JPH11986A - スクリーン印刷方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 版の伸び等をモニターしながら、連続生産が
可能なスクリーン印刷方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 基板をステージ部に搬入する工程と、基
板にスクリーン印刷を行い基板に所定パターンと複数の
マークを形成する工程と、スクリーン印刷後、印刷され
た複数のマークをカメラで画像入力し画像処理された画
像データと予め記憶されている基準データとを比較して
スクリーンの伸び、位置合わせ精度の内の少なくとも一
つを測定する工程と、ステージ部から基板を搬出する工
程とを備えたスクリーン印刷方法からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理による位
置合わせを行い、印刷精度を向上させるスクリーン印刷
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像認識を用いたスクリーン印刷
方法が主流となっており、その一例について説明する。
スクリーン印刷機は、画像認識ステーションと印刷ステ
ーションの２つステーション（位置）を有し、基板を載
置したステージが各ステーションを移動可能に構成され
ている。

【０００３】先ず、画像認識ステーションにおいて基板
が外部からステージ上に搬入されると、基板の位置規正
が行われる。次に、撮像カメラにて基板上の隅に形成さ
れている複数個のターゲットマークを認識し、その結果
により補正計算を行い、ずれ量を算出し、印刷ステーシ
ョンのスクリーン（版）を移動させることにより、基板
のずれ量に合わせた版の位置を補正する。

【０００４】次に、ステージを印刷ステーションに配置
させた後、基板と版の位置を一致させスキージを版に押
し付けながら移動させ蛍光体を基板に印刷する。印刷後
は、基板を搬出した後、次の基板を搬入させ、以上の動
作を繰り返す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成では、印刷状態に印刷ずれ等が発生してもチェック
する手段がないのでそのままの状態で流れてしまい、不
良基板の発生の原因となる。この印刷ずれの原因のひと
つとして、サイズが大きく、高精度の版では、印刷処理
を繰り返す毎にスキージによる力が版に加わりわずかづ
つ伸びることが確認されている。

【０００６】このため、スクリーン印刷機に版をセット
する前に別の装置で版の伸びを測定し、その使用可否を
判断している。このように、別の装置で版の伸びを測定
する方法では、一旦セットされた版を印刷機から取り外
し洗浄して測定をしなければならず、その作業が煩雑と
なる。また、スクリーン印刷では、上述したように版を
スキージで若干伸ばしながら印刷するため、版そのもの
の形が印刷されない。

【０００７】本発明は、上述の問題に鑑み、版の伸び等
をモニターしながら、連続生産が可能なスクリーン印刷
方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
基板をステージ部に搬入する工程と、基板にスクリーン
印刷を行い基板に所定パターンと複数のマークを形成す
る工程と、スクリーン印刷後、印刷された複数のマーク
をカメラで画像入力し画像処理された画像データと予め
記憶されている基準データとを比較してスクリーンの伸
び、位置合わせ精度の内の少なくとも一つを測定する工
程と、ステージ部から基板を搬出する工程とを備えたス
クリーン印刷方法からなる。

【０００９】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載のスクリーン印刷方法において、基準データは、スク
リーンの伸びを測定するための第１基準データとスクリ
ーンの位置合わせの精度を測定するための第２基準デー
タとからなり、第１基準データは、マスター基板に形成
された複数のターゲットマークをカメラで画像入力し画
像処理することにより予め記憶され、第２基準データ
は、ダミー基板にスクリーン印刷された複数のマークを
カメラで画像入力し画像処理することにより予め記憶さ
れていることを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明は以上の方法を用いたので、基板にスク
リーン印刷する度に、基準データに対するスクリーン
（版）の伸び、位置合わせ精度の内の少なくとも一つを
測定するようにしたので、版の使用可否をその都度判断
しながら所定パターンが形成された基板を連続良品生産
することができる。

【００１１】また、版の伸びと版の位置合わせの精度を
スクリーン印刷機に版をセットしたままで測定すること
ができるので、版の伸びを測定するために一旦セットさ
れた版を印刷機から取り外し洗浄する必要がなく、基板
の印刷結果からその都度現在の版の使用可否判断を簡単
に行うことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明に好適な実施形態に
ついて図面に基づいて以下に説明する。図１は、本発明
の一実施形態におけるスクリーン印刷方法で用いるスク
リーン印刷機の概略構成図である。スクリーン印刷機Ｐ
は、基板１６上に所定のパターンを印刷する場合におけ
る位置指標となるマーク等の画像認識を行うための画像
認識ステーション１と基板１６上にシルク印刷を行うた
めの印刷ステーション２とを備え、基板１６を固定して
担持するステージ部３が、制御部（図示せず）の制御に
よって、ガイドレール４に沿って画像認識ステーション
１又は印刷ステーション２に配置可能に構成されてい
る。図１では、ステージ部３は、画像認識ステーション
１に配置される場合を実線で示し、印刷ステーション２
に配置される場合を点線で示している。

【００１３】スクリーン印刷機Ｐの画像認識ステーショ
ン１には、ステージ部３が担持する基板１６に形成され
た複数個のマーク等に対応した複数個の撮像カメラ５が
設けられている。各撮像カメラ５は、対応するマークを
それぞれ基板１６の上方より撮像する。

【００１４】また、上記制御部は、撮像カメラ５の撮像
結果により画像認識ステーション１に配置されたステー
ジ部３上の基板１６上のマーク等の位置（座標）を認識
すると共に、予め記憶する基準データと比較してステー
ジ部３上の基板１６の位置ずれを認識する。

【００１５】一方、スクリーン印刷機Ｐの印刷ステーシ
ョン２には、スクリーン（版）がセットされたスクリー
ン部６及び、スキージ７が設けられている。版は、印刷
パターンと共に位置指標となるマークが印刷可能に形成
されたシルク版である。

【００１６】また、上記制御部は、上述した基板１６の
位置ずれに応じてパルスモータ（図示せず）を駆動し
て、スクリーン部６をＸ、Ｙ、θ方向に適宜移動させて
版の位置を基板１６の位置ずれに対応して調整する。ス
キージ７は、版を基板１６に押しつけて印刷するための
ものであり、版の大きさに応じた範囲を移動可能に構成
される。

【００１７】また、図２は、図１のスクリーン印刷機Ｐ
が備える制御部８の一例を示すブロック図である。制御
部８では、基板１６に形成された複数個のマークを複数
個の撮像カメラ５によりそれぞれ撮像した画像信号が画
像処理装置９に入力され、処理後の画像データがコント
ロール部１０に入力される。コントロール部１０は、撮
像カメラ５からの画像データと予め測定され記憶されて
いる基準データとを比較し、版の伸び量及び版の位置合
わせ精度を測定する。

【００１８】また、コントロール部１０は、駆動制御部
１１を介してパルスモータ（Ｍ）１２を駆動制御してス
クリーン部６をＸ、Ｙ、θ方向に位置補正する。また、
コントロール部１０は、駆動制御部１１を介してスライ
ダ１３を駆動制御してステージ部３をガイドレール４に
沿って移動又は停止するように制御する。

【００１９】また、制御部８は、投入コンベア１４が基
板１６をスクリーン印刷機Ｐ内に投入する場合に、この
投入動作に応じたタイミングでステージ部３を移動又は
停止させて、基板１６をステージ部３上に搬入し、ステ
ージ部３上に載置させて固定する制御を行う。

【００２０】スクリーン印刷機Ｐは概略このように構成
され、以下に示す印刷方法を用いることにより、版の使
用可否をその都度判断しながら所定パターンが形成され
た基板１６を連続良品生産することができる。

【００２１】即ち、スクリーン印刷機Ｐは、例えば図１
に示す投入コンベア１４、排出コンベア１５等と共に製
造ライン内に配置され、投入コンベア１４によってステ
ージ部３上に順次送られてくる基板１６を、制御部８の
制御により、一旦、印刷ステーション２に配置し基板１
６に対し印刷動作を行った後、印刷後の基板１６を画像
認識ステーション１に配置するように制御し、撮像カメ
ラ５によって印刷されたマークを撮像して、マークの座
標位置を測定し、予め記憶されている基準データと比較
することによって、版の伸び量及び版の位置合わせ精度
を測定し、結果に応じて印刷が基板１６上に適正に行わ
れたか否かを判断する。

【００２２】また、この基準データは、予め印刷動作を
行う以前に、基準マーク（ターゲットマーク）が形成さ
れたマスター基板を画像認識ステーション１に配置し、
撮像カメラ５によってこのマークを撮像し座標位置を測
定することにより得られる。

【００２３】次に、本発明の一実施形態におけるスクリ
ーン印刷方法を図３に基づいて詳述する。図３は、本発
明の一実施形態におけるスクリーン印刷方法を用いたス
クリーン印刷機Ｐの各部の動作フローチャートを示す図
であり、（ａ）は、マスター基板を用いて予め基準デー
タを得ると共にダミー基板を用いて版の試し刷りを行う
場合の動作のフローチャートを示し、（ｂ）は、量産工
程における基板の連続印刷動作及び、基準データに基づ
いて行われる基板上の印刷結果の合否の判定動作のフロ
ーチャートを示している。

【００２４】先ず、図３（ａ）の動作フローチャートを
説明する。ここでは、スクリーン印刷機Ｐは、先の図１
に示すように、投入コンベア１４、排出コンベア１５等
と共に製造ライン内に配置されているものとする。

【００２５】図３（ａ）において、スクリーン印刷機Ｐ
の制御部８は、予めステージ部３を画像認識ステーショ
ン１に配置し、次いで、投入コンベア１４によってスク
リーン印刷機Ｐ内に投入されるマスター基板をステージ
部３上に搬入させるように制御し、マスター基板をステ
ージ部３上に載置させて固定する（ステップＳ１）。

【００２６】ここで、マスター基板は、例えば比較的寸
法の経年変化の少ない透明なガラス基板等の表面に、予
め正確な位置精度を有する複数の基準マーク（例えば、
基板１６の４隅付近に印刷する４つのマークの位置基準
となるマーク）が付されて形成されている。

【００２７】次に、制御部８は、撮像カメラ５によって
マスター基板上の各基準マークを撮像し、各基準マーク
に対応する映像信号を画像処理装置９に入力し、各基準
マークを認識してその座標に関するデータを算出し、算
出結果を位置データ（第１基準データ）としてコントロ
ール部１０に記憶する（ステップＳ２）。

【００２８】次に、制御部８は、ステージ部３を印刷ス
テーション２に配置させた後、マスター基板を排出コン
ベア１５上に排出させる。このことにより、排出コンベ
ア１５はマスター基板を搬出する（ステップＳ３）。

【００２９】次に、制御部８は、ステージ部３をガイド
レール４上に沿って移動させて画像認識ステーション１
に配置させ、投入コンベア１４によってスクリーン印刷
機Ｐ内に投入されるダミー基板をステージ部３上に搬入
させるように制御し、ダミー基板をステージ部３上に載
置させて固定する（ステップＳ４）。ここで、ダミー基
板とは、基板１６のスクリーン印刷に先立って行われる
試し刷りのための基板１６をいう。

【００３０】次に、制御部８は、ダミー基板が固定され
たステージ部３をガイドレール４上に沿って移動させて
印刷ステーション２に配置させる（ステップＳ５）。

【００３１】次に、制御部８は、スキージ７によって版
をダミー基板上に押しつけてスクリーン印刷を行うよう
に制御し、ダミー基板上に印刷パターンと共にマークを
印刷する（ステップＳ６）。

【００３２】次に、制御部８は、パターン及びマークが
印刷されたダミー基板と共に、ステージ部３をガイドレ
ール４上に沿って移動させて再び画像認識ステーション
１に配置させる（ステップＳ７）。

【００３３】次に、制御部８は、撮像カメラ５によって
ダミー基板上の各印刷マークを撮像し、各印刷マークに
対応する映像信号を画像処理装置９に入力し、各印刷マ
ークを認識してその座標に関するデータを算出し、算出
結果を位置データ（第２基準データ）としてコントロー
ル部１０に記憶する（ステップＳ８）。

【００３４】次に、制御部８は、先のステップＳ２にて
記憶した基準マークに対する位置データ（第１基準デー
タ）とステップＳ８にて記憶した印刷マークに対する位
置データ（第２基準データ）とを比較することでマスタ
ー基板の複数の基準マーク位置と印刷されたダミー基板
の複数のマーク位置を比較する（ステップＳ９）。

【００３５】これにより、スキージ７によって版をダミ
ー基板上に押しつけて版を伸ばしながら複数のマークと
パターンをダミー基板上に実際印刷されたマークの各間
隔を基準マークの各間隔との比較の下に測定することが
できるので、ダミー基板上に複数のマークと共に実際印
刷されたパターンの大きさを精度良く測定することがで
き、この版が基板１６の連続印刷に使用できるか否かが
版の伸び量に基づいて判断できる。

【００３６】また、スキージ７によって版をダミー基板
上に押しつけて版を伸ばしながら実際に印刷することに
よって生じるダミー基板上の各印刷マーク又は各印刷マ
ーク間の位置ずれ量を精度良く測定することができるの
で、制御部８は、この位置ずれ量に基づいて、版がセッ
トされたスクリーン部６をＸ、Ｙ、θ方向に適宜移動さ
せて版の位置を基板１６の位置ずれに対応して調整する
ことで、基板１６の連続印刷に先立って、基板１６に対
する版の位置合わせを精度良く調整することができる。

【００３７】また、制御部は、上記位置ずれ量に基づい
て、ダミー基板上の複数の印刷マークと共に実際印刷さ
れたパターンの伸び量によって版の伸び量を精度良く測
定することができ、この版の伸び量が基板１６の連続印
刷に使用できる範囲内か否かが判断できる。

【００３８】次に、制御部８は、ステージ部３を印刷ス
テーション２に配置させた後、ダミー基板を排出コンベ
ア１５上に排出させる。このことにより、排出コンベア
１５はダミー基板を搬出する（ステップＳ１０）。

【００３９】以上述べたように、マスター基板を用いて
予め基準データを得て版の試し刷りを行うことで、基板
１６上への連続印刷に先立って版の伸び量の確認及び位
置合わせを行うことができる。

【００４０】次に、図３（ｂ）の動作フローチャートを
説明する。ここでは、スクリーン印刷機Ｐは、図３
（ａ）に示した各動作が既に行われていて、基板１６へ
の連続印刷に適した版が適正に位置合わせされてセット
されているものとして説明する。

【００４１】図３（ｂ）において、先ず、スクリーン印
刷機Ｐの制御部８は、予めステージ部３を画像認識ステ
ーション１に配置し、次いで、投入コンベア１４によっ
てスクリーン印刷機Ｐ内に順次投入される基板１６を１
枚づつステージ部３上に搬入させるように制御し、基板
１６をステージ部３上に載置させて固定する（ステップ
Ｓ１１）。

【００４２】次に、基板が固定されたステージ部３をガ
イドレール４上に沿って移動させて印刷ステーション２
に配置させる（ステップＳ１２）。

【００４３】次に、制御部８は、スキージ７によって版
を基板１６上に押しつけてスクリーン印刷を行うように
制御し、基板１６上に印刷パターンと共にマークを印刷
する（ステップＳ１３）。

【００４４】次に、制御部８は、マーク及びパターンが
印刷された基板１６と共にステージ部３をガイドレール
４上に沿って移動させて再び画像認識ステーション１に
配置させる（ステップＳ１４）。

【００４５】次に、制御部８は、ステップＳ１５にて、
撮像カメラ５によって基板１６上の各印刷マークを撮像
し、各印刷マークに対応する映像信号を画像処理装置９
に入力し、各印刷マークを認識してその座標に関する位
置データを算出し記憶する。

【００４６】なお、この位置データは、順次印刷される
基板１６毎に記憶し、既に記憶している第２基準データ
（ステップＳ８参照）と共に、新たな第２基準データと
して更新しながら累積記憶する。

【００４７】また、制御部８は、この算出された位置デ
ータを先のステップＳ２における第１基準データと比較
する。また、制御部８は、既に印刷された基板１６に関
する位置データが記憶されている場合には、その位置デ
ータとも比較する。

【００４８】次に、制御部８は、ステップＳ１６に移行
し、基板１６上に実際印刷された複数のマーク位置をス
テップＳ１５における第１基準データとの比較結果に基
づいて精度良く測定し、その測定結果に基づいて、印刷
した最新の基板１６に用いている版の伸び量が適正か否
か、また、現在用いている版が以降の基板１６の連続印
刷に使用できる範囲内か否かを判定する。

【００４９】また、制御部８は、ステップＳ１６では、
最新の基板１６に印刷された位置データを、上述した既
に記憶している第２基準データと比較することで、最新
の基板１６の位置合わせ精度を測定することができ、現
在用いられている版の位置合わせが適正位置からずれて
いないか否かを判定できる。

【００５０】制御部８は、ステップＳ１６の判定結果に
より、印刷した最新の基板１６に用いている版の伸び量
が適正であり、現在用いている版が以降の基板１６の連
続印刷に使用できる範囲内であり、現在用いられている
版の位置合わせが適正位置からずれていないと判定した
場合（即ち、判定結果がＯＫの場合）には、ステップＳ
１７に移行し、ステージ部３を印刷ステーション２に配
置させた後、基板１６を排出コンベア１５上に排出させ
る。このことにより、排出コンベア１５は基板１６を良
品として搬出する。

【００５１】次に、制御部８は、ステージ部３をガイド
レール４上に沿って移動させて再び画像認識ステーショ
ン１に配置させる（ステップＳ１８）。次いで、制御部
８は、ステップＳ１１に移行して、投入コンベア１４に
よってスクリーン印刷機Ｐ内に投入される次の基板１６
をステージ部３上に搬入させるように制御し、基板１６
をステージ部３上に載置させて固定した後、ステップＳ
１２移行の各動作を繰り返す。

【００５２】一方、ステップＳ１６において、制御部８
は、印刷した最新の基板１６に用いている版の伸び量が
適正でないと判定した場合や、現在用いている版が以降
の基板１６の連続印刷に使用できないと判定した場合
や、現在用いられている版の位置合わせが適正位置から
ずれていると判定した場合（即ち、判定結果がＮＧ）の
場合）には、ステップＳ１９に移行してスクリーン印刷
機Ｐや投入コンベア１４等の各部の動作を停止させる。
このことにより、印刷不良の基板１６をステージ部３か
ら取り出すことができ、状況に応じて、版の交換や、版
の位置合わせを行うことができる。

【００５３】上述の実施形態では、基板１６の位置ずれ
に応じてパルスモータを駆動して、スクリーン部６を
Ｘ、Ｙ、θ方向に移動させ位置合わせする例を示した
が、これに限らず、基板１６をＸ、Ｙ、θ方向に移動さ
せ位置合わせするように構成しても良い。

【００５４】

【発明の効果】本発明は以上の方法を用いたので、基板
にスクリーン印刷する度に、基準データに対するスクリ
ーン（版）の伸び、位置合わせ精度の内の少なくとも一
つを測定するようにしたので、版の使用可否をその都度
判断しながら所定パターンが形成された基板を連続良品
生産することができる。

【００５５】また、版の伸びと版の位置合わせの精度を
スクリーン印刷機に版をセットしたままで測定すること
ができるので、版の伸びを測定するために一旦セットさ
れた版を印刷機から取り外し洗浄する必要がなく、基板
の印刷結果からその都度現在の版の使用可否判断を簡単
に行うことができる。その結果、不良基板の発生を防い
で連続良品生産を実現でき、検査装置を別に設けること
なく、従来のスクリーン印刷機に機能を付加するだけで
版の伸びを簡単かつ安価に監視できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態におけるスクリーン印刷方
法で用いるスクリーン印刷機の概略構成図である。

【図２】図１のスクリーン印刷機Ｐが備える制御部８の
一例を示すブロック図である。

【図３】本発明の一実施形態におけるスクリーン印刷方
法を用いたスクリーン印刷機Ｐの各部の動作フローチャ
ートを示す図である。

【符号の説明】

１・・・・・画像認識ステーション ２・・・・・印刷ステーション ３・・・・・ステージ部 ４・・・・・ガイドレール ５・・・・・撮像カメラ ６・・・・・スクリーン部 ７・・・・・スキージ ８・・・・・制御部 ９・・・・・画像処理装置 １０・・・・コントロール部 １１・・・・駆動制御部 １２・・・・パルスモータ １３・・・・スライダ １４・・・・投入コンベア １５・・・・排出コンベア １６・・・・基板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板をステージ部に搬入する工程と、前
   記基板にスクリーン印刷を行い前記基板に所定パターン
   と複数のマークを形成する工程と、スクリーン印刷後、
   前記印刷された複数のマークをカメラで画像入力し画像
   処理された画像データと予め記憶されている基準データ
   とを比較してスクリーンの伸び、位置合わせ精度の内の
   少なくとも一つを測定する工程と、ステージ部から基板
   を搬出する工程とを備えたことを特徴とするスクリーン
   印刷方法。
2. 【請求項２】 前記基準データは、スクリーンの伸びを
   測定するための第１基準データとスクリーンの位置合わ
   せの精度を測定するための第２基準データとからなり、
   前記第１基準データは、マスター基板に形成された複数
   のターゲットマークをカメラで画像入力し画像処理する
   ことにより予め記憶され、第２基準データは、ダミー基
   板にスクリーン印刷された複数のマークをカメラで画像
   入力し画像処理することにより予め記憶されていること
   を特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷方法。