特許 5724178 スクリーン印刷装置及びペースト材供給方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5724178

(24)【登録日】2015年4月10日

(45)【発行日】2015年5月27日

(54)【発明の名称】スクリーン印刷装置及びペースト材供給方法

(51)【国際特許分類】

   B41F 15/40 20060101AFI20150507BHJP

   B41F 15/08 20060101ALI20150507BHJP

   H05K 3/34 20060101ALI20150507BHJP

【ＦＩ】

   B41F15/40 B

   B41F15/08 303E

   H05K3/34 505D

【請求項の数】2

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2009-288300(P2009-288300)

(22)【出願日】2009年12月18日

(65)【公開番号】特開2011-126207(P2011-126207A)

(43)【公開日】2011年6月30日

【審査請求日】2012年12月10日

(73)【特許権者】

【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

(72)【発明者】

【氏名】藤井 雅治

【審査官】 藏田 敦之

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０１−２６７０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０５１７５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３１５３０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０２５６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３０７６５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２６７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２４１４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１９２５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−１５１８３６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｆ １５／４０

Ｂ４１Ｆ １５／０８

Ｈ０５Ｋ ３／１２

Ｈ０５Ｋ ３／３４

Ｈ０５Ｋ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

印刷対象物を支持する支持機構と、
前記支持機構により支持された印刷対象物に対面するように配置されるスクリーンと、
前記スクリーン上に配置されるスキージと、
前記スキージの長さ方向に沿って移動可能に設けられ、前記スクリーン上にペースト材を供給する供給ユニットと、
前記供給されたペースト材を前記印刷対象物に印刷するために、前記スキージを移動させる移動機構と、
前記スクリーン上で前記スキージによりローリングされるペースト材のローリング径の情報を取得し、この情報に基づきペースト材の供給が必要と判断した場合、前記スキージの前記長さ方向に沿って予め設定された前記スクリーン上における第１の領域及びこれとは異なる第２の領域に前記ペースト材を選択的に前記供給ユニットにより供給するために、前記供給ユニットの移動を制御する制御手段と
を具備するスクリーン印刷装置であって、
前記スクリーン印刷装置は、前記スクリーン印刷装置内に順次搬送される複数の前記印刷対象物を順次印刷処理可能であり、
前記支持機構は、搬送された前記印刷対象物を前記スクリーンの下側に接触させる動作と、前記スキージによって前記印刷対象物に前記ペースト材が印刷された後、前記スクリーンに接触されている前記印刷対象物を前記スクリーンから離す動作とを、前記印刷対象物毎に実行し、
前記移動機構は、前記スクリーン上の第１の位置と第２の位置との間で前記スキージを往復移動させ、
前記制御手段は、順次搬送される前記印刷対象物のうち、第１の印刷対象物が前記スクリーンから離されてから、次の第２の印刷対象物が前記スクリーンに接触されるまでの間に、前記供給ユニットにより、前記第１及び第２の領域のうち何れかの領域に前記ペースト材を選択的に供給させることが可能であり、
前記スキージが前記第１の位置からの移動を開始して前記第１の位置に戻るまでの第１の往復動作の間に、前記第１の領域に前記ペースト材を供給させることと、前記スキージが前記第１の位置からの移動を開始して前記第１の位置に戻るまでの、前記第１の往復動作とは異なるタイミングでの第２の往復動作の間に、前記第２の領域に前記ペースト材を供給させることを、交互に繰り返す
スクリーン印刷装置。

【請求項2】

スクリーン印刷装置内に順次搬送される複数の印刷対象物を順次印刷処理可能であり、スクリーン上に配置されるスキージを、前記スクリーン上の第１の位置と第２の位置との間で往復移動させてペースト材を前記スクリーン上に伸展させるスクリーン印刷装置において、
搬送された前記印刷対象物をスクリーンの下側に接触させる動作と、前記スクリーン上に供給されるペースト材を、前記スクリーン上に配置されたスキージの移動によって前記印刷対象物に印刷する動作と、前記スクリーンに接触されている前記印刷対象物を前記スクリーンから離す動作とを、前記印刷対象物毎に実行し、
前記スクリーン上で前記スキージによりローリングされるペースト材のローリング径の情報を取得し、この情報に基づきペースト材の供給が必要と判断した場合、順次搬送される前記印刷対象物のうち、第１の印刷対象物が前記スクリーンから離されてから、次の第２の印刷対象物が前記スクリーンに接触されるまでの間に、前記スキージの長さ方向に沿って予め設定された前記スクリーン上における第１の領域及びこれとは異なる第２の領域に前記ペースト材を選択的に供給する方法であって、
前記スキージが前記第１の位置からの移動を開始して前記第１の位置に戻るまでの第１の往復動作の間に、前記第１の領域に前記ペースト材を供給させることと、前記スキージが前記第１の位置からの移動を開始して前記第１の位置に戻るまでの、前記第１の往復動作とは異なるタイミングでの第２の往復動作の間に、前記第２の領域に前記ペースト材を供給させることを、交互に繰り返す
ペースト材の供給方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、はんだペースト等のペースト材を印刷対象物上に印刷するスクリーン印刷装置、また、その供給方法及び印刷対象物の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

スクリーン印刷装置では、多数の孔が形成されたスクリーン（マスクプレート）下に基板が配置され、そのスクリーン上にペースト材が塗布されることにより、それらの孔を通して基板にペースト材が選択的に供給される。これにより、種々の印刷パターンでペースト材が基板上に印刷される。

【0003】

例えば特許文献１に記載のはんだ印刷機は、例えばその図１８に示されるように、クリームはんだを供給するはんだ供給装置と、はんだ供給装置の下部に設けられたスキージとを備える。スキージは移動可能に設けられ、その移動方向に直交する方向で長く形成されている。クリームはんだは、はんだ供給装置のチューブから２枚のスキージの間に供給され、スキージが移動しながらそのスキージによりマスクプレート上に塗布される。スキージは、昇降可能に設けられ、塗布時の往復動作において往路及び復路のそれぞれで交互に使用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−３０６１０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１のはんだ印刷機では、チューブから供給されたはんだがスキージによりローリングされて、印刷対象物である基板の幅（スキージが移動する方向とは直交する方向の幅）と同等の長さに伸展されるまでに時間がかかる場合がある。例えば、基板が大面積化するとそのような問題は顕著になる。

【0006】

また、上記はんだ供給装置のチューブから１度に大量のはんだが供給される場合には、スキージの長さ方向に均一にはんだが伸展されず、はんだのローリング径にその長手方向で偏りが生じることが考えられる。

【0007】

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、処理時間の効率化を図ることができ、また、ペースト材の塗布時に、スキージの長さ方向で均一なローリング径を有するペースト材を形成することができるスクリーン印刷装置、ペースト材供給方法及び印刷対象物の製造方法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、本発明の一形態に係るスクリーン印刷装置は、支持機構と、スクリーンと、スキージと、供給ユニットと、移動機構と、制御手段とを具備する。
前記支持機構は、印刷対象物を支持する。
前記スクリーンは、前記支持機構により支持された印刷対象物に対面するように配置される。
前記スキージは、前記スクリーン上に配置される。
前記供給ユニットは、前記スキージの長さ方向に沿って移動可能に設けられ、前記スクリーン上にペースト材を供給する。
前記移動機構は、前記供給されたペースト材を前記スクリーン上に伸展させるために、前記スキージを移動させる。
前記制御手段は、前記スクリーン上の、前記スキージの前記長さ方向に沿って予め設定された複数の領域に前記ペースト材を選択的に前記供給ユニットにより供給するために、前記供給ユニットの移動を制御する。

【0009】

供給ユニットは、例えば１回の供給時間を従来までのそれより長くせず、異なるタイミングで複数回に分けてペースト材を供給することにより、処理時間の効率化を図ることができ、また、スキージの長さ方向で均一なローリング径を有するペースト材を形成することができる。

【0010】

前記移動機構は、前記スクリーン上の第１の位置と前記第２の位置との間で前記スキージを往復移動させてもよい。その場合、前記制御手段は、前記スキージが前記第１の位置からの移動を開始して前記第１の位置に戻るまでの第１の往復動作の間に、前記複数の領域のうち第１の領域に前記ペースト材を前記供給ユニットにより供給させ、前記スキージが前記第１の位置からの移動を開始して前記第１の位置に戻るまでの、前記第１の往復動作とは異なるタイミングでの第２の往復動作の間に、前記複数の領域のうち第１の領域とは異なる第２の領域に前記ペースト材を前記供給ユニットにより供給させる。

【0011】

このように、スキージの異なるタイミングでの往復動作時に、異なる領域にペースト材が供給されることにより、スキージの複数回の往復動作の間でも、スキージの長さ方向で均一なローリング径を有するペースト材を形成することができる。

【0012】

前記スクリーン印刷装置は、前記スクリーン印刷装置内に順次搬送される複数の前記印刷対象物を順次印刷処理可能であってもよい。その場合、前記制御手段は、順次搬送される前記印刷対象物のうち、第１の印刷対象物の印刷処理が終了してから、次の第２の印刷対象物の印刷処理が開始されるまでの間に、前記ペースト材を前記供給ユニットにより供給させる。すなわち、スクリーン印刷装置内での印刷対象物の交換時間を利用してペースト材が供給ユニットにより供給される。したがって、印刷処理の時間効率を向上させることができる。

【0013】

供給ユニットは、前記ペースト材を点状に前記スクリーン上に供給してもよい。これにより、その供給ユニットのペースト材の吐出部分を、スキージの長さ方向（長手方向）に沿って長く形成する必要がない。したがって、供給ユニットの洗浄等のメンテナンスが容易になる。

【0014】

本発明の一形態に係るペースト材の供給方法は、印刷対象物に対面するスクリーン上に配置されたスキージの長さ方向に沿って予め設定された複数の領域のうち、第１の領域にペースト材を供給する。
前記第１の領域に供給された前記ペースト材が前記スキージにより前記スクリーン上に伸展させられる。
前記複数の領域のうち、前記スクリーン上の、前記第１の領域とは異なる第２の領域に前記ペースト材が供給される。
前記第２の領域に供給された前記ペースト材が前記スキージにより前記スクリーン上に伸展させられる。

【0015】

例えば供給ユニットは、１回の供給時間を従来までのそれより長くせず、異なるタイミングでそれらの２つの領域にペースト材をそれぞれ供給すればよい。これにより、処理時間の効率化を図ることができ、、またスキージの長さ方向で均一なローリング径を有するペースト材を形成することができる。ペースト材は点状にスクリーン上に供給されてもよい。

【0016】

上記供給方法では、前記ペースト材を前記スクリーン上に伸展させるために、前記スキージが、前記スクリーン上の前記第１の位置からの移動を開始し、第２の位置で折り返して前記第１の位置に戻るまでの第１の往復動作を実行してもよい。また、前記ペースト材を前記スクリーン上に伸展させるために、前記スキージが、前記スクリーン上の前記第１の位置からの移動を開始し、第２の位置で折り返して前記第１の位置に戻るまでの、前記第１の往復動作とは異なるタイミングでの第２の往復動作を実行してもよい。前記第１の往復動作の間に、前記第１の領域に前記ペースト材が供給され、前記第２の往復動作の間に、前記第２の領域に前記ペースト材が供給される。

【0017】

複数の前記印刷対象物が順次印刷処理されてもよい。その場合、前記複数の印刷対象物のうち、第１の印刷対象物の印刷処理が終了してから、次の第２の印刷対象物の印刷処理が開始されるまでの間に、前記ペースト材が前記供給ユニットにより供給される。

【0018】

本発明の一形態に係る印刷対象物の製造方法は、印刷対象物に対面するスクリーン上に配置されたスキージの長さ方向に沿って予め設定された複数の領域のうち、第１の領域にペースト材を供給する。
前記第１の領域に供給された前記ペースト材が前記スキージにより前記スクリーン上に伸展させられる。
前記複数の領域のうち、前記スクリーン上の、前記第１の領域とは異なる第２の領域に前記ペースト材が供給される。
前記第２の領域に供給された前記ペースト材が前記スキージにより前記スクリーン上に伸展させられる。

【発明の効果】

【0019】

以上、本発明によれば、処理時間の効率化を図ることができ、また、ペースト材の塗布時に、スキージの長さ方向で均一なローリング径を有するペースト材を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係るスクリーン印刷装置として、例えばはんだ印刷装置を示す模式的な側面図である。

【図2】図２は、図１に示したはんだ印刷装置の模式的な平面図であり、このはんだ印刷装置の制御システムの構成を示すブロック図を含む図である。

【図3】図３は、供給ユニットを示す模式的な図である。

【図4】図４は、スキージユニットを示す模式的な側面図である。

【図5】図５は、一方のスキージユニットを示す模式的な斜視図である。

【図6】はんだ印刷装置の動作における処理のフローチャートである。

【図7】図７は、動作を説明するためのはんだ印刷装置の図である。

【図8】図８は、動作を説明するためのはんだ印刷装置の図である。

【図9】図９は、動作を説明するためのはんだ印刷装置の図である。

【図10】図１０は、動作を説明するためのはんだ印刷装置の図である。

【図11】図１１は、動作を説明するためのはんだ印刷装置の図である。

【図12】図１２は、動作を説明するためのはんだ印刷装置の図である。

【図13】図１３は、動作を説明するためのはんだ印刷装置の図である。

【図14】図１４（Ａ）及び（Ｂ）は、クリームはんだの供給位置を説明するための図である。

【図15】図１５は、図６に示したフローチャートにおいて、クリームはんだの供給タイミングをわかりやすくしたフローチャートである。

【図16】図１６は、スキージ及びスクリーンの拡大側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

【0022】

[はんだ印刷装置の構成]
図１は、本発明の一実施形態に係るスクリーン印刷装置として、例えばはんだ印刷装置を示す模式的な側面図である。図２は、図１に示したはんだ印刷装置１００の模式的な平面図であり、このはんだ印刷装置１００の制御システムの構成を示すブロック図を含む。このはんだ印刷装置１００は、ペースト状のはんだ、つまりクリームはんだを、印刷対象物としての回路基板Ｗに印刷する装置である。以降の説明では、説明をわかりやすくするため、便宜的に、図１及び２においてＹ軸方向で右側をはんだ印刷装置１００の前部とし、左側をはんだ印刷装置１００の後部とする。

【0023】

はんだ印刷装置１００は、回路基板Ｗが載置され、この基板を支持する支持機構としてのステージ機構３０と、ステージ機構３０に支持された回路基板Ｗに対面するように配置されたスクリーン５とを備える。また、はんだ印刷装置１００は、はんだ印刷装置１００の前部側でスクリーン５上に配置されたスキージユニット２０と、このスキージユニット２０をＹ軸方向に沿って移動させるスキージ移動機構１９と、はんだ印刷装置１００の後部側でスクリーン５上にクリームはんだを供給する供給ユニット１０と、供給ユニット１０をＸ及びＹ軸に沿って移動させる供給ユニット移動機構１８とを備える。

【0024】

スクリーン５は、例えばフレーム５ａとフレーム５ａ内のマスク部５ｂとを有する。ステージ機構３０の上部には、スクリーン５のフレーム５ａを固定して支持するスクリーン支持機構６が設けられている。なお、図２では、スクリーン５及びスクリーン支持機構６等を図示していない。

【0025】

回路基板Ｗは、複数の導電パッドであるランドを有するものであり、このランド上にマスク部５ｂを介してクリームはんだが塗布される。すなわち、マスク部５ｂには、回路基板Ｗのランドの配置パターンに対応した、多数の孔（図１６参照）５ｃが設けられており、それらの孔５ｃを介してマスク部５ｂ上からクリームはんだＰ（図１６参照）がランド上に供給される。

【0026】

ステージ機構３０は、回路基板Ｗが載置される載置台３２と、載置台３２に載置された回路基板Ｗの両側をクランプするクランプ機構３１と、載置台３２をＸ、Ｙ及びＺ軸で移動させる駆動ユニット３３を有する。クランプ機構３１は、例えば図示しないバネを有するアクチュエータ等により作動するものである。載置台３２は、真空チャックにより回路基板Ｗを保持するための装置を有していてもよい。

【0027】

駆動ユニット３３は、載置台３２をＸ及びＹ軸に移動させることにより、スクリーン支持機構６に支持されたスクリーン５に対して、Ｘ−Ｙ平面内で回路基板Ｗのアライメントを行う。また、駆動ユニット３３は、載置台３２をＺ軸方向で昇降させることにより、載置台３２に載置された回路基板Ｗをスクリーン５に接触させる。

【0028】

図２に示すように、供給ユニット移動機構１８は、スクリーン５の上部に配置されている。供給ユニット移動機構１８は、供給ユニット１０をＸ軸方向に沿って移動させるＸ軸移動機構１６と、そのＸ軸移動機構１６に沿って延設され、供給ユニット１０のＸ軸方向に沿った移動をガイドするガイドレール１７ａとを備える。また、供給ユニット移動機構１８は、供給ユニット１０をＹ軸方向に沿って移動させるＹ軸移動機構１７と、Ｙ軸移動機構１７に沿って延設され、供給ユニット１０のＹ軸方向に沿った移動をガイドするガイドレール１７ａとを備える。Ｙ軸移動機構１７では、２本のガイドレール１７ａが設けられている。これらのガイドレール１７ａにＸ軸移動機構１６が接続されている。

【0029】

Ｘ軸移動機構１６は、図示しないエアシリンダを有し、後述するようにＸ軸方向で２つの位置で位置決めされるようになっている。Ｙ軸移動機構１７は、ボールネジ駆動機構であるが、これに代えてベルト、ラックアンドピニオン、またはリニアモータ等の駆動機構であってもよい。

【0030】

図３は、供給ユニット１０を示す模式的な図である。供給ユニット１０は、クリームはんだが収容された容器１３と、容器１３の開口部１３ａから挿入されたピストン３と、ピストン３の下部に取り付けられたチューブ１４と、容器１３をＺ軸方向に昇降させる昇降モータ２とを備えている。

【0031】

容器１３は、上記供給ユニット移動機構１８に接続された支持具１２（図１及び２参照）により、容器１３の開口部１３ａが下方に向くように支持されている。また、容器１３は昇降モータ２の駆動により図示しない昇降ガイド等によって昇降できるように支持具１２に支持されている。ピストン３の中央には上下方向に延びる貫通穴３ａが設けられており、その貫通穴３ａとチューブ１４の内部とが連通している。

【0032】

チューブ１４の下端部には、そのチューブ１４の下端部を挟むことが可能な開閉部材４が設けられている。開閉部材４は、エアシリンダ７により水平方向に移動することで、チューブ１４を挟んでその下端部の開口を塞ぎ、また、その挟みを解除することによりその開口を開放する。開閉部材４はチューブ１４を挟んで、チューブ１４から垂れ落ちようとするクリームはんだをチューブ１４を介して切断するように動作することにより、スクリーン５上へのクリームはんだの供給を規制する。

【0033】

利便性を向上させるため、容器１３は市販の容器１３そのまま設置することが可能となっており、具体的には、供給ユニット１０は、容器１３を取り付けるための図示しない取り付け部材が支持具１２に設けられている。

【0034】

このような供給ユニット１０では、昇降モータ２の駆動により容器１３が下降することで、相対的にピストン３が容器１３の開口部１３ａを介して内部に挿入される。そのピストン３の容器１３内への挿入により容器１３内に圧力が発生し、その圧力により容器１３内のクリームはんだがピストン３の貫通穴３ａ及びチューブ１４を介してスクリーン５上に点状に供給される。

【0035】

クリームはんだが点状に供給されるとは、Ｘ−Ｙ平面で見て、Ｘ及びＹ軸方向で実質的に均等または均等に近い大きさの塊の状態で、クリームはんだがスクリーン５上に供給されることを意味する。例えば、基板の一辺の長さ（あるいは長辺の長さ）が１ｍ以内（例えば７５０ｍｍ）である場合に、点状に供給されたクリームはんだのそのＸ軸及びＹ軸方向での大きさは１０ｍｍ〜３０ｍｍとなるが、この範囲に限られない。その範囲は、もちろん供給ユニット１０からのクリームはんだの供給量によって異なる。クリームはんだの粘度は、２００（Ｐａ・ｓ）程度のものが用いられるが、これに限られない。

【0036】

なお、供給ユニット１０は、昇降モータ２のほか、容器１３をＸ−Ｙ平面内で回転させながら昇降させる駆動機構を備えていてもよい。容器１３が回転しながら下降して容器１３内に相対的にピストン３が挿入されることにより、その挿入時の容器１３に加えられる力を軽減することができる。

【0037】

図２に示すように、スキージユニット２０は、上記したようにスキージ移動機構１９によって駆動され、このスキージ移動機構１９は、上記Ｙ軸移動機構１７のガイドレール１７ａを共用している。スキージ移動機構１９は、ガイドレール１７ａに沿って移動し、スキージユニット２０を支持するフレーム部材９を有する。スキージ移動機構１９の駆動源となるモータと、供給ユニット１０のＹ軸移動機構１７の駆動源となるモータとは別のものであり、供給ユニット１０と、スキージ２１（２１ａ及び２１ｂ）とはそれぞれ独立して駆動される。スキージ移動機構１９も、上記供給ユニット１０の移動機構のＹ軸移動機構１７と同様にボールネジ駆動機構であるが、これに代えてベルト、ラックアンドピニオン、またはリニアモータ等の駆動機構であってもよい。

【0038】

図４は、スキージユニット２０を示す模式的な側面図である。スキージユニット２０は、例えばスキージ２１（前側スキージ２１ａ及び後側スキージ２１ｂ）をスクリーン５に対面するように、かつ、これらのスキージ２１ａ及び２１ｂをスキージユニット２０の移動方向であるＹ軸方向に沿って並ぶように保持するスキージホルダ２２（２２ａ及び２２ｂ）を有する。また、スキージホルダ２２ａ及び２２ｂは、前側スキージ２１ａ及び後側スキージ２１ｂの長さ方向をＸ軸方向に沿わせるようにそれらを保持する。スキージホルダ２２は、図示しないエアシリンダにより上下方向にそれぞれ独立して駆動するようになっている。

【0039】

以降の説明では、前側スキージ２１ａ及び後側スキージ２１ｂについて、両者の異なる点の説明の必要性やそれらの比較の説明の必要性がない限り、両者のうち１つのスキージをスキージ２１として説明する。

【0040】

図５は、一方のスキージユニット２０を示す模式的な斜視図である。このように、スキージホルダ２２は、例えばスキージ２１の進行方向（図５中右矢印で示す）の面が斜め下方向に向くように、スキージ２１を保持する。符号Ｐは、スキージ２１によりスクリーン５上でローリングされるクリームはんだを示している。なお、スキージホルダ２２は、この図５に示すようにＸ軸方向に沿ってスキージ２１の上部の全体を保持しているが、このような形態に限られず、スキージ２１の上部のＸ軸方向の中央部のみを保持するもの、あるいは、中央部及び両端部など複数箇所を保持するものであってもよい。

【0041】

図４に示すように、スキージユニット２０には、後側スキージ２１ｂが位置する側に距離センサ５７が設けられている。距離センサ５７は、その距離センサ５７と、前側スキージ２１ａでローリングされているクリームはんだＰとの間の距離を計測する。距離センサ５７は、例えば反射型の光センサが用いられる。この距離センサ５７によるその距離の計測によって、前側スキージ２１ａでローリングされているクリームはんだＰの径または量が推定される。

【0042】

図１に示すように、はんだ印刷装置１００は、載置台３２に載置され支持された回路基板Ｗと、スクリーン５との間の高さ位置に配置された、移動可能なカメラ５８を備えている。カメラ５８は、回路基板Ｗのアライメントのため、Ｘ及びＹ軸方向の２次元で移動して例えば回路基板Ｗの複数箇所に予め設けられたアライメントマークの画像を取得する。

【0043】

また、はんだ印刷装置１００に回路基板Ｗを搬入し、その回路基板Ｗの印刷終了後にその回路基板Ｗを搬出するための、図示しないコンベヤがはんだ印刷装置１００に接続される。コンベヤは例えばベルトやローラ方式のものが用いられ、図１及び２で示すＸ軸方向で回路基板Ｗを搬送する。

【0044】

図２に示すように、はんだ印刷装置１００の制御システムは、ホストコンピュータ５０、Ｘ軸移動機構コントローラ５１、Ｙ軸移動機構コントローラ５２、供給ユニットコントローラ５３、ステージ機構コントローラ５４、スキージ移動機構コントローラ５５、スキージユニットコントローラ５６を備えている。

【0045】

Ｘ軸移動機構コントローラ５１は、供給ユニット１０のＸ軸移動機構１６の駆動を制御する。Ｙ軸移動機構コントローラ５２は、供給ユニット１０のＹ軸移動機構１７の駆動を制御する。供給ユニットコントローラ５３は、供給ユニット１０の昇降モータ２や開閉部材４等の駆動を制御する。ステージ機構コントローラ５４は、ステージ機構３０による載置台３２の水平面内の駆動及び昇降駆動を制御する。スキージ移動機構コントローラ５５は、スキージユニット２０のＹ軸方向に沿った移動を制御する。スキージユニットコントローラ５６は、前側スキージ２１ａ及び後側スキージ２１ｂの上下移動等を制御する。

【0046】

ホストコンピュータ５０は、上記各コントローラを統括して制御する。また、ホストコンピュータ５０は、距離センサ５７及びカメラ５８にも接続されている。ホストコンピュータ５０は、距離センサ５７及びカメラ５８から取得された情報を受信し、その情報に基づいて後述する所定の処理を実行する。

【0047】

上記の各コントローラは、ハードウェアで実現されてもよいし、ソフトウェア及びハードウェアの両方で実現されてもよい。ソフトウェア及びハードウェアの両方で実現される場合、そのハードウェアは、ソフトウェアのプログラムを格納する記憶デバイスを少なくとも含む。ホストコンピュータ５０も同様である。これら、ホストコンピュータ５０及び各コントローラのうち少なくとも１つは、制御手段として機能する。

【0048】

上記ハードウェアは、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ネットワークインターフェース等、その他公知のハードウェアにより実現される。ホストコンピュータ５０も同様である。

【0049】

[はんだ印刷装置の動作]
以上のように構成されたはんだ印刷装置１００の動作を説明する。図６は、その動作における処理のフローチャートである。また、図７〜１３は、その動作を説明するためのはんだ印刷装置１００の図である。図７〜１３において、（Ａ−１）及び（Ａ−２）は、互いに同じタイミングでのはんだ印刷装置１００の側面図及び平面図をそれぞれ示している。また、（Ｂ−１）及び（Ｂ−２）も同様に、互いに同じタイミングでのはんだ印刷装置１００の側面図及び平面図をそれぞれ示している。また、図７〜１３の各図の（Ｂ−１）及び（Ｂ−２）には、スクリーン５やステージ機構３０等の図示を省略している。

【0050】

例えばはんだ印刷装置１００に電源が投入され、はんだ印刷装置１００の前部側に設置された、図示しない操作入力部を介して印刷開始ボタン等がオペレータにより押される（ステップ１０１）。あるいは、後述するステップ１１０の後に、回路基板Ｗへの印刷処理が開始される（ステップ１０１）。

【0051】

以降の説明では、既に最初に１枚または複数枚の回路基板Ｗの印刷処理が終了し、新たな次の回路基板Ｗがはんだ印刷装置１００に搬入されて印刷処理が開始された時点からのフローを主に説明する。

【0052】

印刷処理が開始されると、ホストコンピュータ５０は、今からスキージユニット２０がはんだ印刷装置１００の前部側から後部側へ移動するのか、その逆であるのかを判断する（ステップ１０２）。例えば、ホストコンピュータ５０は、スキージ移動機構１９によるスキージユニット２０の現在の位置を確認することで、その判断が可能となる。

【0053】

スキージユニット２０がはんだ印刷装置１００の前部側から後部側へ移動する場合（ステップ１０２のyes）、スキージユニット２０は次のように動作する。すなわち、図７（Ａ−１）及び（Ａ−２）から図７（Ｂ−１）及び（Ｂ−２）までに示すように、前側スキージ２１ａが下降し、その前側スキージ２１ａの下端がスクリーン５に接触しながら、スキージ移動機構１９によりＹ軸方向に沿って前部側から後部側へ移動する。これにより、クリームはんだがスクリーン５上に伸展され、回路基板Ｗに所定の印刷パターンではんだが塗布される。

【0054】

後述するように、ステップ１０１の印刷開始前に、載置台３２が駆動ユニット３３による駆動によって上昇して、回路基板Ｗとスクリーン５の裏面とが接触している。

【0055】

なお、本実施形態では、一方のスキージ、例えば前側スキージ２１ａが前部側から後部側へ移動することにより、１枚の回路基板Ｗの印刷処理が完了する。また、後側スキージ２１ｂが後部側から前部側へ移動することにより、また別の１枚の回路基板Ｗの印刷処理が完了する。すなわち、スキージユニット２０のＹ軸方向の１回の往復動作により、２枚の回路基板Ｗの印刷処理が完了する。

【0056】

ここで、往復動作とは、スキージユニット２０がホーム位置から、スキージユニット２０がＹ軸方向に沿って移動して、回路基板Ｗの後端側より後部側に対応する位置で折り返し、再びホーム位置に戻るまでの動作である。スキージユニット２０のホーム位置とは、前側スキージ２１ａが、回路基板Ｗの前端（図１及び２において回路基板Ｗの右端）に対応する位置より前部側にある時の、スキージユニット２０の位置、例えば図１及び２に示したスキージユニット２０の位置である。

【0057】

上記ステップ１０２のyesの場合、ホストコンピュータ５０は、供給ユニット１０によるクリームはんだの供給を判断するためのフラグをfalseに設定する（ステップ１０３）。フラグがfalseの場合、距離センサ５７によりはんだのローリング径が計測（推定）される（ステップ１０４）。この場合、少なくとも距離センサ５７は計測手段として機能する。

【0058】

ホストコンピュータ５０は、このローリング径の情報に基づいて、供給ユニット１０によるクリームはんだの供給が必要であるか否かを判断する（ステップ１０５）。例えば、ローリング径が予め設定された閾値より大きい場合、クリームはんだの供給は必要なく、それが閾値より小さい場合、クリームはんだの供給が必要になる。ステップ１０５でクリームはんだの供給が必要であると判断した場合、ホストコンピュータ５０は、後述するステップ１１１以降の処理の実行のために上記フラグをtrueに設定する（ステップ１０６）。

【0059】

なお、最初にはんだ印刷装置１００に電源が投入され、最初にスキージが駆動するときは、クリームはんだがスクリーン５上に供給されていないので、ステップ１０５ではyesと判断される。

【0060】

印刷処理が終了すると（ステップ１０７のyes）、図８（Ａ−１）及び（Ａ−２）に示すように、版離れ（スクリーン５から回路基板Ｗが離れる）が行われる。そすると、図８（Ｂ−１）及び（Ｂ−２）に示すように、これまで載置台３２に載置されていた回路基板Ｗがコンベヤにより搬出され（ステップ１０８、）。図９（Ａ−１）及び（Ａ−２）に示すように、次に印刷処理が行われるべき回路基板Ｗがはんだ印刷装置１００に搬入される。そして、図９（Ｂ−１）及び（Ｂ−２）に示すように、載置台３２上に回路基板Ｗが載置されて支持される（ステップ１０９）。このように回路基板Ｗははんだ印刷装置１００に順次搬送されてくる。

【0061】

そして、図１０（Ａ−１）及び（Ａ−２）に示すように、カメラ５８及びステージ機構３０により、載置台３２上にある基板のアライメントが実行される（ステップ１１０）。アライメントが終わると、ステップ１０１に戻る。そして、図１０（Ｂ−１）及び（Ｂ−２）に示すように、ステージ機構３０が駆動して回路基板Ｗがスクリーン５上に接触し、後側スキージ２１ｂによりクリームはんだがスクリーン５上に伸展されていく。

【0062】

上記ステップ１０２において、スキージユニット２０がはんだ印刷装置１００の後部側から前部側へ移動する場合（ステップ１０２のno）、ホストコンピュータ５０は、クリームはんだのスクリーン５上への供給が必要であるか否かを判断する（ステップ１１１）。すなわち、はんだ印刷装置１００の状態が、図７（Ｂ−１）及び（Ｂ−２）に示した状態にある時、ホストコンピュータ５０は、距離センサ５７（図４参照）によりクリームはんだのローリング径の情報を受信し、上記ステップ１０３の判断を実行する。

【0063】

クリームはんだの供給が必要でない場合（ステップ１１１のno）、図１０（Ａ−１）、（Ａ−２）、（Ｂ−１）及び（Ｂ−２）に示すように、印刷処理が実行される。

【0064】

上記ステップ１１１において、クリームはんだの供給が必要な場合（yes）、以下のように処理される。

【0065】

クリームはんだの供給が必要な場合、供給ユニット移動機構１８により、供給ユニット１０が所定の位置に移動する（ステップ１１２）。図１４（Ａ）及び（Ｂ）は、クリームはんだの供給位置を説明するための図である。これら図１４（Ａ）及び（Ｂ）、また図５に示すように、供給ユニット１０は、スクリーン５上の予め設定された点状の領域である領域Ａ及びＢのうち、いずれか一方に選択的にクリームはんだを供給する。なお、典型的には、領域Ａ及びＢにそれぞれ供給されるクリームはんだＰＡ及びＰＢの量は実質的に一定である。

【0066】

これら領域Ａ及びＢの位置設定は、回路基板Ｗ及びスキージ２１（後側スキージ２１ｂ）の配置による。回路基板ＷのＸ軸方向での中心位置と、後側スキージ２１ｂのＸ軸方向での中心位置とが実質的に一致している場合、これら領域Ａ及びＢのＸ軸方向での位置は、その後側スキージ２１ｂの中心から両端部側へ所定距離ずれた位置とされる。所定距離とは、例えば１００ｍｍ〜３００ｍｍであるが、この範囲に限られない。

【0067】

また、例えば領域ＡにクリームはんだＰＡを供給するときの、Ｘ軸方向での供給ユニット１０の位置は、そのＸ軸方向でのホーム位置とされる。そして、供給ユニット移動機構１８のＸ軸移動機構１６、例えば上記エアシリンダの駆動により移動された供給ユニット１０の位置が、領域ＢにクリームはんだＰＢを供給するときの、Ｘ軸方向での供給ユニット１０の位置となる。

【0068】

また、図１４（Ｂ）に示すように、領域Ａ及びＢのＹ軸方向での位置は、それぞれ、例えば回路基板Ｗの後端側（図中左側）より後部側（はんだ印刷装置１００の後部側）の位置となる。

【0069】

図５を参照して、ステップ１１２の後、前回のクリームはんだの供給領域が領域Ａであった場合（ステップ１１３のyes）、供給ユニット１０は、供給ユニット移動機構１８によって今回は領域Ｂに移動する（ステップ１１４）。一方、前回のクリームはんだの供給領域が領域Ｂであった場合（ステップ１１３のno）、供給ユニット１０は、供給ユニット移動機構１８によって今回は領域Ａに移動する（ステップ１１５）。そして、図１１（Ａ−１）、（Ａ−２）、（Ｂ−１）、（Ｂ−２）、図１２（Ａ−１）及び（Ａ−２）に示すように、供給ユニット１０は、領域ＡまたはＢである、スクリーン５上の点状領域にクリームはんだＰＡまたはＰＢを供給する。クリームはんだが供給された後、図１２（Ｂ−１）及び（Ｂ−２）に示すように、供給ユニット１０は供給ユニット移動機構１８の駆動により、元の後部側の退避位置（ホーム位置）に戻る。

【0070】

そして、ステップ１０１に戻り、図１３（Ａ−１）、（Ａ−２）、（Ｂ−１）及び（Ｂ−２）に示すように、前側スキージ２１ａによる印刷処理が開始される。この前側スキージ２１ａによる印刷処理により、前側スキージ２１ａが回路基板Ｗの後端側まで移動すると、図１３（Ｂ−２）に一点鎖線で示すように、領域Ａに供給されたクリームはんだＰＡと、現在前側スキージ２１ａがローリングしているクリームはんだＰとが合体する。このような動作によって、所望のローリング径を有するクリームはんだを自動的に形成することができる。

【0071】

次回のクリームはんだの供給は、ステップ１１３の判断処理の結果、領域Ｂへなされる。

【0072】

図１０〜１２からも明らかなように、現在の回路基板Ｗの印刷処理が終了し、次の回路基板Ｗの印刷処理が開始されるまでに、供給ユニット１０によるクリームはんだの供給処理が完了している。これにより、印刷処理の時間効率を向上させることができる。図１５は、これをわかりやすくしたフローチャートである。Ｎ回目の印刷処理から、Ｎ＋１回目の印刷処理までの間の時間は、典型的には１５ｓ程度であり、この１５ｓの間に、領域Ａ及びＢのうちいずれか一方にクリームはんだが１回供給される。

【0073】

以上のように、本実施形態では、２つの領域Ａ及びＢに連続してクリームはんだが供給されるのではなく、本実施形態のようにＮ回目の供給時には領域Ａに供給され、Ｎ＋１回目の供給時には領域Ｂに供給される。このように異なる領域Ａ及びＢに、交互に異なるタイミングでクリームはんだが供給されることにより、１回の供給時間を従来までのそれより長くすることを回避することができる。したがって、処理時間の効率化を図ることができ、また、ペースト材の塗布時に、スキージの長さ方向で均一なローリング径を有するペースト材を形成することができる。

【0074】

また、そのような処理により、次のようなメリットもある。例えば、１回の供給時間が予め決まっている場合に、上記のように、２つの領域Ａ及びＢに連続してクリームはんだを供給することは困難である。この場合、はんだ印刷装置１００を一時停止しなければならなくなる。本実施形態では、はんだ印刷装置１００の一時停止を行うことなく、スキージの長さ方向で均一なローリング径を有するクリームはんだを形成することができる。

【0075】

さらに本実施形態では、スキージ２１の異なるタイミングでの往復動作時（第１の往復動作と、それとは別のタイミングになされる往復動作である第２の往復動作）に、異なる２点の領域Ａ及びＢにクリームはんだが供給される。これにより、スキージ２１の複数回の往復動作の間でも、スキージ２１の長さ方向で均一なローリング径を有するクリームはんだＰを形成することができる。

【0076】

また、本実施形態では、供給ユニット１０によりチューブ１４を介してクリームはんだがスクリーン５上に点状に供給される。つまり、例えばＸ軸方向に長い、複数ノズルタイプやスリットタイプノズルのようなノズルを用いていないので、供給ユニット１０の洗浄が容易になる。これによりメンテナンスの労力及び時間を軽減することができる。

【0077】

例えば、チューブ１４からはんだが供給される構成ではなく、例えば特許文献１の図２、１１に示されたスキージブロックを用いて、つまりスリット（溝）タイプノズルのような装置によりはんだが供給される場合、そのノズルを洗浄するのに手間がかかるという問題がある。スキージブロックの目詰まり等の発生を抑えるため、はんだ印刷機を構成する構造及び装置のうちではスキージブロックは比較的メンテナンス回数が多くなる。しかしながら、本実施形態では上述のようにそのような問題もない。

【0078】

図１６は、スキージ２１及びスクリーン５の拡大側面図である。スキージ２１の、クリームはんだＰが接触する面と、スクリーン５の表面との間の角度をアタック角θとし、θは６０°程度に設定される。

【0079】

クリームはんだＰのローリング径が小さすぎると、スクリーン５の孔５ｃに十分な量のクリームはんだが充填されなくなる場合がある。この場合、回路基板Ｗのランド等、塗布対象となる部分に付着するクリームはんだの量が不十分となり不良の原因になるおそれがある。一方、クリームはんだＰのローリング径が変わると、クリームはんだＰの密度や、圧力（回路基板Ｗのランドへの圧力）が異なることが起こる。このような問題から、ローリング径を極力一定にしておくことが要求される。

【0080】

＜その他の実施形態＞
本発明に係る実施形態は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態がある。

【0081】

上記実施形態では、領域Ａ及びＢに順に交代してクリームはんだが供給された。しかし、例えばＮ回目供給時は領域Ａ、Ｎ＋１回目供給時は領域Ａ、Ｎ＋２回目供給時は領域Ｂ、Ｎ＋４回目供給時は領域Ａ、・・・というように、Ａ→Ａ→Ｂ→Ａ→Ａ→Ｂ→・・・という供給方法であってもよい。この場合も、領域Ａ及びＢにそれぞれ供給されるクリームはんだの量は実質的に一定とされる。

【0082】

あるいは、例えば回路基板Ｗの印刷すべきパターンに応じて、クリームはんだの供給領域への供給回数または順序等が設定されてもよい。例えば上記のように、領域Ａ→Ａ→Ｂ→Ａ→Ａ→Ｂ→・・・という供給方法は、回路基板ＷのＸ軸方向において領域Ａに対応する側の孔の総数（孔による総開口面積）が、領域Ｂのそれよりも大きい場合に有効となる。

【0083】

このように、はんだ印刷装置１００のホストコンピュータ５０は、複数の供給領域への供給回数、順序等を、ユーザの設定に応じて変更できるようにしてもよい。例えば、領域Ａのみに供給するモードや、領域Ｂのみに供給するモードがあってもよい。あるいは、領域Ａ及びＢに連続してクリームはんだが供給されるモードがあってもよい。

【0084】

上記の供給ユニット１０では、容器１３が昇降する形態であったが、ピストン３が昇降する形態であってもよい。この場合、容器１３が開口部１３ａを上方に向けて支持具１２により支持され、また、容器１３の下部に吐出穴が設けられ、ピストン３がその開口部１３ａを介して容器１３内に挿入されてもよい。

【0085】

供給ユニット移動機構１８は、エアシリンダの駆動により２つの位置で供給ユニット１０を位置決めし、２つの点状領域Ａ及びＢにクリームはんだが供給された。しかし、供給ユニット１０は、３つ以上の位置で位置決めされる構成であってもよく、その場合、３つ以上のスクリーン５上の点状領域にクリームはんだが供給されてもよい。

【0086】

上記実施形態では、前側スキージ２１ａ及び後側スキージ２１ｂが設けられていたが、スキージは少なくとも１つでもよい。この場合、往復動作において往路または復路のみに、そのスキージによりクリームはんだがスクリーン上に伸展されればよい。あるいは、スキージが１つでも、例えば往復動作の往路及び復路において、スキージの傾きが交互に変わり、つまりスキージの両面が使用されてもよい。あるいは、スキージが１つの場合でも、そのスキージが、往路及び復路において交互に、Ｘ−Ｙ平面内で１８０度回転することにより、往路及び復路でクリームはんだを伸展させることができる。

【0087】

供給ユニット移動機構１８、あるいは上記したその他の駆動機構は、エアシリンダに限られず、例えばボールネジ、ラックアンドピニオン、ベルト、リニアモータ等が用いられればよい。

【0088】

スクリーン５上の領域Ａ及びＢが点状ではなく、例えばスキージの長さ方向に沿って線状の領域であってもよい。この場合、Ｘ軸移動機構により供給ユニット１０がＸ軸方向に沿って移動しながら、供給ユニット１０がクリームはんだを吐出することにより、スクリーン５上の予め設定された複数の領域（複数の線状領域）に線状に供給される。典型的には、複数の線状領域は、スキージの中心に、その長さ方向で２つに分かれた領域である。クリームはんだが線状に供給されるとは、スクリーン５上に供給されたクリームはんだのＹ及びＸ軸方向のアスペクト比が異なるように設定されることを意味する。そのアスペクト比は、例えば１：１．５以上（例えば１：３、１：５など）に設定される。

【0089】

このようなクリームはんだが線状に供給されるという形態は、スクリーン５上の２つの領域に限られず、３つ以上の領域にクリームはんだが供給される場合にも適用可能である。あるいは、複数の領域のうち、点状領域と線状領域が混在していてもよい。

【0090】

上記このようなクリームはんだが線状に供給されるという形態は、上記実施形態に係る供給ユニット１０により供給される形態に限られず、例えばスリットタイプのノズルが用いられてもよい。

【0091】

上記実施形態では、ペースト材としてクリームはんだが用いられたが、フラックス、絶縁ペースト、その他のペースト材が用いられてもよい。

【符号の説明】

【0092】

Ｗ…回路基板
Ａ、Ｂ…点状領域
５…スクリーン
１０…供給ユニット
１８…供給ユニット移動機構
１９…スキージ移動機構
２０…スキージユニット
２１…スキージ
２１ａ…前側スキージ
２１ｂ…後側スキージ
３０…ステージ機構
５０…ホストコンピュータ
５３…供給ユニットコントローラ
５４…ステージ機構コントローラ
５５…スキージ移動機構コントローラ
５６…スキージユニットコントローラ
５７…距離センサ
１００…印刷装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】