KR20240080792A - 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치 및 이를 사용한 스크린 인쇄 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치 및 이를 이용한 방법은, 부품의 위치에 대응하는 홀을 구비한 마스크 플레이트를 통해 상기 부품의 위치로 솔더 페이스트를 인쇄하는 스크린 프린터(Screen Printer)와, 기판 상의 부품 위치에 대해 마스크 플레이트를 통한 솔더 페이스트의 위치와 틀어짐을 검사하는 검사기(SPI)를 포함한 인쇄 라인을 포함하고, 인쇄 라인에는 검사기로부터 받은 검사 결과에 따라 기판에 대한 마스크 플레이트의 위치와 각도를 보정하는 보정값을 계산하고, 마스크 플레이트의 위치 및 각도에 대한 보정값 변화량을 완화하는 완화 보정값을 스크린 프린터로 인가하는 라인 관리기가 더 포함될 수 있다.
또한, 상기의 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치 및 이를 사용한 스크린 인쇄 방법은 실시예에 따라 다양하게 구현될 수 있다.

Description

인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치 및 이를 사용한 스크린 인쇄 방법{Screen printing device for compensating of print-position and screen printing method using the same}

본 발명은 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치 및 이를 사용한 스크린 인쇄 방법에 관한 것으로, 전자 회로 기판에 부품을 장착하기 전, 기판 상의 부품 단자 위치와 솔더 페이스트의 인쇄 위치 차이나 각도 차이가 크거나 진동하는 상황에서도 이를 보정하기 위한 보정 값에 대한 변화를 계산할 수 있고, 인쇄 품질(정밀도)도 향상시킬 수 있는 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치 및 이를 사용한 스크린 인쇄 방법에 관한 것이다.

스크린 프린터(Screen Printer)에서 마스크 플레이트(Mask Plate)를 사용하여 기판에 솔더 페이스트(solder Paste)를 인쇄한다. 마스크 플레이트를 사용하여 기판에 솔더 페이스트를 인쇄한 후 검사기(SPI)로 인쇄된 솔더 페이스트에 대해 검사해서 결과를 피드백(Feed Back)정보로서 스크린 프린터에 전달한다.

검사기(SPI)로부터 전달받은 피드백 정보에 따라 기판에 대한 마스크 플레이트의 위치나 각도 등을 통계적으로 계산하고 다음 기판 이후에 그 보정 내용을 반영해서 솔더 페이스트를 인쇄한다. 통계적인 위치나 각도에 대한 보정 처리는 같은 내용인 기판에 대해서 진행된다. 인쇄된 기판 장 수가 많아지면 많아질 수록 통계적인 처리 결과에 대한 정밀도가 안정화될 수 있다.

하지만 스크린 프린터의 경우, 기온 등이나 외부 환경에 상황에 따라 솔더 페이스트의 인쇄 위치에 관해서 오차(예: 기판 상의 부품 단자 위치와 솔더 페이스트의 인쇄 위치의 차이)가 생긴다.

통계적인 처리 결과가 안정화되기 전에, 그 차이가 크거나 오차가 크게 진동하는 상황인 경우, 기판마다의 보정 처리 결과에 대한 정밀도의 안정시간이 더 걸리거나, 보정 결과의 급격한 변화 값이 발생될 수 있다. 따라서, 통계적인 처리 결과가 안정화되기 전의 이러한 상태 동안에는, 각 기판에 대한 솔더 페이스트의 인쇄 품질이 저하될 수밖에 없다. 또한, 이러한 상태 동안 기판, 구체적으로 솔더 페이스트가 인쇄된 기판의 인쇄 품질을 순서대로 확인해도 보정 처리에 관한 효과를 구현하기 어려운 문제점도 있다.

또한, 솔더 페이스트의 인쇄 위치에 관해서 오차(예: 기판 상의 부품 단자 위치와 솔더 페이스트의 인쇄 위치의 차이, 즉 위치나 각도 등의 차이)가 크거나 오차가 크게 진동하는 것 같은 상황이 생겨 정밀도가 안정할 시간이 걸리거나 급격한 변화 값이 생길 수 있다.

따라서, 이러한 급격한 변화 값에 대해서도 변화를 완만하게 계산할 수 있다면 솔더 페이스트를 인쇄한 기판에 대해 순서대로 인쇄 품질(정밀도)에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다.

여기서, 보정 값을 계산 시. 기판에 대한 마스크 플레이트의 위치(X/Y 축), 방향(각도)의 각각에 관해서 고려해야 한다.

다만 급격한 변화 값에 대해서도 변화를 완만하게 계산하는 방법으로, 이동 평균이나 지연 평가 같은 방법을 이용할 수다. 또한 이와 달리 급격한 변화 값에 대해서도 변화를 완만하게 계산하는 방법으로 각각 기판에 대한 보정계산을 위해 기판마다 그 차이나 인쇄된 솔더 페이스트의 위치/각도 등의 보정 값을 저장해서 계산에 필요한 기판 장 수에 과한 값을 사용하는 단순한 계산 방법인 경우가 있다.

그러나, 기판에 인쇄할 솔더 페이스트의 개수가 너무 많은 경우 상기의 계산 방법을 사용하는 경우, 계산 시간이나 계산에 필요한 데이터나 저장 용량을 많이 필요로 한다.

따라서, 다만 급격한 변화 값에 대해서도 변화를 완만하게 계산하고자 할 때, 기판 상에 부품 단자(예: 솔더 페이스트)의 개수가 많을 때에도 계산 시간이 걸리지 않고, 계산 시간이나 계산에 필요한 데이터 또는/및 저장 용량도 많이 필요치 않도록 하는 스크린 인쇄 장치 및 이를 사용한 스크린 인쇄 방법의 필요성이 요구되고 있다.

일본 등록특허 JP4136389호(2008.08.20)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 기판 상의 부품 단자 위치와 솔더 페이스트의 인쇄 위치의 차이나 각도의 차이가 크거나 오차가 크게 진동하는 것 같은 상황이 발생하여도, 보정 값에 대한 변화를 완만하게 계산할 수 있으며, 솔더 페이스트를 인쇄한 기판에 대해 순서대로 인쇄 품질 즉, 인쇄 정밀도를 향상시킬 수 있는 스크린 인쇄 장치 및 이를 사용한 인쇄 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 급격한 변화 값에 대해서도 변화를 완만하게 계산하고자 할 때, 기판 상에 부품 단자(예: 솔더 페이스트)의 개수가 많을 때에도 계산 시간이 걸리지 않고, 계산 시간이나 계산에 필요한 데이터 또는/및 저장 용량도 많이 필요치 않도록 하는 스크린 인쇄 장치 및 이를 사용한 스크린 인쇄 방법을 제공하고자 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치는, 부품의 위치에 대응하는 홀을 구비한 마스크 플레이트를 통해 상기 부품의 위치로 솔더 페이스트를 인쇄하는 스크린 프린터(Screen Printer)와, 상기 기판 상의 부품 위치에 대해 상기 마스크 플레이트를 통한 상기 솔더 페이스트의 위치와 틀어짐을 검사하는 검사기(SPI)를 포함한 인쇄 라인을 포함하고,

상기 인쇄 라인에는 상기 검사기로부터 받은 검사 결과에 따라 상기 기판에 대한 상기 마스크 플레이트의 위치와 각도를 보정하는 보정값을 계산하고, 상기 마스크 플레이트의 위치 및 각도에 대한 상기 보정값 변화량을 완화하는 완화 보정값을 상기 스크린 프린터로 인가하는 라인 관리기가 더 포함될 수 있다.

상기 라인 관리기에서 보정된 상기 보정값은 상기 스크린 프린터로 제공되고,

상기 스크린 프린터는 상기 보정 값을 통해 상기 기판에 대한 상기 마스크 플레이트의 위치 및 각도의 보정을 진행한 후 솔더를 진행할 수 있다.

상기 라인 관리기는 상기 스크린 프린터와 상기 검사기와 별도로 구비되거나, 상기 스크린 프린터에 구비되거나, 상기 검사기에 구비되는 것 중 하나로 구현될 수 있다.

상기 완화 보정값을 계산할 때, 상기 검사기를 통해 검사된 상기 솔더 페이스트 체적의 검사 결과값에 따라 상기 솔더 페이스트를 인쇄하기 위한 상기 마스크 플레이트에 가하는 압력을 조절하여 상기 솔더 페이스트의 체적을 보정하는 압력을 완화하는 값을 포함할 수 있다.

상기 완화 보정값을 계산할 때, 상기 검사기를 통해 검사된 상기 솔더 페이스트 체적의 검사 결과값에 따라 상기 솔더 페이스트를 인쇄하기 위한 상기 스크린 프린터의 인쇄 헤드의 이동 속도를 조절하여 상기 솔더 페이스트의 체적을 보정하는 이동 속도를 완화하는 값을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 방법은,

마스크 플레이트를 통해 기판 상의 부품 위치에 인쇄되는 솔더 페이스트의 위치, 체적 및/또는 스크린 프린터의 인쇄 헤드의 이속 속도 중 적어도 하나를 검사하는 검사기로부터 라인 관리기로 검사 값을 전달받는 단계;

상기 검사기에서 전달받은 검사 값을 분석하고, 상기 라인 관리기가 상기 마스크 플레이트에 대한 위치와 각도 차이를 계산하며, 이전 보정 정보 취득하고, 완화 보정 값을 계산하는 단계;

상기 계산된 차이 값을 통해 보정된 정보를 상기 스크린 프린터로 전달하는 단계; 및

전달된 보정 정보를 통해 상기 마스크 플레이트의 위치 및 각도를 조절하고 인쇄를 진행하는 단계를 포함할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치 및 이를 사용한 스크린 인쇄 방법은, 기판 상의 부품 단자 위치와 솔더 페이스트의 인쇄 위치의 차이나 각도의 차이가 크거나 오차가 크게 진동하는 것 같은 상황이 발생하여도, 보정 값에 대한 변화를 완만하게 계산할 수 있으며, 솔더 페이스트를 인쇄한 기판에 대해 순서대로 인쇄 품질 즉, 인쇄 정밀도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치 및 이를 사용한 스크린 인쇄 방법은, 솔더 페이스트의 인쇄 위치의 차이나 각도의 차이가 크거나 오차가 크게 진동하는 상황으로 인해, 보정 값이 급격한 변화가 발생됨은 물론 기판 상에 부품 단자(예: 솔더 페이스트)의 개수가 많을 때에도 계산 시간이 걸리지 않고, 계산 시간이나 계산에 필요한 데이터 또는/및 저장 용량도 많이 필요치 않으면서 보정 값의 변화를 완만하게 계산할 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치의 개략적인 장치 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치의 솔더링 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치에서, 기판에 대한 마스크 플레이트의 수평 및 수직 방향으로 차이를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치에서, 기판에 대한 마스크 플레이트의 틀어짐 차이를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치에서, 기판에 대한 마스크 플레이트의 보정된 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치에서, 검사 결사 위치에 급격한 변화가 잇는 경우 부품 위치 보정 값을 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치에서, 완화 보정값의 제한을 위한 최소 간격을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치에서, 마스크 플레이트의 압력 조절 또는/및 인쇄 헤드의 속도 조절을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 방법에서, 라인 관리기에서 보정값을 계산하는 개략적인 흐름도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 스크린 인쇄 장치(100) 및 이를 사용한 스크린 인쇄 방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치(100)의 개략적인 장치 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치(100)의 솔더링 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치(100)에서, 기판(10)에 대한 마스크 플레이트(20)의 수평 및 수직 방향으로 차이를 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치(100)에서, 기판(10)에 대한 마스크 플레이트(20)의 틀어짐 차이를 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치(100)에서, 기판(10)에 대한 마스크 플레이트(20)의 보정된 상태를 나타낸 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치(100)에서, 검사 결사 위치에 급격한 변화가 잇는 경우 부품 위치 보정 값을 개략적으로 나타내는 그래프이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치(100)는, 스크린 프린터(110), 검사기(120) 및 라인 관리기(130)를 구비한 인쇄 라인(110, 120, 130)을 포함할 수 있다.

예컨대, 후술하는 기판에 장착되는 부품의 위치에 대응하는 홀을 구비한 마스크 플레이트(20)를 통해 기판(10)의 상기 부품의 위치로 솔더 페이스트(30)를 인쇄하는 스크린 프린터(110)(Screen Printer)와, 상기 기판(10) 상의 부품 위치에 대해 상기 마스크 플레이트(20)를 통한 상기 솔더 페이스트(30)의 위치와 틀어짐을 검사하는 검사기(120)(SPI)로 구성된 인쇄 라인(110, 120, 130)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 인쇄 라인(110, 120, 130)의 뒤에는 기판(10)에 부품을 장착하는 적어도 하나 이상의 마운터(170)는 물론 상기 기판(10) 상에서 부품 위치 등을 검사하는 검사기(AOI), 리플로우 등이 구비될 수 있다.

또한, 상기 인쇄 라인(110, 120, 130)에는 라인 관리기(130)가 구비될 수 있다. 상기 라인 관리기(130)는 상기 검사기(120)와 상기 스크린 프린터(110)와 연결되도록 구비될 수 있다. 상기 라인 관리기(130)는 상기 검사기(120)로부터 받은 검사 결과에 따라 상기 기판(10)에 대한 상기 마스크 플레이트(20)의 위치와 각도의 보정을 계산하도록 구비될 수 있다. 또한, 상기 라인 관리기(130)에서 보정된 값을 통해 상기 라인 관리기(130)는 상기 마스크 플레이트(20)의 위치 및 각도에 대한 상기 보정값 변화량을 완화하는 완화 보정값을 계산할 수 있다. 상기 라인 관리기(130)에서 계산된 상기 완화 보정값은 상기 스크린 프린터(110)로 인가될 수 있다. 또한, 상기 라인 관리기(130)는 보정에 대한 계산은 물론 상기 기판(10)의 생산을 관리하도록 구비될 수 있다. 상기 라인 관리기(130)의 보정값 계산은 이하의 도 9 및 도 10에서 구체적으로 설명할 수 있다.

상기 라인 관리기(130)에서 보정된 상기 완화 보정값은 상기 스크린 프린터(110)로 제공될 수 있다. 상기 스크린 프린터(110)는 상기 라인 관리기(130)에서 전송받은 상기 완화 보정값을 통해 상기 기판(10)에 대한 상기 마스크 플레이트(20)의 위치 및 각도의 보정을 진행한 후 솔더를 진행할 수 있다.

구체적으로, 상기 스크린 프린터(110)로 인가된 상기 완화 보정값은 동일 부품을 실장하는 상기 기판(10)의 바로 다음 기판에 대한 상기 마스크 플레이트(20)의 위치와 각도 보정하는 보정 값으로 사용될 수 있다. 동일한 의미이나, 현재 솔더 페이스트를 진행하고 있는 상기 기판(10)에 대한 상기 마스크 플레이트(20)의 위치 및 각도는 현재 진행하고 있는 인쇄 작업 바로 앞 전(한장 전)에 진행되었던 인쇄 작업에서 획득한 완화 보정값이라고 할 수 있다.

상기 스크린 프린터(110)는 기판(10)의 이동을 구현하는 컨베이어(40)(Conveyor)와, 솔더 페이스트(30)를 인쇄하는 인쇄 헤드(111)와, 상기 인쇄 헤드(111)를 제어하는 인쇄 헤드 제어부(112), 솔더 페이스트(30)를 인쇄하기 위한 마스크 플레이트(20)를 설치하는 마스크 플레이트 고정대(25)와, 상기 마스크 플레이트 고정대(25)를 제어하는 마스크 플레이트 고정대 제어부(113)를 포함할 수 있다.

상기 마스크 플레이트(20)는 상기 마스크 플레이트 고정대(25)에 설치되어 있는데, 상기 마스크 플레이트 고정대 제어부(113)는 상기 컨베이어(40)로 반입된 기판(10)에 대해서 상기 마스크 플레이트 고정대(25)의 위치와 각도를 조절할 수 있다. 즉 기판(10) 상에 있는 부품 단자에 대한 솔더 페이스트(30)의 인쇄 위치와 각도를 조절할 수 있다. 후술하나, 이때, 상기 기판(10)에 대해서 상기 마스크 플레이트(20)의 위치와 각도의 조절(보정 값)은 바로 앞전에 동일 부품을 기판에 실장하기 위해 인쇄 작업에 의해 라인 관리기(130)에서 검출한 완화 보정값을 통해 조절될 수 있다.

보정 정보를 통해 상기 스크린 프린터(110)에서, 상기 기판(10)에 대한 상기 마스크 플레이트 고정대(25)의 위치와 각도가 설정된 후, 상기 인쇄 헤드 제어부(112)는 상기 인쇄 헤드(111) 밑에 설치된 에지(Edge)를 상기 마스크 플레이트 고정대(25) 상으로 이동되게 제어한다. 상기 마스크 플레이트 고정대(25) 상으로 이동된 상기 인쇄 헤드(111) 및 상기 에지는 상기 마스크 플레이트(20)의 홀(Hole)을 통해서 상기 기판(10)에 솔더 페이스트(30)를 인쇄한다.

상기 인쇄 헤드 제어부(112)가 상기 인쇄 헤드(111)의 이동을 제어할 때, 상기 인쇄 헤드 제어부(112)는 상기 마스크 플레이트 고정대(25)에 대해 위에서 누르는 압력도 조절할 수 있다. 상기 마스크 플레이트 고정대(25)에 대해 위에서 누르는 압력에 따라 상기 마스크 플레이트(20)의 홀을 통한 솔더 페이스트(30)의 양(체적)을 조절할 수도 있다. 또한, 상기 인쇄 헤드 제어부(112)가 상기 인쇄 헤드(111)의 이동을 제어할 때, 상기 인쇄 헤드 제어부(112)는 상기 인쇄 헤드(111)의 이동 속도를 제어할 수 있다. 상기 인쇄 헤드(111)의 이송 속도에 따라 상기 마스크 플레이트(20)의 홀을 통한 솔더 페이스트(30)의 양(체적)을 조절할 수도 있다.

상기 라인 관리기(130)는 상기 검사기(120)(SPI)로부터 받은 검사 결과에 따라서 상기 기판(10)에 대한 솔더 페이스트(30)의 인쇄에 관한 보정 정보(보정 값)를 계산할 수 있다. 즉, 상기 검사기(120)는 상기 기판(10)에 인쇄된 솔더 페이스트(30)의 위치나 각도 등을 검사하고, 그 검사 결과는 상기 라인 관리기(130)로 전달되며, 상기 라인 관리기(130)는 상기 기판(10)에 대한 상기 마스크 플레이트(20)의 위치 및 각도 보정(보정값 계산)의 계산(위치각도 보정값)을 수행한다.

또한, 상기 라인 관리기(130)는 상기 마스크 플레이트(20)의 위치 및 각도에 대한 위치 각도 보정값을 통해 상기 보정값 변화량을 완화하는 완화 보정값을 계산할 수 있다. 상기 라인 관리기(130)에서 계산된 상기 완화 보정값은 상기 스크린 프린터(110)로 인가될 수 있다.

상기 스크린 프린터(110)로 인가된 상기 완화 보정값은 동일 부품을 실장하는 상기 기판(10)의 바로 다음 기판(10)에 대한 상기 마스크 플레이트(20)의 위치와 각도 보정으로 사용될 수 있다. 즉, 상기 동일 부품(10)을 실장하는 구동 과정에서, N 번째 기판(10)의 솔더링 구동을 통해 상기 검사기(120)는 상기 기판(10) 상의 부품 위치에 대한 상기 마스크 플레이트(20)의 위치, 각도 등의 틀어짐을 검사한다. 상기 검사기(120)에서 검사된 N번째 기판에 대한 상기 마스크 플레이트(20)의 위치각도 틀어짐은 상기 라인 관리기(130)로 인가된다. 상기 라인 관리기(130)는 인가된 검사 값을 통해 상기 N번째 기판에 대한 상기 마스크 플레이트의 위치각도 보정값을 계산하고, N번째 기판에 대한 마스크 플레이트의 위치각도 보정값을 통해 완화 보정값을 계산한다. 상기 N번째 기판(10)에 대한 상기 마스크 플레이트(20)의 완화 보정값은 상기 스크린 프린터(110)로 인가될 수 있다. 상기 스크린 프린터(110)로 인가된 N번째 기판(10)에 대한 완화 보정값은 상기 스크린 프린터(110)에서 구동되는 N+1 번째 기판에 대한 상기 마스크 플레이트(20)의 위치와 각도의 보정 값으로 구현될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치(100)에서, 완화 보정값의 제한을 위한 최소 간격을 나타낸 도면이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치(100)에서, 마스크 플레이트(20)의 압력 조절 또는/및 인쇄 헤드의 속도 조절을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 완화 보정값, 즉 상기 마스크 플레이트(20)의 위치나 각도의 실제 보정 길이는 상기 기판(10) 상의 상기 부품들 사이의 간격 중 가장 최소 간격(최단 거리 t1) 이하로 제한할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판 상에는 복수의 부품들이 실장될 수 있다. 상기 기판에서 하나의 부품에서 다른 부품 사이의 간격이 가장 짧은 거리인 최단 거리(t1)를 알 수 있고, 상기 마스크 플레이트(20)의 위치 및 각도 보정에 따른 위치 이동 또는 각도 회전은 이러한 최단 거리(t1) 이하가 되도록 하는 것이다. 만약 상기 마스크 플레이트(20)의 이동 길이가 부품 간의 최단 길이보다 큰 경우 원래 인쇄 되어야 되는 부품이 아니라 다른 부품에 대해 솔더 페이스트가 인쇄되어 버리기 때문에 생산물은 불량품이 될 수 있기 때문이다. 따라서, 상기 완화 보정값이 상기 부품 간의 최단 길이보다 큰 경우, 상기 완화 보정값은 상기 부품 간의 최단 길이(t1)로 제한하는 것이 바람직할 것이다.

또한, 상기의 완화 보정값을 상기 부품 간의 최단 거리로 제한하는 것과 다르게, 상기 완화 보정값은 상기 마스크 플레이트(20)의 상기 홀들 사이의 간격 중 가장 최소 간격(t2) 이하로 제한할 수도 있다.

상기 기판(10)의 부품 간의 최단 길이나 상기 마스크 플레이트(20)의 홀들 사이의 간격 중 최고 간격의 길이는 cad 등의 정보를 이용하여 획득될 수 있다.

또한, 상기 라인 관리기(130)에서 계산되는 보정값 변화량을 계산을 할 때, 즉 완화 보정값을 계산 할 때, 상기 완화 보정값은 상기 솔더 페이스트의 인쇄를 위한 상기 마스크 플레이트(20)에 가하는 압력을 조절해서 상기 솔더 페이스트의 체적을 보정하는 압력을 완화하는 값을 포함할 수 있다.

상기 완화 보정값은, 상기 스크린 프린터(110)로 인쇄된 각각 솔더 페이스트에 대해서 상기 검사기(120)가 상기 솔더 페이스트의 체적을 검사해서, 그 결과에 따라 상기 솔더 페이스트의 인쇄를 위한 상기 마스크 플레이트(20)에 가하는 압력을 조절해서 상기 솔더 페이스트의 체적을 보정하는 압력을 완화 계산할 수 있다.

또한, 상기 라인 관리기(130)에서 계산되는 보정값 변화량을 계산을 할 때, 즉 완화 보정값을 계산 할 때, 상기 완화 보정값은 상기 솔더 페이스트를 인쇄하기 위한 상기 스크린 프린터(110)의 인쇄 헤드의 이동 속도를 조절하여 상기 솔더 페이스트의 체적을 보정하는 이동 속도를 완화하는 값을 포함할 수 있다.

즉 상기 완화 보정값은 상기 스크린 프린터(110)로 인쇄된 각각의 솔더 페이스트에 대해서 상기 검사기(120)가 상기 솔더 페이스트 체적을 검사해서, 그 결과에 따라서 솔더 페이스트를 인쇄하는 인쇄 헤드의 이동 속도를 조절해서 솔더 페이스트의 체적을 보정하는 이동 속도를 완화하는 계산을 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 라인 관리기(130)는 상기 인쇄 라인 상에 상기 스크린 프린터와 상기 검사기와는 개별적으로 구비되는 것을 예를 들어 설명할 수 있다.

그러나, 이와 달리 상기 라인 관리기(130)는 상기 스크린 프린터(110)에 구비되어 그 기능을 구현하거나, 상기 검사기(120)에 구비되어 그 기능을 구현하도록 구비될 수도 있다.

또한, 상기 라인 관리기(130)에서 보정 정보 계산은 후술하는 도 9 및 도 10의 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 방법의 설명 시 구체적으로 설명할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 방법에서, 라인 관리기(130)에서 보정값을 계산하는 개략적인 흐름도이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 방법은, 검사기(120)에서 라인 관리기(130)로 검사값을 전달하는 단계(S10), 상기 라인 관리기(130)에서 마스크 플레이트(20)에 대한 위치 및 각도 차이 계산하고(S20), 계산된 결과 값으로 보정된 정보를 스크린 프린터(110)로 전송하는 단계(S30) 및 전송받은 보정 값을 통해 상기 스크린 프린터(110)에서 상기 마스크 플레이트(20)의 위치 및 각도 보정 후 인쇄를 진행하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 마스크 플레이트(20)를 통해 기판(10) 상의 부품 위치에 인쇄되는 솔더 페이스트(30)의 위치를 검사하는 검사기(120)로부터 라인 관리기(130)로 검사 값을 전달받을 수 있다(검사기(120)에서 라인 관리기(130)로 검사값을 전달하는 단계(S10)).

상기 라인 관리기(130)는 상기 검사기(120)에서 전달받은 검사 값을 분석하고, 상기 마스크 플레이트(20)에 대한 위치와 각도 차이를 계산하며, 이전 보정 정보 취득하고, 완화 보정 값을 계산할 수 있다(마스크 플레이트(20)에 대한 위치 및 각도 차이 계산(S20)).

상기 계산된 차이 값을 통해 보정된 정보를 상기 스크린 프린터(110)로 전달할 수 있다(보정된 정보를 스크린 프린터(110)로 전달(S30)).

상기 스크린 프린터(110)는 전달받은 보정 정보를 통해 상기 마스크 플레이트(20)의 위치 및 각도를 조절하고 인쇄를 진행할 수 있다(마스크 플레이트(20)의 위치 및 각도 보정 후 인쇄 진행(S40)).

이하에서는 상기의 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 방법에서 상기 라인 관리기(130)의 보정 정보를 계산하는 흐름을 구체적으로 설명할 수 있다.

먼저 상기 검사기(120)는 상기 스크린 프린터(110)에서 전달받은 검사 결과를 상기 라인 관리기(130)로 전달할 수 있다(검사기(120)로부터 검사 결과를 전달(S10)). 상기 라인 관리기(130)는 상기 검사기(120)(SPI)로부터 검사 결과를 받은 후, 그 결과 내용을 분석하고 판단하여, 상기 마스크 플레이트(20)의 각각의 홀에서의 솔더 페이스트(30) 정보를 분류하고 인식을 한다(검사 결과 내용 분석(S21)).

상기 라인 관리기(130)에서 상기 검사 결과 내용을 분석 시, 보정 대상에서 제외로 설정되어 있는 위치의 솔더 페이스트(30)의 정보나 검사 결과가 NG인 부품에 대해서는 보정 처리부터 제외될 수 있다.

상기 라인 관리기(130)는 상기 검사기(120)에서 전송받은 검사 결과 정보에 따라 상기 기판(10)에 관한 모든 솔더 페이스트(30) 위치의 차이에 대한 통계적인 평균을 계산할 수 있다. 상기 솔더 페이스트(30)의 위치에 대해서는 X, Y 축 방향에 대해 따로 계산하고 상기 솔더 페이스트(30)의 각도에 대해서도 X, Y 축 방향을 통해 비슷하게 계산할 수 있다(마스크 플레이트(20)에 대한 위치 및 각도 차이 계산(S22)).

상기 라인 관리기(130)에서 계산된 결과 값은 상기 기판(10)에 대한 상기 마스크 플레이트(20) 전체의 보정 정보로서 저장될 수 있다.

상기 라인 관리기(130)에는 기판(10) 종류에 따라 현재 기판의 앞전에 구현된 기판(10)에 대한 상기 마스크 플레이트(20)의 위치 및 각도의 보정 정보는 물론이고 앞전에 작업된 상기 검사기(120)에서 전달받은 정보 및 보정 정보가 계산되어 저장되어 있다. 이에 따라 상기 라인 관리기(130)가 상기 검사기(120)에서 현재 작업되고 있는 기판(10)의 검사 결과 정보를 보정한 후, 동일한 기판(10)에 대해 저장되어 있는 앞전의 보정 정보를 불러와서, 앞전 보정 정보와 현재의 보정 정보를 함께 취득한다(이전 보정 정보 취득(S23)).

상기 보정 정보들은 상기 라인 관리기(130)에 저장될 수도 있고, 별도의 데이터 베이스에 저장될 수 있다. 상기 보정 정보가 별도의 데이터 베이스에 저장된 경우, 상기 라인 관리기(130)는 상기 데이터 베이스와 연결되도록 구비될 수 있을 것이다.

앞서 언급하였지만, 상기 마스크 플레이트(20)에 대해 계산된 보정 정보로서 단순한 통계적으로 계산된 값을 그대로 사용하면 기판(10) 마다에 대한 정밀도가 안정할 시간이 더 걸리거나 그런 보정 결과의 급격한 변화 값이 될 수 있는 경우가 생긴다. 따라서, 급격한 변화 값을 완만하게 보정하도록 기판(10)에 실장되는 부품마다 보정 값 변화 량을 완화하는 계산을 수행한다(완화 보정 값 계산(S24)).

급격한 변화 값을 완화하기 위한 완화 계산에 대해서는 다음 수식 1을 통계적으로 계산된 상기 마스크 플레이트(20)의 위치(X, Y)와 각도에 관해서 각각 적용한다.

[수식 1]

여기서, pi는 현재 계산된 완화 계산 값 pi이며,

pi-1는 바로 앞전(1장 앞)으로 계산됐던 완화 계산값이며,

Δ는 동일한 기판(10)에 대해 현재 보정 값 이전의 보정 값들의 통계적 계산 값이다. 또한, a는 1이상인 상수이며, a가 1인 경우는 완화 계산을 하지 않는 경우와 동일일 것이다. 또한, a가 커지면 안정화에 필요한 기판(10)의 장수(개수)는 많아지는데, 큰 차이 값에 대한 변화의 영향은 적어질 수 있다. 여기서, a는 기판의 생산 장수(개수) 등에 따라서 설정할 수 있다.

상기 수식 1로 완화 계산을 하면 통계적으로 계산된 보정 값이 급격하게 큰 경우에도 도 6에서와 같이 변화 값이 완만하게 변화될 수 있다. 또한, 상기 라인 관리기(130)에서 상기 수식 1을 통해 완화 계산 시, 완화계산을 구현한 현재 기판(10)의 앞전 계산된 값만 저장하고 있으면 된다. 따라서, 상기 수식 1을 통해 상기 라인 관리기(130)에서 계산 시, 계산 시간이 짧아질 수 있고, 상기 라인 관리기(130)에서 필요로 하는 저장 용량도 최소화할 수 있다. 이와 같이 상기 라인 관리기(130)에서 완화되어 계산된 값은 금번의 보정된 값으로 사용할 수 있다.

상기와 같이 상기 라인 관리기(130)에서 계산된 값의 보정 정보는 상기 스크린 프린터(110)에 전달될 수 있다(보정 정보를 스크린 프린터(110)로 전송(S25)).

상기 스크린 프린터(110)는 전달받은 정보에 따라 상기 마스크 플레이트(20)를 기판(10)에 대해 위치 및/또는 각도를 보정하고, 솔더 페이스트(30)를 인쇄한다(스크린 프린터(110)에서 보정 정보에 따라 솔더 페이스트(30)를 인쇄(S40)).

또한, 상기 스크린 프린터(110)에서 상기 솔더 페이스트(30)가 인쇄된 기판(10)은, 상기 검사기(120)(SPI)에 의해 인쇄 상태를 재 검사하게 된다. 그리고 그 뒤에 인쇄될 기판(10)에 대한 보정 계산을 위해 사용될 수 있다.

따라서, 도 8의 보정 처리 흐름이 반복될 수 있다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 기판
20: 마스크 플레이트
25: 마스크 플레이트 고정대
30: 솔더 페이스트
40: 컨베이어
100: 스크린 인쇄 장치
110: 스크린 프린터
111: 인쇄 헤드
112: 인쇄 헤드 제어부
113: 마스크 플레이트 고정대 제어부
120: 검사기
130: 라인 관리기
170: 마운터

Claims (6)

1. 부품의 위치에 대응하는 홀을 구비한 마스크 플레이트를 통해 상기 부품의 위치로 솔더 페이스트를 인쇄하는 스크린 프린터(Screen Printer)와, 상기 기판 상의 부품 위치에 대해 상기 마스크 플레이트를 통한 상기 솔더 페이스트의 위치와 틀어짐을 검사하는 검사기(SPI)를 포함한 인쇄 라인을 포함하고,
   상기 인쇄 라인에는 상기 검사기로부터 받은 검사 결과에 따라 상기 기판에 대한 상기 마스크 플레이트의 위치와 각도를 보정하는 보정값을 계산하고, 상기 마스크 플레이트의 위치 및 각도에 대한 상기 보정값 변화량을 완화하는 완화 보정값을 상기 스크린 프린터로 인가하는 라인 관리기가 더 포함되는,
   인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 라인 관리기에서 보정된 상기 보정값은 상기 스크린 프린터로 제공되고,
   상기 스크린 프린터는 상기 보정 값을 통해 상기 기판에 대한 상기 마스크 플레이트의 위치 및 각도의 보정을 진행한 후 솔더를 진행하는,
   인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 라인 관리기는 상기 스크린 프린터와 상기 검사기와 별도로 구비되거나, 상기 스크린 프린터에 구비되거나, 상기 검사기에 구비되는 것 중 하나로 구현되는,
   인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 완화 보정값을 계산할 때, 상기 검사기를 통해 검사된 상기 솔더 페이스트 체적의 검사 결과값에 따라 상기 솔더 페이스트를 인쇄하기 위한 상기 마스크 플레이트에 가하는 압력을 조절하여 상기 솔더 페이스트의 체적을 보정하는 압력을 완화하는 값을 포함하는,
   인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 완화 보정값을 계산할 때, 상기 검사기를 통해 검사된 상기 솔더 페이스트 체적의 검사 결과값에 따라 상기 솔더 페이스트를 인쇄하기 위한 상기 스크린 프린터의 인쇄 헤드의 이동 속도를 조절하여 상기 솔더 페이스트의 체적을 보정하는 이동 속도를 완화하는 값을 포함하는,
   인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 장치.
6. 인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 방법으로서,
   마스크 플레이트를 통해 기판 상의 부품 위치에 인쇄되는 솔더 페이스트의 위치, 체적 및/또는 스크린 프린터의 인쇄 헤드의 이송 속도 중 적어도 하나를 검사하는 검사기로부터 라인 관리기로 검사 값을 전달받는 단계;
   상기 검사기에서 전달받은 검사 값을 분석하고, 상기 라인 관리기가 상기 마스크 플레이트에 대한 위치와 각도 차이를 계산하며, 이전 보정 정보 취득하고, 완화 보정 값을 계산하는 단계;
   상기 계산된 차이 값을 통해 보정된 정보를 상기 스크린 프린터로 전달하는 단계; 및
   전달된 보정 정보를 통해 상기 마스크 플레이트의 위치 및 각도를 조절하고 인쇄를 진행하는 단계를 포함하는
   인쇄 위치 보정을 위한 스크린 인쇄 방법.