説明

スクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法

【課題】マスクプレートの設置作業を迅速に行うことができ、スクリーン印刷作業全体の作業効率を向上させることができるスクリーン印刷機及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5を支持レール4上に設定されたマスク設置位置を越えてスライドさせ、支持レール4に固定して設けられたストッパ4aにマスクプレート5を当接させた後、ストッパ4aに当接させたマスクプレート5に空圧シリンダ9を係止させ、空圧シリンダ9をマスクプレート5がマスク設置位置に到達するまで移動させることによって、マスクプレート5をマスク設置位置に位置決めする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、パターン孔が形成されたマスクプレートを介して基板に半田ペースト等のペーストの印刷を行うスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
スクリーン印刷機は、基板保持部に保持された基板にパターン孔が形成されたマスクプレートを接触させ、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り、基板上にペーストを印刷する。マスクプレートは、スキージの移動方向に水平に延びて設けられた一対の支持レールの一端側から支持レール上に投入され、支持レール上に設定されたマスク設置位置に位置決めされて用いられる。ここで、マスクプレートのマスク設置位置への位置決めは、(1)スキージを保持するスキージヘッドに設けられた係止部材を、支持レールに投入されたマスクプレートがマスク設置位置を越えてスライドする位置に予め待機させておく。(2)マスクプレートを支持レールに投入し、マスク設置位置を越えてマスクプレートをスライドさせて支持レールの他端側に押し込み、マスクプレートを係止部材に当接させて仮位置決めする。(3)スキージヘッドをマスク設置位置側に移動させ、仮位置決めされたマスクプレートをマスク設置位置までスライドさせる、という手順で行われる(特許文献1)。
【特許文献1】特開2004−42334号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、マスクプレートを仮位置決めする際に、マスクプレートを支持レールの他端側に押し込むときの力加減はオペレータによって異なり、押し込み力が過大であったときには係止部材が破損するおそれがあった。このためオペレータは注意深くマスクプレートの押し込みを行わなければならず、マスクプレートの設置作業に時間がかかってスクリーン印刷作業全体の作業効率が低下するという問題点があった。
【0004】
そこで本発明は、マスクプレートの設置作業を迅速に行うことができ、スクリーン印刷作業全体の作業効率を向上させることができるスクリーン印刷機及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】
請求項1に記載のスクリーン印刷機は、支持レールと、支持レールにスライド自在に支持されたマスクプレートと、支持レールに固定して設けられ、支持レール上に設定されたマスク設置位置を越えてスライドされたマスクプレートと当接してマスクプレートを仮位置決めするストッパと、ストッパに当接したマスクプレートに係止される係止部材と、マスクプレートに係止された係止部材をマスクプレートがマスク設置位置に到達するまで移動させてマスクプレートをマスク設置位置に位置決めする係止部材移動手段と、マスク設置位置に位置決めされたマスクプレートに対して基板を相対移動させて基板をマスクプレートに接触させる基板移動手段と、基板と接触したマスクプレートにペーストを供給するペースト供給手段と、ペーストが供給されたマスクプレートに対して摺動され、マスクプレートに形成されたパターン孔を介して基板にペーストを印刷するスキージと、を備えた。
【0006】
請求項2に記載のスクリーン印刷方法は、支持レールにスライド自在に支持されたマスクプレートを支持レール上に設定されたマスク設置位置を越えてスライドさせ、支持レールに固定して設けられたストッパに当接させてマスクプレートを仮位置決めする工程と、
ストッパに当接させたマスクプレートに係止部材を係止させる工程と、マスクプレートに係止させた係止部材をマスクプレートがマスク設置位置に到達するまで移動させてマスクプレートをマスク設置位置に位置決めする工程と、マスク設置位置に位置決めしたマスクプレートに対して基板を相対移動させて基板をマスクプレートに接触させる工程と、基板と接触したマスクプレートにペーストを供給する工程と、ペーストが供給されたマスクプレートに対してスキージを摺動させ、マスクプレートに形成されたパターン孔を介して基板にペーストを印刷する工程と、を含む。
【発明の効果】
【0007】
本発明では、マスク設置位置を越えてスライドしたマスクプレートは支持レール上に固定して設けられたストッパに当接されて仮位置決めされた後、その仮位置決めされたマスクプレートに係止部材が係止され、係止部材が移動されることによってマスクプレートがマスク設置位置に位置決めされるようになっている。このため、オペレータがマスクプレートを押し込んだときの押し込み力はストッパを介して支持レールに受け止められ、係止部材にはオペレータの押し込み力は作用しないので、係止部材を破損させるおそれがない。このため、オペレータはマスクプレートの設置作業を迅速に行うことができ、スクリーン印刷作業全体の作業効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の構成説明図、図2(a),(b),(c)は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機において実行されるマスクプレートの位置決め手順の説明図、図3(a),(b)は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図である。
【0009】
図1において、本実施の形態におけるスクリーン印刷機1は、基台2と、基台2上に設けられ、図示しない基板搬送手段によって水平方向(X軸方向とする。図1の紙面に垂直な方向)に搬送される基板PBを保持するとともに、その保持した基板PBを水平面内方向及び上下方向(Z軸方向とする)に移動させる基板移動ユニット3、基板移動ユニット3の上方をX軸方向と直交する水平方向(Y軸方向とする)に延びて設けられた一対の支持レール4、支持レール4によってY軸方向にスライド自在に支持されたマスクプレート5、マスクプレート5の上方をY軸方向に移動自在に設けられたスキージヘッド6とペースト供給シリンジ7、基板移動ユニット3とマスクプレート5の間の領域を水平面内方向に移動自在に設けられたカメラユニット8及びスキージヘッド6に設けられたプレート係止手段である空圧シリンダ9を備えて構成されている。
【0010】
図1において、基板移動ユニット3は、基台2の上面に対して水平面内方向に移動自在に設けられたXYテーブル11、XYテーブル11に対して上下方向移動(昇降)自在に設けられたZテーブル12、Zテーブル12の上面に設けられ、上記の基板搬送手段によって搬送された基板PBを保持する基板保持部13を備えて構成されている。
【0011】
XYテーブル11の基台2に対する水平面内方向への移動動作は、このスクリーン印刷機1が備える制御装置20が、図示しないアクチュエータ等から成るXYテーブル作動機構21の作動制御を行うことによってなされ、Zテーブル12のXYテーブル11に対する昇降動作は、制御装置20が図示しないアクチュエータ等から成るZテーブル作動機構22の作動制御を行うことによってなされる。また、基板保持部13による基板PBの保持動作は、制御装置20が図示しないアクチュエータ等から成る基板保持部作動機構23の作動制御を行うことによってなされる。
【0012】
図1及び図2において、マスクプレート5は平面視において矩形形状を有する枠部材5
aによって四辺が支持されており、枠部材5aによって囲まれた内側領域には、印刷対象物である基板PBの上面に形成された電極(図示せず)の形状及び位置に対応した多数のパターン孔(図示せず)が設けられている。
【0013】
図1及び図2において、各支持レール4は例えば断面L字状の部材であり、一方又は両方の支持レール4の内面には、オペレータによって支持レール4に投入されたマスクプレート5が、支持レール4上に設定されたマスク設置位置(図1に示すマスクプレート5の位置)を越えてスライドしたところでマスクプレート5の枠部材5aと当接するストッパ4aが設けられている。
【0014】
ストッパ4a若しくはストッパ4aの近傍位置には、支持レール4上をスライドしてきたマスクプレート5がストッパ4aに当接した状態を検出したときに制御装置20に検出信号を出力するマスクプレート当接検出器4bが設けられている。マスクプレート当接検出器4bは、マスクプレート5がストッパ4aに当接したときに、マスクプレート5(枠部材5a)の一部によってレバー部が押圧されて検出信号を出力するリミットスイッチ等の接触型の検出器ものであってもよいし、マスクプレート5がストッパ4aに当接したときにマスクプレート5によって検査光が遮断されて検出信号を出力する光センサ等のような非接触型の検出器ものであってもよい。
【0015】
図1において、スキージヘッド6は基板移動ユニット3に対してY軸方向に移動自在に設けられた移動プレート6pに、Y軸方向に対向する2つのスキージ6aが取り付けられた構成となっている。各スキージ6aはX軸方向に延びた「へら」状の部材であり、移動プレート6pに固定されたスキージ昇降シリンダ6bを作動させることによって移動プレート6pに対して昇降させることができる。
【0016】
図1において、スキージヘッド6の(移動プレート6pの)Y軸方向への移動動作は、制御装置20が図示しないアクチュエータ等から成るスキージヘッド移動機構24の作動制御を行うことによってなされ、各スキージ6aの昇降動作は、制御装置20がスキージ昇降シリンダ6bを作動させる図示しないバルブ等から成るスキージ昇降シリンダ作動機構25の作動制御を行うことによってなされる。
【0017】
ペースト供給シリンジ7は、マスク設置位置に設置されたマスクプレート5の上面に半田ペースト等のペーストを供給する。図1において、ペースト供給シリンジ7のY軸方向への移動動作は、制御装置20が図示しないアクチュエータ等から成るシリンジ移動機構26の作動制御を行うことによってなされ、ペースト供給シリンジ7によるペーストのマスクプレート5上への供給動作は、制御装置20が図示しないアクチュエータ等からなるシリンジ作動機構27の作動制御を行うことによってなされる。
【0018】
図1において、カメラユニット8は撮像面を下方に向けた第1カメラ8aと撮像面を上方に向けた第2カメラ8bを備えて成る。第1カメラ8a及び第2カメラ8bの撮像動作制御は制御装置20によってなされ、第1カメラ8a及び第2カメラ8bの撮像によって得られた画像データは制御装置20に入力される。カメラユニット8の水平面内方向への移動動作は、制御装置20が図示しないアクチュエータ等から成るカメラユニット移動機構28の作動制御を行うことによってなされる。
【0019】
空圧シリンダ9はスキージヘッド6を構成する移動プレート6pに上下方向に延びた姿勢で取り付けられており、ピストンロッド9aを下方に突没させることができる。ピストンロッド9aの下方への突没動作は、制御装置20が空圧シリンダ9を作動させる図示しないバルブ等から成る空圧シリンダ作動機構29の作動制御を行うことによってなされる。
【0020】
次に、図2及び図3を参照してスクリーン印刷機1によるスクリーン印刷の実行手順を説明する。スクリーン印刷機1によるスクリーン印刷では、初めにオペレータによるマスクプレート5の設置作業が行われる。オペレータは、これからスクリーン印刷を行おうとする基板PBの種類に応じたマスクプレート5を用意し、このマスクプレート5を一対の支持レール4の一端側から挿入し、支持レール4の他端側に向けて押し込む(図2(a)。図中に示す矢印A)。このオペレータによるマスクプレート5の押し込みによって、マスクプレート5は支持レール4上をスライドし、枠部材5aの先頭部が支持レール4上に設けられたストッパ4aに当接したところで仮位置決めされる(図2(b)。仮位置決め工程)。
【0021】
マスクプレート5がストッパ4aに当接した状態がマスクプレート当接検出器4bによって検出され、その検出信号が制御装置20に入力されると、制御装置20はスキージヘッド移動機構24の作動制御を行ってスキージヘッド6を移動させ、スキージヘッド6に取り付けられた空圧シリンダ9が、ストッパ4aに当接したマスクプレート5の先頭部と対向する所定位置に位置するようにする。そして、制御装置20は、空圧シリンダ作動機構29の作動制御を行って空圧シリンダ9のピストンロッド9aを下方に突出させ、ピストンロッド9aの下端部を、ストッパ4aに当接したマスクプレート5の枠部材5aの上縁よりも下方に位置させる(図2(b))。
【0022】
制御装置20は、空圧シリンダ9のピストンロッド9aを下方に突出させたら、スキージヘッド移動機構24の作動制御を行って、スキージヘッド6をマスク設置位置の側(図2(b)中に示す矢印Bの向く方向)に移動させ、空圧シリンダ9のピストンロッド9aを、ストッパ4aに当接したマスクプレート5の枠部材5aに係止させる(押し当てる)(係止工程)。
【0023】
制御装置20は、空圧シリンダ9のピストンロッド9aをマスクプレート5の枠部材5aに係止させたら、空圧シリンダ9を(すなわちスキージヘッド6を)そのままマスク設置位置の側に、マスクプレート5がマスク設置位置に到達するまで移動させて、マスクプレート5をマスク設置位置に位置決めする(図2(c)。位置決め工程)。制御装置20は、マスクプレート5をマスク設置位置に位置決めしたら、空圧シリンダ作動機構29の作動制御を行って、空圧シリンダ9のピストンロッド9aを上動させ、格納する(図1又は図3(a))。
【0024】
制御装置20は、上記のようにしてマスクプレート5をマスク設置位置に位置決めしたら、図示しない基板搬送手段によって基板PBを基板保持部13に搬入し、その基板保持部作動機構23の作動制御を行って基板保持部13に基板PBを保持させる(基板保持工程)。
【0025】
制御装置20は、基板保持部13に基板PBを保持させたら、カメラユニット移動機構28の作動制御を行ってカメラユニット8を基板保持部13の上方に移動させ、基板PBに設けられた基板位置検出マーク(図示せず)を第1カメラ8aに撮像させるとともに、マスクプレート5に設けられたマスク位置検出マーク(図示せず)を第2カメラ8bに撮像させる。制御装置20は、第1カメラ8aの撮像動作によって得られた基板位置検出マークの画像データから基板PBの位置を把握し、第2カメラ8bの撮像動作によって得られたマスク位置検出マークの画像データからマスクプレート5の位置を把握する。
【0026】
制御装置20は、基板PBの位置とマスクプレート5の位置を把握したら、これら両位置の関係に基づいて、マスクプレート5に対する基板PBの位置合わせを行う。この基板PBの位置合わせは、制御装置20がXYテーブル作動機構21の作動制御を行い、XY
テーブル11を水平方向に移動させて基板PBをマスクプレート5の直下に位置させることによって行う。
【0027】
制御装置20は、基板PBの位置合わせが終わったら、Zテーブル作動機構22の作動制御を行ってZテーブル12を上昇させ(図3(a)中に示す矢印C)、基板PBの印刷面(上面)をマスクプレート5の下面に下方から接触させる(接触工程。図3(a))。
【0028】
制御装置20は、マスクプレート5に基板PBを接触させたら、シリンジ移動機構26の作動制御を行って、ペースト供給シリンジ7をマスクプレート5の上方に移動させた後、シリンジ作動機構27の作動制御を行って、ペースト供給シリンジ7からマスクプレート5の上面にペーストPTを供給する(図3(a)。ペースト供給工程)。
【0029】
制御装置20は、マスクプレート5の上面にペーストPTを供給したら、スキージ昇降シリンダ作動機構25の作動制御を行って一方のスキージ6aを下降させ、そのスキージ6aの下縁をマスクプレート5の上面に当接させる。そして、スキージヘッド6をY軸方向に移動させ、ペーストPTをスキージ6aによってかき寄せて、ペーストPTをマスクプレート5のパターン孔内に充填させる(図3(b))。
【0030】
ここで、図3(b)は、図中の左側のスキージ6aを矢印Dの方向に移動させることによってペーストPTを矢印Dの方向にかき寄せる様子を示したものである。ペーストPTを矢印Dと反対の方向にかき寄せるときには、図中の右側のスキージ6aをマスクプレート5の上面に当接させて、スキージヘッド6を矢印Dと反対の方向に移動させる。
【0031】
制御装置20は、マスクプレート5のパターン孔内にペーストPTを充填させたら、Zテーブル12を下降させ、マスクプレート5を基板PBから分離させる。これにより、いわゆる版離れが行われ、マスクプレート5のパターン孔内に充填されたペーストPTが基板PB上に印刷(転写)される(印刷工程)。
【0032】
このように、本実施の形態におけるスクリーン印刷機1は、支持レール4、支持レール4にスライド自在に支持されたマスクプレート5、支持レール4に固定して設けられ、支持レール4上に設定されたマスク設置位置を越えてスライドされたマスクプレート5と当接してマスクプレート5を仮位置決めするストッパ4a、ストッパ4aに当接したマスクプレート5に係止される係止部材としての空圧シリンダ9、マスクプレート5に係止された空圧シリンダ9をマスクプレート5がマスク設置位置に到達するまで移動させてマスクプレート5をマスク設置位置に位置決めする係止部材移動手段としてのスキージヘッド移動機構24、マスク設置位置に位置決めされたマスクプレート5に対して基板PBを相対移動させて基板PBをマスクプレート5に接触させる基板移動手段としての基板移動ユニット3、基板PBと接触したマスクプレート5にペーストPTを供給するペースト供給手段としてのペースト供給シリンジ7及びペーストPTが供給されたマスクプレート5に対して摺動され、マスクプレート5に形成されたパターン孔を介して基板PBにペーストPTを印刷するスキージ6aを備えたものとなっている。
【0033】
また、本実施の形態におけるスクリーン印刷方法は、支持レール4にスライド自在に支持されたマスクプレート5を支持レール4上に設定されたマスク設置位置を越えてスライドさせ、支持レール4に固定して設けられたストッパ4aにマスクプレート5を当接させてマスクプレート5を仮位置決めする工程(仮位置決め工程)、ストッパ4aに当接させたマスクプレート5に係止部材である空圧シリンダ9を係止させる工程(係止工程)、マスクプレート5に係止させた空圧シリンダ9をマスクプレート5がマスク設置位置に到達するまで移動させてマスクプレート5をマスク設置位置に位置決めする工程(位置決め工程)、マスク設置位置に位置決めしたマスクプレート5に対して基板PBを相対移動させ
て基板PBをマスクプレート5に接触させる工程(接触工程)、基板PBと接触したマスクプレート5にペーストPTを供給する工程(ペースト供給工程)及びペーストPTが供給されたマスクプレート5に対してスキージ6aを摺動させ、マスクプレート5に形成されたパターン孔を介して基板PBにペーストPTを印刷する工程(印刷工程)を含むものとなっている。
【0034】
本実施の形態におけるスクリーン印刷機1(スクリーン印刷方法)では、マスク設置位置を越えてスライドしたマスクプレート5は支持レール4上に固定して設けられたストッパ4aに当接されて仮位置決めされた後、その仮位置決めされたマスクプレート5に空圧シリンダ9が係止され、空圧シリンダ9が移動されることによってマスクプレート5がマスク設置位置に位置決めされるようになっている。このため、オペレータがマスクプレート5を押し込んだときの押し込み力はストッパ4aを介して支持レール4に受け止められ、空圧シリンダ9にはオペレータの押し込み力は作用しないので、空圧シリンダ9を破損させるおそれがない。このため、オペレータはマスクプレート5の設置作業を迅速に行うことができ、スクリーン印刷作業全体の作業効率を向上させることができる。
【0035】
これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述の実施の形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、係止手段としての空圧シリンダ9は、マスクプレート5がストッパ4aに当接した状態がマスクプレート当接検出器4bによって検出された後、ストッパ4aに当接したマスクプレート5の先頭部と対向する所定位置に位置されるようになっていたが、マスクプレート5がストッパ4aに当接される前(マスクプレート5が支持レール4に投入される前)から上記所定位置に位置されるようになっていてもよい。
【0036】
また、ストッパ4aに当接したマスクプレート5に係止される係止部材は、マスクプレートに係止された状態でマスク設置位置の側に移動されたときに、マスクプレート5をマスク設置位置まで移動させることができるものであればよく、必ずしも空圧シリンダ9でなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0037】
マスクプレートの設置作業を迅速に行うことができ、スクリーン印刷作業全体の作業効率を向上させることができるスクリーン印刷機及びスクリーン印刷方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の構成説明図
【図2】(a)(b)(c)本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機において実行されるマスクプレートの位置決め手順の説明図
【図3】(a)(b)本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の動作説明図
【符号の説明】
【0039】
1 スクリーン印刷機
3 基板移動ユニット(基板移動手段)
4 支持レール
4a ストッパ
5 マスクプレート
6a スキージ
7 ペースト供給シリンジ(ペースト供給手段)
9 空圧シリンダ(係止部材)
24 スキージヘッド移動機構(係止部材移動手段)
PB 基板
PT ペースト

【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持レールと、
支持レールにスライド自在に支持されたマスクプレートと、
支持レールに固定して設けられ、支持レール上に設定されたマスク設置位置を越えてスライドされたマスクプレートと当接してマスクプレートを仮位置決めするストッパと、
ストッパに当接したマスクプレートに係止される係止部材と、
マスクプレートに係止された係止部材をマスクプレートがマスク設置位置に到達するまで移動させてマスクプレートをマスク設置位置に位置決めする係止部材移動手段と、
マスク設置位置に位置決めされたマスクプレートに対して基板を相対移動させて基板をマスクプレートに接触させる基板移動手段と、
基板と接触したマスクプレートにペーストを供給するペースト供給手段と、
ペーストが供給されたマスクプレートに対して摺動され、マスクプレートに形成されたパターン孔を介して基板にペーストを印刷するスキージと、
を備えたことを特徴とするスクリーン印刷機。
【請求項2】
支持レールにスライド自在に支持されたマスクプレートを支持レール上に設定されたマスク設置位置を越えてスライドさせ、支持レールに固定して設けられたストッパに当接させてマスクプレートを仮位置決めする工程と、
ストッパに当接させたマスクプレートに係止部材を係止させる工程と、
マスクプレートに係止させた係止部材をマスクプレートがマスク設置位置に到達するまで移動させてマスクプレートをマスク設置位置に位置決めする工程と、
マスク設置位置に位置決めしたマスクプレートに対して基板を相対移動させて基板をマスクプレートに接触させる工程と、
基板と接触したマスクプレートにペーストを供給する工程と、
ペーストが供給されたマスクプレートに対してスキージを摺動させ、マスクプレートに形成されたパターン孔を介して基板にペーストを印刷する工程と、
を含むことを特徴とするスクリーン印刷方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2010−82919(P2010−82919A)
【公開日】平成22年4月15日(2010.4.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−253103(P2008−253103)
【出願日】平成20年9月30日(2008.9.30)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】