(57)【要約】【課題】広範囲の半田種類を対象として迅速・的確な印刷パラメータ設定が可能なスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法を提供すること。【解決手段】スクリーン印刷装置のスキージ移動速度、印刷圧力、版離れ条件を含む印刷パラメータを設定する印刷パラメータ設定処理において、まず第１工程でスキージを移動させるスキージ移動速度を設定し、次いで第２工程で所望のクリーム半田の充填状態を実現するための印刷圧力の設定を充填状態検査に基づいて行い、さらに第３工程で所望のクリーム半田の転写状態を実現するための版離れ条件の設定を転写状態検査に基づいて行うように処理手順を予め固定する。これにより、印刷パラメータ設定処理を合理的な処理手順に従って行うことができ、試行錯誤による後戻り作業を排して、広範囲の半田種類を対象として迅速・的確な印刷パラメータ設定が可能となる。【選択図】  図９
2004351624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクプレートを基板上に重ねスキージで前記マスクプレートに一定の印刷圧力を印加しながら該マスクプレートの上面で該スキージを摺動させるスキージング動作を行うことにより前記マスクプレートのパターン孔を介して前記基板にクリーム半田を印刷するクリーム半田のスクリーン印刷装置であって、
前記スキージをマスクプレートに対して押圧して印刷圧力を印加する印圧印加手段と、前記スキージを水平方向に移動させるスキージ移動手段と、前記マスクプレートの下面から基板を引き離す版離れ手段と、前記印圧印加手段、スキージ移動手段および版離れ手段を制御して所定のスキージ移動速度、印刷圧力、版離れ条件で印刷動作を実行させる印刷制御手段と、前記マスクプレートの上面および基板上面におけるクリーム半田の状態を検出することによりパターン孔内へのクリーム半田の充填状態および基板へのクリーム半田の転写状態を検査する検査手段と、前記スキージ移動速度、印刷圧力および版離れ速度を含む印刷パラメータを各パラメータ毎に定められた所定のパラメータ変更パターンにしたがって変更したときの前記検査手段の検査結果に基づいて前記印刷パラメータを適正値に設定する印刷パラメータ設定処理手段と、設定された前記印刷パラメータを記憶する印刷パラメータ記憶手段とを備えたことを特徴とするスクリーン印刷装置。
【請求項２】
前記印刷パラメータ設定処理において、まずスキージ移動速度の設定を行った後に印刷圧力の設定を行い、次いで版離れ条件の設定を行うことを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷装置。
【請求項３】
マスクプレートを基板上に重ねスキージで前記マスクプレートに一定の印刷圧力を印加しながら該マスクプレートの上面で該スキージを摺動させるスキージング動作を行うことにより前記マスクプレートのパターン孔を介して前記基板にクリーム半田を印刷するクリーム半田のスクリーン印刷装置であって、
前記スキージをマスクプレートに対して押圧して印刷圧力を印加する印圧印加手段と、前記スキージを水平方向に移動させるスキージ移動手段と、前記マスクプレートの下面から基板を引き離す版離れ手段と、前記印圧印加手段、スキージ移動手段および版離れ手段を制御して所定の印刷圧力、スキージ移動速度、版離れ条件で印刷動作を実行させる印刷制御手段と、前記印刷圧力、スキージ移動速度および版離れ速度を含む印刷パラメータを変更したときのパターン孔内へのクリーム半田の充填状態および基板へのクリーム半田の転写状態を検査した検査結果に基づいて前記印刷パラメータを適正値に設定する印刷パラメータ設定処理手段と、設定された前記印刷パラメータを記憶する印刷パラメータ記憶手段と、前記印刷パラメータ設定処理手段による印刷パラメータ設定処理において、処理手順を表示する処理手順表示手段とを備えたことを特徴とするスクリーン印刷装置。
【請求項４】
前記印刷パラメータ設定処理において、まずスキージ移動速度の設定を行った後に印刷圧力の設定を行い、次いで版離れ条件の設定を行うように処理手順を表示することを特徴とする請求項３記載のスクリーン印刷装置。
【請求項５】
マスクプレートを基板上に重ねスキージで前記マスクプレートに一定の印刷圧力を印加しながら該マスクプレート上で該スキージを摺動させるスキージング動作を行うことにより前記マスクプレートのパターン孔を介して前記基板にクリーム半田を印刷するクリーム半田のスクリーン印刷方法であって、
前記スキージをマスクプレートに対して押圧して印刷圧力を印加する印圧印加手段、前記スキージを水平方向に移動させるスキージ移動手段、前記マスクプレートの下面から基板を引き離す版離れ手段を印刷制御手段によって制御して印刷動作を行わせる際に指示される印刷圧力、スキージ移動速度、版離れ条件を含む印刷パラメータを設定する印刷パラメータ設定処理は、前記スキージを移動させるスキージ移動速度を設定する第１工程と、前記スキージをマスクプレートに対して押圧する印刷圧力を設定する第２工程と、前記マスクプレートの下面から基板を引き離す際の版離れ速度を設定する第３工程とを含み、
前記第２工程において、第１工程で設定されたスキージ移動速度に従い且つ印刷圧力を所定変更パターンで変更しながらスキージング動作を実行し、各印刷圧力において前記マスクプレートにおけるクリーム半田の状態を検出してパターン孔内へのクリーム半田の充填状態を検査することにより所望のクリーム半田の充填状態を実現するための印刷圧力の設定を行い、
前記第３工程において、第１工程で設定されたスキージ移動速度および第２工程で設定された印刷圧力に従ってスキージング動作を実行したうえで、前記版離れ条件を所定変更パターンで変更しながら前記マスクプレートの下面から基板を引き離す版離れ動作を実行し、各版離れ条件において前記基板におけるクリーム半田の転写状態を検査することにより所望のクリーム半田の転写状態を実現するための版離れ条件の設定を行うことを特徴とするスクリーン印刷方法。
【請求項６】
前記第３工程に次いで、前記第１工程で設定されたスキージ移動速度よりも速いスキージ移動速度を設定する第４工程と、第４工程で設定されたスキージ移動速度に従い印刷圧力の設定を行う第５工程とを実行し、前記第５工程において、印刷圧力を所定変更パターンで変更しながらスキージング動作を実行し、各印刷圧力において前記マスクプレートにおけるクリーム半田の状態を検出してパターン孔内へのクリーム半田の充填状態を検査することにより所望のクリーム半田の充填状態を実現するための印刷圧力の設定を行うことを特徴とする請求項５記載の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を印刷するスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基板にクリーム半田を印刷するスクリーン印刷において良好な印刷品質を確保するためには、各種の印刷条件を定める印刷パラメータを印刷対象に応じて適切に設定する必要がある。例えばスクリーンマスク上でスキージを摺動させるスキージ移動速度や、スキージをスクリーンマスクに対して押圧する印刷圧力など、各種のパラメータを印刷対象の特性に応じて設定しなければならない。
【０００３】
この印刷パラメータ設定をできるだけ容易にするために、複数の半田種類に対して予め標準的な印刷パラメータを定めた印刷パラメータライブラリを準備することが一般に行われている（例えば特許文献１参照）。この印刷パラメータライブラリを用いることにより、既存の半田品種に対してはこれらの標準パラメータをそのまま適用することができ、熟練を必要とするパラメータ設定のための条件出し作業の負荷を大幅に低減することが可能となっている。
【０００４】
また新規品種の半田についても、類似品種が既に存在する場合には既存の印刷パラメータを部分的に微調整した上で適用し、印刷結果に応じて既存の印刷パラメータを修正することで対応できる場合が多い。そして半田品種の数が増加することにより、印刷パラメータライブラリの内容が順次拡充され、印刷パラメータ設定作業を容易にすることができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１４６９５３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年環境保護の要請から鉛フリー半田など従来多用されていた鉛・錫系の半田と組成が大幅に異なる新種の半田が用いられるようになっている。これらの新種の半田は、電子部品や基板に対する適合性の幅が狭く汎用性が低いことから、電子部品実装ラインにおいては基板・部品品種に対応して多種類の半田を使い分けることが求められるようになっている。このため、従来の印刷パラメータライブラリを適用・準用できない場合が多く発生するようになっており、印刷パラメータ設定に際して試行錯誤を伴う条件出し作業を余儀なくされ、迅速・的確な印刷パラメータ設定が妨げられる場合があった。
【０００７】
そこで本発明は、広範囲の半田種類を対象として迅速・的確な印刷パラメータ設定が可能なスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のスクリーン印刷装置は、マスクプレートを基板上に重ねスキージで前記マスクプレートに一定の印刷圧力を印加しながら該マスクプレートの上面で該スキージを摺動させるスキージング動作を行うことにより前記マスクプレートのパターン孔を介して前記基板にクリーム半田を印刷するクリーム半田のスクリーン印刷装置であって、前記スキージをマスクプレートに対して押圧して印刷圧力を印加する印圧印加手段と、前記スキージを水平方向に移動させるスキージ移動手段と、前記マスクプレートの下面から基板を引き離す版離れ手段と、前記印圧印加手段、スキージ移動手段および版離れ手段を制御して所定の印刷圧力、スキージ移動速度、版離れ条件で印刷動作を実行させる印刷制御手段と、前記マスクプレートの上面および基板上面におけるクリーム半田の状態を検出することによりパターン孔内へのクリーム半田の充填状態および基板へのクリーム半田の転写状態を検査する検査手段と、前記印刷圧力、スキージ移動速度および版離れ速度を含む印刷パラメータを各パラメータ毎に定められた所定のパラメータ変更パターンにしたがって変更したときの前記検査手段の検査結果に基づいて前記印刷パラメータを適正値に設定する印刷パラメータ設定処理手段と、設定された前記印刷パラメータを記憶する印刷パラメータ記憶手段とを備えた。
【０００９】
請求項２記載のスクリーン印刷装置は、請求項１記載のスクリーン印刷装置であって、前記印刷パラメータ設定処理において、まずスキージ移動速度の設定を行った後に印刷圧力の設定を行い、次いで版離れ条件の設定を行う。
【００１０】
請求項３記載のスクリーン印刷装置は、マスクプレートを基板上に重ねスキージで前記マスクプレートに一定の印刷圧力を印加しながら該マスクプレートの上面で該スキージを摺動させるスキージング動作を行うことにより前記マスクプレートのパターン孔を介して前記基板にクリーム半田を印刷するクリーム半田のスクリーン印刷装置であって、
【００１１】
前記スキージをマスクプレートに対して押圧して印刷圧力を印加する印圧印加手段と、前記スキージを水平方向に移動させるスキージ移動手段と、前記マスクプレートの下面から基板を引き離す版離れ手段と、前記印圧印加手段、スキージ移動手段および版離れ手段を制御して所定の印刷圧力、スキージ移動速度、版離れ条件で印刷動作を実行させる印刷制御手段と、前記印刷圧力、スキージ移動速度および版離れ速度を含む印刷パラメータを変更したときのパターン孔内へのクリーム半田の充填状態および基板へのクリーム半田の転写状態を検査した検査結果に基づいて前記印刷パラメータを適正値に設定する印刷パラメータ設定処理手段と、設定された前記印刷パラメータを記憶する印刷パラメータ記憶手段と、前記印刷パラメータ設定処理手段による印刷パラメータ設定処理において、処理手順を表示する処理手順表示手段とを備えた。
【００１２】
請求項４記載のスクリーン印刷装置は、請求項３記載のスクリーン印刷装置であって、前記印刷パラメータ設定処理において、まずスキージ移動速度の設定を行った後に印刷圧力の設定を行い、次いで版離れ条件の設定を行うように処理手順を表示する。
【００１３】
請求項５記載のスクリーン印刷方法は、マスクプレートを基板上に重ねスキージで前記マスクプレートに一定の印刷圧力を印加しながら該マスクプレート上で該スキージを摺動させるスキージング動作を行うことにより前記マスクプレートのパターン孔を介して前記基板にクリーム半田を印刷するクリーム半田のスクリーン印刷方法であって、前記スキージをマスクプレートに対して押圧して印刷圧力を印加する印圧印加手段、前記スキージを水平方向に移動させるスキージ移動手段、前記マスクプレートの下面から基板を引き離す版離れ手段を印刷制御手段によって制御して印刷動作を行わせる際に指示される印刷圧力、スキージ移動速度、版離れ条件を含む印刷パラメータを設定する印刷パラメータ設定処理は、前記スキージを移動させるスキージ移動速度を設定する第１工程と、前記スキージをマスクプレートに対して押圧する印刷圧力を設定する第２工程と、前記マスクプレートの下面から基板を引き離す際の版離れ速度を設定する第３工程とを含み、前記第２工程において、第１工程で設定されたスキージ移動速度に従い且つ印刷圧力を所定変更パターンで変更しながらスキージング動作を実行し、各印刷圧力において前記マスクプレートにおけるクリーム半田の状態を検出してパターン孔内へのクリーム半田の充填状態を検査することにより所望のクリーム半田の充填状態を実現するための印刷圧力の設定を行い、前記第３工程において、第１工程で設定されたスキージ移動速度および第２工程で設定された印刷圧力に従ってスキージング動作を実行したうえで、前記版離れ条件を所定変更パターンで変更しながら前記マスクプレートの下面から基板を引き離す版離れ動作を実行し、各版離れ条件において前記基板におけるクリーム半田の転写状態を検査することにより所望のクリーム半田の転写状態を実現するための版離れ条件の設定を行う。
【００１４】
請求項６記載のスクリーン印刷方法は、請求項５記載のスクリーン印刷方法であって、前記第３工程に次いで、前記第１工程で設定されたスキージ移動速度よりも速いスキージ移動速度を設定する第４工程と、第４工程で設定されたスキージ移動速度に従い印刷圧力の設定を行う第５工程とを実行し、前記第５工程において、印刷圧力を所定変更パターンで変更しながらスキージング動作を実行し、各印刷圧力において前記マスクプレートにおけるクリーム半田の状態を検出してパターン孔内へのクリーム半田の充填状態を検査することにより所望のクリーム半田の充填状態を実現するための印刷圧力の設定を行う。
【００１５】
本発明によれば、スキージ移動速度、印刷圧力、版離れ条件を含む印刷パラメータを設定する印刷パラメータ設定処理において、まず第１工程でスキージを移動させるスキージ移動速度を設定し、次いで第２工程で所望のクリーム半田の充填状態を実現するための印刷圧力の設定を行い、さらに第３工程で所望のクリーム半田の転写状態を実現するための版離れ条件の設定を行うことにより、印刷パラメータ設定処理を合理的な処理手順に従って行うことができ、試行錯誤による後戻り作業を排して、広範囲の半田種類を対象として迅速・的確な印刷パラメータ設定が可能となる。
【００１６】
【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は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は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のレーザ計測装置の斜視図、図５は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の制御系の構成を示すブロック図、図６は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置に記憶されるプログラムおよびデータの説明図、図７は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置における印刷パラメータライブラリのデータの説明図、図８は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の印刷パラメータ設定処理機能の機能ブロック図、図９は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷方法における印刷パラメータ設定処理のフロー図、図１０，図１１，図１３は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の表示画面を示す図、図１２は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷方法における印刷パラメータ設定処理のフロー図である。
【００１７】
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。このスクリーン印刷装置は、電子部品が実装される基板にクリーム半田を印刷する印刷機構のみならず、後述するように、スクリーン印刷後の基板のクリーム半田の印刷状態を検査する印刷検査機能、およびこの印刷検査結果に基づいて印刷パラメータ設定処理機能を合わせ有する構成となっている。
【００１８】
図１、図２において、基板位置決め部１は、Ｘ軸テーブル２およびＹ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おり、Ｚ軸テーブル５上にはクランパ８によって挟み込まれた基板６を下方から保持する基板保持部７が設けられている。印刷対象の基板６は、図１，図３に示す搬入コンベア１６によって基板位置決め部１に搬入される。基板位置決め部１を駆動することにより、基板６はＸＹ方向に移動し、後述する印刷位置、基板認識位置に位置決めされる。印刷後の基板６は、搬出コンベア１７によって搬出される。
【００１９】
基板位置決め部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６は基板位置決め部１のＸ軸テーブル２、Ｙ軸テーブル３、θ軸テーブル４によってマスクプレート１２に対してＸＹ方向に位置合わせされ、Ｚ軸テーブル５によってマスクプレート１２の下面に当接・離隔する。Ｚ軸テーブル５は、マスクプレート１２の下面から基板６を引き離す版離れ手段となっている。
【００２０】
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、スキージ１３ａをマスクプレート１２に対して押圧する押圧機構１４およびスキージ１３ａをマスクプレート１２上面で移動させる移動テーブル１５より構成されている。押圧機構１４を駆動することにより、スキージ１３ａはマスクプレート１２に対して押圧される。移動テーブル１５を駆動することにより、スキージ１３ａはマスクプレート１２上で移動する。押圧機構１４はスキージ１３ａをマスクプレート１２に対して押圧して印刷圧力を印加する印圧印加手段となっており、移動テーブル１５はスキージ１３ａを水平方向に移動させるスキージ移動手段となっている。
【００２１】
マスクプレート１２を基板６上に重ねた状態で、マスクプレート１２上にクリーム半田９を供給し、スキージ１３ａでマスクプレート１２に一定の印刷圧力を印加しながらマスクプレート１２の上面でスキージ１３ａを摺動させるスキージング動作を行うことにより、基板６の印刷面にはマスクプレート１２に設けられたパターン孔１６を介してクリーム半田９が転写により印刷される。
【００２２】
スクリーンマスク１０の上方には、レーザ計測装置２０が設けられている。図３に示すように、レーザ計測装置２０はＸ軸テーブル２１およびＹ軸テーブル２２によってＸＹ方向に水平移動し、昇降手段２３（図１，図２）によって昇降自在となっている。昇降手段２３を駆動することにより、レーザ計測装置２０は計測高さ位置まで下降する。Ｘ軸テーブル２１およびＹ軸テーブル２２および昇降手段２３は、レーザ計測装置２０を移動させる移動手段となっている。
【００２３】
レーザ計測装置２０はレーザ光を照射することにより垂直方向の変位を測定する機能とレーザ照射位置をＸＹ方向に走査させる走査機構とを備えており、図４に示すように照射点Ｐを計測範囲Ｒ内で走査させることにより計測範囲Ｒ内の計測対象物表面の垂直方向位置を連続的に検出し、計測対象物の３次元形状を検出できるようになっている。
【００２４】
レーザ計測装置２０を前記移動手段によって基板６、マスクプレート１２に対して移動させることにより、基板６，マスクプレート１２の任意の範囲を対象として上面側から３次元形状測定を行うことができる。すなわち、基板６をマスクプレート１２の下面に当接させた状態で、スキージヘッド１３を移動させてスキージングを行った後のマスクプレート上面を３次元測定することにより、パターン孔１２ａへのクリーム半田９の充填状態の検出、すなわちパターン孔１２ａ内がクリーム半田９によって完全に満たされていない充填不足や、スキージによる掻き取り不良によりパターン孔１２ａ範囲以外のマスクプレート１２の表面にクリーム半田９が残留する過充填などを検出する。
【００２５】
またスキージング動作後にマスクプレート１２から基板６を引き離した後、基板６をレーザ計測装置２０の計測可能範囲内に移動させて（図２において破線で示す基板６参照）、基板６上面の３次元測定を行うことにより、基板６上に転写されたクリーム半田９の転写状態の検出、すなわち正規の転写量が確保されていない転写量不足や、転写状態におけるクリーム半田の型崩れなどを検出する。
【００２６】
次に、図５を参照してスクリーン印刷装置の制御系の構成について説明する。図５において、演算部２５はＣＰＵであり、プログラム記憶部２６に記憶された各種プログラムを実行することにより、後述する各種演算・処理を行う。これらの演算・処理においては、データ記憶部２７に記憶された各種のデータが用いられる。
【００２７】
操作・入力部２８は、キーボードやマウスなどの入力手段であり、各種の制御コマンドやデータの入力を行う。通信部２９はスクリーン印刷装置とともに電子部品実装ラインを構成する他装置との間でデータの授受を行う。形状検出部３０は、上述のようにレーザ計測装置２０による計測結果を処理することにより、計測対象物の形状を検出する。
【００２８】
機構駆動部３１は、基板６をマスクプレート１２に対して位置決めする基板位置決め部１，スキージ１３ａをマスクプレート１２に対して押圧する押圧機構１４，スキージ１３ａをマスクプレート１２上で移動させる移動テーブル１５やレーザ計測装置２０を移動させる移動手段を駆動する。表示部３２はディスプレイ装置であり、後述する印刷パラメータ設定処理における案内画面や、印刷検査の判定結果などの表示を行う表示手段となっている。
【００２９】
次に図６を参照して、プログラム記憶部２６およびデータ記憶部２７にそれぞれ記憶されるプログラムおよびデータについて説明する。プログラム記憶部２６には、印刷動作プログラム２６ａ、形状検出処理プログラム２６ｂ、検査処理プログラム２６ｃ、印刷パラメータ設定処理プログラム２６ｄなどの各種プログラムが記憶されている。これらのプログラムの内容については後述する。
【００３０】
データ記憶部２７には、基板データ２７ａ、半田データ２７ｂ、印刷パラメータライブラリ２７ｃ、パラメータ設定データ２７ｄが記憶されている。基板データ２７ａは当該印刷装置で印刷対象とされる基板の種類を示すデータである。半田データ２７ｂは、スクリーン印刷に使用されるクリーム半田の種類を示すデータである。
【００３１】
印刷パラメータライブラリ２７ｃは、スクリーン印刷動作における各種のパラメータを規定するデータを、データライブラリの形で記憶させたものである。図７に示すように、印刷パラメータライブラリ２７ｃは、スキージ１３ａを移動させるスキージ移動速度、スキージをスクリーンマスクに押圧する印刷圧力、基板をマスクプレート下面から引き離す際の版離れ条件（版離れ速度と版離れ時の動作パターンを示す版離れパターンとの組み合わせ）などの各パラメータ項目を組み合わせて編集される。そしてこれらの組み合わせは、対象とする半田の種類と関連付けられた上で、パターン名を付与されて記憶される。
【００３２】
パラメータ設定データ２７ｄは、後述する印刷パラメータ設定処理において参照されるデータである。印刷パラメータ設定処理では上述の各パラメータ項目を変化させた種々の印刷条件で実際にスキージング動作を行ってクリーム半田の充填状態を検査し、さらに版離れ動作を行って基板へのクリーム半田の転写状態を検査することにより最良の印刷条件を与えるパラメータの組み合わせを求めるものであり、各パラメータを変化させる際の変更ピッチを示すパラメータ変更パターンや、クリーム半田の充填状態、転写状態の合否判定を自動的に行うためのしきい値などのデータが含まれる。
【００３３】
次に図８を参照して、印刷パラメータ設定処理機能について説明する。図８において、印刷制御部３３、形状検出部３０，検査処理部３４，印刷パラメータ設定処理部３５は、演算部２５が印刷動作プログラム２６ａ、形状検出処理プログラム２６ｂ、検査処理プログラム２６ｃ、印刷パラメータ設定処理プログラム２６ｄをそれぞれ実行することにより実現される処理機能を示している。
【００３４】
印刷制御部３３（印刷制御手段）は、版離れ手段である基板位置決め部１、印刷印加手段である押圧機構１４、スキージ移動手段である移動テーブル１５の動作を制御して、基板６へのクリーム半田９の印刷を、所定の印刷圧力、スキージ移動速度、版離れ速度で印刷動作を実行させる。
【００３５】
形状検出部３０は、レーザ計測装置２０による計測結果を処理することにより、マスクプレート１２のパターン孔１２ａ内へのクリーム半田の充填状態や、基板６上面へのクリーム半田の転写状態を検出する。検査処理部３４は、形状検出部３０によって検出されたクリーム半田の充填状態や、転写状態の良否を検査する。この検査処理においては、パラメータ設定データ２７ｄに含まれる検査用のしきい値データが用いられる。
【００３６】
レーザ計測装置２０、形状検出部３０および検査処理部３４は、マスクプレート１２の上面および基板６上面におけるクリーム半田の状態を検出することによりパターン孔１２ａ内へのクリーム半田の充填状態および基板６へのクリーム半田の転写状態を検査する検査手段となっている。なお、ここでは検査手段として３次元形状計測が可能な構成を用いているが、レーザ計測装置２０の替わりに光学画像を取得するカメラを用い、取得された画像を認識処理することによってクリーム半田の充填状態・転写状態を検査するようにしてもよい。
【００３７】
印刷パラメータ設定処理部３５（印刷パラメータ設定処理手段）は、前述の印刷パラメータを設定する処理を行う。すなわち、対象とするクリーム半田を用いて対象基板に実際にスクリーン印刷を実行し、印刷圧力、スキージ移動速度および版離れ速度を含む印刷パラメータを、各パラメータ毎に定められた所定のパラメータ変更パターンにしたがって変更したときの検査手段の検査結果に基づいて、印刷パラメータを適正値に設定する処理を行う。設定された印刷パラメータは、データ記憶部２７の印刷パラメータライブラリ２７ｃに書き込まれる。データ記憶部２７は設定された印刷パラメータを記憶する印刷パラメータ記憶手段となっている。
【００３８】
次に印刷パラメータ設定処理について、図１０〜図１１の表示画面を参照して図９のフローに沿って説明する。この処理は、印刷パラメータライブラリ２７ｃに登録されていない新たな半田品種を印刷対象とする場合に、適正な印刷条件を設定することを目的として実行されるものであり、表示部３２に表示される案内画面４０の手順表示にしたがって実行される。
【００３９】
処理実行開始に際しては、処理モードの選択を行う。すなわち図１０（ａ）に示すように、２つの選択ボタン４１ａ，４１ｂを選択操作することにより、自動モード、半自動モードのいずれかを選択する。自動モードは、データ記憶部２７に記憶されているデータに基づいて、適正な印刷パラメータを設定する処理を自動的に行うものであり、半自動モードは作業者が案内画面の表示される処理手順に従ってパラメータ値を入力することによりパラメータ設定を行うものである。ここでは、選択ボタン４１ａを選択操作して自動モードで処理を実行する例について説明する。
【００４０】
まず図９において、初期印刷パラメータが読み込まれる（ＳＴ１）。これにより、予め設定された初期値がデータ記憶部２７から読み込まれる。そして図１０（ｂ）に示すように、案内画面４０には読み込まれた初期印刷パラメータ、すなわちスキージ移動速度、印刷圧力および版離れ条件がそれぞれの表示枠４２，４３，４４に表示される。ここで版離れ条件は、版離れパターンと版離れ速度の組み合わせで表示枠４４ａ、４４ｂに表示される。
【００４１】
次いでスキージ移動速度の設定を行う。ここで表示された初期印刷パラメータ通りのスキージ移動速度を維持する場合には、そのままエンターキーにより確定操作を行い、また初期値と異なるパラメータ値を設定する場合には、その値を表示枠に入力した後に確定操作を行う。これにより、印刷動作実行用のスキージ移動速度が設定される（第１工程）（ＳＴ２）。
【００４２】
次いでスキージ１３ａをマスクプレート１２に対して押圧する印刷圧力を設定する（第２工程）。ここでは、上述ステップで設定されたスキージ移動速度条件下で印刷圧力を変えながら実際のスキージング動作を行ったときの半田の充填状態の検査結果によって最適な印刷圧力を決定する。まず、印刷圧力の初期値によってスキージング動作を実行し（ＳＴ３）、次いで、基板６をマスクプレート１２の下面に当接させた状態で、レーザ計測装置２０によってマスクプレート１２の形状検出を行い、半田の充填状態を検査する（ＳＴ４）。この検査結果がＯＫであれば、初期値がそのまま印刷圧力の確定値として設定される。
【００４３】
そして検査結果がＮＧであればパラメータ設定データ２７ｄに規定されている所定変更パターンに示す変更ピッチで印刷圧力を変更し（ＳＴ５）、この後（ＳＴ３）に戻る。そしてこの後（ＳＴ４）にて良好な検査結果が得られるまで同様のステップを反復実行し、この処理によって得られた印刷圧力の確定値が印刷動作実行用のパラメータとして設定される。
【００４４】
すなわち、上述の処理においては、まず（ＳＴ２）で設定されたスキージ移動速度に従い且つ印刷圧力を所定変更パターンで変更しながらスキージング動作を実行し、各印刷圧力において前記マスクプレートにおけるクリーム半田の状態を検出してパターン孔内へのクリーム半田の充填状態を検査することにより所望のクリーム半田の充填状態を実現するための印刷圧力の設定を行う。
【００４５】
次いでマスクプレート１２の下面から基板６を引き離す際の版離れ条件設定する（第３工程）。ここでは、上述ステップで設定されたスキージ移動速度、印刷圧力の条件下で版離れ条件を変更しながら実際の版離れ動作を行ったときの半田の転写状態の検査結果によって、最適な版離れ条件を決定する。まず、版離れ条件の初期値によって版離れ動作を実行し（ＳＴ６）、次いでレーザ計測装置２０によって基板上面のマスクプレート１２の形状検出を行い、半田の転写状態を検査する（ＳＴ４）。この検査結果がＯＫであれば、初期値がそのまま版離れ条件の確定条件として設定される。
【００４６】
そして検査結果がＮＧであればパラメータ設定データ２７ｄに規定されている所定変更パターンに示す版離れパターンと版離れ速度との組み合わせにしたがって版離れ条件を変更し（ＳＴ５）、この条件下でスキージング動作を実行した後（ＳＴ９）、（ＳＴ６）に戻る。この後（ＳＴ７）にて良好な検査結果が得られるまで同様のステップを反復実行し、この処理によって得られた版離れ条件の確定条件が印刷動作実行用のパラメータとして設定される。
【００４７】
すなわち、上述の処理においては、第１工程で設定されたスキージ移動速度および第２工程で設定された印刷圧力に従ってスキージング動作を実行したうえで、版離れ条件を所定変更パターンで変更しながらマスクプレートの下面から基板を引き離す版離れ動作を実行し、各版離れ条件において基板におけるクリーム半田の転写状態を検査することにより所望のクリーム半田の転写状態を実現するための版離れ条件の設定を行う。
【００４８】
そして設定されたスキージ移動速度、印刷圧力、版離れ条件を含む印刷パラメータは、図１１（ａ）に示すように確認用画面に表示される。ここで自動設定された各パラメータ値に問題がなければＯＫボタン４５ａを操作する。これにより、次に説明する登録処理が行われ、また問題があれば再設定ボタン４５ｂを操作してスキージ移動速度を変更した上で自動モードによる設定処理を再実行するか、もしくは後述する半自動モードによる設定を行う。
【００４９】
上述の確認によってＯＫと判断された場合には、図１１（ｂ）に示すように、使用される半田種類およびパラメータ名をそれぞれ入力枠４６，４７に入力し、登録ボタン４８を操作する。これにより、新たに設定された印刷パラメータは半田種類と関連づけられてパターン名を付与された後、印刷パラメータライブラリ２７ｄ（図７参照）に登録される。このように、印刷パラメータ設定処理において、まずスキージ移動速度の設定を行った後に印刷圧力の設定を行い、次いで版離れ速度の設定を行うことにより、一連の作業における後戻り作業を極力排除して、効率的な印刷パラメータの設定が実現される。
【００５０】
なお上述の印刷パラメータ設定処理によって印刷パラメータを設定した後に、印刷タクトタイム短縮を図る目的でスキージ移動速度を増加させる方向に変更してもよい。図１２に示すように、図９に示す処理（ＳＴ１）〜（ＳＴ７）と同様のステップ（ＳＴ１１）〜（ＳＴ１７）を実行した後、スキージ移動速度を増加する（ＳＴ２０）。そしてこの後、（ＳＴ２１）〜（ＳＴ２３）においては、図９の（ＳＴ３）、（ＳＴ４）、（ＳＴ５）と同様の処理を実行する。このようなスキージ移動速度の調整を行うことにより、印刷品質を確保しながらより効率的なスクリーン印刷作業を行うことができる。
【００５１】
すなわちこのスキージ移動速度の調整処理は、図９に示す版離れ条件の設定（第３工程）に次いで、第１工程で設定されたスキージ移動速度よりも速いスキージ移動速度を設定する第４工程と、第４工程で設定されたスキージ移動速度に従い印刷圧力の設定を行う第５工程とを実行し、第５工程において、印刷圧力を所定変更パターンで変更しながらスキージング動作を実行し、各印刷圧力においてマスクプレート１２におけるクリーム半田の状態を検出してパターン孔内へのクリーム半田の充填状態を検査することにより所望のクリーム半田の充填状態を実現するための印刷圧力の設定を行う形態となっている。
【００５２】
次に図１３を参照して、印刷パラメータ設定処理を作業者の操作によって実行する半自動モードについて説明する。この処理は、図１０（ａ）の表示画面で選択ボタン４１ｂを操作することによって開始され、図８に示す印刷パラメータ設定処理部３５に操作・入力部２８によって必要な指示データを入力することによって行われる。半自動モードによる処理が開始されると、図１３に示す案内画面が処理手順に従って表示部３２に順次表示される。すなわち、表示部３２は印刷パラメータ設定処理部３５による印刷パラメータ設定処理において、処理手順を表示する処理手順表示手段となっている。
【００５３】
まず図１３（ａ）に示すように、手順１としてスキージ移動速度を入力する入力枠４９が表示される。作業者は与えられた目標タクトタイムに合致したスキージ移動速度を入力し、次いでエンターキー操作を行う。これにより、入力されたパラメータ値が印刷動作実行用のスキージ移動速度として設定される（第１工程）とともに、図１３（ｂ）に示す手順２の案内画面が表示される。
【００５４】
この案内画面には前述の操作で入力され設定されたスキージ移動速度が表示枠５０に表示されており、作業者はこのスキージ移動速度の関連において適切と推定される印刷圧力を入力枠５１に入力し、次いでエンターキー操作を行う。これにより、図９において（ＳＴ３）〜（ＳＴ５）で示す処理が自動的に実行され、設定されたスキージ移動速度条件下で良好な半田充填結果を与える印刷圧力が設定される（第２工程）。
【００５５】
次いで図１３（ｃ）に示すように、手順３の案内画面が表示される。この案内画面には前述の操作で入力され設定されたスキージ移動速度および印刷圧力が表示枠５０、５２に表示されており、作業者はこのスキージ移動速度および印刷圧力との関連において適切と推定される版離れパターンを入力枠５３に入力する。
【００５６】
ここでは、版離れパターンと版離れ速度の組み合わせを入力枠５３ａ、５３ｂに個別に入力し、次いでエンターキー操作を行う。これにより、図９において（ＳＴ６）〜（ＳＴ９）で示す処理が自動的に実行され、設定されたスキージ移動速度および印刷圧力の条件下で良好な半田転写結果を与える版離れ条件が設定される（第３工程）。
【００５７】
そして設定されたスキージ移動速度、印刷圧力、版離れ条件を含む印刷パラメータは、図１１（ａ）に示す確認用画面に表示され、ＯＫと判断された場合には、図１１（ｂ）の例と同様に新たに設定された印刷パラメータは半田種類と関連づけられてパターン名を付与された後、印刷パラメータライブラリ２７ｄ（図７参照）に登録される。
【００５８】
なお上述の半自動モードによる印刷パラメータ設定処理の例では、自動モードと同様にレーザ計測装置２０、形状検出部３０，検査処理部３４の各機能を用いて半田充填状態および半田転写状態を自動的に検査した結果に基づいて印刷圧力および版離れ条件を設定する例を示しているが、これらの機能を使用せずに目視検査によって印刷パラメータ設定を行ってもよい。すなわち、スキージング動作後のマスクプレート１２の半田充填状態および版離れ後の基板６上における半田転写状態を作業者が目視で観察して半田充填状態および半田転写状態を検出するすることにより良否判定の検査を行い、この検査結果に基づいて印刷パラメータを設定する。
【００５９】
この場合には、図８に示す印刷パラメータ設定処理部３３（印刷パラメータ設定処理手段）は、スキージ移動速度、印刷圧力および版離れ速度を含む印刷パラメータを変更したときの、パターン孔１２ａ内へのクリーム半田の充填状態および基板６へのクリーム半田の転写状態を検査した検査結果に基づいて印刷パラメータを適正値に設定する処理を行う。そしてこの印刷パラメータ設定処理においては、まずスキージ移動速度の設定を行った後に印刷圧力の設定を行い、次いで版離れ条件の設定を行うように処理手順を表示するようになっている。
【００６０】
上記説明したように、本実施の形態のスクリーン印刷装置では、スキージ移動速度、印刷圧力、版離れ条件を含む印刷パラメータを設定する印刷パラメータ設定処理において、まず第１工程でスキージを移動させるスキージ移動速度を設定する。これにより、まずスクリーン印刷においてタクトタイムの主要部分であるスキージング動作時間を最初に設定することができる。次いで第２工程で所望のクリーム半田の充填状態を実現するための印刷圧力の設定を行い、さらに第３工程で所望のクリーム半田の転写状態を実現するための版離れ条件の設定を行うようにしている。
【００６１】
このため、既存の印刷パラメータライブラリが適用できない新種の半田を対象として印刷パラメータ設定を行う場合にあっても、試行錯誤による後戻り作業の発生が少なく、合理的な手順で印刷パラメータ設定を行うことができる。そしてこの印刷パラメータ設定処理作業においては、装置がこの手順に従って自動的に設定処理作業を実行することにより、または処理手順を作業者に対して表示することにより、非熟練の作業者がこれらの作業を遂行する場合にあっても常に正しい手順に従った作業が可能となっている。
【００６２】
これにより、鉛フリー半田のように汎用性が低い多種類の半田を使い分けることが求められる場合においても、従来は熟練作業者のみが可能であった印刷パラメータ設定作業を、非熟練の一般の作業者によって迅速・的確に行うことができる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、スキージ移動速度、印刷圧力、版離れ条件を含む印刷パラメータを設定する印刷パラメータ設定処理において、まず第１工程でスキージを移動させるスキージ移動速度を設定し、次いで第２工程で所望のクリーム半田の充填状態を実現するための印刷圧力の設定を行い、さらに第３工程で所望のクリーム半田の転写状態を実現するための版離れ条件の設定を行うようにしたので、印刷パラメータ設定処理を合理的な処理手順に従って行うことができ、試行錯誤による後戻り作業を排して、広範囲の半田種類を対象として迅速・的確な印刷パラメータ設定が可能となる。
【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】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のレーザ計測装置の斜視図
【図５】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の制御系の構成を示すブロック図
【図６】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置に記憶されるプログラムおよびデータの説明図
【図７】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置における印刷パラメータライブラリのデータの説明図
【図８】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の印刷パラメータ設定処理機能の機能ブロック図
【図９】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷方法における印刷パラメータ設定処理のフロー図
【図１０】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の表示画面を示す図
【図１１】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の表示画面を示す図
【図１２】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷方法における印刷パラメータ設定処理のフロー図
【図１３】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の表示画面を示す図
【符号の説明】
１  基板位置決め部
６  基板
９  クリーム半田
１２  マスクプレート
１３  スキージユニット
１４  押圧機構
１５  移動テーブル
２０  レーザ計測装置
３２  表示部
３３  印刷制御部
３４  検査処理部
３５  印刷パラメータ設定処理部
【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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