(57)【要約】【課題】マスクプレートの設置作業を迅速に行うことができ、スクリーン印刷作業全体の作業効率を向上させることができるスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法を提供することを目的とする。【解決手段】マスクプレート５を支持レール４上に設定されたマスク設置位置を越えてスライドさせ、支持レール４に固定して設けられたストッパ４ａにマスクプレート５を当接させた後、ストッパ４ａに当接させたマスクプレート５に空圧シリンダ９を係止させ、空圧シリンダ９をマスクプレート５がマスク設置位置に到達するまで移動させることによって、マスクプレート５をマスク設置位置に位置決めする。【選択図】図２
2010082919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持レールと、
支持レールにスライド自在に支持されたマスクプレートと、
支持レールに固定して設けられ、支持レール上に設定されたマスク設置位置を越えてスライドされたマスクプレートと当接してマスクプレートを仮位置決めするストッパと、
ストッパに当接したマスクプレートに係止される係止部材と、
マスクプレートに係止された係止部材をマスクプレートがマスク設置位置に到達するまで移動させてマスクプレートをマスク設置位置に位置決めする係止部材移動手段と、
マスク設置位置に位置決めされたマスクプレートに対して基板を相対移動させて基板をマスクプレートに接触させる基板移動手段と、
基板と接触したマスクプレートにペーストを供給するペースト供給手段と、
ペーストが供給されたマスクプレートに対して摺動され、マスクプレートに形成されたパターン孔を介して基板にペーストを印刷するスキージと、
を備えたことを特徴とするスクリーン印刷機。
【請求項２】
支持レールにスライド自在に支持されたマスクプレートを支持レール上に設定されたマスク設置位置を越えてスライドさせ、支持レールに固定して設けられたストッパに当接させてマスクプレートを仮位置決めする工程と、
ストッパに当接させたマスクプレートに係止部材を係止させる工程と、
マスクプレートに係止させた係止部材をマスクプレートがマスク設置位置に到達するまで移動させてマスクプレートをマスク設置位置に位置決めする工程と、
マスク設置位置に位置決めしたマスクプレートに対して基板を相対移動させて基板をマスクプレートに接触させる工程と、
基板と接触したマスクプレートにペーストを供給する工程と、
ペーストが供給されたマスクプレートに対してスキージを摺動させ、マスクプレートに形成されたパターン孔を介して基板にペーストを印刷する工程と、
を含むことを特徴とするスクリーン印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン孔が形成されたマスクプレートを介して基板に半田ペースト等のペーストの印刷を行うスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン印刷機は、基板保持部に保持された基板にパターン孔が形成されたマスクプレートを接触させ、マスクプレート上にペーストを供給してスキージを摺動させることにより、基板上にペーストを印刷する。マスクプレートは、スキージの移動方向に水平に延びて設けられた一対の支持レールの一端側から支持レール上に投入され、支持レール上に設定されたマスク設置位置に位置決めされて用いられる。ここで、マスクプレートのマスク設置位置への位置決めは、（１）スキージを保持するスキージヘッドに設けられた係止部材を、支持レールに投入されたマスクプレートがマスク設置位置を越えてスライドする位置に予め待機させておく。（２）マスクプレートを支持レールに投入し、マスク設置位置を越えてマスクプレートをスライドさせて支持レールの他端側に押し込み、マスクプレートを係止部材に当接させて仮位置決めする。（３）スキージヘッドをマスク設置位置側に移動させ、仮位置決めされたマスクプレートをマスク設置位置までスライドさせる、という手順で行われる（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−４２３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、マスクプレートを仮位置決めする際に、マスクプレートを支持レールの他端側に押し込むときの力加減はオペレータによって異なり、押し込み力が過大であったときには係止部材が破損するおそれがあった。このためオペレータは注意深くマスクプレートの押し込みを行わなければならず、マスクプレートの設置作業に時間がかかってスクリーン印刷作業全体の作業効率が低下するという問題点があった。
【０００４】
そこで本発明は、マスクプレートの設置作業を迅速に行うことができ、スクリーン印刷作業全体の作業効率を向上させることができるスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載のスクリーン印刷機は、支持レールと、支持レールにスライド自在に支持されたマスクプレートと、支持レールに固定して設けられ、支持レール上に設定されたマスク設置位置を越えてスライドされたマスクプレートと当接してマスクプレートを仮位置決めするストッパと、ストッパに当接したマスクプレートに係止される係止部材と、マスクプレートに係止された係止部材をマスクプレートがマスク設置位置に到達するまで移動させてマスクプレートをマスク設置位置に位置決めする係止部材移動手段と、マスク設置位置に位置決めされたマスクプレートに対して基板を相対移動させて基板をマスクプレートに接触させる基板移動手段と、基板と接触したマスクプレートにペーストを供給するペースト供給手段と、ペーストが供給されたマスクプレートに対して摺動され、マスクプレートに形成されたパターン孔を介して基板にペーストを印刷するスキージと、を備えた。
【０００６】
請求項２に記載のスクリーン印刷方法は、支持レールにスライド自在に支持されたマスクプレートを支持レール上に設定されたマスク設置位置を越えてスライドさせ、支持レールに固定して設けられたストッパに当接させてマスクプレートを仮位置決めする工程と、
ストッパに当接させたマスクプレートに係止部材を係止させる工程と、マスクプレートに係止させた係止部材をマスクプレートがマスク設置位置に到達するまで移動させてマスクプレートをマスク設置位置に位置決めする工程と、マスク設置位置に位置決めしたマスクプレートに対して基板を相対移動させて基板をマスクプレートに接触させる工程と、基板と接触したマスクプレートにペーストを供給する工程と、ペーストが供給されたマスクプレートに対してスキージを摺動させ、マスクプレートに形成されたパターン孔を介して基板にペーストを印刷する工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、マスク設置位置を越えてスライドしたマスクプレートは支持レール上に固定して設けられたストッパに当接されて仮位置決めされた後、その仮位置決めされたマスクプレートに係止部材が係止され、係止部材が移動されることによってマスクプレートがマスク設置位置に位置決めされるようになっている。このため、オペレータがマスクプレートを押し込んだときの押し込み力はストッパを介して支持レールに受け止められ、係止部材にはオペレータの押し込み力は作用しないので、係止部材を破損させるおそれがない。このため、オペレータはマスクプレートの設置作業を迅速に行うことができ、スクリーン印刷作業全体の作業効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の構成説明図、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機において実行されるマスクプレートの位置決め手順の説明図、図３（ａ），（ｂ）は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図である。
【０００９】
図１において、本実施の形態におけるスクリーン印刷機１は、基台２と、基台２上に設けられ、図示しない基板搬送手段によって水平方向（Ｘ軸方向とする。図１の紙面に垂直な方向）に搬送される基板ＰＢを保持するとともに、その保持した基板ＰＢを水平面内方向及び上下方向（Ｚ軸方向とする）に移動させる基板移動ユニット３、基板移動ユニット３の上方をＸ軸方向と直交する水平方向（Ｙ軸方向とする）に延びて設けられた一対の支持レール４、支持レール４によってＹ軸方向にスライド自在に支持されたマスクプレート５、マスクプレート５の上方をＹ軸方向に移動自在に設けられたスキージヘッド６とペースト供給シリンジ７、基板移動ユニット３とマスクプレート５の間の領域を水平面内方向に移動自在に設けられたカメラユニット８及びスキージヘッド６に設けられたプレート係止手段である空圧シリンダ９を備えて構成されている。
【００１０】
図１において、基板移動ユニット３は、基台２の上面に対して水平面内方向に移動自在に設けられたＸＹテーブル１１、ＸＹテーブル１１に対して上下方向移動（昇降）自在に設けられたＺテーブル１２、Ｚテーブル１２の上面に設けられ、上記の基板搬送手段によって搬送された基板ＰＢを保持する基板保持部１３を備えて構成されている。
【００１１】
ＸＹテーブル１１の基台２に対する水平面内方向への移動動作は、このスクリーン印刷機１が備える制御装置２０が、図示しないアクチュエータ等から成るＸＹテーブル作動機構２１の作動制御を行うことによってなされ、Ｚテーブル１２のＸＹテーブル１１に対する昇降動作は、制御装置２０が図示しないアクチュエータ等から成るＺテーブル作動機構２２の作動制御を行うことによってなされる。また、基板保持部１３による基板ＰＢの保持動作は、制御装置２０が図示しないアクチュエータ等から成る基板保持部作動機構２３の作動制御を行うことによってなされる。
【００１２】
図１及び図２において、マスクプレート５は平面視において矩形形状を有する枠部材５
ａによって四辺が支持されており、枠部材５ａによって囲まれた内側領域には、印刷対象物である基板ＰＢの上面に形成された電極（図示せず）の形状及び位置に対応した多数のパターン孔（図示せず）が設けられている。
【００１３】
図１及び図２において、各支持レール４は例えば断面Ｌ字状の部材であり、一方又は両方の支持レール４の内面には、オペレータによって支持レール４に投入されたマスクプレート５が、支持レール４上に設定されたマスク設置位置（図１に示すマスクプレート５の位置）を越えてスライドしたところでマスクプレート５の枠部材５ａと当接するストッパ４ａが設けられている。
【００１４】
ストッパ４ａ若しくはストッパ４ａの近傍位置には、支持レール４上をスライドしてきたマスクプレート５がストッパ４ａに当接した状態を検出したときに制御装置２０に検出信号を出力するマスクプレート当接検出器４ｂが設けられている。マスクプレート当接検出器４ｂは、マスクプレート５がストッパ４ａに当接したときに、マスクプレート５（枠部材５ａ）の一部によってレバー部が押圧されて検出信号を出力するリミットスイッチ等の接触型の検出器ものであってもよいし、マスクプレート５がストッパ４ａに当接したときにマスクプレート５によって検査光が遮断されて検出信号を出力する光センサ等のような非接触型の検出器ものであってもよい。
【００１５】
図１において、スキージヘッド６は基板移動ユニット３に対してＹ軸方向に移動自在に設けられた移動プレート６ｐに、Ｙ軸方向に対向する２つのスキージ６ａが取り付けられた構成となっている。各スキージ６ａはＸ軸方向に延びた「へら」状の部材であり、移動プレート６ｐに固定されたスキージ昇降シリンダ６ｂを作動させることによって移動プレート６ｐに対して昇降させることができる。
【００１６】
図１において、スキージヘッド６の（移動プレート６ｐの）Ｙ軸方向への移動動作は、制御装置２０が図示しないアクチュエータ等から成るスキージヘッド移動機構２４の作動制御を行うことによってなされ、各スキージ６ａの昇降動作は、制御装置２０がスキージ昇降シリンダ６ｂを作動させる図示しないバルブ等から成るスキージ昇降シリンダ作動機構２５の作動制御を行うことによってなされる。
【００１７】
ペースト供給シリンジ７は、マスク設置位置に設置されたマスクプレート５の上面に半田ペースト等のペーストを供給する。図１において、ペースト供給シリンジ７のＹ軸方向への移動動作は、制御装置２０が図示しないアクチュエータ等から成るシリンジ移動機構２６の作動制御を行うことによってなされ、ペースト供給シリンジ７によるペーストのマスクプレート５上への供給動作は、制御装置２０が図示しないアクチュエータ等からなるシリンジ作動機構２７の作動制御を行うことによってなされる。
【００１８】
図１において、カメラユニット８は撮像面を下方に向けた第１カメラ８ａと撮像面を上方に向けた第２カメラ８ｂを備えて成る。第１カメラ８ａ及び第２カメラ８ｂの撮像動作制御は制御装置２０によってなされ、第１カメラ８ａ及び第２カメラ８ｂの撮像によって得られた画像データは制御装置２０に入力される。カメラユニット８の水平面内方向への移動動作は、制御装置２０が図示しないアクチュエータ等から成るカメラユニット移動機構２８の作動制御を行うことによってなされる。
【００１９】
空圧シリンダ９はスキージヘッド６を構成する移動プレート６ｐに上下方向に延びた姿勢で取り付けられており、ピストンロッド９ａを下方に突没させることができる。ピストンロッド９ａの下方への突没動作は、制御装置２０が空圧シリンダ９を作動させる図示しないバルブ等から成る空圧シリンダ作動機構２９の作動制御を行うことによってなされる。
【００２０】
次に、図２及び図３を参照してスクリーン印刷機１によるスクリーン印刷の実行手順を説明する。スクリーン印刷機１によるスクリーン印刷では、初めにオペレータによるマスクプレート５の設置作業が行われる。オペレータは、これからスクリーン印刷を行おうとする基板ＰＢの種類に応じたマスクプレート５を用意し、このマスクプレート５を一対の支持レール４の一端側から挿入し、支持レール４の他端側に向けて押し込む（図２（ａ）。図中に示す矢印Ａ）。このオペレータによるマスクプレート５の押し込みによって、マスクプレート５は支持レール４上をスライドし、枠部材５ａの先頭部が支持レール４上に設けられたストッパ４ａに当接したところで仮位置決めされる（図２（ｂ）。仮位置決め工程）。
【００２１】
マスクプレート５がストッパ４ａに当接した状態がマスクプレート当接検出器４ｂによって検出され、その検出信号が制御装置２０に入力されると、制御装置２０はスキージヘッド移動機構２４の作動制御を行ってスキージヘッド６を移動させ、スキージヘッド６に取り付けられた空圧シリンダ９が、ストッパ４ａに当接したマスクプレート５の先頭部と対向する所定位置に位置するようにする。そして、制御装置２０は、空圧シリンダ作動機構２９の作動制御を行って空圧シリンダ９のピストンロッド９ａを下方に突出させ、ピストンロッド９ａの下端部を、ストッパ４ａに当接したマスクプレート５の枠部材５ａの上縁よりも下方に位置させる（図２（ｂ））。
【００２２】
制御装置２０は、空圧シリンダ９のピストンロッド９ａを下方に突出させたら、スキージヘッド移動機構２４の作動制御を行って、スキージヘッド６をマスク設置位置の側（図２（ｂ）中に示す矢印Ｂの向く方向）に移動させ、空圧シリンダ９のピストンロッド９ａを、ストッパ４ａに当接したマスクプレート５の枠部材５ａに係止させる（押し当てる）（係止工程）。
【００２３】
制御装置２０は、空圧シリンダ９のピストンロッド９ａをマスクプレート５の枠部材５ａに係止させたら、空圧シリンダ９を（すなわちスキージヘッド６を）そのままマスク設置位置の側に、マスクプレート５がマスク設置位置に到達するまで移動させて、マスクプレート５をマスク設置位置に位置決めする（図２（ｃ）。位置決め工程）。制御装置２０は、マスクプレート５をマスク設置位置に位置決めしたら、空圧シリンダ作動機構２９の作動制御を行って、空圧シリンダ９のピストンロッド９ａを上動させ、格納する（図１又は図３（ａ））。
【００２４】
制御装置２０は、上記のようにしてマスクプレート５をマスク設置位置に位置決めしたら、図示しない基板搬送手段によって基板ＰＢを基板保持部１３に搬入し、その基板保持部作動機構２３の作動制御を行って基板保持部１３に基板ＰＢを保持させる（基板保持工程）。
【００２５】
制御装置２０は、基板保持部１３に基板ＰＢを保持させたら、カメラユニット移動機構２８の作動制御を行ってカメラユニット８を基板保持部１３の上方に移動させ、基板ＰＢに設けられた基板位置検出マーク（図示せず）を第１カメラ８ａに撮像させるとともに、マスクプレート５に設けられたマスク位置検出マーク（図示せず）を第２カメラ８ｂに撮像させる。制御装置２０は、第１カメラ８ａの撮像動作によって得られた基板位置検出マークの画像データから基板ＰＢの位置を把握し、第２カメラ８ｂの撮像動作によって得られたマスク位置検出マークの画像データからマスクプレート５の位置を把握する。
【００２６】
制御装置２０は、基板ＰＢの位置とマスクプレート５の位置を把握したら、これら両位置の関係に基づいて、マスクプレート５に対する基板ＰＢの位置合わせを行う。この基板ＰＢの位置合わせは、制御装置２０がＸＹテーブル作動機構２１の作動制御を行い、ＸＹ
テーブル１１を水平方向に移動させて基板ＰＢをマスクプレート５の直下に位置させることによって行う。
【００２７】
制御装置２０は、基板ＰＢの位置合わせが終わったら、Ｚテーブル作動機構２２の作動制御を行ってＺテーブル１２を上昇させ（図３（ａ）中に示す矢印Ｃ）、基板ＰＢの印刷面（上面）をマスクプレート５の下面に下方から接触させる（接触工程。図３（ａ））。
【００２８】
制御装置２０は、マスクプレート５に基板ＰＢを接触させたら、シリンジ移動機構２６の作動制御を行って、ペースト供給シリンジ７をマスクプレート５の上方に移動させた後、シリンジ作動機構２７の作動制御を行って、ペースト供給シリンジ７からマスクプレート５の上面にペーストＰＴを供給する（図３（ａ）。ペースト供給工程）。
【００２９】
制御装置２０は、マスクプレート５の上面にペーストＰＴを供給したら、スキージ昇降シリンダ作動機構２５の作動制御を行って一方のスキージ６ａを下降させ、そのスキージ６ａの下縁をマスクプレート５の上面に当接させる。そして、スキージヘッド６をＹ軸方向に移動させ、ペーストＰＴをスキージ６ａによってかき寄せて、ペーストＰＴをマスクプレート５のパターン孔内に充填させる（図３（ｂ））。
【００３０】
ここで、図３（ｂ）は、図中の左側のスキージ６ａを矢印Ｄの方向に移動させることによってペーストＰＴを矢印Ｄの方向にかき寄せる様子を示したものである。ペーストＰＴを矢印Ｄと反対の方向にかき寄せるときには、図中の右側のスキージ６ａをマスクプレート５の上面に当接させて、スキージヘッド６を矢印Ｄと反対の方向に移動させる。
【００３１】
制御装置２０は、マスクプレート５のパターン孔内にペーストＰＴを充填させたら、Ｚテーブル１２を下降させ、マスクプレート５を基板ＰＢから分離させる。これにより、いわゆる版離れが行われ、マスクプレート５のパターン孔内に充填されたペーストＰＴが基板ＰＢ上に印刷（転写）される（印刷工程）。
【００３２】
このように、本実施の形態におけるスクリーン印刷機１は、支持レール４、支持レール４にスライド自在に支持されたマスクプレート５、支持レール４に固定して設けられ、支持レール４上に設定されたマスク設置位置を越えてスライドされたマスクプレート５と当接してマスクプレート５を仮位置決めするストッパ４ａ、ストッパ４ａに当接したマスクプレート５に係止される係止部材としての空圧シリンダ９、マスクプレート５に係止された空圧シリンダ９をマスクプレート５がマスク設置位置に到達するまで移動させてマスクプレート５をマスク設置位置に位置決めする係止部材移動手段としてのスキージヘッド移動機構２４、マスク設置位置に位置決めされたマスクプレート５に対して基板ＰＢを相対移動させて基板ＰＢをマスクプレート５に接触させる基板移動手段としての基板移動ユニット３、基板ＰＢと接触したマスクプレート５にペーストＰＴを供給するペースト供給手段としてのペースト供給シリンジ７及びペーストＰＴが供給されたマスクプレート５に対して摺動され、マスクプレート５に形成されたパターン孔を介して基板ＰＢにペーストＰＴを印刷するスキージ６ａを備えたものとなっている。
【００３３】
また、本実施の形態におけるスクリーン印刷方法は、支持レール４にスライド自在に支持されたマスクプレート５を支持レール４上に設定されたマスク設置位置を越えてスライドさせ、支持レール４に固定して設けられたストッパ４ａにマスクプレート５を当接させてマスクプレート５を仮位置決めする工程（仮位置決め工程）、ストッパ４ａに当接させたマスクプレート５に係止部材である空圧シリンダ９を係止させる工程（係止工程）、マスクプレート５に係止させた空圧シリンダ９をマスクプレート５がマスク設置位置に到達するまで移動させてマスクプレート５をマスク設置位置に位置決めする工程（位置決め工程）、マスク設置位置に位置決めしたマスクプレート５に対して基板ＰＢを相対移動させ
て基板ＰＢをマスクプレート５に接触させる工程（接触工程）、基板ＰＢと接触したマスクプレート５にペーストＰＴを供給する工程（ペースト供給工程）及びペーストＰＴが供給されたマスクプレート５に対してスキージ６ａを摺動させ、マスクプレート５に形成されたパターン孔を介して基板ＰＢにペーストＰＴを印刷する工程（印刷工程）を含むものとなっている。
【００３４】
本実施の形態におけるスクリーン印刷機１（スクリーン印刷方法）では、マスク設置位置を越えてスライドしたマスクプレート５は支持レール４上に固定して設けられたストッパ４ａに当接されて仮位置決めされた後、その仮位置決めされたマスクプレート５に空圧シリンダ９が係止され、空圧シリンダ９が移動されることによってマスクプレート５がマスク設置位置に位置決めされるようになっている。このため、オペレータがマスクプレート５を押し込んだときの押し込み力はストッパ４ａを介して支持レール４に受け止められ、空圧シリンダ９にはオペレータの押し込み力は作用しないので、空圧シリンダ９を破損させるおそれがない。このため、オペレータはマスクプレート５の設置作業を迅速に行うことができ、スクリーン印刷作業全体の作業効率を向上させることができる。
【００３５】
これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述の実施の形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、係止手段としての空圧シリンダ９は、マスクプレート５がストッパ４ａに当接した状態がマスクプレート当接検出器４ｂによって検出された後、ストッパ４ａに当接したマスクプレート５の先頭部と対向する所定位置に位置されるようになっていたが、マスクプレート５がストッパ４ａに当接される前（マスクプレート５が支持レール４に投入される前）から上記所定位置に位置されるようになっていてもよい。
【００３６】
また、ストッパ４ａに当接したマスクプレート５に係止される係止部材は、マスクプレートに係止された状態でマスク設置位置の側に移動されたときに、マスクプレート５をマスク設置位置まで移動させることができるものであればよく、必ずしも空圧シリンダ９でなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
マスクプレートの設置作業を迅速に行うことができ、スクリーン印刷作業全体の作業効率を向上させることができるスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の構成説明図
【図２】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機において実行されるマスクプレートの位置決め手順の説明図
【図３】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図
【符号の説明】
【００３９】
１  スクリーン印刷機
３  基板移動ユニット（基板移動手段）
４  支持レール
４ａ  ストッパ
５  マスクプレート
６ａ  スキージ
７  ペースト供給シリンジ（ペースト供給手段）
９  空圧シリンダ（係止部材）
２４  スキージヘッド移動機構（係止部材移動手段）
ＰＢ  基板
ＰＴ  ペースト
【図１】
2010082919.tif 000003
【図２】
2010082919.tif 000004
【図３】
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