特開 2024-141065 スクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法

(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】P2024141065

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】スクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法

(51)【国際特許分類】

   B41F 15/08 20060101AFI20241003BHJP

   B41M 1/12 20060101ALI20241003BHJP

   B41F 15/12 20060101ALI20241003BHJP

   H05K 3/34 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

B41F15/08 303E

B41M1/12

B41F15/12 A

H05K3/34 505D

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023052507

(22)【出願日】2023-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 哲矢

【テーマコード（参考）】

2C035

2H113

5E319

【Ｆターム（参考）】

2C035AA06

2C035FA22

2C035FB14

2C035FD01

2C035FD15

2C035FD42

2H113BA10

2H113BB22

2H113BC12

2H113CA17

5E319AC01

5E319BB05

5E319CC33

5E319CD04

5E319CD29

5E319CD38

5E319GG09

5E319GG15

(57)【要約】

【課題】マスクの位置合わせ孔を明瞭に認識でき、マスクと基板の自動位置合わせを可能にできるスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法を提供することを目的とする。
【解決手段】マスク１３に設けられた位置合わせ孔１３Ｍを主照明である上向き照明６１により照明するとともに上向き照明６１による照明方向とは反対の方向から対向照明１６により位置合わせ孔１３Ｍを照明した状態で、位置合わせ孔１３Ｍを上向き照明６１の側からカメラ６５により撮像する。撮像により得られた位置合わせ孔１３Ｍの画像に基づいてマスク１３と基板ＫＢを位置合わせした後、マスク１３に沿う方向にスキージを移動させてマスク１３のパターン開口にマスク１３上のペーストを押し込むことで、基板ＫＢにペーストを印刷する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

パターン開口が形成されたマスクを用いて基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置であって、
前記マスクに設けられた位置合わせ孔を照明する主照明と、
前記主照明により前記位置合わせ孔を照明している状態で前記主照明による照明方向とは反対の方向から前記位置合わせ孔を照明する対向照明と、
前記主照明と前記対向照明によって照明されている前記位置合わせ孔を前記主照明の側から撮像するカメラと、
前記カメラにより撮像して得られた前記位置合わせ孔の画像に基づいて前記マスクと前記基板を位置合わせする位置合わせ手段と、
前記基板と位置合わせされた状態の前記マスクに沿う方向に移動して前記パターン開口に前記マスク上のペーストを押し込むスキージと、
を備えたスクリーン印刷装置。

【請求項2】

前記主照明はカメラとともに前記マスクに沿った方向に移動自在であり、前記対向照明は前記マスクを挟んで前記主照明とは反対側に位置する領域を前記マスクに沿った方向に移動自在である、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。

【請求項3】

前記主照明は前記位置合わせ孔を前記マスクの法線に対して傾斜した方向から照明し、前記対向照明は前記位置合わせ孔を前記マスクの法線に平行な方向から照明する、請求項２に記載のスクリーン印刷装置。

【請求項4】

前記対向照明は前記スキージとともに前記スキージの移動方向に移動する、請求項２に記載のスクリーン印刷装置。

【請求項5】

前記対向照明は前記スキージの延びる方向に並んだ複数の光源の集合体から成る、請求項２に記載のスクリーン印刷装置。

【請求項6】

前記対向照明は前記スキージの延びる方向に延び、前記主照明が照射して前記位置合わせ孔を透過した光を反射する光反射部材から成る、請求項１に記載のスクリーン印刷装置。

【請求項7】

前記マスクはメッシュマスクである、請求項１～６のいずれかに記載のスクリーン印刷装置。

【請求項8】

パターン開口が形成されたマスクを用いて基板にペーストを印刷するスクリーン印刷方法であって、
前記マスクに設けられた位置合わせ孔を主照明により照明するとともに前記主照明による照明方向とは反対の方向から対向照明により前記位置合わせ孔を照明する照明工程と、
前記主照明と前記対向照明によって照明されている前記位置合わせ孔を前記主照明の側からカメラにより撮像する撮像工程と、
前記カメラにより撮像して得られた前記位置合わせ孔の画像に基づいて前記マスクと前記基板を位置合わせして前記マスクに前記基板を位置合わせする位置合わせ工程と、
前記基板と位置合わせされた状態の前記マスクに沿う方向にスキージを移動させて前記パターン開口に前記マスク上のペーストを押し込むことで基板にペーストを印刷する印刷工程と、
を含むスクリーン印刷方法。

【請求項9】

前記マスクはメッシュマスクである、請求項８に記載のスクリーン印刷方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マスクに形成されたパターン開口を通じて基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法に関する。

【背景技術】

【0002】

スクリーン印刷装置は、パターン開口が形成されたマスクに基板を位置合わせした後、マスクに沿う方向にスキージを移動させてパターン開口にペーストを押し込むことで、パターン開口を通じて基板にペーストを印刷する構成となっている。このようなスクリーン印刷装置のマスクには位置合わせ用の孔（位置合わせ孔）が形成されており、マスクと基板を位置合わせする前に、マスクの下方に配置されたカメラによって、基板に設けられた位置合わせ用のマーク（基板マーク）を撮像するとともに位置合わせ孔を撮像し、得られた両画像の位置関係に基づいてマスクと基板とを位置合わせするようにしている（例えば、下記の特許文献１）。この際、マスクが金属製のメタルマスクである場合には、マスクが照明光を反射して明色（白色）となる背景の中に、位置合わせ孔の内部が暗色（黒色）となって映し出されるので、位置合わせ孔の輪郭は明瞭に認識することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－７６４３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、マスクがメッシュ構造のメッシュマスクである場合には、メッシュ部は照明光を反射して明色（白色）となるものの、樹脂製の乳剤から成る目止め部が照明光を吸収して暗色になるため、位置合わせ孔の内部とのコントラストがつきにくくなって位置合わせ孔の輪郭を明瞭に認識することができない。このためスクリーン印刷装置が本来備えているマスクに基板を自動で位置合わせする機能が十分に発揮されず、作業者は試行錯誤しながら手作業でマスクと基板の位置合わせを行わざるを得ないという問題点があった。

【0005】

そこで本発明は、マスクの位置合わせ孔を明瞭に認識でき、マスクと基板の自動位置合わせを可能にできるスクリーン印刷装置およ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】

【0006】

本発明のスクリーン印刷装置は、パターン開口が形成されたマスクを用いて基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置であって、前記マスクに設けられた位置合わせ孔を照明する主照明と、前記主照明により前記位置合わせ孔を照明している状態で前記主照明による照明方向とは反対の方向から前記位置合わせ孔を照明する対向照明と、前記主照明と前記対向照明によって照明されている前記位置合わせ孔を前記主照明の側から撮像するカメラと、前記カメラにより撮像して得られた前記位置合わせ孔の画像に基づいて前記マスクと前記基板を位置合わせする位置合わせ手段と、前記基板と位置合わせされた状態の前記マスクに沿う方向に移動して前記パターン開口に前記マスク上のペーストを押し込むスキージと、を備えた。

【0007】

本発明のスクリーン印刷方法は、パターン開口が形成されたマスクを用いて基板にペーストを印刷するスクリーン印刷方法であって、前記マスクに設けられた位置合わせ孔を主照明により照明するとともに前記主照明による照明方向とは反対の方向から対向照明により前記位置合わせ孔を照明する照明工程と、前記主照明と前記対向照明によって照明されている前記位置合わせ孔を前記主照明の側からカメラにより撮像する撮像工程と、前記カメラにより撮像して得られた前記位置合わせ孔の画像に基づいて前記マスクと前記基板を位置合わせして前記マスクに前記基板を位置合わせする位置合わせ工程と、前記基板と位置合わせされた状態の前記マスクに沿う方向にスキージを移動させて前記パターン開口に前記マスク上のペーストを押し込むことで基板にペーストを印刷する印刷工程と、を含む。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、マスクの位置合わせ孔を明瞭に認識でき、マスクと基板の自動位置合わせを可能にできる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の斜視図

【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側面図

【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一部の斜視図

【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が備えるマスクのパターン開口の（ａ）側面図（ｂ）平面図

【図5】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置が備えるカメラユニットにより（ａ）マスクの位置合わせ孔を撮像している状態を示す図（ｂ）基板マークを撮像している状態を示す図

【図6】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統を示すブロック図

【図7】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の側面図

【図8】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の側面図

【図9】（ａ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置が備える上向き照明と対向照明によりマスクの位置合わせ孔を照明してカメラにより撮像している状態を示す図（ｂ）その撮像により得られた画像を示す図

【図10】（ａ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置が備える上向き照明によりマスクの位置合わせ孔を照明してカメラにより撮像している状態を示す図（ｂ）その撮像により得られた画像を示す図

【図11】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の側面図

【図12】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の側面図

【図13】本発明の一実施の形態の変形例におけるスクリーン印刷装置の側面図

【発明を実施するための形態】

【0010】

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および図２は本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置１を示している。スクリーン印刷装置１は、上流工程側から基板ＫＢを搬入し、その基板ＫＢの表面に設けられた複数の電極ＤＫそれぞれに半田ペースト等のペーストＰｓｔを印刷して下流工程側に搬出する装置である。ここでは説明の便宜上、作業者ＯＰから見たスクリーン印刷装置１の前後方向をＹ方向、作業者ＯＰから見た左右方向（基板ＫＢの搬送方向）をＸ方向とし、上下方向をＺ方向とする。また、Ｙ方向のうち、作業者ＯＰから見た手前側を前方、作業者ＯＰから見た奥側を後方とする。

【0011】

図１および図２において、スクリーン印刷装置１は、基台１１、基板保持移動部１２、マスク１３、印刷ヘッド１４、カメラユニット１５および対向照明１６を備えている。基板保持移動部１２は基台１１上に設けられており、マスク１３は基板保持移動部１２の上方に設置されている。印刷ヘッド１４はマスク１３の上方を水平方向に移動自在に設けられている。カメラユニット１５は、基板保持移動部１２とマスク１３の間の領域を水平方向に移動自在に設けられている。

【0012】

図２において、基板保持移動部１２は、基板保持部２１と、保持部移動機構２２から構成されている。基板保持部２１はＹ方向に平行に並んで設けられた基板搬送用の一対の搬送コンベア３１と、搬送コンベア３１の下方でＺ方向に移動自在な下受け部３２と、一対の搬送コンベア３１の上方でＹ方向に開閉自在な一対のクランパ３３を備えている。

【0013】

基板保持部２１は搬送コンベア３１によって基板ＫＢを受け取り、所定の位置まで搬送する。下受け部３２は、搬送コンベア３１が所定の位置に搬送した基板ＫＢの下方から上昇して基板ＫＢの下面を支持する。一対のクランパ３３は、下受け部３２が支持した基板ＫＢの両端を側方から挟んでクランプする。保持部移動機構２２は直交座標テーブルによって構成されており、基板ＫＢを保持した基板保持部２１をＸＹ面内方向、Ｚ軸方向およびＺ軸回り方向に移動させる。

【0014】

図１、図２および図３において、マスク１３はＸＹ平面に広がった矩形形状を有しており、四辺が矩形枠状のマスク枠１３Ｗによって支持されている。基板保持移動部１２の上方にはＸ方向に延びた前後一対のマスク支持レール３４が設けられており、マスク１３はこれら一対のマスク支持レール３４によって左右両端が支持されている（図１および図２）。

【0015】

マスク１３は、本実施の形態では、メッシュ構造を有するメッシュマスクであり、図４（ａ），（ｂ）に示すように、メッシュ部ＭＳと、目止め部ＭＤを有している。メッシュ部ＭＳは糸が縦横に織られて成る部分であり、目止め部ＭＤはメッシュ部ＭＳを構成する糸と糸との間に充填された樹脂製の乳剤から成る部分である。

【0016】

図３において、マスク１３の中央部には、基板ＫＢが有する電極ＤＫと同じ配置でパターン開口１３Ｈが設けられている。パターン開口１３Ｈはメッシュ部ＭＳのうち目止め部ＭＤのない（目止め部ＭＤが除去された）部分から成る。目止め部ＭＤではメッシュ部ＭＳが露出した状態となっている。

【0017】

本実施の形態において、矩形形状を有する基板ＫＢの対角位置には２つ一組の位置合わせ用のマーク（基板マークＭＫ）が設けられている。一方、マスク１３には、２つ一組の位置合わせ用の孔（位置合わせ孔１３Ｍ）が設けられている。２つの位置合わせ孔１３Ｍは、パターン開口１３Ｈと同様に目止め部ＭＤのない（目止め部ＭＤが除去された）部分から成り、メッシュ部ＭＳが露出した状態となっている。２つの位置合わせ孔１３Ｍは、電極ＤＫとマスク１３のパターン開口１３Ｈが平面視において合致するようにマスク１３の下方に基板ＫＢを位置させた状態で、２つの基板マークＭＫと平面視において合致する位置に設けられている。

【0018】

図１および図２において、印刷ヘッド１４は、Ｘ方向に延びた形状を有するヘッドベース４１の下方に２つのスキージ４２を備えている。２つのスキージ４２はそれぞれＸ方向に延びた「へら」状の部材から成り、Ｙ方向に対向して配置されている。ヘッドベース４１の上面には２つのスキージ４２を個別に昇降させるスキージ昇降駆動部４３が設けられている。ヘッドベース４１は印刷ヘッド移動機構４４（図２）によって、マスク１３の上方をＹ方向に移動される。

【0019】

図１において、マスク１３の下方にはＸ方向に延びた移動ビーム５１が配置されている。移動ビーム５１はビーム移動機構５２（図２）によって、基板保持移動部１２とマスク１３との間の領域をＹ方向に移動される。

【0020】

図２および図３において、カメラユニット１５は移動ビーム５１に取り付けられており、カメラユニット移動機構５３（図２）によって、移動ビーム５１に沿った方向（Ｘ方向）に移動自在である。このためカメラユニット１５は、移動ビーム５１のＹ方向への移動と、カメラユニット１５自身のＸ方向への移動とによって、基板保持移動部１２とマスク１３との間の領域を水平面（ＸＹ面）内を移動することができる。

【0021】

図５（ａ），（ｂ）においてカメラユニット１５は、上向き照明６１、下向き照明６２、ハーフミラー６３、ミラー６４およびカメラ６５を備えている。上向き照明６１は上向き方向に照明光（上向き照明光６１Ｌ）を照射する。下向き照明６２は上向き照明６１の下方に位置しており、下向き方向に照明光（下向き照明光６２Ｌ）を照射する。

【0022】

図５（ａ），（ｂ）において、ハーフミラー６３は上向き照明６１と下向き照明６２の間に設けられており、法線が鉛直線に対して４５度傾いた姿勢になるように配置されている。ミラー６４はハーフミラー６３の側方に設けられている。カメラ６５はハーフミラー６３を挟んでミラー６４と対向する位置に位置している。

【0023】

カメラユニット１５の上向き照明６１は、鉛直線（すなわちマスク１３の法線）に対して傾いた光軸を有する複数の光源（図示せず）から成る。これら複数の光源それぞれの光軸は、カメラユニット１５の上方に設定された焦点位置（上側焦点位置Ｆ１）に向いている。このため上側焦点位置Ｆ１に撮像対象（上方撮像対象。具体的にはマスク１３の位置合わせ孔１３Ｍ）が位置した状態では、複数の光源（すなわち上向き照明６１）によって照射された光は上方撮像対象で下方に反射し、ハーフミラー６３で反射してカメラ６５に入射する（図５（ａ））。これにより上側焦点位置Ｆ１に位置する上方撮像対象をカメラ６５によって撮像することができる。

【0024】

カメラユニット１５の下向き照明６２も、鉛直線に対して傾いた光軸を有する複数の光源（図示せず）から成る。これら複数の光源それぞれの光軸は、カメラユニット１５の下方に設定された焦点位置（下側焦点位置Ｆ２）に向いている。このため下側焦点位置Ｆ２に撮像対象（下方撮像対象。具体的には基板マークＭＫ）が位置した状態では、複数の光源（すなわち下向き照明６２）によって照射された光は下方撮像対象で上方に反射し、ハーフミラー６３でカメラ６５に向く側とは反対側に反射する。そして、ミラー６４で反射してハーフミラー６３を透過し、カメラ６５に入射する（図５（ｂ））。これにより下側焦点位置Ｆ２に位置する下方撮像対象をカメラ６５によって撮像することができる。

【0025】

カメラ６５は、上向き照明６１によって上方撮像対象（マスク１３の位置合わせ孔１３Ｍ）が照明された状態で撮像を行うことで、上方撮像対象の画像を取得する。またカメラ６５は、下向き照明６２によって下方撮像対象（基板マークＭＫ）が照明された状態で撮像を行うことで、下方撮像対象の画像を取得する。本実施の形態では、上向き照明６１と下向き照明６２はともにカメラ６５と同じユニット（カメラユニット１５）に設けられているので、上向き照明６１と下向き照明６２はカメラ６５とともにマスク１３に沿った水平面内方向に移動する。

【0026】

図２において、対向照明１６はヘッドベース４１の下面に設けられている。このため対向照明１６は、印刷ヘッド１４とともに、マスク１３の上方を（すなわちマスク１３を挟んで上向き照明６１とは反対側に位置するの領域を）、マスク１３に沿った方向（ＸＹ面内方向）に移動する。

【0027】

対向照明１６は、ここではＸ方向に並んで設けられた複数の光源１６Ｇ（例えばＬＥＤ光源）の集合体から成る。各光源１６Ｇは、上向き照明６１が照射する上向き照明光６１Ｌと対向する方向（下方）に向けて、照明光（対向照明光１６Ｌ）を照射する。対向照明１６から照射される対向照明光１６Ｌは全体（複数の光源１６Ｇ全体）としてＸ方向にほぼ一様であり、位置合わせ孔１３Ｍを、その上方から（すなわちマスク１３の法線に平行な方向から）照明する。

【0028】

図６において、スクリーン印刷装置１が備える制御部７０は、基板保持移動部１２、スキージ昇降駆動部４３，印刷ヘッド移動機構４４、ビーム移動機構５２、カメラユニット移動機構５３、上向き照明６１、下向き照明６２、カメラ６５および対向照明１６それぞれの動作制御を行う。制御部７０の認識部７０ａは、カメラ６５が撮像した画像データに基づいて画像処理を行い、撮像対象すなわち上方撮像対象である位置合わせ孔１３Ｍと下方撮像対象である基板マークＭＫを認識する。

【0029】

本実施の形態におけるスクリーン印刷装置１により基板ＫＢにペーストＰｓｔを印刷するスクリーン印刷作業を行う場合には、制御部７０は先ず、スクリーン印刷装置１の上流工程側から搬出された基板ＫＢを搬送コンベア３１によって受け取り、作業位置まで搬入する。そして、一対のクランパ３３を作動させて基板ＫＢをＹ方向からクランプし（図７中に示す矢印Ａ）、下受け部３２を上昇させて基板ＫＢを下方から支持する。これにより基板ＫＢが基板保持部２１によって保持された状態となる（図７）。

【0030】

基板ＫＢが基板保持部２１によって保持されたら、制御部７０はビーム移動機構５２とカメラユニット移動機構５３を作動させ、カメラユニット１５を基板ＫＢとマスク１３との間の領域を水平面内方向に移動させることによって、カメラ６５に位置合わせ孔１３Ｍと基板マークＭＫを撮像させる（図８）。

【0031】

カメラユニット１５によって位置合わせ孔１３Ｍを撮像する場合には、上側焦点位置Ｆ１にマスク１３の位置合わせ孔１３Ｍが位置するようにカメラユニット１５を移動させるとともに、位置合わせ孔１３Ｍの上方に対向照明１６が位置するように印刷ヘッド１４を移動させる。そして、上向き照明６１で位置合わせ孔１３Ｍを下方から照明するとともに、対向照明１６で位置合わせ孔１３Ｍを上方から照明し（図８）、その状態でカメラ６５に撮像させる。

【0032】

図９（ａ）は、カメラユニット１５でマスク１３の位置合わせ孔１３Ｍを撮像している状態を示している。カメラユニット１５で位置合わせ孔１３Ｍを撮像する際、位置合わせ孔１３Ｍは下方から上向き照明６１の照明光（上向き照明光６１Ｌ）によって照明されるとともに、上方から対向照明１６の照明光（対向照明光１６Ｌ）によって照明されるので、カメラ６５の撮像によって得られる位置合わせ孔１３Ｍの画像は、図９（ｂ）に示す画像ＧＺ１のようになる。

【0033】

図９（ｂ）に示す画像ＧＺ１において、マスク１３の目止め部ＭＤは上向き照明光６１Ｌを吸収して暗色（黒色）となり、マスク１３のメッシュ部ＭＳは上向き照明光６１Ｌを反射して明色（白色）となる。また、位置合わせ孔１３Ｍの内部は対向照明光１６Ｌによって照明されて明色となる。このため画像ＧＺ１において位置合わせ孔１３Ｍの輪郭（ここでは円形状の輪郭）は明瞭であり、画像ＧＺ１に基づいて位置合わせ孔１３Ｍの位置を認識することが可能である。

【0034】

図１０（ａ）は、カメラユニット１５で位置合わせ孔１３Ｍを撮像する際、対向照明１６による照明をオフにして位置合わせ孔１３Ｍを撮像している状態を示している。これは、対向照明１６を備えない従来のスクリーン印刷装置によって位置合わせ孔１３Ｍを撮像している状態に相当する。この場合にカメラ６５の撮像によって得られる位置合わせ孔１３Ｍの画像は、図１０（ｂ）に示す画像ＧＺ２のようになる。

【0035】

図１０（ｂ）に示す画像ＧＺ２においても、マスク１３の目止め部ＭＤは暗色（黒色）となり、マスク１３のメッシュ部ＭＳは上向き照明光６１Ｌを反射して明色（白色）となる。しかし、対向照明１６によるマスク１３の上方からの照明光（対向照明光１６Ｌ）がないので、位置合わせ孔１３Ｍの内部は目止め部ＭＤと同様に暗色となる。このためメッシュ部ＭＳが明色であっても位置合わせ孔１３Ｍの輪郭は明瞭でなく、画像ＧＺ２に基づいて位置合わせ孔１３Ｍを認識することはできない。

【0036】

このことから分かるように、マスク１３がメッシュマスクである場合、主照明である上向き照明６１から位置合わせ孔１３Ｍに照明光（上向き照明光６１Ｌ）を照射するとともに、マスク１３を挟んで上向き照明６１とは反対側に位置する領域に設置された対向照明１６からも位置合わせ孔１３Ｍに照明光（対向照明光１６Ｌ）を照射し、その状態でカメラ６５によって位置合わせ孔１３Ｍを撮像することで、位置合わせ孔１３Ｍを明瞭に認識することが可能となる。

【0037】

カメラユニット１５によって基板マークＭＫを撮像する場合には、下側焦点位置Ｆ２に基板マークＭＫが位置するようにカメラユニット１５を移動させる。そして、下向き照明６２から射出する下向き照明光６２Ｌで基板マークＭＫを上方から照明し（図８）、その状態でカメラ６５に撮像させる。

【0038】

スクリーン印刷装置１の制御部７０は、上記のようにしてカメラ６５にマスク１３の位置合わせ孔１３Ｍと基板マークＭＫを撮像させたら、認識部７０ａにおいて位置合わせ孔１３Ｍと基板マークＭＫそれぞれを認識する。そして、認識した位置合わせ孔１３Ｍと基板マークＭＫが平面視において一致するように基板ＫＢを（直接的には基板保持部２１を）移動させ、基板保持部２１を上昇させることによって、基板ＫＢをマスク１３に近接させる（図１１）。これにより基板ＫＢの電極ＤＫとマスク１３の位置合わせ孔１３Ｍとが合致した状態となる。

【0039】

制御部７０は、基板ＫＢをマスク１３に近接させたら、スキージ昇降駆動部４３を作動させて、２つのスキージ４２のうちの一方を下降させ、その下降させたスキージ４２の下端をマスク１３の上面（詳細には、一対のクランパ３３のうちの一方の上方に位置するマスク１３の一部の上面）に当接させる（これによりマスク１３は下方にやや撓む）。そして、ヘッドベース４１を水平方向（Ｙ方向）に移動させ（図１２中に示す矢印Ｂ）、マスク１３に当接させたスキージ４２によって、マスク１３上に予め供給しておいたペーストＰｓｔを位置合わせ孔１３Ｍに押し込んでいく（図１２）。これにより位置合わせ孔１３Ｍ内にペーストＰｓｔが充填され、基板ＫＢの電極ＤＫ上にペーストＰｓｔが転写される。

【0040】

制御部７０は、スキージ４２を所定位置（一対のクランパ３３のうち他の一方の上方に位置するマスク１３の一部の上面）まで移動させたら、スキージ昇降駆動部４３を作動させてスキージ４２を上昇させ、そのスキージ４２の下端をマスク１３から離間させる。そして、基板保持部２１を下降させて基板ＫＢをマスク１３から離間（版離れ）させ、次いで、一対のクランパ３３を離間方向に移動させることによって、基板ＫＢのクランプ状態を解除する。基板ＫＢのクランプ状態が解除されたら、制御部７０は搬送コンベア３１を作動させて、基板ＫＢを搬出する。これにより基板ＫＢの１枚当たりのスクリーン印刷作業が終了する。

【0041】

このように本実施の形態におけるスクリーン印刷装置１は、パターン開口１３Ｈが形成されたマスク１３を用いて基板ＫＢにペーストＰｓｔを印刷する装置であり、マスク１３に設けられた位置合わせ用の孔（位置合わせ孔１３Ｍ）をマスク１３の下方から照明する主照明としての上向き照明６１と、上向き照明６１により位置合わせ孔１３Ｍを照明している状態でマスク１３を挟んで上向き照明６１とは反対側に位置する領域（マスク１３の上方領域）から位置合わせ孔１３Ｍを照明する対向照明１６と、上向き照明６１と対向照明１６によって照明されている位置合わせ孔１３Ｍを上向き照明６１の側（マスク１３の下方）から撮像するカメラ６５と、カメラ６５により撮像して得られた位置合わせ孔１３Ｍの画像に基づいてマスク１３と基板ＫＢを位置合わせする位置合わせ手段としての基板保持移動部１２および基板ＫＢと位置合わせされた状態のマスク１３に沿う方向に移動してパターン開口１３Ｈにマスク１３上のペーストＰｓｔを押し込むスキージ４２を備えた構成となっている。

【0042】

そして、このような構成を有するスクリーン印刷装置１によって基板ＫＢにペーストＰｓｔをスクリーン印刷する手順（スクリーン印刷方法）では、先ず、位置合わせ孔１３Ｍを上向き照明６１（主照明）により照明するとともに、上向き照明６１による照明方向とは反対の方向から位置合わせ孔１３Ｍを照明する対向照明１６により位置合わせ孔１３Ｍを照明し（照明工程）、上向き照明６１と対向照明１６によって照明されている位置合わせ孔１３Ｍを上向き照明６１の側からカメラ６５により撮像する（撮像工程）。そして、カメラ６５により撮像して得られた位置合わせ孔１３Ｍの画像に基づいてマスク１３と基板ＫＢを位置合わせし（位置合わせ工程）、そのうえで、基板ＫＢと位置合わせされた状態のマスク１３に沿う方向にスキージ４２を移動させてパターン開口１３Ｈにマスク１３上のペーストＰｓｔを押し込むことで、基板ＫＢにペーストＰｓｔを印刷するようになっている（印刷工程）。

【0043】

本実施の形態におけるスクリーン印刷装置１（スクリーン印刷方法）では、前述したように、位置合わせ孔１３Ｍを主照明（上向き照明６１）の側から照明するとともに、対向照明１６によって主照明による照明方向とは反対の方向からも照明した状態でカメラ６５によって撮像するので、得られた画像における位置合わせ孔１３Ｍの背景は目止め部ＭＤの暗色（黒色）となり、位置合わせ孔１３Ｍの内部はその全域が明色（白色）となる。このため位置合わせ孔１３Ｍを明瞭に認識でき、マスク１３と基板ＫＢの自動位置合わせを可能にできる。

【0044】

図１３は、本実施の形態の変形例におけるスクリーン印刷装置（符号を「１Ａ」とする）を示している。変形例におけるスクリーン印刷装置１Ａが備える対向照明１６は、光源（ここでは上向き照明６１）から照射された光を下方に反射する光反射部材１６Ｍから成る。光反射部材１６Ｍは光反射部材移動機構１６Ｋによってマスク１３に沿った方向（水平面内方向）に移動される。

【0045】

光反射部材１６Ｍは、本実施の形態では、光反射部材１６Ｍが全体としてＸ方向に長尺に延びた形状を有しており、光反射部材移動機構１６ＫによってＹ方向にのみ移動されるようになっている。そして、光反射部材１６Ｍは、主照明（上向き照明６１）が照射し、位置合わせ孔１３Ｍを透過した光を下方に反射するようになっている。すなわち変形例において、対向照明１６はスキージ４２の延びる方向に延び、主照明（上向き照明６１）が照射して位置合わせ孔１３Ｍを透過した光を反射する光反射部材１６Ｍから成っている。

【0046】

変形例におけるスクリーン印刷装置１Ａにおいて、マスク１３の位置合わせ孔１３Ｍをカメラユニット１５によって撮像する際には、光反射部材移動機構１６Ｋによって光反射部材１６Ｍを移動させて、カメラユニット１５の（詳細には上向き照明６１の）上方に光反射部材１６Ｍを位置させる（図１３）。これにより上向き照明６１から照射される上向き照明光６１Ｌは位置合わせ孔１３Ｍを通じてマスク１３を上方に透過した後、光反射部材１６ｍにおいて下方に反射し、マスク１３の位置合わせ孔１３Ｍを上方から照射する。このため上述の実施の形態の場合と同様に、マスク１３の位置合わせ孔１３Ｍは、主照明である上向き照明６１によって下方から照明されるとともに、対向照明１６によって上方からも照明された状態でカメラ６５によって撮像されることになる。

【0047】

上記のように位置合わせ孔１３Ｍを下方と上方の双方から照明した状態でカメラ６５の撮像によって得られる位置合わせ孔１３Ｍの画像は、前述した図９（ｂ）における画像ＧＺ１と同様に、マスク１３の目止め部ＭＤは上向き照明光６１Ｌを吸収して暗色（黒色）となり、マスク１３のメッシュ部ＭＳは上向き照明光６１Ｌを反射して明色（白色）となり、位置合わせ孔１３Ｍの内部は対向照明光１６Ｌが透過することによって明色となる。このため位置合わせ孔１３Ｍを明瞭に認識することができ、上述の実施の形態の場合と同様の効果を得ることができる。

【0048】

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装置１，１Ａ（スクリーン印刷方法）によれば、位置合わせ孔１３Ｍを主照明（上向き照明６１）の側から照明するとともに、対向照明１６によって主照明による照明方向とは反対の方向からも照明した状態でカメラ６５によって撮像するので、得られた画像における位置合わせ孔１３Ｍの背景は目止め部ＭＤの暗色（黒色）となり、位置合わせ孔１３Ｍの内部はその全域が明色（白色）となる。このため位置合わせ孔１３Ｍを明瞭に認識でき、マスク１３と基板ＫＢの自動位置合わせを可能にできる。

【0049】

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述したものに限定されず、種々の変形等が可能である。例えば、上述の実施の形態では、主照明（上向き照明６１）はカメラ６５とともに移動自在であったが、主照明とカメラ６５はそれぞれ独立して移動する構成であってもよい。また、上述の実施の形態では、対向照明１６はヘッドベース４１に設けられた構成となっていたが、ヘッドベース４１とは別個の機構によって移動される構成となっていてもよい。また、上述の実施の形態では、対向照明１６はＹ方向にのみ移動する構成であったが、これは対向照明１６がＸ方向に並んで設けられた複数の光源１６Ｇの集合体から成っていたからである。対向照明１６が１つあるいは数個の光源１６Ｇの集合体から成る場合には、その対向照明１６をＸ方向とＹ方向の双方に移動させることができる構成とすればよい。

【0050】

また、変形例において、光反射部材は１６Ｍは、光反射部材１６Ｍが全体としてスキージ４２の延びる方向（すなわちＸ方向）に長尺に延びた形状を有していたために、光反射部材移動機構１６ＫによってＹ方向にのみ移動される構成となっていたが、光反射部材１６ＭがＸ方向に長尺に延びた形状を有していない場合には、光反射部材移動機構１６ＫによってＸ方向とＹ方向の双方に移動されるようにすることで、主照明（上向き照明６１）が照射して位置合わせ孔１３Ｍを透過した光を光反射部材１６Ｍで下方に反射させることができる。なお、光反射部材１６Ｍは、主照明以外の光を反射して位置合わせ孔１３Ｍを照明するようになっていてもよい。

【0051】

また、上述の実施の形態の形態では、マスクがメッシュマスクであるとしていたが、マスクがメタルマスクである場合であっても、マスク（メタル）の材質等によってはマスクの表面（下面）が主照明からの光を吸収し、位置合わせ孔の背景が暗色になる場合があり得る。このような場合には本発明を、マスクがメタルマスクである場合にも適用することができる。

【産業上の利用可能性】

【0052】

マスクの位置合わせ孔を明瞭に認識でき、マスクと基板の自動位置合わせを可能にできるスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法を提供する。

【符号の説明】

【0053】

１，１Ａ スクリーン印刷装置
１２ 基板保持移動部（位置合わせ手段）
１３ マスク
１３Ｈ パターン開口
１３Ｍ 位置合わせ孔
１６ 対向照明
１６Ｇ 光源
１６Ｍ 光反射部材
４２ スキージ
６１ 上向き照明（主照明）
６１Ｌ 上向き照明光
６２ 下向き照明
６２Ｌ 下向き照明光
６５ カメラ
ＧＺ１，ＧＺ２ 画像
ＭＳ メッシュ部
ＭＤ 目止め部
ＫＢ 基板
ＭＫ 基板マーク
Ｐｓｔ ペースト

【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】