JPH10217427A - クリーム半田印刷方法及び印刷機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクリーンマスク裏面へのクリーム半田の残
留を確実に無くして印刷品質の良い印刷が可能なスクリ
ーン印刷方法及び印刷機を提供する。 【解決手段】 スクリーンマスク裏面を撮像する認識カ
メラを予め設定された位置へ移動させる位置決め工程
と、認識カメラの視野内の画像を記憶装置へ取り込んで
クリーム半田量を計測し、クリーム半田のにじみの有無
を判定する認識処理工程と、認識処理工程の結果によっ
て必要に応じてクリーム半田にじみを除去するリカバリ
ー工程とを備え、印刷動作毎にスクリーンマスク裏面へ
のクリーム半田のにじみを監視して必要時にスクリーン
マスク裏面のクリーニングを行うことにより、印刷後の
プリント基板表面のランドに印刷されたクリーム半田の
ブリッジを低減させ、印刷品質を安定させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路基板上の
所定位置にクリーム半田を印刷するクリーム半田印刷方
法及びクリーム半田印刷機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のクリーム半田印刷機は、スクリー
ンマスク開口部から生じる裏面へのクリーム半田のにじ
みによる半田ブリッジを解消する方法として、予め連続
して印刷可能なプリント基板の枚数（以下、連続印刷枚
数と呼ぶ）を確認しておき、連続印刷枚数をクリーム半
田印刷機に手動設定し、プリント基板の印刷枚数がその
設定枚数に達するごとにスクリーンマスク裏面のクリー
ニングを行っている。

【０００３】図８は、上記動作をフローチャートで示し
たものである。まず、連続印刷枚数をクリーニング間隔
枚数としてクリーム半田印刷機へ設定する（ステップＦ
１）。その後、印刷スタートにより印刷動作を開始する
（ステップＦ２）。印刷動作の実行回数（以下、印刷回
数）はクリーム半田印刷機内部の記憶装置へ記憶される
（ステップＦ３）。記憶された印刷回数とステップＦ１
で設定されたクリーニング間隔枚数を比較する（ステッ
プＦ４）。印刷回数がクリーニング間隔枚数と一致もし
くは越える場合スクリーンマスク裏面クリーニング動作
を実行する（ステップＦ５）。クリーニンク動作を完了
後、印刷回数を０にリセットする（ステップＦ６）。印
刷枚数のリセット後、もしくはステップＦ４での比較結
果が成立しなければ印刷終了判定を行い（ステップＦ
７）、終了条件が成立すれば印刷機の動作を終了させ、
不成立であればステップＦ２からの動作を繰り返す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法によるスクリーンマスク裏面のクリーニング動作で
は、予め連続印刷可能な枚数確認のための実験が必要と
なる。この実験は、例えばクリーム半田の種類や印刷す
る機種など、クリーム半田印刷機の使用条件が変更され
る毎に必要となり、時間がかかるという問題がある。

【０００５】さらに、印刷枚数が実験で確認された連続
印刷枚数より少ない場合においても、スクリーンマスク
裏面へのクリーム半田のにじみが発生したり、毎間隔ご
とのクリーニング動作によるスクリーンマスク裏面のク
リーム半田の除去を行った場合もスクリーンマスク裏面
にクリーム半田が残留する可能性があるが、上記方法で
はクリーム半田の有無を確認することができないため、
完全な自動運転が実現できないという問題がある。

【０００６】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、スク
リーンマスク裏面へのクリーム半田の残留を確実に無く
して印刷品質の良い印刷が可能なスクリーン印刷方法及
び印刷機を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のスクリーン印刷
方法は、スクリーンマスクの裏面を撮像する認識カメラ
を予め設定された位置へ移動させる位置決め工程と、認
識カメラの視野内の画像を記憶装置へ取り込んでクリー
ム半田量を計測し、クリーム半田のにじみの有無を判定
する認識処理工程と、認識処理工程の結果によって必要
に応じてクリーム半田にじみを除去するリカバリー工程
とを備え、印刷動作毎にスクリーンマスク裏面へのクリ
ーム半田のにじみを常時監視し、最適な間隔でスクリー
ンマスク裏面のクリーニングを行うことにより、印刷後
のプリント基板表面のランドに印刷されたクリーム半田
の接続（ブリッジ）を低減させ、印刷品質を安定させる
ことができる。

【０００８】また、本発明のスクリーン印刷機は、スク
リーンマスク開口部と回路基板ランドとを位置合わせす
る版合わせ手段と、スクリーンマスク開口部へクリーム
半田を充填するスキージ手段と、スクリーンマスクの裏
面に付着したクリーム半田を除去するクリーニング手段
と、スクリーンマスクの裏面の所定位置を認識カメラで
撮像してその視野内のクリーム半田量からクリーム半田
のにじみの有無を判定してクリーニング手段を制御する
印刷検査手段とを備え、上記作用・効果が得られる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のスクリーン印刷方
法の一実施形態について、図１〜図５を参照して説明す
る。

【００１０】図１はスクリーン印刷における印刷検査工
程を表したフローチャートである。

【００１１】図１において、位置決め工程（ステップＦ
８）は、スクリーンマスク裏面の検査位置へ認識カメラ
を移動させる工程である。認識処理工程（ステップＦ
９）は、位置決め工程終了後認識カメラからの画像を取
り込み、認識カメラの視野内の画像に撮像されているク
リーム半田の量を求める。この計測情報に基づいて検出
されたクリーム半田がスクリーンマスク裏面ににじんで
いるかどうかを判断する工程である。リカバリー工程
（ステップＦ１０）は、検査工程でクリーム半田のにじ
みが検出された場合に、このスクリーンマスク裏面にに
じんだクリーム半田を除去する工程である。以下、各工
程の詳細を説明する。

【００１２】（１）位置決め工程（Ｆ８） 位置決め工程は、スクリーンマスク裏面の検査位置へ認
識カメラを移動させる工程である。図２は、スクリーン
マスクを裏面から描いたものである。図２において、１
はスクリーンマスク、２はスクリーンマスク開口部（図
中の黒い部分が表裏を貫く開口部を表す）、３はスクリ
ーンマスク裏面を撮像する認識カメラの視野を示す。４
はその視野３で撮像された画像を表したものである。５
は、スクリーンマスク開口部に詰まったクリーム半田
を、６はスクリーンマスク裏面ににじんだクリーム半田
を表す。

【００１３】位置決め工程では、予め検査対象とするス
クリーンマスク開口部位置を登録しておき、印刷終了後
に、登録された検査開口部へ認識カメラを移動させる。
検査対象とする開口部は、スクリーンマスク裏面の開口
部全部、もしくは代表開口部のどちらでもよい。

【００１４】（２）認識処理工程（Ｆ９） 図３は認識処理工程の詳細を表したフローチャートであ
る。画像取り込み工程（ステップＦ１１）では、認識カ
メラを通じて撮像された画像４を画像メモリに取り込
む。映像切り分け工程（ステップＦ１２）では、撮像さ
れた画像４に対し、予め登録されている開口部の面積、
位置からスクリーンマスク開口部に詰まったクリーム半
田５と、スクリーンマスク裏面ににじみ出したクリーム
半田６とを切り分ける。クリーム半田にじみ量認識工程
（ステップＦ１３）では、映像切り分け工程で得られた
情報を用い、スクリーンマスク裏面に存在するクリーム
半田の量をクリーム半田の面積として計測する。

【００１５】（３）リカバリー工程（Ｆ１０） 図４はリカバリー工程の詳細を表したフローチャートで
ある。まず、認識処理工程（Ｆ９）で得られたクリーム
半田にじみ量（面積）と予め設定されている限界値を比
較する（ステップＦ１４）。比較の結果、クリーム半田
にじみ量＜限界設定値であれば、リカバリー工程を終了
する。クリーム半田にじみ量≧限界設定値であれば、ス
クリーンマスク裏面のクリーニング動作を行う（ステッ
プＦ１５）。スクリーンマスク裏面のクーニング動作終
了後、ステップＦ１６の判断で、スクリーンマスク裏面
検査有りであれば、再度位置決め工程（Ｆ８）、認識処
理工程（Ｆ９）を実行し、リカバリー工程（Ｆ１０）を
実行する。

【００１６】図５は、上記印刷検査工程を有するスクリ
ーン印刷方法を実行するクリーム半田印刷機を表したも
のである。７は基板を規正してスクリーンマスクの所定
位置まで移動させるＸＹテーブルであり、Ｘ軸モータ
８、Ｙ軸モータ９により移動する。このＸＹテーブル７
には、スクリーンマスク裏面撮像用の認識カメラ１０と
回転補正用のθモータ１１が取付けられている。これに
より、裏面撮像時の所定開口部への位置決めはＸＹテー
ブル７により行われる。

【００１７】また、スクリーンマスク開口部へクリーム
半田を充填するためのスキージ１２とスキージ１２を移
動させるためのスキージ軸モータ１３、スクリーンマス
ク裏面をクリーニングするためのクリーニング軸モータ
１４、ＸＹテーブル７を印刷高さ位置まで上昇させるス
テージ上下軸１５、スクリーンマスクをクリーニングす
るためのクリーナユニット１６を備えている。

【００１８】図６はこのクリーム半田印刷機のコントロ
ール部のブロック構成を表したものである。メインコン
トローラ１９は、クリーム半田印刷機の全体動作を制御
する。認識処理装置１８は、メインコントローラ１９か
らの検査開始信号を受け取り、認識カメラ１０にて撮像
された映像を記憶装置１７に取り込み、取り込んだ結果
を用いて認識処理工程（Ｆ９）を行い、結果をメインコ
ントローラ１９へ返す。サーボ軸駆動コントローラ２０
はメインコントローラ１９からの軸移動コマンドを受け
て必要なサーボ軸の動作を行い、結果をメインコントロ
ーラ１９へ返す。本実施形態では、サーボ軸としてＸＹ
テーブル７の移動を行うステージＸ軸（Ｘ軸モータ
８）、ステージＹ軸（Ｙ軸モータ９）、ステージθ軸
（θモータ１１）、ステージ上下軸１５、スキージを動
作させるためのスキージ軸（スキージ軸モータ１３）、
クリーナユニット１６を動作させるためのクリーナ軸
（クリーニング軸モータ１４）を備えている。

【００１９】このクリーム半田印刷機の動作を、図７の
フローチャートを参照して説明する。まず、プリント基
板をＸＹテーブル７へ搬入し（ステップＦ１７）、ＸＹ
テーブル７上で規正する（ステップＦ１８）。次に、Ｘ
Ｙテーブル７を印刷位置へ移動させ（ステップＦ１
９）、基板にクリーム半田を印刷する（ステップＦ２
０）。クリーム半田を基板へ印刷後、プリント基板を搬
出する（ステップＦ２１）。

【００２０】プリント基板搬出後、図１で示した印刷検
査動作を実行する（ステップＦ２２）。検査後、印刷機
動作が終了かどうかの判断を行い（ステップＦ２３）、
印刷が終了であれば設備を停止させ、継続であればステ
ップＦ１７からの動作を繰り返す。

【００２１】

【発明の効果】本発明のスクリーン印刷方法及びスクリ
ーン印刷機によれば、以上の説明から明らかなように、
印刷動作毎にスクリーンマスク裏面へのクリーム半田に
じみを常時監視するので、最適な間隔でスクリーンマス
ク裏面のクリーニングを行うことができ、印刷後のプリ
ント基板表面のランドに印刷されたクリーム半田のブリ
ッジを低減することができて、印刷品質を安定させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のスクリーン印刷方法にお
ける印刷検査工程の動作フローチャートである。

【図２】同実施形態の位置決め工程を説明するためのス
クリーンマスク裏面の状態の模式図である。

【図３】同実施形態の認識処理工程の詳細動作フローチ
ャートである。

【図４】同実施形態のリカバリー工程の詳細動作フロー
チャートである。

【図５】同実施形態のスクリーン印刷機の概略構成を示
す斜視図である。

【図６】同実施形態のスクリーン印刷機のコントローラ
部の構成を示すブロック図である。

【図７】同実施形態のクリーム半田印刷機の動作フロー
チャートである。

【図８】従来例のクリーム半田印刷機の動作フローチャ
ートである。

【符号の説明】

１ スクリーンマスク裏面 ２ スクリーンマスク開口部 ７ ＸＹステージ（版合わせ手段） １０ 認識カメラ １２ スキージ １６ クリーナユニット １７ 記憶装置 １８ 認識処理装置 １９ メインコントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 犬塚 良治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクリーンマスクの裏面を撮像する認識
   カメラを予め設定された位置へ移動させる位置決め工程
   と、認識カメラの視野内の画像を記憶装置へ取り込んで
   クリーム半田量を計測し、クリーム半田のにじみの有無
   を判定する認識処理工程と、認識処理工程の結果によっ
   て必要に応じてクリーム半田にじみを除去するリカバリ
   ー工程とを備えることを特徴とするクリーム半田印刷方
   法。
2. 【請求項２】 スクリーンマスク開口部と回路基板ラン
   ドとを位置合わせする版合わせ手段と、スクリーンマス
   ク開口部へクリーム半田を充填するスキージ手段と、ス
   クリーンマスクの裏面に付着したクリーム半田を除去す
   るクリーニング手段と、スクリーンマスクの裏面の所定
   位置を認識カメラで撮像してその視野内のクリーム半田
   量からクリーム半田のにじみの有無を判定してクリーニ
   ング手段を制御する印刷検査手段とを備えたことを特徴
   とするクリーム半田印刷機。