JPWO2019171582A1

JPWO2019171582A1 - マスク印刷機

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Publication number: JPWO2019171582A1
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Inventors: 毅近藤
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Abstract

本開示の課題は、基板が離間位置から当接位置に上昇させられる場合におけるマスクに形成された貫通孔の移動状態を取得することである。
本開示に係るマスク印刷機においては、基板が、マスクより下方のマスクから離間した離間位置にある場合と、基板の上面がマスクの下面に当接する当接位置にある場合とに、それぞれ、マスクに形成された複数の貫通孔のうちの少なくとも１つである対象貫通孔が撮像装置によって撮像される。このように、基板が離間位置にある場合における撮像画像と、基板が当接位置にある場合における撮像画像とに基づけば、基板が離間位置から当接位置に上昇させられる場合における少なくとも１つの対象貫通孔の移動状態を取得することができる。

Description

本開示は、マスクを介して回路基板に粘性流体の印刷を行うマスク印刷機に関するものである。

特許文献１に記載のマスク印刷機においては、回路基板（以下、単に基板と略称する）がマスクの下方の、マスクから離間した離間位置にある状態で、マスクと基板との間に進入可能な第１の撮像部により、マスクに設けられた認識マークであるマスクマークと、基板を両側からクランプするクランプ部材に設けられた認識マークであるクランプマークとが撮像され、その撮像画像に基づいて基板の移動量である離間時位置補正値が取得される。また、基板がマスクに当接した当接位置にある状態で、マスクの上方に進入可能な第２の撮像部により、マスクマークとクランプマークとが撮像され、その撮像画像に基づいて、それらの重なりの状態が取得されて基板の移動量である当接時位置補正値が取得され、記憶される。その後、基板の離間位置において、第１の撮像部による撮像画像に基づいて取得された離間時位置補正値と、記憶されている当接時位置補正値とに基づいて基板が移動させられ、基板とマスクとの位置合わせが行われる。その結果、基板を昇降させる基板昇降装置の機械的誤差等に起因する基板とマスクとの位置ずれを排除して、基板とマスクとの位置合わせを高い精度で行うことが可能となる。

特開２０１３−１８１２２号公報

開示の概要

本開示の課題

本開示の課題は、基板が離間位置から当接位置に上昇させられる場合におけるマスクに形成された貫通孔の移動状態を取得することである。

課題を解決するための手段、作用及び効果

本開示に係るマスク印刷機においては、基板が、マスクより下方のマスクから離間した離間位置にある場合と、基板の上面がマスクの下面に当接する当接位置にある場合とに、それぞれ、マスクに形成された複数の貫通孔のうちの少なくとも１つである対象貫通孔が撮像装置によって撮像される。このように、基板が離間位置にある場合における撮像画像と、基板が当接位置にある場合における撮像画像とに基づけば、基板が離間位置から当接位置に上昇させられる場合における少なくとも１つの対象貫通孔の移動状態を取得することができる。

本開示に係るマスク印刷機の正面図である。上記マスク印刷機の側面図である。上記マスク印刷機の基板保持装置を示す側面図である。上記基板保持装置の基板移動装置を表す平面図である。上記マスク装置のマスク保持装置のマスク移動装置を表す平面図である。上記マスク印刷機の第２撮像装置を表す平面図である。上記マスク印刷機の制御装置の周辺を概念的に示すブロック図である。上記マスク印刷機において基板が離間位置にある状態を示す図である。上記マスク印刷機において基板が当接位置にある状態を示す図である。上記マスク保持装置に保持されたマスクに形成された貫通孔の移動状態を示す図である。上記マスク印刷機において基板が離間位置にある別の状態を示す図である。上記マスク印刷機において基板が当接位置にある別の状態を示す図である。上記マスクに形成された貫通孔の別の移動状態を示す図である。上記マスク印刷機の制御装置の記憶部に記憶された相対位置制御プログラムを表すフローチャートである。上記相対位置制御プログラムの一部を表すフローチャートである。上記相対位置制御プログラムの一部の別の態様を表すフローチャートである。

本開示を実施するための形態

以下、本開示の一実施形態に係るマスク印刷機について図面に基づいて詳細に説明する。

図１〜３に示すように、本マスク印刷機は、回路基板（以下、基板と略称する）ＰにマスクＳを介して粘性流体としてクリーム状はんだを印刷するものであり、フレーム２，基板搬送装置４，基板昇降装置６，基板移動装置８，マスク装置１０，スキージ装置１２，第１撮像装置１４，第２撮像装置１６等を含む。

基板搬送装置４は、基板Ｐを搬送するものであり、例えば、１対のコンベア２０ａ，２０ｂ、それら１対のコンベア２０ａ，２０ｂを駆動する図示しない搬送モータ等を含むものである。以下、本明細書において、基板Ｐの搬送方向をｘ方向とし、基板Ｐの搬送方向と直交する方向である幅方向をｙ方向とし、基板Ｐの厚さ方向、すなわち、マスク印刷機の上下方向をz方向とする。ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向は互いに直交する。

基板昇降装置６は、基板保持装置２２によって保持された基板Ｐをｚ方向に移動（昇降）させるものであり、基板移動装置８は、基板保持装置２２によって保持された基板Ｐをｘｙ平面内で移動させるものである。

基板保持装置２２は、支持プレート２４に取り付けられた複数の支持ピン２６、クランプ装置２８、基板押さえ装置３０等を含む。複数の支持ピン２６は、基板Ｐを下方から支持するものである。クランプ装置２８は、基板Ｐを幅方向（ｙ方向）の両側から保持するものであり、一対のクランプ部材３４ａ，３４ｂ、一対のクランプ部材３４ａ、３４ｂを互いに接近、離間させる接近離間装置３６等を含む。基板押さえ装置３０は、一対の押さえ部材４０ａ，４０ｂ、一対の押さえ部材４０ａ、４０ｂを互いに接近・離間させる接近離間装置４１等を含む。一対の押さえ部材４０ａ、４０ｂの下面に、一対のクランプ部材３４ａ，３４ｂの上面と基板Ｐの上面とが当接させられることにより、基板Ｐの上面の高さが規定される。

基板昇降装置６は、第１昇降装置４６、第２昇降装置４７、第３昇降装置４８等を含む。第１昇降装置４６は、電動モータ５４、電動モータ５４の回転をｚ方向の直線移動に変換してベース台５５に伝達する運動変換機構としてのねじ機構５６等を含み、支持プレート２４、クランプ装置２８、基板押さえ装置３０等を支持する第１昇降台５７を、ベース台５５とともに昇降させるものである。第２昇降装置４７は、エアシリンダ６２、エアシリンダ６２のピストンロッドのｙ方向の移動をｚ方向の移動に変換して、第２昇降台６０に伝達する運動変換機構としての一対のカム機構６３ａ，６３ｂ等を含み、支持プレート２４、クランプ装置２８を支持する第２昇降台６０を第１昇降台５７に対して昇降させるものである。第３昇降装置４８は、第２昇降台６０に固定された電動モータ６４、電動モータ６４の回転をｚ方向の直線移動に変換して、支持プレート３０に伝達する運動変換機構としてのねじ機構６５等を含み、支持プレート２４を第２昇降台６０に対して昇降させるものである。

基板移動装置８は、ベース台５５に対して第１昇降台５７をｘｙ平面内において移動させるものであり、図４に示すように、ｘ移動装置７０、２つのｙ移動装置７１，７２を含む。ｙ移動装置７１，７２は、第１昇降台５７のｘ方向に互いに対向する部分に設けられる。ｘ移動装置７０、ｙ移動装置７１，７２は同じ構造を成すものであるため、代表してｘ移動装置７０について説明する。ｘ移動装置７０は、ベース台５５に取り付けられた電動モータ７４、移動部材７５、電動モータ７４の回転を移動部材７５の直線移動に変換する運動変換装置としてのねじ機構７６等を含み、移動部材７５に、第１昇降台５７と一体的に移動可能に設けられた突出部７９がローラ７７、ボールプランジャ７８を介して係合させられる。電動モータ７４の駆動により、移動部材７５がｘ方向に移動させられ、それに伴って突出部７９および第１昇降台５７がベース台５５に対してｘ方向に相対的に移動させられる。なお、ｙ移動装置７１，７２が異なる状態で作動させられるとともにｘ移動装置７０が作動させられることにより、第１昇降台５７はベース台５５に対してｚ軸回りに回転させられる。これら第１昇降台５７のベース台５５に対する相対移動は、第１昇降台５７とベース台５５との間に介在された複数の鋼球５８(図３参照)によってスムーズに許容される。

マスク装置１０は、フレーム２の基板昇降装置６等の上方に設けられ、マスク保持装置８２、マスク移動装置８３、クランプ機構８４等を含む。マスク保持装置８２は、マスクＳを引っ張った状態で、平面状に保持するものであり、メッシュ８６と、矩形を成すマスク枠８７とを含む。マスクＳは金属製の薄膜であり、図８，１０等に示すように、基板Ｐの複数の印刷部分Ｃに対応する複数の部分に形成された複数の貫通孔Ｈを有する。なお、図８，１０等には、印刷部分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３、貫通孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３が記載されているが、以下、これらを区別する必要がない場合、総称する場合等には、印刷部分Ｃ，貫通孔Ｈと称する場合がある。対象貫通孔Ｈについても同様とする。また、図８，１０等に記載の貫通孔Ｈ，印刷部分Ｃは、マスクＳ、基板Ｐに実際に形成される形状とは異なる。さらに、マスクＳの対角線上に隔たった部分には一対の基準マークＭｓが形成される。一対の基準マークＭｓは、マスクＳの、基板Ｐに対角線上に隔てて形成された一対の基準マークＭｐに対応する部分に位置する。

メッシュ８６は、例えば、ポリエステル繊維等から製造され、伸縮性を有するものとすることができる。メッシュ８６は、概して枠状を成し、周辺部においてマスク枠８７に接着剤により貼り付けられる。マスクＳは、引っ張られた状態で周辺部においてメッシュ８６に接着剤により貼り付けられる。

マスク移動装置８３は、マスク枠８７をｘｙ平面内において移動させることにより、マスクＳを移動させるものであり、図５に示すように、マスク枠８７を保持する枠受け台９０に設けられたｘ移動装置９２、２つのｙ移動装置９４，９５等を含む。ｘ移動装置９２、ｙ移動装置９４，９５は、同じ構造を成すものであるため、ｘ移動装置９２について代表して説明する。ｘ移動装置９２は、マスク枠８７の互いにｘ方向に対向する部分に設けられた駆動装置１０２と押圧装置１０３とを含む。駆動装置１０２は、電動モータ１００と、電動モータ１００の回転を直線移動に変換してマスク枠８７に伝達する運動変換機構１０１とを含む。押圧装置１０３は、エアシリンダ等により構成されたものであり、駆動装置１０２によるマスク枠８７の移動を許容しつつ反力を付与する。駆動装置１０２、押圧装置１０３は、それぞれ、ローラ１０４を介してマスク枠８７に係合させられ、マスク枠８７は、回転体１０５を介して枠受け部９０に保持される。それにより、マスク枠８７のｘｙ平面内の移動がスムーズに行われ得る。なお、ｙ移動装置９４，９５が異なる状態で作動させられるとともにｘ移動装置９２が作動させられることにより、マスク枠８７がｚ軸回りに回転させられる。

クランプ機構８４は、互いに離間して設けられた４つのクランプ装置１０８を含む。クランプ装置１０８は、それぞれ、シリンダと、シリンダのピストンロッドに一体的に移動可能に係合させられたクランプ部材１０６とを含み、シリンダの作動により、クランプ部材１０６がマスク枠８７を押し付けるクランプ位置とマスク枠８７から離間する非クランプ位置とに移動させられる。クランプ部材１０６の非クランプ位置において、ｘ移動装置９２、ｙ移動装置９４，９５の作動により、マスク枠８７が枠受け台９０に対してｘｙ平面内において移動させられ、クランプ部材１０６のクランプ位置においてマスク枠８７が保持される。

スキージ装置１２は、図１，２に示すように、一対のスキージ１１０ａ、１１０ｂを有するスキージヘッド１１２と、スキージヘッド１１２をｙ方向に移動させるスキージ移動装置１１４とを含む。スキージ移動装置１１４は、電動モータ１１５、図示しないスライダ、電動モータ１１５の回転を直線移動に変換してスライダに伝達する運動変換機構としてのねじ機構１１６、ｙ方向に伸びたガイドレール１１７等を含み、スライダにスキージヘッド１１２が固定的に保持される。スキージヘッド１１２のヘッド本体１１９には、スキージ１１０ａ、１１０ｂをそれぞれ昇降させる昇降装置１１８ａ、１１８ｂ等が設けられる。

第１撮像装置１４は、マスクＳに形成された貫通孔Ｈを上方から撮像するマスク貫通孔撮像装置であり、マスクＳの上方において、マスクＳに沿って移動可能とされる。第１撮像装置１４を移動させる第１撮像装置移動装置は、ヘッド本体１１９に設けられたｘ移動装置１２０を含む。ｘ移動装置１２０は、ｘ方向に伸びたガイドレール１２４、電動モータ１２５、電動モータ１２５により回転させらるボールねじ１２６、ボールねじ１２６に係合させられたナット部材を有するスライダ１２７等を含み、スライダ１２７に第１撮像装置１４が一体的に移動可能に保持される。第１撮像装置１４は、ｘ移動装置１２０によりｘ方向に移動させられるとともに、スキージ移動装置１１４によりｙ方向に移動させられる。このことから、第１撮像装置移動装置は、ｘ移動装置１２０およびスキージ移動装置１１４等から構成されると考えることができる。

第２撮像装置１６は、基板Ｐ，マスクＳに設けられた基準マークＭｐ，Ｍｓを撮像する基準マーク撮像装置であり、第２撮像装置移動装置１３０により、基板保持装置２２とマスク保持装置１０との間に進入可能とされる。第２撮像装置移動装置１３０は、図６に示すように、ｘ移動装置１４２とｙ移動装置１４４とを含む。ｘ移動装置１４２は、電動モータ１５０、電動モータ１５０の回転をｘスライダ１５２の直線運動に変換する運動変換機構１５４、ｘ方向に伸びたガイドレール１５６ａ，１５６ｂ等を含む。ｙ方向移動装置１４４は、ｘスライダ１５２に設けられ、電動モータ１５８、ｙスライダ１６１、電動モータ１５８の回転をスライダ１６１の直線移動に変換する運動変換機構１６０、ｙ方向に伸びたガイドレール１６２等を含む。第２撮像装置１６は、ｙスライダ１６１に一体的に移動可能に保持され、ｘ移動装置１４２、ｙ移動装置１４４によりｘｙ平面内において移動可能とされる。

本マスク印刷機は、図７に示す制御装置２００により制御される。制御装置２００は、コンピュータを主体とするものであり、実行部２０４，記憶部２０６，入・出力部２０８等を含む。入・出力部２０８には、第１撮像装置１４、第２撮像装置１６、ディスプレイ２１０等が接続されるとともに、基板搬送装置４、基板昇降装置６、基板移動装置８、マスク装置１０、スキージ装置１２、第１撮像装置移動装置のｘ移動装置１２０、第２撮像装置移動装置１３０等が駆動回路２１２を介して接続される。ディスプレイ２１０には、マスク印刷機の状態が表示される。

マスク印刷機において、通常、基板Ｐが基板搬送装置４によりマスクＳの下方の予め定められた位置に搬送された場合に、第２撮像装置１６により、基板Ｐ，マスクＳの各々に形成された基準マークＭｐ，Ｍｓが撮像される。そして、一対の基準マークＭｐの中心点と一対の基準マークＭｓの中心点とが一致するように、基板Ｐの移動量である位置補正値が取得され、基板Ｐが基板移動装置８により移動させられる。基板ＰとマスクＳとの相対位置が制御され、位置合わせが行われる。この基板Ｐの位置補正値を基準マーク依拠補正値と称する。その後、基板Ｐが、上面がマスクＳの下面に当接する当接位置まで上昇させられ、スキージ１１０ａ，１１０ｂが移動させられることにより、基板Ｐの印刷部分Ｃにクリーム状はんだが塗布されるのであり、マスク印刷が行われる。

マスクＳが、メッシュ８６により引っ張られ、平面状に伸びた状態にある場合には、図１０に示すように、複数の貫通孔Ｈの各々は、基板ＰがマスクＳの下方のマスクＳから離間した離間位置にある場合に実線が示す位置にあり、基板Ｐが当接位置にある場合に一点鎖線が示す位置にある。このように、基板Ｐが離間位置から当接位置へ上昇させられる場合における貫通孔Ｈの移動量は非常に小さく、貫通孔Ｈと印刷部分Ｃとの相対位置はほぼ同じである。そのため、基板Ｐが離間位置にある場合において、基準マーク依拠補正値に基づいて基板ＰとマスクＳとの位置合わせが行われ、その後、基板Ｐが当接位置まで上昇させられてマスク印刷が行われるが、マスク印刷は精度よく行われる。

しかし、メッシュ８６の引張り力が低下するとマスクＳが緩む。そのため、図１１〜１３に示すように、基板Ｐが離間位置から当接位置へ上昇させられることにより、マスクＳがずれる場合がある。貫通孔Ｈが移動し、貫通孔Ｈと印刷部分Ｃとの相対位置が変わる。例えば、マスクＳが緩んでいる状態においては、図１３に示すように、基板Ｐが離間位置から当接位置へ上昇させられることにより、貫通孔Ｈは実線が示す位置から一点鎖線が示す位置へ移動させられる。貫通孔Ｈ１の中心点である基準点Ｈａは、ｘ方向にΔｘ１、ｙ方向にΔｙ１移動させられるとともに、貫通孔Ｈ１の長手方向に伸びた線である基準線Ｈｂは、ｚ軸回りにΔθ１傾く。そのため、基板Ｐの離間位置において、基準マーク依拠補正値に応じて基板ＰとマスクＳとの位置合わせが行われた後に、基板Ｐが当接位置まで上昇させられて、マスク印刷が行われると、印刷精度が悪くなる。なお、このマスクＳのずれは、基板昇降装置６の機械的な誤差等に起因して生じる場合もある。

そこで、本マスク印刷機において、同じマスクＳを用いて連続してマスク印刷が行われる場合の第１回目において、基板Ｐが離間位置から当接位置へ上昇させられる場合における、複数の貫通孔Ｈのうちの少なくとも１つである対象貫通孔Ｈ（本実施例においては、複数個の対象貫通孔Ｈ）の各々の移動状態が取得され、移動状態に基づいて、基板Ｐの移動量である位置補正値としての移動状態依拠補正値が取得される。対象貫通孔Ｈは、例えば、複数の貫通孔Ｈのすべてとしたり、複数の貫通孔のうちの予め定められた一部、例えば、規則的に選択された少なくとも１つの貫通孔としたり、高精度印刷が要求される少なくとも１つの印刷部分Ｃの各々に対応する貫通孔(例えば、微細な印刷部分Ｃに対応する貫通孔が該当する)としたりすること等ができる。

具体的には、基板Ｐが離間位置にある場合に、第１撮像装置１４が、スキージ移動装置１１４とｘ移動装置１２０とにより、マスクＳに沿ってｙ方向、ｘ方向に移動させられつつ、対象貫通孔Ｈの各々を撮像する。次に、基板Ｐが当接位置にある場合に、同様に、対象貫通孔Ｈの各々を撮像する。そして、これらの撮像画像に基づいて、対象貫通孔Ｈの各々の移動状態が取得される。移動状態を表す物理量には、対象貫通孔Ｈの各々の基準点Ｈａのｘ方向の移動量Δｘ、ｙ方向の移動量Δｙ、基準線Ｈｂのｚ軸回りの傾斜角度Δθ等が該当する。これらΔｘ、Δｙ、Δθは、それぞれ、符号(＋、−)を有する値であり、符号により、移動の向き、傾斜の向きが分かる。このように、対象貫通孔Ｈの移動状態は、例えば、これら物理量の組である移動データ群（Δｘ、Δｙ、Δθ）で表すことができる。

そして、取得された対象貫通孔Ｈの各々の移動データ群に基づいて移動状態依拠補正値が取得され、記憶部２０６に記憶される。第２回目以降にマスク印刷が行われる基板Ｐに対して、記憶部２０６に記憶された移動状態依拠補正値と、基板Ｐ毎に取得される基準マーク依拠補正値とに基づいて、基板Ｐの離間位置において、基板ＰとマスクＳとの相対位置の制御が行われるのであり、位置合わせが行われる。なお、本実施例において、移動状態依拠補正値、基準マーク依拠補正値等も、移動状態を表す物理量と同じ物理量の組で表す。

図１４のフローチャートで表されるマスク印刷プログラムは、基板ＰがマスクＳの下方の予め定められた位置に到達する毎に実行される。基板Ｐが予め定められた位置に到達した時点において、基板Ｐは離間位置にある。
ステップ１（以下、Ｓ１と略称する。他のステップについても同様とする）において、第２撮像装置１６により基板Ｐの基準マークＭｐとマスクＳの基準マークＭｓとが撮像され、Ｓ２において、例えば、基準マークＭｐの中心点と基準マークＭｓの中心点とが一致するように、基準マーク依拠補正値（ｈｘ２、ｈｙ２、ｈθ２）が取得される。Ｓ３において、記憶部２０６に記憶されている移動状態依拠補正値（ｈｘ１、ｈｙ１、ｈθ１）が読み込まれる。第１回目にマスク印刷が行われる場合の移動状態依拠補正値は、例えば、０または前回値等とすることができる。Ｓ４において、基板Ｐが、移動状態依拠補正値と基準マーク依拠補正値とを合わせた補正値（ｈｘ１＋ｈｘ２、ｈｙ１＋ｈｙ２、ｈθ１＋ｈθ２）だけ基板移動装置８により移動させられ、基板ＰとマスクＳとの相対位置が制御され、位置合わせが行われる。

そして、Ｓ５において、基板Ｐが第１回目の基板であるか否かが判定される。第１回目の基板Ｐである場合には、Ｓ６において、第１撮像装置１４により基板Ｐが離間位置にある場合の対象貫通孔Ｈの各々が撮像され、Ｓ７において、基板Ｐが当接位置まで上昇させられ、Ｓ８において、第１撮像装置１４により対象貫通孔Ｈの各々が撮像される。そして、Ｓ９において、これらの撮像画像に基づいて対象貫通孔Ｈの各々について移動データ群(Δｘ、Δｙ、Δθ)が取得され、Ｓ１０において、後述するように、複数の対象貫通孔Ｈの各々の移動データ群に基づいて移動状態依拠補正値（ｈｘ１、ｈｙ１、ｈθ１）が取得される。

その後、Ｓ１１において、後述する印刷不良状態であるか否かが判定され、判定がＮＯである場合には、Ｓ１２において、マスク印刷が行われる。それに対して、Ｓ１１の判定がＹＥＳである場合にはマスク印刷は行われず、Ｓ１３において、ディスプレイ２１０に印刷不良状態である旨が表示される。なお、Ｓ５の判定がＮＯである場合には、Ｓ１４において基板Ｐが当接位置まで上昇させられ、Ｓ１２において、マスク印刷が行われる。

Ｓ１０の移動状態依拠補正値は、例えば、図１５のフローチャートで表されるルーチンに従って取得される。Ｓ２１において、対象貫通孔Ｈ毎に、Ｓ９において取得された移動データ群が記憶部２０６に記憶され、Ｓ２２において、記憶された移動データ群の数が設定数以上になったか否かが判定される。設定数は、対象貫通孔Ｈの経時的変化を取得可能な数とすることができるが、本実施例においては、２とする。

Ｓ２２の判定がＮＯである場合には、Ｓ２３において、対象貫通孔Ｈの各々の移動状態を表す物理量の各々の絶対値のうちの最大値｜Δｘ｜ｍａｘ、｜Δｙ｜ｍａｘ、｜Δθ｜ｍａｘが取得され、Ｓ２４において、それぞれ、しきい値αｘ、αｙ、αθより大きいか否かが判定される。最大値｜Δｘ｜ｍａｘ、｜Δｙ｜ｍａｘ、｜Δθ｜ｍａｘが、すべて、それぞれ、しきい値αｘ、αｙ、αθ以下である場合には、判定がＮＯとなり、少なくとも１つが、それに対応するしきい値より大きい場合は、判定がＹＥＳとなる。

Ｓ２５において、対象貫通孔Ｈの各々の移動状態を表す物理量の各々の絶対値のうちの最大値から最小値を引いた値ｄｘ（＝｜Δｘ｜ｍａｘ−｜Δｘ｜ｍｉｎ）、ｄｙ（＝｜Δｙ｜ｍａｘ−｜Δｙ｜ｍｉｎ）、ｄθ（＝｜Δθ｜ｍａｘ−｜Δθ｜ｍｉｎ）が取得され、Ｓ２６において、それぞれ、しきい値βｘ、βｙ、βθより大きいか否かが判定される。最大値から最小値を引いた値ｄｘ、ｄｙ、ｄθがすべてそれぞれしきい値βｘ、βｙ、βθ以下である場合には判定はＮＯとなり、少なくとも１つがそれに対応するしきい値より大きい場合には、判定はＹＥＳとなる。

また、Ｓ２７において、対象貫通孔Ｈの各々の基準点Ｈａの移動の向き、基準線Ｈｂの傾斜の向きに基づいて、移動または傾斜の向きが逆である２つの対象貫通孔Ｈが存在するか否かが判定される。例えば、Δｘの符号がプラス（＋）である対象貫通孔Ｈと、Δｘの符号がマイナス(−)である対象貫通孔Ｈとが存在するか否かが判定されるのである。

Ｓ２４，２６，２７の判定がいずれもＮＯである場合には、Ｓ２８において、対象貫通孔Ｈの各々の移動状態を表す物理量の各々の平均値＜Δｘ＞、＜Δｙ＞、＜Δθ＞が取得され、Ｓ２９において、対象貫通孔Ｈの各々のずれ量Ｄｘ，Ｄｙ，Ｄθが取得される。ずれ量とは、対象貫通孔Ｈの各々における移動状態を表す物理量からそれに対応する平均値を引いた値の絶対値である。
Ｄｘ＝｜Δｘ−＜Δｘ＞｜、Ｄｙ＝｜Δｙ−＜Δｙ＞｜、Ｄθ＝｜Δθ−＜Δθ＞｜
これらずれ量については、対象貫通孔Ｈの各々について、個別に許容範囲が予め決められている。例えば、高精度印刷が要求される印刷部分Ｃに対応する対象貫通孔Ｈについては、高精度印刷が要求されない印刷部分Ｃに対応する対象貫通孔Ｈより、許容範囲が狭く設定される。

そして、Ｓ３０において、対象貫通孔Ｈの各々の移動状態を表す物理量の各々のずれ量（Ｄｘ、Ｄｙ，Ｄθ）が、それぞれ、許容範囲内にあるか否かが判定される。対象貫通孔Ｈの各々のずれ量（Ｄｘ、Ｄｙ，Ｄθ）すべてがそれぞれ許容範囲内にある場合には、Ｓ３０の判定がＹＥＳとなり、Ｓ３１において、Ｓ２８において取得された平均値に基づいて移動状態依拠補正値が取得され、記憶部２０６に記憶される。例えば、平均値を移動状態依拠補正値とすることができる。
（ｈｘ１、ｈｙ１、ｈθ１）＝（＜Δｘ＞、＜Δｙ＞、＜Δθ＞）
それに対して、Ｓ３０の判定がＮＯである場合には、Ｓ３２において、対象貫通孔Ｈの各々のずれ量と許容範囲とに基づいて移動状態依拠補正値が取得され、記憶部２０６に記憶される。Ｓ２５〜２７の判定がすべてＮＯであるため、平均値近傍の値が移動状態依拠補正値として取得され得ると考えられる。

それに対して、Ｓ２５〜２７のうちの少なくとも１つの判定がＹＥＳである場合には、Ｓ３３において、印刷不良状態であると判定される。移動状態を表す物理量の絶対値の最大値がしきい値より大きい場合、移動状態を表す物理量のバラツキが大きい場合、互いに逆向きに移動させられる２つの対象貫通孔Ｈが存在する場合には、移動状態依拠補正値を決めることが困難であったり、移動状態依拠補正値に基づいても、精度よくマスク印刷を行うことが困難であったりすると考えられるからである。

一方、Ｓ２２の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ３４において、対象貫通孔Ｈの各々について、複数の移動データ群に基づいて、移動状態を表す物理量の各々の変化量の絶対値（ｄΔｘ，ｄΔｙ，ｄΔθ）、すなわち、物理量の今回値から前回値を引いた値の絶対値(｜Δｘ_（ｋ）−Δｘ_{（ｋ−１）}｜，｜Δｙ_（ｋ）−Δｙ_{（ｋ−１）}｜、｜Δθ_（ｋ）−Δθ_{（ｋ−１）}｜)がそれぞれ取得され、Ｓ３５において、これら物理量の変化量の絶対値（ｄΔｘ，ｄΔｙ，ｄΔθ）がそれぞれしきい値γｘ、γｙ、γθより大きいか否かが判定される。物理用の変化量の絶対値のうちの少なくとも１つがそれに対応するしきい値より大きい場合には判定がＹＥＳとなり、Ｓ３６において、メッシュ８６の引張り力が低下し、メッシュ８６、マスクＳ等を交換することが望ましい状態であると判定される。マスク保持装置８２の異常である旨がディスプレイ２１０に表示され、Ｓ３３が実行される。それに対して、Ｓ３５の判定がＮＯである場合には、Ｓ２３以降において同様に移動状態依拠補正値が取得される。

以上のように、本実施例においては、基板Ｐが離間位置から当接位置に上昇させられる場合における、マスクＳに形成された貫通孔Ｈの移動状態を取得することができる。移動状態に基づいて基板Ｐの位置補正値である移動状態依拠補正値を取得することが可能となり、基板Ｐの離間位置において、基板ＰとマスクＳとの相対位置を、基準マーク依拠補正値と移動状態依拠補正値との両方に基づいて制御することができる。その結果、仮に、メッシュ８６の引張り力が低下した状態であっても、基板Ｐの当接位置において、貫通孔Ｈと印刷部分Ｃとを精度よく合わせることができ、基板Ｐの印刷精度の低下を抑制することができる。また、メッシュ８６の引張り力が低下して、マスク保持装置８２が、交換が必要な状態にあるか否かを良好に取得することができる。さらに、基板Ｐの離間位置において、印刷不良状態であるか否かが分かるため、未然に、印刷不良な基板の生産を回避することができる。

移動状態依拠補正値は、図１６のフローチャートで表されるルーチンに従って取得されるようにすることができる。本実施例においては、貫通孔Ｈのすべてが対象貫通孔とされる。Ｓ５１において、対象貫通孔Ｈの各々の移動状態に基づいてマスクＳの撓み状態として撓み量の最大値ΔＨ(図１１参照)が取得される。例えば、対象貫通孔Ｈの各々の基準点の移動量が大きい部分においては小さい部分より撓み量が大きいと推定することができる。Ｓ５２において、撓み量の最大値ΔＨがしきい値ΔＨｔｈより大きいか否かが判定される。判定がＮＯである場合には、Ｓ５３において、高精度印刷が要求される印刷部分Ｃに対応する対象貫通孔Ｈの移動状態に基づいて移動状態依拠補正値が取得される。例えば、高精度印刷が要求される印刷部分Ｃに対応する対象貫通孔Ｈについてのずれ量が許容範囲内となるように、移動状態依拠補正値が取得されるようにすることができる。それに対して、Ｓ５２の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ３３において、印刷不良状態であると判定される。

以上のように、本実施例においては、制御装置２００のＳ６〜１０を記憶する部分、実行する部分等により移動状態取得装置が構成される。そのうちの、Ｓ３３を記憶する部分、実行する部分等により第１印刷不良状態取得部、第２印刷不良状態取得部が構成され、Ｓ２８を記憶する部分、実行する部分等により平均値取得部が構成され、Ｓ５１を記憶する部分、実行する部分等により撓み状態取得部が構成され、Ｓ３４〜３６を記憶する部分、実行する部分等により要交換状態取得部が構成される。また、基板移動装置８が相対移動装置に対応し、Ｓ４を記憶する部分、実行する部分等により相対移動制御部が構成される。

なお、相対移動装置は、マスク移動装置８３としたり、基板移動装置８およびマスク移動装置８３としたりすること等ができる。また、移動状態として、貫通孔Ｈの基準点Ｈａの移動量、移動の向き、基準線Ｈｂの傾斜角度、傾きの向きが取得されるようにすることは不可欠ではなく、これらのうちの１つ以上が取得されればよい。さらに、移動状態依拠補正値は、基板Ｐのマスク印刷毎に取得され、次にマスク印刷が行われる基板Ｐの位置合わせに反映されるようにすることができる。その場合には、Ｓ５，１４は不要となり、Ｓ６は、Ｓ１〜４と並行して実行されるようにすることができる。また、Ｓ３４においては、複数回の移動量の変化量の絶対値の平均値が取得されるようにすることができる等、本開示は、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。

６：基板昇降装置８：基板移動装置１０：マスク装置１２：スキージ装置１４：第１撮像装置１６：第２撮像装置１１０ａ，１１０ｂ：スキージ５７：第１昇降台８３：マスク移動装置８２：マスク保持装置８６：メッシュ８７：マスク枠１１４：スキージ移動装置１２０：ｘ移動装置１３０：第２撮像装置移動装置

Claims

マスクに形成された複数の貫通孔を介して粘性流体を回路基板に印刷するマスク印刷機であって、
前記マスクを保持するマスク保持装置と、
前記回路基板を、前記マスク保持装置によって保持された前記マスクより下方の、前記マスクから離間した離間位置と、前記マスクの下面に当接する当接位置との間で昇降させる基板昇降装置と、
前記マスク保持装置によって保持された前記マスクの上方に進入可能であって、前記複数の貫通孔の各々を撮像可能な第１撮像装置と、
その第１撮像装置によって、前記回路基板が前記離間位置にある場合において撮像された前記マスクの複数の貫通孔のうちの少なくとも１つの貫通孔である対象貫通孔の各々と、前記回路基板が前記当接位置にある場合において撮像された前記少なくとも１つの対象貫通孔の各々とに基づいて、前記少なくとも１つの対象貫通孔の各々の移動状態を取得する移動状態取得装置と
を含むマスク印刷機。
前記移動状態取得装置が、前記少なくとも１つの対象貫通孔としての複数の対象貫通孔の各々の基準点の移動量を前記移動状態を表す物理量として取得し、前記複数の対象貫通孔の各々の前記基準点の移動量の平均値を取得する平均値取得部を含む請求項１に記載のマスク印刷機。
前記移動状態取得装置が、前記少なくとも１つの対象貫通孔としての複数の対象貫通孔の各々の基準点の移動量を前記移動状態を表す物理量として取得し、前記複数の対象貫通孔の各々の前記基準点の移動量の最大値が設定移動量より大きい場合と、前記複数の対象貫通孔の各々の前記基準点の移動量の最大値と最小値との差が設定差より大きい場合との少なくとも一方の場合に、印刷不良状態であるとする第１印刷不良状態取得部を含む請求項１または２に記載のマスク印刷機。
前記移動状態取得装置が、前記少なくとも１つの対象貫通孔としての複数の対象貫通孔の各々の基準点の移動の向きを前記移動状態を表す状態として取得し、前記複数の対象貫通孔のうちの２つの対象貫通孔の各々の前記基準点の移動の向きが逆向きである場合に、印刷不良状態であるとする第２印刷不良状態取得部を含む請求項１ないし３のいずれか１つに記載のマスク印刷機。
前記移動状態取得装置が、前記少なくとも１つの対象貫通孔の各々の移動状態の経時的変化を取得し、その取得した経時的な変化に基づいて、前記マスク保持装置が要交換状態であるか否かを取得する要交換状態取得部を含む請求項１ないし４のいずれか１つに記載のマスク印刷機。
前記移動状態取得装置が、前記少なくとも１つの対象貫通孔としての複数の対象貫通孔の各々の移動状態に基づいて、前記マスクの撓みの状態を取得する撓み状態取得部を含む請求項１ないし５のいずれか１つに記載のマスク印刷機。
当該マスク印刷機が、
前記回路基板と前記マスクとを水平方向に相対移動させる相対移動装置と、
前記移動状態取得装置によって検出された前記少なくとも１つの対象貫通孔の各々の移動状態に基づいて、前記相対移動装置を制御することにより前記回路基板と前記マスクとの相対位置を制御する相対位置制御装置とを含む請求項１ないし６のいずれか１つに記載のマスク印刷機。
前記相対位置制御装置が、前記少なくとも１つの対象貫通孔としての複数の対象貫通孔の各々について定められた、前記複数の対象貫通孔の基準点の各々のずれ量の許容範囲に基づいて、前記回路基板と前記マスクとの相対位置関係を制御する請求項７に記載のマスク印刷機。
当該マスク印刷機が、前記回路基板が離間位置にある場合に、前記回路基板と前記マスクとの間に進入可能な第２撮像装置を含み、
前記相対移動制御装置が、前記回路基板が離間位置にある場合に前記第２撮像装置によって撮像された前記マスクに形成された少なくとも１つの基準マークと前記回路基板に形成された少なくとも１つの基準マークとの相対位置と、前記移動状態取得装置によって取得された前記少なくとも１つの対象貫通孔の各々の移動状態とに基づいて前記相対移動装置を制御するものである請求項７または８に記載のマスク印刷機。