JP5806454B2 - オフコンタクト印刷方法、オフコンタクト印刷方法を用いた印刷装置及びオフコンタクト印刷方法を用いたボール搭載装置 - Google Patents
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Description
上記発明において、第2の基板を移動する工程における第2基板の移動は、スキージが最初に印刷する開口の中心に達したとき、第2の基板を上述の移動速度で移動を開始し、スキージのフラックス印刷終了まで移動を続けることが好ましい。
本発明の特徴は、電極上に印刷された印刷剤の印刷ずれを計測したデータに基づいて、他の基板を移動させながら印刷することにあり、第2の基板は、第2だけでなく、第3、4、更にm(mは、5以上の整数)の基板を含む。
マスク37がスキージ31により押し下げられると、マスクは、マスク枠13に固定されているので、伸びる。マスクは、スキージの押圧点の左右で伸び率が同じ(理想的な場合で実際は摩擦があるので少々異なる)になるように、スキージとの相対位置関係をずらしながら伸びる。具体的には、αがβより大きい場合、β側のマスクは、スキージの下を通り、α側へ移動する。
A,C及びEはマスクの開口43である。B,D及びFは電極41である。G,H及びIは印刷されたフラックスである。更に、Ac,Cc及びEcは開口の中心で、Bc,Dc及びFcは電極の中心で、Gc,Hc及びIcは印刷されたフラックスの中心である。
なお、位置ずれは、図8の左下端に図示した座標で、電極の中心からフラックスの中心へのベクトルとして表示し、印刷方向の垂直方向に印刷の位置ずれがないものとして作図してある。
電極Bと電極Fの中心間距離をLeとし、印刷されたフラックスGとフラックスIの中心距離をLfとすると、Lf―Le=b(ベクトル)−a(ベクトル)=b+aとなる。この式は、上記条件に限定されないで、一般化することができる。
ステップ1(S1)は、基板をステージに載置して、減圧吸着して固定する。基板が大きく反っている場合、基板を押圧し平坦して減圧吸引する。
ステップ2(S2)は、マスクの基準位置マークの座標と、基板の基準位置マークの座標の計測データを用いて、マスクと基板を位置合わせする。
ステップ3(S3)は、基板とマスクのギャップを2mmに設定する。
ステップ4(S4)は、フラックスを基板に印刷する。
ステップ5は、最初に印刷する基板の電極の中心Bcと、その電極に対応して印刷されたフラックスの中心Gcの座標を計測する。次に、最後に印刷する基板の電極の中心Fcと、その電極に対応して印刷されたフラックスの中心Icの座標を計測する。
(1)
最初の電極の中心Bcから、最初に印刷されたフラックスの中心Gcへのずれa(ベクトル)を算出する。
(2)
最初の電極の中心Bcと最後に印刷される電極の中心Fcの距離Leを算出する。
(3)
最後の電極の中心Fcから、最後に印刷されたフラックスの中心Icへのすれb(ベクトル)を算出する。
ステップ1(S1)は、基板をステージに載置する。
ステップ2(S2)は、マスクに基板を位置合わせする。図11(a)に相当する。この状態では、最初に印刷されるフラックスは、a(ベクトル)だけずれている。
ステップ3(S3)は、基板とマスクのギャップを2mm(位置ずれ補正値を算出した条件と同じ)とする。
ステップ4(S4)は、フラックスをマスク上に供給する。
ステップ6(S6)は、最初に印刷される開口に達しない位置からスキージの移動を開始する。
ステップ7(S7)は、スキージが最初に印刷する開口の中心に達したとき、基板を所定の速度v(c*u/Lf)で移動を開始する。図11(c)に相当する。
ステップ8(S8)は、スキージが最後に印刷する開口の中心に達した時(図11(d)に相当する)、基板の移動を中止する。スキージが最後に印刷する開口の中心に達した時は、移動開始後の時間tとする。なお、基板の移動の中止は、必ずしも絶対的に必要ではなく、フラックス印刷終了まで、移動を続けても良い。
ステップ9(S9)は、フラックス印刷終了後、スキージを上昇させる。
ステップ10(S10)は、印刷された基板を基板載置台から外して、ボール搭載工程等の次工程へおくる。
(a)は、マスクと基板を基準位置マークで合せたときの位置である。なお、基板には、印刷位置ずれの計測時の符号は付されていないが、位置関係を分かりやすくするために付してある。フラックスGは、電極Bより左へ(マイナス)aずれている。又、フラックスIは、電極Fより右へ(プラス)bずれている。基板19とマスク37とのキャップは、2mmで拡大して図示されている。
(c)は、フラックスを印刷しながら基板を右方(印刷方向)へ移動速度vで移動している状態を示す。
(d)は、基板19を距離(a+b)だけ右側へ移動させて、最後に印刷する電極Fを最後に印刷する開口Eが印刷したフラックスIに重なり合わせた状態である。以後、基板19は、移動しても又は停止しても良い。
実施例1は、最初と最後に印刷されるフラックスが所定の電極上にずれ無く印刷されるが、中間の電極に印刷されるフラックスは、直線補間のため、少量ではあるが、ずれる場合がある。
先ず、位置ずれをなくすための計測と演算を実行する。フラックスの印刷ずれを実測するために、基板とマスクとを位置合わせした後、基板上にフラックスを印刷する。k番目の電極の中心座標をe(k)、k番目に印刷されたフラックスの中心座標をf(k)とする。k番目の印刷位置ずれ量をa(k)(ベクトル)、そして(k+1)番目の印刷位置ずれ量をa(k+1)(ベクトル)とする。f(k+1)とf(k)の間隔をL(k)とする。次に、スキージの移動速度uを設定して、位置ずれ量を補正するための基板の移動速度であるv(k)(ベクトル)と移動時間t(k)を、実施例1と同様に算出する。但し、kは、1〜(n―1)の整数である。更に、座標は一次元で印刷方向である。
a(k)=e(k)−f(k)
L(k)=f(k+1)−f(k)
t(k)=L(k)/u
v(k)=a(k)/t(k)(=a(k)*u/L(k))
先ず、印刷を開始する位置の位置ずれをなくすために、基板をa(1)(ベクトル)だけ移動して印刷を開始する。
次に、印刷中に基板を移動させ方法について説明する。
先ず、k=1として、速度v(1)(ベクトル)で、時間t(1)だけ基板を移動する。その後、kを1ずつ増加させて、速度v(k)(ベクトル)で、時間t(k)だけ基板を移動して、k=n−1になったとき基板の移動を中止し、暫時、スキージを移動させた後、印刷を中止する。なお、実施例1と同様に印刷終了後も、基板を移動させても良い。この方法により、位置ずれの補間精度を高くすることができる。
図5においては、最初に印刷される電極をBの1点で示したが、計測し難いことや、印刷が不安定になること等の条件がある場合、基板の中央方向に配設された電極B1の印刷ずれを計測して、印刷位置ずれの補正を行っても良い。最後に印刷される電極も同様で、基板の中央方向に配設された電極F1の印刷ずれを計測しても良い。印刷方向で任意の電極を計測し、それに対応して印刷されたフラックスの中心座標を演算して、印刷ずれを補正することが、実施例3の一例である。この実施例は、印刷ずれの補正精度を高めることができる。
2 ローダ/アンローダ装置
3 搬送ロボット
3a ハンド
4 プレアライナー
5 ステージ
6 押圧装置
7 印刷装置
8 マスク洗浄装置
9 ボール振込装置
10 Xレール
11 スキージユニット
12 架体
13 マスク枠
14 Yレール
15 ベース板
16 θ軸モータ
17 Z軸駆動装置
18 基板載置台
19 基板
20 フレーム
21 Z軸駆動装置
22 リフト棒
22a ガイド孔
23 取付部材
24 基板ガイド
25 マスク枠ガイド
26 エアシリンダ
27 シリンダロッド
28 ガイド棒
29 取付板
30 スキージ取付部材
31 スキージ
32 Yレール
33 サーボモータ
34 カメラ(下向き)
35 カメラ(上向き)
36 フラックス
37 印刷用マスク
38 マスクの基準位置マーク
39 基板の基準位置マーク
40 チップ接続領域
41 電極
42 マスクの開口群
43 開口
44 マスクユニット
45 取付板
46 支柱
47 フラックス
48 はんだボール
49 ボール振込みヘッド
50 振込用マスク
Claims (4)
- 基板をステージに搭載する工程と、基板をマスクに位置合わせする工程と、基板とマスクの間隔を所定距離に設定する工程と、印刷剤をマスク上に供給する工程と、スキージを降下させてマスクの一部を基板に当接させる工程と、スキージを基板に沿って移動させ、印刷剤をマスクに配設された開口から基板上に印刷する印刷工程と、印刷工程の後、スキージを上昇させてマスクを基板から離間する工程と、基板を次の工程へ送る工程とからなるオフコンタクト印刷方法において、
第1の基板を用いて、印刷された印刷剤と電極とのずれ量を計測するずれ量計測工程と、
前記ずれ量に基づいて、最初に印刷される前記印刷剤と第2の基板で最初に印刷される電極とのずれを減少させるように、第2の基板を移動する工程と、
前記ずれ量に基づいて、前記第2の基板をスキージの移動方向に移動しながら、前記印刷剤を第2の基板に印刷する工程を含み、
ずれ量計測工程は、
前記第1の基板の最初に印刷する電極の中心と、その電極に対応して印刷された前記印刷剤の中心の座標を計測し、
次に、前記第1の基板の最後に印刷する電極の中心と、その電極に対応して印刷された前記印刷剤の中心の座標を計測し、
前記最初に印刷する電極の中心から、その電極に対応して印刷された前記印刷剤の中心へのずれ量および方向を算出し、
前記最初に印刷する電極の中心と前記最後に印刷する電極の中心との距離を算出し、
前記最後に印刷する電極の中心から、その電極に対応して印刷された前記印刷剤の中心へのずれおよび方向を算出し、
前記最後に印刷する電極の中心と、その電極に対応して印刷された前記印刷剤の中心とのずれ量および方向から、前記最初に印刷する電極の中心と、その電極に対応して印刷された前記印刷剤の中心とのずれ量および方向を減算し、前記第2の基板の移動量と移動方向として計算する工程を有し、
第2の基板を移動する工程は、
前記第2の基板を、前記最初に印刷する電極の中心から、その電極に対応して印刷された前記印刷剤の中心へのずれ量および方向だけ移動する工程と、
前記第2の基板の移動量と、前記スキージが前記最初に印刷する電極の中心から前記最後に印刷する電極の中心に移動する時間とに基づいて算出される前記第2の基板の移動速度で、前記第2の基板を前記第2の基板の移動量だけ移動する工程とを有する、
ことを特徴とするオフコンタクト印刷方法。 - 請求項1に記載のオフコンタクト印刷方法において、
第2の基板を移動する工程における前記第2基板の移動は、前記スキージが最初に印刷する開口の中心に達したとき、前記第2の基板を前記移動速度で移動を開始し、前記スキージのフラックス印刷終了まで移動を続ける、
ことを特徴とするオフコンタクト印刷方法。 - 請求項1または請求項2に記載のオフコンタクト印刷方法において、
前記ずれ量計測工程における前記ずれ量の計測位置は、第1計測位置から第n(nは、2以上の整数)計測位置からなり、所定の2ヶ所の計測位置の間でのずれ量に基づいて基板の移動速度を演算して、所定の2ヶ所の計測位置の間において基板を移動速度で移動させながら印刷剤を印刷することを特徴とするオフコンタクト印刷方法。 - 請求項3に記載のオフコンタクト印刷方法において、
前記第1計測位置は、最初に印刷された印刷剤の位置であり、且つ第n計測位置は、最後に印刷された印刷剤の位置であることを特徴とするオフコンタクト印刷方法。
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