(57)【要約】【課題】装置稼動再開後の印刷不良の発生を確実に防止することができる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】上流側装置から搬入される基板にスクリーン印刷装置によってペーストを印刷し下流側装置に搬出するスクリーン印刷において、自動運転継続中に、当該スクリーン印刷装置において工程待ちが発生し、装置停止状態が予め印刷状態確認が必要とされる基準時間として設定された時間以上継続した場合には、抜き取り検査実行間隔として設定された検査設定枚数に該当しない場合であっても印刷検査を実行する。そして検査結果が不良の場合には、クリーム半田の混練り動作などの修復作業を行って印刷ＯＫを確認した後に、通常の生産を再開する。これにより、未確認のまま装置稼動を再開した場合に発生しやすい印刷不良を確実に防止することができる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側装置から搬入される基板にスクリーン印刷装置によってペーストを印刷し下流側装置に搬出するスクリーン印刷方法であって、自動運転継続過程において、当該スクリーン印刷装置において装置停止状態が予め印刷状態確認が必要とされる基準時間として設定された時間以上継続した後に装置稼動を再開するに際し、再開後の所定枚数の基板について印刷状態確認処理動作を実行することを特徴とするスクリーン印刷方法。
【請求項２】
前記スクリーン印刷装置は当該スクリーン印刷装置によって印刷された基板の印刷状態を検査する検査手段を備え、前記印刷状態確認処理動作において前記検査手段によって基板の印刷状態を検査することを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷方法。
【請求項３】
前記印刷状態確認処理動作において、前所定枚数の基板への印刷を実行した後に一旦装置稼動を停止することにより、オペレータによる印刷状態目視観察を可能とすることを特徴とする請求項１記載の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、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。
【背景技術】
【０００２】
基板に電子部品を実装して実装基板を製造する電子部品実装ラインは、一般に基板にクリーム半田を印刷するスクリーン印刷装置と、印刷後の基板に電子部品を実装する電子部品搭載装置と、電子部品搭載後の基板を加熱することにより電子部品を基板に半田接合するリフロー装置を連結して構成される。このような実装ラインを連続して稼動させる際には、各装置は必ずしも常に定常稼動状態にあるとは限らず、自装置のみならず他装置において発生した何らかのトラブルの影響により、装置停止状態となる場合がある。
【０００３】
このような装置停止状態がある程度以上の時間継続すると、装置の種類によっては作業品質に影響を及ぼす場合がある。例えばスクリーン印刷装置がある時間以上装置停止状態になった場合には、マスクプレート上のクリーム半田がそのまま滞留状態に置かれることから固化し、これにより印刷条件の変動を招いて印刷品質の低下につながる場合がある。
【０００４】
このような印刷条件の変動を極力防止するため、印刷動作がある時間以上停止状態になった場合に、自動的にマスクプレート上でスキージを往復動させてクリーム半田を複数回かき寄せる混練り動作を実行する機能を持たせたスクリーン印刷装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この機能により、クリーム半田の固化の進行をくい止めることが可能となる。
【特許文献１】特開平４−２４７６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、スクリーン印刷における印刷品質には多くの要因が関連しており、クリーム半田の混練り動作のみで印刷品質が完全に確保される保証はなく、装置稼動再開後の印刷不良の発生を確実に防止することは困難であった。
【０００６】
そこで本発明は、装置稼動再開後の印刷不良の発生を確実に防止することができる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】
【０００７】
本発明のスクリーン印刷方法は、上流側装置から搬入される基板にスクリーン印刷装置によってペーストを印刷し下流側装置に搬出するスクリーン印刷方法であって、自動運転継続過程において、当該スクリーン印刷装置において装置停止状態が予め印刷状態確認が必要とされる基準時間として設定された時間以上継続した後に装置稼動を再開するに際し、再開後の所定枚数の基板について印刷状態確認処理動作を実行する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、装置停止状態が所定時間以上継続した後に装置稼動を再開するに際し、再開後の所定枚数の基板について印刷状態確認処理動作を実行することにより、未確認のまま装置稼動を再開した場合に発生しやすい印刷不良を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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側面図、図２は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の正面図、図３、図４、図５は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６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７、図８は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷方法のフロー図である。
【００１０】
まず図１、図２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、スクリーン印刷装置は、基板位置決め部１の上方にスクリーン印刷部１０を配設して構成されている。基板位置決め部１は、Ｙ軸テーブル２、Ｘ軸テーブル３およびθ軸テーブル４を段積みし、更にその上にＺ軸テーブル５を載置して構成されている。Ｚ軸テーブル５上には基板８を保持する基板保持部６が設けられている。
【００１１】
基板８は上流側装置より、図２に示す搬入コンベア２５、印刷コンベア２６によって基板保持部６上に搬入され、クランパ７によって両側から挟み込まれて位置が固定される。そしてスクリーン印刷部１０によってクリーム半田を印刷された後の基板８は、搬出コンベア２７によって下流側装置に搬出される。
【００１２】
基板位置決め部１の上方に配設されたスクリーン印刷部１０は、ホルダ枠１１に展張されたマスクプレート１２を備えている。マスクプレート１２には、印刷対象に応じたパターン孔が設けられている。マスクプレート１２上にはスキージヘッド１３が配設されており、スキージヘッド１３は水平なプレート１４にスキージ１６を昇降させるスキージ昇降機構１５を配設した構成となっており、図示しない移動手段により水平方向に移動する。スキージ昇降機構１５を駆動することによりスキージ１６は昇降してマスクプレート１２の上面に当接する。
【００１３】
図３に示すように、Ｚ軸テーブル５を上昇させてマスクプレート１２の下面を基板８に当接させた状態で、ペーストであるクリーム半田９が供給されたマスクプレート１２上でスキージ１６を摺動させることにより、図示しないパターン孔を介して基板８にはクリーム半田が印刷される。
【００１４】
また図４に示すように、スキージヘッド１３を移動させてクリーム半田９を基板８の範囲を外れたクランパ７上までかき寄せた状態で、２つのスキージ１６を交互に昇降させながらクリーム半田９をマスクプレート１２上で往復動させるいわゆる「混練り動作」を行わせることにより、滞留状態に置かれることにより固化が進行したクリーム半田９の粘度を低下させることができる。
【００１５】
スクリーン印刷部１０の側方の、Ｙ軸テーブル２の移動範囲の上方には、カメラ１７が配設されている。カメラ１７はカメラ移動テーブル（図示省略）によって水平面内で移動可能となっている。基板位置決め部１に基板８を保持させた状態で、基板位置決め部１をＹ軸テーブル２に沿って移動させることにより、図５に示すように、基板８をカメラ１７の下方に位置させることができ、したがってカメラ１７によって基板８を撮像し、基板８の位置認識や基板８におけるクリーム半田の印刷状態を検出することができる。
【００１６】
Ｙ軸テーブル２上の基板位置決め部１の側方には、クリーニングユニット２０が配設されている。Ｙ軸テーブル２を駆動することにより、クリーニングユニット２０は基板保持部６とともにＹ方向に移動する。クリーニングユニット２０の本体部２０ａの上面には、クリーニングヘッド２１が図示しない昇降機構によって昇降自在に配設されている。
【００１７】
本体部２０ａにはクリーニングテープ２２の供給リール２３および巻き取りリール２４が設けられている。クリーニングテープ２２は供給リール２３から引き出され、クリーニングヘッド２１の上面を周回して巻き取りリール２４によって巻き取られる。クリーニン
グヘッド２１を上昇させてクリーニングテープ２２をマスクプレート１２の下面に押し当てた状態で、図５に示すように、クリーニングユニット２０を水平移動させることにより、マスクプレート１２の下面はクリーニングテープ２２によって拭き取られてクリーニングされる。
【００１８】
次に、スクリーン印刷装置の制御系の構成を、図６を参照して説明する。図６において、演算部３０はＣＰＵであり、データ記憶部３２に記憶された各種のデータに基づいて、演算部３０がプログラム記憶部３１に記憶されたプログラムを実行することにより、各種の動作・演算処理が実行される。
【００１９】
プログラム記憶部３１には、基板位置決め部１，スクリーン印刷部１０に印刷動作を実行させるための印刷動作プログラムのほか、判定部３４に印刷状態判定を実行させるための印刷状態判定プログラムや、後述する工程待ちの場合の動作処理を実行するための工程待ち時処理プログラムが記憶されている。
【００２０】
データ記憶部３２には、基板位置決め部１，スクリーン印刷部１０による印刷動作を実行するためのマシンパラメータなどの印刷データのほか、判定部３４が印刷状態判定を実行する際に用いられる検査しきい値や、検査を抜き取り的に実行する間隔を基板枚数単位で示す検査実行設定枚数データなどの検査データ、さらには後述する工程待ち時処理に用いられる基準時間を記憶する。この基準時間は、スクリーン印刷装置で装置停止状態が発生した場合において、印刷再開に際して印刷状態確認が必要か否かを判定するための基準として予め設定される時間である。
【００２１】
機構制御部３３は、基板位置決め部１，スクリーン印刷部１０およびクリーニングユニット２０の動作を制御する。判定部３４は、印刷後の基板８をカメラ１７によって撮像した画像を画像認識部３５によって認識処理した認識結果に基づいて、クリーム半田の印刷状態を判定する。カメラ１７，画像認識部３５および判定部３４は、当該スクリーン印刷装置によって印刷された基板８の印刷状態を検査する検査手段となっている。
【００２２】
動作監視部３６は、上流側装値から搬入される基板８にクリーム半田を印刷し下流側装置に搬出するスクリーン印刷動作を監視する。すなわち、任意に設定・クリアが可能な起算時点からの印刷枚数を基板保持部６に設置された基板カウンタ３７によってカウントするとともに、スクリーン印刷動作シーケンスにおける印刷終了信号からの経過時間を動作タイマ３８によって計時することによって、装置停止状態の継続時間を監視する。この動作監視部３６による動作監視結果は、後述するスクリーン印刷方法における動作条件として用いられる。表示部３９は表示モニタであり、操作入力時の案内画面や、後述するスクリーン印刷方法におけるサイクル停止時の試し印刷指示画面の表示を行う。
【００２３】
このスクリーン印刷装置は上記のように構成されており、以下スクリーン印刷方法について、図７のフローを参照して説明する。このスクリーン印刷方法は、上流側装置から搬入される基板８にスクリーン印刷装置によってクリーム半田を印刷し下流側装置に搬出するスクリーン印刷過程において、自装置での基板滞留や他装置の装置停止などの不正常事態により、スクリーン印刷装置に工程待ちが発生した場合の動作処理を示している。この動作処理は、演算部３０がプログラム記憶部３１に記憶された工程待ち時処理プログラムを実行することにより行われる。
【００２４】
まずスクリーン印刷装置を含む電子部品実装ライン装置による実装基板の生産が開始される（ＳＴ１）。そして生産の過程において上述の不正常事態により工程待ちが発生し（ＳＴ２）、ある時間経過後に工程待ちの原因が解消して当該スクリーン印刷装置には稼動開始の指令が出され、印刷が実行される（ＳＴ３）。ここで、今回印刷動作において印刷
される基板の枚数のカウント値が、検査データに検査の抜き取り実施間隔として規定された検査設定枚数に該当するか否かを動作監視部３６によって判断する（ＳＴ４）。
【００２５】
ここで検査設定枚数に該当するならば、印刷検査を実行する（ＳＴ６）。すなわち、基板位置決め部１によって基板８をカメラ１７の下方に移動させ、基板８を撮像し、画像認識部３５、判定部３４によって印刷状態の検査を実行する。また、（ＳＴ４）にて検査設定枚数に該当しないならば、工程待ちによって装置停止状態が継続した時間が、予め設定された基準時間より長いか否かを判定する（ＳＴ５）。
【００２６】
ここで、装置停止状態が継続した時間が基準時間より長かったならば、印刷状態確認を要する事態であると判断して、検査設定枚数に該当しないにもかかわらず、印刷検査を実行する（ＳＴ６）。そして（ＳＴ５）にて装置停止状態が継続した時間が基準時間より短い場合には、印刷状態確認を必要としないと判断して通常の生産を再開する（ＳＴ９）。
【００２７】
（ＳＴ６）にて印刷検査を実行した場合において、印刷状態がＯＫの場合には、生産を再開する（ＳＴ９）。これに対し、印刷状態がＮＧであれば、予め定められた修復作業を実行する（ＳＴ８）。すなわち、前述のクリーム半田９の混練り動作、クリーニングユニット２０によるマスククリーニング動作を単独または組み合わせて実行し、さらに必要であればスキージ移動速度や印圧値などの印刷条件の調整を行う。修復作業の後には、（ＳＴ６）に戻って再び印刷検査を実行し（ＳＴ６）、（ＳＴ７）にて印刷状態ＯＫの判定が得られるまで（ＳＴ８），（ＳＴ６）を反復実行する。
【００２８】
すなわち、上述のスクリーン印刷方法は、自動運転継続過程において、当該スクリーン印刷装置において、装置停止状態が予め印刷状態確認が必要とされる基準時間として設定された時間以上継続した後に装置稼動を再開するに際し、再開後の所定枚数の基板について印刷状態確認処理動作を実行するようにしている。そして、このスクリーン印刷装置は当該スクリーン印刷装置によって印刷された基板の印刷状態を検査する検査手段を備えており、前述の印刷状態確認処理動作において、この検査手段によって基板の印刷状態を検査する形態となっている。
【００２９】
このように、工程待ちによって装置停止状態が所定時間以上継続した後に装置稼動を再開するに際し、装置稼動再開後の所定枚数の基板について印刷状態確認処理動作を実行することにより、未確認のまま装置稼動を再開した場合に発生しやすい不具合を確実に防止することができる。ここで、所定枚数として１枚または２枚以上の複数枚を適宜設定する。
【００３０】
なお上記例では、スクリーン印刷装置に印刷状態を検査する検査手段を備えている場合の印刷状態確認処理について説明したが、このような検査手段を有しないスクリーン印刷装置の場合には、オペレータによる目視観察によって印刷状態の確認を行う。以下、図８を参照して説明する。
【００３１】
図８において、電子部品実装ライン装置による実装基板の生産が開始される（ＳＴ１１）。そして生産の過程において工程待ちが発生し（ＳＴ１２）、この後工程待ちの原因が解消してスクリーン印刷装置に稼動開始の指令が出されると、印刷実行に先立って、工程待ちによって装置停止状態が継続した時間が、予め設定された基準時間より長いか否かを判定する（ＳＴ１３）。ここで装置停止状態が継続した時間が基準時間より短い場合には、印刷状態確認を必要としないと判断して、通常の生産を再開する（ＳＴ２０）。
【００３２】
そして装置停止状態が継続した時間が基準時間より長かったならば、印刷状態確認を要する事態であると判断して、スクリーン印刷装置の稼動をサイクル停止し（ＳＴ１４）、
次いで表示部３９の表示画面を試し印刷指示画面へ切り替える（ＳＴ１５）。試し印刷指示画面は、オペレータに対して手動により試し印刷を実行するように指示する表示内容を含む画面である。
【００３３】
そしてこの試し印刷指示画面を承けて、オペレータにより試し印刷が実行される（ＳＴ１６）。この後、オペレータの目視観察による印刷状態確認が行われ（ＳＴ１７）、印刷状態の良否を判断する（ＳＴ１８）。ここで印刷状態がＯＫの場合には、生産を再開する（ＳＴ２０）。これに対し、印刷状態がＮＧであれば、図７に示す例と同様に修復作業を実行する（ＳＴ１９）。修復作業の後には、（ＳＴ１６）に戻って再び試し印刷を実行し、（ＳＴ１８）にて印刷状態ＯＫの判定が得られるまで（ＳＴ１６）〜（ＳＴ１８）を反復実行する。
【００３４】
すなわち上述例では、装置稼動再開後の所定枚数の基板について行われる印刷状態確認処理動作において、所定枚数の基板への印刷を実行した後に一旦装置稼動を停止することにより、オペレータによる印刷状態目視観察を可能とする形態となっている。この方法によっても、印刷状態を未確認のまま装置稼動を再開した場合に発生しやすい印刷不良を確実に防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明のスクリーン印刷方法は、工程待ちによって装置停止状態が所定時間以上継続した後において、装置稼動再開後の印刷不良の発生を確実に防止することができるという効果を有し、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に対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】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動作説明図
【図４】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】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６】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７】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷方法のフロー図
【図８】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷方法のフロー図
【符号の説明】
【００３７】
１  基板位置決め部
８  基板
９  クリーム半田
１０  スクリーン印刷部
１３  スキージヘッド
１７  カメラ
２０  クリーニングユニット
３４  判定部
３５  画像認識部
３６  動作監視部
【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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