(57)【要約】【課題】スクリーン印刷装置において、基板をマスクに位置合わせする場合、基板品種によっては専用の位置決めマークを持たず、基板のパターンを位置決めマークの代用する方法では、類似形状のパターンのため、誤認識による位置決め不良の要因になっていた。【解決手段】スクリーンマスクおよび基板表面の任意パターンの一部又は全てからなるパターンを各々検出する第１の手段と、最終位置決め目標であるパターン各々の重心を各々検出する第２の手段と、前記第１及び第２の手段で検出されたパターンのウインドウ中心と前記第２の手段で検出されたパターン各々の重心との偏差を画像計測により演算する演算手段と、前記演算手段により演算された数値により、補正係数を算出し登録する補正手段と、位置決め手段を備えた構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンマスク上に形成された２箇所以上の任意パターン開口部を位置決め目標とし、基板表面の２箇所以上の任意パターンを使用し、
画像処理に基づいて前記基板をスクリーンマスクに位置合わせし、基板面上にスクリーンマスクを介してペーストを塗布するスクリーン印刷装置において、
スクリーンマスク上に形成された前記パターン開口部の一部又は全てからなる第３のパターンおよび基板表面の任意パターンの一部又は全てからなる第１のパターンを各々検出する第１の手段と、前記第１又は第３のパターン各々に対する最終位置決め目標である第２及び第４のパターン各々の重心を各々検出する第２の手段と、前記第１及び第２の手段で検出された第１及び第３のパターン各々のウインドウ中心と上記第２の手段で検出された第２及び第４のパターン各々の重心との偏差を画像計測により演算する演算手段と、前記演算手段の演算結果に基づいてＸＹθテーブル各軸に対する補正係数を算出し登録する補正手段とを備え、生産運転中において第１及び第２の手段により第１〜第４のパターンの中心検出後、ＸＹθテーブル位置合わせ量演算を実施する際に、前記補正手段により登録された補正値を加算し、ＸＹθテーブルの各軸の制御量を算出し位置決めする位置決め手段を備えたことを特徴としたスクリーン印刷装置。
【請求項２】
２箇所以上の複数長方形パターンを位置決め目標及び被位置決め目標とする画像認識位置合わせ方法において、位置決め目標位置及び被位置決め目標位置をＨ型図形モデルによるパターン形状マッチングにて検出し、位置合わせすることを特徴とした画像認識位置合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主にスクリーン印刷装置に係り、特に画像認識位置合わせ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なスクリーン印刷機は、基板搬入コンベア，基板搬出コンベア，昇降機構を備えたテーブル部，転写パターンを開口部として有するマスク，スキージ，スキージ昇降機構および水平方向移動機構を備えたスキージヘッド、これらの機構を制御する制御装置を備えている。基板を搬入コンベア部から装置内に搬入後、基板を印刷テーブル部に仮位置決め固定し、この後、基板と回路パターンに対応した開口部を有するマスクの双方のマークをカメラで認識して、双方のずれ量を位置補正し、基板をマスクに位置合わせしてから、基板がマスクと接するように印刷テーブルを上昇させ、スキージによってマスクを基板に接触させながらマスクの開口部にクリームはんだ等のペーストを充填し、さらにテーブルを下降して、基板とマスクを離すことによってペーストを基板上に転写し、その後、基板を装置から搬出することによって印刷がなされている。
【０００３】
上記基板とマスクのマークをカメラで認識して、双方のずれ量を位置補正し、基板をマスクに位置合わせするには、目標パターンを簡単に教示でき、位置決めを高速かつ繰り返し精度よく行うことが要求され、パターンマッチング手法等が用いられている。このパターンマッチング手法としては特許文献１に開示の方法がある。
【０００４】
【特許文献１】特公昭５２−１４１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示された方法では、ユーザがウインドウを決定しておかなければならず、また所定の基準マークではない任意パターンを使用し位置合わせを実施する場合、ユーザが決定したウインドウの重心又は中心或いはコーナー部等を位置合わせの基準点とする方法が一般的であり、本来位置合わせする真の位置に対してズレがでるので、認識位置精度低下の要因や補正段取り時間が多く生産の障害となっていた。
【０００６】
本発明の目的は、０.４mm ピッチＣＳＰ，０６０３チップ部品，０４０２チップ部品に代表されるような電子デバイス実装のための超ファインパターン印刷に対し、ユーザが簡単に操作が可能かつ高い位置合わせ精度を得ることができるスクリーン印刷装置又は画像認識位置合わせ方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の特徴とするところは、ユーザが決定したサーチ対象ウインドウの中心と任意パターン中心との偏位量を自動的に計測し、補正量として登録し、位置決め演算時に補正量を加算し、位置決め動作量を算出し、位置決めする手段を備えた。
【発明の効果】
【０００８】
基板の位置合わせに使用される様々なパターンに対して、位置補正の熟練度を必要とせず、かつ簡単に対応でき、さらには印刷位置合わせ精度の向上を図っている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１に本発明におけるスクリーン印刷装置の構成を詳細に説明する。図１（ａ）にスクリーン印刷装置の正面から見た構成を、（ｂ）にシステム構成図を示す。さらに図２(ａ)にスクリーン印刷装置を側面から見た構成を、（ｂ）にスクリーン印刷装置を側面から見た構成で印刷中の状態を示す。
【００１０】
図示していない本体フレームには版枠受けが設けられており、版枠受けには印刷パターンを開口部として持つスクリーンを張ったマスク２０（スクリーンマスクと称する場合もある）がセットされるように構成されている。マスク２０の上方には、スキージヘッド２が配置され、スキージヘッド２にはスキージ３が装着されている。スキージヘッド２はスキージ移動機構６により水平方向に移動が可能であり、スキージ３はスキージ昇降機構４によって上下方向に移動できる。マスク２０の下方にはマスク２０に対向するように印刷対象物である基板５を載置して保持する印刷テーブル１０が設けてある。この印刷テーブル１０は、基板５を水平方向に移動してマスク２０との位置合わせを行うＸＹθテーブル１１と、基板５を搬入コンベア２５から受け取り、かつ基板５をマスク面に近付けるか又は接触させるためのテーブル昇降機構１２とを備えている。印刷テーブル１０の上面には基板受け取りコンベア２６が設けられており、基板搬入コンベア２５によって搬入された基板５を印刷テーブル１０上に受け取り、印刷が終了すると基板搬出コンベア２７に基板５を排出する。
【００１１】
全自動スクリーン印刷装置においてはマスク２０と基板５の位置合わせを自動的に行う機能を備えている。すなわち、ＣＣＤカメラ１５によって、マスク２０と基板５のそれぞれに設けられている位置合わせ用マークを撮像し、画像処理して位置ずれ量を求めて、そのずれ量を補正するようにＸＹθテーブル１１を駆動して位置合わせを行うものである。すなわち、ＣＣＤカメラ１５は基板側とスクリーンマスク側を略同時に撮像できるように上下にカメラを設けた構成となっている。
【００１２】
なお、各部駆動用の印刷制御部やＣＣＤカメラ１５からの画像信号を処理する画像入力部３７等を行う印刷機制御部３０は、印刷機本体フレームの内部に設けてあり、制御用データの書き換えや、印刷条件の変更等を行うためのデータ入力部５０や、印刷状況等や取込んだ認識マークをモニタするための表示部４０が印刷ユニット本体１の外側に配置してある。
【００１３】
次に本発明の印刷ユニットの動作を説明する。
【００１４】
クリームはんだを印刷される基板５は、基板搬入コンベア２５によって基板受け取りコンベア２６に供給され、印刷テーブル１０上の所定の位置に固定される。基板固定後、予め登録設定された基板マーク位置にＣＣＤカメラ１５を移動する。続いてＣＣＤカメラ
１５が基板５及びマスク２０に設けられた位置認識用マーク（図示せず）を撮像し、印刷機制御部３０に転送する。制御部内の画像入力部３７では、画像データからマスク２０と基板５の位置ずれ量を求める。その結果に基づいて印刷機制御部３０は印刷テーブル１０のＸＹθテーブル１１を動作させて、マスク２０に対する基板５の位置を修正・位置合わせする。位置合わせ動作完了後、ＣＣＤカメラ１５が印刷テーブル１０と干渉しない位置まで所定量退避動作する。カメラ退避完了後、印刷テーブル１０（以後、印刷ステージと称する場合もある）が上昇し、基板５とマスク２０を接触させる。その後、スキージ昇降シリンダ４によってスキージ３がマスク２０面上に下降し、スキージヘッド２の移動によってマスク２０上に供給されていたクリームはんだがマスク２０の開口部に充填され、基板５に転写される。スキージ２は水平方向に一定距離ストロークした後に上昇する。そして、印刷テーブル１０が下降し、マスク２０と基板５が離れ、マスク２０の開口部に充填されたクリームはんだが基板５に転写される。その後、クリームはんだが印刷された基板５は基板搬出コンベア２７を経て次工程に送られる。
【００１５】
なお、基板５とマスク２０には相対的に同一な箇所に認識位置合わせ用マークが２ケ所以上設けられており、この双方のマーク各々を、上下方向２視野を有する特殊なＣＣＤカメラ１５により、マスク２０のマークは下から上方向へ見ることで認識し、基板５のマークは上から下方向へ見ることで認識し、所定箇所のマーク全ての位置座標を読み取り、マスク２０に対する基板５のずれ量を位置演算・補正し、基板５をマスク２０に対して
ＸＹθテーブル１１にて移動し、位置合わせを行う。
【００１６】
次に、図３を用い、実際の位置合わせの手順について説明する。本図では対象パターンが２箇所として、認識位置決めを実行することで説明するが、基板の品種や目標位置決め精度によっては対象パターンが２箇所以上になっても、同様に対応可能である。尚、図３には基板５を撮像した結果と、マスク２０を撮像した結果が示してある。基板５には複数の塗布領域のパターン６１、と処理する第１のウンイドウパターン６０（実線で示した領域で、以後単にウインドウと称する場合もある）とその中心点６２（点線で示した線の交点）と第２のウインドウパターン６３（一点差線で示した領域）とその中心点６４（実線で示した線の交点）が表示してある。また、マスク２０には、第３のウインドウパターン７０（点線で示した領域で以後単に運動と称する場合もある）とその中心点７２（点線で示した線の交点）とマスクに設けられた複数の開口パターン７１と第４のウインドウパターン７３（一点差線で示した領域）とその中心点７４（実線で示した線の交点）が表示してある。
【００１７】
まず、基板側を撮像したカメラを第１のカメラ，マスク側を撮像したカメラを第２のカメラと称する。第１のカメラが撮像した基板画像と、第２のカメラの撮像したマスク画像について、それぞれ第１のウインドウ領域と第３のウインドウ領域を指定する。基板画像及びマスク画像は、精度よく検出可能とするため、特徴的な絵柄を持つ位置決め対象とする。すなわち、基板画像及びマスク画像の第１又は第３のウインドウ領域を指定する時、指定するサーチウインドウ領域内の絵柄が撮像カメラの同一視野内に２箇所以上存在しないように周辺背景も含め実像モデルとして登録する。
【００１８】
第１の手段は撮像カメラ全視野の中で予め登録した実像モデルの絵柄に対し相関値が最大となる箇所を演算することでウインドウの中心位置を決定する。すなわち、本実施例では基板側のウインドウ６０の中心点６２，マスク側のウインドウ７０の中心点７２を求める。マスク２０は生産品種の変更や清掃の都度、任意の位置に仮固定するので、予め登録されたカメラ座標にて撮像する。これにより、マスク２０上の第３のパターンを予め登録した実像モデルを使用して、カメラ全視野内を正規化相関パターンマッチングにより検出し、マスク面上の第３のパターン位置が自動的に算出することができる。このようにして、第１のパターン及び第３のパターンに対し、第１の手段により、マスク側のカメラ２及び基板側のカメラ１各々について、第１のウインドウパターン６０及び第３のウインドウパターン７０のサーチ結果を算出する。
【００１９】
次に、第２の手段にて最終的に位置合わせをしたいパターンである第２のウインドウパターン６３及び第４のウインドウパターン７３を検出するためのウインドウを設定する。カメラ１と、カメラ２各々について、第２のウインドウパターン６３及び第４のウインドウパターン７３用のウインドウを設定する。第２のウインドウパターン６３及び第４のウインドウパターン７３用のウインドウは、対象パターンの形状・大きさを計測し、対象パターンそのものの重心位置を算出するためのパターンウインドウである。第２の手段は、前記パターンウインドウにて指定された領域の中にある任意パターン中心座標を、予め用意された複数の辞書モデルとの相関値を演算することで、相関値が最大となる箇所を演算することで検出する。すなわち図３における第２のウインドウパターン６３の中心点６４，第４のウインドウパターン７３の中心点７４を求める。
【００２０】
さらにまた、第２の手段は、類似パターンがＮ個存在していても、予め用意された辞書モデルと任意パターンとの相関値を演算する相関値計算部と、前記相関値計算部によって求められた相関値に基づいて、モデルの形状推定を行う形状推定部と、複数個の仮基準パターンとして記憶設定し、パターン位置座標演算により、目標基準パターン間の距離と比較し、差の最も少ない組み合わせのマークを基準パターンとして登録する手段を備えている。
【００２１】
次に、演算手段にて第１のウインドウパターン６０の中心点６２と第２のウインドウパターン６３の中心点６４とから偏差を演算する。同様に第３のウインドウパターン７０の中心点と第４のウインドウパターン７３の中心点７４とを用いて偏差を演算する。
【００２２】
次に、補正手段にてＸＹθ各軸に対する補正値を登録する。
【００２３】
次に位置決め手段にて基板５のＸＹθ各軸に対する制御量を算出して、基板５を載置している印刷テーブル１０をＸＹθ方向に求めた制御量分だけ移動して、マスク２０と基板５との位置合わせを行うようにしている。
【００２４】
次に、先に説明したパターンマッチングを行うモデル等に関して図面を用いて説明する。
【００２５】
図４に、予め用意された辞書モデルの一例を示す。ここでは円形，正方形，正三角形の辞書モデルとしているが、菱形，長方形，三枡模様など多様な形状が採用可能である。
【００２６】
従来、実際ユーザが生産基板に適合したパターン形状を、人工モデルと呼ばれている辞書モデルの中から、選択使用することで、モデル登録を実施していた。また、パターン外形寸法を合わせて入力することで、テンプレートマッチングの精度を確保するようにしていた。
【００２７】
図５に、任意パターンの周囲に類似パターンが存在していた場合にテンプレートマッチングを行った、相関マップの一例を示す。図中の相関値の最大ピークを示す部位がサーチ使用する第１候補となる。２番目のピークが第２候補で、同様に３番目のピークが第３候補となる。ここでは１次元相関マップを例としているが、２次元相関値の公知の技術を使用しても同様の結果が得られる。この一例においては第３候補まで求めているが、候補数の指定は任意に可能である。
【００２８】
図５のサーチ結果より、類似パターンが存在していても、任意のウインドウ内における、３つの候補について選定が可能である。しかしながら、人工モデル等で生産基板に適用したマーク形状に対する辞書が指定されていないため、これだけでは、３つの候補のうち、どれが正しいマークか判定することは、当然困難である。
【００２９】
図６に、認識用パターンを基板５内の２箇所に配置した例を示す。図６には、図３のサーチ結果から各ウインドウにおいて候補マークが選定された状態を示す。認識用パターンが２箇所であるので、ウインドウ領域も２箇所となり、ウインドウパターンＷ１内をマークサーチした結果、３つのマーク候補Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ１３が選定され、ウインドウパターンＷ２内をマークサーチした結果、３つのマーク候補Ｍ２１，Ｍ２２，Ｍ２３が選定される。
【００３０】
ところで、図６には、基板５におけるマークサーチ結果を示しているが、図に示されていないマスク２０側にも基板５の２箇所の認識用パターン（ウインドウ領域）に対応して、同様のマークが設けてある。
【００３１】
マスク２０側の位置認識用パターンは、通常において貫通穴またはハーフエッチング若しくは貫通穴或いはハーフエッチング部に認識時のコントラストを付けるため樹脂を埋め込んだフィデューシャルマークを使用している。また、マスク２０側の位置認識用パターンの周辺には類似パターンが存在していない事例が多い。従って熟練していないユーザにおいても、誤認識する要因があるか無いか容易に判断可能である。
【００３２】
従って、マスク２０において、位置認識用パターンの周辺に類似パターンが存在していない事例においては、図４，図５において説明した手法を用い、更に、マッチ率が所定の値以上であるとの条件を備え持つことで、マッチ率が所定の値以上を持つ、最も相関値が高いパターンが求めるマスク２０の位置認識用パターンとして判断可能である。
【００３３】
この場合、ウインドウパターンｗ１及びウインドウパターンｗ２の中心座標関係は、予め印刷装置に既知のデータとして設定入力されているので、相関サーチ結果から求めた各ウインドウにおける位置認識用パターンの中心座標を位置座標演算部により算出することで、位置座標演算部において、マスク２０の位置認識用パターンＭ１（本図ではＭ１１，Ｍ１２，Ｍ１３を指す）とＭ２（本図ではＭ２１，Ｍ２２，Ｍ２３を指す）の距離ＭＬを演算・算出することが出来る。
【００３４】
図６に記載した寸法Ｌは、Ｍ１１とＭ２１のマーク間距離であるが、寸法Ｌの設計値は前述の距離ＭＬと同一であるので、距離ＭＬを選定基準値として使用することができる。
【００３５】
図７に相関値計算部〜位置座標演算部における処理フローを示す。この処理フローでは、まず、ウインドウの番号を設定する（ステップ７０１）。そのウインドウ内の第ｎマークの候補をサーチする（ステップ７０２）。次に、第ｎマークを第ｎ＋１マークに置き換える。第ｎ＋１が最大のマーク番号かどうかを調べる（ここではｎ＝３が最大のマーク番号としている：ステップ７０３）。最大のマーク番号でなければ、ステップ７０２に戻り候補をサーチする。最大のマーク番号の場合、サーチウインドウ番号が最大値（本実施例では２が最大）になっているかどうかを判定する（ステップ７０５）。最大値でなければウインドウ番号に１を加えて（ステップ７０６）ステップ７０１に戻る。ウインドウ番号が最大値の場合、それぞれのマークの組み合わせについてマーク間距離を求める（ステップ７０７）。次に、マークの組み合わせの中で、Ｌ寸法が最もＭＬに近いマークを位置座標演算部により求め、基準パターンとして登録する（ステップ７０８）。なお、図６において１つのサーチ領域に３つのマークが設けられているために、図７においては、それぞれのマーク間距離（Ｌ１１〜Ｌ３３）を求めるようにしている。
【００３６】
なお、マスク側の認識用パターンにフィデューシャルマークを使用しない場合は、認識用パターンの周辺に類似パターンが存在することとなるため、距離ＭＬを選定基準値として使用することができない。このような場合においては距離ＭＬの代わりに、予め印刷装置に入力するマーク座標と基板寸法から選定基準値Ｌを演算して求め使用しても良い。
【００３７】
次に図８〜図１１を使用し、予め用意された辞書モデルと任意パターンとの相関値を演算する相関値計算部と、前記相関値計算部によって求められた相関値に基づいて、モデルの形状推定を行う形状推定部と、任意パターンの寸法を画像計測演算する寸法計算部とを備えたことを特徴とするスクリーン印刷装置について説明する。
【００３８】
図８にマーク寸法計測後の検査・寸法補正について、Ｌｘ＝Ｌｘ１のケースを示す。本図のようにマークの寸法演算処理後に、一例としてＸ方向に対してマーク外形寸法分の距離を印刷機制御部３０から印刷テーブル１０に移動指令を与え、マークを移動させる。次にマークエッジ座標を読み取り、移動前に予め記憶した移動前のマークエッジ座標と移動後のマークエッジ座標から、マーク移動量を演算する。寸法計測したマークＸ方向外形寸法（Ｌｘ）がマークエッジ移動量（Ｌｘ１）に等しい場合、寸法計測したマーク寸法は正しいと判断する。
【００３９】
図９にマーク寸法計測後の検査・寸法補正について、Ｌｘ＜Ｌｘ１のケースを示す。本図のように、寸法計測したマークＸ方向外形寸法（Ｌｘ）がマークエッジ移動量(Ｌｘ１)より小さい場合、寸法計測したマーク寸法は正しくないと判断する。この場合、図８に示すように寸法計測したマーク寸法が正しいと判断されるまで繰り返す。
【００４０】
図１０に寸法計算部および寸法補正部における処理フローを示す。図１０において、まず、基板側及びマスク側のそれぞれのウインドウＷ内のマークＭｗｎの外形寸法をそれぞれ計測して、マスク側と基板側のマークのずれ量を求める。このずれ量はＸ軸方向について演算処理を実施した後、同様にＹ軸方向についても演算処理を実行する。演算にてずれ量があればそのずれ量を補正する。
【００４１】
図１１を用いて複数のマークを設けた場合の例を説明する。
【００４２】
第２のパターンは前記のようにウインドウ領域内に類似パターンがＮ個存在しても、自動的に検出が可能であるが、相関値が高い順序で１番からＮ番まで自動的に検出された複数の候補の中から適切な対象パターンを選定し、任意にパターン２と決定することも可能である。
【００４３】
同様に基板側及びマスク側についてもカメラ１，カメラ２で撮像した画像を用いて、各々について第１のパターン及び第２のパターンを設定することで、生産運転においては、搬入された基板の所定位置をカメラで撮像し、第１の手段により検出したパターン中心に対して次の計算式にて算出した（ΔＸｎ，ΔＹｎ）を第１のパターン位置座標に各々加算した位置決め目標点に対して位置決め動作を行う。尚、先の説明では、基板側とマスク側を別々のパターンとして説明したが、ここでは、先の第１，３のウインドウパターンを第１のパターン、第２と第４のウインドウパターンを第２のパターンとして説明する。
マーク１（第１のパターン）      （Ｘ１１，Ｙ１１）
マーク１（第２のパターン）      （Ｘ１２，Ｙ１２）
マーク１（第１のパターンと第２のパターンの偏差）
（ΔＸ１，ΔＹ１）＝（Ｘ１１，Ｙ１１）−（Ｘ１２，Ｙ１２）
マーク２（第１のパターン）      （Ｘ２１，Ｙ２１）
マーク２（第２のパターン）      （Ｘ２２，Ｙ２２）
マーク２（第１のパターンと第２のパターンの偏差）
（ΔＸ２，ΔＹ２）＝（Ｘ２１，Ｙ２１）−（Ｘ２２，Ｙ２２）
マーク３（第１のパターン）      （Ｘ３１，Ｙ３１）
マーク３（第２のパターン）      （Ｘ３２，Ｙ３２）
マーク３（第１のパターンと第２のパターンの偏差）
（ΔＸ３，ΔＹ３）＝（Ｘ３１，Ｙ３１）−（Ｘ３２，Ｙ３２）
マーク４（第１のパターン）      （Ｘ４１，Ｙ４１）
マーク４（第２のパターン）      （Ｘ４２，Ｙ４２）
マーク４（第１のパターンと第２のパターンの偏差）
（ΔＸ４，ΔＹ４）＝（Ｘ４１，Ｙ４１）−（Ｘ４２，Ｙ４２）
なお、パターンウインドウの設定は、第２のパターン外形に近接するよう図示したが、作業者の熟練度の違いによる単なる作業手順上の用件であり、実際は第１の手段で実施したサーチウインドウ内の領域をパターンウインドウと見なすことが可能である。この場合は、第１の手段でサーチウインドウ領域の中心座標６５，７５検出を実施した時に、同時又は連続的にパターンウインドウ内の対象パターンそのものの重心座標を検出することが可能である。
【００４４】
パターンウインドウで第２のパターンを探索した場合、適切な候補が無い場合、自動的にカメラを移動してマークを探すオートサーチ機能により探索可能であるが、カメラ移動時間がかかるので認識位置決めに時間が多くかかることとなる。
【００４５】
そこで図１２に示すようにＨ型図形を基準モデルとしたパターンマッチングを使用することで、次の手順にて、熟練した作業なしに簡単かつ正確にパターンの位置合わせが可能である。これは、基板面上に形成される電極パターンが略左右対称に形成されるものに有効である。
（１）所定ウインドウにて画像抜き出し後、凹凸寸法の比率を変化させ、所定のマッチ率を得る基準パターンを探索⇒Ｈ図形サーチ
（２）凹凸寸法の比率変化は、図１２のＸ方向線分とＹ方向線分からなる凸部の面積Ａ１とＡ２を変化させる（凹部の面積Ａ３も変化する。）。
【００４６】
自動探索ルールは、Ａ１とＡ２の差が最大となるＨ図形を求めることとなる。
【００４７】
Ｈ図形とは、Ａ１＞Ａ２＞Ａ３かつ、Ｙａ＋Ｙｂ＋Ｙｃ＞Ｙｂの形状を持つ図形である。なお、説明の都合上、切り出される電極パターンは矩形（長方形）としているが、実際の生産上は円形パターンも多く採用されており、これにも対処が可能である。
（３）最終的に、凹部の中線とＨ図形の中線の交点を位置決め基準点とする。
【００４８】
次に、実際に位置決め基準点を自動的に求めるアルゴリズムを図１３に示す。
【００４９】
図１３において、（１）基板又はマスクの画像を撮像する。次に、（２）所定のウインドウサイズに画像を切り出す。（３）切り出された画像を２値化する。（４）その後画像を反転処理する。（５）画像の凹部の中心線とＨ型パターンの中線との交点を求め、それを位置決め基準点とする。
【００５０】
ところで、印刷装置のカメラ座標系は、半導体製造用に用いる超高精細・ダイレクト描画によるガラス乾板（フォトマスク）を用い機械駆動系の絶対精度を校正しているので、カメラを任意の位置に指令値により移動した時の精度は充分信頼されている。また、リニアモータ等によるフルクローズドサーボシステム等の公知の技術を使っても、カメラ移動の距離は充分信頼される精度となっている。
【００５１】
従って、前記公知の技術等を使用することで、カメラで読み取った画像の寸法が正しいかどうか判断できる。更に、カメラの分解能の校正及び自己故障診断にも応用することができる。
【００５２】
また、本発明による位置合わせ方法を利用すると、生産運転中に位置合わせ前に読み取ったマーク寸法と、印刷テーブルを位置合わせ移動させた後のマーク位置が正しいかどうか検査判定すると共に、マーク寸法を測定するので、常時印刷装置のカメラの故障診断から自動校正が可能である。
【００５３】
従って、本発明による位置合わせ方法を利用することで、生産中に装置をノンストップで常時精度狂いが無いか自己故障診断できるだけでなく、自動的に校正まで可能となる。
【００５４】
以上のように、本発明では、任意パターンについて、マーク形状やマーク寸法を指定せずとも、マークを基準パターンとして登録することが可能となる。
【００５５】
また、熟練作業者が減少している中で、熟練していないユーザでも簡単かつ容易に、基準マーク登録時間の短縮化・正確さが確保でき、高密度実装生産の効率化・省力化に貢献することが可能となる。
【００５６】
さらに本発明は、マスクを使用しない、搭載機等における基板の位置合わせにおいても適用できることは明白である。
【００５７】
さらにまた、本発明を利用することで、ＳＭＴライン中の各装置間でバラバラであった基準マーク登録方法を統一・共通にすることができ、各装置の操作方法の簡易化・共通化を図ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】スクリーン印刷装置の一例を示した図である。
【図２】重心又は中心を位置合わせの基準点とする方法。
【図３】コーナーを位置合わせの基準点とする方法。
【図４】実際の位置合わせの手順について。
【図５】人工モデルの一例を示した図である。
【図６】相関マップの一例を示した図である。
【図７】基板の任意パターンをサーチした結果の一例を示した図である。
【図８】相関値計算部〜位置座標演算部における処理フローの一例を示した図である。
【図９】マーク寸法計測後の検査・寸法補正についての一例を示した図である。
【図１０】マーク寸法計測後の検査・寸法補正についての一例を示した図である。
【図１１】寸法計算部および寸法補正部における処理フローの一例を示した図である。
【図１２】Ｈ型図形を基準モデルとしたパターンマッチング。
【図１３】Ｈ型図形を基準モデルとしたパターンマッチング（別のアルゴリズム）。
【符号の説明】
【００５９】
１…印刷ユニット本体、２…スキージヘッド、３…スキージ、１０…印刷テーブル、
１１…ＸＹθテーブル、１５…カメラ、２０…マスク、２１…基板。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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