(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ペースト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、自動運転を停止するとともにその旨警告を行い、ペースト状態を目視にて確認する。そしてこの確認結果に基づいて、重ね印刷実行の適否や、基準時間変更の適否などの判断を行い、必要な処置を実行した後に通常の装置稼動状態に戻り、生産再開する。これにより、そ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
2005205826.tif 000002
【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ペースト状態確認を必要とする基準時間として予め設定された時間以上継続した場合には、自動運転を停止するとともにその旨警告を行うことを特徴とするスクリーン印刷方法。
【請求項２】
前記警告後に自動運転を再開する場合において、少なくとも最初の１枚の印刷対象基板についてペーストを連続して複数回重ねて印刷する重ね印刷を実行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】
上流側装置から搬入される基板に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装置であって、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ペースト状態確認を必要とする基準時間として予め設定された時間以上継続した場合には、自動運転を停止するとともにその旨警告を行う表示部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】
前記警告後に自動運転を再開する場合において、少なくとも最初の１枚の印刷対象基板についてペーストを連続して複数回重ねて印刷する重ね印刷を実行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。
【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およびスクリーン印刷装置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およびスクリーン印刷装置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ペースト状態確認を必要とする基準時間として予め設定された時間以上継続した場合には、自動運転を停止するとともにその旨警告を行う。
【０００８】
本発明のスクリーン印刷装置は、上流側装置から搬入される基板に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装置であって、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ペースト状態確認を必要とする基準時間として予め設定された時間以上継続した場合には、自動運転を停止するとともにその旨警告を行う表示部を備えた。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、スクリーン印刷装置において装置停止状態がペースト状態確認を必要とする基準時間として予め設定された時間以上継続した場合には、自動運転を停止するとともにその旨警告を行うことにより、そ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】
【００１０】
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、図８，図９，図１０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である。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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、印刷再開に際してペースト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。
【００２２】
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。
【００２３】
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警告画面の表示を行う。
【００２４】
なお、装置停止状態とは、スクリーン印刷装置において基板の印刷が終了して印刷終了信号を出力したにもかかわらず後工程（下流側装置）が基板搬入可能でない等の原因により基板がスクリーン印刷装置内で停滞し、工程待ちをしている状態をいう。ここで印刷終了信号としては、スキージが動作を完了したことによって出力されるスキージ動作完了信
号、マスクプレートから基板を離す版離れ動作が完了したことによって出力される版離れ完了信号、基板の印刷位置から基板搬送位置への移動が完了したことによって出力される基板搬送位置移動完了信号、あるいは基板の印刷枚数をカウントするカウンタが動作したときに出力される信号である基板カウンタ動作信号等、様々なタイミングで出力される信号を採用することが出来る。
【００２５】
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にクリーム半田９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。
【００２６】
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）、装置停止状態となる。そして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る。ここで、装置停止状態が継続した時間が、前述の基準時間より長いか否かを判断する（ＳＴ３）。ここで、Ｎｏであれば、すなわち装置停止状態の継続時間が基準時間より短いならば、（ＳＴ１３）に移行して生産再開する。そして（ＳＴ３）において、Ｙｅｓであれば、すなわち装置停止状態の継続時間が基準時間より長い場合には、スクリーン印刷装置の自動運転を停止して、生産停止状態にする（ＳＴ４）とともに、表示部３９に図８に示す警告画面を表示して、その旨警告する（ＳＴ５）。
【００２７】
このとき、スクリーン印刷部１０に基板８があるか否かを判断し（ＳＴ６）、Ｙｅｓであれば基板８を下流側に排出する（ＳＴ７）。そして（ＳＴ６）において基板８がない場合、または（ＳＴ７）において基板搬出が完了した後には、作業者は図８の画面４０に表示された警告に促されてペースト状態の確認を行う（ＳＴ８）。すなわち、作業者がマスクプレート１２上のクリーム半田９を観察して、粘度などの性状が印刷に適した状態であるか否かを判断する。そして確認が完了したら、ＯＫボタン４１を操作する。ここでクリーム半田９の乾燥が進行した状態で明らかに印刷不適と判断された場合には、当該クリーム半田を除去して新たなクリーム半田の供給を行う。
【００２８】
そしてクリーム半田９の状態が良好である場合、または明らかに印刷不適ではないもののパターン孔への充填性に疑問がある場合には、以下に説明するように、重ね印刷実行要否と基準時間変更の要否を判断する。ここで重ね印刷とは、同一の基板８についてクリーム半田９を連続して複数回重ねて印刷するものである。そして、重ね印刷中、すなわち複数回の印刷の間には、印刷状態の確認は行わない。これにより、重ね印刷を迅速に行うことが出来る。なお、重ね印刷は、スキージの往復動作によって行うのが望ましいが、スキージを一方向に送った後に一旦上昇させて他方向に送ることによって元の位置に移動させ、この後再びスキージを下降させて上記一方向に送るようにしてもよい。
【００２９】
まず重ね印刷を実行するのが適当か否かを判断する（ＳＴ９）。すなわち表示部３９には、図９（ａ）に示すように重ね印刷実行要否の判断を促す画面４０が表示され、作業者はＹｅｓボタン４２またはＮｏボタン４３のいずれかを操作する。
【００３０】
ここでクリーム半田９の状態に疑問があり、良好な充填性を確保するための重ね印刷を行うことが適当であると判断した場合には、Ｙｅｓボタン４２を操作する。すると画面４０には図９（ｂ）に示すように、重ね印刷の回数の入力を促す表示がなされる。そしてこ
の画面上で、入力枠４４に所望の重ね印刷回数を入力してＯＫボタン４５を操作することにより、重ね印刷が指定回数だけ実行される（ＳＴ１０）。
【００３１】
この重ね印刷により、クリーム半田９が幾分乾燥状態にありスキージング動作におけるパターン孔への充填性が低下しているような場合にあっても、クリーム半田９を重ねて印刷することによって充填性の低下を補い、印刷不良を防止することができる。そしてこの重ね印刷実行の後、通常の自動運転による稼動状態に移行し、生産が再開される（ＳＴ１３）。
【００３２】
なお、この重ね印刷によって、滞留状態に置かれることにより固化がある程度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。したがって、重ね印刷実行の後は、重ね印刷ではない通常の印刷動作による印刷が可能となる。すなわち、この重ね印刷は、クリーム半田９の粘度を低下させるという、混練り動作に類似した効果をも有している。
【００３３】
また（ＳＴ９）においてクリーム半田９の状態が良好であって重ね印刷の必要がないと判断された場合には、基準時間を変更するか否かを判断する（ＳＴ１１）。すなわち表示部３９には図１０（ａ）に示すように、基準時間変更要否の判断を促す画面４０が表示され、作業者はＹｅｓボタン４６またはＮｏボタン４７のいずれかを操作する。ここで既設定の基準時間が適切であると考えられ、基準時間の変更を行わない場合には、Ｎｏボタン４７を操作する。これにより（ＳＴ５）に戻り、警告表示状態が継続される。
【００３４】
またクリーム半田９の状態には何ら異常はなく、より長い基準時間を設定しても問題はないと考えられ、基準時間を変更することが適切であると判断した場合には、Ｙｅｓボタン４６を操作する。すると画面４０には、図１０（ｂ）に示すように、変更後の基準時間の入力を促す表示がなされる。そしてこの画面上で、入力枠４８に所望の基準時間を入力してＯＫボタン４９を操作することにより、基準時間変更が実行され（ＳＴ１２）、この後生産再開に移行する（ＳＴ１３）。そしてこの生産再開のタイミングから、新たな時間計測が開始される。すなわち、重ね印刷を実行した場合にはその印刷動作直後から、また基準時間の変更を行った場合にはその変更時点から、新たな計時が開始される。
【００３５】
すなわち、上述のスクリーン印刷方法においては、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ペースト状態確認を必要とする基準時間として予め設定された時間以上継続した場合には、自動運転を停止するとともにその旨警告を行うようにしている。そして警告後に自動運転を再開する場合において、少なくとも最初の１枚の印刷対象基板についてペーストを連続して複数回重ねて印刷する重ね印刷動作を実行するようにしている。これにより、ペースト状態の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】
【００３６】
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】
【００３７】
【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装置の表示画面を示す図
【図９】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
【符号の説明】
【００３８】
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】
2005205826.tif 000004
【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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