JP6114922B2 - スクリーン印刷機 - Google Patents

Description

本発明は、基板に接触させたマスクに対してスキージを摺動させ、マスクが有するパターン孔に半田を充填した後基板をマスクから離間させることによって基板に半田を印刷するスクリーン印刷機に関するものである。

スクリーン印刷機は、下流工程側に配置された部品実装機において基板に部品を装着する前工程として基板に半田を印刷するスクリーン印刷動作を行う装置であり、パターン孔を有するマスクと、基板を接触させたマスクに対してスキージを摺動させてパターン孔に半田を充填した後基板をマスクから離間させる動作を行う印刷実行部を備えている。スクリーン印刷機に上記スクリーン印刷動作を行わせるに当たっては、印刷実行部を作動させる複数の動作パラメータから成る印刷条件の設定が必要であるが、その際に作業者が入力すべき動作パラメータはスキージの移動速度や印圧、版離れ速度など多種にのぼり、これらのひとつひとつを作業者が入力して印刷条件を設定するには知識と経験が必要であった。このため、動作パラメータのひとつひとつを作業者が入力するのではなく、作業者は半田の種類やマスクの種類といった、知識や経験を必要としない諸項目についての入力を行うだけで印刷条件が自動で設定されるようにしたスクリーン印刷機も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−３２７１７号公報

近年は高密度実装の要請から基板のランドも微細化しており、このようなランドを有する基板へのスクリーン印刷の難易度も高くなってきている。このため特許文献１のスクリーン印刷機で難易度の高いスクリーン印刷に対応した印刷条件を設定することは難しく、結局はスキーの移動速度や印圧、版離れ速度などの動作パラメータを作業者が直接入力する運用を強いられていた。

そこで本発明は、適切な印刷条件を簡単な操作で容易に設定することができ、高品質なスクリーン印刷を行うことができるスクリーン印刷機を提供することを目的とする。

本発明のスクリーン印刷機は、パターン孔を有するマスクと、基板を接触させた前記マスクに対してスキージを摺動させて前記パターン孔に半田を充填した後、前記基板を前記マスクから離間させる動作を行う印刷実行部とを備えたスクリーン印刷機であって、前記印刷実行部を作動させる複数の動作パラメータから成る印刷条件を、前記基板の種類と前記半田の種類と前記スキージの種類の組み合わせ別に記憶したライブラリと、前記基板の種類、前記半田の種類及び前記スキージの種類のそれぞれの項目について複数の選択肢を画像表示部に表示して作業者からの入力を受け付ける選択肢表示手段と、前記画像表示部に表示された前記複数の選択肢の中から作業者によって選択された前記各項目の選択肢の組み合わせに応じた前記印刷条件を前記ライブラリから読み出して前記印刷実行部を作動させる印刷制御手段に設定する印刷条件設定手段とを備えた。

本発明によれば、適切な印刷条件を簡単な操作で容易に設定することができ、高品質なスクリーン印刷を行うことができる。

本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の側面図 本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の平面図 本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備えるスキージング機構の一部の側面図 本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備えるスキージング機構をマスクに押し付けた状態を示す図 （ａ）（ｂ−１）（ｂ−２）（ｂ−３）本発明の一実施の形態におけるスキージの側面図 本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備えるタッチパネルの画像表示部に表示される入力用画面の一例を示す図 本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の制御系統を示すブロック図 本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える制御装置とタッチパネルの間における処理系統を示すブロック図 本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の制御装置の動作パラメータライブラリが記憶する印刷条件のテーブルのイメージ図 本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機によるスクリーン印刷動作の説明図 本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が実行するスクリーン印刷動作の説明図 本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が実行するマスククリーニング動作の説明図

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及び図２は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機１を示している。スクリーン印刷機１は上流工程側の装置（例えば基板供給装置）から送られてきた基板２の電極２ａに半田Ｈをスクリーン印刷して下流工程側の装置（例えば部品実装装置）に搬出する装置である。本実施の形態では、スクリーン印刷機１における基板２の流れ方向は図２の左方から右方に向かう水平面内方向（作業者ＯＰから見た左右方向）であり、これをＸ軸方向とする。また、Ｘ軸方向と直交する水平面内方向（作業者ＯＰから見た前後方向）をＹ軸方向とし、上下方向をＺ軸方向とする。なお、本実施の形態では、図２の紙面左方が基板２の流れの上流側（上流工程側）に相当し、図２の紙面右方が基板２の流れの下流側（下流工程側）に相当する。

図１及び図２において、スクリーン印刷機１は、基台１１上に設けられた基板保持移動機構１２、基板保持移動機構１２の上方に設けられたマスク１３、マスク１３の上方に設けられたスキージング機構１４、マスク１３の下方に設けられたカメラユニット１５及びマスククリーナ１６を有して成る。図２において、基台１１上における基板保持移動機構１２の基板２の流れの上流側には上流工程側の装置から搬入した基板２を基板保持移動機構１２に受け渡す搬入コンベア１７を備えており、基台１１上における基板保持移動機構１２の基板２の流れの下流側には、基板保持移動機構１２から送り出された基板２を受け取って下流工程側の装置に搬出する搬出コンベア１８を備えている。

図１において、基板保持移動機構１２は、互いに相対移動自在なＹテーブル２０ａ、Ｘテーブル２０ｂ及びθテーブル２０ｃから成るＸＹθテーブル機構２０によって基台１１に対する平行移動及び回転移動がなされるベーステーブル２１、ベーステーブル２１の上方に設けられた第１昇降テーブル２２、第１ボール螺子２３ａを駆動して第１昇降テーブル２２をベーステーブル２１に対して昇降させる第１昇降モータ２３、第１昇降テーブル２２の上方に設けられて上面に下受け部材２４を備えた第２昇降テーブル２５、第２ボール螺子２６ａを駆動して第２昇降テーブル２５を第１昇降テーブル２２に対して昇降させる第２昇降モータ２６を備える。また基板保持移動機構１２は、第１昇降テーブル２２から上方に延びて設けられた前後一対の支持部材２７、一対の支持部材２７に支持されて基板２をＸ軸方向に搬送する一対の搬送コンベア２８、一対の搬送コンベア２８の上方にＹ軸方向に対向して設けられ、クランパ開閉シリンダ２９によってＹ軸方向に開閉される一対のクランパ（クランプ部材）３０を備える。

図１及び図２において、マスク１３はＸＹ平面に広がって延びた矩形平板形状を有しており、その外周は枠部材１３Ｗによって支持されている。マスク１３には、基板２の電極２ａの配置に対応した配置でパターン孔１３Ｐが形成されている。基板２の対角位置には２つ一組の基板側マーク２ｍが設けられており、マスク１３上には、基板側マーク２ｍに対応して配置された２つ一組のマスク側マーク１３ｍが設けられている。

図１において、スキージング機構１４は、Ｘ軸方向に延びて設けられた移動ベース４１、ボール螺子４２ａを回転駆動して移動ベース４１をＹ軸方向に移動させる２つのスキージ移動モータ４２、移動ベース４１にＹ軸方向に（前後に）対向して配置された２つのスキージ昇降シリンダ４３、各スキージ昇降シリンダ４３のピストンロッド４３ａに装着されたスキージホルダ４５、スキージホルダ４５に取り付けられたスキージ４４を備えて成る。図４に示すように各スキージ４４は、スキージホルダ４５に装着されるベース部材４４ｃと平板状のブレード４６とブレード４６をベース部材４４ｃに固定するための前方側サポートブロック４５ａ及び後方側サポートブロック４５ｂから成る。ブレード４６は上端側を前方側サポートブロック４５ａ及び後方側サポートブロック４５ｂに挟み込まれてベース部材４４ｃに固定される。またブレード４６の下端は後方側サポートブロック４５ｂの下端よりも所定寸法だけ下方へ突出している。本実施の形態ではこのブレード４６の突出する部分を出代と呼ぶことにする。図１及び図３に示すように、２つのスキージ４４は互いのブレード４６がＸ軸方向から見たときに末広がり状態（「ハ」の字型）になるようにスキージホルダ４５に装着されており、２つのブレード４６の対向する面は半田掻き寄せ面４６Ｓとなっている。

２つのスキージ昇降シリンダ４３は別個に作動して前後のスキージ４４のいずれか一方を下降させ、マスク１３の上面に当接させる（図４中に示す矢印Ａ）。このようにして一方のスキージ４４のブレード４６がマスク１３に当接した状態で２つのスキージ移動モータ４２がボール螺子４２ａを同期駆動して移動ベース４１をＹ軸方向に移動させると、マスク１３に当接したブレード４６がマスク１３上を摺動する。このときスキージ移動モータ４２が移動ベース４１を移動させる方向は、マスク１３上に当接させた側のブレード４６の半田掻き寄せ面４６Ｓを進行させる方向である（図４中に示す矢印Ｂ）。なお、スキージ４４のマスク１３への押し付け圧力である印圧は、スキージ昇降シリンダ４３がスキージ４４を下降させてその下端をマスク１３にブレード４６を押し付ける（図４参照）ことで発生する。すなわちスキージ昇降シリンダ４３は、本実施の形態において印圧発生手段となっている。スキージ４４の印圧は、そのスキージ４４を昇降させるスキージ昇降シリンダ４３の出力によって任意に調整することができる。このため印刷の値は、スキージ昇降シリンダ４３の出力値に置き換えて表示される。なお、印刷発生手段としてはシリンダ以外の駆動機構、例えばモータと送りねじを使用したものや、リニアモータを使用したもの等であっても構わない。

図５はスクリーン印刷機１に使用される各種のスキージ４４を図示している。スキージ４４の種類はスキージ４４に使用されているブレード４６の材質やスキージ４４の構造の違いによって分類される。図４及び図５（ａ）はブレード４６の材質がウレタンである場合の例（ウレタンスキージ）であり、図５（ｂ−１），（ｂ−２），（ｂ−３）はブレード４６の材質がメタルである場合の例（メタルスキージ）である。本実施の形態では、メタルスキージについては出代の寸法（以下、出代寸法Ｌと称する）の違いによって更に３つに分類される。ブレード４６の材質や出代寸法Ｌはスクリーン印刷の品質に影響を与えるパラメータである。

図１及び図２において、カメラユニット１５は撮像視野を上方に向けた上方撮像カメラ１５ａと撮像視野を下方に向けた下方撮像カメラ１５ｂを有して成る。カメラユニット１５はＸＹテーブル機構から成るカメラ・クリーナ移動機構１５Ｍによってマスク１３の下方領域を水平面内方向に移動される。上方撮像カメラ１５ａはマスク１３に設けられたマスク側マーク１３ｍの撮像の撮像を行い、下方撮像カメラ１５ｂは、一対のクランパ３０によってクランプされた基板２の基板側マーク２ｍの撮像を行う。マスククリーナ１６はマスク１３の下面に接触させるペーパー部材１６ａを上面側に向けた構成を有して成る。

スクリーン印刷機１は、基板保持移動機構１２によって保持した基板２をマスク１３の下面に接触させた後、スキージング機構１４によってスキージ４４をマスク１３上で摺動させ、マスク１３のパターン孔１３Ｐに半田Ｈを充填した後、基板保持移動機構１２を作動させて基板２をマスク１３から離間させることによって基板２に半田Ｈを印刷する（詳細は後述）。すなわち本実施の形態において、スキージング機構１４及び基板保持移動機構１２は、基板２を接触させたマスク１３に対してスキージ４４を摺動させてパターン孔１３Ｐに半田Ｈを充填した後、基板２をマスク１３から離間させる動作を行う印刷実行部となっている。

図２において、スクリーン印刷機１の作業者ＯＰと対向する側の面（前面）にはタッチパネル５０が設けられている。作業者ＯＰはタッチパネル５０の画像表示部５０Ｇ（図６）に触れるタッチ操作を行うことで、上記印刷実行部（スキージング機構１４及び基板保持移動機構１２）を作動させる複数の動作パラメータから成る印刷条件の設定を行う（詳細は後述）。

図７において、搬入コンベア１７による基板２の搬入動作、搬送コンベア２８による基板２の作業位置への位置決め動作、第１昇降モータ２３による第１昇降テーブル２２の昇降（下受け部材２４の昇降）動作、クランパ開閉シリンダ２９によるクランパ３０の開閉動作、ＸＹθテーブル機構２０によるベーステーブル２１の基台１１に対する平行及び回転移動動作、第２昇降モータ２６による第２昇降テーブル２５の昇降（基板２のマスク１３への接触とマスク１３からの離間）動作、搬出コンベア１８による基板２の搬出動作の各制御は、スクリーン印刷機１が備える制御装置６０によってなされる。また、スキージ昇降シリンダ４３によるスキージ４４の昇降（マスク１３への押し付け）動作、スキージ移動モータ４２によるスキージ４４のＹ軸方向への移動動作及びカメラ・クリーナ移動機構１５Ｍによるカメラユニット１５及びマスククリーナ１６の移動動作の各制御も制御装置６０によってなされる。

図７において、上方撮像カメラ１５ａの撮像制御及び下方撮像カメラ１５ｂの撮像制御は制御装置６０によってなされる。上方撮像カメラ１５ａによって得られた画像データと下方撮像カメラ１５ｂによって得られた画像データは制御装置６０に送られ、制御装置６０は画像認識部６０ａ（図７）において、画像データに基づく画像認識処理を行う。

図７において、タッチパネル５０は制御装置６０に接続されており、制御装置６０に対してスクリーン印刷機１を操作するために必要な命令や各種情報の入力、表示等を行う。制御装置６０は、前述の印刷条件の設定に必要な項目を作業者ＯＰが入力するための入力用画面５０ａをタッチパネル５０の画像表示部５０Ｇに表示し（図６）、入力用画面５０ａから作業者ＯＰが入力した各項目についての選択肢を制御装置６０に送信する。制御装置６０はタッチパネル５０から送られてきた各項目についての選択肢の組み合わせに基づいて印刷条件を設定する。

入力用画面５０ａには、図６及び図８に示すように、半田Ｈの印刷対象となる基板２の種類を基板２の表面に形成されたレジストＲＤの厚さ（レジスト厚ＲＤｈ。図４）に応じて切り分けた第１の選択項目Ｋ１と、使用する半田Ｈの種類を半田Ｈの粘度に応じて切り分けた第２の選択項目Ｋ２と、スキージ４４の種類をスキージ４４の構造とブレード４６の材質の違いに応じて切り分けた第３の選択項目Ｋ３がそれぞれ複数の選択肢によって表示されている。図６に示す例では、半田Ｈの種類は半田Ｈの粘度（単位はＰａ・ｓ）を「１６０未満」、「１６０以上２００未満」及び「２００以上」の３種に分けた３つの選択肢から成り、基板２の種類はレジスト厚ＲＤｈによって「携帯電話」、「ＰＣ／デジタルカメラ」、「ＴＶ／家電」及び「車載機器」の４種に分けた４つの選択肢（レジスト厚ＲＤｈは「携帯電話」＜「ＰＣ／デジタルカメラ」＜「ＴＶ／家電」＜「車載機器」）から成る。また、スキージ４４の種類のうちブレード４６の材質については「メタル」及び「ウレタン」の２つの選択肢から成り、構造の違いは出代寸法Ｌ（単位ｍｍ）を「１０未満」、「１０以上２０未満」及び「２０以上」の３種に分けた３つの選択肢から成る。

ここで、上記のように、第１の選択項目Ｋ１において、使用する半田Ｈの種類を半田Ｈの粘度に応じて切り分けているのは、半田Ｈの粘度は、パターン孔１３Ｐに半田Ｈが充填されたマスク１３から基板２を離間させる版離れのときのマスク１３に対する基板２の離間速度（版離れ速度）に大きく影響するからである。また、第２の選択項目Ｋ２において、基板２の種類を基板２のレジスト厚ＲＤｈに応じて切り分けているのは、レジスト厚ＲＤｈによって動作パラメータ、特に印圧に大きく影響するからである。また、第３の選択項目Ｋ３において、スキージ４４の種類を構造（ここでは出代寸法Ｌ）とブレード４６の材質の違いに応じて切り分けているのは、スキージ４４の構造とブレード４６の材質はマスク１３上で摺動するときのブレード４６の撓り具合（図４参照）を通じて印圧に大きな影響を及ぼすからである。印刷条件は上述の３つの選択項目の組み合わせによって影響を受けることになるが、発明者らは、これら３つの選択項目の組み合わせから半田Ｈのスクリーン印刷に適した印刷条件の絞り込みを容易にできる事実に着想を得て本発明を完成するに至った。

作業者ＯＰは、スクリーン印刷機１にスクリーン印刷を行わせる前に印刷条件を設定するため、タッチパネル５０の画像表示部５０Ｇに表示された入力用画面５０ａから、上記３つの項目について該当する選択肢を選択して入力する。この選択肢の入力は、画像表示部５０Ｇ上の該当する部分を作業者ＯＰが指でタッチ操作して行う。

図７及び図８に示すように、制御装置６０には、動作パラメータライブラリ７１、動作パラメータ設定処理部７２、動作パラメータ記憶部７３及び印刷制御部７４が設けられている。動作パラメータライブラリ７１は、上記印刷実行部を作動させる複数の動作パラメータから成る印刷条件を、基板２の種類と半田Ｈの種類とスキージ４４の種類の組み合わせ別に記憶したライブラリとして機能する部分であり、例えば、図９に示すようなテーブルＴＢの形でまとめた印刷条件を選択肢の組み合わせの数だけ記憶している。なお、図９に示すテーブルＴＢには、印刷条件としての印刷実行部の動作パラメータのほか、マスククリーナ１６によるマスク１３のクリーニングのための条件（クリーニング条件）としてのマスククリーニングパラメータも併せて記録されている。本実施の形態では、動作パラメータのうち印刷条件に関するものを印刷パラメータ、クリーニング条件に関するものをマスククリーニングパラメータとしている。

印刷条件は、例えば図９に示すように、スキージ移動モータ４２によるスキージ４４のＹ軸方向への移動速度に関連する印刷速度、スキージ昇降シリンダ４３の出力に関連する印圧、第１昇降モータ２３による第１昇降テーブル２２の下降速度（すなわちクランパ３０により保持した基板２の下降速度）に関連する版離れ速度等を定めるパラメータ（印刷パラメータ）から成る。一方、クリーニング条件は、マスククリーナ１６及びこれを移動させるカメラ・クリーナ移動機構１５Ｍの動作パラメータであり、例えば、図９に示すように、マスク１３に対する往復回数やクリーニング間隔、行き及び戻りの動作速度等を定めるパラメータ（マスククリーニングパラメータ）から成る。動作パラメータは上記３つの項目の選択肢の全ての組み合わせについて実際にスクリーン印刷機１でスクリーン印刷を行って定めている。

図９において、「組み合わせ番号」は選択項目の組み合わせごとに付されたユニークな番号であり、動作パラメータ設定処理部７２は、３つの選択項目の組み合わせに対応する組み合わせ番号で登録されている動作パラメータを読み出す仕組みになっている。更に、動作パラメータは印刷速度のレベル「低速」、「標準」、「高速」に応じて値や動作が設定されている。動作パラメータの「標準」に設定される値（標準的印刷条件と称する）は安定した印刷品質と生産性を両立させた標準的な印刷条件又はクリーニング条件を定めたものである。「低速」に設定される値は印刷品質を重視した印刷条件及びクリーニング条件を定めたものである。「高速」に設定される値は印刷品質が維持できる範囲で生産性を重視した印刷条件及びクリーニング条件を定めたものである。

制御装置６０の動作パラメータ設定処理部７２は、前述のように、タッチパネル５０の画像表示部５０Ｇに入力用画面５０ａを表示させる制御を行うほか、画像表示部５０Ｇに表示された複数の選択肢の中から作業者ＯＰによって選択された各項目の選択肢の組み合わせに応じた印刷条件を動作パラメータライブラリ７１から読み出して印刷実行部を作動させる印刷制御部７４に設定する印刷条件設定手段として機能する部分である。

制御装置６０の動作パラメータ記憶部７３は、動作パラメータ設定処理部７２が選び出した印刷条件を一時記憶する一時記憶手段として機能する部分である。また、制御装置６０の印刷制御部７４は、動作パラメータ記憶部７３に記憶された動作パラメータに基づいて印刷実行部（スキージング機構１４及び基板保持移動機構１２）を作動させる印刷制御手段として機能する部分である。すなわち、動作パラメータ設定処理部７２が動作パラメータ記憶部７３に印刷条件である印刷パラメータを記憶させることが印刷制御部７４に印刷パラメータを設定する処理に該当する。

作業者ＯＰが、入力用画面５０ａの第１の選択項目Ｋ１から該当する選択肢を選択する入力をし、第２の選択項目Ｋ２から該当する選択肢を選択する入力をし、第３の選択項目Ｋ３から該当する選択肢を選択する入力をしたら、これらの入力した選択肢はタッチパネル５０から動作パラメータ設定処理部７２に送信され、動作パラメータ設定処理部７２は、タッチパネル５０から送られてきた選択肢に基づいて、その組み合わせに対応する動作パラメータを動作パラメータライブラリ７１から読み出して動作パラメータ記憶部７３に記憶させる。これにより制御装置６０が印刷条件を設定した状態となる。

このように本実施の形態において、制御装置６０の動作パラメータ設定処理部７２は、スキージング機構１４及び基板保持移動機構１２から成る印刷実行部を作動させる複数の動作パラメータから成る印刷条件の設定に必要な項目である基板２の種類、半田Ｈの種類及びスキージ４４の種類のそれぞれについて複数の選択肢をタッチパネル５０の画像表示部５０Ｇに表示させる選択肢表示手段となっている。

本実施の形態では、印刷条件の設定に必要な項目としての基板２の種類、半田Ｈの種類及びスキージ４４の種類入力を、複数の選択肢から選択するといった容易な方法で行うことができるようになっており、知識や経験を必要とすることなく、簡単な操作で容易に印刷条件の設定を行うことができる。

本実施の形態では、動作パラメータ設定処理部７２は、作業者ＯＰの入力した内容（選択肢の組み合わせ）に応じて選び出した印刷条件の印圧をタッチパネル５０の入力用画面５０ａの印圧表示領域Ｒ１（図６）に表示するようになっている。原則として作業者ＯＰは、印刷条件の設定において印刷条件を構成する印刷実行部の個々の動作パラメータを直接入力（いわゆるマニュアル入力）する必要はないのであるが、これにより作業者ＯＰは設定された印刷条件のもとでの印圧を即座に把握することができる。従って、作業者ＯＰは、印圧が適切でないと判断した場合などには、動作パラメータをマニュアル入力によって微調整する。この動作パラメータのマニュアル入力のための画面への切り替えは、入力用画面５０ａの上方に配置されたメニュー切り替え操作部ＳＢの中から該当するものをタッチすることによって行う。

また、本実施の形態では、動作パラメータ設定処理部７２は、作業者ＯＰの入力した内容（選択肢の組み合わせ）に応じて選び出した動作パラメータに基づいて、印刷速度の３つのレベル「低速」、「標準」及び「高速」に対応した生産タクト（例えば単位はｓ（秒））を算出し、その算出したタッチパネル５０の入力用画面５０ａの生産タクト表示領域Ｒ２（図６）に表示するようになっている。生産タクトは制御装置６０に別途登録済みの生産対象基板のサイズに関する情報と選び出された動作パラメータに基づいて算出される。

上記「標準」で表される生産タクトは、作業者ＯＰが入力した３つの選択項目の組み合わせから選ばれた動作パラメータのうち、「標準」に設定されている値に基づいて算出している。同様に、「低速」で表される生産タクトは「低速」に設定されている値に基づいて算出され、「高速」で表される生産タクトは「高速」に設定されている値に基づいて算出される。これにより作業者ＯＰは、標準、品質重視、生産性重視のそれぞれについて生産タクトを事前に把握することができ、スクリーン印刷機１の上流工程側或いは下流工程側に配置された他の装置におけるタクト等との関連で適切な生産タクトが得られる動作パラメータを設定することができる。入力用画面５０ａにおいて、生産タクトが表示されている欄の選択ボタンを作業者ＯＰが操作すると、動作パラメータ設定処理部７２は、「低速」、「標準」、「高速」のうち操作されたボタンに対応する動作パラメータを動作パラメータライブラリ７１から読み取って動作パラメータ記憶部７３に記憶させる。これにより印刷制御部７４に印刷条件並びにクリーニング条件が設定されたことになる。

本開示のスクリーン印刷機１は以上の構成であり、次に、スクリーン印刷機１に対する動作パラメータの設定作業と、これに続いてスクリーン印刷機１が行うスクリーン印刷動作を説明する。

先ず、作業者ＯＰは、タッチパネル５０に入力用画面５０ａを表示させて、半田Ｈの粘度（第１の選択項目Ｋ１）、基板２の種類（第２の選択項目Ｋ２）及びスキージ４４の種類（第３の選択項目Ｋ３）を入力する。これを受け、動作パラメータ設定処理部７２は入力された３つの選択項目の組み合わせに該当する動作パラメータを読み出して３通りの生産タクトを算出し、入力用画面５０ａに表示する。作業者ＯＰは入力用画面５０ａに表示された「低速」、「標準」、「高速」の生産タクトのうち適切な生産タクトの選択ボタンを操作する。これを受け、動作パラメータ設定処理部７２は動作パラメータ記憶部７３に該当する動作パラメータを記憶させる。これによりスクリーン印刷機１に動作パラメータを設定する作業が終了する。パラメータの設定作業が終われば、以下に説明するスクリーン印刷作業がスクリーン印刷機１によって行われる。

スクリーン印刷機１が基板２に半田Ｈを印刷する場合には、先ず、搬入コンベア１７が上流工程側の装置（例えば基板供給装置）から基板２を外部から搬入したうえで所定の作業位置に位置決めし（搬入工程）、第２昇降モータ２６が第２昇降テーブル２５を上昇させ、基板２を下受け部材２４によって押し上げて搬送コンベア２８から浮かせる。そして、クランパ３０が閉じる方向に作動し、基板２をＹ軸方向からクランプして保持する（基板保持工程）。

クランパ３０が基板２をクランプしたら、カメラユニット１５はマスク１３の下方を移動し、上方撮像カメラ１５ａでマスク側マーク１３ｍを撮像し、下方撮像カメラ１５ｂで基板側マーク２ｍを撮像する。制御装置６０が画像認識部６０ａにおいてマスク側マーク１３ｍと基板側マーク２ｍの画像認識を行って、マスク１３の位置と基板２の位置を認識したら、その結果に基づいてＸＹθテーブル機構２０がベーステーブル２１を移動させ、基板２をマスク１３に対して位置合わせをする（位置合わせ工程）。そして、第１昇降モータ２３が第１昇降テーブル２２を上昇させて、基板２をマスク１３に接触させる（接触工程）。

基板２がマスク１３の下面に接触したら、一方のスキージ昇降シリンダ４３がスキージ４４を下降させてマスク１３上に当接させた後（図１０中に示す矢印Ａ）、スキージ移動モータ４２が移動ベース４１をＹ軸方向へ移動させる（図１０中に示す矢印Ｂ）。これによりスキージ４４はマスク１３上で摺動し、マスク１３上に予め供給された半田Ｈを掻き寄せてマスク１３のパターン孔１３Ｐに充填する（半田充填工程）。

マスク１３のパターン孔１３Ｐへの半田Ｈの充填が終了したら、第１昇降モータ２３が第１昇降テーブル２２を下降させて（図１１中に示す矢印Ｃ）、基板２をマスク１３から離間させる（版離れ工程）。そして、基板２がマスク１３から離間したら、クランパ３０が開いて基板２のクランプを解除し、第２昇降モータ２６が第２昇降テーブル２５を下降させて、基板２を搬送コンベア２８に下ろす。基板２が搬送コンベア２８に下りたら、搬出コンベア１８が基板２を下流工程側の装置（例えば部品実装機）に搬出する（搬出工程）。これにより基板２の１枚当たりのスクリーン印刷動作が終了する。

上記一連のスクリーン印刷動作は、作業者ＯＰが入力した基板２の種類、半田Ｈの種類及びスキージ４４の種類に応じて設定された適切な印刷条件に基づいて行われるので、微細化したランドを有する基板２（高密度実装の基板２）であっても一定以上の品質で半田Ｈの印刷を行うことができ、難易度の高い高品質なスクリーン印刷を一定水準で繰り返し実行することができる。

上記のような基板２の１枚当たりのスクリーン印刷動作が１回又は数回実行されるごとに、マスククリーナ１６はマスク１３のクリーニングを行う。マスククリーナ１６は、カメラ・クリーナ移動機構１５Ｍによってマスク１３の下方へ移動された後、ペーパー部材１６ａをマスク１３の下面に当接させた状態で（図１２中に示す矢印Ｄ）、マスク１３の下方領域をＹ軸方向に移動することによって（図１２中に示す矢印Ｅ）、マスク１３の下面に付着した半田Ｈをペーパー部材１６ａによって拭き取る。このときマスク１３のクリーニングでは、マスククリーナ１６は、前述のテーブルＴＢに印刷条件と併せて記録されたマスククリーニング条件に従った動作を行う。

以上説明したように、本実施の形態におけるスクリーン印刷機１では、基板２の種類、半田Ｈの種類及びスキージ４４の種類の３つの項目によって適切な印刷条件を設定するようになっているので、高密度実装の基板２に対して高品質なスクリーン印刷を行うことができる。また、上記各項目における入力では、各項目は複数の選択肢から作業者が選択するという方法を採用しており、作業者ＯＰが各項目について入力を行うと、その入力した項目についての選択肢の組み合わせに応じた印刷条件が読み出され、その読み出された印刷条件で印刷実行部が作動するようになっているので、知識や経験を必要とすることなく、簡単な操作で容易に印刷条件の設定をすることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、開示された実施の形態に変更を加えて実施してもよい。例えば、３つの選択項目の表示は、入力用画面５０ａに並べて表示しているが、プルダウン方式によって表示するのであってもよい。また、本実施の形態では、作業者ＯＰが選択した複数の選択肢からクリーニング条件も定まるようにしているが、クリーニング条件を対象外とし、印刷条件のみを対象としてもよい。更に、本実施の形態では、入力用画面５０ａにおいて、作業者ＯＰが表示された生産タクトを見て「低速」「標準」「高速」のうち最適なものを選択して動作パラメータを設定するようにしているが、作業者ＯＰによる選択を行うことなく、予め定めておいた特定の印刷速度の動作パラメータを印刷制御部７４に設定するようにしてもよい。

更には、本実施の形態における動作パラメータライブラリでは３つの選択項目の組み合わせで定まる動作パラメータを「低速」「標準」「高速」の印刷速度別に設定しているが、標準的な印刷速度の動作パラメータのみであってもよい。この場合、３つの選択項目を設定するだけで印刷制御部７４に印刷条件を設定することができるが、ラインバランスを考慮した生産タクトの調整を行うためには、動作パラメータをマニュアル入力によって調整する必要が生じる。このため、本実施の形態のように、動作パラメータを「低速」「標準」「高速」の印刷速度別に設定した方が面倒なマニュアル入力を少なくすることができる点で好ましい。

適切な印刷条件を簡単な操作で容易に設定することができ、高品質なスクリーン印刷を行うことができるスクリーン印刷機を提供する。

１ スクリーン印刷機
２ 基板
１２ 基板保持移動機構（印刷実行部）
１３ マスク
１３Ｐ パターン孔
１４ スキージング機構（印刷実行部）
４４ スキージ
４６ ブレード
５０Ｇ 画像表示部
７１ 動作パラメータライブラリ（ライブラリ）
７２ 動作パラメータ設定処理部（選択肢表示手段、印刷条件設定手段）
７４ 印刷制御部（印刷制御手段）
Ｈ 半田
ＲＤ レジスト
ＲＤｈ レジスト厚（厚さ）

Claims (4)

1. パターン孔を有するマスクと、基板を接触させた前記マスクに対してスキージを摺動させて前記パターン孔に半田を充填した後、前記基板を前記マスクから離間させる動作を行う印刷実行部とを備えたスクリーン印刷機であって、
   前記印刷実行部を作動させる複数の動作パラメータから成る印刷条件を、前記基板の種類と前記半田の種類と前記スキージの種類の組み合わせ別に記憶したライブラリと、
   前記基板の種類、前記半田の種類及び前記スキージの種類のそれぞれの項目について複数の選択肢を画像表示部に表示して作業者からの入力を受け付ける選択肢表示手段と、
   前記画像表示部に表示された前記複数の選択肢の中から作業者によって選択された前記各項目の選択肢の組み合わせに応じた前記印刷条件を前記ライブラリから読み出して前記印刷実行部を作動させる印刷制御手段に設定する印刷条件設定手段とを備えたことを特徴とするスクリーン印刷機。
2. 前記選択肢表示手段が表示する前記基板の種類についての選択肢の切り分けは、前記基板の表面に形成されたレジストの厚さに応じてなされたものであることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷機。
3. 前記選択肢表示手段が表示する前記半田の種類についての選択肢の切り分けは、前記半田の粘度に応じてなされたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のスクリーン印刷機。
4. 前記選択肢表示手段が表示する前記スキージの種類についての選択肢の切り分けは、前記スキージの構造並びにこのスキージに使用されているブレードの材質の違いに応じてなされたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスクリーン印刷機。

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