KR20140055958A

KR20140055958A - 땜납 공급 방법 및 땜납 공급 장치

Info

Publication number: KR20140055958A
Application number: KR1020130093572A
Authority: KR
Inventors: 요시타카 나리타; 타케시 후지모토; 히데토시 사토
Original assignee: 야마하하쓰도키 가부시키가이샤
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2013-08-07
Publication date: 2014-05-09
Also published as: US20140115874A1; EP2728980B1; EP2728980A1; CN103796439A; KR101565814B1; JP5732023B2; CN103796439B; US9609795B2; JP2014091222A

Abstract

프린트 기판 상에 인쇄하는 땜납을 마스크 시트 상에 공급하는 땜납 공급 방법으로서, 스퀴지의 길이 방향인 X방향의 복수 점에 대해서 땜납 공급량을 산출하고, X방향 각 점의 땜납 공급량을 상기 산출의 결과에 의거해 변경한다.

Description

땜납 공급 방법 및 땜납 공급 장치{SOLDER FEEDING METHOD AND SOLDER FEEDING DEVICE}

본 발명은 마스크 시트에 땜납을 공급하는 기술에 관한 것이다.

일본국 공개 공보 특허 평7-205403호에는 크림 땜납의 인쇄 과정 중에 크림 땜납의 롤링 지름을 상시 검출해서 크림 땜남량의 부족 상태와 과다 상태를 판별하고, 부족 상태인 경우에는 부족분의 크림 땜납을 보충하고, 과다 상태인 경우에는 여분의 크림 땜납을 제거하는 장치가 개시되어 있다.

그러나, 마스크 시트에 형성되어 있는 개구의 면적은 스퀴지의 길이 방향인 X방향의 각 점에서 다르기 때문에 인쇄 처리에 따라서 감소하는 땜납량도 X방향의 각 점에서 차이가 있다. 상기 장치에서는 하나의 계측 위치에서의 계측 결과만으로 땜납량의 과부족을 판단해서 땜납량을 조정하고 있으므로, 계측을 행하고 있지 않은 다른 위치에서는 땜납량의 조정이 충분히 되고 있지 않았다.

또한, 스퀴지의 길이에 비하여 헤드의 이동 범위가 짧은 경우, 땜납 공급량을 X방향의 각 점에서 균일하게 하면 땜납의 평탄화 작업(롤링)의 횟수가 많아지는 문제가 있어 대책이 요구되고 있었다.

본 발명의 목적은 땜납량의 조정 정밀도를 높이는 것, 및 롤링 횟수를 줄이는 것에 있다.

이 목적을 달성하는 본 발명의 일국면에 의한 땜납 공급 방법은 프린트 기판 상에 인쇄하는 땜납을 마스크 시트 상에 공급하는 땜납 공급 방법으로서,

스퀴지의 길이 방향인 X방향의 복수 점에 대해서 땜납 공급량을 산출하고,

X방향 각 점의 땜납 공급량을 상기 산출 결과에 의거해 변경하는 것을 포함한다.

또한, 본 발명의 다른 국면에 의한 땜납 공급 장치는 프린트 기판 상에 인쇄하는 땜남을 마스크 시트 상에 공급하는 땜납 공급 장치로서,

스퀴지의 길이 방향인 X방향의 복수 점에 대해서 땜납 공급량을 산출하는 산출 유닛; 및

X방향 각 점의 땜납 공급량을 상기 산출 유닛의 산출 결과에 의거해서 변경하는 변경 유닛을 포함한다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 의한 인쇄 장치의 사시도이다.
도 2는 땜납 공급 유닛을 분리한 상태의 인쇄 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 인쇄 장치의 단면도이다.
도 4는 땜납 공급 유닛의 정면도이다.
도 5는 땜납 공급 유닛의 사시도이다.
도 6은 상기 땜납 공급 유닛에 있어서의 땜납의 공급 구조를 나타내는 모식도이다.
도 7은 인쇄 장치의 전기적 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 8은 땜납 곡급 헤드의 인쇄 동작을 나타내는 측면도이다.
도 9는 인쇄 처리 후의 땜납 공급 유닛의 측면도이다.
도 10은 마스크 시트의 평면도이고, 인쇄 처리 후의 상태를 나타내는 도면이다.
도 11은 땜남폭의 계측 방법을 나타내는 도면이다.
도 12는 개구의 Y방향 길이의 추이를 나타내는 그래프이다.
도 13은 크림 땜납의 보충 시퀀스의 처리 흐름을 나타내는 플로 차트이다.
도 14는 본 발명의 실시형태 2에 있어서의 잔여 땜납의 단면적의 계측 방법을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시형태 3에 있어서의 마스크 시트의 사시도이다.
도 16은 크림 땜납의 보충 시퀀스의 처리 흐름을 나타내는 플로 차트이다.
도 17은 본 발명의 실시형태 4에 있어서의 땜납 공급 헤드에 의한 인쇄 동작(반복 선긋기 공급)을 나타내는 도면이다.
도 18은 땜납 공급 유닛의 정면도이다.
도 19는 땜납 공급 유닛의 정면도이다.
도 20은 땜납 공급 유닛의 정면도이다.
도 21은 땜납 공급 시퀀스의 처리 흐름을 나타내는 플로 차트이다.
도 22는 땜납 공급 헤드의 다른 예를 나타내는 단면도이다.

<실시형태 1>

본 발명의 실시형태 1에 의한 인쇄 장치(10)를 도 1 내지 도 13에 의해 설명한다.

1. 인쇄 장치의 전체 구성

실시형태 1에 의한 인쇄 장치(10)는 마스크 시트(100) 상에 스퀴지(50)를 슬라이딩시킴으로써 마스크 시트(100)에 형성된 개구(105)를 통해서 프린트 기판(U) 상에 크림 땜납을 인쇄한다. 또한, 이하의 설명에 있어서 스퀴지(50)의 길이 방향을 X방향, 스퀴지(50)의 이동 방향을 Y방향으로 한다. 또한, 상하 방향을 Z방향으로 한다.

인쇄 장치(10)는 스퀴지(50)를 지지하는 제 1 지지 프레임(30)을 하우징의 천장벽(20)으로부터 매단 매달림 타입의 장치이다. 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 천장벽(20)에는 1쌍의 Y레일(21, 21)이 장착되어 있다. 이들 Y레일(21, 21)은 X방향으로 이간되면서 Y방향으로 평행하게 연장되어 있다. Y레일(21, 21)에는 제 1 지지 프레임(30)이 슬라이드 가능하게 장착되어 있다.

구체적으로 설명하면, 제 1 지지 프레임(30)은 좌우(X방향) 1쌍의 측벽(31)을 도시하지 않은 연결벽으로 연결한 구성이다. 좌우 1쌍의 측벽(31, 31)에는 각각 Y슬라이더(32, 32)가 고정되어 있다. Y슬라이더(32, 32)는 Y레일(21, 21)에 대하여 슬라이드 가능하게 감합되어 있다.

도 1, 도 2에 나타내는 앞측의 Y레일(21)의 내측에는 벨트 전동 장치(25)가 설치되어 있다. 벨트 전동 장치(25)는 전후(Y방향) 1쌍의 풀리(26, 26)와, 양 풀리 사이에 걸쳐진 벨트체(27)를 포함한다. 서보모터(M1)를 구동시키면 밸트체(27)가 Y방향으로 순환 이동한다. 벨트체(27)에는 도시하지 않은 연결부를 통해서 제 1 지지 프레임(30)이 고정되어 있다. 서보모터(M1)를 구동시킴으로써 제 1 지지 프레임(30) 및 제 1 지지 프레임(30)에 장착된 스퀴지(50)를 Y레일(21, 21)을 따라서 Y방향으로 이동시킬 수 있다.

제 1 지지 프레임(30)에는 도 2에 나타내는 바와 같이, X방향으로 긴 형상을 이루는 스퀴지(50)가 서스펜션 기구부(41)를 통해서 상하 이동 가능하게 고정되어 있다. 서스펜션 기구부(41)는 상하(Z방향) 1쌍의 지지판(45, 46)과, 양 지지판(45, 46)을 상대 변위 가능하게 지지하는 1쌍의 가이드 샤프트(42, 42)와, 양 지지판 사이에 설치된 코일 스프링(47, 47)을 구비한다. 스퀴지(50)는 서스펜션 기구부(41)의 하부에 고정되어 있다. 스퀴지(50)는 X방향으로 긴 형상을 이룬다. 스퀴지(50)는 지지판(46)의 하부에 고정된 지지부(49)에 대하여 힌지(49A)를 통해서 연결되고, 힌지(49A)의 축둘레로 회전하는 구성이다.

제 1 지지 프레임(30)을 구성하는 좌우의 측벽(31, 31)에는 각각 Z레일(33, 33)이 장착되어 있다. 이들 Z레일(33)은 Z방향으로 평행하게 연장되어 있다. Z레일(33, 33)에 대하여 서스펜션 기구부(41)에 설치된 Z슬라이더(48, 48)가 슬라이드 가능하게 감합되어 있다. 이상의 구성에 의해, 제 1 지지 프레임(30)의 하부에 고정된 서보모터(M2)를 구동시키면 서보모터(M2)의 동력에 의해 서스펜션 기구부(41)와 함께 스퀴지(50)를 Z레일(33)을 따라서 상하 이동시킬 수 있다.

도 1로 돌아가서 설명을 계속한다. 제 1 지지 프레임(30)의 앞측에는 땜납 공급 유닛(70)이 제 2 지지 프레임(61)을 통해서 장착되어 있다. 제 2 지지 프레임(61)은 X방향으로 긴 형상을 갖는다. 제 2 지지 프레임(61)은 스테이(35, 35)를 통해서 좌우 1쌍의 측벽(31, 31)에 고정되어 있다.

도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제 2 지지 프레임(61)의 중앙에는 X방향으로 수평으로 연장되는 X레일(63)이 고정되어 있다. 이 X레일(63)에는 X슬라이더(73)를 통해서 땜납 공급 헤드(80)를 지지하는 지지 베이스(71)가 슬라이드 가능하게 감합되어 있다.

X레일(63)의 상방에는 벨트 진동 장치(65)가 설치되어 있다. 벨트 진동 장치(65)는 좌우 1쌍의 풀리(66, 66)와, 양 풀리 사이에 걸쳐진 벨트체(67)를 포함한다. 서보모터(M3)를 구동시키면 벨트체(67)가 X방향으로 순환 이동한다. 벨트체(67)에는 지지 베이스(71)가 도시하지 않은 연결부를 통해서 고정되어 있다. 서보모터(M3)를 구동시킴으로써 지지 베이스(71)와 함께 땜납 공급 헤드(80)를 X레일(63)을 따라서 X방향으로 이동시킬 수 있다.

땜납 공급 헤드(80)는 도 4에 나타내는 바와 같이, 수납 포트(81)와, 토출 어댑터(83)와, 토출 어댑터(83)의 선단에 장착된 노즐(85)과, 수납 포트(81)를 하방으로 압박하는 압박 부재(87)와, 구동부(90)를 구비한다. 수납 포트(81)는 저면이 개구되는 통형을 이루고, 내부에 크림 땜납을 수납한다. 토출 어댑터(83)는 수납 포트(81)의 저면에 간극없이 감합되는 원반형을 이루는 피스톤(83A)과, 피스톤 하부에 설치된 토출관(83B)을 구비한다. 피스톤(83A)의 외주부에는 시일 부재(83C)가 장착되고, 수납 포트(81)와의 사이를 시일하고 있다(도 6 참조). 또한, 도 6은 땜납 공급 헤드(80)의 모식도이다.

구동부(90)는 서보모터(M4)와 볼나사 기구(91)를 구비한다. 볼나사 기구(91)는 상하 방향으로 연장되는 나사축(93)을 구비하고, 서보모터(M4)에 대하여 좌우로 배열되어 있다. 서보모터(M4)와 나사축(93) 사이에는 벨트(99)가 걸쳐져 있고, 서보모터(M4)의 동력이 벨트(99)를 통해서 볼나사 기구(91)에 전달된다.

볼나사 기구(91)는 서보모터(M4)의 동력을 나사축 방향, 즉 상하 방향의 동력으로 변환하고, 압박 부재(87)에 고정된 직동체(95)를 상하 이동시킨다. 구동부(90)를 작동시켜서 압박 부재(87)를 하강시키면 수납 포트(81)가 압박 부재(87)에 밀려서 하방으로 변위하고, 수납 포트(81)의 천장면으로부터 피스톤(83A)까지의 거리가 가까워진다. 그 때문에, 크림 땜납이 수납 포트(81)로부터 압출되고, 토출관(83B)을 통해서 노즐 선단으로부터 토출된다(도 6 참조). 또한, 도 4, 도 5에 나타내는 부호 86으로 나타내는 부재는 노즐(85)로부터 토출된 크림 땜납을 컷팅하는 땜납 컷터이다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 지지 베이스(71)에는 브래킷을 통해서 검출 센서(본 발명의 「계측부」의 일례)(120)가 장착되어 있다. 검출 센서(120)는 검출면을 하방을 향해서 장착되어 있다. 검출 센서(120)는, 예를 들면 반사형의 광학식 센서이고, 마스크 시트 표면에서의 반사광을 수광하여 얻어지는 수광 신호의 레벨에 의거하여 마스크 시트(100) 상에 공급된 크림 땜납의 유무를 검출한다. 본 인쇄 장치(10)에서는 검출 센서(120)를 이용하여 크림 땜납의 유무의 경계를 검출함으로써 크림 땜납의 땜납폭(Wp)(도 11 참조)을 계측한다.

스퀴지(50)의 하방에는 도시하지 않은 마스크 시트 유지 장치를 통해서 인쇄 마스크(T)가 장착되어 있다(도 8 참조). 인쇄 마스크(T)는 금속제의 각파이프를 프레임 형상으로 형성한 마스크 프레임(110)의 저면측에 텐셔너를 통해서 마스크 시트(100)를 고정한 것이다. 또한, 마스크 시트(스텐실)(100)는 평판 형상의 박판에, 크림 땜납을 기판 상면에 인쇄하기 위한 인쇄용 개구(105)가 다수개 형성된 구조를 갖는다.

이어서, 도 7에 의거해 인쇄 장치(10)의 전기적 구성을 설명한다. 인쇄 장치(10)는 컨트롤러(150)와, 모터 드라이버(160)와, 검출 센서(120)와, 마스크 시트 카메라(140)를 구비한다. 모터 드라이버(160)에는 각 서보모터(M1∼M4)가 전기적으로 접속되어 있다. 컨트롤러(150)는 CPU(151)와 기억부(153)를 구비하고, 모터 드라이버(160)를 통해서 각 서보모터(M1∼M4)를 제어함으로써 스퀴지(50)의 이동 제어(Y방향, Z방향으로의 이동 제어)나, 땜납 공급 헤드(80)의 이동 제어(X방향, Y방향으로의 이동 제어) 및 크림 땜납의 공급량을 제어하는 기능을 한다. 기억부(153)에는 후술하는 크림 땜납의 보충 시퀀스를 실행하기 위한 동작 프로그램이나, 크림 땜납 보충 시퀀스를 실행하기 위한 각 데이터가 기억되어 있다. 또한, 컨트롤러(150)가 본 발명의 「산출 유닛」, 「변경 유닛」의 일례이다.

마스크 시트 카메라(140)는 마스크 시트(100)의 화상을 촬영한다. 마스크 시트 카메라(140)는, 예를 들면 기판 지지 장치(130)의 지지 베이스(131) 상에 촬상면을 위를 향한 상태로 장착된다. 마스크 시트 카메라(140)에 의해 마스크 시트(100)의 화상을 촬영함으로써 마스크 시트(100)의 상태[개구(105) 부분의 신장이나 변형의 유무]를 검출할 수 있다.

2. 인쇄 동작의 설명

본 인쇄 장치(10)는 기판 지지 장치(130)에 의해 반송된 프린트 기판(U)을 도시하지 않은 승강 장치를 통해서 마스크 시트(100)의 하면에 겹친 후, 땜납 공급 헤드(80)의 노즐(85)로부터 크림 땜납을 토출하여 마스크 시트(100)의 표면에 공급한다. 예를 들면, 크림 땜납은 X방향을 따르는 라인 형상으로 공급된다.

크림 땜납의 공급 후, 마스크 시트(100) 상에 스퀴지(50)를 하강시킨다. 그 후, 도 8에 나타내는 바와 같이 스퀴지(50)를 Y방향으로 이동시키면서 마스크 시트(100)의 표면을 슬라이딩시킨다. 스퀴지(50)의 이동에 의해 크림 땜납은 스퀴지(50)에 의해 밀리면서 마스크 시트(100) 상에 펼쳐져 마스크 시트(100)에 형성된 개구(105)에 충전된다. 그 때문에, 마스크 시트(100)의 이면에 겹쳐진 프린트 기판(U) 상에 크림 땜납을 인쇄할 수 있다(인쇄 처리).

3. 크림 땜납의 공급 방법

통상, 인쇄 전에 마스크 시트(100) 상에 공급되는 크림 땜납의 양은 인쇄 처리에 따라서 개구(105)에 충전되는 크림 땜납의 양에 비해서 많다. 그 때문에, 인쇄 처리 종료 후에 마스크 시트(100) 상의 인쇄 종료 위치(Y방향 단부)의 근방에는 도 9에 나타내는 바와 같이 인쇄 처리에 의해 개구(105)에 충전되지 않은 크림 땜납이 남는다. 개구(105)에 충전되지 않은 크림 땜납(이하, 잔여 땜납)(R)은 도 10에 나타내는 바와 같이, 단면이 대략 역U자형이고, X방향으로 긴 선 형상을 이룬다. 마스크 시트(100) 상에 남은 잔여 땜납(R)의 양이 소정의 기준값보다 적을 경우에는 크림 땜납을 공급(보충)하고나서, 다음 기판의 인쇄 처리를 행할 필요가 있다.

본 인쇄 장치(10)는 크림 땜납의 인쇄 처리 종료 후에 크림 땜납의 보충을 행할 때에 우선 땜납 공급 헤드(80)에 탑재된 검출 센서(120)로 잔여 땜납(R)의 땜납폭(Y방향의 폭)(Wp)을 계측하는 처리를 X방향의 복수 점에 대해서 행한다(계측 처리). 그리고, 계측한 땜납폭(Wp)으로부터 X방향의 각 계측점(P)에 있어서의 땜납 공급량(Xp)을 산출한다(산출 처리). 그 후, 산출한 각 계측점(P)의 땜납 공급량(Xp)에 의거하여 X방향에 있어서의 땜납 공급량의 분포를 산출하고, 산출한 땜납 공급량의 분포에 따라서 X방향 각 점의 땜납 공급량(Xp)을 변경한다(변경 처리).

이렇게 함으로써 크림 땜납의 조정 정밀도(보충 정밀도)를 높일 수 있게 된다. 즉, 마스크 시트(100)에 형성되어 있는 개구(105)의 면적은 X방향 각 점에서 다르기 때문에 인쇄 처리에 따라서 감소하는 땜납량은 X방향 각 점에서 다르다. 본 인쇄 장치(10)에서는 X방향의 각 계측점(P)에 있어서의 땜납 공급량(Xp)을 각각 산출하여 땜납 공급량을 각 점마다 변경한다. 그 때문에, X방향 각 점의 땜납 감소량에 따라서 크림 땜납을 공급할 수 있기 때문에 크림 땜납의 조정 정밀도를 높일 수 있게 된다.

이하, 잔여 땜납(R)의 땜납폭(Y방향의 폭)(Wp)을 계측하는 계측 처리, 계측한 땜납폭(Wp)으로부터 X방향의 각 계측점(P)에 있어서의 땜납 공급량(Xp)을 산출하는 산출 처리, 및 땜납 공급량(Xp)의 분포에 따라서 X방향 각 점의 땜납 공급량을 변경하는 변경 처리에 대해서 각각 설명을 행한다.

(A) 계측 처리(도 13의 스텝 S20∼S40)

계측 처리에서는 검출 센서(120)를 Y방향으로 이동시키면서 잔여 땜납(R)의 상방을 통과시켜 잔여 땜납(R)의 유무를 검출한다. 그리고, 잔여 땜납(R)의 검출 개시 위치의 좌표와, 잔여 땜납(R)의 검출 종료 위치의 좌표의 차를 산출함으로써 계측 위치(P)에 있어서의 잔여 땜납(R)의 땜납폭(Wp)을 계측한다. 예를 들면, 도 11에 나타내는 「A」의 위치로부터 「B」의 위치까지 검출 센서(120)에 의해 잔여 땜납(R)이 검출되었을 경우, 하기의 (1)식으로 나타내는 바와 같이, 검출 종료 위치인 「B」위치의 Y좌표 「YB」로부터 검출 개시 위치인 「A」위치의 Y좌표 「YA」를 뺌으로써 땜납폭(Wp)을 계측한다. 본 인쇄 장치(10)에서는 이러한 계측 처리를 계측 위치(P)를 변경하여 X방향의 복수 점에서 행한다.

Wp=│YB-YA│ ······(1)식

단, 「Wp」는 계측 위치(P)의 잔여 땜납(R)의 땜납폭이다. 「YA」는 잔여 땜납(R)의 검출 개시 위치의 좌표, 「YB」는 잔여 땜납(R)의 검출 종료 위치의 좌표이다.

또한, 계측 위치(P)는 이하 중 어느 하나의 계측 조건을 만족시키는 장소인 것이 바람직하다.

(1) 마스크 시트(100)에 형성된 개구(105)의 Y방향 길이의 변화가 작은 포인트

(2) 마스크 시트(100)에 형성된 개구(105)의 Y방향 길이가 최대인 포인트

(3) 마스크 시트(100)에 형성된 개구(105)의 Y방향 길이가 최소인 포인트

(4) 마스크 시트(100)에 형성된 개구(105)의 Y방향 길이가 대략 평균적인 길이의 포인트

도 12는 가로축을 마스크 시트(100)의 X방향의 좌표, 세로축을 개구(105)의 Y방향 길이로 하고, 개구(105)의 Y방향 길이의 추이를 나타낸 그래프이다. 예를 들면, 도 12의 예라면 개구(105)의 Y방향 길이의 변화가 작은 좌표 P1이나, 개구(105)의 Y방향 길이가 최대가 되는 좌표 P2, 개구(105)의 Y방향 길이가 최소가 되는 좌표 P3, 개구(105)의 Y방향 길이가 대략 평균적인 길이인 좌표 P4 등을 계측 위치로 하는 것이 바람직하다. 또한, 「개구(105)의 Y방향 길이」란 개구(105)가 Y 방향으로 복수 있을 경우에는 그것들 복수 개구(105)의 토털 길이를 가리키는 것으로 한다. 또한, 「변화가 작다」라는 것은 개구(105)의 Y방향 길이의 X방향에 대한 변화가 작은 것을 의미한다.

상기와 같은 포인트를 계측 위치(P)로 함으로써 땜납폭(Wp)의 X방향의 불균일을 정밀도 좋게 산출할 수 있다. 본 인쇄 장치(10)에서는 계측 처리를 실행할 때에, 우선 상기 (1)∼(4)의 조건(미리 결정된 계측 조건)에 적합한 계측 위치(P)를 마스크 시트(100)의 검사 데이터[마스크 시트(100)에 형성된 개구(105)의 위치, 형상, 크기 등을 검사한 데이터]에 의거하여 결정하는 처리를 행한다.

상기 이외에도 도 10에서 파선의 테두리로 둘러싼 D부와 같이, 인쇄 종료 위치로부터 개구(105)까지의 거리가 먼 장소를 계측 위치(P)로 선택해도 좋다. 인쇄 종료 위치로부터 개구(105)까지의 거리가 먼 경우에는 개구(105)를 통과하고나서 스퀴지(50)가 인쇄 종료 위치에 도달하기까지의 사이에 잔여 땜납(R)이 스퀴지(50)에 의해 펴져서 균일화되므로, 땜납폭(Wp)의 안정된 데이터를 취득할 수 있다는 메리트가 있다.

(B) 산출 처리(S60)

산출 처리에서는 계측 처리에 의해 계측한 잔여 땜납(R)의 땜납폭(Wp)을 이하의 (2)식에 대입하는 연산을 각 계측 위치(P)에 대해서 각각 행함으로써 각 계측 위치(P)의 땜납 공급량(Xp)을 산출한다.

Xp=((Wt/2)×(Wt/2)-(Wp/2)×(Wp/2))×π×D×ΔM ···(2)식

「Xp」는 계측 위치(P)의 땜납 공급량이다.

「Wt」는 땜납폭의 목표값이다.

「D」는 잔여 땜납(R)의 진원에 대한 형상 비율(면적비)이다.

ΔM은 X방향의 단위 길이이다(도 10 참조).

(C) 변경 처리(S120)

변경 처리에서는 잔여 땜납(R)에 대하여 땜납 공급 헤드(80)에서 크림 땜납을 보충할 때에 서보모터(M4)의 회전 속도를 조정함으로써 X방향 각 점의 땜납 공급량(Xp)을 산출 처리에 의해 산출한 땜납 공급량(Xp)에 따라서 변경한다. 즉, 땜납 공급량(Xp)을 많게 할 경우 서보모터(M4)의 회전 속도를 빠르게 한다. 서보모터(M4)의 회전 속도를 빠르게 하면 압박 부재(87)가 수납 포트(81)를 미는 속도가 빨라져 크림 땜납의 토출압이 상승한다. 그 때문에, 땜납 공급량(Xp)을 늘릴 수 있다. 한편, 땜납 공급량(Xp)을 적게 할 경우 서보모터(M4)의 회전 속도를 느리게 한다. 서보모터(M4)의 회전 속도를 느리게 하면 압박 부재(87)가 수납 포트(81)를 미는 속도가 느려져서 크림 땜납의 토출압이 낮아지기 때문에 땜납 공급량(Xp)을 줄일 수 있다. 이렇게, 땜납 공급량(Xp)을 서보모터(M4)의 회전 속도로 조정할 경우 땜납 공급 헤드(80)의 속도를 저하시키지 않고, 땜납 공급량(Xp)을 조정할 수 있다는 메리트가 있다.

또한, 땜납 공급량(Xp)의 변경 방법은 상기와 같이 서보모터(M4)의 회전 속도를 변경하는 방법 이외에, 땜납 공급 헤드(80)의 이동 속도(X방향의 이동 속도)를 조정하는 방법이어도 좋다. 즉, 땜납 공급량(Xp)을 많게 할 경우, 노즐(85)로부터의 토출량은 일정하게 유지한 채 땜납 공급 헤드(80)의 이동 속도를 느리게 하고, 그것과는 반대로 땜납 공급량(Xp)을 적게 할 경우 노즐(85)로부터의 토출량은 일정하게 유지한 채 땜납 공급 헤드(80)의 이동 속도를 빠르게 한다. 이렇게, 땜납 공급량(Xp)을 땜납 공급 헤드(80)의 이동 속도로 조정할 경우, 속도 조정만으로 땜납 공급량(Xp)을 조정할 수 있다는 메리트가 있다.

4. 크림 땜납의 보충 시퀀스

이어서, 크림 땜납의 보충 시퀀스를 도 13을 참조해서 설명한다. 인쇄 장치(10)가 자동 운전을 개시하여 초회의 인쇄 처리가 완료되면, 도 10에 나타내는 바와 같이 인쇄 종료 위치의 근방에 잔여 땜납(R)이 남겨진 상태로 된다(S10). 또한, 인쇄 처리는 마스크 시트(100) 상에서 스퀴지(50)를 Y방향으로 왕복 이동(즉, 인쇄 종료 위치와 인쇄 개시 위치가 동일)시켜서 1매 또는 복수매의 프린트 기판(U)에 대하여 인쇄를 행하는 처리이다.

S20에서는 땜납폭(Wp)의 계측 위치(P)를 결정하는 처리가 컨트롤러(150)에 의해 실행된다. 구체적으로는 인쇄 처리 전에 마스크 시트 카메라(140)로 촬영한 마스크 시트(100)의 화상을 해석하여 마스크 시트 개구(105)의 Y방향 길이의 분포를 산출한다(도 12 참조). 그리고, 산출한 분포로부터 상기한 (1)∼(4)의 조건에 적합한 포인트를 복수 점(일례로서 「10점」) 추출하고, 추출한 위치를 계측 위치로 결정한다.

또한, 마스크 시트(100)에 형성된 개구(105)의 데이터는 마스크 시트 카메라(140)로 촬영한 마스크 시트(100)의 화상 데이터로부터 얻어지는 것 이외에, 마스크 시트(100)의 설계 데이터나 검사 데이터로부터 취득할 수 있다.

S20에서 계측 위치가 결정되면 처리는 S30으로 이행한다. S30에서는 컨트롤러(150)에 의해 검출 센서(120)를 계측 위치로 이동시키는 처리가 실행된다. 1회째에 행하여지는 S30의 처리에서는 1번째 계측 위치의 X좌표로 검출 센서(120)를 이동시키는 처리가 컨트롤러(150)에 의해 실행된다. 또한, 검출 센서(120)는 땜납 공급 헤드(80)에 탑재되어 있으므로 서보모터(M3)를 구동해서 땜납 공급 헤드(80)를 X방향으로 이동시킴으로써 검출 센서(120)를 목표로 되는 위치에 이동시킬 수 있다.

검출 센서(120)가 1번째 계측 위치(P)의 X좌표에 이르면 처리는 S40으로 이행한다. S40에서는 검출 센서(120)를 이용하여 1번째 계측 위치(P)에 있어서의 잔여 땜납(R)의 땜납폭(Wp)을 계측하는 처리가 실행된다. 구체적으로는, 서보모터(M1)를 구동해서 땜납 공급 헤드(80)를 Y방향으로 이동시키면서, 검출 센서(120)를 잔여 땜납(R)의 상방을 통과시켜서 잔여 땜납(R)의 유무를 검출한다. 그리고, 잔여 땜납(R)의 검출 개시 위치의 좌표와, 잔여 땜납(R)의 검출 종료 위치의 좌표의 차를 산출함으로써 잔여 땜납(R)의 땜납폭(Wp)을 얻는다.

그 후, 처리는 S50으로 이행한다. S50에서는 S40에서 계측한 잔여 땜납(R)의 땜납폭(Wp)이 목표값보다 작은지의 여부를 판정하는 처리가 컨트롤러(150)에 의해 실행된다. 목표값은 인쇄 처리를 행하는데 최적으로 되는 땜납폭의 최적값이고, 예를 들면, 기억부(153)에 기억되어 있다. 잔여 땜납(R)의 땜납폭(Wp)이 목표값보다 작을 경우(땜납 보충이 필요한 경우) S50에서 YES 판정되고, 처리는 S60으로 이행한다.

S60에서는 컨트롤러(150)에 의해 땜납 공급량(Xp)을 산출하는 처리가 실행된다. 땜납 공급량(Xp)의 산출 방법은 이미 설명한 바와 같고, S40에서 산출한 땜납폭(Wp)을 상기 (2)식에 대입함으로써 땜납 공급량(Xp)을 산출한다. 여기에서는, S60의 처리에 의해 1번째 계측 위치(P)에 대해서 땜납 공급량(Xp)이 산출되게 된다. 그 후, 처리는 S70으로 이행한다. 또한, 컨트롤러(150)에 의해 실행되는 S60의 처리에 의해 본 발명의 「산출 유닛」의 처리 기능이 실현되어 있다. 또한, S50에서 NO 판정된 경우에는 S60의 처리(공급량을 산출하는 처리)를 실행하지 않고 처리는 S70으로 이행한다.

S70에서는 컨트롤러(150)에 의해 땜납폭(Wp)의 계측이 모든 계측 위치(P)에서 종료했는지의 여부를 판정하는 처리가 행하여진다. 이 단계에서는 1번째의 계측 위치(P)밖에 계측이 종료되어 있지 않으므로 S70에서는 NO 판정되게 된다. S70에서 NO 판정되었을 경우 처리는 S30으로 돌아가고, 검출 센서(120)를 2번째의 계측 위치(P)로 이동시키는 처리가 행하여진다.

그 후, 검출 센서(120)를 이용하여 2번째의 계측 위치(P)에서 땜납폭(Wp)을 계측하는 처리가 실행되고, 또한 계측한 땜납폭(Wp)으로부터 땜납 공급량(Xp)이 결정된다. 이러한 처리가 각 계측 위치(P)에 대해서 행하여지고, 모든 계측 위치(P)에 대해서 땜납 공급량(Xp)이 산출되면 S70에서 YES 판정된다.

S70에서 YES 판정되면 처리는 S80으로 이행한다. S80에서는 컨트롤러(150)에 의해 각 계측 위치(P)에 있어서의 땜납 공급량(Xp)에 의거해 땜납 공급량(Xp)의 X방향의 분포가 산출된다. 그 후, 처리는 S90으로 이행하고 땜납 공급은 불필요한지의 여부를 판정하는 처리가 컨트롤러(150)에 의해 실행된다. 땜납 공급이 불필요하다고 판단될 경우(예를 들면, X방향의 각 점에 대해서 땜납폭이 대략 목표값에 가까운 경우)는 처리는 S150으로 이행하고 다음 기판에 대한 인쇄 처리가 개시되게 된다.

한편, 땜납 공급이 필요하다고 판단된 경우는 처리는 S100으로 이행하여 마스크 시트(100) 상의 잔여 땜납(R)에 크림 땜납을 공급하는 처리가 개시된다. 구체적으로는, 땜납을 토출하는 노즐(85)의 위치가 잔여 땜납(R)의 X방향의 일단(예를 들면, 도 10의 좌단)에 일치하도록 땜납 공급 헤드(80)의 위치를 조정한다. 그 후, 노즐(85)의 선단으로부터 크림 땜납을 토출시키면서 땜납 공급 헤드(80)를 X방향의 타단(예를 들면 도 10의 우단)을 향해서 이동시켜 크림 땜납을 보충한다. 이때, 컨트롤러(150)는 S80에서 산출한 땜납 공급량(Xp)의 분포에 따라서 서보모터(M4)의 회전 속도를 조정함으로써 X방향 각 점의 땜납 공급량(Xp)을 증감 조정한다(S110, S120). 또한, 계측 위치(P)가 아닌 장소[땜납폭(Wp)을 계측하고 있지 않은 장소]의 땜납 공급량(Xp)은 각 계측 위치(P)의 땜납 공급량(Xp)의 평균치를 적용한다. 이것은, 계측 위치(P)가 아닌 장소에서는 크림 땜납의 감소량이 대략 평균적이라고 상정되기 때문이다. 컨트롤러(150)에 의해 실행되는 S120의 처리에 의해 본 발명의 「변경 유닛」이 달성하는 처리 기능이 실현되고 있다.

땜납 공급 헤드(80)의 노즐(85)이 X방향의 타단(도 10의 우단)까지 이동하면 S130에서 YES 판정된다. 그 후, 처리는 S140으로 이행하고, 컨트롤러(150)에 의해 땜납 공급 헤드(80)의 이동을 정지하는 처리와, 크림 땜납의 공급을 정지하는 처리가 실행된다. 그 후, 처리는 S150으로 이행하고, 다음 기판에 대한 인쇄 처리가 개시되게 된다.

5. 효과 설명

이상 설명한 바와 같이 본 인쇄 장치(10)는 X방향 각 점의 땜납 공급량(Xp)을 X방향 각 점의 땜납폭(Wp)에 따라서 변경한다. 그 때문에, 땜납량의 조정 정밀도가 높고, 마스크 시트(100) 상에 공급되는 땜납량을 X방향으로 대략 균일화할 수 있다. 가령 땜납량이 불균일하면 스퀴지(50)로 크림 땜납을 늘여 인쇄할 때에 크림 땜납에 가해지는 압력이 불균일해진다. 구체적으로는 크림 땜납의 높이가 낮은 장소나 단면적이 작은 장소에서는 압력이 낮아지는데 대하여, 높이가 높은 장소나 단면적이 큰 장소에서는 압력이 높아진다. 압력이 낮은 장소는 개구(105)에 대하여 크림 땜납을 충전하는 압력이 낮아지므로 프린트 기판(P)에 인쇄되는 크림 땜납의 막두께가 얇아진다. 이에 대하여, 압력이 높은 장소에서는 개구(105)에 대하여 크림 땜납을 충전하는 압력이 높아지므로 프린트 기판(P)에 인쇄되는 크림 땜납의 막두께가 두꺼워진다. 그 때문에, X방향 각 점의 땜납량이 불균일하면 X방향 각 점에서 크림 땜납의 막두께에 불균일이 생겨서 인쇄 품질에 영향을 미치게 된다. 인쇄 성능으로부터 보면 크림 땜납의 막두께가 규정값 이상으로 되면 좋지만, 본 인쇄 장치(10)에서는 X방향의 각 점에서 땜납량을 균일화할 수 있기 때문에, 크림 땜납의 막두께를 규정값 이상으로 함과 아울러 또한 X방향 각 점의 크림 땜납의 막두께를 균일화할 수 있다. 그 때문에, 양호한 인쇄 품질을 확보할 수 있다.

<실시형태 2>

이어서, 본 발명의 실시형태 2에 의한 인쇄 장치를 도 14에 의해 설명한다. 실시형태 1에서는 각 계측 위치(P)의 땜납 공급량(Xp)을 땜납폭(Wp)에 의거하여 산출했다. 실시형태 2는 실시형태 1과는 다른 방법으로 땜납 공급량(Xp)을 산출한다. 그 이외의 점은 실시형태 1의 구성과 같기 때문에 여기에서는 실시형태 1과 상이한 점만 설명한다.

실시형태 2에서는 검출 센서(120) 대신에 잔여 땜납(R)의 높이(H)를 계측할 수 있는 검출 센서(200)(본 발명의 「계측부」의 일례)를 사용한다. 또한, 잔여 땜납(R)의 높이(H)를 검출할 수 있는 센서로서는 레이저 변위계를 예시할 수 있다.

검출 센서(200)는 실시형태 1의 검출 센서(120)와 마찬가지로 땜납 공급 헤드(80)에 검출면을 아래를 향한 상태로 장착되고, 서보모터(M1)나 서보모터(M3)를 구동시킴으로써 땜납 공급 헤드(80)와 일체적으로 X방향, Y방향으로 이동한다.

실시형태 2에서는 도 14에 나타내는 바와 같이, 각 계측 위치(P)(X방향 각 점)에서 검출 센서(200)를 Y방향으로 이동시키면서 잔여 땜납(R)의 높이(H)를 소정의 샘플링 주기(Δt)로 계측한다. 그리고, 계측한 잔여 땜납(R)의 Y방향 각 점(i→j)의 높이(H)의 데이터에 의거해 다음의 (3)식으로부터 계측 위치(P)에 있어서의 잔여 땜납(R)의 단면적(Sp)을 산출한다.

Sp=ΣH×Δt×V ·········(3)식

「Sp」는 계측 위치(P)의 잔여 땜납(R)의 단면적이다.

「Δt」는 샘플링 주기이다.

「V」는 검출 센서(200)의 Y방향의 이동 속도이다.

또한, 산출한 단면적(Sp)에 의거하여 다음의 (4)식으로부터 땜납 공급량(Xp)을 산출한다.

Xp=(St-Sp)×ΔM ·······(4)식

「Xp」는 계측 위치(P)의 땜납 공급량이다.

「St」는 땜납의 목표 단면적이다.

ΔM은 X방향의 단위 길이이다(도 10 참조).

이와 같이, 실시형태 2에서는 컨트롤러(150)는 각 계측 위치(P)의 땜납 공급량(Xp)을 잔여 땜납(R)의 단면적(Sp)에 의거하여 산출한다. 실시형태 2는 실시형태 1에 비하여 각 계측 위치(P)의 땜납 공급량(Xp)을 정확하게 산출할 수 있기 때문에 땜납량을 X방향으로 균일화할 수 있다.

<실시형태 3>

이어서, 본 발명의 실시형태 3에 의한 인쇄 장치를 도 15, 도 16을 참조해서 설명한다. 실시형태 1이나 실시형태 2에서는 검출 센서(120, 200)의 계측값으로부터 땜납 공급량(Xp)을 산출했다. 즉, 실제로 측정한 데이터로부터 크림 땜납이 줄어든 정도를 구하고, 그것에 알맞는 만큼의 크림 땜납을 공급하도록 했다.

실시형태 3에서는 인쇄 처리에 따르는 땜납 감소량은 마스크 시트(100)에 형성된 개구(105)에 충전되는 크림 땜납의 충전량과 같은 것에 착안하여 개구(105)의 단면적(Qp)에 의거해 이하의 (6)식에 의해 땜납 감소량(Gp)을 산출한다. 그리고, 산출한 땜납 감소량(Gp)을 땜납 공급량(Xp)으로 한다.

Qp=Lp×B ······(5)식

Gp=Qp×ΔM ·····(6)식

Xp=Gp ········(7)식

「Gp」는 X방향 위치(P)의 땜납 감소량(=땜납 공급량)이다.

「Lp」는 X방향 위치(P)의 개구 길이(개구가 복수 있는 경우에는 토털 길이)이다.

「B」는 마스크 시트의 두께이다.

ΔM은 X방향의 단위 길이이다(도 10 참조).

또한, 1회의 인쇄 처리에서 크림 땜납을 복수매(예를 들면, 2매)의 프린트 기판(U)에 인쇄할 경우에는 개구(105)에 대한 크림 땜납의 충전량은 매수배(2매 인쇄할 경우에는 2배)로 되므로 상기한 (6)식의 땜납 감소량(Gp)을 매수배로 할 필요가 있다.

마스크 시트(100)에 형성된 개구(105)의 데이터는 마스크 시트 카메라(140)로 촬영한 마스크 시트(100)의 화상 데이터로부터 얻어지는 것 이외에, 마스크 시트의 설계 데이터나 검사 데이터로부터 취득할 수 있다.

이어서, 도 16을 참조하여 크림 땜납의 보충 시퀀스를 설명한다. 인쇄 장치(10)가 자동 운전을 개시하고, 초회의 인쇄 처리가 완료되면 도 10에 나타내는 바와 같이 마스크 시트(100) 상의 인쇄 종료 위치의 근방에 잔여 땜납(R)이 남은 상태로 된다(S210).

S220에서는 컨트롤러(150)에 의해 크림 땜납의 공급은 불필요한지 여부의 판정이 행하여진다. 공급이 불필요하다고 판정되었을 경우에는 처리는 S290으로 이행하여 생산이 속행, 즉 다음 기판에 대한 인쇄 처리가 행하여진다. 한편, 크림 땜납의 공급이 필요하다고 판정된 경우에는 처리는 S230으로 이행한다.

S230에서는 컨트롤러(150)에 의해 땜납 공급량(Xp)의 X방향의 분포를 산출하는 처리가 실행된다. 구체적으로는, X방향 각 점에 대해서 상기한 (5)식으로부터 (7)식에 의거하여 땜납 공급량(Xp)이 산출된다. 그리고, 산출된 X방향 각 점의 땜납 공급량(Xp)에 의거하여 땜납 공급량(Xp)의 X방향의 분포가 산출된다. 또한, X방향 각 점의 땜납 공급량(Xp)은 미리 산출한 데이터를 기억부(153)에 기억시켜 두고, S230에서는 그 데이터를 판독해서 사용하도록 하여도 좋다.

S230의 처리가 종료되면 처리는 S240으로 이행하여 마스크 시트(100) 상의 잔여 땜납(R)에 대하여 크림 땜납을 공급하는 처리가 개시된다. 구체적으로는, 땜납을 토출하는 노즐(85)의 위치가 잔여 땜납(R)의 X방향의 일단(예를 들면 도 10의 좌단)에 일치하도록 땜납 공급 헤드(80)의 위치가 조정된다. 그 후, 노즐(85)의 선단으로부터 크림 땜납을 토출시키면서 땜납 공급 헤드(80)를 X방향의 타단을 향해서 이동시키고, 잔여 땜납(R)에 대하여 크림 땜납을 보충한다. 이때, 컨트롤러(150)는 S230에서 산출한 땜납 공급량(Xp)의 분포에 따라서 서보모터(M4)의 회전 속도를 조정함으로써 X방향 각 점의 땜납 공급량(Xp)을 증감 조정한다(S250, S260).

그리고, 땜납 공급 헤드(80)의 노즐이 X방향의 타단(도 10의 우단)까지 이동하면 S270에서 YES 판정된다. 그 후, 처리는 S280으로 이행하여 컨트롤러(150)에 의해 땜납 공급 헤드(80)의 이동을 정지하는 처리와 크림 땜납의 공급을 정지하는 처리가 실행된다. 그 후, 처리는 S290으로 이행하여 다음 기판에 대한 인쇄 처리가 개시되게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 인쇄 장치(10)는 X방향 각 점의 땜납 공급량(Xp)을 개구(105)에의 땜납 충전량으로부터 산출한다. 그 때문에, 검출 센서(120, 200)를 폐지할 수 있다는 메리트가 있다.

<실시형태 4>

이어서, 본 발명의 실시형태 4에 의한 인쇄 장치를 도 17A 내지 도 21에 의해 설명한다. 크림 땜납의 공급 방법의 하나로 반복 선긋기 공급이 있다. 반복 선긋기 공급이란, 도 17A∼도 17C에 나타내는 바와 같이, 땜납 공급 헤드(80)를 X방향으로 왕복 이동시키면서 마스크 시트(100) 상에 크림 땜납을 공급하는 처리를 땜납 공급량이 목표값에 도달할 때까지 계속해서 행하는 것이다.

단, 반복 선긋기 공급을 행했을 경우, 공급 직후의 땜납폭은 불균일하다. 이 때문에, 스퀴지(50)를 Y 방향으로 왕복 이동시켜서 땜납을 고르게 함으로써 크림 땜납을 스퀴지 전체적으로 균일한 형상으로 하는 평탄화 작업을 행하고 있다(이하, 스퀴지에 의한 땜납의 평탄화를 롤링이라고 부른다).

그런데, 인쇄 장치에는 장치 전체 사이즈의 제약에 의해 도 18에 나타내는 바와 같이, 땜납 공급 헤드(80)의 노즐(85)의 이동 범위(La)가 스퀴지(50)의 전체 길이(K)에 비하여 좁은 경우가 있다. 이 경우, 스퀴지(50)의 전체 범위에 땜납을 공급하기 위해서는 땜납 공급량이 목표량에 도달할 때까지 이동 범위(La) 내에서 반복 선긋기 공급을 행하고(도 19 참조), 그 후에 스퀴지(50)에 의한 롤링을 행하여 공급한 땜납을 스퀴지 끝까지 늘이는 것이 고려된다.

그러나, 반복 선긋기 공급에서는 크림 땜납을 라인 형상으로 공급해 가기 때문에 땜납 공급 후에 X방향 각 부의 땜납량은 대략 같다. 그 때문에, 스퀴지 끝까지 크림 땜납을 고루 퍼지게 하기 위해서는 마스크 시트(100) 상에 공급된 크림 땜납의 전체를 X방향으로 늘일 필요가 있어, 롤링의 횟수가 많아진다는 문제가 있었다.

그래서, 본 인쇄 장치(10)에서는 도 20에 나타내는 바와 같이 이동 범위(La)의 양 단부(X방향의 양 단부)의 땜납 공급량을 양 단부 이외의 장소보다 많게 한다. 이동 범위(La)의 양 단부에 크림 땜납을 많이 공급하면 롤링을 행했을 때에 크림 땜납이 외측으로 퍼지기 쉬워지므로, 적은 롤링 횟수로 스퀴지 끝까지 땜납을 고루 퍼지게 하는 것이 가능해진다.

이하, 스퀴지(50)의 전체 길이(K)에 대한 노즐(85)의 이동 범위(La)의 차분을 메우기 위한 크림 땜납의 추가 공급량을 설명한다.

스퀴지 끝에서 발생하는 땜납 부족량(E)은 노즐(85)로부터 토출되는 단위 시간당 땜납 토출량(M)이 일정하다고 가정했을 경우, 하기의 (12)식으로 나타내는 바와 같이 땜납 토출량(M)과 왕복 이동 시간(T)의 곱으로 나타낼 수 있다. 또한, 왕복 이동 시간(T)이란 노즐(85)로 땜납을 직접 공급할 수 없는 부족 거리(Lc)를 노즐(85)이 왕복 이동하는데 필요한 시간이다.

예를 들면, 도 20의 좌측의 단부를 예로 들어서 설명하면, 왕복 이동 시간(T)은 노즐(85)이 이동 범위(La)의 좌단으로부터 스퀴지(50)의 전체 길이로부터 산출한 땜납 공급 범위(Lb)의 좌단까지 이동하는 시간(T1)과, 노즐(85)이 스퀴지(50)의 전체 길이로부터 산출한 땜납 공급 범위(Lb)의 좌단으로부터 이동 범위(La)의 좌단까지 이동하는 시간(T2)의 합으로 된다. 또한, 「V」는 땜납 공급 헤드(80)의 X방향의 이동 속도이다.

Lc=(Lb-La)/2 ······· (8)식

T1=Lc/V ··········(9)식

T2=Lc/V ··········(10)식

T=T1+T2 ··········(l1)식

E=M×T ·········· (12)식

이와 같이 스퀴지 끝에서 발생하는 땜납 부족량(E)은 땜납 토출량(M)과 왕복 이동 시간(T)의 곱으로 나타낼 수 있다. 그래서, 본 인쇄 장치(10)에서는 땜납 부족량(E)을 시간[왕복 이동 시간(T)]으로 환산하고, 이동 범위(La)의 양 단부에서 노즐(85)을 왕복 이동 시간(T)만큼 정지시킨 상태에서 크림 땜납을 여분으로 공급함으로써 스퀴지 끝에서 발생하는 땜납 부족량(E)을 보충하도록 하고 있다.

이하, 도 21의 플로 차트에 의거해 컨트롤러(150)에 의해 실행되는 땜납 공급 시퀀스의 설명을 행한다. 또한, 땜납 공급 헤드(80)의 노즐(85)은 미리 이동 범위(La)의 중앙 위치에 있는 것으로 해서 설명을 행하는 것으로 한다. 또한, 이동 범위(La), 땜납 공급 범위(Lb), 헤드(80)의 이동 속도(V) 등의 데이터는 미리 기억부(153)에 기억되어 있는 것으로 한다.

땜납 공급 시퀀스가 스타트하면 구동부(90)의 작동에 의해 노즐(85)의 선단으로부터 크림 땜납이 토출되기 시작한다. 그 후, S300에서는 서보모터(M3)의 구동에 의해 땜납 공급 헤드(80)가 X방향으로 좌측으로 이동을 개시한다. 이것에 의해, 노즐(85)이 크림 땜납을 토출하면서 X방향으로 좌측으로 이동하기 때문에 마스크 시트(100) 상에 크림 땜납이 라인 형상으로 공급된다.

그 후, 처리는 S310으로 이행한다. S310에서는 컨트롤러(150)에 의해 땜납 공급량이 목표값(공급해야 할 크림 땜납의 총량)에 도달했는지 판정하는 처리가 행하여진다. 목표값에 도달하고 있지 않은 경우, S310에서는 NO 판정된다. S310에서 NO 판정되었을 경우는 처리는 S320으로 이행한다. S320에서는 노즐(85)이 이동 범위(La)의 끝(여기에서는, 좌단)에 도달했는지의 여부를 판정하는 처리가 컨트롤러(150)에 의해 실행된다. 이동 범위(La)의 끝에 도달하고 있지 않은 경우에는 S320에서 NO 판정되고, 처리는 S310으로 돌아간다.

이상의 점에서, 땜납의 공급 개시 후 노즐(85)이 이동 범위(La)의 끝에 도달할 때까지는 S310, S320의 판정이 반복되게 된다. 그리고, 노즐(85)이 이동 범위(La)의 좌단에 도달하면 S320에서 YES 판정되고, 처리는 S330으로 이행한다. S330에서는 서보모터(M3)의 구동을 정지시킴으로써 땜납 공급 헤드(80)를 정지시키는 처리가 컨트롤러(150)에 의해 행하여진다. 그 후, 처리는 S340으로 이행한다.

S340에서는 컨트롤러(150)에 의해 「La」와 「Lb」의 대소를 비교하는 처리가 실행된다. 노즐(85)의 이동 범위 「La」가 스퀴지(50)의 전체 길이로부터 산출한 땜납 공급 범위 「Lb」보다 작은 경우에는 S340에서 YES 판정된다.

S340에서 YES 판정되었을 경우, 상기한 (9)식으로부터 시간 T1을 산출하는 처리가 컨트롤러(150)에 의해 행하여지고, 그 후 처리는 S350으로 이행한다. S350 에서는 땜납 공급 헤드(80)를 정지하고나서 시간 「T1」이 경과했는지의 여부를 판정하는 처리가 컨트롤러(150)에 의해 실행된다. 시간 「T1」이 경과할 때까지는 S350에서 NO 판정되기 때문에 인쇄 장치(10)는 시간 T1의 경과를 기다리는 대기 상태로 된다.

S330에서 땜납 공급 헤드(80)가 정지한 이후도 노즐(85)로부터 땜납을 토출하는 처리는 계속되므로, 이동 범위 「La」의 좌단에는 노즐(85)로부터 크림 땜납이 계속해서 공급되게 된다. 그 후, 시간 「T1」이 경과하면 S350에서 YES 판정되기 때문에 처리는 S360으로 이행한다. S360에서는 땜납 공급량이 목표값(공급해야 할 크림 땜납의 총량)에 도달했는지의 여부를 판정하는 처리가 컨트롤러(150)에 의해 행하여진다. 목표값에 도달하고 있지 않은 경우 S360에서는 NO 판정된다. S360에서 NO 판정되었을 경우는 처리는 S370으로 이행한다.

S370에서는 컨트롤러(150)에 의해 땜납 공급 헤드(80)의 이동 방향을 스위칭하는 처리가 실행된다. 이 경우, 원래의 이동 방향은 좌측 방향이기 때문에 스위칭에 의해 이동 방향이 우측 방향으로 설정되게 된다. 또한, 이 시점에서는 이동 방향의 스위칭만이 행하여지고, S330에서 이동을 정지한 땜납 공급 헤드(80)는 여전히 노즐(85)이 이동 범위 「La」의 좌단에서 정지한 상태에 있다.

그 후, 처리는 S380으로 이행한다. S380은 S340과 같은 처리이고, 「La」와 「Lb」의 대소를 비교하는 처리가 실행된다. 노즐(85)의 이동 범위(La)가 스퀴지(50)의 전체 길이로부터 산출한 땜납 공급 범위(Lb)보다 작은 경우에는 S380에서 YES 판정된다.

S380에서 YES 판정되었을 경우, 상기한 (10)식으로부터 시간 T2를 산출하는 처리가 컨트롤러(150)에 의해 행하여지고, 그 후에 처리는 S390으로 이행한다. S390에서는 시간 「T2」가 경과했는지의 여부를 판정하는 처리가 컨트롤러(150)에 의해 실행된다. 시간 「T2」가 경과할 때까지는 S390에서 NO 판정되기 때문에 인쇄 장치(10)는 시간 T2의 경과를 기다리는 대기 상태로 된다. 그리고, 이 대기 중에도 노즐(85)로부터 땜납을 토출하는 처리가 계속되므로 이동 범위 「La」의 좌단에는 노즐(85)로부터 땜납이 계속해서 공급되게 된다.

이렇게, 노즐(85)을 이동 범위 「La」의 좌단에서 멈춘 상태에서 (T1+T2)의 시간만큼 크림 땜납을 계속해서 토출시킴으로써 스퀴지(50)의 좌단에서 발생하는 땜납 부족량(E)을 보충할 수 있다. 또한, 시간 「T1」이나 「T2」는 미리 산출한 데이터를 기억부(153)에 기억해 두고, S340이나 S390에서는 그 데이터를 판독해서 사용하도록 해도 좋다.

시간 「T2」가 경과하면 S390에서 YES 판정되기 때문에 처리는 S300으로 이행한다. S300에서는 컨트롤러(150)의 제어에 의해 서보모터(M3)가 재구동하고, 땜납 공급 헤드(80)를 이번에는 X방향으로 우측으로 이동시킨다. 이것에 의해, 노즐(85)이 크림 땜납을 토출하면서 X방향 우측으로 이동해 간다. 그 후, 노즐(85)이 이동 범위 「La」의 우단에 도달하면 상기와 마찬가지로 노즐(85)을 이동 범위 「La」의 우단에 멈춘 상태에서 (T1+T2)의 시간만큼 땜납을 계속해서 토출시킴으로써 스퀴지(50)의 우단에서 발생하는 땜납 부족량(E)이 보충된다.

이와 같은 처리가 반복되어 땜납 공급량이 목표값에 도달하면, S310 또는 S360의 처리 중 어느 한쪽에서 YES 판정된다. S310 또는 S360에서 YES판정되면 땜납 공급 처리는 종료한다.

또한, 컨트롤러(150)가 이동 범위(La)의 양단 위치에서 노즐(85)을 정지시켜서 크림 땜납을 다른 장소보다 부족 땜납량(E)만큼 많이 공급함으로써 본 발명의 「상기 변경 유닛(컨트롤러)은 상기 이동 범위의 양 단부에서 상기 땜납 부족량에 상당하는 시간, 땜납을 토출하면서 상기 노즐을 정지시킴으로써 상기 양 단부의 상기 땜납 공급량을 변경(다른 장소보다 많게 함)한다」 라고 하는 처리가 실현되고 있다.

이상 설명한 바와 같이, 실시형태 4에서는 이동 범위 「La」의 양 단부의 땜납 공급량을 양 단부 이외의 장소보다 많게 한다. 이동 범위 「La」의 양 단부에 크림 땜납을 많이 공급하면, 롤링을 행했을 때에 크림 땜납이 외측으로 퍼지기 쉬워지므로 적은 롤링 횟수로 스퀴지 끝까지 크림 땜납을 고루 퍼지게 하는 것이 가능해진다.

<다른 실시형태>

본 발명은 상기 기술 및 도면에 의해 설명한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 다음과 같은 실시형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

(1) 실시형태 1에서는 땜납 공급 헤드(80)의 일례로 서보모터(M4)를 구동원으로 한 타입을 예시했다. 땜납 공급 헤드(80)의 동력원은 모터에 한정되는 것은 아니고, 에어 압력을 이용한 것이어도 된다. 즉, 도 22에 나타내는 바와 같이 크림 땜납을 충전한 시린지(400)에 외부로부터 에어를 공급하고, 시린지(400) 내에 설치된 피스톤(410)을 하방으로 밀어넣음으로써 시린지 하부에 설치된 토출구로부터 크림 땜납을 토출시키는 것이어도 좋다. 이 경우, 땜납 공급량을 조정하기 위해서는 레귤레이터(430)에 의해 시린지 내의 공동실(420)의 압력을 조정하면 좋다. 즉, 땜납 공급량을 증가시킬 경우, 공동실(420)의 에어 압력을 높게 하고, 땜납 공급량을 줄일 경우 공동실(420)의 에어 압력을 낮게 하면 좋다.

(2) 실시형태 1에서는 마스크 시트(100)의 일례에 스텐실(메탈 마스크)을 예시했지만, 메쉬 스크린을 사용하는 것도 가능하다.

(3) 실시형태 1에서는 인쇄 처리의 일례에 스퀴지(50)를 Y방향으로 왕복 이동시키는 경우를 예시했지만, 왕동과 복동을 각각 하나의 인쇄 처리로 해도 좋다.

또한, 상술한 구체적 실시형태에는 이하의 구성을 갖는 발명이 주로 포함되어 있다.

본 발명의 일국면에 의한 땜납 공급 방법은 프린트 기판 상에 인쇄하는 땜납을 마스크 시트 상에 공급하는 땜납 공급 방법으로서, 스퀴지의 길이 방향인 X방향의 복수 점에 대해서 땜납 공급량을 산출하고, X방향 각 점의 땜납 공급량을 상기 산출의 결과에 의거하여 변경한다.

이 땜납 공급 방법에 의하면, X방향 각 점의 땜납 공급량을 변경하기 때문에 땜납량의 조정 정밀도를 높일 수 있다.

본 발명의 일국면에 의한 땜납 공급 장치는 프린트 기판 상에 인쇄하는 땜납을 마스크 시트 상에 공급하는 땜납 공급 장치로서, 스퀴지의 길이 방향인 X방향의 복수 점에 대해서 땜납 공급량을 산출하는 산출 유닛과, X방향 각 점의 땜납 공급량을 상기 산출 유닛의 산출 결과에 의거하여 변경하는 변경 유닛을 포함한다.

이 땜납 공급 장치에 의하면, X방향 각 점의 땜납 공급량을 변경하기 때문에 땜납량의 조정 정밀도를 높일 수 있다.

또한, 「땜납 공급량을 산출」에는 땜납 공급량을 실제로 산출하는 경우 이외에, 땜납 공급량을 시간으로 환산해서 산출하는 경우가 포함된다.

본 발명의 실시 형태로서 이하의 구성이 바람직하다.

·상기 스퀴지의 이동 방향을 Y방향이라고 정의했을 때에, 땜납의 인쇄 처리 후 상기 마스크 시트 상에 남은 잔여 땜납의 Y방향의 땜납폭을 계측하는 처리를 X방향 각 점에 대해서 행하고, 계측한 X방향 각 점의 상기 땜납폭에 의거하여 X방향 각 점의 상기 땜납 공급량을 산출한다.

·상기 스퀴지의 이동 방향을 Y방향이라고 정의했을 때에, 땜납의 인쇄 처리 후 상기 마스크 시트 상에 남은 잔여 땜납의 Y방향 각 점의 높이를 계측하는 처리를 X방향 각 점에 대해서 행하고, 계측한 Y방향 각 점의 높이로부터 상기 잔여 땜납의 단면적을 산출하는 처리를 X방향 각 점에 대해서 행하고, 산출한 X방향 각 점의 상기 단면적에 의거하여 X방향 각 점의 상기 땜납 공급량을 산출한다.

·미리 정해진 계측 조건에 적합한 X방향의 계측 위치를 상기 마스크 시트의 검사 데이터에 의거하여 결정하고, 결정한 계측 위치에 대해서 상기 땜납폭 또는 상기 Y방향 각 점의 높이를 계측한다. 땜납폭이나 단면적의 X방향의 불균일을 정밀도 좋게 검출할 수 있다.

·인쇄 처리에 따라서 감소하는 X방향 각 점의 땜납 감소량을 상기 마스크 시트에 형성된 개구의 단면적에 의거하여 각각 산출하고, 산출한 상기 땜납 감소량에 의거하여 X방향 각 점의 상기 땜납 공급량을 결정한다. 검출 센서를 사용하지 않고 계산만으로 땜납 공급량을 결정할 수 있다.

·땜납의 토출압을 조정함으로써 X방향 각 점의 땜납 공급량을 변경한다. 땜납 공급 헤드의 이동 속도를 저하시키지 않고 땜납 공급량을 변경할 수 있다.

·땜납을 공급하는 땜납 공급 헤드의 X방향의 이동 속도를 조정함으로써 X방향 각 점의 상기 땜납 공급량을 변경한다. 이동 속도의 조정만으로 땜납 공급량을 변경할 수 있다.

·땜납을 공급하는 땜납 공급 헤드에 설치되고 땜납을 토출하는 노즐의 이동 범위가 상기 스퀴지의 길이보다 짧은 경우에, 상기 스퀴지의 길이에 대한 상기 노즐의 상기 이동 범위의 부족 거리와 상기 땜납 공급 헤드의 이동 속도에 의거하여 상기 이동 범위의 양 단부의 땜납 부족량을 산출하고, 상기 노즐의 상기 이동 범위의 양 단부에서는 상기 땜납 부족량만큼 땜납을 많이 공급한다. 이와 같이 하면, 롤링 횟수를 줄이는 것이 가능하게 된다. 또한, 「땜납 부족량을 산출」에는 땜납 부족량을 실제로 산출하는 경우 이외에, 땜납 부족량을 시간으로 환산해서 산출하는 경우가 포함된다.

·상기 이동 범위의 양 단부에서 상기 땜납 부족량에 상당하는 시간, 땜납을 토출하면서 상기 노즐을 정지시킴으로써 부족한 땜납을 공급한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 땜납량의 조정 정밀도를 높이는 것이 가능해진다. 또한, 롤링 횟수를 줄이는 것이 가능해진다.

Claims

프린트 기판 상에 인쇄하는 땜납을 마스크 시트 상에 공급하는 땜납 공급 방법으로서,
스퀴지의 길이 방향인 X방향의 복수 점에 대해서 땜납 공급량을 산출하고,
X방향 각 점의 땜납 공급량을 상기 산출 결과에 의거하여 변경하는 것을 특징으로 하는 땜납 공급 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 스퀴지의 이동 방향을 Y방향이라고 정의할 때,
상기 땜납의 인쇄 처리 후에 상기 마스크 시트 상에 남은 잔여 땜납의 Y방향의 땜납폭을 계측하는 처리를 X방향 각 점에 대해서 행하는 것을 더 포함하고,
계측한 X방향 각 점의 상기 땜납폭에 의거하여 X방향 각 점의 상기 땜납 공급량을 산출하는 것을 특징으로 하는 땜납 공급 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 스퀴지의 이동 방향을 Y방향이라고 정의할 때,
상기 땜납의 인쇄 처리 후에 상기 마스크 시트 상에 남은 잔여 땜납의 Y방향 각 점의 높이를 계측하는 처리를 X방향 각 점에 대해서 행하고,
계측한 Y방향 각 점의 높이로부터 상기 잔여 땜납의 단면적을 산출하는 처리를 X방향 각 점에 대해서 행하는 것을 더 포함하고,
산출한 X방향 각 점의 상기 단면적에 의거하여 X방향 각 점의 상기 땜납 공급량을 산출하는 것을 특징으로 하는 땜납 공급 방법.
제 2 항에 있어서,
미리 결정된 계측 조건에 적합한 X방향의 계측 위치를 상기 마스크 시트의 검사 데이터에 의거하여 결정하고,
결정한 계측 위치에 대해서 상기 땜납폭을 계측하는 것을 특징으로 하는 땜납 공급 방법.
제 3 항에 있어서,
미리 결정된 계측 조건에 적합한 X방향의 계측 위치를 상기 마스크 시트의 검사 데이터에 의거하여 결정하고,
결정한 계측 위치에 대해서 상기 Y방향 각 점의 높이를 계측하는 것을 특징으로 하는 땜납 공급 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 땜납의 인쇄 처리에 따라서 감소하는 X방향 각 점의 땜납 감소량을 상기 마스크 시트에 형성된 개구의 단면적에 의거하여 각각 산출하는 것을 더 포함하고,
산출한 상기 땜납 감소량에 의거하여 X방향 각 점의 상기 땜납 공급량을 결정하는 것을 특징으로 하는 땜납 공급 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
땜납의 토출압을 조정함으로써 X방향 각 점의 상기 땜납 공급량을 변경하는 것을 특징으로 하는 땜납 공급 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
땜납을 공급하는 땜납 공급 헤드의 X방향의 이동 속도를 조정함으로써 X방향 각 점의 상기 땜납 공급량을 변경하는 것을 특징으로 하는 땜납 공급 방법.
제 1 항에 있어서,
땜납을 공급하는 땜납 공급 헤드에 설치되고, 땜납을 토출하는 노즐의 이동 범위가 상기 스퀴지의 길이보다 짧은 경우에,
상기 스퀴지의 길이에 대한 상기 노즐의 상기 이동 범위의 부족 거리와 상기 땜납 공급 헤드의 이동 속도에 의거하여 상기 이동 범위의 양 단부의 땜납 부족량을 산출하고,
상기 노즐의 상기 이동 범위의 양 단부에서는 다른 부분보다 상기 땜납 부족량만큼 땜납을 많이 공급하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 땜납 공급 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 이동 범위의 양 단부에서 상기 땜납 부족량에 상당하는 시간, 땜납을 토출하면서 상기 노즐을 정지시킴으로써 부족한 땜납을 공급하는 것을 특징으로 하는 땜납 공급 방법.
프린트 기판 상에 인쇄하는 땜납을 마스크 시트 상에 공급하는 땜납 공급 장치로서,
스퀴지의 길이 방향인 X방향의 복수 점에 대해서 땜납 공급량을 산출하는 산출 유닛, 및
X방향 각 점의 땜납 공급량을 상기 산출 유닛의 산출 결과에 의거하여 변경하는 변경 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 땜납 공급 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 스퀴지의 이동 방향을 Y방향이라고 정의할 때,
상기 땜납의 인쇄 처리 후에 상기 마스크 시트 상에 남은 잔여 땜납의 Y방향의 땜납폭을 X방향의 복수 점에 대해서 계측하는 계측부를 더 구비하고,
상기 산출 유닛은 상기 계측부에 의해 계측된 X방향 각 점의 상기 땜납폭에 의거하여 X방향 각 점의 상기 땜납 공급량을 산출하는 것을 특징으로 하는 땜납 공급 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 스퀴지의 이동 방향을 Y방향이라고 정의할 때,
상기 땜납의 인쇄 처리 후에 상기 마스크 시트 상에 남은 잔여 땜납의 Y방향 각 점의 높이를 계측하는 계측부를 더 구비하고,
상기 산출 유닛은 계측한 Y방향 각 점의 높이로부터 상기 잔여 땜납의 단면적을 산출하는 처리를 X방향 각 점에 대해서 행하고, 산출한 X방향 각 점의 상기 잔여 땜납의 상기 단면적에 의거하여 X방향 각 점의 상기 땜납 공급량을 산출하는 것을 특징으로 하는 땜납 공급 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 산출 유닛은 인쇄 처리에 따라서 감소하는 X방향 각 점의 땜납 감소량을 상기 마스크 시트에 형성된 개구의 단면적에 의거하여 산출하고, 산출한 상기 땜납 감소량에 의거하여 X방향 각 점의 상기 땜납 공급량을 결정하는 것을 특징으로 하는 땜납 공급 장치.
제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
땜납을 토출하는 노즐을 갖는 땜납 공급 헤드를 더 구비하고,
상기 변경 유닛은 상기 노즐로부터의 땜납의 토출압을 조정함으로써 X방향 각 점의 상기 땜납 공급량을 변경하는 것을 특징으로 하는 땜납 공급 장치.
제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
땜납을 공급하는 땜납 공급 유닛을 더 구비하고,
상기 변경 유닛은 상기 땜납 공급 유닛의 X방향의 이동 속도를 조정함으로써 X방향 각 점의 상기 땜납 공급량을 변경하는 것을 특징으로 하는 땜납 공급 장치.
제 11 항에 있어서,
땜납을 토출하는 노즐을 갖는 땜납 공급 헤드를 더 구비하고,
상기 노즐의 이동 범위가 상기 스퀴지의 길이보다 짧은 경우에,
상기 산출 유닛은 상기 스퀴지의 길이에 대한 상기 노즐의 상기 이동 범위의 부족 거리와 상기 땜납 공급 헤드의 이동 속도에 의거하여 상기 이동 범위의 양 단부의 땜납 부족량을 산출하는 것을 특징으로 하는 땜납 공급 장치.
제 17 항에 있어서,
상기 변경 유닛은 상기 이동 범위의 양 단부에서 상기 땜납 부족량에 상당하는 시간, 땜납을 토출하면서 상기 노즐을 정지시킴으로써 상기 양 단부의 상기 땜납 공급량을 변경하는 것을 특징으로 하는 땜납 공급 장치.