KR100921715B1 - Screen printer and printing method thereof - Google Patents

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KR100921715B1
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substrate
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신이치로 가와베
노리아키 무카이
아키오 이가라시
마사후미 와다
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가부시키가이샤 히타치플랜트테크놀로지
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Abstract

스크린 마스크를 이용한 인쇄장치에 있어서, 피인쇄 대상의 미세화에 따라 정밀도가 좋은 인쇄를 할 수 없게 되는 경향에 있다. In a printing apparatus using a screen mask, there is a tendency that high-precision printing cannot be performed by miniaturization of an object to be printed.

페이스트를 스크린의 개구부에 공급하는 스퀴지 헤드를 밀폐형 스퀴지 헤드 구조로 하여, 인쇄시에 스퀴지 헤드 내부를 부압상태로 하고, 부압력으로 스퀴지 헤드에 관한 인쇄압력을 적정값으로 하는 제어기구를 설치하여 인쇄함으로써 장치의 대형화를 방지하고, 또한 고정밀도의 인쇄를 행할 수 있도록 하였다. The squeegee head which supplies paste to the opening of the screen has a closed squeegee head structure, and the inside of the squeegee head is made into a negative pressure at the time of printing, and a control mechanism is installed to make the printing pressure with respect to the squeegee head at the negative pressure as an appropriate value. This prevents the enlargement of the apparatus and enables high-precision printing.

Description

스크린인쇄장치와 그 인쇄방법{SCREEN PRINTER AND PRINTING METHOD THEREOF}Screen Printing Device and Printing Method {SCREEN PRINTER AND PRINTING METHOD THEREOF}

본 발명은 스크린인쇄장치에 관한 것으로, 특히 높은 종횡비의 개구부에 충전 가능한 충전 헤드를 구비한 스크린인쇄장치와 그 인쇄방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a screen printing apparatus, and more particularly, to a screen printing apparatus having a filling head capable of filling an opening having a high aspect ratio and a printing method thereof.

종래, 특허문헌 1에는 소형의 배선패턴에 대응한 작은 지름의 구멍을 가지는 스텐실 등의 공판에도 땜납 페이스트(이하 페이스트라 한다)를 간단하고 또한 확실하게 인쇄하는 땜납 인쇄장치가 개시되어 있다. 이 특허문헌 1에서는 스텐실에 도포된 페이스트에 대하여 압력을 가하는 가압부의 동작과, 스텐실을 구동하는 스텐실 구동부의 동작을, 제어부에 의하여 제어하는 구성으로 되어 있다. Conventionally, Patent Literature 1 discloses a solder printing apparatus which simply and reliably prints a solder paste (hereinafter referred to as a paste) on a stencil or the like having a small diameter hole corresponding to a small wiring pattern. In this patent document 1, the control part controls the operation | movement of the pressurizing part which applies a pressure with respect to the paste apply | coated to the stencil, and the operation | movement of the stencil drive part which drives a stencil.

또, 특허문헌 2에는 인쇄장치 전체를 진공챔버 내에 설치하고, 잉크를 스크레퍼에 의하여 인쇄용 스크린판 표면에 얇게 씌우는 코트공정에 의하여 스크린판 표면의 한쪽 끝측에 고인 잉크 고임을 타고 넘어 인쇄용 스크린판 표면에 코트된 잉크를 스퀴지에 의하여 피인쇄물에 인쇄하는 인쇄공정을 구비하고, 코트 종료후이고, 인쇄공정 전에 고진공과 대기압 또는 저진공으로 변화시켜 코트 공정에 의하여 도포된 잉크 중의 기포를 탈포하는 탈포공정을 설치함과 동시에, 인쇄공정을 진공 분위기 중에서 행하는 것이 개시되어 있다. In addition, Patent Document 2 discloses that the entire printing apparatus is installed in a vacuum chamber, and the ink is accumulated on one side of the surface of the screen plate by a coater so as to cover the surface of the screen plate with a scraper. A degassing process is provided for printing the coated ink onto the to-be-printed object by squeegee, and after the coat is finished, before the printing process, a degassing process is performed to deflate bubbles in the ink applied by the coating process by changing to high vacuum, atmospheric pressure or low vacuum. At the same time, the printing process is performed in a vacuum atmosphere.

[특허문헌 1][Patent Document 1]

일본국 특개2003-118070호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-118070

[특허문헌 2][Patent Document 2]

일본국 특개2003-300302호 공보JP 2003-300302 A

상기 특허문헌 1, 스텐실 상부에 챔버실을 구비한 가압부를 가지고, 챔버실을 가압하여 그 챔버실 내에 설치한 스퀴지에 의하여 스텐실에 설치한 개구에 페이스트를 충전하여 스텐실 하부에 세트된 프린트 배선판에 페이스트를 인쇄하는 것이다. 이 경우, 챔버실은 고정되어 스텐실 및 프린트 배선판을 이동시키는 구성으로 하고 있다. The patent document 1 has a pressurizing section including a chamber chamber on the stencil upper part, pressurizes the chamber chamber, fills the paste into an opening provided in the stencil by a squeegee installed in the chamber chamber, and pastes the printed wiring board set under the stencil. To print. In this case, the chamber chamber is fixed to move the stencil and the printed wiring board.

이와 같이 챔버실을 가압하여 페이스트를 프린트 배선판에 인쇄하면, 가압력에 의하여 챔버실이 떠올라 가압한 효과를 얻는 것은 어려운 경우가 발생한다. 또한 챔버실을 크게 구성할 필요가 있다. 또 인쇄한 프린트 배선판이 챔버실을 통과하였을 때에 일부러 밀어 넣은 페이스트가 떠올라 보이드가 발생하는 경우도 생긴다. When the paste is printed on the printed wiring board by pressing the chamber chamber in this manner, it is difficult to obtain the effect that the chamber chamber floats due to the pressing force and pressurizes it. Moreover, it is necessary to comprise a chamber chamber large. In addition, when the printed printed circuit board passes through the chamber chamber, the paste intentionally pushed out may cause voids to occur.

또, 특허문헌 2와 같이 진공 챔버실 내에 인쇄장치를 설치하여, 인쇄 전에 진공상태로 하여 페이스트의 탈포처리를 하면, 고정밀도의 인쇄가 가능하나, 피인쇄물의 반입 반출에 시간이 걸림과 동시에, 진공챔버 내를 진공으로 하는 데에도 시간이 걸리고, 또한 장치도 대형화하는 문제가 있다. In addition, as shown in Patent Literature 2, if a printing apparatus is installed in a vacuum chamber chamber and the paste is subjected to a degassing treatment in a vacuum state before printing, high precision printing is possible, It takes time to vacuum the inside of the vacuum chamber, and there is a problem that the apparatus is also enlarged.

본원 발명의 목적은, 높은 종횡비의 스크린을 사용한 경우에도 고정밀도로 고속으로 인쇄할 수 있는 스크린인쇄장치를 제공하는 것에 있다. An object of the present invention is to provide a screen printing apparatus capable of printing at high speed with high accuracy even when a screen having a high aspect ratio is used.

테이블 위에 탑재된 기판면 위에 기설정된 패턴의 개구부를 형성한 마스크를 맞닿게 하여 마스크 상면으로부터 스퀴지에 의하여 개구를 거쳐 기판면에 페이스트를 인쇄하는 것에 있어서, 마스크면 위의 개구로부터 페이스트를 공급하는 스퀴지 헤드를 밀폐형 스퀴지 헤드로 하고, 스퀴지 헤드 내에 부압을 공급하는 부압공급기구를 설치한 것을 특징으로 한다. A squeegee for supplying a paste from an opening on a mask surface in a paste printing on the substrate surface through an opening by a squeegee from an upper surface of the mask and a mask formed with an opening having a predetermined pattern on the substrate surface mounted on a table. The head is a hermetic squeegee head, and a negative pressure supply mechanism for supplying negative pressure in the squeegee head is provided.

개구 패턴에 페이스트를 공급할 때에 스퀴지 내를 부압상태로 하여 행하기 때문에 피인쇄부 바닥부측에 기포가 잔류하지 않고, 또한 스퀴지의 통과후에는 페이스트를 충전한 개구부에는 대기압이 즉시 가해지고, 대기압의 가압력에 의하여 페이스트가 확실하게 피인쇄부측으로 전사되기 때문에, 작고, 밀집된 개구 패턴의 것이어도 고정밀도의 인쇄가 가능하게 되었다. When the paste is supplied to the opening pattern, the inside of the squeegee is kept at a negative pressure, so that no bubbles remain at the bottom of the printed portion, and after passing through the squeegee, the atmospheric pressure is immediately applied to the opening filled with the paste, and the atmospheric pressure is applied. Since the paste is reliably transferred to the portion to be printed, high precision printing can be performed even with a small, dense opening pattern.

도 1에 스크린인쇄장치의 전체 구성의 개략을 나타낸다. Fig. 1 shows an outline of the overall configuration of the screen printing apparatus.

본 발명의 스크린인쇄기(1)의 본체 프레임에는 도시 생략한 판프레임 받이가 설치되어 있고, 판프레임 받이에는 인쇄패턴을 개구부로서 가지는 스크린(21)을 부착한 마스크(20)(이하 스크린을 포함하여 마스크라 설명하는 경우도 있다)가 세트되도록 구성하고 있다. 마스크(20)의 위쪽에는 스퀴지 헤드(2)가 배치되고, 스퀴지 헤드(2)에는 스퀴지(3)가 장착되어 있다. 스퀴지 헤드(2)는 스퀴지 이동기구(6)에 의하여 수평방향으로 이동이 가능하고, 스퀴지(3)는 스퀴지 승강기구(4)에 의하여 상하방향으로 이동할 수 있다. 본 실시예에서는 이 스퀴지 승강기구(4)에 공기실린더를 이용한 구성으로 한 예를 나타내고 있다(이후, 스퀴지 승강기구를 단 지 공기실린더, 또는 인압 실린더라 부르는 경우도 있다). 마스크(20)의 아래쪽에는 마스크(20)에 대향하도록 인쇄 대상물인 기판(5)을 탑재하여 유지하는 인쇄 테이블(10)이 설치되어 있다. 이 인쇄 테이블(10)은 기판(5)을 수평방향으로 이동하여 마스크(20)와의 위치 맞춤을 행하는 XYθ 테이블(11)과, 기판(5)을 수취 컨베이어(26)로부터 인쇄 테이블(10) 위로 수취하고, 또한 기판(5)을 스크린(21)면에 근접하거나 또는 접촉시키기 위한 테이블 승강기구(12)를 구비하고 있다. 인쇄 테이블(10)의 반송방향의 양측에는 기판 수취 컨베이어(26)가 설치되어 있고, 기판 반입 컨베이어(25)에 의하여 반입된 기판(5)을 수취하여 인쇄 테이블(10) 위에 주고 받는다. 또 기판 수취 컨베이어(26)는, 인쇄 테이블(10) 위에서 인쇄가 종료되면, 인쇄 테이블(10)로부터 기판을 수취하여, 기판 반출 컨베이어(27)에 기판(5)을 배출한다. The body frame of the screen printing machine 1 of the present invention is provided with a plate frame holder (not shown), and the plate frame holder includes a mask 20 (hereinafter referred to as a screen) having a screen 21 having a printing pattern as an opening. It may be described as a mask). A squeegee head 2 is disposed above the mask 20, and a squeegee 3 is attached to the squeegee head 2. The squeegee head 2 is movable in the horizontal direction by the squeegee moving mechanism 6, and the squeegee 3 can be moved in the vertical direction by the squeegee lifting mechanism 4. In this embodiment, an example is shown in which the air cylinder is used as the squeegee lifting mechanism 4 (hereinafter, the squeegee lifting mechanism is sometimes referred to as an air cylinder or a pressure cylinder). Below the mask 20, a printing table 10 for mounting and holding the substrate 5, which is a printing object, is provided so as to face the mask 20. The printing table 10 has an XYθ table 11 which moves the substrate 5 in the horizontal direction to align the mask 20, and moves the substrate 5 from the receiving conveyor 26 onto the printing table 10. It is provided with the table lifting mechanism 12 for receiving and bringing the board | substrate 5 near or contacting the screen 21 surface. The board | substrate receiving conveyor 26 is provided in the both sides of the conveyance direction of the printing table 10, The board | substrate 5 carried in by the board | substrate loading conveyor 25 is received, and it transfers to the printing table 10. Moreover, when printing is complete | finished on the printing table 10, the board | substrate receiving conveyor 26 receives a board | substrate from the printing table 10, and discharges the board | substrate 5 to the board | substrate carrying conveyor 27. FIG.

전자동 스크린인쇄기(1)에서는 마스크(20)와 기판(5)의 위치맞춤을 자동적으로 행하는 기능을 구비하고 있다. 즉, CCD 카메라(15)에 의하여 마스크(20)와 기판(5)의 각각에 설치되어 있는 위치맞춤용 마크를 촬상하고, 화상처리하여 위치 어긋남량을 구하고, 그 어긋남량을 보정하도록 XYθ 테이블(11)를 구동하여 위치맞춤을 행하는 것이다. The fully automatic screen printer 1 has a function of automatically aligning the mask 20 with the substrate 5. That is, the CCD camera 15 picks up the alignment marks provided on each of the mask 20 and the substrate 5, image-processes to obtain the positional displacement amount, and corrects the displacement amount. 11) to perform alignment.

또한 각부 구동용 인쇄제어부(36)나 CCD 카메라(15)로부터의 화상신호를 처리하는 화상입력부(37) 등을 구비한 인쇄기제어부(30)는, 인쇄기 본체 프레임의 내부에 설치되어 있고, 제어용 데이터의 재기록이나 인쇄조건의 변경 등을 행하기 위한 데이터 입력부(50)나, 인쇄상황 등이나 도입한 인식 마크를 모니터하기 위한 표 시부(40)가 인쇄기의 바깥쪽에 배치되어 있다. In addition, the printer control unit 30 including the print control unit 36 for driving each unit and the image input unit 37 for processing the image signal from the CCD camera 15 is provided inside the main body frame of the printing machine. The data input unit 50 for rewriting the data, changing the printing conditions, and the like, and the display unit 40 for monitoring the printing status or the like and the introduced recognition mark are disposed outside the printing press.

페이스트를 인쇄받는 기판(5)은, 기판 반입 컨베이어(25)에 의하여 기판 수취 컨베이어(26)에 공급되어, 인쇄 테이블(10) 위의 소정의 위치에 고정된다. 기판(5)을 인쇄테이블(10)에 고정한 후, 미리 등록 설정된 기판 마크위치로 CCD 카메라(15)를 이동한다. 계속해서 CCD 카메라(15)가 기판(5) 및 마스크(20)[또는 스크린(21)의 면 위]에 설치된 위치인식용 마크(도시 생략)를 촬상하여 인쇄기제어부(30)에 전송한다. 제어부 내의 화상입력부(37)에서는 화상 데이터로부터 마스크와 기판의 위치 어긋남량을 구한다. 그 결과에 의거하여 인쇄기제어부(30)는 XYθ 테이블제어부로부터 구동신호를 XYθ테이블(11)에 보내고, 그 신호에 의거하여 XYθ 테이블(11)를 동작시켜 마스크(20)에 대한 기판(5)의 위치 등을 수정, 위치맞춤한다. 위치 맞춤 동작완료후, CCD 카메라(15)가 인쇄테이블(10)과 간섭하지 않는 위치까지 소정량 퇴피 동작한다. CCD 카메라(15)의 퇴피 완료후, 인쇄 테이블(10)이 상승하여 기판(5)과 스크린(21)을 접촉시킨다. 그후 스퀴지 승강기구(4)에 의하여 스퀴지(3)가 마스크(20)의 스크린(21)면 위에 접촉할 때까지 하강한다. 다음에 스퀴지 헤드(2)의 이동에 의하여 스크린(21)면 위에 공급되어 있던 페이스트가 스크린(21)의 개구부에 충전되어 기판에 전사된다. 스퀴지(3)는 수평방향으로 일정거리 스트로크한 다음에 상승한다. 그리고 인쇄테이블(10)이 하강하여 스크린(21)과 기판(5)이 떨어져 스크린(21)의 개구부에 충전된 페이스트가 기판(5)에 전사된다. The board | substrate 5 which receives a paste is supplied to the board | substrate receiving conveyor 26 by the board | substrate loading conveyor 25, and is fixed to the predetermined position on the printing table 10. FIG. After fixing the board | substrate 5 to the printing table 10, the CCD camera 15 is moved to the board | substrate mark position previously registered. Subsequently, the CCD camera 15 picks up a position recognition mark (not shown) provided on the substrate 5 and the mask 20 (or on the surface of the screen 21) and transfers it to the printer controller 30. The image input unit 37 in the control unit obtains the positional displacement amount of the mask and the substrate from the image data. Based on the result, the printer control unit 30 sends a drive signal from the XYθ table control unit to the XYθ table 11 and operates the XYθ table 11 based on the signal to operate the substrate 5 with respect to the mask 20. Correct and position the position. After completion of the alignment operation, the CCD camera 15 is retracted by a predetermined amount to a position where it does not interfere with the printing table 10. After the evacuation of the CCD camera 15 is completed, the printing table 10 is raised to bring the substrate 5 into contact with the screen 21. The squeegee lifting mechanism 4 then descends until the squeegee 3 contacts the surface of the screen 21 of the mask 20. Next, the paste supplied on the screen 21 surface is filled in the opening of the screen 21 by the movement of the squeegee head 2 and transferred to the substrate. The squeegee 3 rises after a predetermined distance stroke in the horizontal direction. Then, the printing table 10 is lowered so that the screen 21 and the substrate 5 are separated, and the paste filled in the opening of the screen 21 is transferred to the substrate 5.

그리고 페이스트가 인쇄된 기판(5)은 기판 수취 컨베이어(26)로부터 기판 반 출 컨베이어(27)를 거쳐 다음공정으로 보내진다. Then, the substrate 5 on which the paste is printed is sent from the substrate receiving conveyor 26 to the next step via the substrate carrying conveyor 27.

또한 기판(5)과 마스크(20)에는 상대적으로 동일한 부분에 인식위치맞춤용 마크가 2개 이상 설치되어 있다. 이 양쪽의 마크 각각을 상하방향 2 시야를 가지는 특수한 CCD 카메라(15)에 의하여 마스크(20)의 마크는 밑에서부터 인식하고, 기판(5)의 마크는 위에서부터 인식하여, 기설정된 부분에 설치한 마크 모두에 대하여 위치좌표를 판독하여 마스크(20)에 대한 기판(5)의 어긋남량을 위치연산·보정하여, 기판(5)을 마스크(20)에 대하여 위치맞춤한다. The substrate 5 and the mask 20 are provided with two or more recognition alignment marks at relatively same portions. The marks of the mask 20 are recognized from the bottom by the special CCD camera 15 having each of the two marks in the vertical direction, and the marks of the substrate 5 are recognized from above, and the marks on the predetermined portions are provided. The position coordinates are read for all the marks, the position calculation and correction of the shift amount of the substrate 5 with respect to the mask 20 are performed, and the substrate 5 is positioned with respect to the mask 20.

도 1(b)에 나타내는 인쇄기제어부(30)에서, CCD 카메라(15)에 의하여 촬상한 임의 패턴을 화상입력부(37)로부터 도입하여, 임의패턴의 주위에 유사패턴이 존재하고 있어도 사전(38)에 미리 준비된 모델과, CCD 카메라(15)에 의하여 촬상한 임의 패턴과의 상관값을 상관값 계산부(31)에서 연산한다. 상관값 계산부(31)에 의하여 구해진 상관값에 의거하여, 형상 추정부(32)에서 모델의 형상 추정을 행한다. 추정된 형상을 복수개의 가기준 패턴으로서 기억 설정한다. 그리고 패턴 위치좌표 연산부(33)에서 목표기준 패턴간 거리와 비교하여, 또한 치수 계산부(34)에서 형상 치수를 구하여, 차가 가장 적은 조합의 마크를 기준패턴으로서 사전(38)에 등록하는 수단을 구비하고 있다. In the printer control unit 30 shown in Fig. 1B, an arbitrary pattern picked up by the CCD camera 15 is introduced from the image input unit 37, even if a similar pattern exists around the arbitrary pattern. The correlation value between the model prepared in advance and the arbitrary pattern picked up by the CCD camera 15 is calculated by the correlation value calculator 31. On the basis of the correlation value obtained by the correlation value calculation unit 31, the shape estimation unit 32 estimates the shape of the model. The estimated shape is stored and stored as a plurality of temporary reference patterns. Means for comparing the distance between the target reference patterns in the pattern position coordinate calculating unit 33 and obtaining a shape dimension in the dimension calculating unit 34 and registering the mark of the combination having the smallest difference as the reference pattern in the dictionary 38 as a reference pattern. Equipped.

또한 인쇄기제어부(30)에는 스퀴지 헤드(2) 등의 동작을 제어하는 인쇄제어부(36)를 구비하고 있다. In addition, the printer controller 30 includes a print controller 36 for controlling the operation of the squeegee head 2 and the like.

그런데 최근의 기판은 페이스트를 공급하는 땜납 영역이 미세화되고 있다. 이 때문에 스크린인쇄에 의하여 페이스트를 공급하는 종횡비가 1 이상으로 되어 있 고, 또한 기판측에 공급한 페이스트에 기포가 발생하여 충분한 양의 페이스트를 공급할 수 없다. 그래서 본 발명에서는 스퀴지 헤드(2)에 밀폐형 스퀴지구조의 것을 사용하고, 스퀴지 헤드(2)의 내부를 부압상태로 하여 페이스트를 마스크 개구부에 공급하는 구성으로 함으로써 기포의 발생을 방지함과 동시에, 피인쇄물에의 전사도 용이하게 한 것이다. By the way, in recent years, the solder area | region which supplies paste is refined | miniaturized. For this reason, the aspect ratio for supplying the paste by screen printing is 1 or more, and bubbles are generated in the paste supplied to the substrate side, so that a sufficient amount of the paste cannot be supplied. Therefore, in the present invention, a closed squeegee structure is used for the squeegee head 2, and the paste is supplied to the mask opening with the inside of the squeegee head 2 in a negative pressure state, thereby preventing bubbles from being generated and It also facilitates the transfer to printed matter.

다음에 본 실시예의 스퀴지 헤드(2)에 대하여 도 2를 사용하여 설명한다. 도 2에 본 발명의 스크린인쇄기에 사용되는 밀폐형 스퀴지 헤드의 부분단면도를 나타낸다. 화살표(7)가 페이스트(19)를 도포시에 있어서의 스퀴지(3)의 이동방향을 나타내고 있다. 본 발명의 스퀴지 헤드(2)는 스퀴지 외통(3a)의 안쪽 양쪽 끝부에 스퀴지(3)가 설치되어 있다. 이후 이 스퀴지 외통(3a) 내를 스퀴지 헤드 내부(17)라 부르고 설명한다. 또한 스퀴지(3)는 이동방향(화살표 7)의 직각방향으로 스크린(21)의 폭에 대응하여 길게 형성되어 있고, 양쪽 끝부도 스퀴지(3)와 대략 동일한 높이에 커버를 설치한 밀폐형의 스퀴지 헤드구조로 하고 있다. Next, the squeegee head 2 of this embodiment is demonstrated using FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a hermetic squeegee head used in the screen printing machine of the present invention. An arrow 7 indicates the moving direction of the squeegee 3 when the paste 19 is applied. In the squeegee head 2 of the present invention, the squeegee 3 is provided at both inner ends of the squeegee outer cylinder 3a. Hereinafter, the inside of this squeegee outer cylinder 3a is called the squeegee head inside 17, and it demonstrates. In addition, the squeegee 3 is elongated to correspond to the width of the screen 21 in the direction perpendicular to the direction of movement (arrow 7), and both ends thereof are hermetically sealed squeegee heads provided with covers at approximately the same height as the squeegee 3. I make it a structure.

스크린(21)이 기판(5)면에 접촉함과 동시에, 스퀴지(3)가 스크린(21)에 접촉한 상태에서는 스퀴지 헤드 내부(17)가 대략 밀폐상태가 된다. 그 상태에서 스퀴지 헤드 내부(17)를 부압상태가 되도록, 공기압 제어기구(부압공급기구)를 동작시켜 스퀴지 헤드 내부(17)의 공기를 배기 배관(8)으로 배기(8a)한다. 스퀴지 헤드 내부(17)를 기설정된 압으로 감압하면, 스퀴지 이동기구(6)를 동작시켜 스크린(21)면 위를 화살표(7)방향으로 이동시켜 스크린(21)면에 설치되어 있는 개구부(16)에 페이스트(19)를 밀어 넣는다. 이때 스퀴지 헤드 내부(17)는 부압으로 되어 있기 때문에 스퀴지 헤드(2)가 통과한 후의 기판(5)과 스크린(21)에는 대기압(9)이 작용함과 동시에 개구부(16)의 페이스트(19)에도 대기압(9)이 작용하여 확실하게 기판(5)면 또는 기판(5)에 설치한 구멍에 페이스트(19)가 충전된다. 또한 스퀴지 헤드(2)를 화살표(7)방향으로 이동함에 따라 페이스트(19)에는 회전력이 작용하여 회전하고 있다. 이때 주위가 대기상태인 경우는, 공기가 말려 들어 기포를 일으키는 경우도 있으나, 주위를 부압으로 함으로써 이것을 방지할 수 있다. 이와 같이 페이스트를 회전시킴으로써 페이스트의 유동성을 높이고 있다. While the screen 21 is in contact with the substrate 5 surface and the squeegee 3 is in contact with the screen 21, the squeegee head 17 is in a substantially sealed state. In this state, the air pressure control mechanism (negative pressure supply mechanism) is operated so that the inside of the squeegee head 17 is in a negative pressure state, and the air 8 in the squeegee head 17 is exhausted to the exhaust pipe 8. When the inside of the squeegee head 17 is depressurized to a predetermined pressure, the squeegee moving mechanism 6 is operated to move the screen 21 on the screen 21 in the direction of the arrow 7 to open the opening 16 provided on the screen 21 surface. ), Paste 19 into the paste. At this time, since the inside of the squeegee head 17 is under negative pressure, the atmospheric pressure 9 acts on the substrate 5 and the screen 21 after the squeegee head 2 passes, and at the same time, the paste 19 of the opening 16 is applied. Atmospheric pressure 9 also acts to ensure that the paste 19 is filled in the surface of the substrate 5 or in the hole provided in the substrate 5. In addition, as the squeegee head 2 is moved in the direction of the arrow 7, the rotation force is applied to the paste 19 to rotate. At this time, when the surroundings are in an atmospheric state, air may be rolled up to cause bubbles, but this can be prevented by setting the surroundings to negative pressure. By rotating the paste in this way, the fluidity of the paste is increased.

이하, 도 3을 사용하여 스퀴지 헤드(2) 내부의 공기압제어와 그 동작에 관하여 상세하게 설명한다. 도 3에 스퀴지 헤드 주위의 공기압제어계를 나타낸다. 본 발명의 공기압제어는 스퀴지 헤드(2)를 상하로 구동하는 스퀴지 승강기구(4)에 공기실린더[이후 인압 실린더(4)라 부르는 경우도 있다]를 이용하는 구성으로 함과 동시에, 스퀴지 헤드 내부(17)를 부압으로 하기 위한 진공펌프(46)를 설치하고 있다. 또 스퀴지 헤드 내부(17)의 압력을 계측하기 위한 진공센서(45)가 진공펌프(46)에 접속되는 배기배관(8)에 설치되어 있다. 또 배기배관(8)에는 전공 레귤레이터(43)가 설치되어 있고, 진공센서(45)로 측정한 스퀴지 헤드 내부(17)의 부압력에 따라 진공펌프(46) 및 전공 레귤레이터(43)를 제어하여 스퀴지 헤드 내부(13)의 부압력을 일정하게 유지한다. 이와 같이 스퀴지 헤드 내부(17)를 부압으로 하면, 스퀴지 헤드(2)에는 부압력과 대기압(9)의 차압이 가해져 스퀴지(3)가 스크린(21)측에 가압된다. 이 때문에 스퀴지(3)의 선단부에 지나친 압력이 가해지고, 인압이 증가하여 적정한 인압이 아니게 되는 경우가 있다. 그래서 인압을 적정하 게 제어하기 위한 인압 조정기구를 설치할 필요가 있다. Hereinafter, the air pressure control inside the squeegee head 2 and its operation will be described in detail with reference to FIG. 3. 3 shows an air pressure control system around the squeegee head. The air pressure control according to the present invention uses an air cylinder (hereinafter sometimes referred to as a pressure cylinder 4) to the squeegee lifting mechanism 4 which drives the squeegee head 2 up and down, and at the same time the inside of the squeegee head ( 17 is provided with a vacuum pump 46 for negative pressure. A vacuum sensor 45 for measuring the pressure in the squeegee head 17 is provided in the exhaust pipe 8 connected to the vacuum pump 46. The exhaust pipe 8 is provided with an electro-pneumatic regulator 43. The vacuum pump 46 and the electro-pneumatic regulator 43 are controlled in accordance with the negative pressure of the inside of the squeegee head 17 measured by the vacuum sensor 45. The negative pressure inside the squeegee head 13 is kept constant. When the inside of the squeegee head 17 is made negative in this manner, the pressure difference between the negative pressure and the atmospheric pressure 9 is applied to the squeegee head 2 and the squeegee 3 is pressed against the screen 21 side. For this reason, excessive pressure is applied to the front end of the squeegee 3, and the phosphorus pressure increases, so that it may not be an appropriate phosphorus pressure. Therefore, it is necessary to install a pressure adjustment mechanism to properly control the pressure.

예를 들면 부압을 0.05 Mp 스퀴지 헤드(2)의 수압면적을 133 ㎠의 경우, 66 kg가 되고, 적정한 인압 6.6 kg보다 커져, 적정한 인쇄를 할 수 없다. 그래서 인압을 조정함으로써 적정한 인쇄를 행할 수 있도록 하고 있다. 인압 조정기구는, 먼저 설명한 스퀴지 승강기구(4)를 이용하여 스퀴지 헤드 내부(17)의 부압력을 진공압센서(45)로 계측하여, 스퀴지 헤드(2)를 상하시킴으로써 행하고 있다. 즉, 본 실시예에서는 인압 실린더(4)에 백압을 가함으로써, 부압력의 일부를 캔슬하여 적정한 인압이 되도록 제어하는 구성으로 하고 있다. 이 때문에, 인압 실린더(4) 내의 피스톤을 밀어 내리는 측(4d)과, 밀어 올리는 측(4u)에 각각 공기배관(18d, 18u)을 배치하여, 상세한 것은 도시 생략한 압축기(47)로부터 압축공기를 공급하는 구성으로 하고 있다. 밀어 내림측의 공기배관(18d)에는 전자밸브(44)와 공전 레귤레이터가 설치되어 있다. 밀어 내림측의 공기배관(18u)에는 공전 레귤레이터(42)밖에 나타나 있지 않으나, 전자밸브를 설치하여도 좋다. 또 도면에서는 진공펌프(46)를 설치한 배기배관(8)에 공전 레귤레이터(43)를 설치하는 구성으로 하고 있으나, 진공펌프는 일정 배기이면 공전 레귤레이터(43)를 생략하여도 좋다. 또 각 공전 레귤레이터(42, 43)나 전자밸브(44)는 인쇄기제어부(30) 내의 인쇄제어부(36)에 접속되어 있다. 인쇄제어부(36)는 진공센서(45)의 검출신호에 의거하여, 각 공전 레귤레이터(41, 42, 43)나 전자밸브(44)를 제어하는 구성으로 되어 있다. 또한 압축기(47)를 설치하지 않고, 진공펌프(46)의 배기측으로부터 압축공기를 보내는 구성으로 하는 것도 가능하다. For example, the negative pressure is 0.05 kg when the pressure area of the 0.05 Mp squeegee head 2 is 133 cm 2, which is larger than the appropriate pressure of 6.6 kg, so that proper printing cannot be performed. Therefore, proper printing can be performed by adjusting the pressure. The phosphorus pressure adjusting mechanism measures the negative pressure of the inside of the squeegee head 17 using the vacuum pressure sensor 45 by using the squeegee lifting mechanism 4 described above, and performs the upper and lower squeegee heads 2 up and down. That is, in this embodiment, by applying the back pressure to the pressure cylinder 4, a part of negative pressure is canceled and it is set as the structure which controls so that it may become an appropriate pressure. For this reason, the air piping 18d, 18u is arrange | positioned at the side 4d which pushes down the piston in the in-pressure cylinder 4, and the side 4u which pushes up, respectively, and the compressed air is not shown from the compressor 47 not shown in detail. It is configured to supply. The solenoid valve 44 and the idle regulator are provided in the air pipe 18d on the pushed down side. Only the idle regulator 42 is shown in the air pipe 18u on the pushed down side, but a solenoid valve may be provided. In the figure, the idle regulator 43 is provided in the exhaust pipe 8 provided with the vacuum pump 46. However, if the vacuum pump is a constant exhaust, the idle regulator 43 may be omitted. Each of the idle regulators 42 and 43 and the solenoid valve 44 are connected to the print control unit 36 in the printer control unit 30. The print control unit 36 is configured to control each idle regulator 41, 42, 43 or the solenoid valve 44 based on the detection signal of the vacuum sensor 45. Moreover, it is also possible to set it as the structure which sends compressed air from the exhaust side of the vacuum pump 46, without providing the compressor 47.

또한, 스퀴지 헤드 내부(17)를 부압로 하여, 본 실시예를 적용한 장치로 실험하였다. 그 결과, 스퀴지 헤드 내부(17)의 부압력을 0.01∼0.05 Mp의 범위로 제어하여 도포를 행한 바, 양호한 결과를 얻었다. In addition, the inside of the squeegee head 17 was subjected to a negative pressure, and the experiment with the present embodiment was applied. As a result, application was carried out by controlling the negative pressure in the squeegee head interior 17 in the range of 0.01 to 0.05 Mp, thereby obtaining good results.

또한, 본 실시예와 같이 스퀴지 헤드 내부(17)를 부압으로 하면 페이스트 내의 용제성분이 대기압 환경하보다 휘발되기 쉬워지기 때문에 용제의 종류, 또는 양을 적게 하여 휘발성분을 억제한 특성변화가 적은 페이스트를 사용하도록 하였다. 또 인쇄동작을 행하고 있는 이외일 때는, 스퀴지 헤드 내부(17)를 대기압으로 하여 두고, 페이스트가 부압 환경하에 노출되는 시간을 아주 짧게 하여 페이스트의 특성변화를 억제하면 좋다. In addition, when the inside of the squeegee head 17 is set to negative pressure as in the present embodiment, the solvent component in the paste is more likely to be volatilized than under an atmospheric pressure environment. Was used. When the printing operation is not performed, the inside of the squeegee head 17 can be kept at atmospheric pressure, and the change in the characteristics of the paste can be suppressed by shortening the time that the paste is exposed to the negative pressure environment.

또한 상기한 실시예에서는 스퀴지 헤드(2)의 스퀴지 승강기구(4)에 공기압으로 제어하는 인압 실린더를 사용하는 구성을 나타내었으나, 인압 실린더 대신에 전동모터를 사용한 구성으로 하는 것도 가능하고, 작동 트랜스방식의 구동기구를 설치한 스퀴지 승강기구로 하는 것도 가능하다. In addition, in the above-described embodiment, although the configuration using a pressure cylinder to control the pneumatic pressure of the squeegee elevating mechanism 4 of the squeegee head 2 is shown, it is also possible to have a configuration using an electric motor instead of the pressure cylinder. It is also possible to set it as the squeegee lifting mechanism provided with the drive mechanism of the system.

다음에 본 발명의 인쇄동작에 관하여 도 1 내지 도 3을 사용하여 설명한다. Next, the printing operation of the present invention will be described with reference to Figs.

먼저, 기판 반입 컨베이어(25) 위에 인쇄 대상물인 기판(5)이 탑재되면, 기판 반입 컨베이어(25)가 구동되고, 기판(5)은 기판 수취 컨베이어(26)로 이동한다. 기판 수취 컨베이어(26)는 기판(5)이 인쇄테이블(10) 위에 이르면 정지한다. 기판 수취 컨베이어(26)가 정지하면, 인쇄테이블(10)이 상승하여 기판 수취 컨베이어(26)로부터 기판(5)을 인쇄 테이블(10)면 위에 수취한다. 다음에 CCD 카메라(15)에 의하여 기판(5) 및 스크린(21)면에 설치된 위치 맞춤 마크를 촬상한다. 촬상한 데이터는 인쇄기제어부(30)에 보내지고, 그곳에서 각각의 마크 위치좌표를 연산하여, 어긋남량을 구한다. 구해진 어긋남량에 따라 XYθ테이블(11)를 구동하여 위치 맞춤을 행한다. 위치 맞춤이 종료되면, CCD 카메라(15)를 마스크(20)의 밖에 위치하도록 퇴피시킨다. CCD 카메라(15)가 퇴피 후, 인쇄테이블(10)을 다시 상승시켜 기판(5)을 스크린(21)의 이면에 접촉시킨다. 다음에 스크린(21)의 표면의 한쪽(인쇄 개시위치)에 페이스트를 공급한다. 그후, 스퀴지 헤드(2)가 페이스트를 내포하는 위치로 이동되고, 또한 스퀴지(3)가 마스크(20)의 표면에 접촉하여 스퀴지에 기설정된 압이 인가될 때까지 강하시킨다. First, when the board | substrate 5 which is a printing object is mounted on the board | substrate carrying conveyor 25, the board | substrate carrying conveyor 25 is driven and the board | substrate 5 moves to the board | substrate receiving conveyor 26. As shown in FIG. The substrate receiving conveyor 26 stops when the substrate 5 reaches the printing table 10. When the board | substrate receiving conveyor 26 stops, the printing table 10 raises and receives the board | substrate 5 from the board | substrate receiving conveyor 26 on the printing table 10 surface. Next, the CCD camera 15 picks up the alignment mark provided in the board | substrate 5 and the screen 21 surface. The picked-up data is sent to the printer control part 30, and each mark position coordinate is calculated there, and the shift amount is calculated | required. According to the obtained shift amount, the XYθ table 11 is driven to perform alignment. When the alignment is finished, the CCD camera 15 is retracted to be positioned outside the mask 20. After the CCD camera 15 is evacuated, the print table 10 is raised again to bring the substrate 5 into contact with the rear surface of the screen 21. Next, the paste is supplied to one side (print start position) of the surface of the screen 21. Thereafter, the squeegee head 2 is moved to the position containing the paste, and the squeegee 3 contacts the surface of the mask 20 and lowers until a predetermined pressure is applied to the squeegee.

다음에 스퀴지 헤드(2) 내에 부압공급기구로 부압을 공급한다. 스퀴지 헤드 내부(17)가 기설정된 부압상태가 되면, 인압이 규정의 값으로 되어 있는지의 여부를 확인하여, 기설정된 인압이면 스퀴지 헤드(2)의 이동을 개시하여 스크린(21)에 설치되어 있는 개구부에 페이스트를 밀어 넣는다. 또한 스퀴지 헤드(2)의 이동에 따르는 스퀴지 헤드 내의 부압의 변동을 적게 하기 위하여 이동 중에도 부압을 계속하여 공급한다. 또 인압이 너무 커져 있는 경우는, 인압 실린더(4)에 스퀴지를 들어 올리는 방향의 힘이 작용하도록 백압을 가하여 기설정된 인압이 되도록 제어한다. 이와 같은 인압과 부압력의 관계를, 미리 실험에 의하여 구하고, 기억하여 둠으로써 계측한 부압력에 따라 적정한 인압으로 제어하는 것도 가능하다. 인압을 계측하기 위하여 공기압 실린더와 스퀴지 헤드의 사이에 압력센서를 설치함으로써 정확한 인압을 계측하는 것도 가능하다. Next, the negative pressure is supplied to the negative pressure supply mechanism in the squeegee head 2. When the inside of the squeegee head 17 becomes a predetermined negative pressure state, it is checked whether the pressure is at a prescribed value, and when the pressure is preset, the squeegee head 2 starts to move and is installed on the screen 21. Push the paste into the opening. In addition, in order to reduce the variation of the negative pressure in the squeegee head accompanying the movement of the squeegee head 2, the negative pressure is continuously supplied during the movement. If the pressure is too large, the back pressure is applied to the pressure cylinder 4 so that a force in the direction of lifting the squeegee is applied to control the pressure to be a predetermined pressure. Such a relationship between the phosphorus pressure and the negative pressure can be obtained by experiment in advance and stored in advance so that the appropriate pressure can be controlled according to the measured negative pressure. It is also possible to measure accurate pressure by providing a pressure sensor between the pneumatic cylinder and the squeegee head to measure the pressure.

이 스크린 개구부에 공급된 페이스트는, 스퀴지 헤드(2)가 통과하면 대기 압(9)이 직접 가해지고, 또한 스크린 개구부의 기판측에 가압된다. 스퀴지 헤드(2)가 스크린(21)의 기설정된 영역을 다 이동하면, 스퀴지 헤드(2)에 대한 부압의 공급을 정지하고, 스퀴지 헤드(2)를 상승시킨다. 다음에 인쇄테이블(10)를 강하시켜 기판면으로부터 스크린(21)을 떼어 냄으로써 기판(5)에 페이스트가 전사된다. 그후, 인쇄테이블(10)을 다시 강하시켜, 기판 수취 컨베이어(26)에 기판(5)을 주고 받는다. 기판 수취 컨베이어(26)는 기판을 수취하면 이동을 개시하여, 기판(5)을 기판 반출 컨베이어(27)에 주고 받는다. 기판(5)은 기판 반출 컨베이어(27)로부터 다음공정에 배출된다. When the squeegee head 2 passes through the paste supplied to the screen opening, the atmospheric pressure 9 is directly applied to the paste and is pressed to the substrate side of the screen opening. When the squeegee head 2 moves all the predetermined area of the screen 21, supply of the negative pressure to the squeegee head 2 is stopped and the squeegee head 2 is raised. Next, the paste is transferred to the substrate 5 by lowering the printing table 10 and removing the screen 21 from the substrate surface. Thereafter, the printing table 10 is lowered again, and the substrate 5 is sent to and received from the substrate receiving conveyor 26. When the board | substrate receiving conveyor 26 receives a board | substrate, it starts a movement and sends the board | substrate 5 to the board | substrate carrying conveyor 27. The board | substrate 5 is discharged | emitted from the board | substrate carrying conveyor 27 to the next process.

이상과 같이 본 발명의 장치를 이용하여 인쇄함으로써 스퀴지 헤드로 스크린개구부에 페이스트를 충전한 후, 즉시 충전부에 대기압이 가해지기 때문에, 페이스트의 유동성이 큰 동안에 대기압이 가해지게 되어, 기포가 확실하게 제거된다. 그 때문에 인쇄된 페이스트에 기포의 잔류가 없고, 또한 미세한 인쇄도 가능하게 된다. As described above, after the paste is filled into the screen opening portion by the squeegee head by printing using the apparatus of the present invention, the atmospheric pressure is immediately applied to the filling portion, so that the atmospheric pressure is applied while the fluidity of the paste is large, and the bubble is reliably removed. do. Therefore, no bubbles remain in the printed paste, and fine printing is also possible.

도 1은 스크린인쇄장치의 전체구성을 설명하기 위한 도,1 is a view for explaining the overall configuration of the screen printing apparatus;

도 2는 스퀴지 헤드부의 단면도,2 is a cross-sectional view of the squeegee head portion,

도 3은 스퀴지 헤드부의 공기압 제어계를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the air pressure control system of the squeegee head.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※ Explanation of code for main part of drawing

1 : 스크린인쇄기 2 : 스퀴지 헤드 1: screen printing machine 2: squeegee head

3 : 스퀴지 4 : 스퀴지 승강기구(인압 실린더) 3: squeegee 4: squeegee lifting mechanism (pressure cylinder)

5 : 기판 6 : 스퀴지 이동기구 5: substrate 6: squeegee moving mechanism

8 : 배기 배관 9 : 대기압 8: exhaust pipe 9: atmospheric pressure

10 : 인쇄 테이블 46 : 진공펌프 10: print table 46: vacuum pump

Claims (3)

테이블 위에 탑재된 기판면 위에 기설정된 패턴의 개구부를 형성한 마스크를 맞닿게 하고, 마스크 상면으로부터 스퀴지 헤드에 설치된 스퀴지에 의하여 상기 개구를 거쳐 기판면에 페이스트를 인쇄하는 스크린인쇄장치에 있어서, In the screen printing apparatus which abuts the mask which formed the opening of a predetermined pattern on the board surface mounted on the table, and prints a paste on a board surface through the said opening by the squeegee provided in the squeegee head from the mask upper surface, 상기 마스크 상면의 개구로부터 페이스트를 공급하는 스퀴지 헤드를 밀폐형 스퀴지 헤드로 하고, 상기 스퀴지 헤드를 승강시킬 수 있고, 상기 스퀴지 헤드를 상기 스퀴지를 향해 이동시킴으로써 상기 스퀴지에 가압력을 인가하는 것이 가능한 스퀴지 승강기구와, 페이스트가 공급된 상기 스퀴지 헤드 내에 부압을 공급하는 부압공급기구를 설치한 것을 특징으로 하는 스크린인쇄장치. A squeegee head for supplying paste from an opening in the upper surface of the mask as a hermetic squeegee head, the squeegee head can be lifted, and a squeegee lifting mechanism capable of applying a pressing force to the squeegee by moving the squeegee head toward the squeegee; And a negative pressure supply mechanism for supplying negative pressure in the squeegee head supplied with paste. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 스퀴지 헤드 내의 부압력을 계측하는 압력계를 설치하고, 상기 압력계의 계측결과에 따라, 상기 스퀴지 승강기구를 제어하여 스퀴지의 인압을 제어하는 인압조정기구를 구비한 것을 특징으로 하는 스크린인쇄장치. And a pressure gauge which controls a negative pressure in the squeegee head, and controls the squeegee lifting mechanism by controlling the squeegee lifting mechanism in accordance with the measurement result of the pressure gauge. 테이블 위에 탑재된 기판면 위에 기설정된 개구부를 형성한 마스크를 맞닿게 하고, 마스크 상면으로부터 밀폐형 스퀴지 헤드를 이동시켜 공급된 페이스트를 스퀴지에 의하여 상기 마스크의 개구부에 공급함으로써 인쇄를 행하는 스크린인쇄방법에 있어서, In the screen printing method of performing printing by contacting a mask having a predetermined opening on a substrate surface mounted on a table, and moving the sealed squeegee head from the mask upper surface to supply the supplied paste to the opening of the mask by squeegee. , 상기 밀폐형 스퀴지 헤드 내에 페이스트를 공급함과 동시에, 헤드 내부를 부압상태로 하고, 또한 상기 부압력에 따라 인압이 일정해지도록 조정하고, 상기 마스크의 개구부를 스퀴지 헤드가 통과 후에, 상기 개구부에 대기압이 가해지도록 한 것을 특징으로 하는 스크린인쇄방법. While the paste is supplied into the hermetic squeegee head, the inside of the head is brought into a negative pressure, and the pressure is adjusted to be constant according to the negative pressure, and after the squeegee head passes through the opening of the mask, atmospheric pressure is applied to the opening. Screen printing method characterized in that.
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