(57)【要約】【課題】多品種の基板を対象として、マスクプレートの交換に付随する作業を簡略化するとともに位置合わせ精度を担保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。【解決手段】マスクプレートに基板を当接させてスキージングを行うことにより基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置において、Ｙ方向に配設されたマスクホルダ２３にマスクプレートを保持させてＹ方向の位置合わせを行う際に、ヘッドＹ軸移動機構２０によってＹ方向に移動自在なカメラヘッドユニット１７にマスクプレートのホルダ枠を合わせるための位置合わせマークを設けておき、カメラヘッドユニット１７を予め計算されたマスク端面位置まで移動させた状態で、マスク枠の端面を位置合わせマークに目視で位置合わせしてマスクプレートをマスクホルダ２３に固定する。【選択図】図１０
2007237647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン孔が設けられたマスクプレートに基板を当接させ、前記マスクプレート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、前記パターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置であって、
マスク枠に固定されたサイズの異なる複数種類の前記マスクプレートを保持するマスクホルダと、前記マスクプレートの下方に配置され前記基板を位置決めして保持する基板位置決め部と、前記マスクホルダに対して前記マスク枠を位置合わせするために用いられる指標マークが設けられた位置合わせ指標部と、前記マスクプレートのサイズデータに基づいて前記指標マークの位置を演算する指標位置演算手段と、前記位置合わせ指標部を水平移動させる指標部移動手段と、前記基板位置決め部に保持された前記基板およびまたは前記マスクプレートを撮像するカメラとを備え、
前記カメラを水平移動させるカメラ移動手段が、前記指標部移動手段を兼務することを特徴とするスクリーン印刷装置。
【請求項２】
パターン孔が設けられたマスクプレートに基板を当接させ、前記マスクプレート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、前記パターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置であって、
マスク枠に固定されたサイズの異なる複数種類の前記マスクプレートを保持するマスクホルダと、前記マスクプレートの下方に配置され前記基板を位置決めして保持する基板位置決め部と、前記マスクホルダに対して前記マスク枠を位置合わせするために用いられる指標マークが設けられた位置合わせ指標部と、前記マスクプレートのサイズデータに基づいて前記指標マークの位置を演算する指標位置演算手段と、前記位置合わせ指標部を水平移動させる指標部移動手段と、前記マスクプレートの下面にクリーニングヘッドを押し当ててこのクリーニングヘッドを摺動させることにより前記マスクプレートをクリーニングするマスククリーニング手段とを備え、
前記クリーニングヘッドを水平移動させるヘッド移動手段が、前記指標部移動手段を兼務することを特徴とするスクリーン印刷装置。
【請求項３】
マスク枠に固定されたサイズの異なる複数種類のマスクプレートを保持するマスクホルダと、前記マスクプレートの下方に配置され前記基板を位置決めして保持する基板位置決め部と、前記マスクホルダに対して前記マスク枠を位置合わせするために用いられる指標マークが設けられた位置合わせ指標部と、前記基板位置決め部に保持された前記基板およびまたは前記マスクプレートを撮像するカメラとを備えたスクリーン印刷装置によって、前記マスクプレートに基板を当接させ、前記マスクプレート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、前記マスクプレートに設けられたパターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷方法であって、
前記マスクプレートのサイズデータに基づいて前記指標マークの位置を演算する指標位置演算工程と、前記指標位置演算結果に基づいて前記位置合わせ指標部を水平移動させる指標部移動工程と、前記マスク枠を前記指標マークに位置合わせして前記マスクプレートをマスクホルダに固定するマスク固定工程とを含み、
前記指標部移動工程において、前記カメラを水平移動させるカメラ移動手段によって前記位置合わせ指標部を水平移動させることを特徴とするスクリーン印刷方法。
【請求項４】
マスク枠に固定されたサイズの異なる複数種類のマスクプレートを保持するマスクホルダと、前記マスクプレートの下方に配置され前記基板を位置決めして保持する基板位置決め部と、前記マスクホルダに対して前記マスク枠を位置合わせするために用いられる指標マークが設けられた位置合わせ指標部と、前記マスクプレートの下面にクリーニングヘッドを押し当ててこのクリーニングヘッドを摺動させることにより前記マスクプレートをクリーニングするマスククリーニング手段とを備えたスクリーン印刷装置によって、前記マ
スクプレートに基板を当接させ、前記マスクプレート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、前記マスクプレートに設けられたパターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷方法であって、
前記マスクプレートのサイズデータに基づいて前記指標マークの位置を演算する指標位置演算工程と、前記指標位置演算結果に基づいて前記位置合わせ指標部を水平移動させる指標部移動工程と、前記マスク枠を前記指標マークに位置合わせして前記マスクプレートをマスクホルダに固定するマスク固定工程とを含み、
前記指標部移動工程において、前記クリーニングヘッドを水平移動させるクリーニングヘッド移動手段によって前記位置合わせ指標部を水平移動させる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】
【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装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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マスクプレートを基板に当接させ、マスクプレート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って、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。１つのスクリーン印刷装置によって印刷対象となる基板のサイズは必ずしも同一ではなく、スクリーン印刷装置によっては、基板のサイズに応じて異なるサイズのマスクプレートを交換して用いる場合がある。このようなマスクプレートの交換を行うスクリーン印刷装置においては、マスクプレートはマスクガイドに着脱自在に装着される（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３２６４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところでスクリーン印刷装置においてマスクプレートを交換する場合には、マスクプレートをマスクガイドに対して位置合わせする必要がある。このマスクプレートの位置合わせは、印刷対象の基板の中心点に対してマスクプレートの中心点を一致させる中心基準によって行われるため、基板サイズが変更されるたびにマスクプレートの端面位置を異なる基準線に合わせる必要がある。このため、基板品種が追加されるたびにマスクガイドに新たな基準線を記入する作業が必要となって多品種対応時の手間が増大するとともに、複数の基準線が近接して設けられているような場合には位置合わせミスを誘発しやすく、確実な位置合わせ精度を確保することが困難であった。
【０００４】
そこで本発明は、多品種の基板を対象として、マスクプレートの交換に付随する作業を簡略化するとともに位置合わせ精度を担保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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のスクリーン印刷装置は、パターン孔が設けられたマスクプレートに基板を当接させ、前記マスクプレート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、前記パターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置であって、マスク枠に固定されたサイズの異なる複数種類の前記マスクプレートを保持するマスクホルダと、前記マスクプレートの下方に配置され前記基板を位置決めして保持する基板位置決め部と、前記マスクホルダに対して前記マスク枠を位置合わせするために用いられる指標マークが設けられた位置合わせ指標部と、前記マスクプレートのサイズデータに基づいて前記指標マークの位置を演算する指標位置演算手段と、前記位置合わせ指標部を水平移動させる指標部移動手段と、前記基板位置決め部に保持された前記基板およびまたは前記マスクプレートを撮像するカメラとを備え、前記カメラを水平移動させるカメラ移動手段が、前記指標部移動手段を兼務する。
【０００６】
また本発明のスクリーン印刷装置は、パターン孔が設けられたマスクプレートに基板を当接させ、前記マスクプレート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、前記パターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置であって、マス
ク枠に固定されたサイズの異なる複数種類の前記マスクプレートを保持するマスクホルダと、前記マスクプレートの下方に配置され前記基板を位置決めして保持する基板位置決め部と、前記マスクホルダに対して前記マスク枠を位置合わせするために用いられる指標マークが設けられた位置合わせ指標部と、前記マスクプレートのサイズデータに基づいて前記指標マークの位置を演算する指標位置演算手段と、前記位置合わせ指標部を水平移動させる指標部移動手段と、前記マスクプレートの下面にクリーニングヘッドを押し当ててこのクリーニングヘッドを摺動させることにより前記マスクプレートをクリーニングするマスククリーニング手段とを備え、前記クリーニングヘッドを水平移動させるヘッド移動手段が、前記指標部移動手段を兼務する。
【０００７】
本発明のスクリーン印刷方法は、マスク枠に固定されたサイズの異なる複数種類のマスクプレートを保持するマスクホルダと、前記マスクプレートの下方に配置され前記基板を位置決めして保持する基板位置決め部と、前記マスクホルダに対して前記マスク枠を位置合わせするために用いられる指標マークが設けられた位置合わせ指標部と、前記基板位置決め部に保持された前記基板およびまたは前記マスクプレートを撮像するカメラとを備えたスクリーン印刷装置によって、前記マスクプレートに基板を当接させ、前記マスクプレート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、前記マスクプレートに設けられたパターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷方法であって、前記マスクプレートのサイズデータに基づいて前記指標マークの位置を演算する指標位置演算工程と、前記指標位置演算結果に基づいて前記位置合わせ指標部を水平移動させる指標部移動工程と、前記マスク枠を前記指標マークに位置合わせして前記マスクプレートをマスクホルダに固定するマスク固定工程とを含み、前記指標部移動工程において、前記カメラを水平移動させるカメラ移動手段によって前記位置合わせ指標部を水平移動させる。
【０００８】
また本発明のスクリーン印刷方法は、マスク枠に固定されたサイズの異なる複数種類のマスクプレートを保持するマスクホルダと、前記マスクプレートの下方に配置され前記基板を位置決めして保持する基板位置決め部と、前記マスクホルダに対して前記マスク枠を位置合わせするために用いられる指標マークが設けられた位置合わせ指標部と、前記マスクプレートの下面にクリーニングヘッドを押し当ててこのクリーニングヘッドを摺動させることにより前記マスクプレートをクリーニングするマスククリーニング手段とを備えたスクリーン印刷装置によって、前記マスクプレートに基板を当接させ、前記マスクプレート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、前記マスクプレートに設けられたパターン孔を介して基板にペーストを印刷するスクリーン印刷方法であって、前記マスクプレートのサイズデータに基づいて前記指標マークの位置を演算する指標位置演算工程と、前記指標位置演算結果に基づいて前記位置合わせ指標部を水平移動させる指標部移動工程と、前記マスク枠を前記指標部に位置合わせして前記マスクプレートをマスクホルダに固定するマスク固定工程とを含み、前記指標部移動工程において、前記クリーニングヘッドを水平移動させるクリーニングヘッド移動手段によって前記位置合わせ指標部を水平移動させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、マスクプレートのサイズデータに基づいてマスクプレートのマスク枠をマスクホルダに位置合わせするための指標マークの位置を演算しておき、この指標位置演算結果に基づいて前記指標マークが設けられた位置合わせ指標部を水平移動させ、次いでマスク枠を指標マークに位置合わせしてマスクプレートをマスクホルダに固定することにより、多品種の基板を対象として、マスクプレートの交換に付随する作業を簡略化するとともに位置合わせ精度を担保することができる。
【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５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基板とマスクプレートの位置合わせ基準の説明図、図６は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の動作説明図、図７は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の制御系の構成を示すブロック図、図８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マスク装着時の位置合わせ方法を示す図、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マスク装着方法を示すフロー図、図１０、図１１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マスク装着方法の動作説明図、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マスク装着時の位置合わせ方法を示す図である。
【００１１】
まず図１、図２、図３、図４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機構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、更にその上に第１のＺ軸テーブル５、第２のＺ軸テーブル６を組み合わせて構成されている。
【００１２】
第１のＺ軸テーブル５の構成を説明する。θ軸テーブル４の上面に設けられた水平なベースプレート４ａの上面側には、同様に水平なベースプレート５ａが昇降ガイド機構（図示省略）によって昇降自在に保持されている。ベースプレート５ａは、複数の送りねじ５ｃをモータ５ｂによってベルト５ｄを介して回転駆動する構成のＺ軸昇降機構によって昇降する。
【００１３】
ベースプレート５ａには垂直フレーム５ｅが立設されており、垂直フレーム５ｅの上端部には基板搬送機構８が保持されている。基板搬送機構８は基板搬送方向（Ｘ方向−−図１において紙面垂直方向）に平行に配設された２条の搬送レールを備えており、これらの搬送レールによって印刷対象の基板１０の両端部を支持して搬送する。第１のＺ軸テーブル５を駆動することにより、基板搬送機構８によって保持された状態の基板１０を、搬送レール８とともに後述するスクリーン印刷機構に対して昇降させることができる。図２、図３に示すように、基板搬送機構８は上流側（図２、図３において左側）および下流側に延出し、上流側から搬入された基板１０は基板搬送機構８によって搬送され、さらに基板位置決め部１によって位置決めされる。そして後述するスクリーン印刷機構によって印刷が行われた後の基板１０は、搬送レール８によって下流側に搬出される。
【００１４】
第２のＺ軸テーブル６の構成を説明する。基板搬送機構８とベースプレート５ａの中間には、水平なベースプレート６ａが昇降ガイド機構（図示省略）に沿って昇降自在に配設されている。ベースプレート６ａは、複数の送りねじ６ｃをモータ６ｂによってベルト６ｄを介して回転駆動する構成のＺ軸昇降機構によって昇降する。ベースプレート６ａの上面には、上面に基板１０を保持する下受け面が設けられた基板下受部７が配設されている。
【００１５】
第２のＺ軸テーブル６を駆動することにより、基板下受部７は基板搬送機構８に保持された状態の基板１０に対して昇降する。そして基板下受部７の下受け面が基板１０の下面に当接することにより、基板下受部７は基板１０を下面側から支持する。基板搬送機構８の上面にはクランプ機構９が配設されている。クランプ機構９は、左右対向して配置された２つのクランプ部材９ａを備えており、一方側のクランプ部材９ａを駆動機構９ｂによって進退させることにより、基板１０を両側からクランプして固定する。
【００１６】
次に基板位置決め部１の上方に配設されたスクリーン印刷機構について説明する。図１，図２において、マスク枠１１にはマスクプレート１２が展張されており、マスクプレー
ト１２には、基板１０において印刷対象となる電極１０ａの形状・位置（図３参照）に対応して、パターン孔１２ａが設けられている。マスク枠１１は、図２、図３に示すように、Ｙ方向に配設されたＬ字断面形状のマスクホルダ２３によって保持されている。
【００１７】
本実施の形態に示すスクリーン印刷装置では、マスクホルダ２３はマスク枠１１に固定されたサイズの異なる複数種類のマスクプレート１２を保持するようになっている。マスク枠１１は、後述する位置合わせ方法によってＹ方向の位置合わせを行った後、ストッパ２３ａおよびマスククランプ部２３ｂによって両側を挟み込まれてＹ方向の位置が固定される。そしてマスクホルダ２３の両端部近傍に配設されたマスク押圧ユニット２４によってマスク枠１１を上下方向に固定する。マスク押圧ユニット２４はマスク枠１１の上面に当接する位置に設けられた当接部２４ａを押圧アクチュエータ２４ｂによって下方に押圧する構成となっており、押圧アクチュエータ２４ｂを駆動して当接部２４ａをマスクホルダ２３の上面に対して押しつけることにより、マスク枠１１の上下方向の位置が固定される。
【００１８】
ここで基板１０およびマスクプレート１２との位置合わせ基準について、図５を参照して説明する。図５（ａ）、（ｂ）は、サイズの異なる２種類の基板１０Ａ、１０Ｂに対して、それぞれの基板に対応したマスクプレート１２Ａ，１２Ｂを位置合わせした状態を示している。図５において、搬送レール８＊は幅方向（Ｙ方向）の位置が固定された固定側レールを示しており、基板の幅寸法が変更になる場合には、可動側の搬送レール８を幅方向に移動させて基板寸法に応じた幅調整を行う。
【００１９】
このようにして位置合わせされた基板１０Ａ、１０Ｂに対してマスクプレート１２Ａ，１２Ｂを位置合わせする際には、基板１０Ａ，１０Ｂのそれぞれの中心線ＣＬ１Ａ，ＣＬ１Ｂに、マスクプレート１２Ａ，１２Ｂの中心線ＣＬ２Ａ，ＣＬ２Ｂを一致させる必要がある。このため本実施の形態においては、マスクプレート１２Ａ，１２Ｂにおいて、基板１０Ａ，１０Ｂに対応した基板印刷幅ＷＡ，ＷＢの側端位置からマスク枠１１Ａ，１１Ｂの端面までの寸法を示すマスク位置合わせ寸法ＤＡ，ＤＢをマスク固有のマスクデータとして予め求めておくようにしている。そしてマスク位置合わせの際には、固定側の搬送レール８＊の基準位置から、マスク位置合わせ寸法ＤＡ，ＤＢだけＹ方向に隔てた位置に、マスク枠１１Ａ，１１Ｂの端面を一致させる。これにより、上述の位置合わせ基準が満足される。
【００２０】
マスクプレート１２上には、スキージヘッド１３が配設されている。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いる。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。図２に示すように、縦フレーム２５上に配置されたブラケット２６上にはガイドレール２７がＹ方向に配設されており、ガイドレール２７にスライド自在に嵌合したスライダ２８は、プレート１４の両端に結合されている。これにより、スキージヘッド１３はＹ方向にスライド自在となっている。プレート１４は、ナット３０、送りねじ２９および送りねじ２９を回転駆動するスキージ移動用モータ（図示省略）より成るスキージ移動手段によりＹ方向に水平移動する。
【００２１】
次に、マスクプレート１２の下面をクリーニングするクリーニング機構について説明する。図１に示すように、本実施の形態においては、クリーニングヘッドユニット１８は基板１０およびマスクプレート１２を撮像するカメラヘッドユニット１７と一体的に移動する構成となっている。カメラヘッドユニット１７は、基板１０を上方から撮像するための基板認識カメラ１７ａと、マスクプレート１２を下面側から撮像するためのマスク認識カメラ１７ｂとを備えており、カメラヘッドユニット１７を移動させることにより、基板１０の認識とマスクプレート１２の認識とを同時に行うことができる。すなわち基板認識カ
メラ１７ａ、マスク認識カメラ１７ｂは、基板位置決め部１に保持された基板１０およびまたはマスクプレート１２を撮像するカメラに該当する。
【００２２】
図４に示すように、クリーニングヘッドユニット１８は水平なユニットベース１８ａに未使用のクリーニングペーパを巻回したペーパロール２２Ａと、使用済みのクリーニングペーパを巻回したペーパロール２２Ｂおよびクリーニングヘッド２１を配設した構成となっており、ペーパロール２２Ａから引き出されたクリーニングペーパは、クリーニングヘッド２１を経由してペーパロール２２Ｂに回収される。カメラヘッドユニット１７およびクリーニングヘッドユニット１８は、ヘッドＸ軸テーブル１９に装着されてＹ方向に一体的に移動する。
【００２３】
図２において縦フレーム２５上にはガイドレール３１がＹ方向に配設されており、ガイドレール３１にスライド自在に嵌合したスライダ３２は、ヘッドＸ軸テーブル１９にブラケット１９ａを介して結合されている。これにより、ヘッドＸ軸テーブル１９はＹ方向にスライド自在となっている。ヘッドＸ軸テーブル１９は、ナット３４、送りねじ３３および送りねじ３３を回転駆動するヘッド移動用モータ（図示省略）より成るヘッドＹ軸移動機構２０によりＹ方向に水平移動する。ヘッドＸ軸テーブル１９およびヘッドＹ軸移動機構２０は、基板認識カメラ１７ａ、マスク認識カメラ１７ｂを備えたカメラヘッドユニット１７を水平移動させるカメラ移動手段であるとともに、クリーニングヘッドユニット１８を水平移動させるヘッド移動手段となっている。
【００２４】
カメラヘッドユニット１７による基板１０やマスクプレート１２の認識を行わず、またクリーニングヘッドユニット１８によるマスククリーニングを行わないときには、図６（ａ）に示すように、カメラヘッドユニット１７、クリーニングヘッドユニット１８はともに基板位置決め部１の上方から側方に退避する。そしてマスククリーニングを実行する際には、図６（ｂ）に示すように、クリーニングヘッドユニット１８をカメラヘッドユニット１７とともにマスクプレート１２の下方に進出させ、次いでクリーニングヘッド２１を上昇させる。
【００２５】
そしてクリーニングヘッド２１によってクリーニングペーパ２３をマスクプレート１２の下面に押し当てた状態で、クリーニングヘッドユニット１８を水平移動させることにより、クリーニングヘッド２１の下面を拭き取ってクリーニングする。クリーニングヘッドユニット１８は、マスクプレート１２の下面にクリーニングヘッド２１を押し当ててこのクリーニングヘッド２１を摺動させることにより、マスクプレート１２をクリーニングするマスククリーニング手段となっている。
【００２６】
次にスクリーン印刷機構による印刷動作について説明する。まず基板搬送機構８によって基板１０が印刷位置に搬入されると、第２のＺ軸テーブル６を駆動して基板下受部７を上昇させ、基板１０の下面を下受けする。そしてこの状態で基板位置決め部１を駆動して基板１０をマスクプレート１２に対して位置合わせする。この後、第１のＺ軸テーブル５を駆動して基板１０を基板搬送機構８とともに上昇させてマスクプレート１２の下面に当接させ、次いで基板１０をクランプ機構９によってクランプする。これにより、スキージユニット１３によるスキージングにおいて、基板１０の水平位置が固定される。そしてこの状態で、ペーストであるクリーム半田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、パターン孔１２ａを介して基板１０にはクリーム半田が印刷される。
【００２７】
次に図７を参照して制御系の構成を説明する。ここではスクリーン印刷装置の制御機能のうち、以下に説明するマスク位置合わせに関する機能のみを示している。制御部４０は以下に説明する各部の動作・処理を制御する。マスクデータ記憶部４１は、マスクプレー
ト１２の種類や形状・寸法データを、基板１０の種類に対応させてマスクデータ（図５に示すマスク位置合わせ寸法ＤＡ，ＤＢ参照）として記憶する。マスク端面位置計算部４２は、マスクデータ記憶部４１に記憶されたマスクデータに基づいて、マスクホルダ２３の正規位置に装着された状態におけるマスク枠１１の端面位置を計算する。ここではヘッドＹ軸移動機構２０によるＹ方向の位置座標としてマスク端面位置が求められる。
【００２８】
ヘッド駆動部４３は、カメラヘッドユニット１７およびクリーニングヘッドユニット１８を移動させるヘッドＸ軸テーブル１９、ヘッドＹ軸移動機構２０を駆動する。画像表示部４４は、基板認識カメラ１７ａやマスク認識カメラ１７ｂによって撮像された画像をモニタ４５に表示させる処理を行う。
【００２９】
ここで、前述のマスク端面位置について図８を参照して説明する。本実施の形態においては、印刷対象の基板のサイズに応じて、複数種類のマスクプレート１２を使い分けるようにしている。図３に示すように、マスクプレート１２は矩形のマスク枠１１に展張された状態で装着され、マスク枠１１をマスクホルダ２３に位置合わせすることにより、図５に示す位置合わせ基準に従ってマスクプレート１２を基板位置決め部１に対して位置決めする。このとき、マスク枠１１のＸ方向の位置はマスクホルダ２３によって規制されているが、Ｙ方向については前述のように装着されるマスクプレート１２のマスクデータに従ってその都度位置合わせする必要がある。
【００３０】
このマスクプレート１２の位置合わせ作業において、本実施の形態ではマスク認識カメラ１７ｂまたはクリーニングヘッド２１をマスク枠１１の端面位置を合わせるための位置合わせ指標部として用いるようにしている。すなわち、図８（ａ）に示すように、マスク認識カメラ１７ｂにはマスク枠１１の端面を目視によって位置合わせする際の指標マークとなる位置合わせマーク１７ｍが設けられており、マスク端面位置計算部４２によって計算されたヘッドＹ軸移動機構２０のＹ方向の位置座標までマスク認識カメラ１７ｂを移動させることにより、位置合わせマーク１７ｍがマスクデータに示す位置に位置合わせされるようになっている。
【００３１】
そしてこの状態で、マスク枠１１の端面を位置合わせマーク１７ｍに目視で一致させることにより、マスク枠１１のＹ方向の位置合わせが行われる。したがってマスク認識カメラ１７ｂは、マスクホルダ２３に対してマスク枠１１を位置合わせするために用いられる指標マークとしての位置合わせマーク１７ｍが設けられた位置合わせ指標部となっている。そしてマスク端面位置計算部４２は、マスクプレート１２のサイズデータであるマスクデータに基づいて、指標マークとしての位置合わせマーク１７ｍの位置を演算する指標位置演算手段となっている。さらに、カメラ移動手段であるヘッドＸ軸テーブル１９およびヘッドＹ軸移動機構２０は、位置合わせ指標部であるマスク認識カメラ１７ｂを水平移動させる指標部移動手段となっている。
【００３２】
図８（ｂ）は、位置合わせ指標部としてクリーニングヘッド２１を用いた例を示している。この場合には、マスクプレート１２の上面に同様の位置合わせマーク２１ｍを設けておき、マスク端面位置計算部４２によって計算されたマスク端面位置に位置合わせマーク２１ｍを移動させた状態で、マスク枠１１の端面を位置合わせマーク２１ｍに合わせることにより、同様にマスク枠１１のＹ方向の位置合わせが行われる。
【００３３】
なお本実施の形態においては、マスク認識カメラ１７ｂまたはクリーニングヘッド２１を位置合わせ指標部として用いた例を示しているが、カメラヘッドユニット１７やマスククリーニングユニット１８とともに移動する部分であって目視によって視認可能な位置合わせマークを設けることができるものであれば、位置合わせ指標部として用いることができる。さらに、カメラヘッドユニット１７やマスククリーニングユニット１８以外に、ヘ
ッドＹ軸移動機構２０のように数値制御によって移動可能な移動機構によってＹ方向に移動する可動部があれば、これらを位置合わせ指標部として用いてもよい。
【００３４】
次に、図９〜図１１を参照して、マスクプレート１２をマスクホルダ２３に装着する際の位置合わせ作業について説明する。まず図９において、マスクデータ記憶部４１に記憶されたマスクデータより、マスク端面位置計算部４２によってマスク端面位置を計算する（ＳＴ２）。次いで計算結果に基づいてヘッドＹ軸移動機構２０を駆動して、マスク認識カメラ１７ｂを移動させる。すなわち、図１０（ａ）に示すように、待機位置にあったカメラヘッドユニット１７をＹ軸方向へ移動させ、図１０（ｂ）に示すように、マスク認識カメラ１７ｂに設けられた位置合わせマーク１７ｍをマスク端面位置へ移動させる。
【００３５】
次いで、作業者がマスク認識カメラ１７ｂに設けられた位置合わせマーク１７ｍを見ながら、マスクセットを行う（ＳＴ３）。すなわち図１１（ａ）に示すように、マスク枠１１の端面を位置合わせマーク１７ｍに目視により位置合わせする。次いでマスク固定を行う（ＳＴ４）。ここでは図１１（ｂ）に示すように、マスク枠１１のコーナ位置をストッパ２３ａおよびクランプ部２３ｂによって挟み込んでＹ方向の位置を固定するとともに、各コーナ位置をマスク押圧ユニット２４によってマスクホルダ２３に対して押さえ込んで、上下方向の位置固定を行う。
【００３６】
すなわち本発明実施の形態に示すスクリーン印刷装置によるスクリーン印刷方法は、マスクプレート１２のサイズデータであるマスクデータに基づいて、マスク端面位置の位置合わせの指標となる指標マークの位置を演算する指標位置演算工程と、指標位置演算結果に基づいて位置合わせ指標部としてのマスク認識カメラ１７ｂもしくはクリーニングヘッド２１を水平移動させる指標部移動工程と、マスク枠１１を指標マークに位置合わせしてマスクプレート１２をマスクホルダ２３に固定するマスク固定工程とを含む形態となっている。そして指標部移動工程においては、カメラ移動手段によって位置合わせ指標部としてのマスク認識カメラ１７ｂを水平移動させるようにしている。そして位置合わせ指標部としてクリーニングヘッド２１に設けられた位置合わせマーク２１ｍを用いる場合には、ヘッド移動手段によって位置合わせ指標部としてのクリーニングヘッド２１を水平移動させるようにしている。
【００３７】
このような構成を採用することにより、多品種の基板を対象として品種切替を反復実行しながらスクリーン印刷作業を行う場合においても、基板品種が追加されるたびにマスクホルダに新たな位置合わせ基準線を記入する作業を必要とすることなく、マスクデータを入力することのみによって簡便に位置合わせを行うことが可能となる。これにより、複数の基準線が近接して設けられているような場合においても位置合わせミスを誘発することなく確実な位置合わせ精度を確保することができる。従って、多品種の基板を対象として、マスクプレートの交換に付随する作業を簡略化するとともに位置合わせ精度を担保することが可能となる。
【００３８】
なお、マスク認識カメラ１７ｂに設けられた位置合わせマーク１７ｍやクリーニングヘッド２１に設けられた位置合わせマーク２１ｍを直接視認してマスク枠１１に合わせる代わりに、マスク認識カメラ１７ｂの撮像機能を利用して、位置合わせを行うようにしてもよい。すなわち、予めマスク端面位置に位置合わせされたマスク認識カメラ１７ｂの上方にマスク枠１１を移動させ、図１２（ａ）に示すように、マスク認識カメラ１７ｂによってマスク枠１１の端面を撮像する。そして図１２（ｂ）に示すように、モニタ４５にマスク枠１１の映像を表示させ、カーソル４５ａにマスク枠１１の端面位置が一致した状態をモニタ４５上で確認する。これにより、マスク枠１１の端面を直接目視確認することなく、マスク枠１１の位置合わせを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明のスクリーン印刷装置は、多品種の基板を対象として、マスクプレートの交換に付随する作業を簡略化するとともに位置合わせ精度を担保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分野に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【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正面図
【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平面図
【図５】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置における基板とマスクプレートの位置合わせ基準の説明図
【図６】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の動作説明図
【図７】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の制御系の構成を示すブロック図
【図８】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷方法におけるマスク装着時の位置合わせ方法を示す図
【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マスク装着方法を示すフロー図
【図１０】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷方法におけるマスク装着方法の動作説明図
【図１１】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷方法におけるマスク装着方法の動作説明図
【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マスク装着時の位置合わせ方法を示す図
【符号の説明】
【００４１】
１  基板位置決め部
７  クランプ部材
８  基板
１０  スクリーン印刷部
１１  マスク枠
１２  マスクプレート
１２ａ  パターン孔
１６  スキージ
１７ｂ  マスク認識カメラ（位置合わせ指標部）
１７ｍ  マスク位置合わせマーク（指標マーク）
２１  クリーニングヘッド  （位置合わせ指標部）
２１ｍ  マスク位置合わせマーク（指標マーク）
２３  マスクホルダ
【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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