位
置合せ手段とを具備する構成に特徴を有する。これによ
れば、スクリーンマスクをベース部に対して第２の方向
に移動させて位置合せを行う際、スクリーンマスクを常
に初期退避位置から一方向に移動させることができ、ボ
ールねじ等のバックラッシュ誤差の影響を受けずに済ま
せることができる。

【００１９】本発明の請求項７のクリームはんだ印刷装
置は、位置認識手段の認識結果に基づいてベース部移動
機構を制御して基板に対するスクリーンマスクの第１の
方向の位置合せを行う第１の位置合せ手段と、前記位置
認識手段の認識結果に基づいてスクリーン移動機構を制
御してスクリーンマスクを前記ベース部に対して第２の
方向にオーバーランさせるまで移動させた後戻り移動さ
せて該第２の方向に関する位置合せを行う第２の位置合
せ手段とを具備する構成に特徴を有する。これによれ
ば、スクリーンマスクをベース部に対して第２の方向に
移動させて位置合せを行う際、最終的にはスクリーンマ
スクを常に一方向に移動させて位置合せすることがで
き、ボールねじ等のバックラッシュ誤差の影響を受けず
に済ませることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例（請求項
１，３，４，５，６に対応）について、図１ないし図４
を参照しながら説明する。図２は本実施例に係るクリー
ムはんだ印刷装置の本体２１の要部構成を示すものであ
る。この本体２１には、図で下部側に位置して、基板２
２を支持するための基板支持部たる基板バックアップ部
２３が設けられている。

【００２１】この基板バックアップ部２３は、基板２２
を挟持することにより位置決め状態に保持すると共に、
その基板２２に対する印刷時の上方からの圧力を受ける
ように構成されている。そして、この基板バックアップ
部２３は、昇降機構２４により自在に上下動されるよう
になっている。尚、この基板バックアップ部２３の両側
には、コンベア機構からなる図示しない基板搬送機構が
設けられており、基板バックアップ部２３の下降位置に
おいて、基板２２の搬入，搬出が行われるようになって
いる。また、前記昇降機構２４や基板搬送機構は、図示
しない制御装置により制御されるようになっている。

【００２２】そして、前記基板バックアップ部２３の上
部には、所定パターンの細孔が形成されたスクリーンマ
スク２５を通して前記基板２２にクリームはんだを印刷
する印刷部２６が設けられている。この印刷部２６は、
矩形枠状のベース部２７上に、前記スクリーンマスク２
５を保持する矩形状のスクリーン枠２８を有し、さらに
詳しく図示はしないが、そのスクリーン枠２８の上方
に、クリームはんだを塗布するためのスキージ２９等か
らなる塗布機構を有して構成されている。

【００２３】このうちベース部２７は、その左右の辺部
の下面にリニアガイド３０を有し、これらリニアガイド
３０が、本体２１に前後方向（Ｙ軸方向）に延びて設け
られたガイドレール３１に夫々スライド移動自在に支持
されている。これにより、ベース部２７は、前記基板バ
ックアップ部２３の真上に位置する所定の認識位置と、
その認識位置から後方へ後退して前記基板バックアップ
部２３の上方を開放させる所定の待機位置との間を、第
１の方向たるＹ軸方向（前後方向）に移動可能に設けら
れている。

【００２４】このベース部２７の右側方部には、前後方
向に延び、一端が軸受ブロック３２に支持され他端側が
サーボモータ（図示せず）に連結されて回転駆動される
ボールねじ３３や、このボールねじ３３に螺合するナッ
ト（図示せず）を内蔵しベース部２７に連結されている
連結ブロック３４等からなるベース部移動機構３５が設
けられている。これにて、ベース部２７は、このベース
部移動機構３５により装置固有のＸＹ座標系に基づい
て、Ｙ軸方向に自在に移動されるようになっている。
尚、この場合、前記認識位置と待機位置との間のＹ軸方
向の距離はｙとされている。

【００２５】一方、前記スクリーン枠２８はベース部２
７上に水平方向にスライド移動自在に載置されている。
この場合、このスクリーン枠２８（ひいてはスクリーン
マスク２５）は、スクリーン移動機構たる枠移動機構３
６により、装置固有のＸＹ座標系に基づいて、ベース部
２７上を、前記第１の方向たるＹ軸方向とは異なる方
向、この場合Ｘ軸方向（左右方向）及びθ軸方向（回転
方向）に自在に移動されるようになっている。従って、
本実施例では、Ｘ軸方向及びθ軸方向の二方向が第２の
方向とされている。

【００２６】ここで、前記枠移動機構３６について図３
及び図４も参照して述べる。前記ベース部２７の上面部
には、前記スクリーン枠２８の左辺部２８ａの奥側端部
部分に当接するＸ軸ローラ３７、スクリーン枠２８の後
辺部２８ｂの左端部分に当接する固定ローラ３８、スク
リーン枠２８の後辺部２８ｂの右端部分に当接するθ軸
ローラ３９が設けられている。これら３個のローラ３
７，３８，３９は、スクリーン枠２８の縁辺部にいわば
点接触状態で当接するようになっている。

【００２７】また、ベース部２７には、前記スクリーン
枠２８の右辺部２８ｃ側に位置してＸ軸方向押付ローラ
４０が設けられている。このＸ軸方向押付ローラ４０
は、図示しないシリンダにより、スクリーン枠２８の右
辺部２８ｃに当接してスクリーン枠２８を図で左方に押
圧し、以て、スクリーン枠２８の左辺部２８ａを前記Ｘ
軸ローラ３７に押付けるようになっている。

【００２８】さらに、スクリーン枠２８の前辺部２８ｄ
側にも、左右に位置して２個のＹ軸方向押付ローラ４１
が設けられている。これらＹ軸方向押付ローラ４１も、
図示しないシリンダにより、アーム部４２を介してスク
リーン枠２８を後方に押圧し、以て、スクリーン枠２８
の後辺部２８ｂを前記固定ローラ３８及びθ軸ローラ３
９に押付けるようになっている。

【００２９】さらには、ベース部２７上には、下向きの
ロッドの先端に押え板４３を有するシリンダ４４が設け
られ、前記スクリーン枠２８をベース部２７に押付けて
位置ずれを起さないようになっている。尚、後述するス
クリーン枠２８の移動時には、シリンダ４４による押付
け力は解除されるようになっている。

【００３０】ここで、前記固定ローラ３８はベース部２
７上に固定的に設けられている。そして、Ｘ軸ローラ３
７は、ベース部２７に形成されたＸ軸方向（左右方向）
に長い長孔２７ａを貫通するシャフト４５（図４参照）
の上端部に設けられ、そのシャフト４５の移動に伴いＸ
軸方向に移動可能とされている。そして、前記シャフト
４５の下端部は、ベース部２７の下面部に設けられたＸ
軸方向移動部４６に連結されている。また、前記θ軸ロ
ーラ３９も、ベース部２７に形成されたＹ軸方向（前後
方向）に長い長孔２７ｂを貫通する図示しないシャフト
に取付けられ、図示しないθ軸方向移動部によりＹ軸方
向に自在に移動されるようになっている。これにて、Ｘ
軸方向移動部４６及びθ軸方向移動部から枠移動機構３
６が構成されている。

【００３１】前記Ｘ軸方向移動部４６は、図４に示すよ
うに、ベース部２７の下面に取付けられた取付フレーム
４７に、ボールねじ４８を支持するベアリングユニット
４９、前記ボールねじ４８にカップリング５０を介して
連結されるサーボモータ５１、Ｘ軸方向に延びるガイド
レール５２等を取付けて構成されている。そして、前記
ボールねじ４８に螺合されたナット５３には、前記ガイ
ドレール５２に案内されてＸ軸方向に移動するＬ字形の
ブロック５４の一端部が取付けられている。このブロッ
ク５４の他端部に、前記Ｘ軸ローラ３７を有するシャフ
ト４５が取付けられているのである。ボールねじ４８の
先端部にはストッパ５５が取付けられている。

【００３２】これにて、前記サーボモータ５１の回転
が、ボールねじ４８によりブロック５４の直線運動に変
換され、前記Ｘ軸ローラ３７が、長孔２７ａに沿ってＸ
軸方向に自在に移動されるのである。このＸ軸ローラ３
７の移動により、前記スクリーン枠２８がＸ軸方向に自
在に移動されることになるのである。尚、本実施例で
は、Ｘ軸ローラ３７は、サーボモータ５１の正回転によ
り図で左方向（便宜上この方向をプラス（＋）方向と定
義する）に移動し、サーボモータ５１の逆回転により図
で右方向（便宜上この方向をマイナス（−）方向と定義
する）に移動するようになっている。

【００３３】また、図示はしないが、前記θ軸方向移動
部も、前記Ｘ軸方向移動部４６と同等の構成を備え、Ｘ
軸方向移動部４６とは配設する方向を９０度異ならせて
ベース部２７の下面に設けられている。このθ軸方向移
動部により、θ軸ローラ３９が長孔２７ｂに沿ってＹ軸
方向に自在に移動されるのであるが、このとき、スクリ
ーン枠２８の後辺部２８ｂの左端部分は固定ローラ３８
に当接しているため、右端側のθ軸ローラ３９のＹ軸方
向への移動により、スクリーン枠２８は回転軸方向（θ
軸方向）に移動されるようになるのである。尚、この場
合も、便宜上、図で手前側方向をプラス（＋）方向と定
義し、図で奥方向をマイナス（−）方向と定義すること
とする。

【００３４】以上の構成により、スクリーン枠２８ひい
てはスクリーンマスク２５は、ベース部移動機構３５に
より、ベース部２７と一体的にＹ軸方向に自在に移動さ
れ、枠移動機構３６により、ベース部２７上をＸ軸方向
及びθ軸方向に自在に移動される。これにより、後述の
ようなスクリーンマスク２５と基板２２との位置合せが
行われるようになっているのである。また、上記したベ
ース部移動機構３５及び枠移動機構３６などの各機構
も、前記制御装置により制御されるようになっている。

【００３５】このとき、後述のように、位置認識工程の
実行時においては、スクリーン枠２８ひいてはスクリー
ンマスク２５は、ベース部２７に対して所定の基準位置
に位置されるようになっている。この場合、この基準位
置は、図３に二点鎖線で示すように、Ｘ軸ローラ３７が
長孔２７ａの中心に位置し、且つθ軸ローラ３９が長孔
２７ｂの中心に位置したときのスクリーン枠２８の位置
とされている。尚、この基準位置では、スクリーン枠２
８の後辺部２８ｂ及び前辺部２８ｄが共にＸ軸に平行と
なるようになっている。

【００３６】さらに、後述する位置合せ工程の実行時に
おいては、スクリーン枠２８ひいてはスクリーンマスク
２５は、ベース部２７に対して一旦所定の初期退避位置
に移動されるようになっている。この初期退避位置は、
図３に実線で示すように、Ｘ軸ローラ３７が長孔２７ａ
の右端（−方向の動作限近傍）に位置し、且つθ軸ロー
ラ３９が長孔２７ｂの奥側端部（−方向の動作限近傍）
に位置したときのスクリーン枠２８の位置とされてい
る。また、これら基準位置と初期退避位置との間におけ
るＸ軸ローラ３７の移動距離はａ、θ軸ローラ３９の移
動距離はｂとされている。

【００３７】尚、詳しい図示及び説明は省略するが、前
記塗布機構は、前後方向に長いスキージ２９、このスキ
ージを左右方向（及び上下方向）に動作する駆動機構、
クリームはんだ供給機構などを備えて構成されており、
前記スクリーンマスク２５の下面に基板２２の上面が密
着配置された状態で、スクリーンマスク２５の上面から
クリームはんだを塗布することにより、スクリーンマス
ク２５に形成された所定パターンの細孔を通して、基板
２２にクリームはんだによる所定パターンの印刷を施す
ようになっている。また、この塗布機構の各機構も、や
はり前記制御装置により制御されるようになっている。

【００３８】さらに、前記本体２１には、位置認識手段
たる位置認識機構が設けられている。この位置認識機構
は、前記認識位置に位置するベース部２７の上方に設け
られた２個のＣＣＤカメラ５６，５６、これらＣＣＤカ
メラ５６，５６の撮影した撮影情報を処理する図示しな
い画像処理装置等から構成されている。本実施例では、
前記基板２２には、例えば対角となる一対の角部部分に
位置して２個の視覚認識用のマーク５７，５７（図２参
照）が設けられており、一方、スクリーンマスク２５に
も、基板２２のマーク５７，５７に対応した同一位置に
２個のマーク５８，５８（図３参照）が設けられてい
る。この場合、２個のＣＣＤカメラ５６，５６は、予め
それらマーク５７，５８の撮影が可能なように位置調整
され、その位置に固定配置されるようになっている。

【００３９】この位置認識機構は、前記制御装置により
制御され、印刷が実行される前に、ＣＣＤカメラ５６，
５６により、所定の認識位置に位置するベース部２７上
のスクリーンマスク２５のマーク５８，５８部分を撮影
し、画像処理装置により、各マーク５８，５８の位置座
標（ひいてはスクリーンマスク２５の位置）を検出する
ようになっている。これと共に、位置認識機構は、ベー
ス部２７が待機位置に退避した状態で、ＣＣＤカメラ５
６，５６により、基板２２のマーク５７，５７部分を撮
影し、画像処理装置により、各マーク５７，５７の位置
座標ひいては基板２２の位置を検出するようになってい
る。尚、このとき、基板バックアップ部２３が上昇動作
され、基板２２が上昇位置にある状態でマーク５７が撮
影されるようになっている。

【００４０】さて、前記制御装置は、マイコン等から構
成され、所定のプログラムに従って上記した各機構を制
御し、基板２２に対するクリームはんだの印刷の各工程
を自動的に実行させるようになっている。このとき、詳
しくは後の作用説明にて述べるように、制御装置は、前
記位置認識機構により前記スクリーンマスク２５及び基
板２２の位置を認識する位置認識工程、その認識結果に
基づいて前記ベース部移動機構３５及び枠移動機構３６
を制御して前記基板２２に対する前記スクリーンマスク
２５の位置合せを行う位置合せ工程、前記塗布機構によ
り基板２２にクリームはんだを印刷する印刷工程を順に
実行するようになっている。

【００４１】そして、上記位置合せ工程においては、よ
り詳細には、ベース部移動機構３５によりベース部２７
を待機位置からＹ軸方向（＋方向）に移動させてスクリ
ーンマスク２５のＹ軸方向に関する位置合せを行う工程
と、枠移動機構３６により前記スクリーンマスク２５
（スクリーン枠２８）を前記ベース部２７上において前
記基準位置から初期退避位置に一旦移動させる工程と、
枠移動機構３６によりそのスクリーンマスク２５をベー
ス部２７に対して前記初期退避位置からＸ軸方向（Ｘ軸
ローラ３７の＋移動方向）及びθ軸方向（θ軸ローラ３
９の＋移動方向）に移動させて位置合せを行う工程とが
順に実行されるようになっている。

【００４２】従って、制御装置が、そのソフトウエア的
構成により、本発明にいう第１の位置合せ手段及び第２
の位置合せ手段として機能するようになっているのであ
る。さらに、本実施例では、同一種類の複数枚の基板２
２に対するクリームはんだの印刷を連続的に実行する場
合には、前記位置認識工程におけるスクリーンマスク２
５の位置認識は初回のみ実行され、２枚目の基板２２以
降は、位置認識工程において基板２２の位置認識のみを
実行するようになっている。

【００４３】次に、上記構成の作用について図１も参照
して述べる。図１の流れ図は、上記クリームはんだ印刷
装置において制御装置が実行する印刷動作の手順の概略
を示している。ステップＳ１にて基板２２が基板バック
アップ部２３に搬入されると、次のステップＳ２〜Ｓ４
において位置認識工程が実行される。

【００４４】まず、ステップＳ２では、ＣＣＤカメラ５
６，５６によるスクリーンマスク２５のマーク５８，５
８の撮影が行われ、その撮影データからマーク５８，５
８の位置検出が行われる。このときには、ベース部２７
が認識位置に位置され、また、スクリーン枠２８（スク
リーンマスク２５）はベース部２７に対して基準位置に
位置されている。引続き、ステップＳ３にて、ベース部
移動機構３５によりベース部２７がＹ軸（−）方向に移
動されて待機位置に停止され、その状態で、ステップＳ
４にて、ＣＣＤカメラ５６，５６による基板２２のマー
ク５７，５７の撮影が行われ、その撮影データからマー
ク５７，５７の位置検出が行われる。

【００４５】制御装置は、次のステップＳ５にて、検出
されたマーク５８，５８の位置及びマーク５７，５７の
位置から、スクリーンマスク２５に対する基板２２の、
Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、θ軸方向に関するずれ量ΔＸ、Δ
Ｙ、Δθを算出する。さらに、ステップＳ６にて、前記
ずれ量ΔＸ、ΔＹ、Δθから、スクリーンマスク２５
（スクリーン枠２８）を基板２２に位置合せする際に必
要な補正量であるところの、ベース部２７の移動量に係
る補正量Δｙ、Ｘ軸ローラ３７の移動量に係る補正量Δ
ａ、及び、θ軸ローラ３９のＹ軸方向の移動量に係る補
正量Δｂを算出する。

【００４６】尚、この算出方法の具体的な説明は省略す
るが、本実施例における枠移動機構３６の構成では、θ
軸ローラ３９のＹ軸方向移動によってスクリーンマスク
２５（スクリーン枠２８）のθ軸方向のずれを補正した
際に、その補正によってＸ軸，Ｙ軸方向のずれが新たに
生ずるため、それを考慮してΔｙ、Δａ、Δｂが算出さ
れるようになっているのである。θ軸方向にずれがなけ
れば（Δθ＝０ならば）、Δｙ＝ΔＹ、Δａ＝ΔＸ、Δ
ｂ＝０となる。

【００４７】そして、次のステップＳ７〜Ｓ９にて、位
置合せ工程が実行される。まず、ステップＳ７では、ベ
ース部移動機構３５によりベース部２７が待機位置から
Ｙ軸方向（＋方向）に移動されて、基板２２に対するス
クリーンマスク２５のＹ軸方向の位置合せが行われる。
このときのベース部２７の移動量は、ｙ（認識位置と待
機位置との間の距離）＋Δｙとなる。

【００４８】次のステップＳ８では、ベース部２７上に
おいて、枠移動機構３６即ちＸ軸ローラ３７及びθ軸ロ
ーラ３９が駆動され、スクリーンマスク２５（スクリー
ン枠２８）が、基準位置から初期退避位置に一旦移動さ
れる。そして、ステップＳ９において、スクリーンマス
ク２５（スクリーン枠２８）がその初期退避位置から移
動されてＸ軸方向及びθ軸方向の位置合せがなされる。
この位置合せ時においては、Ｘ軸ローラ３７の移動量は
ａ＋Δａ、θ軸ローラ３９の移動量はｂ＋Δｂとなり、
共に＋方向に移動されることになる。これにて、スクリ
ーンマスク２５の基板２２に対するＸ軸，Ｙ軸，θ軸方
向に関する位置合せが完了する。

【００４９】この後、ステップＳ１０にて、基板２２が
スクリーンマスク２５の下面に接するまで上昇された状
態で、塗布機構（スキージ２９）による印刷動作が実行
される。印刷が完了すると、基板２２は下降して搬出さ
れるようになる（ステップＳ１１）。次の基板２２に対
する印刷工程を引続き実行する場合には（ステップＳ１
２にてＹｅｓ）、新たな基板２２が搬入されるようにな
る（ステップＳ１３）。そして、２枚目の基板２２から
は、既にスクリーンマスク２５のマーク５８，５８の位
置検出は済んでいるため、上記ステップＳ２が省略さ
れ、ステップＳ３からの工程が繰返し実行され、もって
位置認識工程に要する時間の短縮化が図られるのであ
る。

【００５０】このような本実施例によれば、位置合せ工
程において、スクリーンマスク２５をベース部２７上の
初期退避位置に一旦移動させる工程と、そのスクリーン
マスク２５をベース部２７に対して前記初期退避位置か
ら移動させて位置合せを行う工程とを行うようにしたの
で、スクリーンマスク２５を常に初期退避位置から＋方
向に移動させて位置合せを行うことができる。

【００５１】従って、従来のようなボールねじ１０のバ
ックラッシュ誤差に起因する移動距離の誤差が生ずる虞
のあったものと異なり、ボールねじ４８等のバックラッ
シュ誤差の影響を受けずに済ませることができ、この結
果、基板２２に対するスクリーンマスク２５の位置合せ
を高精度に行うことができるものである。

【００５２】また、特に本実施例では、ベース部移動機
構３５によるベース部２７の移動の工程（ステップＳ
７）を、ベース部２７に対するスクリーンマスク２５の
Ｘ軸，θ軸方向の位置合せ（ステップＳ８，Ｓ９）より
も先に実行するようにしたので、ステップＳ３あるいは
ステップＳ７にてベース部２７が比較的長い距離を移動
することにより振動等があってスクリーン枠２８がずれ
動くようなことがあっても、ステップＳ８の初期退避位
置への移動によりそのずれ動きは吸収され、ずれ動きが
あったままでクリームはんだを塗布してしまうことを未
然に防止することができるという利点も得ることができ
る。

【００５３】図５は、本発明の他の実施例（請求項２，
７に対応）を示している。この実施例が上記実施例と異
なる点は、制御装置のソフトウエア構成にあり、位置合
せ工程において、スクリーンマスク２５をベース部２７
に対して位置合せする際に、Ｘ軸ローラ３７及びθ軸ロ
ーラ３９の基準位置からの補正量がマイナスであるとき
には、一旦オーバーランさせるまで−方向に移動させた
後、戻り移動（＋方向）させるようにしている。従っ
て、クリームはんだ印刷装置の本体２１のハードウエア
構成や、位置認識工程等に関しては上記実施例と共通す
るので、新たな図示及び説明を省略し、以下異なる点に
ついてのみ述べる。

【００５４】図５に示すように、本実施例では、上記実
施例（図１）におけるステップＳ８及びＳ９に代えて、
ステップＳ２１〜Ｓ２８に示す手順にて位置合せ工程が
実行される。即ち、位置認識工程において検出された基
板２２のスクリーンマスク２５に対するずれ量ΔＸ、Δ
Ｙ、Δθに基づいて、ベース部２７の移動量に係る補正
量Δｙ、Ｘ軸ローラ３７の移動量に係る補正量Δａ、及
び、θ軸ローラ３９のＹ軸方向の移動量に係る補正量Δ
ｂが求められると（ステップＳ６）、ベース部移動機構
３５によりベース部２７が待機位置からＹ軸方向に移動
されて、基板２２に対するスクリーンマスク２５のＹ軸
方向の位置合せが行われる（ステップＳ７）。尚、この
ときには、ベース部２７上のスクリーンマスク２５（ス
クリーン枠２８）は基準位置に位置されている。

【００５５】そして、次のステップＳ２１では、Ｘ軸ロ
ーラ３７の移動量に係る補正量Δａが、プラス（移動方
向が＋方向）かマイナス（移動方向が−方向）かが判断
される。ここで、補正量Δａがプラスであれば（Ｙｅ
ｓ）、次のステップＳ２２にて、そのまま枠移動機構３
６によりＸ軸ローラ３７が基準位置からΔａ（＋方向）
だけ移動される。

【００５６】一方、補正量Δａがマイナスであった場合
には（ステップＳ２１にてＮｏ）、まず、ステップＳ２
３にて、Ｘ軸ローラ３７が、基準位置から補正量Δａに
加えて僅かな距離αだけ余分に−方向に移動される。そ
して、次のステップＳ２４にて、Ｘ軸ローラ３７が今度
は距離αだけ＋方向に移動されるのである。これにて、
Ｘ軸ローラ３７は、補正量Δａだけ移動されるのであ
る。

【００５７】さらに、θ軸ローラ３９の移動に関して
も、同様に、補正量Δｂが、プラス（移動方向が＋方
向）かマイナス（移動方向が−方向）かが判断され（ス
テップＳ２５）、プラスであれば（Ｙｅｓ）、そのまま
θ軸ローラ３９が基準位置からΔｂ（＋方向）だけ移動
される（ステップＳ２６）。一方、補正量Δｂがマイナ
スであった場合には（ステップＳ２５にてＮｏ）、θ軸
ローラ３９は、基準位置から補正量Δｂに加えて僅かな
距離βだけ余分に−方向に移動され（ステップＳ２
７）、その後、今度は距離βだけ＋方向に移動されるの
である（ステップＳ２８）。

【００５８】これにて、スクリーンマスク２５の基板２
２に対するＸ軸，Ｙ軸，θ軸方向に関する位置合せが完
了することになり、この後、印刷動作が実行されるので
ある（ステップＳ１０）。これによれば、最終的にはス
クリーンマスク２５を常に＋方向に移動させて位置合せ
を行うことができ、従って、上記実施例と同様に、ボー
ルねじ４８等のバックラッシュ誤差の影響を受けずに済
ませることができ、この結果、基板２２に対するスクリ
ーンマスク２５の位置合せを高精度に行うことができる
等の効果を得ることができる。

【００５９】尚、図５に示した実施例では、補正量Δ
ａ、Δｂがプラスかマイナスかを判断してマイナスのと
きにのみ一旦オーバーランさせる（ステップＳ２３，Ｓ
２７）構成としたが、補正量Δａ、Δｂがプラスかマイ
ナスかを判断せずに、常にＸ軸ローラ３７を、基準位置
からΔａ−α移動させた後に＋αだけ移動させ、θ軸ロ
ーラ３９を、基準位置からΔｂ−β移動させた後に＋β
だけ移動させるように構成しても良い。かかる構成で
も、最終的にはスクリーンマスク２５を常に＋方向に移
動させて位置合せを行うことができる。

【００６０】その他、本発明は上記し且つ図面に示した
各実施例に限定されるものではなく、例えばベース部２
７に対するスクリーンマスク２５（スクリーン枠２８）
の位置合せを行った後にベース部２７を待機位置から移
動させるように構成しても良く、また、Ｘ軸ローラ３７
とθ軸ローラ３９とを順次移動させるのではなく同時に
移動させて位置合せを行うようにしても良いなど、要旨
を逸脱し内範囲内で適宜変更して実施し得るものであ
る。

【００６１】

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
によれば、次のような優れた効果を奏する。即ち、請求
項１のクリームはんだ印刷方法によれば、スクリーンマ
スクをベース部に対して第２の方向に移動させて位置合
せを行う際、スクリーンマスクを常に初期退避位置から
一方向に移動させることができ、ボールねじ等のバック
ラッシュ誤差の影響を受けずに済ませることができ、こ
の結果、基板に対するスクリーンマスクの位置合せを高
精度に行うことができるものである。

【００６２】請求項２のクリームはんだ印刷方法によれ
ば、スクリーンマスクをベース部に対して第２の方向に
移動させて位置合せを行う際、最終的にはスクリーンマ
スクを常に一方向に移動させて位置合せすることがで
き、ボールねじ等のバックラッシュ誤差の影響を受けず
に済ませることができ、この結果、基板に対するスクリ
ーンマスクの位置合せを高精度に行うことができるもの
である。

【００６３】この場合、位置合せ工程において、第１の
方向に関する位置合せを行う工程を、第２の方向に関す
る位置合せを行う工程よりも先に実行することにより
（請求項３のクリームはんだ印刷方法）、第１の方向へ
の移動時に振動等があっても、その後に第２の方向に関
する位置合せが行われるので、前記振動等に起因するず
れ動きは吸収され、ずれ動きがあったままでクリームは
んだを塗布してしまうことを未然に防止することができ
る。

【００６４】また、上記第２の方向を、Ｘ軸方向及びθ
軸方向の二方向から構成すれば（請求項４のクリームは
んだ印刷方法）、Ｘ軸，Ｙ軸方向のみならず、θ軸つま
り回転方向の位置合せをも高精度に行うことができる。
さらには、同一種類の複数の基板に対するクリームはん
だの印刷を連続的に実行する場合には、位置認識工程に
おけるスクリーンマスクの位置認識を、初回のみに限っ
て実行するように構成すれば（請求項５のクリームはん
だ印刷方法）、毎回スクリーンマスクの位置認識を行う
ことがないので、位置認識工程に要する時間の短縮化を
図ることができる。

【００６５】請求項６のクリームはんだ印刷装置によれ
ば、スクリーンマスクをベース部に対して第２の方向に
移動させて位置合せを行う際、スクリーンマスクを常に
初期退避位置から一方向に移動させることができ、ボー
ルねじ等のバックラッシュ誤差の影響を受けずに済ませ
ることができ、この結果、基板に対するスクリーンマス
クの位置合せを高精度に行うことができるものである。

【００６６】請求項７のクリームはんだ印刷装置によれ
ば、スクリーンマスクをベース部に対して第２の方向に
移動させて位置合せを行う際、最終的にはスクリーンマ
スクを常に一方向に移動させて位置合せすることがで
き、ボールねじ等のバックラッシュ誤差の影響を受けず
に済ませることができ、この結果、基板に対するスクリ
ーンマスクの位置合せを高精度に行うことができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、印刷動作の実
行手順を示すフローチャート

【図２】クリームはんだ印刷装置の構成を概略的に示す
斜視図

【図３】スクリーンマスク部分の平面図

【図４】Ｘ軸方向移動部の平面図

【図５】本発明の他の実施例を示す要部のフローチャー
ト

【図６】従来例を示す図３相当図

【図７】ベース部の動作を示す平面図

【図８】図４相当図

【符号の説明】

図面中、２１は本体、２２は基板、２３は基板バックア
ップ部（基板支持部）、２４は昇降機構、２５はスクリ
ーンマスク、２６は印刷ぶ、２７はベース部、２８はス
クリーン枠、３５はベース部移動機構、３６は枠移動機
構（スクリーン移動機構）、３７はＸ軸ローラ、３８は
固定ローラ、３９はθ軸ローラ、４０，４１は押付ロー
ラ、４６はＸ軸方向移動部、５６はＣＣＤカメラ、５
７，５８はマークを示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を支持する基板支持部と、この基板
支持部の真上の認識位置とそこから退避する待機位置と
の間を第１の方向に移動可能な枠状のベース部と、この
ベース部を前記第１の方向に自在に移動させるベース部
移動機構と、このベース部に前記第１の方向とは異なる
第２の方向に移動可能に支持され所定パターンの細孔が
形成されたスクリーンマスクと、このスクリーンマスク
を前記ベース部に対して前記第２の方向に自在に移動さ
せるスクリーン移動機構と、前記ベース部が認識位置に
位置した状態で前記スクリーンマスクの位置を認識する
と共に該ベース部が待機位置に退避した状態で前記基板
の位置を認識する位置認識手段と、前記スクリーンマス
クを通して該スクリーンマスクの下面に位置する基板に
クリームはんだを塗布する塗布機構とを具備し、前記位置認識手段により前記スクリーンマスク及び基板
の位置を認識する位置認識工程と、前記位置認識手段の
認識結果に基づいて前記ベース部移動機構及びスクリー
ン移動機構を制御して前記基板に対する前記スクリーン
マスクの位置合せを行う位置合せ工程と、前記塗布機構
によるクリームはんだの印刷工程とを順に実行するよう
にした方法であって、前記位置合せ工程は、前記スクリーンマスクを前記ベー
ス部上の初期退避位置に一旦移動させる工程と、前記ス
クリーンマスクを前記ベース部に対して前記初期退避位
置から第２の方向に移動させて該第２の方向に関する位
置合せを行う工程と、前記ベース部を待機位置から第１
の方向に移動させて前記スクリーンマスクの該第１の方
向に関する位置合せを行う工程とを含むことを特徴とす
るクリームはんだ印刷方法。
【請求項２】基板を支持する基板支持部と、この基板
支持部の真上の認識位置とそこから退避する待機位置と
の間を第１の方向に移動可能な枠状のベース部と、この
ベース部を前記第１の方向に自在に移動させるベース部
移動機構と、このベース部に前記第１の方向とは異なる
第２の方向に移動可能に支持され所定パターンの細孔が
形成されたスクリーンマスクと、このスクリーンマスク
を前記ベース部に対して前記第２の方向に自在に移動さ
せるスクリーン移動機構と、前記ベース部が認識位置に
位置した状態で前記スクリーンマスクの位置を認識する
と共に該ベース部が待機位置に退避した状態で前記基板
の位置を認識する位置認識手段と、前記スクリーンマス
クを通して該スクリーンマスクの下面に位置する基板に
クリームはんだを塗布する塗布機構とを具備し、前記位置認識手段により前記スクリーンマスク及び基板
の位置を認識する位置認識工程と、前記位置認識手段の
認識結果に基づいて前記ベース部移動機構及びスクリー
ン移動機構を制御して前記基板に対する前記スクリーン
マスクの位置合せを行う位置合せ工程と、前記塗布機構
によるクリームはんだの印刷工程とを順に実行するよう
にした方法であって、前記位置合せ工程は、前記スクリーンマスクを前記ベー
ス部に対して第２の方向にオーバーランさせるまで移動
させた後戻り移動させて該第２の方向に関する位置合せ
を行う工程と、前記ベース部を待機位置から第１の方向
に移動させて前記スクリーンマスクの該第１の方向に関
する位置合せを行う工程とを含むことを特徴とするクリ
ームはんだ印刷方法。
【請求項３】位置合せ工程においては、第１の方向に
関する位置合せを行う工程が、第２の方向に関する位置
合せを行う工程よりも先に実行されることを特徴とする
請求項１または２記載のクリームはんだ印刷方法。
【請求項４】第１の方向は、Ｙ軸方向からなると共
に、第２の方向は、Ｘ軸方向及びθ軸方向の二方向から
なることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記
載のクリームはんだ印刷方法。
【請求項５】同一種類の複数の基板に対するクリーム
はんだの印刷を連続的に実行する場合には、位置認識工
程におけるスクリーンマスクの位置認識は初回のみ実行
されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに
記載のクリームはんだ印刷方法。
【請求項６】基板を支持する基板支持部と、この基板
支持部の真上の認識位置とそこから退避する待機位置と
の間を第１の方向に移動可能な枠状のベース部と、この
ベース部を前記第１の方向に自在に移動させるベース部
移動機構と、このベース部に前記第１の方向とは異なる
第２の方向に移動可能に支持され所定パターンの細孔が
形成されたスクリーンマスクと、このスクリーンマスク
を前記ベース部に対して前記第２の方向に自在に移動さ
せるスクリーン移動機構と、前記ベース部が認識位置に
位置した状態で前記スクリーンマスクの位置を認識する
と共に該ベース部が待機位置に退避した状態で前記基板
の位置を認識する位置認識手段と、この位置認識手段の
認識結果に基づいて前記ベース部移動機構を制御して前
記基板に対するスクリーンマスクの第１の方向の位置合
せを行う第１の位置合せ手段と、前記位置認識手段の認
識結果に基づいて前記スクリーン移動機構を制御して前
記スクリーンマスクを前記ベース部上の初期退避位置に
一旦移動させた後その初期退避位置から第２の方向に移
動させて該第２の方向に関する位置合せを行う第２の位
置合せ手段と、前記スクリーンマスクを通して該スクリ
ーンマスクの下面に位置する基板にクリームはんだを塗
布する塗布機構とを具備してなるクリームはんだ印刷装
置。
【請求項７】基板を支持する基板支持部と、この基板
支持部の真上の認識位置とそこから退避する待機位置と
の間を第１の方向に移動可能な枠状のベース部と、この
ベース部を前記第１の方向に自在に移動させるベース部
移動機構と、このベース部に前記第１の方向とは異なる
第２の方向に移動可能に支持され所定パターンの細孔が
形成されたスクリーンマスクと、このスクリーンマスク
を前記ベース部に対して前記第２の方向に自在に移動さ
せるスクリーン移動機構と、前記ベース部が認識位置に
位置した状態で前記スクリーンマスクの位置を認識する
と共に該ベース部が待機位置に退避した状態で前記基板
の位置を認識する位置認識手段と、この位置認識手段の
認識結果に基づいて前記ベース部移動機構を制御して前
記基板に対するスクリーンマスクの第１の方向の位置合
せを行う第１の位置合せ手段と、前記位置認識手段の認
識結果に基づいて前記スクリーン移動機構を制御して該
スクリーンマスクを前記ベース部に対して第２の方向に
オーバーランさせるまで移動させた後戻り移動させて該
第２の方向に関する位置合せを行う第２の位置合せ手段
と、前記スクリーンマスクを通して該スクリーンマスク
の下面に位置する基板にクリームはんだを塗布する塗布
機構とを具備してなるクリームはんだ印刷装置。