特表 2024-533343 部品装填検証システム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-09-12

(54)【発明の名称】部品装填検証システム及び方法

(51)【国際特許分類】

   B41F 15/12 20060101AFI20240905BHJP

   B41F 15/08 20060101ALI20240905BHJP

   H05K 3/34 20060101ALI20240905BHJP

【ＦＩ】

B41F15/12 A

B41F15/08 303E

H05K3/34 505D

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024515160

(86)(22)【出願日】2022-07-20

(85)【翻訳文提出日】2024-03-07

(86)【国際出願番号】 US2022037677

(87)【国際公開番号】W WO2023038720

(87)【国際公開日】2023-03-16

(31)【優先権主張番号】17/469,996

(32)【優先日】2021-09-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(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】パッツィー エー．マッテロ

(72)【発明者】

【氏名】スティーブン アール．フォスター

【テーマコード（参考）】

2C035

5E319

【Ｆターム（参考）】

2C035AA06

2C035FA22

2C035FA24

2C035FB26

2C035FD01

5E319AA03

5E319AA07

5E319AB05

5E319BB05

5E319CC33

5E319CD29

5E319CD35

5E319CD52

5E319GG15

(57)【要約】

電子基板上にアセンブリ材料を印刷するステンシルプリンタは、フレームと、フレームに連結され、内部に孔が形成されるステンシルと、フレームに連結され、電子基板を支持するように構成される支持アセンブリと、フレームに連結されるプリントヘッドガントリと、印刷ストローク中にステンシルを横断するように構成されるように、プリントヘッドガントリによって支持されるプリントヘッドアセンブリとを備える。ステンシルプリンタは、ステンシルプリンタ内に配置された物品がステンシルプリンタ内に適切に設置されているかどうかを判定する検証システムを更に備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子基板上にアセンブリ材料を印刷するためのステンシルプリンタであって、
フレームと、
前記フレームに連結されたステンシルであって、孔が形成されたステンシルと、
前記フレームに連結された支持アセンブリであって、前記電子基板を支持するように構成された支持アセンブリと、
前記フレームに連結されたプリントヘッドガントリと、
プリントヘッドアセンブリであって、前記プリントヘッドアセンブリが印刷ストローク中に前記ステンシルを横断するように構成されるように、前記プリントヘッドガントリによって支持された、プリントヘッドアセンブリと、
前記ステンシルプリンタ内に配置された物品が前記ステンシルプリンタ内に適切に設置されているかを判定する検証システムと、
を備える、ステンシルプリンタ。

【請求項2】

前記プリントヘッドガントリは、前記フレーム上に設けられたレールに沿って進む細長いビームを含み、前記プリントヘッドガントリの前記細長いビームは、水平方向に延在する少なくとも１つのリニア軸受を含み、前記検証システムは、前記少なくとも１つのリニア軸受上を横方向に移動するように構成された少なくとも１つのツーリング部材を含む、請求項１に記載のステンシルプリンタ。

【請求項3】

前記少なくとも１つのツーリング部材は、下向きに延在するピンであって、完全伸長位置と後退位置との間で移動するように構成されたピンを含む、請求項２に記載のステンシルプリンタ。

【請求項4】

前記検証システムは、コントローラであって、前記少なくとも１つのツーリング部材を前記物品の上で移動させるように、かつ、前記少なくとも１つのツーリング部材の前記ピンが前記後退位置にあるかを判定するように、構成されたコントローラを更に含む、請求項３に記載のステンシルプリンタ。

【請求項5】

前記検証システムは、前記少なくとも１つのツーリング部材上に位置決めされた少なくとも１つのセンサを更に含み、前記少なくとも１つのセンサは、前記少なくとも１つのツーリング部材の前記ピンが完全に伸長されたことを示す第１の視覚信号と、前記少なくとも１つのツーリング部材の前記ピンが後退されたことを示す第２の視覚信号と、を生成するように構成されている、請求項４に記載のステンシルプリンタ。

【請求項6】

前記少なくとも１つのツーリング部材は、２つの離隔したツーリング部材を含み、各ツーリング部材はピンを含み、第１のツーリング部材は、第１のリニア軸受上を横方向に移動するように構成されており、第２のツーリング部材は、第２のリニア軸受上を横方向に移動するように構成されている、請求項５に記載のステンシルプリンタ。

【請求項7】

前記少なくとも１つのツーリング部材の前記ピンは、前記物品に関連付けられた収納特徴部内に収納されるように構成された端部を有する、請求項３に記載のステンシルプリンタ。

【請求項8】

前記物品は、前記少なくとも１つのツーリング部材の前記ピンにより係合されて前記物品に係合しかつ前記物品を移動させるように構成された少なくとも１つの収納特徴部を含む、請求項７に記載のステンシルプリンタ。
されるように構成され

【請求項9】

前記少なくとも１つのツーリング部材は、２つの離隔したツーリング部材を含み、各ツーリング部材はピンを含み、第１のツーリング部材は、第１のリニア軸受上を横方向に移動するように構成されており、第２のツーリング部材は、第２のリニア軸受上を横方向に移動するように構成されており、前記少なくとも１つの収納特徴部は、２つの収納特徴部を含み、ツーリング部材ごとに１つの収納特徴部が設けられ、前記第１のツーリング部材及び前記第２のツーリング部材は、前記物品を解放可能に固定するために前記物品のそれぞれ対応する収納特徴部内に収納される、請求項５に記載のステンシルプリンタ。

【請求項10】

前記物品は、平坦な底壁を有するツーリングプレートを含み、前記底壁は、前記ステンシルプリンタのツーリングベースと結合するように構成されている、請求項９に記載のステンシルプリンタ。

【請求項11】

前記検証システムは、
前記プリントヘッドガントリの少なくとも１つのリニア軸受上を横方向に移動するように構成された少なくとも１つのツーリング部材であって、下向きに延在するピンであって完全伸長位置と後退位置との間で移動するように構成されたピンを含む、少なくとも１つのツーリング部材と、
コントローラであって、前記少なくとも１つのツーリング部材を前記物品の上で移動させるように、かつ、前記少なくとも１つのツーリング部材の前記ピンが前記後退位置にあるかを判定するように、構成されたコントローラと、
を含む、請求項１に記載のステンシルプリンタ。

【請求項12】

前記検証システムは、前記少なくとも１つのツーリング部材上に位置決めされた少なくとも１つのセンサを更に含み、前記少なくとも１つのセンサは、前記少なくとも１つのツーリング部材の前記ピンが完全に伸長されたことを示す第１の視覚信号と、前記少なくとも１つのツーリング部材の前記ピンが後退されたことを示す第２の視覚信号と、を生成するように構成されている、請求項１１に記載のステンシルプリンタ。

【請求項13】

前記少なくとも１つのツーリング部材は、２つの離隔したツーリング部材を含み、各ツーリング部材はピンを含み、第１のツーリング部材は、第１のリニア軸受上を横方向に移動するように構成されており、第２のツーリング部材は、第２のリニア軸受上を横方向に移動するように構成されている、請求項１２に記載のステンシルプリンタ。

【請求項14】

物品がステンシルプリンタ内に適切に設置されているかを検証する方法であって、
ステンシルプリンタ内に物品を設置することと、
前記物品が前記ステンシルプリンタ内に適切に設置されているかを検証することと、
を含む、方法。

【請求項15】

前記物品が前記ステンシルプリンタ内に適切に設置されているかを検証することは、
少なくとも１つのツーリング部材を、前記物品の上でプリントヘッドガントリの少なくとも１つのリニア軸受上において横方向に、移動させることと、
前記少なくとも１つのツーリング部材が前記物品に係合しているかを判定することと、
を含む、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記少なくとも１つのツーリング部材は、下向きに延在するピンであって、完全伸長位置と後退位置との間で移動するように構成されたピンを含んでいる、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記少なくとも１つのツーリング部材が前記物品に係合しているかを判定することは、前記少なくとも１つのツーリング部材の前記ピンが前記後退位置にあるかを判定することを含む、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記少なくとも１つのツーリング部材の前記ピンが前記後退位置にあるかを判定することは、前記少なくとも１つのツーリング部材の前記ピンが完全に伸長していることを示す第１の信号と、前記少なくとも１つのツーリング部材の前記ピンが後退していることを示す第２の信号とを提供することを含む、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記第２の信号は、前記物品が適切に設置されていないことを示す、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記物品は、平坦な底壁を有するツーリングプレートを含んでおり、前記底壁は、前記ステンシルプリンタのツーリングベースと結合するように構成されている、請求項１４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願
本願は、「ＳＱＵＥＥＧＥＥ ＤＲＩＰ ＣＯＬＬＥＣＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ ＦＯＲ ＳＴＥＮＣＩＬ ＰＲＩＮＴＥＲ」と題する、本願と同日に出願されたＷｉｌｌｉａｍ Ａ． Ｌｏｓｉｅｗｉｃｚによる米国特許出願第（空欄）号（代理人整理番号Ｍ２０１０－７３５６１９（７００５４））に関連し、この米国特許出願は、あらゆる目的で、引用することによりその全体が本開示の一部をなす。

【0002】

開示の背景
１．発明の分野
本願は、包括的には、電子基板、例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）上に粘性材料、例えば、はんだペーストを印刷するステンシルプリンタ及び関連する方法に関し、より具体的には、動作中にスクイージブレードから滴下する余剰の材料を捕捉及び収容するシステム及び方法に関する。

【背景技術】

【0003】

２．関連技術の説明
表面実装プリント回路基板を製造する際に、ステンシルプリンタを用いて、回路基板上にはんだペーストを印刷することができる。通常、その上にはんだペーストが堆積されることになる、パッド又は何らかの他の導電性表面のパターンを有する回路基板がステンシルプリンタの中に自動的に送り込まれ、回路基板上にはんだペーストを印刷する前に、回路基板上の１つ以上の小穴又はマーク（「フィデューシャル（ｆｉｄｕｃｉａｌｓ：基準部）」として知られる）を用いて、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適切に位置合わせする。いくつかのシステムでは、撮像システムを具現する光学位置合わせシステムを用いて、回路基板をステンシルと位置合わせする。

【0004】

上記プリンタにおいて、回路基板がステンシルと適切に位置合わせされると、回路基板はステンシルまで上昇されて、はんだペーストがステンシルに吐出される。ワイパーブレード（すなわちスクイージ）がステンシルを横断して、ステンシルの孔を通して回路基板にはんだペーストを押し出す。スクイージがステンシルを横切るように移動する際、はんだペーストはブレードの前方において伸び広がる傾向がある。これにより、望ましくははんだペーストの混合及び剪断が生じ、スクリーンすなわちステンシルの孔を満たすのを容易にするのに所望の粘度が得られる。はんだペーストは、通常、標準的なカートリッジからステンシルに吐出される。その後、ステンシルは回路基板から切り離され、回路基板とはんだペーストとの間の接着によって、材料の大部分が回路基板上に留まる。ステンシルの底面上に残される材料は、更なる回路基板が印刷される前に、洗浄プロセスにおいて除去される。

【0005】

ステンシルプリンタ内に取り付けられるか又は別様に装填される部品は、ステンシルプリンタを動作させる前に適切に位置決めされるべきである。例えば、ステンシル印刷動作中に電子基板を支持するツーリングプレートは、撮像システムとツーリング又は他の部品との間に干渉がないように、ステンシルプリンタ内に正確に装填されなければならない。

【発明の概要】

【0006】

開示の概要
本開示の１つの態様は、電子基板上にアセンブリ材料を印刷するステンシルプリンタに向けられる。１つの実施の形態において、ステンシルプリンタは、フレームと、フレームに連結され、内部に孔が形成されるステンシルと、フレームに連結され、電子基板を支持するように構成される支持アセンブリと、フレームに連結されるプリントヘッドガントリと、印刷ストローク中にステンシルを横断するように構成されるように、プリントヘッドガントリによって支持されるプリントヘッドアセンブリとを備える。ステンシルプリンタは、ステンシルプリンタ内に配置された物品がステンシルプリンタ内に適切に設置されているかどうかを判定する検証システムを更に備える。

【0007】

ステンシルプリンタの実施の形態は、フレーム上に設けられるレールに沿って進む細長いビームを有してプリントヘッドガントリを構成することを更に含むことができる。プリントヘッドガントリの細長いビームは、水平方向に延在する少なくとも１つのリニア軸受を備えることができ、検証システムは、少なくとも１つのリニア軸受上を横方向に移動するように構成される少なくとも１つのツーリング（ｔｏｏｌｉｎｇ）部材を備える。少なくとも１つのツーリング部材は、完全伸長（延長）位置と後退位置との間で移動するように構成される下向きに延在するピンを備えることができる。検証システムは、少なくとも１つのツーリング部材を物品の上で移動させ、少なくとも１つのツーリング部材のピンが後退位置にあるかどうかを判定するように構成されるコントローラを更に備えることができる。検証システムは、少なくとも１つのツーリング部材上に位置決めされる少なくとも１つのセンサを更に備えることができる。少なくとも１つのセンサは、少なくとも１つのツーリング部材のピンが完全に伸長していることを示す第１の視覚信号と、少なくとも１つのツーリング部材のピンが後退していることを示す第２の視覚信号とを生成するように構成することができる。少なくとも１つのツーリング部材は、それぞれピンを備える２つの離隔したツーリング部材を含むことができる。第１のツーリング部材は、第１のリニア軸受上を横方向に移動するように構成することができ、第２のツーリング部材は、第２のリニア軸受上を横方向に移動するように構成することができる。少なくとも１つのツーリング部材のピンは、物品に関連付けられる収納特徴部内に収納されるように構成される端部を有することができる。物品は、物品に係合し、物品を移動させるために少なくとも１つのツーリング部材のピンによって係合されるように構成される少なくとも１つの収納特徴部を備えることができる。少なくとも１つのツーリング部材は、それぞれピンを備える２つの離隔したツーリング部材を含むことができる。第１のツーリング部材は、第１のリニア軸受上を横方向に移動するように構成することができ、第２のツーリング部材は、第２のリニア軸受上を横方向に移動するように構成することができる。少なくとも１つの収納特徴部は、２つの収納特徴部を含むことができ、ツーリング部材ごとに１つの収納特徴部が設けられ、第１のツーリング部材及び第２のツーリング部材は、物品を解放可能に固定するように物品のそれぞれの収納特徴部内に収納される。物品は、ステンシルプリンタのツーリングベースと結合（嵌合）するように構成される平坦な底壁を有するツーリングプレートを含むことができる。検証システムは、プリントヘッドガントリの少なくとも１つのリニア軸受上を横方向に移動するように構成され、完全伸長位置と後退位置との間で移動するように構成される下向きに延在するピンを備える少なくとも１つのツーリング部材と、少なくとも１つのツーリング部材を物品の上で移動させ、少なくとも１つのツーリング部材のピンが後退位置にあるかどうかを判定するように構成されるコントローラとを備えることができる。検証システムは、少なくとも１つのツーリング部材上に位置決めされる少なくとも１つのセンサを更に備えることができ、少なくとも１つのセンサは、少なくとも１つのツーリング部材のピンが完全に伸長していることを示す第１の視覚信号と、少なくとも１つのツーリング部材のピンが後退していることを示す第２の視覚信号とを生成するように構成される。少なくとも１つのツーリング部材は、それぞれピンを備える２つの離隔したツーリング部材を含むことができる。第１のツーリング部材は、第１のリニア軸受上を横方向に移動するように構成することができ、第２のツーリング部材は、第２のリニア軸受上を横方向に移動するように構成することができる。

【0008】

本開示の別の態様は、物品がステンシルプリンタ内に適切に設置されているかどうかを検証する方法に向けられる。１つの実施の形態において、本方法は、ステンシルプリンタ内に物品を設置することと、物品がステンシルプリンタ内に適切に設置されているかどうかを検証することとを含む。

【0009】

本方法の実施の形態は、物品がステンシルプリンタ内に適切に設置されているかどうかを検証するとき、少なくとも１つのツーリング部材を、物品の上でプリントヘッドガントリの少なくとも１つのリニア軸受上を横方向に移動させることと、少なくとも１つのツーリング部材が物品に係合しているかどうかを判定することとを更に含むことができる。少なくとも１つのツーリング部材は、完全伸長位置と後退位置との間で移動するように構成される下向きに延在するピンを備えることができる。少なくとも１つのツーリング部材が物品に係合しているかどうかを判定することは、少なくとも１つのツーリング部材のピンが後退位置にあるかどうかを判定することを含むことができる。少なくとも１つのツーリング部材のピンが後退位置にあるかどうかを判定することは、少なくとも１つのツーリング部材のピンが完全に伸長していることを示す第１の信号と、少なくとも１つのツーリング部材のピンが後退していることを示す第２の信号とを提供することを含むことができる。第２の信号は、物品が適切に設置されていないことを示すことができる。物品は、ステンシルプリンタのツーリングベースと嵌合するように構成される平坦な底壁を有するツーリングプレートを含むことができる。

【0010】

本開示の更に別の態様は、水平方向に延在する少なくとも１つのリニア軸受を有するプリントヘッドガントリの細長いビームを備えるステンシルプリンタの検証システムに向けられる。検証システムは、少なくとも１つのリニア軸受上を横方向に移動するように構成される少なくとも１つのツーリング部材を備える。少なくとも１つのツーリング部材は、完全伸長位置と後退位置との間で移動するように構成される下向きに延在するピンを備えることができる。検証システムは、少なくとも１つのツーリング部材を物品の上で移動させ、少なくとも１つのツーリング部材のピンが後退位置にあるかどうかを判定するように構成されるコントローラを更に備えることができる。検証システムは、少なくとも１つのツーリング部材上に位置決めされる少なくとも１つのセンサを更に備えることができる。少なくとも１つのセンサは、少なくとも１つのツーリング部材のピンが完全に伸長していることを示す第１の視覚信号と、少なくとも１つのツーリング部材のピンが後退していることを示す第２の視覚信号とを生成するように構成することができる。

【0011】

別の態様において、少なくとも１つのツーリング部材は、それぞれピンを備える２つの離隔したツーリング部材を備えることができる。第１のツーリング部材は、第１のリニア軸受上を横方向に移動するように構成することができ、第２のツーリング部材は、第２のリニア軸受上を横方向に移動するように構成することができる。少なくとも１つのツーリング部材のピンは、物品に関連付けられる収納特徴部内に収納されるように構成される端部を有することができる。物品は、物品に係合し、物品を移動させるために少なくとも１つのツーリング部材のピンによって係合されるように構成される少なくとも１つの収納特徴部を備えることができる。少なくとも１つのツーリング部材は、それぞれピンを備える２つの離隔したツーリング部材を含むことができる。第１のツーリング部材は、第１のリニア軸受上を横方向に移動するように構成することができ、第２のツーリング部材は、第２のリニア軸受上を横方向に移動するように構成することができる。少なくとも１つの収納特徴部は、２つの収納特徴部を含むことができ、ツーリング部材ごとに１つの収納特徴部が設けられ、第１のツーリング部材及び第２のツーリング部材は、物品を解放可能に固定するように物品のそれぞれの収納特徴部内に収納される。物品は、ステンシルプリンタのツーリングベースと嵌合するように構成される平坦な底壁を有するツーリングプレートを含むことができる。検証システムは、プリントヘッドガントリの少なくとも１つのリニア軸受上を横方向に移動するように構成され、完全伸長位置と後退位置との間で移動するように構成される下向きに延在するピンを備える少なくとも１つのツーリング部材と、少なくとも１つのツーリング部材を物品の上で移動させ、少なくとも１つのツーリング部材のピンが後退位置にあるかどうかを判定するように構成されるコントローラとを備えることができる。検証システムは、少なくとも１つのツーリング部材上に位置決めされる少なくとも１つのセンサを更に備えることができ、少なくとも１つのセンサは、少なくとも１つのツーリング部材のピンが完全に伸長していることを示す第１の視覚信号と、少なくとも１つのツーリング部材のピンが後退していることを示す第２の視覚信号とを生成するように構成される。少なくとも１つのツーリング部材は、それぞれピンを備える２つの離隔したツーリング部材を含むことができる。第１のツーリング部材は、第１のリニア軸受上を横方向に移動するように構成することができ、第２のツーリング部材は、第２のリニア軸受上を横方向に移動するように構成することができる。

【0012】

図面の簡単な説明
添付図面は、縮尺どおりに描かれることを意図されていない。図面では、種々の図に示されている同一又は略同一の各構成部材は同様の符号によって表される。明確であるために、全ての図面において全ての構成部材が符号を付けられていない場合がある。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】ステンシルプリンタの正面図である。

【図2】ステンシルプリンタの正面斜視図である。

【図3】図２に示されているステンシルプリンタの上面図であって、一部を取り除いた状態を示す図である。

【図4】本開示の一実施形態のツーリング部材ピンを有するプリントヘッドアセンブリの斜視図である。

【図5】プリントヘッドアセンブリの上面図である。

【図6】プリントヘッドアセンブリの別の斜視図である。

【図7】ステンシルプリンタのツーリングを取り外して位置を検証する、ツーリング部材の一連の位置を示すプリントヘッドアセンブリの正面図である。

【図8】ステンシルプリンタのツーリングを取り外して位置を検証する、ツーリング部材の一連の位置を示すプリントヘッドアセンブリの正面図である。

【図9】ステンシルプリンタのツーリングを取り外して位置を検証する、ツーリング部材の一連の位置を示すプリントヘッドアセンブリの正面図である。

【図10】ステンシルプリンタのツーリングを取り外して位置を検証する、ツーリング部材の一連の位置を示すプリントヘッドアセンブリの正面図である。

【図11】ステンシルプリンタのツーリングを取り外して位置を検証する、ツーリング部材の一連の位置を示すプリントヘッドアセンブリの正面図である。

【図12】ツーリングが適切な位置にあることを検証する正面図である。

【図13】ツーリングが不適切な位置にあることを検証する正面図である。

【図14】ツーリング部材の空気圧構成の概略図である。

【図15】ツーリング部材の電気的構成の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本開示は、包括的には、表面実装技術（ＳＭＴ）プロセスラインにおいて利用され、アセンブリ材料（例えば、はんだペースト、導電性インク又は封入材料）を基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）（例えば、本開示において、「電子基板」、「回路基板」、「板（ｂｏａｒｄ）」、「ＰＣＢ」、「ＰＣＢ基板」、「基板」、又は「ＰＣＢ板」と称する、プリント回路基板）上に塗布するか、又は検査、再加工若しくは基板上への電子構成要素の載置のような他の動作を実行するように構成される、材料塗布機械（本開示において、「ステンシルプリンタ」、「スクリーンプリンタ」、「印刷機」、又は「プリンタ」と称する）及び他の機器に関する。具体的には、本開示の実施形態は、プリント回路基板を作製するために使用されるステンシルプリンタを参照しながら以下に説明される。

【0015】

例示のためだけであり、普遍性を限定するものではないが、ここで、添付の図面を参照しながら本開示が詳細に説明される。本開示は、その応用形態に関して、以下の説明に記載されるか、又は図面に示される構成の細部及び構成要素の配置には限定されない。本開示において記載される原理は、他の実施形態でも使用可能であり、種々の方法において実践又は実行することができる。また、本開示において用いられる言い回し及び用語は、説明することを目的としており、限定するものと見なされるべきではない。本開示において単数のものとして参照されるシステム及び方法の例、実施形態、構成要素、要素又は動作に対する任意の参照は、複数のものを含む実施形態も包含することができ、本開示における任意の実施形態、構成要素、要素又は動作に対する複数のものとしての任意の参照は、単数のもののみを含む実施形態も包含することができる。単数形又は複数形における参照は、本開示において開示されるシステム又は方法、それらの構成要素、動作又は要素を限定することを意図されていない。本開示において「～を含む」、「～を備える」、「～を有する」、「～を含有する」、「～を伴う」及びそれらの変形の用語を使用することは、その前に列挙される物品と、その均等物及び追加の物品とを包含することを意味する。「又は／若しくは」に対する参照は、「又は／若しくは」を用いて説明される任意の用語が、この説明される用語の単一のもの、２つ以上、及び全てのもののうちの任意のものを示すことができるような包括的なものと解釈することができる。加えて、本書類と、引用することにより本開示の一部をなす書類との間で用語の使用法が一貫しない場合、本開示の一部をなす文献における用語の使用法は、本書類の使用法に対する補足であり、非一貫性が矛盾をきたすものである場合、本書類における用語の使用法が有効である。

【0016】

以下、本開示の実施形態について、はんだペースト等のアセンブリ材料を回路基板上に印刷するために使用されるステンシルプリンタを参照しながら説明する。しかしながら、当業者であれば、本開示の実施形態は回路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に限らず、糊及び封止材料等の他の粘性のアセンブリ材料の吐出を必要とする他の用途において使用できることを理解するであろう。例えば、チップスケールパッケージ用のアンダーフィルとして使用されるエポキシを印刷するために装置を使用することができる。さらに、本開示の実施形態に係るステンシルプリンタは、回路基板上にアセンブリ材料を印刷するものに限らず、半導体ウェハー等の様々な基板上に他の材料を印刷するために使用されるものを含む。また、スクリーン及びステンシルという用語は、本開示においては、基板に印刷されるパターンを規定するプリンタ内のデバイスを説明するために区別なく使用することができる。或る特定の実施形態において、ステンシルプリンタは、マサチューセッツ州ホプキントンのＩＴＷ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ社により提供されるＭｏｍｅｎｔｕｍ（商標）又はＥｄｉｓｏｎ（商標）シリーズのステンシルプリンタプラットフォームを含むことができる。例示的なステンシルプリンタは、概して図１において５で指定されている。この実施形態において、ステンシルプリンタ５は、マサチューセッツ州ホプキントンのＩＴＷ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ社により提供されるＭｏｍｅｎｔｕｍ（商標）シリーズのステンシルプリンタプラットフォームである。

【0017】

図２を参照すると、本開示の実施形態に係るステンシルプリンタが概して１０で示されている。示されているように、ステンシルプリンタ１０は、ステンシルプリンタの構成部品を支持するフレーム１２を有する。ステンシルプリンタの構成部品は、一部として、コントローラ１４と、ディスプレイ１６と、ステンシル１８と、プリントヘッド又はプリントヘッドアセンブリとを含むことができる。プリントヘッド又はプリントヘッドアセンブリは、概して２０で示されており、以下でより詳細に説明する方法ではんだペーストを塗布するように構成される。

【0018】

図２に示され、以下で説明するように、ステンシル及びプリントヘッドアセンブリは、適宜、フレーム１２に連結することができる、又は別様に接続することができる。１つの実施形態において、プリントヘッドアセンブリ２０は、プリントヘッドアセンブリガントリ上に取り付けることができる。プリントヘッドアセンブリガントリは、概して２２で示されており、「プリントヘッドガントリ」と称する場合があり、フレーム１２上に取り付けることができる。プリントヘッドアセンブリ２０は、印刷動作中にステンシル１８を横断して移動するように構成される、スクイージブレードを有するプリントヘッドを備える。具体的には、プリントヘッドは、はんだペースト（又は別の粘性材料）をステンシル１８上に吐出するように構成され、スクイージブレードは、ステンシルに形成された孔を通してはんだペーストを押し込むように構成される。プリントヘッドガントリ２２により、プリントヘッドアセンブリ２０は、コントローラ１４の制御下においてｙ軸方向に移動することが可能となるとともに、ステンシル１８に係合することでプリントヘッドアセンブリのスクイージブレードに圧力を加えることが可能となる。或る特定の実施形態において、プリントヘッドアセンブリ２０は、ステンシル１８の上方に載置することができるとともに、ｚ軸方向に下降してステンシルに接触及び封止係合することができる。

【0019】

ステンシルプリンタ１０は、プリント回路基板（本開示においては「プリント配線基板」、「基板」、又は「電子基板」と称する場合がある）をステンシルプリンタ内の印刷位置へ輸送する、レール（図示せず）を有するコンベヤシステムも有することができる。レールは、本開示においては「トラクターフィード機構」と称する場合がある。トラクターフィード機構は、本開示において「プリントネスト」と称する場合があるステンシルプリンタの作業領域へ回路基板を送り込む、積み込む、又は別様に送達するとともに、プリントネストから回路基板を積み下ろすように構成される。

【0020】

加えて図３を参照すると、ステンシルプリンタ１０は、回路基板２９（破線で示されている）を支持する支持アセンブリ２８を有する。支持アセンブリ２８は、印刷動作時に回路基板が安定するように、回路基板を上昇させ、固定する。或る特定の実施形態において、基板支持アセンブリ２８は、特定の基板支持システム、例えば、堅固な支持体、複数のピン、又は柔軟なツーリング等を更に有することができ、基板支持システムは、回路基板が印刷位置にあるときに回路基板の下方に位置決めされる。基板支持システムは、一部が、回路基板の内部領域を支持して、印刷動作時の回路基板の曲げ又は反りを防止するのに使用することができる。

【0021】

１つの実施形態において、プリントヘッドアセンブリ２０は、印刷動作時にはんだペーストをプリントヘッドアセンブリに提供する、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ペーストを受け取るように構成することができる。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利用してもよい。例えば、はんだペーストは、ブレード間において又は外部の供給源から手作業で堆積させることができる。加えて、或る特定の実施形態において、コントローラ１４は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社によって提供されるＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）オペレーティングシステム等の適した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、特定用途向けソフトウェアを用いてステンシルプリンタ１０の動作を制御するように構成することができる。コントローラ１４は、回路基板を作製する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することができる。

【0022】

１つの構成において、ステンシルプリンタ１０は以下のように動作する。回路基板２９は、コンベヤレールを使用してステンシルプリンタ１０内へ積み込まれる。支持アセンブリ２８は、印刷位置へ回路基板２９を上昇させ、固定する。そして、プリントヘッドアセンブリ２０は、プリントヘッドアセンブリのブレードがステンシル１８に対して所望の圧力で接触するまでｚ軸方向に下降される。そして、プリントヘッドアセンブリ２０は、プリントヘッドガントリ２２によって、ステンシル１８を横切ってｙ軸方向に移動される。プリントヘッドアセンブリ２０は、ステンシル１８内の孔を通じて回路基板２９上にはんだペーストを堆積させる。ひとたびプリントヘッドアセンブリが孔を横切ってステンシル１８を完全に横断すると、プリントヘッドアセンブリはステンシルから持ち上げられ、回路基板２９はコンベヤレール上へ戻るように下降させられる。回路基板２９は、ステンシルプリンタ１０から解放及び輸送され、これにより、第２の回路基板をステンシルプリンタ内へ積み込むことができる。第２の回路基板２９上に印刷するために、プリントヘッドアセンブリはｚ軸方向に下降させられてステンシルと接触し、第１の回路基板に使用された方向とは逆方向にステンシル１８を横切って移動させられる。

【0023】

印刷前に回路基板２９に対してステンシル１８を位置合わせする、及び印刷後に回路基板を検査する目的のために、撮像システム３０を設けることができる。１つの実施形態において、撮像システム３０は、ステンシル１８と回路基板が支持される支持アセンブリ２８との間に配設することができる。撮像システム３０は、撮像システムを移動させるために撮像ガントリ３２に連結される。１つの実施形態において、撮像ガントリ３２は、フレーム１２に連結することができ、フレーム１２の側方レール間を延在するビームを有し、ｙ軸方向における回路基板２９の上方で撮像システム３０に前後移動をもたらす。撮像ガントリ３２は、撮像システム３０を収容し、ｘ軸方向におけるビームの長さに沿って移動するように構成されるキャリッジデバイスを更に有することができる。撮像システム３０を移動させるために使用される撮像ガントリ３２の構造は、はんだペースト印刷の技術分野において既知である。回路基板又はステンシルの予め定められた領域の画像をそれぞれ撮影するためにステンシル１８の下方であって回路基板２９の上方の任意の位置に撮像システム３０が位置することができるような配置となっている。

【0024】

はんだペーストを回路基板に対して１回以上塗布した後、余剰のはんだペーストがステンシル１８の底に蓄積し得て、概して３４で示されるステンシルワイパーアセンブリがステンシルの下方を移動して余剰のはんだペーストを除去することができる。他の実施形態において、ステンシル１８は、ステンシルワイパーアセンブリの上方を移動してもよい。

【0025】

図４～図６を参照すると、プリントヘッドアセンブリ２０は、コントローラ１４の制御下でｙ軸方向の移動を提供するプリントヘッドガントリ２２上に取り付けられる。プリントヘッドガントリ２２は、ステンシルプリンタ１０のフレーム１２上に設けられるレール３８、４０（図３）に沿って支持される細長いビーム３６を備える。ビーム３６は、水平方向に延在する２つの群のリニア軸受４４、４６を有するプレート４２を備え、頂部リニア軸受４４ａ、４４ｂが底部リニア軸受４６ａ、４６ｂの上方に配置される。リニア軸受４４ａ、４４ｂ、４６ａ、４６ｂの目的は、以下でより詳細に説明する。プリントヘッドアセンブリ２０は、プリントヘッドガントリ２２のビーム３６に連結されるプリントヘッド４８を備える。具体的には、プリントヘッド４８は、プレート４２上に固定取り付けされるキャリッジ５０上に取り付けられる。したがって、プリントヘッドガントリ２２は、本開示に記載の印刷ストロークを実行するためのｙ軸方向のプリントヘッド４８の移動を提供する。プリントヘッド４８は、上述したようにステンシルに沿ってはんだペーストを伸ばし広げるスクイージブレード（５２で示す）を備える。１つの実施形態において、スクイージブレードアセンブリ５２は、２つのスクイージブレードを備え、粘性材料、例えば、はんだペーストがスクイージブレードの間に配置される。

【0026】

ステンシルプリンタ１０の実施形態は、ツーリングプレート又は他の部品がステンシルプリンタ内に正確に装填され、撮像システム３０及びツーリング又は他の部品等、ステンシルプリンタのサブアセンブリ間に干渉がないかどうかを測定するシステム及び方法に向けられる。具体的には、ステンシルプリンタ１０は、ｚ軸方向に伸長及び後退するように構成されるツーリング部材を備え、ツーリング部材は、ｘ軸方向及びｙ軸方向の移動を可能にするようにプリントヘッド２０又はプリントヘッドガントリ２２に取り付けられる。ツーリング部材をｘ軸方向、ｙ軸方向、及びｚ軸方向に移動させることによって、ステンシルプリンタ１０は、ツーリングプレートを含む構成部品の高さを検出して、これらの構成部品がステンシルプリンタ内に適切に装填又は位置決めされているかどうかを判定するように構成することができる。ツーリング部材は、ツーリング部材が完全に伸長しているか又は後退しているかどうかを検出するリミットセンサを有して構成することができる。ツーリング部材は、リミットセンサの状態が変化するまで、ツーリング又は部品の上面に接触するように位置決めして下降させることができる。位置カウンターを採用して、リミットセンサがオンからオフに移行するときのカウントを取り、次いで、ステンシルプリンタ１０が最初に較正されるときに決定される較正値と比較することができる。この決定は、ツーリングプレートがステンシルプリンタ１０の他の構成部品、例えば、撮像システム３０と干渉することを防ぐために、ツーリングプレートが正確に配置され、そして正確な高さに位置決めされているかを、ステンシルプリンタ１０のオペレーターに知らせることができる。さらに、ステンシルプリンタ１０は、検証が行われているときにツーリング部材を伸長位置に維持するための「バイアス」レギュレーターを有して構成することができる。

【0027】

上述のように、プリントヘッドガントリ２２に取り付けられるプレート４２。プレート４２は、２対のリニア軸受４４ａ、４４ｂ及び４６ａ、４６ｂを備える。図示されるように、リニア軸受４４ａ、４６ａは、概して６０で示される第１のツーリング部材を支持するように構成され、リニア軸受４４ｂ、４６ｂは、概して６２で示される第２のツーリング部材を支持するように構成され、ツーリング部材は、それらのそれぞれの対のリニア軸受上を横方向に移動するように構成される。

【0028】

ツーリング部材６０、６２をそれぞれリニア軸受４４ａ、４６ａ及び４４ｂ、４６ｂに沿って横方向に移動させるために、任意の好適な機構を採用することができる。例えば、１つの実施形態において、ツーリング部材６０、６２をそれぞれリニア軸受４４ａ、４６ａ及び４４ｂ、４６ｂに沿って移動させるために、ボールねじ駆動アセンブリを採用することができる。いくつかの実施形態において、ツーリング部材６０、６２をそれぞれリニア軸受４４ａ、４６ａ及び４４ｂ、４６ｂに沿って移動させるために設けられるボールねじ駆動アセンブリはまた、ｚ軸方向におけるプリントヘッド４８の上下移動の動力を提供することもできる。上述したように、プリントヘッドアセンブリ２０のプリントヘッド４８は、印刷動作中にステンシル１８に係合するように下降させられ、印刷動作を実行していないときにステンシルを係合解除するように上昇させられるように構成される。下降させると、プリントヘッド４８は、スクイージブレードアセンブリ５２がステンシル１８に従来の方法で封止係合するので、プリントヘッド４８はスクイージブレードアセンブリ５２に圧力を加える。

【0029】

１つの実施形態において、第１のツーリング部材６０は、リニア軸受４４ａ、４６ａに固定された第１のハウジング６４を備え、第１のハウジングは、リニア軸受に沿って横方向に進むように構成される。第１のツーリング部材６０は、第１の空気圧シリンダー６８内に配置された第１の下向きに延在するピン６６を更に備え、第１のピンは、以下でより詳細に説明するツーリング部材によって移動されることが望ましい物品の収納特徴部内に収納される（受け取られる）ように構成される端部を有する。

【0030】

同様に、第２のツーリング部材６２は、リニア軸受４４ｂ、４６ｂに固定された第２のハウジング７０を備え、第２のハウジングは、リニア軸受に沿って横方向に進むように構成される。第２のツーリング部材６２は、第２の空気圧シリンダー７４内に配置された第２の下向きに延在するピン７２を更に備え、第２のピンは、同じく物品の収納特徴部内にあるように構成される端部を有する。第１の空気圧シリンダー６８及び第２の空気圧シリンダー７４は、コントローラ１４及び空気圧源に連結されて、ツーリング部材６０、６２のピン６６、７２の上下移動をそれぞれ互いに独立して制御する。

【0031】

図７～図１１を参照すると、プリントヘッドアセンブリ２０の実施形態は、概して８０で示される、ステンシルプリンタ１０のツーリングベース８２上に装填されるとともにそこから取り外されるように構成されるツーリングプレートを備える。ツーリングプレート８０は、印刷動作中に電子基板を支持するために設けられる。図示されるように、ツーリングベース８２は、ツーリングプレート８０を位置合わせし、ツーリングプレート８０がツーリングベース上に正確に配置されることを確実にするために設けられる、それぞれ８４で示される位置合わせピンを備えることができる。ツーリングプレート８０は、ツーリングプレートをツーリングベース８２上に配置するときに位置合わせピン８４を受けるように位置決め及び構成される開口部を備える。

【0032】

ツーリングプレート８０は、基板支持アセンブリ２８のツーリングベース８２の平坦な表面上に置かれる平坦な底壁８６と、短い前壁と、短い後壁と、２つの短い側壁とを有する、略矩形の構造体である。上述した開口部は、ツーリングプレート８０の底壁８６の底面に形成される。図示されるように、１つの側壁は、側壁の周縁を越えて延在する第１の収納特徴部９６を備える。同様に、他方の側壁は、側壁の周縁を越えて延在する第２の収納特徴部９８を備える。収納特徴部９６、９８は、それぞれ、ツーリングプレート８０に係合し、ツーリングプレート８０を移動させるために第１のツーリング部材６０及び第２のツーリング部材６２のピン６６、７２によって係合されるように構成される。

【0033】

図７を参照すると、ツーリング部材６０、６２のピン６６、７２の端部は、ツーリングプレート８０のそれぞれの第１の収納特徴部９６及び第２の収納特徴部９８内に収納される。ツーリング部材６０、６２は、ツーリングプレート８０の第１の収納特徴部９６及び第２の収納特徴部９８の幅に近い幅まで移動させることができる。ツーリングプレート８０の第１の収納特徴部９６及び第２の収納特徴部９８のそれぞれの側に位置決めされると、ツーリング部材６０、６２のピン６６、７２の端部は、ツーリングプレートに係合してツーリングプレートを支持するために収納特徴部内で完全に移動される。ツーリング部材６０、６２は、収納特徴部の様々な間隔を有するツーリングプレートを収納するために、それぞれリニア軸受４４ａ、４６ａ及び４４ｂ、４６ｂに沿って移動させることによって位置決めすることができる。さらに、ツーリング部材６０、６２のピン６６、７２は、第１の収納特徴部９６及び第２の収納特徴部９８に対してピンの端部の適切な上昇を達成するように長くするか又は短くすることができる。プリントヘッドアセンブリ２０は、プリントヘッドガントリ２２によってｙ軸方向に移動されて、ツーリングプレート８０に係合してツーリングプレート８０をツーリングベース８２の上方の適切な位置に移動させるように構成される。

【0034】

ツーリング部材６０、６２のピン６６、７２の端部は、ツーリングプレート８０に係合してツーリングプレート８０を移動させるために使用される様々な機構を採用することができることを理解すべきである。図示の実施形態において、ツーリング部材６０、６２のピン６６、７２は、ツーリングプレート８０の第１の収納特徴部９６及び第２の収納特徴部９８にそれぞれ収納される端部を有する。例えば、ツーリング部材６０、６２のピン６６、７２は、それぞれ、ツーリングプレートを持ち上げて移動させるためのツーリング部材からのツーリングプレート８０の取付け及び取外しを容易にする磁石を備えることができる。

【0035】

上で論じたように、ツーリング部材６０、６２は、ツーリングプレート８０をピックアップして解放するように構成することができる。具体的には、ツーリング部材６０、６２は、ツーリングプレート８０の第１の収納特徴部９６及び第２の収納特徴部９８をツールなし（ｔｏｏｌｅｓｓｌｙ）で係合及び係合解除するように構成される。

【0036】

図８を参照すると、ツーリングプレート８０は、ツーリングベースの位置合わせピン８４（図７）がツーリングプレートの開口部内に受けられた状態で、ツーリングベース８２上に係合して着座するように下降させられる。図示されるように、ツーリングプレート８０は、ツーリングベース８２の上面に平坦に置かれる。ツーリングプレート８０の底壁８６の底面は、ツーリングベース上のツーリングプレートの正確な位置決めを提供するために、ツーリングベース８２の上面と嵌合するように構成することができる。

【0037】

図９を参照すると、ツーリング部材６０、６２をツーリングプレート８０の収納特徴部９６、９８から取り外すために、ツーリング部材は、ツーリングプレートに対して外側に移動される。具体的には、図９に示される第１のツーリング部材６０は、リニア軸受４４ａ、４６ａに沿って、ツーリングプレート８０の収納特徴部９６から離れるように左に移動され、その結果、ピン６６は、収納特徴部から除去される（ｃｌｅａｒｅｄ ａｗａｙ）。同様に、図９に示される第２のツーリング部材６２は、リニア軸受４４ｂ、４６ｂに沿って、ツーリングプレート８０の収納特徴部９８から離れるように右に移動され、その結果、ピン７２は、収納特徴部から除去される。

【0038】

図１０を参照すると、プリントヘッド２０は、ツーリング部材６０、６２のピン６６、７２の端部がツーリングプレート８０の上面の平面の真上にある平面に沿って位置決めされるように、ツーリング部材６０、６２のピン６６、７２の端部を上方に移動させるように上昇される。図示されるように、ツーリング部材６０、６２のピン６６、７２は完全に伸長している。

【0039】

図１１を参照すると、ツーリング部材６０、６２は、ツーリング部材のピン６６、７２の端部がツーリングプレート８０の上面の真上に配置されるように、内側に移動される。具体的には、図１１に示される第１のツーリング部材６０は、リニア軸受４４ａ、４６ａに沿って、第２のツーリング部材６２に向かって右に移動される。同様に、図１１に示される第２のツーリング部材６２は、リニア軸受４４ｂ、４６ｂに沿って、第１のツーリング部材６０に向かって左に移動される。図示されるように、ツーリング部材６０、６２のピン６６、７２の端部は、ツーリングプレート８０の上面の真上に配置される。

【0040】

図１２を参照すると、ツーリングプレート８０がツーリングベース上に適切に位置決めされているかどうかを判定する検証システム。図示されるように、検証システムは、第１の空気圧シリンダー６８に隣接して第１のツーリング部材６０上に位置決めされる第１のセンサ１１０を備える。第１のセンサ１１０は、第１のツーリング部材６０の位置を検出し、第１のツーリング部材の第１のピン６６が完全に伸長しているときに視覚信号、例えば、赤色光を生成し、第１のツーリング部材の第１のピンが完全には伸長していないときに別の視覚信号、例えば、白色光を生成するか又は光を生成しないように構成される。検証システムは、第２の空気圧シリンダー７４に隣接して第２のツーリング部材６２上に位置決めされる第２のセンサ１１２を更に備える。第２のセンサ１１２は、第２のツーリング部材６２の位置を検出し、第２のツーリング部材の第２のピン７２が完全に伸長しているときに視覚信号、例えば、赤色光を生成し、第２のツーリング部材の第２のピンが完全には伸長していないときに別の視覚信号、例えば、白色光を生成するか又は光を生成しないように構成される。１つの実施形態において、検証システムの第１のセンサ１１０及び第２のセンサ１１２は、センサによって提供される視覚信号を超えて、センサのステータスをオペレーターに通知するように、コントローラ１４に連結される。

【0041】

いくつかの実施形態において、検証システムは、ピン６６、７２のうちの一方が完全には伸長していないという可聴信号を生成することができる。また、通知は、ステンシルプリンタ１０のディスプレイ１６上に生成することができる。

【0042】

図１２は、ツーリングプレート８０がツーリングベース上に適切に着座していることを示す検証システムを示す。図示されるように、ツーリング部材６０、６２のピン６６、７２は、完全伸長位置にある。したがって、センサ１１０、１１２の視覚信号又はインジケーターは、ピン６６、７２の完全伸長位置を示す。その結果、ステンシルプリンタ１０のオペレーターは、第１のセンサ１１０及び第２のセンサ１１２の目視確認を通して、又はコントローラ１４に連結されたディスプレイ１６を通して、ツーリングプレート８０がツーリングベース上に適切に着座していることを知ることになる。

【0043】

図１３を参照すると、ツーリングプレート８０がツーリングベース８２上に適切に着座していないことを示す検証システムが示される。図示されるように、第１のツーリング部材６０の第１のピン６６は、完全伸長位置にある状態で示されている。しかしながら、第２のツーリング部材６２の第２のピン７２は、完全には伸長していない。したがって、第１のセンサ１１０の視覚信号又はインジケーターは、第１のツーリング部材６０の第１のピン６６の完全伸長位置を示し、第２のセンサ１１２の視覚信号は、第２のツーリング部材６２の第２のピン７２の短くなった位置を示す。その結果、ステンシルプリンタ１０のオペレーターは、第１のセンサ１１０及び第２のセンサ１１２の目視確認を通して、又はコントローラ１４に連結されたディスプレイ１６を通して、ツーリングプレート８０がツーリングベース８２上に適切に着座していないことを知ることになる。ディスプレイ１６は、撮像システム３０がツーリングプレートと干渉する等の大惨事が生じる前に、ツーリングプレート８０の着座を修正するようにオペレーターに指示することができる。

【0044】

図１４を参照すると、第１のツーリング部材６０及び第２のツーリング部材６２の空気圧制御が概略的に示されている。図示されるように、第１のピン６６及び第２のピン７２の下方への移動及び伸長をそれぞれ提供するために、第１のツーリング部材６０及び第２のツーリング部材６２への空気流を制御する第１のレギュレーター１２０が設けられる。第１のピン６６及び第２のピン７２の上方への移動及び後退をそれぞれ提供するために、第１のツーリング部材６０及び第２のツーリング部材６２への空気流を制御する第２のレギュレーター１２２が設けられる。ピン６６、７２の後退を提供するために、ツーリング部材への空気の流れを制御するソレノイド弁１２４が、第２のレギュレーター１２２と第１のツーリング部材６０及び第２のツーリング部材６２との間に設けられる。第１のツーリング部材６０及び第２のツーリング部材６２の空気圧制御は、第１のレギュレーター１２０、第２のレギュレーター１２２、及びソレノイド弁１２４に連結されるコントローラ１４によって提供される。

【0045】

図１５を参照すると、第１のツーリング部材６０及び第２のツーリング部材６２の電子制御が概略的に示されている。図示されるように、コントローラ１４は、第１のツーリング部材６０及び第２のツーリング部材６２に連結された直流電源１３０及び交流電源１３２に連結される。ツーリング部材６０、６２のピン６６、７２の伸長及び後退をそれぞれ制御するために、ＣＡＮバスモジュール１３４が設けられる。

【0046】

本開示の実施形態は、ツーリングプレート８０等の物品がステンシルプリンタ１０内に適切に着座又は位置決めされているかどうかを検証する方法を含む。１つの実施形態において、本方法は、ツーリングプレート８０等の物品を、遠隔位置からステンシルプリンタ１０内の設置位置に移動させることを含む。適切な位置に配置されると、本方法は、物品がステンシルプリンタ１０内に適切に設置されているかどうかを検証することを更に含む。

【0047】

１つの実施形態において、物品が適切に位置決めされているかどうかを検証する方法は、ツーリング部材６０、６２のピン６６、７２を完全に伸長させることと、ピンを物品の上に移動させることと、ピンがそのそれぞれのツーリング部材内に後退しているかどうかを検出することとを含む。

【0048】

本開示に開示のシステム及び関連する方法は、コントローラ１４の制御下で実行することができる。具体的には、コントローラ１４は、物品、例えば、ツーリングプレート８０を移動すべきとき及び物品を交換すべきときを知得するように構成することができる。本開示においては、ツーリングプレートが検証システムの対象物として記載されているが、検証システムは、他の物品がステンシルプリンタ１０内に適切に設置されているかどうかを判定するために使用することができる。

【0049】

いくつかの実施形態において、ステンシルプリンタ１０の既存のステンシルプリンタガントリ、レール及びプリントヘッドは、ツーリングプレート８０を含む物品を出し入れするように構成することができる。

【0050】

いくつかの実施形態において、ステンシルプリンタ１０のプリントヘッドアセンブリ２０は、ツーリングプレート８０を移動及び設置するように構成することができる。

【0051】

いくつかの実施形態において、各センサ、すなわち、センサ１１０、１１２は、ツーリング部材６０、６２の空気圧シリンダーボア内の磁石からの磁束線を感知するように構成されるアナログ位置センサを具現することができる。アナログ位置センサは、その線形位置を解釈し、これをアナログ電圧、電流、又はフィールドバス信号タイプの出力に変換することができ、これは、ステンシルプリンタ１０のコントローラ１４に送信され、距離測定値に変換することができる。

【0052】

いくつかの実施形態において、各センサ、すなわち、センサ１１０、１１２は、レーザ高さセンサを具現することができ、レーザ高さセンサは、ターゲット、例えば、ツーリングプレートから反射するように向けられ、センサへの戻り光のずれに基づいて高さを解釈するために受信される光のビームを放出するように構成される。レーザ高さセンサは、これをアナログ電圧、電流、又はフィールドバス信号タイプの出力に変換することができ、これは、ステンシルプリンタ１０のコントローラ１４に送信され、距離測定値に変換することができる。

【0053】

いくつかの実施形態において、各センサ、すなわち、センサ１１０、１１２は、超音波センサを具現することができ、超音波センサは、ターゲット、例えば、ツーリングプレートから跳ね返るように検出され、センサの戻り音に基づいて高さを解釈するために受信される音波を放出するように構成される。超音波センサは、これをアナログ電圧、電流、又はフィールドバス信号タイプの出力に変換することができ、これは、ステンシルプリンタ１０のコントローラ１４に送信され、距離測定値に変換することができる。

【0054】

いくつかの実施形態において、各センサ、すなわち、センサ１１０、１１２は、一体型スライダー／接点アセンブリである、線形アナログ位置センサを具現することができる。線形アナログ位置センサは、位置の変化を直接検出し、これらの変化を電圧又は電流感知回路と組み合わされた特定の抵抗に変換する。線形アナログ位置センサからの出力は、アナログ電圧、電流、又はフィールドバス信号タイプの出力に変換することができ、これは、ステンシルプリンタ１０のコントローラ１４に送信され、距離測定値に変換することができる。

【0055】

いくつかの実施形態において、各センサ、すなわち、センサ１１０、１１２は、接触点アセンブリであり得る、接触プローブを具現することができる。接触プローブは、可動ｚ軸アセンブリに取り付けることができ、アセンブリが、表面、例えば、ツーリングプレートに対して圧接するとき、接触プローブは、接触を行う、又は接触を断つ。電圧、電流、又はフィールドバスタイプの出力と組み合わせて、接触プローブの状態の変化は、高信号又は低信号に変換され、次いで、ステンシルプリンタ１０のコントローラ１４に送信され、ｚ軸位置カウンターと連結されると、距離測定値に変換することができる。

【0056】

いくつかの実施形態において、各センサ、すなわち、センサ１１０、１１２は、位置決めされるとツーリングの上面にわたって画像を取得するように位置決めされるカメラを具現することができる。画像は、トレーニングされた画像と比較されてもよいし、リアルタイムで比較されてもよい。関心領域は、取得された画像及びトレーニングされた画像と比較され、画像の任意のピクセルがそれらの状態を変化させ、ピクセルあたりの較正されたミルに基づいて距離に変換されたかどうかを判定することができる。この機能を実行するために任意のタイプのカメラを使用することができる。

【0057】

本開示において使用される場合、「適切に位置決めされる（ｐｒｏｐｅｒｌｙ ｐｏｓｉｔｉｏｎｅｄ）」、「適切に着座される（ｐｒｏｐｅｒｌｙ ｓｅａｔｅｄ）」、及び／又は「適切に設置される（ｐｒｏｐｅｒｌｙ ｉｎｓｔａｌｌｅｄ）」とは、物品が、撮像システム又はカメラによって撮影された１つ以上の画像と関連付けられたデータを検討した後、コントローラによって判定されるようなステンシルプリンタ内の適切な場所又は位置にあることを意味し、そのような既知の場所は、所定の公差内にあるか、又は物品と物品を受けるように設計されるステンシルプリンタの部分との間の既知の嵌合による。

【0058】

本開示において使用される場合、「輸送（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）」又は「輸送する（ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ）」は、手動で又は自動的に物品を１つの位置から別の位置へ移動させることを説明している。

【0059】

本開示において使用される場合、「設置（ｉｎｓｔａｌｌ）」又は「設置する（ｉｎｓｔａｌｌｉｎｇ）」は、使用の準備ができた位置に物品を載置するプロセスを説明している。

【0060】

本開示において開示されるコンセプトは、ディスペンサ、ピックアンドプレイスマシン、リフロー炉、ウェーブはんだ付け機、選択的はんだ機、検査ステーション、及び洗浄ステーションを含む、電子基板を作製するために使用される他のタイプの機器に利用してもよい。例えば、材料を再捕捉することに向けられたコンセプトは、はんだ付け機及びウェーブはんだ付け機並びに洗浄ステーションにおいて利用することができる。

【0061】

このように、少なくとも１つの実施形態のいくつかの態様を記載したが、様々な変形、変更、及び改良が当業者には容易に想到されることが理解される。そのような変形、変更、及び改良は、本開示の一部であることが意図されるとともに、本開示の範囲内にあることが意図される。したがって、前述の記載及び図面は単に例としてのものである。

【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】

【国際調査報告】