スクリーン印刷用マスク、並びに、スクリーン印刷装置及びスクリーン印刷方法
【課題】複数種類の基板面のランダムな混合生産を、確実に最適な印刷条件で行うことを可能にし、複数種類の基板面の切り替え時間を大幅に短縮することを可能にするスクリーン印刷用マスク、並びに、それを用いたスクリーン印刷装置及びスクリーン印刷方法を提供する。
【解決手段】スクリーン印刷用マスク１は、金属製で厚みが１００〜１５０μｍ程度の薄板状のメタルマスクであり、プリント基板の基板面にクリーム半田等の印刷ペーストをスクリーン印刷するために用いられる。１つのスクリーン印刷用マスク１には、２種類の基板面に対応する２種類の開口パターン２、３が形成されている。ここで、開口の形状は、プリント基板の基板面上のランドに対応した形状である。また、スクリーン印刷用マスク１には、各開口パターン２、３についての情報をそれぞれ記録した２種類の情報認識マーク２ａ、３ａが付与されている。ここで、情報認識マーク２ａ、３ａとしては、バーコードやＱＲコード等を用いることができる。
【解決手段】スクリーン印刷用マスク１は、金属製で厚みが１００〜１５０μｍ程度の薄板状のメタルマスクであり、プリント基板の基板面にクリーム半田等の印刷ペーストをスクリーン印刷するために用いられる。１つのスクリーン印刷用マスク１には、２種類の基板面に対応する２種類の開口パターン２、３が形成されている。ここで、開口の形状は、プリント基板の基板面上のランドに対応した形状である。また、スクリーン印刷用マスク１には、各開口パターン２、３についての情報をそれぞれ記録した２種類の情報認識マーク２ａ、３ａが付与されている。ここで、情報認識マーク２ａ、３ａとしては、バーコードやＱＲコード等を用いることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板にクリーム半田等の印刷ペーストをスクリーン印刷するために用いられるスクリーン印刷用マスク、並びに、それを用いたスクリーン印刷装置及びスクリーン印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント基板にクリーム半田等の印刷ペーストをスクリーン印刷するにあたっては、印刷しようとするプリント基板に対応するスクリーン印刷用マスクであるメタルマスクをスクリーン印刷装置に取り付けた後、それに対して印刷ペーストの印刷条件のプログラムを呼び出し、最適な印刷条件でスクリーン印刷を行うようにされている。
【０００３】
しかし、従来、印刷条件の設定はオペレータが個々に行っていたため、経験者と初心者の印刷条件のプログラムができて（すなわち、オペレータの印刷条件の設定にバラツキが生じて）、スクリーン印刷後のプリント基板の品質にもバラツキを生じる場合があった。
【０００４】
また、複数種類の基板面を混合してスクリーン印刷を行う（すなわち、混合生産する）場合には、そのメタルマスクがどの基板面に対するものであるかが確認できないため、複数種類の基板面が規則的に流れることが必須条件となっていた。そして、複数種類の基板面をランダムに流した場合には、メタルマスクとの合致に不具合が生じることがあり、従って、従来においては複数種類の基板面のランダムな混合生産は困難であった。
【０００５】
そこで、これらの課題を解決するために、種々の提案がなされている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００６】
すなわち、特許文献１においては、プリント基板に対する各種印刷条件についての情報を記録した情報表示マークをメタルマスクに形成し、この情報表示マークを読み取ることにより、プリント基板に対する各種印刷条件を自動設定するようにした構成が提案されている。
【０００７】
また、特許文献２においては、メタルマスクに印刷条件のコード信号を付与しておき、読取装置によって前記コード信号を読み取り、その読み取られたコード信号に基づいてスクリーン印刷装置に付属する記憶装置の情報を検索し、その検索された情報より読み出した印刷条件に応じてスクリーン印刷装置の各部の変更動作を自動的に行わせるようにした構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１５１７９７号公報
【特許文献２】特開平５−２６１８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１、２の構成では、単にオペレータの印刷条件の設定のバラツキの発生を防止できるに留まり、複数種類の基板面のランダムな混合生産を実現するには至っていない。すなわち、従来においては、スクリーン印刷の対象となる基板面の種類が切り替わるごとにスクリーン印刷用マスクを取り替える必要があり、複数種類の基板面に対するスクリーン印刷作業の切り替えに長時間を要していた。
【００１０】
本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、複数種類の基板面のそれぞれに対する最適な印刷条件を設定することを可能にすると共に、複数種類の基板面のランダムな混合生産を実現することを可能にするスクリーン印刷用マスク、並びに、それを用いたスクリーン印刷装置及びスクリーン印刷方法を提供することを目的とする。さらに具体的には、本発明は、複数種類の基板面のランダムな混合生産を、確実に最適な印刷条件で行うことを可能にし、複数種類の基板面に対するスクリーン印刷作業の切り替え時間を大幅に短縮することを可能にするスクリーン印刷用マスク、並びに、それを用いたスクリーン印刷装置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】
【００１１】
前記目的を達成するため、本発明に係るスクリーン印刷用マスクの構成は、プリント基板の基板面に印刷ペーストをスクリーン印刷するために用いられるスクリーン印刷用マスクであって、複数種類の前記基板面に対応する複数種類の開口パターンが形成されていると共に、前記各開口パターンについての情報をそれぞれ記録した複数種類の情報認識マークが付与されていることを特徴とする。
【００１２】
このスクリーン印刷用マスクの構成によれば、当該スクリーン印刷用マスクに付与されている各情報認識マークに記録された各種類の基板面に対応する各開口パターンについての情報をそれぞれ読み取ることにより、複数種類の基板面のそれぞれに対する最適な印刷条件を設定することが可能になる。また、複数種類の基板面に対応する複数種類の開口パターンが形成されているので、この構成のスクリーン印刷用マスクを用いることにより、複数種類の基板面のランダムな混合生産を実現することも可能になる。
【００１３】
本発明に係るスクリーン印刷装置の構成は、スクリーン印刷用マスクを用いてプリント基板の基板面に印刷ペーストをスクリーン印刷するスクリーン印刷装置であって、前記スクリーン印刷用マスクには、複数種類の前記基板面に対応する複数種類の開口パターンが形成されていると共に、前記各開口パターンについての情報をそれぞれ記録した複数種類の情報認識マークが付与されており、かつ、前記各情報認識マークを読み取る認識部と、前記各情報認識マークに記録された前記各開口パターンについての情報に基づいて、前記各基板面に対する各種印刷条件を自動設定する印刷条件設定部と、前記各基板面に対する前記各種印刷条件のプログラムを記憶する記憶部とを備えていることを特徴とする。
【００１４】
このスクリーン印刷装置の構成によれば、スクリーン印刷用マスクに付与されている各情報認識マークに記録された各種類の基板面に対応する各開口パターンについての情報を認識部によって読み取り、印刷条件設定部によって、各種類の基板面に対する最適な印刷条件を自動設定することができる。すなわち、このスクリーン印刷装置の構成によれば、複数種類の基板面のそれぞれに対する最適な印刷条件を自動設定することができる。そして、これにより、オペレータの印刷条件の設定にバラツキが生じることはないので、スクリーン印刷後のプリント基板の品質にバラツキが生じることを防止することができる。また、各基板面に対する各種印刷条件のプログラムをそれぞれ記憶部に記憶させておき、各基板面に対するスクリーン印刷開始時に当該各基板面に対する各種印刷条件のプログラムを記憶部から読み出すようにすることにより、複数種類の基板面のランダムな混合生産を実現することができる。そして、その際、スクリーン印刷の対象となる基板面の種類が切り替わるごとにスクリーン印刷用マスクを取り替える必要はなく、記憶部から読み出す各種印刷条件のプログラムを切り替えるだけでよいので、複数種類の基板面に対するスクリーン印刷作業の切り替え時間を大幅に短縮することが可能になる。
【００１５】
また、前記本発明のスクリーン印刷装置の構成においては、前記印刷条件設定部によって自動設定された前記各基板面に対する前記各種印刷条件を用いて前記各基板面を試し刷りした結果に基づいて、前記各基板面に対する前記各種印刷条件を微調整する印刷条件微調整部をさらに備え、前記各基板面に対する微調整後の前記各種印刷条件のプログラムが前記記憶部に記憶されるのが好ましい。この好ましい例によれば、複数種類の基板面のランダムな混合生産を、より最適な印刷条件で実現することができる。
【００１６】
また、前記本発明のスクリーン印刷装置の構成においては、搬入される前記プリント基板の前記基板面に付与された基板面識別マークを検出することによって当該基板面の種類を判定する基板面種類判定手段をさらに備え、前記基板面種類判定手段による判定結果に基づいて、前記プリント基板の前記基板面が当該基板面に対応する前記スクリーン印刷用マスクの前記開口パターンの下方に位置決め保持されると共に、当該基板面に対する前記各種印刷条件のプログラムが選択されるのが好ましい。この好ましい例によれば、ある種類の基板面を、それに対応する開口パターンの下方に自動的に位置決め保持して、当該基板面へのスクリーン印刷を行うことができる。
【００１７】
本発明に係るスクリーン印刷方法は、スクリーン印刷用マスクを用いてプリント基板の基板面に印刷ペーストをスクリーン印刷するスクリーン印刷方法であって、前記スクリーン印刷用マスクには、複数種類の前記基板面に対応する複数種類の開口パターンが形成されていると共に、前記各開口パターンについての情報をそれぞれ記録した複数種類の情報認識マークが付与されており、かつ、搬入される前記プリント基板の前記基板面に付与された基板面識別マークを検出することによって当該基板面の種類を判定するステップと、前記判定結果に基づいて、前記プリント基板の前記基板面を当該基板面に対応する前記スクリーン印刷用マスクの前記開口パターンの下方に位置決め保持すると共に、前記情報認識マークに基づいて作成された当該基板面に対する各種印刷条件のプログラムを選択するステップとを含むことを特徴とする。
【００１８】
このスクリーン印刷方法によれば、ある種類の基板面を、それに対応する開口パターンの下方に自動的に位置決め保持して、当該基板面へのスクリーン印刷を行うことができ、その結果、複数種類の基板面のランダムな混合生産を実現することができる。そして、その際、スクリーン印刷の対象となる基板面の種類が切り替わるごとにスクリーン印刷用マスクを取り替える必要はなく、各種印刷条件のプログラムを切り替えるだけでよいので、複数種類の基板面に対するスクリーン印刷作業の切り替え時間を大幅に短縮することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、複数種類の基板面のランダムな混合生産を、確実に最適な印刷条件で行うことが可能になり、複数種類の基板面に対するスクリーン印刷作業の切り替え時間を大幅に短縮することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷用マスクの構成を示す概略平面図
【図２】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の構成を示す概略平面図
【図３】本発明の一実施の形態における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４】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置を用いて実行されるスクリーン印刷方法を示すフローチャート
【図５】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置を用いて実行されるスクリーン印刷方法における基板位置決め移動動作の動作説明図
【図６】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置を用いて実行されるスクリーン印刷方法における基板位置決め移動動作の動作説明図
【図７】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置を用いて実行されるスクリーン印刷方法における基板位置決め移動動作の動作説明図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。
【００２２】
［スクリーン印刷用マスクの構成］
まず、図１を参照しながら、本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷用マスクの構成について説明する。図１は、本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷用マスクの構成を示す概略平面図である。
【００２３】
図１に示すように、本実施の形態のスクリーン印刷用マスク１は、金属製で厚みが１００〜１５０μｍ程度の薄板状のメタルマスクであり、プリント基板の基板面にクリーム半田等の印刷ペーストをスクリーン印刷するために用いられる。
【００２４】
１つのスクリーン印刷用マスク１には、２種類の基板面に対応する２種類の開口パターン２、３が形成されている。ここで、開口の形状は、プリント基板の基板面上のランドに対応した形状であり、各開口パターン２、３は、エッチングやレーザ加工によって形成されている。
【００２５】
尚、『２種類の基板面』には、２種類のプリント基板のそれぞれの基板面同士が含まれるが、１つのプリント基板における表側の基板面、裏側の基板面同士も『２種類の基板面』に含まれる。
【００２６】
また、１つのスクリーン印刷用マスク１には、各開口パターン２、３についての情報をそれぞれ記録した２種類の情報認識マーク２ａ、３ａが付与されている。ここで、情報認識マーク２ａ、３ａとしては、バーコードやＱＲコード等を用いることができる。また、これらを付与する方法としては、ラベル等にして貼り付ける方法が考えられるが、開口パターン２、３の形成と同時に、エッチングやレーザ加工によって付与するようにしてもよい。
【００２７】
上記構成のスクリーン印刷用マスク１によれば、当該スクリーン印刷用マスク１に付与されている各情報認識マーク２ａ、３ａに記録された各種類の基板面に対応する各開口パターン２、３についての情報をそれぞれ読み取ることにより、２種類の基板面のそれぞれに対する最適な印刷条件を設定することが可能になる。また、２種類の基板面に対応する２種類の開口パターン２、３が形成されているので、この構成のスクリーン印刷用マスク１を用いることにより、２種類の基板面のランダムな混合生産を実現することも可能になる。
【００２８】
尚、１つのスクリーン印刷用マスク１に形成される開口パターンの種類は２種類に限定されるものではなく、３種類以上であってもよい。そして、この場合には、情報認識マークの種類も、開口パターンの種類の数に応じて３種類以上となる。すなわち、本発明のスクリーン印刷用マスクの構成によれば、複数種類の基板面のランダムな混合生産を実現することが可能になる。
【００２９】
［スクリーン印刷装置の構成］
次に、図２を参照しながら、本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の構成について説明する。図２は、本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の構成を示す概略平面図である。
【００３０】
図２に示すように、本実施の形態のスクリーン印刷装置４は、プリント基板５を搬送する搬送コンベア７を有する基板位置決めステージ６と、当該基板位置決めステージ６をＸ軸方向、Ｙ軸方向、中心点Ｓを中心とする面内回転方向であるθ軸方向、及び、上下方向（図２の紙面に垂直なＺ軸（図示せず）方向）に移動させることが可能な４軸制御ロボット８とを備えている。
【００３１】
また、基板位置決めステージ６の水平可動範囲の上方には、スクリーン印刷用マスク１が取り付けられている。上記したように、このスクリーン印刷用マスク１には、２種類の基板面に対応する２種類の開口パターン２、３が形成されている。また、スクリーン印刷用マスク１には、各開口パターン２、３についての情報をそれぞれ記録した２種類の情報認識マーク２ａ、３ａが付与されており、各情報認識マーク２ａ、３ａは、各開口パターン２、３に対応する基板面に付与されている基板面識別マーク５ａと紐付けされている。
【００３２】
基板位置決めステージ６に搬入されるプリント基板５の基板面に付与されている基板面識別マーク５ａは、基板面識別マーク検出部（図示せず）によって検出される。尚、この基板面識別マーク検出部は、スクリーン印刷用マスク１に付与されている各情報認識マーク２ａ、３ａについても検出する。この各情報認識マーク２ａ、３ａには、各開口パターン２、３についての情報の他、『各開口パターン２、３の設置位置に対応する、基板位置決めステージ６の水平可動範囲内の位置』を示す位置データが記録されており、基板面識別マーク検出部によって各情報認識マーク２ａ、３ａを検出することにより、『各開口パターン２、３の設置位置に対応する、基板位置決めステージ６の水平可動範囲内の位置』を示す位置データが後述する記憶部１１（図３参照）に記憶される。そして、上記のように、各情報認識マーク２ａ、３ａは、各開口パターン２、３に対応する基板面に付与されている基板面識別マーク５ａと紐付けされているので、基板位置決めステージ６に搬入されるプリント基板５の基板面に付与されている基板面識別マーク５ａを基板面識別マーク検出部によって検出することにより、『各開口パターン２、３の設置位置に対応する、基板位置決めステージ６の水平可動範囲内の位置』を示す位置データが記憶部１１から読み出され、後述する制御部１０（図３参照）が、読み出された位置データを参照して、後述する基板搬送位置決め駆動部１７（図３参照）を制御する。これにより、４軸制御ロボット８が駆動され、当該プリント基板５の基板面が、『各開口パターン２、３の設置位置に対応する、基板位置決めステージ６の水平可動範囲内の位置』に移動する。基板面識別マーク検出部は、バーコードリーダであり、基板面識別マーク５ａ及び各情報認識マーク２ａ、３ａとしてのバーコードを検出する。尚、基板面識別マーク５ａ及び各情報認識マーク２ａ、３ａとしては、バーコードの他にＱＲコード等を用いることもできる。
【００３３】
また、スクリーン印刷用マスク１の各開口パターン２、３とプリント基板５の基板面の回路パターンとを精度良く位置決めするために、スクリーン印刷用マスク１に各開口パターン２、３に対応させて付与されている位置合わせ用の位置マーク（図示せず）と基板位置決めステージ６に位置固定されるプリント基板５の基板面に付与されている位置合わせ用の位置マーク（図示せず）とをカメラ（図示せず）による認識によって読み取ることができるようにされている。
【００３４】
そして、基板位置決めステージ６に搬入されたプリント基板５の基板面に付与されている基板面識別マーク５ａをバーコードリーダによって読み取ると共に、スクリーン印刷用マスク１に各開口パターン２、３に対応させて付与されている位置合わせ用の位置マークと基板位置決めステージ６に位置固定されたプリント基板５の基板面に付与されている位置合わせ用の位置マークとをカメラ認識によって読み取り、これらの読み取り結果に基づいて、ある種類の基板面を、それに対応する開口パターン２又は３の下方に自動的に位置決め保持し、上昇させることにより、スクリーン印刷用マスク１に当接させて、当該基板面に対し、スクリーン印刷用マスク１の上方に備えられたスキージ９ａ又は９ｂ等を用いてクリーム半田等の印刷ペーストをスクリーン印刷することができる。
【００３５】
［スクリーン印刷装置の制御系の構成］
次に、図３をも参照しながら、本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の制御系の構成について説明する。図３は、本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【００３６】
図３において、制御部１０はＣＰＵ（central processing unit）であり、この制御部１０は、記憶部１１に記憶された各種処理プログラムを実行することにより、以下に説明する各部を制御する。そして、これにより、基板搬送動作やスクリーン印刷動作などの各種動作が実行される。
【００３７】
記憶部１１には、各種印刷条件のプログラムや搬送動作プログラムなどの各種の動作プログラムが記憶されている。各種印刷条件のプログラムは、スクリーン印刷用マスク１の開口パターン２又は３の下方に位置決め保持されたプリント基板５の基板面にクリーム半田等の印刷ペーストをスクリーン印刷するための動作プログラムである。各種印刷条件としては、プリント基板５のサイズ、スキージストローク、スキージ速度、スキージ印圧、版離れストローク、版離れ速度などが挙げられる。搬送動作プログラムは、上流側から搬入されるプリント基板５を、当該プリント基板５の基板面に対してスクリーン印刷作業が行われるスクリーン印刷用マスク１の所定の位置に送り込むと共に、前記所定の位置から印刷済みのプリント基板５を下流側に送り出すための動作プログラムである。
【００３８】
認識部１２は、バーコードリーダであり、スクリーン印刷用マスク１に付与されている各開口パターン２、３についての情報をそれぞれ記録したバーコードからなる２種類の情報認識マーク２ａ、３ａを読み取る。また、印刷条件設定部１３は、各情報認識マーク２ａ、３ａに記録された各開口パターン２、３についての情報に基づいて、各基板面に対する各種印刷条件を自動設定する。そして、記憶部１１には、上記した『各開口パターン２、３の設置位置に対応する、基板位置決めステージ６の水平可動範囲内の位置』を示す位置データと、当該開口パターン２、３に対応する（すなわち、各基板面に対する）各種印刷条件のプログラムとが対になって記憶される。
【００３９】
尚、上記『各開口パターン２、３の設置位置に対応する、基板位置決めステージ６の水平可動範囲内の位置』は、上述のように、基板位置決めステージ６に搬入されたプリント基板５の基板面に付与されている基板面識別マーク５ａをバーコードリーダによって読み取ると共に、スクリーン印刷用マスク１に各開口パターン２、３に対応させて付与されている位置合わせ用の位置マークと基板位置決めステージ６に位置固定されたプリント基板５に付与されている位置合わせ用の位置マークとをカメラ認識によって読み取り、これらの読み取り結果に基づいて、ある種類の基板面を、それに対応する開口パターン２又は３の下方に自動的に位置決め保持することにより、１枚のプリント基板５の基板面ごとに最適位置に修正される。
【００４０】
上記構成のスクリーン印刷装置４によれば、スクリーン印刷用マスク１に付与されている各情報認識マーク２ａ、３ａに記録された各種類の基板面に対応する各開口パターン２、３についての情報を認識部１２によって読み取り、印刷条件設定部１３によって、各種類の基板面に対する最適な印刷条件を自動設定することができる。すなわち、上記構成のスクリーン印刷装置４によれば、２種類の基板面のそれぞれに対する最適な印刷条件を自動設定することができる。そして、これにより、オペレータの印刷条件の設定にバラツキが生じることはないので、スクリーン印刷後のプリント基板５の品質にバラツキが生じることを防止することができる。また、各基板面に対する各種印刷条件のプログラムをそれぞれ記憶部１１に記憶させておき、各基板面に対するスクリーン印刷開始時に当該各基板面に対する各種印刷条件のプログラムを記憶部１１から読み出すようにすることにより、２種類の基板面のランダムな混合生産を実現することができる。そして、その際、スクリーン印刷の対象となる基板面の種類が切り替わるごとにスクリーン印刷用マスクを取り替える必要はなく、記憶部１１から読み出す各種印刷条件のプログラムを切り替えるだけでよいので、複数種類の基板面に対するスクリーン印刷作業の切り替え時間を大幅に短縮することが可能になる。
【００４１】
本実施の形態のスクリーン印刷装置４においては、印刷条件微調整部１４を備えているのが望ましい。この印刷条件微調整部１４は、印刷条件設定部１３によって自動設定された各基板面に対する各種印刷条件を用いて各基板面を試し刷りした結果に基づいて、版離れ速度、スキージ速度等の、各基板面に対する各種印刷条件を微調整する。そして、各基板面に対する微調整後の各種印刷条件のプログラムが記憶部１１に記憶される。この望ましい構成によれば、２種類の基板面のランダムな混合生産を、より最適な印刷条件で実現することができる。
【００４２】
また、本実施の形態のスクリーン印刷装置４においては、基板面種類判定部１５を備えているのが望ましい。この基板面種類判定部１５は、基板面識別マーク検出部による基板面識別マーク５ａの検出結果に基づいてプリント基板５の基板面の種類を判定する。従って、基板面識別マーク検出部（バーコードリーダ）と基板面種類判定部１５は、上流側から搬入されるプリント基板５の基板面に付与された基板面識別マーク５ａとしてのバーコードを検出することによって当該基板面の種類ａ、ｂを判定する基板面種類判定手段となっている。そして、基板面種類判定手段による判定結果に基づいて、プリント基板５の基板面が当該基板面に対応するスクリーン印刷用マスク１の開口パターン２又は３の下方に位置決め保持されると共に、当該基板面に対する各種印刷条件のプログラムが選択される。この望ましい構成によれば、ある種類の基板面を、それに対応する開口パターン２又は３の下方に自動的に位置決め保持し、上昇させることにより、スクリーン印刷用マスク１に当接させて、当該基板面へのスクリーン印刷を行うことができる。
【００４３】
スキージ等駆動部１６は、スキージ９ａ、９ｂ等のスクリーン印刷手段を駆動する。基板搬送位置決め駆動部１７は、基板位置決めステージ６の搬送コンベア７を駆動すると共に、４軸制御ロボット８を駆動する。尚、上記構成において、制御部１０は、各種印刷条件のプログラムに基づいてスキージ等駆動部１６を制御するスクリーン印刷動作制御部であると共に、搬送動作プログラムに基づいて基板搬送位置決め駆動部１７を制御する搬送動作制御部である。
【００４４】
［スクリーン印刷方法］
次に、図４〜図７をも参照しながら、本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置を用いて実行されるスクリーン印刷方法について説明する。図４は、本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置を用いて実行されるスクリーン印刷方法を示すフローチャート、図５〜図７は、当該スクリーン印刷方法における基板位置決め移動動作の動作説明図である。
【００４５】
ここでは、種類ａ、種類ｂの２種類の基板面がこの順番で交互に基板位置決めステージ６へ搬入され、これら２種類の基板面に対し、スクリーン印刷装置４においてスクリーン印刷作業が行われる場合を例に挙げて説明する。
【００４６】
まず、図５に示すように、基板位置決めステージ６へ上流側からプリント基板５が搬入される（図４のＳ１）。
【００４７】
プリント基板５が基板位置決めステージ６へ搬入されると、プリント基板５の基板面に付与されている基板面識別マーク５ａが基板面識別マーク検出部（バーコードリーダ）によって検出される（図４のＳ２）。そして、基板面識別マーク検出部による基板面識別マーク５ａの検出結果に基づき、基板面種類判定部１５によってプリント基板５の基板面の種類が判定される（図４のＳ３）。
【００４８】
基板位置決めステージ６に搬入されたプリント基板５の基板面が種類ａと判定（図４のＳ４）されたならば、スクリーン印刷用マスク１に開口パターン２に対応させて付与されている位置合わせ用の位置マークと基板位置決めステージ６に位置固定されたプリント基板５に付与されている位置合わせ用の位置マークとがカメラ認識によって読み取られると共に、制御部１０が、搬送動作プログラムによって基板搬送位置決め駆動部１７を制御する。これにより、４軸制御ロボット８が駆動され、図５、図６に示すように、プリント基板５の種類ａの基板面が、『開口パターン２の設置位置に対応する、基板位置決めステージ６の水平可動範囲内の位置』に位置決め保持され、その後、上昇してスクリーン印刷用マスク１に当接される（図４のＳ５）。
【００４９】
次に、記憶部１１に記憶されている種類ａの基板面用の各種印刷条件のプログラムが記憶部１１から読み出され（図４のＳ６）、制御部１０が、読み出された各種印刷条件のプログラムによってスキージ等駆動部１６を制御して、スキージ９ａ等を駆動する。これにより、スクリーン印刷装置４において種類ａの基板面へのスクリーン印刷作業が開始される（図４のＳ７）。種類ａの基板面へのスクリーン印刷作業が終了したら、当該プリント基板５が下流側の工程へ搬出され、基板位置決めステージ６が基板搬入位置まで戻される。そして、次にスクリーン印刷されるプリント基板５が上流側から基板位置決めステージ６へ搬入される。
【００５０】
基板位置決めステージ６に搬入されたプリント基板５の基板面が種類ｂと判定（図４のＳ８）されたならば、スクリーン印刷用マスク１に開口パターン３に対応させて付与されている位置合わせ用の位置マークと基板位置決めステージ６に位置固定されたプリント基板５に付与されている位置合わせ用の位置マークとがカメラ認識によって読み取られると共に、制御部１０が、搬送動作プログラムによって基板搬送位置決め駆動部１７を制御する。これにより、４軸制御ロボット８が駆動され、図５、図７に示すように、プリント基板５の種類ｂの基板面が、『開口パターン３の設置位置に対応する、基板位置決めステージ６の水平可動範囲内の位置』に位置決め保持され、その後、上昇してスクリーン印刷用マスク１に当接される（図４のＳ９）。
【００５１】
次に、記憶部１１に記憶されている種類ｂの基板面用の各種印刷条件のプログラムが記憶部１１から読み出され（図４のＳ１０）、制御部１０が、読み出された各種印刷条件のプログラムによってスキージ等駆動部１６を制御して、スキージ９ｂ等を駆動する。これにより、スクリーン印刷装置４において種類ｂの基板面へのスクリーン印刷作業が開始される（図４のＳ１１）。種類ｂの基板面へのスクリーン印刷作業が終了したら、当該プリント基板５が下流側の工程へ搬出され、基板位置決めステージ６が基板搬入位置まで戻される。そして、次にスクリーン印刷されるプリント基板５が上流側から基板位置決めステージ６へ搬入される。
【００５２】
以後、種類ａ、種類ｂの２種類の基板面がこの順番で繰り返し基板位置決めステージ６へ搬入され、上記と同様にして各基板面へのスクリーン印刷作業が行われる。そして、その後、全ての基板面へのスクリーン印刷作業が終了しているか否かが判断され（図４のＳ１２）、全ての基板面へのスクリーン印刷作業が終了している場合には、そこで作業が完了する。
【００５３】
以上説明したスクリーン印刷方法によれば、ある種類の基板面を、それに対応する開口パターンの下方に自動的に位置決め保持し、上昇させることにより、スクリーン印刷用マスク１に当接させて、当該基板面へのスクリーン印刷を行うことができ、その結果、２種類の基板面のランダムな混合生産を実現することができる。そして、その際、スクリーン印刷の対象となる基板面の種類が切り替わるごとにスクリーン印刷用マスクを取り替える必要はなく、各種印刷条件のプログラムを切り替えるだけでよいので、２種類の基板面に対するスクリーン印刷作業の切り替え時間を大幅に短縮することができる。
【００５４】
尚、上述したスクリーン印刷方法においては、種類ａ、種類ｂの２種類の基板面が１枚ずつこの順番で繰り返し基板位置決めステージ６へ搬入される場合を例に挙げて説明したが、基板位置決めステージ６へ搬入する順番はこれに限定されるものではない。例えば、ある種類の基板面を複数枚連続して基板位置決めステージ６へ搬入した後に、これとは異なる種類の基板面を基板位置決めステージ６へ搬入するようにしてもよい。
【００５５】
また、上述したスクリーン印刷方法においては、種類ａ、種類ｂの２種類の基板面を混合してスクリーン印刷を行う（すなわち、混合生産する）場合を例に挙げて説明したが、混合生産する基板面の種類は２種類に限定されるものではなく、３種類以上であってもよい。この３種類以上の基板面の混合生産は、３種類以上の基板面に対応する３種類以上の開口パターンが形成されたスクリーン印刷用マスクを用い、スクリーン印刷装置の構成や制御方法をそれに対応するように適宜変更すること等によって実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明によれば、複数種類の基板面のランダムな混合生産を、確実に最適な印刷条件で行うことが可能で、複数種類の基板面の切り替え時間を大幅に短縮することができる。従って、本発明は、生産効率の向上が望まれるスクリーン印刷装置に有用である。
【符号の説明】
【００５７】
１ スクリーン印刷用マスク
２、３ 開口パターン
２ａ、３ａ 情報認識マーク
４ スクリーン印刷装置
５ プリント基板
５ａ 基板面識別マーク
６ 基板位置決めステージ
７ 搬送コンベア
８ ４軸制御ロボット
９ａ、９ｂ スキージ
１０ 制御部
１１ 記憶部
１２ 認識部
１３ 印刷条件設定部
１４ 印刷条件微調整部
１５ 基板面種類判定部
１６ スキージ等駆動部
１７ 基板搬送位置決め駆動部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板にクリーム半田等の印刷ペーストをスクリーン印刷するために用いられるスクリーン印刷用マスク、並びに、それを用いたスクリーン印刷装置及びスクリーン印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント基板にクリーム半田等の印刷ペーストをスクリーン印刷するにあたっては、印刷しようとするプリント基板に対応するスクリーン印刷用マスクであるメタルマスクをスクリーン印刷装置に取り付けた後、それに対して印刷ペーストの印刷条件のプログラムを呼び出し、最適な印刷条件でスクリーン印刷を行うようにされている。
【０００３】
しかし、従来、印刷条件の設定はオペレータが個々に行っていたため、経験者と初心者の印刷条件のプログラムができて（すなわち、オペレータの印刷条件の設定にバラツキが生じて）、スクリーン印刷後のプリント基板の品質にもバラツキを生じる場合があった。
【０００４】
また、複数種類の基板面を混合してスクリーン印刷を行う（すなわち、混合生産する）場合には、そのメタルマスクがどの基板面に対するものであるかが確認できないため、複数種類の基板面が規則的に流れることが必須条件となっていた。そして、複数種類の基板面をランダムに流した場合には、メタルマスクとの合致に不具合が生じることがあり、従って、従来においては複数種類の基板面のランダムな混合生産は困難であった。
【０００５】
そこで、これらの課題を解決するために、種々の提案がなされている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００６】
すなわち、特許文献１においては、プリント基板に対する各種印刷条件についての情報を記録した情報表示マークをメタルマスクに形成し、この情報表示マークを読み取ることにより、プリント基板に対する各種印刷条件を自動設定するようにした構成が提案されている。
【０００７】
また、特許文献２においては、メタルマスクに印刷条件のコード信号を付与しておき、読取装置によって前記コード信号を読み取り、その読み取られたコード信号に基づいてスクリーン印刷装置に付属する記憶装置の情報を検索し、その検索された情報より読み出した印刷条件に応じてスクリーン印刷装置の各部の変更動作を自動的に行わせるようにした構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１５１７９７号公報
【特許文献２】特開平５−２６１８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１、２の構成では、単にオペレータの印刷条件の設定のバラツキの発生を防止できるに留まり、複数種類の基板面のランダムな混合生産を実現するには至っていない。すなわち、従来においては、スクリーン印刷の対象となる基板面の種類が切り替わるごとにスクリーン印刷用マスクを取り替える必要があり、複数種類の基板面に対するスクリーン印刷作業の切り替えに長時間を要していた。
【００１０】
本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、複数種類の基板面のそれぞれに対する最適な印刷条件を設定することを可能にすると共に、複数種類の基板面のランダムな混合生産を実現することを可能にするスクリーン印刷用マスク、並びに、それを用いたスクリーン印刷装置及びスクリーン印刷方法を提供することを目的とする。さらに具体的には、本発明は、複数種類の基板面のランダムな混合生産を、確実に最適な印刷条件で行うことを可能にし、複数種類の基板面に対するスクリーン印刷作業の切り替え時間を大幅に短縮することを可能にするスクリーン印刷用マスク、並びに、それを用いたスクリーン印刷装置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】
【００１１】
前記目的を達成するため、本発明に係るスクリーン印刷用マスクの構成は、プリント基板の基板面に印刷ペーストをスクリーン印刷するために用いられるスクリーン印刷用マスクであって、複数種類の前記基板面に対応する複数種類の開口パターンが形成されていると共に、前記各開口パターンについての情報をそれぞれ記録した複数種類の情報認識マークが付与されていることを特徴とする。
【００１２】
このスクリーン印刷用マスクの構成によれば、当該スクリーン印刷用マスクに付与されている各情報認識マークに記録された各種類の基板面に対応する各開口パターンについての情報をそれぞれ読み取ることにより、複数種類の基板面のそれぞれに対する最適な印刷条件を設定することが可能になる。また、複数種類の基板面に対応する複数種類の開口パターンが形成されているので、この構成のスクリーン印刷用マスクを用いることにより、複数種類の基板面のランダムな混合生産を実現することも可能になる。
【００１３】
本発明に係るスクリーン印刷装置の構成は、スクリーン印刷用マスクを用いてプリント基板の基板面に印刷ペーストをスクリーン印刷するスクリーン印刷装置であって、前記スクリーン印刷用マスクには、複数種類の前記基板面に対応する複数種類の開口パターンが形成されていると共に、前記各開口パターンについての情報をそれぞれ記録した複数種類の情報認識マークが付与されており、かつ、前記各情報認識マークを読み取る認識部と、前記各情報認識マークに記録された前記各開口パターンについての情報に基づいて、前記各基板面に対する各種印刷条件を自動設定する印刷条件設定部と、前記各基板面に対する前記各種印刷条件のプログラムを記憶する記憶部とを備えていることを特徴とする。
【００１４】
このスクリーン印刷装置の構成によれば、スクリーン印刷用マスクに付与されている各情報認識マークに記録された各種類の基板面に対応する各開口パターンについての情報を認識部によって読み取り、印刷条件設定部によって、各種類の基板面に対する最適な印刷条件を自動設定することができる。すなわち、このスクリーン印刷装置の構成によれば、複数種類の基板面のそれぞれに対する最適な印刷条件を自動設定することができる。そして、これにより、オペレータの印刷条件の設定にバラツキが生じることはないので、スクリーン印刷後のプリント基板の品質にバラツキが生じることを防止することができる。また、各基板面に対する各種印刷条件のプログラムをそれぞれ記憶部に記憶させておき、各基板面に対するスクリーン印刷開始時に当該各基板面に対する各種印刷条件のプログラムを記憶部から読み出すようにすることにより、複数種類の基板面のランダムな混合生産を実現することができる。そして、その際、スクリーン印刷の対象となる基板面の種類が切り替わるごとにスクリーン印刷用マスクを取り替える必要はなく、記憶部から読み出す各種印刷条件のプログラムを切り替えるだけでよいので、複数種類の基板面に対するスクリーン印刷作業の切り替え時間を大幅に短縮することが可能になる。
【００１５】
また、前記本発明のスクリーン印刷装置の構成においては、前記印刷条件設定部によって自動設定された前記各基板面に対する前記各種印刷条件を用いて前記各基板面を試し刷りした結果に基づいて、前記各基板面に対する前記各種印刷条件を微調整する印刷条件微調整部をさらに備え、前記各基板面に対する微調整後の前記各種印刷条件のプログラムが前記記憶部に記憶されるのが好ましい。この好ましい例によれば、複数種類の基板面のランダムな混合生産を、より最適な印刷条件で実現することができる。
【００１６】
また、前記本発明のスクリーン印刷装置の構成においては、搬入される前記プリント基板の前記基板面に付与された基板面識別マークを検出することによって当該基板面の種類を判定する基板面種類判定手段をさらに備え、前記基板面種類判定手段による判定結果に基づいて、前記プリント基板の前記基板面が当該基板面に対応する前記スクリーン印刷用マスクの前記開口パターンの下方に位置決め保持されると共に、当該基板面に対する前記各種印刷条件のプログラムが選択されるのが好ましい。この好ましい例によれば、ある種類の基板面を、それに対応する開口パターンの下方に自動的に位置決め保持して、当該基板面へのスクリーン印刷を行うことができる。
【００１７】
本発明に係るスクリーン印刷方法は、スクリーン印刷用マスクを用いてプリント基板の基板面に印刷ペーストをスクリーン印刷するスクリーン印刷方法であって、前記スクリーン印刷用マスクには、複数種類の前記基板面に対応する複数種類の開口パターンが形成されていると共に、前記各開口パターンについての情報をそれぞれ記録した複数種類の情報認識マークが付与されており、かつ、搬入される前記プリント基板の前記基板面に付与された基板面識別マークを検出することによって当該基板面の種類を判定するステップと、前記判定結果に基づいて、前記プリント基板の前記基板面を当該基板面に対応する前記スクリーン印刷用マスクの前記開口パターンの下方に位置決め保持すると共に、前記情報認識マークに基づいて作成された当該基板面に対する各種印刷条件のプログラムを選択するステップとを含むことを特徴とする。
【００１８】
このスクリーン印刷方法によれば、ある種類の基板面を、それに対応する開口パターンの下方に自動的に位置決め保持して、当該基板面へのスクリーン印刷を行うことができ、その結果、複数種類の基板面のランダムな混合生産を実現することができる。そして、その際、スクリーン印刷の対象となる基板面の種類が切り替わるごとにスクリーン印刷用マスクを取り替える必要はなく、各種印刷条件のプログラムを切り替えるだけでよいので、複数種類の基板面に対するスクリーン印刷作業の切り替え時間を大幅に短縮することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、複数種類の基板面のランダムな混合生産を、確実に最適な印刷条件で行うことが可能になり、複数種類の基板面に対するスクリーン印刷作業の切り替え時間を大幅に短縮することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷用マスクの構成を示す概略平面図
【図２】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の構成を示す概略平面図
【図３】本発明の一実施の形態における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４】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置を用いて実行されるスクリーン印刷方法を示すフローチャート
【図５】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置を用いて実行されるスクリーン印刷方法における基板位置決め移動動作の動作説明図
【図６】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置を用いて実行されるスクリーン印刷方法における基板位置決め移動動作の動作説明図
【図７】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置を用いて実行されるスクリーン印刷方法における基板位置決め移動動作の動作説明図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。
【００２２】
［スクリーン印刷用マスクの構成］
まず、図１を参照しながら、本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷用マスクの構成について説明する。図１は、本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷用マスクの構成を示す概略平面図である。
【００２３】
図１に示すように、本実施の形態のスクリーン印刷用マスク１は、金属製で厚みが１００〜１５０μｍ程度の薄板状のメタルマスクであり、プリント基板の基板面にクリーム半田等の印刷ペーストをスクリーン印刷するために用いられる。
【００２４】
１つのスクリーン印刷用マスク１には、２種類の基板面に対応する２種類の開口パターン２、３が形成されている。ここで、開口の形状は、プリント基板の基板面上のランドに対応した形状であり、各開口パターン２、３は、エッチングやレーザ加工によって形成されている。
【００２５】
尚、『２種類の基板面』には、２種類のプリント基板のそれぞれの基板面同士が含まれるが、１つのプリント基板における表側の基板面、裏側の基板面同士も『２種類の基板面』に含まれる。
【００２６】
また、１つのスクリーン印刷用マスク１には、各開口パターン２、３についての情報をそれぞれ記録した２種類の情報認識マーク２ａ、３ａが付与されている。ここで、情報認識マーク２ａ、３ａとしては、バーコードやＱＲコード等を用いることができる。また、これらを付与する方法としては、ラベル等にして貼り付ける方法が考えられるが、開口パターン２、３の形成と同時に、エッチングやレーザ加工によって付与するようにしてもよい。
【００２７】
上記構成のスクリーン印刷用マスク１によれば、当該スクリーン印刷用マスク１に付与されている各情報認識マーク２ａ、３ａに記録された各種類の基板面に対応する各開口パターン２、３についての情報をそれぞれ読み取ることにより、２種類の基板面のそれぞれに対する最適な印刷条件を設定することが可能になる。また、２種類の基板面に対応する２種類の開口パターン２、３が形成されているので、この構成のスクリーン印刷用マスク１を用いることにより、２種類の基板面のランダムな混合生産を実現することも可能になる。
【００２８】
尚、１つのスクリーン印刷用マスク１に形成される開口パターンの種類は２種類に限定されるものではなく、３種類以上であってもよい。そして、この場合には、情報認識マークの種類も、開口パターンの種類の数に応じて３種類以上となる。すなわち、本発明のスクリーン印刷用マスクの構成によれば、複数種類の基板面のランダムな混合生産を実現することが可能になる。
【００２９】
［スクリーン印刷装置の構成］
次に、図２を参照しながら、本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の構成について説明する。図２は、本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の構成を示す概略平面図である。
【００３０】
図２に示すように、本実施の形態のスクリーン印刷装置４は、プリント基板５を搬送する搬送コンベア７を有する基板位置決めステージ６と、当該基板位置決めステージ６をＸ軸方向、Ｙ軸方向、中心点Ｓを中心とする面内回転方向であるθ軸方向、及び、上下方向（図２の紙面に垂直なＺ軸（図示せず）方向）に移動させることが可能な４軸制御ロボット８とを備えている。
【００３１】
また、基板位置決めステージ６の水平可動範囲の上方には、スクリーン印刷用マスク１が取り付けられている。上記したように、このスクリーン印刷用マスク１には、２種類の基板面に対応する２種類の開口パターン２、３が形成されている。また、スクリーン印刷用マスク１には、各開口パターン２、３についての情報をそれぞれ記録した２種類の情報認識マーク２ａ、３ａが付与されており、各情報認識マーク２ａ、３ａは、各開口パターン２、３に対応する基板面に付与されている基板面識別マーク５ａと紐付けされている。
【００３２】
基板位置決めステージ６に搬入されるプリント基板５の基板面に付与されている基板面識別マーク５ａは、基板面識別マーク検出部（図示せず）によって検出される。尚、この基板面識別マーク検出部は、スクリーン印刷用マスク１に付与されている各情報認識マーク２ａ、３ａについても検出する。この各情報認識マーク２ａ、３ａには、各開口パターン２、３についての情報の他、『各開口パターン２、３の設置位置に対応する、基板位置決めステージ６の水平可動範囲内の位置』を示す位置データが記録されており、基板面識別マーク検出部によって各情報認識マーク２ａ、３ａを検出することにより、『各開口パターン２、３の設置位置に対応する、基板位置決めステージ６の水平可動範囲内の位置』を示す位置データが後述する記憶部１１（図３参照）に記憶される。そして、上記のように、各情報認識マーク２ａ、３ａは、各開口パターン２、３に対応する基板面に付与されている基板面識別マーク５ａと紐付けされているので、基板位置決めステージ６に搬入されるプリント基板５の基板面に付与されている基板面識別マーク５ａを基板面識別マーク検出部によって検出することにより、『各開口パターン２、３の設置位置に対応する、基板位置決めステージ６の水平可動範囲内の位置』を示す位置データが記憶部１１から読み出され、後述する制御部１０（図３参照）が、読み出された位置データを参照して、後述する基板搬送位置決め駆動部１７（図３参照）を制御する。これにより、４軸制御ロボット８が駆動され、当該プリント基板５の基板面が、『各開口パターン２、３の設置位置に対応する、基板位置決めステージ６の水平可動範囲内の位置』に移動する。基板面識別マーク検出部は、バーコードリーダであり、基板面識別マーク５ａ及び各情報認識マーク２ａ、３ａとしてのバーコードを検出する。尚、基板面識別マーク５ａ及び各情報認識マーク２ａ、３ａとしては、バーコードの他にＱＲコード等を用いることもできる。
【００３３】
また、スクリーン印刷用マスク１の各開口パターン２、３とプリント基板５の基板面の回路パターンとを精度良く位置決めするために、スクリーン印刷用マスク１に各開口パターン２、３に対応させて付与されている位置合わせ用の位置マーク（図示せず）と基板位置決めステージ６に位置固定されるプリント基板５の基板面に付与されている位置合わせ用の位置マーク（図示せず）とをカメラ（図示せず）による認識によって読み取ることができるようにされている。
【００３４】
そして、基板位置決めステージ６に搬入されたプリント基板５の基板面に付与されている基板面識別マーク５ａをバーコードリーダによって読み取ると共に、スクリーン印刷用マスク１に各開口パターン２、３に対応させて付与されている位置合わせ用の位置マークと基板位置決めステージ６に位置固定されたプリント基板５の基板面に付与されている位置合わせ用の位置マークとをカメラ認識によって読み取り、これらの読み取り結果に基づいて、ある種類の基板面を、それに対応する開口パターン２又は３の下方に自動的に位置決め保持し、上昇させることにより、スクリーン印刷用マスク１に当接させて、当該基板面に対し、スクリーン印刷用マスク１の上方に備えられたスキージ９ａ又は９ｂ等を用いてクリーム半田等の印刷ペーストをスクリーン印刷することができる。
【００３５】
［スクリーン印刷装置の制御系の構成］
次に、図３をも参照しながら、本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の制御系の構成について説明する。図３は、本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【００３６】
図３において、制御部１０はＣＰＵ（central processing unit）であり、この制御部１０は、記憶部１１に記憶された各種処理プログラムを実行することにより、以下に説明する各部を制御する。そして、これにより、基板搬送動作やスクリーン印刷動作などの各種動作が実行される。
【００３７】
記憶部１１には、各種印刷条件のプログラムや搬送動作プログラムなどの各種の動作プログラムが記憶されている。各種印刷条件のプログラムは、スクリーン印刷用マスク１の開口パターン２又は３の下方に位置決め保持されたプリント基板５の基板面にクリーム半田等の印刷ペーストをスクリーン印刷するための動作プログラムである。各種印刷条件としては、プリント基板５のサイズ、スキージストローク、スキージ速度、スキージ印圧、版離れストローク、版離れ速度などが挙げられる。搬送動作プログラムは、上流側から搬入されるプリント基板５を、当該プリント基板５の基板面に対してスクリーン印刷作業が行われるスクリーン印刷用マスク１の所定の位置に送り込むと共に、前記所定の位置から印刷済みのプリント基板５を下流側に送り出すための動作プログラムである。
【００３８】
認識部１２は、バーコードリーダであり、スクリーン印刷用マスク１に付与されている各開口パターン２、３についての情報をそれぞれ記録したバーコードからなる２種類の情報認識マーク２ａ、３ａを読み取る。また、印刷条件設定部１３は、各情報認識マーク２ａ、３ａに記録された各開口パターン２、３についての情報に基づいて、各基板面に対する各種印刷条件を自動設定する。そして、記憶部１１には、上記した『各開口パターン２、３の設置位置に対応する、基板位置決めステージ６の水平可動範囲内の位置』を示す位置データと、当該開口パターン２、３に対応する（すなわち、各基板面に対する）各種印刷条件のプログラムとが対になって記憶される。
【００３９】
尚、上記『各開口パターン２、３の設置位置に対応する、基板位置決めステージ６の水平可動範囲内の位置』は、上述のように、基板位置決めステージ６に搬入されたプリント基板５の基板面に付与されている基板面識別マーク５ａをバーコードリーダによって読み取ると共に、スクリーン印刷用マスク１に各開口パターン２、３に対応させて付与されている位置合わせ用の位置マークと基板位置決めステージ６に位置固定されたプリント基板５に付与されている位置合わせ用の位置マークとをカメラ認識によって読み取り、これらの読み取り結果に基づいて、ある種類の基板面を、それに対応する開口パターン２又は３の下方に自動的に位置決め保持することにより、１枚のプリント基板５の基板面ごとに最適位置に修正される。
【００４０】
上記構成のスクリーン印刷装置４によれば、スクリーン印刷用マスク１に付与されている各情報認識マーク２ａ、３ａに記録された各種類の基板面に対応する各開口パターン２、３についての情報を認識部１２によって読み取り、印刷条件設定部１３によって、各種類の基板面に対する最適な印刷条件を自動設定することができる。すなわち、上記構成のスクリーン印刷装置４によれば、２種類の基板面のそれぞれに対する最適な印刷条件を自動設定することができる。そして、これにより、オペレータの印刷条件の設定にバラツキが生じることはないので、スクリーン印刷後のプリント基板５の品質にバラツキが生じることを防止することができる。また、各基板面に対する各種印刷条件のプログラムをそれぞれ記憶部１１に記憶させておき、各基板面に対するスクリーン印刷開始時に当該各基板面に対する各種印刷条件のプログラムを記憶部１１から読み出すようにすることにより、２種類の基板面のランダムな混合生産を実現することができる。そして、その際、スクリーン印刷の対象となる基板面の種類が切り替わるごとにスクリーン印刷用マスクを取り替える必要はなく、記憶部１１から読み出す各種印刷条件のプログラムを切り替えるだけでよいので、複数種類の基板面に対するスクリーン印刷作業の切り替え時間を大幅に短縮することが可能になる。
【００４１】
本実施の形態のスクリーン印刷装置４においては、印刷条件微調整部１４を備えているのが望ましい。この印刷条件微調整部１４は、印刷条件設定部１３によって自動設定された各基板面に対する各種印刷条件を用いて各基板面を試し刷りした結果に基づいて、版離れ速度、スキージ速度等の、各基板面に対する各種印刷条件を微調整する。そして、各基板面に対する微調整後の各種印刷条件のプログラムが記憶部１１に記憶される。この望ましい構成によれば、２種類の基板面のランダムな混合生産を、より最適な印刷条件で実現することができる。
【００４２】
また、本実施の形態のスクリーン印刷装置４においては、基板面種類判定部１５を備えているのが望ましい。この基板面種類判定部１５は、基板面識別マーク検出部による基板面識別マーク５ａの検出結果に基づいてプリント基板５の基板面の種類を判定する。従って、基板面識別マーク検出部（バーコードリーダ）と基板面種類判定部１５は、上流側から搬入されるプリント基板５の基板面に付与された基板面識別マーク５ａとしてのバーコードを検出することによって当該基板面の種類ａ、ｂを判定する基板面種類判定手段となっている。そして、基板面種類判定手段による判定結果に基づいて、プリント基板５の基板面が当該基板面に対応するスクリーン印刷用マスク１の開口パターン２又は３の下方に位置決め保持されると共に、当該基板面に対する各種印刷条件のプログラムが選択される。この望ましい構成によれば、ある種類の基板面を、それに対応する開口パターン２又は３の下方に自動的に位置決め保持し、上昇させることにより、スクリーン印刷用マスク１に当接させて、当該基板面へのスクリーン印刷を行うことができる。
【００４３】
スキージ等駆動部１６は、スキージ９ａ、９ｂ等のスクリーン印刷手段を駆動する。基板搬送位置決め駆動部１７は、基板位置決めステージ６の搬送コンベア７を駆動すると共に、４軸制御ロボット８を駆動する。尚、上記構成において、制御部１０は、各種印刷条件のプログラムに基づいてスキージ等駆動部１６を制御するスクリーン印刷動作制御部であると共に、搬送動作プログラムに基づいて基板搬送位置決め駆動部１７を制御する搬送動作制御部である。
【００４４】
［スクリーン印刷方法］
次に、図４〜図７をも参照しながら、本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置を用いて実行されるスクリーン印刷方法について説明する。図４は、本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置を用いて実行されるスクリーン印刷方法を示すフローチャート、図５〜図７は、当該スクリーン印刷方法における基板位置決め移動動作の動作説明図である。
【００４５】
ここでは、種類ａ、種類ｂの２種類の基板面がこの順番で交互に基板位置決めステージ６へ搬入され、これら２種類の基板面に対し、スクリーン印刷装置４においてスクリーン印刷作業が行われる場合を例に挙げて説明する。
【００４６】
まず、図５に示すように、基板位置決めステージ６へ上流側からプリント基板５が搬入される（図４のＳ１）。
【００４７】
プリント基板５が基板位置決めステージ６へ搬入されると、プリント基板５の基板面に付与されている基板面識別マーク５ａが基板面識別マーク検出部（バーコードリーダ）によって検出される（図４のＳ２）。そして、基板面識別マーク検出部による基板面識別マーク５ａの検出結果に基づき、基板面種類判定部１５によってプリント基板５の基板面の種類が判定される（図４のＳ３）。
【００４８】
基板位置決めステージ６に搬入されたプリント基板５の基板面が種類ａと判定（図４のＳ４）されたならば、スクリーン印刷用マスク１に開口パターン２に対応させて付与されている位置合わせ用の位置マークと基板位置決めステージ６に位置固定されたプリント基板５に付与されている位置合わせ用の位置マークとがカメラ認識によって読み取られると共に、制御部１０が、搬送動作プログラムによって基板搬送位置決め駆動部１７を制御する。これにより、４軸制御ロボット８が駆動され、図５、図６に示すように、プリント基板５の種類ａの基板面が、『開口パターン２の設置位置に対応する、基板位置決めステージ６の水平可動範囲内の位置』に位置決め保持され、その後、上昇してスクリーン印刷用マスク１に当接される（図４のＳ５）。
【００４９】
次に、記憶部１１に記憶されている種類ａの基板面用の各種印刷条件のプログラムが記憶部１１から読み出され（図４のＳ６）、制御部１０が、読み出された各種印刷条件のプログラムによってスキージ等駆動部１６を制御して、スキージ９ａ等を駆動する。これにより、スクリーン印刷装置４において種類ａの基板面へのスクリーン印刷作業が開始される（図４のＳ７）。種類ａの基板面へのスクリーン印刷作業が終了したら、当該プリント基板５が下流側の工程へ搬出され、基板位置決めステージ６が基板搬入位置まで戻される。そして、次にスクリーン印刷されるプリント基板５が上流側から基板位置決めステージ６へ搬入される。
【００５０】
基板位置決めステージ６に搬入されたプリント基板５の基板面が種類ｂと判定（図４のＳ８）されたならば、スクリーン印刷用マスク１に開口パターン３に対応させて付与されている位置合わせ用の位置マークと基板位置決めステージ６に位置固定されたプリント基板５に付与されている位置合わせ用の位置マークとがカメラ認識によって読み取られると共に、制御部１０が、搬送動作プログラムによって基板搬送位置決め駆動部１７を制御する。これにより、４軸制御ロボット８が駆動され、図５、図７に示すように、プリント基板５の種類ｂの基板面が、『開口パターン３の設置位置に対応する、基板位置決めステージ６の水平可動範囲内の位置』に位置決め保持され、その後、上昇してスクリーン印刷用マスク１に当接される（図４のＳ９）。
【００５１】
次に、記憶部１１に記憶されている種類ｂの基板面用の各種印刷条件のプログラムが記憶部１１から読み出され（図４のＳ１０）、制御部１０が、読み出された各種印刷条件のプログラムによってスキージ等駆動部１６を制御して、スキージ９ｂ等を駆動する。これにより、スクリーン印刷装置４において種類ｂの基板面へのスクリーン印刷作業が開始される（図４のＳ１１）。種類ｂの基板面へのスクリーン印刷作業が終了したら、当該プリント基板５が下流側の工程へ搬出され、基板位置決めステージ６が基板搬入位置まで戻される。そして、次にスクリーン印刷されるプリント基板５が上流側から基板位置決めステージ６へ搬入される。
【００５２】
以後、種類ａ、種類ｂの２種類の基板面がこの順番で繰り返し基板位置決めステージ６へ搬入され、上記と同様にして各基板面へのスクリーン印刷作業が行われる。そして、その後、全ての基板面へのスクリーン印刷作業が終了しているか否かが判断され（図４のＳ１２）、全ての基板面へのスクリーン印刷作業が終了している場合には、そこで作業が完了する。
【００５３】
以上説明したスクリーン印刷方法によれば、ある種類の基板面を、それに対応する開口パターンの下方に自動的に位置決め保持し、上昇させることにより、スクリーン印刷用マスク１に当接させて、当該基板面へのスクリーン印刷を行うことができ、その結果、２種類の基板面のランダムな混合生産を実現することができる。そして、その際、スクリーン印刷の対象となる基板面の種類が切り替わるごとにスクリーン印刷用マスクを取り替える必要はなく、各種印刷条件のプログラムを切り替えるだけでよいので、２種類の基板面に対するスクリーン印刷作業の切り替え時間を大幅に短縮することができる。
【００５４】
尚、上述したスクリーン印刷方法においては、種類ａ、種類ｂの２種類の基板面が１枚ずつこの順番で繰り返し基板位置決めステージ６へ搬入される場合を例に挙げて説明したが、基板位置決めステージ６へ搬入する順番はこれに限定されるものではない。例えば、ある種類の基板面を複数枚連続して基板位置決めステージ６へ搬入した後に、これとは異なる種類の基板面を基板位置決めステージ６へ搬入するようにしてもよい。
【００５５】
また、上述したスクリーン印刷方法においては、種類ａ、種類ｂの２種類の基板面を混合してスクリーン印刷を行う（すなわち、混合生産する）場合を例に挙げて説明したが、混合生産する基板面の種類は２種類に限定されるものではなく、３種類以上であってもよい。この３種類以上の基板面の混合生産は、３種類以上の基板面に対応する３種類以上の開口パターンが形成されたスクリーン印刷用マスクを用い、スクリーン印刷装置の構成や制御方法をそれに対応するように適宜変更すること等によって実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明によれば、複数種類の基板面のランダムな混合生産を、確実に最適な印刷条件で行うことが可能で、複数種類の基板面の切り替え時間を大幅に短縮することができる。従って、本発明は、生産効率の向上が望まれるスクリーン印刷装置に有用である。
【符号の説明】
【００５７】
１ スクリーン印刷用マスク
２、３ 開口パターン
２ａ、３ａ 情報認識マーク
４ スクリーン印刷装置
５ プリント基板
５ａ 基板面識別マーク
６ 基板位置決めステージ
７ 搬送コンベア
８ ４軸制御ロボット
９ａ、９ｂ スキージ
１０ 制御部
１１ 記憶部
１２ 認識部
１３ 印刷条件設定部
１４ 印刷条件微調整部
１５ 基板面種類判定部
１６ スキージ等駆動部
１７ 基板搬送位置決め駆動部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板の基板面に印刷ペーストをスクリーン印刷するために用いられるスクリーン印刷用マスクであって、
複数種類の前記基板面に対応する複数種類の開口パターンが形成されていると共に、前記各開口パターンについての情報をそれぞれ記録した複数種類の情報認識マークが付与されていることを特徴とするスクリーン印刷用マスク。
【請求項２】
スクリーン印刷用マスクを用いてプリント基板の基板面に印刷ペーストをスクリーン印刷するスクリーン印刷装置であって、
前記スクリーン印刷用マスクには、複数種類の前記基板面に対応する複数種類の開口パターンが形成されていると共に、前記各開口パターンについての情報をそれぞれ記録した複数種類の情報認識マークが付与されており、かつ、
前記各情報認識マークを読み取る認識部と、
前記各情報認識マークに記録された前記各開口パターンについての情報に基づいて、前記各基板面に対する各種印刷条件を自動設定する印刷条件設定部と、
前記各基板面に対する前記各種印刷条件のプログラムを記憶する記憶部とを備えていることを特徴とするスクリーン印刷装置。
【請求項３】
前記印刷条件設定部によって自動設定された前記各基板面に対する前記各種印刷条件を用いて前記各基板面を試し刷りした結果に基づいて、前記各基板面に対する前記各種印刷条件を微調整する印刷条件微調整部をさらに備え、
前記各基板面に対する微調整後の前記各種印刷条件のプログラムが前記記憶部に記憶される、請求項２に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項４】
搬入される前記プリント基板の前記基板面に付与された基板面識別マークを検出することによって当該基板面の種類を判定する基板面種類判定手段をさらに備え、
前記基板面種類判定手段による判定結果に基づいて、前記プリント基板の前記基板面が当該基板面に対応する前記スクリーン印刷用マスクの前記開口パターンの下方に位置決め保持されると共に、当該基板面に対する前記各種印刷条件のプログラムが選択される、請求項２又は３に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項５】
スクリーン印刷用マスクを用いてプリント基板の基板面に印刷ペーストをスクリーン印刷するスクリーン印刷方法であって、
前記スクリーン印刷用マスクには、複数種類の前記基板面に対応する複数種類の開口パターンが形成されていると共に、前記各開口パターンについての情報をそれぞれ記録した複数種類の情報認識マークが付与されており、かつ、
搬入される前記プリント基板の前記基板面に付与された基板面識別マークを検出することによって当該基板面の種類を判定するステップと、
前記判定結果に基づいて、前記プリント基板の前記基板面を当該基板面に対応する前記スクリーン印刷用マスクの前記開口パターンの下方に位置決め保持すると共に、前記情報認識マークに基づいて作成された当該基板面に対する各種印刷条件のプログラムを選択するステップとを含むことを特徴とするスクリーン印刷方法。
【請求項１】
プリント基板の基板面に印刷ペーストをスクリーン印刷するために用いられるスクリーン印刷用マスクであって、
複数種類の前記基板面に対応する複数種類の開口パターンが形成されていると共に、前記各開口パターンについての情報をそれぞれ記録した複数種類の情報認識マークが付与されていることを特徴とするスクリーン印刷用マスク。
【請求項２】
スクリーン印刷用マスクを用いてプリント基板の基板面に印刷ペーストをスクリーン印刷するスクリーン印刷装置であって、
前記スクリーン印刷用マスクには、複数種類の前記基板面に対応する複数種類の開口パターンが形成されていると共に、前記各開口パターンについての情報をそれぞれ記録した複数種類の情報認識マークが付与されており、かつ、
前記各情報認識マークを読み取る認識部と、
前記各情報認識マークに記録された前記各開口パターンについての情報に基づいて、前記各基板面に対する各種印刷条件を自動設定する印刷条件設定部と、
前記各基板面に対する前記各種印刷条件のプログラムを記憶する記憶部とを備えていることを特徴とするスクリーン印刷装置。
【請求項３】
前記印刷条件設定部によって自動設定された前記各基板面に対する前記各種印刷条件を用いて前記各基板面を試し刷りした結果に基づいて、前記各基板面に対する前記各種印刷条件を微調整する印刷条件微調整部をさらに備え、
前記各基板面に対する微調整後の前記各種印刷条件のプログラムが前記記憶部に記憶される、請求項２に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項４】
搬入される前記プリント基板の前記基板面に付与された基板面識別マークを検出することによって当該基板面の種類を判定する基板面種類判定手段をさらに備え、
前記基板面種類判定手段による判定結果に基づいて、前記プリント基板の前記基板面が当該基板面に対応する前記スクリーン印刷用マスクの前記開口パターンの下方に位置決め保持されると共に、当該基板面に対する前記各種印刷条件のプログラムが選択される、請求項２又は３に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項５】
スクリーン印刷用マスクを用いてプリント基板の基板面に印刷ペーストをスクリーン印刷するスクリーン印刷方法であって、
前記スクリーン印刷用マスクには、複数種類の前記基板面に対応する複数種類の開口パターンが形成されていると共に、前記各開口パターンについての情報をそれぞれ記録した複数種類の情報認識マークが付与されており、かつ、
搬入される前記プリント基板の前記基板面に付与された基板面識別マークを検出することによって当該基板面の種類を判定するステップと、
前記判定結果に基づいて、前記プリント基板の前記基板面を当該基板面に対応する前記スクリーン印刷用マスクの前記開口パターンの下方に位置決め保持すると共に、前記情報認識マークに基づいて作成された当該基板面に対する各種印刷条件のプログラムを選択するステップとを含むことを特徴とするスクリーン印刷方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２５５５１２（Ｐ２０１１−２５５５１２Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２９２４６（Ｐ２０１０−１２９２４６）
【出願日】平成２２年６月４日（２０１０．６．４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＱＲコード
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月４日（２０１０．６．４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＱＲコード
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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