特開 2024-150425 ステンシルプリンタ及び位置合わせ方法

(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】P2024150425

(43)【公開日】2024-10-23

(54)【発明の名称】ステンシルプリンタ及び位置合わせ方法

(51)【国際特許分類】

   B41F 15/08 20060101AFI20241016BHJP

   B41F 15/44 20060101ALI20241016BHJP

   B41F 15/12 20060101ALI20241016BHJP

   H05K 3/34 20060101ALI20241016BHJP

【ＦＩ】

B41F15/08 303E

B41F15/44 B

B41F15/12 A

H05K3/34 505D

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024062593

(22)【出願日】2024-04-09

(31)【優先権主張番号】2023103755981

(32)【優先日】2023-04-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】2024104046243

(32)【優先日】2024-04-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】591203428

【氏名又は名称】イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100153729

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 有一

(74)【代理人】

【識別番号】100211177

【弁理士】

【氏名又は名称】赤木 啓二

(72)【発明者】

【氏名】チョン ツァイツァイ

【テーマコード（参考）】

2C035

5E319

【Ｆターム（参考）】

2C035AA06

2C035FA22

2C035FB26

2C035FD01

5E319BB05

5E319CD29

5E319GG20

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ステンシルプリンタ及びその位置合わせ方法の提供。
【解決手段】ステンシルはフレームに接続されている。支持テーブルはフレームに接続され、基板を印刷位置において支持するように構成されている。支持テーブルはステンシルの下方に設けられている。スクイージブレードマウントはフレームに接続され、ステンシルの上方に設けられている。スクイージブレードはＸ方向に延在し、Ｘ方向に垂直なＹ方向にスクイーズ動作を行う。スクイージブレードホルダは固定ホルダと可動ホルダとを備える。固定ホルダはスクイージブレードマウントに固定して装着され、スクイージブレードは、可動ホルダ上に保持される。可動ホルダはスクイージブレードが支持テーブルに対してＸ方向に移動できるように、Ｘ方向に移動可能に固定ホルダに接続されるように構成され、スクイージブレードは支持テーブル及びステンシルと位置合わせされた位置までＸ方向に調整可能である。
【選択図】図３Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板（２１０）上に粘性物質を印刷するためのステンシルプリンタ（１００）であって、
フレーム（１１０）と、
前記フレーム（１１０）に接続されたステンシル（１３０）と、
前記フレーム（１１０）に接続された支持テーブル（１７０）であって、前記支持テーブル（１７０）は前記基板（２１０）を印刷位置において支持するように構成され、前記支持テーブル（１７０）は前記ステンシル（１３０）の下方に設けられている、支持テーブル（１７０）と、
前記フレーム（１１０）に接続されたスクイージブレードマウント（２４１）であって、前記スクイージブレードマウント（２４１）は前記ステンシル（１３０）の上方に設けられている、スクイージブレードマウント（２４１）と、
Ｘ方向に延在するとともに、前記Ｘ方向に垂直なＹ方向にスクイーズ動作を行う、スクイージブレード（２４４）と、
固定ホルダ（３２０）と可動ホルダ（３４０）とを備えるスクイージブレードホルダ（２４２）であって、前記固定ホルダ（３２０）は前記スクイージブレードマウント（２４１）に固定して装着され、前記スクイージブレード（２４４）は前記可動ホルダ（３４０）上に保持され、前記可動ホルダ（３４０）は、前記スクイージブレード（２４４）が前記支持テーブル（１７０）に対して前記Ｘ方向に移動できるようにするために、前記Ｘ方向に移動可能に前記固定ホルダ（３２０）に接続されるように構成され、それにより、前記スクイージブレード（２４４）が前記支持テーブル（１７０）及び前記ステンシル（１３０）と位置合わせされた位置まで前記Ｘ方向に調整可能である、スクイージブレードホルダ（２４２）と、
を備える、ステンシルプリンタ（１００）。

【請求項2】

前記固定ホルダ（３２０）に装着された調整手段であって、前記固定ホルダ（３２０）に対して第１の移動方向及び前記第１の移動方向とは反対の第２の移動方向に移動するように前記可動ホルダ（３４０）を駆動するように構成された調整手段を更に備え、前記第１の移動方向及び前記第２の移動方向は前記Ｘ方向である、請求項１に記載のステンシルプリンタ（１００）。

【請求項3】

前記調整手段は、
ハンドル（３６２）と前記ハンドル（３６２）に接続されたプッシュロッド（３６４）とを備える駆動部材（３５６）であって、前記プッシュロッド（３６４）は前記可動ホルダ（３４０）に当接し、前記駆動部材（３５６）は、前記固定ホルダ（３２０）に対し前記第１の移動方向に移動するように前記ハンドル（３６２）の操作により前記プッシュロッド（３６４）を駆動して、前記固定ホルダ（３２０）に対し前記第１の移動方向に移動するように前記可動ホルダ（３４０）を押すように、構成されている、駆動部材（３５６）と、
前記可動ホルダ（３４０）と前記固定ホルダ（３２０）との間にクランプされた復元部材（３５２）であって、前記復元部材（３５２）は、前記可動ホルダ（３４０）の前記第１の移動方向への移動中に復元力を蓄積するように、かつ、前記第２の移動方向に移動するように前記可動ホルダ（３４０）を前記復元力により駆動するように、構成されている、復元部材（３５２）と、
を備える、請求項２に記載のステンシルプリンタ（１００）。

【請求項4】

前記駆動部材（３５６）は、前記プッシュロッド（３６４）を介して前記固定ホルダ（３２０）にねじ接続される、請求項３に記載のステンシルプリンタ（１００）。

【請求項5】

前記駆動部材（３５６）及び前記固定ホルダ（３２０）に、前記プッシュロッド（３６４）の移動距離を測定可能な測定特徴部が設けられている、請求項４に記載のステンシルプリンタ（１００）。

【請求項6】

前記固定ホルダ（３２０）は、固定ホルダ本体（３２１）と、前記固定ホルダ本体（３２１）の頂部の互いに対向する２つの端部にそれぞれ設けられた第１の支持ブロック（３２６）及び第２の支持ブロック（３２７）と、を備え、前記可動ホルダ（３４０）は、可動ホルダ本体（３４１）と、前記可動ホルダ本体（３４１）の互いに対向する２つの端部にそれぞれ設けられた第１の保持アーム（３４２）及び第２の保持アーム（３４３）と、を備え、
前記駆動部材（３５６）は、前記第１の支持ブロック（３２６）に装着されるとともに前記第１の保持アーム（３４２）に当接し、前記復元部材（３５２）は、前記第２の支持ブロック（３２７）と前記第２の保持アーム（３４３）との間にクランプされている、
請求項４に記載のステンシルプリンタ（１００）。

【請求項7】

前記第１の支持ブロック（３２６）は、第１の支持ブロック本体（３７６）と接続シリンダ（３７４）とを備え、前記接続シリンダ（３７４）は、前記第１の支持ブロック本体（３７６）の前記第２の支持ブロック（３２７）から離れた側に設けられ、前記駆動部材（３５６）の前記プッシュロッド（３６４）は、前記接続シリンダ（３７４）にねじ接続されて前記第１の支持ブロック本体（３７６）内を通る、請求項６に記載のステンシルプリンタ（１００）ステンシルプリンタ。

【請求項8】

前記復元部材（３５２）はバネである、請求項３に記載のステンシルプリンタ（１００）。

【請求項9】

前記固定ホルダ（３２０）に、前記Ｘ方向に延在する少なくとも１つの接続溝（３２８）が設けられ、前記可動ホルダ（３４０）は、前記少なくとも１つの接続溝（３２８）を通る少なくとも１つの締結具（３５８）を介して前記固定ホルダ（３２０）に接続され、前記少なくとも１つの締結具（３５８）は、前記少なくとも１つの接続溝（３２８）に沿って前記Ｘ方向に移動可能である、請求項１に記載のステンシルプリンタ（１００）。

【請求項10】

前記固定ホルダ（３２０）に固定ホルダ位置合わせ基準特徴部（３２５）が設けられ、前記可動ホルダ（３４０）に可動ホルダ位置合わせ基準特徴部（３４５）が設けられ、前記固定ホルダ位置合わせ基準特徴部（３２５）及び前記可動ホルダ位置合わせ基準特徴部（３４５）の互いに対する位置によって、前記固定ホルダ（３２０）及び前記可動ホルダ（３４０）の互いに対するオフセットが決定される、請求項１に記載のステンシルプリンタ（１００）。

【請求項11】

前記スクイージブレードマウント（２４１）にスクイージブレードマウント位置合わせ構造（３１３）が設けられ、前記固定ホルダ（３２０）に固定ホルダ位置合わせ構造（３２３）が設けられ、前記スクイージブレードマウント位置合わせ構造（３１３）は前記固定ホルダ位置合わせ構造（３２３）と協働して、前記スクイージブレードマウント（２４１）を前記固定ホルダ（３２０）と位置合わせする、請求項１に記載のステンシルプリンタ（１００）。

【請求項12】

請求項１に記載の、前記スクイージブレード（２４４）、前記ステンシル（１３０）、及び前記基板（２１０）を位置合わせする、ステンシルプリンタの位置合わせ方法であって、
前記支持テーブル（１７０）に対する前記スクイージブレードマウント（２４１）の前記Ｘ方向におけるオフセットΔＸ_１を決定するステップＳ１と、
前記固定ホルダ（３２０）を前記スクイージブレードマウント（２４１）と位置合わせした後に前記固定ホルダ（３２０）を前記スクイージブレードマウント（２４１）に装着し、前記固定ホルダ（３２０）を前記可動ホルダ（３４０）に対し前記Ｘ方向にΔＸ_１だけオフセットして、最初に前記スクイージブレード（２４４）を前記支持テーブル（１７０）と位置合わせするステップＳ２と、
前記基板（２１０）を、前記支持テーブル（１７０）上の、前記基板（２１０）が前記支持テーブル（１７０）と位置合わせされる所定の位置に、ロードするステップＳ３と、
前記支持テーブル（１７０）を移動して前記ステンシル（１３０）と位置合わせするステップＳ４であって、前記支持テーブル（１７０）は、前記Ｘ方向にΔＸ_２の距離だけ移動される、ステップＳ４と、
前記可動ホルダ（３４０）を前記固定ホルダ（３２０）に対し前記Ｘ方向にΔＸ_２だけ移動して、最終的に前記スクイージブレード（２４４）を前記支持テーブル（１７０）及び前記ステンシル（１３０）と位置合わせするステップＳ５と、
を含む、位置合わせ方法。

【請求項13】

前記ステップＳ３は、前記ステップＳ１又は前記ステップＳ２よりも前に行われてもよい、請求項１２に記載の位置合わせ方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

技術分野
本開示は、概して、基板上に粘性物質を印刷するステンシルプリンタ、並びにステンシルプリンタのスクイージ、ステンシル、及び基板を位置合わせする方法に関する。粘性物質は、例えば、はんだペーストの場合があり、基板は、例えば、プリント回路基板の場合がある。

【背景技術】

【0002】

背景
典型的な回路基板製造プロセスでは、ステンシルプリンタを使用して、プリント回路基板上にはんだペーストを印刷する。広義には電子基板と称される回路基板は、はんだペーストを堆積させることができるパッド又はいくつかの他の伝導性表面のパターンを有し、ステンシルプリンタ内に自動的に供給される。回路基板上にはんだペーストを印刷する前に、基準部（fiducials）と呼ばれる、回路基板上の小さい孔又はマークを使用して、回路基板をステンシルプリンタのステンシル又はスクリーンと位置合わせする。基準は、回路基板をステンシルと位置合わせするときの基準点として機能する。回路基板がプリンタのステンシルと位置合わせされると、回路基板は、基板支持体によってステンシルまで上昇され、ステンシルに対して固定される。ステンシル支持体は、例えば、ピン又は他の物体支持物を有するテーブルの場合がある。次に、ワイパーブレード又はスクレーパをステンシルにわたって移動し、ステンシル内に形成された孔を通してはんだペーストを回路基板上に押し出すことによって、はんだペーストが吐出される。はんだペーストは、通常、標準のはんだペースト供給カートリッジからステンシル上に吐出される。印刷動作が完了した後、回路基板は解放され、ステンシルから離れるように下げられ、次に、プリント回路基板製造ライン内の別の位置に搬送される。

【0003】

基板の１つのタイプは、その印刷面上に凸部と凹部があり、そのため、その印刷面が平坦ではない。このような基板上にはんだペーストを印刷するステンシルプリンタでは、基板の印刷面の形状と一致する形状の３次元スクリーンを有するステンシルが使用される。３次元スクリーンを使用することによって、基板の印刷面上の凸部と凹部との両方上に、はんだペーストを印刷することができる。

【発明の概要】

【0004】

開示の概要
本開示の第１の態様によれば、本開示によって、基板上に粘性物質を印刷するステンシルプリンタが提供される。ステンシルプリンタは、フレーム、ステンシル、支持テーブル、スクイージブレードマウント、スクイージブレード、及びスクイージブレードホルダを備える。ステンシルは、フレームに接続されている。支持テーブルは、フレームに接続され、基板を印刷位置において支持するように構成されている。支持テーブルは、ステンシルの下方に設けられている。スクイージブレードマウント（装着台、取付け台）は、フレームに接続され、ステンシルの上方に設けられている。スクイージブレードは、Ｘ方向に延在し、Ｘ方向に垂直なＹ方向にスクイーズ動作を行う。スクイージブレードホルダは、固定ホルダ及び可動ホルダを備える。固定ホルダは、スクイージブレードマウントに固定して装着され（取り付けられ）、スクイージブレードは、可動ホルダ上に保持される。可動ホルダは、スクイージブレードが支持テーブルに対してＸ方向に移動できるように、Ｘ方向に移動可能に固定ホルダに接続されるように構成され、スクイージブレードは、支持テーブル及びステンシルと位置合わせされた位置までＸ方向に調整可能である。

【0005】

第１の態様によるステンシルプリンタは、固定ホルダに装着された調整手段であって、固定ホルダに対して第１の移動方向及び第１の移動方向とは反対の第２の移動方向に移動するように、可動ホルダを駆動するように構成された、調整手段を更に備える。第１の移動方向及び第２の移動方向はＸ方向である。

【0006】

第１の態様によるステンシルプリンタでは、調整手段は駆動部材及び復元部材を備える。駆動部材は、ハンドルと、ハンドルに接続されたプッシュロッドとを備える。プッシュロッドは可動ホルダに当接し、駆動部材は、ハンドルの操作によってプッシュロッドを駆動して、固定ホルダに対して第１の移動方向に移動させ、可動ホルダを押して固定ホルダに対して第１の移動方向に移動させるように構成されている。復元部材は、可動ホルダと固定ホルダとの間にクランプされる。復元部材は、可動ホルダの第１の移動方向での移動中に復元力を蓄積し、復元力によって可動ホルダを駆動して第２の移動方向に移動させるように構成されている。

【0007】

第１の態様によるステンシルプリンタでは、駆動部材は、プッシュロッドを介して固定ホルダにねじ接続される。

【0008】

第１の態様によるステンシルプリンタでは、駆動部材及び固定ホルダには、プッシュロッドの移動距離を測定できる測定特徴部が設けられている。

【0009】

第１の態様によるステンシルプリンタでは、固定ホルダは、固定ホルダ本体と、第１の支持ブロック及び第２の支持ブロックとを備え、第１の支持ブロック及び第２の支持ブロックは、固定ホルダ本体の上部の２つの対向する端部にそれぞれ設けられ、可動ホルダは、可動ホルダ本体と、第１の保持アーム及び第２の保持アームとを備え、第１の保持アーム及び第２の保持アームは、可動ホルダ本体の２つの対向する端部にそれぞれ設けられている。駆動部材は、第１の支持ブロックに装着され、第１の保持アームに当接し、復元部材は、第２の支持ブロックと第２の保持アームとの間にクランプされる。

【0010】

第１の態様によるステンシルプリンタでは、第１の支持ブロックは、第１の支持ブロック本体と接続シリンダとを備える。接続シリンダは、第１の支持ブロック本体の第２の支持ブロックから離れた側に設けられ、駆動部材のプッシュロッドは、接続シリンダにねじ接続され、第１の支持ブロック本体を通る。

【0011】

第１の態様によるステンシルプリンタでは、復元部材はバネである。

【0012】

第１の態様によるステンシルプリンタでは、固定ホルダには、Ｘ方向に延在する少なくとも１つの接続溝が設けられ、可動ホルダは、少なくとも１つの接続溝を通る少なくとも１つの締結具を介して固定ホルダに接続され、少なくとも１つの締結具は、少なくとも１つの接続溝に沿ってＸ方向に移動可能である。

【0013】

第１の態様によるステンシルプリンタでは、固定ホルダには、固定ホルダ位置合わせ基準特徴部が設けられ、可動ホルダには、可動ホルダ位置合わせ基準特徴部が設けられ、固定ホルダ位置合わせ基準特徴部及び可動ホルダ位置合わせ基準特徴部の互いに対する位置によって、固定ホルダ及び可動ホルダの互いに対するオフセットが決定される。

【0014】

第１の態様によるステンシルプリンタでは、スクイージブレードマウントには、スクイージブレードマウント位置合わせ構造が設けられ、固定ホルダには、固定ホルダ位置合わせ構造が設けられ、スクイージブレードマウント位置合わせ構造は固定ホルダ位置合わせ構造と協働して、スクイージブレードマウントを固定ホルダと位置合わせする。

【0015】

本開示の第２の態様によれば、本開示によって、第１の態様によるスクイージブレード、ステンシル、及び基板を位置合わせする、ステンシルプリンタに対する位置合わせ方法が提供される。本方法は、支持テーブルに対するスクイージブレードマウントのＸ方向におけるオフセットΔＸ_１を決定するステップＳ１と、固定ホルダをスクイージブレードマウントと位置合わせした後に、固定ホルダをスクイージブレードマウントに装着し、固定ホルダを可動ホルダに対してＸ方向にΔＸ_１だけオフセットして、最初にスクイージブレードを支持テーブルと位置合わせするステップＳ２と、基板を支持テーブル上の、基板が支持テーブルと位置合わせされる所定の位置にロード（充填、装填）するステップＳ３と、支持テーブルを移動して、支持テーブルをステンシルと位置合わせするステップＳ４であって、支持テーブルは、Ｘ方向にΔＸ_２の距離だけ移動される、ステップと、可動ホルダを固定ホルダに対してＸ方向にΔＸ_２だけ移動して、最終的にスクイージブレードを支持テーブル及びステンシルと位置合わせするステップＳ５とを含む。

【0016】

第２の態様による位置合わせ方法では、ステップＳ３は、ステップＳ１又はステップＳ２より前に行ってもよい。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本開示の一実施形態によるステンシルプリンタの斜視図である。

【図2】図１におけるスクイージアセンブリ、ステンシル、及び支持テーブルの斜視図である。

【図3A】図２におけるスクイージアセンブリの部分分解図である。

【図3B】図２におけるスクイージアセンブリの別の部分分解図である。

【図4】本開示の一実施形態によるステンシルプリンタに対する位置合わせ方法を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

実施形態の詳細な説明
本開示の種々の具体的な実施について、本明細書の一部を構成する添付図面を参照して以下に説明する。本開示では、「前」、「後」、「上方」、「下方」、「左」、「右」、「上部」、及び「下部」等の方向を示す用語を使用して、本開示の種々の例における構造部品及び要素を説明しているが、これらの用語は、本開示では説明を簡単にするためだけに使用され、添付図面に示す例示的な向きに基づいて決定されることを理解されたい。本開示において開示される実施形態における配置は種々の方向であり得るため、方向を示すこれらの用語は単なる例証であり、限定と考えるべきではない。

【0019】

図１は、本開示の一実施形態によるステンシルプリンタ１００の斜視図である。図１に示すように、ステンシルプリンタ１００は、ステンシルプリンタの種々の構成部品を支持するフレーム１１０を備えている。ステンシルプリンタ１００の構成部品には、コントローラ１２０、ディスプレイ１２５、ステンシル１３０、及びはんだペーストを塗布するためのスクイージ手段１４０が含まれる。ステンシル１３０及びスクイージ手段１４０は、フレーム１１０に好適に結合され得る。一実施形態では、スクイージ手段１４０は、スクイージ手段ガントリ１５０に装着されてもよい。スクイージ手段ガントリ１５０は、フレーム１１０に装着されてもよい。コントローラ１２０の制御下で、ガントリ１５０は、スクイージ手段１４０をＸ軸及びＺ軸に垂直なＹ軸方向に移動することができる。スクイージ手段１４０は、ステンシル１３０の上方に配置してもよく、スクイージ手段１４０は、２つのスクイージアセンブリ（例えば、図２におけるスクイージアセンブリ２４０）を備えていてもよく、各スクイージアセンブリは、１つのスクイージブレードを備えていてもよい。スクイージ手段１４０のスクイージブレードをＺ軸方向に下降させて、ステンシル１３０と接触させてもよい。次いで、スクイージ手段１４０のスクイージブレードを、ガントリ１５０によってステンシル１３０にわたって移動して、回路基板上へのはんだペーストの印刷を可能にしてもよい。

【0020】

ステンシルプリンタ１００は、レール１６０を備えるコンベアシステムであって、プリント回路基板（「プリント配線板」、「基板」、又は「電子基板」と称される場合もある）をステンシルプリンタ１００内の印刷位置まで搬送するために使用される、コンベアシステムを更に備えていてもよい。本開示では「供給機構」とも称されるレール１６０は、ステンシルプリンタ１００の作業領域に回路基板を提供、ロード、又は搬送し、そこから回路基板をアンロードするように構成されている。ステンシルプリンタ１００は、回路基板を支持する支持テーブル１７０を有している。

【0021】

いくつかの実施形態では、スクイージ手段１４０は、印刷動作中にスクイージ手段にはんだペーストを供給するディスペンサ（例えば、はんだペーストカートリッジ）等の供給源からはんだを得るように構成してもよい。はんだペーストカートリッジの代わりに、はんだペーストを供給する他の方法を使用してもよい。例えば、はんだペーストはスクイージブレード間に手動で堆積させてもよいし、はんだペーストは外部供給源から得てもよい。さらに、いくつかの実施形態では、コントローラ１２０は、アプリケーション固有のソフトウェアを備えたＭｉｃｒｏｓｏｆｔ ＤＯＳ又はＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＸＰオペレーティングシステムを有するパーソナルコンピューターを使用してステンシルプリンタ１００の動作を制御するように構成してもよい。コントローラ１２０は、回路基板を製造するための生産ラインを制御するために使用されるマスターコントローラとネットワーク接続してもよい。

【0022】

いくつかの実施形態では、ステンシルプリンタ１００は以下のように動作する。回路基板は、コンベアレール１６０によってＸ軸方向にステンシルプリンタ１００内に送り込まれる。支持テーブル１７０は、回路基板を上昇させて、印刷位置に固定する。次いで、スクイージ手段１４０は、スクイージブレードがステンシル１３０に所望の圧力で接触するまで、所望のスクイージブレードをＺ軸方向に下降させる。次いで、スクイージ手段１４０を、スクイージ手段ガントリ１５０によってステンシル１３０にわたってＹ軸方向に移動する。スクイージ手段１４０は、はんだペーストを、ステンシル１３０内の孔を通して回路基板上に堆積させる。スクイージ手段１４０がステンシル１３０を完全に横切ったら、スクイージをステンシル１３０から持ち上げ、回路基板を下降させてコンベアレール１６０上に戻す。その後、回路基板を解放してステンシルプリンタ１００から出力し、２番目の回路基板をステンシルプリンタ１００内にロードしてもよい。２番目の回路基板に印刷するために、別のスクイージをＺ軸に沿って下降させてステンシルと接触させ、スクイージ手段１４０を、１番目の回路基板に使用した方向とは反対の方向にステンシル１３０にわたって移動する。

【0023】

さらに図１を参照して、印刷前にステンシル１３０を回路基板と位置合わせし、印刷後に回路基板を検査するための撮像システム１８０を設けてもよい。一実施形態では、撮像システム１８０は、ステンシル１３０と回路基板が支持される支持テーブル１７０との間に配置してもよい。撮像システム１８０は、撮像システムを移動するために撮像ガントリ１８５に接続されている。一実施形態では、撮像ガントリ１８５をフレーム１１０に接続してもよく、撮像ガントリ１８５は、撮像システム１８０が回路基板上をＹ軸方向に前後に移動できるように、フレーム１１０のサイドレール間を延在するビームを備える。撮像ガントリ１８５は、撮像システム１８０を囲み、ビームの長さに沿ってＸ軸方向に移動するように構成された輸送手段を更に備えていてもよい。撮像システム１８０を移動するために使用される撮像ガントリ１８５の構造は、はんだペースト印刷の技術分野ではよく知られている。このスキームは、撮像システム１８０を、ステンシル１３０の下方及び回路基板の上方の任意の位置に配置して、回路基板又はステンシルの所定の領域の画像をそれぞれ取得し得るようなものである。

【0024】

一実施形態では、スクイージ手段１４０は、ガントリ１５０の一部を構成するフレーム部材１４５を備える。フレーム部材１４５は、印刷方向、例えば、Ｙ軸方向に沿って移動するように構成されている。具体的には、フレーム部材１４５は、その２つの対向する端部において、ステンシルプリンタ１００のフレーム１１０の直線レール（図１に示さず）に沿って摺動するように構成されている。この構造により、スクイージ手段ガントリ１５０はＹ軸方向に移動することができる。

【0025】

図２は、図１におけるスクイージアセンブリ２４０、ステンシル１３０、及び支持テーブル１７０の斜視図である。図２は、スクイージアセンブリ２４０、ステンシル１３０、及び支持テーブル１７０間の相対的な位置関係を示す。さらに、図２は、レール１６０と、レール１６０上の基板２１０も示す。図２に示すように、スクイージアセンブリ２４０はステンシル１３０の上方に位置し、支持テーブル１７０はステンシル１３０の下方に位置する。図２はまた、基板（又は回路基板）２１０がレール１６０によって支持テーブル１７０上の所定の位置まで搬送され、そこで基板２１０が支持テーブル１７０と位置合わせされることを示す。基板２１０は、（不均一な）非平坦な印刷面（図示せず）を備える。ステンシル１３０は、境界２３１と３次元スクリーン２３２とを備える。境界２３１は３次元スクリーン２３２の周りに配置され、２つは互いに接続されている。３次元スクリーン２３２の形状（又はパターン）は、基板２１０の印刷面の形状（又はパターン）と一致する。

【0026】

図２に更に示すように、スクイージアセンブリ２４０は、スクイージブレードマウント２４１、スクイージブレードホルダ２４２、及びスクイージブレード２４４を備える。スクイージブレードマウント２４１はスクイージ手段ガントリ１５０に固定されている。スクイージブレードホルダ２４２は、スクイージブレードマウント２４１に接続され、スクイージブレード２４４を保持するために使用される。

【0027】

図３Ａ及び図３Ｂは、図２におけるスクイージアセンブリ２４０の２つの部分分解図であり、スクイージアセンブリ２４０の種々の構成部品及びそれらの組立て関係を示すためのものである。図３Ａでは、スクイージブレードマウント２４１はスクイージブレードホルダ２４２から分離され、スクイージブレード２４４はスクイージブレードホルダ２４２上に保持されている。図３Ｂでは、スクイージブレードホルダ２４２の２つの部分は分離され、スクイージブレードマウント２４１は示していない。

【0028】

図３Ａ及び図３Ｂに示すように、スクイージブレードホルダ２４２は、固定ホルダ３２０と可動ホルダ３４０とを備え、スクイージブレード２４４は可動ホルダ３４０内に保持され、その下端における縁部３４４のみが露出している。したがって、可動ホルダ３４０の位置によってスクイージブレード２４４の位置が決定され、可動ホルダ３４０の位置を調整することによって、スクイージブレードマウント２４１及び支持テーブル１７０に対するスクイージブレード２４４の位置が調整される。

【0029】

スクイージブレード２４４は、その縁部３４４によってステンシル１３０の３次元スクリーン２３２上のはんだペーストをスクイーズし、その結果、はんだペーストは、３次元スクリーン２３２内の孔を通して基板２１０上に堆積される。縁部３４４は、３次元スクリーン２３２と形状が相補的であり、スクイージブレード２４４は、３次元スクリーン２３２上の凸部と凹部に対して均一なスクイーズ動作を１回のストロークで行うことができる。スクイージブレード２４４、ステンシル１３０、及び基板２１０を、基板２１０上の同じ印刷位置に対応して互いに位置合わせしたときに、スクイージブレード２４４の縁部３４４は３次元スクリーン２３２と形状が相補的となる。例えば、縁部３４４の凸部は、３次元スクリーン２３２の凹部と位置合わせされる。スクイージブレード２４４をステンシルプリンタ１００内の所定の位置に装着されると、スクイージブレード２４４はステンシルプリンタ１００のＸ方向に延在し、ステンシルプリンタ１００のＹ方向に移動してスクイーズ動作を行う。

【0030】

図３Ｂに示すように、固定ホルダ３２０は、概ね細長い固定ホルダ本体３２１を備え、固定ホルダ３２０は、固定ホルダ本体３２１を介してスクイージブレードマウント２４１に固定されている。スクイージブレードマウント２４１には、スクイージブレードマウント位置合わせ構造３１３（図３Ａに示すように）が設けられ、固定ホルダ本体３２１には、固定ホルダ位置合わせ構造３２３が設けられている。固定ホルダ位置合わせ構造３２３は、スクイージブレードマウント位置合わせ構造３１３と嵌合する形状であり、固定ホルダ本体３２１は、固定ホルダ位置合わせ構造３２３をスクイージブレードマウント位置合わせ構造３１３内に挿入することによって、スクイージブレードマウント２４１と位置合わせすることができる。次いで、固定ホルダ本体３２１を、一対のマウントボルト３１２（図３Ａに示すように）を介してスクイージブレードマウント２４１に固定する。この目的を達成するために、固定ホルダ本体３２１の上部には、マウントボルト３１２を収容するためのマウント穴３２２が設けられている。図に示す実施形態では、スクイージブレードマウント位置合わせ構造３１３は切欠きであり、一方で、固定ホルダ位置合わせ構造３２３は凸部である。他の実施形態では、スクイージブレードマウント位置合わせ構造３１３及び固定ホルダ位置合わせ構造３２３は、代わりに他の構造を有していてもよい。

【0031】

固定ホルダ本体３２１の正面には、可動ホルダ３４０の位置をＸ方向に調整するときの基準として機能するための固定ホルダ位置合わせ基準特徴部３２５が設けられている。固定ホルダ位置合わせ基準特徴部３２５は、固定ホルダ本体３２１の正面のＸ方向において略中心に設けられている。固定ホルダ３２０は、第１の支持ブロック３２６及び第２の支持ブロック３２７を更に備え、これらは、固定ホルダ本体３２１の上部の２つの対向する端部にそれぞれ設けられている。第１の支持ブロック３２６は、第１の支持ブロック本体３７６と接続シリンダ３７４とを備える。接続シリンダ３７４は、第１の支持ブロック３２６の第２の支持ブロック３２７から離れた側に接続され、接続シリンダ３７４は、第１の支持ブロック３２６の貫通孔（図示せず）に収容される。接続シリンダ３７４は孔３７５を有している。図に示す実施形態では、固定ホルダ位置合わせ基準特徴部３２５は、Ｚ方向に延在する基準線である。他の実施形態では、固定ホルダ位置合わせ基準特徴部３２５は、代わりに基準点等の他の特徴部であってもよい。

【0032】

図３Ａ及び図３Ｂに更に示すように、可動ホルダ３４０は、概ね細長い可動ホルダ本体３４１を備える。可動ホルダ３４０は、可動ホルダ本体３４１を介してスクイージブレード２４４の長さ方向（スクイージアセンブリ２４０をステンシルプリンタ１００内の所定の位置に装着されたとき、スクイージブレード２４４の長さ方向はＸ方向である）に移動可能に固定ホルダ３２０に接続されている。可動ホルダ本体３４１の正面には、可動ホルダ３４０の位置をＸ方向に調整するときに固定ホルダ３２０の固定ホルダ位置合わせ基準特徴部３２５と協働するための可動ホルダ位置合わせ基準特徴部３４５が設けられ、固定ホルダ３２０に対する可動ホルダ３４０のオフセットを決定するようになっている。可動ホルダ位置合わせ基準特徴部３４５は、可動ホルダ本体３４１の正面のＸ方向において略中心に設けられている。図に示す実施形態では、可動ホルダ位置合わせ基準特徴部３４５は、Ｚ方向に延在する基準線である。他の実施形態では、可動ホルダ位置合わせ基準特徴部３４５は、代わりに基準点等の他の特徴部であってもよい。

【0033】

可動ホルダ３４０と固定ホルダ３２０との間の接続は、締結具３５８と、固定ホルダ本体３２１上に設けられた接続溝３２８と、可動ホルダ本体３４１内に設けられた受取孔３４８とによって実施される。接続溝３２８は、スクイージブレード２４４の延在方向（Ｘ方向）に所定の距離だけ延在しており、その距離は、可動ホルダ３４０のＸ方向における所定の移動距離を反映している。締結具３５８は、固定ホルダ３２０の上方から接続溝３２８を通って可動ホルダ３４０の受取孔３４８に入り、接続溝３２８内を接続溝３２８の延在方向に移動することができる。一対の接続溝３２８があり、固定ホルダ３２０の固定ホルダ位置合わせ基準特徴部３２５の２つの対向する側に設けられている。対応して、一対の受取孔３４８もあり、可動ホルダ３４０の可動ホルダ位置合わせ基準特徴部３４５の２つの対向する側に設けられている。受取孔３４８は、締結具３５８とネジ接続するためのネジ孔として構成してもよい。他の実施形態では、１つの接続溝３２８、１つの締結具３５８、及び１つの受取孔３４８を代わりに設けてもよい。

【0034】

可動ホルダ３４０は、可動ホルダ本体３４１の上部に設けられたガイド溝３４９であって、固定ホルダ本体３２１の底部に設けられたガイドバー（図示せず）と嵌合するための、ガイド溝３４９を更に備え、これにより、可動ホルダ３４０は固定ホルダ３２０に対してＸ方向により滑らかに移動する。可動ホルダ３４０は、第１の保持アーム３４２及び第２の保持アーム３４３を更に備え、これらは、可動ホルダ本体３４１の上部の２つの対向する端部にそれぞれ配置されている。第１の保持アーム３４２及び第２の保持アーム３４３は、可動ホルダ本体３４１から上方に延在する片持ち梁（cantilevers）を形成し、その自由端は固定ホルダ３２０の上方に延在している。押出しロッド３７２が、第１の保持アーム３４２の第２の保持アーム３４３から離れた側に設けられている。

【0035】

本開示のスクイージアセンブリ２４０は、Ｘ方向における可動ホルダ３４０と固定ホルダ３２０との間の相対位置を調整するための調整手段を更に備え、これにより、スクイージブレード２４４を、支持テーブル１７０と位置合わせされた位置に調整することができる。さらに、調整手段は、スクイージブレード２４４を、支持テーブル１７０と位置合わせされた位置に維持することもできる。

【0036】

図３Ａ及び図３Ｂに示すように、調整手段は、駆動部材３５６及び復元部材３５２を備える。駆動部材３５６は、スクイージブレード２４４とともに可動ホルダ３４０を駆動して、固定ホルダ３２０に対して第１の移動方向Ｘ１に移動させる。駆動部材３５６は、ハンドル３６２及びプッシュロッド３６４を有する。ハンドル３６２はプッシュロッド３６４に接続されている。プッシュロッド３６４は、固定ホルダ３２０の第１の支持ブロック３２６上に移動可能に支持されている。プッシュロッド３６４は、接続シリンダ３７４及び第１の支持ブロック本体３７６を通って、可動ホルダ３４０の第１の保持アーム３４２に当接し（図３Ａを参照）、第１の保持アーム３４２によって可動ホルダ３４０及びスクイージブレード２４４を押して第１の移動方向Ｘ１に移動する。復元部材３５２は、可動ホルダ３４０の第２の保持アーム３４３と固定ホルダ３２０の第２の支持ブロック３２７との間にクランプされている。復元部材３５２は、可動ホルダ３４０が第１の移動方向Ｘ１に移動する間に復元力を蓄積し、復元力によって可動ホルダ３４０を駆動して第２の移動方向Ｘ２に移動させる。第１の移動方向Ｘ１及び第２の移動方向Ｘ２は、Ｘ方向において逆方向である。一実施形態では、復元部材３５２はバネである。他の実施形態では、復元部材３５２は、代わりに他の弾性の構成部品とすることができる。

【0037】

駆動部材３５６のハンドル３６２はスリーブの形状であり、駆動部材３５６のプッシュロッド３６４は、第１の支持ブロック３２６の接続シリンダ３７４にねじ接続される（図示せず）。したがって、作業者が駆動部材３５６のハンドル３６２をひねると、駆動部材３５６のハンドル３６２は接続シリンダ３７４に対して回転することができる。可動ホルダ３４０を第１の移動方向Ｘ１に移動する必要がある場合、作業者は、駆動部材３５６のハンドル３６２をひねって第１の回転方向に回転させ、プッシュロッド３６４を駆動して第１の移動方向Ｘ１に移動させる、すなわち、プッシュロッド３６４を前方に移動させる。プッシュロッド３６４の前方への移動によって、可動ホルダ３４０が押されて第１の移動方向Ｘ１に移動する。可動ホルダ３４０が第１の移動方向Ｘ１に移動する間、復元部材３５２が圧縮されて復元力を蓄積する。可動ホルダ３４０を第２の移動方向Ｘ２に移動する必要がある場合、作業者は、駆動部材３５６のハンドル３６２をひねって第１の回転方向とは反対の第２の回転方向に回転させ、プッシュロッド３６４を駆動して第２の移動方向Ｘ２に移動させる、すなわち、プッシュロッド３６４を後方に移動させる。プッシュロッド３６４の後方への移動によって、復元部材３５２は、その復元力によって可動ホルダ３４０を押して第２の移動方向Ｘ２に移動することができる。

【0038】

駆動部材３５６のハンドル３６２及び第１の支持ブロック３２６の接続シリンダ３７４には、プッシュロッド３６４の移動距離を測定するための測定特徴部（図示せず）が設けられている。例えば、駆動部材３５６のハンドル３６２には、接続シリンダ３７４に対するハンドル３６２の回転角度を示すことができる角度スケールが設けられ、第１の支持ブロック３２６の接続シリンダ３７４には、プッシュロッドの移動距離を示すことができる長さスケールが設けられている。ハンドル３６２の回転角度によって、プッシュロッドの移動距離が決定される。一例として、駆動部材３５６と第１の支持ブロック３２６の接続シリンダ３７４とは共に、マイクロメーターと同様のアセンブリを形成し、駆動部材３５６のハンドル３６２の回転数を制御することで、そのプッシュロッド３６４のＸ方向での移動距離を制御することができるため、スクイージブレード２４４が固定ホルダ３２０に対してＸ方向に移動する距離を微調整することができる。

【0039】

例示した実施形態では、調整手段は駆動部材及び復元部材を備えるが、他の実施形態では、調整手段は、可動ホルダ３４０を駆動して第１の移動方向Ｘ１及び第２の移動方向Ｘ２に所定の距離だけ移動させることができる限り、代わりに他のタイプの手段であってもよいことに留意されたい。

【0040】

本開示によって、スクイージブレード２４４、ステンシル１３０、及び基板２１０（又は支持テーブル１７０）を位置合わせするための方法も提供される。本開示のステンシルプリンタ１００の一実施形態によれば、スクイージブレードマウント２４１はＸ方向に移動不能である。さらに、基板２１０を支持テーブル１７０上の所定の位置にロードした後、基板２１０と支持テーブル１７０とは自動的に互いに位置合わせされる。したがって、スクイージブレード２４４が支持テーブル１７０と位置合わせされると、スクイージブレード２４４は基板２１０とも位置合わせされる。

【0041】

図４に、本開示の一実施形態によるステンシルプリンタに対する位置合わせ方法を示す。図４に示す制御方法は、コントローラ１２０に記憶され、コントローラ１２０は、関連する構成部品を制御して本方法を実行する。

【0042】

図４に示すように、スクイージブレード２４４、ステンシル１３０、及び基板２１０を位置合わせするための方法には、以下のステップが含まれる。

【0043】

ステップＳ１において、スクイージブレード２４４を装着する前に、支持テーブル１７０に対するスクイージブレードマウント２４１のＸ方向におけるオフセットΔＸ_１を決定する。

【0044】

ステップＳ２において、固定ホルダ３２０をスクイージブレードマウント２４１と位置合わせした後、固定ホルダ３２０をスクイージブレードマウント２４１に装着し、固定ホルダ３２０を可動ホルダ３４０に対してＸ方向にΔＸ_１だけオフセットして、最初にスクイージブレード２４４を支持テーブル１７０と位置合わせする。

【0045】

ステップＳ３において、基板２１０を支持テーブル１７０上の所定の位置にロードする。この所定の位置において、基板２１０は支持テーブル１７０と位置合わせされる。

【0046】

ステップＳ４において、支持テーブル１７０をＸ方向に移動して、支持テーブル１７０をステンシル１３０と位置合わせし、ここで、支持テーブル１７０はＸ方向にΔＸ_２の距離だけ移動される。

【0047】

ステップＳ５において、可動ホルダ３４０をスクイージブレード２４４とともに、固定ホルダ３２０に対してＸ方向にΔＸ_２だけ移動して、最終的にスクイージブレード２４４を支持テーブル１７０と位置合わせする。

【0048】

ステップＳ５が完了した後、スクイージブレード２４４、ステンシル１３０、及び基板２１０は互いに位置合わせされ、スクイージブレード２４４を降下させてかき取り動作を実行する等、次の動作を実行することができる。

【0049】

前述のステップの中で、ステップＳ３は、ステップＳ１又はＳ２の前に実行してもよい。

【0050】

前述のステップＳ１に対して、支持テーブル１７０に対するスクイージブレードマウント２４１のＸ方向におけるオフセットΔＸ_１は、種々の方法を通して決定してもよい。一実施形態では、スクイージブレードマウント２４１及び支持テーブル１７０に固定されたレール１６０にはそれぞれ、２つの較正点が設けられ、そして、スクイージブレードマウント２４１上の各較正点とレール１６０上の対応する較正点との間のＸ方向におけるオフセットを特定して、支持テーブル１７０に対するスクイージブレードマウント２４１のＸ方向におけるオフセットΔＸ_１を決定する。

【0051】

前述のステップＳ２において、固定ホルダ３２０を可動ホルダ３４０に対してＸ方向にΔＸ_１だけオフセットすることを、固定ホルダ３２０及び可動ホルダ３４０をスクイージブレードマウント２４１に装着する前に行ってもよい。固定ホルダ３２０を可動ホルダ３４０に対してＸ方向にΔＸ_１だけオフセットすることを、固定ホルダ３２０及び可動ホルダ３４０をスクイージブレードマウント２４１に装着した後に行うことも可能である。

【0052】

前述のステップＳ２に対して、固定ホルダ３２０を可動ホルダ３４０に対してＸ方向にΔＸ_１だけオフセットすることは、固定ホルダ位置合わせ基準特徴部３２５を可動ホルダ位置合わせ基準特徴部３４５に対してＸ方向にΔＸ_１だけオフセットすることによって実施する。

【0053】

前述のステップＳ２に対して、固定ホルダ３２０をスクイージブレードマウント２４１と位置合わせすることは、固定ホルダ３２０の固定ホルダ位置合わせ構造３２３をスクイージブレードマウント２４１のスクイージブレードマウント位置合わせ構造３１３内に挿入することによって実施する。

【0054】

前述のステップＳ４に対して、支持テーブル１７０をステンシル１３０と位置合わせすることは、例えば、図１に示す撮像システム１８０によって実施する。

【0055】

さらに、前述のステップＳ２は、手動調整ステップ（駆動部材３５６の動作による）であってもよいし、自動調整ステップであってもよい。

【0056】

前述のステップの後、スクイージブレード２４４、ステンシル１３０、及び基板２１０は互いに位置合わせされる。したがって、基板２１０上の同じ印刷位置に対応して、スクイージブレード２４４の縁部３４４は、３次元スクリーン２３２と形状が相補的である。例えば、縁部３４４の凸部は３次元スクリーンの凹部と位置合わせされており、３次元スクリーン２３２の形状は基板２１０の印刷面の形状と同じである（例えば、両方とも凸部である）。その結果、所望の３次元印刷を実現することができる。

【0057】

本開示のステンシルプリンタには、固定ホルダ及び可動ホルダが設けられているため、スクイージブレード２４４、ステンシル１３０、及び基板２１０の位置合わせの間、可動ホルダを固定ホルダに対して移動するだけでよい。したがって、本開示のステンシルプリンタによって、好都合な位置合わせ調整が単純な構造により可能になる。

【0058】

本開示は、上記で概説した実施形態の例を参照して説明しているが、既知であるか又は現在若しくは近い将来に予想される種々の代替物、修正、変形、改善及び／又は実質的な均等物が、少なくとも当業者には明らかであり得る。さらに、この説明で記載した技術的効果及び／又は技術的な問題は、限定ではなく例示的なものである。したがって、この説明における開示は、他の技術的な問題を解決するために使用してもよく、他の技術的効果を有し、及び／又は他の技術的な問題を解決し得る。したがって、前述した本開示の実施形態の例は、限定ではなく例証的であることが意図されている。本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、種々の変更を施すことができる。したがって、本開示は、既知の又は以前に開示された代替物、修正、変形、改善及び／又は実質的な均等物をすべて包含することが意図されている。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【外国語明細書】