(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を基板保持部に載置してスクリーンマスクによりスクリーン印刷を行う印刷部と、この印刷部に基板を搬入する搬入部と、印刷後の基板を印刷部から搬出する搬出部と、前記基板保持部に載置された基板を前記搬入部および前記搬出部による基板の搬送方向であるＸ方向と直交するＹ方向に移動させる基板移動手段と、基板保持部に載置された基板を撮像する撮像手段と、この撮像手段をＸ方向に移動させるカメラ移動手段とを備え、
基板を搬入部によりＸ方向へ搬送して基板保持部に搬入する工程と、基板移動手段により基板をスクリーンマスクの下方のエリアの外側までＹ方向に移動させる工程と、カメラ移動手段によりカメラをＸ方向へ移動させて基板の対角位置に設けられた一方の認識マークを撮像する工程と、基板移動手段により基板をＹ方向へ移動させるとともにカメラ移動手段によりカメラをＸ方向へ移動させて他方の認識マークを撮像する工程と、前記２つの認識マークの認識結果に基づいて基板をスクリーンマスクに対して位置決め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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板にクリーム半田や導電性ペーストなどのペーストを印刷するスクリーン印刷方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品実装工程において、基板上にクリーム半田や導電性ペーストなどのペーストを印刷する方法としてスクリーン印刷が用いられている。この方法は、印刷対象部位に応じてパターン孔が設けられたスクリーンマスクを基板に当接させ、スクリーンマスク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、パターン孔を介して基板上にペーストを印刷するものである。
【０００３】
このスクリーン印刷においては、スクリーンマスクを基板に対して正確に位置合わせする必要がある。このため、スクリーン印刷装置に基板が搬入される際には、基板の位置ずれを検出し補正することが行われている。位置ずれ検出方法として従来より画像認識による方法が用いられており、スクリーン印刷装置には基板を認識するためのカメラが設けられている。以下図面を参照して従来のスクリーン印刷装置について説明する。
【０００４】
図５は従来のスクリーン印刷装置の動作説明図である。図５（ａ）において、基板９は搬入コンベア１４によって印刷部に設けられた基板位置決め部の搬送コンベア６に乗り移って搬入され、ここで基板９に対してペースト印刷が行われる。印刷後の基板９は搬出コンベア１５によって搬出される。印刷部の側方には、カメラ２０が配設されており、搬入コンベア１４によって印刷部に搬入された基板９は、印刷部に設けられた移動手段（図示せず）を駆動することにより基板搬送方向と直交する方向にカメラ２０の下方まで移動し、ここで基板９に設けられた複数の認識マークＭ１，Ｍ２の認識を行う。認識マークＭ１，Ｍ２は基板上の離れた位置に設けられているため、固定配置のカメラ２０によってこれらの認識マークＭ１，Ｍ２を撮像する撮像動作においては、基板９をＸＹ両方向、すなわち基板９の搬送方向およびこの搬送方向と直交する方向とに移動させる必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
印刷部の搬送コンベア６は、基板９の受け渡しを行う必要があることから搬入コンベア１４および搬出コンベア１５と同一高さレベルにある。このため、基板９をＸＹ両方向に移動させるて認識マークＭ１，Ｍ２を撮像する際には、搬入コンベア１４および搬出コンベア１５との干渉をさける必要があった。すなわち、認識マークＭ１の認識のためには、まず図５（ｂ）に示すように、搬送コンベア６を一旦下降させた後に搬送コンベア６をＸ方向に移動させる必要があった。そして図５（ｃ）に示す認識マークＭ２の撮像後には、再び搬送コンベア６を上昇させて元の基板搬送レベルに復帰させていた。このように従来のスクリーン印刷装置では、基板搬入の度に行われる撮像動作時に基板を上下動させる動作を必要とし、このためタクトタイムの短縮が阻害され高速印刷が困難であるという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、タクトタイムを短縮でき、高速印刷を可能とするスクリーン印刷方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板を基板保持部に載置してスクリーンマスクによりスクリーン印刷を行う印刷部と、この印刷部に基板を搬入する搬入部と、印刷後の基板を印刷部から搬出する搬出部と、前記基板保持部に載置された基板を前記搬入部および前記搬出部による基板の搬送方向であるＸ方向と直交するＹ方向に移動させる基板移動手段と、基板保持部に載置された基板を撮像する撮像手段と、この撮像手段をＸ方向に移動させるカメラ移動手段とを備え、基板を搬入部によりＸ方向へ搬送して基板保持部に搬入する工程と、基板移動手段により基板をスクリーンマスクの下方のエリアの外側までＹ方向に移動させる工程と、カメラ移動手段によりカメラをＸ方向へ移動させて基板の対角位置に設けられた一方の認識マークを撮像する工程と、基板移動手段により基板をＹ方向へ移動させるとともにカメラ移動手段によりカメラをＸ方向へ移動させて他方の認識マークを撮像する工程と、前記２つの認識マークの認識結果に基づいて基板をスクリーンマスクに対して位置決めする工程とを含む。
【０００８】
本発明によれば、基板の対角位置の２つの認識マークを撮像手段によって撮像するために撮像手段を基板に対して相対的に移動させる工程において、基板の搬送方向の移動は前記撮像手段を移動させるカメラ移動手段によって行い、基板の搬送方向と直交する方向の移動のみを基板移動手段によって行うことにより、従来、基板の対角位置の２つの認識マーク撮像のために必要であった基板位置決め部の上下動を不要にし、この上下動に要する時間を省いてタクトタイムを短縮することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の正面図、図２は同スクリーン印刷装置の側面図、図３は同スクリーン印刷装置の平面図、図４は同スクリーン印刷装置の動作説明図である。
【００１０】
まず図１、図２および図３を参照してスクリーン印刷装置の構造を説明する。図１において、基板位置決め手段である基板位置決め部１は、Ｙ軸テーブル２およびＸ軸テーブル３よりなる移動テーブル上にθ軸テーブル４を段積みし、さらにその上にＺ軸テーブル５を配設して構成されている。Ｚ軸テーブル５上には基板９を搬入部である搬入コンベア１４から受け取る搬送コンベア６が設けられており、搬送コンベアによって受け取られた基板９は、基板保持部８上に載置された状態でクランパ７によってその両側端部をクランプされる。そして基板位置決め部１を駆動することにより、基板９をＸ方向およびＹ方向に移動させて基板９の位置を調整することができる。基板位置決め部１のＹテーブルは、基板９を搬送方向と直交する方向に移動させる基板移動手段となっている。印刷後の基板６は、搬出部である搬出コンベア１５によって搬出される。本発明では、搬入コンベア１４と搬出コンベア１５による基板の搬送方向をＸ方向とし、これに直交する方向をＹ方向とする。
【００１１】
位置決め部１の上方には、スクリーンマスク１０が配設されており、スクリーンマスク１０はホルダ１１にマスクプレート１２を装着して構成されている。基板９は基板位置決め部１によってマスクプレート１２に対して位置合わせされ、マスクプレート１２の下方から当接する。スクリーンマスク１０上には、スキージユニット１３が配設されている。スキージユニット１３は、シリンダ１３ａによって上下駆動される２つのスキージ１３ｂを備えており、図示しない移動手段によって水平方向（Ｙ方向）に往復動自在となっている。基板９がマスクプレート１２の下面に当接した状態で、マスクプレート１２上にペーストであるクリーム半田を供給し、スキージ１３ｂをマスクプレート１２の表面に当接させて摺動させることにより、基板９の表面にはマスクプレート１２に設けられたパターン孔を介してクリーム半田が印刷される。基板位置決め部１、スクリーンマスク１０およびスキージユニット１３は印刷部を構成する。
【００１２】
スクリーンマスク１０の上方には撮像手段であるカメラ２０が設けられている。図３に示すように、カメラ２０はＸ軸テーブル２１およびＹ軸テーブル２２によってＸＹ方向に水平移動する。すなわちＸ軸テーブル２１およびＹ軸テーブル２２はカメラ移動手段となっている。図３に示すように、基板９には対角位置に認識マークＭ１，Ｍ２が設けられており、認識マークＭ１，Ｍ２をカメラ２０で撮像することにより基板９の位置が認識され、そして認識結果に基づいて基板位置決め部１を駆動することにより、基板保持部８に保持された基板９をマスクプレート１２に対して正しく位置決めすることができる。
【００１３】
図２、図３において、基板位置決め部１の側方にはクリーニングユニット２３が配設されている。クリーニングユニット２３はスクリーン印刷後に基板位置決め部１がスクリーンマスク１０の下方から退避した状態で、図示しない移動手段によってスクリーンマスク１０の下方に移動し、スクリーン印刷後のマスクプレート１２の下面をクリーニングする。
【００１４】
また、基板位置決め部１の側方には、上押さえユニット２４が配設されている。上押さえユニット２４は、シリンダ２４ａによって上下動する上押さえ部材２４ｂを備えている。基板保持部８上に基板９が載置された状態で、基板位置決め部１を上押さえユニット２４の下方に移動させ、上押さえ部材２４ｂを基板９上に押し付けることにより、基板９の撓みは矯正され正しい平面状態で基板保持部８に保持される。このように、クリーニングユニット２３および上押さえユニット２４を基板位置決め部１の両側部に配置することにより、スクリーン印刷に付随した各部をコンパクトな範囲に集中して配置した機能的なレイアウトが実現される。
【００１５】
このスクリーン印刷装置は上記の様に構成されており、以下図４を参照してカメラ２０による上記各認識マークの撮像動作について説明する。この撮像動作は、印刷対象の基板９が印刷部に搬入される度に基板９の位置を認識する目的で行われるものである。図４（ａ）に示すように、基板９は搬入コンベア１４によって搬送され、基板位置決め部１の搬送コンベア６上に渡される。この後、基板位置決め部１のＹ軸テーブル２（図２）を駆動することにより、基板９を基板保持部８（図２）上に載置して保持した状態で、基板９の搬送方向（Ｘ方向）と直交するＹ方向である矢印ａ方向にスクリーンマスク１０の下方のエリアの外側まで移動させる。
【００１６】
そしてＸ軸テーブル２１を駆動してカメラ２０をＸ方向へ移動させることにより、カメラ２０を一方の認識マークＭ１（図３も参照）の上方に位置させ、認識マークＭ１を撮像する。次いで、Ｙ軸テーブル２およびＸ軸テーブル２１を駆動することにより、基板９をＹ方向へ移動させるとともにカメラ２０をＸ方向に移動させ（矢印ｂ、ｃ）、他方の認識マークＭ２をカメラ２０の下方に位置させ、同様に認識マークＭ２を撮像する。これにより、基板９の位置が認識される。
【００１７】
次いで、Ｙ軸テーブル２を駆動して基板保持部８を矢印ｄ方向に移動させ、スクリーンマスク１０の下方に位置させる。そしてこれ以降行われる印刷動作においては、前述の２つの認識マークＭ１，Ｍ２の認識結果に基づいて基板９をスクリーンマスク１０に対して位置決めする。
【００１８】
上述の撮像動作でカメラ２０を基板９に対して相対的に移動させる工程において、基板９の搬送方向の移動はカメラ２０を移動させるＸ軸テーブル２１によって行い、搬送方向と直交する方向の移動は基板位置決め部１のＹ軸テーブル２を駆動することにより行う。このような撮像動作を行わせることにより、基板９の認識のために基板位置決め部１をＸ方向（基板搬送方向）へ駆動する必要がない。したがって基板位置決め部１の搬送コンベア１６と、搬入コンベア１４や搬出コンベア１５との干渉が発生せず、従来この干渉をさけるために必要であった基板位置決め部１の上下動作を行う必要がなく、上下動作に要する時間を省いてタクトタイムを短縮し、高速印刷を実現するすることができる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、基板の対角位置の２つの認識マークを撮像手段によって撮像するために撮像手段を基板に対して相対的に移動させる工程において、基板の搬送方向の移動は前
記撮像手段を移動させるカメラ移動手段によって行い、基板の搬送方向と直交する方向の移動のみを基板を位置決めする基板位置決め手段によって行うようにしたので、従来、基板の対角位置の２つの認識マークの撮像のために必要であった基板位置決め部の上下動を不要にし、この上下動に要する時間を省いてタクトタイムを短縮し、高速印刷を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の正面図
【図２】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の側面図
【図３】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の平面図
【図４】（ａ）本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の動作説明図
（ｂ）本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の動作説明図
【図５】従来のスクリーン印刷装置の動作説明図
【符号の説明】
１  基板位置決め部
２  Ｙ軸テーブル
３  Ｘ軸テーブル
６  搬送コンベア
８  基板保持部
９  基板
２０  カメラ
２１  Ｘ軸テーブル
２２  Ｙ軸テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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