特開 2015-12095 位置検出装置、基板製造装置、位置検出方法、及び基板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-12095(P2015-12095A)

(43)【公開日】2015年1月19日

(54)【発明の名称】位置検出装置、基板製造装置、位置検出方法、及び基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/34 20060101AFI20141216BHJP

   B41F 15/26 20060101ALI20141216BHJP

   B41F 15/36 20060101ALI20141216BHJP

   H05K 13/04 20060101ALI20141216BHJP

   H05K 13/08 20060101ALI20141216BHJP

【ＦＩ】

   H05K3/34 505D

   B41F15/26 A

   B41F15/36 A

   H05K13/04 M

   H05K13/08 Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2013-135629(P2013-135629)

(22)【出願日】2013年6月27日

(71)【出願人】

【識別番号】314006938

【氏名又は名称】ＪＵＫＩオートメーションシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104215

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 純一

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 昭彦

【テーマコード（参考）】

2C035

5E313

5E319

【Ｆターム（参考）】

2C035AA06

2C035FB24

2C035FB27

2C035FB33

2C035FB37

2C035FB39

2C035FB40

2C035FD01

2C035FD19

2C035FD29

2C035FD31

2C035FF26

5E313AA11

5E313CC04

5E313DD01

5E313DD02

5E313DD03

5E313DD12

5E313FF12

5E313FF24

5E313FF25

5E313FF26

5E313FF32

5E313FF33

5E313FG01

5E313FG02

5E313FG05

5E319BB05

5E319CD29

5E319GG09

(57)【要約】

【課題】撮像部が撮像する画像におけるアライメントマークの位置から、実際のアライメントマークの位置をより正確に算出可能な技術を提供する。
【解決手段】位置検出装置は、撮像部と、記憶部と、制御部とを具備する。上記撮像部は、基準面に対向した状態で上記基準面に沿って移動可能であり、上記基準面にあるアライメントマークを撮像する。上記記憶部には、上記撮像部の位置に応じて、上記撮像部が撮像する画像の倍率が定まるように構成される換算情報が記録されている。上記制御部は、上記記憶部に記録された上記換算情報を用い、上記撮像部の位置、及び上記画像における上記アライメントマークの位置から、上記基準面における上記アライメントマークの位置を算出する。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基準面に対向した状態で前記基準面に沿って移動可能であり、前記基準面にあるアライメントマークを撮像する撮像部と、
前記撮像部の位置に応じて、前記撮像部が撮像する画像の倍率が定まるように構成される換算情報が記録された記憶部と、
前記記憶部に記録された前記換算情報を用い、前記撮像部の位置、及び前記画像における前記アライメントマークの位置から、前記基準面における前記アライメントマークの位置を算出する制御部と
を具備する位置検出装置。

【請求項2】

請求項１に記載の位置検出装置であって、
前記換算情報は、前記撮像部が複数の位置でそれぞれ撮像した画像の倍率の実測値を含む
位置検出装置。

【請求項3】

請求項２に記載の位置検出装置であって、
前記複数の位置は前記基準面に沿って規則的に配列している
位置検出装置。

【請求項4】

請求項２に記載の位置検出装置であって、
前記制御部は、前記複数の位置のうち、前記撮像部の位置に最も近い位置に対応する前記実測値を用い、前記基準面における前記アライメントマークの位置を算出する
位置検出装置。

【請求項5】

請求項２に記載の位置検出装置であって、
前記制御部は、前記複数の位置のうち、前記撮像部の位置に近接する２つ以上の位置に対応する前記実測値から算出される値を用い、前記基準面における前記アライメントマークの位置を算出する
位置検出装置。

【請求項6】

請求項１に記載の位置検出装置であって、
前記アライメントマークが設けられた主面を有する基板を、前記主面の位置を前記基準面に合わせて保持する保持部を更に具備する
位置検出装置。

【請求項7】

アライメントマークが設けられた主面を有する基板を、前記主面の位置を基準面に合わせて保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記基板を処理する処理部と、
前記基準面に対向した状態で前記基準面に沿って移動可能であり、前記アライメントマークを撮像する撮像部と、
前記撮像部の位置に応じて、前記撮像部が撮像する画像の倍率が定まるように構成される換算情報が記録された記憶部と、
前記記憶部に記録された前記換算情報を用い、前記撮像部の位置、及び前記画像における前記アライメントマークの位置から、前記基準面における前記アライメントマークの位置を算出し、算出された位置に基づいて前記基板の位置を認識した後に、前記処理部の前記基板に対する処理を実行する制御部と
を具備する基板製造装置。

【請求項8】

基準面に対向した状態で前記基準面に沿って移動可能な撮像部によって、前記基準面にあるアライメントマークを撮像し、
前記撮像部の位置に応じて、前記撮像部が撮像する画像の倍率を定め、
定めた倍率を用い、前記撮像部の位置、及び前記画像における前記アライメントマークの位置から、前記基準面における前記アライメントマークの位置を算出する
位置検出方法。

【請求項9】

アライメントマークが設けられた主面を有する基板を、前記主面の位置を基準面に合わせて配置し、
前記基準面に対向した状態で前記基準面に沿って移動可能な撮像部によって、前記基準面に配置された前記主面の前記アライメントマークを撮像し、
前記撮像部の位置に応じて、前記撮像部が撮像する画像の倍率を定め、
定めた倍率を用い、前記撮像部の位置、及び前記画像における前記アライメントマークの位置から、前記基準面における前記アライメントマークの位置を算出し、算出された位置に基づいて前記基板の位置を認識し、
前記基板の位置を認識した後に前記基板に対する処理を実行する
基板の製造方法。

【請求項10】

基準面に対向した状態で前記基準面に沿って移動可能な撮像部によって、前記基準面にあるアライメントマークに対して第１の撮像を行ない、
前記第１の撮像により得られた第１の画像の倍率、前記第１の撮像の際の前記撮像部の位置、及び前記第１の画像における前記アライメントマークの位置から、前記基準面における前記アライメントマークの第１の位置を算出し、
前記撮像部によって、前記第１の位置に対して第２の撮像を行ない、
前記第２の撮像により得られた第２の画像の倍率、前記第２の撮像における前記撮像部の位置、及び前記第２の画像における前記アライメントマークの位置から、前記基準面における前記アライメントマークの第２の位置を算出する
位置検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本技術は、移動可能な撮像部を用いてアライメントマークの位置を正確に検出する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、基板にクリーム半田を印刷するスクリーン印刷装置が広く知られている（例えば、特許文献１参照。）。

【0003】

スクリーン印刷装置では、パターン孔が設けられたスクリーンが用いられ、スクリーンの上側にスキージが配置され、スクリーンの下側に基板が配置される。このようなスクリーン印刷装置は、クリーム半田が供給されたスクリーン上をスキージがスライドすると、クリーム半田がパターン孔を介して基板に印刷されるように構成されている。

【0004】

クリーム半田を基板の正確な位置に印刷するために、スクリーン及び基板のアライメントマークをカメラで撮像した画像を用いて、スクリーンと基板との相対位置の調整を行なうスクリーン印刷装置が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−０９５０５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

スクリーン及び基板のアライメントマークをカメラで撮像するスクリーン印刷装置では、カメラが撮像する画像におけるアライメントマークの位置から、実際のスクリーンや基板上におけるアライメントマークの位置が算出される。そのため、このようなスクリーン印刷装置では、カメラが撮像する画像の倍率の設定値に誤差がある場合、スクリーンと基板との相対位置の調整にも誤差が生じる。

【0007】

以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、撮像部が撮像する画像におけるアライメントマークの位置から、実際のアライメントマークの位置をより正確に算出可能な技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る位置検出装置は、撮像部と、記憶部と、制御部とを具備する。
上記撮像部は、基準面に対向した状態で上記基準面に沿って移動可能であり、上記基準面にあるアライメントマークを撮像する。
上記記憶部には、上記撮像部の位置に応じて、上記撮像部が撮像する画像の倍率が定まるように構成される換算情報が記録されている。
上記制御部は、上記記憶部に記録された上記換算情報を用い、上記撮像部の位置、及び上記画像における上記アライメントマークの位置から、上記基準面における上記アライメントマークの位置を算出する。

【0009】

この構成により、上記位置検出装置は、撮像部の位置に応じた倍率を用いて、撮像部が撮像した画像におけるアライメントマークの位置から、基準面におけるアライメントマークの位置を算出可能となる。したがって、撮像部の位置による画像の倍率の誤差が抑制されるため、上記位置検出装置はアライメントマークのより正確な位置を検出することができる。

【0010】

上記換算情報は、上記撮像部が複数の位置でそれぞれ撮像した画像の倍率の実測値を含んでもよい。
この構成により、上記位置検出装置は、画像の倍率の代表値のみが設定された位置検出装置よりも、アライメントマークのより正確な位置を検出することができるようになる。

【0011】

上記複数の位置は上記基準面に沿って規則的に配列していてもよい。
この構成により、上記位置検出装置は、撮像部が基準面に沿ったどの位置にある場合にも、アライメントマークのより正確な位置を検出することができるようになる。

【0012】

上記制御部は、上記複数の位置のうち、上記撮像部の位置に最も近い位置に対応する上記実測値を用い、上記アライメントマークの位置を算出してもよい。
また、上記制御部は、上記複数の位置のうち、上記撮像部の位置に近接する２つ以上の位置に対応する上記実測値から算出される値を用い、上記アライメントマークの位置を算出してもよい。
これらの構成により、上記位置検出装置は、アライメントマークのより正確な位置を検出することができるようになる。

【0013】

上記位置検出装置は、上記アライメントマークが設けられた主面を有する基板を、上記主面の位置を上記基準面に合わせて保持する保持部を更に具備してもよい。
この構成により、上記位置検出装置は、基板の正確な位置を検出することができるようになる。

【0014】

本技術の一形態に係る基板製造装置は、保持部と、処理部と、撮像部と、記憶部と、制御部とを具備する。
上記保持部は、アライメントマークが設けられた主面を有する基板を、上記主面の位置を基準面に合わせて保持する。
上記処理部は、上記保持部に保持された上記基板を処理する。
上記撮像部は、上記基準面に対向した状態で上記基準面に沿って移動可能であり、上記アライメントマークを撮像する。
上記記憶部には、上記撮像部の位置に応じて、上記撮像部が撮像する画像の倍率が定まるように構成される換算情報が記録されている。
上記制御部は、前記記憶部に記録された前記換算情報を用い、前記撮像部の位置、及び前記画像における前記アライメントマークの位置から、前記基準面における前記アライメントマークの位置を算出し、算出された位置に基づいて前記基板の位置を認識した後に、前記処理部の前記基板に対する処理を実行する。

【0015】

この構成により、上記基板製造装置は、撮像部の位置に応じた倍率を用いて、撮像部が撮像した画像におけるアライメントマークの位置から、基板のアライメントマークの位置を算出可能となる。したがって、撮像部の位置による画像の倍率の誤差が抑制されるため、上記位置検出装置は処理部と基板との相対位置をより正確に調整可能である。

【0016】

本技術の一形態に係る位置検出方法は、基準面に対向した状態で上記基準面に沿って移動可能な撮像部によって、上記基準面にあるアライメントマークを撮像することを含む。
上記位置検出方法は、上記撮像部の位置に応じて、上記撮像部が撮像する画像の倍率を定めることを含む。
上記位置検出方法は、定めた倍率を用い、上記撮像部の位置、及び上記画像における上記アライメントマークの位置から、上記基準面における上記アライメントマークの位置を算出することを含む。

【0017】

この構成により、上記位置検出方法では、撮像部の位置に応じた倍率を用いて、撮像部が撮像した画像におけるアライメントマークの位置から、基準面におけるアライメントマークの位置を算出可能となる。したがって、撮像部の位置による画像の倍率の誤差が抑制されるため、上記位置検出方法では、アライメントマークのより正確な位置を検出することができる。

【0018】

本技術の一形態に係る基板の製造方法は、アライメントマークが設けられた主面を有する基板を、上記主面の位置を基準面に合わせて配置することを含む。
上記基板の製造方法は、上記基準面に対向した状態で上記基準面に沿って移動可能な撮像部によって、上記基準面に配置された上記主面の上記アライメントマークを撮像することを含む。
上記基板の製造方法は、上記撮像部の位置に応じて、上記撮像部が撮像する画像の倍率を定めることを含む。
上記基板の製造方法は、定めた倍率を用い、上記撮像部の位置、及び上記画像における上記アライメントマークの位置から、上記基準面における上記アライメントマークの位置を算出し、算出された位置に基づいて前記基板の位置を認識することを含む。
上記基板の製造方法は、前記基板の位置を認識した後に前記基板に対する処理を実行することを含む。

【0019】

この構成により、上記基板の製造方法では、基板のより正確な位置に対して処理を実行することができるようになる。

【0020】

本技術の一形態に係る位置検出方法は、基準面に対向した状態で上記基準面に沿って移動可能な撮像部によって、上記基準面にあるアライメントマークに対して第１の撮像を行なうことを含む。
上記位置検出方法は、上記第１の撮像により得られた第１の画像の倍率、上記第１の撮像の際の上記撮像部の位置、及び上記第１の画像における上記アライメントマークの位置から、上記基準面における上記アライメントマークの第１の位置を算出することを含む。
上記位置検出方法は、上記撮像部によって、上記第１の位置に対して第２の撮像を行なうことを含む。
上記位置検出方法は、上記第２の撮像により得られた第２の画像の倍率、上記第２の撮像における上記撮像部の位置、及び上記第２の画像における上記アライメントマークの位置から、上記基準面における上記アライメントマークの第２の位置を算出することを含む。

【0021】

この構成により、上記位置検出方法では、撮像部が２回にわたってアライメントマークを撮像した画像を用いて、基準面におけるアライメントマークの位置を正確に算出可能となる。したがって、上記位置検出方法では、アライメントマークのより正確な位置を検出することができる。

【発明の効果】

【0022】

以上のように、本技術によれば、撮像部が撮像する画像におけるアライメントマークの位置から、実際のアライメントマークの位置をより正確に算出可能な技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本技術の一実施形態に係るスクリーン印刷装置を示す斜視図である。

【図2】図１に示したスクリーン印刷装置に取り付け可能なスクリーンの平面図である。

【図3A】図１に示したスクリーン印刷装置の部分模式図である。

【図3B】図１に示したスクリーン印刷装置の部分模式図である。

【図4】図１に示したスクリーン印刷装置の構成を示すブロック図である。

【図5】図１に示したスクリーン印刷装置の動作を説明するための斜視図である。

【図6】図１に示したスクリーン印刷装置の動作を説明するための斜視図である。

【図7】本技術に関連するキャリブレーション治具の平面図である。

【図8】１画素の大きさの測定方法を説明するための模式図である。

【図9A】１画素の大きさの測定方法を説明するための画像を示す図である。

【図9B】１画素の大きさの測定方法を説明するための画像を示す図である。

【図9C】１画素の大きさの測定方法を説明するための画像を示す図である。

【図10】本技術に係るキャリブレーション治具の平面図である。

【図11】本技術に係るキャリブレーション治具が設置された状態を示す模式図である。

【図12】撮像部が撮像する画像の一例を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、図面には、適宜相互に直交するＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸が示されている。Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は全図において共通である。Ｚ軸は重力方向の上下に延びている。

【0025】

［スクリーン印刷装置１００の全体構成及び各部の構成］
図１は、本技術に係るスクリーン印刷装置１００を示す斜視図である。図２は、スクリーン印刷装置１００に取り付け可能なスクリーン１０の一例を示す上面図である。図３Ａ及び図３Ｂは、スクリーン印刷装置１００の部分模式図である。図４は、スクリーン印刷装置１００の構成を示すブロック図である。

【0026】

本明細書中で説明される各図では、図面を見易く表示するため、スクリーン印刷装置１００が有する各部の大きさなどについて実際とは異なって表示する場合がある。特に、図１では、図面を見易く表示するため、スクリーン１０側（上側）と、搬送部７０側（下側）との間の距離が実際よりも離して表されている（後述の図５も同様）。

【0027】

これらの図に示すスクリーン印刷装置１００は、基板８上にクリーム半田を印刷するスクリーン印刷装置１００である。スクリーン印刷装置１００は、回路基板を製造する実装ライン内に配置され、実装ラインの一部を構成する。

【0028】

スクリーン印刷装置１００の上流側には、例えば、スクリーン印刷装置１００に基板８を投入する基板投入装置が配置される。一方、スクリーン印刷装置１００の下流側には、印刷検査装置、実装装置などが配置される。

【0029】

印刷検査装置は、クリーム半田が印刷された基板８（印刷物）をスクリーン印刷装置１００から受け取って、クリーム半田の印刷状態を検査する。印刷検査装置は、印刷状態が良好であると判断した基板８を下流側に配置された実装装置に受け渡す。実装装置は、印刷状態が良好であると判断された基板８を印刷検査装置から受け取って、その基板８上に電子部品を実装する。

【0030】

図１の上側に示すように、本実施形態に係るスクリーン印刷装置１００は、スクリーン１０と、スクリーン１０を移動させるためのスクリーン移動機構２０と、スキージ部５０と、スクリーン１０上にクリーム半田を供給する半田供給部５５（図４参照）とを有する。

【0031】

図１の下側に示すように、スクリーン印刷装置１００は、昇降ベース６０と、昇降ベース６０を上下方向に移動させる昇降機構６１とを備える。また、スクリーン印刷装置１００は、基板８を搬送する搬送部７０と、基板８を下方から保持する保持部であるバックアップ部６２（図３Ａ、図３Ｂ、図４参照）とを備える。

【0032】

さらに、スクリーン印刷装置１００は、撮像部８０と、撮像部８０を移動させる撮像部移動機構８５と、スクリーン１０の下面をクリーニングするクリーニング部９０と、クリーニング部９０を移動させるクリーニング部移動機構９５とを備える。

【0033】

図４に示すように、スクリーン印刷装置１００は、さらに、制御部１、記憶部２、表示部３、入力部４、通信部５などを備える。

【0034】

図２に示すように、スクリーン１０は、矩形の形状を有するスクリーン本体１１と、スクリーン本体１１の四辺に沿って設けられ、スクリーン本体１１にテンションを付与するスクリーン枠体１２とを有する。スクリーン本体１１は、例えば、ステンレス鋼などの金属により構成される。

【0035】

スクリーン本体１１は、中央の領域に印刷パターンに応じた複数のパターン孔１３を有する。また、スクリーン本体１１の、基板８に対向する部分の角部近傍には、２つのアライメントマーク１４が設けられる。

【0036】

本実施形態では、スクリーン１０の下側に撮像部８０が配置されているため、アライメントマーク１４は、スクリーン本体１１の下側に向けて設けられている。なお、スクリーン１０の上側に撮像部８０が配置されている場合には、アライメントマーク１４はスクリーン本体１１の上側に向けて設けられる。図に示す例では、アライメントマーク１４の数が２つであるが、アライメントマーク１４の数は２つ以上であればよい。

【0037】

スクリーン１０は、スクリーン印刷装置１００に対して交換可能であり、基板８の種類に応じて交換される。本実施形態では、基板８の種類に応じた複数種類のスクリーン１０が用意される。これらの各種のスクリーン１０は、パターン孔１３の数や形状やサイズが異なっている。また、スクリーン１０全体のサイズも異なる場合がある（例えば、Ｌサイズ、Ｍサイズ等）。

【0038】

図１の上側に示すように、スクリーン１０は、スクリーン移動機構２０によって移動可能に保持されている。スクリーン移動機構２０は、スクリーン１０を基板８に対して位置合わせするためにスクリーン１０をＸＹθ方向に移動させる。

【0039】

スクリーン移動機構２０は、スクリーン１０を保持する２つのスクリーン保持部材２１と、２つのスクリーン保持部材２１を上方から支持するテーブル２５と、テーブル２５をＸＹθ方向に移動させるためのテーブル駆動部３０とを有する。図１では、図面を見易く表示するために、テーブル２５が一点鎖線で表示されている。

【0040】

スクリーン保持部材２１は、例えば、金属板などにより構成され、スクリーン１０を着脱可能に保持する。スクリーン保持部材２１は、Ｘ軸方向で対称に形成されており、スクリーン１０をＸ軸方向で両側から挟み込む位置に配置される。スクリーン１０は、スクリーン保持部材２１上をＹ軸方向に沿ってスライド可能である。

【0041】

スクリーン保持部材２１は、それぞれ、側板２２と、側板２２の下側の位置に側板２２に対して垂直に取り付けられた下板２３と、側板２２の上側の位置に側板２２に対して垂直に設けられた上板２４とを有する。

【0042】

図１では省略しているが、スクリーン印刷装置１００は、スクリーン保持部材２１に対してスクリーン１０を固定するためのクランプ部材を有する。クランプ部材は、スクリーン枠体１２と、スクリーン保持部材２１の下板２３とを上下方向から挟み込んでクランプする。クランプ部材は、シリンダなどの機構を有し、シリンダの駆動によって自動的にスクリーン枠体１２及びスクリーン保持部材２１をクランプ可能である。

【0043】

スクリーン保持部材２１と、テーブル２５との間には、２つのスクリーン保持部材２１間の距離を調整するための幅調整機構２６が設けられる。幅調整機構２６は、４つのガイドレール２７と、この４つのガイドレール２７と係合する４つのスライド部材２８とを含む。４つのガイドレール２７は、Ｘ軸方向に沿ってテーブル２５の下面側に固定される。４つのスライド部材２８は、スクリーン保持部材２１の上板２４上に固定され、ガイドレールによってガイドされてＸ軸方向に沿って移動可能である。

【0044】

幅調整機構２６は、図示しないボールネジ機構などの駆動系を有する。スライド部材２８は、この駆動系の駆動によって、Ｘ軸方向に沿って移動させられる。これにより、スクリーン保持部材２１間の距離が自動的に調整可能となる。例えば、現在取り付けられているスクリーン１０が、そのスクリーン１０とは全体のサイズが異なるスクリーン１０に交換される場合に、スクリーン保持部材２１間のＸ軸方向の距離が調整される。

【0045】

テーブル２５は、スクリーン保持部材２１を上方から支持可能である。テーブル２５の中央には、スキージ部５０の配置スペースを確保するための開口が設けられる。

【0046】

スキージ部５０は、Ｙ軸方向に対称となるように設けられた２つのスキージ機構５１を有する。また、スキージ部５０は、２つのスキージ機構５１を一体的にＹ軸方向に移動させるためのＹ軸移動機構や、スキージ機構５１を上下方向に移動させるための上下移動機構などを含む。

【0047】

２つのスキージ機構５１は、それぞれ、下側の位置にスキージ５２を有する。スキージ５２はクリーム半田が供給されたスクリーン１０上をＹ軸方向に向けて摺動させられ、スクリーン１０に設けられたパターン孔１３を介して、スクリーン１０の下側に配置された基板８上にクリーム半田が印刷される。

【0048】

２つのスキージ機構５１のうち、一方のスキージ機構５１がスクリーン１０上を摺動させられているとき、他方のスキージ機構５１は、スクリーン１０の上方に配置されている。このとき、この他方のスキージ機構５１はスクリーン１０に当接していない。スクリーン１０上を摺動させられるスキージ機構５１（つまり、印刷を行なうスキージ機構５１）は、交互に切り替えられる。

【0049】

図１では省略しているが、２つのスキージ機構５１をＹ軸方向に移動させるＹ軸移動機構は、テーブル２５上に立設されている。したがって、テーブル駆動部３０による、テーブル２５やスクリーン１０のＸＹθ方向への移動に伴い、スキージ部５０もＸＹθ方向に移動させられる。

【0050】

スクリーン１０をＸＹθ方向に移動させるための駆動源としてのテーブル駆動部３０は、２つのＹ軸駆動機構３１と、１つのＸ軸駆動機構３２と、１つの連動機構３３とを含む。これらの４つの機構３１，３２，３３は、テーブル２５の４つの角部の下側近傍に配置される。

【0051】

２つのＹ軸駆動機構３１は、テーブル２５の４つの角部のうち、前側２つの角部近傍に配置される。Ｘ軸駆動機構３２は、テーブル２５の４つの角部のうち、左後側の角部近傍に配置される。連動機構３３は、テーブル２５の４つの角部のうち、右後側の角部近傍に配置される。

【0052】

なお、これらの４つの機構が配置される位置は、適宜変更可能である。例えば、２つのＹ軸駆動機構３１を後側に配置して、Ｘ軸駆動機構３２及び連動機構３３を前側に配置することもできる。あるいは、Ｘ軸駆動機構３２と、連動機構３３との位置を逆とすることもできる。

【0053】

４つの機構３１，３２，３３は、それぞれ、図示しない支柱などに固定されており、支柱に固定された状態でテーブル２５を下側から支持する。Ｙ軸駆動機構３１は、テーブル２５を下側から支持しつつ、その駆動によりテーブル２５をＹ軸方向に移動させる。Ｘ軸駆動機構３２は、テーブル２５を下側から支持しつつ、その駆動によりテーブル２５をＸ軸方向に移動させる。また、Ｙ軸駆動機構３１及びＸ軸駆動機構３２は、これらの駆動機構の連動によって、テーブル２５をＺ軸回り（θ方向）に回転させることができる。

【0054】

なお、連動機構３３は、テーブル２５を移動させるための駆動源を有していない。連動機構３３は、テーブル２５を下側から支持しつつ、Ｙ軸駆動機構３１及びＸ軸駆動機構３２によるテーブル２５の駆動に連動して動作する。

【0055】

図１の下側に示すように、搬送部７０は、第１のガイド７１と、第２のガイド７２と、コンベアベルト７３と、ガイド移動機構７５（図４参照）とを含む。第１のガイド７１及び第２のガイド７２は、Ｘ軸方向（搬送方向）に沿って延び、基板をＸ軸方向に沿ってガイドする。コンベアベルト７３は、第１のガイド７１及び第２のガイド７２に、Ｙ軸方向に対向するようにそれぞれ設けられる。

【0056】

基板８は、コンベアベルト７３上に配置され、コンベアベルト７３の駆動により、第１のガイド７１及び第２のガイド７２にガイドされつつＸ軸方向に沿って移動させられる。搬送部７０は、コンベアベルト７３の駆動により、基板８を搬入したり、印刷が終了した基板８を他の装置に受け渡したりすることができる。

【0057】

搬送部７０には、Ｘ軸方向に搬送される基板８を、基板８の種類ごとに決定される基準位置で停止させるための停止機構が設けられる。基板８の基準位置は、例えば、搬送部７０の中央部近傍に設定される。停止機構としては、例えば、基板８の移動を機械的に停止させる機構や、基板８の位置をセンサで検出する機構が挙げられる。

【0058】

基板８の移動を機械的に停止させる停止機構は、例えば、ストッパにより構成される。このストッパは、第１のガイド７１及び第２のガイド７２からＹ軸方向に突出して基板８の移動を規制する規制位置と、基板８の移動を許容する解放位置との間を移動可能に構成される。

【0059】

基板８の位置をセンサで検出することで基板８を停止させる停止機構は、例えば、基板８を検出する光センサを備える（ストッパは備えない）。この停止機構は、光センサによって、搬入される基板８の位置を検出して、基板８が基準位置で停止するようにコンベアベルト７３の駆動を制御する。

【0060】

図３Ａ及び図３Ｂは、基準位置にある基板８、搬送部７０、及び撮像部８０を示す模式図である。

【0061】

図３Ａ及び図３Ｂに示すように、搬送部７０は、第２のガイド７２がＹ軸方向に移動可能であり、第１のガイド７１は固定されＹ軸方向に移動しないように構成されている。これにより、ガイド７１，７２間の距離を変更することができ、例えば、図３Ｂに示すように、基板８よりＹ軸方向の幅が広い基板８ａに対応することができる。

【0062】

なお、図３Ａに示す状態における基板８のアライメントマーク９の位置と、図３Ｂに示す状態における基板８ａのアライメントマーク９ａの位置とは大きく異なっている。このように、基板の種類よって、アライメントマークは多様な位置に配置される。スクリーン印刷装置１００では、ユーザに入力された基板に関する情報に応じて、制御部が基準位置にある基板のアライメントマークの位置を認識する。

【0063】

なお、搬送部７０は、ガイド７１，７２間の距離を変更するために、第１のガイド７１と第２のガイド７２とのうち少なくとも一方のガイドがＹ軸方向に移動可能に構成されていればよい。つまり、搬送部７０は、第１のガイドと第２のガイドとの両方がＹ軸方向に移動可能な構成でもよく、第１のガイドのみがＹ軸方向に移動可能な構成でもよい。

【0064】

基準位置には、基板８を下側から保持するバックアップ部６２が配置される。バックアップ部６２は、コンベアベルト７３の駆動によって基準位置にまで搬送された基板８を下側から支持する。バックアップ部６２は、基板８をコンベアベルト７３から持ち上げ、基板８の上面と基準面Ｂとを一致させる。この状態で、基板８がＹ軸方向の両側からガイド７１，７２によってクランプされる。これにより、基板８が位置決めされる。

【0065】

スクリーン印刷装置１００では、基準面Ｂが基板８の種類に関わらず一定の位置に設定されている。したがって、スクリーン印刷装置１００では、基板８の厚さ情報に応じてバックアップ部６２によって基板８を持ち上げる高さを変更し、基板８の上面を基準面Ｂに一致させる。例えば、図３Ｂに示すように、基板８より厚い基板８ａでは、バックアップ部６２によって持ち上げる高さを基板８よりも低くする。

【0066】

図１の下側に示すように、昇降ベース６０上には、撮像部８０をＸＹ方向に移動させる撮像部移動機構８５が設けられる。撮像部移動機構８５は、昇降ベース６０上において、Ｘ軸方向に沿って配置された２本のガイドレール８６と、２本のガイドレール８６上にそれぞれスライド可能に設けられたスライド部材８７と、スライド部材８７をＸ軸方向に駆動させるための駆動系とを有する。

【0067】

撮像部移動機構８５は、搬送部７０上を跨ぐように２つのスライド部材８７上に架け渡された支持フレーム８８を有する。支持フレーム８８は、撮像部８０をＹ軸方向に移動可能に支持しており、内部に撮像部８０をＹ軸方向に駆動させるための駆動系を有する。

【0068】

撮像部８０は、スクリーン１０よりも下側の領域で、かつ、基板８よりも上側の領域をＸＹ方向に移動可能である。撮像部８０は、スクリーン１０の下面に設けられたアライメントマーク１４と基板８の上面に設けられたアライメントマーク９とを撮像可能なカメラを有する。

【0069】

撮像部８０のカメラは、スクリーン１０のアライメントマーク１４と基板８のアライメントマーク９との両方を撮像可能な構成を有する。カメラは、例えば、ハーフミラーなどの光学部材を用い、上方にあるスクリーンの像と下方にある基板の像とを同時に一つの視野内に取り込むことが可能な構成を採用可能である。

【0070】

この構成のカメラは、スクリーンと基板とのうちの一方に照明を当てると、その一方を撮像することができる。より詳細には、このカメラでは、スクリーンに照明を当て、基板に照明を当てない場合には、スクリーンが撮像可能となる。反対に、スクリーンに照明を当てず、基板に照明を当てる場合には、基板が撮像可能となる。

【0071】

昇降ベース６０上には、クリーニング部９０と、クリーニング部９０をＸ軸方向に移動させるクリーニング部移動機構９５とが設けられる。クリーニング部移動機構９５は、撮像部移動機構８５と共通で用いられる２本のガイドレール８６と、２本のガイドレール８６上にそれぞれスライド可能に設けられたスライド部材９７と、スライド部材９７をＸ軸方向に駆動させるための駆動系とを有する。

【0072】

また、クリーニング部移動機構９５は、搬送部７０上を跨ぐように２つのスライド部材９７上に架け渡された支持フレーム９８を有する。支持フレーム９８は、クリーニング部９０を下側から支持する。

【0073】

クリーニング部９０は、クリーニングペーパー９３を送り出す送り出しローラ９１と、クリーニングペーパー９３を巻き取る巻き取りローラ９２とを有する。

【0074】

図４に示す制御部１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等により構成され、スクリーン印刷装置１００の各部を統括的に制御する。

【0075】

記憶部２は、制御部１の作業用の領域として用いられる不揮発性のメモリと、制御部１の処理に必要な各種のデータやプログラムが記憶された不揮発性のメモリとを含む。上記各種のプログラムは、光ディスク、半導体メモリ等の可搬性の記録媒体から読み取られても構わない。

【0076】

表示部３は、例えば、液晶ディスプレイ等により構成される。入力部４は、キーボード、マウス、タッチパネル等により構成され、オペレータからの各種の指示を入力する。通信部５は、印刷検査装置や、実装装置等の他の装置へ情報を送信したり、他の装置から情報を受信したりする。

【0077】

［スクリーン印刷装置１００の動作］
次に、スクリーン印刷装置１００の動作について説明する。ここで、説明されるスクリーン印刷装置１００の動作は、制御部１の制御下において実行される。図５及び図６は、スクリーン印刷装置１００の基本的な動作を説明するための斜視図である。

【0078】

まず、図５に示すように、搬送部７０のコンベアベルト７３の駆動により、基板８が基準位置にまで搬送させられる。このとき、撮像部８０は、撮像部移動機構８５により昇降ベース６０の右端の位置（待機位置）まで後退して待機している。また、クリーニング部９０は、クリーニング部移動機構９５により昇降ベース６０の左端の位置（待機位置）まで後退して待機している。

【0079】

次に、バックアップ部６２が上方に移動させられて、バックアップ部６２によって基板８が下側から支持される。そして、バックアップ部６２によって、基板８の上面が基準面Ｂに一致するように基板８が持ち上げられる。この状態で、ガイド７２がガイド７１側に移動して、ガイド７１，７２が基板８をクランプする。

【0080】

次に、撮像部８０が撮像部移動機構８５によりＸＹ方向に移動させられ、カメラが基板８上のアライメントマーク９（２箇所以上）を撮像する。撮像部８０は、撮像したアライメントマーク９の画像を制御部１に送信する。基板８のアライメントマーク９の撮像が終了すると、撮像部８０は、撮像部移動機構８５により待機位置（昇降ベース６０右端）に移動する。

【0081】

制御部１は、撮像部８０から受信した基板８のアライメントマーク９の画像に基づいて、基板８が配置されているＸＹ方向の位置や、Ｚ軸回りの基板８の傾きなどを認識する。制御部１は、基板８の位置を認識すると、テーブル駆動部３０を駆動させて、テーブル２５をＸＹθ方向に移動させる。これにより、スクリーン１０が、ＸＹθ方向に移動させられ、基板８に対して位置合わせされる。

【0082】

制御部１がスクリーン１０を基板８に対して位置合わせするためには、制御部１がスクリーン１０の位置及び基板の位置を認識している必要がある。制御部１は、スクリーン１０の位置をスクリーン１０の交換時に検出し、基板８の位置を基板８が搬送されるたびに検出する。基板８及びスクリーン１０の位置検出の詳細については後述する。

【0083】

なお、本実施形態に係るスクリーン印刷装置１００は、スクリーン移動機構２０によってスクリーン１０の位置を基板８の位置に対して調整する構成を有する。しかし、スクリーン印刷装置１００は、基板８の移動機構を備え、この移動機構によって基板８の位置をスクリーン１０の位置に対して調整する構成を有していてもよい。

【0084】

スクリーン１０が基板８に対して位置合わせされると、昇降機構６１によって、基板８がスクリーン１０の下面に当接するまで昇降ベース６０が上方に移動させられる。図６には、昇降ベース６０が上方に移動させられた状態が示されている。図６では、図面を見易く表示するため、撮像部８０、クリーニング部９０などの部材を省略している。

【0085】

基板８がスクリーン１０の下面に当接すると２つのスキージ機構５１のうち、一方のスキージ機構５１が下降してスクリーン１０上に当接する。下降するスキージ機構５１は、スキージ部５０が移動する向きに応じて予め決定されている。なお、下降しないスキージ機構５１は、スクリーン１０に当接しない状態が維持される。

【0086】

一方のスキージ機構５１がスクリーン１０上に当接すると、２つのスキージ機構５１が一体としてＹ軸方向に移動させられる。これにより、一方のスキージ機構５１がスクリーン１０上をＹ軸方向に向けて摺動させられ、パターン孔１３を介して、基板８上にクリーム半田が印刷される。スキージ部５０が、スクリーン１０におけるパターン孔１３が形成されている領域を少し超える部分まで移動すると、基板８上に当接していた一方のスキージ機構５１が上方に移動し、スキージ部５０はこの状態で待機する。

【0087】

クリーム半田が基板８上に印刷されると、昇降機構６１により昇降ベース６０が下方に移動させられる。昇降ベース６０が下方に移動すると、搬送部７０の第２のガイド７２（後側のガイド）が、後側に所定量移動し、基板８の固定状態が解除される。次に、搬送部７０のコンベアベルト７３が駆動させられて、印刷が完了した基板８が下流側の印刷検査装置に受け渡される。

【0088】

スクリーン１０の下面をクリーニングする場合には、まずクリーニング部９０がクリーニング部移動機構９５によりＸ軸方向へ移動させられる。その後、クリーニング部９０の高さが調整され、クリーニング部９０のＸ軸方向への移動に連動して、送り出しローラ９１及び巻き取りローラ９２が回転する。これにより、クリーニングペーパー９３によりスクリーン１０の下面がクリーニングされる。

【0089】

クリーニングが終了すると、クリーニング部９０は、クリーニング部移動機構９５によって待機位置（昇降ベース左端）まで移動させられて待機位置で待機する。

【0090】

［基板８の位置検出機能］
スクリーン印刷装置１００における基板８の位置検出機能について説明する。

【0091】

スクリーン印刷装置１００では、スクリーン１０に設けられる微細な印刷パターンに対応するために、基板８とスクリーン１０との間の位置合わせは精密に行なう必要がある。上述のように、スクリーン印刷装置１００は、基板８の搬入時に基板８を基準位置に停止させる停止機構を備えるものの、この状態では位置合わせは正確ではない。

【0092】

具体的には、上記のストッパによって基板８を停止させる場合、基板８がストッパに接触する僅かな衝撃により基板８の位置が基準位置からずれる場合や、基板８の端部にあるバリの影響で基板８の位置が正確に基準位置に揃わない場合がある。また、上記のセンサによる停止機構では、コンベアベルト７３の動作の誤差や、基板８の停止時に加わる慣性力によって、基板８の位置が基準位置からずれる場合がある。

【0093】

そのため、スクリーン印刷装置１００では、基板８の位置の基準位置からのずれを検出し、スクリーン１０の基板８に対する位置合わせの際に、基板８のずれを相殺するようにスクリーン１０が移動させられる。基板８の位置は、基板８のアライメントマーク９の位置により認識される。

【0094】

ここで、正確な基準位置にある基板８のアライメントマーク９の位置を、単に「アライメントマーク９の基準位置」とも呼称するものとする。搬入された基板８のアライメントマーク９を撮像部８０が撮像する際、撮像部８０は、その基板８のアライメントマーク９が基準位置に存在するとして、アライメントマークの基準位置において、実際の基板８のアライメントマーク９を上方から撮像する。なお、実際の基板のアライメントマークが正確にアライメントマークの基準位置に位置している場合には、そのアライメントマークは、画像の中心に位置することになる。しかし、上記した原因により、一般的には、アライメントマークは、画像の中心から少しずれることなる。アライメントマークの撮像位置（アライメントマーク９の基準位置）は、基板の種類に応じて異なる位置とされている。

【0095】

撮像部８０が撮像したアライメントマーク９の画像から、アライメントマーク９の位置と基準位置との間の距離を求めるためには、画像における距離と実際の基準面Ｂにおける距離とを関連付ける画像の倍率が予め換算情報として記録されている必要がある。スクリーン印刷装置１００では、画像の倍率に相当する値として、画像の１画素に対応する基準面Ｂ上での大きさ（以下、単に「１画素の大きさ」とも呼称するものとする。）が記憶部２に記録されている。

【0096】

スクリーン印刷装置１００では、アライメントマーク９の画像におけるアライメントマーク９の位置と基準位置との間の画素数を検出し、１画素の大きさにこの画素数を掛けてアライメントマーク９の位置と基準位置との間の距離が算出される。

【0097】

図７〜９Ｂを参照して、スクリーン印刷装置１００の記憶部２に記録される１画素の大きさを求める方法について説明する。

【0098】

図７は本実施形態に関連するキャリブレーション治具ｆの平面図である。キャリブレーション治具ｆは、基板８と同様の平板状であり、中央部にアライメントマークｆ１が設けられている。図８は、撮像部８０の位置を示す模式図である。図９Ａ〜９Ｃは撮像部８０が撮像する画像を示す図である。図９Ａ〜９Ｃには、画像の中心をＣと表示している。図９Ａ〜９Ｃには、画像に表示された基板の姿勢に対応するＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸が示されている。

【0099】

なお、画像の中心Ｃは撮像部８０の光軸に対応する。換言すると、撮像部８０の光軸は、画像の中心Ｃに表示されている基板８上の位置を通っている。つまり、画像の中心Ｃに対応する基板８上の位置は、撮像部８０の位置にしたがって変化する。

【0100】

図８は、撮像部８０の光軸が、キャリブレーション治具ｆのアライメントマークｆ１を通る状態を示している。図８に示す状態では、キャリブレーション治具ｆの上面が基準面Ｂと一致している。図９Ａは、図８に示す状態でアライメントマークｆ１を撮像した画像を示している。アライメントマークｆ１と画像の中心Ｃとが一致している。

【0101】

図９Ａに示す状態から、撮像部８０が図８におけるＸ軸方向手前側に２ｍｍ移動させられる。図９Ｂはこの状態でキャリブレーション治具ｆのアライメントマークｆ１を撮像した画像である。アライメントマークｆ１が画像の中心Ｃに対してＸ軸方向上側にａ画素ずれている。

【0102】

次に、図９Ｂに示す状態から、撮像部８０が図８におけるＸ軸方向奥側に４ｍｍ移動させられる。つまり、図９Ａに示す状態から、撮像部８０が図８におけるＸ軸方向奥側に２ｍｍ移動させられる。図９Ｃはこの状態でキャリブレーション治具ｆのアライメントマークｆ１を撮像した画像である。アライメントマークｆ１が画像の中心Ｃに対してＸ軸方向下側にｂ画素ずれている。

【0103】

以上の結果より、１画素のＸ軸方向の大きさの実測値は、１画素あたりのカメラの移動量として得ることができ、４／（ａ＋ｂ）［ｍｍ／画素］となる。同様の方法により、１画素のＹ軸方向の大きさの実測値も得られる。このように、撮像部８０が図８に示す位置にある場合の、１画素の大きさが得られる。なお、１画素の大きさを求める際に、撮像部８０を移動させる距離は任意に選択可能である。

【0104】

以上のように得られた１画素の大きさを、撮像部８０が撮像した画像の倍率に相当する値の代表値としてスクリーン印刷装置１００の記憶部２に設定することも可能である。しかし、本実施形態では撮像部８０の位置が図８に示す位置とは異なる場合に、１画素の大きさに誤差が発生しうることを考慮して、記憶部２に記録する換算情報を用意する。

【0105】

撮像部８０の位置によって撮像部８０が撮像する画像の１画素の大きさに誤差が生じる原因としては、例えば、撮像部８０の移動時における微小な姿勢の変化（ヨーイングやローリングやピッチングなど）や撮像部８０の上下移動が挙げられる。撮像部８０の移動時における微小な姿勢の変化、上下移動は、図１に示すスライド部材８７や支持フレーム８８などの機械的構成が組み合わされることにより生じ、排除困難である。また、経時劣化によりスライド部材８７や支持フレーム８８が歪んでしまう場合もある。

【0106】

撮像部８０の姿勢の変化や上下移動により、撮像部８０と基準面Ｂとの間の距離も変化する。撮像部８０と基準面Ｂとの間の距離が変化すると、撮像部８０が撮像する画像の１画素の大きさも変化する。より詳細には、撮像部８０と基準面Ｂとの間の距離が近くなると１画素の大きさが小さくなる。反対に、撮像部８０と基準面Ｂとの間の距離が遠くなると１画素の大きさが大きくなる。

【0107】

例えば、撮像部の姿勢の変化による撮像部８０と基準面Ｂとの間の距離に、０．５〜１．０ｍｍ程度の誤差が発生する場合、１画素の大きさに０．０２μｍ程度の誤差が発生することが想定される。画像内におけるアライメントマークの位置が中心から大きくずれているほど（基板８が基準位置から大きくずれているほど）、検出される基板８の位置の誤差が大きくなる。

【0108】

本実施形態では、上記のように発生しうる１画素の大きさの誤差を抑制するため、撮像部８０の複数の位置において１画素の大きさを測定する。つまり、撮像部８０の位置に応じて１画素の大きさが定まるように構成される換算情報が用意され、当該換算情報が記憶部２に記録される。

【0109】

図１０はこのような換算情報を用意するためのキャリブレーション治具Ｆの平面図である。キャリブレーション治具Ｆは、キャリブレーション治具ｆと同様の平板状であり、そのほぼ全域にわたってアライメントマークＦ１が格子状に規則的に配列している。

【0110】

キャリブレーション治具Ｆは、Ｘ軸方向の寸法が４００ｍｍであり、Ｙ軸方向の寸法が５００ｍｍに形成されている。キャリブレーション治具Ｆの大きさは、スクリーン印刷装置１００に適用可能な基板８の最大の大きさと同等とされる。

【0111】

キャリブレーション治具Ｆは例えばステンレス鋼やガラスにより形成される。キャリブレーション治具Ｆに設けられるアライメントマークＦ１は視認可能であればよい。アライメントマークＦ１は、例えば、孔や罫書きや段差として構成される。

【0112】

本実施形態では、各アライメントマークＦ１は直径１ｍｍの丸孔として構成される。各アライメントマークＦ１は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に等間隔に設けられ、隣接するアライメントマークＦ１の中心の間隔は１０ｍｍである。キャリブレーション治具Ｆの４辺近傍は、アライメントマークＦ１が設けられていないマージンとされている。なお、図１０では、説明の便宜上、アライメントマークＦ１が大きく示されている。

【0113】

図１１は、キャリブレーション治具Ｆがスクリーン印刷装置１００の基準位置に設置された状態を示している。図１１に示す状態では、キャリブレーション治具Ｆの上面が基準面Ｂと一致している。つまり、キャリブレーション治具Ｆの上面の高さは、基板の上面の高さと一致している。図７に示すキャリブレーション治具ｆのアライメントマークｆ１について１画素の大きさを測定した要領で、キャリブレーション治具Ｆの全てのアライメントマークＦ１について１画素の大きさを測定する。これにより、撮像部８０の光軸が各アライメントマークＦ１を通る位置に撮像部８０があるそれぞれ場合における１画素の大きさが得られる。なお、キャリブレーション治具Ｆの上面の高さを、基板の上面の高さと一致させることによって（つまり、撮像部８０及び基板の距離と、撮像部８０及び治具Ｆの距離とを一致させることによって）、各位置における１画素の大きさを正確に取得することができる。

【0114】

このように得られた撮像部８０の各位置に対応する１画素の大きさが、撮像部８０の位置と関連付けられて換算情報として記憶部２に記録される。

【0115】

本実施形態に係るスクリーン印刷装置１００では、基板８が搬入された状態、例えば図３Ａに示す状態で、撮像部８０が基板８の種類に応じて決定される基板８のアライメントマーク９の基準位置を光軸が通る状態でアライメントマーク９を撮像する。このとき、撮像部３０が撮像する画像の中心Ｃが基板８のアライメントマークの基準位置に対応する。

【0116】

図１２は撮像部３０が撮像した画像の一例を示す図である。この画像では、基板８のアライメントマーク９は、画像の中心Ｃに対して、Ｙ軸方向左側にｑ画素、Ｘ軸方向下側にｐ画素の位置にあるものとする。

【0117】

制御部１は、記憶部２に記録された換算情報を用い、撮像部３０の位置に対応する１画素の大きさを取得する。１画素のＸ軸方向の大きさに上記のｐの値を掛けると、基準面Ｂにおいて基準位置に対してアライメントマーク９がＸ軸方向に実際にずれている距離が得られる。同様に、１画素のＹ軸方向の大きさに上記のｑの値を掛けると、基準面Ｂにおいて基準位置に対してアライメントマーク９がＹ軸方向に実際にずれている距離が得られる。

【0118】

このように、基板８の２つのアライメントマーク９について、基準位置に対してＸ軸方向及びＹ軸方向にずれている距離が得られると、制御部１が基板８のＸＹθ方向の位置のずれを認識することができる。制御部１は、この基板８の位置のずれを相殺するようにスクリーン１０の位置を調整する。これにより、スクリーン１０と基板８との相対位置が正確に調整されるようになる。

【0119】

制御部１が取得する撮像部３０の位置に対応する１画素の大きさとして、例えば、記憶部２に記録された換算情報のうち、撮像部３０の位置に最も近い位置における１画素の大きさを採用することができる。図１０に示したキャリブレーション治具ＦのアライメントマークＦ１の間隔が１０ｍｍであるので、記憶部２に記録された換算情報のうち、撮像部３０の位置に最も近い位置は、撮像部３０の位置から５ｍｍの範囲内にある。したがって、１画素の大きさの誤差がほとんど発生しない。

【0120】

また、制御部１が取得する撮像部３０の位置に対応する１画素の大きさとしては、例えば、記憶部２に記録された換算情報のうち、撮像部３０の位置に近接する４つの位置における１画素の大きさの平均値を採用することもできる。この場合にも、記憶部２に記録された換算情報のうち、撮像部３０の位置に近接する４つの位置は、いずれも撮像部３０の位置から５ｍｍの範囲内にある。したがって、１画素の大きさの誤差がほとんど発生しない。

【0121】

さらに、撮像部３０の位置座標と１画素の大きさとに相関関係が得られる場合には、記憶部２に記録される換算情報は、撮像部３０の位置座標と１画素の大きさとの関数であってもよい。この場合、制御部１は、当該関数を用いて、撮像部３０の位置座標から１画素の大きさを算出することができる。

【0122】

［スクリーン１０の位置検出機能］
本実施形態に係るスクリーン印刷装置１００では、スクリーン１０についても、撮像部８０が各位置にある場合における１画素の大きさが、撮像部８０の位置と関連付けられて換算情報として記憶部２に記録されている。基板８とスクリーン１０とでは撮像部８０に対して上下反対ではあるものの、基板８と同様の要領で、図１０に示したキャリブレーション治具Ｆと同様のキャリブレーション治具を用いて換算情報を用意することが可能である。

【0123】

キャリブレーション治具は、アライメントマークが下側を向くように配置され、キャリブレーション治具の下面のＺ軸方向の位置はスクリーン１０の下面のＺ軸方向の位置と一致させられる。なお、キャリブレーション治具Ｆの下面の高さを、スクリーンの下面の高さと一致させることで（つまり、撮像部８０及びスクリーンの距離と、撮像部８０及び治具の距離とを一致させることで）、各位置における１画素の大きさを正確に取得することができる。

【0124】

本実施形態に係るスクリーン印刷装置１００では、スクリーン１０が交換されたとき、撮像部８０が、スクリーン１０の種類に応じて決定されるスクリーン１０のアライメントマーク１４の基準位置を光軸が通る状態でアライメントマーク１４を撮像する。撮像部８０が撮像した画像から、基板８と同様の要領で、アライメントマーク１４の、基準位置に対するずれが得られる。

【0125】

スクリーン１０の２つのアライメントマーク１４について、基準位置に対してＸ軸方向及びＹ軸方向にずれている距離が得られると、制御部１がスクリーン１０のＸＹθ方向の位置のずれを認識することができる。制御部１は、この位置のずれを相殺するようにスクリーン１０の位置を調整する。

【0126】

以上述べたように、本実施形態に係るスクリーン印刷装置１００では、記憶部２に換算情報を記録することにより、基板８の位置及びスクリーン１０の位置を正確に認識することが可能である。

【0127】

［その他の構成］
本実施形態に係るスクリーン印刷装置１００では、基板８の位置を極めて正確に検出するために、撮像部８０が基板８のアライメントマーク９を複数回にわたって撮像するモードが設定されている。

【0128】

スクリーン印刷装置１００の当該モードでは、まず、撮像部８０が基板８のアライメントマーク９の１回目の撮像を行なう。１回目の撮像により得られた画像から、上述のようにアライメントマーク９が基準位置からのＸ軸方向及びＹ軸方向にずれている距離が算出される。

【0129】

次に、制御部１は、撮像部８０の１回目の撮像により得られた画像から算出されたアライメントマーク９の位置を光軸が通るように撮像部８０を移動させ、撮像部８０が基板８のアライメントマーク９の２回目の撮像を行なう。２回目の撮影により得られた画像でもアライメントマーク９の位置が中心Ｃからずれている場合には、再度アライメントマーク９が基準位置からのＸ軸方向及びＹ軸方向にずれている距離が算出される。

【0130】

このように、スクリーン印刷装置１００では、２回目の撮影の後には、基板８のアライメントマーク９の位置が極めて正確に認識される。同様に、スクリーン印刷装置１００では、撮像部８によるアライメントマーク９の撮像の回数を３回以上に設定することにより、基板８のアライメントマーク９の位置が更に正確に認識されるようになる。

【0131】

なお、スクリーン印刷装置１００の当該モードにおいて、アライメントマーク９が基準位置からのずれを算出するために、本実施形態に係る換算情報を用いずに、撮像部８０の位置に関わらず画像の倍率の代表値を用いた場合にも２回目の撮影の後には、基板８のアライメントマーク９の位置が正確に認識された。

【0132】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【0133】

例えば、本実施形態に係る位置調整機構は、スクリーン印刷装置以外にも、基板検査装置や基板実装装置などの基板の製造に用いられる装置に適用可能である。基板検査装置では、基板の位置が正確に認識されることによって、基板内の的確な位置を検査することが可能となる。基板実装装置では、基板の位置が正確に認識されることによって、基板内の的確な位置に部品を実装することが可能となる。

【0134】

なお、基板を処理することには、基板にスクリーン印刷することや、基板を検査することや、基板に部品を実装することなど、基板に対する動作を行なうこと全般が含まれるものとする。

【0135】

また、本実施形態に係るキャリブレーション治具には、アライメントマークが格子状に配列されているが、キャリブレーション治具には、アライメントマークが少なくとも２つ設けられていれば本技術の効果を得ることが可能である。

【0136】

なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）
基準面に対向した状態で上記基準面に沿って移動可能であり、上記基準面にあるアライメントマークを撮像する撮像部と、
上記撮像部の位置に応じて、上記撮像部が撮像する画像の倍率が定まるように構成される換算情報が記録された記憶部と、
上記記憶部に記録された上記換算情報を用い、上記撮像部の位置、及び上記画像における上記アライメントマークの位置から、上記基準面における上記アライメントマークの位置を算出する制御部と
を具備する位置検出装置。
（２）
上記（１）に記載の位置検出装置であって、
上記換算情報は、上記撮像部が複数の位置でそれぞれ撮像した画像の倍率の実測値を含む
位置検出装置。
（３）
上記（２）に記載の位置検出装置であって、
上記複数の位置は上記基準面に沿って規則的に配列している
位置検出装置。
（４）
上記（２）又は（３）に記載の位置検出装置であって、
上記制御部は、上記複数の位置のうち、上記撮像部の位置に最も近い位置に対応する上記実測値を用い、上記アライメントマークの位置を算出する
位置検出装置。
（５）
上記（２）又は（３）に記載の位置検出装置であって、
上記制御部は、上記複数の位置のうち、上記撮像部の位置に近接する２つ以上の位置に対応する上記実測値から算出される値を用い、上記アライメントマークの位置を算出する
位置検出装置。
（６）
上記（１）から（５）のいずれか１つに記載の位置検出装置であって、
上記アライメントマークが設けられた主面を有する基板を、上記主面の位置を上記基準面に合わせて保持する保持部を更に具備する
位置検出装置。
（７）
アライメントマークが設けられた主面を有する基板を、前記主面の位置を基準面に合わせて保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記基板を処理する処理部と、
前記基準面に対向した状態で前記基準面に沿って移動可能であり、前記アライメントマークを撮像する撮像部と、
前記撮像部の位置に応じて、前記撮像部が撮像する画像の倍率が定まるように構成される換算情報が記録された記憶部と、
前記記憶部に記録された前記換算情報を用い、前記撮像部の位置、及び前記画像における前記アライメントマークの位置から、前記基準面における前記アライメントマークの位置を算出し、算出された位置に基づいて前記基板の位置を認識した後に、前記処理部の前記基板に対する処理を実行する制御部と
を具備する基板製造装置。
（８）
基準面に対向した状態で前記基準面に沿って移動可能な撮像部によって、前記基準面にあるアライメントマークを撮像し、
前記撮像部の位置に応じて、前記撮像部が撮像する画像の倍率を定め、
定めた倍率を用い、前記撮像部の位置、及び前記画像における前記アライメントマークの位置から、前記基準面における前記アライメントマークの位置を算出する
位置検出方法。
（９）
アライメントマークが設けられた主面を有する基板を、前記主面の位置を基準面に合わせて配置し、
前記基準面に対向した状態で前記基準面に沿って移動可能な撮像部によって、前記基準面に配置された前記主面の前記アライメントマークを撮像し、
前記撮像部の位置に応じて、前記撮像部が撮像する画像の倍率を定め、
定めた倍率を用い、前記撮像部の位置、及び前記画像における前記アライメントマークの位置から、前記基準面における前記アライメントマークの位置を算出し、算出された位置に基づいて前記基板の位置を認識し、
前記基板の位置を認識した後に前記基板に対する処理を実行する
基板の製造方法。
（１０）
基準面に対向した状態で前記基準面に沿って移動可能な撮像部によって、前記基準面にあるアライメントマークに対して第１の撮像を行ない、
前記第１の撮像により得られた第１の画像の倍率、前記第１の撮像の際の前記撮像部の位置、及び前記第１の画像における前記アライメントマークの位置から、前記基準面における前記アライメントマークの第１の位置を算出し、
前記撮像部によって、前記第１の位置に対して第２の撮像を行ない、
前記第２の撮像により得られた第２の画像の倍率、前記第２の撮像における前記撮像部の位置、及び前記第２の画像における前記アライメントマークの位置から、前記基準面における前記アライメントマークの第２の位置を算出する
位置検出方法。

【符号の説明】

【0137】

１…制御部
２…記憶部
８…基板
９…アライメントマーク
１０…スクリーン
１４…アライメントマーク
６２…バックアップ部（保持部）
８０…撮像部
１００…スクリーン印刷装置
Ｂ…基準面
Ｆ…キャリブレーション治具
Ｆ１…アライメントマーク

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10】

【図11】

【図12】